[发明专利]一种白介素融合蛋白及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术和生物化学工程领域，更具体地涉及一种白介素融合蛋白及其制备方法和应用。

背景技术

恶性肿瘤，又称癌症，已成为人类发病率和致死率最高的一种疾病，不仅严重地危害人类的生命健康，也给病人、家庭和社会带来极大的痛苦和负担。世界卫生组织公布的数据显示，2012年全球约有1400万人确诊患上癌症，且未来20年癌症患者人数将以每年2200万的速度增长。由于人口增加和老龄化，死于癌症的人数也将由每年的820万增长至每年1300万。

肿瘤细胞不仅可通过改变细胞信号转导途径逃避人体免疫杀伤和程序性细胞过程而在体内无限增殖，还能够通过迁移和侵袭过程在组织间发生转移形成转移灶，进而破坏更多的组织器官功能使癌症患者致死。研究表明，约有90％的癌症病人死于癌转移，癌转移是造成各种肿瘤疾病致死的主要原因。

白细胞介素-24(Interleukin-24，IL-24)是一种属于IL-10家族的新型细胞因子，具有选择性抑制多种肿瘤细胞生长和诱导肿瘤细胞凋亡的作用，包括黑色素瘤、多形性胶质细胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、肺癌、鼻咽癌及前列腺癌等，但对正常细胞没有生长抑制的影响。IL-24的这一特点使其在治疗肿瘤疾病方面有较大的应用潜力，成为近年来研究的热点。

IL-24原名为黑色素瘤分化相关基因-7(melanoma differentiation-association gene-7,mda-7)，是由P.B.Fisher等用差示杂交的方法从人干扰素β和瑞香素(mezerein,MEZ)诱导的人类黑色素瘤细胞cDNA文库中筛选得到的一种新型细胞因子，在正常的黑色素细胞和初期黑色素瘤细胞中均有表达，且在黑色素瘤细胞生长和转移的进展过程中表达量呈进行性降低，以致检测不到IL-24的表达，证明具有抑制黑色素瘤增生和促进终末分化的能力。研究表明，腺病毒介导的IL-24在肿瘤细胞的异常表达可诱导多种肿瘤细胞的凋亡。这种诱导凋亡作用可能是通过多种信号途径调控的。IL-24的异常表达可激活URP/内质网应激效应，激活p38MAPK信号途径，诱导GADD家族蛋白GADD153、GADD45α、GADDγ和GADD34等的表达，最终导致细胞的凋亡。Pataer et al.研究结果显示Ad.IL-24可激活肺癌细胞中PKR的活性，进而激活下游信号分子eIF2α、TYK2、STAT1/STAT3及p38MAPK等的磷酸化，发挥生长抑制和诱导凋亡的活性。文献报道，Ad.IL-24可诱导胞内ROS的累积，ROS水平的升高可负调控线粒体的功能，促进凋亡的发生。胞内神经酰胺水平的提高可促进Ca2+依赖的ROS的生成，促进自分泌信号通路，结合旁分泌信号最终导致肿瘤细胞死亡。Bhutia et al.研究发现IL-24可激活GSK3β，促进蛋白酶体对β-catenin的降解和抑制Akt的活性降低β-catenin的磷酸化，诱导乳腺癌干细胞的凋亡抑制其生长，但对正常乳腺干细胞的生长没有影响。另外，有研究证明自噬作用在肿瘤细胞的存活和死亡过程中发挥重要作用。Sauane et al.研究揭示重组表达的IL-24同样具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。

由于肿瘤细胞转移是造成癌症病人死亡的主要原因，开发一种既可抑制肿瘤细胞增殖又能抑制肿瘤细胞转移的药物显得尤为重要。有文献报道一种解离素多肽contortrostatin(CN)是唯一最具潜力用于治疗转移性癌症的蛇毒素提取物。

CN是从铜头蝮蛇毒素中提取的一种同源二聚体解离素，其分子量为13.5kDa。CN的每条链由65个氨基酸组成，在柔性环前端具有RGD序列。CN富含半胱氨酸，每个亚基含有十个半胱氨酸，形成四对链内二硫键桥和两对链间二硫键桥，通过复杂的折叠过程形成稳定的三级结构。CN可通过二聚体外侧暴露的两个RGD序列与肿瘤细胞和血管内皮细胞的高亲和力相互作用，抑制肿瘤细胞的粘附和转移与抑制肿瘤诱导的血管生成。因此，将CN应用于高效抑制肿瘤转移具有很大潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种白介素融合蛋白及其制备方法和应用，从而解决现有技术中对既可抑制肿瘤细胞增殖又能抑制肿瘤细胞转移的药物的缺乏。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种白介素融合蛋白，所述白介素融合蛋白包括：(1)白介素IL-24；以及(2)解离素多肽CN。该白介素融合蛋白可以用IL-24-CN进行表示。