TWI725092B - 纖溶酶原在製備預防或治療糖尿病腎病或其相關病症之藥劑上的用途 - Google Patents

Abstract

本發明涉及纖溶酶原預防和/或治療糖尿病腎病方面的作用。與現有其它糖尿病腎病治療藥物相比，本發明纖溶酶原具有顯著的改善腎臟微血管損傷，減少腎小球基底膜和腎小球系膜增厚等作用。

Description

纖溶酶原在製備預防或治療糖尿病腎病或其相關病症之藥劑上的用途

本發明涉及纖溶酶原在預防、治療和/或消除由糖尿病引起的腎病方面的作用，進而為治療不同類型的糖尿病腎病及其相關病症提供全新的治療策略。

糖尿病(diabetes mellitus)是一種體內胰島素相對或絕對不足或靶細胞對胰島素敏感性降低，或胰島素本身存在結構上的缺陷而引起的碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝紊亂的一種慢性疾病^[1]。糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病的主要併發症之一，約20-40%的糖尿病患者會發展為DN^[2-4]。糖尿病腎病是臨床上最常見和多發的糖尿病併發症，表現為高血壓、蛋白尿、水腫及腎功能不全等，這主要是由於糖尿病代謝異常引發腎小球硬化，從而導致腎功能障礙和損害^[5,6]。糖尿病腎病表現為腎小球肥大，腎小球基底膜增厚，系膜基質增寬，最後導致腎小球纖維化、硬化^[7]。

通常，腎小球過度濾過和腎肥大在糖尿病發病後的第一年發生，表現為腎小球濾過率升高(例如，人類的正常腎小球濾過率為約120毫升/分鐘至約150毫升/分鐘)。在糖尿病的前5年中能觀察到 腎小球肥大、腎小球基底膜增厚和腎小球系膜體積擴張等病理變化。腎小球濾過率逐漸恢復正常。糖尿病5-10年後，個體開始在尿液中排出微量白蛋白尿。微量白蛋白尿是進展成明顯性糖尿病腎病(部分以大量白蛋白尿為特徵)的重要指標。在疾病早期看到的基底膜增厚和腎小球體積擴張可累積在晚期糖尿病腎病中，導致毛細血管腔閉塞，最終導致腎小球硬化。一旦出現明顯性糖尿病腎病，腎小球濾過率就會穩定下降，大約一半的患者在7-10年內發展到晚期腎病。

糖尿病腎病的發展階段在臨床上已經得到了充分觀察。I期糖尿病腎病與腎小球濾過增加(即過度濾過，由於流過腎臟和腎小球的血液增加導致)、腎小球濾過率升高、腎小球肥大和腎腫大有關。II期糖尿病腎病是與繼續過度濾過和腎肥大有關的臨床沉默階段。發生腎小球基底膜增厚和腎小球系膜擴張。III期糖尿病腎病(也稱為初期糖尿病腎病)與微量白蛋白尿有關。腎臟逐漸喪失過濾廢物的能力，同時肌酸酐和尿素氮的血液水準升高。腎小球基底膜增厚和腎小球系膜擴張隨著病情加重繼續發生。IV期糖尿病腎病(也稱為明顯性糖尿病腎病)與大量白蛋白尿(即臨床白蛋白尿)和血液中肌酸酐和血尿素氮水準繼續升高有關。V期糖尿病腎病隨末期腎病和腎衰竭發生。

糖尿病腎病發病機制複雜，目前對糖尿病腎病治療方法主要是控制飲食、控制血糖、注射胰島素、透析及腎移植等方法，但這些治療手段過於昂貴且併發症嚴重且目前針對糖尿病腎病的藥物極少，因此治療藥物亟需開發。

纖溶酶是纖溶酶原啟動系統(PA系統)的關鍵組分。它是一種廣譜的蛋白酶，能夠水解細胞外基質(ECM)的幾個組分，包括纖維蛋白、明膠、纖連蛋白、層粘連蛋白和蛋白聚糖^[8]。此外，纖溶酶能將一些金屬蛋白酶前體(pro-MMP)啟動形成具有活性的金屬蛋白酶(MMP)。因此纖溶酶被認為是胞外蛋白水解作用的一個重要的上游調節物^[9,10]。纖溶酶是由纖溶酶原藉由兩種生理性的PA：組織型纖溶酶原啟動劑(tPA)或尿激酶型纖溶酶原啟動劑(uPA)蛋白水解形成的。由於纖溶酶原在血漿和其他體液中相對水準較高，傳統上認為PA系統的調節主要藉由PA的合成和活性水準實現。PA系統組分的合成受不同因素嚴格調節，如激素、生長因數和細胞因數。此外，還存在纖溶酶和PA的特定生理抑制劑。纖溶酶的主要抑制劑是α2-抗纖溶酶(α2-antiplasmin)。某些細胞表面具有直接水解活性的uPA特異性細胞表面受體(uPAR)^[11,12]。

纖溶酶原(plasminogen，plg)是一個單鏈糖蛋白，由791個胺基酸組成，分子量約為92kD^[13,14]。纖溶酶原主要在肝臟合成，大量存在於胞外液中。血漿中纖溶酶原含量約為2μM。因此纖溶酶原是組織和體液中蛋白質水解活性的一個巨大的潛在來源^[15,16]。纖溶酶原存在兩種分子形式：谷氨酸-纖溶酶原(Glu-plasminogen)和賴氨酸-纖溶酶原(Lys-plasminogen)。天然分泌和未裂解形式的纖溶酶原具有一個氨基末端(N-末端)谷氨酸，因此被稱為谷氨酸-纖溶酶原。然而，在纖溶酶存在時，谷氨酸-纖溶酶原在Lys76-Lys77處水解成為賴氨酸-纖溶酶原。與谷氨酸-纖溶酶原相比，賴氨酸-纖溶酶原與纖維蛋白具 有更高的親和力，並可以更高的速率被PA啟動。這兩種形式的纖溶酶原的Arg560-Val561肽鍵可被uPA或tPA切割，導致二硫鍵連接的雙鏈蛋白酶纖溶酶的形成^[17]。纖溶酶原的氨基末端部分包含五個同源三環，即所謂的kringle，羧基末端部分包含蛋白酶結構域。一些kringle含有介導纖溶酶原與纖維蛋白及其抑制劑α2-AP特異性相互作用的賴氨酸結合位點。最新發現一個為38kD的纖維蛋白溶酶原片段，其中包括kringle1-4，是血管生成的有效抑制劑。這個片段被命名為血管抑素，可藉由幾個蛋白酶水解纖溶酶原產生。

纖溶酶的主要底物是纖維蛋白，纖維蛋白的溶解是預防病理性血栓形成的關鍵^[18]。纖溶酶還具有對ECM幾個組分的底物特異性，包括層粘連蛋白、纖連蛋白、蛋白聚糖和明膠，表明纖溶酶在ECM重建中也起著重要作用^[14,19,20]。間接地，纖溶酶還可以藉由將某些蛋白酶前體轉化為活性蛋白酶來降解ECM的其他組分，包括MMP-1，MMP-2，MMP-3和MMP-9。因此，有人提出，纖溶酶可能是細胞外蛋白水解的一個重要的上游調節器^[21]。此外，纖溶酶具有啟動某些潛在形式的生長因數的能力^[22-24]。在體外，纖溶酶還能水解補體系統的組分並釋放趨化補體片段。

糖尿病腎病是糖尿病常見的併發症，是糖尿病全身性微血管病變的表現之一，臨床特徵為漸進性腎功能損害、高血壓、水腫、蛋白尿晚期出現嚴重的腎功能衰竭，是糖尿病患者主要的死亡原因之一。近年來隨著我國人口人均壽命的延長，生活飲食習慣，結構的改變，糖尿病的患病率呈直線上升趨勢，且由於治療方法的改善，生存 時間的增加，腎臟及其它併發症也相應的增加。

目前治療糖尿病腎損傷的方法主要有藥物治療以及透析治療。藥物主要包括降壓藥物、他汀類藥物、抗凝藥物以及抗氧化藥物等。

降壓類藥物主要有ACEI(血管緊張素轉換酶抑制劑)類藥物和ARB(血管緊張素II受體阻滯劑)類藥物，以及ACER類藥物，如依那普利、卡托普利、苯那普利、賴諾普利等。這類藥物可能引起味覺紊亂、白細胞減少、皮疹、味覺缺失以及刺激性乾咳等併發症。ARB類藥物包括，氯沙坦、纈沙坦、坎地沙坦等。ARB類藥物併發症較少，但價格昂貴。

他汀類藥物是羥甲基戊二酸單醯輔酶A還原酶抑制劑，主要包括洛伐他丁、辛伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀等，這類藥物主要藉由降脂作用來保護腎臟。他汀類藥物使用過程中會出現肌肉疼痛以及肝酶異常等副作用。

目前使用的抗凝類藥物包括，肝素、華法林以及尿激酶等，這類藥可能出現出血、過敏等併發症狀。

抗氧化藥物包括維生素E以及牛磺酸等。

透析治療包括結腸透析、腹膜透析以及血液透析等。結腸透析利用腸道黏膜半透膜的特性及天然廣闊的透析面積來主動排除體內毒素，達到血液淨化的作用。腹膜透析可以良好的控制血糖並且不需建立血管瘺，但是容易患腹膜炎，導致感染以及蛋白質丟失。血液透析比較簡單，治療時間短，但是需要建立血管瘺，透析過程中心 血管系統負擔較重。

綜上所述，目前的藥物主要在於降血壓、降血脂、抗凝、抗氧化等。然而，這些藥物都難於從根本上改變糖尿病對腎臟本身的損害。

經過研究，本發明令人驚奇地發現纖溶酶原具有修復腎臟損傷的作用，可以用於各階段的糖尿病腎病的治療。

在我們的研究中，糖尿病小鼠靜脈注射纖溶酶原31天后，小鼠腎小球系膜基質明顯減少；纖維蛋白的沉積明顯減少；凋亡抑制蛋白的表達明顯升高，這些指標的改變反映了小鼠腎臟的損傷得到顯著修復，意味著纖溶酶原對糖尿病腎損傷、糖尿病腎病有顯著的治療作用。

同時，纖溶酶原對糖尿病導致的其他組織器官的損傷和病變也有明顯的修復和治療作用，例如對糖尿病所致的神經損傷、心肌損傷、肝臟損傷和視網膜損傷的修復和治療作用。纖溶酶原為治療糖尿病併發症開闢了新的篇章。

一方面，本發明涉及預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的方法，包括給藥受試者纖溶酶原或纖溶酶。一方面，本發明也涉及纖溶酶原用於預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的用途，包括給藥受試者纖溶酶原或纖溶酶。

在一個實施例中，所述糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化。在一個實施例中，所述糖尿病腎病相關病症包括早期腎體積增大，早期腎小球高濾過率、間歇性蛋白尿、微量白蛋白尿，大量白蛋白尿、持續性蛋白尿、腎小球濾過率降低、腎細胞受損、腎纖維化、腎功能不全、尿毒症。在一個實施例中，所述糖尿病腎病是由糖尿病引起的大血管、小血管、微血管病變導致。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，所述纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原全身或局部施用，例如，藉由靜脈內、肌內、皮下、吸入、導管施用、局部注射、或直腸施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原可與一種或多種其它藥物聯合施用。在一個實施例中，所述其它藥物包括：抗糖尿病藥物、抗血栓藥物、降血壓藥物、降血脂藥物、抗心腦血管疾病藥物、抗感染藥物。

在一個實施例中，所述受試者是哺乳動物，較佳是人。

在一個實施例中，所述受試者纖維蛋白溶酶或者纖溶酶原低下。具體地，所述低下是先天的、繼發的和/或局部的。

在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖溶酶原活性。在一個實施例中，纖溶酶原是在序列2、6、8、10或12的基礎上，添加、刪除和/或取代1-100、1-90、1-80、1-70、1-60、1-50、1-45、1-40、1-35、1-30、1-25、1-20、1-15、1-10、1-5、1-4、1-3、1-2、1個胺基酸，並且仍然具有纖溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，纖溶酶原是選自如下的保守取代變體：Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或微纖維蛋白溶酶原。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原為人天然纖維蛋白溶酶原，例如序列2所示的纖溶酶原的直向同系物，例如，來自靈長類動物或齧齒類動物的纖維蛋白溶酶原直向同系物，例如來自大猩猩，恒河猴、鼠、牛、馬，狗的纖維蛋白溶酶原直向同系物。最佳，本發明的纖維蛋白溶酶原的胺基酸序列如序列2、6、8、10或12所示。

在一個實施例中，所述纖溶酶原與適當的多肽載體或穩定劑組合施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原以每天0.0001-2000mg/kg、0.001-800mg/kg、0.01-600mg/kg、0.1-400mg/kg、1-200mg/kg、1-100mg/kg、10-100mg/kg(以每公斤體重計算)或0.0001-2000mg/cm²、0.001-800mg/cm²、0.01-600mg/cm²、0.1-400mg/cm²、1-200mg/cm²、 1-100mg/cm²、10-100mg/cm²(以每平方釐米體表面積計算)的劑量施用，較佳至少重複一次，較佳至少每天施用。在局部施用的情況下，上述劑量還可以根據情況進一步調整。

上述纖溶酶原可以單獨施用，也可以與其它藥物聯合施用，所述其它藥物包括但不限於抗糖尿病藥物，例如胰島素、阿卡波糖、二甲雙胍、瑞格列奈、羅格列酮、阿托伐他汀等。

一方面，本發明涉及纖溶酶原或纖溶酶在製備預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的藥物中的用途。一方面，本發明涉及一種製藥方法，包括將纖溶酶原或纖溶酶與藥學可接受載體共同製備成預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的藥物。

在一個實施例中，所述糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化。在一個實施例中，所述糖尿病腎病相關病症包括早期腎體積增大，早期腎小球高濾過率、間歇性蛋白尿、微量白蛋白尿，大量白蛋白尿、持續性蛋白尿、腎小球濾過率降低、腎細胞受損、腎纖維化、腎功能不全、尿毒症。在一個實施例中，所述糖尿病腎病是由糖尿病引起的大血管、小血管、微血管病變導致。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並 且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，所述纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原全身或局部施用，例如，藉由靜脈內、肌內、皮下、吸入、導管施用、局部注射、或直腸施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原可與一種或多種其它藥物聯合施用。在一個實施例中，所述其它藥物包括：抗糖尿病藥物、抗血栓藥物、降血壓藥物、降血脂藥物、抗心腦血管疾病藥物、抗感染藥物。

在一個實施例中，所述受試者是哺乳動物，較佳是人。

在一個實施例中，所述受試者纖維蛋白溶酶或者纖溶酶原低下。具體地，所述低下是先天的、繼發的和/或局部的。

在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原是在序列2、6、8、10或12的基礎上，添加、刪除和/或取代1-100、1-90、1-80、1-70、1-60、1-50、1-45、1-40、1-35、1-30、1-25、1-20、1-15、1-10、1-5、1-4、1-3、1-2、1個胺基酸，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，纖溶酶原是選自如下的保守取代變體： Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或微纖維蛋白溶酶原。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原為人天然纖維蛋白溶酶原，例如序列2所示的纖溶酶原的直向同系物，例如，來自靈長類動物或齧齒類動物的纖維蛋白溶酶原直向同系物，例如來自大猩猩、恒河猴、鼠、牛、馬、狗的纖維蛋白溶酶原直向同系物。最佳，本發明的纖維蛋白溶酶原的胺基酸序列如序列2、6、8、10或12所示。

在一個實施例中，所述纖溶酶原與適當的多肽載體或穩定劑組合施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原以每天0.0001-2000mg/kg、0.001-800mg/kg、0.01-600mg/kg、0.1-400mg/kg、1-200mg/kg、1-100mg/kg、10-100mg/kg(以每公斤體重計算)或0.0001-2000mg/cm²、0.001-800mg/cm²、0.01-600mg/cm²、0.1-400mg/cm²、1-200mg/cm²、1-100mg/cm²、10-100mg/cm²(以每平方釐米體表面積計算)的劑量施用，較佳至少重複一次，較佳至少每天施用。在局部施用的情況下，上述劑量還可以根據情況進一步調整。

上述纖溶酶原可以單獨施用，也可以與其它藥物聯合施用，所述其它藥物包括但不限於抗糖尿病藥物，例如胰島素、阿卡波糖、二甲雙胍、瑞格列奈、羅格列酮、阿托伐他汀等。

一方面，本發明涉及用於預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的纖溶酶原或纖溶酶，以及用於預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物。

在一個實施例中，所述糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化。在一個實施例中，所述糖尿病腎病相關病症包括早期腎體積增大、早期腎小球高濾過率、間歇性蛋白尿、微量白蛋白尿，大量白蛋白尿、持續性蛋白尿、腎小球濾過率降低、腎細胞受損、腎纖維化、腎功能不全、尿毒症。在一個實施例中，所述糖尿病腎病是由糖尿病引起的大血管、小血管、微血管病變導致。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，所述纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原全身或局部施用，例如，藉由靜脈內、肌內、皮下、吸入、導管施用、局部注射、或直腸施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原可與一種或多種其它藥物聯合施用。在一個實施例中，所述其它藥物包括：抗糖尿病藥物、抗血栓藥物、降血壓藥物、降血脂藥物、抗心腦血管疾病藥物、抗感染藥物。

在一個實施例中，所述受試者是哺乳動物，較佳是人。

在一個實施例中，所述受試者纖維蛋白溶酶或者纖溶酶原低下。具體地，所述低下是先天的、繼發的和/或局部的。

在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原是在序列2、6、8、10或12的基礎上，添加、刪除和/或取代1-100、1-90、1-80、1-70、1-60、1-50、1-45、1-40、1-35、1-30、1-25、1-20、1-15、1-10、1-5、1-4、1-3、1-2、1個胺基酸，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，纖溶酶原是選自如下的保守取代變體：Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或微纖維蛋白溶酶原。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原為人天然纖維蛋白溶酶原，例如序列2所示的纖溶酶原的直向同系物，例如，來自靈長類動物或齧齒類動物的纖維蛋白溶酶原直向同系物，例如來自大猩猩，恒河猴、鼠、牛、馬，狗的纖維蛋白溶酶原直向同系物。最佳，本發明的纖維蛋白溶酶原的胺基酸序列如序列2、6、8、10或12所示。

在一個實施例中，所述纖溶酶原與適當的多肽載體或穩定劑組合施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原以每天0.0001-2000mg/kg、0.001-800mg/kg、0.01-600mg/kg、0.1-400mg/kg、1-200mg/kg、1-100mg/kg、10-100mg/kg(以每公斤體重計算)或0.0001-2000mg/cm²、 0.001-800mg/cm²、0.01-600mg/cm²、0.1-400mg/cm²、1-200mg/cm²、1-100mg/cm²、10-100mg/cm²(以每平方釐米體表面積計算)的劑量施用，較佳至少重複一次，較佳至少每天施用。在局部施用的情況下，上述劑量還可以根據情況進一步調整。

上述纖溶酶原可以單獨施用，也可以與其它藥物聯合施用，所述其它藥物包括但不限於抗糖尿病藥物，例如胰島素、阿卡波糖、二甲雙胍、瑞格列奈、羅格列酮、阿托伐他汀等。

一方面，本發明涉及用於預防、治療和/或消除受試者糖尿病腎病和/或其相關病症的、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物的製品或藥盒。在一個實施例中，所述糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化。在一個實施例中，所述糖尿病腎病相關病症包括早期腎體積增大，早期腎小球高濾過率、間歇性蛋白尿、微量白蛋白尿，大量白蛋白尿、持續性蛋白尿、腎小球濾過率降低、腎細胞受損、腎纖維化、腎功能不全、尿毒症。在一個實施例中，所述糖尿病腎病是由糖尿病引起的大血管、小血管、微血管病變導致。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，所述纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白 溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原全身或局部施用，例如，藉由靜脈內、肌內、皮下、吸入、導管施用、局部注射、或直腸施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原可與一種或多種其它藥物聯合施用。在一個實施例中，所述其它藥物包括：抗糖尿病藥物、抗血栓藥物、降血壓藥物、降血脂藥物、抗心腦血管疾病藥物、抗感染藥物。

在一個實施例中，所述受試者是哺乳動物，較佳是人。

在一個實施例中，所述受試者纖維蛋白溶酶或者纖溶酶原低下。具體地，所述低下是先天的、繼發的和/或局部的。

在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原是在序列2、6、8、10或12的基礎上，添加、刪除和/或取代1-100、1-90、1-80、1-70、1-60、1-50、1-45、1-40、1-35、1-30、1-25、1-20、1-15、1-10、1-5、1-4、1-3、1-2、1個胺基酸，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，纖溶酶原是選自如下的保守取代變體：Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或微纖維蛋白溶酶原。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原為 人天然纖維蛋白溶酶原，例如序列2所示的纖溶酶原的直向同系物，例如，來自靈長類動物或齧齒類動物的纖維蛋白溶酶原直向同系物，例如來自大猩猩，恒河猴、鼠、牛、馬，狗的纖維蛋白溶酶原直向同系物。最佳，本發明的纖維蛋白溶酶原的胺基酸序列如序列2、6、8、10或12所示。

在一個實施例中，所述纖溶酶原與適當的多肽載體或穩定劑組合施用。在一個實施例中，所述纖溶酶原以每天0.0001-2000mg/kg、0.001-800mg/kg、0.01-600mg/kg、0.1-400mg/kg、1-200mg/kg、1-100mg/kg、10-100mg/kg(以每公斤體重計算)或0.0001-2000mg/cm²、0.001-800mg/cm²、0.01-600mg/cm²、0.1-400mg/cm²、1-200mg/cm²、1-100mg/cm²、10-100mg/cm²(以每平方釐米體表面積計算)的劑量施用，較佳至少重複一次，較佳至少每天施用。在局部施用的情況下，上述劑量還可以根據情況進一步調整。。

上述纖溶酶原可以單獨施用，也可以與其它藥物聯合施用，所述其它藥物包括但不限於抗糖尿病藥物，例如胰島素、阿卡波糖、二甲雙胍、瑞格列奈、羅格列酮、阿托伐他汀等。

在一個實施例中，所述製品或藥盒包含含有有效劑量的纖溶酶原/纖溶酶的容器。較佳，該製品或藥盒還包含含有一種或多種其它藥物的容器。該藥盒還可包含使用說明書，說明所述纖溶酶原可以用於預防和/或治療所述由糖尿病引起的腎病及其相關病症，並且可以進一步說明，所述纖溶酶原可以在其它藥物或療法施用之前，同時，和/或之後施用。

一方面，本發明涉及纖溶酶原或纖溶酶在製備預防和/或治療受試者糖尿病導致的機體組織和內臟器官損傷(損害)的藥物、製品、藥盒中的用途。在一個實施例中，所述組織和內臟器官損傷(損害)包括對大腦、心臟、肝臟、肺臟、腎臟、神經、視網膜、皮膚、胃腸道的損傷(損害)。一方面，本發明涉及纖溶酶原在製備預防和/或治療受試者的糖尿病併發症的藥物、製品、藥盒中的用途。在一個實施例中，所述糖尿病併發症為糖尿病引發的糖尿病性大腦病變、糖尿病性心臟病變、糖尿病性肝臟病變、糖尿病性腎臟病變、糖尿病性肺臟病變、糖尿病性神經病變，糖尿病性視網膜病變、糖尿病性皮膚病變。

一方面，本發明涉及一種製藥方法，包括將纖溶酶原或纖溶酶與藥學可接受的載體製備成用於預防和/或治療受試者糖尿病導致的機體組織和內臟器官損傷(損害)的藥物、製品、藥盒。在一個實施例中，所述組織和內臟器官損傷(損害)包括對大腦、心臟、肝臟、肺臟、腎臟、神經、視網膜、皮膚、胃腸道的損傷(損害)。一方面，本發明涉及一種製藥方法，包括將纖溶酶原或纖溶酶與藥學可接受載體製備成預防和/或治療受試者的糖尿病併發症的藥物、製品或藥盒。在一個實施例中，所述糖尿病併發症為糖尿病引發的糖尿病性大腦病變、糖尿病性心臟病變、糖尿病性肝臟病變、糖尿病性腎臟病變、糖尿病性肺臟病變、糖尿病性神經病變、糖尿病性視網膜病變、糖尿病性皮膚病變。

一方面，本發明涉及用於預防和/或治療受試者糖尿病導 致的機體組織和內臟器官損傷(損害)的纖溶酶原或纖溶酶、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物、製品、藥盒。在一個實施例中，所述組織和內臟器官損傷(損害)包括對大腦、心臟、肝臟、腎臟、肺臟、神經、視網膜、胃腸道、皮膚的損傷(損害)。一方面，本發明涉及用於預防和/或治療受試者的糖尿病併發症的纖溶酶原、包含纖溶酶原的藥物組合物、製品或藥盒。在一個實施例中，所述糖尿病併發症為糖尿病引發的糖尿病性大腦病變、糖尿病性心臟病變、糖尿病性肝臟病變、糖尿病性肺臟病變糖尿病性腎臟病變、糖尿病性神經病變，糖尿病性視網膜病變、糖尿病性皮膚病變。

一方面，本發明涉及一種預防和/或治療受試者糖尿病導致的機體組織和內臟器官損傷(損害)的方法，包括給藥受試者纖溶酶原或纖溶酶、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物、製品、藥盒。本發明還涉及纖溶酶原或纖溶酶、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物、製品、藥盒用於預防和/或治療受試者糖尿病導致的機體組織和內臟器官損傷(損害)的用途。在一個實施例中，所述組織和內臟器官損傷(損害)包括對大腦、心臟、肝臟、肺臟、腎臟、神經、視網膜、胃腸道、皮膚的損傷(損害)。一方面，本發明涉及一種預防和/或治療受試者的糖尿病併發症的方法，包括給藥受試者纖溶酶原或纖溶酶、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物、製品或藥盒。本發明還包括纖溶酶原或纖溶酶、包含纖溶酶原或纖溶酶的藥物組合物、製品或藥盒用於預防和/或治療受試者的糖尿病併發症的用途。在一個實施例中，所述糖尿病併發症為糖尿病引發的糖尿病性大腦病變、糖尿病性 心臟病變、糖尿病性肝臟病變、糖尿病性肺臟病變、糖尿病性腎臟病變、糖尿病性神經病變、糖尿病性視網膜病變、糖尿病性皮膚病變。

在一個實施例中，所述受試者纖維蛋白溶酶或者纖溶酶原低下。具體地，所述低下是先天的、繼發的和/或局部的。

在一個實施例中，所述纖維蛋白溶酶原與序列2、6、8、10或12具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原是在序列2、6、8、10或12的基礎上，添加、刪除和/或取代1-100、1-90、1-80、1-70、1-60、1-50、1-45、1-40、1-35、1-30、1-25、1-20、1-15、1-10、1-5、1-4、1-3、1-2、1個胺基酸，並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。在一個實施例中，纖溶酶原是包含纖溶酶原活性片段、並且仍然具有纖維蛋白溶酶原活性的蛋白質。 在一個實施例中，纖溶酶原選自Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或其任意組合。在一個實施例中，纖溶酶原是選自如下的保守取代變體：Glu-纖維蛋白溶酶原、Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、δ-纖溶酶原或微纖維蛋白溶酶原。在一個實施例中，纖維蛋白溶酶原為人天然纖維蛋白溶酶原，例如序列2所示的纖溶酶原的直向同系物，例如，來自靈長類動物或齧齒類動物的纖維蛋白溶酶原直向同系物，例如來自大猩猩，恒河猴、鼠、牛、馬，狗的纖維蛋白溶酶原直向同系物。最佳，本發明的纖維蛋白溶酶原的胺基酸序列如序列2、6、8、10或12所示。

本發明明確涵蓋了屬於本發明實施例之間的技術特徵的所有組合，並且這些組合後的技術方案在本申請中已經明確公開，就像上述技術方案已經單獨且明確公開一樣。另外，本發明還明確涵蓋各個實施例及其要素的所有亞組合，並且在本文中公開，就像每一個此類亞組合單獨且明確在本文中公開一樣。

發明詳述

1.定義

「糖尿病」是由遺傳因素、免疫功能紊亂、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等等各種致病因數作用於機體導致胰島功能減退、胰島素抵抗等而引發的糖、蛋白質、脂肪、水和電解質等一系列代謝紊亂症候群，臨床上以高血糖為主要特點。

「糖尿病併發症」是由糖尿病過程中血糖控制不良導致的身體其他器官或組織的損害或功能障礙，其中的器官包括肝臟、腎臟、心臟、視網膜、神經系統的損害或功能障礙等。據世界衛生組織統計，糖尿病併發症高達100多種，是目前已知併發症最多的一種疾病。而這些糖尿病的併發症主要是由於患者各器官的大血管、小血管、微血管受損所致。

「糖尿病性微血管病變」指糖尿病患者機體各器官或組織微循環不同程度的異常導致的微血管病變。微血管病變形成的過程大致為：微循環功能性改變，內皮損傷，基膜增厚，血粘度增高，紅細胞聚集，血小板粘附和聚集，最後導致微血栓形成和/或微血管閉塞。

上述的兩種「糖尿病性血管病變」導致組織或器官局部血管損傷、血流不暢、細胞缺氧、形成血凝塊、血栓和炎症，並進一步影響周邊的組織及器官功能，進而導致「糖尿病併發症」。因此，本發明「糖尿病性血管病變」和「糖尿病併發症」術語涵蓋糖尿病引發的血栓和微血栓，以及相應引起的器官、組織病變。

糖尿病是全世界發病率和死亡率的主要原因，大約40%的糖尿病患者發展成糖尿病腎病，需要腎透析或腎移植。糖尿病是末期腎病的首要原因，因此，任何糖尿病患者都有發展成糖尿病腎病的風險。

「糖尿病腎病」或稱為「糖尿病性腎病」是糖尿病微血管併發症，主要指糖尿病性腎小球硬化症，一種以血管損害為主的腎小球病變，其特徵包括蛋白尿、高血壓、水腫、腎小球硬化症、血管結構改變和小管間質性疾病(tubulointerstitial disease)。

「纖溶酶」是存在於血液中的一種非常重要的酶，能將纖維蛋白凝塊水解為纖維蛋白降解產物和D-二聚體。

「纖溶酶原」是纖溶酶的酶原形式，根據swiss prot中的序列，按含有信號肽的天然人源纖溶酶原胺基酸序列(序列4)計算由810個胺基酸組成，分子量約為92kD，主要在肝臟中合成並能夠在血液中迴圈的糖蛋白，編碼該胺基酸序列的cDNA序列如序列3所示。全長的纖溶酶原包含七個結構域：位於C末端的絲氨酸蛋白酶結構域、N末端的Pan Apple(PAp)結構域以及5個Kringle結構域(Kringle1-5)。參照swiss prot中的序列，其信號肽包括殘基Met1-Gly19，PAp包括殘基 Glu20-Val98，Kringle1包括殘基Cys103-Cys181，Kringle2包括殘基Glu184-Cys262，Kringle3包括殘基Cys275-Cys352，Kringle4包括殘基Cys377-Cys454，Kringle5包括殘基Cys481-Cys560。根據NCBI資料，絲氨酸蛋白酶域包括殘基Val581-Arg804。

Glu-纖溶酶原是天然全長的纖溶酶原，由791個胺基酸組成(不含有19個胺基酸的信號肽)，編碼該序列的cDNA序列如序列1所示，其胺基酸序列如序列2所示。在體內，還存在一種是從Glu-纖溶酶原的第76-77位胺基酸處水解從而形成的Lys-纖溶酶原，如序列6所示，編碼該胺基酸序列的cDNA序列如序列5所示。δ-纖溶酶原(δ-plasminogen)是全長纖溶酶原缺失了Kringle2-Kringle5結構的片段，僅含有Kringle1和絲氨酸蛋白酶域^[25,26]，有文獻報導了δ-纖溶酶原的胺基酸序列(序列8)^[26]，編碼該胺基酸序列的cDNA序列如序列7。小纖溶酶原(Mini-plasminogen)由Kringle5和絲氨酸蛋白酶域組成，有文獻報導其包括殘基Val443-Asn791(以不含有信號肽的Glu-纖溶酶原序列的Glu殘基為起始胺基酸)^[27]，其胺基酸序列如序列10所示，編碼該胺基酸序列的cDNA序列如序列9所示。而微纖溶酶原(Micro-plasminogen)僅含有絲氨酸蛋白酶結構域，有文獻報導其胺基酸序列包括殘基Ala543-Asn791(以不含有信號肽的Glu-纖溶酶原序列的Glu殘基為起始胺基酸)^[28]，也有專利文獻CN102154253A報導其序列包括殘基Lys531-Asn791(以不含有信號肽的Glu-纖溶酶原序列的Glu殘基為起始胺基酸)，本專利序列參考專利文獻CN102154253A，其胺基酸序列如序列12所示，編碼該胺基酸序列的cDNA序列如序列 11所示。

本發明的「纖溶酶」與「纖維蛋白溶酶」、「纖維蛋白溶解酶」可互換使用，含義相同；「纖溶酶原」與「纖維蛋白溶酶原」、「纖維蛋白溶解酶原」可互換使用，含義相同。

本領域技術人員可以理解，本發明纖溶酶原的所有技術方案適用於纖溶酶，因此，本發明描述的技術方案涵蓋了纖溶酶原和纖溶酶。

在迴圈過程中，纖溶酶原採用封閉的非活性構象，但當結合至血栓或細胞表面時，在纖溶酶原啟動劑(plasminogen activator，PA)的介導下，其轉變為呈開放性構象的活性纖溶酶。具有活性的纖溶酶可進一步將纖維蛋白凝塊水解為纖維蛋白降解產物和D-二聚體，進而溶解血栓。其中纖溶酶原的PAp結構域包含維持纖溶酶原處於非活性封閉構象的重要決定簇，而KR結構域則能夠與存在於受體和底物上的賴氨酸殘基結合。已知多種能夠作為纖溶酶原啟動劑的酶，包括：組織纖溶酶原啟動劑(tPA)、尿激酶纖溶酶原啟動劑(uPA)、激肽釋放酶和凝血因數XII(哈格曼因數)等。

「纖溶酶原活性片段」是指在纖溶酶原蛋白中，能夠與底物中的靶序列結合並發揮蛋白水解功能的活性片段。本發明涉及纖溶酶原的技術方案涵蓋了用纖溶酶原活性片段代替纖溶酶原的技術方案。本發明所述的纖溶酶原活性片段為包含纖溶酶原的絲氨酸蛋白酶域的蛋白質，較佳，本發明所述的纖溶酶原活性片段包含序列14、與序列14具有至少80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同源性 的胺基酸序列的蛋白質。因此，本發明所述的纖溶酶原包括含有該纖溶酶原活性片段、並且仍然保持該纖溶酶原活性的蛋白。

目前，對於血液中纖維蛋白溶酶原及其活性測定方法包括：對組織纖維蛋白溶酶原啟動劑活性的檢測(t-PAA)、血漿組織纖維蛋白溶酶原啟動劑抗原的檢測(t-PAAg)、對血漿組織纖溶酶原活性的檢測(plgA)、血漿組織纖溶酶原抗原的檢測(plgAg)、血漿組織纖維蛋白溶酶原啟動劑抑制物活性的檢測、血漿組織纖維蛋白溶酶原啟動劑抑制物抗原的檢測、血漿纖維蛋白溶酶-抗纖維蛋白溶酶複合物檢測(PAP)。其中最常用的檢測方法為發色底物法：向受檢血漿中加鏈激酶(SK)和發色底物，受檢血漿中的纖溶酶原在SK的作用下，轉變成纖溶酶，後者作用於發色底物，隨後用分光光度計測定，吸光度增加與纖維蛋白溶酶原活性成正比。此外也可採用免疫化學法、凝膠電泳、免疫比濁法、放射免疫擴散法等對血液中的纖維蛋白溶酶原活性進行測定。

「直系同源物或直系同系物(ortholog)」指不同物種之間的同源物，既包括蛋白同源物也包括DNA同源物，也稱為直向同源物、垂直同源物。其具體指不同物種中由同一祖先基因進化而來的蛋白或基因。本發明的纖溶酶原包括人的天然纖溶酶原，還包括來源於不同物種的、具有纖溶酶原活性的纖溶酶原直系同源物或直系同系物。

「保守取代變體」是指其中一個給定的胺基酸殘基改變但不改變蛋白質或酶的整體構象和功能，這包括但不限於以相似特性 (如酸性，鹼性，疏水性，等)的胺基酸取代親本蛋白質中胺基酸序列中的胺基酸。具有類似性質的胺基酸是眾所周知的。例如，精氨酸、組氨酸和賴氨酸是親水性的鹼性胺基酸並可以互換。同樣，異亮氨酸是疏水胺基酸，則可被亮氨酸，蛋氨酸或纈氨酸替換。因此，相似功能的兩個蛋白或胺基酸序列的相似性可能會不同。例如，基於MEGALIGN演算法的70%至99%的相似度(同一性)。「保守取代變體」還包括藉由BLAST或FASTA演算法確定具有60%以上的胺基酸同一性的多肽或酶，若能達75%以上更好，最好能達85%以上，甚至達90%以上為最佳，並且與天然或親本蛋白質或酶相比具有相同或基本相似的性質或功能。

「分離的」纖溶酶原是指從其天然環境分離和/或回收的纖溶酶原蛋白。在一些實施例中，所述纖溶酶原會純化(1)至大於90%、大於95%、或大於98%的純度(按重量計)，如藉由Lowry法所確定的，例如超過99%(按重量計)，(2)至足以藉由使用旋轉杯序列分析儀獲得N端或內部胺基酸序列的至少15個殘基的程度，或(3)至同質性，該同質性是藉由使用考馬斯藍或銀染在還原性或非還原性條件下的十二烷基硫酸鈉-聚丙烯醯胺凝膠電泳(SDS-PAGE)確定的。分離的纖溶酶原也包括藉由生物工程技術從重組細胞製備，並藉由至少一個純化步驟分離的纖溶酶原。

術語「多肽」、「肽」和「蛋白質」在本文中可互換使用，指任何長度的胺基酸的聚合形式，其可以包括遺傳編碼的和非遺傳編碼的胺基酸，化學或生物化學修飾的或衍生化的胺基酸，和具有經修 飾的肽主鏈的多肽。該術語包括融合蛋白，包括但不限於具有異源胺基酸序列的融合蛋白，具有異源和同源前導序列(具有或沒有N端甲硫氨酸殘基)的融合物；等等。

關於參照多肽序列的「胺基酸序列同一性百分數(%)」定義為在必要時引入缺口以實現最大百分比序列同一性後，且不將任何保守替代視為序列同一性的一部分時，候選序列中與參照多肽序列中的胺基酸殘基相同的胺基酸殘基的百分率。為測定百分比胺基酸序列同一性目的的對比可以以本領域技術範圍內的多種方式實現，例如使用公眾可得到的電腦軟體，諸如BLAST、BLAST-2、ALIGN或Megalign(DNASTAR)軟體。本領域技術人員能決定用於比對序列的適宜參數，包括對所比較序列全長實現最大對比需要的任何演算法。然而，為了本發明的目的，胺基酸序列同一性百分數值是使用序列比較電腦程式ALIGN-2產生的。

在採用ALIGN-2來比較胺基酸序列的情況中，給定胺基酸序列A相對於給定胺基酸序列B的%胺基酸序列同一性(或者可表述為具有或包含相對於、與、或針對給定胺基酸序列B的某一%胺基酸序列同一性的給定胺基酸序列A)如下計算：分數X/Y乘100

其中X是由序列比對程式ALIGN-2在該程式的A和B比對中評分為相同匹配的胺基酸殘基的數目，且其中Y是B中的胺基酸殘基的總數。應當領會，在胺基酸序列A的長度與胺基酸序列B的長度不相等的情況下，A相對於B的%胺基酸序列同一性會不等於B相對於A 的%胺基酸序列同一性。除非另有明確說明，本文中使用的所有%胺基酸序列同一性值都是依照上一段所述，使用ALIGN-2電腦程式獲得的。

如本文中使用的，術語「治療」和「處理」指獲得期望的藥理和/或生理效果。所述效果可以是完全或部分預防疾病或其症狀，和/或部分或完全治癒疾病和/或其症狀，並且包括：(a)預防疾病在受試者體內發生，所述受試者可以具有疾病的素因，但是尚未診斷為具有疾病；(b)抑制疾病，即阻滯其形成；和(c)減輕疾病和/或其症狀，即引起疾病和/或其症狀消退。

術語「個體」、「受試者」和「患者」在本文中可互換使用，指哺乳動物，包括但不限於鼠(大鼠，小鼠)、非人靈長類、人、犬、貓、有蹄動物(例如馬、牛、綿羊、豬、山羊)等。

「治療有效量」或「有效量」指在對哺乳動物或其它受試者施用以治療疾病時足以實現對疾病的所述預防和/或治療的纖溶酶原的量。「治療有效量」會根據所使用的纖溶酶原、要治療的受試者的疾病和/或其症狀的嚴重程度以及年齡、體重等而變化。

2.本發明纖溶酶原的製備

纖溶酶原可以從自然界分離並純化用於進一步的治療用途，也可以藉由標準的化學肽合成技術來合成。當藉由化學合成多肽時，可以經液相或固相進行合成。固相多肽合成(SPPS)(其中將序列的C末端胺基酸附接於不溶性支援物，接著序貫添加序列中剩餘的胺基酸)是適合纖溶酶原化學合成的方法。各種形式的SPPS，諸如Fmoc 和Boc可用于合成纖溶酶原。用於固相合成的技術描述於Barany和Solid-Phase Peptide Synthesis；第3-284頁於The Peptides：Analysis,Synthesis,Biology.第2卷：Special Methods in Peptide Synthesis,Part A.,Merrifield,等J.Am.Chem.Soc.,85：2149-2156(1963)；Stewart等,Solid Phase Peptide Synthesis,2nd ed.Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.(1984)；和Ganesan A.2006 Mini Rev.Med Chem.6：3-10和Camarero JA等2005 Protein Pept Lett.12：723-8中。簡言之，用其上構建有肽鏈的功能性單元處理小的不溶性多孔珠。在偶聯/去保護的重複迴圈後，將附接的固相游離N末端胺與單個受N保護的胺基酸單元偶聯。然後，將此單元去保護，露出可以與別的胺基酸附接的新的N末端胺。肽保持固定在固相上，之後將其切掉。

可以使用標準重組方法來生產本發明的纖溶酶原。例如，將編碼纖溶酶原的核酸插入表達載體中，使其與表達載體中的調控序列可操作連接。表達調控序列包括但不限於啟動子(例如天然關聯的或異源的啟動子)、信號序列、增強子元件、和轉錄終止序列。表達調控可以是載體中的真核啟動子系統，所述載體能夠轉化或轉染真核宿主細胞(例如COS或CHO細胞)。一旦將載體摻入合適的宿主中，在適合於核苷酸序列的高水準表達及纖溶酶原的收集和純化的條件下維持宿主。

合適的表達載體通常在宿主生物體中作為附加體或作為宿主染色體DNA的整合部分複製。通常，表達載體含有選擇標誌物(例如氨苄青黴素抗性、潮黴素抗性、四環素抗性、卡那黴素抗性或新黴 素抗性)以有助於對外源用期望的DNA序列轉化的那些細胞進行檢測。

大腸桿菌(Escherichia coli)是可以用於複製標的抗體編碼多核苷酸的原核宿主細胞的例子。適合於使用的其它微生物宿主包括桿菌，諸如枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和其他腸桿菌科(Enterobacteriaceae)，諸如沙門氏菌屬(Salmonella)、沙雷氏菌屬(Serratia)、和各種假單胞菌屬(Pseudomonas)物種。在這些原核宿主中，也可以生成表達載體，其通常會含有與宿主細胞相容的表達控制序列(例如複製起點)。另外，會存在許多公知的啟動子，諸如乳糖啟動子系統，色氨酸(trp)啟動子系統，β-內醯胺酶啟動子系統，或來自噬菌體λ的啟動子系統。啟動子通常會控制表達，任選在操縱基因序列的情況中，並且具有核糖體結合位點序列等，以啟動並完成轉錄和翻譯。

其他微生物，諸如酵母也可用於表達。酵母(例如釀酒酵母(S.cerevisiae))和畢赤酵母(Pichia)是合適的酵母宿主細胞的例子，其中合適的載體根據需要具有表達控制序列(例如啟動子)、複製起點、終止序列等。典型的啟動子包含3-磷酸甘油酸激酶和其它糖分解酶。誘導型酵母啟動於特別包括來自醇脫氫酶、異細胞色素C、和負責麥芽糖和半乳糖利用的酶的啟動子。

在微生物外，哺乳動物細胞(例如在體外細胞培養物中培養的哺乳動物細胞)也可以用於表達並生成本發明的纖溶酶原(例如編碼標的抗-Tau抗體的多核苷酸)。參見Winnacker,From Genes to Clones,VCH Publishers,N.Y.,N.Y.(1987)。合適的哺乳動物宿主細胞包括CHO細胞系、各種Cos細胞系、HeLa細胞、骨髓瘤細胞系、和經轉化的B細胞或雜交瘤。用於這些細胞的表達載體可以包含表達控制序列，如複製起點，啟動子和增強子(Queen等,Immunol.Rev.89：49(1986))，以及必需的加工資訊位元點，諸如核糖體結合位點，RNA剪接位點，多聚腺苷酸化位點，和轉錄終止子序列。合適的表達控制序列的例子是白免疫球蛋白基因、SV40、腺病毒、牛乳頭瘤病毒、巨細胞病毒等衍生的啟動子。參見Co等,J.Immunol.148：1149(1992)。

一旦合成(化學或重組方式)，可以依照本領域的標準規程，包括硫酸銨沉澱、親和柱、柱層析、高效液相層析(HPLC)、凝膠電泳等來純化本發明所述的纖溶酶原。該纖溶酶原是基本上純的，例如至少約80%至85%純的，至少約85%至90%純的，至少約90%至95%純的，或98%至99%純的或更純的，例如不含污染物，所述污染物如細胞碎片，除標的抗體以外的大分子，等等。

3.藥物配製劑

可以藉由將具有所需純度的纖溶酶原與可選的藥用載體、賦形劑，或穩定劑(Remington's Pharmaceutical Sciences,16版，Osol,A.ed.(1980))混合形成凍乾製劑或水溶液製備治療配製劑。可接受的載體、賦形劑、穩定劑在所用劑量及濃度下對受者無毒性，並包括緩衝劑例如磷酸鹽、檸檬酸鹽及其它有機酸；抗氧化劑包括抗壞血酸和蛋氨酸；防腐劑(例如十八烷基二甲基苄基氯化銨；氯化己烷雙胺；氯化苄烷銨(benzalkonium chloride)，苯索氯銨；酚、丁醇或苯甲醇；烷 基對羥基苯甲酸酯如甲基或丙基對羥基苯甲酸酯；鄰苯二酚；間苯二酚；環己醇；3-戊醇；間甲酚)；低分子量多肽(少於約10個殘基)；蛋白質如血清白蛋白、明膠或免疫球蛋白；親水聚合物如聚乙烯吡咯烷酮；胺基酸如甘氨酸、穀氨醯胺、天冬醯胺、組氨酸、精氨酸或賴氨酸；單糖，二糖及其它碳水化合物包括葡萄糖、甘露糖、或糊精；螯合劑如EDTA；糖類如蔗糖、甘露醇、岩藻糖或山梨醇；成鹽反離子如鈉；金屬複合物(例如鋅-蛋白複合物)；和/或非離子表面活性劑，例如TWEENTM，PLURONICSTM或聚乙二醇(PEG)。較佳凍乾的抗-VEGF抗體配製劑在WO 97/04801中描述，其包含在本文中作為參考。

本發明的配製劑也可含有需治療的具體病症所需的一種以上的活性化合物，較佳活性互補並且相互之間沒有副作用的那些。例如，抗高血壓的藥物、抗心律失常的藥物、治療糖尿病的藥物等。

本發明的纖溶酶原可包裹在藉由諸如凝聚技術或介面聚合而製備的微膠囊中，例如，可置入在膠質藥物傳送系統(例如，脂質體，白蛋白微球，微乳劑，奈米顆粒和奈米膠囊)中或置入粗滴乳狀液中的羥甲基纖維素或凝膠-微膠囊和聚-(甲基丙烯酸甲酯)微膠囊中。這些技術公開於Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980)。

用於體內給藥的本發明的纖溶酶原必需是無菌的。這可以藉由在冷凍乾燥和重新配製之前或之後藉由除菌濾膜過濾而輕易實現。

本發明的纖溶酶原可製備緩釋製劑。緩釋製劑的適當實例 包括具有一定形狀且含有糖蛋白的固體疏水聚合物半通透基質，例如膜或微膠囊。緩釋基質實例包括聚酯、水凝膠(如聚(2-羥基乙基-異丁烯酸酯)(Langer等，J.Biomed.Mater.Res.,15：167-277(1981)；Langer,Chem.Tech.,12：98-105(1982))或聚(乙烯醇)、聚交酯(美國專利3773919,EP 58,481)，L-谷氨酸與γ乙基-L-谷氨酸的共聚物(Sidman，等，Biopolymers 22：547(1983))，不可降解的乙烯-乙烯乙酸酯(ethylene-vinyl acetate)(Langer，等，出處同上)，或可降解的乳酸-羥基乙酸共聚物如Lupron DepotTM(由乳酸-羥基乙酸共聚物和亮氨醯脯氨酸(leuprolide)乙酸酯組成的可注射的微球體)，以及聚D-(-)-3-羥丁酸。聚合物如乙烯-乙酸乙烯酯和乳酸-羥基乙酸能持續釋放分子100天以上，而一些水凝膠釋放蛋白的時間卻較短。可以根據相關機理來設計使蛋白穩定的合理策略。例如，如果發現凝聚的機理是藉由硫代二硫鍵互換而形成分子間S-S鍵，則可藉由修飾巰基殘基、從酸性溶液中凍乾、控制濕度、採用合適的添加劑、和開發特定的聚合物基質組合物來實現穩定。

4.給藥和劑量

可以藉由不同方式，例如藉由靜脈內、腹膜內、皮下、顱內、鞘內、動脈內(例如經由頸動脈)、肌內、鼻內、表面或皮內施用或脊髓或腦投遞來實現本發明藥物組合物的施用。氣溶膠製劑如鼻噴霧製劑包含活性劑的純化的水性或其它溶液及防腐劑和等滲劑。將此類製劑調節至與鼻粘膜相容的pH和等滲狀態。

在一些情況中，可以以下方式修飾或配製本發明的纖溶酶 原藥物組合物，從而提供其穿過血腦屏障的能力。可以藉由各種腸內和胃腸外施用路徑，包括口服、靜脈內等對患有血栓和/或血栓相關疾病的個體施用此類纖溶酶原的組合物。

用於胃腸外施用的製備物包括無菌水性或非水性溶液、懸浮液和乳劑。非水性溶劑的例子是丙二醇、聚乙二醇、植物油如橄欖油，和可注射有機酯，如油酸乙酯。水性載體包括水、醇性/水性溶液、乳劑或懸浮液，包括鹽水和緩衝介質。胃腸外媒介物包含氯化鈉溶液、林格氏右旋糖、右旋糖和氯化鈉、或固定油。靜脈內媒介物包含液體和營養補充物、電解質補充物，等等。也可以存在防腐劑和其他添加劑，諸如例如，抗微生物劑、抗氧化劑、螯合劑、和惰性氣體，等等。

在一些實施例中，本發明的纖溶酶原與促進穿過血腦屏障的藥劑配製在一起。在一些情況中，本發明的纖溶酶原直接或經接頭與促進穿過血腦屏障的載體分子、肽或蛋白質融合。在一些實施例中，本發明的纖溶酶原與結合內源血腦屏障(BBB)受體的多肽融合。連接纖溶酶原與結合內源BBB受體的多肽，促進穿過BBB。結合內源BBB受體的合適的多肽包括抗體，例如單株抗體，或其抗原結合片段，其特異性結合內源BBB受體。合適的內源BBB受體包括但不限於胰島素受在一些情況中，抗體是囊封於脂質體中的。參見例如美國專利公開文本No.2009/0156498。

醫務人員會基於各種臨床因素確定劑量方案。如醫學領域中公知的，任一患者的劑量取決於多種因素，包括患者的體型、體表 面積、年齡、要施用的具體化合物、性別、施用次數和路徑、總體健康、和同時施用的其它藥物。本發明包含纖溶酶原的藥物組合物的劑量範圍可以為例如每天約0.0001至2000mg/kg，或約0.001至500mg/kg(例如0.02mg/kg，0.25mg/kg，0.5mg/kg，0.75mg/kg，10mg/kg，50mg/kg等等)受試者體重。例如，劑量可以是1mg/kg體重或50mg/kg體重或在1-50mg/kg的範圍，或至少1mg/kg。高於或低於此例示性範圍的劑量也涵蓋在內，特別是考慮到上述的因素。上述範圍中的中間劑量也包含在本發明的範圍內。受試者可以每天、隔天、每週或根據藉由經驗分析確定的任何其它日程表施用此類劑量。例示性的劑量日程表包括連續幾天1-10mg/kg。在本發明的藥物施用過程中需要即時評估、定期評估血栓和血栓相關疾病的治療效果和安全性。

5.治療效力

本發明的一個實施例涉及使用纖溶酶原治療受試者後，對治療效力和治療安全性的判斷。其中臨床上對治療效力的判斷方法包括但不限於檢測如下指標，從而評估腎功能：血清肌酸酐水準、肌酸酐清除率、24-小時尿蛋白排出率(UAER)、腎小球濾過率、尿白蛋白/肌酸酐比例、白蛋白分泌率和腎臟活檢等。例如，腎小球濾過率可以說明腎小球過度濾過和過度灌注的情況，指示糖尿病腎病早期症狀緩解程度。腎小球濾過率是腎臟每分鐘產生的濾液的體積，可用各種方法確定，如測量過濾標記物如聚糖、碘酞酸鹽或碘海醇的尿清除率。更常用的方法是，可藉由確定肌酸酐(一種由肌肉產生並釋放到血液中的蛋白質)清除率來估算腎小球濾過率。肌酸酣清除率(通常表 示為毫升/分鐘)可藉由比較給定時間(例如12或24小時)內尿液中收集的肌酸酐水準和血液中的肌酸酐水準來確定。成年男性的典型肌酸酐清除率約為97-137毫升/分鐘，成年女性約為88-128毫升/分鐘。肌酸酣清除率與尿肌酸酐排泄成正比，與血清肌酸酐濃度成反比。

通常將肌酸酐清除率/腎小球濾過率或尿白蛋白排出率作為主要效力評估指標。同時可以增添其他次要指標以評估本發明藥物對相關併發症的效力，例如增加甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白等檢測來評估血脂變化，增加治療前後收縮壓、舒張壓水準檢測來評估高血壓狀況緩解程度等。

6.製品或藥盒

本發明的一個實施例涉及一種製品或藥盒，其包含可用於治療糖尿病腎病的本發明纖溶酶原。所述製品較佳包括一個容器，標籤或包裝插頁。適當的容器有瓶子、小瓶、注射器等。容器可由各種材料如玻璃或塑膠製成。所述容器含有組合物，所述組合物可有效治療本發明的疾病或病症並具有無菌入口(例如所述容器可為靜脈內溶液包或小瓶，其含有可被皮下注射針穿透的塞子的)。所述組合物中至少一種活性劑為纖溶酶原。所述容器上或所附的標籤說明所述組合物用於治療本發明所述糖尿病腎病和糖尿病腎病相關疾病。所述製品可進一步包含含有可藥用緩衝液的第二容器，諸如磷酸鹽緩衝的鹽水，林格氏溶液以及葡萄糖溶液。其可進一步包含從商業和使用者角度來看所需的其它物質，包括其它緩衝液、稀釋劑、過濾物、針和注射器。此外，所述製品包含帶有使用說明的包裝插頁，包括例如指示 所述組合物的使用者將纖溶酶原組合物以及治療伴隨的疾病的其它藥物給藥患者。

圖1顯示14-15周齡的db/db小鼠在給藥纖溶酶原後體重變化。

圖2顯示14-15周齡的db/db小鼠在連續11天給予纖溶酶原後腎臟PAS染色觀察結果。

圖3 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給予纖溶酶原後體重變化。

圖4 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後腎臟PAS染色觀察結果。

圖5 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後腎臟HE染色觀察結果。

圖6 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後腎臟纖維蛋白免疫染色觀察結果。

圖7 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後腎臟Bcl-2免疫染色觀察結果。

圖8 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後腎臟IgM免疫染色觀察結果。

圖9 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後肝臟纖維蛋白免疫染色觀察結果。

圖10 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後肝臟F4/80免疫染色觀察結果。

圖11 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續31天給藥纖溶酶原後視網膜PAS染色觀察結果。

圖12 顯示24-25周齡的db/db小鼠在連續15天給藥纖溶酶原後血清中D-二聚體的含量檢測結果。

圖13 顯示24-25周齡的db/db小鼠在給藥纖溶酶原後第0、4、7、11、16天檢測機械觸誘發痛感應能力的結果。

圖14 顯示24-25周齡的db/db小鼠在給藥纖溶酶原後第0、4、7、11、16天檢測冷刺激感應能力的結果。

圖15 顯示24-25周齡的db/db小鼠在給藥纖溶酶原31天后血清心肌肌鈣蛋白I濃度檢測結果。

圖16 顯示24-25周糖尿病後期神經損傷小鼠給予纖溶酶原15天后坐骨神經纖維蛋白免疫組化染色觀察結果。

圖17 24-25周糖尿病小鼠纖溶酶原31天后血清谷丙轉氨酶ALT檢測結果。

實施例1 纖溶酶原對糖尿病早期小鼠體重影響

14-15周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天。給纖溶酶原組小鼠按1mg/0.1mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予 相同體積的PBS。在第0、3、6、12天分別稱體重。

結果顯示給纖溶酶原組和給溶媒PBS對照組在第0、3、6、12天體重無顯著差異(圖1)，說明纖溶酶原對動物體重影響不大。

實施例2 纖溶酶原對糖尿病早期小鼠腎小球系膜基質和基底膜增生的影響

14-15周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天。給纖溶酶原組小鼠按1mg/0.1mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第12天，犧牲小鼠並取左腎在Carnoy固定液中固定24小時。固定後的腎臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後用蘇木素和Schiff氏液染色(PAS染色)，1%鹽酸酒精分化，氨水返藍，並酒精梯度脫水二甲苯透明後封片，切片在顯微鏡下400倍下觀察。

結果顯示，與給纖溶酶原組(圖2之B部分)相比，給溶媒PBS對照組(圖2之A部分)腎小球基底膜明顯增厚，系膜基質明顯增生，毛細血管腔變窄。定量分析顯示，給溶媒PBS對照組腎小球系膜基質顯著增多，且統計差異顯著(圖2之C部分)。說明注射纖溶酶原能夠使腎小球系膜基質成分的沉積顯著減少，表明纖溶酶原能顯著促進糖尿病小鼠腎臟損傷的修復。

實施例3 纖溶酶原對糖尿病晚期小鼠體重的影響

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分 組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第0、4、7、11、16、21、26、31天分別稱體重。

結果顯示，給纖溶酶原組和給溶媒PBS對照組在第0、4、7、11、16、21、26、31天體重無顯著差異(圖3)，說明纖溶酶原對動物體重影響不大。

實施例4 纖溶酶原對糖尿病晚期小鼠腎小球系膜基質和基底膜增生的影響

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取左腎在Carnoy固定液中固定24小時。固定後的腎臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後用蘇木素和Schiff氏液染色(PAS染色)，1%鹽酸酒精分化，氨水返藍，並酒精梯度脫水二甲苯透明後封片，切片在顯微鏡下400倍下觀察。

結果顯示，與給纖溶酶原組(圖4之B部分)相比，給溶媒PBS對照組(圖4之A部分)腎小球基底膜明顯增厚，系膜基質明顯增生，毛細血管腔變窄，說明注射纖溶酶原能夠使腎小球系膜基質成分的沉積顯著減少，表明纖溶酶原對糖尿病小鼠腎臟損傷有顯著的修復功能。

實施例5 纖溶酶原對糖尿病晚期小鼠腎臟的保護作用

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取腎臟在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的腎臟經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水並用蘇木素和伊紅染色(HE染色)，1%鹽酸酒精分化，氨水返藍，並酒精梯度脫水封片，切片在顯微鏡下200倍下觀察。

HE染色結果顯示，給溶媒PBS對照組(圖5之A部分)和給纖溶酶原組(圖5之B部分)均可觀察到少量腎小球萎縮、發育不良、腎小管上皮細胞空泡化的現象以及少量炎性細胞浸潤(↑)。但給溶媒PBS對照組小鼠還觀察到較大面積的腎間質充血(*)，腎小球壁層基底膜增生(▲)，並且給纖溶酶原組壁層基底膜增生要輕於給溶媒PBS對照組。此外，解剖時觀察到1隻給溶媒PBS對照組小鼠右腎水腫。這說明給纖溶酶原後腎臟損傷程度改善。

實施例6 纖溶酶原促進糖尿病晚期小鼠腎臟纖維蛋白水解

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取腎臟在10% 中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的腎臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次。以3%雙氧水培養15分鐘，水洗2次，每次5分鐘。10%的正常羊血清液(Vector laboratories,Inc.,USA)封閉1小時；時間到後，棄除羊血清液，用PAP筆圈出組織。兔抗小鼠纖維蛋白(原)抗體(Abcam)4℃培養過夜，TBS洗2次，每次5分鐘。山羊抗兔IgG(HRP)抗體(Abcam)二抗室溫培養1小時，TBS洗2次，每次5分鐘。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下200倍下觀察。

纖維蛋白原是纖維蛋白的前體，在組織存在損傷的情況下，作為機體對損傷的一種應激反應，纖維蛋白原水解成纖維蛋白沉積在損傷部位^[29-31]。因此，可將損傷局部纖維蛋白水準作為損傷程度的一個標誌。

結果顯示，給纖溶酶原組(圖6之B部分)比給溶媒PBS對照組(圖6之A部分)纖維蛋白原陽性著色淺。說明注射纖溶酶原能夠顯著降低糖尿病小鼠腎臟纖維蛋白沉積，反映出纖溶酶原對糖尿病小鼠腎臟損傷有顯著修復作用。

實施例7 纖溶酶原促進糖尿病晚期小鼠腎臟凋亡抑制蛋白Bcl-2表達

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。 給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取腎臟在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的腎臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次。以3%雙氧水培養15分鐘，水洗2次，每次5分鐘。10%的正常羊血清液(Vector laboratories,Inc.,USA)封閉1小時；時間到後，棄除羊血清液，用PAP筆圈出組織。兔抗小鼠Bcl-2抗體(Abcam)4℃培養過夜，TBS洗2次，每次5分鐘。山羊抗兔IgG(HRP)抗體(Abcam)二抗室溫培養1小時，TBS洗2次，每次5分鐘。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下200倍下觀察。

Bcl-2為細胞凋亡抑制蛋白，在凋亡刺激因數作用下會下調表達^[32,33]。Bcl-2免疫組化結果顯示，給纖溶酶原組(圖7之B部分)腎小管上皮細胞陽性表達著色要明顯深於給溶媒PBS對照組(圖7之A部分)，且前者的著色範圍更廣。定量分析結果與觀察結果一致，且具有顯著差異(如圖7之C部分)。這表明纖溶酶原能促進糖尿病小鼠腎臟細胞凋亡抑制分子Bcl-2的表達，從而抑制糖尿病小鼠腎臟組織細胞的凋亡。

實施例8 纖溶酶原降低糖尿病晚期小鼠腎臟的損傷

24-25周齡db/db雄鼠8隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各4隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給 纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天檢測生理指標結束，犧牲小鼠並取腎臟在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的腎臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次。以3%雙氧水培養15分鐘，水洗2次，每次5分鐘。山羊抗鼠IgM(HRP)抗體(Abcam)室溫培養1小時，TBS洗2次，每次5分鐘。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下400倍下觀察。

IgM抗體在清除凋亡和壞死細胞過程中發揮著重要作用，組織器官損傷局部IgM抗體的水準與損傷程度呈正相關^[34-36]。因此，檢測組織器官局部IgM抗體的水準能夠反映該組織器官的損傷情況。

結果顯示，給纖溶酶原組(圖8之B部分)小鼠腎小球IgM的陽性著色淺於給溶媒PBS對照組，並且範圍較對照組小(圖8之A部分)，定量分析結果(圖8之C部分)與觀察結果一致，且統計差異顯著，這表明注射纖溶酶原後腎小球的損傷得到了明顯的改善，反映出纖溶酶原對糖尿病小鼠腎臟損傷有顯著修復作用。

實施例9 纖溶酶原減少糖尿病晚期肝組織纖維蛋白水準

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒 PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取肝臟組織在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的肝臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次。以3%雙氧水培養15分鐘，水洗2次，每次5分鐘。10%的正常羊血清液(Vector laboratories,Inc.,USA)封閉1小時；時間到後，棄除羊血清液，用PAP筆圈出組織。兔抗小鼠纖維蛋白(原)抗體(Abcam)4℃培養過夜，TBS洗2次，每次5分鐘。山羊抗兔IgG(HRP)抗體(Abcam)二抗室溫培養1小時，TBS洗2次，每次5分鐘。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下200倍下觀察。

纖維蛋白原是纖維蛋白的前體，在組織存在損傷的情況下，作為機體對損傷的一種應激反應，纖維蛋白原水解成纖維蛋白^[29-31]。因此可將組織器官局部纖維蛋白水準作為該組織器官損傷程度的一個標誌。

研究發現，與給溶媒PBS對照組(圖9之A部分)相比，給纖溶酶原組(圖9之B部分)的小鼠其肝臟組織纖維蛋白陽性著色淺，說明注射纖溶酶原能夠顯著降低糖尿病小鼠肝臟纖維蛋白沉積，反映出纖溶酶原對糖尿病小鼠肝臟損傷有顯著修復功能。

實施例10 纖溶酶原促進糖尿病晚期小鼠肝臟組織的炎症修復

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分 組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。給纖溶酶原31天后犧牲小鼠並取肝臟組織在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的肝臟組織經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次。以3%雙氧水培養15分鐘，水洗2次，每次5分鐘。10%正常羊血清(Vector laboratories,Inc.,USA)封閉1小時，時間到後甩去血清，用PAP筆圈出組織。針對F4/80的兔多株抗體(Abcam)4℃培養過夜，TBS洗2次，每次5分鐘。山羊抗兔IgG(HRP)抗體(Abcam)二抗室溫培養1小時，TBS洗2次。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下400倍下觀察。

F4/80為巨噬細胞標誌物。巨噬細胞作為炎症階段的主要吞噬細胞，負責清除機體損傷處組織和細胞的壞死碎片以及病原體等，因此，局部巨噬細胞的量可以表示炎症反應的程度和階段。

實驗發現，給纖溶酶原組(圖10之B部分)與給溶媒PBS對照組(圖10之A部分)相比，給纖溶酶原組小鼠的F4/80陽性表達明顯降低，說明給纖溶酶原後肝臟組織炎症減弱。圖10之C部分為F4/80免疫組化陽性表達數定量分析結果，給纖溶酶原組F4/80表達量顯著減少，且具有統計學差異，說明注射纖溶酶原能夠顯著促進糖尿病小鼠肝臟炎症的修復。

實施例11 纖溶酶原改善糖尿病晚期小鼠視網膜的損傷

24-25周齡db/db雄鼠20隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各10隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第32天犧牲小鼠並取左側眼球在多聚甲醛固定液中固定24小時。固定後的眼球剝離出視網膜後，置於1mL 3%胰酶(Solarbio)的EP管中，在搖床中37℃震盪消化2-3h。待視網膜出現軟化、脫落的現象後小心的將視網膜移入裝有蒸餾水的EP管中，於搖床中37℃震盪2-3h，使視網膜上多餘的組織脫落。輕柔的吹打視網膜，使其只剩血管層後在玻片上鋪片，自然風乾。視網膜於Schiff氏液染色(PAS染色)，1%鹽酸酒精分化，氨水返藍，並酒精梯度脫水二甲苯透明後封片，在顯微鏡下400倍下觀察。

相關研究顯示，糖尿病會引起視網膜病變，導致視網膜血管內皮細胞增生，周細胞丟失以及無細胞血管的形成^[37,38]。

從實驗結果可以看出，與纖溶酶原組(圖11之B部分)相比，給溶媒PBS對照組(圖11之A部分)db/db鼠視網膜毛細血管管徑粗細不一，血管管壁增厚深染，血管內皮細胞(▲)增生，周細胞(↓)明顯減少，而給纖溶酶原組(圖11之B部分)病理改變明顯減輕；定量分析發現給纖溶酶原組與給溶媒PBS對照組相比無細胞毛細血管長度(圖11之C部分)顯著減少，並且統計學分析結果顯示顯著差異。說明纖溶酶原能夠顯著促進糖尿病後期小鼠視網膜損傷的修復。

實施例12 纖溶酶原促進糖尿病造成的微血栓的溶解

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥15天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第16天摘眼球取血，全血靜置後血清用於檢測血液中D-二聚體含量。

結果顯示，給藥15天后，給纖溶酶原組血清中D-二聚體含量顯著上升(圖12)，說明給纖溶酶原後，由於糖尿病造成的微血栓顯著溶解。

實施例13 纖溶酶原促進糖尿病後期神經損傷小鼠對機械觸誘發痛感應能力的修復

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組並開始做生理實驗，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥15天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在給纖溶酶原後第0、4、7、11、16天用Von-Frey纖維絲(Stoelting，USA)檢測動物對機械性損傷的敏感程度。以2.0g力為起始力，先檢測其左腳。若5次刺激有2次有縮爪反應即為陽性，若為陽性即用小一級的力再對其右腳進行刺激；若為陰性，則用大一級的力對其右腳進行刺激，如此左右腳交替刺激，刺激間隔為5分鐘，總共刺激6次，然後根據S.R.Chaplan et al.(1994)^[39]介紹的方法計算其50%縮爪的閾值。

研究發現，與給溶媒PBS對照組相比，給纖溶酶原組的糖 尿病小鼠機械觸誘發痛反應均一性增加，且在第16天檢測時發現與給溶媒PBS對照組相比出現了極顯著差異(圖13)，說明纖溶酶原修復了神經損傷晚期的糖尿病小鼠對機械觸誘發痛(mechanical allodynia)的感應能力。

實施例14 纖溶酶原對糖尿病後期神經損傷小鼠冷刺激感應的修復

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組並開始做生理實驗，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥15天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在給藥後第0、4、7、11、16天用去針頭注射器擠出一滴丙酮液珠並輕觸db/db鼠足底，使其覆蓋整個足底。從左腳開始，每隔3分鐘輪流刺激其左右腳，共刺激10次，並統計縮爪反應次數。反應百分比=縮爪次數/刺激次數×100%。

實驗結果顯示，在第0和第4天時，給纖溶酶原組和給溶媒PBS對照組對丙酮刺激並無顯著差異，而第7天開始觀察到顯著差異，在第16天則觀察到極顯著差異，P值<0.0001(圖14)，說明給藥15天后，糖尿病小鼠幾乎完全恢復了對冷刺激的反應，表明了纖溶酶原極顯著地修復了糖尿病後期的神經對冷刺激感應能力。

實施例15 纖溶酶原促進糖尿病晚期心肌損傷的修復

24-25周齡db/db雄鼠28隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組12隻，給纖溶酶原組16隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給 纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。第32天摘除眼球取血，以3500r/min離心15-20分鐘，並取心取上清進行心肌肌鈣蛋白I的濃度測定。

心肌肌鈣蛋白I(cardiac troponin,CTNI)是心肌損傷的重要標誌物，其血清濃度能夠反映心肌損傷的程度^[40]。結果顯示，給纖溶酶原組心肌肌鈣蛋白I的濃度明顯低於給溶媒PBS對照組，且具有極顯著的統計學差異(圖15)。說明纖溶酶原能夠極顯著促進糖尿病後期小鼠心肌損傷的修復。

實施例16 纖溶酶原減少糖尿病後期神經損傷小鼠神經組織纖維蛋白水準

24-25周齡db/db雄鼠10隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組和給纖溶酶原組，每組各5隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥15天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。在第16天犧牲小鼠並取坐骨神經在10%中性福馬林固定液中固定24小時。固定後的坐骨神經經酒精梯度脫水和二甲苯透明後進行石蠟包埋。組織切片厚度為5μm，切片脫蠟複水後水洗1次，然後用PAP筆圈出組織。以3%TBS稀釋的雙氧水培養15分鐘，水洗3次。10%正常羊血清(Vector laboratories,Inc.,USA)封閉1小時，吸走多餘血清。兔抗小鼠纖維蛋白(原)抗體(Abcam)室溫培養1小時或4℃培養過夜，TBS洗3次。山羊抗兔IgG(HRP)抗體(Abcam)二抗室溫培養1小時，TBS洗3次。按DAB試劑盒(Vector laboratories,Inc.,USA)顯色，水洗3次後蘇木素複染30秒，流水沖洗5 分鐘。梯度脫水透明並封片，切片在顯微鏡下400倍下觀察。

纖維蛋白原是纖維蛋白的前體，在組織存在損傷的情況下，作為機體對損傷的一種應激反應，纖維蛋白原水解成纖維蛋白，因此可將纖維蛋白水準作為損傷程度的一個標誌。纖維蛋白也是組織損傷後形成血栓的主要成分，因此，也可將纖維蛋白水準作為血栓的一個標誌。

研究發現，與給溶媒PBS對照組(圖16之A部分)相比，給纖溶酶原組(圖16之B部分)的小鼠其坐骨神經纖維蛋白的水準降低，說明纖溶酶原具有降解纖維蛋白水準的功能，損傷得到一定程度的修復，也說明纖溶酶原能夠促進神經組織周圍血栓的溶解。

實施例17 纖溶酶原促進糖尿病小鼠肝臟損的修復

25-28周齡db/db雄鼠9隻，隨機分為兩組，給溶媒PBS對照組3隻，給纖溶酶原組6隻。實驗開始當天記為第0天稱重分組，實驗第二天開始給纖溶酶原或PBS並記為第1天，連續給藥31天。給纖溶酶原組小鼠按2mg/0.2mL/隻/天尾靜脈注射纖溶酶原，給溶媒PBS對照組給予相同體積的PBS。給纖溶酶原31天后摘眼球采全血，待血清析出後4℃ 3500r/min離心10分鐘，取上清液進行檢測。本實驗使用谷丙轉氨酶檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所，貨號C009-2)，運用賴氏比色法(Reitman-Frankel)檢測血清中谷丙轉氨酶(ALT)的含量。

谷丙轉氨酶是肝臟健康狀態的一個重要指標^[41,42]，谷丙轉氨酶的正常參考值區間為9~50U/L。檢測結果顯示，給溶媒PBS對照組血清中ALT的含量顯著高於正常生理指標，而給纖溶酶原組已經恢 復到體內的正常水準，並且給纖溶酶原組ALT的含量顯著低於給溶媒PBS對照組，且具有統計學差異(圖17)。說明在糖尿病晚期模型小鼠中，注射纖溶酶原能有效修復肝損傷。

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<120> 一種預防和治療糖尿病腎病的方法

<130> FCW0290TW

<160> 14

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 2376

<212> DNA

<213> 不含有信號肽的天然纖溶酶原(Glu-PLG，Glu-纖維蛋白溶酶原)核酸序列

<400> 1

<210> 2

<211> 791

<212> PRT

<213> 不含有信號肽的天然纖溶酶原(Glu-PLG，Glu-纖維蛋白溶酶原)胺基酸序列

<400> 2

<210> 3

<211> 2433

<212> DNA

<213> 含有信號肽的天然纖溶酶原(來源於swiss prot)的核酸序列

<400> 3

<210> 4

<211> 810

<212> PRT

<213> 含有信號肽的天然纖溶酶原(來源於swiss prot)的胺基酸序列

<400> 4

<210> 5

<211> 2145

<212> DNA

<213> LYS77-PLG(Lys-纖溶酶原)核酸序列

<400> 5

<210> 6

<211> 714

<212> PRT

<213> LYS77-PLG(Lys-纖溶酶原)胺基酸序列

<400> 6

<210> 7

<211> 1245

<212> DNA

<213> delta-plg(delta-纖溶酶原)核酸序列

<400> 7

<210> 8

<211> 414

<212> PRT

<213> delta-plg(delta-纖溶酶原)胺基酸序列

<400> 8

<210> 9

<211> 1104

<212> DNA

<213> Mini-plg(小纖維蛋白溶酶原)核酸序列

<400> 9

<210> 10

<211> 367

<212> PRT

<213> Mini-plg(小纖維蛋白溶酶原)胺基酸序列

<400> 10

<210> 11

<211> 750

<212> DNA

<213> Micro-plg(微纖維蛋白溶酶原)核酸序列

<400> 11

<210> 12

<211> 249

<212> PRT

<213> Micro-plg(微纖維蛋白溶酶原)胺基酸序列

<400> 12

<210> 13

<211> 684

<212> DMA

<213> 絲氨酸蛋白酶(結構)域的核酸序列

<400> 13

<210> 14

<211> 228

<212> PRT

<213> 絲氨酸蛋白酶(結構)域的胺基酸序列

<400> 14

Claims (9)

1. 一種纖溶酶原在製備預防或治療糖尿病腎病之藥劑上的用途，其中該纖溶酶原係為與序列2具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性，並且仍然具有纖溶酶原活性的蛋白質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化；早期腎體積增大；早期腎小球高濾過率；間歇性蛋白尿；微量白蛋白尿；大量白蛋白尿；持續性蛋白尿；腎小球濾過率降低；腎細胞受損；腎纖維化；腎功能不全；腎衰竭；及尿毒症。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該糖尿病腎病包括腎小球系膜基質增生、腎間質充血、腎小球壁層基底膜增生、腎臟纖維蛋白過度沉積、腎臟組織細胞凋亡、及腎小球損傷。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項所述之用途，其中該纖溶酶原係為序列2所示之蛋白質。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項所述之用途，其中該纖溶酶原係為Glu-纖維蛋白溶酶原。
6. 一種纖溶酶原在製備預防或治療糖尿病腎病之藥劑上之用途，其中該纖溶酶原選自Lys-纖維蛋白溶酶原、小纖維蛋白溶酶原、微纖維蛋白溶酶原、δ(delta)-纖溶酶原或其任意組合，且仍然具有纖溶酶原活性。
7. 一種纖溶酶原在製備預防或治療糖尿病腎病之藥劑上之用途，其中該纖溶酶原係為包含序列14所示的纖溶酶原活性片段，並且仍然具有纖溶酶原活性的蛋白質。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之用途，其中該糖尿病腎病包括腎小球病變，包括腎小球硬化、腎小球系膜增生；腎小管間質病變；腎微血管病變，包括腎間質纖維化、腎小管萎縮、出球動脈透明變性、腎微血管硬化；早期腎體積增大；早期腎小球高濾過率；間歇性蛋白尿；微量白蛋白尿；大量白蛋白尿；持續性蛋白尿；腎小球濾過率降低；腎細胞受損；腎纖維化；腎功能不全；腎衰竭；及尿毒症。
9. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之用途，其中該糖尿病腎病包括腎小球系膜基質增生、腎間質充血、腎小球壁層基底膜增生、腎臟纖維蛋白過度沉積、腎臟組織細胞凋亡、及腎小球損傷。

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