用于保护、恢复和增强效应细胞、组织和器官的重组组织保护性细胞因子及其编码核酸制造技术

一种突变蛋白重组组织保护性细胞因子，所述细胞因子缺乏至少一种选自以下的活性：增加血细胞比容、血管活性作用、超活化血小板、促凝血活性和增加凝血细胞的产生；所述细胞因子具有至少一种选自保护、维持、增强或恢复哺乳动物效应细胞、组织或器官功能或活力的效应细胞保护活性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2002年7月1日申请的美国临时专利申请第60/392,455号和与2002年7月3日申请的美国临时专利申请第60/393,423号的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用全部结合到本文中。1.引言本专利技术涉及用于保护、维持、增强或恢复哺乳动物效应细胞及其相关细胞、组织和器官的功能或活力的具有一个或多个氨基酸取代的突变蛋白重组组织保护性细胞因子，涉及包含所述细胞因子的药用组合物。这包括保护诸如神经元和心脏组织等可兴奋组织免于神经毒素、低氧和其它不利刺激，并包括增强可兴奋组织功能，例如用于促进学习和记忆。本专利技术还涉及使用突变蛋白重组组织保护性细胞因子用于转运分子或促进分子通过胞转作用穿越内皮屏障的转运的组合物。2.专利技术背景多年以来，人们只清楚红细胞生成素的生理作用是控制红细胞的产生。近年来，一些证据表明，红细胞生成素作为细胞因子超家族成员，具有通过与红细胞生成素受体(红细胞生成素-R)相互作用介导的其它重要生理功能。这些作用包括有丝分裂发生、钙流入平滑肌细胞和神经细胞的调节、血管活性作用即血管收缩/血管舒张、超活化血小板和对中间代谢的影响。据信，红细胞生成素提供用于改善含氧量低的细胞微环境以及调节由代谢应激引起的凋亡细胞死亡的补偿反应。虽然研究已确定，颅内注射红细胞生成素能保护神经元免遭含氧量低的神经元伤害，但是，颅内给药对于治疗应用、尤其是对正常个体来说是不切实际的，也是不可接受的给药途径。此外，以前对贫血患者给予红细胞生成素的研究已有结论，即外周给予红细胞生成素不会输送到脑部(Marti等，1997，Kidney Int.51416-8；Juul等，1999，Pediatr.Res.46543-547；Buemi等，2000，Nephrol.Dial.Transplant.15422-433)。已经描述了具有针对改进所述分子红细胞生成活性的活性的红细胞生成素的各种修饰形式，例如在其羧基端具有改变的氨基酸的修饰形式，描述于美国专利5,457,089和美国专利4,835,260；每个分子中具有不同数目的唾液酸残基的红细胞生成素同种型，例如描述于美国专利5,856,298；多肽，描述于美国专利4,703,008；激动剂，描述于美国专利5,767,078；与红细胞生成素受体结合的肽，描述于美国专利5,773,569和5,830,851；和小分子模拟物，描述于美国专利5,835,382。本专利技术涉及重组组织保护性细胞因子在原位和离体保护、维持、增强或恢复效应细胞和相关细胞、组织和器官中的用途，以及为了保护和增强离开血管系统的效应细胞和相关细胞、组织和器官的目的而递送重组组织保护性细胞因子穿越内皮细胞屏障或者携带相关分子穿越内皮细胞屏障的用途。3.专利技术概述在一个方面，本专利技术涉及各种形式的重组组织保护性细胞因子在制备用于保护、维持、增强或恢复哺乳动物效应细胞及其相关细胞、组织和器官的功能或活力的药用组合物中的用途。在一个具体的方面，所述哺乳动物效应细胞及其相关细胞、组织或器官因为紧密的内皮细胞屏障而远离血管系统。在另一个具体的方面，所述细胞、组织、器官或其它机体部分是从哺乳动物体内分离的部分，例如预期用于移植的部分。作为非限制性实例，效应细胞或组织可以是神经元细胞、视网膜细胞、肌细胞、心细胞、肺细胞、肝细胞、肾细胞、小肠细胞、肾上腺皮质细胞、肾上腺髓质细胞、毛细血管内皮细胞、睾丸细胞、卵巢细胞、胰腺细胞、骨细胞、皮肤细胞或子宫内膜细胞或组织。此外，效应细胞的非限制性实例包括感光细胞(杆细胞和锥细胞)、神经节细胞、双极细胞、水平细胞、无长突细胞、米勒(Müeller)细胞、浦肯野细胞、心肌细胞、起搏细胞、窦房结细胞、窦房结细胞、窦结细胞、结合组织细胞、房室结细胞、房室束细胞、肝细胞、星形细胞、肝巨噬细胞、系膜细胞、肾上皮细胞、管状肠细胞、杯状细胞、肠腺细胞(crypt)、肠内分泌细胞、肾小球细胞、束状细胞(fasciculate)、网状细胞、嗜铬细胞、外膜细胞、间质细胞、滋养细胞、精细胞、成熟滤泡细胞(Graffian follicles)、原始滤泡细胞、胰岛、α-细胞、β-细胞、γ-细胞、F-细胞、骨原细胞、破骨细胞、成骨细胞、子宫内膜基质细胞、子宫内膜细胞、干细胞和内皮细胞。效应细胞的这些实例仅仅是说明性的。在一个方面，所述效应细胞或其相关细胞、组织或器官既不是可兴奋细胞、组织或器官，占优势的也不包含可兴奋细胞或组织。在一个具体的实施方案中，使用了上述重组组织保护性细胞因子的哺乳动物细胞、组织或器官是在至少一种不利于所述细胞、组织或器官的活力的条件下已经度过或即将度过一段时间的细胞。在一个具体的实施方案中，使用了上述重组组织保护性细胞因子的哺乳动物细胞、组织或器官表达EPO受体。所述条件包括创伤性原位低氧或代谢功能障碍、手术诱导的原位低氧或代谢功能障碍或原位毒素暴露；后者可能与化疗或放疗有关。在一个实施方案中，所述不利条件是例如用于某些外科手术的心肺分流术(心肺机)的结果。本专利技术的重组组织保护性细胞因子可用于以下人类疾病的治疗性治疗或预防性治疗主要具有神经病学症状或精神病学症状的中枢神经系统(CNS)疾病或周围神经系统疾病、以及眼病、心血管疾病、心肺疾病、呼吸道疾病、肾病、尿道疾病和生殖道疾病、胃肠道疾病和内分泌异常和代谢异常。本专利技术也涉及包含给予哺乳动物、最好是人类的特定的上述重组组织保护性细胞因子的药用组合物。所述药用组合物可配制成供口服、鼻内或胃肠外给药用，或者以用于维持离体细胞、组织或器官活力的灌注液形式。用于上述目的的重组组织保护性细胞因子可以是突变蛋白或遗传修饰的红细胞生成素，也就是在天然分子氨基酸骨架至少有一个修饰的红细胞生成素。“变异蛋白”或“突变蛋白”是指包含突变氨基酸序列的蛋白并包括因氨基酸缺失、取代或这两者而不同于天然红细胞生成素氨基酸序列的多肽。“天然序列”是指与基因或蛋白的野生型或天然形式相同的氨基酸序列或核酸序列。此外，在一个实施方案中，本专利技术的重组组织保护性细胞因子具有细胞保护活性，但也具有红细胞生成素对骨髓的一个或多个效应，即增加血细胞比容(红细胞发生)、血管活性作用(血管收缩/血管舒张)、超活化血小板、增加凝血细胞的产生和促凝血活性。在另一个实施方案中，本专利技术的重组组织保护性细胞因子具有细胞保护活性，但不具有红细胞生成素对骨髓的一个或多个效应，即增加血细胞比容(红细胞发生)、血管活性作用(血管收缩/血管舒张)、超活化血小板、增加凝血细胞的产生和促凝血活性。优选本专利技术的细胞保护性重组组织保护性细胞因子缺乏红细胞生成素对骨髓的至少一个效应；更优选重组组织保护性细胞因子缺乏红细胞生成活性；最优选重组组织保护性细胞因子缺乏红细胞生成素对骨髓的所有效应。作为非限制性实例，可以对天然红细胞生成素分子的一个或多个氨基酸进行改变或缺失或向其上添加一个或多个氨基酸。在一个优选的实施方案中，所述重组组织保护性细胞因子在一个或多个以下区具有一个或多个修饰VLQRY(天然人红细胞生成素的氨基酸11-15；SEQ ID NO1)和/或TKVNFYAW(天然人红细胞生成素的氨基酸44-51；SEQ ID NO2)和/或SGLRSLTTL(天然人红细胞生成素的氨基酸100-108；S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·尼尔森，J·T·彼得森，J·格尔维恩，K·拜，L·O·彼得森，M·莱斯特，M·A·盖斯特，P·卡伦基，S·克里斯滕森，T·萨格尔，M·布赖恩斯，A·切拉米，C·切拉米，
申请(专利权)人：肯尼思S沃伦协会有限公司，H隆德贝克有限公司，
类型：发明
国别省市：