CN117062629A - 用于减少视网膜神经节细胞的变性的方法 - Google Patents

用于减少视网膜神经节细胞的变性的方法 Download PDF

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CN117062629A
CN117062629A CN202280022154.3A CN202280022154A CN117062629A CN 117062629 A CN117062629 A CN 117062629A CN 202280022154 A CN202280022154 A CN 202280022154A CN 117062629 A CN117062629 A CN 117062629A
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Inventor
陈波
郭欣政
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Icahn School of Medicine at Mount Sinai
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Icahn School of Medicine at Mount Sinai
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Abstract

提供了一种减少受试者的视网膜神经节细胞的变性的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加钙‑钙调蛋白依赖性激酶(CaMK)或环状AMP应答元件结合蛋白(CREB)的活性,其中所述组合物包括所述CaMK或所述CREB或编码所述CaMK或所述CREB的多核苷酸。还提供了一种用于治疗受试者的视力丧失的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加CaMK或CREB的活性,其中所述组合物包括所述CaMK或所述CREB或编码所述CaMK或所述CREB的多核苷酸。还提供了一种药物组合物,所述药物组合物包含多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包含视网膜神经节细胞启动子并编码CaMK或CREB。

Description

用于减少视网膜神经节细胞的变性的方法
相关申请的交叉引用
本申请是根据专利合作条约提交的国际申请,并且要求于2021年2月26日提交的美国临时专利申请第63/154,432号和于2021年4月20日提交的美国临时专利申请第63/177,230号的优先权,所述美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
政府权利声明
本公开是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的批准号EY028921下由政府支持进行的。政府享有本公开中的某些权利。
序列表
本申请含有序列表,创建于2022年2月3日;所述文件采用ASCII格式,指定为H2257236.txt,并且大小为119.4KB。所述文件特此通过全文引用的方式并入本申请。在此提交的序列表与构成国际申请一部分的序列表相同。
背景技术
视觉信息通过视神经从眼睛传输到脑中的高级处理中心,所述视神经是从视网膜的输出神经元(视网膜神经节细胞(RGC))中出现的一束轴突。RGC的丧失是导致各种病理状态下的视觉损伤和失明的主要原因。一些情况会损伤RGC胞体,包含兴奋性毒性和视网膜缺血,而其它情况会损伤RGC轴突,包含视神经切断、压迫、视神经乳头水肿和青光眼。事实上,青光眼是世界范围内不可逆性视觉损伤的主要原因。
RGC损伤后恢复视力的障碍是诱导轴突再生。开发有效的神经保护方法来保护RGC以及其功能的临床需求尚未得到满足。对于视网膜缺血和兴奋性毒性的高风险个体,需要早期神经保护治疗来预防急性和大规模RGC丧失。尽管进行了降低眼压的治疗,但仍有相当一部分青光眼患者进展为失明,因此也需要RGC神经保护干预。对于患有外伤性视神经损伤的患者,提高RGC存活率可能有助于视网膜-脑连接的再生。
本公开涉及克服本领域中的这些和其它缺陷。
发明内容
因此,需要鉴定涉及RGC变性或丧失的视觉损伤的治疗方法,如鉴定在广泛的病理学中有效保护RGC胞体和轴突免受不同损伤的靶点。本公开包含鉴定增加Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶活性的药物组合物以及其在治疗RGC变性或丧失和治疗视力损伤中的用途,鉴于现有文献证明CaMK活性促进兴奋性毒性细胞死亡,包含在RGC中,这是令人惊讶的。本公开还包含鉴定增加环状AMP应答元件结合蛋白(CREB)的活性的药物组合物,用于治疗RGC变性或丧失和治疗视力损伤。
在本文中,一方面,提供了一种减少受试者体内的视网膜神经节细胞的变性的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加CaMK的活性,其中所述组合物包含所述CaMK或编码所述CaMK的多核苷酸。在一个实例中,所述组合物进一步包含载体,例如病毒载体。所述病毒载体可以包含腺相关病毒载体(AAV)。
在另一个实例中,所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。在另外的实例中,所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。在仍另一个实例中,所述CaMK是组成型活性的。在仍另外的实例中,所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
在另一个实例中,所述组合物包含编码所述CaMK的多核苷酸。在另外的实例中,所述多核苷酸进一步包含视网膜神经节细胞启动子。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在仍另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在又另一个实例中,所述组合物包含所述CaMK。
在另一个例子中,所述施用选自眼内施用和全身施用。在又另一个实例中,所述受试者患有或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。在仍另一个实例中,预防变性包含预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
另一方面,提供了一种治疗受试者的视力丧失的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加CaMK的活性,其中所述组合物包含CaMK或编码所述CaMK的多核苷酸。在一个实例中,所述组合物进一步包含载体,例如病毒载体。所述病毒载体可以包含AAV。
在另一个实例中,所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。在另外的实例中,所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。在仍另一个实例中,所述CaMK是组成型活性的。在仍另外的实例中,所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
在另一个实例中,所述组合物包含编码所述CaMK的多核苷酸。在另外的实例中,所述多核苷酸进一步包含视网膜神经节细胞启动子。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在仍另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在又另一个实例中,所述组合物包含所述CaMK。
在另一个例子中,所述施用选自眼内施用和全身施用。在又另一个实例中,所述受试者患有或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。在仍另一个实例中,预防变性包含预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。在仍另一个实例中,治疗包含预防视力丧失。
在又另一方面,提供了一种药物组合物,所述药物组合物包含多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包含视网膜神经节细胞启动子并编码CaMK。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在另一个实例中,所述载体包含病毒载体。在又另一个实例中,所述载体包含腺相关载体。在另外的实例中,所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。在又另外的实例中,所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。
在另一个实例中,所述CaMK是组成型活性的。在仍另一个实例中,所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
在仍另一方面,提供了一种减少受试者体内的视网膜神经节细胞的变性的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加CREB的活性,其中所述组合物包含所述CREB或编码所述CREB的多核苷酸。在一个实例中,所述组合物进一步包含载体,例如病毒载体。所述病毒载体可以包含腺相关病毒载体(AAV)。
在另一个实例中,所述CREB是组成型活性的。在仍另一个实例中,所述CREB包含VP-16CREB。在又另一个实例中,所述组合物包含编码所述CREB的多核苷酸。在另外的实例中,所述多核苷酸进一步包含视网膜神经节细胞启动子。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在仍另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在又另一个实例中,所述组合物包含所述CREB。
在另一个例子中,所述施用选自眼内施用和全身施用。在又另一个实例中,所述受试者患有或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。在仍另一个实例中,预防变性包含预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
另一方面,提供了一种治疗受试者的视力丧失的方法,所述方法包含向所述受试者施用组合物以增加CREB的活性,其中所述组合物包含所述CREB或编码所述CREB的多核苷酸。在一个实例中,所述组合物进一步包含载体,例如病毒载体。所述病毒载体可以包含AAV。
在另一个实例中,所述CREB是组成型活性的。在仍另一个实例中,所述CREB包含VP-16CREB。在又另一个实例中,所述组合物包含编码所述CREB的多核苷酸。在另外的实例中,所述多核苷酸进一步包含视网膜神经节细胞启动子。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在仍另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在又另一个实例中,所述组合物包含所述CREB。
在另一个实例中,所述组合物包含编码所述CREB的多核苷酸。在另外的实例中,所述多核苷酸进一步包含视网膜神经节细胞启动子。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在仍另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在又另一个实例中,所述组合物包含所述CREB。
在另一个例子中,所述施用选自眼内施用和全身施用。在又另一个实例中,所述受试者患有或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。在仍另一个实例中,预防变性包含预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。在仍另一个实例中,治疗包含预防视力丧失。
在又另一方面,提供了一种药物组合物,所述药物组合物包含多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包含视网膜神经节细胞启动子并编码CREB。在又另一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。在一个实例中,所述视网膜神经节细胞启动子包含γ-突触核蛋白启动子。在另一个实例中,所述载体包含病毒载体。在又另一个实例中,所述CREB是组成型活性的。在仍另一个实例中,所述CREB包含VP-16CREB。
附图说明
在参照附图阅读以下详细说明时,本公开的这些和其它特征、方面以及优点将得到更好的理解,其中:
图1A-1Y公开了根据本公开的方面的导致RGC中CaMKII活性丧失的兴奋性毒性和视神经损伤的实例。(A-F)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了在PBS(A-C)或NMDA(D-F)注射后2小时,Tuj1标记的RGC中的CaMKII磷酸化(CaMKIIα在T286处+CaMKIIβ在T287处)。箭头,Tuj1+RGC维持(A-C)或丧失(D-F)CaMKII活性。比例尺,20μm。(G-H)兴奋性毒性损伤后RGC中CaMKII磷酸化的定量。(G)PBS对照或NMDA注射后2小时的总Tuj1+RGC和pCaMKII+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。(H)PBS对照或NMDA注射后2小时pCaMKII+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(I-T)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了Tuj1标记的RGC中的CaMKII磷酸化(CaMKIIα在T286处+CaMKIIβ在T287处),无损伤(I-K)或视神经挤压后5天(L-N)、7天(O-Q)和9天(R-T)(dpc)。箭头,Tuj1+RGC丧失CaMKII活性(L-T)。比例尺,20μm。(U-V)视神经损伤后RGC中CaMKII磷酸化的定量。(U)未损伤的视网膜和挤压后5天、7天和9天的视网膜中的总Tuj1+RGC和pCaMKII+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。(V)未损伤的视网膜和挤压后5天、7天和9天的视网膜中pCaMKII+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。使用图基多重比较检验(Tukey's multiplecomparisons test)的单向ANOVA,F:36.22,R2:0.8445,*P<0.0001。(W-X)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了在每天注射PBS(W)或AIP(X)后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(Y)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。
图2A-2H公开了根据本公开的方面的导致RGC中CaMKII活性丧失的兴奋性毒性和视神经损伤的实例。(A-F)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了在没有(B)或具有(E)在CaMKIIα的Thr286处磷酸化的封闭肽的Tuj1标记的RGC中,pCaMKII免疫反应性(CaMKIIβ的Thr287)。比例尺,20μm。(G)蛋白质印迹示出了NMDA损伤后2小时来自未损伤的和损伤的视网膜的纯化的RGC中的pCaMKII和GAPDH。(H)NMDA损伤后2小时来自未损伤的和损伤的视网膜的纯化的RGC中的相对pCaMKII水平。数据以平均值±s.d.表示,n=3个印迹。未配对t检验,*P<0.0001。
图3A-3T公开了根据本公开的方面的保护RGC免受兴奋性毒性和视神经损伤的CaMKII的再激活的实例。(A-D)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαWT、AAV-CaMKIIαK42R和AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(E)NMDA注射后7天用CaMKIIα变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:515.5,R2:0.9898,*P<0.0001。(F-I)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIβWT、AAV-CaMKIIβK43R和AAV-CaMKIIβT287D处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(J)NMDA注射后7天用CaMKIIβ变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:423.3,R2:0.9876,*P<0.0001。(K-N)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαWT、AAV-CaMKIIαK42R和AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛在视神经挤压后2周由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(O)视神经挤压后2周用CaMKIIα变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:379.0,R2:0.9861,*P<0.0001。(P-S)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIβWT、AAV-CaMKIIβK43R和AAV-CaMKIIβT287D处理的眼睛在视神经挤压后2周由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(T)视神经挤压后2周用CaMKIIβ变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:361.3,R2:0.9855,*P<0.0001。
图4A-4K公开了根据本公开的方面的RGC中AAV介导的基因转移的实例。(A-C)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了玻璃体内注射AAV-GFP两周后,Tuj1+RGC中的GFP表达。比例尺,40μm。(D)转导效率以GFP+RGC在总RGC中的百分比表示。数据以平均值±s.d.表示,n=5个视网膜。(E-J)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛中注射后两周RGC中的pan-CaMKII水平。比例尺,20μm。(K)RGC中的pan-CaMKII强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。未配对t检验,*P=0.0033。
图5A-5O公开了根据本公开的方面的更多CaMKII变体以及RGC特异性启动子mSncg在RGC保护中的表现的实例。(A-E)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαK42D、AAV-CaMKIIαT286A、AAV-CaMKIIαT286D/T305A/T306A和CaMKIIαT286D/T305D/T306D处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(F)NMDA注射后7天用CaMKIIα变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:761.4,R2:0.9935,*P=0.0001。(G-H)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-mSncg-EBFP)或AAV-mSncg-CaMKIIαT286D处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(I)NMDA注射后7天RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(J-N)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIβK43D、AAV-CaMKIIβT287A、CaMKIIβT287D/T306A/T307A和CaMKIIβT287D/T306D/T307D处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(O)NMDA注射后7天用CaMKIIβ变体处理后RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:579.0,R2:0.9914,*P=0.0002。
图6A-6O公开了根据本公开的方面的在兴奋性毒性或轴突损伤后提供损伤后和长期RGC保护的CaMKII的再激活的实例。(A-B)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D损伤后处理在视神经挤压后2周由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(C)视神经挤压后2周RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(D-G)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)和AAV-CaMKIIβT287D处理的眼睛在NMDA注射后2个月和12个月由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(H)NMDA注射后2个月和12个月RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:1370,R2:0.9971,*P<0.0001。(I-N)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIβT287D处理的眼睛在视神经挤压后1个月、2个月和6个月由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(O)视神经损伤后1个月、2个月和6个月RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:523.2,R2:0.9932,*P<0.0001。
图7A-7Z公开了根据本公开的方面的CREB作用于CaMKII的下游以保护RGC免受兴奋性毒性和视神经损伤的实例。(A-C)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了来自未损伤的眼睛(A),以及对照(AAV-EBFP)(B)或AAV-CaMKIIαT286D(C)处理的眼睛NMDA注射后2小时RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC维持(A)或丧失(B)CREB活性,所述活性在用CaMKIIαT286D(C)处理后恢复。比例尺,20μm。(D-E)NMDA诱导的兴奋性毒性损伤后2小时RGC中CREB磷酸化的定量。(D)未损伤的或NMDA损伤的眼睛中总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。(E)未损伤的或NMDA损伤的眼睛中的pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:6139,R2:0.9988,*P<0.0001。(F-G)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了AAV-CaMKIIαT286D+对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D+AAV-A-CREB处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(H)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(I-J)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-VP16-CREB处理的眼睛在NMDA注射后7天由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(K)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(L-R)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了来自未损伤的眼睛(L),以及对照(AAV-EBFP)(M-O)或AAV-CaMKIIαT286D(P-R)处理的眼睛在视神经挤压后5天、7天和9天RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC丧失CREB活性(M-O)。比例尺,20μm。(S-T)视神经损伤后RGC中CREB磷酸化的定量。(S)未损伤的和挤压后5天、7天和9天的损伤的视网膜中的总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。(T)未损伤的和挤压后5天、7天和9天的损伤的视网膜中pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:89.58,R2:0.9389,*P<0.0001。(U-V)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了AAV-CaMKIIαT286D+对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D+AAV-A-CREB处理的眼睛在视神经挤压后2周由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(W)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(X-Y)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-VP16-CREB处理的眼睛在视神经挤压后2周由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(Z)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。
图8A-8V公开了根据本公开的方面的RGC保护中CaMKII下游的信号传导机制的实例。(A-B)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了AAV-CaMKIIαT286D+对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D+AAV-A-CREB处理的眼睛在NMDA注射后2小时RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC丧失CREB活性。比例尺,20μm。(C-D)兴奋性毒性损伤后RGC中CREB磷酸化的定量。(C)NMDA注射后2小时的总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。(D)NMDA注射后2小时pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(E-F)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-VP16-CREB处理的眼睛在NMDA注射后2小时RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC丧失CREB活性。比例尺,20μm。(G-H)兴奋性毒性损伤后RGC中CREB磷酸化的定量。(G)NMDA注射后2小时的总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。(H)NMDA注射后2小时pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。未配对t检验,*P=0.0003。(I)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了来自未损伤的眼睛,以及对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛在NMDA注射后2小时RGC中的TrkB磷酸化。比例尺,20μm。(J)RGC中的pTrkB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:19.26,R2:0.8652,*P=0.0124。(K-L)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了AAV-CaMKIIαT286D+对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D+AAV-A-CREB处理的眼睛在视神经挤压后5天RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC丧失CREB活性。比例尺,20μm。(M-N)神经损伤后5天RGC中CREB磷酸化的定量。(M)视神经挤压后5天总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。(N)视神经挤压后5天pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(O-P)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-VP16-CREB处理的眼睛在视神经挤压后5天RGC中的CREB磷酸化。箭头,Tuj1+RGC丧失CREB活性。比例尺,20μm。(Q-R)神经损伤后5天RGC中CREB磷酸化的定量。(Q)视神经挤压后5天总Tuj1+RGC和pCREB+/Tuj1+RGC的数量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。(R)视神经挤压后5天pCREB+/Tuj1+RGC的百分比。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。未配对t检验,*P=0.0002。(S)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了来自未损伤的眼睛,以及对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛的视神经挤压后3天RGC中的DLK染色。比例尺,20μm。(T)RGC中DLK强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:192.3,R2:0.9846,n.s.(不显著,P=0.18)。(U)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了来自未损伤的眼睛,以及对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛的视神经挤压后3天RGC中的c-Jun磷酸化。比例尺,20μm。(V)RGC中p-c-Jun强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:87.73,R2:0.9669,n.s.(不显著,P=0.09)。
图9A-9I公开了根据本公开的方面的在青光眼的诱导和基因模型中CaMKII介导的RGC的保护的实例。(A)注射后使用磁体在前房周围均匀分布的磁性微珠的图像。(B)H&E染色后的眼切片的图像示出了在虹膜角膜角处的微珠积聚。比例尺,100μm。(C)注射PBS(假)或微珠后眼内压(IOP)的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个眼睛。(D-E)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛中诱导升高的IOP后2个月时由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(F)RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=6个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(G-H)来自2个月大的GLAST-/-小鼠的视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛中由Tuj1免疫反应性标记的存活RGC。比例尺,40μm。(I)GLAST-/-视网膜中RGC存活的定量,表示为RGC的数量(左Y轴),以及RGC相对于未损伤的野生型视网膜的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=5个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。
图10A-10P公开了根据本公开的方面的在青光眼的诱导和基因模型中CaMKII介导的RGC轴突的保护的实例。(A-D)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了在未损伤的视网膜的或在AAV-CaMKIIαT286D处理的视网膜中微珠注射2周后的RGC中的pan-CaMKII水平。比例尺,20μm。(E)RGC中的pan-CaMKII强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。未配对t检验,*P<0.0001。(F-H)来自未损伤的眼睛和在对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛中诱导升高的IOP后2个月,用甲苯胺蓝染色的视神经的半薄切片的光学显微镜图像。比例尺,4μm。(I)轴突存活的定量,表示为轴突的数量(左Y轴),以及轴突相对于未损伤的眼睛的百分比(右Y轴)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个神经。未配对t检验,*P=0.0056。(J-M)视网膜完整支架的共聚焦图像,示出了在AAV注射后3周,GLAST-/-小鼠的未损伤的视网膜或AAV-CaMKIIαT286D处理的视网膜的RGC中的pan-CaMKII水平。比例尺,20μm。(N)RGC中的pan-CaMKII强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=3个视网膜。未配对t检验,*P=0.0055。(O-P)来自8个月大的GLAST-/-小鼠的切片的图像,示出了对照(AAV-EBFP)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛中视神经头形态(明亮的光)和用DAPI(蓝色)染色的核层。比例尺,80μm。
图11A-11M公开了根据本公开的方面的保护RGC轴突及其向脑的靶向投射的CaMKII再激活的实例。(A)视神经、外侧膝状核(LGN)和上丘(SC)顺行霍乱毒素亚单位B(CTB)追踪的示意图。(B-D)来自未受伤眼睛以及对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛NMDA注射后7天的视神经中RGC轴突的顺行CTB追踪的共聚焦图像。比例尺,300μm。插入:示出视网膜中CTB填充的完整支架视网膜图像。(E)视神经中CTB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个神经。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:281.7,R2:0.9843,*P<0.0001。(F-H)来自未受伤眼睛以及对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛NMDA注射后7天的视神经中投射到对侧LGN的RGC轴突的顺行CTB追踪的共聚焦图像。比例尺,300μm。(I)对侧LGN中CTB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个脑。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:155.8,R2:0.9719,*P<0.0001。(J-L)来自未受伤眼睛以及对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛NMDA注射后7天的视神经中投射到对侧SC的RGC轴突的顺行CTB追踪的共聚焦图像。比例尺,300μm。(M)对侧LGN中CTB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个脑。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:226.9,R2:0.9805,*P<0.0001。
图12A-12H公开了根据本公开的方面的保护RGC轴突投射到同侧半球的CaMKII再激活的实例。(A-C)来自未受伤眼睛以及对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛NMDA注射后7天的视神经中投射到同侧LGN的RGC轴突的顺行CTB追踪的共聚焦图像。比例尺,300μm。(D)同侧LGN中CTB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个脑。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:145.0,R2:0.9699,*P<0.0001。(E-G)来自未受伤眼睛以及对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛NMDA注射后7天的视神经中投射到同侧SC的RGC轴突的顺行CTB追踪的共聚焦图像。比例尺,300μm。(H)同侧SC中CTB强度的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4个脑。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:162.2,R2:0.9730,*P<0.0001。
图13A-13Q公开了根据本公开的方面的保持功能性视力的CaMKII再激活的实例。(A-C)来自未损伤的眼睛和NMDA注射后7天对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛的PERG记录的代表性应答。(D)PERG振幅的定量。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4只小鼠。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:47.95,R2:0.9142,*P<0.0001。(E-G)来自未损伤的眼睛和NMDA注射后10天对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的眼睛的PVEP记录的代表性应答。(H)PVEP振幅的定量。示出了每只动物的PVEP振幅(红色),并且对整个组进行了平均(蓝色)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4只小鼠。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:40.67,R2:0.9004,*P=0.0002。(I)视觉水任务的示意图。(J-L)来自未损伤的小鼠和NMDA注射后4天至14天对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的(双眼)小鼠的视觉水任务表现与空间频率的函数。对于每一列,每一行示出了来自单个小鼠的结果。对于每只动物,生成了一条最佳拟合的趋势线,并且将曲线上与70%正确选择相交的点采用为敏锐度阈值。(M)视觉水任务中测量的敏锐度(空间频率阈值)。数据以平均值±s.d.表示,每组n=4只小鼠。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,F:529.8,R2:0.9916,*P<0.0001。(N)视觉悬崖测试示意图。(O)来自未损伤的小鼠和NMDA注射后7天对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的小鼠视觉悬崖表现。数据显示浅/深侧选择的数量(左Y轴)和百分比(右Y轴)。飞世尔精确检验(Fisher's exact test),*P=0.0373。(P)隐现应答测试的示意图。(Q)来自未损伤的小鼠和NMDA注射后7天对照(PBS)或AAV-CaMKIIαT286D处理的小鼠对隐现刺激的应答的表现。数据显示应答者和非应答者的数量(左Y轴)和百分比(右Y轴)。飞世尔精确检验,*P=0.0028。
具体实施方式
整个说明书中对“一个实例”、“另一个实例”、“实例”等的引用意味着结合所述实例描述的特定元件(例如,特征、结构和/或特性)包含在本文描述的至少一个实例中,并且可以存在于其它实例中,也可以不存在于其它实例中。另外,应当理解,除非上下文另有明确规定,否则用于任何实例的所描述的元件可以以任何合适的方式组合在各个实例中。
本公开涉及减少受试者体内的视网膜神经节细胞的变性的方法、治疗受试者的视力丧失的方法和药物组合物。在一个实例中,药物组合物包含适用于本文所公开的方法的一种或多种组分。
本文公开了CaMK和CREB信号传导在RGC胞体的兴奋性毒性损伤或RGC轴突的视神经损伤后严重受损,并且本文公开了增加这些通路的活性以稳健地保护RGC免受损伤。本文公开了CaMK在青光眼的诱导和基因模型中保护RGC,所述青光眼是以RGC胞体和轴突丧失为特征的失明的主要原因。本文还公开了增加CaMK的活性保护长距离RGC轴突投射,并且恢复从视网膜到脑中初级视觉皮质的整个视觉通路中的视觉功能。本文还公开了增加CREB的活性保护RGC。
鉴于抑制CaMK减弱细胞毒性的先前证据,本公开的增加CaMK活性对RGC和视力的保护作用尤其令人惊讶。钙是一种高度通用的细胞内信号,负责调控一系列细胞过程(Berridge等人,2000)。Ca2+稳态的丧失(通常以细胞质增加的形式)导致细胞损伤(Dong等人,2006)。已知异常的Ca2+激活参与了如兴奋性毒性和视神经损伤等损伤后的RGC死亡(Hartwick等人,2008;Prilloff等人,2007)。CaMKII是Ca2+信号转导的中心协调器和执行器(Hudmon和Schulman,2002a)。因此,先前的研究表明,CaMKII抑制保护RGC免受兴奋性毒性细胞死亡,这表明增加的CaMK活性促进RGC变性。相反,如本文令人惊讶地公开的,促进CaMK活性对RGC和视力是保护性的。
如本文所公开的,对RGC胞体的兴奋性毒性损伤或对RGC轴突的视神经损伤导致RGC中CaMK以及其下游靶CREB的失活。CaMK或CREB活性的增加保护RGC免受这两种损伤。此外,CaMK介导的RGC保护减缓了青光眼的诱导和基因动物模型中的疾病进展。增加CaMK活性不仅可以拯救RGC胞体,还可以保护从视网膜到脑中视觉中继中心的长距离RGC轴突投射。增加CaMK介导的RGC的保护也可以恢复整个视觉通路中的功能性视觉,视网膜和脑中的初级视觉皮质的视觉应答以及视觉引导行为的改善就是证据。还公开了靶向增加的CaMK或CREB活性作为减少RGC变性和治疗视力丧失的方法,以及药物组合物,所述药物组合物包含用于增加CaMK活性或CREB活性的组合物,包含在RGC中。
CaMK的异构体包含CamKI、CaMKII和CaMKIV。如本文所公开的,增加这些CaMK中任一种的活性可预防RGC变性。例如,增加CaMKI、CaMKII或CaMKIV的活性可预防RGC变性。CaMKII包含若干种亚型,包含CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。增加CaMKIIα或CaMKIIβ的活性可预防RGC变性。与暴露于此类损伤并暴露于增加CaMK活性的治疗的受试者相比,增加CaMKII活性也可改善已知损害RGC的损伤后视力。鉴于CaMK(包含CaMKI、CaMKII(包含但不限于CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ)和CaMKIV)之间已知的共享的细胞功能,以及如本文所公开的各种CaMK预防RGC变性和治疗视力丧失的能力,本领域技术人员将理解,增加CaMKI、CaMKII(包含但不限于CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ)中的任何一种或多种的活性可以预防RGC变性,并且CaMKIV可以预防RGC胞体丧失,可以预防脑中RGC轴突投射的丧失,可以预防RGC轴突丧失,可以预防视力丧失,可以治疗视力丧失,以及前述的任何一个或多个。
在一些实例中,增加CaMK的活性可以包含增加具有不同于受试者表达的CaMK的氨基酸序列的CaMK的变体的活性,或增加受试者在一个细胞或多个细胞中表达的CaMK的活性,其中所述的活性是根据本文所公开的方法增加的。例如,增加CaMK的活性可以包含将不同于本公开中所公开的CaMK,或不同于由受试者的基因组编码的CaMK,或不同于在受试者的一个细胞或多个细胞中表达的CaMK的CaMK的活性增加,其中CaMK活性根据本文所公开的方法增加约1%或更多,或约2%或更多、或约3%或更多、或约4%或更多、或约5%或更多、或约6%或更多、或约7%或更多、或约8%或更多、或约9%或更多、或约10%或更多、或约11%或更多、或约12%或更多、或约13%或更多、或约14%或更多、或约15%或更多、或约16%或更多、或约17%或更多、或约18%或更多、或约19%或更多、或约20%或更多、或约21%或更多、或约22%或更多、或约23%或更多、或约24%或更多、或约25%或更多、或约30%或更多、或约35%或更多。
在其它实例中,增加CaMK的活性可以包含将不同于本公开中所公开的CaMK,或不同于由受试者的基因组编码的CaMK,或不同于在受试者的一个细胞或多个细胞中表达的CaMK的CaMK的活性增加,其中CaMK活性通过根据本文所公开的方法通过包含相对于前述CaMK单独或组合的约1个或多个、约2个或更多个、约3个或更多个、约4个或更多个、约5个或更多个、约10个或更多个、约15个或更多个、约20个或更多个、约25个或更多个、约30个或更多个、约25个或更多个、约40个或更多个或约50个或更多个氨基酸的一种或多种氨基酸取代、插入或缺失增加。
在其它实例中,增加CaMK的活性可以包含增加为组成型活性的CaMK的活性。组成型活性意指CaMK,其活性或增加的活性或持续的活性不依赖于或被一个或多个其它细胞信号传导事件减少,否则或通常需要增加或能够降低受试者体内或受试者的一个细胞或多个细胞中CaMK的活性,其中CaMK活性根据本文所公开的方法增加。作为非限制性实例,CaMKII的活化通常可以由Ca2+内流和随后的Ca2+/钙调蛋白结合引发;所产生的CaMKII的构象变化允许其在苏氨酸286(T286)处对CaMKIIα或在苏氨酸287(T287)处对CaMKIIβ进行自磷酸化,这可以增强两种异构体的此类异构体的活性,由此如果发生自磷酸化,CaMK可能在Ca2+浓度下降后保持活性。在另一个实例中,组成型活性CaMK可以包含CaMKIIα的截短的N-末端催化结构域,或CaMKIIβ的截短的N-末端催化结构域,所述截短是组成型活性的。
在一个实例中,增加CaMK的活性可以包含增加CaMKIIα或CaMKIIβ的组成型活性变体或另一种CaMK(如任何前述变体)的活性,但不限于此。作为非限制性实例,根据本公开的增加CaMK的活性可以包含增加T286D取代的CaMKIIα的水平、表达或活性,其在不限于任何特定作用机制的情况下可以模拟CaMK活性的磷酸化状态。在另一个非限制性实例中,根据本公开的增加CaMK的水平、表达或活性可以包含增加T287D取代的CaMKIIβ的活性,其在不限于任何特定作用机制的情况下可以模拟CaMK活性的磷酸化状态。在另一个实例中,增加CaMK的活性可以包含增加CaMKIIα的N-末端催化结构域或CaMKIIβ的N-末端催化结构域的水平、表达或活性,所述末端催化结构域已知是组成型活性的。
在一些实例中,增加CREB的活性可以包含增加具有不同于受试者表达的CREB的氨基酸序列的CREB的变体的活性,或增加受试者在一个细胞或多个细胞中表达的CREB的活性,其中所述的活性是根据本文所公开的方法增加的。例如,增加CREB的活性可以包含将不同于本公开中所公开的CREB,或不同于由受试者的基因组编码的CREB,或不同于在受试者的一个细胞或多个细胞中表达的CREB的CREB的活性增加,其中CREB活性根据本文所公开的方法增加约1%或更多,或约2%或更多、或约3%或更多、或约4%或更多、或约5%或更多、或约6%或更多、或约7%或更多、或约8%或更多、或约9%或更多、或约10%或更多、或约11%或更多、或约12%或更多、或约13%或更多、或约14%或更多、或约15%或更多、或约16%或更多、或约17%或更多、或约18%或更多、或约19%或更多、或约20%或更多、或约21%或更多、或约22%或更多、或约23%或更多、或约24%或更多、或约25%或更多、或约30%或更多、或约35%或更多。
在其它实例中,增加CREB的活性可以包含将不同于本公开中所公开的CREB,或不同于由受试者的基因组编码的CREB,或不同于在受试者的一个细胞或多个细胞中表达的CREB的CREB的活性增加,其中CREB活性通过根据本文所公开的方法通过包含相对于前述CREB单独或组合的约1个或多个、约2个或更多个、约3个或更多个、约4个或更多个、约5个或更多个、约10个或更多个、约15个或更多个、约20个或更多个、约25个或更多个、约30个或更多个、约25个或更多个、约40个或更多个或约50个或更多个氨基酸的一种或多种氨基酸取代、插入或缺失增加。
在其它实例中,增加CREB的活性可以包含增加为组成型活性的CREB的活性。组成型活性意指CREB,其活性或增加的活性或持续的活性不依赖于或被一个或多个其它细胞信号传导事件减少,否则或通常需要增加或能够降低受试者体内或受试者的一个细胞或多个细胞中CREB的活性,其中CREB活性根据本文所公开的方法增加。作为非限制性实例,增加CREB的活性可以包含增加被称为VP16-CREB的CREB变体的表达,所述变体是单纯疱疹病毒VP16蛋白的激活结构域与CREB的DNA结合结构域之间的融合,如美国专利第9,587,000号中所公开的,所述美国专利通过全文引用的方式并入本文。
CREB活性可以通过增加受试者体内的CREB的量来增加,如在受试者的视网膜中,包含在受试者的RGC中。CREB表达可以通过用CREB或用编码CREB的多核苷酸序列转染细胞(如RGC)而增加,从而引起来自所述多核苷酸的CREB在受试者或其一个细胞或多个细胞中的表达。在包含用编码CREB的多核苷酸转染细胞的一些实例中,所述多核苷酸可以进一步包含与编码CREB的多核苷酸的部分可操作地缔合的顺式调控元件,以刺激、促进或增强来自所述多核苷酸的CREB的表达。此类顺式调控元件可以包含启动子序列和增强子序列中的一个或多个。
顺式调控元件可以包含启动子、增强子或两者。在一些情况下,顺式调控元件的序列可以位于距离转录起始位点少于10个核苷酸,距离转录起始位点少于20个核苷酸,距离转录起始位点少于30个核苷酸,距离转录起始位点少于40个核苷酸,距离转录起始位点少于50个核苷酸,距离转录起始位点少于60个核苷酸,距离转录起始位点少于70个核苷酸,距离转录起始位点少于80个核苷酸,距离转录起始位点少于90个核苷酸,距离转录起始位点少于100个核苷酸,距离转录起始位点少于125个核苷酸,距离转录起始位点少于150个核苷酸,距离转录起始位点少于175个核苷酸,距离转录起始位点少于200个核苷酸,距离转录起始位点少于225个核苷酸,距离转录起始位点少于250个核苷酸,距离转录起始位点少于275个核苷酸,距离转录起始位点少于300个核苷酸,距离转录起始位点少于325个核苷酸,距离转录起始位点少于35个核苷酸,距离转录起始位点少于375个核苷酸,距离转录起始位点少于400个核苷酸,距离转录起始位点少于425个核苷酸,距离转录起始位点少于450个核苷酸,距离转录起始位点少于475个核苷酸,距离转录起始位点少于500个核苷酸或距离转录起始位点500个至1,000个核苷酸。
启动子是RNA聚合酶结合的核苷酸序列,用于启动下游基因序列的转录。许多表现出组织或细胞类型特异性表达的基因包含DNA序列的上游的启动子,所述序列编码在基因表达的细胞中特别活跃的RNA。启动子在一些细胞中可能比其它细胞更具活性,如仅在特定细胞或组织类型中具有活性,或在某些细胞或组织类型中相对于其它细胞或组织具有高度活性。启动子包含启动转录的序列。真核启动子可以并且通常包含如TATA盒、转录因子IIB识别位点和核心启动子序列(或引发剂)的特征。转录因子结合并且RNA聚合酶与启动子结合以启动转录。
顺式调控元件中还可以包含一个或多个增强子序列。增强子是顺式调控元件的一部分,所述顺式调控元件增强启动子中或由启动子启动的转录。增强子可以用于促进启动子处的转录起始,例如,如通过将另外的转录因子与增强子结合,从而促进或增强其它因子和转录机制向启动子的募集。与启动子一样,许多基因具有参与细胞或组织特异性或细胞或组织增强的表达的增强。在一些实例中,顺式调控元件可以包含其它特征,如内含子序列、剪接位点、外显子序列或其任何组合,其可以影响给定细胞环境中的转录物表达。在一个实例中,细胞类型特异性顺式调控元件可以包含抑制细胞类型中表达的特征,所述细胞类型是排除其中细胞类型特异性顺式调控元件旨在驱动表达的细胞类型外的细胞类型。
在一个实例中,顺式调控元件可以包含混杂的顺式调控元件。混杂的顺式调控元件可以包含一个或多个多核苷酸序列,所述一个或多个多核苷酸序列可以或被设计为在不考虑或以最小化考虑由多核苷酸转染的细胞类型的情况下驱动表达。混杂的顺式调控元件可以促进编码CaMK或CREB的多核苷酸在不同细胞类型中的表达,包含不同组织、谱系、年龄等的细胞。混杂的顺式调控元件的实例包含CMV早期增强子/鸡β肌动蛋白(CAG)启动子顺式调控元件、人β-肌动蛋白启动子顺式调控元件、人延伸因子-1α启动子顺式调控元件、巨细胞病毒(CMV)启动子顺式调控元件,猿猴病毒40顺式调控元件和单纯疱疹病毒胸苷激酶。在另一个实例中,顺式调控元件可以包含细胞特异性顺式调控元件。
细胞特异性顺式调控元件可以包含一个或多个多核苷酸序列,所述一个或多个多核苷酸序列可以或被设计为仅驱动、或主要驱动、或优选地驱动、或主导地驱动预定的一种细胞类型或多种细胞类型中的表达。细胞特异性顺式调控元件可以包含一个或多个多核苷酸序列,所述一个或多个多核苷酸序列可以或被设计为仅驱动、或主要驱动、或优选地驱动、或主导地驱动预定的一种细胞类型或多种细胞类型中的表达,在可以用多核苷酸转染的其它细胞类型中没有,或最小,或可忽略,或无实质的表达,或不增加此类细胞中的CaMK或CREB活性,或仅增加到相对于顺式调控元件被设计用于驱动表达的一种或多种细胞类型中诱导的活性的最小,或可以忽略,或无实质的程度。
根据本公开,细胞特异性顺式调控元件可以增加转染的细胞类型中的表达,其中与转染的一个细胞类型或多个细胞类型中的表达水平,而不是其中细胞特异性顺式调控元件旨在或设计用于驱动表达的类型相比,所述顺式调控元件旨在或设计为驱动表达约0%、约5%或更少、约10%或更少、15%或更少、约20%或更少、约25%或更少、约30%或更少、约35%或更少、约40%或更少、约45%或更少、约50%或更少、约55%或更少、约60%或更少、约65%或更少、约70%或更少、约75%或更少、约80%或更少、约85%或更少、约90%或更少、约95%或更少、约100%或更少、约150%或更少、约200%或更少、约250%或更少、约300%或更少、约350%或更少、约400%或更少、约450%或更少、约500%或更少、约550%或更少、约600%或更少、约650%或更少、约700%或更少、约750%或更少、约800%或更少、约850%或更少、约900%或更少、约1,000%或更多。在另一个实例中,根据本公开的细胞特异性顺式调控元件可以引起转染的细胞类型中的表达,其中所述顺式调控元件旨在或设计用于驱动表达,但在转染的一种细胞类型或多种细胞类型中没有、最低、可忽略或检测不到表达水平,其中所述细胞特异性顺式调控元件未设计或旨在驱动表达。
在一个实例中,顺式调控元件可以是驱动RGC中转录物的表达的顺式调控元件。例如,顺式调控元件可以是驱动RGC中转录物的表达的启动子,本文称为RGC启动子。例如,顺式调控元件可以是已知在RGC中表达的转录物的启动子、增强子或两者。顺式调控元件可以是已知在RGC中表达的转录物的启动子、增强子或两者,其表达程度高于在视网膜的其它细胞或眼睛的其它细胞中表达的转录物。在一个实例中,RGC启动子可以是转录物的启动子,其在RGC中的表达相对于眼睛组织的其它细胞或相对于视网膜的其它细胞更高。在一个实例中,RGC启动子可以驱动RGC中的转录物的表达水平,所述水平充分高于眼睛组织的其它细胞中或视网膜的其它细胞的转录物的表达水平,足以允许基于与其它细胞相比RGC中转录物的可微分表达水平将细胞鉴定为RGC。
在一个实例中,RGC启动子可能不驱动眼睛的其它组织的细胞或除RGC之外的其它视网膜细胞中转录物的表达。例如,转录物可以在RGC中检测(如通过转录物的mRNA的原位杂交检测),但在一个实例中,在眼睛的其它组织的细胞中不可检测,或在另一个实例中,在视网膜的其它细胞类型中不可检测。在另一个实例中,RGC启动子可以驱动转录物在RGC中的表达,所述转录物是例如眼睛的另一组织的细胞或例如视网膜的另一个细胞类型中转录物表达水平的至少约2倍,或至少约3倍,或至少约4倍,或至少约5倍,或至少约6倍,或至少约7倍,或至少约8倍,或至少约9倍,或至少约10倍,或至少约11倍,或至少约12倍,或至少约13倍,或至少约14倍,或至少约15倍,或至少约16倍,或至少约17倍,或至少约18倍,或至少约19倍,或至少约20倍,或至少约25倍,或至少约50倍,或至少约75倍,或至少约100倍,或至少约150倍,或至少约200倍,或至少约250倍,或至少约300倍,或至少约350倍,或至少约400倍,或至少约450倍,或至少约500倍,或至少约600倍,或至少约700倍,或至少约800倍,或至少约900倍,或至少约1,000倍,或至少约5,000倍,或至少约10,000倍,或至少约25,000倍,或至少约50,000倍,或至少约75,000倍,或至少约100,000倍。与其它细胞类型相比,如在来自眼睛组织的其它纯化细胞类型的细胞中,表达的水平可以通过在纯化的RGC中通过蛋白质印迹分析测量转基因表达来确定。
在一个实施例中,如本文所公开的,RGC启动子可以是γ-突触核蛋白启动子,如人γ-突触核蛋白启动子、小鼠γ-突触核蛋白启动子或驱动受试者的RGC中转录物的表达的另一个γ-突触核蛋白启动子。在另一个实施例中,RGC启动子可以是突触蛋白1启动子,如人突触蛋白1启动子、小鼠突触蛋白1启动子或驱动受试者的RGC中转录物的表达的另一个突触蛋白1启动子。在另一个实例中,RGC启动子可以是Thy-1细胞表面抗原启动子,如人Thy-1细胞表面抗原启动子、小鼠Thy-1细胞表面抗原启动子或驱动受试者的RGC中转录物的表达的另一个Thy-1细胞表面抗原启动子。在另一个实例中,RGC启动子可以是神经丝重启动子,如人神经丝重启动子、小鼠神经丝重启动子或驱动受试者的RGC中转录物的表达的另一个神经丝重启动子。神经丝重启动子可以是长型神经丝重启动子或短型神经丝重启动子。这些实例中的受试者可以是哺乳动物、或人、或小鼠、或大鼠、或狗、或猫、或马、或牛、或绵羊或猪。表1中给出了前述启动子的核苷酸序列的实例,其中任一个作为本文所公开的所有实例的可能实例被明确包含。
表1:RGC启动子的实例
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在一个实例中,RGC启动子可以与表1中所公开的启动子具有小于100%的序列同源性。在一个实施例中,RGC启动子可以与表1中所公开的启动子具有至少约60%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约65%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约70%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约75%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约80%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约85%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约90%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约95%的序列同源性,与表1中所公开的启动子具有至少约97%的序列同源性,或与表1中所公开的启动子具有至少约99%的序列同源性。
如本文所公开的,载体可以包含多核苷酸,所述多核苷酸包含顺式调控元件和编码任何CaMK的序列,包含但不限于本文所公开的任何CaMK,包含本文所公开的任何组成型活性CaMK。如本文所公开的,载体可以包含多核苷酸,所述多核苷酸包含顺式调控元件和编码任何CREB的序列,包含但不限于本文所公开的任何CREB,包含本文所公开的任何组成型活性CREB。在一个实例中,任何此类顺式调控元件可以是普遍存在的顺式调控元件,包含一种或多种增强子和一种或多种启动子中的一种或多种。顺式调控元件可能具有普遍的活性或是混杂的,这意味着在多种不同的细胞类型中可以驱动转录物的表达,包含例如RGC。在另一个实例中,任何此类顺式调控元件可以驱动转录物在RGB中的表达,但不在任何其它细胞类型中,或不在另一种细胞类型中,或在RGC中但不在视网膜的其它细胞中,或在RGC中但不在眼睛的其它组织的细胞中。此类顺式调控元件可以是RGC启动子。
任何前述顺式调控元件和编码本文所公开的任何CaMK或CREB的多核苷酸的任何组合明确包含在本公开中,其用途(包含其包含在载体中的用途)也不受限制地包含在本文所公开的任何和所有方法中。在一个实例中,包含顺式调控元件和编码如本文所公开的CaMK或CREB的序列的多核苷酸可以是重组的。如本文所使用的,重组意指多核苷酸的顺式调控元件和编码CREB或CaMK的多核苷酸的序列是通过将非天然存在的序列剪接在一起而产生的。例如,任何此类实例可以包含多核苷酸,所述多核苷酸包含顺式调控元件和编码CaMK或CREB的序列,其中所述顺式调控元件是或包含一个或多个核苷酸序列,所述核苷酸序列分别来自除CaMK和CREB之外的天然存在的基因序列。如本文所公开的任何载体可以包含任何前述实例,并且任何此类实例,包含此类载体可以在如本文所公开的任何方法中使用,不受限制。
在一个实例中,可以通过使细胞与载体接触来增加CaMK或CREB的活性,所述载体可以将CaMK和CREB引入细胞中,或所述载体可以将编码CaMK或CREB的多核苷酸引入细胞中,从而导致编码的CaMK或者CREB的表达。载体是指包括要递送到细胞中的蛋白质、多肽、基因或多核苷酸的大分子或分子的复合物。载体可以包含,例如,病毒载体,如逆转录病毒载体、慢病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒(AAV)载体、α病毒载体、痘病毒载体、单纯疱疹病毒载体。载体可以包含脂质体和其它含有脂质的复合物,以及能够介导多肽或多核苷酸递送到靶细胞的其它大分子复合物。本公开的一些实施例可以包含包括重组核酸的载体。
在一个实例中,编码CaMK或CREB的多核苷酸可以在重组腺相关病毒内衣壳化。在一个实例中,重组腺相关病毒的血清型选自以下中的一种或多种:AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11和AAV12。其它实例包含杂交的病毒载体,其包含来自两种或更多种前述AAV血清型的组分。
增加RGC中的活性可以包含将前述CaMK或CREB引入RGC,如通过向受试者注射载体。注射可以是眼内或全身的。注射可以是肌内、脑室内、腹膜内、皮下或通过任何其它途径,所述途径可以导致RGC与载体接触,从而增加RGC中CaMK或CREB的活性。
在一个实例中,单独或以任何组合并入本文所公开的任何一个特征或多个特征的方法可以包含减少RGC的变性。减少RGC的变性可以包含减少RGC数量的丧失、RGC的死亡、RGC胞体数量的丧失、RGC轴突数量的丧失和RGC轴突投射(包含但不限于进入脑)的丧失中的一种或多种。RGC变性可以包含视力丧失,包含失明增加。在一个实例中,减少RGC的变性可以包含预防或治疗视力丧失。在一个实例中,增加RGV中的CaMK或CREB活性可预防视力或视觉能力的下降,如可能由兴奋性毒性或其它可能导致RGC功能障碍或变性的损害或损伤引起的。
RGC的变性是导致各种病理状态下的视觉损伤和失明的主要原因。一些情况会损伤RGC胞体,包含兴奋性毒性和视网膜缺血,而其它情况会损伤RGC轴突,包含视神经切断、压迫、视神经乳头水肿和青光眼,或其它病理性或有害性眼压升高的情况。预防RGC变性可以预防、降低或减少视力或敏锐度降低或失明、青光眼患者,包含但不限于即使给予其它治疗(如降低眼压的治疗),也会发展为此类损伤失明的青光眼患者。在另一个例子中,CaMK或CREB活性可以在受试者的RGC中增加,其中所述受试者具有青光眼发展或恶化的遗传易感性。在一些实例中,一种方法可以包含在RGC变性发生之前,或在其被认为已经发生之前,增加RGC中的CaMK或CREB活性,或预防进一步的RGC变性,其中某种程度的变性可能被认为已经出现,或者无论已知或相信已经发生了任何程度的RGC变性,但是受试者被认为容易发生此类变性。
在一些实例中,一种方法可以包含增加以下受试者的RGC中的CaMK或CREB活性:未经历或已被诊断为视觉能力或视觉敏锐度受损或降低或失明(可以包含部分失明或完全失明),或其视觉敏锐度或视力出现某种程度的损伤或下降的受试者,或受试者已被检测、诊断或经历某种程度的失明,其中受试者被认为有发展或恶化此类损伤、视力或视觉敏锐度的降低或丧失或失明(其可以包含部分失明或完全失明)的风险,如为预防、减少或减轻任何上述视觉损伤的发展或恶化。在一个实例中,此类受试者可能已被诊断患有青光眼,或易发展为青光眼,或已知、相信、预期、预测的缺血性事件或其它创伤,或有可能导致视网膜变性或视力或敏锐度降低或发展为失明(其可以包含部分失明或完全失明)。本文所公开的用于增加RGC中的CaMK或CREB活性的任何实例中的任何一个或多个可以包含在用于减少或预防RGC变性的任何前述方法或用于治疗受试者的视力丧失的前述方法中。
如本文所公开的药物组合物可以包含多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包含视网膜神经节细胞启动子并编码CaMK或CREB。由此类多核苷酸编码的CaMK或CREB可以包含任何上述CaMK和CREB(不受限制),包含CaMKI、CaMKII、CaMKIV、组成型活性CaMK、CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ、CaMKIIδ、T268D取代的CaMKIIα、T287D取代的CaMKIIβ、CaMKIIα的截短的N-末端催化结构域、CaMKIIβ的截短的N-末端催化结构域、CREB、组成型活性CREB或VP16-CREB。包含在此类药物组合物中的多核苷酸可以包含顺式调控元件,如混杂的顺式调控元件,或细胞特异性顺式调控元件,RGC启动子、γ-突触核蛋白启动子或其它顺式调控元件。
一些实例包含如本文所公开的多核苷酸,包含编码任何前述CaMK或CREB的序列,具有或不具有任何前述顺式调控元件,包含但不限于RGC启动子,其中此类多核苷酸不是药物组合物的一部分。在一个实例中,载体,包含任何前述载体(不受限制)可以包含此类多核苷酸,其中此类载体不是药物组合物的一部分。
在另一个实例中,根据本公开能够增加CaMK的活性的组合物、化合物、药剂、药物或其它物质可以用于减少RGC的变性。作为实例,已知油酸(CAS112-80-1)刺激CaMK活性。鉴于增加CaMK活性抑制RGC变性和视力丧失的本公开,作为CaMK激活剂,预期油酸可预防RGC变性,并且被用作视力丧失的治疗,如本文所公开的增加CaMK的其它方法一样。本公开中明确包含减少受试者体内的视网膜神经节细胞变性或治疗受试者的视力丧失的方法,包含向受试者施用油酸或其药学上可接受的盐,或CaMK活性或表达的另一种刺激剂或激活剂,或代替CaMK多核苷酸或载体在如本文所公开的方法的所有实例和任何受试者中使用,不受限制。
药物组合物可以包含用于向受试者施用的调配物。此类调配物可以包含适于口服、肠胃外(包含皮下、皮内、肌内、眼内、静脉内和关节内)、直肠和局部(包含真皮、经颊、舌下和眼内)施用的任何调配物。最合适的途径可能取决于受体的病状和病症或施用的预期目的。调配物可以方便地以单位剂型呈现并且可以通过制药领域众所周知的任何方法来制备。方法可以包含使CaMK或CREB或编码CaMK和CREB的多核苷酸,或包含任何前述内容的载体,包含本文所公开的任何实例(“活性成分”)与构成一种或多种辅助成分的载体缔合的步骤。通常,可以通过使活性成分与液体载体或精细分散的固体载体或两者均匀且紧密地缔合并且然后在必要时使产物成型为期望的调配物来制备调配物。
适合用于向受试者施用的本公开的调配物可以呈离散单位的形式,如各自含有预先确定的量的活性成分的胶囊、扁囊剂或片剂;呈粉末或颗粒的形式;呈水性液体或非水性液体中的溶液或悬浮液的形式;或呈水包油型液体乳剂或油包水型液体乳剂的形式。包含活性成分的组合物也可以呈现为团注、舐剂或糊剂。对于口服或其它施用,活性成分可以悬浮在溶液中,或溶解在溶剂中,如醇、DMSO、水、盐水或其它溶剂,所述溶剂可以进一步稀释或溶解在另一种溶液或溶剂中,并且在一些实例中可以或可以含有载体或其它赋形剂。
在某些实施例中,活性成分可以与一种或多种赋形剂结合,并且以可摄入的片剂、口含片剂、锭剂、胶囊、酏剂、悬浮液、糖浆、薄片等形式使用。片剂、锭剂、丸剂、胶囊等也可以含有以下药剂:粘合剂,例如黄蓍胶、阿拉伯胶、玉米淀粉、明胶或其组合;赋形剂,例如磷酸二钙、甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁或其组合;崩解剂,例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸或其组合;润滑剂,例如硬脂酸镁;甜味剂,例如蔗糖、乳糖、糖精或其组合;调味剂,例如薄荷、冬青油、樱桃调味剂、橙味调味剂等。当单位剂型是胶囊剂时,除了上述类型的材料之外,其还可以含有液体载体。各种其它材料可以包衣形式存在或用来调节剂量单元的物理形式。例如,片剂、丸剂或胶囊可以用虫胶、糖或两者包被。当剂型是胶囊时,除了上述类型的材料之外,其还可以含有如液体载体等载体。明胶胶囊、片剂或丸剂可以是肠溶包衣的。肠溶包衣防止组合物在pH为酸性的胃或上肠中变性。在到达小肠后,其中的碱性pH将包衣溶解并允许组合物被释放并被特殊细胞吸收,例如,上皮肠上皮细胞和派伊尔结M细胞(Peyer's patch M cell)。酏剂的糖浆可以含有活性化合物、作为甜味剂的蔗糖、作为防腐剂的甲基和对羟基苯甲酸丙酯、染料和如樱桃或橙子香精等调味剂。当然,在制备任何剂量单位形式中所使用的任何材料都应当是药学上纯的并且在所用量方面基本上无毒。此外,活性化合物可以掺入缓释制剂和调配物中。
片剂可以通过压制或模制,任选地使用一种或多种辅助成分来制备。可以通过在适合的机器中压制任选地混合粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、润滑、表面活性剂或分散剂的呈自由流动形式的活性成分(如粉末或颗粒)来制备。模制的片剂可以通过在适合的机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物来制造。片剂可以任选地进行包衣或刻痕并且可以调配成使活性成分在其中持续、延迟或控制释放。
用于肠胃外或其它施用的调配物包含水性和非水性无菌注射溶液,所述水性和非水性注射溶液可以包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使调配物与预期接受者的血液等渗的溶质。用于肠胃外或其它施用的调配物还可以包含水性和非水性无菌悬浮液,其可以包含悬浮剂和增稠剂。调配物可以呈现在多剂量容器的单位剂量中,例如密封安瓿和小瓶中,并且可以在仅需要在即将使用之前添加无菌液体载体,例如盐水、磷酸盐缓冲盐水(PBS)等的冷冻干燥(冻干)条件下储存。可以由先前描述种类的无菌粉末、颗粒和片剂制备临时注射溶液和悬浮液。
如本文所使用的,术语“药学上可接受的载体”是指无菌水溶液或非水溶液、分散体、悬浮液或乳液,以及用于在即将使用之前重组成无菌可注射溶液或分散体的无菌粉末。合适的水性和非水性载体、稀释剂、溶剂或媒剂的实例包含水、乙醇、多元醇(如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)、羧甲基纤维素及其合适的混合物、植物油(如橄榄油)和如油酸乙酯等可注射有机酯。可以例如通过使用包衣材料,如卵磷脂,在分散体的情况下通过维持所需的粒度以及通过使用表面活性剂来维持恰当的流动性。这些组合物还可以含有佐剂,如防腐剂、润湿剂、乳化剂以及分散剂。可以通过包含如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸等各种抗菌剂和抗真菌剂来确保防止微生物的作用。还可以期望的是包含如糖、氯化钠等等渗剂。可注射药物形式的延长吸收可以通过包含如单硬脂酸铝和明胶等延迟吸收的药剂来实现。可以通过在如聚丙交酯-聚乙交酯、聚(原酸酯)和聚(酸酐)等可生物降解的聚合物中形成药物的微胶囊基质来制备可注射储库型(depot)形式。根据式I化合物与聚合物的比率以及所采用的特定聚合物的性质,可以对式I化合物释放速率进行控制。储库型可注射调配物还通过将药物截留在与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备。可注射调配物可以例如通过滤过细菌截留过滤器,或通过掺入呈无菌固体组合物形式的灭菌剂来灭菌,所述无菌固体组合物可以在仅在使用前溶解或分散于无菌水或其它无菌可注射介质中。合适的惰性载体可以包含如乳糖等糖。
式I化合物调配物可以包含不同类型的载体,这取决于所述调配物是以固体、液体还是气溶胶的形式施用以及所述调配物对于如注射等施用途径是否需要无菌。本公开可以通过静脉内施用、皮内施用、经皮施用、鞘内施用、动脉内施用、腹膜内施用、鼻内施用、阴道内施用、直肠内施用、局部施用、肌内施用、皮下施用、粘膜施用、口服施用、局部(topically)施用、局部(locally)施用、吸入(例如,气溶胶吸入)施用、注射施用、输注施用、连续输注施用、直接局部灌注浴靶细胞施用、通过导管施用、通过灌洗施用、以乳霜施用、以脂质组合物(例如,脂质体)施用或通过如本领域普通技术人员将会已知的其它方法或上述方法的任何组合来施用(参见,例如,《雷明顿氏药物科学(Remington'sPharmaceutical Sciences)》,第18版,麦克印刷公司(Mack Printing Company),1990。
如本文所使用的,术语“有效量”意指可能引发细胞、组织、系统、动物或人的生物或医学应答的活性成分或药剂的量,例如,由研究人员或临床医师所寻求的。术语“治疗有效量”意指与未接受此类量的对应的受试者相比,能够改善疾病、病症或副作用的治疗、治愈、预防或改善,或降低疾病或病症进展率的任何量。所述术语在其范围内还包含有效增强正常生理功能的量。为了在疗法中使用,治疗有效量的活性成分以及其盐、溶剂化物和生理功能衍生物可以作为原料化学品施用。另外,活性成分可以呈现为药物组合物。
本公开的药物组合物可以包含有效量的式I化合物和任选地溶解或分散在药学上可接受的载体中的一种或多种另外的药剂。短语“药学上或药理学上可接受的”是指视情况在向动物例如人物施用时不产生不利反应、过敏反应或其它不良反应的分子实体和组合物。根据本公开,含有活性成分并且任选地可以包含一种或多种另外的活性成分的药物组合物的制备对于本领域技术人员来说是已知的,如通过《雷明顿氏药物科学》,第18版,麦克印刷公司,1990所例示的。此外,对于动物(例如,人)施用,应当理解的是,制剂应符合无菌性、致热原性、一般安全性和纯度标准,如FDA生物标准办公室(FDA Office of BiologicalStandards)所要求的标准。
进一步根据本公开,适于施用的本公开的组合物可以在具有或不具有惰性稀释剂的药学上可接受的载体中提供。载体可以是可同化的,并且可以包含液体、半固体,即糊状物或固体载体。除非任何常规介质、药剂、稀释剂或载体对受体或对其中所含有的组合物的治疗效果有害,否则其在用于实践本公开的方法的可施用组合物中的用途是合适的。载体或稀释剂的实例可以包含脂肪、油、水、盐溶液、脂质、脂质体、树脂、粘合剂、填充剂等或其组合。组合物还可以包含各种抗氧化剂以延缓一种或多种组分的氧化。另外,可以通过防腐剂来预防微生物的作用,如各种抗菌和抗真菌剂,包含但不限于对羟基苯甲酸酯(例如,对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯)、氯丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞或其组合。
根据本公开,式I化合物可以以任何方便和实用的方式与载体结合,即通过溶液、悬浮液、乳化、混合、封装、吸收等。此类程序对于本领域技术人员来说是常规的。
在一个实例中,本公开可以包含药物脂质媒剂或载体组合物的用途,所述载体组合物包含活性成分和水性溶剂。如本文所使用的,术语“脂质”将被定义为包含任一种广泛的物质,其特征是不溶于水并可用有机溶剂提取。这一大类化合物是本领域技术人员众所周知的,并且由于本文中使用术语“脂质”,其不限于任何特定结构。实例可以包含含有长链脂肪族烃以及其衍生物的化合物。脂质可以是天然存在的或合成的(即,由人设计或生产)。然而,脂质通常是生物物质。生物脂质在本领域中是众所周知的,并且包含例如中性脂肪、磷脂、磷酸甘油酯、类固醇、萜烯、溶脂、鞘糖脂、糖脂、硫化物、具有醚和酯连接的脂肪酸的脂质和可聚合脂质,以及其组合。当然,除本文中具体描述的化合物之外,本领域技术人员理解为脂质的化合物也涵盖在本发明的组合物和方法中。
本领域普通技术人员将熟悉可以用于将组合物分散在脂质媒剂中的技术范围。例如,活性成分可以分散在含有脂质的溶液中,用脂质溶解,用脂质乳化,与脂质混合,与脂质组合,与脂质共价结合,作为悬浮液包含在脂质中,包含或与胶束或脂质体复合,或以其它方式与脂质或脂质结构缔合。分散体可能导致或可能不导致脂质体的形成。
施用于受试者(例如,动物或人类患者)的本公开的组合物的实际剂量可以由物理和生理因素来确定,如体重、病状的严重程度、正在治疗的疾病的类型、先前或同时的治疗干预、患者的自发病和施用途径,以及治疗目的。根据剂量和施用途径,优选的剂量和/或有效量的施用次数可能根据受试者的应答或治疗目的而变化。在任何情况下,负责施用的从业者都可以确定组合物中活性成分的浓度和个体受试者的适当剂量。
在某些实施例中,药物组合物可以包含例如至少约0.1%的活性化合物。在其它实施例中,活性化合物可以例如占单位重量的约2%至约75%,或约25%至约60%,以及其中可衍生的任何范围。自然地,每种治疗上有用的组合物中的活性成分的量可以是以此类方式来制备,所述方式使得在化合物的任何给定的单位剂量中将获得适合的剂量。制备此类药物调配物的本领域普通技术人员将考虑如溶解度、生物利用度、生物半衰期、施用途径、产品保质期以及其它药理学因素等因素,并且如此,多种剂量和治疗方案可以是期望的。
例如,对于在水溶液中的肠胃外施用,如果需要,包含活性成分的溶液可以被适当地缓冲,并且首先使液体稀释剂与足够的盐水或葡萄糖等渗。这些特定的水溶液特别适于静脉内、肌内、皮下和腹膜内施用。就此而言,可以采用无菌水性介质。例如,可以将一个剂量溶解于1ml等渗NaCl溶液中,并且添加到1000ml皮下输液流体中或注射在建议的输注部位处(参见例如,《雷明顿氏药物科学》,第15版,第1035-1038页和第1570-1580页)。剂量的一些变化必然会根据正在治疗的受试者的病状而发生。在任何情况下,负责施用的人员将确定用于个体受试者的适当的剂量。此外,对于人类施用,制剂可以满足FDA生物制品标准办公室所要求的无菌性、产热原性、一般的安全性和纯度标准。
无菌可注射溶液可以通过将活性成分与上述各种其它成分掺入溶剂中,然后进行过滤灭菌来制备。一般而言,分散体可以通过将各种无菌活性成分结合到无菌载体中来制备,所述载体含有基础分散介质和来自以上所列的那些的所需其它成分。在用于制备无菌注射液的无菌粉剂的情况下,优选的制备方法包含真空-干燥和冷冻-干燥技术,所述真空-干燥和冷冻-干燥技术从其先前的无菌过滤溶液中产生活性成分加上任何另外的期望成分的粉末。在具有或不具有稳定剂的情况下,粉末状组合物可以与例如水或盐溶液等液体载体组合。
表I中呈现了编码本文所公开的CaMK和CREB的实例的氨基酸序列的实例,以及编码其的核苷酸序列的实例。可以理解,由于密码子简并性,表I中所呈现的氨基酸序列可以由表2中所呈现的核苷酸序列以外的核苷酸序列编码,并且编码表2中所呈现的氨基酸序列的可能的核苷酸序列的所有此类变体都明确包含在本文中。CaMK蛋白的N-末端催化结构域缺乏完整CaMK蛋白的调控区(位于催化N-末端结构域的C-末端),从而使催化N-末端结构域免受调控区对其施加的抑制性控制。
表2:氨基酸和核苷酸序列
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在一个实例中,CaMK或编码CaMK的多核苷酸可以与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有小于100%的序列同源性。在一个实例中,CaMK或编码CaMK的多核苷酸可以与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约60%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约65%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约70%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约75%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约80%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约85%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约90%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约95%的序列同源性,与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约97%的序列同源性或与表2中所公开的CaMK或编码CaMK的多核苷酸具有至少约99%的序列同源性。
在一个实例中,CREB或编码CREB的多核苷酸可以与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有小于100%的序列同源性。在一个实例中,CREB或编码CREB的多核苷酸可以与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约60%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约65%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约70%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约75%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约80%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约85%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约90%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约95%的序列同源性,与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约97%的序列同源性或与表2中所公开的CREB或编码CREB的多核苷酸具有至少约99%的序列同源性。
本文明确公开但不限于包含表1中所公开的任何启动子或任何其它RGC启动子的实例,其驱动表中所公开的CaMK或CREB中的任一种的表达。本文还明确包含但不限于一种化合物在制备药物中的用途,所述药物用于在本文所公开的任何受试者中预防RGC或治疗视力丧失,其中所述化合物包括CaMK或CREB蛋白或其变体,或核苷酸序列或其变体,以及任选地本文所公开的任何RGC启动子或其它启动子,并且可以包含如本文所公开的用于预防RGC的变性或治疗本文的视力丧失的包含前述任一种的任何组合的载体。
非限制性工作实例
以下实例旨在说明本公开的特定实施例,但绝不旨在限制其范围。
应当理解,上述概念和本文更详细讨论的另外的概念的所有组合(前提是此类概念不是相互不一致的)都考虑作为本文中所公开的本发明主题的一部分。具体地,在本公开的结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合都考虑作为本文中所公开的发明主题的一部分,并且可以用于实现本文所描述的益处和优点。
材料和方法
动物
C57BL/6小鼠购自缅因州巴尔港的杰克逊实验室(Jackson Laboratory,BarHarbor,Maine)。GLAST-/-小鼠由东京医科齿科大学(Tokyo Medical&Dental University,TMDU)的Kohichi Tanaka博士提供。所有研究都遵循由西奈山伊坎医学院(Icahn Schoolof Medicine at Mount Sinai)的IACUC所批准的动物方案。将雄性小鼠用于磁性微珠闭塞模型;将任何性别的小鼠随机分配到不同的组中进行其它实验。
AAV质粒构建和AAV制备
pAAV-GFP质粒由Kevin Park博士(迈阿密大学(University of Miami))提供。对于AAV质粒构建,pAAV-GFP的蛋白质编码区被以下质粒的cDNA取代:CaMKIIαWT(Addgene#21226)、CaMKIIαK42R(Addgene#21221)、CaMKIIαT286D(Addgene#16736)、CaMKIIβWT(Addgene#21227)、CaMKIIβK43R(Addgene#21225)、CaMKIIβT287D(Addgene#21223)和VP16-CREB以及A-CREB(两者均来自密歇根州立大学(Michigan State University)的HongbingWang博士)。GenScript(新泽西州皮斯卡塔韦(Piscataway,NJ))从CaMKIIαWT产生CaMKIIαK42D和CaMKIIαT286A,CaMKIIαT286D/T305A/T306A和CaMKIIαT286D/T305D/T306D来自CaMKIIαT286D,CaMKIIβK43D和CaMKIIβT287A来自CaMKIIβWT,CaMKIIβT287D/T306A/T307A和CaMKIIβT287D/T306D/T307D来自CaMKIIβT287D。AAV-mSncg-GFP由Yang Hu博士(斯坦福大学(Stanford University))友情提供,并且用于产生AAV-mSncg-EBFP和AAV-mSncg-CaMKIIαT286D。AAV Rap-Cap和Helper质粒用于AAVpro 293T细胞系(宝生物工程株式会社(Takara Bio),632273)中的共转染。使用间断碘克沙醇梯度超速离心法纯化AAV。通过实时PCR确定的AAV滴度在每毫升1-4×1013个基因组拷贝的范围内。
玻璃体内注射和视神经挤压
通过腹膜内注射用氯胺酮(100mg/kg)和甲苯噻嗪(10mg/kg)的混合物麻醉成年小鼠。GLAST-/-小鼠幼崽通过冰上冷冻麻醉,并且用30号针在眼睑上制作小切口,以暴露眼球。对于玻璃体内注射,将微量移液管插入锯齿口的正后方,并且将AAV或其它溶液注射到玻璃体中。N-甲基-D-天冬氨酸(密理博西格玛公司(Millipore Sigma),454575)和肉豆蔻酰化的Autocamtide-2相关抑制肽(密理博西格玛公司,189482)在PBS中制备。对于视神经挤压,将视神经暴露并用珠宝钳在眼球后方约1mm处挤压5秒。外科手术后应施涂眼膏保护角膜。
诱导小鼠的IOP升高
为了升高IOP,用氯胺酮和甲苯噻嗪的混合物麻醉3个月大的小鼠。外科手术前使用盐酸丙美卡因滴眼液。磁性微珠(M-450Epoxy,赛默飞世尔科技公司(ThermoFisher Scientific))被单侧注射到前房中,并且使用磁体均匀分布在前房周围,如最近所描述的(Ito等人,2016)。根据制造商的说明书,使用TonoLab眼压计监测双眼的IOP。
组织学和显微镜检查
对于免疫组织化学,将通过外科手术从灌注的小鼠中取出的具有附着的视神经片段的眼睛后固定在4% PFA中。将视网膜切开进行完整支架染色。在含有5%正常驴血清和0.1% Triton X-100的PBS中的染色缓冲液中封闭视网膜完整支架1小时。将视网膜与初级抗体一起温育过夜,并且在室温下与次级抗体一起温育2小时之前用PBS洗涤3x 15分钟。再次用PBS洗涤视网膜3x 15分钟,并且然后用Fluoromount-G固定。使用的初级抗体:Tuj1(1:250,生物传奇公司(Biolegend),801202)、pCaMKII(1:100,艾博抗公司(Abcam),ab32678)、pan-CaMKII(1:100,艾博抗公司,ab52476)、pCREB(1:100,艾博抗公司,ab32096)、pTrkB(1:100,赛默飞世尔科技公司,MA5-32207)、DLK(1:100,赛默飞世尔科技公司,PA5-32173)、p-c-Jun(1:100,细胞信号传导技术公司(Cell Signaling Technology),2361)。使用的肽:CaMKIIα(磷酸化T286)肽(12.5μg/ml,艾博抗公司,ab115237)。使用的次级抗体:Alexa488AffiniPure驴抗小鼠IgG(1:500,杰克逊免疫研究实验室有限公司(JacksonImmunoResearch Labs),715-545-151)、Alexa/>594AffiniPure驴抗小鼠IgG(1:500,杰克逊免疫研究实验室有限公司,715-585-151)、CyTM3AffiniPure驴抗兔IgG(1:500,杰克逊免疫研究实验室有限公司,711-165-152)、Alexa/>594AffiniPure驴抗兔IgG(1:500,杰克逊免疫研究实验室有限公司,711-585-152)、Alexa/>647AffiniPure驴抗兔IgG(1:500,杰克逊免疫研究实验室有限公司,711-605-152)。使用Zeiss LSM 800显微镜获取共聚焦图像。对于RGC计数和信号传导通路研究,在每个视网膜完整支架的外围区(从正方形中心到视网膜边缘约500μm)周围采样正方形(320×320μm)进行分析。
对于视觉通路CTB追踪,将1.5μl霍乱毒素亚单位B(CTB,Alexa FluorTM488缀合物,赛默飞世尔科技公司,C22841)(PBS中的2μg/μl)注射到玻璃体中。CTB注射三天后,用4% PFA对动物进行灌注。将视神经切开、固定,并且固定以进行成像。将脑切开、固定,并且固定在3%琼脂糖中。使用振动仪(1000VT,莱卡公司(Leica))对脑切片(150μm厚)进行冠状面LGN切片或矢状面上丘切片,并且固定进行成像,如先前报道的(Zhang等人,2011)。使用Zeiss LSM 800显微镜获取共聚焦图像。
为了可视化虹膜角膜角处的微珠积聚,从灌注的小鼠收集眼睛并在4% PFA中后固定。切出每只眼睛的前部,将其嵌入OCT化合物中,使用低温恒温器切片,用H&E染色,并且用配备彩色相机的Zeiss LSM 800显微镜成像。
为了对注射微珠的眼睛进行轴突存活检查,将视神经在室温下固定在0.1M二甲胂酸钠缓冲液中的2.5%戊二醛和2%多聚甲醛中0.5小时,并且然后在4℃下固定2小时。将眼球远端1mm的视神经区嵌入树脂中。用甲苯胺蓝对视神经的半薄切片进行染色,并且用配备有彩色相机的Zeiss LSM 800显微镜通过100X镜头对其进行成像。在每个神经切片的外围区(从正方形中心到神经边缘约50μm)周围采样正方形区域(22×22μm)进行分析。
对于视神经头分析,将通过外科手术从灌注的小鼠中取出的具有附着的视神经片段的眼睛后固定在4% PFA中。去除角膜、虹膜和晶状体后,将眼睛嵌入OCT化合物中进行冷冻切片。收集通过视神经的切片,用DAPI(赛默飞世尔科技公司,62248)染色,并且用ZeissLSM 800显微镜成像。
使用ImageJ(Schindelin等人,2012)和Photoshop对图像进行分析和组织。
RGC纯化和免疫印迹
对于RGC纯化,将切开的视网膜在木瓜蛋白酶中消化,并且通过轻柔的移液解离为单个细胞。视网膜细胞悬浮液在HBSS中洗涤一次,重悬于HBSS+4% BSA中,并且与PE-Cyanine7缀合的CD90.2(Thy-1.2)抗体(1:2,000,赛默飞世尔科技公司,25-0902-81)一起温育15分钟,以标记用于细胞分选的RGC(Lu等人,2020)。在用过量HBSS进行另一次洗涤并在HBSS+4% BSA中重悬后,在过滤以标记死细胞之前添加DAPI(1mg/ml,1:1000,赛默飞世尔科技公司,62248)。在BD FACSAria II分选机(BD生物科学公司(BD Biosciences))上进行荧光激活的细胞分选(FACS)以收集RGC。
对于免疫印迹,通过在莱姆利样品缓冲液(Laemmli Sample Buffer)中在95℃下加热裂解纯化的RGC。蛋白质通过SDS–PAGE进行分离,并且电转移到PVDF膜上。抗体:pCaMKII(1:1000,艾博抗公司,ab32678)、WesternSure山羊抗兔HRP(1:50000,LI-COR生物科学公司(LI-COR Biosciences),926-80011)、重组HRP抗GAPDH抗体(1:400000,艾博抗公司,ab201822)。SuperSignalTM West Atto极限灵敏度底物(赛默飞世尔科技公司,A38555)和ChemiDoc Touch成像系统(伯乐公司(Bio-Rad))用于化学发光检测。使用ImageJ(Schindelin等人,2012)和Photoshop分析图像。
图案视网膜电图(PERG)
如先前所报道的,使用PERG系统记录PERG(Chou等人,2014;Williams等人,2017)。使用氯胺酮/甲苯噻嗪的混合物麻醉小鼠。动物的体温通过反馈控制的加热阶段维持在37℃,并且使用直肠探针进行监测。必要时局部滴入一小滴平衡生理盐水以防止角膜干燥。PERG信号是从放置在鼻中的皮下不锈钢针记录的,以响应于在两个LED平板上以略微不同的频率交替产生的光栅的对比度反转(0.05个循环/度,100%对比度)。参考电极和接地电极是类似的针,分别放置在头后部和尾部根部的中间。电信号被放大10,000倍并进行带通滤波(1Hz至300Hz)。使用异步平均方法检索独立的PERG应答。对每只小鼠的一只眼睛进行AAV注射和NMDA处理。
图案视觉诱发电位(PVEP)
对于PVEP记录,玻璃体内NMDA注射后3天,将不锈钢微螺钉(0.8mm OD,每英寸120个螺纹,NAS721CE80-120,Antrin小型特种品公司(Antrin Miniature Specialties))植入小鼠颅骨中,其位置为距前囟2mm(作为参考电极)并且距λ(对于活性电极,覆盖对侧初级视觉皮质)2mm。由于在此深度PVEP具有最大振幅(Porchiatti等人,1999),因此将微螺钉推进设置为400μm皮质深度。嵌入外科手术后一周记录PVEP。在记录过程期间,对小鼠进行麻醉并保持温暖。必要时局部滴入一小滴平衡生理盐水以防止角膜干燥。使用具有鳄鱼夹的电极(ETL-36RSAF,电极商店公司(The Electrode Store))连接颅骨中的螺钉。接地电极被放置在尾部的根部。系统用于显示图案化刺激(0.05个循环/度的光栅,100%对比度)并收集PVEP信号。电信号被放大10,000倍并进行带通滤波(1Hz至100Hz)。典型的PVEP应答在约100毫秒处显示出主要的负波峰值(Porciatti等人,1999)。对每只小鼠的一只眼睛进行AAV注射和NMDA处理。对侧眼睛被遮光,并且显示屏被关闭以消除任何可能的影响。
视觉水任务中的敏锐度测量
使用Acumen系统(脑机制公司(Cerebral Mechanics))测量视觉敏锐度,如先前所报道的(Ecker等人,2010;Prusky等人,2000)。所述任务是在含有浅水的梯形水箱中进行的。水箱的宽端的任一侧上都有两个显示屏。静止的竖直定向的正弦光栅随机显示在两个屏幕中的一个上,而具有相同平均亮度的均匀灰度图像显示在另一个屏幕上。动物被训练从窄端游向宽端屏幕,并且在固定距离处选择显示光栅的屏幕,并且逃到隐藏在其下方的水下平台。训练光栅被设置为0.054个循环/度的空间频率。测试期间,光栅的空间频率以0.018个循环/度的间隔缓慢增加,直到中断,其中动物在10次试验中做出的正确选择少于7次。需要至少4次接近的中断来确定动物已经达到其视觉敏锐度(空间频率阈值)。对于散点图,计算每个空间频率下正确选择的累积百分比。生成最佳拟合的趋势线,并且采用曲线上与70%正确率相交的点作为敏锐度阈值。在NMDA注射以诱导损伤之前,对小鼠进行训练并测量其视觉敏锐度。从NMDA注射后的第1天到第3天,每天在低(训练)空间频率下测试小鼠以维持其训练活动。从NMDA注射后的第4天到第14天,改变空间频率,直到确定每只小鼠的阈值(敏锐度)。
视觉悬崖测试
视觉悬崖设备购自马萨诸塞州波士顿的实施科学公司(Conduct Science,Boston,MA)。视觉悬崖测试设备由透明的有机玻璃盒组成,尺寸为62×62×19cm,由中心平台(1.5英寸高,并且2英寸宽)分隔成两个区,浅侧具有一个紧挨在其下方的方格图案,并且深侧具有相同的方格图案,放置在其下方2英尺处,以产生深度错觉(Fox,1965;Gu等人,2018)。小鼠被放置在中心平台上,并且记录其下台选择。每只小鼠接受一次测试。每次测试后,箱和中心平台都要彻底清洁。
隐现视觉刺激应答测试
在尺寸为17英寸×20英寸×12英寸的围栏中对隐现视觉刺激应答进行测试,所述围栏用从印第安纳州哥伦比亚市的80/20公司(80/20Inc.,Columbia City,IN)购买的材料建造,如(Koehler等人,2019)中所描述的。5英寸宽的板被放置在围栏的一端处,高度为3英寸,用作隐蔽处。食物片被放置在隐蔽处的对面,以鼓励小鼠探索其环境,并且留在隐蔽处之外。在围栏顶上放置了监视器,以显示隐现刺激,这是使用Blender软件制作的灰色背景下膨胀的黑色圆盘的视频。刺激参数改编自先前的研究(Yilmaz和Meister,2013),所述研究由一个在250毫秒内从2度半径扩展到20度的圆组成,并且保持250毫秒。刺激显示15次,显示之间具有500毫秒间隔。头顶相机记录了小鼠行为。在刺激开始之前,将小鼠放置在围栏中10分钟,以便有时间适应。在隐现刺激期间,评估了三种应答:不动、逃跑和尾部拍击(Koehler等人,2019;Lim等人,2016;Salay等人,2018;Yilmaz和Meister,2013)。如果小鼠在刺激过程中表现出了这些行为中的至少一种,则其就被认为是积极的隐现应答者。每只小鼠接受一次测试。每次测试后彻底清洁围栏。
定量和统计分析
使用Excel和GraphPad Prism 9进行统计分析。图例中描述了每个实验的所有统计细节。
对于行为测试,其中对每只小鼠的双眼进行双侧注射和损伤治疗,所示的“n”表示单个小鼠;对于对每只小鼠的一只眼睛进行单侧注射和损伤治疗的其它测试,所示的“n”表示单个眼睛,并且因此每只小鼠只有一只眼睛用于统计分析。
使用未配对t检验对两组进行比较。使用图基多重比较检验的单向ANOVA,以及将每组与每个其它组进行比较的后续检验被用于比较多组。飞世尔精确检验用于比较视觉悬崖测试和隐现视觉刺激应答测试中的组。P值≤0.05被认为统计学显著。
结果
1.兴奋性毒性和轴突损伤导致RGC中CaMKII活性的丧失。
CaMKII在哺乳动物中有四种亚型(α、β、γ和δ),其中每种亚型都由不同的基因表达(Hudmon和Schulman,2002b)。CaMKIIα和CaMKIIβ是在啮齿类动物视网膜中高度表达的两种主要亚型(Terashima等人,1994)。CaMKII的激活是由Ca2+通过NMDAR内流和随后的Ca2+/钙调蛋白结合引发的;所产生的CaMKII的构象变化允许其在CaMKIIα的苏氨酸286(T286)或CaMKIIβ的苏氨酸287(T287)处进行自磷酸化,这对两种异构体的持续激活至关重要(Miller等人,1988;Schworer等人,1988;Thiel等人,1988)。如果发生自磷酸化,CaMKII即使在Ca2+浓度下降后仍保持活性(Lisman等人,2002)。
使用特异性识别CaMKIIα/β自磷酸化的抗体(图2A-2F),检查了视网膜损伤后RGC中CaMKII的磷酸化。首先,在将毒性水平的NMDA(20mM,1.5μl)注射到8周大的C57BL/6小鼠的玻璃体腔中以损伤RGC后,使用NMDA诱导的兴奋性毒性来损伤RGC胞体(Manabe和Lipton,2003;Seitz和Tamm,2013)。在用PBS注射的对照视网膜中,CaMKII在视网膜平板支架制剂中由Tuj1免疫反应性标记的RGC中高度磷酸化(图1A-1C);而在用NMDA注射的视网膜中,注射后2小时,CaMKII在Tuj1+RGC中大量去磷酸化(图1D-1H)。使用纯化的RGC的免疫印迹证实了NMDA诱导的兴奋性毒性后CaMKII磷酸化的显著降低(图2G和2H)。CaMKII活性的丧失与NMDA注射后1周超过80%的RGC丧失相关(图3A和3E)。
接下来,使用视神经挤压(ONC)模型来检查RGC轴突损伤后CaMKII活性是否发生变化。ONC引起的轴索断裂导致RGC延迟死亡,损伤后两周有近80%的RGC丧失(Berkelaar等人,1994;Hu等人,2012)。在8周大的C57BL/6小鼠中进行了ONC,并且分析了RGC变性过程期间挤压后5天、7天和9天(dpc)的CaMKII磷酸化。与未损伤的视网膜中所有RGC中CaMKII的均匀磷酸化相比(图1I-1K),在损伤后的每个时间点,一部分RGC(约10%)失去CaMKII活性,这与轴索断裂后RGC的逐渐丧失一致(图1L-1V)。总之,这些结果表明,对RGC胞体的兴奋性毒性或对RGC轴突的视神经损伤导致在RGC丧失之前CaMKII活性的丧失。
由于CaMKII活性在未损伤的视网膜中的所有RGC中都是高度可检测的(图1B和1J),研究了正常RGC存活是否需要CaMKII活性。通过每天玻璃体内注射(7天内7次注射)肉豆蔻酰化的Autocamtide-2相关抑制肽(AIP,1mM,1.5μl)抑制CaMKII活性,所述抑制肽是CaMKII的高效和特异性底物竞争性抑制剂(Goebel,2009;Laabich和Cooper,2000)。AIP注射后一周,与媒剂对照相比失去约一半的RGC(图1W-1Y)。这些结果表明,CaMKII活性对于正常视网膜中RGC的存活至关重要。
2.CaMKII的再激活保护RGC免受兴奋性毒性或轴突损伤。
为了研究增强CaMKII的活性是否足以保护RGC免受兴奋性毒性或轴突损伤,在损伤发生前两周通过NMDA注射或ONC在8周大的C57BL/6小鼠中进行了玻璃体内注射,将CaMKII变体的AAV2介导的基因转移到RGC中。AAV2在转导超过95%的RGC方面是有效的(图4A-4D)(Park等人,2008)。基于AAV注射后两周的相对pan-CaMKII免疫荧光强度,RGC中CaMKII变体的表达水平为内源性CaMKII的约60%(图4E-4K)。
首先,检查了当RGC胞体被NMDA诱导的兴奋性毒性损伤时,CaMKIIα变体的保护作用。NMDA施用后一周,与注射AAV2-EBFP的对照相比,野生型CaMKIIα处理的视网膜中的Tuj1+RGC的数量几乎是两倍(约34%),在这种情况下,只有约15%的RGC保留(图3A、3B和3E)。为了检查激酶活性是否对CaMKIIα介导的RGC保护至关重要,通过用精氨酸或天冬氨酸取代酶翻催化核心内的保守赖氨酸残基来检测CaMKIIαK42R和CaMKIIαK42D这两种激酶死亡突变体,以防止其激酶活性所需的ATP结合(Hanson等人,1994)。观察到用CaMKIIαK42R(图3A、3C和3E)或CaMKIIαK42D处理(图5A、5B和5F)均未改善RGC存活,表明保护RGC免受NMDA诱导的兴奋性毒性RGC死亡需要CaMKII激酶活性。
为了检查进一步增强CaMKII活性是否能更有效地对抗兴奋性毒性损伤,测试了CaMKIIαT286D,这是一种模拟其自磷酸化状态的CaMKIIα的组成型活性突变体(Fong等人,1989)。值得注意的是,在NMDA注射后1周,CaMKIIαT286D稳健地保护了绝大多数RGC(约90%),相比之下照组中存活RGC的比例很小(约15%)(图3A、3D和3E)。然而,自磷酸化缺陷突变体CaMKIIαT286A(Fong等人,1989)在保护RGC方面远不如CaMKIIαT286D有效(图55A和5F)。
除了CaMKIIα在T286处的自磷酸化外,钙调蛋白结合结构域内T305和T306处的磷酸化也调控其激酶活性。在T286磷酸化和Ca2+/CaM解离之后,CaMKIIα在T305和T306处的自磷酸化消除了其对钙调蛋白结合的敏感性,并且从而阻止了其进一步激活(Coultrap等人,2010;Patton等人,1990)。在海马体神经元中,T305和T306处的磷酸化参与CaMKIIαT286D介导的对脊柱大小和突触强度的控制,以及长期增强(LTP)或长期抑制(LTD)诱导(Pi等人,2010a;Pi等人,2010b)。为了检查在T305和T306处CaMKIIα的进一步磷酸化是否影响RGC的存活率,测试了CaMKIIαT286D/T305A/T306A(T305/T306的非磷酸化形式)和CaMKIIαT286D/T305D/T306D(T305/T306的假磷酸化形式)在RGC胞体的兴奋性毒性损伤后的处理效果。NMDA注射后1周,CaMKIIαT286D/T305A/T306A保护了约90%的RGC(图5D和5F);而CaMKIIαT286D/T305D/T306D保护了约80%的RGC,与T286D/T305A/T306A相比,保护RGC的效果稍差(图5E和5F)。这些结果表明,T305和T306处的磷酸化可能适度干扰CaMKIIαT286D在保护RGC中的最大作用。
AAV2表达系统中普遍存在的CAG启动子驱动超过95%的RGC以及其它一些非RGC细胞中的转基因表达(Park等人,2008)。为了检查CaMKII介导的RGC保护是否确实是由细胞自主方式的转基因表达引起的,使用小鼠γ–突触核蛋白启动子(mSncg),这是最近开发的RGC特异性启动子,其驱动小鼠RGC中AAV2介导的转基因表达(Wang等人,2020),以限制RGC的CaMKII表达。NMDA注射后一周,AAV2-mSncg介导的CaMKIIαT286D的表达与由AAV2-CAG介导的表达一样有效地保护RGC(图5G-5I),表明RGC中CaMKIIαT286D的细胞自主表达对于保护其免受NMDA诱导的兴奋性毒性至关重要。
由于CaMKIIβ是在小鼠视网膜中表达的其它主要亚型,检查了NMDA诱导的兴奋性毒性后CaMKIIβ变体的保护作用。与从CaMKIIα处理获得的保护作用类似,野生型CaMKIIβ显示出中等的保护作用,而组成型活性突变体CaMKIIβT287D在NMDA注射后在一周保护RGC方面更有效(图3F、3G、3I和3J)。如所预期的,自磷酸化缺陷突变体CaMKIIβT287A保护的RGC相对于CaMKIIβT287D少得多(图5L和5O)。钙调蛋白结合结构域内T306和T307处的磷酸化也略微降低了CaMKIIβT287D的保护作用,这通过三重突变体CaMKIIβT287D/T306A/T307A或CaMKIIβT287D/T306D/T307D的处理效果证明(图S3M-S3O)。CaMKIIβ介导的RGC的保护显然也依赖于其激酶活性,因为激酶死亡突变体CaMKIIβK43R(图3H和3J)或CaMKIIβK43D(图5K和5O)在相同的实验条件下不能保护RGC。
接下来,检查了当RGC轴突被ONC损伤时,CaMKIIα变体的保护作用。ONC后两周,与注射AAV-EBFP的对照组中的存活RGC(约22%)相比,野生型CaMKIIα处理的存活RGC的数量(约49%)是其两倍多(图3K、3L和3O)。然而,激酶死亡的突变体CaMKIIαK42R没有显示出保护(图3M和3O),表明CaMKII的激酶活性也是保护RGC免受轴索断裂诱导的细胞死亡所必需的。值得注意的是,组成型活性突变体CaMKIIαT286D表现出最有效的保护作用,其中约90%的RGC在损伤后存活两周(图3N和3O)。如所预期的,CaMKIIβ变体表现出与其CaMKIIα对应物相似的保护作用,证实了其激酶活性的必要性,以及当用组成型活性突变体CaMKIIβT287D进一步增强CaMKIIβ活性时的显著保护作用(图3P-3T)。
使用两种损伤模型,结果表明,对RGC胞体的兴奋性毒性损伤或对RGC轴突的ONC损伤不可避免地导致RGC死亡前CaMKII失活。通过组成型活性CaMKII突变体的基因转移使CaMKII再激活稳健地保护RGC免受这两种损伤。由于CaMKIIαT286D对RGC表现出最稳健的保护,因此其成为后续研究的重点。
3.CaMKII再激活为提供了RGC的损伤后和长期保护。
为了模拟临床相关环境,测试了CaMKII在损伤后再激活时是否可以保护RGC。虽然兴奋性毒性模型中的RGC变性对于AAV介导的基因表达来说太快而无法生效,但视神经挤压模型中RGC的相对较慢的变性可以为AAV介导的基因疗法提供必要的时间窗口(Sun等人,2011)。因此,在ONC后立即进行玻璃体内AAV注射。两周后,约70%的RGC在CaMKIIαT286D处理组中保留,相对于接受AAV介导的EBFP的基因转移的对照组,存活率为三倍(图6A-6C)。这些结果表明,CaMKII的延迟的再激活可以在损伤发生后稳健地保护RGC。
NMDA诱导的兴奋性毒性后1周或ONC后2周,CaMKII再激活保护了绝大多数RGC。为了评估CaMKIIαT286D处理的长期保护作用,测定了兴奋性毒性或轴突损伤很晚的时间后的RGC存活。在RGC胞体的兴奋性毒性损伤后,接受AAV-EBFP的对照组中的RGC数量从2个月时的约12%继续下降(图6D)到12个月时剩余的约8%的RGC(图6E)。值得注意的是,CaMKIIαT286D处理导致损伤后2个月和12个月分别有约84%和约77%的RGC存活(图6F-6H)。接下来,检查了ONC损伤RGC轴突后RGC的长期存活。虽然在ONC后1个月、2个月和6个月接受AAV-EBFP的对照组中,仅有约17%、约12%和约7%的RGC保留(图6I-6K和6O),CaMKIIαT286D处理在相同时间点保护了约82%、约81%和约77%的RGC(图6L-6O)。总之,这些结果表明,CaMKII再激活可以提供RGC的长期保护,使其免受兴奋性毒性或轴突损伤。
4.CREB在保护RGC方面起到CaMKII的下游的作用。
为了描述CaMKII介导的RGC保护的下游信号传导,CREB(cAMP应答元件结合蛋白),即一种刺激诱导的转录因子受到了特别关注,因为CREB在调控突触可塑性和长期记忆形成方面在CaMKII的下游发挥了重要作用(Deisseroth等人,1996;马等人,2014)。CREB还已知调控脑神经元的存活(Lonze和Ginty,2002)。然而,CREB在调控视网膜神经元存活中的作用仍有待确定。CREB在Ser133处被CaMKII和其它激酶磷酸化,并且磷酸化事件是CREB的转录活性所必需的(Sheng等人,1991)。
首先,检查了CREB是否在NMDA诱导的兴奋性毒性模型中作用于CaMKII的下游以保护RGC。使用识别Ser133处磷酸化的CREB的抗体,发现了CREB在未损伤的视网膜中的几乎所有Tuj1+RGC中都是高度磷酸化的(图7A、7D和7E)。然而,在NMDA注射后2小时RGC中发生了CREB磷酸化的大量丧失(图7B、7D和7E),表明CREB活性受损可能是兴奋性毒性损伤后RGC中CaMKII失活的下游。然后检查了CaMKII再激活是否可以在NMDA注射后恢复CREB活性。事实上,CaMKIIαT286D的AAV2介导的基因转移足以在几乎所有暴露于NMDA损伤的RGC中维持CREB磷酸化(图7C、7D和7E)。
为了进一步研究CREB在保护CaMKII的RGC下游中的作用,进行CaMKIIαT286D与A-CREB(CREB的显性阴性变体,与内源性CREB蛋白结合并防止CREB与DNA结合)一起的AAV2介导的基因转移(Ahn等人,1998)。在NMDA注射前2周,在8周大的C57BL/6小鼠中进行了AAV2递送,并且分析了兴奋性毒性损伤后1周的RGC存活。CaMKIIαT286D介导的RGC保护几乎被A-CREB共处理中和(图7F-7H),表明CREB激活是CaMKII介导的免受兴奋性毒性损伤的RGC保护所必需的。事实上,A-CREB共处理显著损害了NMDA注射后2小时RGC中通过CaMKIIαT286D的CREB磷酸化(图8A-8D)。为了测试单独激活CREB(独立于CaMKII激活)是否足以保护RGC免受兴奋性毒性,在NMDA注射前2周进行了VP16-CREB(CREB的组成型活性变体)(Barco等人,2002)的AAV2介导的基因转移,并且分析了损伤后1周的RGC存活。显然,单独的VP16-CREB处理保护了大多数RGC(约65%)(图7I-7K)。与海马体中的类似作用一致(Zhang等人,2016),VP16-CREB在NMDA注射后2小时维持RGC中的CREB磷酸化(图8E-8H)。VP16-CREB(188.7±25.4个RGC/0.1mm2)的保护作用弱于CaMKIIαT286D(251.2±16.9个RGC/0.1mm2),表明在保护RGC免受兴奋性毒性方面,CaMKII的下游可能还有其它未鉴定的因素。
BDNF(脑源性神经营养因子)/TrkB(原肌球蛋白相关激酶受体B型)信号传导有助于RGC的神经保护,并且兴奋性毒性下调此通路(Chitranshi等人,2019;Gomes等人,2012)。为了研究CaMKIIαT286D处理是否影响BDNF/TrkB信号传导,检查了TrkB磷酸化,这对由BDNF结合启动的下游信号转导至关重要(Nagahara和Tuszynski,2011)。TrkB在Tyr817处的磷酸化在未损伤的视网膜的RGC中容易检测到;NMDA损伤导致RGC中磷酸化TrkB的显著减少,其被CaMKIIαT286D处理挽救(图8I和8J)。这些结果表明,除了CREB外,CaMKII再激活还可以影响其它通路,如BDNF/TrkB信号传导,以促进兴奋性毒性损伤后的RGC存活。
接下来,检查了CREB是否在ONC诱导的轴突损伤模型中作用于CaMKII的下游以保护RGC。在ONC后5天、7天和9天使用识别Ser133处的CREB磷酸化的抗体分析CREB活性。与未损伤的视网膜的RGC中均匀的CREB磷酸化相比(图7L)、一定比例(约10%)的RGC在所检查的每个时间点丧失CREB磷酸化(图7M-7O、7S和7T)。CREB活性的逐渐丧失与ONC后CaMKII活性的逐步丧失一致(图1L-1V),表明受损的CREB活性可能是RGC轴突损伤后CaMKII失活的下游。接下来,检查了CaMKII再激活是否可以挽救ONC后的CREB磷酸化。事实上,AAV介导的CaMKIIαT286D的基因转移在损伤后几乎所有Tuj1+RGC中维持了CREB磷酸化(图7P-7T)。与兴奋性毒性模型中的观察类似,CREB转录活性对于RGC轴突损伤后2周CaMKII介导的RGC保护是必需的,因为显性阴性变体A-CREB中和了由CaMKIIαT286D介导的保护作用(图7U-7W)。如所预期的,A-CREB共处理显著损害了ONC后5天RGC中CaMKIIαT286D介导的CREB磷酸化(图8K-8N)。相反,通过组成型活性变体VP16-CREB的基因转移单独增强CREB活性在ONC后5天维持了RGC中的CREB磷酸化(图8O-8R)并有效地保护RGC免受轴突损伤(图7X-7Z)。
DLK(双亮氨酸拉链激酶)/c-Jun通路是视神经损伤后RGC细胞死亡的主要介导子(Watkins等人,2013;Welsbie等人,2013)。为了研究CaMKIIαT286D处理是否调节DLK/c-Jun通路,检查了DLK表达和丝氨酸63处的c-Jun磷酸化。如先前所报道的,DLK和c-Jun磷酸化水平在未损伤的视网膜中非常低,并且在ONC后3天显著上调。然而,CaMKIIαT286D处理不影响这些变化(图8S-8V),表明CaMKIIα介导的RGC对视神经损伤的保护可能不是通过抑制DLK/c-Jun通路起作用。
总之,结果表明,CREB是CaMKII的关键下游效应子,因为其在保护RGC免受其胞体的兴奋性毒性或其轴突的挤压损伤方面是必需的,并且是足够的。
5.青光眼的诱导和基因模型中CaMKII介导的RGC的保护。
青光眼的特征在于RGC轴突的进行性变性,随后丧失相应的胞体,是世界范围内不可逆失明的主要原因。青光眼的发病机制尚不清楚,但其通常与升高的眼压(IOP)相关,所述升高的眼压会导致RGC轴突损伤和由此而来的RGC的死亡(Calkins,2012;Nickells等人,2012;Weinreb等人,2016)。
首先在高血压依赖性青光眼小鼠模型中测试了CaMKIIαT286D的基因转移是否保护RGC。为了诱导高眼压,将磁性微珠注射到前房中以闭塞房水流出(图9A和9B)(Ito等人,2016)。结果,IOP在随后的八周内显示出持续升高(图9C)。在微珠注射前2周,进行了玻璃体内注射AAV治疗CaMKIIαT286D或EBFP作为对照,并且分析了诱导高眼压后8周的RGC存活。基于微珠注射后2周的相对pan-CaMKII免疫荧光强度,CaMKII表达水平增加了约60%(图10A-10E)。与对照组中约66%的存活RGC相比,CaMKIIαT286D处理保护了约82%的RGC(图9D-9F),表明当RGC因升高的IOP而持续受损时,CaMKII增强在对其保护方面是有效的。还检查了在眼球后1mm处收集的视神经切片中的轴突存活(Yang等人,2016),并且发现CaMKIIαT286D处理提供了RGC轴突的显著保护(图10F-10I)。
尽管升高的IOP是青光眼最知名的风险因素,但仍有相当多的患者在正常压力的情况下发展为疾病。缺乏的谷氨酸转运蛋白Glast(GLAST-/-)(一种正常眼压性青光眼模型(Harada等人,2007))的小鼠,显示出由于细胞外液中谷氨酸的积累以及增加的氧化应激而导致的RGC的特征性变性。在GLAST-/-小鼠的正常眼压性青光眼模型中测试了CaMKIIαT286D的基因转移是否保护RGC。GLAST缺陷小鼠的RGC死亡开始于大约出生后第7天。因此,在出生后第1天进行了玻璃体内AAV注射用于CaMKIIαT286D处理,并且在RGC的变性已稳定时对2个月大的动物进行了分析(Harada等人,2007)。基于AAV注射后3周的相对pan-CaMKII免疫荧光强度,CaMKII表达水平增加了约50%(图10J-10N)。值得注意的是,CaMKIIαT286D处理保护了超过90%的RGC,相比之下对照组中保留了约65%(图9G-9I)。与RGC丧失一致,8个月大的GLAST-/-小鼠的视神经变性和杯突变得明显(Harada等人,2007)。CaMKIIαT286D处理也减轻了这些小鼠中RGC轴突的视神经头耗竭(图10O和10P)。
总之,我们的结果表明,CaMKII可能是减缓青光眼疾病进展的有价值的治疗靶标。
6.CaMKII再激活保护RGC轴突以及其在脑中的投射。
RGC轴突是将视觉信息从视网膜传输到脑的唯一通路。由于RGC轴突在损伤后很少能够再生,RGC轴突的变性导致永久性视力丧失(Tran等人,2019)。因此,保护RGC轴突的完整性对视力保护至关重要。尽管没有预期到CaMKII再激活会使RGC轴突对严重的机械损伤(如视神经挤压造成的那些损伤)具有抵抗力,但检查CaMKII处理是否能保护RGC轴突免受如兴奋性毒性等病理生理损伤至关重要。事实上,除了损伤RGC胞体外,兴奋性毒性损伤还会导致视神经中RGC轴突的Wallerian样变性和脑中靶神经支配的丧失(Saggu等人,2010)。
为了研究CaMKII的再激活是否保护RGC轴突以及其向脑的轴突投射,将AlexaFluor 488缀合的霍乱毒素亚单位B(CTB)注射到玻璃体中,以顺行追踪RGC轴突到外侧膝状体核(LGN)和上丘(SC),这是RGC轴突在脑中的两个主要投射靶标(图11A)。NMDA注射后一周,RGC轴突严重受损,并且与未损伤的对照相比,视神经中的CTB标记强度降低到约17%(图11B、11C和11E)。相反,在CaMKIIαT286D处理后,显著大多数轴突受到保护免于兴奋性毒性,其中CTB标记强度恢复到约84%(图11D和11E)。
在小鼠中,RGC轴突主要投射到对侧半球(Herrera和Mason,2007)。NMDA注射后1周在其脑靶标中观察到RGC轴突投射的严重丧失,其中对侧LGN(图11F、11G和11I)和SC(图11J、11K和11M)中分别只剩余约24%和约9%的CTB标记强度。相反,CaMKIIαT286D处理保护了向对侧LGN(约73%,图6H和6I)和SC(约85%,图11L和11M)的RGC轴突投射。对同侧LGN(图12A-12D)和SC(图12E-12H)有类似的RGC轴突投射保护。总之,结果表明,CaMKII再激活不仅保护了RGC胞体,还稳健地保持了视神经中RGC轴突以及其在脑中的远端投射靶标的完整性,这是最终保持功能性视觉所必要的。
7.CaMKII再激活保持了视觉功能。
为了评估CaMKII介导的RGC免受兴奋性毒性的保护是否可以保持视力,首先测试了CaMKIIαT286D的处理是否使用图案视网膜电图(PERG)维持RGC功能,所述图案视网膜电图测量了响应于图案化视觉刺激的对比度调节的RGC活性(Porciatti,2007)。使用双眼刺激和公共鼻电极从小鼠的每只眼睛同时获得PERG(Chou等人,2014)。在未损伤的视网膜中很容易检测到PERG应答(21.4μV)(图13A),其在NMDA注射(4.0μV)后7天显著降低(图13B和13D),反映了NMDA诱导的兴奋性毒性后RGC功能的严重丧失。值得注意的是,通过CaMKIIαT286D的基因转移的CaMKII再激活将PERG应答保持到与未损伤的视网膜中记录的那些水平相似的水平(图13C和13D)。
离开眼睛后,视觉信息通过脑的若干个中继中心(如LGN和SC),并且最终到达初级视觉皮质。接下来测试了保持的RGC应答是否可以在体内传递到初级视觉皮质。记录了来自未损伤的、NMDA损伤的和CaMKIIαT286D处理组的初级视觉皮质(Porchiatti等人,1999)中的图案视觉诱发电位(PVEP)。图案化视觉刺激在未损伤的动物中引发显著应答(104.8μV)(图7E),其在NMDA损伤后显著降低(20.9μV)(图13F)。值得注意的是,CaMKIIαT286D处理将PVEP应答保持到与未损伤的情况相当的水平(图13G和13H)。结果表明,CaMKII再激活保持了从视网膜到脑中初级视觉皮质的整个视觉通路的功能,使其免受兴奋性毒性损伤。
为了测试视觉通路的CaMKII介导的保护是否真的能保持视力,进行了多项基于视力的行为测试。首先,使用视觉水任务来定量地测量用CaMKIIαT286D处理后小鼠的视觉敏锐度。视觉水任务是一种双替代选项强迫选择(two alternative forced-choice)视觉行为测试(Ecker等人,2010;Prusky等人,2000),利用啮齿类动物经过训练的游到水下隐藏平台的能力,所述平台的位置与计算机监视器上显示的视觉刺激相关(图13I)。训练小鼠向低空间频率(0.05个循环/度)光栅游泳。随后,空间频率逐渐增加。当动物做出少于70%的正确选择时,确定视觉敏锐度(即空间频率阈值)。在未损伤的小鼠中以约0.515c/d测量视觉敏锐度(图13J和13M),其在NMDA损伤后下降到约0.128c/d(图13K和13M)。重要的是,CaMKIIαT286D处理将敏锐度显著提高到约0.388c/d(图13L和13M)。
然后进行了视觉悬崖测试,以评估CaMKIIαT286D处理后维持的辨别视觉深度的能力。此测试基于小鼠的先天倾向,即避开视觉悬崖的深侧并踏上视觉悬崖的浅侧(Fox,1965;Gu等人,2018)。小鼠被放置在悬崖的深侧与浅侧之间的中心平台上,并且记录其走向两侧的选择(图13N)。在未损伤的组中,12只小鼠中有11只选择了浅(安全)侧,这与先前的报道一致(Fox,1965;Gu等人,2018)。NMDA损伤后记录的表现明显较差,其中12只小鼠中有7只选择浅侧。相反,所有12只CaMKIIαT286D处理的小鼠都选择浅侧(图13O)。
最后,评估了小鼠对代表环境威胁的隐现视觉刺激的先天防御应答。隐现实验是在围栏中进行的,所述围栏具有供小鼠躲藏的庇护所,记录小鼠行为的相机,以及显示隐现刺激的头顶监视器(图13P)(Koehler等人,2019;Lim等人,2016;Yilmaz和Meister,2013)。响应于隐现刺激,具有正常视力的小鼠持续表现出以下行为中的一种或多种:不动,逃到庇护所和尾部拍击,这与先前的研究一致(Koehler等人,2019;Lim等人,2016;Salay等人,2018;Yilmaz和Meister,2013)。结果,如果小鼠对这些行为中的一种或多种作出反应,则将其记录为隐现刺激的应答者。在未损伤的组中,所有12只小鼠均为应答者。NMDA损伤后,12只小鼠中只有3只对隐现刺激有应答。值得注意的是,12只CaMKIIαT286D处理的小鼠中有11只对隐现刺激有应答(图13Q)。
总之,结果首次提供了体内证据,证明CaMKII介导的RGC保护能够保持功能性视觉。
尽管本文已经详细描绘和描述了实例,但是对于相关领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离本公开的精神的情况下可以进行各种修改、添加、替换等,并且因此这些被认为是在随后的权利要求中限定的本公开的范围内。
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序列表
<110> 西奈山伊坎医学院(Icahn School of Mediciate at Mount Sinai)
<120> 用于减少视网膜神经节细胞的变性的方法
<130> 3710.062AWO
<160> 47
<170> PatentIn 3.5版
<210> 1
<211> 1446
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 1
ggtcccatgc cactagtggg agctgtgtta cctgttgcag ccccacccaa agcccctgct 60
ataggtcaag caggaatcac cctgccatcc ccagcctggg gcctggagta ccagatccag 120
gaaactagca tcccttagct atagagatag ccacacatca gcccattcct cagatgtgta 180
tctggggctc agacatcatc tcccgatctc cgacaagggc aggatttcct taccgtctga 240
tggggtctct gctggtatcc tcagccccta gtctccagcc ttcaggcatg ccgggcctat 300
tgagatggga gaacttggta ccggggtcct gtgcccagga ccctagcagt ccccagctca 360
ggtacacccc aaagcccagc agcagtgtcg ggatcatggt gaggggctcc tgtgctgatg 420
ctcagcctta caagtgactc tcaaatttgc tggtgatgtg gtcttcaagc gaaatgtcag 480
aaagaaaaga aaacacgagg acaacaaagg gaggaagtgg cctggtccgg cccacccggc 540
aagtctcatc cgcccccgcc cccgcccctt ccagcctggc ccccttggag gcctccaacc 600
actcaggtca attcctgtgt cctgagggca cttgaatcag ggacacggga tttggtagac 660
acataaaggt ggccccatta aacttatttc tccaggactc tgtcgtgggc ctggaggaga 720
tctggtgcca cccatactgt tggccaggaa gtggggaacg ggcacatcac acctgctcgg 780
caccttgggc tatgggaact agcaggtggg tgggaactca gagaaggaaa gggactatgc 840
tagaatcaca cagcgggcag cccagtctag ggcatgggga gcagctttgg gtgtttctgg 900
cctcagcctt ccaacaggtt tggctagagc tccaggctca agagcatcca ggatacagtg 960
gggaactgga taacagggca gcctgcaggt tggccattca ttggattggc cctgaccccg 1020
gcccagcctg ggacactgag gcatcatcag tcaaggcact tttcttctgc atataagagc 1080
cagggcacga gaccaccagg gctttccaag gatgaatgag gtgtaatgat agattaggat 1140
atgtccagcc tccaacacgc tctccctccc ccagggccaa caagagtcag cagggcagaa 1200
tagagccagt aggggcccgg gccctgctcg ctggtatccc cgtgaggcat gccttctctc 1260
tggcccgccc tccctgcccc caccctggcc cgggctggct gggctccagc cagcagccac 1320
agcatcaata tttcatctgc gtcaataaga ggcagtagca gcagagacag cggctgcggc 1380
agcactccag tccatagctt gcagcagcca ggttccatcc ttgcaaacac catggacgtc 1440
ttcaag 1446
<210> 2
<211> 1120
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 2
tgagccttct tattcagacc accaaaatta ctttattttt ccacatgaaa gtattatgtg 60
gcttcctgtc tgcaaagagg aagacatcca tgaacactaa tgacactggg tttgggctat 120
gtccggagca gaggaatgag gccatgtaga ctaaatatgt gcatgtggag gaggctgaaa 180
acacatcaga gctagcgctg caggaaatgc ttctgcattg catacccaga gtttccttgc 240
tcatctggga gtctgtgttt ttcctagatg tgtgcacttg tgtgagattc tctgggtgtg 300
agtcaaagtg ttatctgaat gtgtaatgtg tgctcaatat gctcatgtgt gttaccctga 360
gcttctgtgt ctacatatat acctggatgc ctgtgtgttc tgtgatgtac atatatattc 420
tgtctttcct tccttttcta tttgtgttat tccatgtgtt ctttcagatt ctcaccacca 480
agggcaagga tatgttaact acccaagtgt ccacctccgc ctgtctggtg atgtttacgc 540
cacccccgtg ctcttttctt tgcccgacag agttgttata ggagatgtct ccccgggaac 600
actgcaggaa ggagaatttc tacatttatg ttcccctctg agtgtgcttc tatccccaaa 660
atgccttcaa aggtgaaaat caacactgga aacccaagta tctgggaagg gcaagagtgt 720
gtaagtgcaa gttagcctaa ggaataggaa gaggttggta aacagggtag gatcgtggga 780
gggagtttcg ttactacagg tccggaccct caggacaaga accccacccc cactccccaa 840
attgcgcatc ccccgccccc atcagagggg gaggggaaga ggttgcggcg cggcgcatgc 900
gcactgtcgg attcagcacc gcggtcagag ccttcgcctc cgctgccggc gcgcaccacc 960
acctccccag caccaaaggc tgactgacgt cactcactag ccctccccaa actccccttc 1020
ctcgccgcct tggtcgcgtc catgctgccg tgagtccagt cggaccgcac cacgagaggt 1080
gcaagatagg gaggtgcggg cgcgaccata cgctctgcgg 1120
<210> 3
<211> 2807
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 3
actcagtcct ttttgtgctg tctcctcctc tttcccagag ttcctctctc tcttctccca 60
ctaggcaggg atgagcaaga ggaatggctc acccttgaga gctggggtcc atagcccagg 120
tcagttctcc agctctccca cttaccagcc aagacaggag gtgaggattg agatgggatg 180
aacccagcag gcggccatgg gttaaaggtc gccatgaatg taatgtgccc agcacagtgc 240
ctgctaaaag gcaacactcc cttcctggtc tgaagaccaa acaagcagac tgtactcagg 300
aaagccagaa gaaccttcca gctgtctgga ccagaaggtg ccagcccagg ggctgaagaa 360
gacgtaatgc ccagagcaaa aagcgcctgc agccccctga agggctgggt gctctggaat 420
agatgagggg gcgaaatggg gctggggacc agggacggac agggtgggtc cagcacctgc 480
ctcgcttccg aagggctgct ccaacactga aaaacaccca accagcttcc tttcagaaag 540
actggaatat tccaaaactt ctcactggag gctccggagg aggtgggctc cagctgaaaa 600
ggaaatgtgg aggcgtgggc gctcccggcc tgcatcctgc acctcttaca ctttggtttt 660
cccacagact cctgaagaat aggtcagaag aaagggttaa agccttaaaa ggggaacaac 720
cattgcgggg ctcagggagg aggataatgt tctttgggct gccgcaccct gatccccggg 780
gtcccgaacc ctcccgtccc tggccaggcc tgccagccac agggtgaggg cccccttccg 840
ccgcaacctg ccactctcac accaatgcgg gaccgccttc tcttccttcc ccacccccca 900
ccccaccctg ccgtcctttc tcccccaatc tccgcctctg attggctgag cccccggctc 960
cccgctcccc ctctcctcca tccccggtga aaactgcggg ctccgagctg ggtgcagcaa 1020
ccggaggcgg cggcgcgtct ggaggaggct gcagcagcgg aagaccccag tccaggtggg 1080
aactggagcc ggtgggacct ggggctcggg gaccgccgtc aggcgcccat gcaagacttc 1140
ccaacactag gcttcgggcc acggtccgag ggcgcccagg gaagaagggc gcagagctta 1200
gggaggggcc tgctttccag gcaggggcgg gagggggatg cttctgcagg gcaggggccg 1260
cgtggcaccc tgatgtcttt cggggaaggc gctcccgggc tttcgcccgc tgggggactg 1320
gtgtctgggg ctggggcgct ggagaacagg gaggaagggc accaaggaca gcctgtgggt 1380
ctacattcca cccagacgtc cccaaaccca gctcgcagag gcggggagga ggacggatga 1440
aactgcgggg agaggatgga ggatggcgag ctagagggaa tctgccgggt gacctcgcgg 1500
cgggctgggt gcggggcacc ggaggagaag gaagccgcag tgccgcaggc ggggactggg 1560
tggaaggcgg gcggacgggg gaggggagag ctggaaaagg atgagagagg gggaaggggg 1620
actcatttgg gaaaggagag gattggaata cggaaatgga ttaaggatga ggcccgccgg 1680
gggcttgaga gggaggaaga gcagaccttc tctgggtctg gagccgcctg aggacacaga 1740
ccagaggaaa tgaatacaga ctgcacctcc ccagccgctc tccacccctc ccctggctct 1800
tctaccctct ccagccccag acccatttct tccctttctt gctctggcca ttgctccccc 1860
ttcccctcct agatcccaag cccgcacaac atctcaaaca agagtcctcg attcaaaagc 1920
cagatgccga ccccccttcc tcctggatct ggctcagggc agcagctcca ccccgggaca 1980
gagagagcat tgattgtagc tgcagccgcc gcgggatcct agcctcaccc gtcaaggggc 2040
tgagcgccag ggaccctgaa ctcgtctagt ggtgcgccct gcgcacccgg gcgcactcaa 2100
ccgaggcaat gccctgcgcg ctctcgcggg tgcacgcccc ttctgtggcc tctcctgggc 2160
gagcactgct ctgcagatag gctagactac cggctccgcg tcgcctcgcc aagggttggt 2220
tcagccaagg ctgcaaaaaa caaaaaaaga ccaggcagac agcctatcca gggtggctat 2280
tgaaactggg ctggaaaact gcagtcccag gaactccaga gagctggaca ttgggaagca 2340
tccttggctc acatacaatc ggagatcact atgtctttct ctcctccagg aacacgatta 2400
gcttgtgtcc tatccagata ggaatagatg ctccctatct gggagcatcc ttagctatgg 2460
tgaatggtat ctagccatcc actggggatg gcgagtgact tagggatttg tgtctcacgt 2520
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ggtatgtaag attcagagag attcattcat tcattcacaa taaatatctt tggagtgtat 2640
gctatatgcc agtaatctgc aaacggaaac ggttttgagc attggggatt ttcttctgaa 2700
caggaaatgg gaagtcccta aatggggagt ctttgtttaa cagatacaga gttttacttt 2760
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<211> 2500
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
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cccccttttt accccaaacc cccattcctc cttgctgtca gctgcttgtg agccttctca 120
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ccccctcttc cctcctccca gcgcactctc cttccagtaa aaagtggtta aagggacagc 480
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tgctggatca cttgcctccc ctctcgggtc ccctcagcac agtgtccctc ccttccttcc 900
cctaaagtaa aagcagaggg ttaatctctt tccccgcccc acgcccaaca aagagcaggc 960
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ggggctggcc gcggagtttc ctgagcgctc tccaagtggg tcctctagat gttaggagaa 1920
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<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
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gccttggctg tcctggaact cactcaggct gagtgaggct gacttcagat tcacagagat 60
ctgcctgcct gcctctgcct cctgaatgct gggattaaag gcgtgcgcta ccactgcaca 120
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atgaaaaact agagtctcct ccccctcctc cctagtgcac tctcctggcc tgcagccagg 720
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tcctagggat ccctccaaaa gagaaaacca cagcaaactg gggtgcagtg aggcttgagg 840
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tgggcattgg agtggggctc tctctgctcc gggaagaggt ttgcagggag aaagaacttc 960
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gtctaagccc ctccgccgtc cccgcccttt cacctgaagc ctcagtaggg ctcatgatgg 1320
aggtcggtgg actttggtac tgaaaaacca ctccaccact tcctcggagc atgaaagggg 1380
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ccccctgttc ttcgtaggca gttttccttt ccgggcaaga ggagactcca ctttccagtc 1800
gtggccactg gaatttttag agagcaccac gttcctctca cccagcgctc cctttctccg 1860
tctgcagtgt tctccttctc agggtagctt tgcggtcctt tcaaactcca cgcccacccc 1920
aaccccaacc ccgaagccag ctgtacagtt ccttaagccc ctttgggtgg cccagggccg 1980
ctgtagtatc tggggaacac tgcaccgcca gctagaaggt ccccatttat catcagtagc 2040
atccatcatg caaccccata cagaatccct tcgtgggtga ctgcagtctg cactcctcat 2100
ctcaaggtcc tctctaacta tcagggaacc aaccctgtgc tgcttctcaa gtgggggtgt 2160
cctctcatag taatcactgc agtctcccac tgcttcaacc cgaaggcgcc ctgacccatc 2220
agttctgcaa tcctctccct atttccagtg ccctctctta ttctgagggt cttattctga 2280
ctaatagggt cttccgacat gcacctggag gtctgcactt gtccgctccg gaagtccttt 2340
actccttggt ctgacctcgg gaggctctac tgacgatgcg tcgattcccc ttcactcctg 2400
ggtcgtcccc cccagccccg cccctctcac tgcggagaag ccggtcggcc cggggccgcg 2460
ggggaggagg tggagagggt ggggccctcc tccccagccc 2500
<210> 6
<211> 199
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 6
ccctgccccg cccctctcac tgcggcggag ccggtcggcc ggggggccgc aggggaggag 60
gcggagaggg cggggccctc ctccccaccc tctcactgcc aaggggttgg acccggccgc 120
ggcggctata aaagggccgg cgccctggtg ctgccgcagt gcctcccgcc ccgtcccggc 180
ctcgcgcacc tgctcaggc 199
<210> 7
<211> 1349
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 7
ccaaggtcca ggccctctta ccgtcctacg gggtccttgc cggtgtcctc agcctctgcc 60
ttccagaccc caggtgtcct ggagctctgc agatcagaga ggctagtact ggaagcctgg 120
gcccatgccc ccagcagccc ccagcccagg gggcccccaa ggctgaacag caagctcagg 180
atcatcttgg tggtggggca ggctcagctc acactcagcc ttggcaagta gctccagaaa 240
ctgctagtga cgttgtcttc aagttaaatc tcaggaggaa aagaaaatac gaggacaaca 300
aagagaggaa gtggcctggg ccggcctacc cggtgggtct tgtcctgccc cccaactacc 360
ctggctggcc ccacaggggc cgccaaccac acaagccagt tcctgtccct gaggacttgg 420
ctcagggact ctgggaatgt ggtagacatg gggtggcccc accaaatgca tccttatggg 480
aacctgctcc ctgggagcca tgaaaagagc gtggacttcg aggtggggcc acaggaagtg 540
gtcaggtcca tctcagggga cctgctgccc atccacactg ctggccagga aatggggggc 600
aattcatgcc tcctcagcac cttcagcact gggcggctca aagaagggaa gggactattc 660
tggggtcaca cagcatgcag ccagaggcca aggcatgagg aagtccttca tttccccacc 720
cccacccacc tcagatcctc caaccggttt catggcagcc cagggtccag cggcatccag 780
gatgctggtg ggtagctgca cagcccaggc cgcgggaggt tggctgctct cacctaacag 840
gcctatgtgg ccctgacccc tacctaggaa gctggggaca atggccaagg cgcctcccct 900
ctctgtgcct gtctgtccag gtgcagcata gacacagcac ccctggggcc aagagcaccc 960
agccagggct gcccccatgg gtgggcaggg cagtaaatga atgagggaca ggttgggagg 1020
tggccagccc cctccagccc atggagggca cggggcagga gagctgggct gagccagcag 1080
gagcccaggg agcctggtct ctgccttcct atcctggagg aaggtgaggc tgaacctcct 1140
tccctccctc cctccctccc cgcccccact gcacgcaggg ctggctgggc tccagctggc 1200
ctccgcatca atatttcatc ggcgtcaata ggaggcatcg gggacagccg ctgcggcagc 1260
actcgagcca gctcaagccc gcagctcgca gggagatcca gctccgtcct gcctgcagca 1320
gcacaaccct gcacacccac catggatgt 1349
<210> 8
<211> 453
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 8
atgagtgcaa gtgggtttta ggaccaggat gaggcggggt gggggtgcct acctgacgac 60
cgaccccgac ccactggaca agcacccaac ccccattccc caaattgcgc atcccctatc 120
agagaggggg aggggaaaca ggatgcggcg aggcgcgtgc gcactgccag cttcagcacc 180
gcggacagtg ccttcgcccc cgcctggcgg cgcgcgccac cgccgcctca gcactgaagg 240
cgcgctgacg tcactcgccg gtcccccgca aactcccctt cccggccacc ttggtcgcgt 300
ccgcgccgcc gccggcccag ccggaccgca ccacgcgagg cgcgagatag gggggcacgg 360
gcgcgaccat ctgcgctgcg gcgccggcga ctcagcgctg cctcagtctg cggtgggcag 420
cggaggagtc gtgtcgtgcc tgagagcgca gtc 453
<210> 9
<211> 2954
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 9
gagcagatct ccagccaaga ggcaaaggaa tgggggaagc tggagggcct ccctctggtt 60
atccaggctt ctgaaggttc aagcaaagaa agggttacaa ccttaaaagg agagcgtccc 120
ggggtatggg tagaagactg ctccaccccg acccccaggg tccctaaccg tcttttccct 180
gggcgagtca gcccaatcac aggactgaga gtgcctcttt agtagcagca agccacttcg 240
gacacccaaa tggaacacct ccagtcagcc ctcgccgacc accccacccc ctccatcctt 300
ttccctcagc ctccgattgg ctgaatctag agtccctccc tgctcccccc tctctcccca 360
cccctggtga aaactgcggg cttcagcgct gggtgcagca actggaggcg ttggcgcacc 420
aggaggaggc tgcagctagg ggagtccagg tgagagcagg ccgacgggag ggacccgcac 480
atgcaaggac cgccgcaggg cgaggatgca agccttcccc agctacagtt ttgggaaagg 540
ataccagggc gctcctatat gggggcgcgg gaactgggga aagaaggtgc tcccaggtcg 600
aggtgggaga ggaaggcagt gcggggtcac gggctttctc cctgctaacg gacgctttcg 660
aagagtgggt gccggaggag aaccatgagg aaggacatca aggacagcct ttggtcccca 720
agctcaaatc gctttagtgg tgcgaataga gggaggaggt gggtggcaaa ctggagggag 780
tccccagcgg gtgacctcgt ggctggctgg gtgcggggca ccgcaggtaa gaaaaccgca 840
atgttgcggg aggggactgg gtggcaggcg cgggggaggg gaaagctaga aaggatgcga 900
gggagcggag gggggaggga gcgggagaat ctcaactggt agaggaagat taaaatgagg 960
aaatagcatc agggtggggt tagccaagcc gggcctcagg gaaagggcgc aaagtttgtc 1020
tgggtgtggg cttaggtggg ctgggtatga gattcggggc gccgaaaaca ctgctgcgcc 1080
tctgccaaat cacgctaccc ctgtatctag ttctgccagg cttctccagc cccagcccca 1140
attcttttct ctagtgttcc cccttccctc ccctgaatct caagcccaca ctccctcctc 1200
cataacccac tgttatcaaa tccaagtcat ttgccaccca acaaccatca ggaggcggaa 1260
gcagacggga ggagtttgag atcaacttgg gctacatcac gagttccagg ctcaccaagg 1320
cttcttaagg agaccttgtc tctaaaatta attaattaat taattaatag tcccctttct 1380
ctgccacaga accttgggat ctggctcctg gtcgcagctc cccccacccc aggctgacat 1440
tcactgccat agcccatccg gaaatcctag tctatttccc catggatctt gaactgcaga 1500
gagaatggca gagtggcccg ccctgtgcaa aggatgttcc tagcctaggt ggagctcgcg 1560
aactcgcaga ctgtgcctct cttgggcaag gacaggctag acagcctgcc ggtgtgttga 1620
gctagggcac tgtggggaag gcagagaacc tgtgcagggc agcaatgaac acaggaccag 1680
aaaactgcag ccctaggaac actcaagagc tggccatttg caagcatctc tggcctccgt 1740
gcttctcact catgtcccat gtcttataca ggcctctgtg gcacctcgct tgcctgatct 1800
catccctagc cgttaagctt tctgcatgac ttatcacttg gggcataatg ctggatacct 1860
accattttct tagaccccat caaaatccta tttgagtgta cggttcggag aacctcattt 1920
atccggtaaa tgtcttttac tctgctctca gggagctgag gcaggacatc ctgagataca 1980
ttgggagagg agatacagtt tcaataaaat aataggttgg gtggaggtac atgcctataa 2040
tgccaccact caggaaatgg tggcagcttc gtgagtttga ggccaaccca agaaacatag 2100
tgaaaccctg tcagtaaata agtaagcaag tatttgagta tctactatat gctagggctg 2160
acctggacat taggggtcat cttctgaaca aactagtgct tgagggaggt atttggggtt 2220
tttgtttgtt taatggatct gaatgagttc cagagactgg ctacacagcg atatgactga 2280
gcttaacacc cctaaagcat acagtcagac caattagaca ataaaaggta tgtatagctt 2340
accaaataaa aaaattgtat tttcaagaga gtgtctgtct gtgtagccct ggctgttctt 2400
gaactcactc tgtagaccag gctggcctgg aaatccatct gcctgcctct gcctctctgc 2460
ctctctgcct ctctgcctct ctctctgcct ctctctgcct ctctctgccc ctctctgccc 2520
ctctctgccc ctctctgccc ctctctgccg ccctctgcct tctgccctct gccctctggc 2580
ctctggcctc tgccctctgc cctctggcct ctggcctctg cctctgcctc ttgagtgctg 2640
gaatcaaagg tgtgagctct gtaggtctta agttccagaa gaaagtaatg aagtcaccca 2700
gcagggaggt gctcagggac agcacagaca cacacccagg acataggctc ccacttcctt 2760
ggctttctct gagtggcaaa ggaccttagg cagtgtcact ccctaagaga aggggataaa 2820
gagaggggct gaggtattca tcatgtgctc cgtggatctc aagccctcaa ggtaaatggg 2880
gacccacctg tcctaccagc tggctgacct gtagctttcc ccaccacaga atccaagtcg 2940
gaactcttgg cacc 2954
<210> 10
<211> 471
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 实验室合成的序列
<400> 10
atgggagccc gggagatctg gatctgggcc cccccgaccg atgtcagcct gggggacgag 60
ctccacttag acggcgagga cgtggcgatg gcgcatgccg acgcgctaga cgatttcgat 120
ctggacatgt tgggggacgg ggattccccg ggtccgggat ttacccccca cgactccgcc 180
ccctacggcg ctctggatgt ggccgacttc gagtttgagc agatgtttac cgatgccctt 240
ggcattgacg actttggggg ggggcgcgct acacagcctg ctgaagaagc agcacgaaag 300
agagaggttc gtctaatgaa gaacagggaa gcagcaagag aatgtcgtag aaagaagaaa 360
gaatatgtga aatgtttaga gaacagagtg gcagtgcttg aaaaccaaaa caaaacattg 420
attgaggagc taaaagcact taaggacctt tactgccaca agtcagatta a 471
<210> 11
<211> 156
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 实验室合成的序列
<400> 11
Met Gly Ala Arg Glu Ile Trp Ile Trp Ala Pro Pro Thr Asp Val Ser
1 5 10 15
Leu Gly Asp Glu Leu His Leu Asp Gly Glu Asp Val Ala Met Ala His
20 25 30
Ala Asp Ala Leu Asp Asp Phe Asp Leu Asp Met Leu Gly Asp Gly Asp
35 40 45
Ser Pro Gly Pro Gly Phe Thr Pro His Asp Ser Ala Pro Tyr Gly Ala
50 55 60
Leu Asp Val Ala Asp Phe Glu Phe Glu Gln Met Phe Thr Asp Ala Leu
65 70 75 80
Gly Ile Asp Asp Phe Gly Gly Gly Arg Ala Thr Gln Pro Ala Glu Glu
85 90 95
Ala Ala Arg Lys Arg Glu Val Arg Leu Met Lys Asn Arg Glu Ala Ala
100 105 110
Arg Glu Cys Arg Arg Lys Lys Lys Glu Tyr Val Lys Cys Leu Glu Asn
115 120 125
Arg Val Ala Val Leu Glu Asn Gln Asn Lys Thr Leu Ile Glu Glu Leu
130 135 140
Lys Ala Leu Lys Asp Leu Tyr Cys His Lys Ser Asp
145 150 155
<210> 12
<211> 942
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 12
atgctcaaag tcacggtgcc ctcctgtccc tcctcgccct gctcctcggt caccgccagt 60
actgagaacc tcgtcccgga ttactggatc gacggctcta accgagatcc tctgggcgat 120
ttcttcgagg tggagtcaga gctgggacgg ggtgctacat ccattgtgta cagatgcaaa 180
cagaagggga cccagaagcc ctatgctctc aaagtgttaa agaaaacagt ggacaagaag 240
attgtgagaa cagaaatagg agttctcctg cgtctctcac acccgaacat cataaaactc 300
aaggaaatat tcgaaacccc cacagaaatc agcctggtcc ttgagctggt cacaggagga 360
gaactgtttg acaggattgt ggagaaggga tactacagtg agcgcgatgc ggctgacgcg 420
gtgaagcaga tcctggaggc cgttgcttac ctgcatgaaa atgggattgt ccatcgtgac 480
ctcaaaccag agaatcttct ttatgcaact ccagcccctg atgcacccct caaaattgct 540
gattttggac tttcaaaaat tgtggaacat caagtgctca tgaagacagt gtgtggaacc 600
ccggggtact gcgcacctga gattctccga ggctgtgcct acggacctga ggtggacatg 660
tggtctgtag gaataatcac ctacatccta ctttgtggat ttgaaccatt ctatgacgag 720
cgaggtgatc agttcatgtt caggagaatt ctgaattgtg aatattactt tatctccccc 780
tggtgggatg aagtgtcttt aaatgccaag gacttggtca aaaagctcat tgttttggat 840
cccaagaaac ggctgactac atttcaagcc ctccaacacc catgggtcac aggtaaagcg 900
gccaactttg ttcacatgga cactgctcag aagaaacttt aa 942
<210> 13
<211> 313
<212> PRT
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 13
Met Leu Lys Val Thr Val Pro Ser Cys Pro Ser Ser Pro Cys Ser Ser
1 5 10 15
Val Thr Ala Ser Thr Glu Asn Leu Val Pro Asp Tyr Trp Ile Asp Gly
20 25 30
Ser Asn Arg Asp Pro Leu Gly Asp Phe Phe Glu Val Glu Ser Glu Leu
35 40 45
Gly Arg Gly Ala Thr Ser Ile Val Tyr Arg Cys Lys Gln Lys Gly Thr
50 55 60
Gln Lys Pro Tyr Ala Leu Lys Val Leu Lys Lys Thr Val Asp Lys Lys
65 70 75 80
Ile Val Arg Thr Glu Ile Gly Val Leu Leu Arg Leu Ser His Pro Asn
85 90 95
Ile Ile Lys Leu Lys Glu Ile Phe Glu Thr Pro Thr Glu Ile Ser Leu
100 105 110
Val Leu Glu Leu Val Thr Gly Gly Glu Leu Phe Asp Arg Ile Val Glu
115 120 125
Lys Gly Tyr Tyr Ser Glu Arg Asp Ala Ala Asp Ala Val Lys Gln Ile
130 135 140
Leu Glu Ala Val Ala Tyr Leu His Glu Asn Gly Ile Val His Arg Asp
145 150 155 160
Leu Lys Pro Glu Asn Leu Leu Tyr Ala Thr Pro Ala Pro Asp Ala Pro
165 170 175
Leu Lys Ile Ala Asp Phe Gly Leu Ser Lys Ile Val Glu His Gln Val
180 185 190
Leu Met Lys Thr Val Cys Gly Thr Pro Gly Tyr Cys Ala Pro Glu Ile
195 200 205
Leu Arg Gly Cys Ala Tyr Gly Pro Glu Val Asp Met Trp Ser Val Gly
210 215 220
Ile Ile Thr Tyr Ile Leu Leu Cys Gly Phe Glu Pro Phe Tyr Asp Glu
225 230 235 240
Arg Gly Asp Gln Phe Met Phe Arg Arg Ile Leu Asn Cys Glu Tyr Tyr
245 250 255
Phe Ile Ser Pro Trp Trp Asp Glu Val Ser Leu Asn Ala Lys Asp Leu
260 265 270
Val Lys Lys Leu Ile Val Leu Asp Pro Lys Lys Arg Leu Thr Thr Phe
275 280 285
Gln Ala Leu Gln His Pro Trp Val Thr Gly Lys Ala Ala Asn Phe Val
290 295 300
His Met Asp Thr Ala Gln Lys Lys Leu
305 310
<210> 14
<211> 1410
<212> DNA
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 14
atgctcaaag tcacggtgcc ctcctgtccc tcctcgccct gctcctcggt caccgccagt 60
actgagaacc tcgtcccgga ttactggatc gacggctcta accgagatcc tctgggcgat 120
ttcttcgagg tggagtcaga gctgggacgg ggtgctacat ccattgtgta cagatgcaaa 180
cagaagggga cccagaagcc ctatgctctc aaagtgttaa agaaaacagt ggacaagaag 240
attgtgagaa cagaaatagg agttctcctg cgtctctcac acccgaacat cataaaactc 300
aaggaaatat tcgaaacccc cacagaaatc agcctggtcc ttgagctggt cacaggagga 360
gaactgtttg acaggattgt ggagaaggga tactacagtg agcgcgatgc ggctgacgcg 420
gtgaagcaga tcctggaggc cgttgcttac ctgcatgaaa atgggattgt ccatcgtgac 480
ctcaaaccag agaatcttct ttatgcaact ccagcccctg atgcacccct caaaattgct 540
gattttggac tttcaaaaat tgtggaacat caagtgctca tgaagacagt gtgtggaacc 600
ccggggtact gcgcacctga gattctccga ggctgtgcct acggacctga ggtggacatg 660
tggtctgtag gaataatcac ctacatccta ctttgtggat ttgaaccatt ctatgacgag 720
cgaggtgatc agttcatgtt caggagaatt ctgaattgtg aatattactt tatctccccc 780
tggtgggatg aagtgtcttt aaatgccaag gacttggtca aaaagctcat tgttttggat 840
cccaagaaac ggctgactac atttcaagcc ctccaacacc catgggtcac aggtaaagcg 900
gccaactttg ttcacatgga cactgctcag aagaaacttc aagaattcaa tgctcggcgc 960
aagcttaagg cagcggtgaa ggctgtggtg gcctcttctc ggctgggaag tgccagcagt 1020
agccacacca gcatccaaga gaaccacaag gccagctcgg atccaccttc aacccaagat 1080
gccaaggaca gcacagatct tctgggaaag aaaatgcaag aggaggacca agaggaggac 1140
caagtggagg ccgaggcttc agccgatgag atgaggaagc tgcagtccga ggaggtggag 1200
aaagatgcag gtgtaaaaga ggaggagacc tccagtatgg tgcctcagga tccagaggat 1260
gagctggaaa cagatgaccc agagatgaag agggattcag aggagaagct gaagagtgtg 1320
gaggaagaaa tggaccccat gactgaggag gaagcccctg acgcgggact tggggttcca 1380
cagcaggatg cgattcagcc agagtactaa 1410
<210> 15
<211> 469
<212> PRT
<213> 小家鼠(Mus musculus)
<400> 15
Met Leu Lys Val Thr Val Pro Ser Cys Pro Ser Ser Pro Cys Ser Ser
1 5 10 15
Val Thr Ala Ser Thr Glu Asn Leu Val Pro Asp Tyr Trp Ile Asp Gly
20 25 30
Ser Asn Arg Asp Pro Leu Gly Asp Phe Phe Glu Val Glu Ser Glu Leu
35 40 45
Gly Arg Gly Ala Thr Ser Ile Val Tyr Arg Cys Lys Gln Lys Gly Thr
50 55 60
Gln Lys Pro Tyr Ala Leu Lys Val Leu Lys Lys Thr Val Asp Lys Lys
65 70 75 80
Ile Val Arg Thr Glu Ile Gly Val Leu Leu Arg Leu Ser His Pro Asn
85 90 95
Ile Ile Lys Leu Lys Glu Ile Phe Glu Thr Pro Thr Glu Ile Ser Leu
100 105 110
Val Leu Glu Leu Val Thr Gly Gly Glu Leu Phe Asp Arg Ile Val Glu
115 120 125
Lys Gly Tyr Tyr Ser Glu Arg Asp Ala Ala Asp Ala Val Lys Gln Ile
130 135 140
Leu Glu Ala Val Ala Tyr Leu His Glu Asn Gly Ile Val His Arg Asp
145 150 155 160
Leu Lys Pro Glu Asn Leu Leu Tyr Ala Thr Pro Ala Pro Asp Ala Pro
165 170 175
Leu Lys Ile Ala Asp Phe Gly Leu Ser Lys Ile Val Glu His Gln Val
180 185 190
Leu Met Lys Thr Val Cys Gly Thr Pro Gly Tyr Cys Ala Pro Glu Ile
195 200 205
Leu Arg Gly Cys Ala Tyr Gly Pro Glu Val Asp Met Trp Ser Val Gly
210 215 220
Ile Ile Thr Tyr Ile Leu Leu Cys Gly Phe Glu Pro Phe Tyr Asp Glu
225 230 235 240
Arg Gly Asp Gln Phe Met Phe Arg Arg Ile Leu Asn Cys Glu Tyr Tyr
245 250 255
Phe Ile Ser Pro Trp Trp Asp Glu Val Ser Leu Asn Ala Lys Asp Leu
260 265 270
Val Lys Lys Leu Ile Val Leu Asp Pro Lys Lys Arg Leu Thr Thr Phe
275 280 285
Gln Ala Leu Gln His Pro Trp Val Thr Gly Lys Ala Ala Asn Phe Val
290 295 300
His Met Asp Thr Ala Gln Lys Lys Leu Gln Glu Phe Asn Ala Arg Arg
305 310 315 320
Lys Leu Lys Ala Ala Val Lys Ala Val Val Ala Ser Ser Arg Leu Gly
325 330 335
Ser Ala Ser Ser Ser His Thr Ser Ile Gln Glu Asn His Lys Ala Ser
340 345 350
Ser Asp Pro Pro Ser Thr Gln Asp Ala Lys Asp Ser Thr Asp Leu Leu
355 360 365
Gly Lys Lys Met Gln Glu Glu Asp Gln Glu Glu Asp Gln Val Glu Ala
370 375 380
Glu Ala Ser Ala Asp Glu Met Arg Lys Leu Gln Ser Glu Glu Val Glu
385 390 395 400
Lys Asp Ala Gly Val Lys Glu Glu Glu Thr Ser Ser Met Val Pro Gln
405 410 415
Asp Pro Glu Asp Glu Leu Glu Thr Asp Asp Pro Glu Met Lys Arg Asp
420 425 430
Ser Glu Glu Lys Leu Lys Ser Val Glu Glu Glu Met Asp Pro Met Thr
435 440 445
Glu Glu Glu Ala Pro Asp Ala Gly Leu Gly Val Pro Gln Gln Asp Ala
450 455 460
Ile Gln Pro Glu Tyr
465
<210> 16
<211> 954
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 16
atgctcaaag tcacggtgcc ctcctgctcc gcctcgtcct gctcttcggt caccgccagt 60
gcggccccgg ggaccgcgag cctcgtcccg gattactgga tcgacggctc caacagggat 120
gcgctgagcg atttcttcga ggtggagtcg gagctgggac ggggtgctac atccattgtg 180
tacagatgca aacagaaggg gacccagaag ccttatgctc tcaaagtgtt aaagaaaaca 240
gtggacaaaa aaatcgtaag aactgagata ggagttcttc ttcgcctctc acatccaaac 300
attataaaac ttaaagagat atttgaaacc cctacagaaa tcagtctggt cctagaactc 360
gtcacaggag gagaactgtt tgataggatt gtggaaaagg gatattacag tgagcgagat 420
gctgcagatg ccgttaaaca aatcctggag gcagttgctt atctacatga aaatgggatt 480
gtccatcgtg atctcaaacc agagaatctt ctttatgcaa ctccagcccc agatgcacca 540
ctcaaaatcg ctgattttgg actctctaaa attgtggaac atcaagtgct catgaagaca 600
gtatgtggaa ccccagggta ctgcgcacct gaaattctta gaggttgtgc ctatggacct 660
gaggtggaca tgtggtctgt aggaataatc acctacatct tactttgtgg atttgaacca 720
ttctatgatg aaagaggcga tcagttcatg ttcaggagaa ttctgaattg tgaatattac 780
tttatctccc cctggtggga tgaagtatct ctaaatgcca aggacttggt cagaaaatta 840
attgttttgg atccaaagaa acggctgact acatttcaag ctctccagca tccgtgggtc 900
acaggtaaag cagccaattt tgtacacatg gataccgctc aaaagaagct ctaa 954
<210> 17
<211> 317
<212> PRT
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 17
Met Leu Lys Val Thr Val Pro Ser Cys Ser Ala Ser Ser Cys Ser Ser
1 5 10 15
Val Thr Ala Ser Ala Ala Pro Gly Thr Ala Ser Leu Val Pro Asp Tyr
20 25 30
Trp Ile Asp Gly Ser Asn Arg Asp Ala Leu Ser Asp Phe Phe Glu Val
35 40 45
Glu Ser Glu Leu Gly Arg Gly Ala Thr Ser Ile Val Tyr Arg Cys Lys
50 55 60
Gln Lys Gly Thr Gln Lys Pro Tyr Ala Leu Lys Val Leu Lys Lys Thr
65 70 75 80
Val Asp Lys Lys Ile Val Arg Thr Glu Ile Gly Val Leu Leu Arg Leu
85 90 95
Ser His Pro Asn Ile Ile Lys Leu Lys Glu Ile Phe Glu Thr Pro Thr
100 105 110
Glu Ile Ser Leu Val Leu Glu Leu Val Thr Gly Gly Glu Leu Phe Asp
115 120 125
Arg Ile Val Glu Lys Gly Tyr Tyr Ser Glu Arg Asp Ala Ala Asp Ala
130 135 140
Val Lys Gln Ile Leu Glu Ala Val Ala Tyr Leu His Glu Asn Gly Ile
145 150 155 160
Val His Arg Asp Leu Lys Pro Glu Asn Leu Leu Tyr Ala Thr Pro Ala
165 170 175
Pro Asp Ala Pro Leu Lys Ile Ala Asp Phe Gly Leu Ser Lys Ile Val
180 185 190
Glu His Gln Val Leu Met Lys Thr Val Cys Gly Thr Pro Gly Tyr Cys
195 200 205
Ala Pro Glu Ile Leu Arg Gly Cys Ala Tyr Gly Pro Glu Val Asp Met
210 215 220
Trp Ser Val Gly Ile Ile Thr Tyr Ile Leu Leu Cys Gly Phe Glu Pro
225 230 235 240
Phe Tyr Asp Glu Arg Gly Asp Gln Phe Met Phe Arg Arg Ile Leu Asn
245 250 255
Cys Glu Tyr Tyr Phe Ile Ser Pro Trp Trp Asp Glu Val Ser Leu Asn
260 265 270
Ala Lys Asp Leu Val Arg Lys Leu Ile Val Leu Asp Pro Lys Lys Arg
275 280 285
Leu Thr Thr Phe Gln Ala Leu Gln His Pro Trp Val Thr Gly Lys Ala
290 295 300
Ala Asn Phe Val His Met Asp Thr Ala Gln Lys Lys Leu
305 310 315
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<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 18
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ctcaaaatcg ctgattttgg actctctaaa attgtggaac atcaagtgct catgaagaca 600
gtatgtggaa ccccagggta ctgcgcacct gaaattctta gaggttgtgc ctatggacct 660
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ttctatgatg aaagaggcga tcagttcatg ttcaggagaa ttctgaattg tgaatattac 780
tttatctccc cctggtggga tgaagtatct ctaaatgcca aggacttggt cagaaaatta 840
attgttttgg atccaaagaa acggctgact acatttcaag ctctccagca tccgtgggtc 900
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<212> PRT
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 19
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Trp Ser Val Gly Ile Ile Thr Tyr Ile Leu Leu Cys Gly Phe Glu Pro
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Phe Tyr Asp Glu Arg Gly Asp Gln Phe Met Phe Arg Arg Ile Leu Asn
245 250 255
Cys Glu Tyr Tyr Phe Ile Ser Pro Trp Trp Asp Glu Val Ser Leu Asn
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Ala Lys Asp Leu Val Arg Lys Leu Ile Val Leu Asp Pro Lys Lys Arg
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Met Lys Ala Ile Pro Glu Gly Glu Lys Ile Gln Gly Asp Gly Ala Gln
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Val Pro Lys Ala Val Glu Asp Gly Ile Lys Val Ala Asp Leu Glu Leu
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<212> DNA
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 20
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<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 21
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290
<210> 22
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<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 22
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<211> 542
<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 23
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195 200 205
Val Gly Tyr Pro Pro Phe Trp Asp Glu Asp Gln His Lys Leu Tyr Gln
210 215 220
Gln Ile Lys Ala Gly Ala Tyr Asp Phe Pro Ser Pro Glu Trp Asp Thr
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Val Thr Pro Glu Ala Lys Asn Leu Ile Asn Gln Met Leu Thr Ile Asn
245 250 255
Pro Ala Lys Arg Ile Thr Ala His Glu Ala Leu Lys His Pro Trp Val
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275 280 285
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Leu Thr Thr Met Leu Ala Thr Arg Asn Phe Ser Val Gly Arg Gln Thr
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Thr Ala Pro Ala Thr Met Ser Thr Ala Ala Ser Gly Thr Thr Met Gly
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Leu Val Glu Gln Ala Lys Ser Leu Leu Asn Lys Lys Ala Asp Gly Val
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435 440 445
Leu Gly Asn Leu Val Glu Gly Met Asp Phe His Arg Phe Tyr Phe Glu
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<211> 1629
<212> DNA
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 24
atggccacca cggtgacctg cacccgtttc acggacgagt accagctata cgaggatatt 60
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accaccgtta tccataaccc agtggacggc attaaggaat cttccgacag caccaacaca 1200
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ctgcagtga 1629
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<211> 542
<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 25
Met Ala Thr Thr Val Thr Cys Thr Arg Phe Thr Asp Glu Tyr Gln Leu
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Tyr Glu Asp Ile Gly Lys Gly Ala Phe Ser Val Val Arg Arg Cys Val
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Lys Leu Cys Thr Gly His Glu Tyr Ala Ala Lys Ile Ile Asn Thr Lys
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Lys Leu Ser Ala Arg Asp His Gln Lys Leu Glu Arg Glu Ala Arg Ile
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Cys Arg Leu Leu Lys His Ser Asn Ile Val Arg Leu His Asp Ser Ile
65 70 75 80
Ser Glu Glu Gly Phe His Tyr Leu Val Phe Asp Leu Val Thr Gly Gly
85 90 95
Glu Leu Phe Glu Asp Ile Val Ala Arg Glu Tyr Tyr Ser Glu Ala Asp
100 105 110
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Gln Met Gly Val Val His Arg Asp Leu Lys Pro Glu Asn Leu Leu Leu
130 135 140
Ala Ser Lys Cys Lys Gly Ala Ala Val Lys Leu Ala Asp Phe Gly Leu
145 150 155 160
Ala Ile Glu Val Gln Gly Asp Gln Gln Ala Trp Phe Gly Phe Ala Gly
165 170 175
Thr Pro Gly Tyr Leu Ser Pro Glu Val Leu Arg Lys Glu Ala Tyr Gly
180 185 190
Lys Pro Val Asp Ile Trp Ala Cys Gly Val Ile Leu Tyr Ile Leu Leu
195 200 205
Val Gly Tyr Pro Pro Phe Trp Asp Glu Asp Gln His Lys Leu Tyr Gln
210 215 220
Gln Ile Lys Ala Gly Ala Tyr Asp Phe Pro Ser Pro Glu Trp Asp Thr
225 230 235 240
Val Thr Pro Glu Ala Lys Asn Leu Ile Asn Gln Met Leu Thr Ile Asn
245 250 255
Pro Ala Lys Arg Ile Thr Ala His Glu Ala Leu Lys His Pro Trp Val
260 265 270
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275 280 285
Glu Cys Leu Lys Lys Phe Asn Ala Arg Arg Lys Leu Lys Gly Ala Ile
290 295 300
Leu Thr Thr Met Leu Ala Thr Arg Asn Phe Ser Val Gly Arg Gln Thr
305 310 315 320
Thr Ala Pro Ala Thr Met Ser Thr Ala Ala Ser Gly Thr Thr Met Gly
325 330 335
Leu Val Glu Gln Ala Lys Ser Leu Leu Asn Lys Lys Ala Asp Gly Val
340 345 350
Lys Pro Gln Thr Asn Ser Thr Lys Asn Ser Ser Ala Ile Thr Ser Pro
355 360 365
Lys Gly Ser Leu Pro Pro Ala Ala Leu Glu Pro Gln Thr Thr Val Ile
370 375 380
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385 390 395 400
Thr Ile Glu Asp Glu Asp Ala Lys Ala Arg Lys Gln Glu Ile Ile Lys
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420 425 430
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435 440 445
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<211> 1437
<212> DNA
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 26
atggctacca tcacctgcac ccgattcacg gaagagtacc agctcttcga ggaactggga 60
aagggagcct tctccgtggt gcgcaggtgt gtgaaggtgc tggctggcca ggagtatgct 120
gccaagatta tcaacaccaa gaagctctca gccagagatc accagaagtt ggaacgcgag 180
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gaggaggggc accactacct tatcttcgat ctggtcactg gtggggagct gttcgaagac 300
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gtcatcctgt atatcttgct ggttgggtat cccccattct gggatgagga ccagcaccgc 660
ctgtaccagc agatcaaagc tggtgcctac gatttcccat caccagaatg ggacaccgtc 720
accccggaag ccaaggatct gatcaataag atgctgacca tcaacccgtc caaacgcatc 780
acggccgctg aggctctcaa gcacccctgg atctcgcacc gctccactgt ggcctcctgc 840
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ggagccatcc tcaccactat gctggccacc aggaacttct ccggagggaa gagtggagga 960
aacaagaaga atgatggcgt gaaggaatcc tctgagagca ccaacaccac catcgaggat 1020
gaagacacca aagtgcgcaa acaggaaatt atcaaagtga cagagcagct gatcgaagcc 1080
ataagcaatg gagactttga atcctacacg aagatgtgcg accctggaat gacagccttt 1140
gaaccggagg ccctggggaa cctggtcgag ggcctggact ttcatcgatt ctattttgaa 1200
aacctgtggt cccggaacag caagcccgtg cacaccacca tcctgaaccc tcacatccac 1260
ctgatgggtg acgagtcagc ctgcatcgcc tacatccgca tcactcagta cctggatgcg 1320
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aaatggcaga tcgtccactt ccacagatct ggggcgccct ccgtcctgcc ccattga 1437
<210> 27
<211> 478
<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 27
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1 5 10 15
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65 70 75 80
Glu Glu Gly His His Tyr Leu Ile Phe Asp Leu Val Thr Gly Gly Glu
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165 170 175
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180 185 190
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195 200 205
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210 215 220
Ile Lys Ala Gly Ala Tyr Asp Phe Pro Ser Pro Glu Trp Asp Thr Val
225 230 235 240
Thr Pro Glu Ala Lys Asp Leu Ile Asn Lys Met Leu Thr Ile Asn Pro
245 250 255
Ser Lys Arg Ile Thr Ala Ala Glu Ala Leu Lys His Pro Trp Ile Ser
260 265 270
His Arg Ser Thr Val Ala Ser Cys Met His Arg Gln Glu Asp Val Asp
275 280 285
Cys Leu Lys Lys Phe Asn Ala Arg Arg Lys Leu Lys Gly Ala Ile Leu
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Asn Lys Lys Asn Asp Gly Val Lys Glu Ser Ser Glu Ser Thr Asn Thr
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Val His Phe His Arg Ser Gly Ala Pro Ser Val Leu Pro His
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<210> 28
<211> 1437
<212> DNA
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 28
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<210> 29
<211> 478
<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 29
Met Ala Thr Ile Thr Cys Thr Arg Phe Thr Glu Glu Tyr Gln Leu Phe
1 5 10 15
Glu Glu Leu Gly Lys Gly Ala Phe Ser Val Val Arg Arg Cys Val Lys
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Val Leu Ala Gly Gln Glu Tyr Ala Ala Lys Ile Ile Asn Thr Lys Lys
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Ile Lys Ala Gly Ala Tyr Asp Phe Pro Ser Pro Glu Trp Asp Thr Val
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<210> 30
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<212> DNA
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 30
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<210> 31
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<212> PRT
<213> 褐家鼠(Rattus norvegicus)
<400> 31
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<210> 32
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<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 32
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<210> 33
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<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 33
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195 200 205
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<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
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275 280 285
Glu Cys Leu Lys Lys Phe Asn Ala Arg Arg Lys Leu Lys Gly Ala Ile
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Leu Val Glu Gln Ala Lys Ser Leu Leu Asn Lys Lys Ala Asp Gly Val
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<213> 智人(Homo sapiens)
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<400> 44
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<213> 智人(Homo sapiens)
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ctcatcttcc aggtgctgga tgctgtgaaa tacctgcatg acctgggcat tgtacaccgg 420
gatctcaagc cagagaatct gctgtactac agcctggatg aagactccaa aatcatgatc 480
tccgactttg gcctctccaa gatggaggac ccgggcagtg tgctctccac cgcctgtgga 540
actccgggat acgtggcccc tgaagtcctg gcccagaagc cctacagcaa ggctgtggat 600
tgctggtcca taggtgtcat cgcctacatc ttgctctgcg gttaccctcc cttctatgac 660
gagaatgatg ccaaactctt tgaacagatt ttgaaggccg agtacgagtt tgactctcct 720
tactgggacg acatctctga ctctgccaaa gatttcatcc ggcacttgat ggagaaggac 780
ccagagaaaa gattcacctg tgagcaggcc ttgcagcacc catggattgc aggagataca 840
gctctagata agaatatcca ccagtcggtg agtgagcaga tcaagaagaa ctttgccaag 900
agcaagtgga agcaagcctt caatgccacg gctgtggtgc ggcacatgag gaaactgcag 960
ctgggcacca gccaggaggg gcaggggcag acggcgagcc atggggagct gctgacacca 1020
gtggctgggg ggccggcagc tggctgttgc tgtcgagact gctgcgtgga gccgggcaca 1080
gaactgtccc ccacactgcc ccaccagctc tag 1113
<210> 47
<211> 370
<212> PRT
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 47
Met Leu Gly Ala Val Glu Gly Pro Arg Trp Lys Gln Ala Glu Asp Ile
1 5 10 15
Arg Asp Ile Tyr Asp Phe Arg Asp Val Leu Gly Thr Gly Ala Phe Ser
20 25 30
Glu Val Ile Leu Ala Glu Asp Lys Arg Thr Gln Lys Leu Val Ala Ile
35 40 45
Lys Cys Ile Ala Lys Glu Ala Leu Glu Gly Lys Glu Gly Ser Met Glu
50 55 60
Asn Glu Ile Ala Val Leu His Lys Ile Lys His Pro Asn Ile Val Ala
65 70 75 80
Leu Asp Asp Ile Tyr Glu Ser Gly Gly His Leu Tyr Leu Ile Met Gln
85 90 95
Leu Val Ser Gly Gly Glu Leu Phe Asp Arg Ile Val Glu Lys Gly Phe
100 105 110
Tyr Thr Glu Arg Asp Ala Ser Arg Leu Ile Phe Gln Val Leu Asp Ala
115 120 125
Val Lys Tyr Leu His Asp Leu Gly Ile Val His Arg Asp Leu Lys Pro
130 135 140
Glu Asn Leu Leu Tyr Tyr Ser Leu Asp Glu Asp Ser Lys Ile Met Ile
145 150 155 160
Ser Asp Phe Gly Leu Ser Lys Met Glu Asp Pro Gly Ser Val Leu Ser
165 170 175
Thr Ala Cys Gly Thr Pro Gly Tyr Val Ala Pro Glu Val Leu Ala Gln
180 185 190
Lys Pro Tyr Ser Lys Ala Val Asp Cys Trp Ser Ile Gly Val Ile Ala
195 200 205
Tyr Ile Leu Leu Cys Gly Tyr Pro Pro Phe Tyr Asp Glu Asn Asp Ala
210 215 220
Lys Leu Phe Glu Gln Ile Leu Lys Ala Glu Tyr Glu Phe Asp Ser Pro
225 230 235 240
Tyr Trp Asp Asp Ile Ser Asp Ser Ala Lys Asp Phe Ile Arg His Leu
245 250 255
Met Glu Lys Asp Pro Glu Lys Arg Phe Thr Cys Glu Gln Ala Leu Gln
260 265 270
His Pro Trp Ile Ala Gly Asp Thr Ala Leu Asp Lys Asn Ile His Gln
275 280 285
Ser Val Ser Glu Gln Ile Lys Lys Asn Phe Ala Lys Ser Lys Trp Lys
290 295 300
Gln Ala Phe Asn Ala Thr Ala Val Val Arg His Met Arg Lys Leu Gln
305 310 315 320
Leu Gly Thr Ser Gln Glu Gly Gln Gly Gln Thr Ala Ser His Gly Glu
325 330 335
Leu Leu Thr Pro Val Ala Gly Gly Pro Ala Ala Gly Cys Cys Cys Arg
340 345 350
Asp Cys Cys Val Glu Pro Gly Thr Glu Leu Ser Pro Thr Leu Pro His
355 360 365
Gln Leu
370

Claims (82)

1.一种减少受试者的视网膜神经节细胞的变性的方法,所述方法包括:
向所述受试者施用组合物以增加钙-钙调蛋白依赖性激酶(CaMK)的活性,其中所述组合物包括所述CaMK或编码所述CaMK的多核苷酸。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述组合物进一步包括载体。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述载体包括病毒载体。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述载体包括腺相关载体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述CaMK是组成型活性的。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所述组合物包括编码所述CaMK的多核苷酸。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述多核苷酸进一步包括视网膜神经节细胞启动子。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
13.根据权利要求1、2和5至8中任一项所述的方法,其中所述组合物包括所述CaMK。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述施用包括眼内施用。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述施用包括全身施用。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述受试者患有以下或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中预防变性包括预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
18.一种治疗受试者的视力丧失的方法,所述方法包括:
向所述受试者施用组合物以增加钙-钙调蛋白依赖性激酶(CaMK)的活性,其中所述组合物包括所述CaMK或编码所述CaMK的多核苷酸。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述组合物进一步包括载体。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述载体包括病毒载体。
21.根据权利要求19所述的方法,其中所述载体包括腺相关载体。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法,其中所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法,其中所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法,其中所述CaMK是组成型活性的。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法,其中所述组合物包括编码所述CaMK的多核苷酸。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述多核苷酸进一步包括视网膜神经节细胞启动子。
28.根据权利要求27所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
29.根据权利要求27所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
30.根据权利要求18、19和22至25中任一项所述的方法,其中所述组合物包括所述CaMK。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的方法,其中所述施用包括眼内施用。
32.根据权利要求18至30中任一项所述的方法,其中所述施用包括全身施用。
33.根据权利要求18至32中任一项所述的方法,其中所述受试者患有以下或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。
34.根据权利要求18至32中任一项所述的方法,其中治疗包括预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
35.根据权利要求18至34中任一项所述的方法,其中治疗包括预防视力丧失。
36.一种药物组合物,其包括:
多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包括视网膜神经节细胞启动子并编码钙-钙调蛋白依赖性激酶(CaMK)。
37.根据权利要求36所述的药物组合物,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
38.根据权利要求36所述的药物组合物,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的药物组合物,其中所述载体包括病毒载体。
40.根据权利要求39所述的药物组合物,其中所述载体包括腺相关载体。
41.根据权利要求36至40中任一项所述的药物组合物,其中所述CaMK选自CaMKI、CaMKII和CaMKIV中的一种或多种。
42.根据权利要求36至41中任一项所述的药物组合物,其中所述CaMK选自以下中的一种或多种:CaMKIIα、CaMKIIβ、CaMKIIγ和CaMKIIδ。
43.根据权利要求36至42中任一项所述的药物组合物,其中所述CaMK是组成型活性的。
44.根据权利要求43所述的药物组合物,其中所述CaMKII选自包括T286D取代的CaMKIIα和包括T287D取代的CaMKIIβ中的一种或两种。
45.一种减少受试者的视网膜神经节细胞的变性的方法,所述方法包括:
向所述受试者施用组合物以增加环状AMP应答元件结合蛋白(CREB)活性的活性,其中所述组合物包括所述CREB或编码所述CREB的多核苷酸。
46.根据权利要求45所述的方法,其中所述组合物进一步包括载体。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述载体包括病毒载体。
48.根据权利要求47所述的方法,其中所述载体包括腺相关载体。
49.根据权利要求45至48中任一项所述的方法,其中所述CREB是组成型活性的。
50.根据权利要求49所述的方法,其中所述CREB包括VP-16CREB。
51.根据权利要求45至50中任一项所述的方法,其中所述组合物包括编码所述CREB的多核苷酸。
52.根据权利要求51所述的方法,其中所述多核苷酸进一步包括视网膜神经节细胞启动子。
53.根据权利要求52所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
54.根据权利要求52所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
55.根据权利要求45、46、49和50中任一项所述的方法,其中所述组合物包括所述CREB。
56.根据权利要求45至55中任一项所述的方法,其中所述施用包括眼内施用。
57.根据权利要求45至55中任一项所述的方法,其中所述施用包括全身施用。
58.根据权利要求45至57中任一项所述的方法,其中所述受试者患有以下或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。
59.根据权利要求45至58中任一项所述的方法,其中预防变性包括预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
60.一种治疗受试者的视力丧失的方法,所述方法包括:
向所述受试者施用组合物以增加环状AMP应答元件结合蛋白(CREB)活性的活性,其中所述组合物包括所述CREB或编码所述CREB的多核苷酸。
61.根据权利要求60所述的方法,其中所述组合物进一步包括载体。
62.根据权利要求61所述的方法,其中所述载体包括病毒载体。
63.根据权利要求61所述的方法,其中所述载体包括腺相关载体。
64.根据权利要求60至63中任一项所述的方法,其中所述CREB是组成型活性的。
65.根据权利要求64所述的方法,其中所述CREB包括VP-16CREB。
66.根据权利要求60至65中任一项所述的方法,其中所述组合物包括编码所述CREB的多核苷酸。
67.根据权利要求66所述的方法,其中所述多核苷酸进一步包括视网膜神经节细胞启动子。
68.根据权利要求67所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
69.根据权利要求67所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
70.根据权利要求60、61、64和65中任一项所述的方法,其中所述组合物包括所述CREB。
71.根据权利要求60至70中任一项所述的方法,其中所述施用包括眼内施用。
72.根据权利要求60至70中任一项所述的方法,其中所述施用包括全身施用。
73.根据权利要求60至72中任一项所述的方法,其中所述受试者患有以下或具有患有以下中的一种或多种的风险:青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜缺血和视神经损伤。
74.根据权利要求60至73中任一项所述的方法,其中治疗包括预防视网膜神经节细胞胞体和视网膜神经节调用轴突中的一种或两种的减少。
75.根据权利要求60至74中任一项所述的方法,其中治疗包括预防视力丧失。
76.一种药物组合物,其包括:
多核苷酸和载体,其中所述多核苷酸包括视网膜神经节细胞启动子并编码环状AMP应答元件结合蛋白(CREB)。
77.根据权利要求76所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子、或突触蛋白1启动子、或神经丝重启动子、或Thy-1细胞表面抗原启动子。
78.根据权利要求76所述的方法,其中所述视网膜神经节细胞启动子包括γ-突触核蛋白启动子。
79.根据权利要求76至78中任一项所述的药物组合物,其中所述载体包括病毒载体。
80.根据权利要求79所述的药物组合物,其中所述载体包括腺相关载体。
81.根据权利要求76至80中任一项所述的药物组合物,其中所述CREB是组成型活性的。
82.根据权利要求81所述的药物组合物,其中所述CREB包括VP-16CREB。
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