[发明专利]α干扰素融合蛋白

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及一种干扰素融合蛋白。

背景技术

干扰素（IFN）是一类非常重要的细胞因子,它可以抵抗病毒感染,抑制肿瘤生长和调节机体免疫功能的作用。IFN蛋白家族基于它们的基因序列、染色体定位和受体特异性分为三型:I型包括IFN-α,-β,-ε,-ω,-κ等亚型；II型干扰素由单基因家族IFN-γ构成,又称为免疫干扰素；Ⅲ型是一种新发现的细胞因子,称为IFN-λ。其中IFN-α的抗病毒活性最强,α干扰素（IFN-α）分子的不同亚型由165~172个氨基酸组成,分子量约在19kDa左右。

随着基因工程技术的发展，IFN-α在上个世纪80年代就成为第一个用于临床的基因重组细胞因子，被美国FDA批准广泛应用于病毒性肝炎、癌症及多发性硬化症等多种疾病的临床治疗。但是干扰素由于其相对分子质量较小，在患者体内不稳定，易被肾小球过滤，易被血清蛋白酶降解，药物半衰期较短而治疗周期较长，因此需要频繁注射给药。

目前人们对重组IFN-α的长效型改造主要集中在以下几个方面。首先最为常用的就是聚乙二醇修饰，FDA目前批准的PEG化干扰素为：PEG-Intron和Pegasys，分别是PEG修饰的IFN-α2b和IFN-α2a，用于慢性丙型肝炎和慢性乙型肝炎的治疗。这两种药物的给药间隔为每周一次，半衰期也延长到50个小时左右，因而目前广泛的应用于临床治疗中。其次，就是融合表达重组IFN-α，人类基因科学公司和诺华公司将IFN-α与人血清白蛋白融合表达，合作开发出长效IFN-α2b药物——ZALBIN，动物实验及临床实验表明，ZALBIN的半衰期比IFN-α2b提高了18倍左右，给药间隔也可以提高到2-4周一次。再次，对IFN-α进行定点突变，Nautilus公司的产品Belerofon就是将天然干扰素IFN-α的一个氨基酸突变，降低了其对血液和组织中蛋白酶的敏感性，进而延长了药物在体内的半衰期。同时，人们也开发出了一些缓释给药系统，Biolex公司和OctoPlus公司合作开发一种产品——Locteron，用可生物降解得聚醚酯为载体制成的由水生植物表达系统表达的重组IFN-α2b的新型缓控释微球，在临床Ⅰ期实验中检测到半衰期明显增长，几乎是PEG-Intron的两倍，（Bioconjugate Chem,2008,19(1)：299-305，Bioconjugate Chem,2007,18(1):61-76，JH epatol，2006，44(4)：671-678，Acta Pharm acol Sin,2008,29(11):1370-1375，J Interferon Cytokine Res,2008,28(2):113-122，Drug Target,2008,16(3):243-249，Adv Drug Deliv Rev，2002,54(4):459-476，Biotechnol，2007,131(3):245-252，Pharm Res,2005,22(8):1374-1386）。

虽然目前对干扰素的长效型改造方法挺多，也取得了不错的效果，但是也有一些弊端和限制。PEG修饰会产生产品不均一性，生物活性大幅下降，同时质量控制较难；人血清白蛋白由于分子量较大，直接连接导致生物活性下降，而且，安全性没有得到证实；缓释给药系统也存在包封率低，突释和释放不完全以及在制备过程强烈的物理、化学变化导致的IFN变性失活等问题。

利用融合蛋白基因工程重组来延长蛋白质药物的体内半衰期是目前常用的技术之一，其中以人IgG抗体的Fc片段融合蛋白技术最为成功，已经有数种Fc融合蛋白得到临床应用。人IgG抗体是由两条轻链和两条重链通过二硫键结合而形成的四聚体，IgG抗体经木瓜蛋白酶裂解后，形成两个Fab片段和一个Fc片段。Fc片段由相同的两条多肽链通过二硫键结合而成，每条多肽链的结构分别由铰链区、CH2和CH3功能区组成。IgG抗体是血液中最为丰富的蛋白之一，占血清中免疫球蛋白的70-75%。IgG抗体在五种免疫球蛋白中体内半衰期最长，可达到21天。因此，Fc融合蛋白可以显著地延长体内半衰期，达到临床使用中长效化的目的。

但Fc融合蛋白技术也存在着缺陷，一是Fc片段分子较大，常使其融合分子的生物学活性减低；二是Fc为糖基化分子，其重组表达需要在哺乳动物细胞中实现，从而导致其工艺复杂、生产成本过高、生产周期过长等弊端。