[发明专利]血管生成因子－血管内皮细胞生长因子VEGF的突变体

说明书

发明领域

本发明涉及新型血管内皮细胞生长因子基因以及这些基因所编码的蛋白。更具体地说，本发明涉及新型人VEGF-A。VEGF-A的这些新形式包括VEGF-A₁₃₈、VEGF-A₁₆₂和VEGF-A₁₈₂。这些新蛋白可通过影响解剖结构、导管功能和通透性来用于心血管系统疾病的治疗，更具体地说，是用一种生长因子刺激血管细胞增殖，从而刺激内皮细胞的生长和血管的通透性，来治疗心血管疾病。

本发明也涉及到编码该新VEGF蛋白的核酸，以及包含该核酸的细胞、组织和动物；应用此类核酸的治疗方法；和上述所有相关的方法。

发明背景

心血管疾病一般的特征是，心脏或其它靶器官的血液供应受到损害。心肌梗塞(MI)通常称为心脏病，是导致死亡的主要原因，在心脏病发作的第一月致死率为30％。心脏病是因为心脏冠状动脉的狭窄或阻塞，从而使心脏所需的营养成分和氧不足。当心脏的血液供应表现为这种状态时，细胞通过产生能诱导新血管生长的化合物作为回应，从而增加对心脏血液的供应。这些新的血管称为旁侧血管。在现有脉管系统之外，诱导新血管生成的过程称为血管发生，细胞所产生的诱导血管发生的物质称为血管生成因子。

不幸的是，身体在自然情况下的血管发生应答非常有限，常常不足。因为此种原因，发现新的血管生成生长因子就提供了一种替代的治疗策略，其期望通过提供外源性血管发生物质来补充自然血管发生应答。

曾经尝试用各种生长因子来刺激血管发生。Cid等在美国专利号为5318957的专利中公开了用结合珠蛋白(两条多肽链通过二硫键相连的糖蛋白)刺激血管发生的方法。在模型动物冠状动脉内，注射表达人成纤维生长因子-5(FGF-5)的表达载体(即体内基因治疗)，可成功地消除心肌血流和功能的异常。(Giordano,F.J.,等，Nature Med 2，534-539，1996)。重组的腺病毒也被用于在体内表达血管生成因子。这些包括酸性成纤维生长因子(Muhlhauser,J.,等，Hum.Gene Ther.6：1457-1465，1995)和VEGF之一的VEGF-A₁₆₅(Muhlhauser,J.,等，Circ.Res.77：1077-1086，1995)。

心脏肌肉细胞对血液供应损害的应答之一是，激活编码血管内皮生长因子(“VEGF”)的基因，此因子也称为VEGF-A(Banai,S.,等，Cardiovasc.Res.28：1176-1179，1994)。VEGF-A实际上是一个能诱导新的旁侧血管生长的血管生成因子家族。这些生长因子为特异的血管生成生长因子，具有血管透过活性，几乎专一的以内皮(血管系)细胞为靶细胞。(参照Ferrara等，Endocr.Rev.13：18-32(1992)；Dvorak等，Am.J.Pathol.146：1029-39(1995)；Thomas,J.Biol.Chem.271：603-06(1996)的综述)。VEGF-A基因的表达在空间和时间上同血管发生的生理状况相联系，通过破坏小鼠目标基因的方式删除VEGF-A基因导致胚胎死亡，因为血管不能形成。因此，它是目前已知的可能作为血管发生特异性生理调控因子的唯一血管生成生长因子。

当将VEGF-A和可能的VEGF-B用于细胞培养时，由于其结构，它具有强的有丝分裂(Gospodarowicz等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86：7311-15，1989)和趋化活性(Favard等，Biol.Cell 73：1-6，1991)。此外，VEGFs可诱导纤维蛋白溶解原激活因子、纤维蛋白溶解原激活因子抑制因子、纤维蛋白溶解原激活因子受体(Mandriota等，J.Biol.Chem.270：9709-16，1995；Pepper等，181：902-06，1991)和胶原酶-能够调控生长中的毛细血管进入组织的酶系统(Unemori等，J.Cell.Physiol.153：557-62，1992)。VEGFs也可通过内皮细胞刺激类管状结构的形成，这是血管体外发生的一个实例(Nicosia等，Am.J.Pathol.,145：1023-29，1994)。