CN114848653B - RORa蛋白及其激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物医药领域,涉及DNA损伤修复药物,具体涉及RORa蛋白及其激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用。本方案通过大量体内实验证明RORa蛋白在激活的情况下,可以加速细胞急性DNA损伤修复,特别是可以有效缓解γ射线辐照引起的DNA损伤,加速受损细胞的DNA自我修复,可应用于放疗后的DNA修复保护,对于放射线损伤具有保护性作用。本方案的RORa蛋白激动剂可以解决肿瘤放疗过程中出现大量不良反应的技术问题,进而提升放疗效果。本方案的依赖于RORa蛋白的DNA修复方案,作用靶点明确,并且RORa蛋白激动剂毒性作用小,是一种安全、高效和具有良好应用前景的药物。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药领域,涉及DNA损伤修复药物,具体涉及RORa蛋白及其激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用。
背景技术
肿瘤放射治疗,简称放疗,就是用放射线治疗癌症。放疗已经经历了一个多世纪的发展历史。在伦琴发现X线、居里夫人发现镭之后,很快就分别用于临床治疗恶性肿瘤,直到目前放射治疗仍是恶性肿瘤重要的局部治疗方法。目前,大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗,约有40%的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等,是有一束粒子或者携带能量的波,它可以毁坏基因(DNA)和细胞中的一些分子。放射线(电离辐射)可以用来杀死癌细胞以及消除肿瘤,但是,肿瘤放射治疗会有诸多不良反应,常见的放射全身反应多在放疗的初期和末期发生,包括恶心、呕吐、头晕、乏力,部分会出现血细胞下降、脱发等。产生上述不良反应的原因在于,放射性治疗中电离辐射会引起的各种细胞(包括正常细胞)的各种类型的DNA损伤。其中,双链断裂(DSB)是最有害的DNA损伤,如果不加以修复,在杀伤肿瘤细胞的同时也可能会对机体正常细胞的存活造成严重影响。
急性DNA损伤是指由电离辐射、DNA毒性化合物(化疗药物)、病毒诱变剂等迅速引起DNA双链断裂、碱基突变、碱基插入和碱基缺失,急性DNA损伤会导致DNA损伤迅速堆积,短时间内导致细胞正常功能丧失或死亡。相对于急性DNA损伤而言,慢性DNA损伤则主要包括DNA的自发性损伤(DNA复制错配、碱基异构、脱氨),一般是活性氧等对DNA造成的程度较低的损伤。慢性DNA损伤通过长时间积累,导致细胞发生不可逆功能丧失或死亡。在化疗过程中,细胞(包括正常细胞)在受到一定强度的放射线照射的情况下,细胞的DNA会发生急性损伤,上述急性DNA损伤的类型可以是DNA双链断裂、DNA单链断裂(SSB)、碱基突变、核酸缺失和插入等。如果正常细胞的急性DNA损伤不能有效修复(未修复或者错误修复),会导致染色体畸变、基因组不稳定或细胞死亡。因此,加强对急性DNA损伤修复的研究,研发可以实现相关功能的药物,可以治疗或者缓解由于放疗造成的DNA损伤,对抑制癌症发生和发展、提升放疗的效果具有极大地应用价值。
发明内容
本发明意在提供RORa蛋白在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,用以解决肿瘤放疗或化疗过程中会出现大量不良反应的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
RORa蛋白在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,所述RORa蛋白处于激活状态。
本方案的原理及优点是:
RORa蛋白为维甲酸相关的孤儿受体a(RAR-relatedorphan receptor a,RORa),是胞内转录因子且属于核受体亚家族。RORa蛋白处于激活状态具体是Rora蛋白量上有提高,有更多的核定位以及下游调控基因激活。细胞中的RORa蛋白表达量上调时,可以增强细胞的DNA修复进程。在细胞受到较大剂量的遗传毒性物质作用时,RORa蛋白的表达量上调可以通过加强DNA修复的方式,缓解上述遗传毒性物质对细胞造成的伤害。其中,遗传毒性物质包括但不限于电离辐射、DNA毒性化合物(化疗药物)和病毒诱变剂等。急性DNA损伤的类型包括但不限于DNA双链断裂、DNA单链断裂(SSB)、碱基突变、核酸缺失和插入等。
在本方案中,发明人通过对比研究辐射前后的血液干细胞(造血干细胞,HSCs)的关键蛋白情况差异,以及检测DNA损伤情况,首次发现RORa参与HSCs的急性DNA损伤修复。现有报道中显示,RORa蛋白介导的信号通路可以影响缺氧信号传导、调节胆固醇代谢和脂肪生成等通路。尚未有RORa蛋白参与DNA损伤修复的相关报道。发明人进而利用了该新发现进行了急性DNA损伤修复剂的开发,将RORa蛋白作为药物作用的靶点,通过调控其表达量的方式来实现对急性DNA损伤修复的调控。
DNA损伤修复的失调是许多癌症发生、发展的重要机制。在细胞内,从最基础结构的碱基损伤到磷酸二酯键的断裂,DNA损伤经过长时间积累后可能导致癌症的发生。DNA损伤修复不仅是许多癌症发生、发展的重要机制,也是放疗、化疗及其他治疗方式效果欠佳的重要原因。在放疗过程中,放射线引起的细胞DNA损伤而导致正常组织器官的功能损伤,导致严重的放疗后副作用。已有研究表明低剂量γ射线辐照后细胞DNA损伤显著增加,虽然随着时间的递增细胞的DNA损伤得到一定的修复,但是放疗是一个连续的多次辐照的过程,其中DNA损伤对细胞的影响远远要大的多。所以很有必要针对放射线治疗采用化学药物治疗方案来改善不良反应。
本方案提供RORa蛋白在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,通过上调RORa的方式,可以加速细胞急性DNA损伤修复,特别是可以有效缓解γ射线辐照引起的DNA损伤,加速受损细胞的DNA自我修复,可应用于放疗以及射线辐照后的DNA修复保护,对于射线损伤具有保护性作用。
进一步,所述急性DNA损伤修复剂用于修复造血干细胞中的急性DNA损伤。
采用上述技术方案,激活或者上调RORa蛋白这一转录因子,对γ射线辐照诱导的HSCs的DNA损伤具有良好的修复作用。发明人利用免疫荧光技术以γH2AX作为DNA损伤的相关指标,并利用碱性彗星实验以橄榄矩和尾巴DNA百分比统计分析γ射线辐照后DNA断裂的情况。实验数据显示,腹腔注射了上调RORa蛋白的试剂的小鼠的DNA损伤修复能力更强。
我们都知道在放疗后,由于射线引起的细胞DNA损伤而导致正常组织器官的功能损伤,导致严重的放疗后副作用。在血液系统肿瘤中,放疗更是作为常规的肿瘤治疗手段。HSCs能够分化形成血液系统各谱系细胞,采用本方案的方法,加速HSCs在放疗后的DNA损伤修复、恢复其正常功能,对于快速恢复血液系统各谱系细胞及维持其正常功能、降低放疗的毒副作用具有重要的临床意义。
进一步,所述急性DNA损伤包括DNA双链断裂。
采用上述技术方案,激活RORa蛋白对DNA双链断裂这一类DNA损伤有较好的修复作用。DNA损伤会激活DNA损伤反应(DDR)。其中,DNA双链断裂DSB的形成触发许多因素的激活,包括组蛋白变体H2AX的磷酸化,产生γH2AX。H2AX的磷酸化在DDR中起关键作用,并且是在包含受损染色质的位点组装DNA修复蛋白以及激活阻止细胞周期进程的关卡蛋白所必需的。DNA双链断裂是一种较为严重的DNA损伤,如果能有效修复此类损伤,对维持正常细胞功能、防止放疗过程中的不良反应发生可起到有效促进作用。
进一步,RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用。
采用上述技术方案,发明人经过大量实验研究,从小鼠的细胞功能损伤和RORa蛋白激动剂对细胞损伤修复表型恢复机理出发,利用如免疫荧光检测和彗星电泳检测等DNA损伤等现有技术中的成熟手段,证明了RORa蛋白激动剂对治疗小鼠DNA损伤效果显著。本发明正是基于RORa蛋白激动剂的新功能发现,而采用了新的缓解放疗不良反应和提升放疗效果的治疗方案,给未来的药物治疗提供极大可能。其中,RORa蛋白激动剂是指一切用于激活RORa蛋白的物质。
进一步,所述RORa蛋白激动剂包括胆固醇硫酸酯及其盐。
采用上述技术方案,通过使用胆固醇硫酸酯及其盐激活RORa,可有效修复HSCs的急性DNA损伤。胆固醇硫酸酯及其盐是一种成分简单、作用机制明确且安全有效的RORa蛋白激动剂,是RORa蛋白的天然配体。
本发明经过大量实验研究,从小鼠的细胞功能损伤和胆固醇硫酸酯及其盐对细胞损伤修复机理出发,利用如免疫荧光检测和彗星电泳检测等DNA损伤等现有技术中的成熟手段,证明了硫酸胆固醇类化合物对治疗小鼠DNA损伤效果显著。本发明正是基于化学药物的新功能发现,而采用了新的缓解放疗不良反应和提升放疗效果的治疗方案,给未来的药物治疗提供极大可能。
除此之外,胆固醇硫酸酯及其盐是胆固醇硫酸酯类化合物,是人体血浆中已知的最重要的甾醇硫酸酯(盐)之一,胆固醇硫酸酯及其盐是一种重要的调节分子。胆固醇硫酸酯及其盐是细胞膜的一种成分,它具有稳定作用,例如,保护红细胞免受渗透溶解和调节精子获能;胆固醇硫酸酯及其盐可以调节丝氨酸蛋白酶的活性(例如参与凝血、纤溶和表皮细胞粘附的酶)。胆固醇硫酸酯及其盐作为RORa激动剂的促进急性DNA损伤修复的作用是发明人首次发现,胆固醇硫酸酯及其盐可通过RORa启动下游的DNA修复通路。硫酸胆固醇类化合物本身就是生物体内大量存在的物质,其毒性作用小,是一种安全、高效和具有良好应用前景的药物。
胆固醇硫酸酯(CAS:1256-86-6),是胆固醇磺化后的产物。磺化是胆固醇及其衍生物、胆汁酸、维生素D和类固醇的重要修饰方式,通常小分子的磺化被认为与该分子的代谢以及生物转化有关,但是,发明人通过大量研究发现胆固醇磺化后形成的胆固醇硫酸酯具有修复血液干细胞DNA损伤的功能,而上述功效是现有技术中未曾发现和报道。除了胆固醇硫酸酯本身,其盐形式也具有相应功效(例如胆固醇硫酸酯钠盐,CAS:2864-50-8),也可以用于修复HSCs的急性DNA损伤。
进一步,所述RORa蛋白激动剂对小鼠的给药方式为腹腔注射。
采用上述技术方案,通过腹腔注射对小鼠进行给药,药物可快速作用于小鼠,实现其对DNA损伤修复的促进作用。
进一步,所述RORa蛋白激动剂的单次给药剂量为25mg/kg·bw。
采用上述技术方案,上述给药剂量既能保证药物会对动物体产生DNA损伤修复促进作用,同时不会影其药物对动物体的毒性作用。
进一步,所述RORa蛋白激动剂的给药次数为三次,所述RORa蛋白激动剂的给药频率为每12h给药一次。
采用上述技术方案,多次给药可保证实验动物的血药浓度在较长时间段内处于较高水平,从而保证了药效的发挥。并且,分批次多次给药,既能保证小鼠接受到足够的药物剂量,又能保证药物不会由于剂量过大而引起毒性作用。
进一步,将所述RORa蛋白激动剂配制成注射剂,所述注射剂包括RORa蛋白激动剂、吐温80和磷酸盐缓冲液。
采用上述技术方案,吐温80和磷酸盐缓冲液是现有技术中常用的助剂,有助于硫酸胆固醇类化合物在注射剂中的充分分散和乳化,进而提高硫酸胆固醇类化合物生物利用度。
附图说明
图1展示了实验例1的γH2AX的荧光免疫检测的显微图片。
图2展示了实验例1的γH2AX灶点的数量随时间变化的曲线图。
图3展示了实验例1的γH2AX灶点以及平均荧光强度的柱状统计图。
图4展示了实验例1的辐照后RORa蛋白的荧光免疫检测的显微图片以及荧光强度统计图。
图5展示了实验例1的辐照后不同时间段具有代表性的小鼠HSCs的碱性彗星结果。
图6展示了实验例1的彗星分析软件分析各时间段实验组与对照组小鼠HSCs的彗星尾部DNA百分比(数据表示方法为:Mean±SEM,n=4,~80个细胞,使用The Mann Whitney检验评价显著性,图像从上至下依次为1h、2h和6h)。
图7展示了实验例1的彗星分析软件分析各时间段实验组与对照组小鼠HSCs的彗星尾部橄榄矩(数据表示方法为:Mean±SEM,n=4,~80个细胞,使用The Mann Whitney检验评价显著性)。
图8展示了实验例2的RORa基因敲除后的γH2AX的荧光免疫实验结果。
图9展示了实验例2的RORa基因敲除后的γH2AX灶点的统计图。
图10展示了实验例2的RORa基因敲除后的γH2AX的荧光强度统计图。
图11展示了实验例2的RORa基因敲除后的具有代表性的HSCs的碱性彗星图(4周)。
图12展示了实验例2的RORa基因敲除后的具有代表性的HSCs的碱性彗星图(8周)。
图13展示了实验例2的RORa基因敲除后的具有代表性的HSCs的碱性彗星图(12周)。
图14展示了实验例2的RORa基因敲除后的彗尾DNA百分比测量结果图(4周)。
图15展示了实验例2的RORa基因敲除后的彗尾DNA百分比测量结果图(8周)。
图16展示了实验例2的RORa基因敲除后的彗尾DNA百分比测量结果图(12周)。
图17展示了实验例2的RORa基因敲除后的彗星电泳的橄榄矩统计图。
图18展示了实验例3的P53蛋白免疫荧光实验结果。
图19展示了实验例3的ATM蛋白免疫荧光实验结果。
图20展示了实验例3的PARP1蛋白免疫荧光实验结果。
图21展示了实验例3的DNA修复相关基因的Hallmark分析结果。
图22展示了实验例3的P53通路相关基因的Hallmark分析结果。
具体实施方式
实施例1:
本方案使用的胆固醇硫酸酯类化合物(Cholesteryl sulfate,简称CS)具体为胆固醇硫酸酯钠盐(CAS:2864-50-8),分子式参见式(Ⅰ)。
(1)CS溶液的制备:将CS溶于DMSO,制备浓度为50mg/ml的CS储液。CS工作液是将CS储液稀释为5mg/ml形成。使用CS工作液配制CS组待测试剂(注射剂),其成分为:CS工作液100μL、吐温80 20μL和PBS 880μL(PBS即为现有技术中常规磷酸缓冲盐溶液)。并同时配制NC组对照试剂(安慰剂),其成分为:DMSO 100μL、吐温80 20μL和PBS 880μL。
(2)实验方案:
本方案采用C57BL6小鼠(8-12周龄)进行体内实验,该小鼠品种为现有技术中常规实验用小鼠,具有品系稳定和易于繁殖的优点,小鼠体重为20g-25g左右,喂养标准饲料,自由饮水,控制室温(24±2℃),湿度为50%-60%,通风良好。每日交替进行光照与黑暗各12小时。具体过程如下:
实验组(CS组):小鼠腹腔注射CS组待测试剂,剂量为每20g体重使用100μL CS组待测试剂,即每次腹腔注射剂量为25mg/kg·bw。
对照组(NC组):小鼠腹腔注射NC组对照试剂,剂量为每20g体重使用100μL NC组对照试剂。
在实验组和对照组中,腹腔注射均进行三次(每12h注射一次,连续注射三次)。
完成上述腹腔注射操作之后,使用2Gy剂量的γ射线辐照实验组和对照组的小鼠(放射源Se137;放射源特征:662KeV;HVT:6.5mm;TVT:21mm;dose rate:5.597Gy/min),并在不同时间段(辐照后1h,2h,6h)检测小鼠HSCs(造血干细胞)的DNA损伤情况。完成相应的辐射处理之后,将小鼠处死,利用流式分选技术分选出小鼠HSCs(造血干细胞)。首先制备骨髓中单细胞悬液:取上述处理后的小鼠(将同样处理的多只小鼠骨髓混合,以获得足够的样本),断颈处死,在75%的酒精溶液中浸泡5min;用手术剪刀轻轻剪开小鼠下肢的皮下以及肌肉组织,取双侧大腿和小腿;用1mL的注射器大约1mL的PBS冲洗大腿和小腿的骨髓腔中,收集冲洗液,此步骤重复两次(同龄同样处理的三只小鼠骨髓混合);收集骨髓腔中冲洗液的液体到50mL的离心管中;用红细胞裂解液裂解20min,50g,离心3min;用血球计数板计数后,加入相应的流式抗体,4℃孵育20min;用PBS洗两次,加到流式管中,上机进行检测,通过流式分选获得小鼠HSCs。
实验例1:
(1)免疫荧光检测(γH2AX)
在γ射线照射之后,小鼠细胞中DNA发生一定损伤,包括DNA双链断裂(DSB)。DNA损伤会激活DNA损伤反应(DDR)。其中,DSB的形成触发许多因素的激活,包括组蛋白变体H2AX的磷酸化,产生γH2AX。H2AX的磷酸化在DDR中起关键作用,并且是在包含受损染色质的位点组装DNA修复蛋白以及激活阻止细胞周期进程的关卡蛋白所必需的。H2AX表达的分析可用于检测不同毒性物质的遗传毒性作用,组蛋白H2AX磷酸化就是DNA损伤的最显著的标志。本方案利用免疫荧光技术以γH2AX作为DNA损伤的相关指标,免疫荧光实验步骤大致如下:取适量细胞,按照每1×105细胞数在玻片上滴加,于37℃孵箱干燥。用10倍体积4%的多聚甲醛固定液在常温下固定10min,PBS浸洗10min。用0.2%Triton X-100in PBS在常温下对细胞破膜20min,然后用2%BSA in PBST溶液,常温封闭50min。按照抗体说明书用1%BSAin PBST稀释一抗,在湿盒中4℃封闭过夜,PBST浸洗15min。按照抗体说明书用1%BSA inPBST稀释相应的二抗,常温孵育1h,PBST浸洗15min。滴加5μL DAPI避光孵育5min,对标本进行染核,PBS浸洗10min。用含抗荧光淬灭剂的封片液5μL封片加盖玻片,然后在荧光显微镜下观察采集图像。本方案使用的用于检测γH2AX的一抗为磷酸化H2AX抗体(CellSignaling,RRID:AB_2118009)。
实验结果详见图1、图2和图3。图1中,第一排图像中的红色荧光表示γH2AX,第二排图像中的蓝色荧光表示DAPI染色的HSC细胞核(DNA),第三排图像中的融合荧光是将第一排和第二排对应的图像融合后形成。随着时间的递增,CS处理的实验组小鼠的γH2AX的表达量和荧光强度较对照显著减低,而对照的HSCs中观察到的γH2AX病灶明显较CS处理组多,4h和6h差异最为显著。图2是γH2AX灶点数量统计曲线图(使用Image J软件统计每个样本细胞中γH2AX灶点的数量),表明CS组与NC组在DNA修复速度上存在差异,使用CS的实验组DNA修复速度更快。对每个样本的每个细胞都利用ZEN软件单独统计分析其荧光信号强度值(MFI)。MFI值是指单位面积内γH2AX信号强度的平均值,统计结果详见图3每个时间点的右图,图中统计了每种处理约80个细胞的平均荧光强度值,数据形式为mean±SD。可见,使用CS处理小鼠之后,可以明显降低单位面积内γH2AX信号强度,说明CS可以有效减少DNA损伤。图3中每个时间点的左图展示的是每个样本细胞中γH2AX灶点的数量,可见CS处理可以明显减少γH2AX灶点。在本实验中,同时针对辐照后2h的小鼠HSCs进行了RORa蛋白表达量检测(荧光免疫检测),实验结果详见图4。由实验结果可知,CS通过提高RORa蛋白表达量和定位来实现促进DNA修复的功效。
(2)DNA彗星检测
为了直接评估和量化HSCs在辐照后的DNA损伤。我们使用碱性彗星试验来测量实验组于对照组中严格分选纯化的HSCs单链和双链断裂。彗星电泳的目的是检测细胞内的DNA损伤,DNA双链或单链断裂引起的DNA碎片化,而碎片化DNA在电泳时带负电容易穿过细胞膜在琼脂糖胶中迁移,形成彗星尾;正常损伤较小的细胞中碎片化DNA较少或没有,所以不会或较少的的DNA会迁移至胞外。实验结果参见图5、图6和图7,橄榄矩和尾巴DNA百分比实验中,每个样本将4只小鼠骨髓混合,在每个样本中选取80个细胞进行统计分析。DNA损伤测量结果的分析(橄榄矩和尾巴DNA百分比)显示:与对照组的HSCs相比较,从实验组小鼠中纯化的HSCs中DNA损伤的水平显著降低。其中辐照后1h的DNA损伤对照组和实验组并无显著差异,但随着时间的增加实验组橄榄矩和尾巴DNA百分比与对照组之间的差异也越大
综上所述,上述实验结果表明,CS显著加速辐照后小鼠HSCs的DNA损伤修复,具有较高的临床价值和参考意义。
实验例2:RORa蛋白敲除实验
使用现有技术中的常规Cre/loxP重组酶系统敲除小鼠RORa蛋白,进而检测RORa蛋白缺失后的小鼠衰老表型。基于Cre/loxP的基因敲除,首先要在胚胎干细胞的基因组中引入loxP序列,接着通过Cre介导的重组来实现靶基因的遗传修饰或改变,获得目的基因敲除的小鼠。实验结果显示,在年轻小鼠的血液干细胞中敲除RORa导致年轻小鼠的血液干细胞的DNA修复能力降低。图8为RORa基因敲除小鼠的γH2AX的荧光免疫实验结果,图9为γH2AX灶点的统计图,图10为γH2AX的荧光强度统计图。图8-图10的实验结果显示,RORa基因敲除之后,小鼠HSCs中DNA损伤加剧,说明了RORa蛋白在促进DNA损伤修复中起到了重要作用。图11、图12和图13展示了RORa基因敲除小鼠的HSCs细胞的具有代表性的HSCs的碱性彗星图,图14、图15和图16展示了不同处理的彗尾DNA百分比测量结果,图17展示了不同处理的彗星电泳的橄榄矩统计图。图11-图17的实验结果说明了,RORa基因敲除之后,小鼠HSCs中的DNA损伤大量累积,RORa蛋白是DNA修复过程中的关键调控因子。其中,图8-图17中,空白对照(CTRL)是指没有进行基因敲除的小鼠。对Roraloxp/loxp(对照组,n=3)和MX-1-Cre/Roraloxp /loxp(实验组,n=3)小鼠使用聚集胞苷(PiPc,15mg/kg)分别进行腹腔注射诱导敲除;实验组和对照组均为两天一次,连续注射5次,并于注射后4wks(周),8wks(第6周时补充注射三次PiPc),12wks(第6,10周时各补充注射三次PiPc),利用流式细胞分选技术分选HSCs细胞,用于免疫荧光检测分析。
实验例3:RORa蛋白的下游调控蛋白的变化
使用免疫荧光的方法检测了RORa蛋白的下游调控蛋白的变化情况(实验小鼠处理方法参见实施例1,小鼠年龄为1年龄和2年龄),针对2龄小鼠检测了CS处理前后P53蛋白、ATM蛋白的表达情况,以及针对1龄小鼠检测了CS处理前后PARP1蛋白的表达情况,上述蛋白均为DNA修复通路上的相关蛋白,实验结果见图18、图19、图20,说明使用RORa蛋白激动剂可以对DNA修复蛋白产生一定的调节作用。
针对DNA修复和P53信号通路进行特征基因集合分析(Hallmark gene sets),发现大量DNA修复相关基因的表达受到CS处理的影响,大量P53信号通路相关基因的表达受到CS处理的影响。详见图21和图22,说明RORa蛋白激动剂CS可以对DNA修复和P53信号通路产生较大影响。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1. RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,其特征在于,所述RORa蛋白激动剂为胆固醇硫酸酯及其盐。
2.根据权利要求1所述的RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,其特征在于,所述RORa蛋白激动剂对小鼠的给药方式为腹腔注射。
3.根据权利要求2所述的RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,其特征在于,所述RORa蛋白激动剂的单次给药剂量为25mg/kg•bw。
4.根据权利要求3所述的RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,其特征在于,所述RORa蛋白激动剂的给药次数为三次,所述RORa蛋白激动剂的给药频率为每12h给药一次。
5.根据权利要求4所述的RORa蛋白激动剂在制备急性DNA损伤修复剂中的应用,其特征在于,将所述RORa蛋白激动剂配制成注射剂,所述注射剂由RORa蛋白激动剂、吐温80和磷酸盐缓冲液组成。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2792953A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Socpra Sciences Sante Et Humaines | Compositions comprising a radiosensitizer and an anti-cancer agent and methods of uses thereof |
KR20130030846A (ko) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | 연세대학교 산학협력단 | 미세소낭성 adam15의 제조 방법 |
RU2011149368A (ru) * | 2011-12-05 | 2013-06-10 | Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАМН | Применение новых олигопептидных фрагментов белка s100b в качестве стимуляторов и модуляторов регенераторных процессов в роговице глаза |
CN104857503A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-26 | 华东理工大学 | 促进造血损伤修复的药物组合物 |
JPWO2014178427A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2017-02-23 | 学校法人順天堂 | セマフォリン3aの発現調節法 |
WO2018049025A2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | The Broad Institute Inc. | Compositions and methods for evaluating and modulating immune responses |
CN109453380A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-12 | 浙江大学 | optineurin蛋白在制备诊断和治疗急性肝损伤产品中的应用 |
WO2019204411A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | Case Western Reserve University | Compounds and methods of promoting myelination |
CN111333774A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-26 | 四川大学 | 基于香豆素骨架的抗菌水凝胶及其制备方法和应用 |
CN111398456A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-10 | 中国科学院昆明动物研究所 | 指征健康老龄关键通路的内源性代谢小分子标志物及应用 |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
US8703161B2 (en) * | 2007-08-13 | 2014-04-22 | Elc Management, Llc | Skin repair compositions comprising circadian gene activators and a synergistic combination of Sirt1 gene activators |
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Patent Citations (10)
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---|---|---|---|---|
CA2792953A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Socpra Sciences Sante Et Humaines | Compositions comprising a radiosensitizer and an anti-cancer agent and methods of uses thereof |
KR20130030846A (ko) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | 연세대학교 산학협력단 | 미세소낭성 adam15의 제조 방법 |
RU2011149368A (ru) * | 2011-12-05 | 2013-06-10 | Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАМН | Применение новых олигопептидных фрагментов белка s100b в качестве стимуляторов и модуляторов регенераторных процессов в роговице глаза |
JPWO2014178427A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2017-02-23 | 学校法人順天堂 | セマフォリン3aの発現調節法 |
CN104857503A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-26 | 华东理工大学 | 促进造血损伤修复的药物组合物 |
WO2018049025A2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | The Broad Institute Inc. | Compositions and methods for evaluating and modulating immune responses |
WO2019204411A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | Case Western Reserve University | Compounds and methods of promoting myelination |
CN109453380A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-12 | 浙江大学 | optineurin蛋白在制备诊断和治疗急性肝损伤产品中的应用 |
CN111398456A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-10 | 中国科学院昆明动物研究所 | 指征健康老龄关键通路的内源性代谢小分子标志物及应用 |
CN111333774A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-26 | 四川大学 | 基于香豆素骨架的抗菌水凝胶及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
Melatonin-induced demethylation of antioxidant genes increases antioxidant capacity through RORα in cumulus cells of prepubertal lambs;Fang Y, et al;《Free Radic Biol Med》;第131卷(第01期);第173-183页 * |
Novel non-calcemic secosteroids that are produced by human epidermal keratinocytes protect against solar radiation;Slominski AT,et al;《J Steroid Biochem Mol Biol》;第148卷(第01期);第52-63页 * |
Retinoic acid-related orphan receptor-α is induced in the setting of DNA damage and promotes pulmonary emphysema;Shi Y,et al;《Am J Respir Crit Care Med》;第186卷(第05期);第412-419页 * |
Reversal of Lead-Induced Acute Toxicity by Lipoic Acid with Nutritional Supplements in Male Wistar Rats;Shukla S,et al;《J Environ Pathol Toxicol Oncol》;第35卷(第02期);第171-83页 * |
The suppressive functions of Rora in B lineage cell proliferation and BCR/ABL1-induced B-ALL pathogenesis;Li N,et al;《Int J Biol Sci》;第18卷(第06期);第277-2291页 * |
侵袭性肺曲霉病的诊断与治疗;朱小敏,等;中国呼吸与危重监护杂志;第04卷(第04期);第316-320页 * |
维甲酸相关孤儿受体在免疫系统的研究进展;时静祥,等;《医学综述》;第21卷(第11期);第3-7页 * |
维甲酸相关孤核受体α抗肝纤维化作用研究进展;袁灿,等;现代医药卫生;第21卷(第03期);第79-81页 * |
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