CN101918037A - 用于减少皮肤损伤的方法和组合物 - Google Patents
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Abstract
RhoE GTP酶途径已经被鉴定为供用于防止和/或减少短期和长期UVB诱导的皮肤损伤(例如防止和/或减少UVB诱导的皱纹)的筛选和治疗方法用的靶物。如此本发明的特征在于用于防止或减少UVB诱导的皮肤损伤的筛选和治疗方法,及相关组合物,例如化妆品组合物。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2007年11月15日提交的美国申请流水号61/003,351的优先权,通过提及而将其完整收入本文。
发明背景
Ras相关GTP酶的Rho家族成员(诸如RhoE)响应胞外生长因子而调节肌动蛋白细胞骨架的组构(organization)。
发明概述
本发明部分基于如下发现,即RhoE途径对于皮肤的保养和/或外表是重要的。在一个实施方案中,发明人已经发现,RhoE途径在减少、治疗、和/或防止皮肤损伤(例如紫外线B(UVB)诱导的皮肤损伤和皱纹)中是重要的。因此,发明人已经将RhoE途径鉴定为如下靶物,其用于通过例如防止和/或减少急性和/或慢性光损伤,例如UVB诱导的皮肤损伤(例如防止和/或减少皱纹)来改善皮肤状况和/或外表的筛选和治疗方法。如此本发明的特征在于通过例如减少、治疗、和/或防止UVB诱导的皮肤损伤(例如皱纹)来改善皮肤的状况和/或外表的筛选和治疗方法,及相关组合物(例如化妆品组合物)。
因而,一方面,本发明的特征在于一种筛选防止和/或减少UVB诱导的皮肤损伤(例如皱纹)的药剂的方法。该方法包括鉴定提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低Rho激酶I(ROCK I)活性,或降低ROCKI表达)的药剂。
方法还可以包括将RhoE途径活性升高(例如RhoE活性升高、RhoE表达升高、ROCK I活性降低、或ROCK I表达降低)与所述药剂防止和/或减少皱纹的能力联系起来,例如将所鉴定的药剂鉴定为皱纹保护和/或减少药剂(例如提供印刷材料或计算机可读介质,例如信息、市场、或指导印刷材料或计算机可读介质,其涉及所鉴定的药剂或其用途)。联系意味着将提高RhoE途径活性的测试药剂鉴定为能够防止、减少和/或治疗皱纹的药剂。联系步骤可以包括例如产生或提供记录,例如印刷物或计算机可读介质,诸如实验室记录或数据集或电子邮件,将提高RhoE途径活性的测试药剂鉴定为能够防止、减少和/或治疗皱纹的药剂。记录可以包括其它信息,诸如具体的测试药剂鉴定人、日期、方法的操作人员、或关于测试药剂来源、结构、纯化方法、或生物学活性的信息。可以使用记录或源于该记录的信息来例如将测试药剂鉴定为供药学或治疗使用的化合物或候选药剂(例如先导化合物)。可以将所鉴定的药剂鉴定为用于治疗和/或减少皱纹的药剂或潜在药剂。可以在例如皱纹治疗(或治疗,例如化妆品治疗的开发)中使用通过此方法鉴定的药剂(例如化合物)。
在一个实施方案中,方法包括评估(例如测量)所述药剂对皮肤的影响,例如评估与皱纹相关的参数,例如皱纹的存在、程度、或类型;并自筛选选择药剂,例如防止和/或减少对皮肤损伤(例如防止和/或减少皮肤中的皱纹)的药剂。优选地,评估所述药剂对皮肤的影响包括对组织或受试者施用所述药剂(例如表面地),并比较与皱纹相关的参数(例如组织或受试者中的皱纹存在、程度、或类型),任选地,与参照数值(例如对照或基线数值,例如进行过不同处理(例如没有施用过药剂或施用过安慰剂)的组织或受试者中的同一参数的数值)进行比较。可以在没有或存在皮肤损伤来源(例如诱导皱纹形成(例如UVB辐射)的药剂或处理)的情况中评估所述药剂对皮肤的影响。在一些实施方案中,评估包括将评估数值(例如皱纹存在、程度、或类型的数值)输入数据库或其它记录。
在一个实施方案中,对药剂评估防止和/或减少UVB诱导的皱纹的能力。
在另一个实施方案中,受试者是实验动物,例如野生型或转基因实验动物,例如啮齿类,例如大鼠、小鼠或豚鼠(guinea pig)。受试者也可以是人。在一个另外的实施方案中,评估步骤包括对受试者的皮肤施用所述药剂(例如表面地)。
在一个实施方案中,鉴定提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂。
在另一个实施方案中,鉴定步骤包括:(a)提供包含外源核酸的细胞、组织或非人动物,所述外源核酸包括与编码报告多肽(例如基于光的,例如发光的(例如萤光素酶)、比色的、或荧光可检测的(例如荧光报告多肽,例如GFP、EGFP、BFP、RFP)标记物)的核苷酸序列可操作连接的RhoE途径成分(例如RhoE或ROCK I)调节区(例如启动子或增强子);(b)评估测试药剂提高报告多肽在细胞、组织或非人动物中的活性的能力;并(c)选择调控报告多肽活性(例如相对于参照对照)的测试药剂作为调控RhoE途径成分的药剂。在一个实施方案中,细胞或组织是皮肤细胞或组织,例如角质形成细胞细胞或组织,例如皮肤外植体或人工皮肤组织。在另一个实施方案中,非人动物是包含所述核酸的转基因动物,例如转基因啮齿类,例如小鼠、大鼠、或豚鼠。
在一个实施方案中,方法包括两个评估步骤,例如方法包括在第一系统(例如细胞或组织系统)中评估测试药剂的第一步,和在第二系统(例如第二细胞或组织系统)或非人动物中评估测试药剂的第二步。在其它实施方案中,方法包括在同一类型的系统中的两个评估步骤,例如在相同或不同非人动物中进行第一次评估后在非人动物中再评估所述药剂。两次评估可以间隔任何时间长度,例如数天、数周、数月或数年。
在另一个实施方案中,评估药剂对UVB诱导的皱纹的影响。例如,在UVB暴露之前、期间、和/或之后评估药剂。
调控RhoE途径成分(例如RhoE)表达、活性、和/或水平的药剂可以是粗制或半纯化的提取物,例如有机体的,例如动物或植物提取物,或者分离的化合物,例如小分子、蛋白质、脂质、或核酸。典型的药剂是天然存在的物质或提取物,例如植物或真菌提取物。例如,所述药剂可以是下列任何一项:(a)RhoE途径的多肽成分,例如RhoE多肽或其功能片段或模拟物;(b)RhoE途径成分的肽或蛋白质激动剂或拮抗剂,其提高RhoE途径的活性;(c)如下的小分子或化学化合物(例如有机化合物,例如天然存在的或合成的有机化合物),其提高RhoE途径成分(例如RhoE)的表达,例如通过结合其基因的启动子区域来实现;(d)如下的小分子,其降低RhoE途径成分(例如ROCK I)的表达,例如通过结合其基因的启动子区域来实现;(f)编码RhoE途径多肽或其功能片段、类似物、活化等位基因、或活化剂的核苷酸序列;或(g)降低RhoE途径多肽(例如ROCK I)表达的核苷酸序列(例如反义、siRNA、dsRNA、或发夹核酸)。核苷酸序列可以是基因组序列或cDNA序列。核苷酸序列(例如病毒载体(例如腺病毒载体、腺伴随病毒载体、逆转录病毒载体、或慢病毒载体)可以包括:RhoE途径成分编码区域;启动子序列,例如来自RhoE途径成分基因或来自另一种基因的启动子序列;增强子序列;非翻译调节序列,例如5’非翻译区(UTR)(例如来自RhoE基因或来自另一种基因的5’UTR),3’UTR,例如来自RhoE基因或来自另一种基因的3’UTR;多腺苷酸化位点;和/或绝缘子序列。在另一个实施方案中,通过提高RhoE途径的内源成分的表达水平(例如通过提高RhoE基因的转录或者提高RhoE mRNA稳定性)来提高RhoE途径成分(例如RhoE)的水平。在一个实施方案中,如下提高RhoE基因的转录:改变内源因子RhoE基因的调节序列(例如在体细胞中),例如通过添加正调节元件(诸如增强子或转录激活剂的DNA结合位点);删除负调节元件(诸如转录阻遏物的DNA结合位点)和/或替换内源调节序列或其中的元件(用另一种基因的),由此容许更有效地转录RhoE基因的编码区。在另一个实施方案中,药剂在粗制或部分纯化的植物提取物中。
一种或多种药剂可以组合用于本文中所描述的方法。
一方面,本发明的特征在于减少、治疗、和/或防止皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的方法,其通过以足以减少、治疗、和/或防止皮肤损伤的量对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂来进行。在一些实施方案中,所述药剂调控RhoE途径的成分,例如RhoE。在一些实施方案中,所述方法进一步包括鉴定需要减少、治疗、和/或防止皮肤损伤的受试者。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。RhoE途径的其它激动剂也可以在所述方法中使用。
又一方面,本发明的特征在于在受试者中减少皮肤损伤的一项或多项病症(例如皱纹(例如皱纹的数目或形态学)、发红(redness)、炎症、脱皮(desquamation)、和色素沉着之一项或多项)的方法,其通过以足以减少皱纹(例如由暴露于UVB辐射引起的皱纹)的量对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂来进行。在一些实施方案中,所述药剂调控RhoE途径的成分,例如RhoE。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。所述药剂可以在组合物(例如化妆品组合物)中。组合物可以是无菌的和/或它可以进一步包含化妆剂。
另一方面,本发明的特征在于在受试者中保护免于皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤)的方法,其通过以足以保护免于皮肤损伤的量对受试者提供包含提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCKI活性,或降低ROCK I表达)的药剂的组合物来进行。在一些实施方案中,所述组合物调控RhoE途径的成分。在一些实施方案中,所述方法进一步包括向受试者提供关于使用组合物来保护免于皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的指令。在一些实施方案中,所述指令包括在日照之前、期间、和/或之后对皮肤应用组合物的指导。组合物可以包含RhoE途径激动剂,例如选自表1中所呈现的那些药剂的药剂。组合物可以包含化妆剂。
另一方面,本发明的特征在于在受试者中维持皮肤稳态的方法,其通过对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此维持皮肤稳态来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
另一方面,本发明的特征在于在受试者中使表皮功能正常化的方法,其通过对受试者施用激活RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此使表皮功能正常化来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
另一方面,本发明的特征在于在受试者中防止、减少、和/或治疗皮肤老化的方法,其通过对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此预防、降低、或治疗皮肤老化来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
另一方面,本发明的特征在于改善受试者皮肤的屏障功能的方法,其通过对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此改善皮肤的屏障功能来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
另一方面,本发明的特征在于防止、减少、和/或治疗干性皮肤的方法,其通过对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此预防、降低、或治疗干性皮肤来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
另一方面,本发明的特征在于防止、减少、和/或治疗皱纹形成的方法,其通过对受试者施用提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂,由此预防、降低、或治疗皱纹形成来进行。在一些实施方案中,所述药剂是表面施用的。在一些实施方案中,所述受试者已经或者将被暴露于UVB辐射(例如皮肤损伤量的UVB辐射)。在一些实施方案中,所述药剂选自表1中所呈现的药剂。
术语“RhoE途径”指介导RhoE对凋亡和分化的影响的生物学成分(参见图9)。所述途径包括例如RhoE和ROCK I。术语“RhoE途径激动剂”指提高RhoE途径活性的药剂,例如加强、诱导、或在其它方面增强RhoE多肽的一种或多种生物学活性(例如如本文中所描述的生物学活性)的药剂。
在一个实施方案中,RhoE途径激动剂是编码RhoE多肽或正向作用胞质途径成分的核酸。在另一个实施方案中,RhoE途径激动剂是抑制ROCK I表达的核酸(例如反义或RNAi核酸)。
受试者可以是哺乳动物,并且典型地是人(例如女性或男性,和成年或幼年人受试者)。
方法可以进一步包括在例如施用之前、期间、或之后在受试者中评估皮肤损伤的一项或多项病症。本文中描述了此类病症的例子。方法可以进一步包括在受试者中评估RhoE相关参数,例如与RhoE多肽、RhoE受体、或RhoE途径活性水平有关的参数。术语“参数”指信息,包括定性和定量描述符(values),例如数值、水平、测量等。“RhoE相关参数”指描述RhoE途径成分,例如所述成分(例如RhoE多肽或其它胞质成分)的存在、缺失、水平、表达、稳定性、亚细胞定位、或活性的参数。参数还可以描述编码RhoE途径成分的mRNA。
另一方面,本发明的特征在于包含提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂的组合物,例如化妆品组合物。在一些实施方案中,所述药剂调控RhoE途径的成分,例如RhoE。化妆品组合物可以进一步包含第二成分,例如化妆品成分(例如a芳香剂(fragrance)、保湿液(moisturizer)、或遮光剂)。在一些实施方案中,调控RhoE途径成分的药剂选自表1中所呈现的药剂。这些组合物可以在用于治疗和/或防止皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的方法中使用。
另一方面,本发明的特征在于包含足以减少皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的量的提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂的组合物,例如供局部应用的组合物。在一些实施方案中,所述药剂调控RhoE途径的成分。所述药剂可以选自例如表1中所呈现的药剂。组合物可以进一步包含化妆品成分,例如芳香剂或遮光剂。
另一方面,本发明的特征在于有效量的提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂在制备用于防止、减少、和/或治疗皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的药物或化妆品中的用途或者有效量的提高RhoE途径活性(例如提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达)的药剂用于防止、减少、和/或治疗皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的用途。在一些实施方案中,所述药剂调控RhoE途径的成分。所述药剂可以选自例如表1中所呈现的药剂。所述药物或化妆品可以进一步包含化妆品成分,例如芳香剂或遮光剂。
又一方面,本发明的特征在于用于在受试者中减少、治疗、和/或防止皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤和/或皱纹)的试剂盒,其包括包含提高RhoE途径活性、水平、或表达的药剂(例如调控RhoE途径成分的药剂)的组合物,和关于使用所述组合物来防止皮肤损伤的指令。组合物可以进一步包含化妆品成分,例如芳香剂或遮光剂。所述指令可以包括在日照之前、期间、或之后对皮肤应用组合物的指导。
除非另有定义,本文中所使用的所有技术和科学术语与本发明所属技术领域普通技术人员的通常理解具有相同的意义。虽然可以在本发明的实践或测试中使用与本文中所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料,但是下文描述了合适的方法和材料。通过提及而完整收录本文所提及的所有出版物、专利申请、专利、和其它参考文献。在矛盾的情况中,以本说明书(包括定义)为准。另外,材料、方法、和实施例仅是例示性的,而并不意图为限制性的。
在附图和下文描述中列出了本发明的一个或多个实施方案的详情。从描述和权利要求书看,本发明的其它特征、目的、和优点会是显而易见的。通过提及而收录本文所引用的所有参考文献。
附图简述
图1A是一幅描绘了RhoE萤光素酶报告物的示意图。
图1B是筛选RhoE表达诱导物的方法的流程图。
图2是描绘了每种化合物的两次独立重复的Z值分布的图像。
图3是描绘了用指定量的山奈素(kaempferol)进行处理后的RhoE和p53表达的Western印迹。
图4是一幅柱状图,其描绘了UVB暴露后未处理的和山奈素处理的细胞的细胞死亡率。
图5是一组显微照片,其描绘了UVB暴露并用0.5mM山奈素处理后的小鼠皮肤凋亡。以红色标示TUNEL染色,而以蓝色标示DAPI染色(针对细胞核)。
图6A-图6C是UVB暴露并用0.5mM山奈素(6B)或DMSO对照(6A)处理后的小鼠皮肤中的DNA损伤的显微照片。图6C显示了没有UV暴露的对照。以绿色标示TDM-2染色,而以蓝色标示DAPI染色。
图7A-图7C是UVB暴露并用0.5mM山奈素(7B)或DMSO对照(7A)处理后的小鼠皮肤的显微照片。图7C显示了没有UV暴露的对照。以红色标示抗磷酸-H2AX染色,而以蓝色标示DAPI染色。
图8是一组显微照片,其描绘了UVB暴露并用0.5mM山奈素处理后的小鼠表皮中的RhoE表达。以蓝色标示DAPI染色,而以红色标示RhoE染色。
图9是RhoE和ROCK I在角质形成细胞的存活、凋亡、和分化中的作用的模型。
图10A-图10B是Western印迹,其描绘了10A,与载体对照(pbabe)相比抑制RhoE表达(pbabe-shRhoE)后的NIC、内披蛋白、RhoE、和β-肌动蛋白对照;或10B,与对照(Ad-GFP)相比过表达RhoE(Ad-RhoE)后的NIC、内披蛋白、RhoE、和β-肌动蛋白对照。
图11A-11B是描绘角蛋白1在野生型(11A)和RhoE转基因(11B)小鼠表皮中的表达的显微照片。以红色标示角蛋白1,而以蓝色标示DAPI。
图12和图13是多组显微照片,其描绘了UVB暴露后人皮肤中的RhoE表达。
图14是一幅柱状图,其描绘了暴露于指定水平的UVB后人角质形成细胞中的相对RhoE mRNA水平,如通过定量PCR所测量的。
发明详述
发明人已经将RhoE途径鉴定为供用于治疗、防止、和/或减少皮肤损伤(例如UVB诱导的皮肤损伤,例如皱纹)的筛选和治疗方法以及组合物(例如化妆品组合物)用的靶物。本发明的特征在于具有作为活性成分的RhoE诱导物的组合物。
皮肤损伤
通常,受损伤皮肤的特征在于炎症、表皮增生、皮肤弹性组织变性和基质蛋白降解、和小静脉周围(perivenular)淋巴组织细胞性皮肤浸润的存在之一项或多项。本文所描述的结果揭示,RhoE保护免于皮肤损伤,例如由UVB辐射引起的皮肤损伤。
组合物的有效量定义为对受试者施用后在受试者中防止或减少皮肤损伤的一种或多种病症(例如炎症、表皮增生、皮肤弹性组织变性和基质蛋白降解、小静脉周围淋巴组织细胞性皮肤浸润、和皱纹(例如细皱纹)的形成)的组合物量。要对受试者施用的有效量通常基于多种因素,包括年龄、性别、表面积、重量、和皮肤状况。体表面积可以从患者的高度和重量近似测定。参见例如Scientific Tables,Geigy Pharmaceuticals,Ardley,New York,1970,537。有效剂量会随施用路径、赋形剂使用、和与其它治疗(诸如其它皱纹减少化合物的使用)共使用的可能性而变化,如本领域技术人员所认可的。可以在确定组合物的有效量的方法中使用实验动物。
如本文中所使用的,“防止或治疗皮肤损伤”指以减少、改善、减轻、改变、治疗、改善、或影响皮肤损伤外表的目的对具有皮肤损伤(例如皱纹),或者具有朝向皮肤损伤素因,或者已经被暴露于可能引起皮肤损伤的媒介(例如UV辐射,例如UVB辐射)的受试者应用或施用治疗剂。可以由受试者自己,或者由另一人(例如健康护理提供者或化妆品提供者)对受试者施用治疗剂。在本文所描述的方法的优选的实施方案中,皮肤损伤在受试者中降低至少5%,通常为至少10%,例如至少20%,25%或更多。
所述方法和组合物可以预防性使用或者可以使用它们来在受试者中减少、治疗、和/或防止别的皮肤损伤,例如皱纹,或者减少皮肤损伤的外表。还可以使用组合物来制备用于防止、减少、和/或治疗皮肤损伤(例如皱纹)的药物或化妆品。
皱纹
皱纹一般是皮肤的自然老化过程和暴露于太阳的紫外线的结果。皱纹是皮肤表面的构造变化,在组织学水平没有特定的结构改变。一般而言,如Kligman等(1985)Br.J.Derm.113:37-42(通过提及而收入本文)中所描述的那样对皱纹分类。Kligman将皱纹分成三类:线性皱纹、雕刻皱纹(glyphicwrinkle)、和皱(crinkle)。线性皱纹是直的(一般在面部皮肤中找到),并且由天然老化或暴露于紫外光引起。雕刻皱纹成形为明显的三角形或矩形皱纹,在暴露于阳光的脸、手、和颈上找到,并且通过暴露于紫外光或光老化(dermatoheliosis)加重。皱是松弛皮肤上细的、起皱的皱纹,在皮肤上的任何地方找到,但是通常在手背上和眼睑周围。
线性皱纹可以进一步细分成(a)规则皱纹(regular wrinkles)和(b)细皱纹(fine wrinkle)。规则皱纹是长的、深的、清楚的,并且又称为鱼尾纹(crow’sfeet)。细皱纹是细的且浅的。规则皱纹具有至少约155微米(0-32Hz),通常约160至250微米的宽度。细皱纹具有小于约154微米,通常约40至154微米(32-126Hz)的长度,如例如以经由通过二维傅里叶变换(使用例如Shiseido皱纹分析器3D Pro系统,基本上如记载于Takasu等(1996)J.Soc.Cosmet.Chem.Japan 29:394-405;及日本公布的专利申请No.07-113623,1995年5月2日公布的)将三维形状数据转换成频域数据获得的功率谱计算的。
筛选方法
RhoE途径(包括RhoE和ROCK I)记载于Ongusaha等(2006)Curr.Biol.16:2466-72和Boswell等(2007)J.Biol.Chem.282:4850-58,通过提及而将两者收入本文。已经从多个物种克隆出所述途径的成分,并且它们的蛋白质和基因序列对于本领域普通技术人员是容易获得的。RhoE序列可获自例如人、黑猩猩、猕猴、小鼠、大鼠、牛、和马。ROCK-1序列可获自例如人、黑猩猩、猕猴、小鼠、大鼠、犬、家兔、牛、和马。
以SEQ ID NO:1提供了例示性人RhoE多肽。
MDPNQNVKCKIVVVGDSQCGKTALLHVFAKDCFPENYVPTVFENYTASFEIDTQRIELSLWDTSGSPYYDNVRPLSYPDSDAVLICFDISRPETLDSVLKKWKGEIQEFCPNTKMLLVGCKSDLRTDVSTLVELSNHRQTPVSYDQGANMAKQIGAATYIECSALQSENSVRDIFHVATLACVNKTNKNVKRNKSQRATKRISHMPSRPELSAVATDLRKDKAKSCTVM(SEQ ID NO:1)
以SEQ ID NO:2提供了例示性人ROCK1多肽。
MSTGDSFETRFEKMDNLLRDPKSEVNSDCLLDGLDALVYDLDFPALRKNKNIDNFLSRYKDTINKIRDLRMKAEDYEVVKVIGRGAFGEVQLVRHKSTRKVYAMKLLSKFEMIKRSDSAFFWEERDIMAFANSPWVVQLFYAFQDDRYLYMVMEYMPGGDLVNLMSNYDVPEKWARFYTAEVVLALDAIHSMGFIHRDVKPDNMLLDKSGHLKLADFGTCMKMNKEGMVRCDTAVGTPDYISPEVLKSQGGDGYYGRECDWWSVGVFLYEMLVGDTPFYADSLVGTYSKIMNHKNSLTFPDDNDISKEAKNLICAFLTDREVRLGRNGVEEIKRHLFFKNDQWAWETLRDTVAPVVPDLSSDIDTSNFDDLEEDKGEEETFPIPKAFVGNQLPFVGFTYYSNRRYLSSANPNDNRTSSNADKSLQESLQKTIYKLEEQLHNEMQLKDEMEQKCRTSNIKLDKIMKELDEEGNQRRNLESTVSQIEKEKMLLQHRINEYQRKAEQENEKRRNVENEVSTLKDQLEDLKKVSQNSQLANEKLSQLQKQLEEANDLLRTESDTAVRLRKSHTEMSKSISQLESLNRELQERNRILENSKSQTDKDYYQLQAILEAERRDRGHDSEMIGDLQARITSLQEEVKHLKHNLEKVEGERKEAQDMLNHSEKEKNNLEIDLNYKLKSLQQRLEQEVNEHKVTKARLTDKHQSIEEAKSMAMCEMEKKLKEEREAREKAENRVVQIEKQCSMLDVDLKQSQQKLEHLTGNKERMEDEVKNLTLQLEQESNKRLLLQNELKTQAFEADNLKGLEKQMKQEINTLLEAKRLLEFELAQLTKQYRGNEGQMRELQDQLEAEQYFSTLYKTQVKELKEEIEEKNRENLKKIQELQNEKETLATQLDLAETKAESEQLARGLLEEQYFELTQESKKAASRNRQEITDKDHTVSRLEEANSMLTKDIEILRRENEELTEKMKKAEEEYKLEKEEEISNLKAAFEKNINTERTLKTQAVNKLAEIMNRKDFKIDRKKANTQDLRKKEKENRKLQLELNQEREKFNQMVVKHQKELNDMQAQLVEECAHRNELQMQLASKESDIEQLRAKLLDLSDSTSVASFPSADETDGNLPESRIEGWLSVPNRGNIKRYGWKKQYVVVSSKKILFYNDEQDKEQSNPSMVLDIDKLFHVRPVTQGDVYRAETEEIPKIFQILYANEGECRKDVEMEPVQQAEKTNFQNHKGHEFIPTLYHFPANCDACAKPLWHVFKPPPALECRRCHVKCHRDHLDKKEDLICPCKVSYDVTSARDMLLLACSQDEQKKWVTHLVKKIPKNPPSGFVRASPRTLSTRSTANQSFRKVVKNTSGKTS(SEQ ID NO:2)
这些或其它RhoE和ROCK-1序列的天然存在的和合成的变体可以在本文中所描述的方法中使用。
存在多种用于评估药剂是否改变特定mRNA或蛋白质的表达、水平、或活性的方法。在一个实施方案中,通过例如报告物(例如萤光素酶、LacZ、或GFP)转录测定法来评估测试药剂调控(例如提高或降低)(例如永久地或暂时地)自RhoE途径启动子(例如RhoE启动子)表达的能力。例如,可以使细胞或转基因动物(其基因组包含与RhoE途径启动子可操作连接的报告基因)与测试药剂接触,并且测试药剂提高或降低报告物活性的能力指明所述药剂调控RhoE途径活性的能力。在另一个实施方案中,在转基因动物中评估测试药剂调控RhoE表达、水平、或活性的能力。可以对细胞、细胞溶胞物、或受试者,通常为非人实验哺乳动物,例如啮齿类(例如大鼠、小鼠、家兔),或其外植体(例如皮肤)评估测试药剂对RhoE表达、水平、或活性的影响。多种评估mRNA表达的方法是本领域中公知的,例如Northern分析、核糖核酸酶保护测定法、逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)或RNA原位杂交(参见例如Sambrook等Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第3版2001))。可以通过例如Western分析、免疫测定法、或原位杂交来监测蛋白质水平。小分子筛选的一般方法参见例如Schrieber(2003)Chem.&Eng.News 81:51-61;及Flaumenhaft和Sim(2003)Chem.Biol.10:481-6。
本文中所描述的核酸可以包含在载体内,例如作为包含核酸且表达核酸的病毒。例示性病毒载体包括腺病毒(综述于Altaras等,2005,Adv.Biochem.Eng.Biotechnol.,99:193-260)、腺伴随病毒(综述于Park等,2008,Front.Biosci.,13:2653-59;还可参见Williams,2007,Mol.Ther.,15:2053-54)、细小病毒、慢病毒、逆转录病毒(综述于Tai等,2008,Front.Biosci.,13:3083-95)、和单纯疱疹病毒。投递核酸的方法综述于Patil等,2005,AAPS J.,7:E61-77,通过提及而将其完整收入本文。
药剂
要在本文中所描述的筛选方法中测试的药剂包括有机物来源的粗制或纯化的提取物,例如动物或植物提取物,以及部分或完全纯化的或合成的药剂,例如小分子、多肽、脂质和/或核酸、和这些的文库。可以在本文中所描述的皮肤损伤相关方法和组合物中测试和/或使用鉴定为RhoE途径活性激活剂的药剂。本文中鉴定出数种激活RhoE途径活性(例如诱导RhoE表达)的药剂,并将其呈现在表1中。可以在治疗例如皮肤损伤和皱纹中测试和/或使用这些和结构或功能类似的药剂。
施用
可以经由胃肠外路径(包括表面地、皮下、腹膜内、肌内、鼻内、和静脉内)施用用于防止或减少皱纹或其它皮肤状况,或用于治疗本文中所描述的其它病症的组合物。通常使用表面施用。可以使用组合物的重复施用,例如重复表面施用。可以同时使用超过一种施用路径,例如与口服联合的表面施用。胃肠外剂量形式的例子包括活性剂在等张盐水、5%葡萄糖、或其它公知的药学可接受赋形剂中的水溶液。增溶剂诸如环糊精或其它增溶剂可以作为药学赋形剂用于投递皱纹减少组合物。
还可以将本文中所描述的组合物配制成供利用常规方法的其它施用路径用的剂量形式。可以将药物组合物以例如供口服的剂量形式在胶囊、片剂(各包含定时释放和持续释放配制剂)、或凝胶密封中配制。胶囊可以包含任何标准的药学可接受材料诸如明胶或纤维素衍生物。可以依照常规方法通过压缩药剂和固体载体的混合物与润滑剂来配制片剂。固体载体的例子包括淀粉和糖膨润土。药物组合物也可以以含有例如作为粘合剂的乳糖或甘露醇和常规的填充剂和压片剂(tableting agent)的硬壳片剂或胶囊形式施用。
本文中所描述的化合物(例如皱纹减少化合物)的表面施用呈现上文所描述的许多不同路径中优选的施用路径。对于局部应用,组合物可以包含与皮肤相容的介质。此类表面药物组合物可以以许多形式存在,例如以溶液、乳剂、软膏剂、凝胶、洗剂、洗发剂、或改编用于向皮肤应用的气雾剂配制剂形式。通常,活性成分(例如表1中所呈现的,例如山奈素)在可用于防止或减少皱纹或治疗本文中所描述的病症的组合物中的重量百分比的范围为与药学可接受载体混合的0.01%至10%(例如0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、5.0%、或10%)(基于组合物的总重量)或0.05μM至5mM(例如0.1至10μM、0.5至50μM、1至100μM、5至500μM、10μM至1mM、20μM至2mM、50μM至5mM、0.1至2mM、或0.2至1mM)。可以在本文中所描述的皱纹减少组合物中采用极其多种载体材料,诸如酒精、芦荟凝胶、尿囊素、甘油、维生素A和E油、矿物油、和聚乙二醇。其它添加剂(例如防腐剂、芳香剂、遮光剂、或其它化妆品成分)可以存在于组合物中。可以应用表面组合物,并立即除去,或者可以将其应用,并留在皮肤表面(例如脸)上,持续延长的一段时间,例如过夜或贯穿整天。
UVB辐射
主要的UVB辐射来源是天然的阳光。UVB光线的强度随着白天时间、年时间、太阳在天空的位置、海拔和距离赤道的距离而变化。虽然光线总是存在,甚至在冬季的月份期间,但是这些光线在夏季的正午几小时期间是最强烈的。海拔距离和距离赤道的距离也是考虑的重要因素。海拔越高,UVB光线的强度越大。因此,登山运动员、滑雪者、和那些居住在高海拔的人有长期UVB损伤的风险。还有,距离赤道越近,UV辐射越强烈,并且长期UVB损伤的风险越高。
雪地、水面、和沙滩反射阳光,放大到达皮肤的UVB辐射量。甚至在云遮日时,UVB水平仍可以高得足以在长期暴露后引起皮肤损伤,例如皱纹。
UV指数(由环境保护局(Environmental Protection Agency)开发)指明太阳的UV射线在给定日子的强度。有四个种类-适度(UV指数小于3),高(UV指数3至6),很高(UV指数是6至10),和极端(UV指数大于10)。适度的UV指数意味着会花费超过1小时来灼伤皮肤;极端水平意味着会花费小于15分钟。指数常常包括在天气报告内。临床上,以MED测量UVB暴露。一个MED是在敏感皮肤中产生晒斑所需要的UVB量。因为UVB暴露的效果是累积的,长期或慢性UVB诱导的皱纹可以由于长期暴露于低于在急性暴露后可引起红斑或水肿或烧伤的水平(例如低于一个MED)的UVB水平而发生。例如,如果受试者慢性地暴露于阳光,甚至如果受试者仅在具有低或适度UV指数的数天期间暴露于阳光,那么受试者有长期UVB诱导的皱纹的风险。
皱纹的测量
可以定性(例如通过目视检查)或定量(例如通过计算机辅助测量皱纹形态学)评估化合物对皱纹形成或外表的影响。优选地,定量分析皱纹形态学。用于测量皱纹的定量方法的例子包括但不限于采用激光束的光学切割技术,如由Hoshino(1992)Pixel 45:121(通过提及而将其收入本文)所提出的;或分析三维皮肤复制物的方法,例如Shiseido皱纹分析器3D Pro系统(Takasu等(1996)J.Soc.Cosmet.Chem.Japan 29:394-405;日本公布的专利申请No.07-113623,1995年5月2日公布(对应于美国专利申请流水号08/364,346))。可以使用(Flexico Development Ltd.,Potters Bar,UK)系统或类似的系统来采集皮肤复制物。用例如Shiseido皱纹分析器3D Pro或类似的系统来分析皮肤复制物表面上的不规则性,即皱纹以从与皮肤对应的二维平面上的各点的高度提供三维形状数据。依照三维数据,计算每个皱纹的长度、宽度、深度、面积、和体积。依照本文中所描述的规则皱纹和细皱纹的参数,如此可以对不同种类的皱纹(包括规则皱纹和细皱纹亚类)个别识别和评分。
试剂盒
可以在试剂盒中提供提高RhoE途径活性的药剂,例如经由本文中所描述的方法鉴定的药剂,例如表1中所呈现的化合物。试剂盒可以包含(a)药剂,例如包含药剂的组合物,和(b)信息材料。信息材料可以是描述的、指导的、市场的、或其它材料,其涉及本文中所描述的方法和/或药剂用于本文中所描述的方法的用途。例如,信息材料涉及皱纹或其防止或减少。
在一个实施方案中,信息材料可以包含以适合于实施本文中所描述的方法的方式(例如以合适的剂量、剂量形式、或施用形式(例如本文中所描述的剂量、剂量形式、或施用形式))施用药剂的指令。优选的剂量、剂量形式、或施用形式是表面的,例如在皮肤上。在另一个实施方案中,信息材料可以包括对合适的受试者(例如人,例如具有皱纹或有风险形成皱纹的人)施用药剂的指令。例如,所述材料可以包括对脸、颈或手施用药剂的指令。
试剂盒的信息材料在其形式上不受限制。在许多情况中,信息材料(例如指令)以印刷物质(例如印刷文本、绘图、和/或照片,例如标签或印刷页)提供。然而,信息材料也可以以其它形式诸如盲文、计算机可读材料、显像记录、或声频录制提供。在另一个实施方案中,试剂盒的信息材料是联系信息,例如实际地址、电子邮件地址、网址、或电话号码,其中试剂盒的用户可以获得关于药剂和/或其在本文中所描述的方法中的用途的实质信息。当然,信息材料也可以以任何形式组合提供。
在所述药剂外,试剂盒的组合物可以包含其它成分,诸如溶剂或缓冲液、稳定剂、防腐剂、芳香剂或其它化妆品成分,和/或用于治疗本文所描述的状况或病症的第二药剂,例如遮光剂。或者,其它成分可以包含在试剂盒中,但是在不同于所述药剂的组合物或容器中。在此类实施方案中,试剂盒可以包括关于混合所述药剂与其它成分的指令,或关于与其它成分一起使用所述药剂的指令。
所述药剂可以以任何形式(例如液体、干燥的或冻干的形式)提供。优选的是,所述药剂是基本上纯的和/或无菌的。在以液体溶液提供所述药剂时,液体溶液通常是水溶液,例如无菌水溶液。在以干燥形式提供所述药剂时,一般通过添加合适的溶剂来重建。任选地,可以在试剂盒中提供溶剂(例如无菌水或缓冲液)。
试剂盒可以包含用于含有所述药剂的组合物的一个或多个容器。在一些实施方案中,试剂盒含有用于组合物和信息材料的分开的容器、分隔物、或隔室。例如,组合物可以包含在瓶、小瓶、或注射器中,并且信息材料可以包含在塑料套管或袋中。在其它实施方案中,分开的试剂盒元件包含在单一的、未分开的容器内。例如,组合物包含在瓶、小瓶、或注射器中,瓶、小瓶、或注射器已经附着有标签形式的信息材料。在一些实施方案中,试剂盒包含多种(例如一包)单独容器,各含有一个或多个单位剂量形式(例如本文中所描述的剂量形式)的药剂。例如,试剂盒包括多个注射器、安瓿、箔袋(foilpacket)、或薄膜包装(blister pack),各含有单一单位剂量的药剂。试剂盒的容器可以是气密的和/或防水的。
任选地,试剂盒包括适合于施用组合物的装置,例如注射器、吸入器、移液管、镊子、量匙、滴管(例如眼滴管)、药签(例如棉花药签或木制药签)、或任何此类投递装置。
以下具体的实施例应当解释为仅仅是例示性的,并且无论如何不以任何方式限制本公开内容的剩余部分。
实施例
实施例1:RhoE诱导性化合物的鉴定
为了分离能在角质形成细胞中激活RhoE途径并保护免于UVB暴露的化合物,开发有力且灵敏的化学遗传学方法来鉴定诱导RhoE表达的小分子。图1B中呈现了筛选方法的概述。简言之,创建如下报告构建体,其包含与luc2萤光素酶报告基因可操作连接的RhoE启动子(图1A)。生成表达报告构建体的稳定细胞系,并以每孔约10,000个细胞将细胞在384孔平板中分配。以每种化合物两个重复将文库测试化合物添加至分配细胞,并将细胞与化合物一起温育24小时。使用读板仪在24小时时测量发光。使用Spotfire来分析数据。表1中呈现了诱导RhoE表达的化合物,其中复合Z值(两次重复的)大于2。
表1.鉴定的RhoE表达诱导物
复合Z值 化合物
6.2959 山奈素(Kaempferol)
5.8729 芹菜素(Apigenin)
5.4731 白杨素(Chrysin)
5.4102 5,7,4’-三甲氧基黄酮(5,7,4′-trimethoxyflavone)
5.3515 芹菜素(Apigenin)
5.1946 银胶菊内酯(Parthenolide)
5.1371 银胶菊内酯
4.8646 大波斯菊苷(Cosmosiin)
4.6992 芹菜素三乙酸酯(apigenin triacetate)
4.6362 甘草素二甲基醚(liquiritigenin dimethyl ether)
4.602 芬苯达唑(Fenbendazole)
4.5672 香叶木素(Diosmetin)
4.5119 芬苯达唑;(芬苯达唑)
4.5081 萘丁美酮(Nabumetone)
3.9958 兰索拉唑(Lansoprazole)
3.977 刺槐素二乙酸酯(acacetin diacetate)
3.9036 白杨素
3.8701 兰索拉唑(Lansoprazole)
3.8551 萘丁美酮
3.8448 花含毛连菜内酯(Hieracin)
3.8383 2-甲氧基呫吨酮(2-methoxyxanthone)
3.8036 4’-甲氧基查耳酮(4′-methoxychalcone)
3.79 呫吨酮(Xanthone)
3.722 盐酸非那吡啶(Phenazopyridine hydrochloride)
3.6958 甲苯达唑(甲苯达唑)
3.6944 甲苯达唑(Mebendazole)
3.6564 鸡豆黄素二乙酸酯(biochanin a diacetate)
3.651 二苯酰甲烷(Dibenzoylmethane)
3.604 黄卡瓦胡椒素(flavokawain)b
3.5924 噻苯达唑(Tiabendazole)
3.4862 替洛隆(Tilorone)
3.477 白杨素二甲基醚(chrysin dimethyl ether)
3.357 瑞特宁(Rhetsinine)
3.2977 5,7-二甲氧基异黄酮(dimethoxyisoflavone)
3.2901 鸡豆黄素(biochanin a)
3.2375 刺槐素(Acacetin)
3.2205 舒洛芬甲基酯(suprofen methyl ester)
3.1488 红霉素硬脂酸脂(erythromycin stearate)
3.1382 二苯脲
复合Z值 化合物
3.0721 7,4’-二甲氧基异黄酮(7,4′-dimethoxyisoflavone)
3.0534 阿苯达唑(Albendazole)
3.0257 5,2’-二甲氧基黄酮(5,2′-dimethoxyflavone)
2.9591 盐酸非那吡啶(phenazopyridine hydrochloride)
2.8734 n-(9-芴甲氧羰基)-l-亮氨酸(n-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-l-leucine)
2.8556 扑草胺(Propachlor)
2.8467 4’-羟基查耳酮(4′-hydroxychalcone)
2.735 苯并蒽酮(Benzanthrone)
2.7326 8,2’-二甲氧基黄酮(8,2′-dimethoxyflavone)
2.7194 鸢尾苷(Iridin)
2.6831 花椒内酯(Xanthyletin)
2.6414 芒柄花酚(Ononetin)
2.6043 尼泊金丁酯(Butylparaben)
2.5938 染料木素(Genistein)
2.5656 氯普芬(Chlorpropham)
2.473 土木香内酯(Helenine)
2.4662 泽兰素(Euparin)
2.4579 苏木酮(sappanone)a 7-甲基醚
2.4062 3-甲基胆蒽(3-methylcholanthrene)
2.3862 黄檀醌(dalbergione),4-甲氧基-4’-羟基-
2.3814 Derrustone
2.3759 苄基肼盐酸盐(benzylhydrazine hydrochloride)
2.3583 盐酸肼苯哒嗪(hydralazine hydrochloride)
2.3429 马烯雌酮(Equilin)
2.324 脱水二盐酸喹吖因(Quinacrine dihydrochloride dehydrate)
2.3231 柚皮素(Naringenin)
2.3104 依布硒(Ebselen)
2.3069 四羟黄酮(Luteolin)
2.2603 维A酸(Tretinoin)
2.2516 Methiazole
2.23 Cuneatin甲基醚
2.2158 2-羟基呫吨酮(2-hydroxyxanthone)
2.2116 高丽槐素(Maackiain)
2.21 3’,4’-二甲氧基黄酮(3′,4′-dimethoxyflavone)
复合Z值 化合物
2.2003 奥苯达唑(Oxibendazole)
2-乙氧羰基-2-羟基-5,7-二甲氧基异黄烷酮
2.164
(2-ethoxycarbonyl-2-hydroxy-5,7-dimethoxyisoflavanone)
2.1629
莫诺苯宗(Monobenzone)
2.1577
鼠李素(Rhamnetin)
在每种化合物的两次重复之间相当好地再现结果(图2)。表2中呈现了具有最高复合Z值的六种化合物的其它数据。
表2.对所鉴定的RhoE诱导物的分析
复合Z 信噪比 再现性 化合物
6.2959 4.9977 0.9781 山奈素
5.8729 4.6191 0.9872 芹菜素
5.4731 4.2497 1 白杨素
5.4102 4.2071 0.9985 5,7,4’-三甲氧基黄酮
5.3515 4.1806 0.9939 芹菜素
5.1946 4.0526 0.9952 银胶菊内酯
Western印迹分析显示,山奈素能够以p53不依赖性方式激活RhoE表达,表明此化合物作为皮肤保护剂可以是有用的(图3)。
实施例2:RhoE诱导性化合物减少由UVB引起的皮肤损伤
为了测定RhoE诱导性化合物对UVB损伤介导的细胞死亡是否具有保护效果,将经山奈素处理(1和2.5μM)的HaCaT人角质形成细胞暴露于UVB(30mJ/cm2),并在24小时后检查细胞死亡(图4)。山奈素处理导致在HaCaT细胞中抑制UVB诱导的细胞死亡,提示山奈素介导的RhoE活化保护细胞免于UVB损伤。
接着,调查山奈素对UVB损伤的小鼠皮肤是否具有任何保护效果和/或DNA修复潜力。修剪8周龄C57BL/6小鼠的背部绒毛,并通过应用脱毛器来除去细绒毛,2天后进行UVB暴露。以120mJ/cm2对受约束的(restricted)小鼠进行UVB照射,并用50μl DMSO中的0.5mM山奈素或DMSO对照处理。在UVB暴露后在多个时间时自实施安乐死的小鼠取出皮肤,立即在4%中性缓冲低聚甲醛中固定,包埋在OCT中,并以8μm厚度切片。通过末端核苷酸转移酶介导的切口端标记(TUNEL)测定法(Roche Applied Science,德国)依照制造商的指令在暴露于UVB后16小时收获的皮肤切片中检测凋亡细胞。与对照/DMSO处理的皮肤相比,山奈素处理抑制表皮中由UVB损伤诱导的凋亡(图5)。此外,用抗CPD(环丁烷嘧啶二聚物)单克隆抗体,即克隆TDM-2(MBLInternational,Woburn,MA)(使用AlexaFluor 488(Invitrogen,Oregon,USA)来检测)检测环丁烷嘧啶二聚物(CPD)(即源于UV损伤的一种主要类型的DNA损伤)的染色显示,山奈素处理抑制表皮中由UVB暴露产生的嘧啶二聚物形成(图6A-6C)。
还通过用抗磷酸-H2AX(Ser139)抗体(Upstate Cell Signaling Solutions,New York)进行的染色来测量活化形式的H2AX(Ser139)(已知其响应UVB损伤而活化,并在DNA损伤位点处结合)的水平。响应UVB损伤的活化形式的H2AX(Ser139)水平在山奈素暴露的皮肤中显著降低(图7A-7C)。
此外,在经山奈素处理的皮肤中的表皮上基底区域中RhoE表达也得到增强(图8)。本实施例指明,RhoE活化能防止由UVB介导的DNA损伤,而且增强DNA修复以维持健康皮肤。
实施例3:RhoE牵涉Notch诱导的角质形成细胞分化
测定RhoE对角质形成细胞分化的影响。在Ca2+诱导的分化期间,RhoE在角质形成细胞中下调或上调,并且观察到对分化标志物胞质活化形式的Notch1(NIC)和内披蛋白的影响。通过表达shRNA构建体(pbabe-shRhoE)来下调RhoE导致与pbabe对照载体相比NIC、内披蛋白、和RhoE表达降低(图10A)。相反地,与表达GFP的对照腺病毒(Ad-GFP)相比RhoE自腺病毒载体(Ad-RhoE)的过表达提高NIC、内披蛋白、和RhoE表达(图10B)。这些结果表明,RhoE表达在Ca2+-诱导的分化后在小鼠角质形成细胞中升高。
接着,观察到表达由角蛋白14启动子驱动的RhoE基因的转基因小鼠的表皮的分化样式。与Notch1的情况中看到的结果类似,RhoE的过表达能够显著改变分化标志物角蛋白1(K1)的表达样式。用K1特异性抗体进行的免疫荧光染色显示此蛋白质在表皮基底层和毛囊中的过表达,而野生型小鼠仅在上基底层中及其滤泡间表皮中之上保持K1表达(图11A-B)。这些发现指明,RhoE在调节角质形成细胞体内分化中起关键作用,而且提示在角质形成细胞分化中RhoE和Notch之间有交叉调节。
本实施例提示,RhoE是Notch1的一种转录下游靶物,而且RhoE活化在Notch诱导的角质形成细胞分化中起作用。
实施例4:UVB在人皮肤中在体内诱导RhoE表达
UV照射后获得健康男性志愿者的背部皮肤样品,并通过福尔马林或丙酮-苯甲酸甲酯-二甲苯(AMeX)固定来处理以检测RhoE表达。在福尔马林(图12)或AMeX(图13)固定的组织中,RhoE的表达在表皮的上基底层中增强,但是在基底层中略微降低。这提示,RhoE表达在人角质形成细胞中由UVDNA损伤诱导。
对于福尔马林固定,使用FL-E灯(290-320nm)(Toshiba,日本)作为UV源以3个MED(最小红斑剂量)(提前对每名志愿者测定MED)对5名年龄为30-49岁的健康男性志愿者的背部皮肤进行UV照射。用10%福尔马林固定活组织检查的皮肤样品,并包埋在石蜡中。通过于125℃高压灭菌15分钟用1mM EDTA和10mM TrisTM缓冲液,pH9实施抗原暴露。用去离子H2O将样品清洗三次达2分钟。清洗后,如下对样品免疫染色,即在去离子H2O中的0.01%过氧化氢中温育10分钟以淬灭内源过氧化物酶活性。用PBS将样品清洗两次达5分钟,然后与PBS中10%正常封闭血清(VECTASTAIN通用Elite ABC试剂盒)一起温育30分钟。将样品与在具有10%正常封闭血清的PBS中以1∶200稀释的一抗(抗RhoE/Rnd3,克隆4,Upstate)一起温育。用PBS进行三次5分钟清洗后,将样品与稀释的生物素化二抗溶液(VECTASTAIN通用Elite ABC试剂盒)一起温育,用PBS再清洗三次达5分钟,并与预混合的VECTASTAIN Elite ABC试剂一起温育30分钟。用PBS进行三次最终的5分钟清洗后,将细胞与过氧化物酶底物(Vector过氧化物酶底物试剂盒DAB SK-4100)一起温育,并用自来水漂洗。图12中显示了代表性样品。
对于AMeX固定,使用FL-E灯(290-320nm)(Toshiba,日本)作为UV源以2个MED(提前对每名志愿者测定MED)对4名年龄为30-49岁的健康男性志愿者的背部皮肤进行UV照射。用冷丙酮固定活组织检查的皮肤样品,并包埋在石蜡中,其依照AMeX方法(Sato等(1986)Am.J.Pathol.125:431-435)来进行。用二甲苯对3微米切片脱石蜡化,并将其再水合。用3%过氧化氢将样品预处理15分钟以封闭内源过氧化物酶活性。用10%正常山羊血清(Histofine,Tokyo,日本)封闭非特异性结合。然后将样品与在具有1%牛血清清蛋白的PBS中以1∶100稀释的一抗(抗RhoE/Rnd3,克隆4,Upstate)一起温育。用PBS进行三次5分钟清洗后,将样品与EnVison+系统标记的聚合物-HRP抗小鼠(DAKO)抗体一起温育,并用PBS再清洗三次。将样品与液体DAB+底物-色原系统(DAKO)一起温育,并用自来水漂洗。图13中显示了代表性样品。
实施例5:UV在体外诱导RhoE在分化的角质形成细胞中的表达
培养正常的人角质形成细胞,直至在角质形成细胞生长培养基(KGM)中达到汇合。通过添加1.5mM Ca2+来诱导分化,并在第二天时,使用FL-E灯(290-320nm)(Toshiba,日本)作为UV源将细胞暴露于UVB。UV暴露后24小时,获得细胞RNA,并使用LightCycler来实施定量RT-PCR以测定RhoE水平。UV照射进一步促进RhoE在分化人角质形成细胞中的基因表达(图14)。
其它实施方案
已经描述了本发明的许多实施方案。然而,应当理解的是,可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种修饰。因而,其它实施方案在所附权利要求书的范围内。
Claims (33)
1.一种预防、降低、或治疗受试者皮肤损伤的方法,包括对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此预防、降低、或治疗皮肤损伤。
2.一种在受试者中维持皮肤稳态的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此维持皮肤稳态来进行。
3.一种在受试者中使表皮功能正常化的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此使表皮功能正常化来进行。
4.一种预防、降低、或治疗受试者皮肤老化的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此预防、降低、或治疗皮肤老化来进行。
5.一种改善受试者皮肤的屏障功能的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此改善皮肤的屏障功能来进行。
6.一种预防、降低、或治疗干性皮肤的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此预防、降低、或治疗干性皮肤来进行。
7.一种预防、降低、或治疗皱纹形成的方法,其通过对所述受试者施用提高RhoE途径活性的药剂,由此预防、降低、或治疗皱纹形成来进行。
8.权利要求1-7中任一项的方法,其中所述药剂提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低Rho激酶I(ROCK I)活性,或降低ROCK I表达。
9.权利要求1-7中任一项的方法,其中所述药剂是局部施用的。
10.权利要求1-7中任一项的方法,其中所述受试者已经或者会被暴露于UVB辐射。
11.权利要求1、4、6、或7中任一项的方法,其中所述皮肤损伤、皮肤老化、干性皮肤、或皱纹形成是由UVB辐射引起的。
12.权利要求1-7中任一项的方法,其中所述药剂选自表1。
13.权利要求12的方法,其中所述药剂是山奈素。
14.权利要求13的方法,其中所述山奈素以50μM-5mM的浓度存在。
15.一种化妆品组合物,其包含提高RhoE途径活性的药剂。
16.权利要求15的化妆品组合物,其中所述组合物进一步包含化妆品成分。
17.权利要求16的化妆品组合物,其中所述化妆品成分是芳香剂。
18.权利要求16的化妆品组合物,其中所述化妆品成分是遮光剂。
19.权利要求15的化妆品组合物,其中所述药剂选自表1。
20.权利要求19的方法,其中所述药剂是山奈素。
21.权利要求20的方法,其中所述山奈素以50μM和5mM之间的浓度存在于所述组合物中。
22.权利要求15的化妆品组合物,其中所述组合物配制用于局部应用。
23.一种筛选用于治疗皮肤损伤的药剂的方法,该方法包括:
提供测试药剂;
确定所述测试药剂是否提高RhoE途径活性;和
将所述测试药剂提高RhoE途径活性的能力与所述测试药剂减少皮肤损伤的能力相联系,
由此筛选用于治疗皮肤损伤的药剂。
24.权利要求23的方法,其进一步包括评估所述药剂对受试者中的皮肤损伤的影响。
25.权利要求23的方法,其进一步包括选择提高RhoE途径活性的测试药剂。
26.权利要求23的方法,其中所述确定步骤包括确定所述测试药剂是否提高RhoE活性,诱导RhoE表达,降低ROCK I活性,或降低ROCK I表达。
27.权利要求23的方法,其中所述测试药剂选自下组:动物提取物、植物提取物、真菌提取物、小分子、蛋白质、脂质、和核酸。
28.权利要求23的方法,其中所述确定步骤包括:
提供包含外源核酸的细胞、组织、或非人受试者,所述外源核酸包含与编码报告多肽的核苷酸序列可操作连接的RhoE途径组分的调节区;并
评估所述测试药剂在所述细胞、组织、或非人受试者中提高所述报告多肽活性的能力,
其中如果相对于参照对照,所述测试药剂提高所述报告多肽的活性,那么确定其为提高RhoE途径活性。
29.权利要求26的方法,其中所述确定步骤包括:
提供包含外源核酸的细胞、组织、或非人受试者,所述外源核酸包含与编码报告多肽的核苷酸序列可操作连接的RhoE调节区;并
评估所述测试药剂在所述细胞、组织、或非人受试者中提高所述报告多肽活性的能力,
其中如果相对于参照对照,所述测试药剂提高所述报告多肽的活性,那么确定其为提高或诱导RhoE。
30.权利要求24的方法,其中所述评估步骤包括向所述受试者的皮肤局部施用所述药剂。
31.权利要求24的方法,其中所述受试者是实验动物。
32.权利要求24的方法,其中所述受试者是人。
33.权利要求24的方法,其中评估所述药剂对UVB诱导的皱纹的影响。
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