[发明专利]重组人成纤维细胞生长因子-20的基因克隆、表达及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，涉及一种优化的生产成纤维细胞生长因子-20(FGF-20)的方法，以及用于该方法的表达载体、宿主，表达、纯化方法及可能的临床应用。

背景技术

成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor，FGF)是一类广泛存在于多种组织中的多肽细胞生长因子，目前已发现23个成员，分子量为16kD～34kD，其中心区域含有高度同源性(30％～70％)的大约120个氨基酸序列，对来源于中胚层和神经外胚层的多种类型细胞具有广泛的生物学活性。FGFs在体内含量甚微但分布广泛，其中大多数FGFs成员与胚胎发育、组织损伤修复、神经保护和营养、肿瘤的发生、发展和转移有密切关系，具有广泛的应用前景。

FGF-20是FGF家族的一个新成员，属FGF9亚家族(FGF9、FGF16、FGF20)，是通过内质网-高尔基体分泌途径产生的，在组织维修和伤口愈合中发挥着重要和广泛的作用，近年来，研究其在神经系统的保护和治疗及遗传性耳聋疾病的发生成为研发的热点。2000年，日本科学家Shigeki Ohmachi首次从老鼠大脑中发现FGF-20mRNA在脑组织尤其是小脑组织黑质致密部表达量最高，预示其是对神经元具有保护作用的一种神经营养因子。人FGF-20基因定位于人类染色体8p21.3-p22区域，由3个外显子和2个内含子组成，编码211氨基酸残基组成的多肽，分子质量约为25kDa，为一种碱性蛋白。人FGF-20与老鼠的氨基酸序列具有95％的高度同源性。在结构上，FGF20与FGF9、FGF16相似，其同源性分别70％和62％，均缺乏典型的N端信号序列，都能分泌到细胞外。体外和体内的多项研究表明，FGF-20在分化发育、血管生成、肿瘤形成和其他细胞发育过程中也发挥着重要的作用。

FGF-20在组织修复方面有良好的应用前景。与大多数FGFs成员相同，FGF-20能与一系列FGFR特异性结合，具有促上皮和间质细胞有丝分裂的功能。与目前已上市的FGF-1、FGF-2功能相似，可开发成为治疗烧烫伤及慢性溃疡创面的外用药物。同时，经研究发FGF-20对组织粘膜损伤修复具有良好的功效。Jeffers等研究FGF-20对溃疡性结肠炎和炎症性肠病动物模型的作用，发现预防剂量的FGF-20能有效地减少黏膜损伤的范围和减轻黏膜损害的严重程度；Alvarez等研究发现，FGF-20对放化疗诱发的口腔粘膜炎同样具有治疗作用；Maclachlan等研究发现，FGF-20能够明显增加致命剂量电离辐射后小鼠的生存率。可以预期，FGF-20在溃疡性结肠炎、炎症性肠病、口腔粘膜炎及放疗辐射预防等临床方向具有巨大的应用前景。目前，美国CuraGen公司研发的新型生长因子FGF-20，已被FDA批准用于治疗因放疗引起的口腔粘膜炎(OM)的罕见病用药，并已完成I期临床研究。(Jeffers M et al.Gastroenterology，2002，123(4)：1151-1162；Alvarez E et al.Clin Cancer Res，2003，9(9)：3454-3461；Maclachlar T et al.Int J Radiat Biol，2005，81(8)：567-579；Beenken A et al.Nat Rev Drug Discov.2009Mar；8(3)：235-53.)