一種多肽在制備治療或預(yù)防糖尿病性心肌病藥物中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多肽及其衍生物在制備治療和/或預(yù)防糖尿病性心肌病藥物中 的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 糖尿病是嚴(yán)重威脅人類健康的內(nèi)分泌代謝紊亂疾病，以高血糖、高血脂為主要 特征。其中2型糖尿病發(fā)病率占糖尿病患者90%以上，表現(xiàn)為胰島素抵抗，并伴有糖尿 病并發(fā)癥的發(fā)生，繼發(fā)于糖尿病的心血管并發(fā)癥是導(dǎo)致糖尿病患者死亡的首要原因。流 行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者有70-80%死于心血管并發(fā)癥。糖尿病性心肌?。╠iabetic cardiomyopathy，DCM)是糖尿病患者的主要心臟并發(fā)癥，該病由代謝紊亂及微血管病變引 發(fā)心肌廣泛灶性壞死及纖維化進(jìn)而導(dǎo)致心臟重構(gòu)，并最終發(fā)展為心功能異常和心力衰竭。
[0003] 糖尿病性心肌病的發(fā)病機(jī)制與胰島素抵抗密切相關(guān)，與正常人群相比，糖尿病心 肌病患者表現(xiàn)出明顯的胰島素抵抗；機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性降低可以誘發(fā)明顯的高血壓、 左心室肥厚和功能障礙，進(jìn)而引發(fā)心力衰竭。Ozcan等人證實(shí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS)異常是引起 胰島素抵抗，誘發(fā)糖尿病的重要途徑，抑制ERS可以顯著增加肝臟、肌肉和脂肪組織對(duì)胰島 素的敏感性，改善糖尿病和肥胖。自噬被認(rèn)為具有維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能和穩(wěn)態(tài)的作用，自噬受損 會(huì)引起ERS。
[0004]自噬是生物進(jìn)化過程中產(chǎn)生的一種細(xì)胞蛋白和細(xì)胞器的循環(huán)利用機(jī)制，參與多種 疾病如神經(jīng)退行性疾病、癌癥及心臟疾病等的病理過程。自噬過程廣泛存在于正常的生理 過程中，作為細(xì)胞對(duì)不良環(huán)境的一種防御機(jī)制，參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激引起的異常蛋白和受損細(xì) 胞器的降解、炎癥和氧自由基的清除以維持正常細(xì)胞穩(wěn)態(tài)；但是自噬過度往往會(huì)導(dǎo)致胞內(nèi) 重要組分被降解，細(xì)胞發(fā)生死亡，因此自噬也被認(rèn)為是另一種形式的程序性細(xì)胞死亡。無論 是自噬過度還是自噬不足都可能導(dǎo)致疾病發(fā)生。在正常心臟中，存在著低水平的自噬活動(dòng)， 若自噬缺陷可引起心功能不全甚至心力衰竭。
[0005] TRB3 (Tribbles Homologue3)是Tribbles同源蛋白家族成員之一，最早在果蠅中 被鑒定到，并發(fā)現(xiàn)該蛋白能抑制有絲分裂，調(diào)節(jié)發(fā)育過程中細(xì)胞的增殖、遷移及形態(tài)形成。 在哺乳動(dòng)物中，有三種Tribbles同源蛋白：TRB1，TRB2和TRB3,它們都是假激酶蛋白家族 成員。這三種蛋白都含有Ser/Thr蛋白激酶樣結(jié)構(gòu)域（Kinase like domain, KD)，但卻缺乏 ATP的結(jié)合位點(diǎn)和催化殘基，因此沒有激酶活性。盡管如此，Tribbles蛋白卻具有接頭蛋 白樣的功能，參與多種蛋白復(fù)合體的組裝。在哺乳動(dòng)物Tribbles家族成員中，TRB3的研究 最為深入，其相互作用蛋白包括轉(zhuǎn)錄因子、泛素連接酶、細(xì)胞膜上II型BMP受體以及MAPK、 PI3K信號(hào)通路成員。通過與這些蛋白相互作用，TRB3參與了糖脂代謝、脂肪細(xì)胞分化、凋 亡、應(yīng)激和膠原表達(dá)等的調(diào)控。
[0006] 腫瘤細(xì)胞內(nèi)TRB3的過度表達(dá)能降低自噬關(guān)鍵性抑制因子mTOR蛋白水平，并抑 制多個(gè)自噬相關(guān)蛋白，例如II型LC3、Becline-1、PI3K3C表達(dá)增多，進(jìn)而造成自噬相關(guān)貨 車蛋白P62產(chǎn)生堆積，證明腫瘤細(xì)胞內(nèi)TRB3表達(dá)能誘導(dǎo)自噬受到抑制。P62是反映自噬 動(dòng)態(tài)過程的重要指標(biāo)，作為"貨車蛋白"，P62蛋白結(jié)構(gòu)域中的泛素相關(guān)結(jié)構(gòu)域（Ubiquitin associated domain, UBA)能與泛素化蛋白（Ubiquitin, Ub)結(jié)合，并把它們募集到自噬體 膜上與LC3結(jié)合，這個(gè)過程主要通過P62蛋白的LIR (LC3-Interacting Region，LIR)結(jié)構(gòu) 域與LC3結(jié)合，介導(dǎo)泛素化蛋白的降解，P62的表達(dá)水平也隨之降低。自噬受到抑制時(shí)，P62 與其結(jié)合的泛素化蛋白不能及時(shí)降解，在胞漿內(nèi)堆積而表達(dá)升高。腫瘤細(xì)胞內(nèi)的TRB3主要 與P62蛋白發(fā)生相互作用，進(jìn)而阻斷其他泛素化蛋白與P62蛋白的結(jié)合，造成自噬通路被抑 制，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。
[0007] 近來的研究證據(jù)表明，TRB3在糖尿病性心肌病的發(fā)生、發(fā)展過程中都具有重要的 調(diào)節(jié)作用。鏈脲菌素（STZ)誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠心臟組織中TRB3的表達(dá)明顯升高，TRB3 可通過抑制Akt活性干擾胰島素信號(hào)通路，引發(fā)2型糖尿病小鼠心臟組織炎癥和纖維化，沉 默TRB3可以顯著改善糖尿病小鼠心臟肥厚和組織膠原沉積。Tang等人也發(fā)現(xiàn)糖基化終產(chǎn) 物（AGEs)激活TRB3/MAPK信號(hào)通路介導(dǎo)的I型和III型膠原表達(dá)，參與糖尿病性心肌病組 織纖維化的發(fā)生。因此，研究和開發(fā)TRB3蛋白的抑制劑，或者阻斷其與P62蛋白結(jié)合的物 質(zhì)，將為糖尿病性心肌病的臨床治療提供有效且嶄新的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)目前缺乏能有效利用的TRB3蛋白抑制劑的現(xiàn) 狀，而提供一種能特異性結(jié)合TRB3的多肽及其在制備治療和/或預(yù)防糖尿病性心肌病的藥 物中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種可特異性結(jié)合TRB3的多肽或所述多肽的衍生物 在制備治療和/或預(yù)防糖尿病性心肌病的藥物中的應(yīng)用；
[0010] 所述的多肽的氨基酸序列為如SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2和SEQ ID NO :3所示 序列中的任一種；
[0011] 所述多肽的衍生物為所述多肽與細(xì)胞穿膜肽接連所形成的嵌合肽。
[0012] 本發(fā)明中，所述的如SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2和SEQ ID NO :3所示的氨基酸 序列中，可適當(dāng)引入氨基酸替換，缺失或添加，只要改變后的氨基酸序列仍然能夠形成能與 TRB3特異性結(jié)合的多肽且該多肽仍然保持改變前的活性即可。
[0013] 本發(fā)明中，所述的細(xì)胞穿膜肽為本領(lǐng)域常規(guī)所述的細(xì)胞穿膜肽，只要其能輔 助將所述多肽送入細(xì)胞以發(fā)揮作用即可，一般而言，所述的細(xì)胞穿膜肽為由10~30 個(gè)氨基酸組成的短肽分子。所述的細(xì)胞穿膜肽較佳地為Pep2多肽，其氨基酸序列 如SEQ ID NO :4所示；即在本發(fā)明中，所述的多肽衍生物較佳地為以P印2多肽連接 如SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2和SEQ ID NO :3所示序列中的任一種多肽后所形成的 嵌合多肽。所述的細(xì)胞穿膜肽還可以為HIV-I病毒反轉(zhuǎn)錄激活因子（Trans-activator transcription，Tat)蛋白的 TAT 肽（YGRKKRRQRRR，其氨基酸序列如 SEQ ID :5 所示)、 果蠅觸角同源異型蛋白的轉(zhuǎn)錄因子Antp肽（RQIKIWFQNRRMKWKK，其氨基酸序列如SEQ ID :6 所示）、P印-1 肽（KETWWETffffTEWSQPKKKRKV，其氨基酸序列如 SEQ ID :7 所示）、MPG 肽（GALFLGFLGAAGSTMGAWSQPKSKRKV，其氨基酸序列如 SEQ ID :8 所示）和 RGD 肽（Ar g-Gly-Asp，其氨基酸序列如SEQ ID N0:9所示）中的任一種或多種。所述細(xì)胞穿膜肽較佳 地連接在所述多肽的N端或者C端，更佳的是N端。
[0014] 本發(fā)明所述多肽及其衍生物可以作為活性成分用于制備預(yù)防和/或治療糖尿病 性心肌病的藥物。所述的"活性成分"是指具有預(yù)防和/或治療糖尿病性心肌病功能的化合 物，即所述多肽或所述多肽的衍生物用于制備預(yù)防和/或治療糖尿病性心肌病的藥物。在 該藥物中，所述多肽或所述多肽的衍生物可以單獨(dú)作為活性成分，也可以和其他化合物一 起作為活性成分。
[0015] 本發(fā)明中，所述的藥物可以包含生理學(xué)或藥學(xué)上可接受的載體，所述的載體可以 為任意合適的生理學(xué)或藥學(xué)上可接受的藥物輔料，較佳地選自殼聚糖及其衍生物、卡波姆 和脂質(zhì)體中的一種或多種。因此，在本發(fā)明中，所述的多肽或所述多肽的衍生物較佳地與 所述藥物輔料組成藥物組合物。所述的藥物組合物的劑型可以為本領(lǐng)域常規(guī)所述的各種 劑型，較佳地是固體、半固體或液體的形式，可以是水溶液、非水溶液或混懸液，更佳地是片 劑、膠囊、顆粒劑、注射劑或輸注劑等。所述藥物組合物的給藥途徑較佳地為注射給藥或口 服給藥，所述注射給藥較佳地包括：靜脈注射、肌肉注射、腹腔注射、皮內(nèi)注射或皮下注射途 徑給藥。
[0016] 本發(fā)明所述的藥物組合物在治療時(shí)的使用劑量根據(jù)患者的年齡和病情而定，使用 劑量較佳地為0. 1~15mg/kg，更佳地為5~10mg/kg，最優(yōu)選為5mg/kg，給藥次數(shù)較佳地為 一天一次或數(shù)次。
[0017] 本發(fā)明中，所述的糖尿病性心肌病能夠引發(fā)多種病癥，本發(fā)明所述的多肽或所述 多肽的衍生物能夠針對(duì)性地治療該些病癥，所述病癥較佳地為糖尿病性心肌病引起的心室 異常重構(gòu)，或者，較佳地為糖尿病性心肌病引起的心力衰竭，或者，較佳地為糖尿病性心肌 病引起的心臟組織纖維化。
[0018] 本發(fā)明中，所述的糖尿病性心肌病較佳地為由胰島素抵抗導(dǎo)致的糖尿病性心肌 病。
[0019] 在預(yù)防或治療糖尿病性心肌病時(shí)，本發(fā)明所述的藥物組合物可以單獨(dú)使用或者和 其他藥物聯(lián)合使用。
[0020] 在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述的各優(yōu)選條件可任意組合，即得本發(fā)明各較佳 實(shí)例。
[0021] 本發(fā)明所用試劑和原料除特別說明之外，均市售可得。
[0022] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的多肽或多肽衍生物能夠特異性地與TRB3 結(jié)合，從而阻斷TRB3與P62蛋白的相互作用，該肽段的衍生物P印2-A1，P印2-A2, P印2-A3 可以治療高脂飲食誘導(dǎo)的2型糖尿病，效果非常顯著。
【附圖說明】
[0023] 圖1為免疫共沉淀方法驗(yàn)證在心肌細(xì)胞中P62蛋白與TRB3蛋白之間存在相互作 用的結(jié)果圖。
[0024] 圖2為STZ加高脂飲食誘導(dǎo)糖尿病性心肌病小鼠模型制備、動(dòng)物分組、Pep2_Al、 P印2_A2、P印2-A3多肽給藥安排。
[0025] 圖3 :P印2-A1、P印2-A2或P印2-A3多肽對(duì)STZ加高脂飲食誘導(dǎo)糖尿病性心肌病 小鼠心室壁厚度和心功能的影響。從左到右，從上到下依次為對(duì)照組、模型組、P印2-A1、 P印2-A2、P印2-A3多肽給藥組小鼠的典型超聲心動(dòng)圖。
[0026] 圖4:P印2_A1、P印2-A2或P印2-A3多肽對(duì)STZ加高脂飲食誘導(dǎo)糖