背景技術(shù):
1、脫發(fā)(hair?loss)或禿發(fā)(alopecia)影響一大部分普通人群。例如,雄激素源性禿發(fā)(激素引起的尋常禿頂)影響多達(dá)50%的女性和80%的男性,并且斑禿(自身免疫性形式的脫發(fā))影響2%的一般人群(alessandrini等人,2021)。禿發(fā)對(duì)受影響的個(gè)體造成嚴(yán)重的心理社會(huì)困擾。雖然亟需用于禿發(fā)的藥物治療,并且每年在全世界產(chǎn)生數(shù)十億美元,但美國(guó)食品與藥品管理局(fda)批準(zhǔn)的治療選擇僅限于口服非那雄胺、局部米諾地爾和局部皮質(zhì)類固醇(cardoso等人,2021)。但所有這些治療具有有限功效,或者具有高不良副作用風(fēng)險(xiǎn)。例如,米諾地爾洗劑的局部施加具有效率有限的缺點(diǎn),并且許多患者的依從性較差,因?yàn)楸仨毭刻靸纱问┘铀幬锊⒊掷m(xù)服藥來保持其效果。不良反應(yīng)是口服非那雄胺和皮質(zhì)類固醇的主要問題,分別包括非那雄胺后綜合征和免疫抑制。因此,開發(fā)脫發(fā)的新型治療備受追捧并且具有巨大的商業(yè)利益。
2、了解毛發(fā)生長(zhǎng)周期對(duì)開發(fā)新的脫發(fā)治療策略提供了新的見解。毛囊(hf)是皮膚中的復(fù)雜微型器官,其在重復(fù)的毛發(fā)周期內(nèi)維持周期性毛發(fā)再生,所述毛發(fā)周期由活躍生長(zhǎng)(生長(zhǎng)期)、退化(退化期)和靜止(休止期)的連續(xù)階段組成。毛發(fā)生長(zhǎng)階段由毛囊干細(xì)胞(hfsc)提供能量,其通過與其局部環(huán)境或‘微環(huán)境(niche)’的相互作用來維持和調(diào)控。真皮乳頭細(xì)胞(dp)是包埋在hf底部的毛球中的特殊成纖維細(xì)胞,構(gòu)成關(guān)鍵的hfsc微環(huán)境。來自dp的信號(hào)傳導(dǎo)是胚胎發(fā)生期間的毛發(fā)發(fā)育和成人中的周期性毛發(fā)生長(zhǎng)所必需的。dp功能障礙可破壞人毛發(fā)生長(zhǎng),導(dǎo)致諸如雄激素性禿發(fā)的脫發(fā)疾患(chen等人,2020)。鑒于dp在毛發(fā)生長(zhǎng)中的迫切必要性及其用于治療毛發(fā)疾患的巨大轉(zhuǎn)變潛力,對(duì)dp的分子生物學(xué)的更好了解可導(dǎo)致用于毛發(fā)生長(zhǎng)刺激的新分子靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)。
3、仍然需要用于刺激毛發(fā)生長(zhǎng)的新材料和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本文所述的方法提供了蛋白質(zhì)和肽,以及組合物、核酸分子和用于遞送它們的方法,以刺激毛發(fā)生長(zhǎng)。這些材料和方法可用于治療禿發(fā)、刺激和加速移植后毛發(fā)再生以及誘導(dǎo)人毛發(fā)生長(zhǎng)。下文實(shí)施例1中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)表明,即使在老年(20月齡)小鼠中,scube3也能顯著誘導(dǎo)新毛發(fā)生長(zhǎng)。此外,人類數(shù)據(jù)顯示,人頭皮毛囊中的scube3在與小鼠真皮乳頭成纖維細(xì)胞相同的細(xì)胞類型中表達(dá),因此在保守的表達(dá)位置中表達(dá)。此外,在人-小鼠異種移植模型中,scube3誘導(dǎo)人毛發(fā)生長(zhǎng)。
2、本文描述了一種組合物,所述組合物包含含有信號(hào)肽、cub結(jié)構(gòu)域和egf樣結(jié)構(gòu)域(scube)的蛋白;其c末端肽(scube-c);合成scube肽(scube-pp);或編碼scube、scube-c或scube-pp的核酸序列;以及任選的藥學(xué)上可接受的賦形劑。在一些實(shí)施方案中,scube蛋白是scube3蛋白(seq?id?no:1);其c末端肽(scube3-c;seq?id?no:2);合成scube3肽(scube3-pp)。在一些實(shí)施方案中,組合物包含編碼scube3、scube3-c或scube3-pp的核酸序列。在一些實(shí)施方案中,核酸序列還包含與scube蛋白或肽編碼序列可操作連接的啟動(dòng)子和/或其它調(diào)控元件。scube蛋白的其它實(shí)例包括scube1(蛋白質(zhì)登錄號(hào):q8iwy4;seq?idno:3)和scube2(蛋白質(zhì)登錄號(hào):q9nq36;seq?id?no:5)??紤]使用scube1、scube2和/或scube3蛋白或肽(例如,scube1-c(seq?id?no:4)、scube1-pp、scube2-c(seq?id?no:6)、scube2-pp),任選地組合使用。
3、在一些實(shí)施方案中,scube3-c包含3個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域和一個(gè)cub結(jié)構(gòu)域(補(bǔ)體蛋白c1r/c1s、uegf和bmp1)。在一些實(shí)施方案中,scube3-c肽是通過用蛋白酶對(duì)scube3進(jìn)行蛋白水解裂解而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,蛋白酶是一種或多種基質(zhì)金屬蛋白酶(mmp)酶。在一些實(shí)施方案中,mmp酶是合成的。在一些實(shí)施方案中,組合物還包含mmp酶。在一些實(shí)施方案中,mmp酶選自mmp2和mmp9。在一些實(shí)施方案中,scube3-pp包含3個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域和cub結(jié)構(gòu)域、cub結(jié)構(gòu)域和一個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域;或cub結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域。
4、在一些實(shí)施方案中,3個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域具有氨基酸序列:gtkcvscpqgtyyhgqte?qcvpcpagtf?qeregqlscd?lcpgsdahgp?lgatnv?ttca?gqcppgqhsv?dgfkpcqpcprgtyqpeagr?tlcfpcgggl?ttkhegaisf?qdcdtkvqcs?pghyyntsih?rcircamgsy?qpdfrqnfcsrcpgntstdf?dgs?tsvaqck?nrq(seq?id?no:7)。在一些實(shí)施方案中,cub結(jié)構(gòu)域具有氨基酸序列:cggelge?ftgyiespny?pgnypagvec?iwninpppkr?kilivv?peif?lpsedecgdvlvmrknssps?sittyetcqt?yerpiaftar?srklwinfkt?seansargfq?ipyvtydedy?eqlvedivrdgrlyasenhq?eilkdkklik?aff?evlahpq?nyfkytekhk?emlpksfikl?lrskvssflr?pyk(seq?idno:2)。
5、還描述了一種促進(jìn)受試者的毛發(fā)生長(zhǎng)的方法。另外提供了一種治療受試者的禿發(fā)的方法。在一些實(shí)施方案中,這些方法包括如本文所述的scube組合物的皮內(nèi)顯微注射。在一些實(shí)施方案中,這些方法包括如本文所述的scube組合物的局部皮膚施用。在一些實(shí)施方案中,在皮膚滲透性增加之后提供局部皮膚施用。在一些實(shí)施方案中,皮膚滲透性的增加通過微針(micro-needling)發(fā)生。
6、在一些實(shí)施方案中,受試者是哺乳動(dòng)物受試者。在一些實(shí)施方案中,受試者是人。在一些實(shí)施方案中,受試者患有禿發(fā)。在一些實(shí)施方案中,禿發(fā)是雄激素源性禿發(fā)、女性型脫發(fā)、斑禿、牽引性禿發(fā)、全禿、瘢痕性禿發(fā)和/或普禿。在一些實(shí)施方案中,所述方法產(chǎn)生新的毛囊,加速毛發(fā)移植、化療后的毛發(fā)再生,并且/或者增加現(xiàn)有毛囊的大小。
1.一種組合物,所述組合物包含含有信號(hào)肽、cub結(jié)構(gòu)域和egf樣結(jié)構(gòu)域的3型(scube3)蛋白;其c末端肽(scube3-c);合成scube3肽(scube3-pp);或編碼scube3、scube3-c或scube3-pp的核酸序列;以及任選的藥學(xué)上可接受的賦形劑。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述scube3-c包含3個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域和一個(gè)cub結(jié)構(gòu)域(補(bǔ)體蛋白c1r/c1s、uegf和bmp1)。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述scube3-c肽是通過用蛋白酶對(duì)scube3進(jìn)行蛋白水解裂解而產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求3所述的組合物,其中所述蛋白酶是一種或多種基質(zhì)金屬蛋白酶(mmp)酶。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物,所述組合物還包含mmp酶。
6.如權(quán)利要求4或5所述的組合物,其中所述mmp酶選自mmp2和mmp9。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述scube3-pp包含:
8.如權(quán)利要求7所述的組合物,其中(a)的所述3個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域具有氨基酸序列:gtkcvscp?qgtyyhgqte?qcvpcpagtf?qeregqlscd?lcpgsdahgp?lgatnvttcagqcppgqhsv?dgfkpcqpcp?rgtyqpeagr?tlcfpcgggl?ttkhegaisf?qdcdtkvqcs?pghyyntsihrcircamgsy?qpdfrqnfcs?rcpgntstdf?dgstsvaqck?nrq(seq?id?no:7)。
9.如權(quán)利要求7所述的組合物,其中所述cub結(jié)構(gòu)域具有氨基酸序列:cggelgeftgyiespny?pgnypagvec?iwninpppkr?kilivvpeif?lpsedecgdv?lvmrknssps?sittyetcqtyerpiaftar?srklwinfkt?seansargfq?ipyvtydedy?eqlvedivrd?grlyasenhq?eilkdkklikaffevlahpq?nyfkytekhk?emlpksfikl?lrskvssflr?pyk(seq?id?no:2)。
10.一種促進(jìn)受試者的毛發(fā)生長(zhǎng)的方法,所述方法包括皮內(nèi)顯微注射權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的組合物。
11.一種促進(jìn)受試者的毛發(fā)生長(zhǎng)的方法,所述方法包括局部皮膚施用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的組合物。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中在皮膚滲透性增加之后提供所述局部皮膚施用。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中所述皮膚滲透性的增加通過微針發(fā)生。
14.如權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述受試者是哺乳動(dòng)物受試者。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中所述受試者是人。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述受試者患有禿發(fā)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述禿發(fā)是雄激素源性禿發(fā)、女性型脫發(fā)、斑禿、牽引性禿發(fā)、全禿、瘢痕性禿發(fā)和/或普禿。
18.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述方法產(chǎn)生新的毛囊,加速毛發(fā)移植、化療后的毛發(fā)再生,和/或增加現(xiàn)有毛囊的大小。
19.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物或方法,其中所述scube3-pp經(jīng)化學(xué)修飾。