一种治疗代谢疾病的多结构域活性蛋白制造技术

本发明专利技术属于生物药物领域，具体涉及一种治疗代谢疾病的多结构域活性蛋白。所述多结构域活性蛋白，其结构式如式I所示：A‑La‑F‑Lb‑B，与现有技术相比，本发明专利技术的多结构域活性蛋白半衰期长、支持一周一次的给药频率；所述多结构域活性蛋白的GLP‑1R激动活性最高提高到了200倍以上；多结构域活性蛋白体内外稳定性好，且免疫原性低；由于不需要引入非天然氨基酸，无需涉及化学合成及交联步骤，因此可通过重组方法制备，极大地简化了制备工序。

A Multi-domain Active Protein for the Treatment of Metabolic Diseases

The invention belongs to the field of biological medicine, in particular to a multi-domain active protein for treating metabolic diseases. The structure of the multi-domain active protein is as shown in formula I: A La F Lb B. Compared with the prior art, the multi-domain active protein of the present invention has a long half-life and supports once-a-week administration frequency; the GLP 1R activation activity of the multi-domain active protein is increased to more than 200 times; the multi-domain active protein has good stability in vivo and in vitro, and low immunogenicity; Because there is no need to introduce non-natural amino acids and no need to involve chemical synthesis and cross-linking steps, the preparation process can be greatly simplified by recombination method.

【技术实现步骤摘要】
一种治疗代谢疾病的多结构域活性蛋白
本专利技术属于生物药物领域，具体涉及一种治疗代谢疾病的多结构域活性蛋白。
技术介绍
糖尿病按病理特征可分为一型糖尿病和二型糖尿病两种。一型糖尿病主要表现为胰岛素分泌不足，需要每天注射胰岛素；而二型糖尿病则是由于人体无法有效利用胰岛素造成。其中二型糖尿病患者占绝大多数。据估计大约80-90％二型糖尿病患者明显肥胖(Centerfordiseasecontrolandprevention(CDC)NationalDiabetesFactSheet,2014)。用于治疗二型糖尿病的常规化药如磺酰脲类，噻唑烷二酮类等降糖效果明显，但主要缺点是会导致体重增加(KahnSE,HaffnerSM,HeiseMA,HermanWH,HolmanRR,JonesNP,etal.Glycemicdurabilityofrosiglitazone,metformin,orglyburidemonotherapy.NEnglJMed2006；355(23):2427-43.)。而用于二型糖尿病的蛋白类药物主要是GLP-1R(GLP-1受体)激动剂，如杜拉鲁肽(Dulaglutide，商品名：)、阿必鲁肽(Albiglutide，商品名)、利拉鲁肽(Liraglutide，商品名及分别用于治疗肥胖和糖尿病)、艾塞那肽(Exenatide，商品名)、利西拉肽(Lixisenatide，商品名)及索马鲁肽(Semaglutide)等。GLP-1R激动剂具有显著的降血糖效应，而且与胰岛素不同的是，GLP-1R激动剂的降糖作用是严格地血糖依赖性的，不容易造成低血糖，还有降体重的效果。例如，杜拉鲁肽的减重大约为2.9公斤，而被批准用于减肥的Liraglutide(一天一次，剂量3mg)减重约8公斤。这些药物的减重主要是通过食欲控制，而且大部分都不超过平均体重的10％。减肥手术(Bariatricsurgery)虽然可以显著改善肥胖症和治疗糖尿病，然而其应用并不广泛，因为大部分的患者出于手术风险及长期后遗症的考虑，并不愿意接受这种手术(ObesityandDiabetes，NewSurgicalandNonsurgicalApproaches，Springer出版社，2015)。据报道，经外科减肥手术的患者肠降血糖素(Incretin)分泌会激增(ObesityandDiabetes，NewSurgicalandNonsurgicalApproaches，Springer出版社，2015)。因此，目前新一代的糖尿病药物主要集中于双效或多效肠降血糖素(Incretin)受体激动剂的研究，如GLP-1R/GIPR和GLP-1R/GCGR双效激动剂，甚至GLP-1R/GIPR/GCGR三效激动剂。其中，胰高血糖素(Glucagon)和GLP-1(Glucagon-likepeptide-1)的受体在结构上相关，但是这两种激素在控制葡萄糖中表现出截然相反的作用。临床上，GLP-1及其类似物主要用于糖尿病人的血糖控制，而胰高血糖素(Glucagon)则用于急性低血糖症。近年来，越来越多的研究证明，胰高血糖素(Glucagon)尽管存在升血糖的风险，但是却能有效减少体重；更重要的是，GLP-1与Glucagon似乎有正向的附加或协同生理作用，例如Glucagon受体(GCGR)与GLP-1受体(GLP-1R)双激动剂比GLP-1R单激动剂能更有效地减重。虽然GCGR激动可能会导致血糖水平增加，但是这个风险可以通过GLP-1R激动而适当地抵消。目前GLP-1R和GCGR的双效激动剂普遍都是基于胃泌酸调节素(Oxyntomodulin)或Glucagon，并且为了改善其短效及酶解的缺陷而进行改造(Oxyntomodulin类似物或Glucagon类似物)。这些类似物大都将第二位的丝氨酸(Ser)突变成非天然氨基酸Aib来抵抗DPP-IV的酶解。这是因为天然的Glucagon与胃泌酸调节素都与天然GLP-1类似，极易遭受血清中DPP-IV蛋白酶的水解而导致失活(VictorA.Gault等，AnovelGLP-1/glucagonhybridpeptidewithtriple-actingagonistactivityatGIP,GLP-1andglucagonreceptorsandtherapeuticpotentialinhigh-fatfedmice，JBiolChem.,288(49):35581-91.2013；BhatVK等，ADPP-IV-resistanttriple-actingagonistofGIP,GLP-1andglucagonreceptorswithpotentglucose-loweringandinsulinotropicactionsinhigh-fat-fedmice，Diabetologia，56(6):1417-24.2013；JohnA.Pospisilik等；MetabolismofglucagonbydipeptidylpeptidaseIV(CD26)，RegulatoryPeptides96:133–141,2001；HinkeSA等，DipeptidylpeptidaseIV(DPIV/CD26)degradationofglucagon.CharacterizationofglucagondegradationproductsandDPIV-resistantanalogs，JBiolChem275:3827–3834,2000；AlessiaSantoprete等，DPP-IV-resistant,long-actingoxyntomodulinderivatives,J.Pept.Sci.,17:270–280,2011)。FGF21属于在发育以及成体组织中广泛表达的在多种生理功能中起重要作用的多肽家族成员。FGF21主要表达于胰腺β细胞、肝脏、WAT、骨骼肌，近来发现其在胸腺、血管内皮、肾脏、睾丸组织中也有较低表达，有明显的组织特异性，和FGF15/19、FGF23同属于FGF家族“内分泌”激素。FGF21作为一种重要的代谢调节剂已经在II型糖尿病临床前模型(T2DM)实验中被证明能够改善多种代谢异常。FGF21作为糖尿病患者的治疗药物在提高胰岛素敏感性，改善血糖控制，减轻体重，降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和甘油三酯，同时增加高密度脂蛋白胆固醇水平(HDL-C)这些方面有潜在作用。在糖尿病鼠和猴子中，人FGF21能够降低空腹血清葡萄糖浓度，减少空腹血清甘油三酯，胰岛素和胰高血糖素的浓度。此外，在饮食诱导肥胖的啮齿动物模型中，FGF21给药导致剂量依赖的总体重减轻。因此，FGF21具有治疗糖尿病，肥胖，血脂异常和代谢综合征等疾病的潜力。但是，FGF21具有非常短的血清半衰期：小鼠体内30分钟，猴子2小时。因此，为了维持体内生物活性需要每日注射或连续输注相应FGF21蛋白质。在人体研究中，在肥胖、血脂异常、TDM2及其他与胰岛素抵抗相关疾病的患者体内，循环FGF21水平往往升高，有研究表明FGF21浓度增加与CVD风险增加有关联，还会导致骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多结构域活性蛋白，其结构中包括如式I所示的结构，如式I所示结构为：A‑La‑F‑Lb‑B，其中，A为GCGR/GLP‑1R双效激动活性肽，F为长效蛋白单元，B为天然FGF21或FGF21类似物，La不存在或为连接链，Lb不存在或为连接链。

【技术特征摘要】
1.一种多结构域活性蛋白，其结构中包括如式I所示的结构，如式I所示结构为：A-La-F-Lb-B，其中，A为GCGR/GLP-1R双效激动活性肽，F为长效蛋白单元，B为天然FGF21或FGF21类似物，La不存在或为连接链，Lb不存在或为连接链。2.根据权利要求1所述的多结构域活性蛋白，其特征在于，所述A包括如式II所示的结构，如式II所示结构为：HSQGTFTSD-X10-S-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19-X20-X21-F-X23-X24-WL-X27-X28-X29-X30-Xz，所述X10选自V、L或Y之任一；所述X12选自S、E或K之任一；所述X13选自Y或Q之任一；所述X14选自L或M之任一；所述X15选自D或E之任一；所述X16选自S、E或G之任一；所述X17选自R、E或Q之任一；所述X18选自R、E或A之任一；所述X19选自A或V之任一；所述X20选自Q、R或K之任一；所述X21选自D、L或E之任一；所述X23选自V或I之任一；所述X24选自Q、A或E之任一；所述X27选自M、K或V之任一；所述X28选自N或K之任一；所述X29选自G或T之任一；所述X30为G或缺失；所述Xz不存在或选自GPSSGAPPPS、PSSGAPPPS、SSGAPPPS、GPSSGAPPS、PSSGAPPS或KRNRNNIA之任一。3.根据权利要求1所述的多结构域活性蛋白，其特征在于，所述B包括如下结构：HPIPDSSPLLQFGGQVRQX19YLYTDDAQQTEX31HLEIX36EDGTVGX43AX45DQSPESLLQLX56ALKPGVIQILGVKTSRFLCQRPDGALYGSLHFDPEACSFREX98LLEDGYNVYQSEAHGLPLHX118PGNX122SPHRDPAPRGPX134RFLPLPGLPPALPEPPGILAPQPPDVGSSDPLX167MVX170X171SQX174RSPSX179X180X181，其中，N端HPIPDSS可缺失或部分缺失；X19选自R、Y、V、E或C；X31选自A或C；X36选自R或K；X43选自G或C；X45选自A、K、E或V；X56选自K、R、V或I；X98选自L、R或D；X118选自L或C；X122选自K或R；X134选自A或C；X167选自S、A或R；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄岩山，
申请(专利权)人：浙江道尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33