[发明专利]白细胞介素11突变体及其在治疗肝纤维化中的应用

说明书

本发明涉及一种重组人白介素11突变体，其氨基酸序列是在SEQ ID NO:1的基础上，进行如下三点突变N50R/L67K/S145A。该突变体能以超过野生型IL11蛋白40倍以上的亲和力结合IL11Rα受体，同时能够抑制gp130的二聚化激活，并且动物实验证实其能够明显的缓解小鼠肝纤维化，能用于非酒精性脂肪肝病的治疗，有着广阔的药用前景。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体的涉及白细胞介素11突变体及其在治疗肝纤维化中的应用。

背景技术

当前全球约25％的人患有非酒精性脂肪肝病，虽然非酒精性脂肪肝病可以好转，但治疗不及时将会导致其恶化成非酒精性肝炎^[1]。非酒精性肝炎以肝脏炎症、肝细胞死亡、肝纤维化为特点，最终导致肝硬化、肝癌的产生。其中肝星状细胞(HSC)向肌成纤维细胞转化是造成非酒精性肝炎的重要原因^[2-5]。许多因素可以激活HSC细胞，使其转化成肌成纤维细胞，其中包括促纤维化因子TGFB1、PDGF^[6,7]以及一些促炎因子CCL2、TNFA、CCL5等^[4,7,8]，但靶向这些上游分子会造成严重的副作用^[1,9]。针对非酒精性肝炎的治疗，还有一些靶向代谢的药物，但目前在改善肝纤维化方面未取得良好的效果^[1,9]。而最新的研究表明抑制IL11信号通路能够降低肝细胞死亡以及肝纤维化的发生^[10]。同时IL11作为TGFB1的下游，作为靶向分子副作用较小，因此IL11成为治疗肝纤维化的理想靶点。

IL11由多种不同的组织分泌产生，包括胸腺、中枢神经系统、皮肤和结缔组织、肺、骨等，是一种多效细胞因子，可直接作用于、巨噬细胞、淋巴细胞、上皮细胞和肝细胞等，具有促进巨核细胞和血小板生成、调控免疫、抗炎和保护粘膜上皮等功能^[11]。ILll开始以前体的形式在细胞中合成，前体由199个氨基酸组成，其中前21个氨基酸是信号肽，将信号肽切除后，形成由178个氨基酸组成的成熟 IL11，分泌到胞外，发挥其生物学功能。通过对IL11的三维结构研究，表明其是由4个α螺旋和连接α螺旋的loop环组成的四螺旋束状结构。A螺旋包括第37-56位氨基酸，B螺旋包括第92-112位氨基酸，C螺旋包括第125-147位氨基酸，D螺旋包括第173-196位氨基酸，相应的AB螺旋之间的loop环包括第57-91位氨基酸，BC螺旋之间的loop环包括第113-124位氨基酸，CD螺旋之间的loop环包括第148-172位氨基酸。IL11蛋白表面形成三个受体结合位点^[12,13]，结合位点I参与其与IL11Rα的结合，包括ABloop环的末端和D螺旋的C端氨基酸残基；结合位点II以及结合位点III与gp130的结合有关^[14]，其中结合位点II包括从A螺旋到C螺旋的氨基酸残基；结合位点III包括D螺旋的N端以及AB loop环的前端。

IL11信号通路的激活依赖IL11与细胞表面受体的结合，IL11的受体(ILI IR)由ILI IRα和gpl30两个糖蛋白链组成，IL11Rα具有结合配体的能力，IL11先以低亲和力结合IL11Rα^[15,16]，形成 IL11-IL11Rα异源二聚体，该异源二聚体以高亲和力结合gp130形成异源三聚体蛋白。IL11-IL-llRα-gp130异源三聚体同源二聚化形成六聚体^[17,18]，进而磷酸化激活下游STAT信号通路或MAPK级联反应^[19,20]。最终，IL11通过gp130信号传导链向胞内传递信号，使细胞获得增殖和活化的信号。然而虽然IL11信号通路的机理已经有所研究，但是当前并没有令人满意的的针对IL11靶点的药物出现。

发明内容