一种携带天冬氨酸残基突变的疾病的新型治疗方法

本发明属于生物医药领域，更具体地，本发明涉及一种携带天冬氨酸残基突变的疾病的新型治疗方法。

背景技术：

1、kras g12d是kras基因最常见的致癌突变之一，由第12号密码子的错义突变(c.35g>a)导致甘氨酸(glycine,g)被天冬氨酸(aspartic acid,d)取代(p.gly12asp)。该突变位于kras蛋白的p-loop结构域，通过破坏gtp水解活性使蛋白持续处于活化状态，进而异常激活下游mapk和pi3k/akt等信号通路，促进肿瘤细胞增殖、侵袭及耐药。g12d突变在胰腺导管腺癌(约40％)、结直肠癌(约10-15％)和非小细胞肺癌(约4％)中高发，尤其与胰腺癌进展密切相关。临床研究表明，g12d突变可导致抗egfr单抗(如西妥昔单抗)的原发性耐药，且传统靶向治疗手段有限。

2、kras g13d是kras基因中一种常见的致癌突变，特指其第13位密码子发生错义突变(甘氨酸被天冬氨酸取代，p.gly13asp)。该突变导致kras蛋白的gtp酶活性异常，使其无法有效水解gtp为gdp，从而持续处于活化状态，进而异常激活下游mapk、pi3k/akt等信号通路，促进细胞增殖、存活及肿瘤发展。临床多见于结直肠癌(约8-10％)、胰腺导管腺癌(约14％)及非小细胞肺癌(约4％)。与部分kras突变不同，研究提示结直肠癌中的g13d突变可能对抗egfr单抗(如西妥昔单抗)治疗保留一定敏感性，但证据尚存争议。

3、braf v600d是braf基因的一种致癌突变，属于braf v600突变家族中的罕见亚型，由第600位密码子的错义突变(c.1799t>a)导致缬氨酸(valine,v)被天冬氨酸(asparticacid,d)取代(p.val600asp)。该突变位于braf激酶结构域的激活环(activationsegment)，通过稳定激酶的活化构象，持续激活下游mapk/erk信号通路，驱动肿瘤细胞增殖、存活及转移。braf v600d多见于黑色素瘤(约1-2％)、结直肠癌(<1％)和甲状腺乳头状癌，其临床特征与经典v600e突变类似，但与v600k/r相比侵袭性可能较低。治疗上，brafv600d对braf单靶点抑制剂(如维莫非尼)的敏感性较v600e弱，但联合mek抑制剂(如达拉非尼+曲美替尼)可能部分克服耐药。

4、kcnh2 n588d是一种已知与心律失常相关的点突变，指的是kcnh2基因编码的钾离子通道蛋白(herg)中第588位氨基酸由天冬酰胺(asparagine,n)被替换为天冬氨酸(aspartic acid,d)。该突变位于通道的s5-p环区域，是调控失活过程的关键结构。n588d突变会显著减弱herg通道的快速失活能力，导致钾离子外流加速，心肌动作电位复极提前，从而缩短心电图中的qt间期。临床上，该突变与短qt综合征(short qt syndrome,sqts)密切相关，是sqts1的典型致病突变之一，常见于存在猝死家族史或反复晕厥的个体中。

5、cftr g551d是一种发生在cftr基因上的常见致病性突变，其中第551位氨基酸由甘氨酸(glycine,g)被替换为天冬氨酸(aspartic acid,d)。cftr(cystic fibrosistransmembrane conductance regulator)基因编码一种氯离子通道，广泛分布于肺部、胰腺、肠道等上皮细胞膜上，对于维持电解质和液体平衡至关重要。g551d突变属于iii类突变，其主要病理机制是使cftr通道虽然能正确定位于细胞膜，但开启效率显著下降，从而导致氯离子运输障碍。cftr g551d是囊性纤维化(cystic fibrosis,cf)中最常见的非f508del类型突变之一，约占所有cf病例的4-5％，尤其在欧美人群中较为常见。该突变携带者常表现为典型的cf临床症状，如反复肺部感染、胰腺功能不全、营养吸收障碍等。

6、上述的各种疾病均存在某种基因的天冬氨酸残基突变，例如kras g12d，因此迫切需要开发一种能够抑制基因中天冬氨酸残基突变的药物，从而有望治疗携带该突变的各种疾病。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抑制基因中天冬氨酸残基突变的药物。

2、在本发明的第一方面，提供了一种脱氨酶或转氨酶和任选的所述脱氨酶或转氨酶的辅因子的用途，用于制备一种药物/制剂，所述药物/制剂具有选自下组的用途：

3、a.直接对携带天冬氨酸残基突变的蛋白进行天冬氨酸脱氨基化，从而将突变位点的天冬氨酸转变为天冬酰胺；

4、b.在体外催化携带天冬氨酸残基突变的蛋白或多肽脱氨基化；

5、c.抑制肿瘤生长；和/或

6、d.治疗携带天冬氨酸残基突变的疾病或提高所述疾病对免疫治疗或传统治疗的敏感性。

7、在另一优选例中，所述脱氨酶或转氨酶是外源的脱氨酶或转氨酶。

8、在另一优选例中，所述脱氨酶或转氨酶是天冬酰胺合成酶(asns)。

9、在另一优选例中，所述辅因子是谷氨酰胺。

10、在另一优选例中，所述携带天冬氨酸残基突变的蛋白是kras g12d蛋白，且asns通过asns k378与krasd12位点结合。

11、在另一优选例中，所述携带天冬氨酸残基突变的蛋白选自下组：kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(kras)、哈维大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(hras)、神经母细胞瘤ras病毒癌基因同源物(nras)、b-raf原癌基因丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(braf)、囊性纤维化跨膜电导调控因子(cftr)蛋白、钾电压门控通道亚家族h成员2(kcnh2)、葡糖脑苷脂酶(gba)、β-珠蛋白、苯丙氨酸羟化酶(pah)、原纤蛋白-1(fbn1)、抗肌萎缩蛋白(dmd)、ⅰ型胶原蛋白α1链(col1a1)或其组合。

12、在另一优选例中，所述转氨酶选自下组：天冬酰胺合成酶(asns)、磷酸氨基转移酶(ppat)、ctp合成酶1(ctps1)、ctp合成酶2(ctps2)、谷氨酰胺-6-磷酸果糖氨基转移酶1(gfpt1)、谷氨酰胺-6-磷酸果糖氨基转移酶2(gfpt2)、谷氨酰胺依赖nad+合成酶(nadsyn1)、gmp合成酶(gmps)、甲酰甘氨脒核苷酸合成酶(pfas)、或蛋白质-谷氨酰胺γ-谷氨酰转移酶2(tgm2)。

13、在另一优选例中，所述脱氨酶选自下组：天冬酰胺酶(asrgl1)、谷氨酰胺酶(gls、gac)、氨甲酰合成酶ⅱ(carbamoyl-phosphate synthetase 2)-天冬氨酸转氨甲酰酶(aspartate transcarbamylase)和二氢乳清酸酶(dihydroorotase)融合基因(cad)、人n端谷氨酰胺氨基水解酶(ntaq1)、hsv ul37、hsv orf75/orf75c、e.coli cnfs、e.coli cycle-inhibiting factors(cifs)、pasteurella multocida pasteurella multocida toxin(pmt)、vibrio parahaemolyticus vopc、burkholderia pseudomallei burkholderialethal factor 1(blf1)、或shigella flexneri ospi。

14、在另一优选例中，所述辅因子选自下组：谷氨酰胺、天冬氨酸、5-phospho-alpha-d-ribose 1-diphosphate、d-fructose 6-phosphate、deamido-nad+、或其组合。

15、在另一优选例中，谷氨酰胺对外源的asns的脱氨基化具有促进作用。

16、在另一优选例中，谷氨酰胺对内源的asns的脱氨基化具有促进作用。

17、在另一优选例中，通过在细胞中导入asns的表达质粒，从而在胞内过表达asns。

18、在另一优选例中，所述携带天冬氨酸残基突变的疾病选自下组：胰腺癌、胰腺导管癌、结直肠癌、非小细胞肺癌、肺癌、黑色素瘤、甲状腺乳头状癌、囊性纤维化、遗传性心律失常(如长qt综合征)、溶酶体贮积症(如戈谢病)、镰状细胞贫血、苯丙酮尿症、马凡氏综合征、抗肌萎缩蛋白病、成骨不全或其组合。

19、在另一优选例中，所述免疫治疗选自下组：t细胞疫苗、肿瘤疫苗、免疫检查点抑制剂、或其组合。

20、在另一优选例中，所述传统治疗选自下组：靶向治疗、化疗、放射治疗、或其组合。

21、在本发明的第二方面，提供了一种活性成分组合，所述活性成分组合包括：

22、(i)第一活性成分，所述第一活性成分为本发明第一方面所述的脱氨酶或转氨酶、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的mrna/核酸构建体、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的载体；和

23、任选的(ii)第二活性成分，所述第二活性成分为所述脱氨酶或转氨酶的辅因子。

24、在另一优选例中，所述活性成分组合是天冬酰胺合成酶(asns)和谷氨酰胺。

25、在本发明的第三方面，提供了一种药物组合物，所述药物组合物包括：

26、(i)第一活性成分为本发明第一方面所述的脱氨酶或转氨酶、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的mrna/核酸构建体、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的载体；

27、任选的(ii)第二活性成分，所述第二活性成分为所述脱氨酶或转氨酶的辅因子；和

28、(iii)药学上可接受的载体。

29、在另一优选例中，所述药物组合物是asns、谷氨酰胺、和药学上可接受的载体。

30、在本发明的第四方面，提供了一种试剂盒，所述试剂盒包括：

31、第一容器及容器内的第一试剂，所述第一试剂为本发明第一方面所述的脱氨酶或转氨酶、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的mrna/核酸构建体、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的载体；和

32、任选的第二容器及容器内的第二试剂，所述第二试剂为所述脱氨酶或转氨酶的辅因子。

33、在另一优选例中，所述第一试剂是asns，所述第二试剂是谷氨酰胺。

34、在另一优选例中，所述试剂盒还包括用于指导试剂使用的说明书。

35、在本发明的第五方面，提供了一种在体外对包含天冬氨酸残基突变的蛋白或多肽进行突变位点脱氨化的方法，所述方法包括步骤：

36、1)将包含天冬氨酸残基突变的蛋白或多肽与包含本发明第一方面所述的脱氨酶或转氨酶、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的mrna/核酸构建体、或用于表达所述脱氨酶或转氨酶的载体的反应体系共孵育，从而获得天冬氨酸位点突变为天冬酰胺的蛋白或多肽。

37、在另一优选例中，所述反应体系还包括mgcl2和atp。

38、在另一优选例中，所述反应体系还包括反应缓冲液。

39、应理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。