一種治療神經系統疾病的合成肽技術方案

本發明專利技術屬于生物醫藥技術領域，具體涉及一種合成肽及其在制備治療腦損傷藥物中的用途。該合成肽的氨基酸序列為X1?X2?X3?(Gly?L?Cys)n?X4?X5??X6?X7，式中，X1是無或L?Phe，X2是無或Gly，X3是無或L?Pro，X4是無或Gly，X5是無或L?Pro，X6是無或Gly，X7是無或L?Phe，X3、X5不能同時為無，當X3為無時，X2也為無，當X5為無時，X6也為無，X1和X7不能同時為無，當X3和X5都為L?Pro時，n≤6；當X3或X5為L?Pro時，n≤8。動物實驗表明該類合成肽能在極低的劑量下通過靜脈給藥方式，透過血腦屏障，到達大腦。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于生物醫藥
，具體涉及合成肽及其在制備治療腦損傷藥物中的用途。
技術介紹
甘氨酸是化學結構最簡單的氨基酸，但具有復雜的功能。甘氨酸在中樞神經系統中是一種重要的抑制性神經遞質，在控制神經元興奮性方面發揮重要作用。動物實驗發現甘氨酸具有明顯的神經保護作用，并且在一些臨床試驗中也發現甘氨酸可明顯改善認知功能障礙和癡呆，尤其是可以作為一個常規的精神安定劑治療精神分裂癥。除此之外，甘氨酸還可以治療心臟損傷和腦卒中。L-半胱氨酸是一種神經調節物質，也是一種具有神經保護作用的抗氧化劑。同時，它也是腦內谷胱甘肽的重要合成單位，合成的谷胱甘肽對于腦缺血再灌注損傷和帕金森病都有明顯的治療作用。L-苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一，屬芳香族氨基酸。已有研究表明，L-苯丙氨酸可作為抗癌藥物的載體將藥物分子直接導入癌瘤區，其效果是其他氨基酸的3～5倍。盡管甘氨酸和半胱氨酸都有明顯的腦保護作用，但是外周給甘氨酸(800mg/kg)和半胱氨酸(500mg/kg)劑量過大，導致副反應嚴重，限制了它們的臨床應用。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術存在的問題，提供了一類新的合成肽，它是由甘氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸和脯氨酸四種天然氨基酸為原料脫水縮合而成，在生物學上是有活性的，在診斷學上是有用的并具有治療腦損傷的作用。這些肽類特別穩定并易透過血腦屏障，因此通過靜脈途徑給藥仍是有效的。本專利技術的第一方面，提供了一種合成肽，其結構特征，自N端至C端如下式I：X1-X2-X3-(Gly-L-Cys)n-X4-X5-X6-X7(I)，式中，X1是無或L-PheX2是無或GlyX3是無或L-ProX4是無或GlyX5是無或L-ProX6是無或GlyX7是無或L-PheX3、X5不能同時為無；當X3為無時，X2也為無；當X5為無時，X6也為無；X1和X7不能同時為無；當X3和X5都為L-Pro時，n≤6；當X3或X5為L-Pro時，n≤8，n為Gly-L-Cys的排列在序列中的重復次數，該類合成肽中存在三種蛋白水解酶切割位點，一個是Gly與L-Cys的連接點,一個是Gly與L-Pro的連接點，一個是肽兩端L-Phe與任意氨基酸的連接點，蛋白水解酶切割后產生游離Gly和L-Cys作為藥物或藥理活性基團，L-Pro是疏水性氨基酸，促進合成肽穿透細胞膜，L-Phe作為穿透細胞膜的載體，可攜帶合成肽分子穿過血腦屏障，進入大腦。本專利技術中氨基酸縮寫簡稱如下：甘氨酸：Gly，G；L-半胱氨酸：L-Cys，C；L-苯丙氨酸：L-Phe，F；L-脯氨酸：L-Pro,P。本專利技術中提到的Cys、Phe、Pro都是L型的。在另一優選例中，合成肽可以選自以下任意一種：(a)NH2-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Phe-COOH；(b)NH2-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；(c)NH2-L-Phe-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-COOH；(d)NH2-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；(e)NH2-L-Pro-(Gly-L-Cys)4-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；(f)NH2-L-Phe-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-COOH；(g)NH2-L-Phe-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-Gly-COOH；(h)NH2-L-Phe-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；(i)NH2-L-Phe-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；(j)NH2-L-Phe-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-Gly-L-Phe-COOH；(k)NH2-L-Phe-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-Gly-L-Phe-COOH。本專利技術的另一方面是提供該類合成肽在制備治療神經系統疾病藥物中的應用。優選地，提供該類合成肽在制備治療缺血性腦卒中，出血性腦卒中，腦創傷，阿爾茨海默病，帕金森病及其他神經退行性疾病藥物中的應用。所述藥物為注射劑。優選地，該類合成肽用于治療神經系統疾病時采用靜脈注射的方式給藥。本專利技術在具體實施例中提供通過固相合成制備本專利技術各類合成肽的方法。為了確定本專利其它合成肽是否也有腦保護作用，我們建立了皮層神經元離體糖氧剝奪(OGD)模型，神經元在OGD損傷情況下，用500μM的各合成肽處理神經元，用cck8去評價細胞的活力，從而判斷各合成肽對神經元有無保護作用。由圖2可見，各合成肽均有保護作用，其中PGCF,P(GC)4F,P(GC)8F,FPGCF,GCGPF,GCGPGF,FGPGC合成肽對損傷神經元具有明顯保護作用。本專利技術用SD大鼠作為實驗對象，采用腦中動脈阻斷法(MCAo)制備腦缺血大鼠模型，缺血3小時后靜脈注射藥物，1小時后取腦，腦組織冰凍切片，在熒光顯微鏡下觀察腦片中熒光物質強度。采用靜脈注射FITC(異硫氰酸熒光素,紫外激發可發綠色熒光；8μmol/kg)標記大鼠腦神經細胞，結果可見未缺血大鼠腦組織中未見熒光標記的神經細胞；缺血大鼠腦組織中鏡下可見極少量FITC標記的綠色熒光神經細胞；腦缺血后注射FITC-GC，鏡下也只觀察到極少量熒光細胞；腦缺血后注射FITC-GCF和FITC-PGCF(8μmol/kg),鏡下可見大量熒光標記的神經細胞，并且后者比前者鏡下觀察到的熒光細胞數量更多，熒光信號更強(見附圖3)，表明Phe作為穿透細胞膜的載體，可攜帶GC穿透血腦屏障，進入大腦，并且Pro作為疏水性氨基酸，在大鼠缺血情況下，通過靜脈注射方式，進一步增加GCF透過血腦屏障的能力，使PGCF更高效的進入大腦。為了說明PGCF通過靜脈注射方式透過血腦屏障進入大腦后，被蛋白水解酶水解為Gly和L-Cys，，使腦內的Gly和L-Cys的水平上升，我們建立大鼠腦缺血模型，后隨即分為兩組，一組為對照組，缺血5h后靜脈注射生理鹽水；另一組為實驗組，靜脈注射13mg/kg PGCF,24h后取腦，用HPLC測定大鼠腦缺血損傷區Gly和L-Cys的含量。結果表明大鼠腦缺血后，靜脈給PGCF組，大鼠腦缺血區Gly和Cys的含量均高于缺血后給生理鹽水組，說明靜脈給缺血大鼠PGCF后，PGCF透過血腦屏障，進入大腦，水解生成Gly和L-Cys。(見附圖4)本專利技術用SD大鼠作為實驗對象，靜脈注射給予PGCF(13mg/kg)、依達拉奉(臨床腦卒中治療藥物；6mg/kg)，采用MCAo腦缺血大鼠模型，缺血后5h，靜脈一次性注射上述藥物。24h后，處死動物，取腦，后TTC染色，梗死體積用([(VC－VL)/V C]表示,VC是對照半球體積，,VL是損傷半球非梗死體積)。結果可見,注射生理鹽水的腦缺血大鼠，梗死體積0.325±0.021；給予13mg/kg PGCF，梗死體積0.031±0.012；注射6mg/kg依達拉奉，梗死體積為0.1551±0.03；相對于靜脈給生理鹽水和依達拉奉組，給PGCF四肽藥組有更低的梗死體積，并且有統計學意義(p<0.05)(見表2，附圖5)。總之本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種合成肽，其特征在于，其結構特征，自N端至C端如下式I：X1?X2?X3?(Gly?L?Cys)n?X4?X5?X6?X7（I），式中，X1是無或L?Phe，X2是無或Gly，X3是無或L?Pro，X4是無或Gly，X5是無或L?Pro，X6是無或Gly，X7是無或L?Phe，X3、X5不能同時為無；當X3為無時，X2也為無；當X5為無時，X6也為無；X1和X7不能同時為無；當X3和X5都為L?Pro時，n≤6；當X3或X5為L?Pro時，n≤8，n為Gly?L?Cys的排列在序列中的重復次數，該類合成肽中存在三種蛋白水解酶切割位點，一個是Gly與L?Cys的連接點,一個是Gly與L?Pro的連接點，一個是肽兩端L?Phe與任意氨基酸的連接點，蛋白水解酶切割后產生游離Gly和L?Cys作為藥物或藥理活性基團，L?Pro?是疏水性氨基酸，促進合成肽穿透細胞膜，L?Phe作為穿透細胞膜的載體，可攜帶合成肽分子穿過血腦屏障，進入大腦。

【技術特征摘要】
1.一種合成肽，其特征在于，其結構特征，自N端至C端如下式I：X1-X2-X3-(Gly-L-Cys)n-X4-X5-X6-X7（I），式中，X1是無或L-Phe，X2是無或Gly，X3是無或L-Pro，X4是無或Gly，X5是無或L-Pro，X6是無或Gly，X7是無或L-Phe，X3、X5不能同時為無；當X3為無時，X2也為無；當X5為無時，X6也為無；X1和X7不能同時為無；當X3和X5都為L-Pro時，n≤6；當X3或X5為L-Pro時，n≤8，n為Gly-L-Cys的排列在序列中的重復次數，該類合成肽中存在三種蛋白水解酶切割位點，一個是Gly與L-Cys的連接點,一個是Gly與L-Pro的連接點，一個是肽兩端L-Phe與任意氨基酸的連接點，蛋白水解酶切割后產生游離Gly和L-Cys作為藥物或藥理活性基團，L-Pro 是疏水性氨基酸，促進合成肽穿透細胞膜，L-Phe作為穿透細胞膜的載體，可攜帶合成肽分子穿過血腦屏障，進入大腦。2.根據權利要求1所述的合成肽，其特征在于，其化學式，可以選自以下任意一種：（a）NH2-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys-Gly-L-Phe-COOH；（b）NH2-Gly-L-Cys-Gly-L-Pro-L-Phe-COOH；（c）NH2-L-Phe-Gly-L-Pro-Gly-L-Cys...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬芪，陳娟，莊楊，張婭，萬沙，
申請(專利權)人：武漢弘躍醫藥科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42