[01296779]一种治疗肢端缺血性疾病的CXCR4特异性拮抗剂新药SDF-1βP2G的研发

本课题研究的一种治疗肢端缺血性疾病的CXCR4 特异性拮抗剂（SDF-1βP2G, P2G）新药主要用于肢端缺血性血管疾病的治疗,属“重大新药创制专项”重点支持的用于治疗“心脑血管疾病”创新药物研究范畴。 促进血管发生和新血管形成是挽救严重缺血组织、恢复缺血器官功能的一个关键的治疗策略。近年,干细胞移植治疗缺血性损伤表现出了良好的应用前景。但由于在干细胞培养、诱导分化、免疫排斥等方面仍未取得实质性突破,无论是自体或异体干细胞移植,都仍处于实验动物或临床探索研究阶段,很难在短期内全面推广临床应用。通过骨髓干细胞动员的方法增加自体外周血中能够募集到缺血部位促进血管形成和组织修复的干细胞/祖细胞的数量具有极大的临床应用价值。 基质细胞衍生因子（Stromal cell derived factor 1,SDF-1） 及其受体CXCR4 在干细胞的动员和迁移过程中起着关键的调节作用,全身或局部应用SDF-1 能有效动员内皮祖细胞（Endothelial Progenitor Cells, EPCs）并趋化至缺血部位促进血管再生和血流恢复。然而,SDF-1 在动员EPCs 的同时,也能动员CXCR4＋肿瘤细胞和肿瘤干细胞、促进肿瘤血管增生、诱导肿瘤转移。因此,很难在临床上直接应用SDF-1 动员EPCs促进缺血性血管再生。AMD3100 是CXCR4 特异性的拮抗剂,早期用于抗艾滋病的感染,但由于AMD3100 持续多次用药具有很强的负作用而未能获得长期的治疗效应,已于数年前终止,但是利用AMD3100 拮抗CXCR4 能有效动员造血细胞并促进急性缺血期血流恢复和血管再生,并且短期使用未发现明显的副作用。因此,开发高效、低毒的CXCR4 蛋白多肽特异性拮抗剂,动员造血干细胞/造血祖细胞（Hematopoietic stem cells/hemopoietic progenitor cells, HSCs/HPCs）、EPCs,诱导缺血性血管再生和组织修复是切实可行的。 本项目以人SDF-1β 为模板,采用基因重组和定点突变技术研制出了CXCR4 特异性肽类拮抗剂P2G。研究发现,P2G 能有效拮抗CXCR4、动员骨髓干细胞等进入外周血。通过正常小鼠、大鼠和糖尿病小鼠骨髓干细胞动员模型和后肢缺血模型充分证实P2G 能有效促进内皮祖细胞动员、缺血后肢的血流恢复、血管再生和组织修复,充分证实P2G 对正常小鼠、大鼠和糖尿病小鼠后肢缺血损伤的治疗效应。 课题组目前已初步完成了P2G 的成药特征评价：①完成P2G 主要药效学研究,完成初步制备工艺及质控方法、完成主要药代动力学和安全性评价,阐明初步的作用机理;②提交了自主专利申请5 件,核心技术已经获得中国发明专利保护;③在SCI 期刊上发表研究论文4 篇,SCI 累计影响因子不小于23;④利用本课题的实施,建立了一个以主持人为首的新药研发梯队,培养硕士6 名、博士4 名、博士后5 名。 本课题的主要完成了以下研究内容：①利用小鼠、大鼠骨髓干细胞动员和造血重建模型,证实了P2G 对骨髓干细胞等的动员效应以及动员干细胞的造血重建能力;②利用正常小鼠、大鼠和糖尿病小鼠后肢缺血模型进一步探讨P2G 对急性外周血管缺血引起的组织损伤的治疗效应和关键机制; ③建立了P2G 重组工程菌30L 发酵稳定的高效表达、包涵体复性以及蛋白纯化工艺;④初步建立了P2G 重组蛋白的质量控制标准;⑤初步完成了P2G 的药效学、一般药理学、药代动力学研究;⑥初步完成P2G 的一般毒性评价。 上述研究初步阐明P2G 的主要成药特征,为系统的临床前研究奠定了良好的基础。