[發明專利]一組在生理pH條件下有活力的草酸氧化酶及其應用

有效

• 申請號: 201510069577.2
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104673765B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王怡;汪小鋒;劉海峰;汪衛
• 申請（專利權）人: 武漢康復得生物科技股份有限公司
• 主分類號: C12N9/02
• 分類號: C12N9/02;C12N15/53;A61K38/44;A61P3/00;A61P13/02
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙)42225
• 代理人: 張凱,沈林華

技術領域

本發明涉及一組在生理pH條件下有活力的草酸氧化酶基因及其編碼的蛋白與應用，尤其涉及該草酸氧化酶在用于制備降低草酸過多癥疾病病人血液或尿液中草酸濃度的藥物中的應用，屬基因工程技術領域。

背景技術

泌尿系結石疾病是一種全球范圍內的重大健康疾病，絕大多數泌尿系結石由草酸鈣或草酸鈣與磷酸鈣成分組成。許多疾病均與人體內的草酸量過高有關，比如原發性高草酸尿癥、第二高草酸尿癥、孤獨癥、外陰痛、草酸過多引起的晚期腎結石疾病、心臟傳導障礙、克羅恩氏癥、炎癥性腸病、結腸炎、泌尿性結石、哮喘、慢性阻塞性肺病、纖維肌痛、Zellweger綜合征等，以及其他慢性疾病。原發性高草酸尿癥(primary hyperoxaluria，PH)包括I型，II型和III型，都是極為罕見的基因突變導致的乙醛酸鹽代謝異常遺傳疾病，該疾病因肝臟中特定代謝酶的缺失導致草酸在體內的過度積累：I型疾病因乙醛酸鹽氨基轉移酶缺失導致，II型疾病因乙醛酸/羥基丙酮酸還原酶缺失導致，III型疾病因肝臟特有的線粒體酶4-羥基-2-氧-戊二醛縮酶缺失導致，還有一些非以上三種類型的原發性高草酸尿疾病，原因正在進一步的研究中。原發性高草酸尿癥疾病是一種非常嚴重的遺傳病，晚期患者體內的血液中草酸濃度可達100μmol/L，遠高于正常人草酸水平(<5μmol/L)，伴隨著患者腎功能的衰竭，過飽和的草酸鈣會在腎臟、甲狀腺、心肌層、骨骼、皮膚、血管及眼中沉積形成結石，損壞人體重要器官，危及生命。第二高草酸尿癥(secondary hyperoxaluria，SH)是一種食源性草酸吸收過度或食入大量草酸前體導致的疾病，原因包括胃腸道疾病引起的，如腸炎、囊胞性纖維癥、短腸綜合征、或富含草酸食物或草酸前體飲食偏好。第二高草酸尿癥是一種非常常見的疾病，其危害沒有原發性高草酸尿癥嚴重，但是高血草酸及尿草酸濃度仍然會讓患者患上草酸過多引起的慢性疾病或晚期尿路系統衰竭。

人體通過食源性吸收的草酸占泌尿草酸總量的10～70％不等，食物中的草酸可以通過整個胃腸道消化系統吸收，包括胃，小腸和大腸，因此在消化吸收系統器官中去除食物中的草酸可以有效的防止草酸被胃腸道吸收。業界公認，草酸鈣濃度的過高會導致結石的形成，因此，降低草酸的濃度有助于降低結石形成的風險。

需要長期進行透析的慢性腎功能衰竭(CRF)和腎功能衰竭晚期(ESRF)病人也很容易導致草酸過多癥。該類病人的腎功能缺失導致草酸無法被有效清除，同時透析過程中需要注射維生素C作為抗氧化藥物，而其在人體內會被代謝轉化為草酸。此類病人體內血液中草酸一般在30-90μmol/L。2006年數據顯示，美國每年有34萬人需要透析，該人數還在一直上升，因此，該類病人也處于患草酸過多疾病的風險之中。

Zellweger綜合征(ZSD)病人也與草酸過多有很高的關聯性(83％)，ZSD是一種過氧化物酶缺失導致的疾病，雖然ZSD病人草酸代謝異常的機理尚不清楚，但是ZSD病人體內的血草酸濃度與原發性高草酸尿癥病人是差不多的。

迄今為止幾乎沒有有效的治療措施可以顯著的降低草酸過多癥患者形成結石的風險，其中最主要被使用的一些方法僅僅是通過口服草酸降解酶或草酸降解細菌來限制食物中草酸的吸收。然而，這些方法都會遇到一個共同的挑戰，那就是胃環境中的強酸性加上高活力的胃蛋白酶會降解草酸降解酶蛋白，腸道中的胰蛋白酶和糜蛋白酶也會降解草酸降解酶。而且，大多數已知的草酸降解酶的最適pH值均為弱酸性，所以在中性偏堿的腸道中的無活力或活力很低。口服草酸降解菌同樣遇到胃的強酸環境和腸道的蛋白酶解的挑戰，無法形成優勢菌群發揮降草酸作用。