[发明专利]包含神经调节蛋白的装置及药物制剂

说明书

技术领域

本发明涉及生物化学、分子生物学和医学领域。具体而言，本发 明涉及释放神经调节蛋白到动物血液中的装置及药物制剂。

发明背景

神经调节蛋白(neuregulin，NRG；heregulin，HRG)，又叫神经胶 质生长因子(glial growth factor，GGF)，neu分化因子(new differentiation factor，NDF)，为分子量在44KD左右的糖蛋白，它们在细胞间传递信 号，是酪氨酸激酶受体ErbB家族的配体。神经调节蛋白家族含4个成 员：NRG1，NRG2，NRG3，NRG4。(Falls et al.，Exp Cell Res.284：14-30， 2003)对后三者的生物学功能相对来讲知之甚少。NRG1在神经系统、 心脏和乳腺中起着重要作用，还有证据显示NRG1信号传递在其他一 些器官系统的发育、功能以及人类疾病(包括精神分裂症和乳腺癌) 的发病机理中起作用。NRG1有很多异构体。对基因突变小鼠(基因敲 除小鼠)的研究说明在N末端区或表皮生长因子(EGF)类似区不同 的异构体，其在体功能也不一样。本发明是以神经调节蛋白1β(NRG 1β)为基础的。

神经调节蛋白1β为一跨膜蛋白(Holmes et al.，Science 256， 1205-1210，1992)。膜外部分是N末端，包括免疫球蛋白类似区(Ig-like domain)和EGF类似区(EGF-like domain)，膜内部分是C末端。在 细胞外基质的金属蛋白酶作用下，神经调节蛋白的膜外部分可被酶切 下来而呈游离状态，从而有利于和周围细胞表面的ErbB受体结合，激 活相应的细胞信号传递。

ErbB受体家族也分为四类，ErbB1、ErbB2、ErbB3和ErbB4，它 们都是跨膜蛋白，分子量在180-185KD附近。除ErbB2外，它们在膜 外的N末端都含配体结合区；除ErbB3外，它们在膜内的C末端都含 蛋白酪氨酸激酶活性。其中ErbB1是表皮生长因子的受体，ErbB3和 ErbB4都是神经调节蛋白的受体。在神经调节蛋白的受体中，只有 ErbB2和ErbB4在心脏表达量较高。(Yarden et al.，Nat Rev Mol Cell Biol，2：127-137，2001)

当神经调节蛋白与ErbB3或ErbB4的膜外部分结合时，将引起 ErbB3、ErbB4与其他ErbB受体(常常包括ErbB2)形成异源二聚体， 或ErbB4自身形成同源二聚体，然后导致受体的膜内部分被磷酸化 (Yarden et al.，Nat Rev Mol Cell Biol，2：127-137，2001)。磷酸化的膜内 部分可进一步与细胞内的多种信号传递蛋白结合，从而激活下游ERK 或AKT信号通路，引起一系列细胞反应：包括刺激或抑制细胞增殖、 细胞凋亡、细胞迁移、细胞分化或细胞粘连。

神经调节蛋白对心脏的发育尤其重要(WO0037095，CN1276381， WO03099300，WO9426298，US 6444642，WO 9918976，WO 0064400， Zhao et al.，J.Biol.Chem.273，10261-10269，1998)。在胚胎发育早期， 神经调节蛋白的表达主要局限于心内膜，随后通过旁分泌途径释放到 周围心肌细胞并与细胞膜上的蛋白酪氨酸激酶受体ErbB4膜外部分结 合，ErbB4进而与ErbB2形成异源二聚体。ErbB4/ErbB2复合物的形成 及激活对早期海绵样心脏形成小梁是必须的。神经调节蛋白、ErbB4 和ErbB2三个蛋白基因中的任何一个缺失都会使胚胎没有小梁并在发 育早期死于子宫。WO0037095显示一定浓度的神经调节蛋白可持续激 活ERK信号通路，促进心肌细胞在的生长及分化，引导心肌细胞和细 胞粘连处肌节和细胞骨架的重建，改善心肌细胞的结构，增强心肌细 胞的收缩。WO0037095及WO03099300还指出神经调节蛋白可用于检 测、诊断和治疗各种心血管疾病。

下面列举了与本发明有关的一些现有技术文献：

1、cardiac muscle function and manipulation；WO0037095

2、生长因子神经调节蛋白及其类似物的新应用；CN1276381