[发明专利]组织损伤修复中的基质细胞衍生因子1的蛋白酶抗性突变体

说明书

本发明涉及基质细胞衍生因子1的肽，所述肽已突变，使得其抵抗蛋白酶二肽基肽酶IV(DPPIV)以及基质金属蛋白酶2(MMP‑2)的消化，但仍保持天然SDF‑1吸引T细胞的能力。突变体可粘附至自组装肽形成的膜，然后在组织损伤部位移植以辅助促进修复。

本申请是国际申请日为2007年10月22日、国际申请号为PCT/US2007/022394、进入国家阶段的申请号为200780039382.7、发明名称为“组织损伤修复中的基质细胞衍生因子1的蛋白酶抗性突变体”的PCT申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年6月22提交的美国临时申请60/929,353以及2006年10月23日提交的美国临时申请60/853,441的优先权和权益。这些在先申请的内容在此通过引用的方式整体并入。

技术领域

本发明涉及基质细胞衍生因子1(SDF-1)的肽，所述肽采用以下方式突变，所述方式保留其吸引细胞的能力但使其抵抗蛋白酶(特别是基质金属蛋白酶2(MMP-2)和/或二肽基肽酶IV(DPPIV/CD26))导致的灭活。当其被递送到损伤组织时，这些突变体促进组织修复。所述肽在许多状况(包括胃肠道或其它位置的溃疡，意外、手术或疾病造成的创伤，以及心肌梗塞造成的心脏组织损伤)的治疗中也应当是有效的。所述肽在使糖尿病患者对创伤、溃疡或病变引起的伤害敏感性下降的治疗中也应是有效的。在一个特别优选的实施方式中，利用自组装肽形成的膜将SDF-1的突变形式递送到损伤组织。

背景技术

基质细胞衍生因子1(SDF-1，或CXCL12)是吸引静息T淋巴细胞、单核细胞以及CD34+干细胞的趋化因子家族中的68个氨基酸的成员。通常发现它有两种不同的形式SDF-1α和SDF-1β，其是差异mRNA剪接的结果(US5,563,048)。除了SDF-1β在C末端有4个氨基酸(-Arg-Phe-Lys-Met)的延伸外，这些形式是基本上相同的。两种形式的SDF-1都以21个氨基酸长度的信号肽起始，所述的信号肽被切割以形成活性肽(US5,563,048)。就本发明而言，应当理解术语“SDF-1”指的是所述肽的活性形式(即在切割信号肽之后)，并包含SDF-1α和SDF-1β。

还发现了全长68个氨基酸的SDF-1序列并不是活性所需的。具有SDF-1至少前8个N末端残基的肽保持全长肽的受体结合和生物活性，虽然其效力减弱。例如，SDF-1、1-8、1-9、1-9二聚体以及1-17诱导细胞内钙以及T淋巴细胞和CEM细胞中的趋化作用，并结合至CXC趋化因子受体4(CXCR4)。然而，天然的SDF-1在5nM下具有半最大的趋化活性，而1-9二聚体需要500nM，因而其效力是1/100。1-17以及1-9单体类似物的效力分别是SDF-1的1/400和1/3600。C末端环化的SDF-1变体已被描述，其具有更高的CXCR4受体结合亲和性，并且这种类型的环化可以(如果需要)用于连接本发明所描述的肽。就本发明而言，术语SDF-1将包括在C末端截短但仍保持SDF-1生物学活性(即趋化T淋巴细胞和CEM细胞以及结合至CXC趋化因子受体4(CXCR4))的肽的形式。在最低限度上，这些截短形式包括所述肽N末端的前8个氨基酸。

SDF-1在胚胎发育期间(Nagasawa等，Nature382：635-638(1996)；Zou等，Nature393：595-599(1998))以及干细胞移植后(Lapidot等，Blood106：1901-1910(2005))造血干细胞归巢至骨髓中起关键作用。除了在干细胞归巢中的作用，SDF-1在心脏发生以及血管生成中也很重要。SDF-1缺陷小鼠在围产期死亡并且在心室间隔形成、骨髓造血以及器官特异的血管生成中有缺陷(Nagasawa等，Nature382：635-638(1996)；Zou等，Nature393：595-599(1998))。还有报道说异常低水平的SDF-1至少部分地对糖尿病患者的创伤愈合有损害，并且这种损害可以通过在组织损伤部位施用这种细胞因子而逆转(Gallagher等，J.Clin Invest.117：1249-1259(2007))。