專利名稱：抗hiv治療期間使用的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及治療HIV感染患者的抗HIV組合物和方法。本發(fā)明例如在對某些抗HIV治療所引起的副作用的治療方面非常有效，所述副作用例如為可由蛋白酶抑制劑或逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑引起的過早衰老和脂肪營養(yǎng)不良。在下文的描述中，圓括中的標(biāo)記(X)參見實施例結(jié)尾處的參考文獻(xiàn)列表。圓括號中帶有作者名和日期的標(biāo)記也參見該參考文獻(xiàn)列表。
背景技術(shù)：
真核細(xì)胞的細(xì)胞核為多孔的雙層膜(即，核被膜)所限定，核被膜控制著核區(qū)與胞質(zhì)區(qū)這兩個區(qū)之間的分子交換。該被膜部分地隔離了細(xì)胞核的內(nèi)容物，即遺傳物質(zhì)和核基因組發(fā)揮作用所需的所有酶系統(tǒng)。核被膜由兩層同心膜構(gòu)成，所述兩層同心膜即與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連續(xù)的外膜和內(nèi)膜。后者的內(nèi)表面上相連有稱作核纖層的致密的原纖維網(wǎng)。其為主要由核纖層蛋白的聚合物和相關(guān)蛋白構(gòu)成的蛋白網(wǎng)絡(luò)。在脊椎動物中，區(qū)分有兩個亞類的核纖層蛋白A型核纖層蛋白(核纖層蛋白A和C)和B型(核纖層蛋白B1、B2和B3)核纖層蛋白，它們?nèi)颗c核纖層的發(fā)生有夫。后者通過與附著于核被膜的內(nèi)膜的其它蛋白締合而保持在適當(dāng)位置(見Gruenbaum等，2005 (19))。核纖層蛋白是屬于中間絲家族(V型)的絲狀蛋白，其全部具有共同結(jié)構(gòu)短球狀N端(首)片段與另ー球狀C端(尾)片段通過以多個a螺旋(桿域)組織的長中心域分隔開。球狀尾特別含有能在合成之后指向細(xì)胞核的核定位信號(NLS)。中心域能使兩個平行的核纖層蛋白分子通過ニ聚體的“首尾”締合而以絲的形式締合和組織。此結(jié)構(gòu)賦予了它們非常高的力學(xué)性能。只有核纖層蛋白A和核纖層蛋白B在前體合成后進(jìn)行熟化(見Gruenbaum等，2000(20))。核纖層蛋白C直接以其成熟的形式合成。
核纖層蛋白A和核纖層蛋白B的前體通過特征性CaaX基序結(jié)尾(C為半胱氨酸，a為具有不帶電荷的脂肪鏈的氨基酸，并且X為任何氨基酸，此情形下為甲硫氨酸；見Levy& Cau 2003(29))。C端CaaX基序能夠通過法尼基轉(zhuǎn)移酶而發(fā)生脂肪酸的附著(通常為C15脂肪酸，法尼基)。此異戊ニ烯化(法尼基基序源于稱作異戊ニ烯的C5類脂肪族單元)使得前核纖層蛋白(prelamin)在胞質(zhì)溶膠中合成后能夠插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜中。它們受到自身插入在網(wǎng)的被膜中且活性位點在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的內(nèi)切蛋白酶的作用。前核纖層蛋白A的特異性內(nèi)切蛋白酶是Facel (或ZMPSTE24，鋅金屬蛋白酶，ー種STE24酵母同系物)，而Face2 (或Reel，ras轉(zhuǎn)化酶)對于前核纖層蛋白B是特異性的。這些酶催化半胱氨酸與下ー個(脂肪族)氨基酸之間的肽鍵的水解，使前核纖層蛋白縮短3個氨基酸。法尼基化半胱氨酸的羧基端然后為異戊ニ烯半胱氨酸羧甲基轉(zhuǎn)移酶(ICMT)所識別，后者通過酯化而于其上連接甲基。

只有前核纖層蛋白A的熟化通過由Facel進(jìn)行的第二內(nèi)切蛋白酶(endoproteolytic)裂解來繼續(xù)進(jìn)行，該裂解釋放15個氨基酸的法尼基肽和成熟的核纖層蛋白A。這ー不再包含脂肪酸的核纖層蛋白A變?yōu)榭扇苄?、因其核定位信號而輸入到?xì)胞核中，并被定位在核纖層自身和核區(qū)的其余部分中，構(gòu)成真正的核骨架(Gruenbaum等，2005 (19))。另ー方面，成熟的核纖層蛋白B在其C末端仍具有其法尼基化和甲基酯化的半胱氨酸。因此，其仍然插在網(wǎng)的被膜中，因而插在核被膜的核質(zhì)面中，由此其專門位于在其錨定的核被膜的內(nèi)膜的下方的核纖層中?！爱愇欹讼┗痹诒菊f明書中是指在半胱氨酸的硫醇基上連接具有15個碳原子的法尼基鏈(法尼基化)或具有20個碳原子的香葉基-香葉基鏈(香葉基-香葉基化)(Reid等，2004 (39))，或者任何其它異戊ニ烯衍生物。由可識別C端共有序列(Caax)的法尼基轉(zhuǎn)移酶(FTase)催化的法尼基化優(yōu)選將法尼基連接在該基序的半胱氨酸殘基上。香葉基-香葉基化是通過香葉基-香葉基轉(zhuǎn)移酶(GGTase)將香葉基-香葉基連接在該基序的半胱氨酸殘基上。這些脂肪酸通過生物合成來產(chǎn)生，細(xì)胞利用基于羥甲基戊ニ酰輔酶A的所述生物合成而專門生成膽固醇、類固醇、血紅蛋白的血紅素和泛醌(Hampton等，1996(20))。異戊ニ烯化蛋白家族在人類基因組中包含約300個成員，其中大部分可以通過C端基序CaaX來識別(Reid等，2004(39))。特別是，Ras、Rho和Rab家族的蛋白(Leung等，2006 (28))、某些確保輸入線粒體的功能的蛋白(HDJ2)和某些有絲分裂蛋白(CENPE、CENPF)被異戊ニ烯化(ffinter-Vann & Casey 2005(51))。通常，如果在Caax基序中，則X為絲氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、丙氨酸或谷氨酸，優(yōu)選接枝的類異戊ニ烯為法尼基。如果X為亮氨酸，則CaaL基序的識別優(yōu)選由GGTase完成，GGTase將催化香葉基-香葉基的轉(zhuǎn)移(Basso等，2006 (I))?？赡芷渌苌援愇欹讼┑幕鶊F也可以與此半胱氨酸連接，只是文獻(xiàn)中未有描述。在人體中，存在三種核纖層蛋白基因。位于lq21. 2-q21. 3處的LMNA基因(Wyder等，1996 (52))通過選擇性剪接而產(chǎn)生核纖層蛋白A和C。LMNA基因由12個外顯子構(gòu)成。外顯子I的開頭編碼核纖層蛋白A和C共同的球狀N末端；外顯子I的末端至外顯子7的開頭編碼中心螺旋部分；最后，其它外顯子編碼球狀C末端(Levy & Cau2003 (29))。
實際上，該基因編碼4種不同剪接的產(chǎn)物，其中2種主要產(chǎn)物是核纖層蛋白C和前核纖層蛋白A(Lin & Worman 1993 (31))。核纖層蛋白A和C的差異化生成利用在前信使的外顯子10處的選擇性剪接位點來完成，因而核纖層蛋白C由外顯子I 10編碼，并且核纖層蛋白A由外顯子I 9、外顯子10的前90個堿基對以及外顯子11和12 (核纖層蛋白A特異性的)編碼。 因此，前核纖層蛋白A和核纖層蛋白C肽在前566個氨基酸處相同，而核纖層蛋白C和前核纖層蛋白A的C末端則分別含有6個和98個特異性氨基酸。B型核纖層蛋白包括三種不同蛋白(Shelto等，1981 (43)):核纖層蛋白B1、B2 (兩種表示得最好的異構(gòu)體)和B3。LMNBl基因位于5q23. 3_q31. 1，并包含編碼核纖層蛋白BI的11個外顯子(Lin & Worman 1995(30))。LMNB2基因 位于19pl3. 3，并通過選擇性剪接機制編碼核纖層蛋白B2和B3 (Biamonti等，1992 (2))。核纖層蛋白B從發(fā)育的開始階段起就在所有細(xì)胞中均有組成性表達(dá)，而A型核纖層蛋白通常不存在于胚胎干細(xì)胞中(Stewart等，1987 (45))，但在所有分化的體細(xì)胞中均有表達(dá)。其表達(dá)根據(jù)組織和生命過程而受到調(diào)控(Duque等，2006 (9))?？雌饋砥浔磉_(dá)并非不可或缺，因為核纖層蛋白A的表達(dá)被特異性阻斷但仍能表達(dá)核纖層蛋白C和其它核纖層蛋白的小鼠不具有外顯的表型(Fong等,2006 (14))。核纖層蛋白與功能繁多的大量蛋白伙伴(protein partners)相互作用；它們因此參與多種核過程，包括DNA復(fù)制和修復(fù)、轉(zhuǎn)錄和剪接的控制和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的組織(見Shumaker 等，2003 (44), Zastrow 等，2004 (54), Hutchison 等，2004 (26), Gruenbaum 等，2005(19))。核纖層的結(jié)構(gòu)的改變是多種人類遺傳病理的原因。它們由編碼核纖層蛋白或者核纖層的其它蛋白的基因的突變引起。這些病理已經(jīng)被統(tǒng)ー歸納在專業(yè)術(shù)語“核纖層病”之下(Broers等,2006 (5) ,Mattout等,2006 (33))。近來，負(fù)責(zé)核纖層蛋白(特別是Facel)熟化的酶的基因的突變已經(jīng)得到確認(rèn)，這使其病理也屬于術(shù)語“核纖層病”之列(Navairo等，2004 (36)和 2005(35))。目前，與LMNBl或2等基因的突變相關(guān)的人類的唯一病理為因LMNBl基因的完全重復(fù)所導(dǎo)致的腦白質(zhì)病變(Padiath等，2006 (37))。對于是否包含在巴-西ニ氏綜合征患者的LMNB2中發(fā)現(xiàn)的序列變化仍然存疑(Hegele等，2006 (22))。但是，通過體外RNAi (RNA-干擾)實驗和鼠模型(Vergnes等，2004 (50))已經(jīng)證明，B型核纖層蛋白是細(xì)胞發(fā)育和完整性所必需的。實際上，核纖層蛋白BI缺陷將導(dǎo)致小鼠的圍產(chǎn)期致死。此外，同樣的LMNBl缺陷小鼠的胚胎成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核顯示了核形態(tài)的顯著變化，這與在LMNA基因突變的患者中所觀察到的情形相似。此外，近來顯示，核纖層蛋白B對于有絲分裂過程中分裂紡錘體(division spindle)的形成是必不可少的,這傾向于證明，它們在細(xì)胞周期的整個過程中具有動態(tài)的、多方面的作用，并且其作用不限于維持細(xì)胞核結(jié)構(gòu)(Tsai等，2006 (48))。關(guān)于這最后ー種作用，最近的文章證實了核纖層蛋白B的結(jié)構(gòu)性功能人工剝除核纖層蛋白BI的細(xì)胞具有在細(xì)胞中“漂浮的”細(xì)胞核，該核可旋轉(zhuǎn)(Liu等，2007 (45))。核纖層蛋白BI和B2這兩種核纖層蛋白之間存在的功能冗余無疑也是它們的重要性的直接反映，其發(fā)揮了較強的選擇壓力，并且屏蔽了相應(yīng)基因的序列中任何潛在突變的效應(yīng)。因LMNA基因突變而引起的核纖層蛋白A/C的功能變化是至少15種疾病的病因，這些疾病包括臨床范圍中的多種病理，從單獨影響單ー組織的溫和形式至圍產(chǎn)期可致命的全身形式。LMNA基因的許多突變顯著修改了核被膜中蛋白的組裝并擾亂了其功能。在各種組織的細(xì)胞中，細(xì)胞核的形態(tài)發(fā)生改變它們通常具有將遺傳物質(zhì)擠出至細(xì)胞質(zhì)中的隆起(Goldman 等，2004 (18))。這些隆起的邊緣不存在通常與核被膜相關(guān)的蛋白、核纖層蛋白B、某些核孔蛋白和LAP2蛋白。這些形態(tài)異常之后是功能變化，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在術(shù)語“核纖層病”下所包括的所有病理中，本發(fā)明只關(guān)注與異戊ニ烯化蛋白形式的·異常積聚相關(guān)的那些病理。這主要包括郝-吉綜合征(Hutchinson-Gilford syndrome)或早衰綜合征(DeSandre-Giovannoli 等，2003 (7), (Eriksson 等，2003 (11))和限制性皮病(Navarro 等，2004(36))。在這2種綜合征中，生理病理學(xué)原因在于患者細(xì)胞中不成熟的法尼基化前核纖層蛋白的積聚和存留。在誕生期前后可致死的限制性皮病的特征臨床癥狀幾乎總是由限制子宮內(nèi)運動的皮膚缺乏所引起的。該病理極為罕見。皮膚僵硬且緊繃并在某些位置塌陷，例如可在腋窩或頸部導(dǎo)致撕裂。睫毛、眉毛和皮膚絨毛不存在或非常稀疏。通常存在羊水過多，并且觀察到從懷孕第6個月起胎動減少。骨骼方面，射線照相顯示所有關(guān)節(jié)攣縮、先天性凸底外翻足、薄而發(fā)育不良且ニ深裂的鎖骨、薄肋骨、長管狀臂骨和顱骨脫礦物質(zhì)?？芍滤赖南拗菩云げ〉膫鬟f為常染色體隱性。關(guān)于此病理，曾經(jīng)報道過LMNA 和 ZMPSTE24/Facel 突變(Navarro 等，2004 (36))。上述兩種情形中生理病理學(xué)機制相同前核纖層蛋白A不能成熟(Facel無效突變或者前核纖層蛋白A突變所劈開的位點消失)并保持法尼基化，因此插在核膜中。這些異常前體可能阻止核纖層蛋白B和C與其伙伴的相互作用，它們在細(xì)胞內(nèi)的積聚和存留會導(dǎo)致細(xì)胞的死亡，并在短期后導(dǎo)致患者的死亡。已經(jīng)清楚地證明，正是法尼基的存留而不是(可能是最初所想的)成熟核纖層蛋白A的缺乏造成了細(xì)胞毒性(Fong等，2004 (16))。2003年4月，基于上腭發(fā)育不良與某些引起過早衰老的疾病的共同癥狀的重疊，本發(fā)明人顯示，作為最典型的最嚴(yán)重形式的過早衰老的早衰癥是LMNA基因突變的結(jié)果(DeSandre-Giovannoli等,2003 (7))。受此病(也稱作郝-吉綜合征)影響的兒童遭受了加速衰老，所述衰老的發(fā)生可比正常個體快十倍，并具有不超過13歲的預(yù)期壽命。在歐洲，約600萬兒童中就由ー個患有此病。癥狀為皮膚老化、脫發(fā)、顎尺寸減小和如關(guān)節(jié)僵硬和心血管病等與老化相關(guān)的問題。心血管病(包括心肌梗死或動脈粥樣硬化)經(jīng)常導(dǎo)致死亡。被認(rèn)為對此負(fù)責(zé)的位于LMNA基因的外顯子11處的突變激活了 pre_mRNA的隱蔽剪接位點，產(chǎn)生有150個核苷酸缺失的mRNA(De Sandre-Giovannoli等，2003 (7),Eriksson等，2003(11))。這ー缺失的mRNA涉及異常的前核纖層蛋白A，即不能熟化為正常核纖層蛋白A的早衰蛋白(progerin):包括蛋白酶識別位點在內(nèi)的外顯子11的50個氨基酸的缺少阻止了對早衰蛋白的第二次切割，該早衰蛋白的C末端保存有其法尼基。因此，其保持插在核被膜的核質(zhì)面中，核被膜具有特性變化、核質(zhì)在胞質(zhì)溶膠中的隆起和周圍異染色質(zhì)的分布異常(Goldman等，2004 (18))。同樣，正是法尼基(法尼基對錨定在其中定位有負(fù)責(zé)熟化(切割、甲基化)的酶的網(wǎng)的被膜上也是必需的)的存留造成了早衰蛋白的細(xì)胞毒性(Fong等，2004 (16))。
這些系統(tǒng)性病理具有的獨特特征是與通常與老化相關(guān)的征侯的過早出現(xiàn)有關(guān)。它們共同的生理病理特征在于，它們生成具有所述后果的異戊二烯化核纖層蛋白。兩項新近研究顯示，核內(nèi)積聚的法尼基化前核纖層蛋白(無論截短與否)的減少有效地防止了所述細(xì)胞表型的出現(xiàn)。第一項研究對于Facel蛋白酶缺陷的類早衰的鼠動物模型進(jìn)行(Pendas等，2002(38))。使它們與表達(dá)一半量的核纖層蛋白A的小鼠(Lmna+/-小鼠)雜交后，缺乏Facel的影響得到降低(Varela等，2005 (49))。第二項研究顯示，使用嗎啉基(反義寡核苷酸)針對隱蔽剪接位點來處理HGPS患者的細(xì)胞可根除突變表型(Scaffidi & Misteli 2005(43))。大量新近研究(見Scaffidi & Mistelli 2006 (42))顯示,核纖層蛋白A參與了生理老化過程。特別是，已經(jīng)證實，在生理老化過程中，因外顯子11的隱蔽剪接位點的默默使用，早衰蛋白在不存在任何LMNA基因突變的情況下可由細(xì)胞合成。所述早衰蛋白位于核纖層中，在細(xì)胞核周圍。“正?！崩匣颊叩募?xì)胞核可能具有由意外的剪接事件所導(dǎo)致的核纖層病(Iaminopathy)的隆起特征,這將導(dǎo)致異常的細(xì)胞功能,并且可能至少部分地引起了其老化。在在體的皮膚中，早衰蛋白也由皮膚成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞的亞群合成，其中的細(xì)胞隨老化而積聚。因此早衰蛋白可以作為皮膚老化的標(biāo)記(McClintock等，2007(34))。
看起來，同一分子機制造成了患早衰癥個體的過早衰老的征候，且以遠(yuǎn)低于此的程度參與了與不具有突變的個體的生理老化?，F(xiàn)有技術(shù)描述了改善由早衰蛋白的病理產(chǎn)生而引起的細(xì)胞表型的兩種治療方法。這兩種解決方案中的第一種非常簡單，通過使用反義寡核苷酸(Scaffidi &Misteli2005 (41))，或者產(chǎn)生siRNA的逆轉(zhuǎn)錄酶病毒(Huang等，2005 (25))的處理來“屏蔽”外顯子11的隱蔽剪接位點，從而阻止剪接體對該隱蔽剪接位點的利用。體外的結(jié)果很有前途，但這是“基因”療法，基于此方法的藥物開發(fā)極為漫長而復(fù)雜，為了獲得體內(nèi)效果，還存在與OAS載體化(vectorization)相關(guān)的各種障礙。第二解決方案包括抑制法尼基轉(zhuǎn)移酶，法尼基轉(zhuǎn)移酶催化法尼基由法尼基焦磷酸酯(farnesyl-pyrophosphate)向前核纖層蛋白的轉(zhuǎn)移。使用這種抑制劑(FTI)時，在培養(yǎng)的HGPS(早衰癥)細(xì)胞中“正?！焙吮荒H部分回復(fù)，并且 RD 小鼠(K0 ZMPSTE24)的存活率得到改善(Glynn & Glover 2005 (17)，Capell等，2005 (6)，Toth 等，2005 (47)，F(xiàn)ong 等，2006 (15))。不過，對法尼基化的阻斷能夠引起補償性的香葉基-香葉基化(Bishop等，2003 (3)，Varela 等，2008 (54bis))。另外，近來報道，F(xiàn)TI通過阻斷蛋白酶體而使細(xì)胞周期停止(Demyanets等，2006 (8) ,Efuet & Keyomarsi 2006(10))。因此,該處理無疑會造成早衰蛋白在核質(zhì)中的積聚，該早衰蛋白可能被泛素化，不能被蛋白酶體降解。此外，近來的研究報道了早衰蛋白在體內(nèi)的法尼基化速率的下降非常低，在5%左右(Young等,2006 (53)),這不足以解釋體外所觀察到的核形態(tài)的恢復(fù)。最后，F(xiàn)TI僅對蛋白異戊二烯化途徑中的一種具有特異性，不能被視為通用的翻譯后異戊二烯化抑制劑。另外，據(jù)報道，此途徑的酶中的一種(即，甲羥戊酸激酶)的完全缺失在嬰兒期是致命的(編碼此酶的基因的純合突變功能喪失，Hoffmann等，2003 (24)報道的綜合征)?？笻IV治療和副作用I.接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的HIV感染者顯示了與遺傳的類早衰綜合征患者相當(dāng)?shù)募铀倮匣呐R床和生物學(xué)征候?？鼓孓D(zhuǎn)錄病毒治療、逆轉(zhuǎn)錄酶抑制 劑(核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTI)或非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTI))和病毒蛋白酶抑制劑(PI)已可延長AIDS感染者的生命，在這些感染者中出現(xiàn)了 “生理”老化的后果(Casau 2005 ;Levy等，2003)。然而，感染本身和抗逆轉(zhuǎn) 錄病毒治療顯示了與在遺傳的加速老化綜合征患者中所見相似的臨床和生物學(xué)征候(關(guān)于這些綜合征的最新綜述，請參考Navairo等，2006)。某些表現(xiàn)似乎與病毒感染直接相關(guān)例如，維爾納綜合征(0MM 277700)是一種與癌癥和動脈粥樣硬化的誘因相關(guān)的早衰綜合征，該綜合征中突變的解旋酶會募集HIV-I的LTR的反式激活(transactivation)所必需的細(xì)胞蛋白輔因子，以復(fù)制病毒。受感染細(xì)胞中解旋酶最微量的存在也會導(dǎo)致老化和免疫抑制(Sharma等，2007)。另一個實例是巨噬細(xì)胞中膽固醇轉(zhuǎn)運的修改。病毒蛋白Nef抑制了負(fù)責(zé)膽固醇流出的 ABC 家族的透性酶(Bukrinsky 和 Sviridov, 2006 ；Mujawar 等，2006 ；ffang 和 Rader,2007)。膽固醇在巨噬細(xì)胞中的積聚使其轉(zhuǎn)變?yōu)榕c血管壁中動脈粥樣斑塊形成相關(guān)的泡沫細(xì)胞(Pennings等，2006)?？鼓孓D(zhuǎn)錄病毒藥物也抑制巨噬細(xì)胞的膽固醇流出，并有助于形成動脈粥樣斑(Azzam 等，2006 ；Dressman 等，2003 ；ffang 等，2007)。大量臨床和生物學(xué)表現(xiàn)似乎也是抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的結(jié)果它們再現(xiàn)了在遺傳的類早衰綜合征中所觀察到的征候，所述遺傳的類早衰綜合征例如有郝-吉早衰癥(0MM 176670，見Hennekam，2006)、上腭發(fā)育不良(0MM 248370)和致死的新生兒型限制性皮病(0MIM 275210)，上述疾病與編碼核纖層蛋白A和C的LMNA基因的突變相關(guān)，或者與在前核纖層蛋白A熟化為核纖層蛋白A的過程中負(fù)責(zé)切割前核纖層蛋白A的ZMPSTE24蛋白酶(FACEl)的突變相關(guān)，所述征候為 脫發(fā)(Torres 等,2007 ;Wiwanitkit, 2004),與感染性皮膚病表現(xiàn)無關(guān)(Maurer,
2005)。 骨骼系統(tǒng)異常，特別是骨質(zhì)疏松(Brown和Qaqish, 2006 ;Thomas和Doherty,
2003)，對此已提出使用維生素D和雙膦酸來糾正(Mondy等，2005)。 肌萎縮(Restrepo 等，2006 ;Restrepo 等，2004 ;Tehranzadeh 等，2004a;Tehranzadeh等，2004b)，與為某些抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(參考下文)所抑制的兩種蛋白水解系統(tǒng)即泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(Coistelli和Baccino, 2003)或I丐蛋白酶(Bartoli和Richard, 2005 ;Costelli等，2005)有關(guān)。鈣蛋白酶3肌突變是形成帶型肌營養(yǎng)不良癥的原因(LGMD2A，0MM 253600 ;Richard等，1995)，嗜酸性肌炎可能是其首先的征兆之一(Krahn等，2006)。 心肌病(Barbaro, 2003 ;Restrepo等，2006),與心血管并發(fā)癥(見下文)無關(guān)，與NRTI的線粒體毒性有關(guān)(Lewis，2003)。 心血管異常(Mondy 和 Tebas，2007)與脂代謝紊亂(Hui，2003 Jones 等，2005 ；Moyle, 2007)、動脈粥樣化(de Saint Martin 等，2006 ;Thomas 和 Smart, 2007 ;van Wijk等，2006)、內(nèi)皮細(xì)胞損傷(Chen等，2005 Jiang等，2006 ;Zhong等，2002)和脂細(xì)胞分化異常(Kim等，2006 ;Roche等，2002)。血脂異常能夠使用他汀類藥物治療(Benesic等，2004 ；Liang, 2006 ;Malon等，2006)或使用膽固醇的腸吸收抑制劑治療(Negredo等，2006)。應(yīng)該注意，可部分糾正代謝綜合征中所改變的一些參數(shù)的普伐他汀(Yamagishi等,2006)會導(dǎo)致皮下脂肪組織增加而未明顯改善膽固醇血癥(Gharakhanian等,2006 ;Mallon等,2006)。 雄激素不足血癥(hypoandrogenemia)相關(guān)的臨床表現(xiàn)常見于男性中(Cohan,
2006),HIV陽性女性早絕經(jīng)的情況也成為了許多出版物的主題(Cohan，2006 ;Ferreira等， 2007)。病毒蛋白酶抑制劑(PI)具有多個細(xì)胞靶，包括蛋白酶 蛋白酶體的抑制(Piccinini等，2005)具有高度不同的結(jié)果，原因在于此蛋白水解組裝體對于大量細(xì)胞功能、蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)、細(xì)胞周期控制、細(xì)胞凋亡、基因轉(zhuǎn)錄、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、衰老和應(yīng)激反應(yīng)等有作用(Naujokat等，2007)。例如，PI阻斷脂肪細(xì)胞分化的途徑之一中不產(chǎn)生NFkB轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，所述因子控制編碼參與脂肪細(xì)胞分化的金屬蛋白酶(鋅)MMP9 的基因的轉(zhuǎn)錄(Bourlier 等，2005 ；De Barros 等，2007)。 另一實例是胰島素涉及的信號傳遞通路(Rudich等,2005 ;Schutt等,2004)。PI抑制胰島素降解酶的活性(Hamel等，2006)，阻斷負(fù)責(zé)胰島素分泌的鉀通道(Neye等，
2006),與Glut4葡萄糖轉(zhuǎn)運體相互作用(Hertel等,2004),并阻止其插入在其插入質(zhì)膜中(Hruz, 2006 ；Parker 等，2005)。 類似地，PI通過與酪氨酸激酶活性受體(包括IGF1)的活化相關(guān)的Akt激酶而阻斷信號傳遞通路(Gupta等，2005)。IGFl直接控制肌萎縮或肌肥大(Glass，2003)。
PI通過鈣蛋白酶(Ca++依賴的胞漿蛋白酶)的抑制而發(fā)揮抗凋亡作用(Ghibelli等，2003 ;Lichtner等，2006)，并且其通過對形成自噬泡所必需的ATG5切割而控制凋亡-自噬平衡(Yousefi等，2006)。
PI還阻斷其它兩種酶系統(tǒng)腸或肝的亞族3A的某些細(xì)胞色素P450 (Granfors等，2006)，而亞族2A的其它細(xì)胞色素P450同時被誘導(dǎo)(Yeh等，2006)作為其它轉(zhuǎn)運體(Dixit等，2007 ；Yeh等，2006) ；RE中、特別是膽紅素的葡糖苷酸結(jié)合物(Zhang等，2005)。 多種酶活性的抑制，其中，蛋白酶體誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，UPR(解折疊蛋白反應(yīng))的活化和隨著轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的出現(xiàn)而涉及細(xì)胞核的網(wǎng)的信號傳遞機制(Zhou等，2006)。大量出版物顯示了 SREBP(固醇響應(yīng)元件結(jié)合蛋白)異構(gòu)體的量的增加，這些異構(gòu)體控制調(diào)節(jié)包括膽固醇的脂代謝的基因的活化(Colgan等，2007 ；Miserez等，2002 ；Nguyen等，2000 ；Williams等，2004 ；Zhou等，2006 ；Zhou等，2005)。PI對SREBP轉(zhuǎn)錄的誘導(dǎo)還可由對于分化過程中脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組(芯片，定量PCR)的研究來顯示(Pacenti等，2006)，該效果可以通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)使SREBP降解不發(fā)生來得到提高。PI導(dǎo)致了在肝細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中SREBP的核積聚及其對于脂代謝的影響(脂肪酸和膽固醇合成的增加)(Hui, 2003 ；Riddle等，2001)。 連續(xù)分析脂肪細(xì)胞體外分化的同一來自巴黎的小組的三篇文章顯示，PI引起胰島素抵抗綜合征，其為與核纖層蛋白A定位異常相關(guān)的SREBP在核質(zhì)中的異常定位(Caron等，2001);對SREBP切割的抑制(由高爾基體蛋白酶S-IP和S-2P造成，見Seidah等，2006)，其對脂代謝酶的合成的影響，對核纖層蛋白A的異常熟化的影響，而核纖層蛋白B的熟化未受改變(Caron等，2003);在與LMNA基因突變相關(guān)的脂肪代謝障礙中觀察到的線粒體應(yīng)激與使用PI治療獲得的結(jié)果之間有相似性(Caron等，2007)。這些研究的益處之一在于，它們強烈地暗示，某些PI可阻斷參與前核纖層蛋白A熟化的蛋白酶(FACE1或ZMPSTE24)，其數(shù)據(jù)已得到來自美國的小組的證實(Coffinier等，
2007)。相反，這些PI不僅對于引起前核纖層蛋白B的切割的蛋白酶？么0￡2(或1 (^10^8轉(zhuǎn)化酶I)的活性沒有影響，而且對于Ras單體蛋白G的活性及其熟化所需的切割也沒有影響(Wright和Philips，2006)。近來的定量RT-PCR研究顯示，PI導(dǎo)致編碼核纖層蛋白A的mRNA的量減少，但不改變編碼核纖層蛋白C的mRNA的量(Miranda等，2007)。PI抑制線粒體蛋白酶，所述線粒體蛋白酶負(fù)責(zé)切割線粒體定位信號、線粒體蛋白更新和參與控制線粒體融合和凋亡的某些線粒體GTP酶(OPAl)的控制(Mukhopadhyay等，
2002；Roehl White 和 Lauring,2007)。
與其對鈣蛋白酶的作用(見上文)無關(guān)，PI通過蛋白UCP2來阻斷由促凋亡刺激所引起的內(nèi)膜去極化，從而對T-淋巴細(xì)胞發(fā)揮抗凋亡作用(Matarrese等,2003 ；Matarrese等，2005)。因此，應(yīng)該注意，PI由此可抑制對AIDS病毒具有特異性的天冬氨酸蛋白酶的不同酶(Dunn等，2002)。雖然關(guān)于這一點目前的文獻(xiàn)還未記載，但是PI可能也會抑制某些真核生物的天冬氨酸蛋白酶(見網(wǎng)站“Degradome” http: //www. uniovi. es/degradome/),例如能夠同時結(jié)合蛋白酶體和泛素化蛋白以使后者降解的早老素、肽酶肽信號或Ddil (DNA損傷誘導(dǎo)蛋白)(Sirkis等,2006)。病毒的核苷逆轉(zhuǎn)錄抑制劑(NRTI)也具有多個細(xì)胞靶，所述細(xì)胞靶中線粒體是最重要的一項 較少研究的病毒的非核苷逆轉(zhuǎn)錄抑制劑似乎對于病毒酶具有更具特異性的作用，同時引發(fā)T細(xì)胞系的凋亡(Pilon等，2002)。
NRTI結(jié)合至核DNA中(Olivero等，1999)，并且其誘變效應(yīng)可導(dǎo)致細(xì)胞周期的阻斷(Olivero等，2005)。負(fù)責(zé)線粒體DNA復(fù)制和修復(fù)的、聚合酶DNA的突變已有報道(Yamanaka 等，2007) (Hudson 和 Chinnery, 2006)。 少量出版物顯示，通過干擾枝狀引入糖(arborizations incorporatingsugars)的前體的高爾基體中的核苷酸轉(zhuǎn)運體，NRTI抑制枝狀引入糖的N-糖基化(在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中)、0-糖基化和修飾(在高爾基體中)(Lizzi等，2007)。許多肌營養(yǎng)不良癥都與糖基化的遺傳異常有關(guān)(Muntoni 等，2004 ；Percival 和 Froehner, 2007)。
NRTI通過一族專門的轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運至線粒體基質(zhì)中并成為其脫氧核苷二磷酸形式，所述脫氧核苷二磷酸在通過DNA聚合酶Y而結(jié)合至線粒體DNA中之前被線粒體激酶磷酸化(Palmieri, 2004) NRTI的基因毒性引起線粒體DNA突變率上升和其在線粒體中的拷貝數(shù)下降(Kohler 和 Lewis, 2007 ；01ivero, 2007)。 線粒體DNA異常和DNA聚合酶、功能異常對于內(nèi)膜的13種蛋白的合成具有影響，所述13種蛋白與由核基因組編碼并輸入的蛋白構(gòu)成了呼吸鏈和ATP合酶的復(fù)合物。線粒體DNA及其聚合酶的破壞導(dǎo)致例如細(xì)胞色素氧化酶II的量的減少(Vidal等，2006)、活性氧物種(ROS)的產(chǎn)生(Jiang等，2007)，對于脂肪代謝障礙和心血管并發(fā)癥所涉及的肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞具有影響。 血漿乳酸水平的增加是抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療所引起的線粒體功能障礙的標(biāo)準(zhǔn)之一 (2007 John 等，2001)。
NRTI也抑制端粒酶活性并導(dǎo)致端粒縮短(Olivero, 2007 ；Yamaguchi等,2001)?？傊鼓孓D(zhuǎn)錄病毒治療對于代謝機制和途徑具有影響，所述代謝機制和途徑在許多試圖解釋正常或加速老化的細(xì)胞理論中被組織在一起 “線粒體理論”， “核和核纖層蛋白”理論，該理論因發(fā)現(xiàn)LMNA基因弓丨起早衰癥而于2003年出現(xiàn)， “端粒理論”，· “基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)”理論，特別是利用蛋白p53、NF-kB的理論， 涉及信號傳遞通路的“代謝”理論，其中一些信號傳遞通路由膜受體激活， 許多過早衰老的動物模型或與之相反的壽命延長的動物模型顯示了上述各理論所涉及的代謝途徑之間的部分重疊，以及胞質(zhì)溶膠特別是蛋白質(zhì)降解機制(Grillari等,2006)、線粒體、細(xì)胞核和質(zhì)膜之間在細(xì)胞尺度上的相互關(guān)系(Irminger-Finger,2007 ；Kenyon, 2005 ；Martin 和 Loeb, 2004 ；Quarrie 和 Riabowol, 2004)。許多過早衰老的動物模型或與之相反的壽命延長的動物模型顯示了上述各理論所涉及的代謝途徑之間的部分重疊，以及胞質(zhì)溶膠特別是蛋白質(zhì)降解機制(Grillari等，
2006)、線粒體、細(xì)胞核和質(zhì)膜之間在細(xì)胞尺度上的相互關(guān)系(Irminger-Finger，2007 ；Kenyon, 2005 ；Martin 和 Loeb, 2004 ；Quarrie 和 Riabowol, 2004)。 2.老化的“線粒體”理論(附圖
6)老化的線粒體理論的三個主要組成部分為i/由呼吸鏈的復(fù)合物I和II產(chǎn)生的活性氧物種(ROS)的增加，ii/其功能障礙持續(xù)進(jìn)展，和iii/線粒體DNA損傷的積累(Balaban 等，2005 ；Meissner, 2007 ;Wallace, 2005)。線粒體DNA比核DNA對于以DNA聚合酶Y為靶的ROS的作用更敏感(Graziewicz等，2002 ；Richter等，1988)。表達(dá)校對功能有缺陷的DNA聚合酶、的2個鼠模型隨著線粒體DNA突變顯示了加速老化(Kujoth等,2005 ;Trifunovic等,2004)。ROS的線粒體毒性可以通過在轉(zhuǎn)基因鼠模型中定位到線粒體的過氧化氫酶的過表達(dá)而消除，在該轉(zhuǎn)基因鼠模型中壽命得到延長(Schriner等,2005)。在人中，老化伴隨著線粒體功能降低，包括呼吸鏈功能降低(Short等，2005 ;Trifunovic等，2005)，和線粒體DNA中缺失的增加，在神經(jīng)退行性疾病中非常明確地觀察到了這一點(Bender 等,2006 ；Kraytsberg 等，2006)。尚不清楚的線粒體-細(xì)胞核信號傳遞機制使得蛋白P32被涉及，特別是在老化過程中或在ROS誘發(fā)的病理中(Jiang等，1999 ；Storz,2006)。由核基因組編碼、之后輸入到線粒體基質(zhì)中的該蛋白被再輸出至核質(zhì)(Brokstad等,2001),在該處其控制mRNA的轉(zhuǎn)錄(Chattopadhyay等，2004)和剪接(Petersen-Mahrt等，1999)。此蛋白與位于核被膜的核質(zhì)面的核纖層蛋白B受體相互作用(Mylonis等,2004 ；Simos和Georgatos, 1994)。細(xì)胞核-線粒體信號傳遞機制涉及大約1500個由核基因組編碼的蛋白，它們在胞質(zhì)溶膠中合成，然后輸入到線粒體中(Calvo等,2006 ；Truscott等,2003)。在這些蛋白質(zhì)中，p53在鼠模型中與加速老化相關(guān)(Tyner等，2002)，并且在“核”理論中參與了反調(diào)節(jié)(參考下文)。蛋白p53控制線粒體呼吸(Matoba等,2006),并由于核基因轉(zhuǎn)錄的控制而發(fā)揮促氧化劑和抗氧化劑作用(Bensaad和Vousden, 2005 ；SabIina等，
2005)。其通過與DNA聚合酶Y相互作用而保持線粒體DNA的穩(wěn)定性(Achanta等，2005)。最后,涉及線粒體外膜(Drpl、mitofusins等)和線粒體內(nèi)膜(OPAl)的多種GTP酶以及多種相關(guān)蛋白(Fisl等)的線粒體裂變(分裂)和融合機制調(diào)節(jié)細(xì)胞老化過程線粒體網(wǎng)絡(luò)通過永久融合的延伸引起細(xì)胞老化過程伴有內(nèi)膜的兩面之間勢能差降低以及ROS產(chǎn)生和DNA損傷的增加。這些表型改變可被線粒體網(wǎng)絡(luò)的片段化所中和(Lee等，2007)。3.在“細(xì)胞核和核纖層蛋白”理論下的遺傳加速老化綜合征的機制 核纖層蛋白是專門位于核質(zhì)中的中間絲形成蛋白。LMNA基因主要編碼通過選擇性剪接而產(chǎn)生的核纖層蛋白A和C。兩種其它基因編碼核纖層蛋白BI和B2。核纖層蛋白A和B在胞質(zhì)溶膠中以前體的形式合成，所述前體需多個多個熟化步驟。這3種蛋白在其C末端具有CaaX盒(半胱氨酸、兩個脂肪族氨基酸、一個不重要的氨基酸)。此CaaX序列能夠使核纖層蛋白A和B(以及人類基因組的大約300個其它蛋白)被法尼基化。法尼基殘基(具有15個碳原子的類異戊二烯)在膽固醇合成路徑(附圖7)的中間步驟中合成。一種作為法尼基轉(zhuǎn)移酶的胞漿酶將法尼基殘基連接在半胱氨酸上。脂肪酸殘基的存在使前核纖層蛋白A和B能夠錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的被膜的胞漿層中。然后，前核纖層蛋白A和B分別被FACE1(ZMPSTE24)或FACE2(Rcel)切割，并失去其后三個C端氨基酸aaX。仍然錨定在ER的被膜中的蛋白受到第二種酶(即ICMT)的作用，ICMT將甲基連接在已經(jīng)法尼基化的半胱氨酸上。核纖層B的熟化在此步結(jié)束。這些蛋白先在ER的被膜的平面中滑移，然后在核被膜的胞漿面的平面上滑移，通過核孔，并定位在核被膜的核質(zhì)層中，于此處它們參與核纖層的形成，并于此處與很多蛋白(包括核纖層蛋白B受體)相互作用。錨定在被膜導(dǎo)致位于核質(zhì)內(nèi)部并遠(yuǎn)離被膜的核基質(zhì)中不存在核纖層蛋白B。對在同一 C端半胱氨酸上法尼基化且羧甲基化的前核纖層蛋白A進(jìn)行最后的熟化步驟由FACEl (可能也利用Reel)來蛋白酶解切割后15個氨基酸。核纖層蛋白A失去其對ER的錨定，變?yōu)榭扇苄?，并且就像所有可溶性蛋白那樣按照其核定位信號通過核孔進(jìn)入核質(zhì)，該核定位信號可募集必要的輸入復(fù)合物(附圖8)。在核質(zhì)中，核纖層蛋白A(和核纖層蛋白C)位于在核被膜下方的核纖層中，在這里它與插入被膜的核質(zhì)層中的大量蛋白相互作用。核纖層蛋白A和C(不像核纖層蛋白B那樣)也分散在其余的核質(zhì)中，在其余的核質(zhì)中它們參與核基質(zhì)或核骨架的形成(附圖6)。核基質(zhì)控制核基因組的運行復(fù)制、DNA修復(fù)、RNA轉(zhuǎn)錄、mRNA剪接、其它RNA熟化等，并且如遺傳的核纖層病中觀察到的異常所示的那樣，核基質(zhì)的成分(包括核纖層蛋白A和C)與輸入到核質(zhì)中的大量蛋白(p53、SREBP等)相互作用(Broers等，2006 ;Vlcek等，
2001;Vlcek和FOisner，2006)。核被膜及其跨膜蛋白質(zhì)以及核纖層的核纖層蛋白的核質(zhì)斜率，有助于在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子使用之前和在基因表達(dá)調(diào)節(jié)中的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的貯存(Heessen和 Fornerod, 2007 ；Shaklai 等，2007)。核纖層病首先發(fā)現(xiàn)于1999年，其主要表現(xiàn)為在指定組織、骨骼肌、心肌等中的疾病，但是核纖層蛋白卻是遍在蛋白(Vlcek和Foisner, 2007a ；Vlcek和Foisner, 2007b ；Worman和Bonne，2007)。脂肪代謝障礙將脂代謝異常和胰島素抵抗與脂肪組織的全身分布的紊亂聯(lián)系起來，與抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療過程中所觀察的脂肪代謝障礙一致(Capeau等，
2005)。200 2年之后發(fā)現(xiàn)了 “系統(tǒng)性”核纖層病上顎發(fā)育不良(0MM 248370 ； (Agarwal等,2003 ;Novelli 等，2002));郝-吉早衰癥(0MIM 176670 ； (De Sandre-Giovannoli 等,
2003；Eriksson 等，2003))；限制性皮病(0MIM 275210 ； (Navarro 等，2005 ；Navarro 等，
2004))。它們涉及了患者身體的所有組織、皮膚及其附件、骨骼肌和心肌、骨和軟骨組織、月旨肪組織及其代謝產(chǎn)物，但特別是它們伴隨有加速老化，最嚴(yán)重的是在出生時致死的限制性皮病。這三種疾病與編碼核纖層蛋白A和C的LMNA基因的突變或編碼ER的蛋白酶的FACEl基因(ZMPSTE24)的突變有關(guān)，該蛋白酶在兩個階段中切割前核纖層蛋白A。LMNA基因的突變導(dǎo)致前核纖層蛋白A的由FACEl識別的位點消失該蛋白不被切割，因此保留了其法尼基殘基，并且像核纖層蛋白B那樣，通過沿被膜滑移而輸入到核質(zhì)中(Pan等，2007)。法尼基化前核纖層蛋白A保持錨定在核被膜的核質(zhì)面中，在此處其破壞核纖層的組織和核纖層與核膜的膜蛋白之間的相互作用，這涉及特性核形變(Goldman等,2004)。其余的核基質(zhì)沒有核纖層蛋白A，具有多種功能性后果，例如p53下游通路活化(Varela等，2005)、有絲分裂異常(Cao等，2007 ;Dechat等，2007)和DNA修復(fù)異常(Liu等，2005 ；Liu等，2006 ；Liu等，2007b)等，導(dǎo)致細(xì)胞老化(Kudlow等，2007)。早衰癥患者細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組分析顯示了涉及動脈粥樣硬化的基因的表達(dá)異常(Csoka等，2004)?？雌饋恚坪跏褂媚承┛鼓孓D(zhuǎn)錄病毒劑，特別是抑制ZMPSTE24 (FACEl)的PI治療的患者的加速老化遵循同一機制。造成早衰癥的LMNA基因突變解除了對隱蔽剪切位點的屏蔽，這導(dǎo)致合成了編碼早衰蛋白的缺失150個核苷酸的mRNA，缺失50個氨基酸并保留其法尼基的前核纖層蛋白A。生理老化過程中，在不存在LMNA基因突變的情況下，由于剪接機構(gòu)的與年齡有關(guān)的錯誤也產(chǎn)生同一蛋白(Scaffidi和Misteli, 2006)。早衰蛋白在位于基膜下方的皮膚成纖維細(xì)胞中和在角質(zhì)形成細(xì)胞中積聚。它可以作為皮膚老化的標(biāo)記(McClintock等，2007)。在早衰癥患者的細(xì)胞中觀察到的核變化(核質(zhì)向胞質(zhì)溶膠的隆起、被膜的破壞和核輪廓不規(guī)則等)也與病毒蛋白Vpr誘發(fā)的瞬時變化類似，所述Vpr通過瞬時破壞核被膜和核纖層促進(jìn)AIDS病毒的整合前復(fù)合物的進(jìn)入，所述復(fù)合物太大以至于不能通過核孔輸入核質(zhì)(de Noronha等,2001)。關(guān)于這些核輸入機制的近期綜述見(Suzuki和Craigie,
2007)。還已證實，包括伊默菌素在內(nèi)(突變從而造成Emery-Dreiffus肌營養(yǎng)不良癥)的核被膜的核質(zhì)面的多種蛋白是AIDS病毒穿入核質(zhì)和感染未分裂的細(xì)胞所必需(Jacque和Stevenson,2006)。因此，術(shù)語遺傳的核纖層病不僅包括由編碼核纖層蛋白的基因(尤其是編碼核纖層蛋白A和C^almna)的突變所產(chǎn)生的病理，而且包括由相關(guān)蛋白(包括參與核纖層蛋白熟化的那些蛋白)的突變所產(chǎn)生的病理。核基質(zhì)水平上由PI誘發(fā)的異常因此代表了獲得性和醫(yī)源性核纖層病。無論是遺傳的還是獲得的，核基質(zhì)中的這些異常都導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定和細(xì)胞老化(Mehta等，2007 ；Oberdoerffer 和 Sinclair, 2007)。4.老化的“端?！崩碚?br> 細(xì)胞老化由測量端粒長度的“時鐘”控制，端粒在每次有絲分裂中縮短，這種現(xiàn)象可以由催化性端粒酶亞單位的活性來平衡(Gilson和Geli,2007 ；Stewart和Weinberg,
2006)。在出現(xiàn)能直接測量端粒長度(特別是在單核血細(xì)胞中)的定量PCR(Cawthon，
2002；Gil和Coetzer，2004 ；Njajou等，2007)之前，對使用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒劑治療的患者的細(xì)胞進(jìn)行端粒酶活性的測量(TRAP測試)，所述測量具有可變結(jié)果，特別是取決于所分析的T-淋巴細(xì)胞亞型(Effros，2000)。NRTI 抑制端粒酶活性(Olivero, 2007 ;Yamaguchi 等,2001)。核纖層蛋白A的異常引起端粒酶活性降低，導(dǎo)致端粒縮短加速。從早衰癥患者的細(xì)胞中可觀察到這些結(jié)果，無論所述細(xì)胞是否被轉(zhuǎn)染以過表達(dá)催化性端粒酶亞單位(Wallis等，2004)。在轉(zhuǎn)染后過表達(dá)正常、突變或缺失(與早衰癥中相同)的核纖層蛋白A的健康對象的成纖維細(xì)胞獲得了相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果(Huang等，2008)。因此，核基質(zhì)和與其在核纖層水平相關(guān)的核被膜的蛋白直接或間接控制端粒酶活性(Pandita等,2007)。5.某些轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，特別是p53和NF_KB參與了老化或其調(diào)節(jié)兩個蛋白質(zhì)家族，即p53 (Zafon，2007)和 NF_KB (Hayden 和 Ghosh，2004)，控制大量 基因的轉(zhuǎn)錄并且與老化現(xiàn)象相關(guān)。這些蛋白也與老化的其它理論中描述的機制相關(guān)，并且彼此有關(guān)聯(lián)。除了在控制細(xì)胞周期、應(yīng)激反應(yīng)、腫瘤發(fā)生和DNA損傷修復(fù)方面具有充分確認(rèn)的功能外(Fuster 等，2007 ； He I ton Chen, 2007 ; Sengupta 和 Harris, 2005)之外，p53還與細(xì)胞老化相關(guān)(例如見:(Bauer 和 Helfand, 2006 ;Ben_Porath 和 Weinberg, 2005 ；Papazoglu 和 Mills, 2007 ；Sharpless 和 DePinho, 2002 ；Tyner 等，2002)。蛋白 p53 還與核纖層病所誘發(fā)的異常相關(guān)(Varela等，2005)、與解旋酶的功能相關(guān)(所述解旋酶的突變引起維爾納綜合征)(Brosh等,2001 ；Sommers等,2005)、與端粒調(diào)節(jié)相關(guān)(Wynford-Thomas,1996)并與線粒體呼吸的控制相關(guān)(Matoba等，2006)，它們都與p53通過其與外膜的凋亡分子的相互作用而在凋亡的活化中的作用無關(guān)(Manfredi, 2003 ;Mihara等,2003 ;Moll等，
2005)。p53也調(diào)節(jié)“胰島素-IGFl-克羅索”代謝途徑(見下文)。NF-kB也與許多代謝途徑相關(guān)。在培養(yǎng)中的成纖維細(xì)胞的RNA干擾對其造成的失活使它們免于老化(Hardy等，2005)。類似地，通過用微陣列分析的大量基因表達(dá)的變化，可由小鼠上皮細(xì)胞中表達(dá)NF-kB而誘發(fā)的阻斷延緩了其老化(Adler等，2007)。6.通過熱量限制和連接質(zhì)膜、細(xì)胞核和線粒體的胰島素、IGFl和克羅索(klotho)激素的信號傳遞通路的老化的“代謝”理論熱量限制可提高嚙齒動物壽命(Borone和Guarente，2005)。其激活脫乙酰基酶斯坦素(sirtuin)，所述脫乙?；杆固顾匕邢蚪M蛋白(重新塑造染色質(zhì))(Vijg和Suh，
2006)、大量其它核蛋白(包括p53、參與DNA修復(fù)的蛋白在內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子等)以及胞漿蛋白(微管蛋白)和線粒體蛋白(Guarente 和 Picard, 2005 ;North 和 Verdin, 2004 ;Porcu 和Chiarugi,2005)。熱量限制通過內(nèi)皮NO-合酶eNOS的表達(dá)而引起線粒體的生物產(chǎn)生(Nisoli和Carruba, 2006 ；Nisoli 等，2005)，導(dǎo)致 ROS 產(chǎn)量升高(Gredilla 和 Barja, 2005)。與老化相關(guān)的胰島素和IGF信號傳遞通路(Bartke，2005 ；Russell和Kahn，2007)為熱量限制所抑制(Holzenberger 等，2004 ；Masoro, 2004)。熱量限制也抑制克羅索激素所調(diào)節(jié)的信號傳遞通路(Kurosu等,2005 ;Unger,
2006)，小鼠中克羅索激素的突變伴隨著過早衰老(Kuix)-O等，1997)。克羅索是FGF-23受體誘發(fā)的反應(yīng)的調(diào)節(jié)子(KuiX)Su等，2006)。克羅索和FGF-23的突變誘發(fā)相同的過早衰老表型，所述過早衰老表型已知由維生素D過多癥造成，并且通過提高維生素D作用的基因的缺失而糾正(Razzaque和Lanske, 2006)。克羅索也阻斷Wnt受體的反應(yīng)(Liu等,2007a),這表明了與老化相關(guān)的代謝途徑的多樣性。最后，胰島素通過磷脂?；?肌醇3激酶刺激ADAM家族的金屬蛋白酶對克羅索的跨膜前體的切割并將克羅索釋放至細(xì)胞外基質(zhì)中(Chen等，
2007)。蛋白p53也與這些代謝途徑的調(diào)節(jié)相關(guān)(Campisi, 2004 ；de Oliveira, 2006 ；Kim等，2007 ;Schmid 等，2007)。
蛋白p66shc;代表胰島素的質(zhì)膜受體和IGFl的質(zhì)膜受體、細(xì)胞核與線粒體之間的通信信號之一(Martin和Friedman，2004)。KO Peeshe+小鼠顯示了高應(yīng)激耐受性和壽命的延長(Migliaccio等，1999)。P66sh。是位于線粒體中的p53的靶，其控制代謝和ROS的產(chǎn)生(Migliaccio 等，2006 ；Nemoto 等，2006 ；Orsini 等，2004 ；Trinei 等，2002)。p66shc 的缺失會抑制心干細(xì)胞老化并防止心臟病，所述心干細(xì)胞老化和心臟病是由糖尿病引起的兩種現(xiàn)象(Rota等，2006)。P66sh。也是氧化還原酶。在對細(xì)胞應(yīng)激的響應(yīng)中，p66sh。被輸入至線粒體中并定位于膜間隙中，于該處其利用細(xì)胞色素C所傳遞的電子來合成H2O2 (即，30 %的細(xì)胞H2O2，其余由過氧化物酶體產(chǎn)生)(Giorgio等，2005)。H2O2可以表示用于壽命調(diào)節(jié)的細(xì)胞內(nèi)信號(Giorio 等，2007)。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過長期的研究，本發(fā)明人顯示，在下述意義上，羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑(他汀類)與法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑(氨基雙膦酸類，NBP)的聯(lián)合或一種它們的生理上可接受的鹽的聯(lián)合可有效治療與異戊二烯化蛋白在細(xì)胞中的積聚和/或存留相關(guān)的情況(無論是否為病理性的)，所述意義在于，其在C15和C20處的或以不確定形式對整個蛋白異戊二烯化途徑發(fā)揮作用。本發(fā)明人還觀察到，羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑與法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑的聯(lián)合對于早衰癥患者成纖維細(xì)胞的正常表型的恢復(fù)具有加性效應(yīng)。聯(lián)合的效果明顯優(yōu)于單獨使用所述抑制劑中的一種或另一種的效果(Varela 等，2008 (54bis))。對于早衰癥患者細(xì)胞應(yīng)用此聯(lián)合會導(dǎo)致對蛋白的異戊二烯化的抑制，因此導(dǎo)致非法尼基化核纖層蛋白A的出現(xiàn)、核癥狀的改善和對反常的DNA再分配的部分糾正。在限制性皮病的小鼠模型中也觀察到異戊二烯化抑制，其可部分恢復(fù)小鼠壽命(Varela等，2008 (54bis))。抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療靶向多個代謝途徑和多個細(xì)胞區(qū)室，如胞質(zhì)溶膠、核質(zhì)和線粒體。這些治療的副作用復(fù)制了在因LMNA基因或ZMPSTE24基因的突變所引起的遺傳的核纖層病患者中所觀察到的一些臨床和生物征候。這些突變之間的共同點在于，它們保留了連接于核纖層蛋白A或連接于前核纖層蛋白A的法尼基。這些法尼基將核纖層蛋白A在核纖層水平錨定在核被膜的核質(zhì)面上，而其余的核質(zhì)則沒有可溶的核纖層蛋白A。
核纖層蛋白A分布的這兩種異常在許多核代謝途徑(DNA復(fù)制和修復(fù)、基因轉(zhuǎn)錄、端?？s短等)的水平上產(chǎn)生了有害后果，并且在其它細(xì)胞區(qū)室(包括線粒體)也具有有害后果。細(xì)胞的普遍的功能障礙引起其加速老化及壽命縮短。作為一類抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療物的蛋白酶抑制劑抑制ZMPSTE24，阻斷前核纖層蛋白A的熟化，并引起法尼基化前核纖層蛋白A在細(xì)胞中的存留。附圖9示意性地顯示了本發(fā)明人提出的基于前核纖層蛋白A熟化及其功能結(jié)果的老化理論。另外，病毒蛋白酶抑制劑對于線粒體有間接作用，另一類抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物(即，病毒核苷酸逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑)直接破壞線粒體，線粒體是其功能異常已知與老化相關(guān)的細(xì)胞器。因此，本發(fā)明的目的在于分析這兩種抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療引起AIDS病毒感染者加速老化的機制，和證實這些機制與引起患遺傳核纖層病的患者加速老化的那些機制相類似。
·
本發(fā)明人推斷，抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的上述副作用可以通過下述組合物或治療得到最小化，所述組合物包含或所述治療結(jié)合-至少一種羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑或一種其生理上可接受的鹽，和-至少一種法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑或一種其生理上可接受的鹽。本發(fā)明因此涉及一種抗HIV組合物，所述組合物包含至少一種羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑、至少一種法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑或者一種它們的生理上可接受的鹽，和抗HIV劑。該組合物可以用于例如治療與異戊二烯化蛋白在細(xì)胞中的積聚和/或留存相關(guān)的情況(無論是否為病理性的)。特別是，根據(jù)本發(fā)明，所述組合物可用在HIV感染者的治療中。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的組合物，其中，所述抗HIV劑為抗逆轉(zhuǎn)錄病毒劑或抗逆轉(zhuǎn)錄病毒劑的混合物。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的組合物，其中，所述抗HIV劑為蛋白酶抑制劑或逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的組合物，其中，所述抗HIV劑為選自包括夫沙那韋(fosamprenavir)、洛匹那韋(Iopinavir)、利托那韋(ritonavir)、安普那韋(amprenavir)、阿扎那韋(atazanavir)和卻地那韋(indinavir)的組的蛋白酶抑制劑。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的組合物，其中，所述抗HIV劑為選自包括齊多夫定(zidovudine)、拉米夫定(Iamivudine)、去輕肌苷(didanosine)和阿巴卡韋(epzicom)的組的逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。在本發(fā)明的組合物中，抗HIV劑還可以是病毒的一種或多種抗蛋白酶和/或病毒的一種或多種逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑和/或病毒進(jìn)入細(xì)胞的一種或多種抑制劑和/或一種或多種整合酶抑制劑和/或具有抗病毒效果的任何其它治療、特別是國家和/或國際管理機構(gòu)和科學(xué)界公認(rèn)的任何治療的聯(lián)合。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的組合物，其中，使用了同時是羥甲基戊二酰輔酶A (HMG-CoA)還原酶抑制劑和法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑的化合物。
非常具體而言，根據(jù)本發(fā)明的組合物用于治療顯現(xiàn)出與早衰蛋白在細(xì)胞中的積聚和/或留存相關(guān)的副作用的HIV感染者；更加具體而言，用于與法尼基化前核纖層蛋白A (無論其是否被縮短或被修飾)在細(xì)胞中的積聚和/或留存相關(guān)的情況的治療。根據(jù)本發(fā)明，任何法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑或一種其生理上可接受的鹽都可以用于制備本發(fā)明的組合物。生理上可接受的鹽可以是例如與下述酸形成的鹽鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸或磷酸，諸如乙酸，甲酸、丙酸、苯甲酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、乙醛酸、天冬氨酸等羧酸，諸如甲基磺酸或乙基磺酸等烷基磺酸和諸如苯磺酸或?qū)妆交撬岬确纪榛撬?。具體而言，法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑可以是聚膦酸類的一員，特別是氨基雙膦酸(NBP)或其生理上可接受的鹽。聚膦酸是常用于治療骨質(zhì)疏松癥和骨再生的合成分子。術(shù)語膦酸酯適用于非常類似磷酸酯的分子
權(quán)利要求
1.一種組合物在制備治療皮膚老化、早衰癥、脂肪代謝障礙和/或限制性皮病的藥物中的應(yīng)用，所述組合物包含 -至少ー種羥甲基戊ニ酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑，和 -至少ー種法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑。
2.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用，其中，所述HMG-CoA還原酶抑制劑為他汀類的分子或ー種其生理上可接受的鹽。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其中，所述HMG-CoA還原酶抑制劑為水溶性他汀。
4.如權(quán)利要求2或3所述的應(yīng)用，其中，所述HMG-CoA還原酶抑制劑選自包括阿托伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、利伐他汀、美伐他汀(或康百汀)、氟朵他汀、偉絡(luò)他汀、氟伐他汀、達(dá)伐他汀、西伐他汀、噴妥司汀、瑞舒伐他汀、洛伐他汀、匹伐他汀或ー種其生理上可接受的鹽的組。
5.如權(quán)利要求I或2所述的應(yīng)用，其中，所述法尼基焦磷酸酯合酶抑制劑選自包括氨基雙膦酸(NBP)類的分子或ー種其生理上可接受的鹽的組。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其中，所述氨基雙膦酸能夠選自 -阿侖膦酸或其離子形式阿倫膦酸根； -氯膦酸或其離子形式氯膦酸根； -羥こ磷酸或其離子形式羥こ磷酸根； -伊班膦酸或其離子形式伊班膦酸根； -亞甲磷酸或其離子形式亞甲磷酸根； -奈立膦酸或其離子形式奈立膦酸根； -奧帕膦酸或其離子形式奧帕膦酸根； -帕米膦酸或其離子形式帕米膦酸根； -利塞膦酸或其離子形式利塞膦酸根； -替魯膦酸或其離子形式替魯膦酸根； -唑來膦酸或其離子形式唑來膦酸根； -4-N, N- ニ甲基氨基甲烷雙膦酸或其離子形式ニ甲基氨基甲烷雙膦酸根； -α-氨基-(4-羥基苯亞甲基)雙膦酸。
7.如權(quán)利要求I或2所述的應(yīng)用，其中，所述法尼基-焦磷酸酯合酶抑制劑為唑來膦酸或其離子形式唑來膦酸根。
8.如權(quán)利要求I或2所述的應(yīng)用，其中，所述組合物為局部使用的組合物或ロ服施用的組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組合物，包括對HIV感染者的抗HIV治療和對所述抗HIV治療的副作用的治療。本發(fā)明例如特別可用于治療某些抗HIV治療所產(chǎn)生的副作用，所述副作用例如有過早衰老和脂肪代謝障礙，它們可由蛋白酶抑制劑或逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑產(chǎn)生。本發(fā)明的組合物包含羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶的至少一種抑制劑、法尼基焦磷酸酯合酶的至少一種抑制劑和至少一種抗HIV劑。用于治療HIV感染者的一種方法以任何順序包括以下步驟(i)施用包含羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶的至少一種抑制劑和法尼基焦磷酸酯合酶的至少一種抑制劑的混合物，和(ii)施用抗HIV劑，其中，所述施用相伴、連續(xù)或交替進(jìn)行。
文檔編號A61K45/06GK102698276SQ20121010407
公開日2012年10月3日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者尼古拉斯·利維, 帕特里斯·布爾茹瓦, 文森特·邦尼奧爾, 皮埃爾·考 申請人:艾克斯-馬賽大學(xué)