[发明专利]GLP-1类似物和davalintide类似物的融合蛋白制备及其用途

说明书

本发明提供了GLP‑1和davalintide类似物的双功能融合蛋白，以及公开了该双功能融合蛋白及其编码基因、包含载体的宿主细胞及其制备方法。这些融合蛋白明显增加半衰期，且具有显著降低血糖和减轻体重的生物活性，可用于治疗糖尿病、代谢综合症以及肥胖等疾病。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及新型双功能融合蛋白的制备及其用途。

背景技术

血糖的稳态受胰岛素和体内多种激素严密调节，对维持机体的正常功能具有重要作用。然而，由于胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素作用障碍将导致以高血糖为特征的代谢性疾病。持续高血糖与长期代谢紊乱等可导致全身组织器官，特别是眼、肾、心血管及神经系统的损害及其功能障碍和衰竭。其中体内天然存在的调节胰岛素和血糖水平的激素有胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)和胰淀粉样多肽(amylin)。

GLP-1主要通过刺激胰岛素分泌和抑制胰高血糖素分泌发挥调节血糖的作用，同时，GLP-1也能抑制胰岛β细胞凋亡，促其再生；GLP-1也能减慢胃排空速度，并通过作用下丘脑，抑制食欲。Amylin是一种由37个氨基酸残基构成的多肽激素，与胰岛素共分泌自胰腺β细胞，主要生理功能为减缓胃排空和延迟葡萄糖吸收，还通过抑制胰高血糖素减少肝糖的产生，减少食欲，辅助胰岛素调节血糖水平。Amylin类似物“普兰林肽”(pramlintide)是一种人工合成类似物，已获准用于1、2型糖尿病的治疗，另一种amylin类似物“davalintide”也已进入临床试验(Ⅱ)阶段。GLP-1和amylin在体内均能调节血糖水平，但二者作用于不同的受体，在功能上可以互补。将GLP-1类似物和davalintide类似物以化学方式偶联形成融合肽，体外研究显示该融合肽具有两种受体激活功能。动物实验研究也表明，融合肽优于两种肽类激素单独作用的效果，在降低体重的效果尤为显著[James L.Trevaskis等，(2013)PLOS ONE,Volume 8,Issue 10]。相对于pramlintide或davalintide，该融合肽分子增大，但半衰期仍然很短，而且亦可透过血脑屏障作用于中枢而导致非局部副作用。一项Pramlintide和metreleptin(瘦素)联合治疗肥胖症的Ⅱ期临床试验证实，Pramlintide和metreleptin联合用药使患者体重平均下降12.7％，明显优于Pramlintide或metreleptin单独治疗的结果。然而，该项治疗最终因药物给药频率高且作用于中枢并致非局部副作用而停止。因此，开发以非中枢为作用靶的药物以及给药频率低的药物将是肥胖症等疾病治疗候选药物发展的方向。中国专利“GLP-1类似物和amylin类似物的融合蛋白制备及其用途”(申请号：201410357012.X)公开了一种将人IgG Fc片段与串联的GLP-1类似物和amylin类似物融合的重组蛋白分子，由于融合了IgG Fc，该融合蛋白不仅显著延长了其在血浆中的半衰期，而且避免了其透过血脑屏障的非局部副作用。更具有意义的是，该融合蛋白分子仍然保留了降低体重的作用。

发明内容

基于中国专利“GLP-1类似物和amylin类似物的融合蛋白制备及其用途”(申请号：201410357012.X)中描述的融合蛋白GIA以及中国专利“激活GLP-1受体和amylin受体双功能作用的融合蛋白制备及其用途”(申请号：201510738383.7)，本发明的目的是提供GLP-1类似物与另一amylin类似物davalintide类似物的融合蛋白GD，该融合蛋白具有GLP-1和amylin的双重生物活性，融合IgG Fc片段使其具有长效功能。

本发明提供的双融合蛋白由GLP-1类似物(G)、davalintide类似物(D)与人免疫球蛋白Fc片段通过DNA重组技术或基因工程手段实现，并由以下通式表示：

双功能融合蛋白GD1：G-连接肽-G-连接肽-IgG Fc片段-连接肽-D-连接肽-D；

双功能融合蛋白GD2：D-连接肽-D-连接肽-IgG Fc片段-连接肽-G-连接肽-G；