用于治疗骨病症的klotho分泌型剪接变体-k8凯发

本发明涉及医学领域，特别是涉及预防和/或治疗骨病症的医学方法。本发明的化合物特别可用于治疗与年龄相关的骨病症。

背景技术：

1、由于现代社会老年人口比例不断增加，衰老标志和逆转方法的研究是非常活跃的研究领域。衰老被理解为一种逐渐退化的过程，成年后由于诸如表观遗传变化、线粒体功能、细胞间通讯和代谢途径等关键细胞成分的失调而导致组织功能障碍。这些改变是由于氧化应激和炎症、饮食和其他环境因素造成的，这些因素会产生累积性损害并增加死亡的可能性。

2、组织退化是与衰老相关的主要特征之一。骨骼组织在此期间特别发生变化，其特征是骨矿物质密度(bmd)逐渐丧失，以及骨成分的形状和结构发生变化。特别是，年龄已被证明会触发骨几何重塑，由于皮质内骨吸收和骨膜骨并置而导致髓质空间和皮质周界扩张。这种骨皮质扩张已在骨质疏松症症研究的人类和动物模型的长骨中得到描述，并被解释为在骨丢失症、小梁连接改变和低蛋白质摄入情况下增加骨强度的补偿机制。所有这些与年龄相关的骨骼组织变化都会导致骨质量下降，包括骨强度和灵活性下降，从而导致骨折发生率增加。

3、用于治疗与年龄相关的骨退行性变的主要药物之一是雌激素。然而，关于雌激素是否具有任何有益的长期作用存在一些争议。此外，雌激素可能具有增加各种类型肿瘤患病率的风险，如乳腺癌和子宫内膜癌。降钙素、具有维生素k的骨钙素或具有或不具有维生素d的高剂量膳食钙也被建议用于预防绝经后妇女的骨丢失症。然而，高剂量的钙通常会产生不良的胃肠道副作用，因此必须持续监测血清和尿钙水平。目前治疗骨质疏松症症的其他方法包括双磷酸盐、甲状旁腺激素、钙溶解剂、拟钙剂、他汀类药物、合成代谢类固醇、镧盐和锶盐以及氟化钠。然而，此类疗法常常与不期望的副作用相关。

4、klotho蛋白因其多效性抗衰老保护作用并参与驱动与年龄相关的慢性疾病(如肾病、组织功能障碍、神经退行性疾病和癌症等)的途径而被认为是治疗各种与年龄相关的病症的目标候选者。

5、klotho基因主要在肾脏和大脑脉络丛中表达，并提供两个主要转录本。全长mrna转录135kda的称为m-kl的单次跨膜蛋白，其由两个胞外结构域(kl1和kl2，分别为72kda和60kda)组成。细胞外结构域可以通过蛋白酶介导的脱落从膜上释放，产生可溶性、循环加工的klotho(p-kl，130kda)，其有时简称为可溶性klotho。替代的mrna剪接显示出过早的终止密码子，并生成仅包含kl1结构域和c末端额外15个氨基酸的分泌蛋白(s-kl，70kda)。必须指出的是，虽然现有技术中有时使用相似的缩写(s-kl)来命名可溶性klotho(其是跨膜klotho的加工版本)和分泌型klotho(其是剪接变体)，但这两种变体存在不同的结构。在本技术中，缩写s-kl仅用于指分泌型klotho。

6、先前在klotho缺失小鼠(即缺乏整个klotho基因座的小鼠)中进行的研究报告了klotho在维持骨结构方面的积极作用(maruyama,n.,等,"bone micro-fragility causedby the mimetic aging processes in alpha-klotho deficient mice:in situnanoindentation assessment of dilatational bands",biomaterials,2015.第47卷,第62-71页)以及正常和疾病条件下的组成保护，直接通过fgf23信号传导，和间接通过调节离子转运蛋白的功能和减少细胞损伤。相反，低kl水平会产生骨质疏松症表型，其特征在于血离子失调、骨转换率低和抗骨折力降低(kawaguchi,h.,等,"independent impairment ofosteoblast and osteoclast differentiation in klotho mouse exhibiting low-turnover osteopenia"j clin invest,1999,第104(3)卷,第229-37页；suzuki,h.,等,"histological and elemental analyses of impaired bone mineralization inklotho-deficient mice"j anat,2008.第212(3)卷,第275-85页)。

7、然而，现有技术中使用的基因改造小鼠模型不允许区分不同klotho亚型的相对效果，最重要的是，它们从动物出生时就改变了klotho水平，这可能会引起补偿效应的出现，使得难以就基于klotho的治疗对成年小鼠的可能效用得出结论。

8、此外，最近有报道称，外源性klotho给药会导致成年小鼠的低骨矿化，这阻碍了其在治疗任何骨病症中的应用(minamizaki t.等,"soluble klotho causeshypomineralization in klotho-deficient mice"j endocrinol.,2018,第237(3)卷,第285-300页)。

9、因此，尽管迄今为止做出了努力，但仍然需要有效且安全的骨病症、特别是与年龄相关的骨病症的治疗。

技术实现思路

1、本发明人基于klotho的特定剪接变体的施用开发了用于预防和/或治疗骨病症的新疗法。

2、如以下实施例所示，本发明人发现，在衰老加速倾向小鼠模型中施用klotho分泌型剪接变体(s-kl)使得骨参数恢复至健康小鼠的值(参见表1)。

3、鉴于现有技术，本文报道的s-kl的作用是非常出乎意料的，因为之前已表明加工过的klotho(p-kl，有时也称为可溶性klotho或s-kl)的外源添加会导致动物的骨毒性(minamizaki t.等，同上)。然而，本发明人惊奇地发现，与p-kl相比，分泌型klotho(s-kl-70kda，不要与可溶性klotho-130kda混淆)不会引起骨毒性(参见图1、2和3)。甚至更重要的是，s-kl改善了幼年动物和加速衰老小鼠的多个骨参数，其中某些甚至超过了对照小鼠中观察到的值(参见图3和表1)。

4、因此，本文提供的结果揭示了s-kl不显示主要klotho变体在骨中的毒副作用，并且其甚至可用于治疗骨病症。

5、因此，在第一方面中，本发明提供了由序列seq id no:1组成的多肽，或其由与seqid no:1具有至少85％同一性的序列组成的变体，用于预防和/或治疗骨病症。

6、在第二方面中，本发明提供了编码如第一方面所限定的多肽或其变体的核酸序列，其用于预防和/或治疗骨病症。

7、在第三方面中，本发明提供了包含如第二方面所限定的核酸序列的基因构建体，其可操作地连接至表达启动子，其用于预防和/或治疗骨病症。

8、在第四方面中，本发明提供了包含如第三方面所限定的基因构建体的表达载体，其用于预防和/或治疗骨病症。

9、在第五方面中，本发明提供了用第二方面中限定的核酸序列、第三方面中限定的基因构建体或第四方面中限定的表达载体转化或转染的宿主细胞，其用于预防和/或治疗骨病症。