[发明专利]一种抑制胰岛淀粉样多肽聚集的短肽抑制剂

说明书

本发明公开了一种抑制胰岛淀粉样多肽聚集的短肽抑制剂，属于生物制剂技术领域，采用的技术方案是一种抑制胰岛淀粉样多肽聚集的短肽抑制剂，所述短肽抑制剂的氨基酸序列为FLPNF。还提供了基于短肽抑制剂FLPNF的预治糖尿病及其并发症的药物制剂。本发明的短肽抑制剂分子量小、效果好，能有效抑制IAPP聚集，降低IAPP聚集造成的胰岛细胞毒性，应用前景广阔；给药方便适宜大众应用，合成简单方便，成本低，广泛适合产业化生产。

技术领域

本发明涉及生物制剂技术领域，具体涉及一种抑制胰岛淀粉样多肽聚集的短肽抑制剂。

背景技术

糖尿病是一种由于胰岛素不足或胰岛素的细胞代谢作用缺陷所引起的葡萄糖、蛋白质及脂质代谢紊乱的综合征，分为I型糖尿病和II型糖尿病，其中II型糖尿病人数占糖尿病患者总人数的85-90％，且还容易引发糖尿病肾病、高血压等并发症，严重威胁病人的健康和生命。

临床病理发现90％的II型糖尿病患者胰岛内存在胰岛淀粉样蛋白沉积，胰岛移植后细胞内外也会迅速发生淀粉样沉积，导致移植的胰岛坏死率高。研究发现其主要原因之一是因为胰岛淀粉样多肽(islet amyloidpolypeptide,IAPP)的大量产生，IAPP存在于所有动物体内，由37个氨基酸组成，分子量为3850，其分子两端有短链修饰，实验证明只有人、灵长目动物和猫能形成胰岛淀粉样蛋白沉积，而啮齿类动物如鼠不形成沉积，这可能与IAPP的24～29位氨基酸被脯氨酸替代有关。人IAPP基因位于第12对染色体上，包括3个外显子和2个内含子，在胰岛β细胞内转录，IAPP合成后与胰岛素共同储存于胰岛细胞分泌囊泡，在葡萄糖刺激下与胰岛素同步分泌，对胰岛素分泌起抑制作用，并与胰高血糖素、胰岛素共同调节人体血糖平衡，还有延缓胃的排空、促进生长、发育，血管活性及参与骨代谢等作用，生理条件下IAPP单体不具有细胞毒性。

然而IAPP是目前已知的聚集性最强的淀粉样多肽之一，其错误折叠聚集阶段所产生的寡聚体及纤维体对胰岛β细胞具有较大的毒性，包括增加细胞膜的通透性，破坏细胞膜屏障，破坏β细胞间的耦合，增加氧化应激反应，内质网应激、线粒体损伤及抑制泛素-蛋白酶体途径及功能，最终导致细胞死亡。研究表明IAPP自我聚集分以下3个阶段：第一阶段，IAPP单体形成错误折叠的中间体；第二阶段，错误折叠的中间体进一步自我组装形成寡聚体；第三阶段，寡聚体聚集形成成熟纤维，此阶段寡聚体通常作为种子促进纤维的形成。对于IAPP形成淀粉样蛋白沉积的具体机制研究者认为主要有两种：①IAPP之间通过芳香氨基酸相互接触，利用苯环之间的“π-π”共轭作用结合形成淀粉样纤维。②IAPP疏水片段的暴露引起过度聚集。

因此，研究开发抑制人胰岛淀粉样多肽(IAPP)的聚集的抑制剂及药物或保健品，可有效降低其对胰岛β细胞的毒性作用，是提高胰岛移植物存活率及治疗II型糖尿病领域亟待解决的难题之一。研究者开发了诸多能够有效抑制IAPP聚集的抑制剂，如：姜黄素，多酚类化合物，短肽类抑制剂，自噬激活药物等。申请号为201410508632.9的发明专利公开了一种胰岛素淀粉样多肽抑制剂及其制备方法、应用，采用Fmoc保护的固相合成技术，以Rink酰胺MBHA树脂和Fmoc-Gly-Wang树脂为载体，6-氯-1-羟基苯并三氮唑和N,N-二异丙基碳二亚胺为缩合剂，三氟乙酸为切割试剂制备了氨基酸序列为KATPIESHQVAAEKRKC的多肽抑制剂，其制备方法复杂，序列中氨基酸数量大，成本高；2015年美国的实验研究表明，在转人IAPP鼠中，将ANFLVH(13-18)通过腹腔注射可以减少胰岛细胞中淀粉样沉积形成，减少胰岛细胞凋亡，保护胰岛β细胞的功能，使小鼠对高糖耐受能力提高，但其效果仍有待提高，开发分子量更小、疏水性及稳定性好的高效IAPP聚集抑制剂仍将是科学研究及药物制剂领域亟需研究的重点课题，对提高胰岛移植物存活率、II型糖尿病及并发症的治疗保健、保护胰岛功能具有重要意义。

发明内容