CN112168965A - SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用 - Google Patents

SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112168965A
CN112168965A CN201910607584.1A CN201910607584A CN112168965A CN 112168965 A CN112168965 A CN 112168965A CN 201910607584 A CN201910607584 A CN 201910607584A CN 112168965 A CN112168965 A CN 112168965A
Authority
CN
China
Prior art keywords
srcap
intestinal
ilaprazole
renewal
agonist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910607584.1A
Other languages
English (en)
Inventor
范祖森
叶步青
杨柳柳
刘本宇
钱国敏
杜颖
王彦英
李慧目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Biophysics of CAS
Original Assignee
Institute of Biophysics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Biophysics of CAS filed Critical Institute of Biophysics of CAS
Priority to CN201910607584.1A priority Critical patent/CN112168965A/zh
Publication of CN112168965A publication Critical patent/CN112168965A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/4427—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof containing further heterocyclic ring systems
    • A61K31/4439—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof containing further heterocyclic ring systems containing a five-membered ring with nitrogen as a ring hetero atom, e.g. omeprazole
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供SRCAP ATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂在制备用于维持哺乳动物中肠道干细胞自我更新和/或治疗与哺乳动物中肠道干细胞自我更新受损相关的疾病的药物/试剂盒中的应用。本发明还提供一种在需要其的患者中治疗由肠道干细胞自我更新抑制介导的疾病的方法，所述方法包括向所述患者施用治疗有效量的SRCAP ATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂。

Description

SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病 治疗中的应用
技术领域
本发明涉及酶活性/细胞因子激动剂领域。更具体地，本发明涉及SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用。
背景技术
肠道上皮细胞覆盖肠道整个表面，在体内发挥营养吸收、黏膜屏障、分泌及免疫调节等诸多重要功能，维持机体的动态平衡。肠上皮由快速增殖的肠隐窝及分化的绒毛构成基本的组织结构。绒毛主要分布大量停止有丝***的单层吸收上皮细胞，在每根绒毛的底端存在由肠道干细胞(intestine stem cell，ISC)、潘氏细胞及增殖细胞组成的隐窝。对成体哺乳动物来讲，肠道上皮是体内自我更新最为旺盛的组织，在小鼠肠道，整个上皮除潘氏细胞外大约5天更新一次。除吸收上皮细胞及潘氏细胞外，肠上皮还分布有杯状细胞、内分泌细胞及Tuft细胞。所有肠道上皮细胞谱系均来自于隐窝底部的ISC。生理条件下ISC的自我更新与多能性分化维持了肠上皮稳态。但在多种病理状态下，如炎性肠病(IBD)及放化疗引起的黏膜组织损伤，则会导致上皮功能的严重障碍。
ISC位于肠隐窝底部并与邻近作为微环境的潘氏细胞紧密联系。目前已经知道微环境可提供Wnt/β-catenin、Notch、BMP、ErbB及Hedgehog等信号支持ISC的自我更新与分化。目前关于隐窝ISC存在两种模型，即“stem cell zone”模型和“+4”模型。隐窝底端Lgr5+细胞作为活化的ISC，可以在体外由单个细胞生长为具有肠上皮功能的类器官。Lgr5+ ISC活性主要受Wnt等信号调控，以维持生理状态下的肠道稳态。隐窝底端+4位置的细胞则被认为是处于静息态的ISC，具染料滞留特性，表达Bmi1、HoxP、Lrig1等特征性分子，可能在病理损伤修复过程中活化。当Lgr5+ISC损失后，+4位干细胞可能逆转从而重建Lgr5+干细胞池。但当前对于这类ISC细胞特性及谱系发育还没有完善的定义。同时隐窝肠上皮细胞还具有可塑性。在损伤再生过程中，DLL1+Lgr5+的分泌系前体细胞及少量早期TA(扩增前体细胞)也可能转分化回补为Lgr5+ ISC。ISC维持及可塑性的研究对肠道再生具有非常重要的意义。以肠道干细胞为基础进行“黏膜愈合”治疗从而再生肠上皮结构和功能，对克罗恩病等炎性肠病(IBD)、短肠综合征、肿瘤放化疗引发的严重组织损伤的治疗具有积极的指导意义和应用前景。
染色质重塑复合物是一类依赖DNA的具有ATPase活性的类解螺旋酶蛋白复合体，是表观遗传调控的重要组分。在干细胞自我更新、细胞命运决定及重编程过程中发挥着重要的调节作用。染色质重塑复合物主要包括SWI/SNF、CHD、ISWI及INO80等4个蛋白家族。由SRCAP、Ruvbl1、YL-1、Arp6等11个亚基组成的SRCAP复合物也属于INO80家族，其染色质重塑活性主要是催化组蛋白变体H2A.Z置换经典组蛋白H2A形成核小体，调控基因转录开放。SRCAP基因突变导致遗传疾病Floating-Harbor综合征，全长蛋白由HSA、ATP酶、CBP结合、SANT等结构域组成。SRCAP所调控的组蛋白变体H2A.Z在胚胎干细胞自我更新过程中作用于Oct4/MLL/PRC2调控了干性基因的表达，在成体发育过程中参与调控肌肉细胞分化及造血干细胞分化等关键基因的表达。SRCAP复合物活性调控对ISC及肠道再生的作用至今尚未被确定。
Ilaprazole，中文名艾普拉唑，CAS 172152-36-2，英文化学名称：2-[(RS)-[(4-methoxy-3-methylpyridin-2-y1)methyl]sulfinyl]-5-(1H-pyrrol-1-y1)-1H-benzimidazole，分子式：C19H18N4O2S。Ilaprazole为拉唑类质子泵抑制剂，是目前公认为最好的抗消化道溃疡药物，相比于同类质子泵抑制剂，具有抑酸活性强、起效速度快、作用时间长等特点，是第一款由我国药企研发并在国内率先完成临床试验而上市的国内唯一消化道1类新药。该药物对肠道干细胞自我更新的调控作用尚没有报道。
发明内容
本发明试图探索肠道干细胞自我更新与SRCAP ATPase活性之间的关系，及其与黏膜组织损伤相关疾病的关联，并试图探索上市药物Ilaprazole及其可能的每一种活性修饰产物对黏膜组织损伤相关疾病的治疗作用，从而为疾病治疗提供更为便利的方法。尽管在理解肠道干细胞自我更新的机制方面已经取得了巨大进展，但是仍然需要确定特异性通路和作为可药用靶标的活化肠道干细胞自我更新的蛋白质，从而为治疗由其介导的肠道疾病提供新途径。本发明实现了这个和相关需求。
因此，本发明提供以下各项：
1.SRCAP ATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂(作为唯一活性成分或者与其他活性成分组合)在制备用于维持哺乳动物中肠道干细胞自我更新和/或治疗与哺乳动物中肠道干细胞自我更新受损相关的疾病的药物/试剂盒中的应用。
2.根据以上1所述的应用，其中所述下游转录因子选自REST、PRDM16和PPAR分子。
3.根据以上1或2所述的应用，其中所述激动剂为SRCAPATPase酶活性激动剂，优选为艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物，其中所述前体或衍生物保留艾普拉唑的SRCAPATPase酶活性的激动剂活性。
4.根据以上3所述的应用，其中所述艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物具有以下式(I)的结构，
Figure BDA0002120014930000031
其中：
式(I)上任选的修饰基团独立地选自：C1-C12烷基(如C1-C6烷基)、C1-C6亚烷基、C2-C12烯基(如C3-C6烯基)、C3-C10环烷基、苯基、取代的苯基、任选取代的五或六元杂芳基、或C6-C10芳烷基、卤素、-OH、-O-Ra、C4-C12二烯基、C6-C12三烯基、C8-C12四烯基、C6-C10芳基(任选地被独立地选自C1-C6烷基、卤素、C1-C6烷氧基、或羟基的一、二、或三个取代基取代)、C1-C10烷氧基、羧基、氰基、C1-C10烷酰氧基、C1-C10烷硫基、C1-C10烷基磺酰基、C1-C10烷氧基羰基、C1-C10烷酰氨基、-S-Rb、-SO2Rc、-NHSO2Rd和-NHCO2Re；其中Ra、Rb、Rc、Rd、和Re独立地是被选自C1-C6烷基、C6-C10芳基、C1-C6烷氧基、卤素、和羟基杂芳基的一至三个基团取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C3-C10环烷基、苯基或萘基，所述羟基杂芳基含有独立地选自硫、氮、和氧的一至五个杂原子。
5.根据以上1-4中任一项所述的应用，其中所述哺乳动物为人、小鼠或家畜，如猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马和兔。
6.根据以上1-5中任一项所述的应用，其中所述与哺乳动物中肠道干细胞自我更新受损相关的疾病选自炎性肠病、放化疗所致肠道损伤、溃疡性结肠炎、短肠综合征和克罗恩病。
7.一种在需要其的患者中治疗由肠道干细胞自我更新抑制介导的疾病的方法，所述方法包括向所述患者施用治疗有效量的SRCAPATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂。
8.根据以上7所述的方法，其中所述下游转录因子选自REST、PRDM16和PPAR分子，优选所述激动剂为SRCAPATPase酶活性激动剂，更优选为艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物，其中所述前体或衍生物保留艾普拉唑的SRCAPATPase酶活性的激动剂活性。
9.根据以上7或8所述的方法，其中所述患者为哺乳动物，优选为人、小鼠或家畜，如猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马和兔。
10.根据以上7-9中任一项所述的方法，其中所述疾病选自炎性肠病、放化疗所致肠道损伤、溃疡性结肠炎、短肠综合征和克罗恩病。
附图说明
图1中A至D所示的结果证明了SRCAP能够促进持肠道干细胞自我更新。具体地，图1，A所示为在Lgr5-GFP工具鼠小肠切片上，观察到SRCAP在GFP+的肠道干细胞高表达，同时在WGA+的paneth细胞也有表达。图1，B所示为将Srcapfl/fl条件基因敲除小鼠与肠道干细胞特异表达的Lgr5-Cre小鼠交配得到Srcap在小鼠肠道干细胞纯和基因敲除小鼠(Srcapfl/fl；Lgr5-Cre)及对照鼠(Srcapfl/fl)，观察到Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新，小肠隐窝和绒毛长度变短。图1，C所示为分离Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝进行类器官培养，Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新形成类器官。图1，D所示为对Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠以10Gy剂量诱导辐照损伤模型，Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新及对肠道上皮的修复。
图2中A至F所示的结果证明了SRCAPATPase下游调控的REST、PRDM16与PPAR分子能够促进持肠道干细胞自我更新。具体地，图2，A所示为以抗SRCAP抗体对小鼠小肠上皮裂解液进行免疫沉淀，对产物进行银染及质谱鉴定，发现SRCAP与转录因子REST相互作用。图2，B所示为对Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝肠道干细胞进行转录组测序，肠道干细胞特征性转录因子Prdm16的表达在Srcap基因敲除肠道干细胞中受到抑制。图2，C所示为Prdm16蛋白表达水平也在Srcap基因敲除肠道干细胞中受到抑制。图2，D所示为，对转录组测序结果进行GSEA分子，发现Srcap基因敲除使肠道干细胞PPAR8信号下游靶基因表达下调。图2，E应用荧光定量PCR验证了Srcap基因敲除使肠道干细胞PPAR8信号下游靶基因表达下调。图2，F所示为分离Restfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝进行类器官培养，Rest在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新形成类器官。同样的，利用CRISPR/Cas9体系设计针对Prdm16及Ppard的sgRNA，包装pLentiCRISPRv2病毒，对Rosa26Cas9小鼠原代分离隐窝进行感染及后续的类器官培养，发现Prdm16及Ppard在肠道的基因敲除也抑制肠道干细胞自我更新形成类器官。
图3中A至D所示的结果证明了小分子化合物Ilaprazole在体外激活SRCAP ATPase并促进ISC类器官形成及下游靶基因表达。具体地，图3，A所示为筛选得到小分子化合物Ilaprazole，在体外SRCAP ATPase酶活检测体系中激活ATPase。图3，B所示为小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞自我更新形成类器官。图3，C所示为小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞表达下游Prdm16及Ppard靶基因。作为对照，小分子化合物Chalcone抑制肠道干细胞表达下游Prdm16及Ppard靶基因。图3，D所示为小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞表达干性基因。
图4中A至D所示的结果证明了小分子化合物Ilaprazole在小鼠肠道损伤模型中促进肠道损伤修复。具体地，图4，A所示为Ilaprazole对以10Gy辐照诱导的小鼠肠道损伤模型具有保护作用，处理组小鼠生存率提高。图4，B所示为Ilaprazole促进了10Gy辐照诱导小鼠肠道损伤模型中肠道上皮损伤修复。图4，C所示为Ilaprazole对以5-FU药物诱导的小鼠肠道损伤模型具有保护作用，处理组小鼠生存率提高。图4，D所示为Ilaprazole促进了5-FU药物诱导小鼠肠道损伤模型中肠道上皮损伤修复。
具体实施方式
本发明的发明人在对肠道干细胞自我更新及肠道损伤修复的相关研究中发现：SRCAP在隐窝Lgr5+ ISC高表达。Srcap在肠道的组织特异性敲除小鼠中隐窝和绒毛长度变短，Srcap敲除显著影响了肠道类器官的形成能力。在肠道损伤模型中我们发现Srcap敲除导致辐照损伤修复不良。我们进一步通过表达谱芯片分析了Srcap基因敲除在ISC中干扰的基因，验证了转录因子REST、PRDM16及PPAR8是SRCAP下游调控肠道干细胞自我更新的重要分子。我们通过建立SRCAP ATPase体外酶活筛选体系筛选小分子化合物，验证Ilaprazole在体外促进ISC类器官形成，在体内促进放化疗所致肠道损伤修复。
本发明的第一个方面提供了SRCAP ATPase酶活性在维持肠道干细胞自我更新的产品中的应用，其特征在于，SRCAP能够促进持肠道干细胞自我更新。
在本发明的一些实施方案中，SRCAP在隐窝Lgr5+ ISC高表达。Srcap在肠道的组织特异性敲除显著影响了肠道干细胞形成类器官的能力，使小鼠肠道隐窝和绒毛长度变短。
在本发明的另一些实施方案中，在小鼠肠道损伤模型中Srcap敲除导致辐照损伤修复不良。
本发明的第二个方面提供了SRCAP ATPase活性及下游转录因子REST、PRDM16与PPAR信号通路在维持肠道干细胞自我更新的产品中的应用，其特征在于，SRCAPATPase下游调控的REST、PRDM16与PPAR分子能够促进持肠道干细胞自我更新。
在本发明的一些实施方案中，SRCAP与转录因子REST相互作用，调控了PRDM16及PPAR8下游靶基因的表达。
在本发明的另一些实施方案中，转录因子REST、PRDM16或PPAR8的敲除影响了肠道干细胞形成类器官的能力。
本发明的第三个方面提供了一种在哺乳动物肠道干细胞中活化SRCAP ATPase的方法，所述方法包括使所述细胞与有效量的SRCAP ATPase的激动剂Ilaprazole及其可能的每一种活性修饰产物接触。
在本发明的一些实施方案中，在通过建立SRCAP ATPase体外酶活筛选体系中验证小分子化合物Ilaprazole在体外激活SRCAP ATPase并促进ISC类器官形成及下游靶基因表达。
本发明的第四个方面提供了一种在需要其的患者中治疗由肠道干细胞自我更新抑制介导的疾病的方法，所述方法包括向所述患者施用治疗有效量的SRCAPATPase的激动剂Ilaprazole及其可能的每一种活性修饰产物。
在本发明的一些实施方案中，Ilaprazole在10Gy辐照或5-FU处理诱导的小鼠肠道损伤模型中促进肠道损伤修复。
在第五方面中，在以上第一、第二、第三、和第四方面中任一项的方法是，SRCAPATPase的激动剂是式(I)的化合物及其可能的每一种活性修饰产物：
Figure BDA0002120014930000071
在第六方面中，本方法涉及激活SRCAP ATPase酶的每一种的化合物或其药用盐，其用于治疗由肠道干细胞自我更新相关疾病。在一个实施方案中，所述疾病是涉及肠道干细胞自我更新受抑的肠道疾病。
在第七方面中，本方法涉及激活SRCAP ATPase酶的每一种的化合物或其药用盐，其用于治疗由肠道干细胞自我更新相关疾病。在一个实施方案中，所述疾病是选自下列各项的疾病：炎性肠病、放化疗所致肠道损伤、溃疡性结肠炎、短肠综合征。
在前述方面中的任一项中，SRCAP ATPase酶的每一种的激动剂可以是相同化合物或不同的化合物。
在本发明中，术语“SRCAP(NCBI数据库基因ID：10847)”是指具有目前国际共用核酸数据库GeneBank中SRCAP基因所示原始序列的SRCAP，其包括天然的或合成来源的SRCAP及其类似物。SRCAP类似物指其经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸，或经过生物学化学修饰后仍具有生物活性的衍生物或变体形式。
在本发明中，术语“REST(NCBI数据库基因ID：5978)”是指具有目前国际共用核酸数据库GeneBank中REST基因所示原始序列的REST，其包括天然的或合成来源的REST及其类似物。REST类似物指其经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸，或经过生物学化学修饰后仍具有生物活性的衍生物或变体形式。
在本发明中，术语“PRDM16(NCBI数据库基因ID：63976)”是指具有目前国际共用核酸数据库GeneBank中PRDM16基因所示原始序列的PRDM16，其包括天然的或合成来源的PRDM16及其类似物。PRDM16类似物指其经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸，或经过生物学化学修饰后仍具有生物活性的衍生物或变体形式。
在本发明中，术语“PPARD(NCBI数据库基因ID：5467)”是指具有目前国际共用核酸数据库GeneBank中PPARD基因所示原始序列的PPARD，其包括天然的或合成来源的PPARD及其类似物。PPARD类似物指其经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸，或经过生物学化学修饰后仍具有生物活性的衍生物或变体形式。
本发明的Ilaprazole的有效剂量可以随给药的模式和待治疗疾病的严重程度等进行相应的调整。优选的有效量的可以由本领域普通技术人员综合各因素来确定。所述因素包括但不限于：Ilaprazole或其类似物的药代动力学参数、受治疗患者的健康状况、体重、给药途径等。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
以下为本发明实施例所用材料和一般性方法。
抗体和试剂
抗小鼠β-actin(clone AC-74，A2228)抗体购自Sigma-Aldrich(St.Louis，USA).抗GFP(ab183735抗体购自Abcam(Cambridge，USA).抗小鼠及人SRCAP抗体(ESL104)购自Kerafast(Boston，USA).抗PPAR-δ(10156-2-AP)抗体购自Proteintech(Chicago，USA).抗小鼠CD326(EpCAM)(11-5791-80)抗体购自eBioscience(San Diego，USA).WGA Lectin(FITC)(GTX01502)购自GeneTex(Irvine，USA).荧光标记二抗Alexa-594，Alexa-488，Alexa-405或Alexa-649购自Molecular probes Inc (Eugene，USA).SuperReal premixplus qPCR buffer购自TIANGEN Biotech(Beijing，China).ATPase/GTPase activityassay kit，EZ prep nuclei isolation kit购自Sigma-Aldrich(St.Louis，USA).Matrigel(356234)w购自Corning(Corning，USA).IntestiCult organoid growth mediumKit(06005)购自Stemcell(Vancouver，Canada).
统计分析
在本发明中使用未配对的学生t检验作为统计分析。使用Microsoft Excel或SPSS13进行统计学计算。当P＜0.05时，P值显著。
实施例
实施例1：证明SRCAP能够促进持肠道干细胞自我更新。
在Lgr5-GFP工具鼠(B6.129P2-Lgr5tm1(cre/ERT2)Cle/J，购自美国Jackson实验室，Stock No.008875)小肠切片上，观察到SRCAP在GFP+的肠道干细胞高表达，同时在WGA+的paneth细胞也有表达，如图1，A所示。将Srcapfl/fl条件基因敲除小鼠(中国科学院生物物理研究所实验动物中心构建)与肠道干细胞特异表达的Lgr5-Cre小鼠(B6.129P2-Lgr5tm1(cre /ERT2)Cle/J，购自美国Jackson实验室)交配得到在小鼠肠道干细胞中特异性敲除Srcap基因的基因敲除小鼠(Srcapfl/fl；Lgr5-Cre)及对照鼠(Srcapfl/fl)，观察到Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新，小肠隐窝和绒毛长度变短，如图1，B所示。分离Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝进行类器官培养，Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新形成类器官，如图1，C所示。对Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠以10Gy剂量诱导辐照损伤模型(模型/方法的参考文献参见[1])，Srcap在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新及对肠道上皮的修复，如图1，D所示。
实施例2：证明SRCAPATPase下游调控的REST、PRDM16与PPAR分子能够促进持肠道干细胞自我更新。
抗SRCAP抗体对小鼠小肠上皮裂解液进行免疫沉淀，对产物进行银染及质谱鉴定，发现SRCAP与转录因子REST相互作用，如图2，A所示。对Srcapfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝肠道干细胞进行转录组测序(华大基因)，肠道干细胞特征性转录因子Prdm16的表达在Srcap基因敲除肠道干细胞中受到抑制，如图2，B所示。Prdm16蛋白表达水平也在Srcap基因敲除肠道干细胞中受到抑制，如图2，C所示。对转录组测序结果进行GSEA(Gene SetEnrichment Analysis)分析，发现Srcap基因敲除使肠道干细胞PPARδ信号下游靶基因表达下调，如图2，D所示。应用荧光定量PCR(PCR引物序列：
mPpara：5’-CCCTGGGAACTGCGATGAAG-3’(SEQ ID NO：1)，
5’-TCAGAGAGACTAAAGAACTCGGC-3’(SEQ ID NO：2)；
mRxra：5’-CCTTCCCCCAGAGTATGGTTA-3’(SEQ ID NO：3)，
5’-GAGGGTCTGGCAGGTACTC-3’(SEQ ID NO：4)；
mApoa1：5’-TCCTACGTTGGGAGTCCTTAG-3’(SEQ ID NO：5)，
5’-TCCTTCTTGAAAGTCATGTCCG-3’(SEQ ID NO：6)；
mApoa5：5’-ATGAGGGTGATTCGAGTGGG-3’(SEQ ID NO：7)，
5’-TTGTCTCCCGTGGTGGACATA-3’(SEQ ID NO：8)；
mPpard：5’-CTTACCCACGATTCTCCATCTGT-3’(SEQ ID NO：9)，
5’-CCGTTGTCTTGTCAATCAGGC-3’(SEQ ID NO：10)；
mRxrb：5’-GATGCGGGATACGCCAGTG-3’(SEQ ID NO：11)，
5’-CCACCACCTCGCCTTTCAC-3’(SEQ ID NO：12)；
mHmgcs2：5’-CTCTAATGTCCTCCCTTGTTGCC-3’(SEQ ID NO：13)，
5’-TGCAGATTGTCTTTGGCTACTTTG-3’(SEQ ID NO：14)；
mFabp1：5’-TGTGTCTCAGGGGATTGTAGG-3’(SEQ ID NO：15)，
5’-GCAGTTAAGTTCAGGAGCTTCAGG-3’(SEQ ID NO：16)；
mSlc22a3：5’-TTGACCGCCTGATTCTCACTG-3’(SEQ ID NO：17)，
5’-AGCTGTTTTCTTGGAATCTCTCC-3’(SEQ ID NO：18)；
mPparg：5’-AAGGCGGGTGCTACTTCTATG-3’(SEQ ID NO：19)，
5’-CACAGCAGACATGCTTCTTTCTA-3’(SEQ ID NO：20)；
mRxrg：5’-GATGCTGAGCGGTATCATCCG-3’(SEQ ID NO：21)，
5’-GAGACAGCGATCCATGAGCAG-3’(SEQ ID NO：22)；
mEln：5’-AGGCACCTGAAGGACCTGAA-3’(SEQ ID NO：23)，
5’-GGCCTCCATGTCAAAGAAGAC-3’(SEQ ID NO：24)；
mPck1：5’-AAGATAGTGATCGTAGGTGACGG-3’(SEQ ID NO：25)，
5’-GTACTTCTCAAACACCGACGG-3’(SEQ ID NO：26))
验证了Srcap基因敲除使肠道干细胞PPARδ信号下游靶基因表达下调，如图2，E所示。分离Restfl/fl；Lgr5-Cre及对照鼠小肠原代隐窝进行类器官培养，Rest在肠道的基因敲除抑制肠道干细胞自我更新形成类器官。同样的，利用CRISPR/Cas9体系设计针对Prdm16及Ppard的sgRNA(sgPrdm16：5’-CCATGAAGAGCAGCGACAAAAGG-3’(SEQ ID NO：27)，sgPpard：5’-GCCACAGGAGGAGACCCCTG-3’(SEQ ID NO：28))。包装pLentiCRISPRv2病毒(购自Addgene，目录号56961)，对Rosa26Cas9小鼠原代分离隐窝进行感染及后续的类器官培养，发现Prdm16及Ppard在肠道的基因敲除也抑制肠道干细胞自我更新形成类器官，如图2，F所示。
实施例3：证明小分子化合物Ilaprazole在体外激活SRCAP ATPase并促进ISC类器官形成及下游靶基因表达。
筛选得到小分子化合物Ilaprazole，在体外SRCAP ATPase酶活检测体系中激活ATPase，如图3，A所示。小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞自我更新形成类器官，如图3，B所示。小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞表达下游Prdm16及Ppard靶基因，作为对照，小分子化合物Chalcone抑制肠道干细胞表达下游Prdm16及Ppard靶基因，如图3，C所示。小分子化合物Ilaprazole促进肠道干细胞表达干性基因，如图3，D所示。
实施例4：证明小分子化合物Ilaprazole在小鼠肠道损伤模型中促进肠道损伤修复。
具体地，Ilaprazole对以10Gy辐照诱导的小鼠肠道损伤模型(参考文献[1])具有保护作用，处理组小鼠生存率提高，如图4，A所示。DMSO为对照。Ilaprazole促进了10Gy辐照诱导小鼠肠道损伤模型中肠道上皮损伤修复，如图4，B所示。Ilaprazole对以5-FU药物诱导的小鼠肠道损伤模型(参考文献[2])具有保护作用，处理组小鼠生存率提高，如图4，C所示。Ilaprazole促进了5-FU药物诱导小鼠肠道损伤模型中肠道上皮损伤修复，如图4，D所示。
本领域技术人员应该理解，尽管参照上述实施例对本发明进行了具体的描述，但是本发明并不限于这些具体的实施例。基于本发明所教导的方法和技术方案，在不背离本发明的精神的前提下，本领域技术人员能够进行适当的修改或改进，由此所得的等价实施方案都在本发明的范围内。
参考文献：
1.Zhu，P.et al.LncGata6 maintains stemness of intestinal stem cellsand promotes intestinal tumorigenesis.Nat Cell Biol 20，1134-1144(2018).
2.Zhou，W.J.，Geng，Z.H.，Spence，J.R.&Geng，J.G.Induction of intestinalstem cells by R-spondin 1 and Slit2 augments chemoradioprotection.Nature 501，107-111(2013).
Figure IDA0002120014970000011
Figure IDA0002120014970000021
Figure IDA0002120014970000031
Figure IDA0002120014970000041
Figure IDA0002120014970000051
Figure IDA0002120014970000061
Figure IDA0002120014970000071

Claims (10)

1.SRCAP ATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂在制备用于维持哺乳动物中肠道干细胞自我更新和/或治疗与哺乳动物中肠道干细胞自我更新受损相关的疾病的药物/试剂盒中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其中所述下游转录因子选自REST、PRDM16和PPAR分子。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其中所述激动剂为SRCAP ATPase酶活性激动剂，优选为艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物，其中所述前体或衍生物保留艾普拉唑的SRCAP ATPase酶活性的激动剂活性。
4.根据权利要求3所述的应用，其中所述艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物具有以下式(I)的结构，
Figure FDA0002120014920000011
其中：
式(I)上任选的修饰基团独立地选自：C1-C12烷基(如C1-C6烷基)、C1-C6亚烷基、C2-C12烯基(如C3-C6烯基)、C3-C10环烷基、苯基、取代的苯基、任选取代的五或六元杂芳基、或C6-C10芳烷基、卤素、-OH、-O-Ra、C4-C12二烯基、C6-C12三烯基、C8-C12四烯基、C6-C10芳基(任选地被独立地选自C1-C6烷基、卤素、C1-C6烷氧基、或羟基的一、二、或三个取代基取代)、C1-C10烷氧基、羧基、氰基、C1-C10烷酰氧基、C1-C10烷硫基、C1-C10烷基磺酰基、C1-C10烷氧基羰基、C1-C10烷酰氨基、-S-Rb、-SO2Rc、-NHSO2Rd和-NHCO2Re；其中Ra、Rb、Rc、Rd、和Re独立地是被选自C1-C6烷基、C6-C10芳基、C1-C6烷氧基、卤素、和羟基杂芳基的一至三个基团取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基、C3-C10环烷基、苯基或萘基，所述羟基杂芳基含有独立地选自硫、氮、和氧的一至五个杂原子。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的应用，其中所述哺乳动物为人、小鼠或家畜，如猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马和兔。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的应用，其中所述与哺乳动物中肠道干细胞自我更新受损相关的疾病选自炎性肠病、放化疗所致肠道损伤、溃疡性结肠炎、短肠综合征和克罗恩病。
7.一种在需要其的患者中治疗由肠道干细胞自我更新抑制介导的疾病的方法，所述方法包括向所述患者施用治疗有效量的SRCAP ATPase酶活性或其调控的下游转录因子的激动剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述下游转录因子选自REST、PRDM16和PPAR分子，优选所述激动剂为SRCAP ATPase酶活性激动剂，更优选为艾普拉唑(Ilaprazole)或其前体或衍生物，其中所述前体或衍生物保留艾普拉唑的SRCAP ATPase酶活性的激动剂活性。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述患者为哺乳动物，优选为人、小鼠或家畜，如猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马和兔。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其中所述疾病选自炎性肠病、放化疗所致肠道损伤、溃疡性结肠炎、短肠综合征和克罗恩病。
CN201910607584.1A 2019-07-05 2019-07-05 SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用 Pending CN112168965A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910607584.1A CN112168965A (zh) 2019-07-05 2019-07-05 SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910607584.1A CN112168965A (zh) 2019-07-05 2019-07-05 SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112168965A true CN112168965A (zh) 2021-01-05

Family

ID=73919756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910607584.1A Pending CN112168965A (zh) 2019-07-05 2019-07-05 SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112168965A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112168820A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 中国科学院生物物理研究所 SRCAP ATPase抑制剂在结直肠癌治疗中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008018825A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Astrazeneca Ab Oral polyvinyl alcohol capsules comprising proton pump inhibitors
CN102014638A (zh) * 2007-10-12 2011-04-13 武田制药北美公司 与食物摄入无关的治疗胃肠病症的方法
CN105030764A (zh) * 2015-06-15 2015-11-11 广州喜鹊医药有限公司 穿心莲内酯衍生物在制备治疗炎症性肠病药物中的应用
CN106029100A (zh) * 2013-11-07 2016-10-12 纪念斯隆–凯特林癌病中心 在胃肠道移植物抗宿主病的治疗中使用il-22的方法
US20170258772A1 (en) * 2014-05-29 2017-09-14 Whitehead Institute For Biomedical Research Compositions and methods for promoting intestinal stem cell and/or non-stem progenitor cell function

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008018825A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Astrazeneca Ab Oral polyvinyl alcohol capsules comprising proton pump inhibitors
CN102014638A (zh) * 2007-10-12 2011-04-13 武田制药北美公司 与食物摄入无关的治疗胃肠病症的方法
CN106029100A (zh) * 2013-11-07 2016-10-12 纪念斯隆–凯特林癌病中心 在胃肠道移植物抗宿主病的治疗中使用il-22的方法
US20170258772A1 (en) * 2014-05-29 2017-09-14 Whitehead Institute For Biomedical Research Compositions and methods for promoting intestinal stem cell and/or non-stem progenitor cell function
CN105030764A (zh) * 2015-06-15 2015-11-11 广州喜鹊医药有限公司 穿心莲内酯衍生物在制备治疗炎症性肠病药物中的应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112168820A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 中国科学院生物物理研究所 SRCAP ATPase抑制剂在结直肠癌治疗中的应用
CN112168820B (zh) * 2019-07-05 2023-09-29 中国科学院生物物理研究所 SRCAP ATPase抑制剂在结直肠癌治疗中的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3099380B1 (en) Methods and compositions for killing senescent cells and for treating senescence-associated diseases and disorders
Ciechomska et al. Histone demethylation and toll‐like receptor 8–dependent cross‐talk in monocytes promotes transdifferentiation of fibroblasts in systemic sclerosis via Fra‐2
JP2022521454A (ja) 加齢関連炎症および障害を治療する、予防するまたは逆転させるための組成物および方法
JP2021512874A (ja) 単離ミトコンドリアを含む関節リウマチの予防または治療のための医薬組成物
JP2019534050A (ja) 調節可能な細胞系およびそれらの使用方法
EP3526318A1 (en) Anti-inflammatory exosomes from inflamed cells or tissues
US20230100102A1 (en) Cxcr7 inhibitors for the treatment of cancer
US20140303197A1 (en) Methods of treating and preventing leukemia and other cancers of the blood and bone
Liu et al. Myofibroblast-specific YY1 promotes liver fibrosis
US20230263800A1 (en) Compositions and methods to promote thymic function
EP3878470A1 (en) Method for removing senescent cell, and method for preparing senescent cell
US20210401987A1 (en) Methods and compositions for treating inflammatory and fibrotic pulmonary disorders
JP6053768B2 (ja) Ｂｃａｔ１阻害剤を使用する治療方法
CN112168965A (zh) SRCAP ATPase激动剂在肠道干细胞自我更新受抑介导的疾病治疗中的应用
JP2012530492A (ja) 真皮細胞の発毛促進能を増大させるための方法および組成物
US20040266834A1 (en) Thiazolidinediones alone or in cabination with other therapeutic agents for cancer therapy
HRP20050484A2 (en) Use of the corticoliberin-urocortin system in the treatment of inflammatory diseases
US20220218874A1 (en) Compositions and methods of modulating endochondral ossification and bone formation
CN112168820B (zh) SRCAP ATPase抑制剂在结直肠癌治疗中的应用
Fujii et al. Lactogenic hormone stimulation and epigenetic control of L‐amino acid oxidase expression in lactating mammary glands
Zhang et al. Anti-inflammatory effects of Tabersonine in rheumatoid arthritis
JP2017511300A (ja) 骨髄増殖性新生物の治療に適した化合物
JP2015512416A (ja) 神経芽細胞腫、ユーイング肉腫または横紋筋肉腫の治療に使用するための化合物
JP7272676B2 (ja) 尿路上皮細胞のバイオミメティック培養のための方法及びその使用
TW202404611A (zh) 治療發炎之方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210105

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication