Sestrin2抑制剂在预防或治疗高原病中的应用的制作方法

本发明涉及生物医药，具体涉及一种sestrin2抑制剂在预防和/或治疗高原病中的应用。

背景技术：

1、高原空气稀薄，大气压低，对高原低压环境不能适应而发生的疾病称高原病(mountain sickness)，由平原移居或短期逗留高原的人均可发生高原病。近年来，随着高原医疗救护手段的提高，对高原病的防治有较大的进展，但真正的防护药物未得到一致认可，因此发现新的防治药物成为高原医学研究工作的一项重要工作。

2、sestrin2是一种新型的应激诱导蛋白，已被证明具有两个重要功能：c端结构域通过gator复合物抑制雷帕霉素复合物1(mtorc1)在抗氧化和基因毒性应激中起作用，n末端结构域产生的烷基氢过氧化物还原酶活性来阻止活性氧(ros)的积累抑制氧化应激，还有研究表明sestrin2具有通过促进sqstm1介导的keap1自噬降解，通过nfe2l2正向调节参与氧化应激反应的基因的转录等等功能。

3、现已证明sestrin2与癌症、ⅱ型糖尿病及神经系统相关疾病等相关。例如，非专利文献：sestrin2蛋白在大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用及作用机制研究(刘英存，重庆医科大学，2020)公开了在心肌细胞中，经缺氧/复氧处理后，细胞内sestrin2蛋白表达增加，使用sirna沉默sestrin2蛋白的表达后，发现细胞凋亡明显上升，说明sestrin2蛋白的存在比沉默时，细胞损伤较轻，证明sestrin2蛋白在缺氧/复氧对心肌细胞损伤中确实起到内源性保护作用。再如非专利文献：sestrin2在心血管病变中的研究进展(姜志龙,姜悦,张又枝.重庆医科大学学报,2021,46(02):138-141)也证明sestrin2在心脏和血管等病变中的保护作用，苯肾上腺素刺激心肌细胞肥大后，下调sestrin2的表达，过度表达sestrin2则通过细胞外调节蛋白酶信号通路保护心肌细胞免受苯肾上腺素诱导的肥大改变。

4、然而，本发明意外发现降低sestrin2的表达，对于高原病的治疗表现出优异效果，特别是高原低压环境引起的右室肥厚、右室前壁增厚以及右室射血分数增加等具有显著的保护作用，这对于sestrin2的作用机制研究、高原病的治疗以及抗高原病的药物开发都具有重要意义。

技术实现思路

1、为弥补现有技术的空白，本发明通过敲除sestrin2，降低右心指数、降低右室前壁或降低右室射血分数，实现对右心肥厚的保护作用，从而能够用于预防和/或治疗高原病，具体方案如下：

2、本发明的第一方面，提供一种sestrin2抑制剂在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

3、所述的sestrin2抑制剂包括敲除或敲低sestrin2的试剂、核酸、多肽、抗体、蛋白、小分子化合物、中药或其提取物。

4、优选的，所述的敲除或敲低sestrin2的试剂包括crispr/cas系统所需试剂、组织特异性敲除所需试剂或靶向sestrin2的干扰rna中的一种或两种以上。

5、进一步优选的，所述crispr/cas系统中使用的cas蛋白选自cas1、cas1b、cas2、cas3、cas4、cas5、cas5d、cas5t、cas5h、cas5a、cas6、cas7、cas8、cas9、cas10、csy1、csy2、csy3、csy4、cse1、cse2、cse3、cse4、cse5e、csc1、csc2、csa5、csn1、csn2、csm1、csm2、csm3、csm4、csm5、csm6、cmr1、cmr3、cmr4、cmr5、cmr6、csb1、csb2、csb3、csx17、csx14、csx10、csx16、csax、csx3、csx1、csx1s、csf1、csf2、cso、csf4、csd1、csd2、cst1、cst2、csh1、csh2、csal、csa2、csa3、csa4、csa5、c2c1、c2c2、c2c3、cpf1、carf、ding、其同源物或其修饰形式。

6、进一步优选的，所述的组织特异性敲除包括但不限于cre/loxp重组酶系统，cre/loxp重组酶系统是一种特定位点的重组酶技术，可在dna的特定位点上执行删除、插入、易位及倒位，用该系统可以针对特定的细胞类型或采用特定的外部刺激，对细胞中dna进行修改。

7、进一步优选的，所述的干扰rna包括sirna、dsrna、shrna、airna或mirna(microrna)中一种或两种以上。

8、在本发明中，所述的sestrin2表示应激诱导蛋白2或其编码基因。

9、优选的，所述的sestrin2抑制剂通过抑制sestrin2的表达、功能或活性，实现治疗和/或预防高原病。

10、所述抑制sestrin2的表达包括抑制sestrin2的mrna表达水平和/或蛋白表达水平。

11、所述的sestrin2抑制剂敲除sestrin2基因的外显子1-10中任一个或两个以上。优选的，所述的sestrin2抑制剂敲除sestrin2基因的外显子1-10的全部或部分。优选的，所述sestrin2抑制剂敲除sestrin2基因的外显子3及其后的编码序列。

12、在一些实施例中，sestrin2抑制剂敲除sestrin2的外显子3-6、外显子3-7、外显子3-8、外显子3-9或外显子3-10。

13、优选的，所述的敲除包括使用靶向sestrin2的grna进行敲除。

14、进一步优选的，所述grna为一个或两个以上。

15、优选的，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6-10或之间的内含子。

16、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6或临近外显子6下游的内含子。

17、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子8或临近外显子8下游的内含子。

18、在一些实施例中，所述grna的序列包含seq id no：1和/或2。

19、在一些实施例中，所述sestrin2抑制剂包括grna和cas蛋白。

20、优选的，所述的sestrin2抑制剂通过降低右心指数、降低右室前壁或降低右室射血分数中的一种或两种以上来预防和/或治疗高原病。

21、优选的，所述的sestrin2抑制剂通过缓解右室肥厚实现治疗和/或预防高原病。

22、优选的，所述预防和/或治疗高原病包括抑制sestrin2的表达(例如mrna的表达水平或蛋白的表达水平)。

23、优选的，所述预防和/或治疗高原病包括采用crispr/cas方法敲除或敲低sestrin2。

24、优选的，所述预防和/或治疗高原病包括向有需要的受试者施用sestrin2抑制剂。

25、所述的高原病包括在高原低压环境下产生的疾病，优选包括急性高原病或慢性高原病。

26、优选的，所述的急性高原病包括高原昏迷、高原肺水肿、高原脑水肿、肺动脉高压或脑、肺异常症状同时存在的混合型疾病。

27、优选的，所述的慢性高原病包括高原性心脏病、高原红细胞增多症、高原高血压或高原低血压。

28、在一些实施例中，所述的高原病为高原性心脏病，例如心衰。

29、所述的高原低压环境的海拔为2500m以上、3000m以上、4000m以上、5000m以上或5500m以上。

30、优选的，所述的高原低压环境的海拔为2500-8000m，更优选的，所述的高原低压环境的海拔为4000-6500m。

31、优选的，所述的产品包括药物、食品或保健品。

32、本发明的第二方面，提供sestrin2抑制剂在制备预防和/或治疗高原低压环境引起的右室肥厚的产品中的应用。

33、优选的，sestrin2抑制剂通过降低sestrin2的表达实现预防和/或治疗高原低压环境引起的右室肥厚。

34、优选的，sestrin2抑制剂通过降低sestrin2的表达实现缓解高原低压环境引起的右室肥厚。

35、本发明的第三方面，提供sestrin2抑制剂通过降低右心指数、降低右室前壁或降低右室射血分数在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

36、优选的，sestrin2抑制剂通过降低sestrin2的表达实现降低右心指数、降低右室前壁或降低右室射血分数从而预防和/或治疗高原病。

37、本发明的第四方面，提供sestrin2抑制剂通过缓解右室肥厚制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

38、优选的，sestrin2抑制剂通过降低sestrin2的表达来缓解右室肥厚实现预防和/或治疗高原病。

39、本发明的第五方面，提供sestrin2抑制剂通过抑制sestrin2的表达在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

40、本发明的第六方面，提供敲除或敲低sestrin2或降低sestrin2的表达在制备预防和/或治疗高原低压环境引起的右室肥厚的产品中的应用。

41、所述敲除或敲低sestrin2使用的方法包括crispr/cas、组织特异性敲除或靶向sestrin2的干扰rna中的一种或两种以上。

42、优选的，所述敲除sestrin2包括敲除sestrin2基因的外显子1-10中任一个或两个以上。优选的，所述敲除sestrin2包括敲除sestrin2基因的外显子1-10的全部或部分。优选的，所述敲除sestrin2包括敲除sestrin2基因的外显子3及其后的编码序列。

43、在一些实施例中，所述敲除sestrin2包括敲除sestrin2的外显子3-6、外显子3-7、外显子3-8、外显子3-9或外显子3-10。

44、优选的，所述的敲除包括使用靶向sestrin2的grna进行敲除。进一步优选还包括cas蛋白。

45、进一步优选的，所述grna为一个或两个以上。

46、优选的，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6-10或之间的内含子。

47、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6或临近外显子6下游的内含子。

48、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子8或临近外显子8下游的内含子。

49、在一些实施例中，所述grna的序列包含seq id no：1和/或2。

50、本发明的第七方面，提供敲除或敲低sestrin2通过降低右心指数、降低右室前壁或降低右室射血分数在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

51、本发明的第八方面，提供敲除或敲低sestrin2通过缓解右室肥厚制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。

52、本发明的第九方面，提供sestrin2抑制剂，所述sestrin2抑制剂包括靶向sestrin2的grna。

53、所述grna为一个或两个以上。

54、优选的，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6-10或之间的内含子。

55、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子6或临近外显子6下游的内含子。

56、在一些实施例中，所述grna为两个，其中一个靶向sestrin2的外显子3或临近外显子3上游的内含子，另一个靶向sestrin2的外显子8或临近外显子8下游的内含子。

57、在一些实施例中，所述grna的序列包含seq id no：1和/或2。

58、在一些实施例中，所述sestrin2抑制剂包括grna和cas蛋白。

59、本发明的第十方面，提供一种药物，所述的药物包括sestrin2抑制剂。

60、所述的药物还包含药学上可接受的辅料；优选的，所述的药学上可接受的辅料选自稀释剂、吸收剂、润湿剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、溶剂、ph调节剂、抗氧化剂、金属离子螯合剂、抑菌剂或等渗调节剂中的一种或两种以上的组合。

61、优选的，所述的药物可以采用任何合适的给药途径，例如胃肠道给药(例如口服)或非胃肠道给药(例如，静脉内、肌内、皮下、皮内、器官内、鼻内、眼内、滴注、脑内、鞘内、透皮、直肠内等)途径。

62、优选的，所述的药物可以为任何合适的剂型，例如经胃肠道给药剂型或非经胃肠道给药剂型，优选包括但不限于片剂、丸剂、粉剂、颗粒剂、胶囊剂、锭剂、糖浆剂、液体、乳剂、微乳剂、混悬剂、注射剂、喷雾剂、气雾剂、粉雾剂、洗剂、软膏剂、硬膏剂、糊剂、贴剂、滴眼剂、滴鼻剂、舌下片剂、栓剂、泡腾片、滴丸剂、凝胶剂等等。

63、优选的，本发明所述药物的各种剂型可以按照药学领域的常规生产方法制备。

64、优选的，所述的药物可以含有重量比或体积比为0.01-99.5％(具体如，0.01％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％、99.5％)的sestrin2抑制剂。

65、根据具体实施方式的需要，所述的药物可以单独使用，或与其他能够治疗高原病或其他疾病的药物同时使用。

66、优选的，所述的药物可以为人用药或兽用药。

67、本发明的第十一方面，提供一种治疗和/或预防高原病的方法，所述的方法包括向有需要的受试者施用有效量的sestrin2抑制剂或上述的药物。

68、所述方法包括采用crispr/cas方法敲除或敲低sestrin2。

69、所述方法包括抑制sestrin2的表达(例如mrna的表达水平或蛋白的表达水平)。

70、所述的有效量取决于诸多因素，包括患者的年龄、体重、性别、自然健康状况、营养状况、服用时间、代谢速率、病症的严重程度以及诊治医师的主观判断等。

71、本发明的第十二方面，提供一种治疗和/或预防右室肥厚的方法，所述的方法包括向有需要的受试者施用有效量的sestrin2抑制剂或上述的药物。

72、所述方法包括采用crispr/cas方法敲除或敲低sestrin2。

73、所述方法包括抑制sestrin2的表达(例如mrna的表达水平或蛋白的表达水平)。

74、本发明的第十三方面，提供一种筛选预防和/或治疗高原病的药物的方法，所述的方法包括使用待测药物处理样本后检测sestrin2的mrna和/或蛋白表达量或者检测sestrin2蛋白的功能或活性。

75、优选的，所述的样本包括细胞、组织或器官。

76、优选的，所述的组织包括心脏组织。

77、优选的，所述的器官为心脏。

78、优选的，可以下调样本中sestrin2的待测药物具有预防和/或治疗高原病的作用。

79、本发明的第十四方面，提供了一种sestrin2基因修饰的非人动物的构建方法，所述的构建方法包括敲除非人动物sestrin2基因。

80、优选的，敲除非人动物sestrin2基因的外显子1-10中任一个或两个以上。进一步优选的，敲除sestrin2基因的外显子1-10的全部或部分。更优选的，敲除sestrin2基因的外显子3及其后的编码序列。

81、在一些实施例中，敲除sestrin2基因的外显子3-6、外显子3-7、外显子3-8、外显子3-9或外显子3-10。

82、优选的，所述敲除使用所述的sestrin2抑制剂或所述药物。

83、本发明所述的“方法”可以为治疗目的也可以为非治疗目的。

84、本发明所述的“包括”是开放式的描述，含有所描述的指定成分或步骤，以及不会实质上影响的其他指定成分或步骤。

85、本发明所述的“和/或”包含该术语所连接的项目的所有组合，应视为各个组合已经单独地在本文列出。例如，“a和/或b”包含了“a”、“a和b”以及“b”。

86、本发明所述的“药学上可接受的”是指既不显著刺激生物体也不抑制所施用的产品的活性物质的生物学活性及特性。

87、本发明所述的“治疗”为表示在疾病已开始发展后减缓、中断、阻止、控制、停止、减轻、或逆转一种体征、症状、失调、病症、或疾病的进展或严重性，但不一定涉及所有疾病相关体征、症状、病症、或失调的完全消除。

88、本发明所述的“预防”是指通过施用本发明所述的产品来抑制症状或者延缓特定症状紧张的所有行为。

89、本发明所述的“有效量”是指在以单个或多个剂量给予至患者或器官之后提供所希望的治疗或预防的本发明所述的产品的量或剂量。

90、本发明所述的“受试者”可以为人或非人哺乳动物，所述的非人哺乳动物可以为野生动物、动物园动物、经济动物、宠物、实验动物等等。优选的，所述的非人哺乳动物包括但不限于猪、牛、羊、马、驴、狐、貉、貂、骆驼、狗、猫、兔、鼠(例如大鼠、小鼠、豚鼠、仓鼠、沙鼠、龙猫、松鼠)或猴等。