[发明专利]一种定点修饰N-末端的聚乙二醇化生长激素拮抗剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体地，本发明涉及一种定点修饰N-末端的聚乙二醇（PEG）化生长激素拮抗剂，以及其制备方法。

背景技术

生长激素的主要作用在于促进生长，涉及调节身体的生长，以及调节蛋白质、碳水化合物和脂类的代谢。生长激素的代谢作用由胰岛素样生长因子-I（IGF-I）介导。垂体生长激素腺瘤是常见的垂体肿瘤之一，由于生长激素（GH）过度分泌、IGF-I浓度增高，导致巨人症和肢端肥大症，其病亡率可高达20%-30%。目前的治疗方法主要是减少或抑制生长激素的分泌，以降低生长激素的水平，防止生长激素的过度分泌，但是治疗效果不佳。

生长激素拮抗剂（GHA）可通过阻止生长激素与其受体（GHR）的结合，阻止后续的信号转导，降低血浆IGF-I的水平，从而达到治疗的目的。GHA是通过置换人生长激素（hGH）的8个氨基酸残基，并用基因工程的方法表达出来的一种蛋白质。这8个氨基酸残基在人生长激素第1结合位点内，对生长激素与GHR的结合功能特别重要。其中，第18位天冬氨酸取代组氨酸（H18D）、第21位天冬酰胺取代组氨酸（H21N）、第167位天冬酰胺取代精氨酸（R167N）、第168位丙氨酸取代赖氨酸（K168A）、第171位丝氨酸取代天冬氨酸（D171S）、第172位精氨酸取代赖氨酸（K172R）、第174位丝氨酸取代谷氨酸（E174S）和第179位苏氨酸取代异亮氨酸（I179T）。通过氨基酸的置换，使第1结合位点与GHR的亲和力大为增加。

此外，B2036是一种人生长激素的9个氨基酸残基被置换的蛋白质。除了置换上述8个氨基酸残基以外，还有第1结合位点的第120位甘氨酸取代赖氨酸（G120K）。然而，B2036分子与GHR二聚体的亲和力却与人生长激素相当。这是由于尽管B2036的第1结合位点与GHR的亲和力有所增加，但第2结合位点几乎失去了与GHR的结合能力，从而能够抑制生长激素的生物学功能。由于B2036在体内的血浆半衰期短，仅为15-20分钟，所以不能持续阻断生长激素的功能。在临床使用时需要加大给药量和给药次数，并带来一定的毒副作用，增加了病人的痛苦与经济负担。

聚乙二醇（PEG）修饰被认为是一种能有效克服蛋白质药物血浆半衰期短的方法之一。这是因为PEG自身有着巨大的优势，它是一种线性的、在溶液中可自由卷曲且不带电荷的聚合物，具有无毒、微弱的抗原性和良好的生物相容性，已被美国FDA批准用于人体。目前已有多种PEG修饰的蛋白质药物被美国FDA批准上市，如PEG修饰的干扰素α2a（Pegasys,Roche公司）等。使用PEG共价修饰蛋白质，可以延长蛋白质的体内循环半衰期，降低蛋白质的免疫原性，增加蛋白质的溶解性以及改变蛋白质在人体内的生物学分布。PEG修饰蛋白质和多肽主要是氨基修饰（包括N端氨基的酰化修饰、赖氨酸侧链氨基的酰化修饰、N端氨基的烷基化修饰）、羧基修饰以及巯基修饰等。其中，定点修饰主要包括N-末端修饰和半胱氨酸残基修饰。N-末端修饰是通过PEG醛与一定量的还原剂如氰基硼氢化钠（NaCNBH₃）在偏酸的环境下进行的还原烷基化反应。