抑制蛋白激酶Cα用于治疗糖尿病和心血管病的组合物的制作方法

专利名称：抑制蛋白激酶Cα用于治疗糖尿病和心血管病的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂在治疗和/或预防下列疾病中的用途冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病(peripheral occlusivedisease)、中风、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症，以及高胆固醇血症患者中的心血管并发症。
糖尿病是西方国家最常见的疾病之一，约5％的人群都受到该病的折磨。糖尿病可以进一步分为I型和II型，其中I型糖尿病通常发生在青年人中，而II型糖尿病还称作成年发生的或成熟期发生的糖尿病。由于两种类型的糖尿病中葡萄糖代谢紊乱，血糖水平永久性升高，因此受糖尿病折磨的患者数年后出现不同的并发症。最常见、同时最严重的并发症是导致失明的糖尿病性视网膜病、导致足或腿截除的糖尿病性神经病和糖尿病性肾病。
所有糖尿病患者中约40％会发生糖尿病性肾病，其是全球导致慢性肾衰和透析治疗的最常见的诱因。所有新透析的患者中约30-40％表现为糖尿病性肾病。由于糖尿病性肾病损伤发展较慢，因此对发生肾机能不全危险性较高的患者的早期鉴定对启动适当治疗步骤来说具有极大的临床重要性。开始肾损伤的一个首要临床症状是发生所谓的微白蛋白尿(microalbuminuria)。其涉及在24小时收集的尿中排出30-300mg的白蛋白。正常情况下，每天排出少于30mg的白蛋白。在目前的治疗条件下，微白蛋白尿发生在患有I型和II型糖尿病的约25％糖尿病患者中(Alzaid，diabetes Care，19(1996)，79-89；Klein et al.，Diabetes Care，22(1999)，743-751；Valjnadrid et al.，Arch.Intern.Med.，160(2000)，1093-1100)。与排正常白蛋白的患者相比，微白蛋白尿患者发生肾机能不全的危险性高约10倍。每年在患有糖尿病和微白蛋白尿的所有患者中约5-10％将发生特征为超过300mg/天的蛋白尿和/或肾功能受限制的糖尿病性肾病(Vigstrup and Mogensen，Acta Ophthalmol.(Copenh)，63(1985)，530-534)。
10余年跟踪检查的长期研究表明，与未伴随有微白蛋白尿的糖尿病患者相比，已经处于微白蛋白尿阶段的II型和I型糖尿病患者的心血管死亡率增加约2倍，对常规危险因素如胆固醇和高血压进行校正后也是如此(Rossing et al.，Bmj，313(1996)，779-784；Gerstein et al.，Diabetes Care，23(2000)，Suppl.2B35-39；Valmadrid et al.，2000)。在患有微白蛋白尿但不患有糖尿病的患者中也可检测到心血管死亡率增加(Gerstein et al.，Jama，286(2001)，421-426)。
对于微白蛋白尿为何是糖尿病患者中形成并发症的极重要标志物，存在有多种假说。根据所谓的“速记假说”(Deckert，Feldt-Rasmussen et al.，Diabetologia，32(1989)，219-226)，细胞外间质中带负电荷的阴离子型分子的丧失是发生白蛋白尿、糖尿病性视网膜病和心血管并发症如冠心病的原因。人类和动物模型系统中获得的数据支持该假说，近年来其他工作小组获得的结果已证实了该假说。
在肾脏中，尿分泌在称作肾小球的肾小体中。为了防止诸如白蛋白的蛋白质通过，血液侧和尿侧由称作基底膜的膜隔开。基底膜具有允许较小分子通过基底膜的小孔，而蛋白质分子由于其尺寸较大不能通过该膜。在患有微白蛋白尿的患者中，即使孔尺寸最初并不增加，诸如白蛋白的小蛋白质仍然能通过该膜。为了解释该现象，人们指出在孔中和孔的边缘存在有排斥同样带负电荷蛋白质的带负电荷的分子(Kverneland，Feldt-Rasmussen et al.，Diabetologia，29(1986)，634-639；Deckert，Feldt-Rasmussen et al.，Kidney Int.，33(1988)，100-106；Kverneland，Welinder et al.，Diabetologia，31(1988)，708-710)。这些带负电荷的分子是蛋白聚糖。蛋白聚糖是由共价结合有多糖链的蛋白质组成的复合大分子。多糖链主要由硫酸乙酰肝素组成，具有高的负电荷。体内最常见的蛋白聚糖是基底膜聚糖。基底膜聚糖是460kD的蛋白质，具有多个多糖侧链(Murdoch and Iozzo，Virchows Arch.A.Pathol.Anat.Histoathol.，423(1993)，237-242；Iozzo，Cohen et al.，Biochem.J.，302(1994)，625-639；Murdoch，Liuet al.，J.Histochem.Cytochem.，42(1994)，239-249)。在糖尿病和微白蛋白尿患者中，肾小球基底膜中几乎不存在硫酸乙酰肝素。在患有晚期糖尿病性肾病的患者中，即使仍存在蛋白链的情况下，在基底膜中也检测不到硫酸乙酰肝素。该效应可以通过糖尿病患者中高糖血症状况下硫酸乙酰肝素合成下降来解释(Parthasarathy and Spiro，Diabetes，31(1982)，738-741；Deckert，Feldt-Rasmussen et al.，1988；Nakamura and Myers，Diabetes，37(1988)，1202-1211；Nerlich and Schleicher，Am.J.Pathol.，139(1991)，889-899；Makino，Ikeda et al.，Nephron，61(1992)，415-421；Scandling and Myers，KidneyInt.，41(1992)，840-846；Vernier，Steffes et al.，Kidney Int.，41(1992)，1070-1080；Tamsma，van den Born et al.，Diabetologia，37(1994)，313-320；Iozzo and San Antoniom，J.Clin.Invest.，108(2001)，349-355)。另外，还可表明硫酸乙酰肝素蛋白聚糖不仅可以通过其负电荷防止白蛋白的肾小球滤过，还可能负责基底膜内孔尺寸的整体性(Deckert，Kofoed-Enevoldsen et al.，Diabetologia，36(1993)，244-251)。因此，随着肾机能不全的发生，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的丧失导致基底膜微结构的破坏。这些变化能够解释为何糖尿病性肾病的过程中出现大量的非选择性蛋白尿，丧失较大的蛋白质，如免疫球蛋白。硫酸乙酰肝素还是肾小体中肾小球系膜扩张的强抑制剂。由于肾小球系膜结缔组织的扩张通常发生在糖尿病患者中，因此这一点很有意思。所以，将糖尿病患者中硫酸乙酰肝素的丧失作为肾小球系膜扩张的重要诱因并不令人奇怪。
但是，糖尿病患者中硫酸乙酰肝素的丧失不仅发生在肾脏中，还发生在几乎所有的其他器官。因此，在视网膜、骨骼肌、动脉血管壁和皮肤的结缔组织中与红细胞上硫酸乙酰肝素都有明显的下降。内皮细胞也表现出硫酸乙酰肝素合成下降(Yokoyama，Hoyer，et al.，Diabetes，46(1997)，1875-1880；van der pijl，daha et al.，Diabetologia，41(1998)，791-798)。由于硫酸乙酰肝素蛋白聚糖具有重要的抗血栓形成特征，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的丧失还有助于在例如肾血管中形成微血栓，从而促进形成糖尿病性视网膜病(Marcum，Fritze et al.，Am J.Physiol.，245(1983)，H275-33；Marcum，McKenney et al.，J.Clin.Invest.，74(1984)，341-350；Marcum and Rosenberg，Biochemistry，23(1984)，1730-1737；Marcum，Atha et al.，J.Biol.Chem.，261(1986)，7507-7517)。硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)的另一重要抗动脉硬化功能包括HSPG对血管平滑肌细胞增殖的抑制作用，其导致形成动脉血管损害。HSPG还抑制单核细胞(炎性细胞)与内皮下结缔组织的结合。HSPG还抑制在形成动脉硬化中起关键作用的脂蛋白a和氧化LDL的内皮下结合和沉积。HSPG还是血管形成，即受损身体区域内新血管生成中的重要调控因子(Rosenberg，Shworak et al.，J.Clin.Invest.，100(1997)，p.67-75；Pillarisetti，Trens Cardiovasc.Med.，10(2000)，60-65；Iozzo and SanAntonio，2001)。因此，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的丧失不仅对于糖尿病性肾病和糖尿病性视网膜病的发生重要，在心血管并发症的发生中也是重要的。
另一个方面是微蛋白尿发生在高血压患者中。迄今为止，该现象通过肾小体中血压增加从而使白蛋白分泌增加来解释。但是，如果这样的话，患有持续高动脉血压的患者必然也具有高心血管危险性，和它们是否表现出微白蛋白尿无关。但是，多项预期研究表明情况并非如此。与伴随有其他相当危险如高胆固醇血症、吸烟史和糖尿病的类似高血压患者相比，伴随有微白蛋白尿的高血压患者的心血管发病率和死亡率是其2倍(Sleight，J.Renin Angiotensin Aldosterone Syst.1(2000)，18-20；Crippa，J.Hum.Hypertens.，16(Suppl.1)(2002)，p.74-7；Diercks，van Boven et al.，Can.J.Cardiol.，18(2002)，525-535)。因此，微白蛋白尿是不依赖于心血管病发生和预后的危险参数。这只能通过微白蛋白尿患者中整个血管系统的变化来解释。但是，迄今为止，尚不清楚高血压患者中何种紊乱是微白蛋白尿的基础。
本发明的目的是提供可以用于治疗微白蛋白尿的试剂，尤其是治疗糖尿病患者和高血压患者中微白蛋白尿的试剂，以治疗和/或预防与糖尿病相关的远期效应，具体是糖尿病性视网膜病、糖尿病性肾病和糖尿病性神经病，和心血管并发症以及高血压相关的心血管并发症。
本发明通过使用能够减低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂来治疗和/或预防血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症，实现了该目的。
在现有技术中，至今都认为蛋白激酶C的β2亚型负责糖尿病性并发症的发生。一方面，在糖尿病动物的组织中β2亚型的生成水平升高(Inoguchi et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，89(1992)，11059-11063)，另一方面，蛋白激酶C-β特异性抑制剂LY333531导致蛋白尿减轻，表现为患有I型和II型糖尿病的啮齿类动物的肾损伤减轻(Ishii et al.，J.Mol.Med.，76(1998)，21-31；Koya et al.，Faseb J.，14(2000)，439-447)。
令人奇怪的是，根据本发明的、不能形成蛋白激酶C-α的蛋白激酶C-α“敲除”小鼠通过链脲霉素诱导糖尿病后并不发生白蛋白尿。相比之下，除了蛋白激酶C-α表达变化外遗传上基本相同的对照动物发生明显的白蛋白尿。根据本发明，“敲除”动物的进一步验证完全惊人地显示该动物在糖尿病状况下形成正常水平的硫酸乙酰肝素。相比之下，对照动物在糖尿病状况下几乎不形成硫酸乙酰肝素。
根据本发明进行的组织学检查导致蛋白激酶C-α“敲除”小鼠的其他显著变化。根据本发明，使用免疫组化方法，可以表明蛋白激酶C-α的缺失还导致VEGF(血管内皮生长因子)和相关受体(VEGF-R II)表达的显著变化。在糖尿病对照动物中可以检测到VEGF和VEGF-R II受体的表达量显著增加，而蛋白激酶C-α“敲除”动物中发现VEGF和VEGF-R II受体的表达量有显著较低的增加。该结果至关重要，因为VEGF表达增加是糖尿病性视网膜病发生的最重要调控因子之一(Aiello and Wong，Kidney Int.Suppl.，77(2000)，p.113-9；Benjamin，Am.J.Pathol.，158(2001)，1181-1184)。
从根据本发明的结果可以看出蛋白激酶C-α在调节硫酸乙酰肝素蛋白聚糖形成和蛋白尿出现中起着关键的作用。根据本发明的结果还表明与蛋白激酶C-β相比，蛋白激酶C-α在蛋白尿的出现中明显起到更重要的作用，其中蛋白激酶C-β明显能够起到蛋白激酶C-α的至少部分功能。根据本发明的结果还表明蛋白激酶C-α亚型的抑制剂选择性地预防糖尿病远期效应如糖尿病性肾病、糖尿病性视网膜病和/或心血管并发症的发生以及伴随有蛋白尿的疾病的发生。
因此，根据本发明，提供了降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂用于治疗和/或预防下列疾病的用途血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症。
在本发明的上下文中，“疾病”指器官或整个生物有机体中重要过程的紊乱，其导致主观感觉或客观可检测的生理、心理或精神变化。“并发症”或“远期效应”指随之发生的疾病或继发性疾病，即原发性临床指征之外发生的继发性疾病。
根据本发明，要治疗的疾病具体是血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、伴随有和未伴随有相关远期效应和/或心血管并发症的糖尿病、伴随有和未伴随有相关心血管并发症的高血压和/或伴随有和未伴随有相关心血管并发症的高胆固醇血症。
在本发明的上下文中，“血管病”具体指导致功能或器官循环障碍的动脉疾病。在本发明的一个优选实施方案中，血管病是周边动脉阻塞性疾病。“动脉阻塞性疾病”指由动脉变狭窄或管腔闭塞变化所致的、导致依赖其血液供应的组织或器官中循环性缺血紊乱的疾病。具体地说，糖尿病导致由导致管腔闭塞的动脉硬化以及血管病与血管神经病等所致的慢性阻塞性疾病。
“心血管病”指影响心脏和循环功能的疾病，例如影响循环系统充血状态和紧张性、心脏输出机能、心脏和循环之间神经和体液偶联机制等的疾病。在本发明的一个优选实施方案中，心血管病是冠心病、心肌梗塞和中风。
“冠心病”指原发性冠状动脉供血不足的临床表现，其中管状脉管的收缩或阻塞使循环下降，从而使向心肌的运能基质供应和氧气供应减少。
“心肌梗塞”指心肌局部区域的坏死，其最常发生为慢性冠心病的并发症。心肌梗塞的诱因是冠状动脉供血不足中连续临界循环不足和冠性痉挛延长。心肌梗塞经常表现为因心肌需氧增加而引起的肉体或精神压力，或表现为血液供应的急性中断。
“中风”(stroke或apoplex)指因脑动脉循环紊乱而引起的缺血性脑梗塞。中风是由栓塞引发的，所述栓塞来自颅外脉管的动脉硬化变化或心脏，较少由狭窄或脑微血管病变引发。
在本发明的上下文中，“涉及蛋白尿的肾病”具体指以尿中存在蛋白质为特征的实质性肾病。蛋白尿可以是肾小球性蛋白尿、肾小管性蛋白尿或混合的肾小球-肾小管性蛋白尿。白蛋白和转铁蛋白的排他性肾排泄是例如微小病变性肾病中发生的选择性蛋白尿的特征。在非选择性的蛋白尿中，尿中可以检测到IgG。例如可以在肾淀粉样变性病中发现这种类型的蛋白尿，在糖尿病性肾病的晚期阶段也发现有这种类型的蛋白尿。肾小管性蛋白尿基于tubolo-间质病，其影响重吸收过程，导致排出低分子量蛋白质。临床上，肾小管性蛋白尿是重要的，尤其与近端肾小管的其他缺陷相关时更是如此。其中，肾小管性蛋白尿发生在诸如遗传性肾小管病、肾小管azidosis、细菌或药物诱发的问质性肾炎、急性肾衰、重金属中毒、Bence-Jones肾病的疾病中和肾移植的术后阶段。混合的肾小球-肾小管蛋白尿经常基于伴随有明确继发性间质病变的原发性肾小球疾病。
因此，在本发明的一个实施方案中，涉及蛋白尿的肾病具体是微小病变性肾病、其他肾小球病、肾脏淀粉样变性病、遗传性肾小管病、肾小管azidosis、细菌或药物诱发的间质性肾炎、急性肾衰、Bence-Jones肾病和肾移植的术后阶段。
在本发明的上下文中，“糖尿病”指具有不同病因和症状的各种形式单糖(glycose)代谢紊乱。共同的特征是相对或绝对的胰岛素缺乏。糖尿病特征是永久性的血液葡萄糖水平增加(高血糖症)或不合时宜地利用所供应的葡萄糖。糖尿病可以进一步分为I型(胰岛素依赖型；IDDM)和II型(非胰岛素依赖型；NIDDM)。
糖尿病特异的和糖尿病相关的慢性并发症包括微血管病，诸如视网膜病、肾病和神经病、多发性神经病、糖尿病足(diabetic foot)、骨骼、支持组织和结缔组织的病症以及微血管病，尤其是冠心病、脑循环病和周边动脉阻塞性疾病。
“糖尿病性视网膜病”指糖尿病中发生的眼周微血管病。糖尿病性视网膜病的类型包括诸如视网膜出血、微观动脉瘤、硬脂质沈积(hard exudate)、伴随视力丧失的视网膜肿的非增殖性视网膜病(背景性视网膜病)和增殖性视网膜病，其中在视网膜上或视网膜前还出现还出现棉絮状斑点(cotton-wool spot)和新血管生成(angioneogenesis)，伴随有由血管阻塞所致视网膜缺血引起的玻璃体出血。增殖性视网膜病还导致牵引性视网膜剥落、新生血管性青光眼和失明。
在本发明的上下文中，“糖尿病性肾病”还称作糖尿病性肾血管球硬化症，指对肾小球肾毛细血管的损伤。临床上，糖尿病性肾病表现为蛋白尿、高血压、水肿、基底膜的扩散变宽(diffuse widening)、肾小球系膜肥大和伴随血管腔收缩的肾小球曲的后期结节状肿胀，以及毛细管壁与微观动脉瘤中的纤维蛋白样沉积。
在本发明的上下文中，“糖尿病性神经病”指周围神经的疾病。具体地说，它是指系统性末稍感觉运动多发性神经病以及自主性神经病。周围神经病通常表现在下肢，从脚开始，行至身体的近中心，虽然不经常但也影响手臂。症状变化明显，诸如疼痛、麻木和感觉错乱的疾患经常导致恶化。
根据本发明，“糖尿病中的心血管并发症”指糖尿病诱发的心血管和血管病，尤其是周边阻塞性疾病、冠心病、心肌梗塞和中风。
在本发明的上下文中，“高血压”指以心脏收缩压永久性增加至高于140mm Hg、心脏舒张压永久性增加至高于90mm Hg为特征的高血压或高血压性心脏病。根据本发明，“高血压相关的心血管并发症”指高血压诱发的心血管和血管病，尤其是周边阻塞性疾病、冠心病、心肌梗塞和中风。
在本发明的上下文中，“高胆固醇血症”指血液中胆固醇水平增加，其中高胆固醇血症可以是原发性的，或者是因糖尿病而生的继发性的。高胆固醇血症是动脉硬化的危险因素。根据本发明，“高胆固醇血症相关的心血管并发症”指高胆固醇血症诱发的心血管或和血管病，尤其是周边阻塞性疾病、冠心病、心肌梗塞和中风。
在本发明的上下文中，“蛋白质激酶C”或“PKC”指在信号传导中起重要作用的蛋白质家族，PKC蛋白通过使诸如酶、转录因子和/或细胞骨架蛋白的底物磷酸化而行使细胞内调节功能。例如，PKC蛋白的活化导致包括分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)在内的其他蛋白激酶的活化，这些蛋白激酶因此是PKC蛋白的底物。蛋白激酶C蛋白是主要的佛波酯受体。在哺乳动物细胞中，蛋白激酶C蛋白质家族包括至少12个亚型，进一步分为3个不同的亚家族。所谓的传统蛋白质C亚型(cPKC)包括PKC-α、PKC-βI和其剪切变体βII以及PKC-γ亚型。所谓的新的蛋白激酶亚型(nPKC)包括PKC-δ、PKC-ε、PKC-η(eta)和PKC-θ亚型。所谓的非典型蛋白激酶C亚型(aPKC)包括PKC-ζ(zeta)和PKC-λ(还称作PKC-iota)。其他的亚型有PKC-μ(还称作蛋白激酶D)和PKC相关的激酶(PPK)，其可以是单独的亚家族(Toker，Frontiers in Biosciences，3(1998)，d1134-1147)。PKC亚型在其氨基酸序列和编码氨基酸序列的核酸序列上有区别(Coussens et al.，Sciences，233(1986)，859-866)。所有的PKC蛋白都具有一个域结构。其细胞表达模式、其活化机制及其底物特异性也不同。
多数蛋白激酶C亚型在活化之前都是非膜结合型的，弥漫性地分布在胞浆中。通过用佛波醇化合物12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯处理细胞激活每种亚型的活性，导致细胞形态的同工酶特异性变化和不同PKC同工酶向不同亚细胞结构中的快速且有选择的重新分布。具体地说，蛋白激酶C-α亚型富集在内质网和细胞周缘，而PKCβII亚型富集在细胞骨架的富含肌动蛋白的微丝中。PKC亚型的底物特异性至少部分由活化的蛋白激酶C同工酶的亚细胞分布来介导。
“蛋白激酶C-α”指由钙离子和二脂酰甘油活化的蛋白质，活化的蛋白激酶C-α具体富集在内质网中和细胞周缘。PKC-α的氨基酸序列和编码PKC-α的核酸序列描述在Coussens et al.，Sciences，233(1986)，859-866中。PKC-α蛋白具有与其他cPKC蛋白类似的域结构。该蛋白质包括假底物结构域、富含半胱氨酸的区域、钙结合结构域和催化结构域。PKC-α可以由二脂酰甘油、佛波酯、磷脂酰丝氨酸和钙活化。
在本发明的上下文中，“降低或抑制蛋白激酶C-α表达的试剂”指体外和体内条件下能完全阻碍或至少降低功能性PKC-α蛋白合成的试剂，所述的降低或抑制涉及到编码PKC-α的DNA序列转录成互补的mRNA序列、mRNA的加工、mRNA翻译成多肽链、多肽的加工和/或多肽的翻译后修饰。因此，使用降低或抑制蛋白激酶C-α表达的试剂可以导致产生无功能如不可活化的PKC-α；或者产生仅部分功能性的PKC-α蛋白。
在本发明的上下文中，“降低或抑制蛋白激酶C-α活性的试剂”指在体外和体内条件下能够完全或部分消除功能性PKC-α蛋白生物学活性的试剂。例如，可以通过使所用试剂直接与PKC-α蛋白相互作用来实现PKC-α的完全或部分灭活。例如，可以通过共价或非共价结合来实现试剂和PKC-α蛋白之间的直接相互作用。例如，试剂和PKC-α蛋白之间的相互作用还导致蛋白激酶中的化学变化，从而使蛋白激酶的生物学活性丧失。举例来说，所述的相互作用还导致PKC-α的特异性降解。但是，降低或抑制蛋白激酶C-α活性的试剂还可以是以一种方式修饰或消除或结合PKC-α的特异底物、靶结构或靶分子以使PKC-α的生物活性降低或完全抑制的试剂。降低或抑制PKC-α活性的试剂还可以是阻碍PKC-α在活化后，例如通过佛波醇处理而活化后转移至内质网或细胞周缘、从而使PKC-α不能和其特异底物、靶结构或靶分子相互作用的试剂。
在本发明的一个具体实施方案中，根据本发明所用的试剂是特异性降低或抑制PKC-α表达和/或活性、但不降低或抑制其他PKC亚型如PKC-β表达和/或活性的试剂。
根据本发明，特异性降低或抑制PKC-α表达和/或活性的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
根据本发明，所用的核酸优选选自a)编码人蛋白激酶C-α的核酸或其片段；b)与a)中核酸互补的核酸或其片段；c)通过替换、添加、易位和/或删除a)或b)中核酸的一个或多个碱基获得的核酸或其片段；和d)与a)至c)中核酸具有高于80％同源性的核酸，或其片段。
在本发明的上下文中，“编码蛋白激酶C-α的核酸或其片段”指编码PKC-α蛋白或包含天然蛋白激酶C-α的功能结构域尤其是假底物结构域、富含半胱氨酸的区域、钙结合结构域和催化结构域的片段的核酸。在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明使用的核酸编码人PKC-α或其部分。
在本发明的上下文中，“同源性”指至少80％、优选至少85％、更优选高于90％、95％、97％和99％的序列相同性。因此，技术人员公知的术语“同源性”指两个或多个核酸分子之间的相关程度，其可以通过序列之间的一致性确定。
根据本发明使用的核酸可以是DNA或RNA序列，尤其是线形的DNA或RNA序列。核酸可以分离白天然来源，例如分离自真核组织，优选哺乳动物组织，更优选分离自人类组织，或合成制备。
根据本发明，具体提出如果用作试剂的核酸插入到载体中，尤其是表达载体中，可以在宿主细胞中以相对于启动子的反义取向抑制人蛋白激酶C-α基因的表达。当根据本发明使用的核酸以反义取向插入到载体时，即当使用本发明所用核酸的反义构建体时，该核酸将作为反义核酸转录。随后，当细胞中的天然PKC-α基因转录时，本发明所用核酸的反义转录产物可以通过Watson-Crisk碱基配对与天然蛋白激酶C-α基因的、正义取向的mRNA转录物结合，形成双联体结构。通过这种方式，选择性地抑制天然PKC-α基因的mRNA翻译成多肽，特异性抑制天然PKC-α的表达，而不抑制其他细胞PKC亚型的表达。
在本发明的一个优选实施方案中，用于生成反义构建体的核酸不包含编码PKC-α的完整序列，只是其片段。这种片段包含至少10个核苷酸，优选至少50个核苷酸，更优选至少200个核苷酸，其中选择编码PKC-α的序列中片段所涵盖的核苷酸区域，使该片段在细胞中以反义取向表达时能特异性抑制PKC-α尤其是人PKC-α的表达，而不抑制其他PKC亚型如PKC-β亚型的表达。
根据本发明，上述核酸或其合适片段插入到位于至少一种表达调控元件控制之下的载体中，其中核酸和其片段以相对于所述表达调控元件的反义取向插入。这样，将载体导入细胞，如哺乳动物细胞，尤其是人细胞后，核酸或其片段可以以反义取向表达，从而有效地抑制细胞中天然PKC-α的表达。优选的是，载体是质粒、粘粒、噬菌体或病毒。
因此，本发明还涉及包含编码PKC-α的核酸序列或其片段的、位于至少一个表达调控元件功能控制之下的载体，其中核酸和其片段以相对于所述表达调控元件的反义取向插入。所述的表达调控元件具体是启动子、核糖体结合位点、信号序列或3’转录终止子。
本发明的另一个实施方案涉及含有上述载体的宿主细胞。具体地说，宿主细胞是哺乳动物细胞，优选为人类细胞。在特别优选的形式中，人类细胞是成人干细胞。
在本发明的一个优选实施方案中，使用合成制备的、包含至少10个核苷酸、优选至少50个核苷酸、更优选至少200个核苷酸的反义寡核苷酸来抑制PKC-α的表达。这种反义寡核苷酸可以直接用于抑制PKC-α表达，即不需要插入到载体中并在细胞环境下表达。在一个特别优选的实施方案中，这些PKC-α特异性反义寡核苷酸是IsisPharmaceuticals的产品ISIS 3521，其是蛋白激酶α表达的强选择性抑制剂。在本发明的一个特别优选的实施方案中，本发明所用的PKC-α特异性反义寡核苷酸是Busutti etal.，J.Surg.Pathol.，63(1996)，137-142中所述的反义寡聚脱氧核苷酸。
根据本发明，例如在基因治疗的范畴内，上述的核酸、含有这种核酸的载体或含有这种载体的宿主细胞同样可以用作治疗和/或预防下列疾病的试剂血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、远期效应和/或糖尿病相关的心血管并发症、高血压相关的心血管并发症和/或高胆固醇血症相关的心血管并发症。
在本发明的另一个优选的实施方案中，提到使用蛋白激酶C-α的活化因子抑制或降低蛋白激酶α的表达。优选的是，所述的活化因子是佛波醇化合物，尤其是12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)或佛波醇-12，13-二丁酸酯(PDBu)。已知细胞与PDBu孵育16h-24h的时间导致PKC-α的完全下调(Busutti et al.，J.Surg.Res.，63(1996)，137-142)。另外，还已知用高TPA浓度如1.6μM处理能完全抑制PKC-α的表达。因此，根据本发明，提出用浓度优选超过1.6μM的佛波酯对受折磨组织处理至少15h的时间，以部分或完全阻断各组织或器官中PKC-α的表达。
在另一个优选的实施方案中，提出使用抑制剂来抑制或降低蛋白激酶α活性。在本发明的上下文中，“抑制剂”指竞争性抑制蛋白激酶C-α生物活性、变构改变PKC-α空间结构或通过底物抑制作用抑制PKC-α的物质。
在本发明的一个优选的实施方案中，抑制剂是与蛋白激酶C-α特异反应的抗体。“抗体”指基本由一种或多种免疫球蛋白基因或其片段编码的、能够特异性结合并识别分析物即抗原的多肽。抗体与PKC-α的结合抑制后者的生物活性。根据本发明，抗蛋白激酶C-α的抗体可以使用完整的免疫球蛋白，或使用通过各种肽酶切割产生的多种片段。本发明所用的术语“抗体”还涉及修饰的抗体，例如寡聚的抗体、还原的抗体、氧化的抗体和标记的抗体。术语“抗体”还包括抗体片段，其通过修饰整个抗体制备或使用重组DNA方法从头合成。因此，术语“抗体”包括能与表位决定簇结合的完整分子及其片段，如Fab、F(ab’)2和FV。这些抗体片段保留与相应抗原选择性结合的能力。制备抗体及其片段的方法是现有技术中公知的。
在本发明的优选实施方案中，根据本发明使用的、抑制蛋白C-α活性的抗体是单克隆或多克隆抗体。根据本发明，抗体还可以是人源化抗体。在本发明的一个特别优选的实施方案中，用于抑制蛋白激酶C-α活性的抗体是Goodnight et al.，J.Biol.Chem.，270(1995)，9991-10001中所述的抗体。
在本发明进一步优选的一个实施方案中，提出根据本申请使用的、用于抑制PKC-α的抑制剂改变蛋白激酶C-α的磷酸化状态，从而抑制或至少降低PKC-α的活性。从Tasinato et al.，Biochem.J.，334(1998)，243-249中可以了解α-生育酚可以通过改变PKC-α的磷酸化状态灭活细胞蛋白激酶C-α。因此，在本发明一个特别优选的实施方案中，提出使用α-生育酚抑制PKC-α的活性，从而治疗和/或预防血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症。
在本发明进一步优选的一个实施方案中，提出使用PKC-α拮抗剂治疗和/或预防血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症。在本发明的上下文中，“拮抗剂”指和PKC-α竞争与PKC-α特异性底物的结合、但与底物结合后不导致PKC-α相同效应的物质。术语“拮抗剂”还包括结构与PKC-α特异性底物的非活化构象相适应、从而阻碍PKC-α对底物的活化的物质。
在本发明的一个优选实施方案中，使用能与天然PKC-α的底物结合、但与之结合后不导致天然PKC-α相同效应的PKC-α衍生物作为拮抗剂来抑制PKC-α活性。
在本发明的上下文中，“衍生物”指蛋白激酶C-α的功能等同物或衍生物，其可以通过替换原子或分子基团或残基、同时保留PKC-α的基本结构而获得，和/或其氨基酸序列在至少一个位置上与天然存在的人或动物PKC-α分子序列不同，但是其在氨基酸水平上具有高度的氨基酸同源性。根据本发明，术语“衍生物”还包括融合蛋白，其中另一个蛋白质例如另一个PKC-α抑制因子的功能结构域存在于N-末端或C-末端部分。
例如，衍生物和天然PKC-α之间的差异可以缘自编码PKC-α氨基酸序列的核苷酸序列的突变，如缺失、替换、插入、增加、碱基互换和/或重组。当然，这些差异还可以是天然存在的序列变异，例如另一生物有机体的序列或以天然方式突变的序列；或者通过本领域中常见的手段如化学试剂和/或物理试剂引入相应序列中的突变。
在本发明的另一个优选实施方案中，使用PKC-α的类似物作为拮抗剂抑制PKC-α的活性。在本发明的上下文中，蛋白激酶C的“类似物”指不具有与蛋白激酶C-α相同的氨基酸序列、但三维结构与蛋白激酶C-α高度类似的化合物。根据本发明使用的PKC-α的类似物优选具有与PKC-α相似的底物特异性特征，即它们能与PKC-α特异的底物结合，但是优选不具有PKC-α的催化特征。因此，举例来说，根据本发明使用的蛋白激酶C-α类似物可以是含有负责蛋白激酶C-α与PKC-α底物以合适构象结合的氨基酸残基、能够模拟蛋白激酶C-α结合区域基本特征、但不具有蛋白激酶C-α相同催化活性的化合物。
在本发明的另一个实施方案中，提出对于治疗和/或预防血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症来说，使用不仅能同时降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性、还能同时降低或抑制蛋白激酶C-β(PKC-β)表达和/或活性的试剂。在J.Invest.Dermatol.，117(2001)，605-611中，Takahashi和Kamimura描述免疫抑制剂环孢菌素A同时降低蛋白激酶Cα、βI和βII亚型的表达。因此，在本发明一个特别优选的实施方案中，提出使用环孢菌素A降低PKC-α和PKC-β的表达，从而治疗上述疾病。
在本发明的另一个优选实施方案中，提出将特异性降低或抑制蛋白激酶C-α表达和/或活性的试剂和特异性降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂联用。根据本发明，“蛋白激酶C-β”包括蛋白激酶C-βI和移接变体βII。
根据本发明，提出降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-β基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-β表达的物质、抑制蛋白激酶C-β转位的物质、蛋白激酶C-β活性拮抗剂和蛋白激酶C-β活性抑制剂。
根据本发明，用作试剂的核酸选自
a)编码人蛋白激酶C-β的核酸或其片段；b)与a)中核酸互补的核酸或其片段；c)通过替换、添加、易位和/或删除a)或b)中核酸的一个或多个碱基获得的核酸或其片段；和d)与a)至c)中核酸具有高于80％同源性的核酸，或其片段。
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明所用的核酸编码人PKC-α或其部分。
根据本发明使用的核酸可以是DNA或RNA序列，尤其是线形的DNA或RNA序列。核酸可以分离自天然来源，例如分离自真核组织，优选哺乳动物组织，更优选分离自人类组织，或合成制备。
根据本发明，具体提出如果用作试剂的核酸插入到载体中，尤其是表达载体中，可以在宿主细胞中以相对于启动子的取向反义抑制人蛋白激酶C-β基因的表达。当根据本发明使用的核酸以反义取向插入到载体时，即当使用本发明所用核酸的反义构建体时，该核酸将作为反义核酸转录。随后，当细胞中的天然PKC-β基因转录时，本发明所用核酸的反义转录产物可以通过Watson-Crisk碱基配对与天然蛋白激酶C-α基因的、正义取向的mRNA转录物结合，形成双联体结构。通过这种方式，选择性地抑制天然PKC-β基因的mRNA翻译成多肽，特异性抑制天然PKC-β的表达，而不抑制其他细胞PKC亚型的表达。
在本发明的一个优选实施方案中，提出用于生成反义构建体的核酸不包含编码PKC-β的完整序列，只是其片段。这种片段包含至少10个核苷酸，优选至少50个核苷酸，更优选至少200个核苷酸，其中选择编码PKC-β的序列中片段所涵盖的核苷酸区，使该片段在细胞中以反义取向表达时能特异性抑制PKC-β尤其是人PKC-β的表达，而不抑制其他PKC亚型的表达。
根据本发明，提出上述核酸或其合适片段插入到位于至少一种表达调控元件控制之下的载体中，其中核酸和其片段以相对于所述表达调控元件的反义取向插入。这样，将载体导入细胞后，核酸或其片段可以以反义取向表达，从而有效地抑制细胞中天然PKC-β的表达。优选的是，载体是质粒、粘粒、噬菌体或病毒。
因此，本发明还涉及包含编码PKC-β的核酸序列或其片段的、位于至少一个表达调控元件功能控制之下的载体，其中核酸和其片段以相对于所述表达调控元件的反义取向插入。所述的表达调控元件具体是启动子、核糖体结合位点、信号序列或3’转录终止子。
本发明的另一个实施方案涉及含有上述载体的宿主细胞。具体地说，宿主细胞是哺乳动物细胞，优选为人类细胞。在特别优选的形式中，人类细胞是成人干细胞。
在本发明的一个优选实施方案中，使用合成制备的、包含至少10个核苷酸、优选至少50个核苷酸、更优选至少200个核苷酸的反义寡核苷酸来抑制PKC-β的表达。这种反义寡核苷酸可以直接用于抑制PKC-α表达，即不需要插入到载体中并在细胞环境下表达。
在本发明的另一个优选的实施方案中，提出使用与蛋白激酶C-β或其片段特异反应的抗体来抑制PKC-β的活性。根据本发明，抗体可以是单克隆或多克隆抗体。根据本发明使用的抗体还可以是人源化抗体。
在本发明进一步优选的一个实施方案中，提出使用改变PKC-β磷酸化状态的物质来抑制蛋白激酶C-β的活性。
在本发明的另一个优选实施方案中，提出使用作为PKC-β拮抗剂的蛋白激酶C-β衍生物或类似物来抑制PKC-β活性。优选的是，根据本发明使用的蛋白激酶C-β衍生物或类似物是和天然PKC-β竞争与PKC-β特异性底物的结合、但与底物结合后不导致PKC-β相同效应的物质。
在本发明一个特别优选的实施方案中，使用文献US 5,491,242、US 5,661,173、US 5,481,003、US 5,668,152、US 5,672,618、WO 95/17182、WO 95/35294和WO 02中所述的化合物特异性抑制和降低蛋白激酶C-β的表达和/或活性。
本发明的另一个优选的实施方案涉及特异性降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂在制备用于治疗和/或预防下列疾病的药用组合物中的用途冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病、中风、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症。根据本发明，心血管并发症优选为冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病和中风。糖尿病远期效应具体是糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病和糖尿病性肾病。
在本发明的上下文中，“药用组合物”或“药物”指用于诊断、治疗和/或预防目的的混合物，即能够促进或恢复人体或动物体健康的混合物，其包含至少一种天然或合成制备的、产生治疗效果的活性成分。药用组合物可以是固体和液体混合物。例如，包含活性成分的药用组合物可含有一种或多种药学上可接受的组分。另外，药用组合物可以包含本领域中常用的添加剂，例如稳定剂、production agent、分离剂、崩解剂、乳化剂或常用于制备药用组合物的其他物质。
根据本发明，具体提出使用特异性降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂作为活性成分来制备治疗和/或预防上述疾病的药物。在本发明的一个优选实施方案中，用于制备药用组合物的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
更优选的，用于制备根据本发明的药用组合物的试剂是编码蛋白激酶C-α的基因的反义寡核苷酸、生育酚、佛波醇化合物、蛋白激酶C-α衍生物或蛋白激酶C-α类似物。
在本发明的一个优选实施方案中，提出使用药用组合物进行肠道外施用，尤其是静脉内、肌肉内、皮内或皮下施用。优选的是，含根据本发明使用的试剂的药物是注射或灌注剂型。
在本发明的另一个实施方案中，提出含根据本发明使用的试剂的药用组合物是口服给药。例如，药物以液体剂型如溶液、悬液或乳液形式施用，或以固体剂型如片剂形式施用。
因此，本发明还涉及治疗和/或预防下列疾病的药用组合物冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病、中风、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症，所述药用组合物包含特异性降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的至少一种试剂作为活性成分。
在一个优选的实施方案中，包含在药用组合物中的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
更优选的，用于制备根据本发明的药用组合物的试剂是编码蛋白激酶C-α的基因的反义寡核苷酸、生育酚、佛波醇化合物、蛋白激酶C-α衍生物或蛋白激酶C-α类似物。
在本发明的另一个优选的实施方案中，根据本发明的药用组合物包含至少一种其他活性成分。具体地说，所述的活性成分是特异性降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂。
优选的，特异性降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-β基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-β表达的物质、抑制蛋白激酶C-β转位的物质、蛋白激酶C-β活性拮抗剂和蛋白激酶C-β活性抑制剂。
本发明其他有利的实施方案可以从从属权利要求中看出。
通过附图和实施例进一步说明本发明。


图1说明患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的PKC-α“敲除”小鼠、患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的SV129小鼠的尿中白蛋白的排泄。使用间接的ELISA分析法确定白蛋白浓度。非糖尿病性SV129和PKC-α-/-小鼠具有通常低于10g/mol的相当白蛋白/肌酸酐(Creatinin)比例。相比之下，糖尿病性SV129小鼠的比例明显较高(p＝0.004)。糖尿病性PKC-α-/-小鼠的值比糖尿病性SV129小鼠的值明显较低(p≤0.001)。横杠(transverse bar)表示中值。通过Mann-Whitney U检验计算显著性。
图2说明患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的PKC-α“敲除”小鼠、患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的SV129小鼠中的肾小球VEGF表达。对于每个动物组，通过免疫组化方法半定量评价40个肾小球，并将值分成弱、中等和强免疫荧光。通过Mann-Whitney U检验计算显著性。与对照动物相比，糖尿病动物中VEGF表达明显较高(p＜0.001)。但是，糖尿病SV129动物中VEGF表达比糖尿病性PKC-α-/-动物明显较高(p＜0.001)。
图3说明患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的PKC-α“敲除”小鼠、患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的SV129小鼠中的肾小球VEGF受体II表达。对于每个动物组，通过免疫组化方法半定量评价40个肾小球，并将值分成弱、中等和强免疫荧光。通过Mann-Whitney U检验计算显著性。与对照动物相比，糖尿病动物中VEGF受体II表达明显较高(p＜0.001)。但是，糖尿病SV129动物中VEGF受体II表达比糖尿病性PKC-α-/-动物明显较高(p＜0.001)。
图4说明患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的PKC-α“敲除”小鼠、患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的SV129小鼠中的肾小球基底膜聚糖表达。对于每个动物组，通过免疫组化方法半定量评价40个肾小球，并将值分成弱、中等和强免疫荧光。通过Mann-Whitney U检验计算显著性。与SV129对照动物相比，糖尿病SV129动物中基底膜聚糖表达明显较低(p＜0.001)。
实施例1实验性糖尿病诱导将小鼠于22℃、自由摄食和饮水的标准条件下饲养，经Lower Saxony动物保护管理机构的批准进行下述实验。
在开始实验之前，测定所有动物的血清血糖水平。结果如表1所示。在16只SV129对照小鼠和14只SV129蛋白激酶C-α敲除(PKC-α-/-)小鼠中，通过注射链脲霉素(streptozotozin)诱导糖尿病。链脲霉素破坏胰腺中生成胰岛素的胰岛细胞。所导致的胰岛素缺陷致使永久性的血糖水平增加，即高血糖症，从而导致糖尿病。为了产生高血糖症，在第1天和第4天，给动物腹腔注射125mg链脲霉素/kg体重。为此，将链脲霉素溶解于pH值为4.5的50mM的柠檬酸钠溶液中。对于对照来说，在第1天和第4天仅腹腔注射溶剂。然后，每2天从小鼠尾部取出一滴血，以检测血糖水平。通过Bayer Glucometer Elite测定装置进行血糖测定。使用Glucometer EliteSensor测试条加以确定。
在第7-10天，施用链脲霉素的动物发生糖尿病，血糖水平在350mg/dl之上。链脲霉素注射之前的起始值平均为200mg/dl。仅注射溶剂的动物未表现出血糖水平的增加，不发生糖尿病。首次注射后10天，继续对动物观察8周。在此期间，每2天检测血糖水平，以确保糖尿病动物仍患有糖尿病。在此期间，糖尿病动物的血糖水平在平均约500-550mg/dl之间变动，非糖尿病动物的血糖水平平均约200mg/dl。
8周后，用麻醉性阿佛丁将动物麻醉。然后在麻醉状态下，从眼静脉丛取出400μl血液，用27G针头进行穿刺从膀胱中取出全部膀胱尿。接着，通过腹侧大动脉用林格乳酸盐溶液对肾脏进行灌注，摘除肾脏。紧接着在麻醉状态下将动物处死。然后，测定血清中的血糖水平。血糖水平如表1所示。从中可以看出，与实验开始时和非糖尿病对照动物相比，糖尿病动物具有高出约2.5-3倍的葡萄糖水平。
表1实验开始前和实验结束时糖尿病和非糖尿病小鼠中的血清葡萄糖
与非糖尿病对照动物相比*p≤0.001实施例2测定白蛋白浓度糖尿病患者中白蛋白尿的发生是已知的现象。因此，测定了患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的PKC-α“敲除”小鼠、患有糖尿病和未患有糖尿病(对照)的SV129小鼠中的白蛋白排泄。为此，测定了所收集尿液中的白蛋白浓度。为了测定白蛋白浓度，使用间接的ELISA分析法(Exocell Inc.的Albuwell M，Philadelphia，USA)。这种ELISA分析对于小鼠白蛋白是特异的。根据生产商的指导进行这种测定。为了解决排尿的差异，根据尿液中的肌酸酐水平测定白蛋白值。结果如图1所示。结果发现非糖尿病SV129和PKC-α-/-小鼠具有通常低于10g/mol的相当白蛋白/肌酸酐比例。相比之下，糖尿病SV129小鼠的比例明显较高(p＝0.004)。非糖尿病SV129对照动物的中值是21.5g/mol和7.48g/mol。相比之下，糖尿病PKC-α-/-小鼠的白蛋白尿没有显著增加。白蛋白/肌酸酐比例总是低于20g/mol，中值为10.2g/mol。非糖尿病PKC-α-/-对照小鼠的中值为8.5g/mol。糖尿病PKC-α-/-小鼠的值显著低于糖尿病SV129小鼠的值(p＜0.001)。结果如图1所示。
实施例3测定VEGF和VEGF受体II表达如实施例1所述，实验结束时处死所有动物。紧接着，摘除肾脏并冻于-70℃。对所摘除肾脏的进一步分析表明糖尿病对照动物的肾小体(肾小球)中“血管内皮生长因子”(VEGF)和VEGF受体II(VEGFR-II)的表达显著增加。通过免疫组化方法进行VEGF和VEGFR-II表达的检测。因此，将冻于-70℃的肾脏冷冻切割成6nm的厚度并风干。然后，将冷冻切片(cryo-slice)用冰醋酸固定，风干并用tris缓冲液(TBS0.05M tris缓冲液，0.15M NaCl，pH 7.6)洗涤。接着将冰冻切片在保湿室中与抗小鼠VEGF(Santa Cruz，A-20)或VEGFR-II(Santa Cruz，C-1158)的一级多克隆“兔”抗体孵育60分钟。再次用TBS洗涤后，将切片与Cy3-标记的二级“抗兔”抗体(Jackson Immunresearch Laboratories，711-165-152)于室温下孵育30分钟，再次用TBS洗涤。随后，通过Zeiss Axioplan-2显微镜(Zeiss，Jena，德国)对标本进行评价和照相。在所有动物中，对40个肾小球中的每一个进行评价，将荧光强度分为强、中等和弱。与非糖尿病对照动物相比，发现糖尿病SV129对照动物中VEGF和VEGFR-II表达显著增加(p＜0.001)。相比之下，糖尿病SV129小鼠和PKC-α-/-小鼠中表达的增加明显较小(p＜0.001)。结果示于图2和3。
实施例4测定基底膜聚糖表达由于所测定的单独VEGF表达差异并不能说明白蛋白尿的差异，因此还通过免疫组化方法验证了糖尿病和非糖尿病动物中硫酸乙酰肝素蛋白聚糖基底膜聚糖的表达。如实施例3所述制备和包埋肾脏的冷冻切片。使用抗小鼠基底膜聚糖的单克隆大鼠抗体(RDI Systems，A7L6)作为一抗。使用Cy-3标记的驴抗大鼠抗体(JacksonImmunresearch Laboratories，712-165-153)作为二抗。切片的免疫组化检验得出完全令人惊奇的结果糖尿病对照动物中检测不到或几乎检测不到基底膜聚糖(参见图4)。在肾小球和细动脉血管壁中都检测不到基底膜聚糖。相比之下，SV129小鼠和PKC-α-/-小鼠中基底膜聚糖的表达没有变化，或稍有下降。由于硫酸乙酰肝素的缺乏是蛋白尿发生中的主要介质之一，因此认为该结果可以说明不存在蛋白尿。
权利要求
1.降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂在治疗和/或预防下列疾病中的用途血管病、心血管病、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症，和/或高胆固醇血症患者中的心血管并发症。
2.根据权利要求1的用途，其中所述的血管病和心血管病选自周边阻塞性疾病、冠心病、心肌梗塞和中风。
3.根据权利要求1的用途，其中所述的心血管并发症是周边阻塞性疾病、冠心病、心肌梗塞和/或中风。
4.根据权利要求1的用途，其中所述的糖尿病远期效应是糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病和/或糖尿病性肾病。
5.根据权利要求1的用途，其中所述涉及蛋白尿的肾病是实质性肾病。
6.根据权利要求5的用途，其中所述的蛋白尿是肾小球性蛋白尿、肾小管性蛋白尿或混合的肾小球-肾小管性蛋白尿。
7.根据权利要求5或6的用途，其中所述的肾病是微小病变性肾病、其他肾小球病、肾脏淀粉样变性病、遗传性肾小管病、肾小管azidosis、细菌或药物诱发的间质性肾炎、急性肾衰、Bence-Jones肾病或肾移植。
8.根据权利要求1-7中任意一项的用途，其中所述试剂特异性降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)的表达和/或活性。
9.根据权利要求8的用途，其中所述试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
10.根据权利要求9的用途，其中所述核酸在宿主细胞中以相对于启动子的反义取向来抑制人蛋白激酶C-α基因的表达。
11.根据权利要求9或10的用途，其中所述的核酸选自a)编码人蛋白激酶C-α的核酸或其片段；b)与a)中核酸互补的核酸或其片段；c)通过替换、添加、易位和/或删除a)或b)中核酸的一个或多个碱基获得的核酸或其片段；和d)与a)至c)中核酸具有高于80％同源性的核酸，或其片段。
12.根据权利要求11的用途，其中所述的核酸片段包含至少10个核苷酸，优选至少50个核苷酸，更优选至少200个核苷酸。
13.根据权利要求9-12中任意一项的用途，其中所述的核酸是DNA或RNA。
14.根据权利要求9-13中任意一项的用途，其中所述的核酸或其片段以反义取向插入到位于至少一个表达调控元件控制之下的载体中。
15.根据权利要求14的用途，其中所述的载体是质粒、粘粒、噬菌体或病毒。
16.根据权利要求14或15的用途，其中所述的表达调控元件是启动子、核糖体结合位点、信号序列或3’转录终止子。
17.根据权利要求14-16中任意一项的用途，其中所述的载体包含在宿主细胞中。
18.根据权利要求17的用途，其中所述的宿主细胞是哺乳动物细胞，尤其是人类细胞。
19.根据权利要求9的用途，其中所述的抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质是蛋白激酶C-α的活化因子。
20.根据权利要求19的用途，其中所述的活化因子是佛波醇化合物。
21.根据权利要求20的用途，其中所述的佛波醇化合物是12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)或佛波醇-12，13-二丁酸酯(PDBu)。
22.根据权利要求9的用途，其中所述的抑制剂是与蛋白激酶C-α反应的抗体。
23.根据权利要求22的用途，其中所述的抗体是单克隆或多克隆抗体。
24.根据权利要求22或23的用途，其中所述的抗体是人源化抗体。
25.根据权利要求9的用途，其中所述的抑制剂改变蛋白激酶C-α的磷酸化状态。
26.根据权利要求25的用途，其中所述的抑制剂是生育酚。
27.根据权利要求9的用途，其中所述的拮抗剂是蛋白激酶C-α的衍生物或类似物。
28.根据权利要求1-7中任意一项的用途，其中所述的降低或抑制蛋白激酶C-α表达和/或活性的试剂是同时降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂。
29.根据权利要求28的用途，其中所述的试剂是环孢菌素A。
30.根据权利要求1-27中任意一项的用途，其中将特异性降低或抑制蛋白激酶C-α表达和/或活性的试剂与特异性降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂联用。
31.根据权利要求30的用途，其中所述的降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-β基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-β表达的物质、抑制蛋白激酶C-β转位的物质、蛋白激酶C-β活性拮抗剂和蛋白激酶C-β活性抑制剂。
32.根据权利要求31的用途，其中所述的核酸选自a)编码人蛋白激酶C-β的核酸或其片段；b)与a)中核酸互补的核酸或其片段；c)通过替换、添加、易位和/或删除a)或b)中核酸的一个或多个碱基获得的核酸或其片段；和d)与a)至c)中核酸具有高于80％同源性的核酸，或其片段。
33.根据权利要求32的用途，其中所述的核酸片段包含至少10个核苷酸，优选至少50个核苷酸，更优选至少200个核苷酸。
34.根据权利要求31-33中任意一项的用途，其中所述的核酸是DNA或RNA。
35.根据权利要求31-34中任意一项的用途，其中所述的核酸或其片段以反义取向插入到位于至少一个表达调控元件控制之下的载体中。
36.根据权利要求35的用途，其中所述的载体是质粒、粘粒、噬菌体或病毒。
37.根据权利要求35或36的用途，其中所述的表达调控元件是启动子、核糖体结合位点、信号序列或3’转录终止子。
38.根据权利要求35-37中任意一项的用途，其中所述的载体包含在宿主细胞中。
39.根据权利要求38的用途，其中所述的宿主细胞是哺乳动物细胞，尤其是人类细胞。
40.根据权利要求31的用途，其中所述的抑制剂是与蛋白激酶C-β反应的抗体。
41.根据权利要求40的用途，其中所述的抗体是单克隆或多克隆抗体。
42.根据权利要求40或41的用途，其中所述的抗体是人源化抗体。
43.根据权利要求31的用途，其中所述的抑制剂改变蛋白激酶C-β的磷酸化状态。
44.根据权利要求31的用途，其中所述的拮抗剂是蛋白激酶C-β的衍生物或类似物。
45.降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的试剂在制备用于治疗和/或预防下列疾病的药用组合物中的用途冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病、中风、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症，以及高胆固醇血症患者中的心血管并发症。
46.根据权利要求45的用途，其中所述的心血管并发症是冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病或中风。
47.根据权利要求45的用途，其中所述的糖尿病远期效应是糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病和糖尿病性肾病。
48.根据权利要求45-47中任意一项的用途，其中所述的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
49.根据权利要求48的用途，其中所述的试剂是编码蛋白激酶C-α的基因的反义寡核苷酸、生育酚、佛波醇化合物、蛋白激酶C-α的衍生物或蛋白激酶C-α的类似物。
50.一种用于治疗和/或预防下列疾病的药用组合物冠心病、心肌梗塞、周边阻塞性疾病、中风、涉及蛋白尿的肾病、糖尿病远期效应和/或糖尿病患者中的心血管并发症、高血压患者中的心血管并发症，以及高胆固醇血症患者中的心血管并发症，所述的组合物包含降低或抑制蛋白激酶C-α(PKC-α)表达和/或活性的至少一种试剂作为活性成分。
51.根据权利要求50的药用组合物，其中所述的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-α基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-α表达的物质、抑制蛋白激酶C-α转位的物质、蛋白激酶C-α活性拮抗剂和蛋白激酶C-α活性抑制剂。
52.根据权利要求51的药用组合物，其中所述的试剂是编码蛋白激酶C-α的基因的反义寡核苷酸、生育酚、佛波醇化合物、蛋白激酶C-α的衍生物或蛋白激酶C-α的类似物。
53.根据权利要求50-52中任意一项的药用组合物，包括至少一种其他活性成分。
54.根据权利要求53的药用组合物，其中所述的其他活性成分是特异性降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂。
55.根据权利要求54的药用组合物，其中所述的降低或抑制蛋白激酶C-β表达和/或活性的试剂选自降低或抑制蛋白激酶C-β基因表达的核酸、包含所述核酸的载体、包含所述载体的宿主细胞、抑制或降低蛋白激酶C-β表达的物质、抑制蛋白激酶C-β转位的物质、蛋白激酶C-β活性拮抗剂和蛋白激酶C-β活性抑制剂。
全文摘要
本发明涉及阻碍蛋白激酶Cα(PKC－)表达和/或活性的试剂的用途，尤其是用于治疗患有糖尿病及诸如糖尿病性肾病、视网膜病或神经病的并发症的患者的用途。
文档编号A61K31/355GK1684694SQ03822801
公开日2005年10月19日 申请日期2003年9月23日 优先权日2002年9月24日
发明者扬·梅内, 赫尔曼·哈勒尔 申请人:菲诺斯有限公司