[发明专利]人胰高血糖素样肽－1类似物的融合蛋白及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及重组蛋白及其治疗应用，尤其涉及人胰高血糖素样肽-1(hGLP-1)及其类似物与人胰高血糖素样肽-2(hGLP-2)在基因水平融合后表达的前体药物形式的重组蛋白，以及该类融合蛋白在用于预防或治疗与GLP-1活性相关的疾病或障碍，尤其是2型糖尿病及其并发症中的应用。

背景技术

糖尿病是世界性的常见病和多发病，严重危害人类健康。2007年，国际糖尿病联盟(IDF)公布的最新数据显示，目前全球2.46亿人正在遭受着糖尿病的侵袭，在未来20年内糖尿病患者的总人数将会突破3.8亿。现有患者中，85％以上为2型糖尿病，即非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)，其微血管和大血管并发症，具有很高的死亡率和病死率。我国目前已有糖尿病患者4000多万，居世界第二，其中95％为2型，而且糖尿病患者需终生用药。因此，开发高效、长效、低价的治疗2型糖尿病新药具有重大意义。2型糖尿病早期可以通过调整饮食、加强锻炼和控制体重等措施维持血糖稳定。当这些措施无效时，多选用传统的磺酰脲类、双胍类等口服降血糖药治疗，但这些药物最突出的不良反应就是低血糖，并可能诱发体重增加，使其临床应用受限。此外，由于2型糖尿病的传统治疗侧重于缓解高血糖等症状，而不是针对其正发病原因，致使多数患者都无法逆转血糖控制能力的持续下降、β细胞数量的减少和功能的降低。临床上对于2型糖尿病的治疗重复着从减少进食，加强锻炼，到使用单一药物治疗，至复合药物治疗并最终发展到必须使用胰岛素治疗这一病程逐渐加重的过程，这些治疗措施既不能有效地缓解2型糖尿病的进程，又不能有效防止其并发症。可见，当前治疗药物在发挥其治疗作用的同时尚存在诸多弊端，加之糖尿病发病率在世界范围内节节攀升，现有治疗药物将无法满足未来市场需求，因此，针对疾病形成机制，寻找并研发出更安全有效的新型药物以防止和逆转2型糖尿病的病情发展，就显得迫在眉捷。理想的治疗糖尿病药物在降低血糖的同时，应尽量保护胰岛细胞功能，降低高血糖对β细胞的毒性作用，改善内源性胰岛素的分泌，提高周围组织对胰岛素的敏感性，促进糖和脂肪代谢及增加葡萄糖依赖性胰岛素分泌，长期应用时不会出现低血糖等副作用。

人胰高血糖素样肽-1(human glucagon-like peptide-1，hGLP-1)是摄食后由肠道L细胞分泌的由30个氨基酸残基组成的激素样多肽，是前胰高血糖素原基因翻译后加工的产物，分子量约3kDa，与胰高血糖素(glucagon)具有50％的同源性，也参与调节体内血糖稳定，但却发挥着截然不同的效应。与当前治疗糖尿病的一线药物相比，GLP-1具有7方面优点：①其促进胰岛素分泌作用依赖于血糖水平，从而避免了胰岛素过度分泌导致的低血糖发生，可以长期安全使用(Mojsov S，Weir GC，Habener JF.J ClinInvest 1987；79：616-19；Kreymann B，Ghatei MA，Williams G，et al.Lancet1987；2：1300-04；Orskov C，Holst JJ，Nielsen OV.Endocrinology 1988；123：2009-13.)；②能改善周边组织的胰岛素受体敏感性，有助于治疗胰岛素抗性；③可以抑制胰高血糖素的分泌(Nauck MA，Holst JJ，Willms B.HormMetab Res 1997；29(9)：411-6.)；④对于肥胖引起的2型糖尿病，可以通过抑制胃排空的作用，帮助患者控制饮食或减轻体重(Turton MD，O’Shea D，Gunn I，et al.Nature 1996；379：60-72.)；⑤对磺酰脲类药物无效的患者仍然有效；⑥能改善患者的糖化血红蛋白、果糖胺等中长期生化指标(MeeranK，O′Shea D，Edwards CM，et al.Endocrinology 1999；140(1)：244-50；LarsenPJ，Fledelius C，Knudsen LB，et al.Diabetes 2001；50：2530-39.)；⑦能够促进胰岛β细胞的增生(Byrne MM，Pluntke K，Wank U，et al.Eur J Clin Invest1998；28：72-78.)。此外，将GLP-1应用于1型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病，IDDM)患者，其治疗潜能也很突出。研究表明，与NIDDM患者类似，GLP-1通过它的稳定胰高血糖素(glucagonostatic)特性，能有效地缓解饥饿性高血糖症；还可以通过延长胃排空时间，减少IDDM患者的餐后血糖偏移。可见，GLP-1对IDDM和NIDDM均有治疗作用。正是由于GLP-1这些特殊的生物学作用，使之成为一种最有开发潜力的新型抗糖尿病药物，有望成为糖尿病治疗领域的新药增长点。然而，天然GLP-1属肽类激素，在体内极易被二肽基肽酶IV(DPP IV)降解，而且很容易从肾脏排出，故其生物半衰期仅2～6分钟，皮下注射人GLP-1产生的血药浓度高峰只能维持很短的时间，在很大程度上限制了其临床应用。因此，设法延长GLP-1的作用时间是目前的攻关重点，迫切需要研制出生物半衰期更长、稳定性更好、活性更高的hGLP-1产品应用于临床。