一种长效型重组人源胶原蛋白植入物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种长效型重组人源胶原蛋白植入物及其应用，长效型重组人源胶原蛋白植入物是由未交联或交联耐酶解型重组人源胶原蛋白和生理盐溶液所组成，还可依需求加入止痛剂。将野生型重组人源胶原蛋白的基质金属蛋白酶辨识部位特定氨基酸经过适当突变后，会使其对基质金属蛋白酶产生抗性，从而提高植入体内后的维持时间，即为耐酶解重组人源胶原蛋白；耐酶解型重组人源胶原蛋白依需求经适当交联后，以生理盐溶液调整成所需浓度，依需求加入止痛剂即制得长效型重组人源胶原蛋白植入物。长效型重组人源胶原蛋白植入物可直接制成微针注射用产品、美容注射用产品等，或混合其他物质制成不同植入产品。物质制成不同植入产品。物质制成不同植入产品。

【技术实现步骤摘要】
一种长效型重组人源胶原蛋白植入物及其应用


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种长效型重组人源胶原蛋白植入剂及其应用。

技术介绍

[0002]胶原蛋白家族(collagen family)是人体中主要的蛋白质分子之一，约占蛋白质总量的1/3，是细胞外基质(extracellular matrix)的主要组成分之一，赋予不同组织的机械强度、结构与形状等结构特性。胶原蛋白家族包含28型胶原蛋白分子，以罗马数字作为命名，包含第Ⅰ型到第
ⅩⅩⅧ
型；每型胶原蛋白分子的基本单元是由三条α链(αchain)所组成，同一型胶原蛋白的不同α链以阿拉伯数字作为命名，并冠以罗马数字作备注是哪一型胶原蛋白的α链，例如第Ⅰ型胶原蛋白的α链有α1(I)和α2(I)二种；胶原蛋白α链为α螺旋构型的多肽链(polypeptide chain)，每个α多肽链都含有一定比例G
‑
X
‑
Y重复序列的区域，其中G是甘氨酸、X和Y可以是任何氨基酸(X常为脯氨酸、Y常为羟脯氨酸)，G
‑
X
‑
Y重复序列构成胶原蛋白家族独特的三螺旋结构域 (triple
‑
helical domain)基础。三螺旋结构域长度依胶原蛋白种类不同而有所差异，例如第Ⅰ型胶原蛋白中三螺旋结构域的比例占96％，而第
Ⅻ
型胶原蛋白中三螺旋结构域比例则低于10％。
[0003]胶原蛋白家族依超分子组装体形式可次分为纤维(fibrils)、珠状丝 (beaded filaments),锚定纤维(anchoring fibrils)和网络状(networks) 四型，人体中以纤维型胶原蛋白含量最多，如第Ⅰ型、第Ⅱ型和第Ⅲ型胶原蛋白；第I型胶原蛋白存在同型三聚体[α1(I)]3或异型三聚体{[α1(I)]2,α2(I)1} 二种形式，主要分布于皮肤、骨骼和结缔组织中，第I型胶原蛋白含量很高，占人体胶原蛋白的90％左右；第Ⅱ型胶原蛋白以同型三聚体[α1(Ⅱ)]3存在，主要分布于是软骨、椎间盘髓核和玻璃体；第Ⅲ型胶原蛋白以同型三聚体[α1(Ⅲ)]3存在，主要分布于皮肤、子宮、大血管、腸道中。
[0004]由于年纪增长、损伤或特定疾病原因，造成组织内胶原蛋白含量下降，继而产生皮肤皱纹、组织修复困难等问题；因而，植入外源性胶原蛋白(exogenouscollagen)是临床上作为填补皱纹、促进组织修复的常用医疗策略之一。常用外源性胶原蛋白植入物的来源提取自牛皮、猪皮、马皮、牛肌腱等哺乳动物组织，这些动物组织来源的胶原蛋白可能存在人
‑
动物共通疾病传染隐患，同时也可能在植入人体后引起异种蛋白的排异反应，从而限制了胶原蛋白植入剂的广泛应用。为解决动物源胶原蛋白植入物的问题，开始有少数重组人源胶原蛋白 (recombinant human collagen)植入剂产品问市，以克服动物源胶原蛋白病原传播和排异反应的问题。然而，即使经过适当的交联(crosslinking)处理，不管是动物源或是重组人源胶原蛋白植入物，一旦植入体内后植入物维持的时间多只介于6～9个月，其临床应用价值受到一定限制。
[0005]完整三螺旋结构的胶原蛋白对许多蛋白酶(proteinases)具有一定的抗性 (resistance)，只有在胶原蛋白失去完整三螺旋结构后，才会被其它蛋白酶分解成小分子胶原肽或胺基酸。目前已知基质金属蛋白酶(Matrixmetalloproteinase，简称MMP)具有裂
解完整三螺旋结构胶原蛋白的能力，MMPs 是一类锌离子依赖性的肽链内切酶(zinc
‑
dependent endopeptidases)，可分解多种细胞外基质的蛋白质组成，在组织重塑(tissue remodeling)和许多生理病理过程中扮演重要角色。在已知的MMPs中，MMP
‑
1、MMP
‑
8、MMP
‑
13和MMP
‑
14 可以裂解第Ⅰ型、第Ⅱ型和第Ⅲ型胶原蛋白的完整三股螺旋结构，裂解后的胶原蛋白容易被其它MMPs或蛋白酶进一步分解，见图1左。
[0006]已知MMP对受质特异性(substrate specificity)主要取决于受质的酶切位点 (cleavage site)二侧氨基酸序列(以下简称为MMP辨识部位)，酶切位点氨基端序列由近而远依序为P1、P2、P3、P4....，酶切位点羧基端序列由近而远依序为P1'、P2'、P3'、P4'....；表1为人类Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型胶原蛋白的α链分子中MMP的酶切位点前后20个氨基酸序列，包含P10～P1及P1
’
～P10
’
部位，比对结果显示人类α1(Ⅰ)链、α2(Ⅰ)链、α1(Ⅱ)链或α1(Ⅲ)链分子的MMP酶切位点具有高度保守性，因此，破坏胶原蛋白α链分子上的MMP辨识部位，将可降低MMP对胶原蛋白分子的结合与裂解，进而减缓胶原蛋白在体内的代谢，见图1右。
[0007]表1：人类Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型胶原蛋白的α链分子中MMP的酶切位点前后20个氨基酸序列
[0008][0009]专利技术人在实际使用过程中发现，现有动物源或重组人源胶原蛋白植入剂至少存在以下共同问题：在人体内易被分解、半衰期短、需要频繁补充以维持植入效能等问题，因而造成胶原蛋白植入剂使用成本居高不下，不利这类产品的市场推广与广泛使用。
技术实现思路

[0010]针对现有胶原蛋白植入剂制品中存在易被分解、半衰期短、使用频次高、使用成本高等问题，本专利技术提出了一种长效型重组人源胶原蛋白，其目的为：开发不易被酶解的重组人源胶原蛋白植入剂，减少更换或使用频次，藉以降低胶原蛋白植入剂制品使用成本，以利其市场推广与普及化使用。长效型重组人源胶原蛋白能够更好的抵抗体内的酶解作用，有较长的作用时间，能更好的发挥其应有的组织填补、修复功能。
[0011]为实现上述目的本专利技术所采用的方案是：提供一种长效型重组人源胶原蛋白植入物，该植入物由未交联或交联耐酶解型重组人源胶原蛋白和生理盐溶液所组成；耐酶解型重组人源胶原蛋白介于0.1％～10％(w/v)其余为生理盐溶液。
[0012]进一步的优选技术方案为：所述长效型重组人源胶原蛋白植入物还包括浓度介于0.3％～1％的止痛剂。
[0013]进一步的优选技术方案为：所述重组人源胶原蛋白是指包含I型胶原蛋白 {[α1(I)]2,[α2(I)]1}、Ⅰ型胶原蛋白[α1(I)]3、Ⅱ型胶原蛋白[α1(Ⅱ)]3、Ⅲ型胶原蛋白[α1(Ⅲ)]3的一种或多种，首选为I型胶原蛋白{[α1(I)]2, [α2(I)1}、Ⅲ型胶原蛋白[α1(Ⅲ)]3；
[0014]进一步的优选技术方案为：所述耐酶解型人源胶原蛋白是将重组人源胶原蛋白α
链中的MMP酶辨识部位进行点突变(point mutation)，主要突变位点包含MMP酶辨识部位中P2、P1
’
、P2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效型重组人源胶原蛋白植入物，其特征在于：所述长效型重组人源胶原蛋白植入物包括耐酶解重组人源胶原蛋白和生理盐溶液，所述耐酶解型重组人源胶原蛋白浓度介于0.1％～10％。2.根据权利要求1所述的长效型重组人源胶原蛋白植入物，其特征在于：所述长效型重组人源胶原蛋白植入物还包括浓度介于0.3％～1％的止痛剂。3.根据权利要求2所述的长效型重组人源胶原蛋白植入物，其特征在于：所述止痛剂包括利多卡因及其衍生物、普鲁卡因及其衍生物、布比卡因及其衍生物、罗哌卡因及其衍生物等的一种或多种，首选为利多卡因及其衍生物。4.根据权利要求1或2所述的长效型重组人源胶原蛋白植入物，其特征在于：所述耐酶解型人源胶原蛋白是将重组人源胶原蛋白的α链中的基质金属蛋白酶辨识部位中P2、P1
’
、P2
’
、P7
’
、P8
’
、P10
’
的一个或多个位置进行点突变，使其能对基质金属蛋白酶产生抗性，首选为P1
’
点突变。5.根据权利要求4所述的长效型重组人源胶原蛋白植入物，其特征在于：所述重组人源胶原蛋白选自交联或未交联人源胶原蛋白，所述交联或未交联人源胶原蛋白包括以下的一种或多种：I型胶原蛋白{[α1(I)]2,α2(I)1}、Ⅰ型胶原蛋白[α1(I)]3、Ⅱ型胶原蛋白[α1(Ⅱ)]3、Ⅲ型胶原蛋白[α1(Ⅲ)]3，首选为I型胶原蛋白{[α1(I)]2,α2(I)1}、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周江鸿，李同琪，徐震梅，洪涛，李朔，
申请(专利权)人：尚诚怡美成都生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：