[发明专利]使用融合至肝素结合序列的生长因子促进心脏修复的方法

说明书

交叉参考相关申请

本申请要求2006年11月13日提交的美国临时申请60/858,406的优先权和利益，其内容以其全文通过引用合并入本文。

发明领域

本发明涉及其中促进细胞的生长和/或存活的多肽融合至结合肝素的肽的蛋白质。可将此类蛋白质与心肌细胞结合并且施用至损伤的心脏组织以帮助促进修复。

发明背景

胰岛素样生长因子-1(IGF-1)是促进心肌细胞的生长和存活的蛋白质。缺乏IGF-1的小鼠在心肌梗塞(myocardial infarction)后展示增加的凋亡(Palmen，等人，Cardiovasc.Res.50：516-524(2001))，然而心肌特异性IGF-1的过表达在梗塞形成后保护肌细胞免受凋亡和心室扩张的侵害(Li，等人，J.Clin.Invest.100：1991-1999(1997)；Torella，等人，Circ.Res.94：514-524(2004))。IGF-1的过表达还增加心脏干细胞数目和生长，从而导致肌细胞周转和老化心脏的作用的增加。梗塞形成后，IGF-1促进移植入心肌的胚胎干细胞的移入(engraftment)、分化和功能的提高(Kofidis，等人，Stem Cells 22：1239-1245(2004))。此外，IGF-1的血清水平与老年患者的亚群中的先天性心脏衰竭(congen ital heart failure)的风险呈负相关(Vasan，等人，Ann.Intern.Med.139：642-648(2003))。

上述特征使IGF-1成为对已经历心脏组织的损伤的患者，例如，已经历心肌梗塞的患者来说诱人的治疗剂。然而，IGF-1是易于扩散通过组织的小蛋白质。因此，难以在组织损伤部位长时间保持高浓度的该因子。已被采用以保持高局部浓度的一个方法是将I GF-1与自我装配的生物膜结合(参见US20060088510)。通过使用心肌梗塞的大鼠模型，发现当将该膜与新生心肌细胞一起植入时，植入的细胞的存活和生长与和未结合的IGF-1一起植入的细胞相比得到提高。因此，细胞定居损伤的心脏和提高功能的能力得到增加。通过使用相似的方法，使用PDGF也获得积极的结果(US20060148703)。尽管这些结果具有前景，但避免对构建和移植膜的需要的可选方法将是期望得到的。

发明概述

本发明基于将IGF-1与心肌细胞结合(在它们植入损伤的心脏组织之前)的方法的发展。已发现，可能将IGF-1与肝素给合肽(HBP)连接并且获得保持对培养细胞的存活的有益效应的融合蛋白。融合蛋白结合心肌细胞(推测结合细胞表面肝素)比单独的IGF-1效果更好。因为许多不同的细胞类型具有细胞表面肝素，因此不预期简单地全身性注射IGF-1/HBP蛋白对心脏病患者十分有益。然而，靶向作用可通过在植入之前将心肌细胞与IGF-1/HBP一起温育来获得。在更低的程度上，局部化还可通过将蛋白质直接注射入心脏组织来获得。相似的方法在治疗对生长因子起反应(使用或不使用细胞移植)的其他病况(例如，创伤)中应当是有用的。

在其第一方面，本发明涉及具有式：B-(J)_n-(Z)_q或(Z)_q-(J)_n-B的化合物，其中n是从0至10的整数；q是从1至5的整数；B是促进心肌细胞的生长和/或存活(如例如使用被剥夺血清的细胞所测定的)的肽，Z是肝素结合肽。可使用本领域内已知的任何肝素结合肽，包括所有本文中描述的肽。J是蛋白质形成性(proteinogenic)氨基酸或可用于将肽连接在一起的化合物例如生物素/抗生物素蛋白。为了本发明的目的，从N端(极左)至C端(极右)书写所有肽序列，并且除非另外指出，所有肽由“蛋白质形成性”氨基酸组成，即，它们是：丙氨酸(A)、精氨酸(R)、天冬酰胺(N)、天冬氨酸(D)、半胱氨酸(C)、谷氨酸(E)、谷氨酰胺(Q)、甘氨酸(G)、组氨酸(H)、异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、赖氨酸(K)、甲硫氨酸(M)、苯丙氨酸(F)、脯氨酸(P)、丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、色氨酸(W)、酪氨酸(Y)或缬氨酸(V)的左旋体(L-isomer)。