[发明专利]NELL肽表达系统

说明书

关于在联邦政府资助的研究和开发下所得发明的权利声明

本研究部分地由NEH/NIDR基金号DE9400和CRC/NIH基金号RR00865支持。美国政府在本发明中可享有一定的权利。

与相关申请的相互参考

本申请是2005年8月5日申请的美国申请序列号U.S.Application Serial No.10/544,553(是2004年2月9日申请的PCT/US2004/003808的PCT申请美国国家阶段)和2006年2月16日申请的PCT/US2006/005473的部分连续申请，以上专利申请的内容在此被整体引用和参考。

发明领域

本发明总的涉及表达和纯化NELL肽或相关的药剂的方法。

发明背景

生长因子是指在体内或体外影响特定细胞群的生长和分化的物质，例如肽。

骨形成发生于长骨(软骨内骨形成)和扁骨(膜内骨形成)的发育期。此外骨形成也发生于在成人期持续发生以保持骨骼完整性的骨重建期。最后，骨形成发生于骨修复期，例如在骨折或外科手术时出现骨创伤的时候。人们认为长骨和扁骨的胚胎发育涉及不同的骨形成机制，而认为修复涉及膜内骨形成。

由任一机制引起的骨形成包括由生长因子调节的成骨细胞的活性。成骨细胞来源于骨髓基质细胞库(又称间充质干细胞；MSC)。这些细胞存在于多种组织中，并主要存在于骨髓基质。MSC是多能性的，能分化成多种细胞类型，包括成骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞、肌细胞和脂肪细胞。生长因子被认为对影响骨形成的骨原细胞增殖、分化功能和成骨细胞矿化功能产生影响。

自体骨已被用于例如患有颅缝早闭症和裂口移植的患者的骨修复。3,000婴儿中有1名患有颅缝早闭症(CS)，即颅缝过早闭合，因此它是最普遍的人类先天性颅面畸形症之一。过早的缝关闭导致颅双形，需要外科手术矫正。人类CS的过早的缝关闭可通过两种可能不同的过程发生：颅盖过度生长和骨融合。最近，成纤维细胞生长因子2(FGF2)和成纤维细胞生长因子受体1被认为与通过CBFA1-介导的通路的过早的颅缝融合有关(8)。CBFA1的错义突变与锁骨颅骨发育不全(显示为延迟缝关闭)相关。

已有采用自体骨(例如来源于髂嵴或颅盖)进行自体骨移植。这些供体部位具有伴随的病态，包括疼痛、步态障碍、髂嵴供体部位大腿感觉异常、以及感染、神经短缺和颅盖移植物血肿。而且，供体部位具有有限的体积，可能造成延长外科手术时间和住院时间。

目前也有采用异体移植物，也已在动物模型中测试生长因子。例如bFGF已显示能有效地用于骨再生和修复。另一个成骨生长因子家族已被描述作为成骨蛋白(BMP)。具体地，已有证明BMP-2重组蛋白用于下颌骨连续性缺损和裂腭缺损再生，效果等于或优于自体颗粒骨和骨髓。已有研究BMPs和其它成骨因子用于临床应用。然而，使用最小有效剂量BMP的费用是限制其临床应用的因素。

脊柱融合术是通过多个脊柱的椎骨联合在一起以致于它们之间不再发生运动的外科技术。其指征包括：治疗椎骨骨折(折断)、矫正畸形、消除运动引起的疼痛、治疗不稳定性和治疗一些颈间盘突出症。手术包括将骨移植物置入所述椎骨之间，以使得在所述椎骨之间得到牢固的连接。所述方法也可包括补充治疗，包括置入板、螺钉、支架、以及最近的成骨蛋白2和7，以协助骨移植物的稳定和愈合。自体骨移植是一种独立的手术，也具有显著的发病率。