[发明专利]一种Exendin-4及其类似物融合蛋白

说明书

技术领域

本发明涉及一种长效的Exendin-4及其类似物融合蛋白和相应的多核苷酸序列，载体，宿主细胞和药物组合物，其制备方法和应用。属于生物基因工程技术领域。

背景技术

糖尿病(diabetes mellitus)是一种严重危害人类健康的疾病，根据世界卫生组织最近统计，2000年全球糖尿病患者达到1.71亿，2030年预计全球患者将会达到3.66亿，导致全球每年有320万人死于糖尿病。截至2010年3月，我国的糖尿病患者已达1.35亿，居世界糖尿病大国之首，城市和乡村的发病率分别为11.4％和8.2％，并且发病年龄更趋于年轻化(Wenying Yang et al，N Engl JMed.2010；362(12)：1090-1101)。糖尿病是一种慢性的、终生性疾病，控制血糖水平需终生用药，而目前临床上使用的降糖药都有显著的低血糖副作用，因此寻找开发具有调节血糖水平的治疗药物，在有效地控制血糖的同时降低副作用已引起了人们的广泛关注。

糖尿病是由多种病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢紊乱性疾病。除碳水化合物外，还有蛋白质、脂肪代谢异常，久病可引起眼、肾、神经、心脏、血管等组织的慢性进行性病变，引起功能缺陷及衰竭。病情严重或应激时可发生急性代谢紊乱，如酮症酸中毒、高渗性昏迷等。

糖尿病分为四型：1型糖尿病、2型糖尿病、其他特殊类型和妊娠期糖尿病，其中1型和2型糖尿病是糖尿病的两种主要形式，这两种糖尿病都以β细胞的质量减少及其功能的降低为特点。

1型糖尿病(又称青少年糖尿病)是一种通常在低龄时形成的复杂的T细胞依赖自身免疫性疾病(Juneja and Palmer，Autoimmunity.1999；29(1)：65-83)，是由胰岛β细胞的免疫性破坏造成相应的胰岛素缺乏和对外源性胰岛素的依赖。单核细胞对胰腺内分泌细胞及组织的病灶性浸润及其功能性β细胞质量的显著减少是诊断该疾病的组织病理学的特点，但就损伤的程度而言个体间差异显著。自身免疫性破坏使得T细胞浸润到胰岛，结果出现β细胞的凋亡。

胰岛素疗法是干预1型糖尿病的主要手段。虽然胰腺的胰岛移植是一个有效的治疗方法(Shapiro et al，N Engl J Med.2000；343(4)：230-238)，但由于胰岛来源有限而大大受限。另外，胰岛移植患者要终生使用免疫抑制剂。尽管胰岛素疗法运用于多数1型糖尿病患者，却无法根治糖尿病，这是由于胰岛素很难将血糖水平维持在一个狭窄的生理范围内并且既无法阻止糖尿病的发展也不能阻止严重的糖尿病的并发症的出现。

2型糖尿病是一种主要由于胰岛素抵抗伴随相对胰岛素不足，或胰岛素分泌缺陷伴有或不伴有胰岛素抵抗而导致慢性高血糖的代谢疾病，其以引起高血糖症的三个主要异常为特点：1)外周胰岛素抵抗；2)肝糖原的过量生成；3)胰腺β细胞功能障碍。2型糖尿病的发病年龄多在35岁以后，占糖尿病总人数的90％～95％。

2型糖尿病的基本治疗包括糖尿病教育、饮食控制、适度的体力锻炼及药物治疗。目前用于2型糖尿病的药物主要有磺脲类药物如甲磺丁脲、氯磺丙脲、格列本脲、格列吡嗪等，双胍类药物如甲福明(二甲双胍)等，α-葡萄糖苷酶抑制剂如阿卡波糖(Acarbose)、伏格列波糖(Voglibose)等，噻唑烷二酮类药物如曲格列酮、罗格列酮等，餐时血糖调节剂，胰岛素等，但这些治疗通常无法阻止血糖控制的长期下降和细胞的功能紊乱(Mathews et al，Diabet Med.1998；15(4)：297-303；Turner et al，JAMA.1999；281(21)：2005-2012)。对于大多数患者，从饮食和锻炼到单因素药物治疗，从联合治疗到最终胰岛素治疗成为不可避免的过程。而且上述药物在降血糖的同时均具有显著的低血糖副作用，这可能是上述治疗药物针对的仅仅是高血糖的症状而不是针对2型糖尿病病因的缘故，因此，研发一种针对糖尿病发病机制的新型降血糖药显得尤为重要。

随着细胞和分子生物学的发展，肠促胰素(Incretins)这层神秘的面纱被慢慢揭开，研究证实，肠促胰素是人体内一种肠源性激素，在进食后，该类激素可促进胰岛素分泌，发挥葡萄糖浓度依赖性降糖作用。肠促胰素主要由胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和糖依赖性胰岛素释放肽(GIP)组成，其中GLP-1在糖尿病的发生发展中起着更为重要的作用。在众多降糖药物中，大家对这类改善β细胞功能的靶点降糖新药——胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物的治疗前景表现出高度的认同。