[发明专利]生长因子样活性的肽组合物

说明书

本发明一般涉及生长因子及神经营养因子，特别地涉及一个具有(或者模拟)转化生长因子-β活性的合成的小肽，基质以及含有该小肽的组合物。

生长因子是一类诸如多肽激素的物质，能够在体内或体外影响动物细胞确定种群的生长，但又不是营养物质。与组织生长和组织分化有关的蛋白质可能促进或抑制生长，可能促进或抑制分化，因而普通术语“生长因子”包括细胞因子和营养因子。

典型的生长因子是分子量介于5000-50,000道尔顿的多肽。根据结构上的相似性，生长因子分为以下几类：胰岛素样生长因子(IGFs)，血小板衍生的生长因子(PDGFs)，成纤维细胞生长因子(FGFs)，表皮生长因子(EGFs)，神经生长因子(NGFs)和转化生长因子β型(TGF-βs)。

TGF-βs最初是由于其能够转化正常成纤维细胞，使其具有锚地-非依赖性生长能力而得名的。然而，不论它的名字，TGF-βs是多种上皮，内皮及间充质细胞正常发育、生长和分化所需的多功能生长因子。与其它细胞因子相似，TGF-βs的特殊效应依赖于特定的细胞类型和它周围的环境。

TGF-βs对细胞的效应一般分为增殖性的和非增殖性的。正如最初通过第一个对成纤维细胞的实验所证实的，TGF-βs是真实的生长因子。TGF-βs能增强其增殖的两种重要细胞类型是成骨细胞和外周神经系统的施旺细胞。然而，对许多细胞而言，TGF-βs是有效的细胞增殖抑制剂。这种负生长控制可能是用于检验特定组织再生的调节机制，并可能在癌变的起始中起作用。

TGF-βs最重要的非增殖功能是增强细胞外基质的形成。虽然这最初主要是通过增加胶原和纤连蛋白的转录获得的，但抑制蛋白酶对基质的降解也对基质的稳定作出了贡献。通过减少蛋白酶的分泌，同时增加蛋白酶抑制剂的水平，抑制了胞外基质的降解。TGF-βs对胞外基质显著的和一般的效应是很可能在组织修复过程及某些纤维组织疾病发病中起着重要作用。

Lin等人在1993年5月13日公布的PCT申请书WO 93/09228中描述了DNA编码的一些不同的TGF-β受体。TGF-β受体的存在将会便于对TGF-β功能的进一步评估。

TGF-β总家族的许多成员都有了特征性记述。例如，Basler等用图表阐明了TGF-β总家族成员间的序列关系。细胞(Cell)，73，PP.687-702(1993)。Massague，细胞生物学年鉴(Annu.Rev.Cell.Biol.)，6，pp.599-641(1990)也综述了TGF-β家族，包括对TGF-β作用机制的讨论。Daopin等报道了TGF-β1二级结构的核磁共振特征，并描述了TGF-β2的精确三维晶体结构。蛋白质(Proteins)，17，PP.176-192(1993)。TGF-β2单体采纳了类似轻微弯曲的左手的折叠，两对反平行β折叠形成四根手指。这些四指区和保守的二硫键确定了TGF-β总家族的折叠。

在TGF-β成员还包括骨形态发生蛋白(BMP)。BMPs曾被指出有益于伤口愈合，组织修复及诱导软骨和/或骨的生长。例如，在1993年5月13日公布的PCT申请书9,309,229中，发明人Israel和Wolfman描述了具有骨刺激活性蛋白的应用，比如用于骨折愈合或可能用于牙周病治疗及其它牙修复过程。最近，在C&EN，Hubbell和Langer所写的一篇特别的文献中，(PP.42-54，1995年5月13日)，报道了把BMP掺入到聚合物颗粒中，以使当聚合物降解时，蛋白质缓慢释放到周围组织，刺激细胞迁移到多孔基质中，并最后实现了新骨的合成。文献同时指出，通过缓慢释放TGF-β也可产生骨。

由于TGF-βs在临床治疗中的广泛应用，它已成为许多方面研究的焦点。虽然多数研究工作涉及体外应用，最近的体内研究已证实了一些更有前景的体外效应。因此，TGF-βs的一些可能的临床应用包括刺激血管生长，与伤口愈合有关的肉芽组织的形成，以及骨和软骨的形成。

发明人Derynk和Goeddel在1994年2月8日公布的美国专利5284763中描述了核酸编码TGF-β及TGF-β的多种用途。发明人Chu等在1993年11月2日公布的美国专利5258029中描述了移植后出现骨向内生长的承压修补物制剂，该修补物包含以胶原组合物或陶瓷为载体的TGF-β。发明人Hunziker在1994年11月29日公布的美国专利5,368,858中描述了生物可降解基质制剂，其中含有TGF-βs作为增殖剂，趋化剂和转化因子。