[發明專利]骨保護素的突變體蛋白及其相關產品與應用

有效

• 申請號: 201710630737.5
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109306003B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王瑋;尚騰飛
• 申請（專利權）人: 北京濟全生物科技有限公司
• 主分類號: C07K14/705
• 分類號: C07K14/705;C07K19/00;C12N15/12;C12N5/10;A61K38/17;A61P19/08
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理事務所(普通合伙) 11756
• 代理人: 楊磊

本發明公開了骨保護素的突變體蛋白及其相關產品與應用。該骨保護素的突變體蛋白與野生型骨保護素相比，在所述野生型骨保護素的全長序列的第73位氨基酸殘基發生替代；所述突變體蛋白具有對RANKL的親和活性但是所述突變體蛋白對TRAIL的親和活性低于所述野生型骨保護素。實驗證明，本發明的骨保護素的突變體蛋白與相應的野生相比，抑制RANKL誘導破骨細胞分化能力無顯著差別，并可以克服野生型抑制TRAIL抗腫瘤作用的缺陷，更高效、安全地發揮防治骨吸收相關疾病的作用。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中骨保護素的突變體蛋白及其相關產品與應用。

背景技術

以骨質疏松癥、關節炎為代表的骨吸收相關疾病是世界常見的多發病，已嚴重影響了人類健康。骨吸收相關疾病的病理特征為骨吸收―形成失平衡，而調節骨吸收和形成平衡的最重要的信號傳導通路被證明是OPG/RANKL/RANK系統。在該系統中，骨保護素(Osteoprotegerin，OPG)作為中心環節，發揮著至關重要的作用。

1997年，美國和日本兩個研究組同期發現了OPG蛋白。它屬于TNF受體超家族成員，為可溶性、分泌性糖蛋白，由401個氨基酸組成，表達于成骨細胞/骨間質細胞中，是目前發現的唯一的破骨細胞負向調節因子。因考慮到OPG對破骨細胞的重要調節作用，上述兩個研究組立即開始查找與OPG密切相關的蛋白，發現了其配體—核因子-кB受體活化因子配體(receptor activator of NF-κB ligand，RANKL)和破骨細胞表面膜受體RANK(thereceptor activator of NF-κB)。短短2年，OPG/RANKL/RANK系統為人們所認識，回答了成骨細胞調控破骨細胞的準確機制：OPG相當于整個OPG/RANKL/RANK系統的制動器。它作為RANKL的假受體，競爭性抑制RANKL與RANK結合，從而抑制破骨細胞活性和分化,對抗骨質疏松，因此RANKL/OPG比例成為骨質疏松致病機制中的關鍵因素。許多激素和細胞因子(例如TGF-β、PTH、1，25-VD3、糖皮質激素和雌激素)都通過OPG通路起作用。骨質疏松小鼠注射OPG后，骨密度明顯上升，而OPG基因敲除小鼠表現為嚴重骨質疏松。

OPG防治骨質疏松的重要作用被揭示后，成為競相追捧的“明星蛋白”。世界最大的生物公司-Amgen嘗試開發的OPG-Fc曾進入到臨床Ⅱ期研究，初步實驗表明OPG能夠抑制人體骨吸收，對抗骨質疏松。Amgen公司甚至和美國航空航天局(NASA)合作開展了OPG預防廢用性骨質疏松癥的太空實驗。正當OPG作為抗骨質疏松藥物的研發蓬勃開展的時候，Amgen公司卻在2005年停止了對該蛋白的研發投入，放棄了關于OPG的進一步研究。其它實驗室對OPG的研究也近于停滯。其原因之一是發現OPG存在著缺陷，影響了其臨床應用：RANKL的結構與腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體(tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)相似，OPG與RANKL結合的同時也能與TRAIL結合，抑制了TRAIL的抗癌作用，加大腫瘤發生的風險。TRAIL是一種人體自分泌的蛋白，其能特異性殺傷腫瘤細胞而對正常細胞無明顯細胞毒作用。

2006年澳大利亞EvoGenix公司申請了一種OPG突變體衍生物的專利(US 2006/0189528 A1)，其所涉及的基因突變位點主要為I115，R122和F128。通過這些位點氨基酸的替換，降低OPG突變體與TRAIL的結合能力，從而減少其促進腫瘤發生的危險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何在保留野生型骨保護素的抑制RANKL介導的破骨細胞活化的能力的情況下，降低野生型骨保護素對TRAIL的抗癌作用的抑制。