[发明专利]一种多肽复合物作为多肽或蛋白质药物载体的应用、方法及其融合蛋白复合物

说明书

本发明创造提供了基于Titin‑Telethoninβ‑折叠片结构的多肽复合物作为多肽或蛋白质药物载体的应用、方法及其融合蛋白复合物，能够使多肽或者蛋白质类药物在保持活性的同时，有效延长半衰期，更好地在临床上得到应用。

技术领域

本发明创造属于生物技术领域，涉及一种基于Titin–Telethoninβ-折叠片结构的多肽复合物作为多肽及蛋白质药物的载体，延长多肽或者蛋白质类药物半衰期的应用及方法，同时经过这种多肽复合物对多肽或者蛋白质类药物的设计和改造，获得了具有药用作用的融合蛋白复合物。

背景技术

目前，绝大多数肽类和其类似物药物为激素或具有激素作用的肽衍生物，具有生物活性和特异性较高，可溶性强，低毒性等优点，现已成为药物研发的热点领域。肽类或蛋白质类药物虽然具有较强的生物学活性，但在体内发挥药理学作用时，也具有以下限制因素：1)口服利用度低，给药方式通常选用注射；2)亲水性强，不易通过生理屏障；3)较高的构象灵活性，有时与受体和靶标进行结合时缺乏特异选择性，易导致副作用。除以上的因素，还有一个最为主要的限制因素为其在体内半衰期较短。一些肽或蛋白质类药物的体内半衰期仅有几分钟，从而导致到达靶组织的药物浓度过低，不能发挥足够的药效，严重限制了临床应用。

半衰期较短一般有两方面原因造成，一是在血浆、肝脏和肾脏中存在着大量的肽酶(Peptidase)和蛋白酶(Protease)，肽或蛋白质在酶的作用下迅速降解；二是在血浆中分子量较小的肽类或蛋白质类药物(低于50kDa)，由于肾脏的过滤作用而被快速排出。延长肽类或蛋白质类药物的半衰期，不但可以改善药物的药代动力学和药效学特征，而且可以减少用药量和用药次数，而这也是现在肽类或蛋白质类药物临床应用上的难题。

目前，已经开发出一系列的延长肽类或蛋白质类药物半衰期的方法，如提高肽类或蛋白质类药物对酶的稳定性来减少酶的降解；或者通过增加肽类或蛋白质类药物的流体力学体积(Hydrodynamic Volume)和FcRn介导的再生作用来减少肾脏过滤排出。另外，将较小的多肽或者蛋白质类药物与大分子物质通过基因融合或者化学偶联的方式连接在一起，不仅可以增大其分子量，使其超过肾脏过滤的临界值(40-50kDa)，减少肾脏的过滤排出；而且可以依靠大分子量物质的空间位阻效应，减少蛋白质酶等对多肽或者蛋白质药物的降解，从而极大的延长多肽或者蛋白质类药物的半衰期，增加了临床应用的潜力。

目前，应用的比较成熟的大分子量载体有PEG，Albumin和IgG-Fc等。现在最普遍用的一种方法，就是通过化学交联的方式将不同分子量的PEG与多肽或蛋白质类药物的特异位点相连，能显著延长多肽或蛋白质药物的半衰期。PEG修饰增加蛋白质和多肽药物的可溶性，提高了稳定性，降低免疫原性，减少蛋白酶的降解，延长在血液中的滞留时间，延长了药物的作用时间。但是，PEG修饰也存在一些问题，如生产成本较高；有些PEG修饰的药物其活性降低；近年来又发现PEG修饰的蛋白和其降解物容易在肾脏中累积，干扰了正常肾脏的过滤作用；人和动物能够对PEG产生一定的抗体，表明其具有一定的免疫原性。

因此，有必要开发一种免疫原性更低或无免疫原性，在体内更稳定的肽或者蛋白质类药物的载体，使多肽或者蛋白质类药物既能保持原来的活性，其半衰期又得到延长，从而更好的应用在临床上。

肌原纤维是由肌节(sarcomere)构成的，Z-盘(Z-disk)是肌节的分界线。在Z-盘中锚定着许许多多的蛋白质，构成了细胞的骨架成分，起着维持细胞结构和肌肉伸缩的重要作用。在Z-盘中，titin分子起着维持肌节完整性的重要作用。Titin分子是自然界中已知的最大的蛋白质，其分子量约为4MDa，长度约为1μm，其N端锚定在Z-盘中，其C端则跨越了肌节一半的长度到达M线。电镜图像和基因序列分析表明，titin分子是由300多个免疫球蛋白样结构域(Immunoglobulin-like，简写为Ig)和纤维连接蛋白III(fibronectin-like，简写为FN-III)样的结构域，以及其他一些结构域(如PEVK结构域)等构成。