[发明专利]整合素胞内多肽序列在抑制新生血管形成中的应用

说明书

本发明涉及系列含有整合素保守序列并具有在体内外阻断新生血管形成功能的多肽化合物。功能多肽化合物为权力要求书第一项所示的氨基酸序列。该些小分子多肽化合物可通过与穿膜多肽偶联进入细胞内，进而通过结合共同的信号蛋白分子来阻断新生血管的形成，并具有抑制实验小鼠体内实体肿瘤生长的作用，属于生物医学领域。本发明基于功能小分子多肽化合物及其效应蛋白分子能够抑制体外人脐静脉内皮细胞形成血管状结构，抑制裸鼠皮下接种基质胶中血管的生成，和抑制裸鼠皮下接种实体瘤生长。我们的研究发现不仅提供了多种具有阻抗新生血管形成作用的先导化合物，而且还揭示了一个调控新生血管形成的新机制，从而为开发新一代抗新生血管形成和抗肿瘤药物提供新的靶位点。

技术领域

本发明涉及三种基于整合素β亚基胞内保守序列的多肽化合物及其效应分子能够有效地在体内体外阻断新生血管形成并具有抑制小鼠皮下实体瘤生长的作用。

背景技术

整合素是位于细胞表面的一类重要的细胞黏附分子，由α和β两个亚基通过非共价键连接而成的跨模异二聚体糖蛋白受体。整合素在人体内分布广泛，几乎所有不同组织的细胞上都表达有一种或几种整合素分子。在脊椎动物中，目前发现有18个α及8个β亚基，α亚基和β亚基的不同组合共形成24个α/β整合素异二聚体。整合素与肿瘤的发生、发展密切相关，其通过调节内皮细胞的分化、黏附、迁移及存活，参与新生血管的形成和血管网络的构建。肿瘤血管生成离不开血管内皮细胞与细胞外基质黏附，并借此侵入血管周围间质，然后通过细胞-细胞的黏附作用促进血管条索的形成。作为内皮细胞和细胞外基质(ECM)连接的桥梁，血管内皮细胞中的整合素在肿瘤新生血管形成中起重要的作用。

整合素αvβ3是目前研究较为深入的整合素家族成员,并参与肿瘤新生血管形成。其在休眠的内皮细胞中低表达，但在多种肿瘤细胞及肿瘤新生血管内皮细胞中表达量明显增加。研究显示，通过胞外抑制αvβ3的功能，可诱导新生血管内皮细胞凋亡，抑制肿瘤新生血管的形成，促使肿瘤细胞凋亡，达到抗肿瘤的目的，而这个过程并不会对正常组织的血管造成不良影响。因此，整合素αvβ3成为理想的抑制肿瘤及肿瘤血管生成的靶点。

以阻断整合素与其胞外配基结合为靶点的抗肿瘤新生血管形成药物主要分为以下几类：(1)整合素抗体类药物；(2)含有与整合素有高亲和力结合序列的多肽类小分子化合物，其中以含RGD序列(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)的小分子多肽最为典型；(3)整合素为靶点的其他类药物等。其中一部分药物已显露出良好的抗血管新生和抗肿瘤作用，并已进入临床研究关键阶段(例如，抗体类Vitaxin[1,2]，多肽类Cilengitide[3-5])。

通过阻断整合素信号通路抑制肿瘤的发生发展，因研究领域内一些不一致的研究数据，尚存争议。例如，β3型整合素缺失的小鼠反而促进体内肿瘤的生长[6]；还有，低浓度的整合素抑制剂RGD拟肽Cilengitide对小鼠体内血管新生和肿瘤生长反而具有促进作用[7,8]。另外，来自于EMD/Merck公司研究开发的Cilengitide是基于阻断整合素αvβ3和αvβ5胞外配体结合位点开发的新型治疗恶性胶质瘤的药物，但经大规模临床试验后并未达到预期效果[9]。这些发现增加了以整合素－配基结合为靶点药物的功能不确定性。

整合素可介导双向信号传导，并且整合素与胞外配基的结合受到整合素胞内序列的精确调控。整合素α/β亚基胞内序列较短(除β4外)，自身也不具有酶活性，但其在整合素双向信号传导中起着重要作用，尤其是β亚基(β4和β8除外)胞内的保守序列，如两个NxxY/F区域[10]，它们可分别识别结合多种胞内信号和细胞骨架蛋白分子。比如，talin可与β亚基胞内段近膜区NPxY序列结合，是整合素激活的关键调控因子；另外kindlin蛋白家族分子可与整合素β亚基胞内区远膜端NxxY/F相互结合，并协同talin诱导整合素的激活[11-13]。此外，研究还发现整合素β3亚基胞内远膜端NxxY序列(NITY)还能够识别结合β3-endonexin。