[发明专利]多肽及其医疗用途

说明书

本发明提供了包含源自VI型胶原蛋白的氨基酸序列或者由所述氨基酸序列组成的多肽或其片段、变体、融合物或衍生物、或者所述其衍生物的片段、变体的融合物，其中所述多肽、片段、变体、融合物或衍生物能够扼杀或削弱微生物的生长。本发明的相关方面提供相应的分离的核酸分子、载体以及用来制造其的宿主细胞。另外还提供了包含本发明的多肽的药物组合物，以及将其用于治疗和/或预防微生物感染以及用于伤口护理的方法。还提供了体外杀死微生物的方法，以及与所述药物组合物结合的医疗装置。

技术领域

本发明涉及源自一种天然存在的胞外基质组分蛋白VI型胶原蛋白的新的多肽，其具有抗微生物特性。本发明还涉及这些多肽在微生物感染的治疗中或在伤口护理中的用途。还提供了结合这些多肽的试剂盒、装置以及组合物。

背景技术

近十年来，对常规抗生素具有抗性的致病菌的增加已经成为全球卫生保健的主要威胁(1，2)。因此，开发新的抗微生物剂以抗击不断出现的感染性疾病具有重大意义。为了克服致病菌的有害作用，快速的宿主防御机制是必要的。抗微生物肽(AMP)是先天性免疫防御系统的强有力分子，针对入侵病原体提供快速的和非特异性的响应，其代表大多数多细胞生物体中针对入侵病原体的第一道防线。AMP针对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和病毒以及寄生虫展现出广谱活性(3-8)。尽管其来源不同，但是AMP有共同的几种理化特性，这对于其直接抗微生物性质至关重要。这些肽是较小的分子(10-50个氨基酸)，并且通常带有范围为+2至+9的净正电荷(4，9-10)。另一种重复出现的特征是它们经常具有≥30％的疏水性残基，这使得它们能够在与脂质类环境(例如细菌细胞膜)接触时采用两亲性结构(4)。目前，已经从包括植物、昆虫以及哺乳动物在内的范围广泛的物种中分离出多于两千种的AMP(参见抗微生物肽数据库，http://aps.unmc.edu/AP/main.php)。

普遍认为，AMP具有细胞膜活性，并且通过破坏细胞膜的完整性(11)或通过引起细胞内变化(12)来破坏目标细胞。然而，针对几种AMP已经提出了不同的作用模式，但是内在的分子机制仍然处于研究中(13-16)。

除了其直接的抗微生物活性之外，一些肽(例如LL-37)还具有免疫调节功能，例如具有趋药性、中和内毒素(例如LPS)、增进伤口愈合、血管生成、以及调节促炎细胞因子的产生(17-18)。其广谱抗微生物活性连同低细菌抗性机制使得这些AMP成为有吸引力的抗感染治疗剂(8，19)，但是对另外的抗微生物疗法和AMP仍然存在需求。

像胶原蛋白、纤维连接蛋白、层粘连蛋白以及玻连蛋白这样的胞外基质(ECM)蛋白是对致病菌有吸引力的病菌靶标，以便粘附、侵入、以及拓殖宿主的结缔组织(20)。尽管如此，大量的证据显示ECM蛋白在早期感染过程中可具有保护性作用(21-24)。VI型胶原蛋白是普遍存在的胞外基质组分，其存在于所有结缔组织中，并且经常与基底膜结合。VI型胶原蛋白在大部分结缔组织中形成复杂且广泛的珠状微纤丝网络。VI型胶原蛋白的主要形式由3条不同的多肽链组成：α1(VI)、α2(VI)以及α3(VI)，其形成三螺旋单体。在细胞内，各单体组装成二聚体和四聚体，其被分泌到胞外空间。在那里，四聚体端对端聚合，形成微纤丝，其成为扩展的超分子基质装配体的一部分。最近，发现了三条另外的链(α4、α5以及α6)，其可替代一些组织中的α3-链(9，10)。在结构上，每条α-链的特征在于短的扩展三链螺旋区域，其侧翼具有两个大的N-端和C-端球形区域，其与血管性血友病因子A型结构域(VWA)具有同源性(25-27)。VWA也是引起ECM中的蛋白-蛋白相互作用的原因(25-28)。VI型胶原蛋白的α1(VI)和α2(VI)链含有一个N-端(N1)和两个C-端(C1和C2)VWA结构域，而α3(VI)则大得多并包含某十个N-端(N10-N1)VWA结构域和两个C-末端VWA结构域。另外，α3(VI)链具有三个C-端结构域(C3-C5)，其与唾液腺蛋白、纤维连接蛋白III型重复序列、以及Kunitz家族丝胺酸蛋白酶抑制剂具有同源性(29)。通过其独特的结构，VI型胶原蛋白为范围广泛的组织提供强度、完整性以及结构。它还参与其它重要的生物过程，比如细胞凋亡、自体吞噬、血管生成、纤维变性以及组织修复(30)。