[发明专利]胰岛素模拟肽融合蛋白和突变体及其应用

说明书

发明领域

本发明涉及人糖尿病的预防和治疗药物。具体的，本发明提供一种用于检测和治疗人I型和II型糖尿病的融合蛋白及其制备方法和应用。所述融合蛋白含有胰岛素模拟肽(IMP)和人IgG-Fc(铰链区-CH2-CH3)蛋白和/或IgG-Fc突变体(T250Q/M428L；QL和T307Q/N434A；QA)，能有效降低糖尿病患者的血糖水平，增加胰岛素模拟肽体内的半衰期，尤其是IgG-Fc(QL/QA)的突变体，能进一步增加胰岛素模拟肽的体内代谢半衰期，减少药物的注射频次。 

背景技术

随着人们生活水平的提高，人口老龄化以及肥胖发生率的增加，糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。糖尿病是造成人类死亡的主要病因之一，全球大约有2亿患者。糖尿病在中国的发病率达到2％，据统计，中国目前已有3980万糖尿病病人，位居全球第二。预计到2025年，中国糖尿病患者将达到5900万人。中国目前每年约有100多万新增病例。其中I型糖尿病患者占10％，II型糖尿病患者占90％。据业内专家估计，目前国内糖尿病药物的市场容量约70亿元人民币，根据卫生部公布的数据分析显示，未来几年中国糖尿病类药物的销售量将会超过100亿元人民币。 

糖尿病的主要分为I型糖尿病和II型糖尿病。其中，I型糖尿病是一种常在小儿或青少年时形成的复杂T细胞依赖自身免疫性疾病(Juneia和Palmer，Autoimmunity.1999；29(1)：65-83)。是由胰岛β细胞的免疫性破坏造成伴随相应的胰岛素缺乏和对外源性胰岛素的依赖。单核细胞对胰腺内分泌细胞及组织的病灶性侵润以及功能性β细胞的数量和质量的显著减少是诊断该疾病的组织病理学的特点，但是这些损伤的程度个体间差异显著。自身免疫性破坏使得T细胞侵润到胰岛(islets of Langerhans)，结果出现β细胞的凋亡(Lee等人，Mol Genet Metab.2004；83(1-2)：82-92；Mandrup-poulsen，Biochem Pharmacol.2003；66(8)：1433-1440；Scsti，Ann Med.2002；34(6)444-450；Mathis等人，Nature.2001；414(6865)792-798)。为研究糖尿病潜在的分子机制，已经建立了多种动物模型。例如，用链脲霉素(streptozotocin)(STZ)诱导的胰岛素缺乏性的大鼠或小鼠模拟在糖尿病患者体内可见的T-细胞介导的炎症和胰岛细胞的破坏。此外，非肥胖糖尿病(NOD)的小鼠是另一个研究自身免疫性疾病的模型，其中胰岛-抗原活性T细胞浸润胰岛并杀死胰岛β-细胞，并且/或者引发炎症过程导致胰岛β细胞的死亡(Aanderson and Bluestone，Annu Rev Immunol.2005；23：447-485)。 

胰岛素疗法是干预I型糖尿病的主要手段。通过激活胰岛素受体，调节体内血糖水平。胰岛素的受体是一个四聚体，由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接。两个α亚基位于细胞质膜的外侧，其上有胰岛素的结合位点；两个β亚基是跨膜蛋白，起信号转导作用。无胰岛素结合时，受体的酪氨酸蛋白激酶没有活性。当胰岛素与受体的α亚基结合并改变了β 亚基的构型后，酪氨酸蛋白激酶才被激活，激活后可催化两个反应： 

1、使四聚体复合物中β亚基特异位点的酪氨酸残基磷酸化，这种过程称为自磷酸化(autophosphorylation)； 

2、将胰岛素受体底物(insulin receptor substrate，IRSs)上具有重要作用的十几个酪氨酸残基磷酸化，磷酸化的IRSs能够结合并激活下游效应物来调节血糖。