[發明專利]分泌GLP-1的蛋白表達系統及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110560136.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113430154A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 陳廷濤;商海濤
• 申請（專利權）人: 深圳市前海金卓生物技術有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/74;A61K38/26;A61K48/00;A61P3/10;C12R1/25
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 張靈莉

本發明涉及一種分泌GLP?1的蛋白表達系統及其制備方法和應用。該分泌GLP?1的蛋白表達系統包括轉化有重組表達載體的植物乳桿菌，重組表達載體包括空載體和編碼人源GLP?1的核酸片段。上述分泌GLP?1的蛋白表達系統可穩定分泌GLP?1，對T2DM有良好的治療效果，且該分泌GLP?1的蛋白表達系統的制備成本低，給藥方式為口服，可以減輕患者痛苦。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別是涉及一種分泌GLP-1的蛋白表達系統及其制備方法和應用。

背景技術

糖尿病是一組由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損而導致血液葡萄糖水平慢性增高的代謝性疾病，主要可分為一型(胰島素依賴型)糖尿病(T1DM)和二型(非胰島素依賴型)糖尿病(T2DM)。T2DM多發于40歲以上成年人，又稱為成人發病型糖尿病。早期的T2DM臨床癥狀輕微，不易察覺，隨著疾病進展，血糖水平逐漸上升，患者會出現典型的高血糖癥狀，即多飲、多食、多尿和體重減輕(三多一少)，并合并消化道功能紊亂、心腦血管疾病等。

研究表明，胰島素抵抗是T2DM的主要致病因素。在長期營養過剩、肥胖、運動不足及年齡增長等因素的影響下，機體產生的慢性炎癥和高水平循環游離脂肪酸(FFA)會導致活性氧反應性分子(ROS)的產量增加，而ROS通過激活JNK/AP-1和IKK/NFκB信號軸，上調促炎性細胞因子基因的轉錄表達，并增加促炎因子和急性期反應物的產生。同時，這些促炎因子進一步損害了胰島素受體底物(IRS-1)的作用，阻斷了胰島素信號傳導，最終誘發機體胰島素抵抗。此外，胰島β細胞功能損傷也是導致T2DM的重要機制。

T2DM前期可以通過控制飲食、體育鍛煉和減輕體重等方式控制病情，但隨著病程進展，血糖逐漸升高，后期仍需通過降糖藥物(口服和注射)或胰島素(注射)來進行治療。目前，針對T2DM的治療藥物如雙胍類、格列奈類、磺脲類、α-糖苷酶抑制劑類和噻唑烷二酮類盡管有一定的治療效果，但這些藥物易造成低血糖和胃腸道不適等副作用。

GLP-1是由人體腸道中L細胞分泌的一種腸促胰激素，在正常人體中的分泌量約為1pmol/L～5pmol/L，具有促進胰島素分泌，發揮葡萄糖濃度依賴性降糖作用，即只有在血糖水平升高時才發揮降糖作用，而在血糖水平正常時，則不發揮降糖效果，具有較高的臨床應用安全性。然而，內源性GLP-1的氨基酸序列中存在可被DPP-IV識別的位點而易被其降解，因此半衰期極短，嚴重限制了其生理效能。目前，大多數研究主要采取兩種策略來延長其半衰期：1)優化天然GLP-1序列，使其既能保持生物活性又能抵抗DPP-IV的降解作用，如GLP-1受體激動劑或GLP-1類似物；2)開發DPP-IV抑制劑，通過抑制其活性來減少GLP-1的降解從而增加GLP-1的機體循環濃度。盡管GLP-1類似物及DPP-IV抑制劑因降糖效果較好且不易引起低血糖等副作用而廣受青睞，但其來源主要通過化學合成，成本高、售價昂貴，且需長期皮下注射給藥，巨大的經濟負擔及治療痛苦限制了GLP-1相關藥物的大范圍臨床普及。

發明內容

基于此，有必要提供一種分泌GLP-1的蛋白表達系統，該分泌GLP-1的蛋白表達系統可穩定分泌GLP-1，對T2DM有良好的治療效果，且該分泌GLP-1的蛋白表達系統還能改善目前GLP-1相關藥物成本高和給藥方式讓患者痛苦的問題。

此外，還提供一種上述分泌GLP-1的蛋白表達系統的制備方法和其在制備治療二型糖尿病、抑制胰腺炎癥和胰島細胞凋亡、或改善二型糖尿病的腸道菌群的藥物中應用。另外，還提供一種包括上述分泌GLP-1的蛋白表達系統的藥物。

一種分泌GLP-1的蛋白表達系統，其特征在于，所述蛋白表達系統包括轉化有重組表達載體的植物乳桿菌，所述重組表達載體包括空載體和編碼人源GLP-1的核酸片段。