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CN112996492A - Pde11或pde2抑制剂用于治疗帕金森氏疾病的用途 - Google Patents

Pde11或pde2抑制剂用于治疗帕金森氏疾病的用途 Download PDF

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CN112996492A
CN112996492A CN201980066363.6A CN201980066363A CN112996492A CN 112996492 A CN112996492 A CN 112996492A CN 201980066363 A CN201980066363 A CN 201980066363A CN 112996492 A CN112996492 A CN 112996492A
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gucy2c
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pde11
cell
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马腾·皮耶特·斯米特
拉斯·菲利普·范·德·海德
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Universiteit Van Amsterdam
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Abstract

在实施方式中,本发明涉及用于治疗帕金森氏疾病的手段和方法。在一些实施方式中,手段和方法涉及PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合,任选地与GUCY2C激动剂一起。

Description

PDE11或PDE2抑制剂用于治疗帕金森氏疾病的用途
本发明涉及通过多巴胺能细胞来诱导和/或增强多巴胺产生的手段和方法。本发明还涉及用于治疗患有帕金森氏疾病的个体或具有发展该疾病风险的个体的手段和方法。
帕金森氏疾病(PD)是继阿尔茨海默病之后最常见的神经学不适。其主要标志是黑质致密部(SNpc)中的多巴胺能神经元的进行性退化(Kalia LV和Lang AE,2015)。该解剖区域在发育过程中起源于中脑,最终形成朝向背侧纹状体的突起,背侧纹状体是构成基底神经节的前脑区域之一(Smidt MP和Burbach JP,2007;Baladron J和Hamker FH,2015)。这两种结构之间的功能连接性被广泛地称为黑质纹状体通路,并且依赖于多巴胺的释放(Ikemoto S等,2015)。该神经递质在被黑质传出神经纤维释放后与纹状体突起后受体相互作用,最终调节运动控制。相应地,在SNpc神经元明显缺失的PD患者中,由此导致向纹状体释放的多巴胺不足引发运动症状。传统上,这些帕金森氏疾病的表现可分为运动迟缓或身体运动缓慢、静止性震颤、肌肉僵硬和步态异常(Kalia LV和Lang AE,2015)。
尽管如此,运动损伤仅在晚期当SNpc发生退化时出现,并且它们伴有一系列非运动症状,通常包括嗅觉障碍、抑郁或便秘(Mahlknecht P等,2015)。这些早期症状的生理学原因尚未完全理解,并且至少部分被认为是由黑质纹状体通路以外的神经网络功能失调和多巴胺以外的神经递质失衡介导的(Kalia LV和Lang AE,2015)。有趣的是,前驱期的爆发和运动表现之间的潜伏期可能超过10年(Postuma RB等,2012)。因此,运动前期能够为医生提供一个时间窗口,可以利用该时间窗口来防止疾病的进一步发展。遗憾的是,当试图采用这种策略来应对PD时,会出现两个主要的缺点:(1)非运动性症状对于临床观察来说不易察觉,并且不一定与这种特定疾病有关,和(2)目前对于PD的分子基础的理解还很不全面,极少考虑到不适的潜在病因并且经常承认环境和遗传因素的复杂相互作用(Kalia LV和LangAE,2015;Mahlknecht P等,2015)。
多巴胺生物合成是复杂的,并且与其他多种生物合成途径整合在一起。多巴胺由L-酪氨酸在两个反应中产生。酪氨酸羟化酶(Th)将L-酪氨酸转化为左旋多巴(L-dopa),并且芳香族L-氨基酸脱羧酶(AADC)将左旋多巴转化为多巴胺(Clarke CE,2004)。已知这两种酶也参与两种另外的儿茶酚胺(即,去甲肾上腺素和肾上腺素)的合成,而只有后者与血清素生产共享(Purves D等,2001)。另外地,通过神经递质的量调节的负反馈回路负向调节酶的活性。而且,Th是合成途径中的限速步骤。多巴胺与Th的催化区域相互作用以降低其活性(Dunkley PR等,2004)。多巴胺也会被降解。儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)和单胺氧化酶B(MAOB)参与多巴胺的降解并且将其转化为高香草酸(Clarke CE,2004)。
用于帕金森氏疾病的最常用药物为:左旋多巴;与外周AADC抑制剂(例如,卡比多巴)联用的左旋多巴;MAOB抑制剂和COMT抑制剂(Kalia LV和Lang AE,2015)。这些药物可口服,并且除了不能到达中枢神经系统(CNS)的卡比多巴外,都能穿过血脑屏障(BBB)(Ahlskog JE等,1989;Gershanik OS,2015)。这些治疗的缺点是它们表现出(严重的)副作用。这些副作用被认为是由于药物不具有足够的特异性等造成的。
例如,已知药物影响SNpc之外的多巴胺能神经元,比如中脑腹侧被盖区或一些下丘脑神经核团的多巴胺能神经元(Upadhya MA等,2016)。这些靶细胞中多巴胺产生的刺激可导致治疗的副作用。此外,多巴胺生物合成酶也参与多巴胺以外的化合物的产生。左旋多巴治疗可干扰这些其他化合物的合成,并且在去甲肾上腺素能神经元和血清素能神经元中引起脱靶效应(Carta M等,2007;Navailles S等,2014)。
靶向PD的可用药物的非特异性引发了不可避免的副作用,其中左旋多巴诱导的运动障碍最为突出。口服施用的左旋多巴可穿过BBB,并且一旦在大脑中,可被并入背侧纹状体的多巴胺能神经末梢。在该处,其被AADC进一步转化为多巴胺,通过转运蛋白vMAT2被导入囊泡,并且最终释放到突触间隙。左旋多巴治疗的该结果说明了其在PD患者中的有益作用。然而,左旋多巴也可并入其中同样存在AADC的纹状体血清素能神经末梢中。据报道,在左旋多巴施用后,可合成多巴胺或“假血清素”并且以活性依赖的方式从血清素能神经末梢进一步释放。在6-OHDA诱导的帕金森氏疾病大鼠的简单实验中,可通过去除背侧纹状体中的血清素能神经末梢,或通过用血清素自身受体激动剂抑制神经递质释放来消除左旋多巴源性运动障碍(Carta M等,2007)。
本发明的目的是提供用于治疗帕金森氏疾病的手段和方法。针对增加多巴胺的内源性生产,预期该治疗的副作用小于目前使用左旋多巴的治疗。本发明的另一目的是使用已知的化合物和鉴定用于治疗帕金森氏疾病的新化合物。本发明的治疗对于早期帕金森氏疾病尤其有效。
发明内容
本发明提供了磷酸二酯酶2(PDE2)抑制剂、磷酸二酯酶11(PDE11)抑制剂或其组合,任选地与鸟苷酸环化酶2C受体(GUCY2C)激动剂一起,用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
本发明进一步提供了GUCY2C激动剂和选自由PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合组成的组中的化合物用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
本发明提供了鸟苷酸环化酶2C受体(GUCY2C)激动剂和PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或PDE2和PDE11抑制剂的组合用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
个体可患有1期、2期、3期或4期帕金森氏疾病。
PDE2抑制剂优选地为EHNA(赤型-9-(2-羟基-3-壬基)腺嘌呤);BAY 60-7550;PDP(9-(6-苯基-2-氧代己-3-基)-2-(3,4-二甲氧基苄基)-嘌呤-6-酮);IC933或羟基吲哚。
PDE11抑制剂优选地为BC11-15;BC11-19;BC11-28;BC11-38;BC11-38-1;BC11-38-2;BC11-38-3;或BC11-38-4。
GUCY2C激动剂优选地为鸟苷蛋白、淋巴鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白或鸟苷蛋白的功能衍生物、淋巴鸟苷蛋白的功能衍生物或尿鸟苷蛋白的功能衍生物。
还提供了通过多巴胺能细胞增加在人酪氨酸羟化酶40位处的丝氨酸残基(S40Th)磷酸化的方法,方法包括使所述细胞接触PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。
进一步提供了通过多巴胺能细胞增加多巴胺产生的方法,方法包括使所述细胞接触PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。
方法可进一步包括使所述细胞接触GUCY2C激动剂。
本发明进一步提供了治疗患有帕金森氏疾病或具有发展疾病的风险的个体的方法,方法包括向有需要的个体施用PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。在优选的实施方式中,方法进一步包括向个体施用GUCY2C激动剂。
本发明提供了GUCY2C激动剂用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
本发明进一步提供了通过多巴胺能细胞增加多巴胺产生的方法,方法包括在所述细胞中通过鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)增加信号传导。
还提供了增加多巴胺能细胞中酪氨酸羟化酶的Ser40的磷酸化水平的方法,方法包括增加所述细胞中GUCY2C的信号传导。
具体实施方式
鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)是鸟苷酰环化酶家族的成员。Vaandrager描述了该蛋白质的结构和功能的各个方面(Mol.Cell.Biochem.2002;230:73-83)。基因表达和蛋白质功能受到高度调控,并且依赖于研究的特定细胞/组织。
GUCY2C基因和由该基因编码的蛋白质已知的具有许多别称,其中包括STA受体;肠道鸟苷酸环化酶;鸟苷酰基环化酶C;EC 4.6.1.2;GUC2C;HSTAR;STAR;GC-C;鸟苷酸环化酶2C;热稳定肠毒素受体;EC 4.6.1;DIAR6;MECIL;和MUCIL。GUCY2C基因/蛋白的外部Id为HGNC:4688;Entrez Gene:2984;Ensembl:ENSG00000070019;OMIM:601330和UniProtKB:P25092。
酪氨酸羟化酶或酪氨酸3-单加氧酶是负责催化氨基酸L-酪氨酸转化为L-3,4-二羟基苯丙氨酸(L-DOPA)的酶。L-DOPA为多巴胺的前体,而多巴胺又是重要的神经递质去甲肾上腺素(降肾上腺素)和肾上腺素(肾上腺激素)的前体。酪氨酸羟化酶催化该儿茶酚胺合成中的限速步骤。在人中,酪氨酸羟化酶由TH基因编码,并且该酶存在于中枢神经系统(CNS)、外周交感神经元和肾上腺髓质中。已知该蛋白质或基因具有许多不同的名称,比如酪氨酸3-羟化酶;EC 1.14.16.2;TYH;Dystonia;EC 1.14.16;DYT14;和DYT5b。TH基因或蛋白的外部Id为HGNC:11782;Entrez Gene:7054;Ensembl:ENSG00000180176;OMIM:191290和UniProtKB:P07101。
GUCY2C信号传导通过增加的细胞环鸟苷-3’,5’-单磷酸(cGMP)来介导。存在许多cGMP的下游介体,取决于细胞类型、组织和/或其代谢状态等:细胞内磷酸二酯酶(PDE)、蛋白激酶(PK)以及膜结合蛋白质和离子通道。当本文在多巴胺能神经元的背景中提及GUCY2C信号传导时,指增加的cGMP。
多巴胺能细胞是可产生多巴胺的细胞。这种细胞通常是特化的神经元细胞。这种神经元细胞通常由细胞中多巴胺的组织化学荧光检测来表征。可区分不同的多巴胺能细胞群。细胞群A8是这种细胞群之一,其是啮齿动物和灵长类中多巴胺能细胞的一个小群。它以红核的水平并且在尾部位于中脑网状结构背外侧至黑质。在小鼠中,其与经典染色所定义的红核后区完全一致。细胞群A9是多巴胺能细胞的密集群,并且位于啮齿动物和灵长类动物的中脑腹外侧。其大部分与基于尼氏染色所定义的黑质致密部完全一致。细胞群A10是啮齿动物和灵长类动物的中脑腹侧被盖中多巴胺能细胞的一个大的细胞群。这种细胞大部分位于腹侧被盖区、线状核中并且在灵长类动物中,其位于左右动眼神经核复合体之间的中脑中央灰质的一部分。权利要求的多巴胺能细胞是表达GUCY2C受体的多巴胺能细胞,比如优选地为上面描述的细胞群A8、细胞群A9或细胞群A10。已知多种其他的多巴胺能细胞,下文中列举了其中的一些。细胞群A11是位于猕猴下丘脑的室周后核和中间室周核中的多巴胺能细胞的小细胞群。在大鼠中,在下丘脑的后核、乳头体上核区域和连结核中也发现了少量的属于该细胞群的细胞。群A12是灵长类动物的下丘脑弓形核中的一个小的细胞群。在大鼠中,在下丘脑室旁核的前腹侧部分中也观察到属于该细胞群的少量细胞。群A13在灵长类动物中成簇分布,该簇从腹侧和内侧至下丘脑的乳头丘脑束;少量延伸至丘脑的连结核。在小鼠中,A13位于腹侧至未定区(zona incerta)中的丘脑的乳头丘脑束。在灵长类动物视前室周核中及其附近可观察到少量的细胞群A14细胞。在小鼠中,前背侧视前核中的细胞被分为这一细胞群。群A16位于脊椎动物(包括啮齿动物和灵长类)的嗅球中。群Aaq为位于灵长类动物中脑中央灰质吻侧半中的稀疏细胞群。这在松鼠猴(Saimiri)中比在猕猴中更明显。在灵长类动物、小鼠和其他物种中还存在各种其他群(Felten等(1983).Brain ResearchBulletin.10(2):171-284和Dahlstrom A等1964)。Acta Physiologica Scandinavica.62:1-55。多巴胺能细胞也可人工产生。人工细胞可具有必要的酶、其受体和/或编码区。在本发明的上下文中,HEK细胞已具有Th和/或GUCY2C。多巴胺能细胞优选地为多巴胺能神经元细胞。多巴胺能细胞优选地为中脑或纹状体细胞。多巴胺能细胞优选地为在细胞膜上表达GUCY2C的多巴胺能神经元细胞。优选地为黑质细胞。神经元细胞可具有非常大的突起,既有传入突起也有传出突起。细胞通常被分配至大脑的一部分,这取决于细胞核的存在。例如,中脑的神经细胞具有细胞核位于中脑的细胞部分。细胞可具有穿过和/或终止于大脑其他部分(比如纹状体)的突起,例如轴突或树突。
磷酸二酯酶(PDE)是破坏磷酸二酯键的酶。该术语通常指环核苷酸磷酸二酯酶。然而,存在许多磷酸二酯酶的其他家族,包括磷脂酶C和D、自毒素(autotaxin)、鞘磷脂磷酸二酯酶、脱氧核糖核酸酶、核糖核酸酶和限制核酸内切酶(其均可破坏DNA或RNA的磷酸二酯骨架),以及许多尚未良好表征的小分子磷酸二酯酶。
环核苷酸磷酸二酯酶包括降解第二信使分子cAMP、cGMP或二者中的磷酸二酯键的一组酶。PDE是由这些第二信使分子介导的信号转导的调控子。
PDE命名法用阿拉伯数字表示PDE家族,用大写字母表示该家族中的基因,并且用第二个和最后一个阿拉伯数字表示源自单个基因的剪接变异体(例如,PDE1C3:家族1,基因C,剪接变异体3)。在哺乳动物中PDE酶的超家族分为12个家族,即PDE1至PDE12。相同家族的不同PDE功能上相关,但是其氨基酸序列可显示出巨大差异。PDE具有不同的底物特异性。一些是已知的cAMP-选择性水解酶(PDE4、PDE7和PDE8);其他的已知是cGMP-选择性的(PDE5、PDE6和PDE9)。其他的已知水解cAMP和cGMP的水解酶(PDE1、PDE2、PDE3、PDE10和PDE11)。
磷酸二酯酶抑制剂为阻断酶磷酸二酯酶(PDE)的一种或多种亚型,从而防止细胞内第二信使环腺苷单磷酸(cAMP)和环鸟苷单磷酸(cGMP)通过各自PDE亚型失活的药物。各种选择性和非选择性PDE抑制剂是已知的。非选择性PDE抑制剂为咖啡因;氨茶碱;IBMX(3-异丁基-1-甲基黄嘌呤);副黄嘌呤;己酮可可碱;和茶碱。然而,认为这些化合物是非选择性的,它们的活性仍可不同。这可为偏好;亲和性;和/或药物动力学之间的差异的结果。PDE抑制剂可为非选择性抑制剂,比如IBMX。
特定PDE抑制剂在体外抑制PDE活性达50%的浓度称为IC50值。选择性PDE抑制剂通常是指最特异性地被抑制的PDE类型。PDE5抑制剂针对PDE5的IC50小于针对任何其他PDE的IC50。Ceyhan等(2012:Chemistry&Biology 19,155-163:DOI 10.1016/j.chembiol.2011.12.010)给出了用于确定针对PDE的化合物的IC50值的适合试验。确定针对具体PDE蛋白的化合物的IC50的实验也是可商业上可获得的,见例如BPS Bioscience(PDE2A=货号:60321)和PDE11A=货号:60411)。
基于其他PDE同工型仅在较高浓度下被抑制,PDE抑制剂化合物可被称为选择性的。一些化合物,比如双嘧达莫和扎达维林针对有限数量的同工型是选择性的。由于该性质,靶向多个同工型的一些抑制剂可为有用的。例如,双嘧达莫为中风治疗Aggrenox(阿司匹林/缓释双嘧达莫)的组分。双嘧达莫针对PDE11的IC50为0.4uM,并且稍高于针对其他PDE的IC50,比如针对PDE10为1uM,针对PDE7为0.6uM以及针对PDE5为0.9uM)(Bender和Beavo,2006Pharmacol.Rev.58:488-520)。如果抑制剂针对至少一种人PDE的IC50在微摩尔或纳摩尔范围内,则该抑制剂为PDE抑制剂。如果抑制剂针对相应PDE的IC50至少比5种以上其他人PDE,优选8种以上,优选所有其他人PDE的IC50低10倍,则该抑制剂为选择性PDE抑制剂。PDE2抑制剂的IC50比针对5种以上其他人PDE,优选8种以上,优选所有其他人PDE的化合物的IC50低至少10倍。PDE11抑制剂的IC50比针对5种以上其他人PDE,优选8种以上,优选所有其他人PDE的化合物的IC50低至少10倍。
PDE2由PDE2A基因编码。已经发现了三种剪接变异体PDE2A1、PDE2A2和PDE2A3(PDE2A2仅在大鼠中发现)。PDE2A1是细胞溶质的而PDE2A2和PDE2A3是膜结合的。尽管PDE2A剪接变异体是不同的,但其动力学行为没有已知的差异。人中的PDE11由PDE11A基因编码。该基因编码作为水解cAMP和cGMP的双特异性酶的各种同工型(Ceyhan等,2012:Chemistry&Biology 19,155-163)。Bender和Beavo(2006Pharmacol.Rev.58:488-520)中提供了PDE蛋白和它们的一些特点的综述。
PDE2抑制剂优选地为EHNA(赤型-9-(2-羟基-3-壬基)腺嘌呤);BAY 60-7550;PDP(9-(6-苯基-2-氧代己-3-基)-2-(3,4-二甲氧基苄基)-嘌呤-6-酮);IC933或羟基吲哚(图11中示出了结构式,图12中示出了一些化合物的IC50值)。在一个实施方式中,PDE2抑制剂为EHNA。在一个实施方式中,PDE2抑制剂为BAY 60-7550。在另一实施方式中,PDE2抑制剂为PDP。
PDE11抑制剂优选地为BC11-15;BC11-19;BC11-28或BC11-38。也可使用的BC11-38的变体为BC11-38-1;BC11-38-2;BC11-38-3和BC11-38-4。Ceyhan等(2012:Chemistry&Biology 19,155-163)中描述了BC11-..抑制剂及其活性和选择的方法。在一个实施方式中,PDE11抑制剂为BC11-38;BC11-38-1;BC11-38-2;BC11-38-3或BC11-38-4。在一个实施方式中,PDE11抑制剂为BC11-38。
鸟苷蛋白家族的肽具有三个亚类的肽,在细菌热稳定肠毒素(ST)中发现的含有3个分子内二硫键的肽,或在鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白中观察到的含有2个二硫键的肽,或含有单个二硫键的肽,例如淋巴鸟苷蛋白。这些肽结合并且激活具有固有的鸟苷酸环化酶(GC)活性的细胞表面受体,比如GUCY2C。
鸟苷蛋白为GUCY2C的天然激动性配体。其为15个氨基酸的多肽。其由结肠中的杯状细胞分泌。鸟苷蛋白充当鸟苷酰环化酶受体GC-C的激动剂并且调控肠道和肾上皮细胞中的电解质和水运输。在受体结合后,鸟苷蛋白使得cGMP的细胞内浓度增加,诱导氯化物分泌并且减少肠道流体吸收,最终造成腹泻。该肽通过与热稳定肠毒素相同的受体结合区刺激酶。已知存在许多名称,其中的一些为鸟苷酸环化酶激活因子2A;鸟苷酸环化酶激活蛋白1;鸟苷酸环化酶激活蛋白I;前体鸟苷蛋白;GCAP-I;GUCA2;鸟苷酸环化酶激活因子2A;和STARA。鸟苷蛋白基因/蛋白的外部Id为HGNC:4682;Entrez基因:2980;Ensembl:ENSG00000197273;OMIM:139392;和UniProtKB:Q02747。
尿鸟苷蛋白是GUCY2C的天然激动性配体。其为由十二指肠和近端小肠中的细胞分泌的16个氨基酸的肽。鸟苷蛋白充当鸟苷酰环化酶受体GC-C的激动剂并且还在肠道和肾上皮细胞中调控电解质和水运输。在人中,尿鸟苷蛋白肽由GUCA2B基因编码。已知该基因和蛋白具有如下的许多不同名称:鸟苷酸环化酶激活因子2B;前体尿鸟苷蛋白;GCAP-II;和UGN。该基因和蛋白的外部Id为HGNC:4683;Entrez Gene:2981;Ensembl:ENSG00000044012;OMIM:601271;和UniProtKB:Q16661。
淋巴鸟苷蛋白为GUCY2C的天然激动性配体。其也在Forte等Endocrinology.1999Apr;140(4):1800-6中进行了描述。
鸟苷蛋白的功能衍生物,淋巴鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白在性质上具有相同活性但含量不一定相同。功能衍生物优选地与鸟苷蛋白、尿鸟苷蛋白或STh具有相同的氨基酸序列或具有与鸟苷蛋白、尿鸟苷蛋白或STh高度相似的改变的氨基酸序列。一种这样的衍生物为利那洛肽。利那洛肽为内源性鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白的拟肽。其为具有序列CCEYCCNPACTGCY(H–Cys–Cys–Glu–Tyr–Cys–Cys–Asn–Pro–Ala–Cys–Thr–Gly–Cys–Tyr–OH)的合成十四肽(14个氨基酸的肽)。利那洛肽在(当从左向右编号时)Cys1和Cys6之间、Cys2和Cys10之间和Cys5和Cys13之间具有三个二硫键[9]。GUCY2C的三种类似的肽激动剂在临床开发中:利那洛肽(LinzessTM,Forest Laboratories and Ironwood Pharmaceuticals,Inc);SP-304(普卡那肽)和SP-333(Synergy Pharmaceuticals,Inc.)。功能衍生物可具有附接至N-末端和/或C-末端的化学基团。该化学基团可在肽键中具有一个或两个氨基酸。该功能衍生物可源自鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白,具有氨基酸残基侧链的一个或多个化学修饰。一种这样的修饰或化学基团可为进一步有利于穿过血脑屏障的修饰。注入到血流中的鸟苷蛋白快速进入脑中(WO2013016662)。鸟苷蛋白能够通过血脑屏障(BBB)。脑递送在药物开发中可为一种挑战。尽管血脑屏障阻止了许多药物到达其靶标,但是分子载体-称为BBB穿梭肽-为安全克服这一巨大障碍带来了巨大的希望。近年来,穿梭肽已受到越来越多的关注,因为相比于传统的Trojan马抗体和其他蛋白,其成本低、免疫原性降低,和更高的化学多功能性。在Oller-Salvia等(Chem.Soc.Rev.,2016,45,4690-4707)中描述了适合的BBB穿梭肽,其为了该目的通过引用并入本文。在一个优选的实施方式中,该功能性鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白衍生物为融合至Oller-Salvia等的表1的肽BBB穿梭肽的鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白。该融合通常通过肽键来实现。可在两个功能单元之间引入接头。接头优选地为1-20个氨基酸残基,优选地为1-15个氨基酸残基,优选地为1-10个氨基酸残基以及更优选地为1-5个氨基酸残基的肽接头。
本发明进一步提供了包含序列H-NDDCELCVNVACTGCLL-OH(肽2);H-NDCCELCCNVACTGCL-OH(肽4);H-NDDCELCVNVVCTGCL-OH(肽5);H-QEECEL[Abu]INMACTGY-OH(肽6);H-QEECELCINMACTGCL-OH(肽8);H-NTFYCCELCCNPACAGCY-OH(肽9);H-NTFYCCELCCAPACTGCY-OH(肽10);或H-NTFYCCELCCNPaCAGCY-OH的GUCY2C激动剂。
GUCY2C激动剂可作为肽、作为缀合物或包含该肽的蛋白来提供。在一个优选的实施方式中,GUCY2C激动剂为融合至Oller-Salvia等的表1的肽BBB穿梭肽的肽的缀合物。融合通常通过肽键来实现。可在两个功能单元之间引入接头。接头优选地为1-20个氨基酸残基,优选地为1-15个氨基酸残基,优选地为1-10个氨基酸残基以及更优选地为1-5个氨基酸残基的肽接头。
本发明进一步提供了PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合,与包含序列H-NDDCELCVNVACTGCLL-OH(肽2);H-NDCCELCCNVACTGCL-OH(肽4);H-NDDCELCVNVVCTGCL-OH(肽5);H-QEECEL[Abu]INMACTGY-OH(肽6);H-QEECELCINMACTGCL-OH(肽8);H-NTFYCCELCCNPACAGCY-OH(肽9);H-NTFYCCELCCAPACTGCY-OH(肽10);或H-NTFYCCELCCNPaCAGCY-OH的GUCY2C激动剂一起用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
信号传导通常被增加至受体的天然配体的水平。激活优选为在相同条件下(当然在充分饱和条件下)测试的通过受体的天然配体达到的激活水平的至少50%。通常通过测量细胞内cGMP的产生来测量信号传导活性的水平。也可通过测量由细胞内cGMP的水平引起的活性来进行测量。
GUCY2C激动剂是结合至GUCY2C细胞外部分并且通过该蛋白增加信号传导的分子。在该上下文中,增加包括通过沉默的GUCY2C受体诱导信号传导和在受体的已有信号传导活性上增加信号传导。诱导或增加已有的信号传导活性通常通过比较多个细胞的整合结果(通常为至少10,000个细胞的细胞群)来测量。在这种情况下,信号传导的诱导为从不可检测到可检测的信号。在已有活性上的增加为在相同的条件下相比于不存在激动剂更高的活性。因此,信号传导的增加包括从不可检测到可检测的信号传导水平的增加。
各种激动剂是本领域已知的。大多数熟知的激动剂是鸟苷蛋白家族的肽的成员。这些包括例如上文提到的肽和ST细菌肽,比如大肠杆菌STa;霍乱弧菌ST和小肠结肠炎耶尔森氏菌(Y.enterocolitica)(Fonteles等2011;Can.J.of Phys.And Pharmac.89:575-85)。美国8,748,575(Wolfe等)描述了来自各个物种的鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白蛋白。Wolfe等也描述了作为GUCY2C激动剂的各种鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白衍生物。还描述了模拟上述肽的作用的各种细菌肽。这些肽及其突变体为GUCY2C激动剂。美国2012/0108525(Curie等)描述了各种GUCY2C激动剂和这些激动剂在治疗胃肠道疾病中的用途。WO2013016662(Ganat等)描述了具有将有效载荷靶向大脑的有效载荷的鸟苷蛋白缀合物。其特别描述了有效载荷左旋多巴的用途。
多巴胺生物合成是非常复杂并且与各种其他生物合成途径整合。多巴胺在两个反应中由L-酪氨酸产生。酪氨酸羟化酶(Th)使L-酪氨酸转化为左旋多巴(L-dopa),并且芳香族L-氨基酸脱羧酶(AADC)使左旋多巴脱羧以形成多巴胺(Clarke CE,2004)。已知酪氨酸羟化酶具有以下多种别称:酪氨酸3-单加氧酶;酪氨酸3-羟化酶;EC 1.14.16.2;TYH;Dystonia 14;EC 1.14.16;DYT14;和DYT5b。Th的外部Id为HGNC:11782;Entrez Gene:7054;Ensembl:ENSG00000180176;OMIM:191290和UniProtKB:P07101。
术语“调节多巴胺产生”意指多巴胺水平的上调或下调。通过多巴胺能细胞进行产生。因此,调节产生意指上调或下调多巴胺能神经元中的多巴胺水平,其目的通常是增加从多巴胺能细胞释放多巴胺。优选地,释放在多巴胺能中脑神经元,优选地黑质的突起区中。突起区优选地为纹状体。通过GUCY2C调节信号传导来调节多巴胺产生可在多巴胺能细胞中进行。调节优选地为信号传导的上调,即多巴胺能细胞中cGMP水平的上调。调节通常导致细胞中酪氨酸羟化酶(Th)活性的调节。可以各种方式测量Th。明显的方式是在为其提供的底物的背景下测量Th酶产物的产生。已发现Th活性取决于丝氨酸磷酸化。在本发明中,已经开发了通过调节Th Ser40磷酸化来调节多巴胺产生的方法。如本文中提到的,相对于细胞内Th的总水平测量,通过增加细胞中Ser40磷酸化Th(P-S40 Th)的水平,增加通过多巴胺能细胞产生的多巴胺。通常,将Ser40磷酸化的水平与Ser40上未磷酸化的Th的水平进行比较。这通常在结合图3-5的实施例中所述的分析中完成。
本发明还提供了调节多巴胺能细胞中酪氨酸羟化酶的Ser40的磷酸化水平的方法。该方法包括使细胞接触PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。优选地,也调节所述细胞中的GUCY2C活性,优选地通过GUCY2C激动剂进行调节。相比于在相同环境下的未调节细胞中的水平,Ser40磷酸化的上调通常使P-S40 Th的水平增加至少10%、20%、30%,优选地增加至少50%并且更优选地增加至少80%。在上调的情况下,P-S40 Th水平优选地被调节至比未调节水平高至少100%并且优选地高至少200%。
相比于在相同环境下的未调节细胞中的水平,多巴胺水平的上调通常各自增加多巴胺水平的至少10%、20%、30%;优选地增加至少50%以及更优选地增加至少80%。优选地,多巴胺水平被调节至比未调节水平高至少100%并且优选地高至少200%。
相比于在相同环境下的未调节细胞中的水平,cGMP水平的上调通常各自增加cGMP水平的至少10%、20%、30%;优选地增加至少50%并且更优选地增加至少80%。优选地,cGMP水平被调节至比未调节水平高至少100%并且优选地高至少200%。
在一个优选的实施方式中,本发明提供了通过多巴胺能细胞调节多巴胺产生的方法,方法包括通过所述细胞中的鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)来调节信号传导。在一个优选的实施方式中,本发明提供了通过多巴胺能细胞来增加多巴胺产生的方法,方法包括通过所述细胞中的鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)来增加信号传导。
本发明还提供了增加多巴胺能细胞中酪氨酸羟化酶的Ser40的磷酸化水平的方法,方法包括通过所述细胞中的GUCY2C来增加信号传导。
相比于在相同环境下的未调节细胞中的水平,多巴胺水平的增加通常是多巴胺水平增加至少10%、20%、30%;优选地增加至少50%并且更优选地增加至少80%。优选地,多巴胺水平增加至比未调节水平高至少100%并且优选地高至少200%。
通过多巴胺能细胞增加多巴胺产生的方法,优选地通过所述细胞中的鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)增加信号传导来实现。相比于在相同环境下的未调节细胞中的水平,cGMP水平通常增加至少10%、20%、30%;优选地增加至少50%并且优选地增加至少80%。优选地,增加至比未调节水平多至少100%并且优选地多至少200%。
可以各种方式调节GUCY2C的信号传导。一种方式是调节编码GUCY2C的mRNA的水平。这可通过向该细胞中引入具有GUCY2C编码区的表达盒来实现。细胞中较高水平的GUCY2C mRNA在膜中产生更多的GUCY2C以及细胞中增加的GUCY2C的信号传导。
GUCY2C信号传导水平的上调优选地通过为含有GUCY2C的细胞提供激动剂来实现。优选地,激动剂为鸟苷蛋白家族肽的成员,优选地为鸟苷蛋白、尿鸟苷蛋白或其功能衍生物。
优选地,调节并且优选地增加多巴胺产生的方法进一步包括为多巴胺能细胞提供PDE抑制剂。在一些实施方式中,PDE抑制剂为非选择性抑制剂,比如IBMX。
增加多巴胺能细胞中S40 Th的磷酸化可通过使细胞接触PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合来实现。优选地,细胞还接触GUCY2C激动剂。优选地,激动剂为鸟苷蛋白家族肽的成员,优选地为鸟苷蛋白、淋巴鸟苷蛋白、尿鸟苷蛋白或其功能衍生物。GUCY2C信号传导的水平的上调也可通过增加细胞膜上GUCY2C受体的数量来实现。一种方法是通过向多巴胺能细胞中引入包含GUCY2C编码区的表达盒。优选地,通过病毒载体引入表达盒。适当载体的非限制性示例为腺相关病毒载体或慢病毒载体。
优选地,调节并且优选地增加P-S40 Th水平的方法进一步包括为多巴胺能细胞提供PDE抑制剂,优选地PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。
本发明提供了PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合,在一个实施方式中与GUCY2C激动剂一起用于在治疗患有帕金森氏疾病的个体中的用途。个体优选地患有1期、2期、3期或4期帕金森氏疾病。在一个优选的实施方式中,个体患有1期、2期或3期,优选地1期或2期并且优选地1期帕金森氏疾病。注意到,在本发明中,PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合,任选地与鸟苷蛋白激动剂一起通过相关细胞以生理性方式刺激多巴胺的产生,并且比用左旋多巴治疗具有小得多的副作用。该治疗对于疾病早期尤其有效,其中个体中多巴胺产生的限制仅在轻度症状的表现中变得较为明显。在这种情况下,通常由于多巴胺能细胞的部分消失,个体不能产生足够的多巴胺。然而,尤其是在早期,个体通常具有足够的细胞以在本发明的治疗后产生足够的多巴胺。治疗能够成功地使个体恢复至无症状状态。优选地,该激动剂为鸟苷蛋白或其功能衍生物。优选地,治疗进一步包括向个体施用PDE抑制剂。
GUCY2C激动剂本身具有活性。因此,本发明提供了包含GUCY2C激动剂和药学上可接受的赋形剂的药物组合物,其中GUCY2C激动剂为用于治疗帕金森氏疾病的唯一药物活性成分。WO2013/016662描述了用于治疗帕金森氏疾病的有效载荷的GUCY2C配体缀合物。WO2013/016662的发明人并未认识到GUCY2C激动剂对多巴胺产生和治疗患有帕金森氏疾病的患者,尤其是早期疾病的患者的效果。WO2013/016662描述了具有该疗效的有效载荷。根据WO2013/016662,有效载荷可为治疗性或诊断部分。在本发明中,激动剂不具有这种额外部分。如WO2013/016662中描述,其不含诊断或治疗部分。WO2013/016662中仍未提及单独使用GUCY2C激动剂的治疗效果。优选地,如本文描述的帕金森氏疾病的治疗进一步包括为细胞提供PDE抑制剂。在一些实施方式中,PDE抑制剂为非选择性抑制剂,比如IBMX。在该实施方式中,GUCY2C激动剂没有额外的有效载荷,并且没有用于诊断或检测目的的标签。优选地,GUCY2C激动剂和PDE抑制剂为用于治疗帕金森氏疾病的药物中的唯一药物活性成分。
本发明提供了包含GUCY2C激动剂和PDE2抑制剂;PDE11抑制剂或其组合的药物组合物。优选地,GUCY2C激动剂为鸟苷蛋白家族肽的成员,优选地为鸟苷蛋白、淋巴鸟苷蛋白、尿鸟苷蛋白或其功能衍生物。
本发明还提供了通过多巴胺能细胞增加多巴胺产生的方法,方法包括通过所述细胞中的鸟苷酸环化酶2C(GUCY2C)来增加信号传导。进一步提供了增加多巴胺能细胞中酪氨酸羟化酶的Ser40的磷酸化水平的方法,方法包括增加所述细胞中通过GUCY2C的信号传导。优选地,通过使所述细胞接触GUCY2C激动剂来增加通过GUCY2C的信号传导。优选地,所述激动剂为鸟苷蛋白或其功能衍生物。优选地,方法进一步包括将为所述细胞提供PDE抑制剂。优选地,所述细胞为多巴胺能神经元,优选地为中脑多巴胺能神经元。
在实施例中,本发明描述了用于确定化合物,优选地GUCY2C配体,优选地GUCY2C激动剂,是否能够激活GUCY2C,或增加酪氨酸羟化酶的ser40磷酸化水平,或增加多巴胺产生的测试系统。这种测试系统可适当地包含包括人GUCY2C异位表达和/或人酪氨酸羟化酶异位表达的分离的或重组体人细胞。这种细胞理想地适用于实施鉴定比天然GUCY2C激动剂具有类似或更好特性的GUCY2C激动剂的方法。在优选的实施方式中,细胞包含人GUCY2C的异位表达和人酪氨酸羟化酶的异位表达。异位表达为优选的,因为选择这种细胞可在体外筛选系统中具有更好的性能。通常表达Th的神经细胞通常不是最好的执行细胞并且如果适于强力、简单且快速的体外培养,则会丧失或获得妨碍结果分析的特性。异位表达系统还能够容易地鉴定/确认化合物起作用的途径,因为容易产生对照(没有一种或多种蛋白质的异位表达的相同细胞)。术语“异位表达”意指在不能正常表达的组织或细胞中的基因表达和蛋白质的存在。在该上下文中,可使用各种细胞。优选永生化细胞。优选适合于体外培养的细胞。在优选的实施方式中,细胞为灵长类细胞,优选人细胞。在尤其优选的实施方式中,细胞为HEK细胞。所提到的细胞尤其适合于鉴定用于修饰通过多巴胺能细胞产生多巴胺的候选化合物。因此,本发明还提供了用于鉴定通过多巴胺能细胞产生多巴胺的候选化合物的方法,方法包括培养如本段中所述的细胞;使所述细胞接触候选化合物并且确定所述细胞中酪氨酸羟化酶的活性。可以通过各种方式测量Th的活性。在优选的实施方式中,通过测量Th的磷酸化来测量活性,优选地确定酪氨酸羟化酶的ser40的磷酸化。
进一步提供了治疗患有帕金森氏疾病,或具有发展该疾病的风险的个体的方法,方法包括向有需要的个体施用GUCY2C激动剂。在优选的实施方式中,方法进一步包括向给个体施用PDE抑制剂。PDE抑制剂可为PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。
进一步提供了治疗患有帕金森氏疾病,或具有发展该疾病的风险的个体的方法,方法包括向有需要的个体施用PDE2抑制剂、PDE11抑制剂或其组合。治疗可任选地进一步包括向个体施用GUCY2C激动剂。
优选地,患有帕金森氏疾病,或具有发展该疾病的风险的个体为人。优选地,GUCY2C蛋白和/或基因为人GUCY2C蛋白或基因。优选地,鸟苷蛋白家族肽的成员为人成员。优选地,鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白为人鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白。优选地,鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白的功能衍生物为人鸟苷蛋白或尿鸟苷蛋白的功能衍生物。
优选地,向个体的脑施用配体比如激动剂、PDE抑制剂或其组合。
帕金森氏病通常以轻微的症状缓慢开始。疾病可进展缓慢或进展迅速。在该进展期间,症状变得更严重,并且新的症状可变得明显。可确定疾病的不同阶段或多或少与黑质多巴胺能神经元的进行性丢失有关。通常确定了5期。1期的特征通常在于一般不干扰日常活动的轻微症状。震颤和其他运动症状通常仅发生在身体的一侧。朋友和家人可注意到姿态、步伐和面部表情的变化。在2期,症状开始恶化。震颤、僵硬和其他运动症状影响身体的两侧。步伐问题和差的姿态可变得明显。在该阶段,人仍然能够独自生活,但是完成日常任务变得更加困难,并且可需要更长的时间。3期被认为是疾病进展的中期阶段。失去平衡和行动缓慢是该阶段的标志。跌倒更为常见。尽管人仍然完全独立,但是症状严重影响日常生活的活动,比如穿衣和进食。在4期,帕金森氏症状严重且非常受限。不需要帮助的情况下可能站立,但是移动可需要助行器。人在日常生活活动中需要帮助,并且无法独自生活。5期是帕金森氏疾病的最晚期和最虚弱的阶段。腿部僵硬可使得不能站立或走路。人需要轮椅或卧床。所有活动都需要全天护理。人可经历幻觉和错觉。尽管5期的重点是运动症状,但是帕金森氏疾病团体认为还存在许多重要的非运动症状。
对于帕金森氏疾病的医疗用途和对帕金森氏疾病患者的治疗,优选地个体不是患有完全晚期的帕金森氏疾病。在这种情况下,黑质(几乎)被完全破坏。对于本发明,优选地个体患有1期、2期、3期或4期帕金森氏疾病。在优选的实施方式中,个体患有1期、2期或3期帕金森氏疾病。优选地1期或2期。本发明的优点在于,可在不诱发与当前标准疗法相关的许多副作用的情况下充分治疗疾病的早期阶段。黑质的多巴胺能神经元受到刺激产生更多的多巴胺,以补偿黑质中多巴胺能细胞的损失,而同时又不过多产生多巴胺,或在非靶细胞(即,不在黑质中的多巴胺能神经元)中产生过量多巴胺。
优选地,本发明的化合物用作药品。本发明的药品可适当地用于治疗患有帕金森氏疾病或具有帕金森氏疾病患病风险的个体。本发明的药物组合物尤其适合于如本文描述的通过多巴胺能细胞来增加多巴胺的产生。
递送方法
配制后,可将本发明的化合物或组合物直接施用至受试者;或体外递送至细胞。
向受试者直接递送组合物一般通过皮下注射、腹膜内注射、静脉内注射或肌内注射的注射,或递送至组织间隙来完成。其他的施用方式包括局部施用、口服施用、导管和肺部施用、栓剂和透皮施加、针头和粒子枪或无针注射(hyposprays)施用。剂量治疗可为单剂量方案或多剂量方案。优选地递送至个体的大脑。优选的施用途径是经由鼻上皮。
一般而言,用于离体和体外施加的核酸递送可通过,例如,利用载体(包括病毒)的基因转移、葡聚糖介导的转染、磷酸钙沉淀、
Figure BDA0003011327460000151
介导的转染、原生质体融合、电穿孔、多核苷酸在脂质体中的封装和直接微量注射DNA到细胞核中来完成,这些都是本领域熟知的。
不受任何理论的束缚,认为调节和优选地增加患有帕金森氏疾病或具有该疾病患病风险的个体的多巴胺能细胞中GUCY2C信号传导调节并且优选地增加细胞中的Th活性。治疗使患有PD或具有该风险的个体中的运动异常得到缓解。该酶通过催化多巴胺产生中的限速步骤,决定了整个生物合成途径的总体速度。Th具有N-末端调控结构域、中心催化结构域和C-末端四聚结构域(Tekin I等,2014)。增加Th活性的最有吸引力的结构域位于N-末端区域中,其包括易磷酸化的三个丝氨酸(即,Ser19、Ser31和Ser40)。这些残基的调控重要性反映在它们广泛的进化保守性中(图1)。已知Ser31和Ser40的独立磷酸化增加体外和原位的Th活性。Ser31磷酸化仅通过提高Th与其辅因子之一(即BH4)的亲和力来操作,而Ser40还通过阻断多巴胺与Th催化域的相互作用来阻止负反馈回路(Dunkley PR等,2004)。因此,Ser40是一个很有前途的靶点,并且我们认为,提高其磷酸化水平解决了左旋多巴治疗的重要限制。
本发明的目的是通过特定诱导中脑中Ser40磷酸化来增加Th活性。已知使该残基磷酸化的主要激酶是cAMP-和cGMP-依赖性蛋白激酶(分别为PKA和PKG)(Campbell DG等,1986;Roskoski R Jr等,1987)。由于调控区与催化中心的相互作用,这两种酶基本上都不活跃。而PKA的调控和催化对应物对应于单独的多肽,PKG是包含两个结构域的单氨基酸链。为了被激活,两种激酶都依赖于相应的环核苷酸与酶的调控区的相互作用,因此催化中心被释放以使不同的底物磷酸化(Scholten A等,2008)。在它们的各种靶标中,Th中的Ser40是本发明的优选靶标。
Gong R等,2011已经报道了脑中的微粒鸟苷酰环化酶2C(GUCY2C)。在Allen BrainAtlas中记录了相同的观察结果。GUCY2C的表达限于A8-A10神经元。直到不到十年前,该受体都被认为只在胃肠道中表达,其在该处与内源性配体比如鸟苷酸、尿鸟苷酸或大肠杆菌分泌的热稳定毒素(ST毒素)发生相互作用。激活后,该受体产生cGMP并且通过刺激外向氯通道(CFTR)和抑制内向钠通道(NHE3)最终减少水分吸收(Fiskertrand T等,2012)。
本发明显示GUCY2C活化使Ser40磷酸化增加,并且因此特异性地增加了中脑中的Th活性。不受理论的束缚,认为这通过两种机制实现。cGMP的产生通过抑制磷酸二酯酶3而激活PKG并且间接激活PKA,磷酸二酯酶3是参与将cAMP分解为其非环形式的酶(图2)(Fiskerstrand T等,2012)。
本方法解决了大脑中的特异性的问题,因为其影响黑质纹状体通路并且维持诱导多巴胺合成和其最终释放的能力。Th与GUCY2C在中脑中共表达,并且GUCY2C基因敲除小鼠相比它们的野生型(wt)同窝小鼠在纹状体中展示更低的多巴胺释放(Gong R等,2011)。
出于清楚和简要描述的目的,本文将特征描述为相同或单独实施方式的一部分,然而,应当理解,本发明的范围可包括具有所描述的全部或部分特征的组合的实施方式。
附图说明
图1.不同物种Th-调节结构域的多重序列比对。三种高亮的丝氨酸残基(Ser19、Ser31和Ser40)易于磷酸化并且在整个进化过程中都非常保守。Ser31和Ser40的磷酸化与酶的活性增加直接相关。注意到,围绕这两个残基的氨基酸几乎没有变化,因此保留了一致的序列并且解释了为什么这些丝氨酸在不同的生物体中被磷酸化。’*’表示最大保守性,随后是‘:’和‘.’。
图2.通过GUCY2C激活能够导致Th活性增加的假设途径。一种可选方案是通过cGMP直接激活PKG,而另一种可选方案是通过cGMP介导的PDE3抑制间接激活PKA,PDE3是将cAMP降解为其非环形式的酶。
图3.HEK细胞为研究GUCY2C-诱导的Ser40磷酸化的适合模型。(A)RT-qPCR数据来自完整的HEK提取物。输入材料为10ng的总RNA。Cp对应于循环数,其中表达在开始被认为是正的。(-)表示水对照,在任何情况下都是负的。(B)用Th转染HEK培养物,并且并在铺板后用cGMP类似物处理48小时。研究了Ser40磷酸化的变化。图表表示统计学分析(n=6;平均值±SEM)。非配对Student t检验(p-值:****<0.0001)。其上,“倍数变化”对应于P-Ser40/总Th之比。
图4.GUCY2C激活使Ser40磷酸化增加。用Th或Th+GUCY2C转染的HEK培养物的免疫细胞化学图像(A)和蛋白质印迹分析(B)。(C)用鸟苷蛋白(G)或尿鸟苷蛋白(UroG)处理共转染的HEK细胞并且研究Ser40磷酸化的改变。图表表示统计学分析(对于对照,n=3;对于鸟苷蛋白,n=6;对于尿鸟苷蛋白,n=9;平均值±SEM)。非配对Student t检验(p-值:**<0.01)。
图5.GUCY2C刺激时,Ser40磷酸化的增加与cGMP的产生量成正比。(A)在存在或缺少IBMX的情况下,用鸟苷蛋白处理HEK培养物。图表显示统计分析(对于对照±鸟苷蛋白,n=6;对于IBMX±鸟苷蛋白,n=6;平均值±SEM)。非配对Student t检验(p-值:****<0.0001,**<0.01,*<0.05)。(B)将Th与wt GUCY2C或功能获得突变体(R792S)共转染HEK细胞。在鸟苷蛋白处理(G)之后研究Ser40磷酸化。图表显示统计学分析(对于wt,n=4;对于wt+鸟苷蛋白,n=3;对于R792S±鸟苷蛋白,n=4;平均值±SEM)。非配对Student t检验(p-值:***<0.001,**<0.01)。
图6.PDE2a是MN9D细胞中调控Ser40磷酸化的重要效应子。用IBMX或PDE2A选择性抑制剂BAY-60-7550(50μM)处理MN9D培养物。利用蛋白质印迹分析细胞中Ser40的磷酸化、总Th和肌动蛋白。图表显示该分析(n=2,平均值±SEM)。
图7.PDE2a是MN9D细胞中调控Ser40磷酸化的重要效应子。MN9D(n=9,红色)和HEK细胞(n=4,蓝色)(平均值±SEM)中的BAY-60-7550剂量曲线和代表性实施例。用各种浓度的BAY 60-7750处理细胞并且分析Ser40上的Th磷酸化、总Th和肌动蛋白。注意到,多巴胺能的模型中的IC50为1μM,在该浓度下HEK细胞难以显示出任何效果。
图8.人前额叶皮质神经元和人中脑多巴胺神经元之间的RNA表达相对丰富。负值(Log2)表示中脑多巴胺神经元中转录本的过表达。来源于事后RNAseq分析。
图9.PDE11a在含有中脑多巴胺神经元的区域中富集。图表显示与全脑相比,含有多巴胺能神经元的区域中PDE11A相对富集。数据收集自公众可访问的网站Allen BrainAtlas和人受试者微阵列数据数据库。3个柱表示3种不同的微阵列探针。
图10.PDE11是MN9D细胞中调控Ser40磷酸化的重要效应子。MN9D中的BC 11-38剂量曲线和代表性实施例(n=2)(平均值±SEM)。IBMX作为对照并且以100μM的量使用。分析细胞在Ser40上Th的磷酸化,并且总Th作为上样对照来确定磷酸的特异性效应。
图11.一些PDE2a抑制剂的结构。
图12.一些PDE2a抑制剂的IC50值。
图13.Bay 60-7550和鸟苷蛋白协同诱导Ser40磷酸化。用指示的化合物处理纹状体切片的分析。显示了WES数据,显示丝氨酸40上Th的磷酸化以及总Th水平(a)。从左到右依次为从吻侧至尾侧的纹状体切片。每个切片被分成左半球和右半球,并且用化合物或媒介物处理。显示了左侧的阳性对照和阴性对照(用Th或空白载体转染的Neuro2a细胞)。使ThSer40的量与总Th的量相关联,并且在柱状图(b)中显示。用不同的符号表示每一单个切片。利用双尾配对t-检验来确定显著性。双尾配对t-检验:p=0.006。
图14.Bay 60-7550和鸟苷蛋白协同诱导Ser40磷酸化。用指示的化合物处理纹状体切片的分析。显示WES数据,显示了丝氨酸40上Th的磷酸化以及总Th水平(a)。从左到右依次为从吻侧至尾侧的纹状体切片。每个切片被分成左半球和右半球,并且用化合物或媒介物处理。显示了左侧的阳性对照和阴性对照(用Th或空白载体转染的Neuro2a细胞)。使ThSer40的量与总Th的量相关联,并且显示在柱状图(b)中。用不同的符号表示每一单个切片。利用双尾配对t-检验来确定显著性。双尾配对t-检验:p=0.403。
图15.Bay 60-7550和鸟苷蛋白协同诱导Ser40磷酸化。用指示的化合物处理纹状体切片的分析。显示WES数据,显示了丝氨酸40上Th的磷酸化以及总Th水平(a)。从左到右依次为从吻侧至尾侧的纹状体切片。每个切片被分成左半球和右半球,并且用化合物或媒介物处理。显示了左侧的阳性对照和阴性对照(用Th或空白载体转染的Neuro2a细胞)。使ThSer40的量与总Th的量相关联,并且显示在柱状图(b)中。用不同的符号表示每一单个切片。利用双尾配对t-检验来确定显著性。双尾配对t-检验:p=0.018。
图16.Bay 60-7550和鸟苷蛋白协同诱导Ser40磷酸化。用指示的化合物处理纹状体切片的分析。显示WES数据,显示了丝氨酸40上Th的磷酸化以及总Th水平(a)。从左到右依次为从吻侧至尾侧的纹状体切片。每个切片被分成左半球和右半球,并且用化合物或媒介物处理。显示了左侧的阳性对照和阴性对照(用Th或空白载体转染的Neuro2a细胞)。使ThSer40的量与总Th的量相关联,并且显示在柱状图(b)中。利用双尾配对t-检验来确定显著性。双尾配对t-检验:p=0.073。
图17.Bay 60-7550和鸟苷蛋白协同诱导Ser40磷酸化。用指示的化合物处理纹状体切片的分析。显示WES数据,显示了丝氨酸40上Th的磷酸化以及总Th水平(a)。从左到右依次为从吻侧至尾侧的纹状体切片。每个切片被分成左半球和右半球,并且用化合物或媒介物处理。显示了左侧的阳性对照和阴性对照(用Th或空白载体转染的Neuro2a细胞)。使ThSer40的量与总Th的量相关联,并且显示在柱状图(b)中。用不同的符号表示每一单个切片。利用双尾配对t-检验来确定显著性。双尾配对t-检验:p=0.024。
图18.GUCY2C配体分析。
在用GUCY2C和Th转染的HEK-293细胞中测试潜在的GUCY2C配体并且随后用自动蛋白质印记(WES)进行分析。使Th Ser40与总Th相关联。将对照设置为1。通过双尾t-检验确定显著性,n=3。*p<0.05,**p<0.01,***p<0.005,****p<0.001。A)鸟苷蛋白对照10μM。B)量为10μM的肽1至肽5。C)量为10μM的肽6至肽11。
实施例
实施例1
材料和方法
IBMX或BAY-60-7550获自chemcruz biochemicals。HEK-细胞获得自ATCC。
细胞培养
在100-mm培养皿中保持HEK细胞并且在补充有L-谷氨酰胺、青霉素-链霉素(Pen&Strep)和10%热失活胎牛血清(HIFBS)的DMEM培养基中生长。生长条件为37℃和5%CO2。每隔一天传代,以1:3稀释来分离HEK培养物。从周五至周一,所有细胞系的分裂比例都增加了一倍。传代时,用PBS冲洗培养物并且用1mL的胰蛋白酶温育5分钟。使细胞重悬浮在生长培养基中并且最终分离至适合的稀释度。实验在12-孔板中进行。为了进行免疫细胞化学分析,加上无菌18-mm盖玻片然后涂板。将500μL的细胞重悬液接种到每个孔中。如果在平板制备48小时后进行实验,则HEK细胞的接种比例为1:5。当实验在铺板后96小时进行时,HEK细胞的工作稀释度为1:7。除非另有说明,否则在铺板后96小时处理HEK培养物。
细胞转染
编码小鼠Th和人GUCY2C的质粒具有pcDNA3.1骨架。利用磷酸钙方法转染HEK细胞。转染前,用500μL生长培养基刷新12-孔板。对于每一对孔,感兴趣的质粒不超过2.5μg,并且用空白构建体pBlueScript填充至5μg。将质粒混合物加入总体积为110μL的最终浓度为250mM CaCl2的溶液中。用110μL HEPES缓冲盐水2X(HEBS 2X:1.5mM Na2HPO4,50mM HEPESpH 7.05,280mM NaCl)填充补充管。将含有CaCl2的试管逐滴移入HEBS中并轻轻混合。在温育60秒后,将55μL最终混合物添加至每个孔。在接下来24小时内更换培养基。
化学处理
在施用不同的化合物之前24小时,用补充有L-谷氨酰胺和Pen&Strep的DMEM培养基对细胞进行无血清培养。除非另有说明,否则不同试剂的浓度见表1,并且处理的时间段为1小时。
蛋白质印迹
在150μL的Laemmli样品缓冲液(2%SDS,10%甘油,60mM Tris-Cl pH 6.8,0.01%溴酚蓝,50mM新鲜添加的DTT)中收获细胞。成对的孔重复进行实验,并汇集到相同的管中,以使得可变性最小化。样品在3分钟内以最大效力进行超声处理,在95℃下加热5分钟,并且在上样前短暂地旋转减慢。除了GUCY2C检测外,分离胶为10%聚丙烯酰胺,GUCY2C检测在7%凝胶(375mM Tris-Cl pH 8.8,0.1%APS,0.1%SDS,0.04%TEMED)中最佳。浓缩胶为5%聚丙烯酰胺(125mM Tris-Cl-ph6.8,0.1%APS,0.1%SDS,0.04%TEMED)。
在每个槽中上样多达35μL的样品,并且在存在三甘氨酸缓冲液和0.1%SDS的情况下运行。在前20分钟内,运行条件是100V,然后是160V,直到迁移前沿到达凝胶底部。在存在三甘氨酸缓冲液和20%甲醇的情况下,在100V下转移到0.2μm硝酸纤维素膜上。除了GUCY2C在0.1%SDS存在下转移240分钟外,印记持续时间为140分钟。然后将膜浸入胭脂红S溶液(0.1%胭脂红S,5%乙酸)中以检查印迹效率。在用去离子水多次洗涤后,在存在5%奶粉和TBS-T(154mM NaCl,49.5mM Tris-Cl pH 7.4,0.1%Tween-20)的情况下温育1小时。在TBS-T中,在4℃O/N条件下与一抗进行温育(稀释度和种类见表2)。在TBS-T中冲洗膜1小时以去除多余的抗体。与二抗的温育在室温下进行60分钟(在TBS-T中稀释1:10000,除了山羊二抗稀释1:20000)。将二抗与辣根过氧化物酶融合,并且针对一抗的宿主种类进行培养。在1小时内再次洗涤后,将印迹暴露于增强化学发光溶液中,并且利用Odyssey成像仪(LI-COR)检测信号。用LI-COR Image Studio Lite进行条带光密度测定。对于图表定量分析,“倍数变化”表示P-Ser40/总Th之比。两组的实验对之间的统计学比较对应于未配对Student t检验,如用GraphPad Prism计算。星号表示下述p-值:*<0.05,**<0.01,***<0.001,****<0.0001。
免疫细胞化学
从含有18mm盖玻片的12孔板去除生长培养基。在用冰冷PBS洗涤步骤之后,将细胞在4%多聚甲醛中固定20分钟,并且随后用PBS(137mM NaCl,2mM KH2PO4,100mM Na2HPO4,2.7mM KCl)洗涤3次。在存在4%胎驴血清和0.2%Triton X-100的情况下进行封闭处理1小时。然后将盖玻片与一抗在4℃O/N下培养,在PBS和0.2%Triton X-100中稀释(抗体信息见表2)。用PBS冲洗细胞3次后,在室温下与二抗一起温育2小时(PBS中1:1000稀释)。用PBS再进行额外的洗涤步骤,之后用DAPI(在PBS中稀释1:3000)温育5分钟。在最终用PBS冲洗后,用Fluorosave将盖玻片嵌入60x20mm玻片上。使最终制备物在4℃O/N下硬化,之后在荧光显微镜(Leica)下进行分析。
RNA分离和RT-qPCR
从培养皿中丢弃生长培养基,并向每个孔中添加1mL Trizol。细胞在平板中直接裂解并收获到Eppendorf管中。加入200μL氯仿,并且剧烈摇晃后温育混合物3分钟。样品在4℃下以12000rcf离心15分钟。然后将上层水相收集到新管中,并且丢掉下层相。向制备物中添加10μg糖原和500μL异丙醇。温育10分钟后,将样品在4℃下以12000rcf离心10分钟。小心地从管中除去上清,并且随后用1mL 75%乙醇冲洗沉淀物。进行短暂的涡流步骤,然后在4℃下以12000rcf离心5分钟。丢弃上清,并且在将颗粒适度干燥后,在30μL不含核糖核酸酶的水中重悬浮。关于RT-qPCR分析,将纯化的RNA样品稀释至2.6ng/μL的最终浓度。针对每一个反应孔,不同试剂的体积如下:5μL SYBR Green缓冲液2X、0.1μL逆转录酶、0.1μL核糖核酸酶抑制剂、0.5μL正向引物10μM、0.5μL反向引物10μM、3.8μL纯化RNA 2.6ng/μL。根据QuantiTect SYBR Green RT-PCR手册(Quiagen),在LightCycler 480(Roche)中进行反应。核糖体RNA 18S用作上样对照。利用Primer-BLAST来设计引物并且在RT-qPCR结束后在1.5%琼脂糖凝胶中测试其特异性。
结果
HEK细胞可用于研究GUCY2C激活后Ser40磷酸化的诱导
我们研究了经由体外GUCY2C激活对Th的调控。在可用的各种细胞系中,我们首先使用了HEK细胞,因为它们易于转染,并且之前已经用于研究GUCY2C在cGMP产生中的作用(Fiskerstrand T等,2012;Müller T等,2015)。我们检查了编码该激酶的mRNA的存在。RT-qPCR数据显示了PKG的不同同工型(PRKG1和PRKG2)和PKA的催化中心(PRKACA和PRKACB)呈阳性表达,提示HEK细胞是适合我们研究目的的模型(图3A)。然而,TH和GUCY2C在该细胞系中均未内源性表达。为了检测cGMP来源的信号传导是否能促进Ser40的磷酸化的目的,我们用Th编码质粒转染HEK细胞,并且用人工cGMP类似物(即,8-溴-cGMP)对其进行处理。如预期的,我们检测到在化合物施用后P-Ser40水平有小的但是显著的增加(图3B)。
接下来,为了研究GUCY2C激活对Th磷酸化的潜在影响,我们用编码这两种蛋白的质粒进行了共转染。蛋白质印迹分析揭示了HEK培养物表达Th和GUCY2C。用Th单独转染作为GUCY2C表达和识别的对照(图4B)。免疫细胞化学分析允许我们识别共同表达这两种蛋白质的单个细胞,这是研究受体与Ser40磷酸化之间潜在联系的必要条件(图4A)。最重要的是,在这种激酶内源性表达而Th和GUCY2C共转染的实验范式中,我们能够在分别施用不同受体配体(即,鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白)后增加P-Ser40水平(图4C)。
GUCY2C激活后P-Ser40的诱导作用与cGMP水平成正比
关于受体激活可诱导Ser40磷酸化的两种方式,均取决于cGMP的初始产生(Fiskertrand T等,2012)。为了验证该假设,我们将鸟苷蛋白与IBMX(一种磷酸二酯酶(PDE)的通用抑制剂)组合施用。该酶家族将环核苷酸破坏为它们的非环形式(Bender AT和Beavo JA,2006)。因此,由于环状变异体可激活PKA和PKG,我们推测抑制PDE将增强GUCY2C刺激后P-Ser40的诱导。出人意料的是,与鸟苷蛋白施用相比,IBMX处理增强了Ser40磷酸化的增加(图5A)。这些数据表明,HEK细胞中的环核苷酸基础库很大,并且作为负反馈机制不断地被PDE降解。鸟苷蛋白与IBMX的组合处理相比单独IBMX进一步增加了Ser40磷酸化,提示基础的和GUCY2C来源的环核苷酸库显示出累加效应(图5A)。
然而,由于IBMX是通用PDE抑制剂,其对Ser40磷酸化的作用于源于cAMP和cGMP水平的增加。为了将Ser40磷酸化的程度仅仅与受体产生的cGMP的量相关联,我们设计了可选方案。先前的一篇论文描述了GUCY2C编码基因中存在的人自然发生的突变,提供了一组功能获得受体(Müller T等,2015)。在存在鸟苷蛋白的情况下,这些变异体产生比wt形式更多的cGMP。具有最高活性的突变体在位于催化结构域起始点的792位含有精氨酸到丝氨酸的替换(R792S)。
HEK培养物用编码Th和GUCY2C的wt或R792S变体的质粒共转染。与wt受体相比,当R792S突变体共转染时,鸟苷蛋白处理后Ser40磷酸化的增强提高了1.5倍(图5B)。
IBMX是非选择性PDE抑制剂,因此我们研究了选择性抑制特定PDE对Ser40磷酸化的影响。为了研究PDE2A抑制对Ser40磷酸化的作用,我们用Bay-60-7550处理多巴胺能细胞系MN9D,并分析影响。BAY-60-7750使Ser40的磷酸化增加了4倍以上,并且尽管以一半的浓度,表现比IBMX更好(图6)。由于BAY 60-7750在多巴胺能细胞系MN9D中表现良好,我们比较了Bay 60-7750对MN9D细胞和转染Th的非多巴胺能HEK-293细胞的影响。用BAY 60-7550处理的细胞的剂量-反应曲线表明PDE2A抑制在MN9D细胞中具有更好的作用。低浓度的BAY60-7750导致Ser40磷酸化的明显倍数变化增加,而在HEK-293细胞中几乎没有观察到作用(图7),提示了对多巴胺能细胞的特异性。
接下来,我们研究了PDE11抑制剂作为另外的选择性PDE抑制剂对Ser40上Th磷酸化的影响。从艾伦脑图谱(allen brain atlas)(https://www.brain-map.org/)收集的表达数据和激光捕获的多巴胺神经元显示,PDE11a在人的多巴胺能中脑区中表达,并且也富含于多巴胺神经元中(图8、图9)。
与总Th相比,用特异性PDE11抑制剂BC 11-38处理MN9D细胞导致Ser40上Th的磷酸化增加(图10)。以最高浓度使用BC 11-38的表现不如同样在相同浓度下使用的阳性对照IBMX,这可能是由于PDE11A的水平低于PDE2A。
本发明显示了在黑质纹状体通路中特异性增加Th活性的方法。我们关注其调控结构域的磷酸化。据报道,Ser40磷酸化促进这种作用(Dunkley PR等,2004)。
本发明显示GUCY2C配体、PDE抑制剂和/或其组合用于增加多巴胺能细胞的多巴胺产生。该发现用作PD的疗法。
目前的左旋多巴治疗通常补充AADC抑制剂,AADC抑制剂不能到达大脑,但是阻止外周组织中多巴胺的合成(Ahlskog JE等,1989)。鉴于GUCY2C在SNpc中选择性脑表达,本发明提供的疗法提供了特定的组分,和由PDE的广泛表达提供的组分。PDE的抑制不是临床治疗的主要并发症。事实上,一些广泛使用的药物就是在各种非靶组织中均有表达的PDE的抑制剂。典型的示例是西地那非(Viagra),一种PDE5选择性抑制剂。该磷酸二酯酶在期望发挥作用的阴茎中表达,但也在心脏、胰腺、肾脏或小脑中表达(Lin CS,2004)。在多巴胺能中脑中表达的PDE(例如PDE2A或PDE11A)的特异性靶向性可用作增加治疗的特异性和/或有效性的方法。
实施例2
切片制备和处理
将平均5周龄的成年小鼠处死,并且快速取出大脑并用振动切片机将其切成250μm的冠状切片。将含有纹状体的切片进行显微解剖,以去除非纹状体结构。分离两个半球,并且一个半球用化合物处理,而对侧半球用媒介物处理。在碳化的人工脑脊液(aCSF)中处理切片。处理后,在含有样品缓冲液的SDS中裂解切片,超声处理,并在95℃下加热。根据制造商的说明,在WES自动蛋白质印记分析系统(Protein Simple)上分析样品。
PDE2抑制和GUCY2C激活导致小鼠纹状体中酪氨酸羟化酶激活
为了研究PDE2抑制在小鼠脑中的作用,采用脑切片的离体方法。制备小鼠纹状体的冠状切片并且用在aCSF中稀释的BAY 607550处理,并且然后通过WES自动蛋白质印记分析系统分析。如图13a中显示,10μM BAY 60-7550导致Ser40磷酸化增加。由于BAY 60-7750靶向PDE2,并且我们观察到抑制影响Th磷酸化,这指示两种蛋白质在相同的细胞(隔室)中表达。因此,PDE2在多巴胺能神经元中表达并且PDE2蛋白和Th蛋白存在于从中脑多巴胺系统突起到纹状体的神经元的突触末梢。浓度为1μM的BAY 60-7550不导致Ser40磷酸化的显著增加,并且显示在图14a和图14b中。为了研究GUCY2C配体对Th激活的影响,制备了小鼠纹状体的冠状切片,用鸟苷蛋白处理,并且用与BAY 60-7550一样的方法分析Th Ser40磷酸化。如图15a中显示,施加10μM鸟苷蛋白使得Ser40磷酸化增加。由于鸟苷蛋白使得纹状体切片中的Th活性的增加,GUCY2C受体在突起到纹状体的中脑多巴胺神经元的突触末梢中表达。因此,产生多巴胺的机制存在于释放多巴胺的突触末梢中。1μM的鸟嘌呤不使得Ser40磷酸化的显著增加(图16a)。因为在10μM下但不在1μM下,BAY 60-7550和鸟苷蛋白均使Th磷酸化增加,因此我们研究了在1μM下将BAY 60-7750和鸟苷蛋白组合的作用。鸟苷蛋白和BAY60-7550的组合使得Th磷酸化显著增加,指示两种化合物的组合比任一单独的化合物更有效(图17a)。同时还指示,GUCY2C受体、PDE蛋白和Th蛋白均存在于相同的细胞环境中,并且上游产物/信号能够影响通路的下游组分,比如Th磷酸化和多巴胺生成。
激活GUCY2C的新型肽
我们设计了与内源性GUCY2C配体具有不同活性的新型肽(表3)。在Th和GUCY2C转染的HEK-293细胞中对该肽进行分析,并且随后在小鼠纹状体切片中进行体外测试。如在图18中可见,商业上可得到的大鼠/小鼠鸟苷蛋白(Chemcruz)使得HEK-293细胞中Ser40磷酸化中等但是显著的增加,指示WES系统与传统的蛋白质印迹分析获得的结果相当。我们合成了尿鸟苷蛋白和热稳定毒素作为合成肽的对照,并且因此它们与商业上可得到的尿鸟苷蛋白和热稳定毒素来自不同的来源。出人意料的是,肽1在HEK-293细胞或小鼠纹状体切片中未显示出任何显著的作用,而肽2、4、6、8、9、10和11在HEK-293细胞中显示出显著的作用,并且肽5、9、10在纹状体切片中显示出显著的作用。尽管肽2在纹状体切片中并不显著,但是其的确显示出最大的倍数变化。肽的作用可能取决于纹状体中受刺激的区域而异。
引用的现有技术
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Figure BDA0003011327460000301
表1.本发明中使用的不同化合物的浓度或浓度范围和功能的示例
Figure BDA0003011327460000302
表2.蛋白质印迹(蓝色)和免疫细胞化学(绿色)分析中使用的抗体。分别用山羊和小鼠的一抗检测小鼠和人GUCY2C。
Figure BDA0003011327460000303
表3.设计并测试GUCY2C配体活性的肽。肽在C残基之间含有二硫桥。在肽含有两个C残基的情况下,二硫桥位于N-末端C和C-末端C之间。在肽含有4个C残基的情况下,二硫桥在第一个N-末端C和第三个C残基之间并且在第二个和第四个C残基之间。在肽含有六个C残基的情况下,二硫桥在第一个N-末端C和第四个C残基之间、第二个N端C残基和第五个C残基之间、第三个C残基和第六个C残基之间。二硫桥的结构排列可能导致不同的同工型。
在肽11中a为氨基酸D-Ala)
浓度(μM) 效果 p值 倍数变化(平均)
肽1 10 P-S40 TH/TTH p=0.473 1.11
肽2 10 P-S40 TH/TTH p=0.139 2.23
肽3 10 P-S40 TH/TTH p=0.294 1.20
肽4 10 P-S40 TH/TTH p=0.872 1.00
肽5 10 P-S40 TH/TTH p=0.046 1.22
肽6 10 P-S40 TH/TTH p=0.144 0.88
肽8 10 P-S40 TH/TTH p=0.255 0.89
肽9 10 P-S40 TH/TTH p=0.035 1.37
肽10 10 P-S40 TH/TTH p=0.018 1.44
肽11 10 P-S40 TH/TTH p=0.154 1.20
表4.用指示的肽处理纹状体切片并且温育1小时,然后利用WES自动蛋白质印记系统来确定Th Ser40水平和总Th水平。
显示倍数变化以及每个肽的p值(每个小鼠分析10-12个切片,基于10-12个切片计算p值,并且将每个切片分成对照部和治疗部)。显著性由双尾t检验确定。
低于平均值50%的Th水平被排除在分析之外。

Claims (12)

1.磷酸二酯酶11(PDE11)抑制剂、磷酸二酯酶2(PDE2)抑制剂或其组合用于治疗患有帕金森氏疾病的个体的用途。
2.权利要求1所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述治疗进一步包括鸟苷酸环化酶2C受体(GUCY2C)激动剂。
3.权利要求1或权利要求2所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述个体患有1期、2期、3期或4期帕金森氏疾病。
4.权利要求1至3中任一项所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述PDE2抑制剂为EHNA(赤型-9-(2-羟基-3-壬基)腺嘌呤);BAY 60-7550(2-[(3,4-二甲氧基苯基)甲基]-7-[(2R,3R)-2-羟基-6-苯基己-3-基]-5-甲基-1H-咪唑并[5,1-f][1,2,4]三嗪-4-酮);PDP(9-(6-苯基-2-氧代己-3-基)-2-(3,4-二甲氧基苄基)-嘌呤-6-酮;或羟基吲哚(2,3-二氢吲哚-2-酮)。
5.权利要求1至4中任一项所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述PDE11抑制剂为BC11-15;BC11-19;BC11-28;BC11-38;BC11-38-1;BC11-38-2;BC11-38-3或BC11-38-4。
6.权利要求2至5中任一项所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述GUCY2C激动剂为鸟苷蛋白或其功能衍生物。
7.权利要求2至6中任一项所述的PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合的用途,其中所述GUCY2C激动剂包括下述序列:NDDCELCVNVACTGCLL;NDCCELCCNVACTGCL;NDDCELCVNVVCTGCL;QEECEL[Abu]INMACTGY;QEECELCINMACTGCL;NTFYCCELCCNPACAGCY;NTFYCCELCCAPACTGCY;或NTFYCCELCCNPaCAGCY。
8.一种通过多巴胺能细胞增加在人酪氨酸羟化酶的40位处丝氨酸残基(S40 Th)的磷酸化的方法,所述方法包括使所述细胞接触PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合。
9.一种通过多巴胺能细胞增加多巴胺产生的方法,所述方法包括使所述细胞接触PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合。
10.权利要求8或权利要求9所述的方法,进一步包括使所述细胞接触GUCY2C激动剂。
11.一种治疗患有帕金森氏疾病或具有发展所述疾病的风险的个体的方法,所述方法包括向有需要的个体施用PDE11抑制剂、PDE2抑制剂或其组合。
12.一种GUCY2C激动剂,包括下述序列:NDDCELCVNVACTGCLL;NDCCELCCNVACTGCL;NDDCELCVNVVCTGCL;QEECEL[Abu]INMACTGY;QEECELCINMACTGCL;NTFYCCELCCNPACAGCY;NTFYCCELCCAPACTGCY;或NTFYCCELCCNPaCAGCY。
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