ACSL1在缓解、治疗神经退行性疾病中的应用的制作方法

本发明涉及生物医药，尤其涉及acsl1在缓解、治疗神经退行性疾病中的应用。

背景技术：

1、帕金森病(parkinson's disease，pd)是全球第二大神经退行性疾病，主要症状表现为震颤、僵直、运动迟缓和步态异常等，其确切致病机制复杂，目前尚无有效的治疗方法延缓或阻止病情进展。近年来，小胶质细胞(microglia)在pd发生发展过程中，已经从神经系统中的“配角”转变为相对重要的角色。神经退行性信号出现后，具备免疫监视能力的小胶质细胞被激活、迁移并聚集到黑质区域，转变为异常活跃的病理状态，促进寡聚化α-突触核蛋白(α-synuclein，α-syn)的扩散、释放有毒化合物和进行突触异常修剪，是pd早期诊断及治疗的潜在靶细胞。

2、基于单细胞测序和多组学最新研究表明，神经退行性疾病进程中的小胶质细胞异质性显著且具有分子多样性，并与疾病进展密切相关，如阿尔兹海默症中的trem2high、cspg4high及galectin-3high亚群，创伤性脑损伤中的tdp-43high、gpr84high亚群，以及衰老相关的p16high亚群等。因此，通过干预具有特定分子标志物的小胶质细胞亚群，有望改善现有治疗方式，阻止神经退行性疾病的进展。然而，pd中以高表达特定蛋白质为特征的小胶质细胞亚群是否具有不同的功能亚型尚未完全阐明。了解pd相关特定小胶质细胞亚群的功能及形成机制，将对理解pd神经炎症进展的内在机制提供重要的理论依据。

3、小胶质细胞亚群在不同疾病过程中的表型转变是由细胞代谢重编程所介导。研究表明，代谢途径在活化的小胶质细胞中明显改变，并且是控制小胶质细胞炎症反应的中枢节点。而脂质代谢特别参与小胶质细胞激活和效应功能的控制，如迁移、吞噬和炎症信号。病理性激活的小胶质细胞表现出脂质代谢失衡，其中脂滴(lipid droplets， lds)积累的小胶质细胞亚群在吞噬功能上有缺陷，可产生高水平的ros，过量分泌促炎细胞因子，加重衰老及阿尔兹海默症等神经退行性疾病的神经炎症。lds是一种呈球状的“细胞器”，其核心为中性脂质，如甘油三酯和甾醇酯等，lds不是简单的脂质储存库，而是具有多种细胞功能的复杂细胞器。最新研究发现，在pd患者黑质区域也存在着lds积累的小胶质细胞亚群，提示lds累积的小胶质细胞也能够参与pd的病理进程。然而，lds积累的小胶质细胞在pd中的功能及形成机制尚不明晰，阐明其中的生物学过程，对探索新的治疗靶点具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的是缓解和/或治疗神经退行性疾病。

2、第一方面，本发明提供一种抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质在制备缓解和/或治疗神经退行性疾病的药物中的应用，其中，抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质选自a1)-a10)中的至少一种：

3、a1)靶向抑制 acsl1基因表达的rna分子；

4、a2)靶向抑制 nrdp1基因表达的rna分子；

5、a3)靶向抑制 p65基因表达的rna分子；

6、a4)编码a1)-a3)任一所述rna分子的dna分子；

7、a5)含有a4)所述dna分子的表达盒；

8、a6)含有a4)所述dna分子的重组载体，或含有a5)所述表达盒的重组载体；

9、a7)含有a4)所述dna分子的重组微生物、或含有a5)所述表达盒的重组微生物、或含有a6)所述重组载体的重组微生物；

10、a8)a1)所述rna分子的修饰物、或其药学上可接受的盐；

11、a9)抑制tbk1蛋白活性的物质；

12、a10)nf-κb通路活性抑制剂。

13、本发明中， acsl1基因是指编码合成长链酰基辅酶a合成酶1(acsl1)的基因。抑制 acsl1基因表达的物质例如可以是抑制 acsl1编码基因或者抑制 acsl1编码基因相关基因表达的物质，以降低细胞内 acsl1基因的表达。抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质是指抑制acsl1蛋白在内质网中定位和富集的物质。

14、本发明中，神经退行性疾病的特征是神经元的逐渐丧失，从而导致功能障碍。常见的神经退行性疾病包括阿尔茨海默病(alzheimer's disease, ad)、帕金森病(parkinson's disease,pd)、肌萎缩性侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,als)、亨廷顿病(huntington's disease, hd)、多发性硬化症(multiple sclerosis,ms)、脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy,sma)以及其他类型的神经退行性病变。在一种具体实施方式中，所述神经退行性疾病为帕金森病。

15、本发明中， nrdp1基因即神经调节素受体降解蛋白1（neuregulin receptordegradation protein 1）的编码基因，其通过抑制tank结合激酶1（tank binding kinase1，tbk1）的k63泛素化影响 acsl1基因的表达及内质网定位。p65基因是nf-κb p65，它是核因子κb（nf-κb）信号通路中的一个重要组成部分。nf-κb p65是一种转录因子，在nf-κb信号通路中，p65通常与iκb蛋白结合在细胞质中，当细胞接收到激活信号时，iκb蛋白被磷酸化并降解，释放p65并转移到细胞核中，p65可作为pd小胶质细胞中acsl1的启动子，从而激活下游基因 acsl1基因的表达。

16、本发明中，所述 acsl1基因、 nrdp1基因和 p65基因均指动物体内的基因，进一步为哺乳动物体内的基因。所述哺乳动物选自牛科动物、马科动物、猫科动物、犬科动物、兔科动物、猪科动物、骆驼科动物、啮齿类动物和灵长类动物等，包括但不限于牛、马、山羊、绵羊、猫、兔、猪、骆驼、羊驼、大鼠、小鼠、豚鼠、非人灵长类动物(诸如猿、猴、狒狒、猩猩)和人；进一步地可优选为大鼠、小鼠和人。

17、人类的 acsl1基因的gene id为2180（更新时间为2024年09月19日）,小鼠的 acsl1基因的gene id为14081（更新时间为2024年09月18日），人类的 nrdp1基因的gene id为10193（更新时间为2024年09月19日），人类的p65基因的gene id为5970（更新时间为2024年09月19日）。

18、在一种具体实施方式中，a1)中，所述rna分子为sirna或shrna。进一步地，基于来源于小鼠的 acsl1基因、 nrdp1基因和 p65基因，本发明设计了靶向抑制上述基因表达的sirna。具体地，靶向抑制 acsl1基因表达的sirna选自a11)-a12)中的一种：

19、a11)靶向抑制 acsl1基因表达的sirna包括至少部分区域互补的第一链和第二链，所述第一链的核苷酸序列为seq id no:1，所述第二链的核苷酸序列为seq id no:2；

20、a12)靶向抑制 acsl1基因表达的sirna包括至少部分区域互补的第三链和第四链，所述第三链的核苷酸序列为seq id no:3，所述第四链的核苷酸序列为seq id no:4；

21、seq id no:1：5’-ggaaaguccggcugaugautt-3’；

22、seq id no:2：5’-aucaucagccggacuuucctt-3’；

23、seq id no:3：5’-ggaaggaagccggucugaatt-3’；

24、seq id no:4：5’- uucagaccggcuuccuucctt -3’。

25、具体地，靶向抑制 nrdp1基因表达的sirna包括至少部分区域互补的第五链和第六链，所述第五链的核苷酸序列为seq id no:5，所述第六链的核苷酸序列为seq id no:6。

26、seq id no:5：5’-ccuucagaaccuggaggagtt-3’；

27、seq id no:6：5’-cuccuccagguucugaaggtt-3’。

28、具体地，靶向抑制p65基因表达的sirna选自a31)-a32)中的一种：

29、a31)靶向抑制p65基因表达的sirna包括至少部分区域互补的第七链和第八链，所述第七链的核苷酸序列为seq id no:7，所述第八链的核苷酸序列为seq id no:8；

30、a32)靶向抑制p65基因表达的sirna包括至少部分区域互补的第九链和第十链，所述第九链的核苷酸序列为seq id no:9，所述第十链的核苷酸序列为seq id no:10。

31、seq id no:7：5’-agaagacauugagguguautt-3’；

32、seq id no:8：5’-auacaccucaaugucuucutt-3’；

33、seq id no:9：5’-gaagaagaguccuuucaautt-3’；

34、seq id no:10：5’-auugaaaggacucuucuuc-3’。

35、可以理解的是，抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质还可以包括编码上述rna分子的dna分子、包括上述dna分子的表达盒、重组载体或重组微生物。

36、在一种具体实施方式中，所述rna分子可以通过将所述rna分子对应的dna双链模板序列克隆入载体的rna聚合酶iii的启动子后，从而使其在体内表达得到所需的rna分子。此外，可以理解的是，所述rna分子也可以通过体外合成得到。

37、本发明中，所述“rna分子的修饰物”是指对所述rna分子进行修饰得到的产物，各种修饰方法均可选用，包括选自核糖修饰、碱基修饰和磷酸骨架修饰中的至少一种。本发明中，所述“药学上可接受的盐”指在可靠的医学判断范围内，适合用于与人类和低等动物的组织接触而不出现过度的毒性、刺激、过敏反应等，且与合理的效果/风险比相称的盐。药学上可接受的盐选自本领域公知常识。

38、本发明中，抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质还可以为抑制tbk1蛋白活性的物质，tbk1蛋白为tank结合激酶1(tank-binding kinase1)，tbk1可作为支架蛋白协助acsl1亚细胞定位环路，抑制tbk1活性可通过抑制acsl1在内质网富集减缓pd病理进展。在一种具体实施方式中，抑制tbk1蛋白活性的物质为gsk8612，gsk8612的cas号为2361659-62-1。

39、本发明中，抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质还可以为nf-κb通路活性抑制剂，nf-κb通路活性抑制剂可以为jsh-23，jsh-23的cas号为749886-87-1。

40、本发明中，抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质在缓解和/或治疗神经退行性疾病具体体现在b1)-b5)至少一种方面：

41、b1)降低小胶质细胞促炎型反应；

42、b2)抑制小胶质细胞中脂滴过度积累；

43、b3)削弱pd神经炎症；

44、b4)减弱小胶质细胞多巴胺神经毒性；

45、b5)抑制pd进展中多巴胺神经元死亡。

46、第二方面，本发明提供抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质在c1)-c5)任一方面的应用：

47、c1)制备降低小胶质细胞促炎型反应的产品中的应用；

48、c2)制备抑制小胶质细胞中脂滴过度积累的产品中的应用；

49、c3)制备削弱pd神经炎症的产品中的应用；

50、c4)制备减弱小胶质细胞多巴胺神经毒性的产品中的应用；

51、c5)制备抑制pd进展中多巴胺神经元死亡的产品中的应用。

52、第三方面，本发明提供一种药物组合物，包括上述任一所述的抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质和药学上可接受的载体。

53、本发明中，药学上可接受的载体可以是用于帮助所述物质有效进入细胞并发挥作用的物质，当所述物质为rna分子时，其可以为脂质载体，具体可以为脂质体、树枝状大分子(dendrimers)、阳离子脂质体等；又例如可以是聚合物载体，具体可以为聚酰胺-胺类树状分子(pamam)、聚乳酸-乙醇酸(plga)、聚乙烯亚胺(pei)等；又例如可以是无机纳米颗粒，具体可以为金纳米颗粒、介孔二氧化硅纳米颗粒(msnp)等；又例如可以是纳米胶囊和高分子胶束。具体可根据治疗的目的、rna分子的稳定性、所需的靶向性以及给药途径等因素决定。

54、本发明中，上述药物组合物可以制成多种剂型，可以是普通制剂、缓释制剂、控释制剂及各种微粒给药系统。在一种具体实施方式中，所述剂型为注射剂。

55、第四方面，本发明提供一种构建重组细胞的方法，所述方法包括向受体细胞中导入上述任一所述的抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白亚细胞定位的物质，得到所述重组细胞。

56、第五方面，本发明提供一种缓解和/或治疗神经退行性疾病的方法，包括向受试者施用治疗有效量的上述任一所述的抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质。

57、本发明中，受试者是指患有神经退行性疾病的受试者，临床表现包括记忆障碍、认知功能障碍、运动功能障碍、言语障碍、睡眠障碍、吞咽困难、肌肉萎缩和无力、抽搐和肌张力障碍、自主神经功能障碍、痴呆等。上述缓和/或治疗神经退行性疾病的方法的效果表现为b1)-b5)中的任一种：

58、b1)降低小胶质细胞促炎型反应；

59、b2)抑制小胶质细胞中脂滴过度积累；

60、b3)削弱pd神经炎症；

61、b4)减弱小胶质细胞多巴胺神经毒性；

62、b5)抑制pd进展中多巴胺神经元死亡。

63、本发明中，受试者可以是哺乳动物，所述哺乳动物可以选自牛科动物、马科动物、猫科动物、犬科动物、兔科动物、猪科动物、骆驼科动物、啮齿类动物和灵长类动物等，包括但不限于牛、马、山羊、绵羊、猫、兔、猪、骆驼、羊驼、大鼠、小鼠、豚鼠、非人灵长类动物(诸如猿、猴、狒狒、猩猩)和人，优选大鼠、小鼠和人。

64、抑制 acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白亚细胞定位的物质的施用剂量，取决于给药的方式、给药途径、个体的年龄和/或体重，以及受治个体的情况，是可变的，并最终由主治医师决定。

65、本发明通过筛选pd患者和正常健康人小胶质细胞中的差异基因，选取得到最为关键的疾病相关基因acsl1。本发明还对 acsl1基因进行多个功能丧失和功能获得实验，结果表明，位于内质网的acsl1蛋白促进脂质滴积累，从而加剧小胶质细胞活化和多巴胺神经元死亡，而通过调节acsl1来操纵脂质滴的生物合成可能是治疗pd患者神经炎症并抑制pd病理进展的潜在策略。

技术特征：

1.抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质在制备缓解和/或治疗神经退行性疾病的药物中的应用，其特征在于，抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质选自a1)-a10)中的至少一种：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述神经退行性疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化症、亨廷顿病、多发性硬化症、脊髓性肌萎缩症中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述神经退行性疾病为帕金森病。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，a1)-a3)中，所述rna分子为sirna或shrna。

5.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，a9)中，抑制tbk1蛋白活性的物质为gsk8612。

6.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，a10)中，nf-κb通路活性抑制剂为jsh-23。

7.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质缓解和/或治疗神经退行性疾病体现在b1)-b5)至少一种方面：

8.权利要求1所述的抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质在c1)-c5)任一方面的应用：

9.一种药物组合物，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质和药学上可接受的载体。

10.构建重组细胞的方法，其特征在于，所述方法包括向受体细胞中导入权利要求1-7任一项所述的抑制acsl1基因表达的物质和/或抑制acsl1蛋白在内质网中定位的物质，得到所述重组细胞。

技术总结
本发明提供ACSL1在缓解、治疗神经退行性疾病中的应用。本发明通过筛选PD患者和正常健康人小胶质细胞中的差异基因，选取得到最为关键的疾病相关基因ACSL1；同时，本发明进一步对ACSL1进行多个功能丧失和功能获得实验，结果表明，位于内质网的ACSL1蛋白可促进脂滴积累，从而加剧小胶质细胞活化和多巴胺神经元死亡，通过调节ACSL1来改变脂滴的生物合成可能是治疗PD患者神经炎症并抑制PD病理进展的潜在策略。

技术研发人员：王会志,孟凡刚,韩春雷,李仁鹏,张墨轩,王安妮,杨鹏达,肖以磊,张士刚
受保护的技术使用者：北京市神经外科研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5