[发明专利]一种RANKL-Fc融合蛋白及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种RANKL-Fc融合蛋白及其制备 方法和用途。

背景技术

骨形成和骨吸收是正常骨新陈代谢过程中密切相关的两个过程。骨质疏松 症患者因破骨细胞活性增加，骨吸收率超过骨形成率，导致骨质疏松，其中并 无骨矿物质缺陷。骨骼也是通常的肿瘤转移侵袭部位，多发性骨髓瘤、乳腺癌、 前列腺癌和肺癌等都常转移至骨骼。肿瘤细胞和成骨细胞相互作用，从而刺激 骨髓内前体细胞分化成破骨细胞，因此，骨骼内肿瘤转移部位常见破骨细胞数 量增加，破骨细胞性的骨吸收也相应地增加。总体上，破骨细胞(Osteoclast)的 过多形成是造成骨质疏松和肿瘤引起的骨吸收(Bone resorption)的主要原因。 人体破骨细胞来自于分化的单核细胞(Monocyte)/巨噬细胞(Macrophage)。骨质 疏松容易导致骨折，根据中国2000年第五次人口普查骨质疏松症的结果及预 测，中国60岁以上的老人在2050年将达到4.1亿，占中国总人口的27.4％。 随着老年人口的迅速增加，骨质疏松易患人群也迅速增加。美国有2,800万骨 质疏松病人，其中150万人因为骨质疏松而发生骨折(70万人脊椎骨折，25 万人胯骨骨折)。世界卫生组织将2000年至2010年列为“骨与关节疾病十年”。 根据世界卫生组织资料，近年来全世界因为骨质疏松而引起的骨折增加了4倍， 肿瘤转移致使破骨细胞活跃而引起的溶骨病变也不断增加。美国有50万病人 因肿瘤转移引起骨吸收而造成骨折，最常见的是多发性骨髓瘤、乳腺癌、前列 腺癌、肺癌等引起的骨破坏。不管是妇女停经后引起的绝经期骨质疏松，还是 肿瘤转移引起的骨吸收，原因都是人体内的破骨细胞过多而形成骨质疏松。为 了解决骨质疏松的病理状况，全世界生物医学界都在寻找一种有效的方法抑制 破骨细胞的形成和其活性。美国辉瑞(Pfizer Inc.)正在申请美国食品和药品管 理局批准其用以治疗绝经后女性患者骨质疏松症新药Fablyn的上市，Fablyn 工作机理与荷尔蒙雌性激素类似，这类药物被称作选择性雌激素受体调节剂。 2005和2006年，美国食品和药品管理局两次拒绝辉瑞的申请，其理由都是担 心该药存在导致患者罹患子宫内膜癌的风险。辉瑞在2007年底再次递交了 Fablyn作为骨质疏松症治疗药物的上市请求，并提交了全新的数据。美国 Amgen生物医药公司正在开发骨保护素(Osteoprotegerin，OPG)的蛋白药物 来抑制核因子κB受体配体活化剂(Receptor Activator for Nuclear Factor κB Ligand)(RANKL)的活性，以期控制破骨细胞的过量形成。同时，美国洛杉 矶的骨髓瘤/骨肿瘤研究所也正在研究发展一种减少破骨细胞形成的生物制剂- 肿瘤坏死因子受体关联因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6， 简称为TRAF6)抑制性多肽(TRAF6dn)。

RANKL属于TNF家族，属于II型跨膜蛋白，共由317个氨基酸构成， 其中氨基端的1-47氨基酸残基构成RANKL的胞内区域，48-67氨基酸残基构 成RANKL的跨膜区域，68～317氨基酸残基构成RANKL的胞外区域。RANKL 的141-317氨基酸残基也可以从细胞膜上脱落，形成可溶的RANKL。RANKL 是破骨细胞分化所必需的。RANKL的晶体结构显示其胞外结构中含有一个独 特部分可激活破骨前体细胞表面的受体RANK，从而刺激破骨细胞的形成。 RANK受体表达于单核巨噬细胞，软骨细胞和破骨细胞前体，它是调节破骨细 胞分化的主要受体。当肿瘤细胞转移至骨骼部位后，RANKL是破骨细胞形成 的主要生理调节子，可由肿瘤细胞直接分泌，无需基质细胞支持直接刺激破骨 细胞形成。

自从发现RANKL/RANK信号通路，调节破骨细胞形成和激活的分子机 理研究取得了快速进展。RANKL与RANK受体结合，激活了含有基于免疫受 体酪氨酸的激活基序(Immunoreceptor tyrosine-based activation motif，ITAM) 接头分子DAP12或FcRγ，接头分子与破骨细胞前体细胞表面的对应得免疫球 蛋白样受体结合，介导胞内的钙信号。钙信号与RANKL/RANK信号通路的中 间物质合作，激活了破骨细胞分化的关键信号分子NFATc1，导致破骨前体细 胞分化成破骨细胞。