CN102046810A - 血管生成抑制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微小RNA miR-126和调控血管生成的miR-126的抑制剂。本发明提供了抑制miR-126以及在体内抑制血管生成的组分和方法。

Description

血管生成抑制

本申请要求申请于2008年4月7日的美国临时专利申请61/042,936的在先申请日权益，其题目为“调控血管形成的抑制性的RNA”，并在此全文参考并入。

对于美国和其他允许仅通过参考引用即可并入的PCT缔约国，在本申请中引用的所有专利，专利申请和公开发表文献都以参考引用的方式全文并入。

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背景技术

血管生成，即新生血管的形成，发生于健康个体的伤口愈合过程，重建流向受伤组织的血流，其也发生于某些其他情况中。在没有疾病的情况下，血管生成的过程通常由多种正调控和负调控因子严格控制。血管生成过度是多种病理状态中的一种因素。例如，异常的新生血管形成是多种眼部疾病中的一种因素，其可导致眼部大出血和功能失常，促使与早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性和其他眼部疾病相关的视力损失(请见，例如，Yoshida et al.，1999，Histol Histopathol.14(4)：1287-94)。这些状态是导致失明的主要原因(Aiello，1997，Ophthalmic Res.29(5)：354-62)。血管生成过度还在其他疾病状态如类风湿性关节炎和牛皮癣中起作用。而且，血管生成在肿瘤生长和转移中起重要的作用。几种血管生成抑制剂已应用于临床治疗癌症。因此，在本领域需要新的和更好的血管生成抑制剂。

发明概述

本发明部分地基于一发现，即微小RNA miR-126在血管生成的过程中起功能性的作用以及miR-126抑制剂在体内阻断病理性的血管生成。

因此，在一方面，本发明提供了一种在有需要的对象中抑制血管生成的方法，该方法包括向所述对象给药有效量的一miR-126的抑制剂。在一些方面，需要抑制血管生成的所述对象患有类风湿性关节炎、牛皮癣或癌症。在其他方面，需要抑制血管生成的所述对象患有某种与血管生长过度相关的眼部状态或疾病，例如，眼部新生血管形成、早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性、后葡萄膜炎、病理性近视和脉络膜动脉硬化。本发明提供了治疗这些疾病和状态的方法。

本发明提供的方法可以在任何有需要的对象中，如在任何动物种属中，用于抑制血管生成，或用于治疗一状态或疾病。在某些实施方式中，所述对象是哺乳动物。在优选的实施方式中，所述对象是人。

本发明提供的方法还可以通过将细胞与有效量的一miR-126的抑制剂进行接触，用于降低所述细胞中的miR-126，或抑制所述细胞中的miR-126的表达、功能或活性。所述细胞可以是有miR-126表达的任何细胞，包括动物体内的细胞或体外维持的细胞。在一优选的实施方式中，所述细胞是上皮细胞。

本发明所述的miR-126抑制剂可以是能够与miR-126结合任何种类的物质。在某些实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂是基于核酸的分子。在优选的实施方式中，本发明所述的基于核酸的分子是反义寡核苷酸。这样的反义寡核苷酸可以包括，例如，核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)，或其他种天然或非天然产生的核苷酸形式。例如，在一种实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂是，或包括，吗啉核酸或拮抗核酸(Antagomirs)。

在优选的实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂含有一核苷酸序列，其与本申请中提供的SEQ ID.NO.1和/或SEQ ID.NO.2可形成双链体(duplex)。在其他的优选实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂含有本申请中提供的SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5或SEQ ID.NO.6的核苷酸序列。

本发明还提供了分离的核酸，其能与SEQ ID.NO.1和/或SEQ ID.NO.2形成双链，例如具有本申请中提供的SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5或SEQ ID.NO.6的序列的核苷酸。

本发明还提供了药物组分，其含有本发明所述的miR-126抑制剂，以及含有编码本发明所述的miR-126抑制剂的核酸的表达载体。

本发明的这些以及其他实施方式在本申请的通篇都有描述，包括在实施例部分以及在权利要求部分。

附图简要说明

图1、核酸印迹显示，在用不同细胞因子处理的内皮细胞中有miR-126的表达，但在其他细胞种类如平滑肌细胞和成纤维细胞中没有表达。

图2、2’O-Me miR-126减少在新生儿的视网膜中的血管形成。图2A显示了视网膜血管结构在对照状态和在使用2’O-Me修饰的miR-126抑制剂(具有SEQ ID.NO.4的序列)处理后的示例图片。图2B显示了在6只小鼠中注射后血管闭合和新生毛细血管丛的数量。

图3、2’O-Me miR-126在氧气诱导的视网膜病变模型中减少了新生儿视网膜中的血管形成。图3A显示了视网膜血管结构在对照状态和在使用2’O-Me修饰的miR-126抑制剂(具有SEQ ID.NO.4的序列)处理后的示例图片。图3B显示了在6只小鼠中注射后血管闭合和新生毛细血管丛的数量。

图4、miR-126在氧气诱导的视网膜病变模型中减少了新生儿视网膜中的血管形成。图4A显示了视网膜血管结构在对照状态和在使用miR-126的反义寡核苷酸处理后的示例图片，所述miR-126的反义寡核苷酸具有硫代磷酸酯连接修饰和2’O-Me修饰。且具有通过羟基脯氨酸连接的胆固醇：5’G_SC_SAUUAUUACUCACGGUAC_SG_SA 3’Chol(SEQ ID NO：5，下标s表示硫代磷酸酯连接)和对照。图4B显示了在6只小鼠中注射后血管闭合和新生毛细血管丛的数量。

图5、miR-126是斑马鱼正常模式发育(patterning)中所必需，且可能与VEGF-A通路相互作用。(A)Tg(fli1:EGFP)y1斑马鱼在未注射(左)和注射了20ng miR-126的吗啉核酸(右)后的共聚焦图像。(B)注射了mir-126MO、VEGF-AMO或两者都注射的变异鱼样本的共聚焦图片。(C)变异的fli-1gfp斑马鱼的表型分析。根据观察者无标记的观察评估，VEGF-A MO(0.5ng)和miR-126MO(7.5ng)都不能单独引起显著的血管生成表型，但是两种吗啉核酸联用却导致了严重的血管生成表型。

图6、miR-126。抑制miR-126可在缺血诱发的新生儿视网膜病变中防止新生毛细血管丛的形成。对C57/BL6/129S小鼠进行氧气诱导的视网膜病变，然后在出生后12天对其一只眼进行玻璃体内注射抗miR-126 2’O-Me，在另一只眼中注射对照2’O-Me。用整体染色显微观察术检察视网膜。用反义2’O-Me寡核苷酸抑制miR-126可减少血管生成。(A)用同工凝集素B4-FITC对视网膜血管结构染色的示例图片，显示了血管闭合(vaso-obliteration)和新生血管形成(标尺，1mm)。(B)在6只小鼠中注射后血管闭合和新生毛细血管丛的数量。*P小于或等于0.005。(C)在表达可诱导的miR-126的HEK293细胞中，含有miR-126预测的mRNA靶点的3’UTR的构建子在miR-126存在时(诱导)或缺失时(未诱导)的相对荧光素酶活性。对每一个3’UTR构建子，未诱导的细胞的荧光素酶水平被设为1。

发明内容具体说明

本发明基于一发现，即微小RNA miR-126在血管生成的过程中起功能性的作用以及miR-126抑制剂在体内阻断病理性的血管生成。因此，本发明提供了miR-126抑制剂，其可用于抑制血管生成，以及其可用于，例如，治疗涉及异常过度或不必要的血管生长的状态。本申请中描述了本发明的这些和其他方面。

定义

单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式，除非上下文明确另行指示。

术语“大约”在本申请中是指接近于、在某个区域、粗略地或大概。当术语“大约”与一数字范围一起使用时，其对所述范围进行修饰，延展所述数值的上边界和下边界。总体上，术语“大约”在本申请中用于将某一数值修饰为在所述值以上或以下有20％的变动。

涉及血管生成的状态

血管生成(angiogenesis)的过程，在本申请中也被称为新生血管形成(neovascularization)，是新血管形成的基础过程。该过程包括血管内皮细胞迁移进入组织，然后这些内皮细胞聚集形成管道。血管生成可以被外源的血管生成物质所诱导，或者也可以是自然条件的结果。该过程为多种正常身体活动所必需，例如，生殖、发育和伤口修复。虽然该过程还没有被完全认知，但是它涉及对内皮细胞--即毛细血管的主要细胞--的生长和迁移具刺激和抑制作用的多种分子之间的复杂的相互作用。在正常条件下，这些分子看起来是将微血管结构维持在一个静止期(即，没有毛细血管生长)，并持续较长的时间，可以是几年或甚至几十年。一个内皮细胞的更新时间可以是大约一千天。但是，在适当的条件下(如，在伤口修复过程中)，这些同样的细胞可以在非常短的时间里快速增殖和更新，在这些情况下通常的更新率可以是5天(Folkman and Shing，1989，J.Biol.Chem.267(16)：10931-10934；Folkman and Klagsbrun，1987，Science 235：442-447)。

虽然血管生成在正常条件下是被高度调控的过程，但是许多疾病(定性为“血管生成疾病”)都是由血管生成所驱动，或牵涉血管生成。在这样的疾病状态中，血管生成可以是引起疾病的直接原因，也可以使已有病理状态更加恶化。

许多状态都涉及异常、过度或不必要的血管生成，本发明的方法和组分可以用于治疗这样的状态。

在健康哺乳动物的眼睛中，角膜和玻璃体都不含有血管，而且这两个部分都具有抗血管生成的活性(Brem et al.，1977，Am.Ophthalmol.84：323；Henkind，1978，Am.Ophthalmol.85：287；Kaminska and Niederkom，1993，Invest.Opthalmol.Vis.Sci.34：222)。角膜中不能排除血管则可能关系到视觉灵敏度丧失、浑浊化和异常愈合(Kaminska and Niederkom，1993，Invest.Opthalmol.Vis.Sci.34：222)。

脉络膜新生血管形成发生在一些具有玻璃膜异常和/或视网膜色素上皮(RPE)异常的疾病中，最常见的是年龄相关性黄斑变性(或ARMD)。玻璃膜是一个5层的细胞外的膜结构，将脉络膜毛细血管层与RPE分隔开来；其看起来是提供了一个物理和生化屏障以防止血管入侵视网膜下腔。在实验动物包括猴子和小鼠中，通过用激光光凝法破坏玻璃膜(Miller et al.，1986；Tobe et al.，1998)，可有效造成脉络膜新生血管形成。

除ARMD以外，其他涉及新生血管形成过度的眼病状态包括，糖尿病性视网膜病变(DR)、病理性近视、视网膜静脉阻塞、早产儿视网膜病变(ROP)、以及新生血管性青光眼。在这些疾病中，新生血管从视网膜循环中发散出来，其危及眼内大出血和牵引性视网膜脱落以及随后的视力损失。ROP是儿童失明的一个主要原因，其产生是由于对早产新生儿的氧气供给抑制了视网膜血管内皮生长因子(VEGF)的生成。因此，新生儿表现出高氧导致的视网膜血管退化，当暴露在正常的室内空气中时，新生儿的视网膜就会变得缺血。这种状态反过来又导致了对视网膜新生血管形成的刺激。

糖尿病性视网膜病变(DR)是一种慢性高血糖所致糖尿病的并发症。其产生是由于视网膜血管泄漏和视网膜、视神经和虹膜上新生血管的生长而导致。泄漏的血管导致视网膜肿胀和视力损失。DR的病理机制包括毛细血管闭合或减少、内皮细胞损伤、视网膜血流减少导致随后的局部缺血、新生血管形成，以及血管-视网膜屏障被破坏。在视神经和视网膜上生长的新生血管也会出血，导致严重的视力损失。此外，在虹膜中的新生血管可阻塞眼部导管，并可导致眼部的极度高压且伴随强烈的疼痛和可能的眼部丧失。DR可影响几乎每个患有糖尿病的人。总体上，患糖尿病的时间越长，发展出DR的危险就越大。最终，几乎每一个患有少年发作型糖尿病的人都发展出了DR的某些症状。那些在生命晚些时候患上糖尿病的人也有DR的风险。

本发明的所述组分和方法可以用于治疗和/或预防以上描述的状态，包括但不限于，早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性(或ARMD)、后葡萄膜炎、病理性近视和脉络膜动脉硬化。本领域的技术人员会意识到与涉及血管生成异常的其他眼部疾病。所有的这些状态都在本发明的范围内，并且本发明的所述组分和方法可以用于治疗或预防所有涉及血管生成异常过度的这样的眼部状态。

实体瘤的生长和转移通常依赖于血管生成(J.Folkman，Cancer Res.，46：467-473(1986)，J.Folkman，J.Natl.Cancer Inst.，82：4-6(1989))。增大到大于2mm的肿瘤可以通过诱导新的毛细血管生长来获得自身的血液供给。一旦这些新的血管埋植入肿瘤内，它们就为肿瘤细胞提供了一种途径使其可进入循环系统并转移到远端位置如肝脏、肺部以及骨骼(N.Weidner，et.al，N.Engl.J.Med.，324：1-8(1991))。确实，肿瘤诱导的血管生成通常是肿瘤生长所必需。

多种抗癌药物都是通过抑制肿瘤血管生成来起效。同样地，本发明所述的组分和方法可用于抑制癌症中肿瘤的生长和/或转移，癌症包括但不限于，乳腺癌、肺癌、头颈癌、脑癌、腹部癌症、结肠癌、结肠直肠癌、食道癌、胃肠癌、神经胶质瘤、肝癌、舌癌、神经母细胞瘤、骨肉瘤、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌、视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、多发性骨髓瘤、皮肤癌(如黑色素瘤)、淋巴瘤以及其他血液癌症。

另外，涉及血管生成异常的状态包括但不限于，类风湿性关节炎、牛皮癣，和多种炎症疾病。例如，在关节炎中，新近形成的毛细血管可能侵入关节并破坏软骨。本发明所述的组分和方法可用于治疗或预防这样的状态。

微小RNA miR-126

微小RNA(miRNAs)是一类单链非编码RNA(ncRNAs)，其在植物和动物的进化中一直保守。成熟的miRNA一般长度为大约17-24个核苷酸，但也可能更长或更短。它们在细胞中从miRNA前体开始，经过一系列的RNA处理步骤而生成。首先生成一个具有发卡结构的pri-miRNA。成熟的miRNA位于这个前体发卡的一臂/链(发卡的对应链，也称为星号(*)链，通常被降解掉(请见，Wang et al，2008，Dev.Cell，15，p 261-271))。所述pri-miRNA在细胞核中被处理形成pre-miRNA，其被运出到细胞质。所述pre-miRNA在细胞质中进行进一步的处理形成成熟的miRNA。成熟的miRNA在转录后阶段根据Watson-Crick碱基配对与靶基因的mRNA结合，且抑制其靶基因的表达。已经发现miRNA在多种生物过程中发挥作用，包括发育时间调控、分化、凋亡、细胞增殖、器官发育和代谢。

本发明涉及称作miR-126的微小RNA。miR-126衍生自其发卡前体的一条链，而miR-126*(一个不同的序列)衍生自同样的发卡前体的对应链(如文献所描述Wang et al.，2008，Dev.Cell，15，p 261-271，其内容在此参考并入)。

之前的研究表明，miR-126富集在具有血管构成的组织中，例如心脏和肺(请见Lagos-Quintana et al.，2002 Current Biology，12，p735-739，和Wienholds et al.，2005，Science，309，p310-311)。但是，在本发明以前，miR-126的功能几乎是未知。本发明部分地基于一个发现，即微小RNAmiR-126调控体内血管生成，以及miR-126抑制剂在体内可以抑制病理性血管生成，这在本申请实施例部分有更加完整的描述。

在本申请中，术语“miR-126”是指具有序列UCGUACCGUGAGUAAUAAUGCG(22个核苷酸，SEQ ID NO.2，见表1)或UCGUACCGUGAGUAAUAAUGC(SEQ ID NO.1，其包括SEQ ID NO.2的前21个核苷酸，见表1)的miRNA，以及其同源物。miR-126的序列在进化中一直高度保守，在人、大鼠、狗、鸡、斑马鱼和河豚中100％保守，在如下文献中有描述Wang et al.，2008，Dev.Cell，15，p 261-271。

在某些实施方式中，本发明是关于miR-126和具有或包含SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2的核苷酸及其同源物。另外，本发明是关于SEQ ID NOs.1和2的片段和变异体，其结合miR-126靶基因并调控血管生成。因此，本发明的SEQ ID NOs.1和2的片段和变异体具有与SEQ ID NOs.1或2大于大约70％，或大于大约75％，或大于大约80％，或大于大约85％，或大于大约90％，或大于大约95％，或大于大约99％的核苷酸相似度，并且与miR-126靶基因结合并调控血管生成。另外，本发明还提供了SEQ ID NOs.1和2的片段和变异体，其有一定数量的核苷酸不同于SEQ ID NOs.1和2。例如，在一种实施方式中，本发明提供了序列，其有不多于10个核苷酸不同于SEQ ID NOs.1或2，或不多于9个核苷酸，或不多于8个核苷酸，或不多于7个核苷酸，或不多于6个核苷酸，或不多于5个核苷酸，或不多于4个核苷酸，或不多于3个核苷酸，或不多于2个核苷酸，或不多于1个核苷酸，并且与miR-126靶基因结合并调控血管生成。

在优选的实施方式中，本发明是关于miR-126的抑制剂以及使用这样的抑制剂来抑制血管生成的方法，下面有更全面的描述。

表1.核苷酸序列

miR-126的抑制剂

在一方面，本发明提供了“miR-126的抑制剂”或“miR-126抑制剂”，以及含有这样的抑制剂的组分，以及使用这样的抑制剂用于抑制血管生成的方法。任何miR-126抑制剂都可以与本发明一起使用。例如，在一方面，本发明包括miR-126的小分子抑制剂。在优选的方面，本发明的所述miR-126抑制剂是“基于核酸的”miR-126抑制剂，其能够根据Watson-Crick碱基配对与miR-126形成双链体。

本发明可以使用任何能够在细胞中与miR-126，即与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2(如表1中所示)，形成双链体并且抑制其功能的基于核酸的抑制剂，不管所述抑制剂是通过何种具体机制起效。例如，有可能基于核酸的miR-126抑制剂可以与miR-126序列形成双链体并防止所述成熟的miR-126产品从其前体中通过适当的处理而生成，或者可以阻止所述成熟的miR-126与其靶基因结合，或者可以导致miR-126的降解或者可以通过某些其他的机制作用。在一优选的实施方式中，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂是反义寡核苷酸。在一优选的实施方式中，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂抑制miR-126的促血管生成作用和/或在体内抑制血管生成。可以使用实施例部分所述的氧气诱导的视网膜病变小鼠模型来评价候选miR-126抑制剂在体内对血管生成的抑制，或通过本领域已知的任何其他适当的血管生成模型来评价。

如以上所描述的，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂能够与miR-126，即与SEQID NO.1或SEQ ID NO.2，在细胞的条件下形成双链体。在一优选的实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2100％互补，或者含有一条12-22个连续核苷酸的与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2100％互补的链。例如，优选的与miR-126100％互补的miR-126抑制剂在SEQ ID NOs.4，5，和6中显示，如图5所示。如以上所描述的，本申请中描述的mir-126抑制剂可以包括脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸，或脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸的修饰的衍生物或变异体。

本领域公知，在脱氧核糖核苷酸中腺嘌呤核苷(“A”)的互补核苷酸是胸腺嘧啶脱氧核苷(“T”)，在核糖核苷酸中A的互补核苷酸是尿嘧啶(“U”)。因此，在脱氧核糖核苷酸中的核苷酸T等同于在核糖核苷酸中的核苷酸U，反之亦然。

相应地，因为本发明所述的miR-126抑制剂可以包括脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸，或由脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸组成，所以应理解每个在描述中含有脱氧核糖核苷酸A、C、T和G的miR-126抑制剂的序列，可以等同地含有核糖核苷酸A、C、U和G，其中每个在脱氧核糖核苷酸中是T的位置在核糖核苷酸中被U替代，反之亦然。

在某些实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2并非100％互补，或者不含有一条12-22个连续核苷酸的与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2100％互补的链，但是却含有某些错配的碱基。在miR-126抑制剂和miR-126之间不是必须具有完全的互补性。因此这些miR-126抑制剂可以包括一个或多个与miR-126的非互补区，其邻接于一个或多个足以允许双链体形成的互补区。优选地，互补区的长度至少为8，9，或10个核苷酸。在一优选的实施方式中，本发明所述的基于核苷酸的miR-126抑制剂是“基本上互补”于，或包括一个或多个区域其“基本上互补”于，SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2，或其片段，意即虽然不是100％互补，但所述抑制剂仍然能够根据Watson-Crick碱基配对与SEQ IDNO.1或SEQ ID NO.2形成双链体，其足以导致在体内抑制miR-126的功能和/或miR-126的促血管生成作用，和/或足以在体内抑制血管生成。

相应地，本发明包括miR-126抑制剂，其核苷酸具有与本申请中提供的SEQ ID NOs.4、5或6大于大约70％，或大于大约75％，或大于大约80％，或大于大约85％，或大于大约90％，或大于大约95％，或大于大约99％的序列相同，或者具有与SEQ ID NOs.1或2大于大约70％，或大于大约75％，或大于大约80％，或大于大约85％，或大于大约90％，或大于大约95％，或大于大约99％的序列互补。

另外，本发明还提供了miR-126抑制剂，其仅有一定数目的核苷酸不同于SEQ ID NOs.4、5或6。例如，在一种实施方式中，本发明提供了序列，其有不多于10个核苷酸不同于SEQ IDNOs.4-6中的任一个，或不多于9个核苷酸，或不多于8个核苷酸，或不多于7个核苷酸，或不多于6个核苷酸，或不多于5个核苷酸，或不多于4个核苷酸，或不多于3个核苷酸，或不多于2个核苷酸，或不多于1个核苷酸。同样地，本发明还提供了miR-126抑制剂，其与SEQ ID NOs.1或2不是100％互补，但却含有不多于10个核苷酸位置的错配，或更优选地不多于9个位置，或更优选地不多于8个位置，或更优选地不多于7个位置，或更优选地不多于6个位置，或更优选地不多于5个位置，或更优选地不多于4个位置，或更优选地不多于3个位置，或更优选地不多于2个位置，或更优选地不多于1个核苷酸位置。

本领域的技术人员使用标准的寡核苷酸合成和分子生物学方法可以很容易地生产这样的miR-126抑制剂，并且可以很容易地测试这样的抑制剂从而选择那些能够与miR-126形成双链体的和/或那些能够在体内抑制miR-126功能和/或miR-126的促血管生成作用的，和/或那些能够在体内抑制血管生成的抑制剂。候选miR-126抑制剂与miR-126形成双链体的能力应优选在体内测试或至少在细胞内测试。但是，候选物也可以在体外测试其与miR-126形成双链体的能力，优选地使用模拟细胞内环境的杂交条件。作为参考，“严格的杂交条件”是那些允许两个同源核酸序列杂交，但排除随机序列杂交的条件。在高温和/或低离子强度中的杂交被定义为高严格条件。相反，在低温和/或高离子强度中的杂交被定义为“低严格条件”，其允许低相关度的序列进行杂交。低严格度的杂交通常在0.15M到0.9M NaCl浓度范围在20℃到50℃的温度范围进行。高严格度的杂交通常在0.02M到0.15MNaCl浓度范围在50℃到70℃的温度范围进行。其他可影响严格度的因素有在杂交混合物中存在的甲酰胺、氯化四甲基铵和/或其他溶剂。

本发明的基于核酸的miR-126抑制剂优选为单链的，或基本上单链的反义寡核苷酸，或至少在细胞中存在一种单链的，或基本上单链的活性形式。但是所述抑制剂可以是双链或部分双链或可以包括发卡结构。在本申请中，部分双链是指在互补链中含有较少核苷酸的双链结构。总体上，这样的部分双链物质含有少于75％的双链结构，或更优选地少于50％，或更优选地少于25％，20％或15％的双链结构。

本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂可以是任意长度，只要它们能够如以上所述那样与miR-126形成双链体。例如，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂的长度可以是大概12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个核苷酸。而且，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂的长度可以长于22个核苷酸，并且它们可以在任何一个末端或在内部含有除与miR-126互补的那些核苷酸以外的其他核苷酸。在优选的实施方式中，所述miR-126抑制剂的长度至少为19个核苷酸。

在优选的实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂(还有本发明所述的miR-126序列)含有在稳定性、核酸酶抗性、杂交热动力学、细胞通透性和序列特异性方面具有理想性质的核苷酸。本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂可以由核糖核酸、脱氧核糖核酸、核酸的化学异构体或模拟物，或以上任何组合制得。因此，本发明所述基于核酸的miR-126抑制剂可以含有天然产生的或非天然产生的核苷碱基、糖、以及共价的核苷(骨架)间连接。以下段落提供了更多关于核苷酸的详细描述和例子，所述核苷酸可用于本发明所述的miR-126序列和基于核酸的miR-126抑制剂。

例如，本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂可以含有核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、乙烯核酸(ENA)、某些核苷碱基修饰如2-氨基-A、2-硫(例如，2-硫-U)、G形钳修饰、拮抗核酸、吗啉核酸、核酸适体，或任何其他种类的能够与miRNA进行Watson-Crick碱基配对的修饰核苷酸或核苷酸衍生物。例如，除了天然产生的DNA和/或RNA核苷酸碱基以外，可用于本发明所述的miR-126抑制剂的非天然产生的修饰核苷酸碱基包括，但不限于，8-氧-鸟嘌呤、6-硫鸟嘌呤、4-乙酰胞嘧啶核苷、5-(羧基羟基乙基)尿嘧啶核苷、2’-O-甲基胞嘧啶核苷、5-羧基甲基氨基-甲基-2胸腺嘧啶核苷、2’-O-甲基假尿嘧啶核苷、β-D-半乳糖Q核苷、2’-O甲基鸟嘌呤核苷、肌苷、N6-异戊烯基腺嘌呤核苷、1-甲基腺嘌呤核苷、1-甲基假尿嘧啶核苷、1-甲基鸟嘌呤核苷、1-甲基氨基甲基肌苷、2，2-二甲基鸟嘌呤核苷、2-甲基腺嘌呤核苷、2-甲基鸟嘌呤核苷、3-甲基-胞嘧啶核苷、5-甲基-胞嘧啶核苷、N6-甲基腺嘌呤核苷、7-甲基鸟嘌呤核苷、5-甲基氨基甲基尿嘧啶核苷、5-甲氧氨基甲基-2-硫尿嘧啶核苷、β-D-甘露糖Q核苷、5-甲氧羰基甲基尿嘧啶核苷、5-甲氧尿嘧啶核苷、2-甲基硫-N6-异戊烯基腺嘌呤核苷、N-((9-β-D-呋喃核糖基-2-甲基硫嘌呤-6-基)氨基甲酰基)苏氨酸、N-((9-β-D-呋喃核糖基嘌呤-6-基)N-甲基氨基甲酰基)苏氨酸、尿嘧啶核苷-5-氧醋酸甲酯、尿嘧啶核苷-5-氧醋酸、怀丁氧苷(wybutoxosine)、假尿嘧啶核苷、Q核苷、2-硫代胞嘧啶核苷、5-甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、2-硫代尿嘧啶核苷、2-硫代尿嘧啶核苷、5-甲基尿嘧啶核苷、N-((9-β-D-呋喃核糖基嘌呤-6-基)氨基甲酰基)苏氨酸、2’-O-甲基-5-甲基尿嘧啶核苷、2’-O-甲基尿嘧啶核苷、怀丁苷(wybutosine)和3-(3-氨基-3-羧基丙基)尿嘧啶核苷。

可用于本发明所述的miR-126抑制剂中的某些化学修饰的核苷酸包括2’-O-甲基寡核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、吗啉核酸和LNA等，对它们的综述请参见Esau(2008)，Inhibition of MicroRNA with Antisense Oligonucleotides，Methods，vol.44，p55-60；Summerton(2007)，Morpholino，siRNA，and S-DNA Compared，Current Topics in Medicinal Chemistry，vol.7，p 651-660；和Krutzfeldt et al.，1005，Silencing of microRNAs in vivo with antagomirs，Nature vol.438，p685-689，其内容在此参考并入。

在其他的实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂可以包括一氨基糖苷类的配体，其可以提高杂交性质和/或序列的特异性。氨基糖苷类的例子包括，但不限于，糖基化的聚赖氨酸、半乳糖苷化的聚赖氨酸、新霉素B、妥布霉素，卡那霉素A；以及氨基糖苷类的吖啶缀合物，例如新-N-吖啶，新-S-吖啶，新-C-吖啶，妥布-N-吖啶，和卡那A-N-吖啶。使用吖啶类似物可以提高序列的特异性。例如，与DNA相比，新霉素B对RNA的亲和度高但序列特异性低。在某些实施方式中，一氨基糖苷的配体的胍类似物(胍糖苷)被束缚在一寡核苷酸物质上。在胍糖苷中，氨基酸上的胺基被替换为胍基。与胍类似物相连可以提高寡核苷酸物质对细胞的通透性。

本发明所述的miR-126抑制剂可以进一步被修饰，包括用3’阳离子基团修饰，或者在3’末端用3’-3’连接颠倒核苷。在另一种情况下，3’末端可以用氨基烷基基团封阻，例如用3’C5-氨基烷基dT。其他3’缀合物可以抑制3’-5’核酸外切活性。3’缀合物，例如萘普生或布洛芬，可以通过空间位阻阻止核酸外切酶结合到所述寡核苷酸的3’末端，从而抑制核酸外切活性。即使是小的烷基链、芳基基团或杂环缀合物或修饰的糖类(D-核糖、脱氧核糖、葡萄糖等)都可以阻止3’-5’核酸酶。

5’末端也可以用氨基烷基基团封阻，例如用5’-O-烷基氨基取代物。其他的5’缀合物可以抑制5’-3’核酸外切活性。5’缀合物，例如萘普生或布洛芬，可以通过空间位阻阻止核酸外切酶结合到所述寡核苷酸的5’末端，从而抑制核酸外切活性。即使是小的烷基链、芳基基团或杂环缀合物或修饰的糖类(D-核糖、脱氧核糖、葡萄糖等)都可以阻断3’-5’核酸酶。

本发明所述的miR-126抑制剂还可以结合到一肽或一拟肽类配体，通过例如提高细胞识别、吸收和/或细胞通透，其可影响所述miR-126抑制剂的药物代谢分布。所述肽或拟肽类基团的长度可以是大约5-50个氨基酸，例如，大约长5、10、15、20、25、30、35、40、45或50个氨基酸。细胞通透的肽还可以包括核定位信号(NLS)。例如，细胞通透肽可以是二分两性肽(bipartite amphipathic peptide)，例如MPG，其衍生自HIV-1 gp41的融合肽结构域以及SV40大T抗原的NLS(Simeoni et al，Nucl.Acids Res.31：2717-2724，2003)。可以结合到本发明所述的miR-126抑制剂上的细胞通透肽的例子包括穿膜肽(RQIKIWFQNRRMKWKK)，Tat片段(GRKKRRQRRRPPQC)，基于信号序列的肽(GALFLGWLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV)，PVEC(LLIILRRRIRKQAHAHSK)，转运肽(GWTLNSAGYLLKINLKALAALAKKIL)，两性模式肽(KLALKLALKALKAALKLA)，Arg9(RRRRRRRRR)，抗菌肽P1(cecropin P1)(SWLSKTAKKLENSAKKRISEGIAIAIQGGPR)，α-防御肽(ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC)，β-防御肽(DHYNCVSSGGQCLYSACPIFTKIQGTCYRGKAKCCK)，杀菌肽(Bactenecin)(RKCRIVVIRVCR)，PR-39(RRRPRPPYLPRPRPPPFFPPRLPPRIPPGFPPRFPPRFPGKR-NH2)，和抑菌肽(indolicidin)ILPWKWPWWPWRR-NH2。

一肽或一拟肽例如，可以是，细胞通透肽、阳离子肽、两性肽或疏水肽(如，主要由酪氨酸、色氨酸或苯丙氨酸组成)。所述肽基团可以是树枝状的肽，限制性肽或交联的肽。在另一种情况下，所述肽基团可以包括疏水性的膜转运序列(MTS)。含有疏水性的MTS的肽的一个例子是RFGF，其具有如下氨基酸序列AAVALLPAVLLALLAP。含有疏水性的MTS的RFGF类似物(如，氨基酸序列AALLPVLLAAP)还可以是一靶向基团。所述肽基团可以是“传递”肽，其可携带大的极性分子，包括肽、寡核苷酸和细胞膜跨膜蛋白。例如，来自HIVTat蛋白(GRKKRRQRRRPPQ)和果蝇触足蛋白(RQIKIWFQNRRMKWKK)的序列已被发现能够发挥传递肽的功能。肽或拟肽可以由DNA随机序列编码，例如从噬菌体展示文库中，或从单一颗粒单一化合物(OBOC)组合文库(Lam et al.，Nature，354：82-84，1991)中发现的肽。可以被束缚到本发明所述的miR-126抑制剂上的肽或拟肽可以是细胞靶向的肽例如精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽，或RGD模拟物。

在其他实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂可以结合上一个胆固醇基团，例如在3’或5’末端结合。

miR-126抑制剂的鉴别和识别方法

本发明包括鉴别和测试已知或潜在/候选miR-126抑制剂的方法，以及用于识别新的miR-126抑制剂的筛选方法，包括小分子抑制剂、基于核酸的抑制剂以及其他任何物质，如，化合物、肽、多肽或抗体，以识别miR-126抑制剂。在本申请的其他地方也有描述，本发明所述的筛选实验可以用于测试一miR-126抑制剂的多种性质和/或活性，包括但不限于，与miR-126的结合、miR-126表达的减少、miR-126的降解、miR-126活性的抑制、miR-126与其靶基因的结合抑制、miR-126靶基因表达的改变、对细胞功能的影响、对内皮细胞生长、增殖或生存的影响、对在离体模型中或体内血管生成的影响、对感兴趣的疾病或状态如肿瘤血管生成或眼部疾病中血管生成的影响，等等。许多本领域已知的适当的筛选方法都可以用于本发明。例如，本领域的技术人员可以很容易地测试一候选miR-126抑制剂与miR-126形成双链体的能力，使用本领域已知的任何测试双链体形成的方法，例如多种基于杂交的实验，报告基因实验等等。例如，本申请的实施例部分描述了可用于测定miR-126与其靶基因结合的报告基因实验。

多种细胞天然表达miR-126并可以用于测试miR-126抑制剂以及候选miR-126抑制剂。内皮细胞和其前体细胞最受关注。其他细胞可以被改造成表达miR-126，例如从含有一可筛选标记的构建子中表达，从而允许在体外或体内评价候选物质在这些细胞中对miR-126的表达、功能或活性的影响。

例如，在一种实施方式中，本发明可以用于筛选miR-126抑制剂在治疗眼部疾病或引起、预防或延缓眼部疾病发病的能力。因此，在一个方面，本发明提供了一方法，用于确定一候选miR-126抑制剂是否能够在体内抑制眼部的miR-126，所述方法包括(a)对一患有眼部疾病的对象的一只测试眼给药一候选miR-126抑制剂；(b)测定在所述对象的所述测试眼中miR-126的表达或活性；以及(c)将在所述测试眼中测得的miR-126表达或活性与未注射所述候选miR-126抑制剂的对照眼比较或者与注射了对照物质(如只有注射溶媒或其他非特异性的化合物或寡核苷酸)的对照眼进行比较，其中与所述对照眼相比，所述测试眼中miR-126的表达减少表明所述测试化合物可能是一个有效的miR-126抑制剂。可以使用上述筛选方法的多种变通方式。例如，可以比较对照眼和测试眼的血管生成水平，或比较对照眼和测试眼中的疾病水平，或比较对照眼和测试眼的视觉敏锐度或视觉功能的某种读数。在本申请的实施例部分提供的筛选方法提供了一种优选的可用于筛选miR-126抑制剂的方法。而且，可以筛选候选miR-126抑制剂的多种不同活性，包括其在多种模型系统中对血管生成的影响，例如体外组织培养血管生成模型，基质胶塞血管生成模型，鸡绒膜尿囊血管生成模型，体内肿瘤血管生成模型，多种其他动物模型，等等。例如，可以在给药已知或候选miR-126抑制剂之前和之后，测定在一测试对象如小鼠中的新生血管形成的面积。在给药所述已知或候选miR-126抑制剂后，所述面积或新生血管形成的量减少则说明具有有效miR-126抑制剂的潜力。在一对象中观察和测定形成新生血管的面积大小的技术在本领域中是已知的，例如，绒膜新生血管形成的面积可以用检眼镜检查法观察。通过观察涉及血管生成的病理状态的改变或逆转也可推测出血管生成的抑制。例如，在ARMD中，视力损失的减缓、停滞或逆转可表明在绒膜中的血管生成被抑制。对于肿瘤来说，肿瘤生长减缓、停滞或逆转，或者肿瘤转移的减缓或停滞可以表明在肿瘤位点或其附近的血管生成被抑制。本申请中描述的筛选方法的这些或其他的变通方式对本领域的技术人员而言都是明显的。

用于测试的候选化合物可以简单地通过多种商业来源、分子文库(如小分子或反义寡核苷酸)获得，用“强力”来识别miR-126抑制剂。微小RNA抑制剂和微小RNA抑制剂的文库可以从商业来源获得，例如Ambion Inc.，dPharmaco和Exiqon，等等。筛选这样的抑制剂和抑制剂文库，包括组合生成的文库(如，肽文库)，是一种很快并且有效率的方法，可筛选大量相关(或不相关)化合物的活性。组合法还可通过对有活性但有其他缺陷的化合物进行建模，创造出第二、第三和第四代化合物，从而帮助更快地推进潜在药物的发展进化。

候选miR-126抑制剂可以包括天然产生的化合物的片段或部分，或者也可以是已知的但没有活性的化合物的活性组合。从天然来源，如动物、细菌、真菌、植物来源，包括叶子和树皮，以及海洋样本中分离到的化合物可以作为候选物，测试其是否含有潜在有效的药物成分。所述待筛选的药物成分还可以从化学组分或人造化合物种衍生或合成得到。因此，本发明识别的候选物质可以是，例如，多肽、多核苷酸、小分子抑制剂，或者可以从已知化合物/成分为起点通过理性药物设计而开发出的任何化合物或成分。

miR-126抑制剂的生产

本发明所述的基于核酸的miR-126抑制剂可以在体外通过化学合成的方法合成，使用本领域技术人员已知的标准的寡核苷酸合成方法。例如，可以使用制备合成寡核苷酸的标准技术来制备本发明所述的miR-126抑制剂，例如使用磷酸三酯、亚磷酸酯或亚磷酰胺等化学和固相技术，例如在EP266032中所描述的技术，其内容在此全文并入，或者通过如Froehler等(1986)和美国专利号5705629描述的脱氧核苷H-膦酸酯中间产物的技术，两篇参考文献都在此参考并入。已经公开了核酸合成的多种不同机制，例如，美国专利4,659,774，4,704,362，4,816,571，5,141,813，5,264,566，4,959,463，5,221,619，5,428,148，5,554,744，5,574,146，5,602,244，和5,583,013，每一篇都在这里参考并入。另外，可以从商业机构订购本发明的miR-126抑制剂，所述商业机构生产定制的寡核苷酸，包括适用于传递入细胞进行微小RNA抑制的修饰寡核苷酸。

此外，本发明所述的miR-126抑制剂可以在细胞中表达，例如通过一表达载体进行表达，该载体包括编码miR-126抑制剂的核苷酸序列，其可操作地连接于一适当的启动子。所述细胞可以是任何理想的细胞。在一种优选的实施方式中，所述细胞是内皮细胞、平滑肌细胞、血管细胞、HUVEC细胞、HMVEC细胞或多能干细胞(pluripotent stem cell)。在细胞中从表达载体表达核苷酸序列的方法在本领域是公知技术，可以无需过多实验就很容易地进行(请见，例如Couture et al.，Trends in Genetics 12：510，1996)。例如，所述表达载体可以是DNA质粒或病毒载体。表达寡核苷酸物质的病毒载体的构建可以基于，但不限于，腺相关病毒、逆转录病毒、腺病毒或甲病毒。在另一种实施方式中，基于polIII的构建子可以用于表达本发明的核酸分子(请见，例如，美国专利5,902,880和6,146,886)。用于表达miR-126抑制剂的载体可以使用任何适当的转染方法例如本申请中所述的那些方法，传递到细胞中，可以在靶细胞中维持或稳定整合到靶细胞的基因组中。另外，也可以使用可使本发明所述miR-126抑制剂瞬时表达的表达载体。这样的表达载体可以根据需要重复给药。

在某些实施方式中，本发明提供了转基因的非人类哺乳动物，其体细胞和/或生殖细胞包含本发明所述的核酸，其中所述核酸操作地连接于-启动子。在一种实施方式中，所述启动子是具有组成型活性的启动子或可诱导的启动子。在另一种实施方式中，所述启动子是细胞特异性的启动子。在另一种实施方式中，所述启动子是细胞特异性的启动子，其中所述启动子特异性针对的细胞是内皮细胞、平滑肌细胞、血管细胞、HUVEC细胞、HMVEC细胞或多能干细胞。

在本发明的某些实施方式中，通过在所述表达载体中包括标记物，可以在体外或体内识别含有本发明的核酸构建子的细胞。这样的标记物可以向所述细胞提供可识别的改变，从而允许对含有所述表达载体的细胞进行简便的识别。总的来说，选择标记物就是一种提供允许选择的性质的标记物。阳性选择标记物是指所述标记物的存在使得其被挑选，而阴性选择标记物是指所述标记物的存在使得其不被挑选。阳性选择标记物的一个例子就是药物抗性标记物。通常使用药物选择标记物可以帮助克隆和识别转化株/转染株，例如，提供对药物抗性的基因可用作选择标记物，所述药物包括，但不限于，新霉素、嘌呤霉素、潮霉素、DHFR、GPT、博来霉素、以及组氨醇等。除了这些可以提供一表型使得转化株/转染株可以基于实施的条件被区分出来的标记物之外，还可以使用其他种类的标记物，包括可以筛选的标记物如GFP或荧光素酶。另外，还可以使用可以筛选的酶，例如单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶(tk)或氯霉素乙酰转移酶(CAT)。本领域技术人员也会知道如何使用免疫标记物，例如，与FACS分析一起使用。使用的标记物并不重要，只要使用的标记物能够与本发明所述的miR-126抑制剂同时表达即可。可选择和可筛选的标记物的其他例子为本领域的技术人员所公知。

治疗的对象和方法

本发明的组分和方法可以在任何有需要的对象中，包括在有miR-126表达并且miR-126在血管生成中起作用的任何动物种属中，用于抑制血管生成。miR-126的序列在进化中高度保守，在人、大鼠、狗、鸡、斑马鱼和河豚中100％保守，如下文献中有描述Wang et al.，2008，Dev.Cell，15，p 261-271。因此，本发明的所述组分和方法可以用于抑制动物的血管生成，包括但不限于，哺乳动物、禽类和鱼类。

在一种优选的实施方式中，本发明所述的组分和方法用于抑制哺乳动物中的血管生成。在一种更优选的实施方式中，本发明所述的组分和方法用于抑制人的血管生成。本发明所述的组分和方法可以用于治疗任何涉及异常、过度或不必要的血管生成的状态，包括但不限于在本申请中所描述的这些状态。例如，在一种实施方式中，本发明所述的组分和方法用于在患有眼部状态的对象中抑制(或阻碍、延缓或逆转)血管生成，所述眼部状态包括但不限于，眼部新生血管形成、病理性眼部血管生成、脉络膜动脉硬化、年龄相关性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、早产儿视网膜病变、后葡萄膜炎、病理性近视或以上的任意组合。

除了用于治疗已有状态以外，本发明所述的miR-126抑制剂还可用于预防性给药从而预防或减缓疾病或功能失常的发生。在预防性应用中，可以将本发明所述的miR-126抑制剂给药于一对象，其容易患上涉及异常、过度或不必要的血管生成的功能失常或状态，或处于这样的危险中。

药物组分

本发明所述的miR-126抑制剂可以包含在任何药物成分中，其适用于向所选对象给药以及适合于所选的给药途径。例如，本发明所述的miR-126抑制剂可以通过制剂做成含有一种或多种药用可接受载剂的药物成分。在本申请中，术语“药用可接受载剂”包括，但不限于，与药物的给药相容的溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延缓剂，等等。这样的药物载剂的使用在本领域中是公知的(请见，例如Remington′s Pharmaceutical Sciences，17th Edition，1985，Publisher：Mack Pub.Co.，其内容在此参考并入)。

根据希望的给药途径和期望的释放效果，可以为本发明所述的药物成分选择不同的剂型。例如，适用于直接注射和非肠道给药的剂型可以包括无菌水溶液，其还可含有缓冲剂、稀释剂、防腐剂和其他适合的添加剂，适用于静脉注射的剂型中，可以控制溶质的总浓度来使得所述制剂等渗。还可以生产适用于缓释的制剂，例如当需要预防性或长期治疗时。本领域的技术人员无需过多实验就可以很容易地将本发明所述的miR-126抑制剂通过制剂做成适用于所选给药途径和所选释放效果的药物成分。

给药和传递

本发明所述的miR-126抑制剂，不管是以分离的寡核苷酸还是以表达载体的方式给药，都可以通过多种途径对一对象传递，包括但不限于，口服传递、非肠道传递、静脉内传递、肌肉内、皮下传递、腹腔内、胸腔内或心室内传递、吸入式传递、口服、鞘内注射、薄壁组织(parenchymal)、静脉内、鼻腔、口服、肿瘤内传递、眼内传递、皮肤传递，(包括眼部、鼻内和透皮传递)。

本发明所述的miR-126抑制剂还可以根据需要以单剂量或多剂量的方式给药，并且如果需要的话可以与其他的药物物质或治疗方案联用，例如，与其他用于抑制血管生成的治疗物质联用。例如，本发明所述的miR-126抑制剂可以与另一种用于抑制血管生成和/或治疗眼部疾病或癌症的物质或治疗方案(如化疗、放疗和/或手术)联合使用。

在优选的实施方式中，本发明所述的miR-126抑制剂被直接传递到有需要的细胞或组织，例如需要抑制血管生成的组织。例如可以将本发明所述的miR-126抑制剂直接传递到靶向的内皮细胞中，或者可以将其与-分子结合从而将所述miR-126抑制剂靶向定位至那些内皮细胞。在使用本发明所述的miR-126抑制剂用于抑制肿瘤血管生成的情况中，所述抑制剂可以被直接传递到所述肿瘤位点，例如通过直接向肿瘤内部输注或通过将所述抑制剂与一分子结合使所述miR-126抑制剂靶向定位至所述肿瘤。

在使用本发明所述的miR-126抑制剂用于治疗眼部状态的情况下，有多种方法可以将所述miR-126抑制剂直接传递到需要的部位，包括但不限于，通过眼内注射、通过向所述眼部的给定区室直接注射，例如玻璃体、角膜或视网膜，通过在眼部使用贴片、通过向眼部直接使用一软膏、喷剂或可滴入的液体。这样的成分可以包括粘液模拟物例如透明质酸、硫酸软骨素、羟丙基甲基纤维素或聚(乙烯醇)，防腐剂例如山梨酸、EDTA或氯化苄基铬，和常量的稀释剂和/或载剂。而且，本发明所述的miR-126抑制剂可以使用眼内植入剂来传递。这样的植入剂可以是生物可降解的和/或生物相容的植入剂，或可以是不可降解的植入剂。所述植入剂可以被插入眼部腔室，例如前房或后房，或可以植入巩膜、跨脉络膜空间，或玻璃体外的无血管形成的区域。在一种实施方式中，所述植入剂可以放置在无血管的区域，例如在巩膜上，从而使所述药物跨过巩膜渗透到治疗所需的位点，如眼内空间和眼部的黄斑。

在一种实施方式中，可以向从一对象中取出的细胞给药本发明所述的miR-126抑制剂，然后将所述细胞重新导入所述对象，即通过离体传递。这样的方法特别适用于表达载体的传递，但也可以用于传递寡核苷酸。这样的离体方法是本领域公知的。例如，犬的内皮细胞已经通过体外逆转录病毒基因转移的方法进行基因改造并转植入犬中(Wilson et al.，1989)，尤卡坦小种猪的内皮细胞已经在体外用逆转录病毒转染并用双气囊导管转植入动脉(Nabel et al.，1989)。可以使用的适合的方法几乎包括任何将核酸传递到细胞的方法，包括，但不限于，转染(Wilson et al.，1989，Nabel et al，1989)、注射(请见，例如，美国专利号5,994,624，5,981,274，5,945,100，5,780,448，5,736,524，5,702,932，5,656,610，5,589,466和5,580,859)、包括微注射(请见，例如，Harland and Weintraub，1985；美国专利号5,789,215)、电穿孔(请见，例如，美国专利号5,384,253；Tur-Kaspa et al.，1986；Potter et al.，1984)、磷酸钙沉淀法(请见，例如，Graham and Van Der Eb，1973；Chen and Okayama，1987；Rippe et al.，1990)；使用DEAE-右旋糖酐随后用聚乙二醇(请见，例如，Gopal，1985)、用直接声波装载法(sonic loading，请见，例如，Fechheimer et al，1987)、脂质体介导的转染(请见，例如，Nicolau and Sene，1982；Fraleyet al.，1979；Nicolau et al.，1987；Wong et al.，1980；Kaneda et al.，1989；Kato et al.，1991)和受体介导的转染(请见，例如，Wu and Wu，1987；Wu and Wu，1988)、微发射轰击(请见，例如，PCT申请号WO 94/09699和95/06128；美国专利号5,610,042；5,322,7835,563,055，5,550,318，5,538,877和5,538,880)、与碳化硅纤维搅拌(Kaeppler et al.，1990；美国专利号5,302,523和5,464,765，每一篇都在此参考并入)、由干燥/抑制介导的DNA摄入(Potrykus et al.，1985)，和/或这些方法的任意组合。上述的某些方法也可以用于直接向所述对象传递本发明所述的miR-126抑制剂，即无需先取出所述细胞再在离体条件下向所述细胞提供所述miR-126抑制剂。

剂量和有效量

本发明所述的miR-126抑制剂对一对象的给药量应当有效达到所需的目的，例如给药的量可有效抑制miR-126的活性功能或给药量可有效抑制血管生成。本领域技术人员可以很容易地确定合适的给药剂量，通过考虑例如所述对象的身材和体重；新生血管形成或疾病侵入的程度；所述对象的年龄、健康状况和性别；所述给药途径；以及所述给药是局部的还是系统性的，以及通过使用体外模型或使用实验动物等作为体内模型进行测试。

实施例

下面描述的实施例的提供，是为说明本发明的各方面，而不是为限制本发明。在以下实施例中，括号中的数字是指在该实施例末尾处列出的参考文献的编号。

实施例1

微小RNA(miRNA)是一大类非编码RNA，其具有大约22个核苷酸的长度，通过与mRNA的3’UTR区部分互补的序列相结合，对mRNA的翻译进行负调控。它们调控基本的细胞功能包括增殖、分化和死亡。现在看来，miRNA表达异常是人类疾病如癌症、糖尿病和心脏病的共同特点。本实施例中描述的结果显示，通过在新生儿眼睛中用反义寡核苷酸抑制miR-126，可抑制视网膜的血管形成。这些结果可以用于治疗失明的共同成因，以及可能地用于治疗其他涉及血管形成增加或过度的疾病和状态。

从人脐静脉细胞(HUVEC)和人微血管内皮细胞(HMVEC)中克隆miRNA并测序，以确定人内皮中的miRNA的表达谱(表2)。miR-126是文库中最多的miRNA之一(在HUVEC中是6％，在HMVEC中是12％)，并且远多于miR-126*的表达。我们通过核酸印迹(Northernblotting)确证，miR-126在内皮中高度表达但在相邻细胞种类如平滑肌细胞中却没有高度表达(图1)。另外，据报道，通过原位杂交发现miR-126在血管组织中特异性表达(1，2)。miR-126在内皮细胞中的表达水平以及其对血管组织的特异性引导我们对miR-126在血管生成中的功能进行鉴定。

表2从内皮细胞中克隆到的miRNA

眼部新生血管形成是多个年龄组失明的一个共同成因：例如儿童中的早产儿视网膜病变、劳动年龄成人中的糖尿病性视网膜病变以及老年人中的年龄相关性黄斑变性。原则上，可以改善眼部的破坏性的血管生成，通过直接抑制新生血管形成或者通过控制血管减少，从而减少导致新生血管形成的缺氧刺激。在小鼠眼中建立视网膜病变模型，通过氧气诱发血管减少，促使缺氧诱发的视网膜病变，从而允许评价视网膜血管减少、受伤后血管重新生长和病理性血管生成(3)。用这种小鼠模型来确定miR-126在眼部新生血管形成中是否起作用。

简单地说，出生后7天的C57/BL6/129S幼鼠在75％的氧气中暴露5天。在出生后第12天，对小鼠的一只眼睛进行玻璃体内注射200pmol miR-126的反义的2’-O-甲基寡核苷酸(2’-O-Me miR-126)，对另一只眼睛注射对照2’-O-甲基寡核苷酸(对照)。所有的寡核苷酸都购自Dharmacon。在出生后第17天对小鼠实施安乐死，视网膜用GS-IB4凝集素进行整体染色。用Zeiss LSM510共聚焦显微镜捕捉图像，并由一独立的有经验的观察者无标记地观察。该观察者识别出玻璃样的区域(初生的血管结构)，血管闭合和视网膜前的新生血管丛。抑制miR-126导致血管丛显著减少，并且也减少了血管闭合区域(图2-4)。

因此，通过反义寡核苷酸抑制miR-126可以具有治疗意义。miR-126抑制性的寡核苷酸可以用于单独治疗或与现有使用的血管生成抑制剂如抗VEGF抗体进行联合治疗。

实施例1的参考文献

1.Kloosterman WP，et al.In situ detection of miRNAs in animal embryos using LNA-modified oligonucleotide probes.Nat Methods.2006 Jan；3(1)：27-9.

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3.Smith，L.E.et al.Oxygen-induced retinopathy in the mouse.Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.35，101-111(1994).

实施例2

这里我们显示，在斑马鱼中，内皮细胞特异性的miR-126支持发育中的血管进行适当组装，提示miR-126调控新生的新血管排列成为稳定的血管结构。为支持这个观点，我们在早产儿视网膜病变(ROP)的氧气诱导视网膜病变小鼠模型中显示，抑制miR-126可通过把异常血管结构校正为成熟血管结构，从而消除病理性新生血管形成。我们的结果显示，用反义寡核苷酸抑制miR-126可以对病理性的眼部血管生成进行治疗干预。

VEGF-A及其受体在血管生成中发挥核心作用，近年来VEGF-A的中和抗体已被证实在年龄相关性黄斑变性(ARMD)中可有效恢复视力。但是，越来越多的证据表明，有一群病人对这些疗法反应不佳。所以，有必要开发不是着眼于直接抑制VEGF-A通路的补充疗法。微小RNA开始作为基因表达的新的负调控分子显现。它们已经成为受关注的潜在治疗靶点，因为通过使用拮抗的反义寡核苷酸可以很容易地抑制它们。已经有许多研究在寻找参与血管生成通路的miRNA，包括miR-126(1-6)。我们发现，内皮特异性的miR-126调控在发育和疾病中体内的血管生成。我们发现，在斑马鱼中特异性地抑制miR-126会导致胚胎发育中的血管生成障碍。在氧气诱导的视网膜病变的小鼠模型中抑制了病理性的血管生成。这些结果显示，miR-126在发育中通过稳定新生血管对血管形成发挥重要的作用，在疾病状态下例如在早产儿的缺血诱导的视网膜病变中，miR-126对血管的芽生起重要作用。

材料和方法

氧气诱导的视网膜病变模型

出生后7天的C57/BL6/129S幼鼠在75％的氧气中暴露5天。在出生后第12天，对小鼠的一只眼睛进行玻璃体内注射200pmol miR-126的反义的2’-O-甲基寡核苷酸(2’O-MemiR-126)，在平行对照的眼睛中注射对照2’-O-甲基寡核苷酸(对照)。在出生后第17天对小鼠实施安乐死，将视网膜用GS-IB4凝集素进行整体染色。用Zeiss LSM510共聚焦显微镜捕捉图像，并由一独立的有经验的观察者做无标记观察。该观察者识别出玻璃样的血管结构，血管闭合和视网膜前的新生血管丛，类似于之前描述过的技术(7)。

斑马鱼染色和吗啉核酸微注射

吗啉核酸来自Gene Tools LLC公司，溶解在水中成8.69ng/nl浓度。将吗啉核酸注射入单细胞或双细胞阶段的胚胎，每个胚胎使用0.5ng到20ng的剂量，一次注射2.3nl的MO溶液。miR-126MO：5’CGCATTATTACTCACGGTACGA(SEQ ID NO.7是成熟miR-126miRNA的反义物。注意，SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.6相同，只是在SEQ ID NO.7中是T(胸腺嘧啶核苷酸)残基的位置在SEQ ID NO.6中是U(尿嘧啶核苷酸)残基。VEGF吗啉核酸VEGF-AMO：5’GTATCAAATAAACAACCAAGTTCAT(SEQ ID NO.8)是翻译阻断剂(8)。每个胚胎被注射了：溶于2.3nl体积的20或7.5ng的miR-126和/或0.5ng的VEGF MO。对多个批次的同胞组进行注射，并在受精后24和48小时(hpf)分析表型。

表达可诱导miR-126的HEK293细胞

通过对miR-126的位置进行PCR扩增，进行限制性酶切并连接入pFRT/TO，制得pFRT/TO/miR-126。按照制造商(Invitrogen)的说明制得稳定表达miR-126的HEK293细胞。简单的说，在添加了10％FBS、100单位/ml青霉素、100μg/ml链霉素、5μg/ml的杀稻瘟菌素和100μg/ml博来霉素的Dulbecco’s modified Eagle’s培养液中培养Flp-In T-Rex-293细胞。用pFRT/TO/miR-126和pOG44(Invitrogen)共同转染细胞。将博来霉素换成100μg/ml的潮霉素以筛选整合的细胞。通过核酸杂交法确证miR-126的表达。

双荧光素酶实验

通过将预测的miR-126靶点(www.targetscan.org)的3’UTR克隆入psicheck2载体(Promega)中，制得报告质粒。引物在表3中列出。以上描述的HEK293细胞在96孔板(40,000细胞/孔)中用100ng报告psiCHECK载体和Lipofectamine2000(Invitrogen)进行转染。转染15小时后裂解细胞，用Dual-Glo荧光素酶实验系统(Promega)按照制造商的说明在SpectraMax M2读板仪上分析。

表3.引物序列

基因	正向引物5’-3’	反向引物5’-3’
			FBXO33	ccctagcaacaagtcactgga	tttaacactaaaagtagtcatgcttca
CDNK2AIP	tgtgtccaaaatatcactgcatacaa	gaaaattgaagggaatcgctttt
			AKAP13	acagaaccgcttaccaagaactg	ctggatcaagttctggcctctaa
IRS1	tggtacgatgcatccatttc	atggtgggaatagagcagga
			PFH15	ggtcacttccaccactggtaa	caagtgctgagactgctgga
PLK2	atggaccctatgggactcct	ttttcatactctttattgccaacg
			SPRED1	aatggtccagtgccaaaatg	acggcaaaatcttagcagca

结果和讨论

在斑马鱼胚胎中敲低miR-126削弱了功能稳定的新生血管的形成

我们用斑马鱼作为模式生物研究了miR-126在体内的功能。我们使用了转基因Tg(fli1:EGFP)y1斑马鱼，其在血管特异性的fli1启动子控制下表达GFP，以促成对血管系统的观察。我们用对miR-126反义的吗啉核酸来抑制所述miRNA。吗啉核酸(MO)已经广泛用于斑马鱼中研究mRNA的翻译抑制以及剪接抑制。最近它们也被用于阻断miRNAs9-11。在单细胞或双细胞阶段时向胚胎中注射入抗miR-126的MO，并在受精后24和48小时(hpf)进行分析。miR-126MO的表型外显率呈剂量依赖性。在10ng时，大多数胚胎具有相对正常的形态。但是，在15ng时，74.5±10.2％的胚胎显示出了“血管生成表型”，节间血管变短并出现分支缺陷(图6C)。为考察miR-126是否与VEGF-A在基因水平上(genetically)相互作用，我们共同注射了抗miR-126MO(5ng)+VEGF MO，所注射的剂量在单独注射时不会导致血管生成表型(分别为7.5ng和0.5ng)。联用导致了血管生成表型，其导致了比单用高剂量的miR-126MO更加显著的表型(图5B&5C)。缺陷的或完全消失的芽生干扰了节间血管的发育，并且在观察过程中(直到72hpf)没有血流通过这些血管。

在小鼠视网膜中通过抑制miR-126来阻碍血管生成

在哺乳动物中已经通过使用反义寡核苷酸来抑制miRNA功能(12，13)。许多研究描述了用盐水剂型的裸siRNA以修饰或者未修饰的形式直接向多种组织进行体内给药(综述请见(14))。在两种小鼠眼病模型中，向玻璃体内注射靶向作用于VEGF-A或VEGF受体的siRNA，成功降低了新生血管的形成(15)。双链抗VEGF-A siRNA目前在进行抑制脉络膜新生血管形成的临床实验，但是关于其是否只是通过其预期的靶点起效现在还有争议(16)。因此，单链RNA，如miR-126抑制剂，也许是有吸引力的治疗替代物。

在小鼠中建立眼部新生血管形成的模型，通过氧气诱发血管减少，促使缺氧诱发的反常的血管形成，从而允许评价视网膜血管减少、受伤后血管重新生长和病理性血管生成(17)。通过用反义的2’-O-甲基寡核糖核苷酸(2’-O-Me)抑制miR-126，与对照2’-O-Me相比，其导致血管丛显著减少且血管闭合面积也减少(图6A&B)。与胆固醇基团相连的反义寡核苷酸已经被证明在系统给药时可穿透细胞(12)。我们也测试了具有这样化学修饰的miR-126抑制剂，并发现了相似的结果。氧气诱导的视网膜病变模型模拟了在糖尿病性视网膜病变和ROP中发生的缺血性疾病。因此，我们的结果对病理性的眼部新生血管形成有直接的临床意义。另外，近期的证据也表明，miR-126不直接抑制VEGF-A或VEGF受体通路(5)。因此，miR-126抑制性的寡核苷酸有望作为单用的治疗物质或者也可能与现有VEGF-A抗体联用。

对潜在的miR-126靶点进行体外靶点确证

使用TargetScan计算机化的miRNA靶点预测来识别候选miR-126的mRNA靶点。为确证这些潜在的靶点，我们使用了标准的双荧光素酶实验(18)(见材料和方法)。这些实验在表达可诱导的miR-126的HEK293细胞中进行。在miR-126阳性和阴性的细胞中转染入报告构建子，并测试荧光素酶活性。在表达miR-126的细胞中，所选的3’UTR中有5个都表现出了海肾荧光素酶的下调(图6C)。这些靶点中有几个与细胞生存相关，如CDKN2AIP(CARF)一种p53稳定基因(19)，PLK220，胰岛素受体底物1(IRS1)(21，22)。值得一提的是，潜在的靶点SPRED1被指出与血管内皮发育相关。SPRED1通过负调控VEGF-C23从而抑制淋巴内皮细胞增殖。测试淋巴内皮中miR-126的表达以及考虑将miR-126作为血管内皮的特异性标记物会很有启发。另外，SPRED1也被证明可通过有丝分裂原激活的蛋白激酶通路(MAPK)抑制细胞运动和转移(24)并且进一步通过ERK通路调控造血细胞的增殖(25)。

实施例2的参考文献

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Claims (45)

1.一种在有需要的对象中抑制血管生成的方法，所述方法包括向所述对象给药有效量的一miR-126的抑制剂。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述对象患有选自下组的一种状态：眼部新生血管形成、早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性、后葡萄膜炎、病理性近视、脉络膜动脉硬化、类风湿性关节炎、牛皮癣和癌症。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述对象是哺乳动物。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述对象是人。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述miR-126的抑制剂是基于核酸的抑制剂。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述基于核酸的抑制剂是反义寡核苷酸。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)或锁核酸(LNA)。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括吗啉核酸或拮抗核酸。

9.如权利要求5所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一能够与SEQ ID.NO.1或SEQ ID.NO.2形成双链体的核苷酸序列。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一选自下组的核苷酸序列：SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5和SEQ ID.NO.6。

11.一种在有需要的对象中治疗涉及血管生长过度的眼部疾病的方法，所述方法包括向所述对象给药有效量的miR-126的一抑制剂。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述眼部疾病选自下组：眼部新生血管形成、早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性、后葡萄膜炎、病理性近视和脉络膜动脉硬化。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述对象是哺乳动物。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述对象是人。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述miR-126的抑制剂是基于核酸的抑制剂。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述基于核酸的抑制剂是反义寡核苷酸。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)或锁核酸(LNA)。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括吗啉核酸或拮抗核酸。

19.如权利要求15所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一能够与SEQ ID.NO.1或SEQ ID.NO.2形成双链体的核苷酸序列。

20.如权利要求15所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一选自下组的核苷酸序列：SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5和SEQ ID.NO.6。

21.如权利要求11所述的方法，其中所述抑制剂通过眼内给药。

22.一种在一细胞中减少miR-126的量的方法，所述方法包括用有效量的一miR-126的抑制剂接触一细胞。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述细胞在一动物中。

24.如权利要求22所述的方法，其中所述细胞在体外。

25.如权利要求22所述的方法，其中所述细胞是内皮细胞。

26.如权利要求22所述的方法，其中所述miR-126的抑制剂是基于核酸的抑制剂。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述基于核酸的抑制剂是反义寡核苷酸。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)或锁核酸(LNA)。

29.如权利要求27所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括吗啉核酸或拮抗核酸。

30.如权利要求26所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一能够与SEQ ID.NO.1或SEQ ID.NO.2形成双链体的核苷酸序列。

31.如权利要求26所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一选自下组的核苷酸序列：SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5和SEQ ID.NO.6。

32.一种在细胞中抑制miR-126表达的方法，所述方法包括用有效量的miR-126的一抑制剂接触一细胞。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述细胞在一动物中。

34.如权利要求32所述的方法，其中所述细胞在体外。

35.如权利要求32所述的方法，其中所述细胞是内皮细胞。

36.如权利要求32所述的方法，其中所述miR-126的抑制剂是基于核酸的抑制剂。

37.如权利要求36所述的方法，其中所述基于核酸的抑制剂是反义寡核苷酸。

38.如权利要求37所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、2’-修饰的核苷酸、硫代磷酸酯连接的脱氧核糖核苷酸、肽核酸(PNA)或锁核酸(LNA)。

39.如权利要求37所述的方法，其中所述反义寡核苷酸包括吗啉核酸或拮抗核酸。

40.如权利要求36所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一能够与SEQ ID.NO.1或SEQ ID.NO.2形成双链体的核苷酸序列。

41.如权利要求36所述的方法，其中所述基于核酸的miR-126的抑制剂包括一选自下组的核苷酸序列：SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5和SEQ ID.NO.6。

42.一种分离的核酸，其含有一可与SEQ ID.NO.1或SEQ ID.NO.2形成双链体的核酸序列。

43.一种分离的核酸，其含有一选自下组的核酸序列：SEQ ID.NO.4、SEQ ID.NO.5和SEQ ID.NO.6。

44.一种药物成分，其含有如权利要求42或43所述的任一核酸以及一种药用可接受载剂。

45.一种表达载体，其含有操作地连接于一启动子的如权利要求42或43所述的任一核酸。

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