專利名稱:改變細胞功能的方法和組合物的制作方法
技術領域:
本發明涉及改變細胞功能的方法和組合物。具體地,本發明提供含硒(如,Sel-Plex)組合物及其使用方法(如,治療性和/或預防性治療神經變性疾病)。此外,本發明證實了特定形式的硒(如,Sel-Plex)能改變與疾病和/或衰老(aging)有關的基因的表達。
背景技術:
硒是對人體正常生理功能重要的微量元素。人們通過飲食來攝取硒,飲食中可以具有不同含量的硒。例如,在世界絕大多數地方,因為土壤中含有低水平的硒,種植的農作物中硒含量也很低。硒摻入不同的有機分子中,所述有機分子包括,例如氨基酸,如I-硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸和硒代胱氨酸。因而,硒可以是蛋白質的組成部分,而這些蛋白質中的許多蛋白質對身體結構是重要的。此外,硒是影響到人新陳代謝、繁殖、癌癥預防和免疫防衛的許多種酶的重要成分,(參見如 Rayman, M, Lancet 356 :233-241 (2000))。已經檢查到硒的多種形式。包括無機硒如亞硒酸鹽,和有機來源,包括硒酵母。無機和有機硒在吸收和毒性方面有顯著不同,與有機來源的硒相比,無機化合物的吸收和利用效率通常較低,其毒性也更強。人們進行了多項研究來揭示攝取少量的硒對健康的潛在益處。例如,低濃度的無機硒,硒酸鈉,已經顯示出對健康的一些潛在益處(參見,如Furnsinn等人,Int. J ofObesity and Related Metab. Dis.,19,458-463 (1995))。然而,在提高的劑量水平,有益效果將被逆轉,且顯示出危險的毒性。過去二十年的研究表明,對于動物,當僅給予超過營養需要5倍或10倍的劑量時,硒可以有效減少癌癥的發病率(參見,如El-Bayoumy, The role of selenium in cancerprevention, Philadelphia, Lippincott, 1-15,1991)。在動物模型體系中進行的化學預防研究表明,該元素對于即使不是所有也是大多數的器官是有效的,其具有對抗各種不同損傷所產生的致癌效果的保護作用(參見,如El-Bayoumy, The role of selenium incancer prevention Philadelphia, Lippincott, 1-15,1991)。流行病學研究和增補試驗(supplementation trial)均已證實硒能有效降低肝癌、結腸癌、前列腺癌和肺癌的發病率(參見,如 Yu 等人Biol Trace Elem Res, 56 :117-124(1997) ;Clark等人,J Am Med Assoc,276 :1957-1963(1996) ;Yoshizawa 等人,J Natl Cancer Inst,90 :1219-1224,(1998);Brooks等人,J Urol, 166 :2034-2038, (2001))。其它研究也證實減少硒對于癌癥無裨益(參見,如 Garland 等人,J. Am. Coll Nutr. , 12 :400-11 (1993) ;Ghadirian 等人,CancerDetect Prev, 24 :305-13 (2000))。已有顯示,心臟病在通過飲食攝入一定量的硒的受試者中減少。血流中的硒水平與心血管疾病的進展程度有關,具有最低硒水平的患者有最大范圍的冠狀動脈堵塞。需要鑒定硒療法的新靶標,以有益于受試者。此外,還需要有關哪種形式的硒能夠和不能夠用于帶來這些有益效果的信息。例如,闡明不同形式的硒(例如有機的、無機的、或兩者)將對受試者(例如,人、牛或其它哺乳動物)的某些系統(例如,神經、內分泌和代謝系統)產生有益影響的各種可能使用方式,是很有價值的。此外,弄清楚各種形式的硒在受試者身上發揮作用的能力差異,也將使得能夠提供個性化的療法(例如,特定形式的硒能獨立用于或與其它公知藥劑聯合用于治療或預防疾病)以用于可能受益于此治療的患病受試者或有患病危險的受試者。也可以鑒定由使用某些形式的硒所帶來的不希望產生的作用,并加以避免。發明概述本發明涉及改變細胞功能的方法和組合物。具體地,本發明提供含硒(如,Sel-Plex)組合物及其使用方法(如,治療性 和/或預防性治療神經變性疾病)。此外,本發明證實了特定形式的硒(如,Sel-Plex)能改變與疾病和/或衰老有關的基因的表達,而其它形式的硒(如,游離的硒代蛋氨酸)則不能。因此,本發明提供用于治療或預防阿爾茨海默氏病、或減少與阿爾茨海默氏病相關的病征或癥狀、或預防性防止或最小化與阿爾茨海默氏病的發作或進展(progression)有關的生物學事件、或減少與阿爾茨海默氏病的發作或進展有關的基因的基因表達的方法,包括在使受試者的補體基因表達減少(如,在大腦皮層中)的條件下或在減少或消除阿爾茨海默氏病的一種或多種病征或癥狀的條件下或在推遲或阻止阿爾茨海默氏病的發作或進展的條件下,給予接受治療者(例如正遭受阿爾茨海默氏病損害的受試者、早發性阿爾茨海默氏病受試者、患有阿爾茨海默氏病的受試者、表現出指示阿爾茨海默氏病的病征或癥狀或病理的受試者、懷疑患有阿爾茨海默氏病的受試者、懷疑表現出指示阿爾茨海默氏病的病征或癥狀或病理的受試者、有患阿爾茨海默氏病風險的受試者(如,易感者(如,有阿爾茨海默氏病的家族病史或遺傳因素(如,有APO E變體),等))、有表現指示阿爾茨海默氏病的病理的風險的受試者、阿爾茨海默氏病動物模型,或希望減少患阿爾茨海默氏病風險的健康受試者)含硒(如,有機硒(如硒化酵母(selenized yeast)(如,Sel-Plex)))組合物。在某些實施方式中,治療是預防性的。在某些實施方式中,補體基因表達與衰老(age)有關。在某些實施方式中,補體基因是Clq,Clqa , Clq^ , ClqY,Clqr或其它補體基因。在某些實施方式中,預防性的治療防止阿爾茨海默氏病的病征和癥狀在受試者中發作。在某些實施方式中,含有硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))的組合物包括一種或多種其它形式的硒。本發明不受聯合給藥的硒的類型的限制。事實上,各種不同形式的硒均可以考慮在聯合給藥中使用,包括但不限于硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、亞硒酸鹽化合物、硒酸鹽化合物,或它們的衍生物、鹽或修飾物。在某些實施方式中,提供硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))和一種或多種不同形式的硒可以在降低補體基因表達的方面產生加性效果。在某些實施方式中,提供硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))和一種或多種不同形式的硒可以在降低補體基因表達的方面產生協同效果(如,超過加性減少效果)。在某些實施方式中,提供硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))和一種或多種不同形式的硒將比單獨一種形式的硒導致更多基因的表達發生改變(如,減少)。在某些實施方式中,含硒組合物(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))與抗氧化劑聯合給藥。本發明不受所用抗氧化劑的限制。實際上,各種不同的抗氧化劑均可考慮和硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))聯合給藥,包括但不限于烷化二苯胺類、N-烷化苯二胺類、苯基-a -萘基胺、烷化的苯基-α-萘基胺、二甲基喹啉類、三甲基二氫喹啉類、受阻酚類(hinderedphenolics)、燒化氫醌類、輕化二苯基硫醚類(hydroxylated thiodiphenyl ethers)、次燒基雙酹類、硫代丙酸酯/鹽(111;[(^1'(^;
本發明還提供了一種組合物,其含有硒、阿爾茨海默氏病治療劑和抗氧化劑。在某些實施方式中,含硒組合物包含Sel-Plex。在某些實施方式中,阿爾茨海默氏病治療劑選自NMDA拮抗劑、AChE抑制劑和金屬螯合劑。本發明還提供用于在受試者(例如,患有認知功能下降的受試者、希望增強認知功能的受試者、顯示出認知功能下降的病征或癥狀或病理的受試者、懷疑患有認知功能下降的受試者、有認知功能下降危險的受試者(例如,老年受試者)、或認知功能的動物模型)中改變認知功能、或減少與認知功能下降相關的病征或癥狀、或預防性防止或最小化與認知功能下降的發生有關的生物學事件、或改變(例如增強或降低)與認知功能的增加或下降有關的基因的基因表達的方法,包括在使受試者的LhxS表達增強的條件下或在減少或消除認知功能下降的一種或多種病征或癥狀的條件下或在推遲或阻止認知功能下降的發作或進展的條件下,給予接受治療者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(selenized yeast)(如,Sel-Plex)))組合物。在某些實施方式中,改變認知功能將抑制受試者的認知功能下降。在某些實施方式中,抑制受試者的認知功能下降包括促進基底前腦膽堿能神經元發育。在某些實施方式中,抑制受試者的認知功能下降包括維持基底前腦膽堿能神經元。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物包含一種或多種不同形式的硒。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與抗氧化劑聯合給藥。本發明還提供一種改變受試者的認知功能的方法,包括在使受試者的TGF0 2表達增加的條件下給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。在某些實施方式中,改變認知功能將抑制受試者的認知功能下降。在某些實施方式中,抑制受試者的認知功能下降包括促進受試者的神經元增殖。在某些實施方式中,神經元增殖發生在受試者的小腦。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物包含一種或多種其它形式的硒。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與抗氧化劑聯合給藥。本發明還提供一種用于抑制受試者的認知功能下降的預防性療法,包括給予受試者含Sel-Plex組合物。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物在使受試者的Lhx8表達增加的條件下施用。在某些實施方式中,Lhx8表達增加將促進基底前腦膽堿能神經元的發育和/或維持。在某些實施方式中,在使受試者的TGFii 2表達增加的條件下施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。在某些實施方案中,TGFii 2的表達增加可以促進受試者的神經元增殖。在某些實施方案中,神經元增殖發生在受試者的小腦中。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物包含一種或多種其它形式的硒。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與抗氧化劑聯合給藥。在某些實施方式中,預防性治療將在受試者中防止(如防止發作、復發和/或改善)阿爾茨海默氏病的病征和癥狀。在某些實施方式中,預防性治療在受試者中防止(如防止發作、復發和/或改善)多發性硬化病的病征和癥狀。在某些實施方式中,預防性治療在受試者中防止(如防止發作、復發和/或改善)ALS的病征和癥狀。在某些實施方式中,預防性治療在受試者中防止(如防止發作、復發和/或改善)帕金森病的病征和癥狀。在某些實施方式中,預防性治療在受試者身上防止(如防止發作、復發和/或改善)亨廷頓舞蹈病的病征和癥狀。在某些實施方案中,在使補體基因表達減少的條件下施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。已證實,使用本發明的組合物和方法可以降低多種補體基因,包括,但不限于,Clq, Clqa,ClqP,ClqY,和 Clqr0 本發明不受施用給受試者的硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))量的限制。實際上各種不同的劑量都可以考慮用于本發明。在某些實施方式中,向受試者施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物,使得每天提供給受試者25-800 μ g的硒。在某些實施方式中,向受試者施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物,使得每天提供給受試者200-400 μ g的硒。在其它實施方式中,向受試者施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物,使得每天提供給受試者25_75 μ g的硒。在某些實施方式中,向受試者施用含有兩種或兩種以上不同形式的硒(如,硒代蛋氨酸、Sod-sel和/或Sel-Plex)的組合物,使得每天提供給受試者25-5000 μ g的硒。本發明還提供一種方法,用于在受試者(如大于16歲的受試者,或大于25歲的受試者,或優選大于40歲的受試者,或更優選超過50歲的受試者,或甚至更優選超過60歲的受試者,或患有認知功能下降的受試者,或表現出衰老過程的病征或癥狀或病理(如認知功能下降)的受試者,衰老的動物模型或希望阻止衰老過程的發作或進展的受試者)中,改變與裳老有關的基因(如補體或組織蛋白酶基因)表達或減少與裳老有關的病征或癥狀,或預防性防止或最小化與衰老過程有關的生物事件(如認知功能下降),或改變(例如,增加或減少)與年齡增長有關的基因的基因表達,所述方法包括在使與衰老相關的基因(例如補體或組織蛋白酶基因)表達減少的條件下或在減少或消除衰老的一種或多種病征或癥狀(如認知功能的喪失)的條件下或在延遲或阻止衰老過程的發作或進展的條件下,給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。很多伴隨衰老而表達改變(如提升)的基因可以考慮用本發明的組合物和方法改變(如減少),所述基因包括但不限于補體基因(如Clq,Clqa,ClqP,Clq Y,和Clqr),組織蛋白酶基因(如組織蛋白酶B,組織蛋白酶D,組織蛋白酶Z,和組織蛋白酶0)junb和同源異型框(Hox)轉錄因子基因。在某些實施方式中,給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物,使得每天提供給受試者200 μ g的硒。在某些實施方式中,給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物,使得每天提供給受試者的硒在25-400 μ g之間。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物包括一種或多種不同形式的硒。在某些實施方案中,所述一種或多種不同形式的硒包括亞硒酸鈉。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與阿爾茨海默氏病治療劑聯合給藥。在某些實施方式中,施用含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物將抑制(如防止發作、復發和/或改善)受試者身上的阿爾茨海默氏病的病征和癥狀。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與抗氧化劑聯合給藥。在某些實施方式中,給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物以預防或治療神經變性疾病。在某些實施方式中,給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物并限制飲食中的卡路里,以防止衰老或衰老過程(如削弱與衰老有關的基因的表達)。在某些優選的實施方式中,本發明提供一種改變與衰老有關的認知功能(例如,神經元回路改變)的方法,包括在使LhxS表達增加和/或提升的條件下給予受試者含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。本發明還提供一種用于治療或預防糖尿病或 減少與糖尿病有關的病征或癥狀或預防性防止或最小化與糖尿病的發作或進展有關的生物事件或減少與糖尿病的發作或進展有關的基因的基因表達的方法,包括在使受試者中的neurogenin-3 (Neurog3)表達減少的條件下或在減少或消除一種或多種糖尿病病征或癥狀的條件下,或在延遲或阻止糖尿病發作或進展的條件下,給予受試者(如患有糖尿病的受試者,患有I型或II型糖尿病的受試者,糖尿病患者,表現出指示糖尿病的病征或癥狀或病理的受試者,懷疑患有糖尿病的受試者,懷疑顯示出指示糖尿病的病征或癥狀或病理的受試者、有發生糖尿病的危險的受試者(例如,易感受試者(例如,有糖尿病家族史,遺傳上等))、有顯示指示糖尿病的病理的危險的受試者、糖尿病動物模型,或希望降低患糖尿病風險的健康受試者)含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物。在某些實施方案中,治療是預防性的。本發明提供用于多種類型的糖尿病的組合物和方法。在某些實施方式中,本發明組合物和方法治療的是I型或II型糖尿病。在某些實施方式中,預防性的治療防止了糖尿病的病征和癥狀在受試者身上的發作。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物包含一種或多種不同形式的硒。在某些實施方式中,含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))組合物與糖尿病治療劑聯合給藥。多種糖尿病治療劑可以與本發明的組合物和方法一起使用,包括,但不限于釩、二甲雙胍(metformin)、四氫噻唑二酮、TZD、中效(intermediate-acting)胰島素、中性魚精蛋白鋅胰島素(neutralprotamine Hagedorn)、NPH、長效胰島素、glargine、甘精胰島素(Latus)、胰島素、地特胰島素、Levemir、腸促胰島素模擬物(Incretin mimetic)、Exenatide、Byetta、磺酰脲類藥物、氯磺丙脲(chlorpropamide) > 甲苯磺丁脲(tolbutamide)、妥拉磺脲(tolazamide)、醋磺己脲(acetohexamide)、格列本脲(glyburide)、格列卩比嗪(glipizide)、格列美脲(glimepiride)、美格列奈(Meglitinides)、瑞格列奈(Repaglinide)、Prandin、雙胍類、二甲雙胍、鹽酸二甲雙胍(Glucophage)、α -葡糖苷酶抑制劑、AGI、阿卡波糖(Acarbose)、Precose、米格列醇(Miglitol)、Glyset、四氫噻唑二酮、卩比格列酮(Pioglitazone)、Actos、羅格列酮(Rosiglitazone)、Avandia、Amylin 類似物、乙酸普蘭林妝(Pramlintideacetate),和 Symlin0本發明還提供一種組合物,其中包含硒(如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)))與糖尿病治療劑。
圖I顯示接受缺硒飲食(Se def)或者是接受含硒代蛋氨酸(SeM),亞硒酸鈉(Sod-sel)或Sel-Plex的飲食的小鼠的體重。圖2為補體級聯的示意圖。圖3顯示用含硒組合物處理受試者后的補體基因表達下降(*指示有顯著性下降,P < O. 01)。圖4為外周傳出神經示意圖。
定義這里所講的“肽”,“多肽”和“蛋白質”都是指通過共價的“肽鍵”連接在一起的氨基酸的一級序列。一般來講,肽由幾個氨基酸,典型的是2-50個氨基酸組成,并且比蛋白質要短。術語“多肽”包括肽和蛋白質。有些實施方案中,肽,多肽或者蛋白質是合成的,而其它實施方案中肽、多肽或蛋白質是重組的或是天然存在的。合成的肽是在體外通過人工方法產生的(不是在體內產生的)肽。這里所講的術語“樣本”和“樣品”具有它們最廣的含義,包括從任何來源獲得的樣品或樣本。本文中,術語“樣品”是指從動物(包括人)獲得的生物樣品,包括液體,固體,組織和氣體。在本發明有些實施方案中,生物樣品包括腦脊髓液(CSF),漿液,尿液,唾液,血液和血液產物如血漿,血清等等。然而,這些例子并不應理解為是對本發明中所使用的樣品類型的限制。這里所講的術語“富硒酵母”和“硒化酵母”指的是在含有無機硒鹽的培養基中培養的任何酵母(例如釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))。本發明不受所使用的硒鹽的限制。事實上,許多硒鹽可以考慮在本發明中使用,包括但不局限于亞硒酸鈉,硒酸鈉,亞硒酸鈷或硒酸鈷。游離的硒代蛋氨酸(例如不與細胞或酵母結合的)也可以作為硒源用于富硒酵母,因為酵母確實摻入這種形式的硒。在培養過程中,由于硒和硫在化學上的相似性,酵母將硒替代硫摻入到細胞中正常是含硫有機化合物的物質中。在此酵母制品中含硒化合物是硒代蛋氨酸,該硒代蛋氨酸將以摻入多肽/蛋白質的形式存在。在此制品中以硒代蛋氨酸形式存在的硒占總細胞硒的量會有一定的波動,但可以在10-100%,20-60%,50-75 %,60-75 %之間。硒化酵母制品中剩余的有機硒主要是由硒代蛋氨酸生物合成途徑中的中間體組成。這些包括(但不局限于)硒代半胱氨酸,硒代胱硫醚,硒代高半胱氨酸,硒代腺苷硒代蛋氨酸。終產品中余下的無機硒鹽的量一般非常低(例如< 2%)。然而,本發明不局限于這個百分比,因為含有高于(例如2-70%)或低于(例如0· 1-2%)該百分比的量的制品也包括在本發明中。這里所講的術語“Sel-Plex”指的是一種干燥的,不能生活的富硒酵母(例如保藏號 CNCM 1-3060 的釀酒酵母,Collection Nationale De Cultures DeMicroorganismes (CNCM), Institut Pasteur, Paris, France),該酵母是在如下的分批發酵中培養的,其中所述發酵以使硒鹽對酵母生長速度的有害影響最小化并允許無機硒最佳地摻入細胞有機物質中的方式提供遞增量的鹿糖蜜(cane molasses)和硒鹽。除去殘余的無機硒(如使用嚴格的洗滌方法),并且殘余無機硒不超過總硒含量的2%。這里所講的術語“有機硒”指的是其中由硒替代硫的任何有機化合物。因此,有機硒可以指任何通過酵母生物合成的該類化合物,或者可以指化學合成的游離有機硒代化合物,例如游離的硒代蛋氨酸。
這里所講的術語“無機硒” 一般指的是任何硒鹽(例如亞硒酸鈉,硒酸鈉,亞硒酸鈷,硒酸鈷)。除此以外還存在各種其它的無機硒來源(見例如Merck索引中列出的那些)。硒化酵母可以通過使用無機硒源而產生,所述無機硒源包括(但不局限于)亞硒酸鈉,硒酸鈉,亞硒酸鈷,硒酸鈷,硒酸,亞硒酸,溴化硒,氯化硒,六氟化硒,氧化硒,溴氧化硒,氯氧化硒,氟氧化硒,硫化硒,四溴化硒,四氯化硒和四氟化硒。這里所講的術語“β淀粉樣蛋白”指的是從跨膜的淀粉樣前體蛋白(APP)中通過蛋白水解作用產生的蛋白質或肽。β_淀粉樣蛋白能夠形成一種可溶性的,非纖維狀的寡聚淀粉樣β蛋白聚集體(例如寡聚淀粉樣β蛋白聚集體或寡聚集體)并且一般包含2-12個β-淀粉樣蛋白或肽。β_淀粉樣蛋白也能夠形 成通常含有多于12個的β-淀粉樣蛋白或肽的纖維性聚集體。β_淀粉樣蛋白(例如單獨存在的或是存在于上面所提到的結構中的)參與形成阿爾茨海默氏病特征性狀之一——斑塊。這里所講的術語“氧化應激”(oxidative stress)指的是作為例如利用分子氧的代謝過程的副產物產生的氧自由基(例如超氧陰離子(02_),羥基自由基(OH),過氧化氫(H2O2))的細胞毒作用(見 Coyle 等· Science 262 :689-695 (1993))。這里所講的術語“宿主”,“受試者”和“患者”指的是任何被研究,分析,檢驗,診斷或治療的動物,包括但不限于人和非人動物(例如狗、貓、牛、馬、綿羊、家禽、魚和甲殼類動物等)。除非有特殊說明外,本文中術語“宿主”,“受試者”和“患者”可以互換使用。這里所講的術語“阿爾茨海默氏病”和“AD”指的是一種神經變性病,它包括家族性阿爾茨海默氏病和散發性阿爾茨海默氏病。“家族性阿爾茨海默氏病”指的是與遺傳因素有關的阿爾茨海默氏病(即,顯示出可遺傳的),而“散發性阿爾茨海默氏病”則是指與該病的先前家族史無關的阿爾茨海默氏病。人類受試者中指示阿爾茨海默氏病的癥狀典型地包括,但不限于輕微至嚴重的癡呆,記憶力的進行性衰退(從輕度的健忘到定向力障礙以及嚴重的失憶),視覺空間能力差,人格變化,沖動控制能力差,判斷能力差,不信任他人,增加的固執,不安,計劃能力差、做決定的能力差和社交退縮(social withdrawal)。在幾種情況下,患者喪失使用語言和交流的能力,在個人衛生、吃穿上需要幫助,并且最終臥床不起。腦組織中的標志性病理包括細胞外的神經炎性β -淀粉樣斑塊,神經纖維纏結,神經纖維變性,神經元顆粒空泡變性(granulovascular neuronal degeneration),突觸喪失以及廣泛的神經元細胞死亡。這里所講的術語“早發性阿爾茨海默氏病”指的是被診斷為發生在65歲以前的阿爾茨海默氏病病例類型。而“遲發性阿爾茨海默氏病”指的是被診斷為發生在65歲以后的阿爾茨海默氏病病例類型。這里所講的術語“患有阿爾茨海默氏病的受試者”或者“表現出指示阿爾茨海默氏病的病征或癥狀或病理的受試者”或“懷疑顯示出指示阿爾茨海默氏病的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的阿爾茨海默氏病病征,癥狀和病理被鑒定為患有或可能患有阿爾茨海默氏病的受試者。這里所講的術語“有表現出指示阿爾茨海默氏病的病理的危險的受試者”和“有患阿爾茨海默氏病的危險的受試者”指的是(如由于年齡或受試者家族中的阿爾茨海默氏病家族遺傳模式)被鑒定為有發生阿爾茨海默氏病的危險的受試者。這里所講的術語“阿爾茨海默氏病治療劑”指的是用于治療或預防阿爾茨海默氏病的藥劑。此類藥劑包括小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療阿爾茨海默氏病的治療劑包括但不限于NMDA拮抗劑(例如美金剛),AChE抑制劑(如他克林(Cognex),多奈哌齊(Aricept),利凡斯的明(Exelon),加蘭他敏(galanthamine, Reminyl))。這里所講的術語“損傷”指的是傷口或傷害,或是組織的病理變化。例如,在患有阿爾茨海默氏病的患者的腦中觀察到的β-淀粉樣斑塊損傷被認為是阿爾茨海默氏病標志性的病理學特征。這里所講的術語“肌萎 縮性側索硬化”和“ALS”指的是一種神經變性病,其特征在于脊髓前角細胞和頡神經運動核(motor cranial nuclei)的破壞性疾病,該疾病導致進行性的肌無力和肌肉萎縮。在人類受試者中指示ALS的癥狀典型地包括但不限于輕微到嚴重的延髓肌肉或單個或多個肢體肌肉群(如兩側或對稱)的肌無力、肢無力、手內在肌的肌無力和萎縮(發展至涉及前臂和肩胛帶肌肉和下肢)。上下運動神經元的累及是特征性的。患者出現程度不同的反射允進,抽筋,疫攣,足底伸肌反應(extensor plantar response),肢體或舌的肌束顫動。通過MRI (額葉中的高密度T2損傷)或尸檢可以證實皮質脊髓束和皮質延髓束的Wallerian變性。這里所講的術語“患有ALS的受試者”或“表現出指示ALS的病征或癥狀或病理的受試者”或“被懷疑表現出指示ALS的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的ALS病征或癥狀或病理被鑒定為患有或可能患有ALS的受試者。這里所講的術語“有表現出指示ALS的病理的危險的受試者”和“有患ALS的危險的受試者”指的是被鑒定為有發生ALS病的危險(例如由于年齡或由于受試者家族中的ALS病家族遺傳模式)的受試者。這里所講的術語“ALS治療劑”指的是用于治療或預防ALS的藥劑。此類藥劑包括小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療ALS的治療劑包括但不限于利魯唑(Riluzole),巴氯芬(Baclofen, Lioresal)和替扎尼定(Tizanidine,Zanaflex)。這里所講的術語“亨廷頓舞蹈病”和“HD”指的是一種神經變性病,該病是一種與基部神經節和皮質中特定神經元亞群內的細胞損失相關的、在成人中發作的,常染色體顯性遺傳病。HD的特征性性質包括非自主性運動(如舞蹈病,一種時間不定、分布隨機的和突然的過度自發運動狀態,是HD的特征性性質),癡呆和行為變化。HD的神經病理出現在新紋狀體中,其中尾狀核及核殼嚴重萎縮并伴有選擇性的神經元喪失和星形膠質細胞增生(astiOgliosis)。在大腦皮層的深層也可以觀察到顯著的神經元喪失。其它區域,包括蒼白球,丘腦,底丘腦核,黑質和小腦,根據不同的病理級別表現出不同程度的萎縮。這里所講的術語“患有HD的受試者”或“表現出指示HD的病征或癥狀或病理的受試者”或“被懷疑表現出指示HD的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的HD病征、癥狀和病理被鑒定為患有或可能患有HD的受試者。這里所講的術語“有表現出指示HD的病理的危險的受試者”和“有患HD的危險的受試者”指的是被鑒定為有患上HD病的危險(例如由于年齡或由于受試者家族的HD病家族遺傳模式)的受試者。這里所講的術語“HD治療劑”指的是用于治療或預防HD的藥劑。此類藥劑包括小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療HD的治療劑包括但不限于抗驚厥藥物,包括但不限于丙戍酸(valproic acid)(如雙丙戍酸鈉(Depakote), 2_丙基戍酸鈉(Depakene),和Depacon)和苯并二氣雜革類(benzodiazepines),如氯硝西泮(clonazepam)(如Klonopin),抗精神病藥物(如利培酮(risperidone)(如Risperdal),氟哌唳醇(haloperidol)(如 Haldol)), Rauwolfia alkoids (如 resperine),和抗抑郁藥物(如帕羅西丁 (paroxetine)(如 Paxil))。這里所講的術語“帕金森病”和“PD”指的是一種神經變性病,該病是一種與黑質紋狀體多巴胺能神經元喪失有關的進行性神 經變性病。ro的特征性性質包括黑質紋狀體中有色多巴胺能神經兀喪失和存在Lewy小體。這里所講的術語“患有ro的受試者”或“表現出指示ro的病征或癥狀或病理的受試者”或“被懷疑表現出指示ro的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的ro病征、癥狀和病理被鑒定為患有或可能患有ro的受試者。這里所講的術語“有表現出指示ro的病理的危險的受試者”和“有患ro的危險的受試者”指的是被鑒定為有患上ro病的危險(例如由于年齡或由于受試者家族的ro病家族遺傳模式)的受試者。這里所講的術語“ro治療劑”指的是用于治療或預防ro的藥劑。此類藥劑包括小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療ro的治療劑包括但不限于多巴胺前藥,例如左旋多巴/PDI和左旋多巴/卡比多巴(carbidopa)(如Sinemet, Sinemet CR),多巴胺激動劑,例如阿樸嗎啡(apomorphine)(如Apokyn),溴隱亭(bromocriptine)(如Parlodel),培高利特(pergolide)(如 Permax),普拉克索(pramipexole)(如 Mirapex),羅匹尼羅(ropinirole)(如:Requip),兒茶酹-O-甲基轉移酶(COMT)抑制劑,例如,托卡朋(tolcapone)(如Tasmar)和恩托卡朋(Entacapone)(如Comtan)、抗膽堿能藥物如苯海索(trihexyphenidyl)(如Artane, Trihexy),甲橫酸苯扎托品(benztropine mesylate)(如Cogentin), MAO-B抑制劑,例如司來吉蘭(selegiline)(如Eldepryl),金剛燒胺(amantadine)(如Symmetrel)。這里所講的術語“多發性硬化癥”和“MS”指的是一種神經變性病,該病是一種中樞神經系統(CNS)的炎性脫髓鞘性疾病。MS損傷以單核細胞和淋巴細胞的血管周浸潤為特征,在病理樣本上表現為硬化區域;因此稱為“斑塊硬化”(sclerosis in plaques)。MS的特征包括在腦、腦干、視神經和脊髓的實質中淋巴細胞和巨噬細胞的小靜脈周圍浸潤,幾乎持續不斷的損傷形成和進行性臨床進程,導致身體殘疾。這里所講的術語“患有MS的受試者”或“表現出指示MS的病征或癥狀或病理的受試者”或“被懷疑表現出指示MS的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的MS病征、癥狀和病理被鑒定為患有或可能患有MS的受試者。這里所講的“有表現出指示MS的病理的危險的受試者”和“有患MS的危險的受試者”指的是該受試者被鑒定為有患上MS病的危險。這里所講的術語“MS治療劑”指的是用于治療或預防MS的藥劑。此類藥劑包括小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療MS的治療劑包括免疫調節劑(如干擾素 β -Ia(Avonex),干擾素 β -Ia(Rebif),干擾素 β -Ib (Betaseron),醋酸格拉默(Glatiramer acetate)(Copaxone),和 Natalizumab(Tysabri)),皮質類固醇(如甲基潑尼松龍(methylprednisolone)),和免疫抑制劑(如米托蒽醌(Mitoxantrone) (Novantrone),環憐酸胺(Cyclophosphamide) (Cytoxan, Neosar),硫唑嘌呤(Azathioprine) (IMURAN),甲氨蝶呤(Methotrexate) (Rheumatrex)。這里所講的“糖尿病”指的是一種以胰島細胞壞死和胰島素分泌缺乏為特征的自身免疫性疾病。例如,I型糖尿病患者依賴于胰島素。糖尿病的特征性性狀包括伴有嚴重程度不同的胰島素分泌缺陷的外周胰島素耐受性,和并發癥,包括低血糖癥和高血糖癥,增加的感染危險,微血管并發癥(如視網膜病變,腎病),神經并發癥,和大血管病變。
這里所講的術語“患有糖尿病的受試者”或“表現出指示糖尿病的病征或癥狀或病理的受試者”或“被懷疑表現出指示糖尿病的病征或癥狀或病理的受試者”指的是根據已知的糖尿病病征或癥狀或病理被鑒定為患有或可能患有糖尿病的受試者。這里所講的術語“有表現出指示糖尿病的病理的危險的受試者”和“有患糖尿病的危險的受試者”指的是該受試者被鑒定為有患上糖尿病的危險(例如由于年齡、體重、種族、和該受試者的家族的糖尿病家族遺傳模式)。這里所講的術語“糖尿病治療劑”指的是用于治療或預防糖尿病的藥劑。此類藥劑包括但不限于小分子,藥物,抗體,藥品等等。例如用于治療糖尿病的治療劑包括但不限于提高胰島素敏感度的口服藥物(如二甲雙胍,四氫噻唑二酮(TZD)),中效胰島素(如中性魚精蛋白鋅胰島素(NPH)),長效胰島素(如glargine (Lantus)胰島素和地特胰島素(insulin detemir) (Levemir)),腸促胰島素模擬物(如Exenatide (Byetta)),磺酰脲類藥物(如氯磺丙脲,甲苯磺丁脲,妥拉磺脲,醋磺己脲,格列本脲,格列吡嗪,格列美脲),美格列奈類(如瑞格列奈(Prandin)),雙胍類(如二甲雙胍(Glucophage)), α -葡萄糖苷酶抑制劑(AGIs)(如阿卡波糖(Precose),米格列醇(Glyset)),噻唑燒二酮類(如批格列酮(Actos),羅格列酮(Avandia)),和支鏈淀粉(Amylin)類似物(如乙酸普蘭林肽(Pramlintide acetate)(Symlin))。這里所講的術語“有表現出指示中風的病理的危險的受試者”和“有患中風的危險的受試者”指的是該受試者被鑒定為有患中風的危險(例如由于年齡、體重、種族、和該受試者的家族的中風家族遺傳模式)。這里所講的術語“認知功能” 一般是指思考,推理,集中注意力或記憶的能力。因此,“認知功能的下降”指的是思考、推理、集中注意力或記憶的能力的缺乏狀況的惡化。這里所講的術語“抗體”指的是特異地和任何抗原決定簇結合、并特異地和與該抗原決定簇相同或結構相關的蛋白質(刺激抗體產生)結合的任何免疫球蛋白。因此,抗體可以用在試驗中來檢測刺激其產生的抗原。單克隆抗體來源于單克隆的B淋巴細胞(如B細胞),并且通常在結構和抗原特異性上是同質的。多克隆抗體來源于許多不同的抗體產生細胞克隆,因此它們在結構和表位特異性上是異質的,但均識別同一個抗原。在某些實施方案中,使用單克隆抗體和多克隆抗體的粗制品,而在優選實施方案中純化這些抗體。例如,某些實施方案中,可以使用粗制抗血清中包含的多克隆抗體。此外,術語“抗體”也旨在包括獲自任何來源(如人,嚙齒動物,非人的靈長類動物,兔類動物,公山羊,牛,馬,綿羊,等)的任何免疫球蛋白(如IgG, IgM, IgA, IgE, IgD等)。這里所講的術語“自身抗體”指的是任何與宿主生物體中天然的、引起該抗體產生的抗原(即該抗原指向“自身”抗原)特異性結合的免疫球蛋白。自身抗體的存在在本文中稱作“自身免疫”。這里所講的術語“抗原”指的是任何能被抗體識別的物質。該術語旨在包括任何抗原和“免疫原”(即誘導抗體形成的物質)。因此,在一個免疫原性反應中,抗體響應于抗原或抗原的一部分的存在而產生。術語“抗原”和“免疫原”用于指單個大分子或者指同質或異質的抗原性大分子群體。術語抗原和免疫原旨在包括含有一個或多個表位的蛋白質分子或蛋白質分子的一部分。在許多情況下抗原也是免疫原,因此,術語“抗原”和術語“免疫原”常互換使用。在某些優選實施方案中,免疫原性物質作為抗原用于試驗中以檢測經過免疫的動物的血清中適宜抗體的存在。這里所講的術語“抗原片段”和“抗原部分”等用于指抗原的一部分。抗原片段或部分的大小典型地為從占該完整抗原較小百分比至占該抗原較大百分比但不到100%的大小。然而,在規定抗原的“至少一部分”的情況下,考慮也存在 完整抗原(如所檢測的樣品不旨在僅含有抗原的一部分)。有些實施方案中,抗原片段和/或部分含有抗體所識別的“表位”,而其它實施方案中這些片段和/或部分不含有抗體所識別的表位。此外,一些實施方案中抗原片段和/或部分不是免疫原性的,而在優選實施方案中抗原片段和/或部分是免疫原性的。這里所講的術語“抗原決定簇”和“表位”指的是抗原中與特定抗體可變區接觸的那部分。當用一種蛋白或蛋白的片段(或部分)免疫宿主動物時,蛋白的許多區域可能誘導抗體產生,這些抗體特異地與該蛋白質上的給定區域或三維結構結合(這些區域和/或結構稱作“抗原決定簇”)。在某些情況下,抗原決定簇與整體抗原(如用于引發免疫應答的“免疫原”)競爭與抗體結合。術語“特異性結合”和“特異地結合”,當用于指抗原和抗體間相互作用時,描述依賴于抗原上存在的特定結構(即抗原決定簇或表位)的相互作用。也就是說,抗體識別并且結合抗原的獨特蛋白結構,而不泛泛地與所有蛋白結合(即非特異性結合)。這里所講的術語“免疫測定”指的是用至少一種特異性抗體來檢測或定量抗原的任何試驗。免疫測定包括但不限于Western印跡,ELISA,放射免疫測定和免疫熒光測定。術語“Western印跡”,“Western免疫印跡”,“免疫印跡”和“Western”指的是對固定在膜支持物上的蛋白質,多肽或肽的免疫學分析。蛋白質首先通過聚丙烯酰胺凝膠電泳(即SDS-PAGE)解析以分開這些蛋白質,接下來將蛋白從凝膠轉移到固體支持物,如硝化纖維素或尼龍膜上。固定的蛋白暴露給具有針對目的抗原的反應活性的抗體。通常通過使用與該抗體(即,一抗)能夠特異性結合的第二抗體進行此種抗體結合的檢測。第二抗體典型地與下述酶發生綴合,所述酶可以通過產生有色反應產物以允許顯現抗原-抗體復合物或可以催化發光酶反應(如ECL試劑,Amersham)。這里所講的術語“ELISA”指的是酶聯免疫吸附試驗(或EIA)。已經有許多關于ELISA的方法和應用是本領域已知的,并在許多文獻中有記載(見如Crowther,“酶聯免疫吸附試驗(ELISA) ”,((Molecular Biomethods Handbook)), Rapley 等(編),pp. 595-617,Humana Press. Inc. , Totowa, N. J. (1998) ;Harlow and Lane (編),Antibodies ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1988) ;Ausubel 等(編),Current Protocols in Molecular Biology, Ch.11, John Wiley and Sons, Inc., NewYork(1994))。此外,有許多商業可獲得的ELISA檢測系統。這里所講的術語“報道試劑”,“報道分子”,“檢測底物”和“檢測試劑”用于指允許
檢測和/或定量與抗原結合的抗體的試劑。例如,在某些實施方案中,報道試劑是一種已與抗體綴合的酶的比色底物。向抗體-酶綴合物添加適宜底物將導致比色信號或熒光信號產生(如在綴合的抗體與目的抗原結合之后)。其它報道試劑包括但不限于放射性化合物,該定義還包括使用生物素和基于親和素的化合物(例如,包括但不限于中性鏈親和素(neutravidin)和鏈霉親和素)作為檢測系統的一部分。這里所講的術語“信號”通常用于指任何表明反應已經發生(如抗原和抗體的結合)的可檢測過程。放射性、熒光或比色產物/試劑形式的信號均可以考慮用于本發明。在本發明的多種實施方案中,定性分析信號,而在其它實施方案中定量地分析信號。這里所講的術語“固體支持物”指的是任何附著有試劑如抗體,抗原和其它的檢測物質的固體或不動材料。例如,在ELISA法中,微量滴定板孔提供 固體支持物。其它的固體支持物例子包括顯微鏡載片,蓋玻片,珠,顆粒,細胞培養瓶以及許多其它的適宜物體。這里所講的術語“表征受試者的組織”指的是鑒定組織樣本的一種或多種特性。有些實施方案中通過鑒定本文詳細描述的各種基因的表達或表達的缺乏來表征組織。這里所講的術語“能夠特異性檢測基因表達的試劑”指的是能夠或足以檢測這里所詳細描述的多種基因(包括但不限于SelW,Sepnl, SelR, Sod2,Dio2,Glol,Phb,Lhx8, TGF-β 2,Neurog3, Spry2, Gstt2, Gsttl, Gsta3, Gsta4, Gstml,Gstm2 或 Gstm3,Clq,Clqa , Clq^ , Clqy , C0RS-26,組織蛋白酶B,組織蛋白酶D,組織蛋白酶Z,組織蛋白酶0,nicastrin,早老素 I,早老素 2, calsenilin, Apbbl/Fe65, Aplpl, Apbal, Gstpl, Gstzl,Gstm7, Gadd45glp, Gadd45b)的表達的試劑。合適的試劑的例子包括但不限于能夠特異性地與mRNA或cDNA雜交的核酸探針和抗體(如單克隆或多克隆抗體)。這里所講的術語“有效量”指的是足以實現有益的或期望的結果的組合物(如含硒——如Sel-Plex)的量。有效量可以一次或分多次施用、應用或給藥,并且不旨在拘泥于特定的制劑或施用途徑。這里所講的術語“施用”和“給藥”指的是向對象(例如,受試者或體內、體外或離體細胞,組織和器官司)給予藥物,前藥或其它藥劑或是治療劑(如本發明的組合物)的行為。示例性的人體給藥途徑可以是經眼(眼睛的),口( 口服的),皮膚(局部的或透皮的),鼻(鼻的),肺(吸入劑),口腔粘膜(口腔的),耳,直腸,陰道,通過注射(如靜脈內,皮下,腫瘤內,腹膜內注射等)等給藥。這里所講的術語“聯合給藥”和“聯合施用”指的是向對象施用至少兩種藥劑(如,含Sel-Plex和一種或多種其它藥劑——如阿爾茨海默氏病的治療劑,或第二種形式的硒——的組合物)或治療劑。一些實施方案中,兩種或多種藥劑或治療劑的聯合施用是同時進行的,在其它實施方案中在第一藥劑/治療劑施用之后施用第二藥劑/治療劑。本領域技術人員明了,所用的各種藥劑或治療劑的制劑形式和/或施用途徑是可以變化的。本領域技術人員可以容易地確定用于聯合施用的合適劑量。有些實施方案中,當聯合施用藥物或治療劑時,各藥劑或治療劑以低于適合其各自單獨施用時的劑量的施用劑量使用。因此,在藥劑或治療劑的聯合施用可以降低潛在有害(例如毒性)藥劑的必需劑量時、和/或在兩種或兩種以上藥劑的聯合施用可以導致受試者對于藥劑之一的有益作用由于其它藥劑的聯合施用而變得敏感時,尤其期望聯合施用。這里所講的術語“治療”或語法等價物包括疾病(例如,神經變性病)癥狀的改善或逆轉。當一個化合物用于本發明的篩選方法中時如果能使與疾病相關的任何參數改善,則其可以被鑒定為治療性化合物。這里術語“治療”指的是治療性處理和預防性或防護性措施。例如,可以通過使用本發明組合物和方法治療而受益的受試者包括已患有疾病和/或失調(如神經變性病,糖尿病或認知功能的缺乏或喪失)的受試者和那些有待預防疾病或失調(如,使用本發明的預防性處理)的受試者。這里所講的術語“有患病的危險”指的是一個受試者(如一個人)有患特定疾病的傾向。這種傾向可以是遺傳的(如患該疾病的特定遺傳傾向,如遺傳性的失調),或是由于其它因素(如年齡,體重,環境因素,接觸環境中有害的化合物等)引起的。因此,本發明不旨在局限于任何特定的危險,本發明也不旨在局限于任何特定的疾病。這里所說的術語“患病”指的是受試者(如人)正在經歷特定疾病。本發明不旨在局限于任何特定的病征、癥狀和疾病。因此,本發明旨在包括正 在經歷任何疾病階段(例如,從亞臨床表現至疾病成熟)的受試者,其中受試者表現出至少一些與該特定疾病相關的標記(例如,病征和癥狀)。這里所講的術語“疾病”和“病理狀態”可以互換用于描述一種狀態、病征和/或癥狀,所述狀態、病征和/或癥狀與活動物體或其任何器官或組織的正常狀態的任何損傷——所述損傷阻斷或改變正常功能的執行——有關,或者可以是針對環境因素(例如,營養不良、工業危害或氣候)、特定感染劑(例如蠕蟲、細菌或病毒)、生物體的固有缺陷(例如各種遺傳異常)、或這些和其它因素的組合的反應。這里術語“化合物”指的是任何可以用來治療或預防疾病、不佳健康狀態、不適或身體機能紊亂的化學實體,藥品,藥物等等。化合物包括已知的及潛在的治療性化合物。一個化合物可以通過本發明的篩選方法進行篩選來判斷其有無治療性。“已知的治療性化合物”指的是已經被證實(如,通過動物試驗或施用于人的在先經驗)會在該治療中有效的治療性化合物,也就是說,已知的治療性化合物不局限于已在疾病(如神經變性疾病)治療中產生功效的化合物。這里所講的術語“試劑盒”用于指試劑和其它材料的組合。試劑盒可以考慮包括試劑如營養物質和藥物,以及施用方式。這并不意味著術語“試劑盒”限于試劑和/或其它材料的特定組合。這里所講的術語“毒性”指的是與施用毒性物質以前的相同細胞或組織相比,對受試者,細胞或是組織的任何有害的或不良的作用。這里所講的術語“藥物組合物”指的是活性劑(如含有Sel-Plex的組合物)與惰性或有活性的載體的組合,這種組合使該組合物尤其適于體外、體內或離體的診斷或治
療應用。這里所講的術語“可藥用的”或“藥理學可接受的”指的是在給受試者施用時不會產生實質性不良反應,如毒性,變應性或是免疫學反應的組合物。這里所講的術語“局部的”指的是將本發明組合物應用于皮膚和粘膜細胞及組織(如肺泡的、舌的、咀嚼器官的或鼻的粘膜,以及其它襯在中空器官或體腔內的組織和細胞)的表面。這里所講的“可藥用載體”指的是任何標準的制藥載體,包括但不限于磷酸鹽緩沖的鹽水溶液,水,乳劑(如水/油或油/水乳劑),和許多類型的潤濕劑,任何和所有的溶齊U,分散介質,包衣材料、月桂基硫酸鈉,等滲劑和吸收延遲劑,disintrigrants (例如,馬鈴薯淀粉或羥基乙酸淀粉鈉)等。該組合物也可以包括穩定劑和防腐劑。有關載體、穩定劑和輔藥的例子(見例如,Martin,Remington’ s Pharmaceutical Sciences, 15th Ed. ,MackPub I. Co.,Easton, Pa. (1975),并入此處作為參考)。這里所講的術語“可藥用鹽”指的是本發明化合物的任何被靶對象(如哺乳動物受試者,和/或體內或離體細胞,組織或器官)生理耐受的鹽(如,通過與酸或堿反應得到的)。本發明化合物的“鹽”可以來源于無機或有機酸和堿。這些酸的例子包括但不限于鹽酸,氫溴酸,硫酸,硝酸,高氯酸,反丁烯二酸,馬來酸,磷酸,羥基乙酸,乳酸,水楊酸,琥珀酸,對甲苯磺酸,酒石酸,乙酸,檸檬酸,甲磺酸,乙磺酸,蟻酸,安息香酸,丙二酸,磺酸,萘-2-磺酸,苯磺酸等。其它酸,如草酸,雖然自身不是可藥用的,但可以用于制備在獲得本發明化合物時用作中間體的鹽及它們的可藥用酸加成鹽。 堿的例子包括但不限于堿金屬(如,鈉)的氫氧化物,堿土金屬(如鎂)的氫氧化物,氨,和式NW4+ (其中,W是Cy烷基)的化合物等等。鹽的例子包括但不限于醋酸鹽,己二酸鹽,藻酸鹽,天冬氨酸鹽,安息香酸鹽,苯磺酸鹽,硫酸氫鹽,丁酸鹽、檸檬酸鹽、樟腦酸鹽,樟腦磺酸鹽,環戊烷丙酸鹽,二葡糖酸鹽(digluconate),十二燒基硫酸鹽,乙磺酸鹽,延胡索酸鹽,f Iucoheptanoate,甘油磷酸鹽,半硫酸鹽(hemisulfate),庚酸鹽,己酸鹽,氯化物,溴化物,碘化物,2_羥基乙烷磺酸鹽,乳酸鹽,馬來酸鹽,甲烷磺酸鹽,2-萘磺酸鹽,煙酸鹽,草酸鹽,palmoate,果膠酸鹽,過硫酸鹽,苯基丙酸鹽,苦味酸鹽,三甲基乙酸鹽,丙酸鹽、琥珀酸鹽,酒石酸鹽,硫氰酸鹽,甲苯磺酸鹽,十一酸鹽等等。其它鹽例子包括本發明化合物的陰離子和適宜的陽離子(如Na+,NH4+,和NW4+(這里W是CV4烷基)等等)的鹽。為了用于治療,本發明化合物的鹽被考慮為可藥用的。然而,不能藥用的酸和堿的鹽也有用處,例如可用于制備或純化可藥用化合物。為了用于治療,本發明化合物的鹽被考慮為可藥用的。然而,不能藥用的酸和堿的鹽也有用處,例如可用于制備或純化可藥用化合物。這里所講的術語“核酸分子”指任何包含核酸的分子,包括但不限于DNA或RNA。該術語包括含有DNA和RNA的任何已知堿基類似物的序列,所述類似物包括但不限于4-乙酰基胞喃唳,8-輕基-N6-甲基腺苷,氮丙唳基胞喃唳,假異胞喃唳(pseudoisocytosine),5-(羧基羥基甲基)尿嘧啶,5-氟尿嘧啶,5-溴尿嘧啶,5-羧基甲基氨基甲基-2-硫尿嘧啶,5-羧基甲基氨基甲基尿嘧啶,二氫尿嘧啶,肌苷,N6-異戊烯基腺嘌呤,I-甲基腺嘌呤,I-甲基假尿嘧啶,I-甲基鳥嘌呤,I-甲基肌苷,2,2-二甲基鳥嘌呤,2-甲基腺嘌呤,2-甲基鳥嘌呤,3-甲基胞嘧啶,5-甲基胞嘧啶,N6-甲基腺嘌呤,7-甲基鳥嘌呤,5-甲基氨基甲基尿卩密卩定,5-甲氧基-氨基甲基-2-硫尿卩密卩定,β-D-mannosylqueosine, 5’ -甲氧基羰基甲基尿嘧啶,5-甲氧基尿嘧啶,2-甲基硫代-N6-異戊烯基腺嘌呤,尿嘧啶-5-氧基乙酸甲基酯(uracil-5-oxyacetic acid methylester),尿卩密唳 _5_ 氧基乙酸,oxybutoxosine,假尿嘧啶,queosine,2_硫代胞嘧啶,5-甲基_2_硫尿嘧啶,2_硫尿嘧啶,4_硫代尿嘧啶,5-甲基尿嘧唆,N-尿嘧啶-5-氧基乙酸甲基酯、尿嘧啶-5-氧基乙酸、假尿嘧啶、queos ine、2-硫胞嘧啶和2,6- 二氨基嘌呤等。術語“基因”指的是含有產生多肽、前體或RNA(如rRNA,tRNA)所必須的編碼序列的核酸(如DNA)序列。只要保持了全長或片段的期望活性或功能特性(如酶活性,配體結合,信號轉導,免疫原性等等),多肽可以由全長編碼序列或由該編碼序列的任何部分進行編碼。該術語還包括結構基因的編碼區和位于編碼區5’和3’端附近距任一端大約Ikb或以上的序列,這樣,基因相應于全長mRNA的長度。mRNA上存在的位于編碼區5’端的序列被稱作5’非翻譯序列。mRNA上存在的位于編碼區3’端或下游的序列被稱作3’非翻譯序列。術語“基因”包括基因的cDNA和基因組形式。基因的基因組形式或克隆含有被稱為“內含子”或“間插區”或“間插序列”的非編碼序列所間斷的編碼區。內含子是基因中被轉錄為核RNA(hnRNA)的片段;內含子可以包含調節元件如增強子。內含子從核轉錄物或初級轉錄物上被除去或“拼接除去”;因此在信使RNA(mRNA)轉錄物上沒有內含子。mRNA在翻譯過程中起著規定新生多肽的氨基酸序列或順序的作用。這里所講的術語“基因表達”和“表達”指的是通過基 因“轉錄”(S卩,通過RNA聚合酶的酶學作用)將一個基因中編碼的遺傳信息轉化成RNA (如mRNA,rRNA, tRNA或snRNA),以及對于蛋白質編碼基因,通過mRNA “翻譯”而轉化成蛋白質的過程。在此過程中的許多階段都可以進行基因表達的調控。“上調”或“激活”指的是增加和/或提高基因表達產物(如RNA或蛋白質)的產生的調節作用。而“下調”或“阻遏”指的是減少該產物的調節作用。參與上調或下調的分子(如轉錄因子)分別常常被稱為“激活物”和“阻遏物”。除含有內含子外,基因的基因組形式還可以包括位于RNA轉錄物上存在的序列的5’和3’端的序列。這些序列被稱為“側翼”序列或區域(這些側翼序列位于mRNA轉錄物上存在的非翻譯序列的5’或3’端)。5’側翼區域可以包含控制或影響基因轉錄的調節序列如啟動子和增強子。3’側翼區域可以包含指導轉錄終止、轉錄后切割和多聚腺苷酸化的序列。術語“野生型”指的是從天然來源中分離出來的基因或基因產物。野生型基因是最常見于群體中并因此被武斷地定為“正常的”或“野生型”基因形式的基因。相反地,術語“修飾的”或“突變的”指的是在與野生型基因或基因產物比較時其序列或功能性質上表現出改變(即,改變的特征)的基因或基因產物。注意,自然存在的突變體可以被分離;這些突變體通過與野生型基因或基因產物相比較時其具有改變的特征(包括核酸序列的改變)這一事實來鑒定。這里所講的術語“編碼核酸分子”,“編碼DNA序列”和“編碼DNA”指的是沿著脫氧核糖核酸鏈的脫氧核糖核苷酸的順序或序列。這些脫氧核糖核苷酸的順序決定了沿著多肽(蛋白質)鏈的氨基酸順序。因此,該DNA序列編碼氨基酸序列。這里所講的術語“具有編碼基因的核苷酸序列的寡核苷酸”和“具有編碼基因的核苷酸序列的多核苷酸”指的是含有基因編碼區的核酸序列,或者換言之編碼基因產物的核酸序列。編碼區可以呈現為cDNA,基因組DNA或RNA的形式。當以DNA形式存在時,寡核苷酸或多核苷酸可以是單鏈(即,有義鏈)或雙鏈。如果需要,可以將適宜的控制元件如增強子/啟動子,剪接點,多聚腺苷酸化信號等放置在緊靠基因的編碼區的附近,以允許恰當地啟動轉錄和/或正確加工初級RNA轉錄物。或者,本發明表達載體中使用的編碼區可以包含內源增強子/啟動子,剪接點,間插序列,多聚腺苷酸化信號等,或者內源和外源控制元件的組合。這里所講的術語“寡核苷酸”指的是短長度的單鏈多核苷酸鏈。寡核苷酸的長度典型地小于200個殘基(例如,介于15-100個之間),然而在本文中使用時,該術語也旨在包括更長的多核苷酸鏈。寡核苷酸常常通過其長度來提及。例如一個24個殘基的寡核苷酸稱作“24-mer”。寡核苷酸可通過自身雜交或通過與其它多核苷酸雜交形成二級和三級結構。這些結構可以包括但不限于雙螺旋,發夾,十字形,彎曲和三股螺旋。這里所講的術語“互補的”或“互補”用于指通過堿基配對規則相關的多核苷酸(即,核苷酸序列)。例如序列“5’ -A-G-T-3’ ”的互補序列是“3’ -T-C-A-5’ ”。互補可以是“部分的”,其中核酸堿基中僅一些根據堿基配對規則而匹配。或者,核酸之間可以是“完全的”或“全部的”互補。兩條核酸鏈之間的互補程度對于核酸鏈之間雜交的效率和強度有顯著的影響。這對于依賴于核酸間結合的擴增反應和檢測方法來說尤為重要。術語“同源性”指的是互補的程度。可以存在部分的同源或完全的同源(即,同一性)。一個部分互補的序列是至少部分地抑制一個完全互補的核酸分子與靶核酸雜交的核酸分子,即,“實質性同源的”。可以通過低嚴緊雜交下的雜交試 驗(Southern或Northern印跡、溶液雜交等),檢查對完全互補序列與靶序列的雜交的抑制。在低嚴緊條件下,實質上同源的序列或探針將與完全同源的核酸分子競爭并抑制該完全同源的核酸分子與靶的結合(即,雜交)。這并不是說低嚴緊條件是允許非特異性結合的條件;低嚴緊條件要求兩個序列彼此的結合是一種特異的(即,選擇性的)相互作用。可以通過使用實質上不互補(例如,小于大約30%的同一性)的第二靶來檢查沒有非特異性結合的存在;在沒有非特異性結合時,探針將不與此第二非互補靶進行雜交。當用于提及雙鏈核酸序列如cDNA或染色組克隆時,術語“實質上同源”指的是在上述的低嚴緊條件下能與此雙鏈核酸序列的兩條鏈或其一雜交的任何探針。一個基因可能產生由于初級RNA轉錄本的不同剪接而形成的多種RNA。作為同一基因的剪接變體的cDNA將包含序列一致或完全同源的區域(表現為兩個cDNA上存在相同外顯子或同一外顯子的一部分)以及完全不一致的區域(例如表現為cDNA I上存在外顯子“A”而CDNA2含有外顯子“B”)。由于這兩個cDNA包含序列一致的區域,它們兩者將與來源于整個基因或來源于該基因中包含存在于此兩個cDNA上的序列的部份的探針雜交;因此,這兩個剪接變體與這個探針以及這兩個剪接變體彼此實質上同源。當用于提及單鏈核酸序列時,術語“實質上同源”指的是可以在上述低嚴緊條件下與此單鏈核酸序列雜交(即,互補)的任何探針。這里所講的術語“雜交”指的是互補核酸的配對。雜交和雜交強度(即,兩個核酸之間的結合強度)受到例如核酸間的互補程度、所涉及的條件的嚴緊度、所形成的雜種的Tm及核酸中的G C比例等因素的影響。一個在其結構中含有配對的互補核酸的單個分子被稱為是“自身雜交的”。這里所講的術語“Tm”指的是“解鏈溫度”。解鏈溫度是雙鏈的核酸分子群中半數的核酸分子解離成單鏈時的溫度。關于核酸的Tm的計算公式是本領域熟知的。正如標準參考文獻中指出的,當核酸在IM NaCl的水溶液中時,可以利用公式Tm = 81.5+0.41(%G+C),簡單地估計 Tm 值(見例如,Anderson and Young, Quantitative Filter Hybridization,《Nucleic Acid Hybridization》(1985))。其它參考文獻包括在計算Tm時將結構和序列特征考慮在內的更復雜的計算方法。這里所講的術語“嚴緊”指的是在進行核酸雜交時的溫度、離子強度以及存在其它化合物如有機溶劑的條件。在“低嚴緊條件”下,一個感興趣的核酸序列可以與它的確切的互補體、帶有單一一個堿基錯配的序列,緊密相關的序列(如有90%或90%以上同源性的序列)和只有部分同源性的序列(如有50%至90%同源性的序列)雜交。在“中嚴緊條件”下,一個感興趣的核酸序列將僅與它的確切的互補體、帶有單個堿基錯配的序列、緊密相關的序列(如有90%或90%以上同源性的序列)雜交。在“高嚴緊條件”下,一個感興趣的核酸序列將僅與它的確切互補體和(取決于條件如溫度)帶有單個堿基錯配的序列雜交。也就是說,在高嚴緊條件下,可以通過升高溫度以排除與帶有單個堿基錯配的序列的雜交。“高嚴緊條件”在用于指核酸雜交時包括與以下條件等價的條件當使用大約500 個核苷酸長度的探針時,42°C 在由 5X SSPE (43. 8g/l NaCl, 6. 9g/l NaH2PO4 · H2O 和I. 85g/lEDTA,pH 值用 NaOH 調至 7. 4)、0· 5% SDS、5X DenhardtJ s 試劑和 100ug/ml 變性鮭精DNA組成的溶劑中結合或雜交,之后在含有O. IX SSPE、1.0% SDS的溶液中42°C洗滌。
“中嚴緊條件”在用于指核酸雜交時包括與如下條件等價的條件當使用大約500個核苷酸長度的探針時,42°C在由 5X SSPE(43. 8g/l NaCl,6. 9g/l NaH2PO4 · H2O 和 I. 85g/I EDTA,pH 值用 NaOH 調至 7. 4)、0· 5% SDS、5X Denhardt 試劑和 100ug/ml 變性鮭精 DNA 組成的溶液中結合或雜交,之后在含有I. OX SSPE,1.0% SDS的溶液中42V洗滌。“低嚴緊條件”在用于指核酸雜交時包括與如下條件等價的條件當使用大約500個核苷酸長度的探針時,42°C在由 5X SSPE (43. 8g/l NaCl, 6. 9g/l NaH2PO4 .H2O 和 I. 85g/lEDTA,pH 值用 NaOH 調至 7. 4)、0· 1% SDS、5X Denhardt’s 試劑(每 500ml 的 50X Denhardt試劑含5g Ficoll (Type400, Pharamcia), 5g BSA (Fraction V ;Sigma))和 lOOug/ml 變性鮭精DNA組成的溶液中結合或雜交,之后在含有5X SSPE,O. 1% SDS的溶液中42°C洗滌。本領域熟知,可以使用多種等價條件來構成低嚴緊條件;考慮因素例如探針的長度和性質(DNA,RNA,堿基組成)和靶的性質(DNA,RNA,堿基組成、存在于溶液中或固定化的,等)以及鹽濃度和其它成分(如有無甲酰胺,硫酸葡聚糖,聚乙二醇),并且可以變化雜交溶液以產生于上述條件不同但等價的低嚴緊雜交條件。此外,本領域已知在高嚴緊條件下促進雜交的條件(例如,增加雜交和/或洗滌步驟的溫度、在雜交溶液中使用甲酰胺等)(見上述“嚴緊”的定義)。這里所講的術語“引物”指的是當放在可以誘導與核酸鏈互補的引物延伸產物合成的條件下時(即,存在核苷酸和誘導劑如DNA聚合酶并且在適宜溫度和pH下),能夠作為合成的起始點起作用的寡核苷酸,而無論該寡核苷酸是天然的(純化的限制性消化物形式)還是合成產生的。為了在擴增中達到最大效率,引物優選是單鏈的,但也可以是雙鏈的。如果是雙鏈的,在引物用于制備延伸產物以前,首先處理引物以分開其兩條鏈。引物優選是寡脫氧核糖核苷酸。引物必須足夠長以便在誘導劑存在下引發延伸產物的合成。引物的確切長度受多方面因素的影響,包括溫度,引物來源和所使用的方法。這里所講的術語“探針”指的是一種天然的(純化的限制性消化物形式)或通過合成方式、重組方式或PCR擴增方式產生的寡核苷酸,它能與另一目的寡核苷酸雜交。探針可以是單鏈也可以是雙鏈的。探針可用于檢測、鑒定和分離特定基因序列。在本發明中使用的任何探針可以考慮用“報道分子”標記,以便可以在任何檢測系統中檢測,其中所述檢測系統包括但不限于酶系統(如ELISA和基于酶的組織化學試驗),熒光系統,放射性系統和發光系統。這并不意味著本發明局限于任何一種特定的檢測系統或標記。當與核酸相關聯使用時,術語“分離的”,如在“分離的寡核苷酸”或“分離的多核苷酸”中,指的是一種核酸序列,該核酸序列從在其天然來源中和其最初相關的至少一種成分或污染物中被分離和鑒定出來。分離的核酸以與其自然存在的形式所不同的形式存在,或者存在于和其天然存在環境所不同的環境中。相反的,未分離的核酸是以其在自然界中的存在狀態存在的核酸,如DNA和RNA。例如,一個給定的DNA序列(如一個基因)存在于宿主細胞染色體上位于鄰近基因的附近;RNA序列,如編碼一個特定蛋白的特定mRNA序列,以和編碼大量蛋白的眾多其它mRNA形成的混合物的形式存在于細胞中。然而,編碼給定蛋白的分離的核酸包括例如在正常表達該給定蛋白的細胞中的該核酸,其中在該細胞中所述核酸的染色體位置不同于天然細胞中的染色體位置,或者該核酸的側翼序列為不同于天然情況下發現的側翼序列的核酸序列。分離的核酸、寡核苷酸或多核苷酸可以以雙鏈或單鏈的形式存在。當一種分離的核酸、寡核苷酸或多核苷酸待用于表達蛋白時,該寡核苷酸或多核苷酸將最少包含有義鏈或編碼鏈(即,該寡核苷酸或多核苷酸可以是單鏈的),但也可以包含有義鏈和反義鏈兩者(即,該寡核苷酸或多核苷酸可以是雙鏈的)。這里所講的術語“純化的”或“純化”指的是從樣品中移除 成分(如污染物)。例如抗體通過移除污染性非免疫球蛋白而得到純化;它們也可以通過移除不與靶分子結合的免疫球蛋白而得到純化。非免疫球蛋白和/或不與靶分子結合的免疫球蛋白的移除導致樣品中與靶反應的免疫球蛋白的百分率增高。另一例子中,在細菌宿主細胞中表達重組多肽,并且通過移除宿主細胞蛋白純化該多肽;由此樣品中重組多肽的百分比增高。這里所講的術語“載體”指的是將DNA片段從一個細胞轉移到另一個細胞的核酸分子。術語“運載體”有時與“載體”可以互換使用。載體常常衍生自質粒,噬菌體或植物或動物病毒。這里所講的術語“表達載體”指的是含有期望的編碼序列和對于可操作連接的該編碼序列在特定宿主生物體中表達所必需的恰當核酸序列的重組DNA分子。原核生物中表達所必需的核酸序列通常包括啟動子、操縱基因(任選的)和核糖體結合位點——常常與其它序列一起。已知真核細胞利用啟動子,增強子,終止信號及多聚腺苷酸化信號。這里所講的術語“轉染”指的是向真核細胞中引入外源DNA。轉染可以利用本領域已知的許多方法完成,包括磷酸鈣-DNA共沉淀,DEAE-葡聚糖介導的轉染,Polybrene介導的轉染,電穿孔,顯微注射,脂質體融合,脂轉染,原生質體融合,逆轉錄病毒感染和基因槍粒子轟擊(biolistics) ο術語“穩定的轉染”或“穩定轉染”指的是將外源DNA引入并整合入轉染細胞的基因組中。術語“穩定轉染子”指的是在基因組DNA中已經穩定地整合了外源基因的細胞。術語“瞬時的轉染”或“瞬時轉染”指的是將外源DNA引入到細胞中但該外源DNA未能整合入該轉染的細胞的基因組中。該外源基因在轉染細胞的核中可以堅持存在幾天。這段時間內外源基因受到掌控染色體中內源性基因表達的調節控制作用的影響。術語“瞬時轉染子”指的是已經攝取外源DNA但未能整合該DNA的細胞。這里所講的術語“選擇性標記”指的是編碼酶活性的基因的用途,其中所述酶活性可以賦予在缺乏必需養料的培養基中的生長能力(如酵母細胞中的HIS3基因);此外,選擇性標記可以賦予表達該選擇性標記的細胞對抗生素或藥物的抗性。選擇性標記可以是“顯性”的;顯性的選擇性標記編碼在任何真核細胞系中均能被檢測的酶活性。顯性選擇性標記的例子包括在哺乳動物細胞中賦予對藥物G418的抗性的細菌氨基糖苷3’磷酸轉移酶基因(也稱作neo基因),賦予抗抗生素潮霉素的抗性的細菌潮霉素G磷酸轉移酶(hyg)基因、和賦予在霉酚酸存在下的生長能力的細菌黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶基因(也稱作gpt基因)。其它選擇性標記不是顯性的,因為它們必須與缺乏相關酶活性的細胞系聯合使用。非顯性選擇性標記的例子包括與tk_細胞系聯合使用的胸苷激酶(tk)基因,與CAD-缺陷細胞聯合使用的CAD基因和與hprt—細胞系聯合使用的哺乳動物次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(hprt)基因。哺乳動物細胞系中有關選擇性標記使用的綜述見 Sambrook, J.等,Molecular Cloning A Laboratory Manual, 2nd ed. , Cold SpringHarbor Laboratory Press, New York(1989)pp. 16.9-16. 15。這里所講的術語“細胞培養物”指的是細胞的任何體外培養物。該術語中包括傳代細胞系(如,具有永生表型),原代細胞培養物,轉化的細胞系,有限細胞系(如,未轉化的細胞)以及在體外維持的任何其它細胞群體。這里所講的術語“真核生物”指的是與“原核生物”不同 的生物體。該術語旨在包括具有表現出真核生物的通常特征的細胞的所有生物體,所述特征例如存在被核膜包圍的真正細胞核(染色體位于該真正細胞核中)、存在膜包被的細胞器、和常見于膜包被的細胞器中的其它特征。因此,該術語包括但不限于諸如真菌,原生動物和動物(如人)這類的生物體。這里所講的術語“體外”指的是人工環境以及在人工環境中發生的反應或過程。體外環境可以由試管和細胞培養組成,但不限于試管和細胞培養。術語“體內”指的是天然環境(如動物或細胞)及在天然環境中發生的反應或過程。術語“待測化合物”和“候選化合物”指的是任何作為用于預防或治療疾病、健康狀況不佳、身體不適或身體機能紊亂(如阿爾茨海默氏病、ALS、帕金森病等)的候選物的化學實體、藥物、藥品等。待測化合物包括已知的和潛在的治療性化合物。待測化合物可以通過使用本發明篩選方法進行篩選以確定其治療性。這里所講的術語“樣品”以其最廣的含義使用。一種意義上,該術語意在包括獲自任何來源的樣本或培養物、以及生物學樣品和環境樣品。生物學樣品可以從動物(包括人)獲取,包括液體,固體,組織和氣體。生物學樣品包括血液產品如血漿,血清等。環境樣品包括環境材料如表面物質,土壤,水,晶體和工業樣品。然而這些例子不應理解為對可應用于本發明的樣品類型進行限制。這里所講的術語“RNA干擾”或“RNAi”指的是通過siRNAs使基因表達沉默或下降。這是動物和植物中序列特異的轉錄后基因沉默的過程,此過程由其雙螺旋區和所沉默的基因同源的SiRNA啟動。所述基因可以對生物體而言是內源的或外源的,并整合在染色體中或存在于不整合入基因組的轉染載體中。該基因的表達被完全或部分抑制。RNAi也可以考慮抑制靶RNA的功能;所述靶RNA的功能可以是完全的或部分的功能。術語“siRNAs”指的是短干擾RNA。在一些實施方案中,siRNAs包含長大約18_25個核苷酸的雙螺旋區或雙鏈區;siRNA常常在每條鏈的3’端各含有大約2至4個不配對的核苷酸。siRNA的雙螺旋或雙鏈區的至少一條鏈與靶RNA分子實質上同源或實質上互補。與靶RNA分子互補的鏈是“反義鏈”;與靶RNA分子同源的鏈是“有義鏈”,該鏈也與siRNA的反義鏈互補。siRNA也可以含有其它序列;這些序列的非限制性實例包括連接序列、或環、以及莖和其它折疊結構。siRNA的功能看來是作為關鍵媒介在脊椎動物和無脊椎動物中觸發RNA干擾,以及在植物中在轉錄后基因沉默期間觸發序列特異的RNA降解。術語“靶RNA分子”指的是與siRNA的短雙鏈區中的至少一條鏈同源或互補的RNA分子。典型地,當該同源性或互補性是大約100%時,SiRNA能夠使該靶RNA分子的表達沉默或抑制該表達。雖然已加工的mRNA被認為是siRNA的靶標,但本發明不局限于任何特定假說,而且這些假說對于本發明的實施不是必需的。所以,其它RNA分子也可以考慮作為siRNA的靶標。這些靶包括未加工的mRNA,核糖體RNA,以及病毒RNA基因組。發明詳述硒是在所有活組織內參與調節抗氧化防御機制的一種微量元素,這種防御機制是通過硒與身體的谷胱苷肽(GSH)和身體的主要含硒抗氧化 酶——谷胱苷肽過氧化
物酶(GPX)和硫氧還蛋白還原酶-相互作用實現的(見例如,Goehring等,J. Anim.
Sci. 59,725-732 (1984) ;Gerloff 等,J. Anim. Sci. 70,3934-3940 (1992))。谷胱苷肽和GPX具有通過撲滅能引發和傳播脂質氧化的自由基攻擊從而保護膜磷脂中不飽和鍵的完整性的能力(見例如 Meister 和 Anderson, Annu. Rev. Biochem. 52, 711-760 (1983);Deleve 和 Kaplowitz, Pharm. Ther. 52,287-305(1991) ;Palmer 和 Paulson, Nutr. Rev. 55,353-361(1997))。在幾項流行病學研究中,硒也與降低的癌風險有關(見例如,Salonen等,Am. J. Epidemiol. 120 :342-349 (1984) ;ffillett 等,Lancet 2:130-134(1983) ;Virtamo等,Cancer 60:145-148(1987))。各種天然和合成來源的硒化合物已經顯示出,可以在動物實驗研究中在寬的劑量范圍內抑制腫瘤發育(見例如,Ip,. J.Nutr. 128 1845-1854(1998))。盡管大多數動物研究使用硒的藥理學劑量(> 2mg/kg)用于癌癥的化學預防(見例如,Ip,. J.Nutr. 128 :1845-1854(1998)),但硒缺乏也被證實可以增加乳腺癌的發生(見例如Ip和Daniel, Cancer Res. 45 :61-65(1985))和UVB誘導的皮膚癌的發生(見例如 Pence 等,102 :759-761 (1994))。近年來用硒的生理劑量(0.2mg)在人中進行的雙盲隨機化癌癥預防試驗,表明肺癌、前列腺癌和腸癌的發生率下降(見例如,Clark等,J. Am. Med. Assoc. 276 1957-1963(1996))。雖然對硒作用機制的研究已經有數十年的歷史,然而有關硒的其它潛在靶點(如,基因或調節途徑)和通過施用硒可以提供給受試者的有益效應,仍知之甚少至完全未知。另外,對于什么樣形式的硒(如有機硒,無機硒或這兩種硒)能和不能用于帶來這些效應,也缺乏了解。因此,闡明不同形式的硒如何能夠用于對受試者(如人,牛或其它的哺乳動物)的某些系統(如神經系統,內分泌系統和代謝系統)產生有益作用,將具有極大的價值。而且,弄清楚各種形式的硒在受試者身上發揮作用的能力差異,將使得能夠提供個性化的療法以用于可能受益于此治療的患病受試者或有患病危險的受試者(例如,特定形式的硒能獨立用于或與其它公知藥劑聯合用于治療或預防疾病或病癥)。鑒于此,本發明闡明特定形式的硒(如溴代蛋氨酸(SeM),亞硒酸鈉(Sod-sel)和Sel-Plex)如何可以用于對受試者產生有益作用。具體地,本發明闡明,本發明組合物和方法可以用于穩定或增加受試者的總體健康和認知功能。例如,如本文中詳細描述的,本發明提供改變細胞功能由此有益地影響受試者的多個系統(包括但不限于神經學系統、神經系統、內分泌系統、代謝系統和免疫系統)的組合物和方法。本發明還提供使用硒和其它藥劑治療或預防疾病的方法。因此,本發明提供包含硒(例如Sel-Plex)的組合物和使用其作為治療性和/或預防性療法(例如,用于神經變性病,用于增強認知功能、或延緩衰老相關的基因表達)的方法。下面的例子旨在舉例說明可以如何使用本發明組合物和方法以對受試者產生有益作用的多種方式,并不意味著應理解為限制本發明的范圍。I.神經變性疾病在某些實施方案中,本發明涉及獨立地施用硒或聯合施用硒和一種或多種藥劑來預防或治療神經變性疾病。在優選的實施方案中,本發明提供預防性治療,該預防包括給處于患神經變性病危險中的受試者施用含硒組合物,由此預防神經 變性病。在其它的優選實施方案中,本發明提供治療或預防神經變性病的方法,包括向受試者提供可用于治療或預防神經變性病的藥劑以及含硒組合物。本發明首次闡明了硒的某些形式可以適用于上述方法,而其它形式的硒則可能不適于。因此,在一些實施方案中,本發明提供可生物利用的一種或多種形式的硒(例如,Sel-Plex和/或Sod-sel),所述硒形式單獨地施用或與可用于治療或預防神經變性病的藥劑聯合施用,其中所選的硒形式起著治療或預防所述神經變性病的作用。施用給受試者的硒形式取決于所設法進行處理的靶(例如,基因)。如本發明所闡述的,所得有益作用的存在和水平根據所用的硒形式而變化(見實施例2-10)。在優選實施方案中,以Sel-Plex的形式提供硒。其它實施方案中,以亞硒酸鈉形式提供硒。再其它實施方案中,以硒代蛋氨酸或富硒酵母的形式提供硒。在一些實施方案中,硒可以和藥劑(例如,用于治療神經變性病的藥劑)化學連接以形成硒-藥劑衍生物。一旦選擇了期望形式的硒,可以單獨地施用或與一種或多種用于預防或治療神經變性病的藥劑聯合施用。所述藥劑可以是被此類治療的管理機構(例如,美國食品和藥品管理局(FDA)或歐洲藥物評審局(EMEA))批準的藥劑。本發明組合物和方法可以考慮用于治療各種神經變性病,包括但不限于阿爾茨海默氏病、肌萎縮側索硬化,帕金森氏病,亨廷頓病,多發性硬化,脊髓小腦共濟失調、Friedreich共濟失調癥和強直性肌營養不良。A.阿爾茨海默氏病在本發明的一些實施方案中,應用本發明的組合物和方法治療阿爾茨海默氏病。阿爾茨海默氏病(AD)是癡呆的一種常見病因,癡呆是足夠嚴重到明顯干擾社交和就業能力的一種獲得性的認知和行為損傷。美國大約有500萬人,全世界有3000萬人以上受到AD的影響。更大數量的受試者患有較低程度的認知損傷(如極輕微的認知損傷),這種損傷往往會演變成完全的癡呆,由此使受到AD影響的人數增加。預計本世紀AD的普遍性會有實質性的上升,這是因為AD優先地影響老年人,而在許多國家尤其是工業化國家老年人是增長最快的年齡群體。統計學預測指出到2050年美國受該病影響的人數將增加至接近三倍。從經濟角度來說AD也是一個主要的公眾健康問題。在美國,二十世紀九十年代初期每年用于護理AD患者的費用超過1100億美元,每一個患者年平均消費額為45000美元。因為評估神經變性病在經濟方面的影響的方法還處于初級階段,所以這些數字可能估計不足。AD的解剖病理學包括神經纖維纏結(NFT);顯微鏡水平的老年斑(SP);和主要涉及顳葉的聯合區(association region)且尤其是中間部位的腦皮層萎縮。雖然NFT和SP是AD所特征的但并不是特殊病征。事實上與AD截然不同的許多其它神經變性病都以NFT (例如,進行性核上癱、拳擊員癡呆)或SP (例如,正常衰老)為特征。因此,僅僅存在這些損傷不足以診斷為AD。為了滿足目前AD的組織病理學標準,這些損傷必須存在足夠的數量并且有特征性局部解剖分布。自阿爾茨海默的原始文章發表以來,發現了除了 NFTs和SPs以外的許多其它AD損傷,其中包括(I)Shimkowicz的顆粒空泡變性;(2)Braak等的神經纖維網細絲(neuropilthread) ; (3)神經元喪失和突觸變性,二者被認為最終介導了該病癥的認知和行為表現。AD是世界上最常見的神經變性病。AD中,海馬和大腦皮層的 神經元選擇性地喪失。AD患者的腦表現出兩種特征性損傷細胞外淀粉樣(或老年)斑塊和細胞內過度磷酸化的tau蛋白的神經纖維纏結(見例如,Selkoe, Nature 426,900-904(2003))。淀粉樣斑塊含有淀粉樣前體蛋白(APP)的、小的、有毒的、斷裂產物(表示為Αβ40和Αβ42)。apoE4(脫輔基脂蛋白Ε4)基因型是AD發生的一個有力的危險因素,并且它可能影響β淀粉樣蛋白(Αβ)的沉積和神經纖維纏結的形成(見例如,Roses, Curr. Opin. Neurol. 4,265-270(1996))。三種基因中以常染色體顯性方式遺傳的突變已經與罕見的家族性早發性AD聯系在一起。這些基因包括那些編碼APP、早老素I(PSl)和早老素2(PS2)的基因。家族性和散發性AD中的一個共同事件是毒性β_淀粉樣蛋白的產生和積累的增加。這一觀察結果導致了過度Αβ產生是該疾病的首要原因的“淀粉樣級聯假說”。APP是I型膜蛋白,它包含一個大的細胞外區域、一個跨膜螺旋和一個短細胞質尾部。毒性Αβ是通過secretase復合物對APP的有調節的膜內蛋白水解而產生的。APP
的第一次斷裂由β-或a-secretase介導,以兩個片段-APPs- α和APPs-β釋放
出APP的大多數細胞外部分,留下C端膜結合片段。APP的該部分然后被大的蛋白質復合
物-Y -secretase-于幾個位點(包括氨基酸(aa) 711 (Ab40)和至少三個額外的位于
aa713 (Α β 42)、aa714 (A β 43)和aa720 (A β 49)的次級位點)斷裂。APP中的幾個突變,例如Swedish突變,簇集在該Y-secretase斷裂位點;這些突變導致A β肽和初原纖維形成量的增加(見例如 Singleton 等,Hum. Mol. Genet. 13 (Spec. no. I),R123-126 (2004))。Y-secretase復合物的精確組成仍有爭議,但是早老素I(PSl)和早老素2(PS2)、nicastrin、Aph-I 和 Pen-2 似乎是必需的(見例如,Haas and Steiner, Trends CellBiol. 12,556-562(2002) ;Edbauer 等,Nat. Cell Biol. 5,486-488 (2003) ;Haass, EMBOJ. 23,483-488(2004))。PSl是一種跨膜域天冬氨酰基蛋白酶,其在該跨膜區切割其底物。PSl可能負責A β片段的產生。另一種參與的蛋白是calsenilin。Calseni I in在阿爾茨海默氏病患者腦中的神經元和星型膠質細胞中過表達(如,上調)(見例如,Jin等,Neuroreport16,451-455 (2005))。Calsenilin 的過表達可增強 g-secretase 的活性,這表明 Calsenilin是 g-secretase 的一個調控因子(見例如,Jo 等,Neurosci Lett, 378, 59-64 (2005))。在少見的家族性早發AD中鑒定出了 PSl和PS2中的100多個錯義突變(見例如,Hutton等,Essays Biochem. 33,117-131 (1998))。培養物和轉基因小鼠中的實驗表明這些突變導致 A β 產量增加(見例如 Scheuner 等,Nat. Med. 2,864-870 (1996) ;Borchelt 等,Neuron 19,939-945 (1997))。相反地,沒有PSl的小鼠的A β 40和A β 42的產量降低(見例如,De Strooper 等,Nature 391,387-390(1998) ;Naruse 等,21,1213-1221 (1998)),這表明PSl對Y -secretase的活性起到關鍵作用。caspase對APP的C-端切割可能也是毒性所必需的(見例如,Lu 等,Nat. Med. 6,385-386 (2000))。有關Αβ如何產生損傷,已經提出幾種機制。一種觀點認為Αβ初原纖維激活小膠質細胞,從而引起炎癥反應和神經毒性細胞因子釋放。非類固醇抗炎藥物(NSAID),包括布洛芬(ibuprofen),延遲 AD 發生(見例如,Stewart 等,Neurology 48,626-632(1997))。另外,NSAID 可減少 A β 42 的產生(見例如,Weggen 等,Nature 414,212-216 (2001))。第二種觀點認為Αβ初原纖維觸發興奮性氨基酸如谷氨酸自神經膠質細胞的過多釋放,這可以通過興奮性毒性損傷附近的神經元。N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)亞型的谷氨酸受體的過度活化將導致增加的細胞內Ca2+,這又激活神經元氧化氮合酶并由此產生氧化氮(NO)。當產生過量的NO時,NO與過氧陰離子(02_)結合,形成具有高度反應活性并且具神經毒性的產物過氧亞硝酸根(0Ν00_),這進一步部分地通 過損傷線粒體而導致氧化和亞硝化應激。事實上,對非競爭性的NMDA受體通路阻斷劑美金剛(memantine)的陽性III期人體試驗,使該阻斷劑近來獲得批準用于治療AD (見例如,Lipton, Nature 428,473(2004))。AD患者中,膽堿能傳遞和突觸密度有相當大程度的降低。雖然突觸損傷的機制是未知的,但Αβ的可擴散寡聚體形式可能是重要的。突觸的功能異常可能有助于AD中的失憶和認知缺陷。事實上,APP轉基因小鼠在Αβ沉積之前表現出細胞的、生化的和電生理學的突觸缺陷跡象,包括降低的興奮性突觸后電勢和被認為與學習和記憶有關的長時程增強(LTP)(見例如 Chapman 等,Nat. Neurosci. 2, 271-276 (1999))。抑制 Y-secretase 可以減少寡聚 Αβ 和 LTP 缺陷(見例如,Walsh 等,Nature 416,535-539 (2002))。Αβ也可以通過與具有氧化還原反應性的金屬結合(這進而釋放出自由基)來介導有害作用(見例如,Bush 等,J. Biol. Chem. 268,16109-16112 (1993) ;Bush 等,Science 265,1464-1467(1994) ;Lovell 等,J. Neurol. Sci. 158,47-52 (1998) ;Dong 等,Biochemistry 42,2768-2773 (2003) ;Opazo 等,J. Biol. Chem. 277, 40302-40308 (2002);Bush 等,Alzheimer Dis. Assoc. Disord. 17,147-150 (2003) ;36 Huang 等,Biochemistry38,7609-7616(1999))。鋅和銅的螯合可提供神經保護作用(見例如,Bush,Aging 23,1031-1038(2002))。例如,磷酸氯喹(clioquinol) (CQ),是一種也能與鋅和銅螯合并能通過血腦屏障的抗生素,其能夠減少腦中Αβ的沉積并能提高突變APP轉基因小鼠的學習能力(見例如,Cherny 等,Neuron 30,665-676 (2001))。在美國,一生中發生AD的危險據估計是I : 4至I : 2。65歲以上的人有14%以上患有AD,而在80歲以上的人中該流行程度增加至至少40%。在工業化國家中已經報道了與美國相似的流行程度。在老齡群體正在快速增加的國家,有接近美國的比率。AD影響男性和女性。許多研究表明女性比男性有顯著更高的AD患病危險。一些權威人士認為,這種不同可能是由于絕經后女性喪失了雌激素的神經營養作用而造成的。其它因素也有可能對此相對差異產生影響。一般通過認知癥狀來診斷阿爾茨海默氏病(AD)。在評價AD時,腦MRI或CT掃描顯示彌散性皮層和/或大腦萎縮。這些研究也用于排出其它CNS疾病。EEG和Tau蛋白檢查也用于確診和排除引起癡呆的其它疾病。AD療法的主要支柱是用作用于中樞的膽堿酯酶抑制劑緩解大腦皮層和海馬中ACh的損耗。由于AD的臨床表現被認為部分地由于大腦皮層的膽堿能神經支配喪失所致,因此已經研發出化合物以通過干擾AChE對ACh的降解來緩解膽堿能缺陷,AChE是突觸(或特異)形式的膽堿酯酶。在最近可得到的化合物中有一些化合物是也能抑制非突觸的(或非特異的)膽堿酯酶(常常稱作BuChE)的物質。經FDA批準用于AD早期和中期的AChE抑制劑是他克林(Cognex)、多奈哌齊(Aricept)、利凡斯的明(Exelon)、加蘭他敏(galanthamine, Reminyl)。其中只有他克林和利凡斯的明也能夠抑制BuChE。這可以對于它們的療效是重要的,因為BuChE的水平在AD病程中增加,并存在于一些AD損傷(包括老年斑)中。目前,他克林(tacrine)即使不是根本不使用也是很少使用,因為其已經被其它療法代替。越來越多的臨床研究表明正如通過工具例如阿爾茨海 默氏病評定量表認知分量表(ADAS-cog)測量的,膽堿酯酶的抑制可以具有適度但可檢測的效果,例如改善認知性能。更近來的證據表明ChE I也可以減輕AD的非認知表現。例如,通過使用工具如神經精神癥狀問卷(Neuropsychiatric Inventory)評價,它們能改善患者的行為表現;而且,如通過使用進行性惡化量表(Progressive Deterioration Scale)評價,它們可以改善日常生活的活動能力。一般說來,這些益處是短暫的,因為ChEI不解決持續在疾病過程中的膽堿能神經元變性的根本原因。盡管最初預期日益增大的ChEI家族在僅僅AD的早期和中期有幫助,但結果表明(1)它們能改善AD晚期的認知表現;(2)它們能顯著改善AD的行為表現(如漫游、易激動、與AD晚期有關的社交行為不當等);(3)它們可以幫助在由AD引起的癡呆上添加了推測的血管成分的患者,以及幫助有DLB的患者(DLB常常與AD共同發生或與AD重疊,即,AD的路易小體變型)。ChEI具有共同的副作用譜,其中最常見的是惡心、嘔吐、腹瀉、眩暈。這些副作用典型地是劑量相關的,并且可以通過緩慢地向上滴定至期望的維持劑量來減輕。應用吸收峰可被食物鈍化的藥物(例如,利凡斯的明),可以進一步減輕副作用并改善ChEI治療的耐受性。NMDA拮抗劑是適用于治療AD的一類最新的藥劑。到2003年10月,這類藥物中唯一獲得批準的是美金剛,可以單用或與AChE抑制劑合用這些藥劑。因此,在一些實施方案中,將本發明組合物和方法與上述藥劑聯合用于AD的治療和/或預防。在優選實施方案中,本發明提供了一種治療阿爾茨海默氏病的方法,所述方法包括在使得阿爾茨海默病患者的阿爾茨海默氏病癥狀(例如上述癥狀)減少的條件下,向阿爾茨海默氏病患者施用含硒(如Sel-Plex)組合物。盡管對機制的理解不是實施本發明所必需的,而且本發明也不限于任何特定作用機制,但給予阿爾茨海默氏病患者含硒(如Sel-Plex)組合物后,可通過減少編碼參與加工淀粉樣前體蛋白(APP)的基因(如Nicastrin、早老素I、早老素2、calsenilin、組織蛋白酶B、組織蛋白酶D、組織蛋白酶Z或者組織蛋白酶0)(見實施例10)的表達,減輕阿爾茨海默氏病的相關癥狀。在其它優選實施方案中,應用本發明組合物和方法改變(如減少)參與產生β_淀粉樣蛋白的基因(例如,Apbbl, Aplpl和Apbal)的表達。在一些優選實施方案中,本發明組合物和方法可用作預防性療法以防止阿爾茨海默氏病。在一些實施方案中,本發明組合物和方法與其它已知的(如上述所說的)治療措施聯用以治療阿爾茨海默氏病。在再其它實施方案中,本發明提供了一種預防和/或治療阿爾茨海默式病的方法,包括給患者聯合施用含硒(如Sel-Plex)組合物、阿爾茨海默氏病的治療藥及一種或多種抗氧化劑。在其它實施方案中,本發明組合物和方法用來預防和/或治療與阿爾茨海默氏病相關的神經變性,包括抑制如下基因的表達,所述基因為編碼參與加工淀粉樣前體蛋白的蛋白質的基因、參與產生β -淀粉樣肽的基因和補體相關基因(例如,Nicastrin、早老素I、早老素2、calsenilin、組織蛋白酶B、組織蛋白酶D、組織蛋白酶Z、組織蛋白酶O、Apbbl、Aplpl、Apbal、Clq、Clq α、ClqP、Clq y、Clqr,見實施例10)。于是,在一些實施方案中,本發明提供了一種抑制受試者中參與加工淀粉樣前體蛋白的基因的表達的方法,所述方法包括在使參與加工淀粉樣前體蛋白的基因的表達減少的條件下,向受試者提供含硒(如Sel-Plex)組合物。在一些實施方案中,本發明提供了一種抑制受試者中參與β-淀粉樣肽產生的基因的表達的方法,包括在使參與β淀粉樣妝廣生的基因的表達減少的條件下,向受試者提供含砸(如Sel-Plex)組合物。在一些實施方案中,本發明提供了一種抑制受試者中補體基因(如Clq、Clqa、Clqi3、Clq Y、Clqr,見實施例10)的表達 的方法,包括在使補體基因表達減少的條件下,向受試者提供含硒(如Sel-Plex)組合物。在優選實施方案中,含硒組合物包含Sel-Plex。含Sel-Plex的組合物也可含有其它形式的硒,如Sod-sel,由此促進上述基因的下調表達。B、肌萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS)在本發明的一些實施方案中,本發明組合物和方法用來預防或治療肌萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS)。ALS是脊髓前角細胞(anterior horn cell)和頡神經運動核的破壞性疾病,導致進行性的肌無力和肌萎縮。ALS在美國的發病率為每100,000個人的群體中大約5例。ALS導致10年內死亡。大多數情況下,5年之內發生死亡。據報道一些家族性青少年發病型ALS患者可以生存較長時間(20 30年)。在美國,ALS在白種人中比在非白種人中多發;白種人和非白種人的比例為I. 6 I。ALS影響的男性和女性的比例為1.5 I,一般在生命的第4至第7個十年中發病。ALS涉及運動神經元的退化,導致進行性肌消瘦和無力、結束于癱瘓、呼吸衰竭和死亡。可能10%病例是家族性的,其中有大約2% 3%由編碼Cu/Zn超氧化物歧化酶-I (S0D-1)的基因突變引起,此基因突變導致獲得毒性功能而不是(催化)功能的喪失(見例如,Rosen等,Nature 362,59-62 (1993))。準確的發病機制不是很清楚,但運動神經元功能紊亂和死亡牽涉到下列因素蛋白質的錯誤折疊和集聚,神經軸突轉運缺陷,線粒體功能紊亂,以及由于神經膠質細胞對谷氨酸的錯誤再攝取導致的興奮性毒性。最近的結構證據表明一些Cu/Zn SODl突變導致該酶的正常二聚體喪失穩定性并促進聚積,從而根據情況不同形成淀粉樣或孔狀,這與家族性淀粉樣多發性神經病無不同(見例如,Hough等,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101,5976-5981 (2004) ;Koo 等,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96,9989-9990(1999)),因此已經提出將二聚體的穩定化作為一種治療干預方式(見例如,Ray和 Lansbury,Proc.Nat I. Acad. Sci. USA 101,5701-5702 (2004))。近來關于散發性ALS (代表了絕大部分病例)的報道揭示出谷氨酸受體GluR2亞基的異常RNA編輯,這導致進入神經元的Ca2+增高(見例如,Kawahara等,Nature 427,801(2004) ;Lipton, Nat. Med. 10,347 (2004)),此機制可能促成神經元的死亡,從而提示可能的治療靶標,如抵消過度活躍的鈣通透性谷氨酸受體,或補償潛在功能失常的RNA編輯酶。患者可能出現延髓肌肉或單個或多個肢體肌肉群的肌無力。所呈現出來的不總是雙側的或對稱的。占主導地位的延髓肌無力通常導致了更快速的惡化和死亡。肢體肌無力主要是遠側的。顯著的是手內在肌的肌無力和肌萎縮。肌無力的發展將涉及到前臂入肩胛帶肌肉和下肢。上下運動神經元的累及是特征性的。患者出現程度不同的反射亢進,抽筋,痙攣,足底伸肌反應(extensor plantar response),肢體或舌的肌束顫動。通過MRI (額葉中的高密度T2損傷)或尸檢可以證實皮質脊髓束和皮質延髓束的Wallerian變性。眼肌肉和膀胱及肛門括約肌典型地不受影響。 大概10%的ALS病例是家族性的;這種疾病以常染色體顯性模式傳遞。在這些家族性病例的10 20%中存在銅/鋅SODl基因突變。盡管由SODl介導的神經損害的主要作用機制現在還不清楚,但凋亡、興奮性毒性和氧化應激被認為在發病機理中起了主要的作用。散發性的ALS與家族性的ALS有共同的臨床特征。但這些患者中尚未鑒定到SODl的突變和多態性。可能是疾病發病機理中的共同途徑起了作用,具有導致相似表型的不同分子異常性。SODl基因敲除小鼠表現出典型的進行性肌萎縮和肌無力,并選擇性損傷運動神經元,這極為類似于人類ALS。似乎在突變SODl的分泌和神經毒性(例如,突變蛋白不分泌)之間存在因果關系。然而,在ALS大鼠模型中灌注野生型的SOD顯著地延遲疾病的發作(見例如J. Neurosci, 25,108-117 (2005))。此外,已經顯示,銅(Cu)伴侶是將Cu有效地裝載入SOD中所必需的(見例如Nat. Neurosci, 5, 301-307 (2002)) ο因此,保持野生型SOD的正常水平或促進它的功能或表達的能力,可能為ALS受試者提供有益的治療效果。此外,已經證實,在ALS受試者的幾個腦區域中出現基底前腦膽堿能神經元數量的遞減(見例如,Neurochem Int. 46,357-368 (2005))。因此,上調參與基底前腦膽堿能神經元生長和/或維持的基因的能力,可能對患有ALS的受試者提供有益效果。盡管可能存在發炎過程,但新的跡象指向促進CNS中神經元細胞死亡的多種機制是ALS的根本基礎。最近在人類家族性ALS中和在ALS鼠模型中對超氧化物歧化酶I (SODl)突變的闡明,支持了如下觀點,即,氧化應激、線粒體功能失調和興奮性毒性通路可能參與了神經元細胞死亡過程。ALS在不知不覺中開始為一個或多個肢體的無力、萎縮或肌束顫動。這些表現通常是遠側的但逐漸地發展至累及更近側的肌肉。可以注意舌的肌束顫動和萎縮。呼吸功能不全(respiratory insufficiency)通常是晚期事件。體檢顯示手內在肌的無力和萎縮、反射亢進及足底伸肌反應,和抽筋。股肌束顫動是常見的。反射亢進是可變化的,在一些病例中也許不存在。感官累及,如果有的話,是極輕微的。患者可能由于無力而表現出書寫不能。步態功能(gait function)可能得以保留。針EMG和神經傳導研究是用于確診ALS的優選試驗。通過證明彌漫性的去神經支配病征、復合肌肉動作電位波幅減小、以及正常的傳導速度,將利于ALS的確認。然而,為了更詳細地確診ALS,世界神經學聯盟的下屬委員會制定了更嚴格的電生理學標準,并稱之為運動神經元疾病的“El Escorial ”標準。利魯唑(Riluzole)是唯一已經證明對ALS有治療效果的藥物。利魯唑被認為可以消除興奮性氨基酸(谷氨酰胺能)通路的作用,但它在ALS中的確切作用機制還不清楚。在2個隨機試驗中,已經證實,與安慰劑相比,利魯唑延長了未實行氣管造口術的生存。但這些研究結束時顯示出在死亡率方面沒有統計學顯著的差異。其它臨床試驗中,肌酸、人重組IGF-I和睫狀神經營養因子(CNTF)也已經顯示出希望。解痙劑也用來減輕有肢體僵硬癥狀的患者的強直和肌肉痙攣。例子包括巴氯芬(Baclofen) (Lioresal)、替扎尼定(Tizanidine) (Zanaflex)。在一些實施方案中,Sel-Plex和上述藥劑聯用。因此,在一些實施方案中,本發明組合物和方法與其它已知的療法(如前面所說的那些)聯合用于治療ALS。盡管對作用機制的理解不是實施本發明所必需的,而且本發明不限于任何特定作用機制,但給被懷疑患有ALS的受試者施用含硒組合物,將增強受試者中基因(例如,SOD基因、Lhx8、TGFP-2或本文描述的其它基因)的表達,由此治療ALS。在一些實施方案中,本發明提供了一種在受試者中增強SOD基因(如S0D1和S0D2)表達的方法,包括在使SOD基因表達增強的條件下,向受試者提供含硒(如=Sel-Plex)組合物。在優選實施方案中,含硒組合物包含Sel-Plex (見實施例4)。含Sel-Plex的組合物也可以包含其它形式的硒,如Sod-sel,由此增強SOD基因表達的下調。C、帕金森病(Parkinsons,Disease)
在一些實施方案中,本發明組合物和方法(如Sel_Plex)被用來預防和治療帕金森病。帕金森病(后面簡稱PD)是一種與黑質紋狀體多巴胺能神經元喪失相關的進行性神經變性病變。ro被公認為常見神經病,60歲以上的受試者有I %患有該病。臨床特征包括靜止性震顫、僵直、運動徐緩(bradykinesia)和姿勢不穩(postural instability)。黑質致密區中有色多巴胺能(DA)神經元的選擇性和漸進性變性是這些H)癥狀的原因。ro的神經病理學研究結果包括黑質中有色多巴胺能神經元的喪失和路易小體(Lewy-body)的存在。多巴胺能神經元的喪失最主要出現在腹側黑質。在H)的臨床癥狀出現以前,多巴胺能神經元大概已喪失了 60% -80%。路易小體是同心形、嗜曙紅的、細胞質包涵體,有周圍暈圈和致密的核心。路易小體在黑質的有色神經元中的出現是特發性ro所特征性的,但不是特殊病征。在皮質、基底核、藍斑、脊髓中間外側柱(intermediolateralcolumn of the spinal cord)和其它區域也發現了路易小體,但路易小體不是F1D特異的,因為在一些非典型帕金森病、Hallervorden-Spatz病和其它疾病病例中也發現它們的存在。在未出現帕金森臨床病征的患者尸檢中,發現偶發性路易小體。隨著年齡的增長,偶發性路易小體的出現率增加。據推測偶發性路易小體代表H)的癥狀前階段。a-synuclein是路易小體的結構性成分。路易小體為α-synuclein染色陽性,且大多數也是泛素染色陽性。基底神經節運動環路調節正常運動所需的皮層輸出。來自大腦皮層的信號通過基底神經節-丘腦皮層運動環路加工,并通過反饋通路返回到相同區域。來自該運動環路的輸出被引導通過蒼白球內側部(GPi)和黑質網狀部(SNr)。這種抑制性輸出被引導至丘腦皮層通路并對運動產生抑制作用。基底神經節環路中存在著兩個通路;稱作直接和間接通路。在直接通路中,來自紋狀體的輸出直接抑制GPi和SNr ;間接通路包括紋狀體與蒼白球外側部(GPe)以及GPe與底丘腦核(STN)之間的抑制性連接。底丘腦核對GPi和SNr施加興奮性影響,GPi/SNr向丘腦腹側核發送抑制性輸出。含有Dl受體的紋狀體神經無組成了直接通路,并向GPi/SNr投射;含有D2受體的紋狀體神經元構成間接通路的一部分,向GPe投射。黑質紋狀體(SNc)神經元釋放多巴胺,以激活直接通路而抑制間接通路。在H)中,紋狀體內多巴胺的減少,導致來自GPi/SNr的抑制性輸出增加。這種增加的丘腦皮層通路抑制對運動產生扼止。通過直接通路,降低的紋狀體多巴胺刺激導致減弱的GPi/SNr抑制。通過間接通路,降低的多巴胺抑制作用造成增加的GPe抑制,從而導致STN的去抑制。增加的STN輸出將提高GPi/SNr向丘腦的抑制性輸出。通過罕見的遺傳型H),對該疾病的 分子途徑已經有所理解(見例如,Hardy等,Lancet Neurol. 2,221-228 (2003)),至少4個基因中的突變已經與H)聯系在一起,包括a -synuclein (PARKl)、parkin (PARK2) ,DJ-I (PARK7) ,PTEN(10 號染色體上缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物)誘導的激酶-I (PINK1,也稱作PARK6)例如,Polymeropoulos等,Science276,2045-2047(1997) ;Kitada 等,Nature 392,605-608 (1998) ;Bonifati 等,Science299,256-259(2003) ;Valente 等,Science 304,1158-1160 (2004))。Parkin 是一種 E3 連接酶,其催化將泛素添加至特殊底物上,從而使得這些底物被泛素-蛋白酶體系統(UPS)靶向降解。Parkin是散發性H)中氧化和亞硝化應激的靶標。RING域中的半胱氨酸殘基對改變蛋白質功能的亞硝化和氧化修飾作用敏感。新的發現結果表明Parkin的E3連接酶活性可被NO改變,由此將環境應激與分子異常以及和遺傳型H)中所觀察到的相似的臨床表型聯系起來(見,Chung 等,Science 304,1328-1331 (2004))。在一些實施方案中,本發明組合物(如=Sel-Plex)與其它治療干預手段聯合施用以治療ro。本發明不限于任何特定的可用于治療ro的治療干預手段。在有些實施方案中,本發明的組合物與外科手術干預聯合施用以治療ro。可用于治療ro的外科手術干預包括但不限于立體定向手術(如丘腦切開術(thalamotomy)、丘腦深部腦刺激、蒼白球損毀術、蒼白球切開術(pallidotomy)、蒼白球刺激、丘腦底核切開術(subthalamotomy)、丘腦底核刺激(subthalamic stimulation)、神經元移植)。在一些實施方案中,本發明組合物與多巴胺前體藥物聯合施用以治療H)。在ro治療中有用的多巴胺前體藥物包括,但不限于左旋多巴/PDI和左旋多巴/卡比多巴(如Sinemet,Sinemet CR)。當前的治療措施,例如給予L-DOPA以產生多巴胺,僅僅是對癥性的,而且不阻斷或延遲神經元的進行性喪失。事實上,一些研究表明由多巴胺造成的氧化損傷可能進一步導致神經元損害(見,例如,Xu等,Nat,Med. 8,600-606(2002))。因此,在一些實施方案中,本發明組合物與H)治療劑(如L-D0PA)和抗氧化劑聯用。適宜聯用的抗氧化劑在本文中描述。在一些實施方案中,本發明含硒組合物與多巴胺激動劑聯用以治療PD。在H)治療中有用的多巴胺激動劑包括,但不局限于阿樸嗎啡(如Apokyn),溴隱亭(如Parlodel)、培高利特(如Permax)、普拉克索(如Mirapex)、羅匹尼羅(如Requip)。在一些實施方案中,本發明化合物與兒茶酚-O-甲基轉移酶(COMT)抑制劑聯用以治療H)。可用于H)治療中的COMT抑制劑包括但不限于,托卡朋(tolcapone)(如Tasmar)和恩托卡朋(Entacapone)(如Comtan)。在一些實施方案中,本發明化合物與抗膽堿能藥物聯用以治療PD。可用于H)治療中的抗膽堿能藥物包括但不限于苯海索(trihexyphenidyl)(如Artane, Trihexy),甲磺酸苯扎托品(benztropine mesylate)(如Cogentin)。在一些實施方案中,本發明化合物與MAO-B抑制劑聯用以治療H)。可用于H)治療中的MAO-B抑制劑包括但不限于,司來吉蘭(selegiline)(如Eldepryl)。在一些實施方案中,本發明化合物與金剛燒胺(amantadine)(如Symmetrel)聯用以治療 F*D。D、亨廷頓病(Huntington,s Disease)在一些實施方案中,本發明組合物(如Sel-Plex)和方法被用于預防和治療亨廷頓病。亨廷頓病(后面簡稱HD)是一種常染色體顯性遺傳的神經變性病變,10,000個受試者中影響I個。該病由在huntingtin基因中插入多個CAG重復而導致。這引起大蛋白huntingtin (Htt)的N-末端多聚谷氨酰胺(polyQ)擴增,這和其它的polyQ相關神經變性疾病相似。疾病的嚴重程度取決于PolyQ鏈的長度,超過40個的重復明確地與HD相關。polyQ擴增被認為賦予了毒性功能,造成大腦皮層和新紋狀體中的神經元選擇性地喪失。HD的特征性性質包括非隨意運動,癡呆和行為變化 。HD的神經病理出現在新紋狀體中,其中尾狀核及核殼嚴重萎縮并伴有選擇性的神經元喪失和星形膠質細胞增生(astiOgliosis)。在大腦皮層的深層也可以觀察到顯著的神經元喪失。其它區域,包括蒼白球,丘腦,底丘腦核,黑質和小腦,根據不同的病理級別表現出不同程度的萎縮。huntingtin的功能不清楚。通常來講,它位于細胞質中。huntingtin與各種細胞器(包括轉運小泡、突觸小泡、微管和線粒體)的細胞質表面的結合,使得可以出現正常細胞相互作用,這種細胞相互作用可能與神經變性相關。突變的huntingtin的N端片段在HD患者腦中以及在各種動物和細胞HD模型中在細胞核內聚積并形成包涵體。HD患者具有混和的神經學和精神病學異常模式。舞蹈病,一種時間不定、分布隨機的和突然的過度自發運動狀態,是HD的特征性性質。舞蹈病的嚴重程度可以不同,從坐立不安及輕微間歇的夸張性姿勢和表情、手的不安動作、和不穩的舞蹈樣步態到不停歇的致殘性狂暴運動。其它的HD臨床特性還包括如運動徐緩、運動不能(akinesia)、肌張力障礙(dystonia)、眼球運動異常、癡呆、抑郁和其它精神病表現。I丐蛋白酶(calpain)是在Huntington蛋白水解和疾病病理中具有關鍵作用的蛋白酶。鈣蛋白酶家族成員,包括鈣蛋白酶_5,在HD組織培養物和轉基因小鼠模型中有升高的水平或被激活(見例如,J Biol Chem,279,20211-20220 (2004))。分析了本發明組合物和方法,以確定它們是否可以改變鈣蛋白酶基因的表達水平。將含有不同形式的硒(如SeM,Sod-sel和Sel-Plex)的組合物施用給受試者,監測鈣蛋白酶的表達水平。按以下方式處理,改變了鈣蛋白酶-5的表達水平游離硒代蛋氨酸(SM)+1. 32*,Sod-sel-1. 07,Sel-Plex-l. 44*。在一些實施方案中,本發明含硒(如Sel_Plex)組合物可用來治療HD。在優選實施方案中,本發明提供了一種治療HD患者的方法,包括在使鈣蛋白酶基因的表達減少的條件下,向受試者施用含硒組合物。在一些實施方案中,鈣蛋白酶基因是鈣蛋白酶_5。在一些實施方案中,本發明組合物與其它治療劑聯用治療HD。本發明不限于任何對治療HD有幫助的特定治療劑。在一些實施方案中,含硒組合物與抗驚厥藥物聯用以治療HD。對治療HD有幫助的抗驚厥藥物包括但不限于丙戍酸(valproic acid)(如雙丙戍酸鈉(Depakote),2-丙基戍酸鈉(Depakene),和Depacon)和苯并二氮雜革'類(benzodiazepines),如氯硝西泮(clonazepam)(如Klonopin)。在一些實施方案中,含硒組合物與抗精神病藥物聯用以治療HD。可用于HD治療中的抗精神病藥物包括但不限于利培酮(risperidone)(如Risperdal),氟哌唳醇(haloperidol)(如Haldol))。在一些實施方案中,含硒組合物與Rauwolfia alkaloids聯用以治療HD。可用于HD治療中的Rauwolfia alkoids包括但不限于resperine。在一些實施方案中,含硒組合物與抗抑郁藥物聯用以治療HD。可用于HD治療中的抗抑郁藥物包括但不限于帕羅西丁(paroxetine)(如Paxil)。E、多發性硬化(MS)在一些實施方案中,本發明組合物和方法被用來治療多發性硬化。多發性硬化(MS)是一種炎性脫髓鞘性中樞神經系統(CNS)疾病。MS損傷以單核細胞和淋巴細胞的血管周浸潤為特征,在病理樣本上表現為硬化區域;因此稱為“斑塊硬化”。MS是一種動態疾病,有幾乎不斷的損傷形成和漸進性的臨床進程,導致身體殘疾。核磁共振成像(MRI)檢測每8-10個新損傷,典型地只有一個 臨床表現可以被證明。復發緩解型MS患者平均每年有20個新損傷和一個或兩個臨床惡化。隨著MRI的出現,已經極大地提高了確診MS的能力。在腦白質、腦干、視神經或脊髓中,MRI特征性地顯示出位置可變的高T2信號強度的損傷。在典型病例中,這些損傷趨向于發生在腦室旁區域(periventricular area),并且可以出現在胼胝體中。更新的MRI技術(例如,如磁化傳遞(magnetization transfer)、液體衰減反轉恢復(fluid-attenuatedinversion recovery,FLAIR)、MR波譜(MRS))有希望提供關于MS的異質性、預后和治療效果的重要信息。盡管做了很大的努力去尋找這種疾病的根源,但尚沒有鑒定到MS的病因。推測該疾病可能在產后期因激素的改變而惡化。有一些爭辯指出,MS可能是由幾種不同環境因素引發的異質性疾病。事實上,每4個MS患者只有I個與病毒感染有關。該疾病可以表現出不同的形式,如原發性進展型、復發-緩解型、復發進展型和繼發性進展型表型。由于該疾病在居住于北緯度的高加索人群體中更為普遍,故遺傳易感性因素可能發揮作用。這種易感性可能是復雜的異質性因素群的一部分,這些因素與環境因素一起對MS的發生和維持產生影響。此外,已知在15歲前遷移至高危地區會增加患MS的危險,這進一步支持了此環境因素假說。MS的特征在于淋巴細胞和巨噬細胞在腦干、視神經、脊髓和腦的實質中在小靜脈周圍的浸潤。粘著分子在該表面上的表達似乎是這些炎性細胞能夠透過血腦屏障的原因。腦脊髓液(CSF)中免疫球蛋白G(IgG)水平的提高(可以通過電泳上的寡克隆條帶模式證實),提示IgG是對MS重要的體液(即,B細胞活化)組分。事實上,已經證實了在MS的病灶中有不同程度的產生抗體的血漿細胞浸潤(見圖像I)。白質斑塊組織的分子研究表明,白細胞介素-12(IL-12)(—種有力的促炎物質)在早期形成的病灶中有高水平的表達。MS在美國非常盛行,單純美國就有近350,000例MS患者。大概每年有10,000人被新診斷為患有MS。全世界有一百萬人以上患有MS。MS在就業年齡群體中導致相當大的致殘性。MS患者(特別是臥床不起的患者)通常死于并發癥(包括復發感染)而不是MS本身。MS患者的平均預期壽命比普通人要少7年。MS較常見于北歐血統的人群中。疾病的嚴重程度是否也可以用種族差異來解釋,是一個有爭議的問題。在單卵雙生子中MS的同病率是20% -40%,這提示存在非孟德爾遺傳的遺傳誘病因素。患MS的女性要比男性多,比例為1.6-2 1,但該差異的基礎還不清楚。在MS于15歲前或50歲后發作的患者中,該比例甚至更高,為3 1,說明疾病過程中存在激素成分。男性更傾向于出現原發性進展型MS,而女性傾向于經歷更多的復發。MS最常影響18-50歲的人,但是任何年齡都會被MS侵襲。在MS中已經描述了 C4d_免疫反應性、補體活化的少突膠質細胞(C4d_CA0)(見,例如,Schwad 和 McGeer, Experimental Neruology, 174,81-88 (2002))。據報道,C4d_CA0可以描繪300-500 μ m的微型MS斑。在大的MS損傷中,鑒定到相應于補體級聯的Clq_C9成分的免疫反應性纖維,說明在MS損傷中存在補體級聯的完全活化。C4d-CA0與脫髓鞘區域的相關性證實了作為MS中的起始事件,早期的補體成分對少突膠質細胞進行直接的攻擊。此外,補體的不完全活化說明,這個步驟可能是可逆的(見例如,Schwab和McGeer,Experiment Neurology,174,81-88(2002))。藥物治療試圖延緩致殘進程、降低復發率、增加不復發的患者的數量、增加第一次復發前的時間以及減少MRI損傷負荷、萎縮和“Tl孔”(T1 holes),或者減少新損傷的出現。因此,在一些實施方案中,本發明含硒組合物(如Sel-Plex)用來預防和/或治療MS。在優選實施方案中,本發明提供了一種治療MS患者的方法,包括在使補體基因表達降低的條件下,向所述受試者施用含硒組合物。在一些實施方案中,補體基因包括ClqXlqa、ClqiKClqY和/或Clqr。在一些實施方案中,本發明組合物與其它治療劑聯用以治療MS。本發明不限于任何對治療MS有用的特定治療劑。在一些實施方案中,含硒組合物與延遲致殘進程和減少MRI上的新MS損傷數量的免疫調節劑(例如干擾素β -Ia(Avonex)、干擾素β -Ia (Rebif)、干擾素 β -Ib (Betaseron)、醋酸格拉默(Glatiramer acetate) (Copaxone),和Natalizumab (Tysabri))聯用;與可用于減少急性炎癥和加速自MS的急性惡化中恢復的皮質類固醇(如甲基潑尼松龍(methylprednisolone))聯用;與可用于抑制免疫反應的免疫抑制劑(如米托蒽醌(Mitoxantrone) (Novantrone),環磷酰胺(Cyclophosphamide)(Cytoxan, Neosar),硫唑嘌呤(Azathioprine)(IMURAN),氨甲蝶呤(Methotrexate)(Rheumatrex))聯用。其它藥物可用來治療常見的繼發性病癥,如抑郁、強直、強直性痙攣、疲倦、排尿功能障礙和勃起功能障礙。在一些實施方案中,含硒組合物與上述提到的藥劑聯用。II、認知功能中樞神經系統由腦和脊髓組成。身體內的所有其它神經包括外周神經系統。傳出神經將信息自中樞神經系統傳至身體的各部分(外周);傳入神經將信息例如疼痛強度自外周傳至中樞神經系統。有兩類傳出神經前往骨骼肌的軀體傳出神經,和前往平滑肌、腺體和心臟的自主傳出神經。電活動形式的信息沿著神經纖維或軸突傳導。軸突末梢和該神經所控制(神經支配)的肌肉或腺體之間,存在一個稱作突觸或突觸間隙的縫隙。當傳導的電沖動(動作電位)到達神經末梢后,其引起稱作神經遞質的化學物質釋放。這些物質跨突觸間隙擴散,并與接頭后膜上的特化結構(受體)反應。從而稱所述受體被激活或興奮,受體的活化引發一系列化學事件,最后導致生物學反應,例如肌肉收縮。涉及神經遞質釋放、擴散和受體活化的這些過程被總體稱作神經傳遞。有許多類型的傳遞,其針對所涉及的特定神經遞質來命名。因此,膽堿能傳遞涉及釋放神經遞質乙酰膽堿和該神經遞質對突觸后受體的活化。能與受體結合并激活受體的物質稱為激動劑,因此,對于所有的膽堿能受體,乙酰膽堿是一種內源性激動劑。離開中樞神經系統后,軀體神經到達骨骼肌只有一個突觸,S卩,位于神經末梢和其所支配的肌肉之間的突觸。存在于該突觸中的神經遞質是乙酰膽堿。因此,這個myo-(肌肉)_神經接頭是膽堿能神經傳遞的一個位點。接頭后受體稱為運動終板。自主神經與軀體神經不同,其在中樞神經系統和被神經支配的結構(終末器官)之間還有額外的突觸。這些突觸位于稱作神經節的結構中,是神經與神經的接頭而不是神經與終末器官的接頭。然而,與軀體神經相同,自主神經節也具有最終的神經-終末器官突觸。自主神經節中的神經遞質也是乙酰膽堿;因此,這是膽堿能傳遞的另一位點。運動終板和神經節受體也可以被外源添加的煙堿激活。因此,煙堿是此特定膽堿能受體亞家族的激動劑,這個受體亞家族的受體稱為煙堿性膽堿能受體。自主神經系統分成兩個解剖學和功能上不同的類別交感類和副交感類。這兩類的神經節前纖維在功能上是一致的,它們在神經節中 支配煙堿性膽堿能受體以在神經節后纖維中啟動動作電位。因此,所有神經節的構建都幾乎相同。然而,只是副交感類的神經節后纖維是膽堿能的。交感類的神經節后纖維一般,但不是總是,分泌去甲腎上腺素。自主神經系統的副交感類神經的神經節后纖維所支配的膽堿能受體也可以被外源添加的毒蕈堿活化,毒蕈堿是在有毒蘑菇捕蠅蕈(Amanita muscaria)中小量發現的激動劑。這些構成了膽堿能受體的第2亞型,稱之為毒蕈堿性膽堿能受體。盡管神經節和運動終板中的受體都可以響應煙堿,但實際上它們是兩種截然不同的煙堿性受體亞群。3個膽堿能受體家族每個都能被特定受體拮抗劑阻斷,以防止它們被內源性的乙酰膽堿或加入的激動劑活化。因此,已知存在針對自主神經系統的副交感類神經的神經節后纖維所支配的毒蕈堿性膽堿能受體、針對交感和副交感神經節中的煙堿性膽堿能受體、以及針對軀體神經系統的神經肌肉接頭(運動終板)處的煙堿性膽堿能受體的特定阻斷劑。當這些受體被阻斷時,正在進行的與其正常的持續活化相關的生物學活性將喪失。例如,阻斷運動終板引起全身弛緩性癱瘓。自主神經系統的交感類神經中存在一些反常纖維。如前往汗腺的交感神經節后纖維是膽堿能的而不是如同大多數其它交感神經纖維一樣是腎上腺素能的,它們支配毒蕈堿性受體。前往腎上腺的交感神經如所有自主神經節一樣支配煙堿性受體,但是沒有神經節后纖維。該腺體本身類似于神經節后交感神經纖維,但它不分泌神經遞質,而是將腎上腺素和去甲腎上腺素分泌入血流,在血液中腎上腺素和去甲腎上腺素作為激素發揮作用。這些激素活化全身的腎上腺素能受體。人們對位于中樞神經系統中的煙堿性受體和毒蕈堿性受體理解還不透徹。膽堿能藥物是產生與副交感神經系統相同的效應的藥物。膽堿能藥物與乙酰膽堿產生相同作用。乙酰膽堿是副交感神經系統中最常見的神經激素,副交感神經系統是外周神經系統的一部分,負責機體的日常活動。交感神經系統在興奮期起作用,而副交感系統處理唾液分泌、消化和肌肉松弛等日常活動。膽堿能藥物可以以幾種方式使用。膽堿能肌肉刺激劑被用來診斷和治療重癥肌無力一一種能導致嚴重肌無力的疾病。這類藥物包括安貝氯銨(ambenonium,Mytelase)、依釀氯銨(edrophonium,Tensilon)、新斯的明(neostigmine,Prostigmine)和piridogstimina (Mestincn),這些藥物也被廣泛地用于外科手術中以減少尿潴留的危險和逆轉手術中使用的肌肉弛緩劑的作用。膽堿能藥物還可用于控制青光眼——一種由于眼內壓升高導致的疾病。最常用于該目的的藥物是癸二胺苯酯(demecarium, Humorsol)和 echthiophate (Phospholineiodide)膽堿能藥物一般通過兩種方式之一發揮作用。一些藥物直接模擬乙酰膽堿的作用,而其它藥物阻斷乙酰膽堿酯酶的作用。乙酰膽堿酯酶是一種破壞天然乙酰膽堿的酶。通過阻斷該酶,天然乙酰膽堿將具有較長的作用時間。只有憑醫師處方才能獲得膽堿能藥物。它們可以以滴眼劑、膠囊、片劑或注射劑形式獲得。已經證明認知功能在一些疾病中下降或惡化,此類疾病是例如MS,阿爾茨海默氏病、帕金森病、亨廷頓病、ALS等。例如,在MS中,最可能受影響的認知功能似乎是 記憶。在神經變性病患者中常常受到影響的其它認知功能包括信息處理速度、執行功能(計劃和區分優先次序)、視覺空間功能(視覺感知和構造能力削弱)、抽象推理和解決問題、注意力和專心(尤其是持久的注意力)、在兩個不同任務之間分配注意力的能力。在MS中觀察到的最令人煩惱的認知缺陷之一是找詞困難,即,一個詞就在嘴邊但就是記不起來的經歷。認知功能障礙或下降的最初征兆可能是微妙的。該受試者可能難于找到合適的詞語來表達,在工作或家庭日常生活中難于記得做什么。曾經容易作出的決定現在表現為難于判斷。家庭常常首先意識到這個問題,注意到行為或個人習慣的變化。認知功能障礙可能影響在工作和家庭中的角色扮演。認知功能也可以受衰老或藥物的影響。充分的生物學證據支持雌激素對認知功能的重要性。在整個腦中已鑒定到雌激素受體,該受體尤其表現出集中在基底前腦。因為基底前腦是投射至海馬的膽堿能神經支配的主要來源.,所以基底前腦是尤其有意義的。膽堿能系統是調節記憶和學習的重要神經遞質系統,而海馬是腦中介導認知功能的首要區域。在使用動物模型和細胞系進行的實驗中,已經鑒定到雌激素如何可能影響認知功能的幾種機制。基底前腦膽堿能神經元(BFCNs)參與學習和記憶等認知功能,而在阿爾茨海默氏病(AD)等幾種神經變性疾病中BFCN受到影響。UM同源異型框蛋白8基因(Lhx8)對BFCN的正確生長和維持有重要作用(見例如,Mori等,Eur J. Neurosci.,19,3129 (2004))。Lhx8基因無效突變的小鼠存在前腦膽堿能神經元發育缺陷(Zhao等,Proc. Nat.
Acad. Sci. 100 :9005(2003))。Lhx8 突變體缺乏基底核(nucleus basalis)-輸入大腦皮
層的膽堿能神經元的主要來源。使用本發明組合物和方法,所觀察到的LhxS表達水平在Se缺乏受試者和接受某些形式的硒(例如,SeM或Sod-sel)的受試者之間沒有顯著性的差異。但當給受試者施用(例如,作為膳食補充)含Sel-Plex組合物時,Lhx8表達上調了 12. 9倍(p < O. 01)(見實施例5)。因此,在一些優選實施方案中,本發明提供在受試者中維持和/或穩定神經學功能(例如,與認知功能相關的膽堿能神經元生長和功能)的方法,包括向受試者施用含Sel-Plex的組合物。在優選實施方案中,在使Lhx8表達增強的條件下,向受試者施用Sel-Plex0在一些優選實施方案中,本發明組合物和方法被用作防止認知功能喪失的預防性治療手段。盡管對機制的理解對實施本發明不是必要的,并且本發明不局限于任何特定的作用機制,但可以通過促進基底前腦膽堿能神經元的發育或只是促進基底前腦膽堿能神經元的維持(如缺乏凋亡),防止認知功能的喪失。在一些實施方案中,給懷疑患有重癥肌無力的受試者施用含Sel-Plex的組合物以治療重癥肌無力。在一些實施方案中,將含有硒(如Sel-Plex)的組合物與其它已知的治療方法(例如,前面所述的)聯用以治療重癥肌無力。在再其它實施方案中,本發明提供了一種預防和/或治療重癥肌無力的方法,包括向受試者聯合施用含硒(如Sel-Plex)組合物和膽堿能肌肉刺激劑。另外一種基因的產物,轉化生長因子@2(TGF-P2),已知在正在發育的小腦中增加神經兀的增殖(見例如,Elvers 等,Mechanisms of Development, 122,587 (2004))。此夕卜,已經證明,TGF-β 2是小腦顆粒細胞前體的生長和存活因子,并且由抗體介導的對內源性TGF-β 2的中和可抑制小腦顆粒細胞前體的贈殖并誘導神經變性。也已經證明TGF-β 2敲除(例如,缺失)是一種致死表型,TGF-β 2缺陷小鼠在其小腦發育之前出現一系列的缺陷和垂死狀態(見例如 Sanford 等,Development, 12 4, 2659 (1997))。與對照相比,接受某些形式的硒(例如,SeM或Sod-sel)的受試者中TGF-β 2表達水平沒有改變。但當受試者接受(例如接受膳食補充)含Sel-Plex的組合物時,TGF-β表達上調2.4倍(見實施例5)。因此,在一些實施方案中,本發明提供增加受試者的小腦功能的方法,包括給受試者施用含Sel-Plex的組合物。盡管對機制的理解對本發明的實施不是必要的,并且本發明不局限于任何特定的作用機制,但當給受試者施用含硒組合物(例如,含有Sel-Plex的每日膳食補充)時,可提高神經元活性(例如,增加神經元增殖)和/或抑制神經退化。在一些優選實施方案中,本發明提供了一種維持和/或穩定受試者的神經學功能(例如,膽堿能神經元的生長和功能)的方法,包括在使TGF-β表達增加的條件下向受試者施用含Sel-Plex組合物。在一些優選實施方案中,含Sel-Plex組合物被用作防止認知功能喪失的預防性治療手段(例如,通過上調增強神經功能的基因例如LhxS和TGF-β)。III、延緩衰老相關基因的表達腦的老化導致了認知功能和運動技能的損害,是導致諸如阿爾茨海默氏病(AD)和帕金森病(PD)等幾種常見神經病的主要危險因素。最近的研究表明正常的腦老化與特定神經元回路的微妙形態學和功能性改變有關,這與大規模的神經元丟失完全不同(見例如Morrison和Hof,Science 278,412-419 (1997)) 實際上,不同哺乳動物物種的中樞神經系統的老化有許多共同特點,例如,錐形神經元的萎縮、突觸的萎縮、紋狀體多巴胺受體的減少、熒光色素的積累、細胞骨架的異常、以及反應性星形膠質細胞和小神經膠質細胞(見例如,Finch 和 Roth, ((Basic Neurochemistry))(編者 Seigel, G.,Agranoff, J. B.,Albers, ff. R. ff.,Fisher, S. K. & Uhler, M. D.) 613-633 (Lippincott-Raven, Philadelphia,1999)。 CNS老化的假說機制包括核和線粒體基因組的不穩定性(見例如Gaubatz,《Molecular Basis of Aging》(ed. Macieira-Coelho,A. )71-182(CRC Press,Boca Raton,1995));神經內分泌功能紊亂(見例如 McEwen, Front. Neuroendocrinol. 20,49-70 (1998);活性氧種類的產生(見例如Sohal和Weindruch,Science 273,59-63(1996));鈣代謝的改變(見例如 Disterhoft 等,Hypothesis of Aging and Dementia (New York Academyof Sciences Press, New York, 1994));炎癥介導的神經兀損害(見例如 Blumenthal,J. Gerontol. Biol. Sci. Med. Sci. 52,B1-B9 (1997))。熱量的限制——這是減慢哺乳動物固有衰老速率的唯一干涉途徑(見例如,Weindruch和Walford, The Retardation ofAging and Disease by Dietary Restriction(C. C. Thomas, Springfield, Illinois,1988))-可以延緩衰老相關的意識運動和空間記憶功能的退化(見例如,Ingram等,
J. Gerontol. 42, 78-81 (1987));減少衰老相關的樹突棘的喪失(見例如,Moroi-Fetters等,Neurobiol, Aging 10, 317-322 (1989));減少F1D模型中神經元的變性(見例如,Duan和Mattson, J.Neurosci. Res. 57,195-206(1999))。腦老化在分子水平已經進行了表征(例如,通過正在衰老的小鼠新皮質和小腦的基因表達譜(見例如Lee等,Nature Genetics, 25, 2 94-297 (2000))。衰老的小鼠表現出指示炎癥反應、氧化應激和減少的神經營養支持的基因表達。在轉錄水平上,老化的小鼠腦顯示出類似于人類神經變性病(見例如,Lee等,Nature Genetics,25,294-297 (2000))。在老齡小鼠中,觀察到補體級聯反應基因C4、Clqa、Clqb、Clqc的協同誘導(見例如,Lee等,Nature Genetics,25,294-297 (2000))。正如本文其它地方描述的,這些基因是參與炎癥和細胞溶解的體液免疫系統的一部分。腦中補體蛋白的產生(導致促炎性肽段的形成)促成與中風相關的神經元損害(見例如,Huang等,Science 285,595-599(1999)),并且在老齡大鼠的紋狀體中已經觀察到這種現象(見例如,Pasinetti等,Synapse 31,278-284(1999))。此外,在衰老小鼠中還檢測到了編碼組織蛋白酶D、S和Z的基因的協同誘導(見例如,Lee等,Nature Genetics,25,294-297 (2000))。組織蛋白酶是溶酶體蛋白水解系統的主要成分。已經提示組織蛋白酶參與淀粉樣前體蛋白(APP)加工成淀粉樣β肽,并且在阿爾茨海默氏病患者的腦中組織蛋白酶被誘導(見例如,Lemere等,Am. J. Pathol. 146,848-860(1995))ο眾所周知老化與氧化劑產生增加有關(見例如Peinado等,Anat Rec, 247,420(1997))。例如,高活性的氧種類(ROS)可促進廣譜的細胞損傷,包括DNA的損傷、脂質過氧化、胞內氧化還原平衡的改變、酶的失活等。在ROS防御中關鍵的宿主機制通過谷胱苷肽-S-轉移酶(GSTs)家族來實施,該家族可通過各種反應來產生對抗氧化應激副產物的保護作用(見例如 Hayes 等,Annu. Rev. Phramacol. Toxicol. ,45,51, (2004))。于是在一些優選實施方案中,本發明提供了一種延緩受試者中補體相關基因(例如,Clq, Clqa、ClqP、ClqY或Clqr)的衰老相關表達的方法,包括在使補體相關基因表達降低的條件下,給受試者施用含有Sel-Plex的組合物(例如,含有Sel-Plex的膳食增補物)(見實施例10)。在一些實施方案中,本發明提供了一種預防或治療中風的方法,包括在使補體基因(例如,Clq, Clqa、ClqP、ClqY或Clqr)的表達降低的條件下,給有中風危險的受試者(如老年受試者)施用含硒(如Sel-Plex)組合物。在其它優選實施方案中,本發明提供了一種延緩受試者中組織蛋白酶基因(例如,組織蛋白酶D、組織蛋白酶S或組織蛋白酶Z)的衰老相關表達的方法,包括在使組織蛋白酶基因表達降低的條件下,給受試者施用含Sel-Plex的組合物(例如,含有Sel-Plex的膳食增補物)(見實施例10)。在一些實施方案中,本發明提供了一種治療阿爾茨海默氏病的方法,包括在使患者中的阿爾茨海默氏病癥狀減少的條件下,給阿爾茨海默氏病患者施用含硒(例如,Sel-Plex)組合物。盡管對機制的理解在本發明的實施中不是必需的,并且本發明不局限于任何特定的作用機制。但通過給阿爾茨海默氏患者施用含硒(如Sel-Plex)組合物,可以通過降低組織蛋白酶基因(例如,組織蛋白酶D、組織蛋白酶S或組織蛋白酶Z)的表達來減少阿爾茨海默氏病相關癥狀。在一些實施方案中,本發明組合物和方法可用作預防性療法以阻止衰老相關的基因表達。在一些實施方案中,將含硒(如Sel-Plex)組合物與限制熱量的膳食聯合用于受試者以防止衰老(例如,減弱與衰老相關的基因表達)。在一些優選實施方案中,本發明提供了一種改變與衰老相關的神經元回路變化(例如,上述所述的)的方法,包括在使LhxS表達增強和/或升高的條件下,給受試者施用含硒(如Sel-Plex)組合物(見實施例6)。盡管對機制的理解在本發明的實施中是不必要的,但并且本發明不局限于任何特定的作用機制,但增強和/或提高Lhx8表達可以刺激基底前腦膽堿能神經元(BFCN)的正確發育和/或使其水平得以維持。
此外,還證實響應熱量限制性膳食(其本身可以延緩衰老),存在某些轉錄因子的顯著上調(見例如,Lee等,Nature Genetics, 25, 294-297 (2000))。例如,同源異型框(Hox)轉錄因子被上調,這被認為與神經發育有關。使用本發明組合物和方法,證實在接受了含硒(如Sel-Plex)組合物的受試者中幾種Hox轉錄因子上調。盡管對機制的理解在本發明的實施中是不必要的,但并且本發明不局限于任何特定的作用機制,但增強和/或提高Hox因子的表達可以起到在老齡受試者中維持正常神經活動的作用。IV、內分泌系統和糖尿病在一些實施方案中,本發明組合物和方法被用來治療糖尿病。糖尿病是一種慢性疾病,需要長期的醫療關注,以此來限制其破壞性并發癥的發展并對發生的并發癥進行控制。它是一種過于費錢的疾病;2002年,美國有18,200,000人被診斷患有糖尿病,占人口的6. 2%。當年度用于糖尿病患者的人均健康護理費為糖尿病患者花費13,243美元,而不患糖尿病的人花費2560美元。糖尿病的兩種基本類型是I型和II型。I型糖尿病是一種自身免疫性疾病,其特征在于胰島細胞的壞死和完全缺乏胰島素分泌。I型糖尿病患者對胰島素是依賴的。并發癥與下面所說的II型糖尿病的相似。唯一的治療方法是注射胰島素。II型糖尿病曾經被稱作成年發病型糖尿病。現在由于兒童的普遍肥胖和不愛活動,II型糖尿病出現在越來越小的年齡。盡管II型糖尿病典型地影響40歲以上的受試者,但在有糖尿病家族史的2歲兒童中已經診斷出II型糖尿病。II型糖尿病的特征為胰島素外周抵抗,伴有胰島素分泌不同嚴重程度的缺乏。要發展成為II型糖尿病,必須兼具兩種缺陷所有超重受試者都會有胰島素抵抗,但只有那些不能增加β細胞的胰島素生產的受試者會出現糖尿病。在從正常葡糖耐量到異常葡糖耐量的進程中,首先是餐后葡萄糖水平升高。最終,肝臟中糖原異生增加,導致空腹高血糖(fasting hyperglycemia)。II型糖尿病患者中大約有90%的人是肥胖的。由于II型糖尿病患者還保留有分泌一些內源性胰島素的能力,所有當那些應用胰島素的患者由于某種原因停用時不會出現DKA。因此這類患者被認為需要胰島素但并不依賴胰島素。此外,如果II型糖尿病患者減輕體重,常常不需要口服抗糖尿病藥物或胰島素治療。青少年的成人發病型糖尿病(maturity-onsetdiabetes of the young,MODY)是II型糖尿病的一種形式,可影響同一家族中的多代人,在低于25歲的受試者中發病。該病有幾種類型,通過商用分析方法可檢測一些負責此病的基因。妊娠期糖尿病(GDM)被定義為在妊娠期間首次被發現或發作的任何程度的葡萄糖不耐受。GDM是一種并發癥,在美國大概有4%的孕婦有GDM,但這個比例可能取決于所研究的人群為1% -14%。未經治療的GDM可以導致巨大胎兒、低血糖、低血鈣和高膽紅素血癥。此外,有GDM的母體剖腹產和患慢性高血壓的比率增加。要篩查GDM,應在懷孕24-28周做50g葡萄糖篩查實驗。如果患者的血漿葡萄糖濃度在篩查后I小時大于140mg/dL,接著做100g、3小時口服葡萄糖耐量實驗。在美國大概有1300萬人被診斷為患有糖尿病,另外還有500萬人的糖尿病未獲得診斷。大概10%是I型糖尿病,余者為II型糖尿病。與糖尿病相關的發病率和死亡率與短期和 長期并發癥有關。并發癥包括低血糖和高血糖、感染危險增加、微血管并發癥(例如,視網膜病變和腎病)、神經性并發癥和大血管病。糖尿病是20-74歲成年人致盲的主要原因,同樣也是導致非創傷性下肢截肢和終末期腎病變(ESRD)的首要原因。與非拉丁美洲裔白種人相比,II型糖尿病更多發生在拉丁美洲裔人(Hispanics)、美洲土著人、非裔美國人、亞洲人/太平洋島民中。在所有群體中,男性和女性的發病率基本上是均等的。由于人們的壽命延長,II型糖尿病正變得越來越普遍,糖尿病的流行率隨著年齡的增長而增加。在年輕人中現在比以前也更為頻繁地見到該疾病,這與兒童肥胖趨勢的增高有關。盡管II型糖尿病仍然最常見于40歲或以上的成人,但與其它年齡段相比,青少年和青年中的發病率正在更快地增長。Neurogenin 3 (Neurog3)是內分泌胰腺分化中的關鍵轉錄因子。Neurog3是胰島素基因表達活化途徑中的重要部分,可以幫助改善葡萄糖耐量(見例如,Watada,EndoCrineJournal,51,255(2004))。據認為,低于正常水平的Neurog3 (例如表達不足)在某些類型糖尿病中起作用(見例如,Lee等,Genes Dev. 16:1488(2002))。Fingerstick葡萄糖實驗適合于事實上所有的糖尿病患者的診斷。對于那些呈現出難治性糖尿病的癥狀(如多尿、煩渴、夜尿、疲倦、體重減輕)并且確證的隨機血漿葡萄糖水平大于200mg/dL的患者,可以確診為糖尿病。在通過隨機血清葡萄糖水平提示為糖尿病的無癥狀患者中,應該測定空腹血漿葡萄糖(FPG)濃度。口服葡萄糖耐量試驗不再推薦為糖尿病的常規診斷方法。在兩個不同時刻上的FPG水平> 126mg/dL,可以用于診斷糖尿病。FPG水平在110_125mg/dL之間可認為是IFG受損。FPG水平< 110mg/dL被認為是正常葡萄糖耐量,盡管在其它特征存在時,血液葡萄糖水平高于90mg/dL可能與增加的代謝綜合征危險有關。在早期的I型但非II型糖尿病中有胰島細胞自身抗體的存在。在6個月的診斷中測量這些自身抗體可以幫助區分是I型還是II型糖尿病。大多數糖尿病患者患有II型糖尿病,并且這其中的大部分人在診斷時是無癥狀的。針對這些患者的最初治療是醫療營養治療(MNT,食療)試驗。因此,如果偶然發現無癥狀患者在ED中具有升高的血液葡萄糖水平,則該患者的主要醫師可以進行隨訪。具有控制不善的先前未診斷的糖尿病的輕微癥狀的患者,通常可以作為門診病人來治療,常常起始給予低劑量的磺脲劑或二甲雙胍。對于患有新發現的II型糖尿病且葡萄糖水平> 400mg/dL的有顯著癥狀的患者,治療方案是有爭議的。如果能安排密切隨訪,可以以最高劑量的磺酰脲藥劑開始,并且患者可以以門診病人形式治療。在1-2天內患者一般會感到好轉,一周之內患者的血液葡萄糖水平會顯著下降。在患者遵從MNT時,可以逐漸減少磺酰脲的劑量,有一些情況下,糖尿病可以單純通過飲食來加以控制。那些不能飲用足夠量液體的患者,或同時存在嚴重醫學病癥(例如,心肌梗塞(MI)、全身感染)的患者、以及無法可靠地隨訪的患者,一般應該入院開始治療。口服抗糖尿病藥的目的是降低血液葡萄糖水平至接近正常水平(餐前水平為90-130mg/dL或80-140mg/dL,HbAlC水平<7%),并在患者生命期中將它們保持在此范圍。對沒有或有輕微癥狀的患者最初應采用MNT (食療),應當在整個治療過程中鼓勵進行MNT。當患者出現中度到顯著性糖尿病癥狀時,開始藥物施用。II型糖尿病的治療目的是降低胰島素抵抗和提 高β細胞的功能。許多患者的β細胞功能紊亂隨著時間在加重,從而使外源性的胰島素成為必需。因為II型糖尿病患者兼有胰島素抵抗和β細胞功能紊亂,增加胰島素敏感性的口服藥物(如二甲雙胍,四氫噻唑二酮(TZD))常與中效胰島素(如中性魚精蛋白鋅胰島素(NPH))(在睡前施用)聯用,或者與在早晨或晚上給予的長效胰島素(如glargine (Lantus),胰島素detemir (Levemir))聯用。還可以給予胰島素促分泌素如磺酰脲藥劑以增加餐前胰島素的分泌。藥物包括腸促胰島素模擬物(如Exenatide(Byetta)),此類藥物模仿葡萄糖依賴性胰島素分泌,抑制胰高血糖素分泌的升高,延緩胃的排空;磺酰脲藥劑(如氯磺丙脲,甲苯磺丁脲,妥拉磺脲,醋磺己脲,格列本脲,格列吡嗪,格列美脲),此類藥物在具有殘留β細胞功能的患者中通過增加胰腺β細胞的胰島素分泌來降低葡萄糖;美格列奈類(如瑞格列奈(Prandin)),此類藥物是短效胰島素促分泌素;雙胍類(如二甲雙胍(Glucophage)),此類藥物通過降低肝臟糖原異生(初始效應)和增加外周胰島素敏感性(繼發效應)來增加胰島素敏感性;α -葡萄糖苷酶抑制劑(AGIs)(如阿卡波糖(Precose),米格列醇(Glyset)),此類藥物抑制α-葡萄糖苷酶的作用(碳水化合物消化),從而延遲和削弱餐后血液葡萄糖峰;四氫噻唑二酮類(如吡格列酮(Actos),羅格列酮(Avandia)),此類藥物通過提高有助于增加葡萄糖攝取的(可能地,對游離脂肪酸水平產生影響)核蛋白質的轉錄,而增加外周胰島素敏感性;和Amylin類似物(如Pramlintide acetate (Symlin)),此類藥物通過延緩胃排空、減少餐后胰高血糖素釋放而對內源性amylin產生影響并且調節胃口。一些實施方案中,Sel-Plex與上述藥劑聯用。通過應用本發明組合物和方法,確定了在接受含Sel-Plex組合物施用的受試者中Neurog3表達顯著上調I. 7倍;而在接受SeM或Sod-sel處理的受試者中Neurog3的表達沒有顯著性變化(見實施例6)。因此,在一些優選實施方案中,本發明提供了一種治療受試者(例如糖尿病受試者)的方法,包括在改變(例如增強)受試者中的NeUix)g3表達的條件下,向受試者施用含Sel-Plex的組合物。盡管對機制的理解在本發明的實踐中不是必需的,并且本發明不局限于任何特定的作用機制,但給糖尿病受試者施用含Sel-Plex的組合物,將通過上調Neur0g3的表達而改善受試者的葡萄糖耐量。在一些實施方案中,本發明提供了一種治療糖尿病受試者的方法,包括向受試者施用含Sel-Plex的組合物及一種或兩種其它藥物(如鑰;或上述藥物)。在一些實施方案中,本發明提供了一種促進受試者中NeUix)g3表達的方法,包括在使Neurog3表達增強的條件下向受試者提供含硒組合物。在優選實施方案中,含硒組合物包含Sel-Plex。含Sel-Plex的組合物也可以含有其它形式的硒,比如說Sod-sel。
V、含硒的組合物和制劑FDA 已經確立了營養硒水平(見 21C.F.R. 101.9(c) (8) (iv),1994 年 I 月)。人類和動物可以安全地代謝有限量的有機和無機硒,并能將非甲基化的硒轉化為單或雙或三甲基化的衍生物,其中單甲基化的衍生物毒性最大(見例如,Bedwal, R. S.等,MedicalHypotheses, 41 (2) : 150-159 (1993年8月))。FDA對硒采用70微克的參考每日攝取量(RDIs)。據報道每天600微克的硒劑量是安全的(見例如,Ferris G. M. Lloyd,等,App.Clin. Biochem.,26 :83-88 (1989)),在大約這 個劑量下,谷胱苷肽還原酶的正常活性在肝臟和紅細胞中安全地將硒代谷胱苷肽轉化為硒化氫,最后排出體外。因此,在此較低的劑量下,機體能夠安全地代謝和排泄以游離金屬形式存在的硒。然而,與許多微量元素(例如硒)一樣,在更高劑量水平或濃度下該有益作用將被逆轉,并表現出危險的毒性(見如 Furnsinn, C.等,Internal’ I J. of Obesity and Related Metab. Dis. , 19 (7)458-463(1995))o因此,施用天然形式的硒涉及到科學和醫學的權衡,因為以相對低濃度施用時,硒提供有益的健康作用,但當以較高濃度施用時,硒表現出顯著毒性,以致潛在的健康益處消失而毒性成為首要關注的問題。如上所述,本發明首次證明了某些形式的硒(例如,Sel-Plex)可以對受試者提供有益的作用,而其它形式的硒(如硒代蛋氨酸)則不能。本發明考慮多種形式的硒的應用。硒的來源可以是合成的或天然的來源,所述硒可以是無機的或有機的。證據表明有機硒,如硒代蛋氨酸和富硒酵母,可以比無機硒毒性小且更好地被吸收(見例如,Mahan, Proceedings of the 15th Annual Symposium Nottingham University Press,Nottingham,UK,pp. 523-535(1999))。正如這里所述,取決于試圖在受試者中進行治療的靶標(如與神經變性病變或其它疾病相關的基因表達),可將多種形式的硒單獨使用或彼此聯合在一起使用。天然來源的硒包括但不限于富硒的(例如硒化的)酵母。對于所用的酵母菌株,沒有限制。在本發明的某些優選實施方案中,Sel-Plex(Alltech,Lexington,KY)是選用于制劑和組合物的硒形式。在一些實施方案中,與其它形式的硒相比,含Sel-Plex硒的組合物提供了一種更能被生物利用的形式的硒(見實施例9)。然而,其它形式的硒在本發明中也可以應用,包括Sel-Plex的衍生物或修飾物、其它形式的富硒酵母、硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、亞硒酸化合物、硒酸化合物、它們的衍生物、鹽或修飾物。于是,在一些優選實施方案中,這些形式的硒的每一種都可以作為制劑的成分使用。或者,上述每種形式的硒都可以和藥物或治療劑(如阿爾茨海默氏病治療劑)連接(例如,通過物理或化學的方法),從而形成硒-藥物衍生物。此外,組合物和制劑將不局限于一種形式的硒。事實上,組合物或制劑可以包括多種形式的硒,如Sel-Plex和Sod-sel。可以在本發明多種實施方案中應用的其它形式的硒描述在美國專利號6,911,550,6, 197,295,5, 221,545,6 和 6,576,233 和美國專利申請號 20010043925、20050069594和20050089530,這里將這些文獻完整地并入作為參考。因此,本發明提供藥物組合物,所述組合物可以含有一種或多種形式硒或可以還含有至少一種其它藥劑,如穩定性化合物或阿爾茨海默氏病治療劑;所述組合物可以在任何滅菌的生物相容的藥物載體(包括但不限于鹽水、緩沖鹽水、葡萄糖和水)中施用。
本發明方法可應用于處理(例如,預防性地或治療性地)疾病或改變生理狀況。硒(如=Sel-Plex)可以置于可藥用載體(如生理鹽水)中通過靜脈內途徑向受試者(例如患者)施用。可以使用細胞內遞送化合物的標準方法(例如通過脂質體遞送)。這些方法是本領域普通技術人員所熟知的。本發明制劑可以用于胃腸外給藥,如經靜脈內、皮下、肌內和腹膜內。醫學領域熟知,用于任一受試者的劑量可能依賴于很多因素,包括患者的體積、體表面積、年齡、待施用的具體藥物、性別、給藥時間和途徑、總體健康狀況、與同時給予的其它藥物之間的相互作用。因此,在本發明的一些實施方案中,含硒組合物和 /或制劑可以單獨地、或與其它形式的硒、藥物或小分子聯合,或在藥物組合物(在該組合物中其與賦形劑或其它可藥用的載體混合)中施用給受試者。在本發明的一個實施方案中,可藥用的載體是藥學上惰性的。在本發明的另一實施方案中,含硒組合物可以單獨地施用給患有或經歷疾病或病征(如阿爾茨海默氏病、帕金森病、糖尿病)的受試者。可以將含硒(如單獨的或與一種或多種其它形式的硒聯合的Sel-Plex)組合物加入營養飲料或食品(如ENSURE,P0WERBAR,或類似物)、復合維生素、營養產品、食品等中以便每日消費。取決于待通過治療加以改變的靶標(如與衰老相關的基因表達),可對這些藥物組合物進行配制并全身或局部應用。有關配制和施用的技術可見于最新版的“Remington氏制藥科學,,(RemingtonJ s pharmaceutical Sciences) (Mack Publishing Co, EastonPa.)。舉例來說,適宜的途徑包括口服給藥或經粘膜給藥;以及腸胃外遞送,包括肌內、皮下、髓內、鞘內、室內、靜脈內、腹膜內或鼻內給藥。對于注射,可以將本發明藥物組合物配制在水溶液中,優選地配制在生理相容性緩沖液,如Hank氏溶液、Ringer氏溶液或生理緩沖鹽水中。對于組織或細胞給藥,在制劑中使用適于待透過的該具體屏障的滲透劑。此類滲透劑一般是本領域已知的。在其它實施方案中,本發明藥物組合物可以使用本領域熟知的可藥用載體按適于口服施用的劑量配制。這樣的載體能夠將藥物組合物配制成片劑、丸劑、膠囊、液體、凝膠、糖漿、漿劑(slurry)、懸浮液等,以便被所治療的患者通過口或鼻攝取。本發明適用的藥物組合物包括其中含有對于達到期望目而言有效量的活性成分的組合物。舉例來說,所述藥劑的有效量可以是改變特定基因(如Lhx8、早老素I、早老素2或Apbbl)表達的量。有效量的確定,特別是鑒于本文的公開,完全在本領域技術人員的能力范圍之內。這些藥物組合物中除含有活性成分之外還可以含有適宜的可藥用載體,包括賦形劑和助劑以利于將活性成分加工成可藥用的制劑。配制成用于口服給藥的制劑可以是片齊U、糖錠劑(dragee)、膠囊劑或溶液。本發明藥物組合物可以根據本身已知的方式(如通過常規混合、溶解、制粒、制糖錠、研磨、乳化、膠囊化、截留或凍干工藝)制備。腸胃外施用的藥物制劑包括水溶性形式的活性成分的水溶液。此外,還可以制備活性成分的懸浮液,例如適宜的油性注射懸浮液。合適的親脂性溶劑或媒介包括脂肪油,如芝麻油;或合成的脂肪酸酯,如油酸乙酯或甘油三酯,或脂質體。水性注射懸浮液可以含有增加懸浮液的粘度的物質,如羧甲基纖維素鈉、山梨醇或葡聚糖。任選地,懸浮液中也可以含有適宜的穩定劑或可增加化合物的溶解性以允許制備高濃度溶液的藥劑。口服藥物制劑可以通過如下方式獲得將活性成分與固體賦形劑混和,任選地研磨所得混合物,和加工混合物成顆粒(如果需要,在加入合適的助劑后),以獲得片劑或糖錠核芯。合適的賦形劑是碳水化合物或蛋白質填充劑,如糖類,包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇;來自玉米、小麥、大米、土豆等的淀粉;纖維素,如甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、或羧甲基纖維素鈉;膠類,包括阿拉伯膠和黃芪膠;蛋白質,如明膠和膠原。如果需要,可加入崩解劑或增溶劑,如;交聯聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂、海藻酸或其鹽,如藻酸鈉。
向糖錠核芯提供適宜的包衣例如,濃縮的糖溶液,其中也可以含有阿拉伯膠、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、carbopol膠、聚乙二醇和/或二氧化鈦、紫膠漆溶液和合適的有機溶劑或溶劑混合物。可以在片或糖錠的包衣材料中添加著色劑或色素,用于產品識別或表征活性物質的量(即劑量)。可以口服使用的藥物制劑包括用明膠制備的填充式膠囊(push-fit capsule),以及用明膠和諸如甘油或山梨醇的包衣材料制成的密封的軟膠囊。填充式膠囊可以含有活性成分與填充劑或粘合劑例如乳糖或淀粉、潤滑劑如滑石粉或硬脂酸鎂、以及任選地穩定劑的混合物。在軟膠囊中,活性成分可以溶解或懸浮在合適的液體,如脂肪油、液體石蠟或液體聚乙二醇(有或無穩定劑)中。可以制備含有配制在可藥用載體中的本發明化合物的組合物,將其放置于合適的容器中,加以標簽指明所治療的病癥。對于含有硒的組合物或制劑,標簽上指出的病癥可以包括與預防或治療神經變性病變或認知功能相關的病癥的治療。藥物組合物可以以鹽的形式提供,并且其可以和許多酸形成鹽,所述酸包括但不限于鹽酸、硫酸、乙酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸等。鹽傾向于比相應的游離堿形式更易溶解在水性溶劑或其它質子溶劑中。在其它情況中,優選的制劑可以是在pH 4. 5至5. 5的lmM-50mM組氨酸、O. 1% -2%蔗糖、2% _7%甘露醇中的凍干粉末,該粉末在臨用前與緩沖液混合。對于在本發明方法中使用的任何化合物,其治療有效劑量可以最初通過細胞培養試驗來估計。然后,優選地,可以在動物模型(特別是鼠類模型)中調配劑量以獲得期望的循環濃度范圍。治療有效劑量是指能改善或預防疾病狀況或病癥的癥狀的量(如通過改變基因表達)。可以通過在細胞培養物或實驗動物中實施標準藥學方案,例如,以確定LD5tl(導致50 %的群體死亡的劑量)和ED5tl (在50 %的群體中產生治療效果的劑量),從而確定化合物的毒性和療效。毒性和療效之間的劑量比率是治療指數,可以表示為比率ld5(i/ed5(i。治療指數大的化合物是優選的。從這些細胞培養物試驗和額外的動物研究得到的數據,可用來確定人用劑量范圍。這些化合物的劑量優選處于包括ED5tl在內并且幾乎無或完全無毒性的循環濃度范圍內。根據所用劑型、患者的敏感性和給藥途徑,劑量可以在此范圍內變化。可以由受試者或醫師根據待治療的患者來選擇確切的劑量。可以通過調整藥物劑量以及施用途徑,提供充足水平的活性部分或維持期望效果(例如,改變受試者的基因表達)。可以考慮的其它因素包括疾病狀況的嚴重程度;患者年齡、體重、性別;飲食、施用時間和頻率、藥物的聯合、反應敏感性和對治療的耐受性/反應性。長效藥物組合物可以根據具體制劑的半衰期和清除速率,每3-4天、每周或每兩周施用一次。
在一些實施方案中,每天給受試者施用25-800 μ g日劑量(例如,Sel-Plex以向受試者每天提供25至800 μ g硒的方式施用給受試者)的硒(如有機硒(如硒化酵母(如=Sel-Plex)))。在優選實施方案中,以每天200-500 μ g的日劑量施用硒,如有機硒(如硒化酵母(如=Sel-Plex))。在其它優選實施方案中,以每天200-400 μ g日劑量施用硒。25和800 μ g之外的劑量也可以使用。在一些實施方案中,每日一次施用單劑量的硒,如有機硒(如硒化酵母(如=Sel-Plex))。在其它實施方案中,可以每日2、3、4或4次以上施用(如早一次和晚一次,或每4至6小時一次)。舉例來說,在一些實施方案中,分三次、多于三次、分兩次或少于兩次施用硒。在一些優選實施方案中,通過延時釋放膠囊,施用日劑量。在一些優選實施方案中,日劑量是25-75 μ g硒。 在其它優選實施方案中,日劑量是200 μ g硒(如有機硒(如硒化酵母(如=Sel-Plex)))。取決于是否期望局部或全身治療以及待治療的區域,本發明藥物組合物可以以多種方式施用。施用可以是局部的(包括眼的和經粘膜包括陰道和直腸遞送)、肺的(例如,通過吸入或吹入粉劑或氣霧劑,包括利用霧化器;氣管內、鼻內、表皮的和透皮的);口服的或胃腸外的。胃腸外施用包括靜脈內、動脈內、皮下、腹膜內或肌內注射或輸注;或者顱內,如鞘內或室內給藥。含硒的組合物和制劑被認為尤其可以用于口服施用。局部施用的藥物組合物和制劑可以包括透皮貼劑、膏、洗劑、霜劑、凝膠劑、滴劑、栓劑、噴劑、液體和粉末。常規藥物載體,水性的、粉末的或油性的基質、增稠劑等可能是必要的或期望的。口服施用的組合物和制劑包括粉末或顆粒,在水或非水性介質中的懸浮液或溶液,膠囊,袋劑(sachet)或片劑。增稠劑、矯味劑、稀釋劑、乳化劑、分散助劑或粘合劑可能是期望的。用于胃腸外、鞘內或室內施用的藥物組合物和制劑可以包括無菌水溶液,其中也可以包含緩沖液,稀釋劑和其它適宜的添加劑,如,但不局限于,滲透增強劑、載體化合物和其它制藥上可接受的載體或賦形劑。因此,在一些實施方案中,本發明的藥物組合物包括,但不局限于,溶液、乳液和含脂質體的制劑。這些組合物可以從包括,但不局限于,預制液體、自乳化固體和自乳化半固體的各種組分產生。可方便地以單位劑量形式提供的本發明藥物制劑,可以依照制藥工業中已知的常規技術制備。這些技術包括將活性成分和藥物載體或賦形劑結合在一起的步驟。通常,通過使活性成分與液體載體或細碎的固體載體或二者均一地緊密地混和,然后,如果必要,對產品進行成形處理,來制備所述制劑。因而,在一些實施方案中,本發明組合物可以配制成許多可能劑型中的任一種,如,但不限于,片劑、膠囊、液體糖漿、軟凝膠、栓劑和灌腸劑。本發明組合物也可以在水的、非水的或混合的介質中配制成懸浮液。水性懸浮液可以進一步包含增加懸浮液粘度的物質,包括例如羧甲基纖維素鈉、山梨醇和/或葡聚糖。此懸浮液也可以包含穩定劑。在本發明的一個實施方案中,可以配制并使用泡沫劑形式的藥物組合物。藥物泡沫劑包括例如,但不限于乳劑、微乳、霜、凍和脂質體等劑型。盡管這些制劑在本質上基本上相似,但是在終產物的成分和稠度(consistency)上是不同的。本發明組合物還可以包含在藥物組合物中常規可見的其它輔助成分。因此,例如,組合物可以含有附加的、相容的、具有藥物活性的物質,如,止癢劑(antipruritics)、收劍齊U、局部麻醉劑或抗炎劑,或可以包含在物理配制本發明組合物的各種劑型時可以使用的其它材料,如著色劑、矯味劑、防腐劑、抗氧化劑、遮光劑(opacifier)、增稠劑和穩定劑。然而,這些物質,當加入時,不應不適當地干擾本發明組合物的成分的生物活性。這些制劑可以進行消毒,并且如果期望,可以與不有害地和制劑中的核酸相互作用的輔助劑混合,所述輔助劑如潤滑劑、防腐劑、穩定劑、潤濕劑、乳化劑、影響滲透壓的鹽、緩沖液、著色劑、矯味劑和/或芳香物質等。在一些實施方案中,本發明提供藥物組合物,其包含(a) —種或多種形式的硒(如,Sel-Plex和/或Sod-sel),(b) 一種 或多種其它藥劑(如阿爾茨海默氏病治療劑)。阿爾茨海默氏病治療劑的例子在上面已說過。在一些實施方案中,兩種或兩種以上的聯合藥劑(如,阿爾茨海默氏病治療劑)可以一起或相繼地使用。本發明也包括涉及聯合施用本文所述的含硒組合物和一種或多種其它活性劑(例如,阿爾茨海默氏病治療劑,抗氧化劑,等)的方法。事實上,提供通過聯合施用本發明的含硒組合物來增強現有技術療法和/或藥物組合物的方法,是本領域的另一方面。在聯合施用方案中,藥劑可以同時或先后施用。在一個實施方案中,本文描述的化合物先于其它活性劑施用。藥物制劑和施用模式可以是以上所說的任何一種。另外,兩種或兩種以上的聯合施用藥劑可以各自通過使用不同的模式或不同的制劑來施用。待聯合施用的藥劑(一個或多個)取決于所治療的病癥的類型。例如,當所治療的病癥是神經變性病時,所述額外藥物可以是阿爾茨海默氏病治療劑,ALS治療劑,亨廷頓治療劑,或類似物。當所治療的病癥是糖尿病時,所述額外藥劑是糖尿病治療劑。當所治療的病癥是認知功能時,所述額外藥劑可以是抗氧化劑。待聯合施用的額外藥劑,如阿爾茨海默氏病治療劑、糖尿病治療劑或抗氧化劑,可以是本領域眾所周知的任何藥劑,包括,但不限于,目前在臨床中使用的那些藥劑。本文描述的各種疾病和失調的治療通常受到下列兩個主要因素限制(I)耐藥性的發展和⑵已知治療劑的毒性。一些治療劑有有害的副作用,包括非特異的淋巴毒性、腎臟毒性。本文所述方法解決了這兩個問題。耐藥性——為獲得治療效果必須提高劑量——通過聯合施用本文所述的含硒組合物和已知藥劑而得以克服。在一些實施方案中,本文所述化合物使靶細胞對已知的藥劑產生敏感性(反之亦然),因而,需要較少的這些藥劑來達到治療效果。本發明化合物的敏化作用也解決了與已知治療劑的毒性作用有關的問題。在已知藥劑具有毒性的情況下,期望在所有情況下,尤其是在耐藥性已經使必需劑量增加的情況下,限制施用劑量。因此,在一些實施方案中,當本發明化合物和已知的藥劑聯合施用時,可以減少所需劑量,而這又降低了有害作用。此外,因為本發明化合物在適度劑量下本身是有效和無毒的,所以聯合施用時按比例地更多使用這些化合物而不是已知毒性治療劑,將會達到期望效果而最小化毒性作用。VI、抗氧化劑在本發明一些實施方案中,抗氧化劑與本發明的組合物或制劑聯用。本發明不受所用抗氧化劑的類型的限制。事實上,多種抗氧化劑可以考慮用于本發明中,這些抗氧化劑包括,但不僅限于,烷化二苯胺類、N-烷化苯二胺類、苯基-α -萘基胺、烷化的苯基-α -萘基胺、二甲基喹啉類、三甲基二氫喹啉類及其衍生的寡聚體組合物、受阻酚類(hinderedphenolics)、烷化氫醌類、羥化二苯基硫醚類、次烷基雙酚類、硫代丙酸酯/鹽、二硫代氨基甲酸金屬鹽、1,3,4_ 二巰基噻二唑及衍生物、油溶性銅化合物及類似物、Naugalube 438、Naugalube 438L、Naugalube 640、Naugalube 635、Naugalube 680、Naugalube AMS、Naugalube APAN、Naugard PANA、Naugalube TMQ、Naugalube 53I、Naugalube 43I、NaugardBHTλ Naugalube 403、和Naugalube 420、抗壞血酸、生育酷類,包括α -生育酷、水溶性抗氧化劑例如巰基化合物及其衍生物(例如,焦亞硫酸鈉、N-乙酰基-半胱氨酸)、硫辛酸和二氫硫辛酸、白藜蘆醇、乳鐵蛋白、抗壞血酸衍生物(例如,棕櫚酸抗壞血酸酯、抗壞血酸多肽)、丁化羥基甲苯、retinoids (例如,視黃醇、棕櫚酸視黃酯)、生育三烯酚類、泛醌、含類黃酮和異黃酮類化合物及其衍生物的提取物(染料木黃酮、diad zein)、含白藜蘆醇等的提取物、葡萄籽、綠茶、松樹皮、蜂膠、Irganox 1010、1035、1076、1222 (由 Ciba SpecialtyChemicals Co. Ltd.生成)、抗原 P、3C、FR、Sumilizer GA-80 (由 Sumitomo ChemicalIndustries Co. , Ltd.生產)、β胡蘿卜素、番爺紅素、維生素C、E和A、及其它物質。例如,在一些實施方案中,本發明提供一種對抗腦組織中氧化應激副產物的保護方法,包括給受試者施用包含Sel-Plex的組合物。雖然機制的理解對于實施本發明是不必要的,而且本發明也不限于任何特定的作用機制,但是,在一些實施方案中,給受試者施用包含Sel-Plex的組合物可以減少受試者的GST基因(如,Gstpl,Gstzl和Gstm7)的表達。在一些實施方案中,給受試者施用包含Sel-Plex的組合物可以降低受試者腦組織(如,新皮質)中DNA損傷的水平。雖然機制的理解對于實施本發明是不必要的,而且本發明也不限于任何特定的作用機制,但是,在一些實施方案中,用本發明組合物和方法治療(如,具有Sel-Plex的膳食增補)可以穩定細胞穩態(如,腦中)以減少DNA損傷誘導型基因(如,Gadd45b)的表達。在一些實施方案中,本發明提供一種減少細胞對H2O2細胞毒性的敏感性的方法,包括在改變(如,增加)Selff的表達的條件下,向細胞施用包含Sod-sel和/或Sel-Plex的組合物(見,實例3)。在一些實施方案中,本發明提供一種減少受試者中的SelW表達的方法,包括在改變SelW的表達的條件下,施用包含硒(如,Sel-Plex和/或Sod-sel)的組合物和抗氧化劑。在一些實施方案中,本發明提供一種在受試者中促進氧化損害的蛋白修復的方法,包給在改變(如,增加)SelR的表達的條件下,向受試者施用含有Sod-sel和/或Sel-Plex的組合物(見,實例3)。本發明還提供在受試者(如,正在經歷氧化應激的受試者)中減少超氧化物自由基的方法,包括向受試者施用包含硒(如,Sel-Plex)的組合物(如,營養增補物)。而且,在一些實施方案中,本發明涉及接受某些含硒組合物(如,包含Sel-Plex的硒增補物)的受試者應對氧化應激的能力提高。雖然機制的理解對于實施本發明是不必要的,而且本發明也不限于任何特定的作用機制,但是,在一些實施方案中,由于所選的硒形式(如,Sel-Plex)能夠改變(如,減少)受試者中的超氧化物自由基的水平,接受含硒組合物(如,包含Sel-Plex的膳食增補物)的受試者應對氧化應激的能力提高。在一些實施方案中,超氧化物自由基的減少出現在用本發明組合物和方法治療的受試者的腦(如,大腦皮層)中(見,下面的實施例10)。
本發明的組合物和方法可以考慮用于各種各樣的情況中,包括研究和臨床診斷。例如,本發明的組合物和方法也可以在APP代謝研究(如,通過對能改變其水平的蛋白和藥物進行分析)和體內研究中使用以觀察阿爾茨海默氏病的病理。另外,用于在樣品中定量寡聚的和/或纖維狀的β -淀粉樣蛋白聚集的方法,可在監測和/或確定阿爾茨海默氏病治療的效力中使用,因為預計來自受試者的樣本中寡聚β_淀粉樣蛋白聚集物的水平隨著時間的減少可以說明阿爾茨海默氏病治療的效力。本文還提供鑒定神經變性病(如,阿爾茨海默氏病)的新療法的方法,包括在改變與神經變性病(如,阿爾茨海默氏病)有關的基因(如,早老素1,早老素2)的表達水平的條件下,用含硒[如,有機硒(如硒化酵母(如,Sel-Plex)]組合物治療神經變性病(例如阿爾茨海默氏病)患者,然后聯合施用一種或多種待測化合物,其中檢查所述一種或多種待測化合物改變與神經變性病(如,阿爾茨海默氏病) 有關的基因(如,早老素1,早老素2)表達的能力。與神經變性病(如,阿爾茨海默氏病)有關的基因的表達水平改變是指示一個化合物能用于治療神經變性疾病(如,阿爾茨海默氏病病)的指標。這些方法能用來篩選用于其它疾病和狀況(如,本文所述的那些)的化合物。本發明提供的組合物和方法的應用包括人和非人受試者以及來自這些受試者的樣品,也包括研究和診斷應用。因此,本發明不旨在局限于任何特定的受試者和/或應用環境。
實施例提供以下實施例是為了闡明和進一步舉例說明本發明的優選實施方案和方面,而不應理解為限制本發明的范圍。實施例I材料和方法動物管理。雄性C57BL/6J小鼠單獨籠養,在斷奶后(21日齡)馬上開始下述實驗飼料° 小鼠飼養在 William S. Middleton Memorial Veterans Administration MedicalCenter (Madison WI)的 Shared Aging Rodent Facility。溫度和濕度保持在恒定水平。控制室內照明以提供12小時的明暗周期。實驗飼料由Harlan Teklad(Madison WI)制造。飼料中的硒含量由Covance Inc.(Madison WI)確定。以下處理組中每組包括5只動物缺硒飼料(SD);補充硒代蛋氨酸(SM,獲自Sigma,St. Louis, MO)的飼料,在此飼料中最終的硒濃度是百萬分之一份;補充亞硒酸鈉(SS,Sigma)的飼料,在此飼料中最終的硒含量是百萬分之一份;或補充酵母硒Sel-Plex (SP,Alltech, Lexington, Ky)的飼料,在此飼料中最終的硒含量是百萬分之一份。小鼠隨意地飲水和食用相應的飼料100天。飼料4°C暗處儲存,每周兩次在飼料盛裝器加入新鮮食物。組織樣品制備和微陣列分析。小鼠在100日齡斷頸處死。對于腸的表達研究,用鹽水溶液沖洗腸兩次,測量小腸并將之等分為三段。切下對應于空腸的小腸中段3-cm區域( 300mg組織),并用生理鹽水再次漂洗以完全去除內容物,在液氮中急驟冷凍并保存在-80°C。對于腦(如大腦皮層)的研究,從周圍腦組織中分離出大腦皮層并在液氮中急驟冷凍并保存在_80°C。
用TRIZOL(Life Technologies, Grand Island, NY)的異硫氰酸胍法分離總 RNA,各樣本分別用于基因表達譜。總RNA用RNeasy迷你試劑盒(Qiagen, Valencia, CA)純化。通過使用基因芯片表達3’-擴增試劑一周期cDNA合成試劑盒(Affymetrix, Santa Clara,CA)和整合了 T7 RNA聚合酶啟動子的T7-(dT)24引物,把5mg總RNA轉化成雙鏈cDNA而制備靶RNA。用基因芯片樣本純化模塊(Affymetrix,Santa Clara, CA)純化雙鏈cDNA后,使用用于IVT標記的基因芯片表達3’ -擴增試劑(Affymetrix, Santa Clara, CA),從雙鏈cDNA合成生物素標記的cRNA。生物素標記的cRNA用基因芯片樣本純化模塊純化,并通過加熱(940C 35min)片段化。在基因芯片雜交爐640中,15yg的cRNA片段與小鼠基因組430 2. O陣列(Affymetrix, Santa Clara, CA)雜交(45 °C 16h)。雜交 后,用 AffymetrixGeneChipFluidics Station 450,自動清洗并用鏈霉親和素-藻紅素生物素化的抗鏈霉親和素染色基因芯片。為了通過激光檢測細胞信號強度,DNA芯片用Affymetrix基因芯片掃描儀3000 (Affymetrix, Santa Clara, CA)掃描。在掃描后所有計算都用Affymetrix基因芯片操作軟件(GCOS)版本I. 3執行。數據分析I.含有探針組標識符和信號強度值的電子數據表在Microsoft Excel (版本11. I. I,用于Macintosh OS-X操作系統)中打開,并產生概括統計量(summarystatistics)(每一處理組的信號強度平均值,平均值的標準誤)。對下述治療組進行雙尾t檢驗(等方差)SM對SD,SS對SD,和SP對SD。另外,針對每一探針組,以所有芯片的信號強度之和,計算“信號強度分數”(N = 20)。2.從Affymetrix網站下載了最近的注釋文件。使用該文件中的數據注解步驟I中的基因表達數據。所得文件以逗號分隔值(comma separated value, CSV)文件輸出。3.從步驟2來的CSV文件輸入數據庫應用程序(MySQL版本4. I. 12,用于Macintosh OS-X 操作系統)。4.用MySQL,從數據集中除去以字母“_x_at”和“_s_at”結束的探針組標識符。按照Affymetrix,具有這些擴展名的探針組不作圖到唯一的基因上(也就是說,一個以上基因的轉錄物可和一個探針組雜交)。在移去這些探針組后,數據以CSV文件形式輸出。5.從步驟3來的文件在Microsoft Excel中打開,以鑒別該數據集中同樣基因的多次出現。當確定兩個(或兩個以上)探針組被確定代表同樣的基因時,保留具有最大“信號強度分數”(見步驟2)的探針組,并且從此數據集中刪除其它的探針組。在這一階段,每個探針組僅代表單一一個轉錄物,因此之后術語“探針組”與術語“基因”可以互換。6.在該數據文件中創建新的一列,以包括有關一個特定基因的表達如何受食物處理影響的信息。用來自步驟I所述的t檢驗的P值,將基因分揀入以下類型之一(這個信息在此新的列中記錄);注意,下面所提到的“統計學顯著”是指目的?值< (小于或等于)0· 01 a. “ SelMeth特異的”:此基因的表達僅在SM對SD的比較中有統計學顯著的改變(也就是說,該基因的表達在SS對SD或SP對SD的比較中沒有統計學顯著差異)。b. “SodSel”特異的”:此基因的表達僅在SS對SD的比較中有統計學顯著改變。c. “SelPlex特異的”:此基因的表達僅在SP對SD的比較中有統計學顯著改變。
d. “ SelMeth-SodSel ”:此基因的表達僅在SM對SD和SS對SD的比較中有統計學
顯著改變。e. “SelMeth-SelPlex” 此基因的表達僅在SM對SD和SP對SD的比較中有統計
學顯著改變。f. “SodSel-SelPlex”:此基因的表達僅在SS對SD和SP對SD的比較中有統計學
顯著改變。 g. “不受影響的”:相對于SD飼料而言,此基因的表達不受SM,SS或SP飼料的顯
著影響。h. “受所有的影響”:相對于SD組而言,SM,SS和SP組中此基因的表達顯著不同。7.此數據集被分成兩個子集,一個包含“充分表征的基因”(基本上,那些按照Affymetrix的探針組注釋信息有唯一的基因名稱和基因符號的轉錄物)和“未表征的轉錄物”(在這個數據集中所有剩余的探針組,包括已表達序列標簽,cDNA序列等等)。8.在“充分表征的基因”的數據子集中的每一個基因然后用“G0生物過程”欄中Affymetrix提供的注釋信息賦予“基因功能”。在這多種多樣的基因本體論(gene ontology, GO)信息被提供的情況下,使用國立生物技術信息中心(NCBI)數據庫(Entrez-Gene, PubMed,等)的信息產生該基因的功能的“一致意見"(consensus opinion)。實施例2食物硒改變小鼠腸中基因表達在小鼠腸和腦(如,大腦皮層)中,檢測了食物硒(如,來自于各種各樣的來源,如SeM, Sel-sod和Sel-Plex)改變生理學(如,生理學穩態)和各種蛋白質功能組及各種蛋白質途徑的表達模式(如,蛋白或基因的表達模式)的能力。因此,本發明的一個目的是確定本發明的組合物和方法是否能改變各種基因的表達水平(如,mRNA水平)。所分析的一組基因是典型地與硒有聯系的基因。如上所述,在添加和不添加食物硒的小鼠之間,或在飼喂不同來源的硒的小鼠之間,分析基因表達水平(見例如下面的表I)。在接受缺硒飼料、含有硒代蛋氨酸(Se-meth,或SeM)的飼料、含有亞硒酸鈉(Sod-sel,或SS)的飼料、或含有Sel-Plex(Sel-Plex,或SP)的飼料的小鼠中未觀察到體重的顯著差異(見圖I)。硒因其在抗氧化系統中的作用而聞名,這主要是因為硒(作為硒代半胱氨酸)是谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的重要成分。谷胱甘肽過氧化物酶是一類代謝過氧化氫和脂質過氧化物或使之脫毒的酶。因此,這些酶具有保護細胞以對抗活性氧種類(ROS)(作為需氧細胞代謝副產物產生)引起的損害的功能。(見例如,Arthur,Cell. Mol. Life Sci. 57,1825(2000))。因此,測定與沒有接受硒補充的受試者(如,硒缺乏的受試者)相比,GSH-Px的表達水平是否會在接受硒補充(如,食物硒補充)的受試者中改變。用本發明組合物和方法,證明與硒缺乏的受試者相比,接受硒補充(如,接受Se-meth, Sod-sel和Sel-Plex)的受試者的GSH-Px基因表達有顯著倍數的變化(FC)。兩個GSH-Px基因的表達水平的倍數變化在表I中描述,如下表I
權利要求
1.包含干燥的、不能生活的富硒酵母的組合物在制備藥物中的用途,其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒,且其中所述的藥物被配制以在使選自Lhx8和TGF3 -2的基因的表達在受試者中升高的條件下施用于所述受試者,以治療選自肌萎縮性側索硬化、帕金森病、亨廷頓病、多發性硬化、脊髓小腦共濟失調、Friedreich共濟失調癥和強直性肌營養不良的神經變性疾病。
2.權利要求I的用途,LhxS和TGF¢-2表達的增加促進所述受試者的小腦中的神經元的發育和/或維持。
3.權利要求I的用途,LhxS和TGF¢-2表達的增加促進所述受試者的小腦中的神經元增殖。
4.權利要求1-3中任一項的用途,其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒的組合物包含一種或多種其它形式的硒。
5.權利要求4的用途,其中所述的一種或多種其它形式的硒包括亞硒酸鈉。
6.權利要求1-5中任一項的用途,其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒的組合物與抗氧化劑聯合施用。
7.權利要求7的用途,其中所述抗氧化劑選自烷化二苯胺類、N-烷化苯二胺類、苯基-a -萘基胺、烷化的苯基-a -萘基胺、二甲基喹啉類、三甲基二氫喹啉類、受阻酚類(hindered phenolics)、燒化氫醌類、輕化二苯基硫醚類、次燒基雙酹類、硫代丙酸酯/鹽、二硫代氨基甲酸金屬鹽、1,3,4_ 二巰基噻二唑、油溶性銅化合物、NAUGALUBE 438、NAUGALUBE 438L、NAUGALUBE 640、NAUGALUBE 635、NAUGALUBE 680、NAUGALUBE AMS、NAUGALUBE APAN、Naugard PANA、NAUGALUBE TMQ、NAUGALUBE 531、NAUGALUBE 431、NAUGALUBE BHT、NAUGALUBE 403、NAUGALUBE 420、抗壞血酸、生育酚類、a -生育酚、巰基化合物、焦亞硫酸鈉、N-乙酰基-半胱氨酸、硫辛酸、二氫硫辛酸、白藜蘆醇、乳鐵蛋白、抗壞血酸、棕櫚酸抗壞血酸酯、抗壞血酸多肽、丁化羥基甲苯、視黃醛衍生物、視黃醇、棕櫚酸視黃酯、生育三烯酚類、泛醌、類黃酮、異黃酮類化合物、染料木黃酮、diadzein、葡萄籽、綠茶、松樹皮、蜂膠、IRGANOX、抗原P(Antigene P)、SUMILIZER GA-80、^胡蘿卜素、番茄紅素、維生素C、維生素E和維生素A。
8.權利要求1-5中任一項的用途,其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒的組合物被配制以作為預防性治療來預防除阿爾茨海默氏病之外的神經變性疾病的病征和癥狀而施用至所述受試者。
9.權利要求I的用途,其中選自補體基因、組織蛋白酶基因和Prohibitin基因的表達降低。
10.權利要求9的用途,其中所述補體基因選自Clq,Clqa , Clq^ , Clq Y和Clqr。
11.權利要求9的用途,其中所述組織蛋白酶基因選自組織蛋白酶B,組織蛋白酶D,組織蛋白酶Z,和組織蛋白O。
12.權利要求9的用途,其中降低prohibitin基因表達與線粒體應激的降低相關。
13.權利要求1-12中任一項的用途,其中給所述受試者施用所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒的組合物以每天提供給所述受試者200 u g的硒。
14.權利要求1-12中任一項的方法,其中給所述受試者施用所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的總硒含量包含2%或更少的無機硒的組合物以每天提供給所述受試者25到400 u g的硒。全文摘要
本發明涉及改變細胞功能的方法和組合物。特別地,本發明提供了含硒(如,Sel-Plex)組合物及其使用方法(如,作為治療性和/或預防性療法用于神經變性疾病)。此外,本發明證實了特定形式的硒(如,Sel-Plex)能改變與疾病和/或衰老有關的基因的表達,而其它形式的硒(如,硒代蛋氨酸)則不能。
文檔編號A61P25/16GK102764279SQ201210286669
公開日2012年11月7日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月14日
發明者R·鮑爾, T·P·萊昂斯 申請人:全面技術公司