ISR抑制剂ISRIB在制备治疗Wolfram综合征的药物中的应用

本发明涉及生物，具体涉及isr抑制剂isrib在制备治疗wolfram综合征中的应用。

背景技术：

1、wolfram综合征是一种罕见的常染色体隐性遗传病，许多患者过早死亡，并伴有严重的神经功能障碍，死亡的中位年龄为30岁。其特征包括青少年糖尿病、视神经萎缩、尿崩症、听力丧失和神经退行性疾病等。糖尿病常为首发疾病，平均发病年龄6岁；视神经萎缩通常发生在11岁；约70％的患者患有尿崩症；约65％的患者患有耳聋。wolfram综合征呈现多种临床特征，对患者影响巨大。临床上主要针对不同临床病态表现采取针对性的治疗措施，包括：针对糖尿病给予胰岛素从而控制血糖；针对视神经萎缩，使用异苯醌或二十二碳六烯酸，可能有助于延缓视神经萎缩的进展，但尚未有大规模干预研究证实其有效性；针对尿崩症，使用抗胆碱药物，电刺激或物理治疗；针对耳聋，使用助听器或植入人工耳蜗。目前尚无治疗方法可延缓、停止或逆转wolfram综合征的进展，因此迫切需要创新性的治疗方法来应对这种疾病。

2、wfs1基因被确定为wolfram综合征的主要致病位点。目前已经发现wolfram综合征相关的青少年糖尿病与wfs1基因的100多种罕见变异相关联，两种常见的变异与2型糖尿病的易感性密切相关。胰岛β细胞作为人体内唯一能分泌胰岛素的细胞，在维持血糖稳定等方面发挥重要作用。wfs1参与了胰岛β细胞内内质网钙平衡的维持。而wfs1的中断导致内质网应激反应，进而导致胰岛β细胞的凋亡。进一步，若对wfs1突变的细胞进行定点修复，修复后的wolfram综合征干细胞来源的β细胞表现出稳定的动态胰岛素分泌能力。因此，wfs1基因敲除模型可模拟人wolfram综合征。

3、isrib是一种新近开发的类药物小分子isr抑制剂，能够穿越血脑屏障，通过促进eif2b的组装来增强其活性，从而帮助正常蛋白合成。已有研究报道isrib能在不引起胰腺毒性的情况下预防神经退行性疾病，isrib还能逆转皮层脊柱动态的异常变化，同时挽救记忆缺陷。但目前尚未有报道将isrib应用于wolfram综合征相关的糖尿病及神经病变。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供isr抑制剂isrib在制备治疗wolfram综合征的药物中的应用。

4、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：利用crispr/cas9技术生成wfs1基因敲除的人类胚胎干细胞。

5、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外神经元退行性病变模型。

6、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述轨迹重建揭示了sc-β细胞中受压力和成熟两个亚群。

7、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述wfs1基因缺失将sc-β细胞引导至应激分支，缺乏功能性成熟。

8、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述wfs1基因敲除可诱导sc-β细胞发生isr。

9、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib的给药浓度为2.5mg/kg。

10、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib的给药方式为注射。

11、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib的给药部位为腹腔。

12、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib的给药处理为每日一次。

13、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib的处理时间为从3周龄～8周龄。

14、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib合适的工作浓度为100nm。

15、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：利用crispr/cas9技术生成wfs1基因敲除的人类胚胎干细胞。

16、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外神经元退行性病变模型。

17、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述轨迹重建揭示了sc-β细胞中受压力和成熟两个亚群。

18、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述wfs1基因缺失将sc-β细胞引导至应激分支，缺乏功能性成熟。

19、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述wfs1基因敲除可诱导sc-β细胞发生isr。

20、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib可缓解wolfram综合征体外模型中胰岛β细胞功能衰竭以及神经元退行性病变。

21、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述isrib可缓解wfs1基因条件性敲除的小鼠模型中胰岛β细胞功能衰竭。

22、本发明的第二方面，克服现有技术中的不足，利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外模型和wfs1基因条件性敲除的小鼠模型中，验证isrib可缓解胰岛β细胞功能衰竭。

23、本发明的第三方面，克服现有技术中的不足，利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外模型，在分化的β细胞中加入isrib，发现成熟的β细胞内压力颗粒形成减少，且β细胞凋亡水平降低，生存水平增强。另外，在胰腺祖细胞发育时间点加入isrib，持续给药至β细胞成熟，可显著增加成熟β细胞比例。

24、本发明的第四方面，克服现有技术中的不足，利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外神经元退行性病变模型，即wfs1基因缺失的神经元细胞中，加入isrib，发现wfs1缺失导致的神经元凋亡水平被恢复。

25、本发明的有益效果：

26、本发明通过一系列的实验发现，isrib通过抑制isr增强胰岛β细胞与神经元的存活能力，缓解胰岛β细胞功能衰竭，后续可用于治疗wolfram综合征糖尿病变与神经元退行性病变。

技术特征：

1.isr抑制剂isrib在制备治疗wolfram综合征的药物中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述isrib的给药浓度为2.5mg/kg；所述isrib的给药方式为注射；所述isrib的给药部位为腹腔；所述isrib的给药处理为每日一次；所述isrib的处理时间为从3周龄～8周龄。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述isrib合适的工作浓度为100nm。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于：利用crispr/cas9技术生成wfs1基因敲除的人类胚胎干细胞。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于：利用wfs1基因敲除的wolfram综合征体外神经元退行性病变模型。

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述轨迹重建揭示了sc-β细胞中受压力和成熟两个亚群。

7.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述wfs1基因缺失将sc-β细胞引导至应激分支，缺乏功能性成熟。

8.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述wfs1基因敲除可诱导sc-β细胞发生isr。

9.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述药物可缓解wolfram综合征体外模型中胰岛β细胞功能衰竭以及神经元退行性病变。

10.如权利要求6所述的应用，其特征在于：所述药物可缓解wfs1基因条件性敲除的小鼠模型中胰岛β细胞功能衰竭。

技术总结本发明公开了ISR抑制剂ISRIB在制备治疗Wolfram综合征的药物中的应用。本发明利用WFS1基因敲除的Wolfram综合征体外模型和WFS1基因条件性敲除的小鼠模型中，验证ISRIB可缓解胰岛β细胞功能衰竭；WFS1基因缺失的神经元细胞中，加入ISRIB，发现WFS1确实导致的神经元凋亡水平被恢复。本发明证实了ISRIB通过抑制ISR增强胰岛β细胞与神经元的存活能力，缓解胰岛β细胞功能衰竭，后续可用于治疗Wolfram综合征糖尿病变与神经元退行性病变。技术研发人员：李维达,胡瑞,张振宁,陈相宜受保护的技术使用者：同济大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11