抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子制造技术

本发明专利技术提供了一种用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子，该重组蛋白质分子是抑制金属蛋白酶的环十肽ＣＴＴＨＷＧＦＴＬＣ与血管内皮生长抑制因子ＶＥＧＩ相连而构成嵌合分子。本发明专利技术还提供了编码该嵌合分子的核酸，生产所述重组蛋白质的方法和所述的重组蛋白质的应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子和编码这种重组蛋白质分子的核酸。
技术介绍
恶性肿瘤细胞最显著的特征是侵袭和转移，胞外基质降解是肿瘤细胞侵袭和转移之关键。胞外基质降解是由参与肿瘤细胞侵袭的不同细胞类型所分泌的蛋白酶发起，每种已知的蛋白酶的表达和活性的增加都与恶性生长及肿瘤的侵袭有联系。过去的10年所进行的研究揭示，基质金属蛋白酶(MMPs)在肿瘤侵袭中起着关键的作用，肿瘤部位高水平的MMPs是与肿瘤的恶性程度密切相关的。MMP-2(明胶酶A，72kDa)由一系列正常的和转化的细胞表达。MMP-9(明胶酶B，92kDa)在角质细胞、单核细胞、腺泡巨噬细胞、多型核白细胞及各种恶性生长细胞中表达。MMP-2和MMP-9能降解I、IV、V、VII、X、XI和XIV型胶原、明胶、弹力蛋白、蛋白聚糖、髓鞘碱性蛋白、纤连蛋白、原纤蛋白-1，还作用于胞外基质中许多活性成分；MMP-2并通过蛋白酶解来激活MMP-9和MMP-13。MMP-2是最早一个被鉴定出与基底膜降解和肿瘤转移相关的基质金属蛋白酶。在乳腺癌和前列腺癌症中，从细胞发育异常到原位癌再到侵袭过程中，MMP-2水平是增加的；有淋巴结扩散的高级别乳腺癌MMP-2激活率是非同寻常的高。在支气管鳞状癌变病灶发展进程中，从基底细胞增生、组织变形、异常发育、原位癌到侵袭性癌，MMP-9的免疫反应性是增加的，说明了MMP-9在基底膜重塑和癌发生中的重要性；在非小细胞肺癌，MMP-9表达是与不良预后相关的。目前已经开发了很多针对MMPs的金属蛋白酶抑制剂，最新方法是采用噬菌体展现技术筛选与MMP-2和MMP-9特异结合的抑制剂。1999年，美国加州Bernham研究所Ruoslahei实验室筛选出一个环十肽(CTTHWGFTLC)，它集三种功能于一身a，选择性地有效抑制MMP-2和MMP-9；b，抑制肿瘤细胞和内皮细胞的转移；c，靶向正在生成的血管。在动物模型上，该肽能防止肿瘤生长和浸润并延长荷瘤小鼠的生存(Koivunen E.，et al.，Tumor targeting with a selective geletinase inhibitor.NatBiotech 1999，17768-774)。血管生成是从预先存在的血管形成新毛细血管的过程，除了在生理性的胚胎发育、子宫内膜生长、骨形成等过程中起作用外，它还牵涉到病理性的肿瘤发生、糖尿病视网膜病变、风湿性关节炎等病症。研究证明肿瘤的生长及转移均仰赖于血管生成，它一方面借助新生血管获得充分的营养供给，另一方面通过血管进行转移和扩散。因此抗血管生成是一种行之有效的抗癌治疗方略。血管生成的调节是由促进血管生成的因子和抑制血管生成的因子之间的平衡决定的。肿瘤细胞通过分泌成纤维生长因子(FGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、血管生成素(angiopoietin)等多种因子促进血管生成；而机体同时还产生内源性的抑制血管生成因子，如血小板反应素(thromspondin)、内皮抑素、血管抑素、血管内皮生长抑制因子(VEGI)等。肿瘤组织产生的促血管生成因子超过负性的抑制因子的作用时，致使肿瘤血管持续新生；若增加抑制因子的量，抑制因子水平足够高时，正性因子信号被压倒，血管生成受阻。目前已经开发了一批化学合成或生物工程方法生产的血管生成抑制剂，美国NCI有几十项I、II、III期临床试验在进行当中。血管内皮生长抑制因子(VEGI)基因是1997报道的，1999年发现VEGI是由内皮细胞产生的有效的负性调控因子(Yue TL，et al.TL1，a novel tumornecrosis factor-like cytokine，induces apoptosis in endothelial cells.J.Biol.Chem.1999，2741479-1486)。VEGI由174个氨基酸组成，与肿瘤坏死因子TNFα和β具有20％-30％的同源性，因此归于TNF超家族，属于II型跨膜蛋白。N端前25个氨基酸为高度疏水性的胞内区和跨膜区，C端26-174氨基酸为胞外区。Zhai等证明大肠杆菌表达的胞外区具有抑制内皮细胞增殖的作用，表达分泌型VEGI的小鼠结肠癌细胞的成瘤率显著降低(Zhai YF.，et al.VEGI，a novel cytokine of the tumor necrosis factorfamily，is an angiogenesis inhibitor that suprpresses the growth of coloncarcinomas in vivo.FASEB J.1999，13181-189)。目前常见的血管生成抑制剂只具备单一功能，如内皮抑素和血管抑素影响内皮细胞功能，金属蛋白酶抑制剂抑制内皮细胞与胞外基质的相互作用。
技术实现思路
为了开发更加高效的血管生成抑制剂，本专利技术的一个目的是提供一种用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子。本专利技术的另一个目的是提供一种编码本专利技术的重组蛋白质分子的核酸。本专利技术的再一个目的是提供一种生产本专利技术的用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子的方法。本专利技术的又一个目的是提供用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子的应用。本专利技术提供了一种用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子，该重组蛋白质分子是抑制金属蛋白酶的环十肽CTTHWGFTLC与血管内皮生长抑制因子VEGI相连而构成嵌合分子。在本专利技术的上述嵌合分子中，对抑制金属蛋白酶的环十肽CTTHWGFTLC与血管内皮生长抑制因子VEGI之间的连接方式没有特别限定，可以是直接连接，也可以是通过一个间隔序列连接。最好是通过一个间隔序列连接。这一间隔序列最好是不影响环十肽和VEGI的空间结构的间隔序列。例如GGGG，QMPP等。最好是通过间隔序列QMPP相连的在本专利技术的上述嵌合分子中，其中的血管内皮生长抑制因子VEGI可以是完整分子，也可以是截除了N末端的膜结合区域的截短形式的VEGI。最好是截除了N端22-35个氨基酸的截短形式。本专利技术的优选的嵌合分子具有SEQ ID NO2所示的氨基酸序列。本专利技术还提供了一种编码用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子的核酸分子，所述的重组蛋白质分子是抑制金属蛋白酶的环十肽CTTHWGFTLC与血管内皮生长抑制因子VEGI相连而构成嵌合分子。在本专利技术的核酸分子编码的用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子中，抑制金属蛋白酶的环十肽CTTHWGFTLC与血管内皮生长抑制因子之间最好是通过间隔序列QMPP相连的。在本专利技术的核酸分子编码的用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子中，血管内皮生长抑制因子最好是截除了N端22-35个氨基酸的截短形式。在本专利技术的核酸分子编码的用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子最好具有SEQ ID NO2所示的氨基酸序列。在本专利技术的核酸分子最好具有SEQ ID NO1所示的核苷酸序列。本专利技术还提供了一种用于生产抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抑制恶性肿瘤细胞的侵袭和转移及血管生成的重组蛋白质分子，该重组蛋白质分子是抑制金属蛋白酶的环十肽ＣＴＴＨＷＧＦＴＬＣ与血管内皮生长抑制因子相连而构成嵌合分子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：劳为德，高虹，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]