[发明专利]植物生产人霍乱毒素B亚基(CTB)与胰岛素原的融合蛋白速效口服降糖胶囊的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物生产人霍乱毒素B亚基(CTB)与胰岛素原的融合蛋白速效口服降糖胶囊的应用。本发明利用植物例如生菜作为重组蛋白质生产的有效表达平台，利用简单以及高效的表达体系生产生物活性物质。随后将生产该活性物质的叶片冻干制成胶囊。此胶囊可以在常温保存而保持生物活性。利用Western Blot蛋白杂交法确定降糖活性蛋白成功表达。生物活性测试结果表明利用该平台技术生产的降糖胶囊显著降低了狗血液中的血糖浓度。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物生产人霍乱毒素B亚基(CTB)与胰岛素原的融合蛋白速效口服降糖胶囊的应用。

背景技术

糖尿病是以慢性高血糖为特征的常见病、多发病，是由体内胰岛素分泌或作用缺陷，或二者同时存在而引起的糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱。临床上主要有胰岛素依赖型(IDDM，I型)和非胰岛素依赖型(NIDDM，II型)两种类型。随着生活水平提高，无论在发达国家还是在发展中国家，糖尿病的发病率都在逐年上升。糖尿病作为一种严重的非传染性慢性疾病现已成为全世界各国密切关注的重大公共卫生问题之一，是全球范围内继心血管和肿瘤疾病之后的第三号杀手。

2016年4月8日，国家卫生计生委宣传司官网上发表的一篇名为《中国糖尿病防治情况》的文章援引《中国居民营养与慢性病善报告》(2015年)的数据称，2012年中国18岁以上居民糖尿病患病率为9.7％，其中城市与农民的患病率分别为12.3％与8.4％，患者人数约为1亿，18岁以上居民对糖尿病的知晓率为36.1％、治疗率为33.4％，控制率为30.6％。另外，2017年5月22日新近发布的《中国糖尿病膳食指南(2017)》援引2013年《美国医学会杂志》(JAMA)的研究结果称，中国成人糖尿病率的患病率已达11.6％。所有的糖尿病病例中，胰岛素依赖型糖尿病(insulin-dependent diabetes mellitus，IDDM，又称1型糖尿病，以往称“少年发病型糖尿病”)约占5～10％的比例，该型糖尿病患者因为内源性胰岛素分泌不足，从而需要长期的胰岛素治疗；另一种更常见的糖尿病是非胰岛素依赖型糖尿病(non-insulin-dependent diabetes mellitus，NIDDM，又称2型糖尿病，以往称“成年发病型糖尿病”)占90％以上的比例，也可使用胰岛素进行治疗。因此，虽然越来越多的口服降糖药应用于临床，胰岛素在糖尿病的治疗中仍然发挥着重要的作用。

根据Pharmarket数据库，2016年全国22个重点城市样本医院内甘精胰岛素、门冬胰岛素与精蛋白锌胰岛素的用药金额分别为5.46亿元、4.45亿元与2.60亿元。但目前糖尿病治疗领域仍存在着诸多尚待解决的重要问题，而且还存在一些副作用和限制。

Humalog是有礼来公司研发的一种赖脯胰岛素。赖脯胰岛素(Insulin Lispro)是由礼来制药公司于1996年推出的超短效人胰岛素类似物，用于糖尿病管理中的血糖控制。2000年，FDA将其适应证扩展至年龄3岁以上的儿童与年龄65以上成人的高血糖治疗。此外，赖脯胰岛素还与磺酰脲类药物联合用药。目前，赖脯胰岛素在美国、欧盟、加拿大、日本与中国等世界各国均有销售。赖脯胰岛素是基因工程产品，即将人胰岛素β-链上28位脯氨酸与29位赖氨酸互换而成的作用强度与人胰岛素相当，降糖效果相同，只是起效更加迅速且持续时间更短。赖脯胰岛素的作用机制同门冬胰岛素，15～20分钟内起效，30～60分钟达峰值，降糖作用持续4～5小时。可作为常规可溶性胰岛素的替代物，发挥速效降糖作用，属超短效胰岛素，也可与精蛋白结合作为中效制剂。

尽管Humalog在治疗糖尿病上有诸多优点，但它由于多肽类药物本身的性质以及人体对其产生的各种屏障，其常规给药途经一直以注射为主。本发明将CTB与Humalog融合表达，可以实现在口服给药，减轻病患长期频繁注射带来的痛苦。

发明内容