[发明专利]一种白细胞介素-17受体阻断剂及其在制备抗心肌纤维化药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种受体拮抗剂及其在制备药物中的应用，尤其涉及一种白介素-17(IL-17)受体拮抗剂及其在制备抗心肌纤维化药物中的应用。属于生物医学技术领域。

背景技术

全世界范围内最新的死亡原因分析中，心血管疾病位列前三，严重地威胁着人类的生命和健康。心力衰竭(heart failure，简称心衰)作为各种心脏疾患发展的最终阶段，正在成为本世纪最重要的心血管致死原因。流行病学资料显示，目前全球心衰患者的数量已高达2250万，且仍以每年200万的速度递增，5年存活率与恶性肿瘤相仿，已成为世界范围内的主要公共卫生问题。

以往研究的焦点主要集中于心肌细胞结构和功能异常的预防和逆转，但近年来人们逐渐认识到，心肌纤维化在心力衰竭的发生和发展中起有十分重要的作用，因而已成为心力衰竭治疗的一个新靶标。心肌纤维化(myocardial fibrosis)，又称为心肌重构，是由中～重度的冠状动脉粥样硬化性狭窄引起心肌纤维持续性和(或)反复加重的心肌缺血缺氧所产生的结果，导致逐渐发展为心力衰竭的IHD，即慢性缺血性心脏病(chronic ischemic heart disease)。

IL-17是新近引起注意的炎症性细胞因子家族重要成员，其功能尚未完全阐明。IL-17由激活的Th17细胞产生。Th17细胞主要作用于成纤维细胞等间充质细胞，诱导细胞因子和MMPs等表达。IL-17是新近发现的新型辅助性T淋巴细胞(Th)-Th17的效应因子，已被证实参与多种疾病的发生、发展。如果能够从受体水平阻断IL-17R信号转导通路，必将显著降低炎症性细胞因子所导致的致死和致残率。然而，由于anti-IL-17R的抗体与IL-17结合力较弱，加之作用广泛、全身副作用较大，无法应用于临床等缺陷，限制了其作为IL-17信号拮抗剂的药物研发。国外的某些研究制成与IL-17R结合的肽段来阻断IL-17信号，缺陷在于这类肽段C末端不稳定，不利于肽段分子构象的维持，造成生物学不稳定。因此，临床上亟待一种与IL-17R特异性结合、副作用小的IL-17R阻断剂的出现。

本发明人探讨了Th17细胞的效应子IL-17，对于心肌纤维化的作用。结果显示：在体外培养的心肌成纤维细胞中，IL-17以剂量依赖性方式促进胶原和MMPs的产生，阻断IL-17受体，则显著减轻心衰和心肌纤维化。IL-17信号转导通过膜受体IL-17RA进行传导，IL-17RA结构示意图如图2所示，细胞因子受体发挥功能的前提是受体亚单位寡聚化(预装配)，这是受体激活共同通路(图1所示)，而配体组装前结构域(pre-ligand assembly domain，PLAD)是受体寡聚化的结构基础，PLAD的发现使选择性抑制细胞因子受体，阻断信号转导成为可能。

因此本发明人设想：如果封闭IL-17RA PLAD，抑制受体寡聚化，从源头上阻断IL-17信号转导，对抑制IL-17信号介导性心肌纤维化将是效率最高的。基于此，我们构建了表达IL-17RA PLAD可溶蛋白的病毒载体，以阻断IL-17信号介导性疾病。

本发明是以IL-17RA PLAD与IgG Fc段的可溶性融合蛋白封闭IL-17RA PLAD，抑制受体寡聚化。在“配体-受体-受体后信号通路”的源头上阻断受体信号，符合“生物体能量消耗最小化”原则。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种能够特异性阻断IL-17RA PLAD的融合蛋白。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术手段实现的：

既往研究表明，IL-17RA由2个FN[FN1(第69-183氨基酸残基)和FN2，即PLAD(第205-282氨基酸残基)]结构域通过一无结构性linker(第184-204氨基酸残基)结合。本发明的技术方案是在GenBank检索人IL-17RA、IgG Fc段mRNA序列(序列号为NM_014339和AJ_294731)确定扩增区域，其中IL-17RA FN1结构域为第69～183氨基酸残基；PLAD结构域为第205～282氨基酸残基；中间第184～204氨基酸为天然linker；利用引物设计软件设计IL-17RA FN2，IgG Fc引物，核酸和蛋白质序列分析软件EditSeq^TM对融合基因及Linker部位翻译后二级结构的生物学特性，如柔性、抗原性、亲水性及表位等预测分析，证明设计合理(图3所示)。当然，上述所得结论仅是理论上的推测，所选用软件也存在一定局限，最终结论应从下一步在体或离体实验中获得。