本发明涉及靶向usp5的抑制剂及其在制备重症急性炎症治疗药物中的应用，具体usp5 uba结构域的敲除及usp5抑制剂在制备重症急性炎症治疗药物中的应用，属于生物医药。
背景技术：
1、重症急性炎症性疾病如脓毒症(sepsis)是由于急性病理性反应引起的一类临床上十分常见的疾病。造成脓毒症的原因是多方面的，包括内毒素、大肠杆菌和铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa，pa)等病原微生物的感染，以及过度的炎症反应[1]。直到今天我们对脓毒症相关的病理生理学发生发展调控仍缺乏清晰的认知。脓毒症等疾病引发的过度炎症以及严重的肺部感染，会通过对肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞的损伤引起另外一种急性炎症性疾病-急性肺损伤(acute lung injury，ali)的发生[2]。ali作为临床常见危急重症是现代危重医学的一大难题。因此，解析重症急性炎症性疾病的免疫应答调控机制是当前迫切需要解决的一个关键科学问题。
2、泛素特异性蛋白酶5(ubiquitin-specific proteases 5，usp5)也称为泛素异肽酶t(isopeptidase t，iso t)是一个分子量大小约为93.3kda的半胱氨酸去泛素化酶(dub)，在dna修复[3]、应激反应[4]、癌症进展[5-8]和先天免疫等多种信号通路中都发挥了关键的调节作用。此外，usp5依赖其酶活性参与调控了慢性炎症性疾病、神经性疼痛以及多种癌症等多种疾病的发生发展[9,10]。比如发明专利“treatment of pain by inhibition ofusp5 de-ubiquitinase”(公开号us20150231203a1)中指出了usp5通过抑制钙离子信号转导来抑制神经性疼痛的功能，该专利对抑制usp5在治疗神经性疼痛中的用途进行了保护。此外，有研究报道了在病毒感染条件下，usp5通过与rna病毒的胞内受体rig-i相互作用，然后作为一个分子招募平台招募e3泛素连接酶stub1与rig-i进行结合，催化rig-i发生k48连接的多聚泛素化修饰，抑制rig-i介导的i型干扰素和其他共同建立抗病毒宿主反应的基因的转录诱导[11]。usp5是一个特殊的dub，因为它除了能去除靶蛋白上共价连接的锚定多聚泛素链，还能特异去除非共价连接的非锚定多聚泛素链，因此usp5的酶活性对于细胞内泛素稳态的维持至关重要[12,13]。此外，usp5基因的完全敲除会造成小鼠的胚胎致死，因此研究usp5的抑制剂以及usp5的非酶活结构域缺失的功能对于开发靶向usp5的药物治疗usp5相关的疾病来说至关重要。
3、usp5的抑制剂pyr-41作为泛素活化酶e1的抑制剂在多种疾病中作用已被广泛研究[14-16]，但是后续的研究发现其可以作为usp5的双效抑制剂(酶活性和蛋白表达均能抑制)，这是之前研究报道的usp5抑制剂或者广谱dub抑制剂所不具备的功能[17]。发明专利“inhibitors of ubiquitin e1”(公开号us20100305180a1)中虽然涉及了对pyr-41在包括抗病毒和抗肿瘤中的作用及应用进行了保护，但并未明确pyr-41在重症急性炎症性疾病包括脓毒症和急性肺损伤中的作用。因此，usp5抑制剂pyr-41以及其他usp5抑制物(sirna、shrna、sgrna)在预防和/或治疗重症急性炎症性疾病中的作用尚不明确。
4、[1]ward p a.new approaches to the study of sepsis[j].embo mol med,2012,4(12):1234-1243.
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12、[9]wilkinson k d,tashayev v l,o'connor l b,et al.metabolism of thepolyubiquitin degradation signal:structure,mechanism,and role of isopeptidaset[j].biochemistry,1995,34(44):14535-14546.
13、[10]ning f,xin h,liu j,et al.structure and function of usp5:insightinto physiological and pathophysiological roles[j].pharmacol res,2020,157:104557.
14、[11]liu q,wu y,qin y,et al.broad and diverse mechanisms used bydeubiquitinase family members in regulating the type i interferon signalingpathway during antiviral responses[j].sci adv,2018,4(5):r2824.
15、[12]wilkinson k d,tashayev v l,o'connor l b,et al.metabolism of thepolyubiquitin degradation signal:structure,mechanism,and role of isopeptidaset[j].biochemistry,1995,34(44):14535-14546.
16、[13]ning f,xin h,liu j,et al.structure and function of usp5:insightinto physiological and pathophysiological roles[j].pharmacol res,2020,157:104557.
17、[14]yang l,zhang q,yang y,et al.pyr-41,an inhibitor of ubiquitin-activating enzyme e1,attenuates 2,4-dinitrochlorobenzene-induced atopicdermatitis-like skin lesions in mice[j].faseb j,2023,37(10):e23210.
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20、[17]kapuria v,peterson l f,showalter h d,et al.protein cross-linkingas a novel mechanism of action of a ubiquitin-activating enzyme inhibitorwith anti-tumor activity[j].biochem pharmacol,2011,82(4):341-349.
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、重症急性炎症性疾病伤起病急、进展快、预后差、病死率高，作为临床常见危急重症是现代危重医学的一大难题，因此解析重症急性炎症性疾病的免疫应答调控机制是当前迫切需要解决的一个关键科学问题。
3、在癌症、慢性炎症性疾病以及神经性疼痛等多种疾病中usp5作为影响疾病进程的关键靶点发挥了重要作用，其表达水平的变化可以通过信号传导对疾病进展的进行调控。但是usp5在重症急性炎症性疾病包括脓毒症和急性肺损伤等疾病的发生发展中的功能及应用前景仍不清楚。
4、用于解决问题的方案
5、本发明研究了usp5及其抑制剂pyr-41在急性炎症中的功能。结果显示：pyr-41能在安全浓度下高效抑制腹腔巨噬细胞(peritoneal macrophage,pm)中usp5的表达，并表现出很强的抑炎效果，这证明usp5抑制剂包括pyr-41以及sirna、shrna、sgrna具备治疗重症急性炎症的潜力。此外，本发明还发现了usp5的uba结构域对于usp5发挥促炎作用至关重要，因此针对usp5的uba结构域的靶向敲除或抑制有治疗重症急性炎症性疾病的前景。
6、本发明的技术方案如下：
7、[1].靶向usp5的抑制剂的以下任一项用途：
8、(i)在制备用于抑制急性炎症的产品中的用途，
9、(ii)在制备用于预防和/或治疗急性炎症性疾病和/或症状的产品中的用途；
10、其中，所述靶向usp5的抑制剂包括靶向usp5基因的试剂和/或靶向usp5基因表达产物的试剂。
11、[2].根据[1]所述的用途，其中，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括：过度炎症反应、炎症引发的宿主组织器官损伤或死亡；
12、任选地，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括急性肺损伤、急性肺炎、急性胰腺炎和急性肝炎中的至少一种；
13、任选地，所述宿主组织器官的损伤包括心脏、胃部、肝脏、脾脏、肺部、脑部、肠道、胰脏和/或肾脏的病理损伤。
14、[3].根据[2]所述的用途，其中，所述宿主为罹患急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状的可能性的动物；
15、可选地，所述宿主包括哺乳动物；
16、可选地，所述哺乳动物包括小鼠、大鼠、豚鼠、牛、羊、猫、狗、马、兔、猪、猴和人。
17、[4].根据[1]～[3]任一项所述的用途，其中，所述急性炎症性疾病和/或症状为重症急性炎症性疾病和/或症状；
18、可选地，所述重症急性炎性症疾病和/或症状包括脓毒症、重症急性呼吸窘迫综合征和/或重症急性胰腺炎。
19、[5].根据[1]～[4]任一项所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂选自：核酸、多肽、核糖核蛋白复合体和小分子抑制剂中的至少一种；
20、任选地，所述核酸包括反义rna分子和rna干扰分子和rna适配体中的至少一种；
21、任选地，所述多肽包括抗体或其抗原结合片段、人工锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶中的至少一种；
22、任选地，所述核糖核蛋白复合体包括crispr-cas系统。
23、[6].根据[5]所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂包含靶向usp5基因的uba结构域的抑制剂；
24、可选地，所述usp5来源于人或小鼠；
25、可选地，来源于人或小鼠的usp5的uba结构域包含由第16～18个外显子区域编码的多肽；
26、优选地，所述多肽包含如seq id no:7所示的序列。
27、[7].根据[5]所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂包含小分子抑制剂，优选为pyr-41。
28、[8].根据[1]～[7]任一项所述的用途，其中，所述产品包括药物或药物组合物；
29、可选地，所述药物组合物还包括一种或多种药学上可接受的载体；
30、可选地，所述药学上可接受的载体包括溶剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、矫味剂、矫嗅剂、着色剂、粘合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、ph调节剂、稳定剂、表面活性剂和防腐剂中的一种或两种以上的组合。
31、[9].一种抑制急性炎症或预防和/或治疗急性炎症性疾病和/或症状的试剂，其包含靶向usp5的抑制剂，其中，所述靶向usp5的抑制剂选自降低usp5转录、翻译表达水平或抑制usp5功能的物质；
32、可选地，所述靶向usp5的抑制剂选自：核酸、多肽、核糖核蛋白复合体和小分子抑制剂中的至少一种；
33、任选地，所述核酸包括反义rna分子、rna干扰分子和rna适配体中的至少一种；
34、任选地，所述多肽包括抗体或其抗原结合片段、人工锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶中的至少一种；
35、任选地，所述核糖核蛋白复合体包括crispr-cas系统；
36、可选地，所述靶向usp5的抑制剂包含靶向usp5基因的uba结构域的抑制剂；
37、可选地，所述usp5来源于人或小鼠；
38、可选地，来源于人或小鼠的usp5的uba结构域包含由第16～18个外显子区域编码的多肽；
39、优选地，所述多肽包含如seq id no:7所示的序列；
40、优选地，所述小分子抑制剂包含pyr-41。
41、[10].根据[9]所述的试剂，其中，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括：过度炎症反应、炎症引发的宿主组织器官损伤；
42、任选地，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括急性肺损伤、急性肺炎、急性胰腺炎和急性肝炎中的至少一种；
43、任选地，所述宿主组织器官的损伤包括心脏、胃部、肝脏、脾脏、肺部、脑部、肠道、胰脏和/或肾脏的病理损伤；
44、优选地，所述急性炎症性疾病和/或症状为重症急性炎症性疾病和/或症状；
45、可选地，所述重症急性炎症性疾病和/或症状包括脓毒症、重症急性呼吸窘迫综合征和/或重症急性胰腺炎。
46、发明的效果
47、1、本发明提供了靶向usp5的小分子抑制剂在抑制急性炎症反应或急性炎症性疾病和/或症状中的应用，所述小分子抑制剂能有效抑制急性炎症反应。
48、2、本发明提供了usp5 uba结构域在抑制急性炎症反应或急性炎症性疾病和/或症状中的应用，usp5 uba结构域的缺失突变能有效抑制急性炎症反应。
49、3、本发明通过在重症急性炎症性疾病模型中usp5基因敲除，从而能有效抑制过度炎症以及过度反应造成的肺部损伤从而保护机体。
50、4、本发明提供了靶向usp5的抑制剂在制备预防和/或治疗重症急性炎症性疾病和/或症状的产品中的用途，所述产品可有效抑制脓毒症、重症急性呼吸窘迫综合征、重症急性胰腺炎等重症急性炎症性疾病的发展，为重症急性炎症性疾病的治疗提供了新的思路。
1.靶向usp5的抑制剂的以下任一项用途：
2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括：过度炎症反应、炎症引发的宿主组织器官损伤或死亡；
3.根据权利要求2所述的用途，其中，所述宿主为罹患急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状的可能性的动物；
4.根据权利要求1～3任一项所述的用途，其中，所述急性炎症性疾病和/或症状为重症急性炎症性疾病和/或症状；
5.根据权利要求1～4任一项所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂选自：核酸、多肽、核糖核蛋白复合体和小分子抑制剂中的至少一种；
6.根据权利要求5所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂包含靶向usp5基因的uba结构域的抑制剂；
7.根据权利要求5所述的用途，其中，所述靶向usp5的抑制剂包含小分子抑制剂，优选为pyr-41。
8.根据权利要求1～7任一项所述的用途，其中，所述产品包括药物或药物组合物；
9.一种抑制急性炎症或预防和/或治疗急性炎症性疾病和/或症状的试剂，其包含靶向usp5的抑制剂，其中，所述靶向usp5的抑制剂包括靶向usp5基因的试剂和/或靶向usp5基因表达产物的试剂；
10.根据权利要求9所述的试剂，其中，所述急性炎症或急性炎症性疾病和/或症状包括：过度炎症反应、炎症引发的宿主组织器官损伤或死亡；
