[发明专利]利用HSP60衍生肽再生胰岛β细胞

说明书

发明领域

本发明涉及在具有长期疾病和没有残余β细胞功能的患者中再生胰岛β细胞和治疗1型糖尿病(T1D)的方法。该方法包括给药衍生自热休克蛋白60(Hsp60)的肽、或其类似物如DiaPep277。

发明背景

1型糖尿病(T1D，也称为胰岛素依赖性糖尿病，IDDM)是一种自身免疫性疾病，其导致胰腺中的β细胞被破坏。葡萄糖稳态的崩溃和该疾病的临床表现被认为仅在胰腺β细胞的80-90％被免疫反应灭活后才发生。早期糖尿病可仅在自身免疫过程的发作后通过对β细胞自身免疫性的免疫标志物检测进行诊断。

C-肽是β细胞内源生物合成胰岛素期间β细胞剪切前胰岛素产生的一种蛋白质片段。C-肽被分泌颗粒以与胰岛素1:1的摩尔比释放到循环系统中。血浆C-肽提供了内源胰岛素生产的替代量度并反映了β细胞的活性。最近建议(David J.Klinke PLoS ONE 2011,6,e26873)血浆C-肽可提供人类β细胞量的替代量度。

由自身免疫过程所靶向的各种自身抗原已被认为在糖尿病的发展中发挥了作用。事实上，抗谷氨酸脱羧酶(GAD)、胰岛素、胰岛细胞抗原(ICA-69)和Hsp60的抗体已被发现在糖尿病发作时存在于人的循环系统中(Cohen IR 2002,Diabetologia 45,1468-1474)，和在前期糖尿病非肥胖糖尿病(NOD)小鼠(Brudzynski,1993,Diabetes 42,908-13.)和生物育种(biobreeding，BB)大鼠中。

热休克蛋白(HSP)是表达于所有的原核和真核细胞中的高度保守的蛋白质。它们参与许多重要的细胞过程，如新合成的蛋白质的正确折叠和亚基装配，因此被称为分子伴侣(Bukau,B.等人.2000,Cell 101,119-122)。在非生理条件如高温、紫外线辐射、病毒或细菌感染下，细胞的HSP合成被上调。HSP具有细胞保护功能，如防止变性蛋白的聚集，启动其重新折叠或蛋白水解降解。根据其分子量，HSP被分为六个亚家族：小HSP、HSP40、HSP60、HSP70、HSP90和HSP100。它们一般位于细胞的胞质溶胶中(HSP70、HSP90、HSP100)、内质网中(HSP70、HSP90)或线粒体中(HSP60)，或在致糖尿病过程期间位于β细胞的细胞质中和表面上(Brudzynski，1993年，同上)。

HSP60、HSP70和HSP90亚家族已吸引了越来越多的关注，因为它们在免疫相关过程中的潜在作用。几个研究已经确定HSP为微生物感染中免疫反应的目标(Zugel,U.和Kaufmann,S.H.,1999,Immunobiology 201,22-35)。由于微生物HSP和衍生自受损或应激组织的内源性HSP之间的高序列同源性，免疫交叉反应性被认为导致自身免疫性紊乱，包括类风湿性关节炎和糖尿病的发展(Holoshitz,J.,等人.1986,Lancet 2,305-309；Elias,D.,等人,1991,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 88,3088-3091；Abulafia-Lapid,R.,等人,1999,J.Autoimmun.12,121-129)。

许多公开内容要求保护热休克蛋白或其片段作为免疫调节剂在诊断、治疗或预防自身免疫性疾病中的用途。这些公开内容的大多数涉及Hsp60或该蛋白的片段。人Hsp60与细菌Hsp65具有高同源性，抗人Hsp60的抗体已经被发现存在于人类T1D初期和前糖尿病NOD-小鼠的循环系统中。Elias等(Diabetes 1997,46,758-64)证明人类Hsp60的特定的肽，表示为p277，是在自身免疫性糖尿病中的免疫显性表位之一。因此，T细胞对P277的反应性已经在NOD小鼠中在糖尿病发作时报道。p277的皮下给药下调T细胞对β细胞抗原的反应性和防止NOD小鼠的糖尿病发展。处理诱导p277特异性的IgG1抗体以及p277特异性IL-4和IL-10的分泌增加和γ干扰素的分泌减少，这表明Th2细胞因子途径上调。由于破坏胰腺中郎格汉斯胰岛被认为是Th1应答，p277引起的Th1型转向Th2型应答可能参与T1D的衰减。

美国专利5,114,844；5,671,848；5,578,303和5,780,034披露Hsp60在诊断和治疗T1D中的用途。还已公开(美国专利6,180,103和5,993,803和WO 96/19236、WO 97/01959和WO 98/08536)这一Hsp60蛋白的片段和肽类似物可作为治疗上有用的实体用于预防或减轻T1D和宿主抗移植物病。