CN102311485B - 一种具有抑制新生血管作用的多肽及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及预防和治疗血管新生的多肽及其应用。本发明还涉及所述多肽的制法和应用以及含所述多肽的药物组合物。本发明多肽具有多种优点,例如分子量小,可透过各种眼组织屏障;水溶性好,能在中性泪液、房水和玻璃体液中保持较高的浓度等。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药领域,更具体地,涉及新的具有抑制新生血管作用的多肽-TKⅡ系列多肽。该多肽可抑制体外血管内皮细胞增殖、迁移、管腔形成和可抑制体内鸡胚尿囊膜和小鼠角膜新生血管。本发明还涉及所述多肽的制法和应用以及含所述多肽的药物组合物。
背景技术
血管新生是指在原有毛细血管网的基础上,通过血管内皮细胞增殖、迁移进而形成新生血管的过程。血管新生在体内胚胎发育、损伤修复等生理过程中发挥重要作用,同时也是众多新生血管性疾病,如肿瘤生长与转移、增殖性糖尿病视网膜病变、早产儿视网膜病变、类风湿关节炎等疾病的主要病理变化。因此新生血管抑制剂的研究与应用对于一些难治性新生血管相关疾病具有重要意义。
组织型纤溶酶原激活剂(tissue-type plasminogen activator,t-PA)是一种包含多个结构域的丝氨酸蛋白酶,在体内能够将无活性的纤溶酶原转变为具有丝氨酸蛋白酶活性的纤溶酶,从而参与机体的纤维蛋白溶解过程。t-PA由一个Ⅰ型纤维结合蛋白区域,一个表皮生长因子样区域,两个kringle结构域和一个羧基末端蛋白裂解区域组成。
Kringle结构域是一种由约80个氨基酸组成的保守结构,内部包括3对二硫键,形成双环构象。目前研究已发现多种内源性蛋白中所包含的kringle结构具有抑制体内外新生血管的作用,因此认为kringle结构可能是一个具有抑制新生血管作用的独立保守结构和功能单位。国外研究者发现t-PAkringlel-2(TK1-2)在体外能够抑制血管内皮细胞增殖、黏附和迁移,在体内具有抑制新生血管的作用。此外,t-PA kringle2具有独立的抑制血管内皮细胞增殖和迁移的作用,并且能够有效的抑制体内新生血管形成。t-PA kringle2作为一种大分子蛋白类新生血管抑制剂,其所携带的具有抑制新生血管作用的保守氨基酸序列或结构为多肽类新生血管抑制剂的研发提供了重要信息。
在开发有效的血管新生抑制剂时,应充分考虑到眼科用药的特殊性。
第一,眼部存在多个解剖性和功能性的屏障。全身给药常常由于血-房水屏障和血-视网膜屏障而无法在眼组织局部达到足够的药物浓度;局部给药,如玻璃体腔注射,大于76.5kDa的大分子在理论上很难穿透视网膜作用于视网膜和脉络膜新生血管。对于眼表给药,药物必须要先后穿透亲脂性的角膜上皮细胞紧密连接和亲水性的角膜基质,因此只有具备适当脂溶性、低分子量或能与眼表组织内的转运体(如:氨基酸转运体、寡肽转运体等)结合的药物才能到达前房发挥作用。
第二,药物在亲水的泪液、房水、玻璃体液中溶解的程度与其有效性呈正相关。
第三,基于上述主要原因,眼科用药的生物利用度很低;要使之提高,可加大给药的浓度。用于治疗肿瘤新生血管的化合物毒副作用较为明显,全身和局部均无法高剂量给药。此外,分子量较大的外源性蛋白质也是敏感的异物源,可对眼部组织(如:葡萄膜)造成免疫损伤。
第四,目前虽然已经有一系列相对安全的内源性血管新生抑制剂被先后证实,如血管抑素(angiostatin),它由纤溶酶原Kringle结构域1-4(plasminogen Kringle 1-4)组成,可明显抑制血管依赖性肿瘤的生长,但由于其分子量较大且空间构象复杂,故在制备过程中存在重组表达纯化工艺繁琐和内毒素残留等不足。
正是由于上述种种条件的限制,目前用于治疗眼部新生血管的药物十分有限,比如重组抗人VEGF单克隆抗体bevacizumab(Avastin)、重组抗人VEGF单克隆抗体片段ranibizumab(Lucentis)等,但它们价格高昂,并且需反复经玻璃体腔给药,出血、感染、血管栓塞等风险难以避免;而且VEGF单克隆抗体在阻断新生血管形成过程中,同时阻断了VEGF的正常生理功能,反复使用会导致视网膜神经组织萎缩。
多肽类新生血管抑制剂与目前研究广泛的蛋白类新生血管抑制剂相比具有合成方法简单、容易进行化学修饰、免疫原性低、溶解性好、生物利用率高、组织穿透性强、给药途径多样、价格低廉等突出优势。然而,目前尚没有来自t-PA Kringle结构域的、效果令人满意的小分子多肽。
因此,本领域迫切需要开发一种适于眼球组织的有效安全的小分子新生血管抑制剂。
发明内容
本发明的目的是提供一类适于眼球组织的有效安全的可抑制血管新生的小分子多肽以及其片段、类似物和衍生物。
本发明的另一目的是提供含所述多肽的制法和应用。
在本发明的第一方面,提供了一种下式I表示的多肽,或其药学上可接受的盐
[Xaa0]-[Xaa1]-[Xaa2]-[Xaa3]-[Xaa4]-[Xaa5]-[Xaa6]-[Xaa7]-[Xaa8]-[Xaa9]-[Xaa10]-[Xaa11]-[Xaa12]-[Xaa13] (I)
式中,
Xaa0是无,或1-3个氨基酸构成肽段;
Xaa1是选自下组的氨基酸:His或Arg;
Xaa2是选自下组的氨基酸:Val,Thr,Leu,Ile,Met或Ala;
Xaa3是选自下组的氨基酸:Leu,Ile,Val,Met或Ala;
Xaa4是选自下组的氨基酸:Lys或Arg;
Xaa5是选自下组的氨基酸:Asn,Asp或Gln;
Xaa6是选自下组的氨基酸:Arg或Lys;
Xaa7是选自下组的氨基酸:Arg,Gln或Lys;
Xaa8是选自下组的氨基酸:Leu,Ile,Val,Met或Ala;
Xaa9是选自下组的氨基酸:Thr或Ser;
Xaa10是选自下组的氨基酸:Trp或Tyr;
Xaa11是选自下组的氨基酸:Glu或Asp;
Xaa12是选自下组的氨基酸:Tyr或Phe;
Xaa13是无,或1-3个氨基酸构成肽段;
并且所述的多肽具有抑制血管新生的活性,且所述多肽的长度为12-18个氨基酸。
在另一优选例中,Xaa13是1-3个氨基酸构成的肽段;更佳地,所述的肽段为CDV、CD、或C。
在另一优选例中,Xaa0为C或WC。
在另一优选例中,所述多肽的长度为12-15个氨基酸。
在另一优选例中,所述多肽选自下组:
(a)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽;
(b)将SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经过1-5个(较佳地1-3,更佳地1-2个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的,且具有抑制血管新生功能的由(a)衍生的多肽。
在另一优选例中,所述的衍生多肽保留了≥70%的SEQ ID NO:1的所示多肽的抑制血管新生活性。
在另一优选例中,所述的衍生多肽与SEQ ID NO:1的相同性≥80%,较佳地≥90%;更佳地≥95%。
本发明还提供了抑制血管新生功能的、式I化合物的二聚体和多聚体形式。
在本发明的第二方面,提供了一种分离的核酸分子,它编码本发明上述的多肽。
在本发明的第三方面,提供了一种药物组合物,它含有:
(a)本发明上述的多肽或其药学上可接受的盐;和
(b)药学上可接受的载体或赋形剂。
在另一优选例中,所述组合物的剂型为眼药水、针剂(如眼周和眼内注射液)、眼用凝胶或眼药膏。
在另一优选例中,所述的组合物为缓释剂型。
在本发明的第四方面,提供了一种本发明所述多肽或药学上可接受的盐的用途,它们被用于制备用于抑制血管新生或防治与血管新生相关疾病的药物。
在另一优选例中,所述的与血管新生相关疾病的选自下组:新生血管性眼病、肿瘤、缺血性心脏病、非炎症性心肌病、冠状动脉硬化、闭塞性动脉硬化、动脉栓塞、动脉血栓、Berger’s病、慢性炎症、炎症性肠病、溃疡、风湿性关节炎、硬皮症、银屑病、不育症或肉瘤状病等。
在另一优选例中,所述的新生血管性眼病包括累及脉络膜、视网膜、角膜或虹膜,包括老年性黄斑变性、增生性糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞性疾病、早产儿视网膜病变、角膜感染、新生血管性青光眼等。
在本发明的第五方面,提供了一种抑制哺乳动物血管新生的方法,包括步骤:给需要的对象施用本发明所述的多肽或其药学上可接受的盐。
在另一优选例中,所述的对象是人。
在另一优选例中,所述的血管新生是与新生血管性眼病相关的血管新生。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
下列附图用于说明本发明的具体实施方案,而不用于限定由权利要求书所界定的本发明范围。
图1显示了t-PA Kringle2结构域示意图以及各小肽的氨基酸序列。
图2显示了本发明TKII系列多肽抑制VEGF诱导血管内皮细胞增殖。其中,VEGF 10ng/ml能够显著诱导HUVECs增殖。TK II-20、TK II-30、TK II-10在10μM浓度范围内,对VEGF诱导HUVECs增殖无明显抑制作用(与VEGF组相比,P)0.05)。TKII-12在浓度为100nM、1μM、10μM时能够有效抑制VEGF诱导的HUVECs增殖,并且随着TKII-12浓度的增加,抑制作用逐渐增强。(**与VEGF组相比,P<0.01)。TK II-12S多肽不具有抑制VEGF诱导HUVECs增殖的作用。
图3显示了本发明TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导血管内皮细胞迁移。其中,A图显示Transwell小室碳酸酯膜下室面HUVECs细胞苏木素染色情况。
B图显示VEGF 25ng/ml能够显著诱导HUVECs迁移。TK II-20在10μM浓度范围内,对VEGF诱导HUVECs迁移无明显抑制作用。TK II-30在高浓度(10μM)时,对VEGF诱导HUVECs迁移具有抑制作用。TK II-10在1μM、10μM浓度时,对VEGF诱导HUVECs迁移具有抑制作用。TKⅡ-12在浓度为100nM、1μM、10μM时能够有效抑制VEGF诱导的HUVECs迁移,并且随着TKⅡ-12浓度的增加,抑制作用明显增强(*与VEGF组相比,P<0.05,**与VEGF组相比,P<0.01)。TKⅡ-12S多肽不具有抑制VEGF诱导HUVECs迁移的作用。
图4显示了本发明TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导血管内皮细胞管腔形成。其中,A图显示血管内皮细胞管腔形成情况。无VEGF组管腔样结构形成少,VEGF组管腔样结构形成明显增多,彼此交错呈网状。TKⅡ-20组10μM浓度时管腔样结构形成与VEGF组相比无明显减少,TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12各组10μM浓度时管腔样结构形成与VEGF组相比明显减少。
B图显示VEGF 15ng/ml能够显著诱导HUVECs管腔形成。TKⅡ-20多肽对VEGF诱导的HUVECs管腔形成无明显抑制作用。TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12多肽在浓度为100nM、1μM、10μM时能够有效抑制VEGF诱导的HUVECs管腔形成,并且随着浓度的增加,抑制作用明显增强。TKⅡ-12对VEGF诱导血管内皮细胞管腔形成的抑制作用强于TKⅡ-30和TKⅡ-10(**与VEGF组相比,P<0.01)。TKⅡ-12S多肽不能抑制VEGF诱导HUVECs管腔形成。
图5显示了本发明TKⅡ-12多肽抑制鸡胚尿囊膜新生血管。其中,A图显示鸡胚尿囊膜毛细血管生长情况。PBS组滤纸片周围一个直径范围内鸡胚尿囊膜毛细血管生长良好;TKⅡ-12多肽10ng组,滤纸片周围一个直径范围内鸡胚尿囊膜毛细血管数量减少;TKⅡ-12多肽50ng组,滤纸片周围一个直径范围内鸡胚尿囊膜毛细血管数量明显减少,出现部分无血管区。TKⅡ-12S多肽50ng组,滤纸片周围一个直径范围内鸡胚尿囊膜毛细血管生长良好。
B图显示与PBS组相比,10ng与50ng TKⅡ-12多肽实验组滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管数量减少,并且差异具有统计学意义;TKⅡ-12S多肽50ng组鸡胚尿囊膜毛细血管数量无明显减少。(**与PBS组相比,P<0.01;#表示与10ng组相比,P<0.05)。
图6显示了本发明TKⅡ-12多肽抑制VEGF诱导小鼠角膜新生血管。其中,图A-D分别代表植入VEGF缓释颗粒(A)、VEGF+TKⅡ-12多肽1ug缓释颗粒(B)、VEGF+TKⅡ-12多肽5ug缓释颗粒(C)和VEGF+TKⅡ-12S多肽5ug缓释颗粒(D)5天后小鼠角膜新生血管生长情况。VEGF组角膜新生血管浓密,迂曲扩张,VEGF+TKⅡ-12多肽1ug组角膜新生血管短小稀疏,VEGF+TKⅡ-12多肽5ug组未见明显粗大的新生血管生长,VEGF+TKⅡ-12S多肽5ug组角膜新生血管生长旺盛,迂曲扩张。
图E-H分别代表VEGF组(E)、VEGF+TKⅡ-12多肽1ug组(F)、VEGF+TKⅡ-12多肽5ug组(G)和VEGF+TKⅡ-12S多肽5ug组(H)小鼠角膜病理组织学检查。VEGF组角膜基质板层排列疏松,基质中有大量新生血管管腔,可见红细胞填充其中。VEGF+TKⅡ-12多肽1ug组角膜基质中可见少量新生血管管腔,可见红细胞填充其中。VEGF+TKⅡ-12多肽5ug组未见明显新生血管管腔形成,角膜基质无明显水肿。VEGF+TKⅡ-12S多肽5ug组角膜基质中可见大量新生血管管腔,可见红细胞填充其中。
图I-K分别代表各组角膜新生血管长度(I)、新生血管钟点数(J)、新生血管面积(K)的比较,与VEGF组相比,1ug与5ug TKⅡ-12多肽组角膜新生血管长度、钟点数和面积均明显减少,并且差异具有统计学意义(**与VEGF组相比,P<0.01)。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究,首次制备了一类源自t-PA Kringle2结构域的、具有抑制血管新生功能的,分子量小于5kD(如仅约1-3kD)的小分子多肽。具体而言,本发明人应用生物信息学的方法,基于同源性分析和生物学特性等分析,设计了数个候选序列,采用固相法将其合成后,再经鸡胚尿囊膜血管模型、VEGF诱导的内皮细胞增殖、迁移、管腔形成模型和小鼠角膜新生血管模型筛选,获得了一类新型的、具有预防和治疗血管新生功能的小分子多肽。
本发明的小肽的分子量小,可透过各种眼组织屏障;水溶性好,能在中性泪液、房水和玻璃体液中保持较高的浓度;安全性高,对生物组织毒副作用小;眼局部用药生物利用度高,可减少剂量,从而减小全身副作用。在此基础上完成了本发明。
活性多肽
在本发明中,术语“本发明多肽”、“TKII-12多肽”、“TKII-12小肽”、“短肽TKII-12”或“肽TKII-12”可互换使用,都指具有血管新生抑制活性的肽TKII-12氨基酸序列(SEQ ID NO:1)的蛋白或多肽。此外,所述术语还包括具有抑制血管新生功能的、SEQ ID NO:1序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于):1-5个(通常为1-4个,较佳地1-3个,更佳地1-2个,最佳地1个)氨基酸的缺失、插入和/或取代,以及在C末端和/或N末端添加或缺失一个或数个(通常为5个以内,较佳地为3个以内,更佳地为2个以内)氨基酸。例如,在本领域中,用性能相近或相似的氨基酸进行取代时,通常不会改变蛋白质的功能。又比如,在C末端和/或N末端添加或缺失一个或数个氨基酸通常也不会改变蛋白质的结构和功能。此外,所述术语还包括单体和多聚体形式本发明多肽。该术语还包括线性以及非线性的多肽(如环肽)。
本发明还包括TKII-12多肽的活性片段、衍生物和类似物。如本文所用,术语“片段”、“衍生物”和“类似物”是指基本上保持抑制血管新生功能或活性的多肽。本发明的多肽片段、衍生物或类似物可以是(i)有一个或多个保守或非保守性氨基酸残基(优选保守性氨基酸残基)被取代的多肽,或(ii)在一个或多个氨基酸残基中具有取代基团的多肽,或(iii)TKII-12多肽与另一个化合物(比如延长多肽半衰期的化合物,例如聚乙二醇)融合所形成的多肽,或(iv)附加的氨基酸序列融合于此多肽序列而形成的多肽(与前导序列、分泌序列或6His等标签序列融合而形成的融合蛋白)。根据本文的教导,这些片段、衍生物和类似物属于本领域熟练技术人员公知的范围。
一类优选的活性衍生物指与式I的氨基酸序列相比,有至多5个,较佳地至多3个,更佳地至多2个,最佳地1个氨基酸被性质相似或相近的氨基酸所替换而形成多肽。这些保守性变异多肽最好根据表I进行氨基酸替换而产生。一类特别优选的衍生多肽的序列如SEQ ID NO:1以及实施例中所示。
表I
最初的残基 | 代表性的取代 | 优选的取代 |
Ala (A) | Val;Leu;Ile | Val |
Arg(R) | Lys;Gln;Asn | Lys |
Asn(N) | Gln;His;Lys;Arg | Gln |
Asp(D) | Glu | Glu |
Cys(C) | Ser | Ser |
Gln(Q) | Asn | Asn |
Glu(E) | Asp | Asp |
Gly(G) | Pro;Ala | Ala |
His(H) | Asn;Gln;Lys;Arg | Arg |
Ile(I) | Leu;Val;Met;Ala;Phe | Leu |
Leu(L) | Ile;Val;Met;Ala;Phe | Ile |
Lys(K) | Arg;Gln;Asn | Arg |
Met(M) | Leu;Phe;Ile | Leu |
Phe(F) | Leu;Val;Ile;Ala;Tyr | Leu |
Pro(P) | Ala | Ala |
Ser(S) | Thr | Thr |
Thr(T) | Ser | Ser |
Trp(W) | Tyr;Phe | Tyr |
Tyr(Y) | Trp;Phe;Thr;Ser | Phe |
Val(V) | Ile;Leu;Met;Phe;Ala | Leu |
发明还提供TKII-12多肽的类似物。这些类似物与天然TKII-12多肽的差别可以是氨基酸序列上的差异,也可以是不影响序列的修饰形式上的差异,或者兼而有之。类似物还包括具有不同于天然L-氨基酸的残基(如D-氨基酸)的类似物,以及具有非天然存在的或合成的氨基酸(如β、γ-氨基酸)的类似物。应理解,本发明的多肽并不限于上述例举的代表性的多肽。
修饰(通常不改变一级结构)形式包括:体内或体外的多肽的化学衍生形式如乙酰化或羧基化。修饰还包括糖基化,如那些在多肽的合成和加工中或进一步加工步骤中进行糖基化修饰而产生的多肽。这种修饰可以通过将多肽暴露于进行糖基化的酶(如哺乳动物的糖基化酶或去糖基化酶)而完成。修饰形式还包括具有磷酸化氨基酸残基(如磷酸酪氨酸,磷酸丝氨酸,磷酸苏氨酸)的序列。还包括被修饰从而提高了其抗蛋白水解性能或优化了溶解性能的多肽。
本发明多肽还可以以由药学上或生理学可接受的酸或碱衍生的盐形式使用。这些盐包括(但不限于)与如下酸形成的盐:氢氯酸、氢溴酸、硫酸、柠檬酸、酒石酸、磷酸、乳酸、丙酮酸、乙酸、琥珀酸、草酸、富马酸、马来酸、草酰乙酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、或羟乙磺酸。其他盐包括:与碱金属或碱土金属(如钠、钾、钙或镁)形成的盐,以及以酯、氨基甲酸酯或其他常规的“前体药物”的形式。
编码序列
本发明还涉及编码TKII-12多肽的多核苷酸。一种优选的编码序列是cacgtgctgaagaaccgcaggctgacgtgggagtac(SEQ ID NO:6),它编码SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。
本发明的多核苷酸可以是DNA形式或RNA形式。DNA可以是编码链或非编码链。编码成熟多肽的编码区序列可以与SEQ ID NO:6所示的编码区序列相同或者是简并的变异体。如本文所用,以SEQ ID NO:1为例,“简并的变异体”在本发明中是指编码具有SEQ ID NO:1序列的多肽,但与SEQ ID NO:6中相应编码区序列有差别的核酸序列。
本发明的TKII-12核苷酸全长序列或其片段通常可以用PCR扩增法、重组法或人工合成的方法获得。目前,已经可以完全通过化学合成来得到编码本发明多肽(或其片段,或其衍生物)的DNA序列。然后可将该DNA序列引入本领域中已知的各种现有的DNA分子(或如载体)和细胞中。
本发明也涉及包含本发明的多核苷酸的载体,以及用本发明的载体或TKII-12多肽编码序列经基因工程产生的宿主细胞。
另一方面,本发明还包括对TKII-12 DNA或是其片段编码的多肽具有特异性的多克隆抗体和单克隆抗体,尤其是单克隆抗体。
制备方法
本发明多肽可以是重组多肽或合成多肽。本发明的多肽可以是化学合成的,或重组的。相应地,本发明多肽可用常规方法人工合成,也可用重组方法生产。
一种优选的方法是使用液相合成技术或固相合成技术,如Boc固相法、Fmoc固相法或是两种方法联合使用。固相合成可快速获得样品,可根据目的肽的序列特征选用适当的树脂载体及合成系统。例如,Fmoc系统中优选的固相载体如连接有肽中C端氨基酸的Wang树脂,Wang树脂结构为聚苯乙烯,与氨基酸间的手臂是4-烷氧基苄醇;用25%六氢吡啶/二甲基甲酰胺室温处理20分钟,以除去Fmoc保护基团,并按照给定的氨基酸序列由C端逐个向N端延伸。合成完成后,用含4%对甲基苯酚的三氟乙酸将合成的相关肽从树脂上切割下来并除去保护基,可过滤除树脂后乙醚沉淀分离得到粗肽。将所得产物的溶液冻干后,用凝胶过滤和反相高压液相层析法纯化所需的肽。当使用Boc系统进行固相合成时,优选树脂为连接有肽中C端氨基酸的PAM树脂,PAM树脂结构为聚苯乙烯,与氨基酸间的手臂是4-羟甲基苯乙酰胺;在Boc合成系统中,在去保护、中和、偶联的循环中,用TFA/二氯甲烷(DCM)除去保护基团Boc并用二异丙基乙胺(DIEA)/二氯甲烷中和。肽链缩合完成后,用含对甲苯酚(5-10%)的氟化氢(HF),在0℃下处理1小时,将肽链从树脂上切下,同时除去保护基团。以50-80%乙酸(含少量巯基乙醇)抽提肽,溶液冻干后进一步用分子筛Sephadex G10或Tsk-40f分离纯化,然后再经高压液相纯化得到所需的肽。可以使用肽化学领域内已知的各种偶联剂和偶联方法偶联各氨基酸残基,例如可使用二环己基碳二亚胺(DCC),羟基苯骈三氮唑(HOBt)或1,1,3,3-四脲六氟磷酸酯(HBTU)进行直接偶联。对于合成得到的短肽,其纯度与结构可用反相高效液相和质谱分析进行确证。
在一优选例中,本发明多肽TKII-12,按其序列,采用固相合成的方法制备,行高效液相色谱纯化,获得高纯度目的肽冻干粉,-20℃贮存。
另一种方法是用重组技术产生本发明多肽。通过常规的重组DNA技术,可利用本发明的多核苷酸用来表达或生产重组的TKII-12多肽。一般来说有以下步骤:
(1).用本发明的编码TKII-12多肽的多核苷酸(或变异体),或用含有该多核苷酸的重组表达载体转化或转导合适的宿主细胞;
(2).在合适的培养基中培养宿主细胞;
(3).从培养基或细胞中分离、纯化重组多肽。
重组多肽可在细胞内、或在细胞膜上表达、或分泌到细胞外。如果需要,可利用其物理的、化学的和其它特性通过各种分离方法分离和纯化重组多肽。这些方法是本领域技术人员所熟知的。这些方法的例子包括但并不限于:常规的复性处理、用蛋白沉淀剂处理(盐析方法)、离心、渗透破菌、超处理、超离心、分子筛层析(凝胶过滤)、吸附层析、离子交换层析、高效液相层析(HPLC)和其它各种液相层析技术及这些方法的结合。
由于本发明多肽较短,因此可以考虑将多个多肽串联在一起,重组表达后获得多聚体形式的表达产物,然后通过酶切等方法形成所需的小肽。
药物组合物和施用方法
另一方面,本发明还提供了一种药物组合物,它含有(a)安全有效量的本发明多肽或其药学上可接受的盐;以及(b)药学上可接受的载体或赋形剂。本发明多肽的数量通常为10微克-100毫克/剂,较佳地为100-1000微克/剂。
为了本发明的目的,有效的剂量为给予个体约0.01毫克/千克至50毫克/千克,较佳地0.05毫克/千克至10毫克/千克体重的本发明多肽。此外,本发明的多肽可以单用,也可与其他治疗剂一起使用(如配制在同一药物组合物中)。
药物组合物还可含有药学上可接受的载体。术语“药学上可接受的载体”指用于治疗剂给药的载体。该术语指这样一些药剂载体:它们本身不诱导产生对接受该组合物的个体有害的抗体,且给药后没有过分的毒性。这些载体是本领域普通技术人员所熟知的。在Remington’s Pharmaceutical Sciences(MackPub.Co.,N.J.1991)中可找到关于药学上可接受的赋形剂的充分讨论。这类载体包括(但并不限于):盐水、缓冲液、葡萄糖、水、甘油、乙醇、佐剂及其组合。
治疗性组合物中药学上可接受的载体可含有液体,如水、盐水、甘油和乙醇。另外,这些载体中还可能存在辅助性的物质,如润湿剂或乳化剂、pH缓冲物质等。
通常,可将治疗性组合物制成可注射剂,例如液体溶液或悬液;还可制成在注射前适合配入液体载体的固体形式。
一旦配成本发明的组合物,可将其通过常规途径进行给药,其中包括(但并不限于):眼表、眼周、眼内、肌内、静脉内、皮下、皮内或局部给药。待预防或治疗的对象可以是动物;尤其是人。
当本发明的药物组合物被用于实际治疗时,可根据使用情况而采用各种不同剂型的药物组合物。较佳地,可以例举的有眼药水、针剂、眼用凝胶和眼药膏。
这些药物组合物可根据常规方法通过混合、稀释或溶解而进行配制,并且偶尔添加合适的药物添加剂,如赋形剂、崩解剂、粘合剂、润滑剂、稀释剂、缓冲剂、等渗剂(isotonicities)、防腐剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、稳定剂和助溶剂,而且该配制过程可根据剂型用惯常方式进行。
例如,眼药水的配制可这样进行:将短肽TKII-12或其药学上可接受的盐与基本物质一起溶解于无菌水(在无菌水中溶解有表面活性剂)中,调节渗透压和酸碱度至生理状态,并可任意地加入合适的药物添加剂如防腐剂、稳定剂、缓冲剂、等渗剂、抗氧化剂和增粘剂,然后使其完全溶解。
本发明的药物组合物还可以缓释剂形式给药。例如,短肽TKII-12或其盐可被掺入以缓释聚合物为载体的药丸或微囊中,然后将该药丸或微囊通过手术或注射植入待治疗的组织。此外,短肽TKII-12或其盐还可通过插入预先涂有药物的眼内透镜而得以应用。作为缓释聚合物的例子,可例举的有乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、聚羟基甲基丙烯酸酯(polyhydrometaacrylate)、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、乳酸聚合物、乳酸-乙醇酸共聚物等,较佳地可例举的是可生物降解的聚合物如乳酸聚合物和乳酸-乙醇酸共聚物。
当本发明的药物组合物被用于实际治疗时,作为活性成分的短肽TKII-12或其药学上可接受的盐的剂量,可根据待治疗的每个病人的体重、年龄、性别、症状程度而合理地加以确定。例如,当局部滴眼时,通常其浓度约为0.1-10wt%,较佳地1-5wt%,每日可2-6次给药,每次1-2滴。
工业应用性
含有本发明多肽或其药学上可接受盐作为活性成分的药物组合物,对血管新生有显著的抑制活性。经体内外实验证实,本发明多肽不仅可以抑制人脐静脉血管内皮细胞的增殖、迁移、及管腔形成,而且可以抑制鸡胚尿囊膜的血管新生,以及小鼠角膜新生血管。
本发明的主要优点包括:
(a)本发明多肽的分子量小,可透过眼组织屏障;
(b)水溶性好,能在中性泪液、房水和玻璃体液中保持较高的浓度;
(c)安全性高,对生物组织毒副作用小;并且眼局部用药生物利用度高,可减少剂量,从而减小全身副作用;
(d)可通过固相合成的方法制备,纯度高,产量大,成本低;
(e)本发明多肽的稳定性好。
因此本发明多肽有望开发成药物,用于治疗新生血管性眼病及相关的新生血管性疾病,如肿瘤新生血管等。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件如Sambrook等人,分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
多肽的合成
以人t-PA kringle2氨基酸序列为基础,根据t-PA kringle2空间构象,以二硫键为界,将t-PA kringle2分为4个肽段,分别命名为TK Ⅱ-20、TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12,分别位于t-PA氨基酸序列中第215~235位、第237~266位、第268~277位,第279~290位,分子量大小分别为2062.16、3285.84、1155.24、1614.88。
采用市售的SYMPHONY多肽合成仪,合成序列分别为SEQ ID NO:1-4所示的四种TKII多肽(图1)。
TKⅡ-12:HVLKNRRLTWEY(SEQ ID NO:1)
TKⅡ-10:RNPDGDAKPW(SEQ ID NO:2)
TKⅡ-20:YFGNGSAYRGTHSLTESGAS(SEQ ID NO:3)
TKⅡ-30:LPWNSMILIGKVYTAQNPSAQALGLGKHNY(SEQ ID NO:4)
此外,为了进一步证实抑制活性与序列的相关性,还基于TKⅡ-12多肽的氨基酸组成,合成了对照多肽TKⅡ-12S:KRYLTHNVRWLE(SEQ ID NO:5)
步骤如下:利用SYMPHONY型12通道多肽合成仪(美国Prot einTechnologies公司),根据其软件(Version.201版)计算和配制所需要的Fmoc保护氨基酸溶液,缩合试剂和切割试剂。编辑程序,其中树脂溶涨时间为30min;脱保护两次,时间分别为5min和15min;缩合时间为30min;切割时间为2h。开机按照上述程序合成多肽,采用高效液相色谱仪(SHIMADZU公司)纯化多肽,获得纯度>95%的白色粉末状多肽(每种多肽各制得120mg),冻干待用。
所述人t-PA kringle2由82个氨基酸残基组成,位于t-PA氨基酸序列中第215~296位。其中包含6个半胱氨酸,形成3对二硫键,构成双环构象。
实施例2 TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导的血管内皮细胞增殖
(1)人脐静脉血管内皮细胞(Human umbilical vein endothelialcells,HUVECs)的体外培养
原代HUVECs(购自ScienCell公司)采用ECM培养基添加ECGS(ScienCell公司)以及5%胎牛血清(ScienCell公司),培养于37℃、含5%CO2的培养箱中。本发明中所有体外细胞实验均采用第3~8代HUVECs细胞。
(2)MTS方法检测TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导的HUVECs增殖
MTS细胞增殖定量检测方法是一种通过四氮唑和电子偶联化合物在代谢旺盛细胞线粒体脱氢酶的作用下,产生水溶性有色产物,作为检测信号来比色定量测定活细胞增殖的方法。
具体实施方法如下:HUVECs生长接近融合后,传代,按照3.5×104/ml的密度接种于96孔板,每孔100μL,37℃、5%CO2培养箱中培养24h后,更换无血清ECM培养基,细胞饥饿过夜。吸出96孔板内培养基,各组分别加入含有浓度为1nM、10nM、100nM、1μM、10μM TKⅡ系列多肽药物的无血清培养基50μL,37℃预处理30min后,各孔加入含有VEGF(R&D公司)的无血清培养基,使VEGF的终浓度为10ng/ml。另设空白对照组(无VEGF无TKⅡ多肽组)和VEGF对照组(无TKⅡ多肽组),每个实验组设置5个平行孔。37℃、5%CO2培养箱中继续培养24h后,各孔中加入20μLMTS溶液(Promega公司),37℃作用1~4h,酶标仪(Bio-Rad公司)490nm检测各孔的吸光值。
研究结果:与空白对照组(无VEGF无TKⅡ多肽组)相比,VEGF组各孔OD值明显增加,并且差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01),表明10ng/mlVEGF能够有效刺激HUVECs增殖。
与VEGF组相比,TKⅡ-20、TKⅡ-30、TKⅡ-10多肽在1nM~10μM浓度范围内,各孔OD值无明显改变,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。TKⅡ-12组100nM、1μM、10μM时各孔OD值明显降低,并且差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01),表明TKⅡ-12多肽在浓度为100nM、1μM、10μM时能够有效抑制VEGF诱导的HUVECs增殖,并且随着TKⅡ-12多肽浓度的增加,抑制作用逐渐增强。
与VEGF组相比,TKⅡ-12多肽1μM、10μM组对HUVECs增殖的抑制率超过50%,因此提示TKⅡ-12多肽抑制VEGF诱导的HUVECs增殖的半数有效量(ED50)在100nM~1μM(约0.16mg/L~1.6mg/L)之间(图2)。
有研究表明:研究广泛的蛋白类新生血管抑制剂Angiostatin抑制血管内皮细胞增殖的半数有效量约为80nM(约3.04mg/L),因其分子量大,故其质量浓度远大于本发明多肽,表明本发明多肽在较低质量浓度时即能达到与Angiostatin相同的抑制作用,体现了多肽类新生血管抑制剂的优势。与VEGF组相比,打乱TKⅡ-12多肽氨基酸序列合成的随机序列TKⅡ-12S多肽在1nM~10μM浓度范围内,各孔OD值无明显改变,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05),表明TKⅡ-12多肽抑制VEGF诱导HUVECs增殖作用具有序列依赖性。
结论:TKⅡ-12多肽能够有效抑制VEGF诱导的血管内皮细胞增殖,并且具有良好的剂量依赖性和序列依赖性。TKⅡ-20、TKⅡ-30、TKⅡ-10多肽不具有明显的抑制VEGF诱导的血管内皮细胞增殖作用。
实施例3 TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导的血管内皮细胞迁移
血管内皮细胞迁移实验采用Transwell小室(Corning公司)方法,具体实施方法如下:HUVECs细胞生长接近融合后,无血清培养基饥饿过夜,0.25%胰酶消化,制成细胞悬液。将TKⅡ系列多肽与含有4×105个HUVECs的细胞悬液混合,配制成体积为100μL、TKⅡ系列多肽浓度分别为1nM、10nM、100nM、1μM、10μM的上室液,37℃培养箱中预处理30min后,加入上室。下室中加入含有25ng/mlVEGF的无血清培养基600μL作为趋化因子。将Tranwell小室37℃培养箱中继续培养24小时,取出Transwell上室,棉签擦去聚碳酸酯膜上室面未迁移的细胞,苏木素染色。显微镜下观察迁移到聚碳酸酯膜下室面的细胞数。每个小室膜取5个视野,取5个视野中细胞的平均数进行比较。
研究结果:在相同条件下,空白对照组(无VEGF无TKⅡ多肽组)每个视野平均迁移细胞数量为8.6±4.3个;VEGF组(无TKⅡ多肽组)每个视野平均迁移细胞数量为49.17±12.43个,两者差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01),表明25ng/mlVEGF能够有效诱导HUVECs迁移。
TKⅡ-20多肽1nM、10nM、100nM、1μM、10μM组每个视野平均迁移细胞数量分别为50.00±7.58、50.60±4.83、52.00±7.11、49.20±6.80、50.40±6.31个,各组与VEGF组相比HUVECs细胞迁移数量无明显减少,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。
TKⅡ-30多肽1nM、10nM、100nM、1μM、10μM组每个视野平均迁移细胞数量分别为49.40±4.51、50.00±8.19、49.00±7.28、43.00±3.39、36.00±2.55个,TKⅡ-30多肽10μM浓度组与VEGF组相比,HUVECs细胞迁移数量显著减少,差异具有统计学意义(LSD法,P<0.05)。
TKⅡ-10多肽1nM、10nM、100nM、1μM、10μM组每个视野平均迁移细胞数量分别为47.60±3.72、49.40±5.73、49.60±5.18、38.80±3.27、22.60±2.70个,TKⅡ-10多肽1μM和10μM浓度组与VEGF组相比,HUVECs细胞迁移数量显著减少,差异具有统计学意义(LSD法,P<0.05)。
TKⅡ-12多肽1nM、10nM、100nM、1μM、10μM组每个视野平均迁移细胞数量分别为50.80±9.26、49.30±15.31、33.00±7.85、23.70±6.08、14.56±3.68个,TKⅡ-12多肽100nM、1μM和10μM浓度组与VEGF组相比,HUVECs细胞迁移数量显著减少,差异具有统计学意义(LSD法,P<0.05)。
与VEGF组相比,TKⅡ-12S多肽10μM组迁移细胞数量无明显改变(49.80±5.22),差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。
上述结果表明:TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12多肽能够抑制VEGF诱导的HUVECs迁移,其中TKⅡ-12多肽在较低浓度(100nM)即具有明显抑制细胞迁移作用,并且随着TKⅡ-12多肽浓度的增加,抑制迁移作用逐渐增强。与VEGF组相比,TKⅡ-12多肽1μM、10μM组对HUVECs迁移的抑制率超过50%,因此提示TKⅡ-12多肽抑制VEGF诱导HUVECs迁移的半数有效量在100nM~1μM之间。
结论:TKⅡ-12多肽能够有效抑制VEGF诱导的血管内皮细胞迁移,并且具有良好的剂量依赖性和序列依赖性。TKⅡ-30、TKⅡ-10多肽在较高浓度时具有抑制VEGF诱导血管内皮细胞迁移作用。TKⅡ-20多肽不具有抑制VEGF诱导的血管内皮细胞迁移作用。
实施例4 TKⅡ系列多肽抑制VEGF诱导的血管内皮细胞管腔形成
血管内皮细胞管腔形成实验采用Matrigel(BD公司)联合VEGF诱导管腔形成方法。
具体实施方法如下:无生长因子Matrigel预先包被预冷的96孔板,每孔50μl,37℃聚合30min。HUVECs生长接近融合后,无血清培养基饥饿过夜,0.25%胰酶消化,制成细胞悬液。将不同浓度的TKⅡ系列多肽溶液(1nM、10nM、100nM、1μM、10μM)分别与含有3×104个HUVECs的细胞悬液混合,37℃培养箱中预处理30min后,各组加入含有VEGF(R&D公司)的无血清培养基,使VEGF的终浓度为15ng/ml。另设空白对照组(无VEGF无TKⅡ多肽组)和VEGF对照组(无TKⅡ多肽组),将上述细胞悬液加入铺满Matrigel的96孔板内,每个实验组设置5个平行孔,37℃培养箱中继续培养6小时。倒置显微镜下观察细胞管腔形成情况,每孔选取4个视野拍照记录。应用NIH ImageJ1.32图象分析软件比较各组管腔形成长度。
研究结果:在相同条件下,空白对照组(无VEGF无TKⅡ多肽组)血管内皮细胞排列形成管腔样结构少,VEGF组管腔样结构形成明显增多,彼此交错呈网状,两组间管腔形成长度相比差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01),表明15ng/ml VEGF能够有效诱导HUVECs管腔形成。
TKⅡ-20多肽1nM~10μM各浓度组管腔样结构形成相对长度与VEGF组相比无明显减少,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。
TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12多肽1nM、10nM各组管腔样结构形成相对长度与VEGF组相比无明显减少,100nM~10μM浓度时各组管腔样结构形成与VEGF组相比明显减少,差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01),并且各组随着多肽浓度的增加,抑制作用逐渐增强。TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12三种多肽中TKⅡ-12对内皮细胞管腔形成的抑制作用强于TKⅡ-30和TKⅡ-10多肽。
与VEGF组相比,随机多肽TKⅡ-12S多肽10μM组内皮细胞管腔形成相对长度无明显改变,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。
结论:TKⅡ-30、TKⅡ-10、TKⅡ-12多肽能够有效抑制VEGF诱导的血管内皮细胞管腔形成,并且具有良好的剂量依赖性。三种多肽中TKⅡ-12对内皮细胞管腔形成的抑制作用最强,并且其抑制作用具有序列依赖性。TKⅡ-20多肽不具有抑制VEGF诱导的血管内皮细胞管腔形成作用。
实施例5 TKⅡ-12多肽抑制体内鸡胚尿囊膜新生血管
体外细胞实验研究表明,在四种t-PA Kringle2来源的小分子多肽中,TKⅡ-12多肽能够全面有效的抑制血管新生过程中血管内皮细胞的增殖、迁移与管腔形成。本实施例采用体内鸡胚尿囊膜实验以及小鼠角膜新生血管实验进一步证实TKⅡ-12多肽抑制体内新生血管的作用。
鸡胚尿囊膜新生血管实验方法:将生后1~2d的受精鸡蛋,消毒后放入37℃、湿度60~70%的孵育箱内孵育5d。然后在蛋壳上开一个小窗,观察鸡心的位置和血管走向,将分别含有PBS、10ng TKⅡ-12多肽、50ng TKⅡ-12多肽、50ng TKⅡ-12S多肽的滤纸片放置在尿囊膜上大血管之间,封闭蛋壳开口。孵育箱内继续培养2d后,剥开蛋壳,观察滤纸片周围一个滤纸片直径范围内毛细血管生长情况,并拍照计数毛细血管数量。
研究结果:PBS实验组滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管生长良好;TKⅡ-12多肽10ng实验组,滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管数量减少;TKⅡ-12多肽50ng实验组,滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管数量明显减少,出现部分无血管区;与PBS组相比,10ng与50ng TKⅡ-12多肽实验组滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管数量减少,并且差异具有统计学意义(LSD法,P<0.01);与10ng组相比,50ng TKⅡ-12多肽实验组滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管数量少,并且差异具有统计学意义(LSD法,P<0.05)。TKⅡ-12S多肽50ng实验组,滤纸片周围一个直径范围内尿囊膜毛细血管生长良好,毛细血管数量与PBS组相比未见明显减少,差异不具有统计学意义(LSD法,P>0.05)。(图5)
上述研究表明TKⅡ-12多肽能够明显抑制鸡胚尿囊膜毛细血管的生长,并且随着TKⅡ-12多肽剂量的增加,抑制新生血管的作用增强,具有良好的剂量依赖性和序列依赖性。
实施例6 TKⅡ-12多肽抑制VEGF诱导小鼠角膜新生血管
本实施例采用小鼠角膜微囊袋模型进一步验证TKⅡ-12多肽抑制体内新生血管的作用。
(1)缓释颗粒的制备:将12%PolyHEMA乙醇溶液与含有硫糖铝粉末的生理盐水溶液等体积混合,制成体积约0.35mm×0.35mm×0.2mm的空白缓释颗粒。并在上述颗粒中加入160ngVEGF和不同剂量的TKⅡ-12多肽(1μg、5μg)、TKⅡ-12S多肽(5μg),分别制成空白颗粒、VEGF颗粒、VEGF+1μg TKⅡ-12多肽颗粒、VEGF+5μg TKⅡ-12多肽颗粒、VEGF+5μg TKⅡ-12S多肽颗粒,4℃冰箱储存备用。
(2)小鼠角膜微囊袋模型的建立以及新生血管抑制实验:雄性C57BL/6小鼠,5~6周龄,体重约20g。每只实验小鼠均以右眼为实验眼,按照随机数字表法,将50只小鼠随机分为空白对照组,VEGF组,TKⅡ-12多肽低浓度组(1μg组)和高浓度组(5μg组),TKⅡ-12S多肽组(5μg组),每组10只。小鼠采用0.5%戊巴比妥腹腔注射麻醉,局部滴用0.4%盐酸奥布卡因眼液。在体视显微镜下,用23G注射针头在小鼠角膜基质层间顿性分离出一个大小约0.5mm×0.5mm的囊袋,将含有VEGF以及多肽的缓释颗粒植入角膜基质囊袋内,并使之与角巩缘间的距离为0.6~0.8mm。术毕,0.5%盐酸金霉素眼膏涂眼以预防感染和减少刺激。所有手术均由同一术者完成。
(3)角膜新生血管的定量观察:术后5d测量自角巩缘长出朝向缓释颗粒的新生血管的长度。以连续弯曲度小、朝向缓释颗粒生长的最长血管为准,计算新生血管面积。公式为:新生血管面积(mm2)=0.5×3.14×最长新生血管长度(mm)×新生血管累及角膜圆周钟点数×0.4(mm)。
(4)组织病理学观察:各组动物与术后5d以过量麻醉处死,无菌条件下取下眼球,10%中性甲醛固定,行病理学检查。标本以石蜡包埋,3μm切片,HE染色,光镜下观察。
(5)研究结果:手术后5d空白对照组小鼠角膜未见新生血管生长,故可排除手术本身对角膜新生血管的影响。VEGF组角膜新生血管自角巩缘朝向缓释颗粒生长,呈毛刷状,迂曲扩张,血管生长浓密;TKⅡ-12多肽1μg组角巩膜缘处可见稀疏短小的新生血管生长;TKⅡ-12多肽5μg组角巩膜缘处未见明显粗大的新生血管生长;TKⅡ-12S多肽5μg组角膜可见明显新生血管生长,血管朝向缓释颗粒,迂曲扩张。
组织学检查发现:VEGF组角膜基质板层排列疏松,基质中有大量新生血管管腔,可见红细胞填充其中。TKⅡ-12多肽1ug组角膜基质中可见少量新生血管管腔。TKⅡ-12多肽5ug组未见明显新生血管管腔形成,角膜基质无明显水肿。TKⅡ-12S多肽5ug组角膜基质中可见大量新生血管管腔,其中可见红细胞填充。TKⅡ-12多肽1μg组与VEGF组相比,最长血管长度、钟点数以及新生血管面积差异均有统计学意义(LSD法,P<0.01);TKⅡ-12多肽5μg组与VEGF组相比,最长血管长度、钟点数以及新生血管面积差异均有统计学意义(LSD法,P<0.01);并且TKⅡ-12多肽5μg组与1μg组相比,最长血管长度、钟点数以及新生血管面积差异均有统计学意义(LSD法,P<0.01)。TKⅡ-12S多肽5μg组与VEGF组相比,最长血管长度、钟点数以及新生血管面积差异均不具有统计学意义(LSD法,P>0.01)。(图6)
上述研究结果显示TKⅡ-12多肽能够明显抑制VEGF诱导小鼠角膜新生血管的生长,并且随着多肽剂量的增加,抑制新生血管作用增强,表明TKⅡ-12具有良好的抑制体内新生血管的作用。
结论:t-PA Kringle2来源的小分子多肽TKⅡ-12在体外能够全面抑制血管新生过程中血管内皮细胞的增殖、迁移与管腔形成,并且能够有效抑制体内新生血管生长。
说明:上述研究中的实验数据采用χ±SE表示,使用SPSS13.0统计软件包进行统计分析。采用单因素方差分析比较各实验组与VEGF组的差异,组间两两比较采用最小显著差异法(least-signifi cant difference,LSD)。以P<0.05为差异具有统计学意义。
实施例7
眼药水的制备
利用常规技术,混合以下组分,制得1%眼药水,其配方如下:
TKII-12多肽 10mg
羟丙基甲基纤维素 0.03g
无菌水 加至10ml
调节渗透压至3000sm,酸碱度(pH)至6.8-7.1。
经4位志愿者试用一周,每日3次,每次1滴/眼。结果表明该眼药水可抑制眼部的血管新生。
实施例8
衍生多肽的制备和活性
制备了以下数种衍生多肽,并按实施例2所示的方法,测定各TKII-12衍生多肽对VEGF诱导的血管内皮细胞HUVECs增殖的抑制作用。
衍生多肽1:序列同SEQ ID NO:1,其中第2位Val被Thr替换
衍生多肽2:序列同SEQ ID NO:1,其中第3位Leu被Ile替换;
衍生多肽3:序列同SEQ ID NO:1,其中第5位Asn被Gln替换;
衍生多肽4:序列同SEQ ID NO:1,其中第5位Asn被Asp替换;
衍生多肽5:序列同SEQ ID NO:1,其中第7位Arg被Lys替换;
衍生多肽6:序列同SEQ ID NO:1,其中第7位Arg被Gln替换;
衍生多肽7:序列同SEQ ID NO:1,其中在N端的第1位之前添加Cys;
衍生多肽8:序列同SEQ ID NO:1,其中在C端的第12位之后添加CDV三肽。
结果表明,上述衍生多肽1-8的处理组(100nM)中,HUVECs细胞增殖显著受到抑制。
综上所述,本发明的TKII-12及其衍生多肽均显示良好的抑制小鼠角膜病理性新生血管,以及在体外抑制血管内皮细胞增殖、迁移及管腔形成的作用。因此,具有广泛的应用前景。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种抑制血管新生的多肽,或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述多肽选自下组:
(a)SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽;
(b)将SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经过1-3个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的,且具有抑制血管新生功能的由(a)衍生的多肽
且所述衍生多肽选自下组:
衍生多肽1:序列同SEQ ID NO:1,其中第2位Val被Thr替换
衍生多肽2:序列同SEQ ID NO:1,其中第3位Leu被Ile替换;
衍生多肽3:序列同SEQ ID NO:1,其中第5位Asn被Gln替换;
衍生多肽4:序列同SEQ ID NO:1,其中第5位Asn被Asp替换;
衍生多肽5:序列同SEQ ID NO:1,其中第7位Arg被Lys替换;
衍生多肽6:序列同SEQ ID NO:1,其中第7位Arg被Gln替换;
衍生多肽7:序列同SEQ ID NO:1,其中在N端的第1位之前添加Cys;
衍生多肽8:序列同SEQ ID NO:1,其中在C端的第12位之后添加CDV三肽。
2.一种分离的核酸分子,其特征在于,它编码权利要求1所述的多肽。
3.一种药物组合物,其特征在于,它含有:
(a)权利要求1所述多肽或其药学上可接受的盐;和
(b)药学上可接受的载体或赋形剂。
4.如权利要求3所述的药物组合物,其特征在于,所述组合物的剂型为眼药水、针剂、眼用凝胶或眼药膏。
5.如权利要求1所述的多肽或药学上可接受的盐的用途,其特征在于,用于制备用于抑制血管新生或防治与血管新生相关疾病的药物。
6.如权利要求5所述的用途,其特征在于,所述的与血管新生相关疾病的选自下组:新生血管性眼病、肿瘤。
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