Hiv抗性基因的制作方法

文档序号:3476162阅读:581来源:国知局
专利名称:Hiv抗性基因的制作方法
技术领域
本发明涉及抗性基因及其使用。尤其是,本发明涉及参与对感染免疫抗性的基因。

背景技术
有可能使用标志基因诊断某种疾病的易感性(predisposition)是本领域所熟知的。例如,癌基因或肿瘤抑制基因被广泛认为显示着某种癌症的易感性,在考虑到突变的癌基因和缺失的肿瘤抑制基因和某些癌症之间的关联时尤其如此。另外,已经鉴定的基因(例如BRCA基因)用来预示患癌症高风险(例如乳腺癌)。还已知一些个体对感染具有高易感性或抗性,尤其是病毒感染。预测疾病易感性对拥有易感基因的人有益,可以使他们避免与已知的病因试剂、化学试剂或病毒的非必需性的接触,并采用已知的和开发的预防方法。它还可以用于设计针对病毒疾病的疫苗和用于基因治疗。另外,预测疾病发展的速度可以有机会进行个体化的、更有效的治疗管理。
另外,开发针对主要的病毒疾病(例如人免疫缺陷病毒(HIV)感染)的有效的疫苗是一个紧迫的事情,会对全球社会经济发生影响。HIV是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病原体。开发这种疫苗的一个关键是理解抗HIV感染的天然抗性的机制。在这方面,一些HIV-1感染患者未出现临床恶化,一些明显抗性组人群尽管多次和重复暴露于这种病毒但是没有出现可检测的HIV-1基因组,它们是开发HIV感染的预防和治疗方法中值得注意的两个现象。一些宿主基因已经和可能的HIV感染抗性相关联,或延缓或加速HIV血清转化后发生AIDS[综述1]。这些宿主基因包括编码趋化因子受体和细胞因子、作为天然杀伤细胞受体的杀伤免疫球蛋白样受体(KIRs)、和那些在主要组织相容性复合物(MHC)内的基因[1-11]。
具有天然抗性的一些个体带有一种被称为CCR5Δ32的突变的HIV共受体基因[1-5],不过,这种突变是隐性的,并且赋予抵抗HIV进入细胞的抗性的同合子性(homozygosity)很罕见。因此,上述突变不能解释大多数的表现出对HIV感染的自发性抗性的个体。在目前的表现出对HIV感染具有天然抗性的人群中存在一个独特的人群,被称为HIV暴露血清阴性(ESN)或HIV-1暴露但是不感染个体(EUI),这些个体多次和重复暴露于HIV中但是没有产生和HIV反应的血清IgG抗体[12,13]。EUI尽管在外周血单核细胞(PBMC)中未出现可检测的血浆HIV-1RNA和HIV-1cDNA,但是表现出强HIV-1抗原特异性T淋巴细胞应答并产生HIV-1反应性粘膜IgA[14-16]。在这些ESN/EUI个体的尿道或阴道分泌物中检测出HIV抗原特异性T淋巴细胞应答和HIV反应的粘膜IgA抗体表明,他们曾经暴露于HIV中,但是这种暴露没有导致感染[12-17]。到目前为止将ESN/EUI状态和以前公布的遗传多态性进行关联的尝试还没有成功[10,14]。从EUI[17-19]中分离出的粘膜IgA表现出的HIV-1中和活性暗示,HIV-1中和抗体的快速产生和类型转换(class switch)有可能促成针对HIV感染的免疫抗性。在非人灵长类动物中进行的被动转移和疫苗诱导的活性免疫实验也揭示了针对HIV-1相关猴免疫缺陷病毒(SIV)或HIV-1和SIV致病性嵌合体的中和抗体的保护作用[20-23]。但是,还没有确定在人体中产生的各种HIV特异性免疫应答所提供的保护的程度,并且现在也不知道免疫或遗传与可能的抗HIV感染的保护作用的共联。
最近表明,APOBEC3G,属于载脂蛋白BmRNA编辑酶(mRNA-editingenzyme)催化的多肽样(APOBEC)家族胞嘧啶核苷脱氨酶的一种细胞酶,具有广谱的抗逆转录病毒活性[24-27]。因此,HIV穿透进入靶细胞并开始逆转录病毒基因组RNA进入DNA时,APOBEC3G诱导负链cDNA中的胞嘧啶转化为尿嘧啶,导致逆转录酶失败,并导致整合的前病毒基因组中大量的G到A的突变,显著降低病毒的适应性[24,25,28]。HIV Vif蛋白通过在细胞质中与APOBEC3G形成复合物,阻止它被包装到病毒颗粒中,从而抵消APOBEC3G的活性,从而在新产生的病毒颗粒进入靶细胞时防止编辑突变[29,30]。和Vif的相互作用通过泛素蛋白酶体通路刺激APOBEC3G降解[30-33],并促进病毒复制。这解释了Vif促进HIV复制并且使子代病毒颗粒的感染力增强10-100倍的生物特性。已经观察到在允许Vif删除型HIV复制的细胞系内不表达APOBEC3G,这进一步加强了Vif-APOBEC相互作用在确定HIV传染性中的重要性[29,34]。
在更近期,第二个DNA编辑酶,APOBEC3F,被发现参与人细胞对HIV感染的抵抗[35-37]。APOBEC3F也被包装进入HIV病毒中并通过特异性结合Vif蛋白来抑制病毒的感染力。APOBEC3G和APOBEC3F在非允许人类细胞系中共表达,在细胞中形成异二聚体[37]。重要的是,APOBEC3F的抗病毒活性对Vif具有部分抗性,导致更显著的5′GA-到-5′AA的偏向性,因此更强地损伤HIV复制[38]。但是,还不知道APOBEC3G和APOBEC3F对免疫细胞的直接效果,并且在上述ESN/EUI中还没有观察到这些DNA诱变剂蛋白的表达的可能的差别和暴露HIV后出现更强和/或更早免疫应答之间具有相关性。
在小鼠模型中,一些遗传因子控制着对Friend小鼠白血病病毒(FV)的抵抗力,并且动物的有效保护和生存需要复杂的免疫应答,包括B、T和NK细胞应答。见下表1。
表1在靶细胞中影响FV复制的宿主基因座位(gene loci)和对FV抗原的免疫应答 通过研究在小鼠和来自于EUI个体的DNA样品的Rfv3座位(所述研究是征得了EUI个体的同意的),发明人发现,在人第22号染色体的区域内的小随体座位(microsatellite10ci)中,EUI具有独特并罕见的等位基因,所述区域与含有逆转录病毒抗性基因Rfv3的小鼠15号染色体的区域同线。在国际专利申请WO 2004/035825中发明人描述了在欧洲人(在意大利)中的ESN/EUI与HIV感染的抗性相关的特定的基因型或多态性。
本发明人现在已经鉴定和建立了HIV感染天然获得型免疫抵抗力(被称为ESN或EUI体质)相关的基因及其调控元件。此处所述结果暗示,现在发明人确定的基因及其调控元件是允许一些人在暴露于HIV中时产生免疫应答的遗传因子。这些因子中的一些组合在一起有可能和这样一个事实发生联系,所述事实是一些个体和大多数人相反,发展为AIDS的时间要长得多。
因此,本发明人鉴定了一些和感染尤其是病毒感染并且更具体地说是HIV感染的免疫抗性有关的基因及其调控元件。
确定这些和感染免疫抗性有关的基因及其调控元件能够建立一系列新型治疗模型和疫苗策略和诊断模型。
本发明人已经确定,位于人第22号染色体的下述区域的一个或多个基因及其基因产物(这些基因编码的多肽或所述多肽的片段)可用于治疗或预防感染,所述区域同线(syntenic)于小鼠第15号染色体D15Mit68座位和D15Mit107座位之间的区域。
在这方面,已经显示出,这些基因是表2所列出的小鼠基因的同源物或正向同源物(orthologue),这些小鼠基因在不能对FV感染产生快速抗体应答的A/WySn种系小鼠和感染后14天产生FV中和抗体(B10.AxA/WySn)F1小鼠中的表达水平显著不同。本发明现在已经确定,这些人类基因是选自表2的小鼠基因的同源物或正向同源物,包括不过并非独占性地包括Q8CCA5(APOL3)、2600013G09Rik(RABL4)、Rac2、Card10、D230019K20Rik (KA93_Human)、Q9D6D6(Tob2)、2610019I03Rik(C22orf18)和Tnfrsf13c(Baffr)。
同源和正向同源基因是来自于不同物种的具有相似核苷酸序列的基因。可以使用本领域熟知的计算机程序例如WisconsinPackageTM(Accelrys Inc.,CA,USA)中的程序容易地确定序列相似性。观察到的序列相似性被假定是基因拥有共同进化起源的缘故,这些基因被称为“同源的(homologous)”,但是这个术语还经常被宽松地用于表示仅仅是基因序列非常相似。术语“正向同源基因(orthologous)”还用于描述来自于不同物种的被假定从共同祖先进化而来的基因。
相应地,在第一个方面,本发明提供了分离的核苷酸,其编码特别是选自于表2所列的小鼠基因的同源或正向同源基因,非独占性地包括Q8CCA5(APOL3)、2600013G09Rik(RABL4)、Rac2、Card10、D230019K20Rik(KA93_Human)、Q9D6D6(Tob2)、2610019I03Rik(C22orf18)如Tnfrsf13c(Baffr)。
另外,基因优选下述人类基因中的一个在ESN/EUI和HIV-1已感染个体中,在体外用HIV-1抗原刺激他们的外周血单核细胞(PBMC)后表达水平显著不同,或者在ESN和HIV-1感染个体间作为组其基因座被证明有显著的遗传差异,例如基因Rac2、PSCD4、Card10和Grap2。这些基因中最优选的是Rac2或PSCD4。
上述基因(Q8CCA5或APOL3、2600013G09Rik或RABL4、Rac2、PSCD4、Card10、D230019K20Rik或KA93_Human、Grap2、Q9D6D6或Tob2、2610019I03Rik或C22orf18和Tnfrsf13c或Baffr)都编码蛋白质或多肽。一个或多个基因以及这些基因所编码的蛋白质或多肽(以及它们的第二或第三衍生物)必定参与观察到的对感染的免疫抗性。
相应地,本发明还提供了使用这些基因中的一个或多个基因编码的蛋白质或多肽治疗或预防感染,特别是病毒感染,以及它们在已经被诊断为感染或被确定为具有感染易感性的人体中的应用,可能对治疗或预防感染有益。优选地,感染是病毒感染,最优选地是逆转录病毒感染并且尤其是HIV感染。
有利的是,根据发明的多肽混合物,即,位于人第22号染色体的下述区域的不同基因编码的多肽及其片段可以被用于治疗或预防感染,所述区域同线于小鼠第15号染色体D15Mit68座位和D15Mit107座位之间的区域。和一种多肽自己相比,这种混合物被期望具有更好的治疗或预防感染效果。
另外,糖基化、磺化、磷酸化、乙酰化或其它添加的或取代产品、同源物、剪接变体、转录变体或从基因核酸序列衍生出的产品,可以被用于这个目的并因此被认为是本发明的组成部分。
根据本发明的多肽是由与HIV感染建立的天然免疫抗性相关基因编码的。因此,在已感染人群中任何模拟或促进根据本发明的多肽的活性的分子都有可能用作药物来增强疫苗疗法或刺激抗体产生。这些分子因此是本发明的一部分。
例如,已知Rac2参与T细胞激活,因此它有可能被用来制作药物来模拟或促进该基因在T细胞中的表达产物的作用,或者它有可能靶向下游信号来激活T细胞。基因Carc10及其表达产物能够被以相同的方式使用。
此外,根据本发明的多肽和模拟或促进它们的作用的药物可以被用于诱导或促进人体中更强的免疫球蛋白(Ig)应答,并通过和疫苗疗法联合使用来诱导或促进类型转换。
本发明已经确定,位于人第22号染色体下述区域的一个或多个基因,或它们编码的多肽产物及所述多肽的片段,能被用于生产药物来治疗或预防感染,所述区域同线于小鼠第15号染色体D15Mit68座位和D15Mit107座位之间区域。
现在已经发现,选自包含但是非独占性地包含在下述组中的基因以及从所使用的所述基因衍生的它们的多肽具有令人惊讶的效果,所述基因为Q8CCA5或APOL3、2600013G09Rik或RABL4、Rac2、PSCD4、Card10、D230019K20Rik或KA93_Human、Grap2、Q9D6D6或Tob2、2610019I03Rik或C22orf18和Tnfrsf13c或Baffr。
优选地包括来自上述基因的一个或多个基因产物的药物用于治疗或预防病毒感染,例如逆转录病毒引起的感染,例如肿瘤病毒、慢病毒或泡沫病毒。HTLV和BLV(牛白血病病毒)是肿瘤病毒的例子,其引起白血病。HIV和SIV是慢病毒的例子,其引起炎症和消耗性疾病。人泡沫病毒是泡沫病毒的例子。最优选地,药物用于治疗或预防HIV感染。
因为药物用于防止或预防感染,所以药物适合用作疫苗。
在第三方面,本发明还提供了疫苗,所述疫苗非独占性地包含从下述组中特别选择的基因或一个或多个分离的核酸编码的一个或多个多肽Q8CCA5或APOL3、2600013G09Rik或RABL4、Rac2、PSCD4、Card10、D230019K20Rik或KA93_Human、Grap2、Q9D6D6或Tob2、2610019I03Rik或C22orf18和Tnfrsf13c或Baffr以及可药用载体。合适的可药用载体是本领域熟知的。
在第四个方面,本发明提供了治疗或预防感染的方法,所述方法包括给药有疗效剂量的特别非独占性地选自下述组的基因所编码的一个或多个多肽或所述多肽片段,所述组为Q8CCA5或APOL3、2600013G09Rik或RABL4、Rac2、PSCD4、Card10、D230019K20Rik或KA93_Human、Grap2、Q9D6D6或Tob2、2610019I03Rik或C22orf18和Tnfrsf13c或Baffr。
如背景介绍所述,本发明人以前已经叙述了在ESN组中表现出和HIV感染免疫抗性有相关性的小随体标志物,并且将它们定位于第22号染色体中和小鼠第15号染色体含有一个逆转录病毒抗性基因Rfv3(分子鉴定未知)的区域同线的区域。发明人现在已经确定这个相同区域中的基因,所述基因在FV感染中能够或不能产生病毒中和抗体的小鼠中差异地表达,首次显示了对造成病毒感染早期免疫抗性的分子的鉴定, 此外,本发明人现在证明,用HIV-1抗原刺激后,ESN外周血单核细胞中人第22号染色体同线区域中的一些基因的表达量高于HIV-1感染个体。此外,这些差别和它们的调控元件的核酸序列的碱基改变有关。这些发现使人能够控制免疫抗性机制来预防或治疗感染,并确定能被用于此目的产品。这可以在如上所述的基因产品水平上实现,在如下举例的调控基因表达水平上实现,或在基因本身水平上通过基因治疗来实现。
因此,在第五方面,本发明提供了一个治疗或预防感染的方法,包括增加或抑制位于人第22号染色体的与小鼠第15号染色体D15Mit68座位和D15Mit107座位之间区域同线的区域中的一个或多个基因的表达。
优选的基因选自非独占地包括在下述列表中Q8CCA5或APOL3、2600013G09Rik或RABL4、Rac2、PSCD4、Card10、D230019K20Rik或KA93_Human、Grap2、Q9D6D6或Tob2、2610019I03Rik或C22orf18和Tnfrsf13c或Baffr。
如果此处所述的基因表现出高表达,例如,在(B10.AxA/WySN)F1小鼠中相对于在A/WySn小鼠中的表达,或在人体中一个基因在ESN/EUI中相对于HIV-1感染个体表现出高表达,它可以被认为是和抗性相关的基因或“抗性基因”。相反,如果此处所述的基因在A/WySn小鼠中相对于(B10.AxA WySn)F1小鼠表现出高表达,或一个基因在HIV-1感染个体中相对于ESN/EUI高表达,它可以被认为是和易感性相关或“易感基因”。在直接基因治疗或一个基于调控基因表达来预防或治疗病毒感染的治疗中,人们希望恢复或增大抗性基因的表达但抑制或防止易感基因的表达。本发明的特征是确定了这种疗法的靶基因和能够针对这些靶点设计的基因治疗产品。
人们已经使用小鼠模型对影响病毒进入和复制和针对逆转录病毒感染的免疫应答的宿主遗传因子进行了深入的研究[38-41]。Friend小鼠白血病病毒复合物(FV)由复制补偿型Friend小鼠白血病辅助病毒(F-MuLV)和缺陷型脾脏病灶形成病毒组成。当接种到具有免疫活性的易感性种系成年小鼠中后,FV诱导感染的红系祖细胞快速增殖。FV持续感染伴随严重免疫抑制,最终因为细胞转录因子的插入激活或肿瘤抑制基因的破坏导致白血病细胞的单或寡克隆增殖的出现。已经确定了直接控制病毒在靶细胞中的进入和复制的宿主基因座位Fv1、Fv2和Fv4[42-45]。但是,即使宿主动物在上述座位具有相同的易感性基因型,其疾病发生率和恶化率仍然剧烈变化,这有赖于宿主在一些影响FV抗原免疫应答的座位的基因型[40]。两个II型主要组织相容性复合物(MHC)座位直接限制T辅助细胞识别病毒包膜抗原[46,47],而I型座位影响细胞因子从病毒抗原特异性T细胞中产生[48]。另一个位于Ib型MHC区域的座位可能影响天然杀伤细胞功能[49,50]。而另一个已经被定位于第15号染色体中和MHC无关的宿主座位剧烈影响FV感染后病毒血症的持续性[40,51-53]。在相同非MHC座位的基因型还影响细胞毒抗体的产生,调节感染细胞表面病毒抗原的表达[54]。但是,还没有直接确定病毒血症的持续性和病毒中和抗体的产生之间的可能的关系。发明人对小鼠座位进行了连锁分析,所述座位被推测和负责多个小鼠种系对FV的抗性和对FV感染发生应答产生病毒中和抗体的免疫激活有关。这个小鼠实验扩充到ESN/EUI人体线性区域后意外的发现了和HIV未感染个体中的HIV-1强免疫应答相关的人类染色体标志物,如国际专利WO 2004/035825所描述。
最初基因Rfv3被确定为单独常染色体基因,其能决定感染Friend白血病逆转录病毒的小鼠是否能在感染30到60天后从病毒血症中恢复[40,51]。这个基因已经被定位于小鼠第15号染色体[52,53],但是其分子鉴定(molecular identity)仍然未知。对Friend白血病逆转录病毒感染的免疫抗性也受小鼠主要组织相容性复合物(MHC)H2的影响,H2控制对病毒包膜和核心(gag)抗原产生T淋巴细胞应答[40,46,49和55]。当检测同基因异系种系时,在小鼠中观察到早期产生的病毒中和抗体,所述小鼠在Rfv3座位拥有抗性等位基因(Rfv3r)或在MHC处拥有应答单倍型(H2b),表明Rfv3和H2可以通过常见通路影响免疫系统。此外,和缺乏Rfv3r的H2a/b小鼠相比,拥有Rfv3r等位基因和H2b单倍型的小鼠甚至表现出更高水平的病毒中和抗体和更高频率的IgM到IgG类型转换,进一步表明Rfv3和H2有可能协同调控T辅助细胞功能。为什么明显缺乏IgG时在ESN中能检测出HIV特异性IgA产物,这具有潜在的关联性,尤其是因为ESN和HIV感染个体的HIV-1抗原特异性T辅助细胞应答和T细胞细胞因子产生模式存在差异[14,16,19]。
Rfv3座位已经被定位于小鼠第15号染色体D15Mit1座位和D15Mit118座位之间(图1)。本发明基于基因组数据库Ensembl GenomeBrowser(http://www.ensembl.org/)收集的信息总结了一个综合的位于上述区域包围的在Mb(肌红蛋白)和D15Mit107座位之间的基因和开放阅读框(ORFs)列表,连同每个基因和ORF的登记号(accessionnumbers)(表2)。使用Target Specifier软件(CombiMatrix公司,Mukilteo,华盛顿)对上述每个基因和ORF设计两个寡聚脱氧核苷酸探针并在微阵列芯片上合成。
如实施例所述,接种Friend病毒复合物后,使用微阵列芯片分析位于Rfv3s/s小鼠(感染后生存期中位值40天,Friend病毒脾病灶形成单位为15,接种后(PID)14和20天不产生F-MuLV中和抗体)和Rfv3r/s小鼠(感染后生存期中位值70天,Friend病毒脾病灶形成单位为15,PID后20天产生F-MuLV中和抗体)第15号染色体的上述区域的基因的表达水平。
表达总体水平和Rfv3s/s A/WySn和Rfv3r/S(B10.AxA/WySn)F1小鼠之间上述第15号染色体中的基因座位的差异在PID 9时最大。图2显示了结果微阵列图像例子。在这些微阵列中,从A/WySn和(B10.AxA/WySn)F1小鼠PID 9的脾制备荧光标记的cRNA样品并杂交比较。比较两个种系的每个表达的基因的荧光强度。每个基因有两个微阵列点,实验在每个种系的两个小鼠中进行。获得每个基因的两个微阵列点的平均值,如果在两个不同实验(separate occasions)中表达比率为增高或降低2.9到3倍(或更大)并且在表达水平方面至少一个实验的荧光强度至少为15000,则认为两个小鼠种系的表达有显著差异。一个基因的表达在15000水平被认为显著高,芯片上FV抗性种系Rfv3r/S(B10.AxA/WySn)F1小鼠所有基因的平均表达水平是8992和5495,FV易感性种系Rfv3s/s A/WySn小鼠为6126和3868(所有4只小鼠的平均值是6120)。两个种系在微阵列中的多数基因表现出相近的表达水平。表2总结了PID 9的每个基因的相对表达水平。但是有趣的是,PID 9的Rfv3s/s A/WySn和Rfv3r/s(B10.AxA/WySn)F1之间有少数基因的表达水平显著不同。
本实验揭示的感兴趣的基因非独占地包含在表2列举的所有基因中,这些基因符合上述标准。
表2位于小鼠第15号染色体含有Rfv3座位区域的基因和开放阅读框(ORF)






选择的尤其感兴趣的基因包括 ·Q8CCA5,人ApoI3的小鼠同系物,编码载脂蛋白L3,在血管内皮细胞中被TNF-α诱导。在体外对肿瘤坏死因子α应答的血管内皮基因在粥样硬化病变中表达,包括凋亡蛋白-1抑制剂、stannin和两个新基因[56]。
·2600013G09Rik,人RABL4基因的小鼠异物种同源基因 ·Rac2,参与造血细胞从骨髓中出来和中性粒细胞趋化性[57] ·Card10,编码参与T和B细胞NF-κB激活的半胱天冬酶募集结构域蛋白(caspase recruitment-domain protein)[58]。Card10是一种新型半胱天冬酶补充结构域/伴膜鸟嘌呤核苷酸激酶家族成员,和BCL10相互作用并激活NF-κB。
·D230019K20Rik,它的人同系物是KA93_HUMAN,位于D22S423标志物旁边,发明人已经揭示此处在ESN/EUI和HIV-1感染组个体之间存在遗传差异。
·Q9D6D6或Tob2(抗增殖性蛋白[59]Tob2),它是一种新型抗增殖性Tob/BTG1家族成员,其与一种CCR4转录调控复合物组件一起能够结合在下述蛋白激酶上所述蛋白激酶是在易感性A/WySn中高表达但是在产生抗体的(B10.AxA/WySn)F1小鼠中不高表达的周期素依赖性蛋白激酶,和 ·2610019I03Rik(人C22orf18的异物种同源基因),其位于小鼠和人中编码BAFF受体的Tnfrsf13c(Baffr)基因的旁边,并且表现出和Tnfrsn13C基因相似的表现模式[60]。Tnfrsf13c(Baffr)在带有Lvis22处插入鼠白血病病毒的肿瘤中无表达。根据以前鉴定的和反复暴露于HIV-1早期免疫抗性相关的遗传标志物,所述标志物位于在人第22号染色体中的与小鼠第15号染色体同线的区域,Rfv3基因定位于此区域(国际专利WO 2004/035825;图1),因此一个或多个上述“候选基因”的人异种同源基因有可能参与人HIV-1感染早期免疫抗性。
如所述,本发明人以前已经将一些HIV暴露但未感染体质(uninfected status)相关基因定位于人第22号染色体的一个区段(segment),其和小随体标志物D22S277、D22S272和D22S423连锁(国际专利WO 2004/035825)[61]。并且,只在HIV暴露但未感染个体中观察到但未在HIV感染或健康对照个体中观察到沿着第22号染色体D22S276座位处的座位连锁不平衡被破坏,所述座位是上述3个座位的末端着丝粒染色体,表明ESN/EUI祖先在此基因座位周围可能出现染色体重组和/或突变。上述D22S276座位处连锁不平衡被破坏这个结果表明,推测的参与已建立HIV感染免疫抗性的基因可能位于人第22号染色体D22S276座位着丝粒区域。
为了保证当前使用的产生当前数据的病人群体和使用过的群体相同[61],本发明人对D22S423座位的等位基因229处进行了基因分型并进行了相似的分析比较了图谱(profiles)。登记者中的ESN人群中D22S423座位处拥有等位基因229的人数显著多于HIV感染人群(被检测的ESN组D22S423处基因型229人数为28/68,HIV+组仅为11/70;Fisher检验中P=0.0012)。
为了进一步缩小推测的免疫抗性基因所处染色体区域,我们对从相同地区募集的74个HIV暴露但未感染的和77个HIV感染个体进行了单核苷酸多态性(SNP)座位基因分型。根据其在第22号染色体中APOL3和A4GALT座位间的位置选择SNP座位,来覆盖上述候选区域。APOL3和A4GALT间片段包含小鼠第15号染色体中包含宿主抗性基因Rfv3[58]的片段的同线区域。另外,另外2个选择SNP座位进行基因分型的标准是1/高加索人种(SNP Browser ver.3.0,AppliedBiosystems,Foster City,CA)中不同等位基因的报告频率,希望被检测个体中每个低频等位基大约为20到40%,和2/在上述染色体片段中SNP座位非偏态分布。
表3和图10显示了本发明人基因分型的SNP座位列表 表3 图3显示了这些遗传座位的位置,相关小随体标志物的物理图谱位置显示为蓝色,检测的SNP座位的物理位置显示为棕色(该图忽略了两个和Card10座位连锁的SNP座位,因为它们和另两个显示出的座位接近)。该图也包括已知的开放阅读框。合适的引物和探针的荧光标记组合购买于Applied Biosystems公司,使用Prism 7700实时PCR系统根据生产商说明书利用Taqman分析进行基因分型。
根据显性基因假说,ESN组中在Card10、CDC42EP1和GRAP2座位拥有指出的等位基因1的个体数量显著更高,ESN和HIV感染群体之间在CDC42EP1座位观察到最显著差异(P=0.0043),如下面实施例3所述。
除了对上述SNP座位进行基因分型以外,还比较了HIV暴露但未感染和HIV感染群体间所有位于上述候选区域的基因的表达水平。为了在没有HIV抗性以外宿主因素和环境因素带来的偏向性的情况下检测可能的和观察到的HIV感染免疫抗性相关的宿主基因表达变化,我们用混杂HIV-1抗原混合物刺激从每个检测个体中提取的外周血单核细胞,并在抗原刺激前和刺激后制备总RNA。随后比较每个单独个体外周血单核细胞在抗原刺激前和刺激后1小时、6小时的基因表达差异。因为细胞在刺激前和刺激后1小时被检测基因的表达未出现显著差异,所以对抗原刺激1小时和6小时应答的表达差异进行了全面的比较。在被研究基因中,ESN组两个基因RAC2和Q9H7Q0(PSCD4)在刺激6小时后表现出表达水平增加,而HIV+组没有增加。所有其它检测基因没有表现出显著增加。增加幅度大约为20%,并且稳定,如图7所示。颜色象征荧光水平深蓝<100,蓝色100-200,浅蓝200-250,浅粉250-500,粉红500-1000,红色1000-2500,深红大于2500。
如上面小鼠基因表达所述进行微阵列分析。
在抗原刺激后立即用RNAIater(Ambion,Inc.)处理外周血单核细胞。使用TRIzol试剂(Invitrogen生命技术公司,Carlsbad,加里佛尼亚)根据生产商说明书从外周血单核细胞提取总RNA。在加入RNA酶抑制剂(Promega公司,Madison,维斯康星)后使用T7-oligo(dT)24引物(5′-GCCCAGTGAATTGTAATACGACTCACTATAGGGAGGCGGTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT-3′,PROLIGO Japan,京都,日本)和SuperScript II逆转录酶(Invitrogen)根据生产商说明书从总RNA制备互补DNA(cDNA)。用PCR纯化试剂盒(QIAGEN,K.K.,东京,日本)纯化产生的cDNA。用Bio-16-UTP(Enzo生命科学公司,Farmingdale,纽约)和MEGAscript转录试剂盒(Ambion公司,Austin,德克萨斯)制备生物素化的cRNA,并用RNeasy试剂盒(QIAGEN,K.K.)纯化产生的cRNA。
相应地,在另一方面,发明提供了两个基因的鉴定,RAC2和PSCD4(也被称为Q9H7Q0-人并列于图3)。本发明人在以前的分析中观察到其它基因表达显著增加,但是只有两个基因RAC2和PSCD4,在所有实验中用GAPDH表达水平标准化后仍然维持显著性(见图5)。这两个基因RAC2和PSCD4在ESN个体中的抗原刺激外周血单核细胞中通常表达更高,而在从HIV感染个体中提取的细胞中这些基因表达未变化。研究这些基因的表达和表达产物有可能对进一步阐明HIV感染病理和更进一步的设计抗HIV疗法和疫苗有用。在这方面,本发明还提供了如上文所述的多肽,该多肽通过合成方法制备,例如采用克隆、使用体外合成方法或蛋白质合成仪。
本发明还提供编码RAC2和PSCD4的分离的核酸用于药物。这些核酸还可以用于制备疫苗用于预防感染,例如病毒感染尤其是HIV感染。
此外,本发明提供了图13中SEQ ID No1或SEQ ID No2编码的寡或多聚核苷酸、它们的片段或带有碱基替换修饰的寡或多聚核苷酸。这些序列参与了Rac2和PSCD4基因的调控,包含在ESN和HIV-1感染个体之间不同的碱基替换或多态性。列出的序列是“增强子”,调控多个基因的表达。通过使用增强子,有可能诱导内源基因的表达,不需要通过基因治疗直接运输感兴趣的基因。增强子的信息能被用于设计结合到靶序列的低分子量药物,因此修饰靶基因的表达。本发明因此还提供了这些增强子在药物中的应用。
相应地,本发明还提供了一个治疗或预防感染的方法,所述方法包括向需要这种治疗的个体给予有药学效果剂量的一个或多个化学化合物、合成寡核苷酸例如siRNA或者上面所描述的结合到核酸上的多肽或所述的基因调控元件的功能片段。
本发明还包括治疗或预防感染的方法,所述方法包括在需要这种治疗的个体中增强或抑制编码上述多肽的一个或多个基因的表达。
在另一方面,本发明还提供了在一个筛选与所述多肽功能同源的化合物的方法中使用上述多肽或由此产生的抗体。
本发明还提供了通过能够鉴定病毒感染及其抗性的机制和通路来确定疾病发展的一个方法。因此发明还提供了能用于在个体中改变疾病发展并确定一个合适疗程的一个方法和化合物。



图1是在SSLP或小随体标志物和位于小鼠第15号染色体和人第22号染色体同线区域内所述同源基因; 图2是用接种后第9天的A/WySn和(B10.AxA/WySn)F1小鼠的脾制备的荧光标记cRNA样品杂交后微阵列图像的比较; 图3是相关小随体标志物(蓝色)、检测的单核苷酸多态性(SNP)座位(棕色)和已知基因和开放阅读框(方形)的物理图谱位置的图示; 图4是一个表格,显示了人外周血单核细胞中管家基因β肌动蛋白和GAPDH的表达情况; 图5是一对图,显示了检测到的标准化之前和之后GAPDH表达水平的对比; 图6是一个表格,显示了在ESN和HIV感染个体中HIV抗原刺激1或6小时的代表性细胞因子基因的表达情况; 图7是一个表格,显示了在ESN和HIV感染个体中HIV抗原刺激1或6小时的Rac2和PSCD4基因的表达情况; 图8显示了ESN个体中连锁不平衡(linkage disequilibrium)的分布□0.01≤P<0.05;□0.001≤P<0.01;■0.0001≤P<0.001;■0.00001≤P<0.0001;■P<0.00001; 图9显示了HIV感染个体中连锁不平衡的分布□0.01≤P<0.05;□0.001≤P<0.01;■0.0001≤P0.001;■0.00001≤P<0.0001;■P<0.00001; 图10是一个基因图谱,显示了ESN和感染个体间基因型频率不同的SNP的相关性,HIV抗原刺激后ESN和HIV-1感染个体间基因表达水平不同,以及它们的调控元件中的新SNP的位置; 图11是一个打印输出,显示了Rac2-PSCD4区域人和小鼠之间的序列同源性区域; 图12显示了人和小鼠之间在PSCD4基因附近的区域2的序列同源性; 图13显示了核酸序列和用合适的引物观察到的区域1和2基因组序列的SNP,和 图14显示了RAC 2和Q9H7Q0(PSCD4)基因的探针序列列表。

具体实施例方式 现在将对具体实施方式
通过实施例的方式进行,所述的实施例仅用于举例。所附带的附图作为对下述实施例的阐述的参考。
实施例1 方法 接种后(PID)14天和20天不产生F-MuLV中和抗体的Rfv3s/sA/WySn小鼠,和在PID 14产生F-MuLV中和抗体的Rfv3r/s(B10.AxA/WySn)F1小鼠接种150脾病灶形成单位(SFFU)的Friend病毒复合物(FV),在PID 5、9和13天杀死感染小鼠。对照小鼠不接种FV。杀死小鼠后立即取走每只小鼠的脾并在两块干冰之间压住冻上。用TRIzol试剂(Invitrogen Life Technologies,Carlsbad,加利福尼亚)根据生产商的说明书提取总RNA。在加入RNA酶抑制剂(PromegaCorporation,Madison,Wisconsin)后使用T7-oligo(dT)24引物(5′-GCCCAGTGAATTGTAATACGACTCACTATAGGGAGGCGGTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT-3′,PROLIGO Japan,京都,日本)和SuperScript II逆转录酶(Invitrogen)根据生产商说明书从总RNA制备互补DNA(cDNA)。用PCR纯化试剂盒(QIAGEN,K.K.,东京,日本)纯化产生的cDNA。用Bio-16-UTP(Enzo Life Sciences,Inc.,Farmingdale,纽约)和MEGAscript转录试剂盒(Ambion,Inc.,Austin,Texas)制备生物素化的cRNA,并用RNeasy试剂盒(QIAGEN,K.K.)纯化产生的cRNA。
Rfv3座位已经被定位于小鼠第15号染色体D15Mit68座位和D15Mit107座位之间(图1)。基于基因组数据库Ensembl GenomeBrowser(http://www.ensembl.org/)收集的信息总结了一个综合的覆盖和临近上述区域的在Mb(肌红蛋白)和D15Mit107座位之间的基因和开放阅读框(ORF)列表,连同每个基因和ORF的等记号(表2)。使用Target Specifier软件(CombiMatrix公司,Mukilteo,华盛顿)对上述每个基因和ORF设计两个寡聚脱氧核苷酸探针并在微阵列芯片上合成。合成探针并去保护后,用10ng/μl poly-dA和100ng/μl鲑精DNA预杂交微阵列芯片,然后用醋酸盐缓冲液在95℃处理20分钟后在45℃下和连接生物素的cRNA样品杂交过夜。杂交后,清洗微阵列芯片,用1%牛血清白蛋白、0.1%Tween-20封闭,然后用连接Cy3的抗生物素蛋白链菌素(Amersham Biosciences Corp.,Piscataway,New Jersey)孵育。充分清洗后用GenePix扫描仪(Molecular DevicesCorporation,Union City,California)扫描每个微阵列的荧光图像,并用Microarray Imager软件(CombiMatrix Corporation)分析。每张芯片上所有的探针都重复放置遗传,用GAPDH基因的8-46(aggtctgtgtgatcatctttgaccatatagattgcctct)碱基和244-280(gaacccactaagatcaaatagggtgatgctggttctg)碱基作为对照探针,作为代表性管家基因。
结果 A/WySn和(B10.AxA/WySn)F1小鼠之间位于上述第15号染色体区域内的基因的表达总体水平和它们的差异在PID 9时最大。图2显示了一个微阵列图像的例子。在这些微阵列中,比较了从PID 9的A/WySn和(B10.AxA/WySn)F1小鼠的脾制备的荧光标记cRNA样品的杂交。比较了两个种系间每个表达的基因的荧光强度,两个种系在微阵列中的多数基因表现出相近的表达水平。表2总结了PID 9的每个基因的相对表达水平。但是有趣的是,PID 9的A/WySn和Rfv3r/s(B10.AxAWySn)F1之间有少数基因的表达水平显著不同。PID 9时每个基因的相对表达水平被总结于表2中。有趣的是,RMv3s/sA/WySn和Rfv3r/s(B10.AxA/WySn)F1小鼠在PID 9时有一些基因的表达水平显著不同。所述这些基因包括 ·Q8CCA5,人Apol3的小鼠同源基因,编码载脂蛋白L3,在血管内皮细胞中被TNF-α诱导。
·2600013G09Rik,人RABL4基因的小鼠异物种同源基因。
·Rac2,参与造血细胞从骨髓中出来和中性粒细胞趋化性[56] Card10,编码参与T和B细胞NF-κB激活的半胱天冬酶募集结构域蛋白(caspase recruitment-domain protein)。
·D230019K20Rik,它的人同系物是KA93_HUMAN,位于D22S423标志物旁边,我们已经揭示此处在HIV-1暴露但未感染和HIV-1感染组个体之间存在遗传差异。
·Q9D6D6或Tob2,一种在易感性A/WySn中高表达,但是在产生抗体的(B10.AxA/WySn)F1小鼠中不高表达的抗增殖蛋白,和 ·2610019I03Rik,人C22orf18的异物种同源基因,位于小鼠和人中编码BAFF受体的Tnfrsf13c(Baffr)基因旁边,并且表现出和Tnfrsn13C基因相似的表现模式[57]。
结论 根据以前鉴定的和反复暴露于HIV-1早期免疫抗性相关的遗传标志物,所述标志物位于在人第22号染色体中与小鼠第15号染色体区域同线的区域,Rfv3基因定位于此区域(国际专利WO 2003/035825;图1),因此一个或多个上述“候选基因”的人异种同源基因有可能参与人HIV-1感染早期免疫抗性。
实施例2 除了上述对FV-感染小鼠、抗性和易感动物基因表达分析以外,发明人还得到了人微阵列数据。
方法 比较了HIV暴露但未感染和HIV感染个体之间所有位于上述候选区域的基因的表达水平。我们以前的分析已经显示,和HIV暴露个体相比,用HIV-1 Env和Gag抗原混合物刺激HIV暴露但未感染个体的外周血单核细胞产生显著更多数量的IFN-γ[14,16,57,58,61]。个体间基因表达模式有可能因为他们的年龄、性别、一年里或甚至一天里收集样品时间点和环境因素包括传染源、变态反应原和食物而发生变化。为了检测出观察到的HIV感染免疫抗性相关的宿主基因表达可能的变化,避免上述宿主和环境因素带来的偏向性,我们如前所述用混杂的HIV-1抗原(6种来自于HIV-1 gag的合成多肽混合物,终浓度2.5μM,加上5种来自于HIV-1 gp160外膜的合成多肽混合物,终浓度2.5μM)刺激从每个检测个体中制备的外周血单核细胞[14,61],并如实施例1所述在抗原刺激前和刺激后制备总RNA。然后比较每个单独个体在抗原刺激前和刺激后外周血单核细胞基因表达的变化。如实施例1小鼠基因表达所述用CostomArray 12K(CombiMatrix公司,Mukilteo,Washington)进行微阵列分析。每个基因设计了2到10个特异性探针并列表于图3,并且每个探针被放置在每张芯片至少6个不同区域。根据两个管家基因GAPHD和β-actin的表达水平,采用Loess方程式(在Affy公司的Package of Bioconductor中有描述;http://www.bioconductor.org/)如下所述对不同个体间和抗原刺激不同时间点间获取的数据进行标准化。每张芯片也包含人IL-2,IFN-γ,TGF-β1,TNF-α,IL-4,IL-5,IL-6,IL-10,CD69,CD25(IL-2Rα),CCR7,CCR5,CCR4,CCR8,CX3CR1,CCR2,SDF1,IFN-α,IFN-β,CCL3L1,IRF-9,STAT1,STAT2,Jak1,Tyk2,IFN-αR1,IFN-αR2的探针作为阳性对照。部分细胞因子的数据显示于图6. 结果 图4显示的数据是管家基因β-actin和GAPDH表达水平的例子。4个ESN(ESN7,ESN17,M3,and EG6)和4个HIV感染个体(HIV8,HIV18,EG10,and EG11)在抗原刺激后1(1h)和6小时(6h)收集样品。使用微阵列数据扫描仪(GenePix4000B,Molecular Devices Corporation,Sunnyvale,California)检测在微阵列上不同的点荧光标记的cRNA和不同探针(actin-beta1,actin_beta8,GAPDH2002,和GAPDH2003)的结合,并用合适的软件(Microarray Imager,CombiMatrixCorporation,Mukilteo,Washington)定量。采用Loess方程式(在Affy公司的Package of Bioconductor中有描述;http://www.bioconductor.org/)对获取的数据进行标准化并显示于图5。在图5,左边(图5a)显示了用不同探针检测出的从抗原刺激后1和6小时的ESN7提取的外周血单核细胞之间的GAPDH表达水平的非线性相关,而右边(图5b)显示了标准化后的线性相关。
抗原刺激前和刺激后1小时的细胞之间检测基因的表达没有显著差异;但是观察到刺激后6小时一些基因出现了剧烈的表达变化。因此,在下述分析中比较了抗原刺激1小时和6小时的基因表达模式。重要并且正如预期的是,观察到抗原刺激后多个细胞因子基因被诱导,包括IL-6和TNF-α,甚至使用从HIV-1感染个体中提取的外周血单核细胞样品也是如此,这些变化不是ESN唯一性的,而是在ESN和HIV+个体中进行抗原刺激都会诱导出现。和ESN个体抗原刺激6小时相比,HIV感染个体中这些细胞因子的表达水平经常更高,表明观察到的基因表达水平的差异,不是简单的因为HIV诱导的T细胞缺失或T细胞亚型组成变化。见图6. 在图6和7中,探针名字表明了它们的序列例如IL_6_953_990表示探针含有人IL-6中碱基号953到990的核酸序列。
在所有检测表达的基因中,两个基因Rac2和PSCD4(也被称为Q9H7Q0_Human,列于图3)在抗原刺激ESN个体外周血单核细胞中通常表达更多,但是这些基因在HIV感染个体中的外周血单核细胞中在抗原刺激6小时后表达不发生变化或甚至表达降低。见图7a和7b。使用微阵列分析在4个单独的ESN和4个HIV感染个体中证实了图7中显示的变化。
对于1h表达水平>250的探针计算其抗原刺激1h和6h表达水平的比率。表达水平<250表明此探针反应性很差。如图7c所示,在ESN中1h/6h比率的平均数始终比HIV+个体高。
除了基因SNP分析以外,还用实时PCR分析来证实Rac2和PSCD4应答HIV特异性抗原刺激出现的表达增加。
结论 我们已经显示HIV-1抗原刺激后Rac2和CSCD4仅在ESN中而不在HIV-1感染个体中的外周血单核细胞中被诱导。Rac2是小GTP结合蛋白RAS超家族的成员,并在小鼠1型辅助T淋巴细胞(Th1)中选择性表达。Rac2通过和NF-κB协同相互作用并通过p38MAP激酶通路诱导IFN-γ启动子。因为我们已经显示和HIV感染或健康对照个体相比,用HIV-1抗原刺激后ESN个体T细胞产生更高水平的IFN-γ(上面提到过),观察到的HIV抗原刺激后Rac2表达增加有可能解释ESN个体中IFN-γ生产水平更高。PSCD4可能还直接参与ESN个体的免疫抗性,因为这个基因和PSCD1相同69%,已知PSCD1在天然杀伤和T淋巴细胞中高表达[59]。
实施例3 SNP基因分型分析还表明,位于Rac2和PSCD4附近的基因参与ESN个体的免疫抗性表型。如表4所示,根据显性基因假说ESN组中在Card10、CDC42EP1和GRAP2座位拥有所指出的等位基因1的个体数量显著较多,并且ESN和HIV感染个体之间差异最显著的是CDC42EP1座位(P=0.0043)。在表4中,用Fisher确切几率检测比较了ESN组和HIV感染组中拥有和未拥有等位基因1的个体的数量。1=等位基因1纯合子;1/2=杂合子;2=等位基因2纯合子(等位基因列于表3)。
表4 ND未测定 2001[58]表明,遍及第22号染色体APOL3和A4GALT之间区域的SNP座位的基因分型在ESN个体中高度连锁,而在HIV感染个体中则不是。见图8和9。在ESN和HIV感染个体之间的着丝粒中的一半区域内连锁不平衡模式尤其不同。应该注意,ESN组在和Tob2与MN_024821连锁的SNP座位之间,连锁不平衡存在一个明显的断裂(图8)。这和以前观察到的ESN组中D22S276座位处的小随体标志物之间的连锁不平衡存在断裂是相一致的,因为D22S276位于上述两个基因之间(见图3)。
结论 ESN和HIV感染组之间SNP座位处拥有指出的等位基因1的个体数量显著不同,所述SNP座位物理上接近Rac2和PSCD4两个基因,ESN个人在HIV抗原刺激后这两个基因的表达水平更高(见图10,其中和Card10与CDC42EP1座位连锁的SNP座位用棕色大箭头显示),并且只在ESN中在和CDC42EP1连锁的SNP座位与和MYH9、C1QTNF6(包围Rac2与Card10)连锁的着丝粒座位之间观察到强连锁不平衡,这可能是和Card10近连锁的一种遗传多态性,并且CDC42EP1基因型和观察到的Rac2和PSCD4基因表达高度相关。
实施例4 启动子和增强子序列控制着基因表达,并且和染色体无功能部分不同,在不同物种间这些调控元件的序列是相对保守的。在我们的分析中,在第22号染色体上相邻的Rac2和CSCD4翻译方向相反(如图11所示),这两个基因都被HIV抗原刺激诱导。因此,我们推测可能有一个共同的增强子序列参与这两个基因的诱导。因此,使用GenomeVista(http://genome.lbl.gov/vista/index.shtm1)比较了公共基因组数据库中列举的小鼠和人染色体上包围这两个基因的基因组序列。
如图11所示,在人和小鼠基因组之间观察到Rac2和PSCD4之间区域具有高度序列同源(>50%)[64]。在其中,接近PSCD4基因的区域(在上图中用红色箭头表示)包含Ets-1、IRF-1、NFAT和AP-1结合样基序(motif),表明这个区域有可能是增强子(图12)。
因此,使用图13显示的PCR引物确定这两个区域的基因组序列。下划线的序列是PCR引物,测序用寡核苷酸显示为红色。黄色部分显示了人和小鼠之间超过100碱基对的超过70%序列同一性。我们发现两个SNP,一个在区域1,另一个在区域2,在图13中用蓝色加亮。
比较了ESN和HIV感染组拥有每个等位基因的个体频率。在区域2,22个ESN个体中有10个拥有如上所示的从T到G的SNP,而检测的15个HIV感染个体中只有2个在相同座位拥有G等位基因(X2=4.2,P=0.04),表明这些SNP有可能和观察到的ESN个体Rac2和PSCD4高表达有关。
结论 这里显示的所有结果表明1)人第22号染色体Rac2-PSCD4-Card10-CDC42EP1区域的遗传多态性和HIV暴露但未感染体质有关,2)和HIV感染个体相比,用HIV-1抗原刺激ESN个体外周血单核细胞后和T细胞激活功能上相关的Rac2和PSCD4(并且至少前者已经和T辅助细胞IFN-γ产生相关)表达更多,和3)在Rac2和PSCD4基因之间推测的增强子区域中的一个T到G多态性在ESN个体中高度积累。
参考文献
1.O′Brien,S.J.,Nelson,G.W.,Winkler,C.A.& Smith,M.W.Polygenicand multifactorial disease gene association in manLessons fromAIDS.Annu.Rev.Genet.34,563-591(2000).
2.Dean,M.et al.Genetic restriction of HIV-1 infection and progressionto AIDS by a deletion allele of the CCR5 structural gene.Science 273,1856-1862(1996).
3.Liu,R.et al.Homozygous defect in HIV-1 coreceptor accounts forresistance of some multiply-exposed individuals to HIV-1infection.Cell 86,367-377(1996).
4.Samson,M.et al.Resistance to HIV-1 infection in Caucasianindividuals bearing mutant alleles of the CCR-5 chemokine receptorgene.Nature 382,722-725(1996).
5.Martin,M.P.et al.Genetic acceleration of AIDS progression by apromoter variant of CCR5.Science 282,1907-1911.(1998).
6.Smith,M.W.et al.Contrasting genetic influence of CCR2 and CCR5receptor gene variants on HIV-1 infection and disease progression.Science 277,959-965(1997).
7.Winkler,C.et al.Genetic restriction of AIDS pathogenesis by an SDF-1 chemokine gene variant.Science 279,389-393(1998).
8.Carrington,M.et al.HLA and HIVHeterozygote advantage and B*35-Cw*04 disadvantage.Science 283,1748-1752(1999).
9.Shin,H.D.et al.Genetic restriction of HIV-1infection and AIDSprogression by promoter alleles of interleukin 10.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.97,14467-14472(2000).
10.Beyrer,C.et al.Epidemiologic and biologic characterization of a cohortof human immunodeficiency vlrus type 1 highly exposed,persistentlyseronegative female sex workers in northern Thailand.J.Infect.Dis.79,59-68(1999).
11.Martin,M.P.et al.Epistatic interaction between KIR3DS1 and HLA-Bdelays the progression to AIDS.Nature Genet.31,429-434(2002).
12.Rowland-Jones,S.L.& McMichael,A.Immune responses in HIV-exposed seronegativesHave they repelled the virus?Curr.Opin.Immunol.7,448-455(1995).
13.Shearer,G.M.& Clerici,M.Protective immunity against HIV infectionHas nature done the experiment for us?Immunol.Today 17,21-24(1996).
14.Mazzoli,S.et al.HIV-specific mucosal and cellular immunity in HIV-seronegative partners of HIV-seropositive individuals.Nature Med.3,1250-1257,1997.
15.Kaul,R.et al.HIV-1specific mucosal IgA in a cohort of HIV-1-resistentKenyan sex workers.AIDS 13,23-29(1999).
16.Biasin,M.et al.Mucosal and systemic immune activation is present inhuman immunodeficiency virus-exposed seronegative women.J.Infect.Dis.182,1365-1374(2000).
17.Belec,L.et al.Cervicovaginal secretory antibodies to HIV type 1 thatblock viral transcytosis through epithelial barriers in highly exposedHIV-1-seronegative African women.J.Infect.Dis.184,1412-1422(2001).
18.Mazzoli,S.et al.Human Immunodeficiency virus(HIV)-speclfic IgAand HIV neutralizing activity in the serum of exposed seronegativepartners of HIV-seropositive persons.J.Infec.Dis.180,871-875(1999).
19.Locaputo,S.et al.Mucosal and systemic HIV-specific immunity inHIV-exposed but uninfected heterosexual males.AIDS 17,531-538(2002).
20.Letvin,N.et al.Potent,protective anti-HIV immune responsesgenerated by bimodal HIV envelope DNA plus protein vaccination.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94,9378-9383(1997).
21.Mascola,J.R.et al.Protection of macaques against pathogenicsimian/human immunodeficiency virus 89.6PD by passive transfer ofneutralizing antibodies.J.Virol.73,4009-4018(1998).
22.Mascola,J.R.et al.Protection of macaques against vaginaltransmission of pathogenic HIV-1/SIV chimeric virus by passiveinfusion of neutralizing antibodies.Nat.Med.6,207-210(2000).
23.Earl,P.L.et al.Immunogenicity and protective efficacy of oligomerichuman immunodeficiency virus type 1 gp140.J.Virol.75,645-653(2001).
24.Harris,R.S.,Bishop,K.N.,Sheehy,A.M.,Craig,H.M.,Peterson-Mahrt,S.K.,Watt,I.N.,Neuberger,M.S.Malim,M.H.DNA deaminationmediates innate immunity to retroviral infection.Cell 113,803-809(2003).
25.Zhang,H.,Yang,B.,Pomerantz,R.J.,Zhang,C.,Arunachalam,S.C.,Gao,L.The cytidine deaminase CEM15 induces hypermutation innewly synthesized HIV-1DNA.Nature 424,94-98(2003).
26.Harris,R.S.,Sheehy,A.M.,Craig,H.M.,Malim,M.H.,& Neuberger,M.S.DNA reaminationnot just a trigger for antibody diversificationbut also a mechanism for defense against retroviruses.Nat.Immunol.4,641-643(2003)
27.Bishop,K.N.,Holmes,R.K.,Sheehy,A.M.,Davidson,N.O.,Cho,S.J.,Malim,M.H.Cytidine deamination of retroviral DNA by diverseAPOBEC proteins.Curr.Biol.14,1392-1396(2004)
28.Mangeat,B.,Turelli,P.,Caron,G.,Friedli,M.,Perrin,L.,Trono,D.Broad antiretroviral defence by human APOBEC3G through lethalediting of nascent reverse transcripts.Nature 424,99-103(2003)
29.Sheehy,A.M.,Gaddls,N.C.,Choi,J.D.,Malim,M.H.Isolation of ahuman gene that inhibits HIV-1 infection and is suppressed by the viralVif protein.Nature 418,646-650(2002).
30.Marln,M.,Rose,K.M.,Kozak,S.L.,Kabat,D.HIV-1 Vif protein bindsthe editing enzyme APOBEC3G and induces its degradation.Nat.Med.9,1398-1403(2003)
31.Yu,X.,Yu,Y.,Liu,B.,Luo,K.,Kong,W.,Mao,P.,Yu,X.F.Induction ofAPOBEC3G ubiquitination and degradation by an HIV-1 Vif-CuI-SCFcomplex.Science 302,1056-1060(2003).
32.Conticello,S.G.,Harris,R.S.,Neuberger,M.S.The Vif protein of HIVtriggers degradation of human antiretroviral DNA deaminaseAPOBEC3G.Curr.Biol.13,1009-2013(2003).
33.Stopak.K.,de Noronha,C.,Yonemoto,W.,Greene,W.C.,HIV-1 Vifblocks the antiretroviral activity of APOBEC3G by impairing both itstranslation and intracellular stability.Mol.Cell 12,591-601(2003)
34.Gabzda,D.H.,Lawewncw,K.,Langhoff,E.,Terwillinger,E.,Dorfman,T.,Haseltine,W.A.,& Sodroski,J.Role of vif in replication of humanimmunodeficiency virus type 1 in CD4+T lymphocytes.J.Virol.66,6489-6495(1992)
35.Zheng,Y.H.,irwin,D.,Kuroosu,T.,Tokunaga,K.,Sata,T.,Peterlin,B.M.Human APOBEC3F is another host factor that blocks humanimmunodeficiency virus type 1 replication.J.Virol.78,6073-6076(2004).
36.Liddament,M.T.,Brown,W.L.,Schumacher,A.J.,Harris,R.S.APOBEC3F properties and hypermutation preferences indicate activityagainst HIV-1 in vivo.Curr Biol.14,1385-1391(2004)
37.Wiegand,H.L.,Doehle,B.P.,Bogerd,H.P.,Cullen,B.R.A secondhuman antiretroviral factor,APOBEC3F,is suppressed by the HIV-1and HIV-2 Vif proteins.EMBO 23,2451-2458(2004)
38.Teich,N.,Wyke,J.,Mak,T.,Bernstein,A.& Hardy,W.Pathogenesisof retrocirus-induced disease.RNA Tumor Viruses,2nd ed.Cold SpringHarbor Laboratory,New York(19872),pp785-998.
39.Kabat,D.Molecular biology of Friend viral erythroleukemia.Curr.Top.Microbiol.Immunol.148,1-42(1989).
40.Chesebro,B.,Miyazawa,M. & Britt,W.J.Host genetic control ofspontaneous and induced immunity to Friend murine retrovirusinfection.Annu.Rev.Immunol,8,477-499(1990).
41.Hoatlin,M.E.& Kabat,D.Host-range control of a retroviral diseaseFriend erythroleukemia,Trends Microbiol.3,51-57(1995).
42.Best,S.,Le Tissier,P.Towers,G.& Stoye,J.P.Positional cloning ofthe mouse retrovirus restriction gene Fv1.Nature 382,826-829(1996).
43.Persons,D.A.et al.Fv2 encodes a truncated form of the Stk receptortyrosine kinase.Nat.Genet.23,159-165(1999).
44.Ikeda,H.,Laigret,F.,Martin,M.A.& Repaske,R.Characterization of amolecularly cloned retroviral sequence associated with Fv-4 resistance,J.Virol.55,768-777(1985).
45.Ikeda,H.& Sugimura,H.Fv-4 resistance genea truncatedendogenous murine leukaemia virus with ecotropic interferenceproperties.J.Virol.63,5405-5412(1989).
46.Miyazawa,M.,Nishio,J.& Chesebro,B.Genetic control of T cellresponsiveness to the Friend murine leukaemia virus envelope antigen.Identification of the class II loci of H-2 as immune response genes.J.Exp.Med.168,1587-1605(1988).
47.Iwashiro,M.et al.Multiplicity of virus-encoded helper T-cell epitopesexpressed on FBL-3 tumor cells.J.Virol.67,4533-4542(1993).
48.Peterson,K.E.,Iwashiro,M.,Hasenkrug,K.J.& Chesebro,B.Majorhistocompatibility complex class I gene controls the generation ofgamma interferon-producing CD4+ and CD8+ T cells important forrecovery from Friend retrovirus-induced leukaemia.J.Virol.74,5363-5367(2000).
49.Miyazawa,M.,Nishio,J.,Wehrly,K.,David,C.S.& Chesebro,B.Spontaneous recovery from Friend retrovirus-induced leukaemia.Mapping of the Rfv-2gene in the O/TL region of mouse MHC.J.Immuno.148,1964-1976(1992).
50.Iwanamil,N.,Niwa,A.,Yasutomi,Y.,Tabata,N.& Miyazawa,M.Roleof natual killer cells in resistance against Friend retrovirus-inducedleukaemia.J.Virol.75,3152-3163(2001).
51.Chesebro,B.& Wehrly,K.Studies on the role of the host immuneresponse in recovery from Friend virus leukaemia.I.Antiviral andantileukemia cell antibodies.J.Exp.Med.143,73-84(1976).
52.Hasenkrug,K.J.et al.Chromosome mapping of Rfv3,a hostresistance gene to Friend murine retrovirus.J.Virol.69,2617-2620(1995).
53.Super,H.J.et al.Fine mapping of the Friend retrovirus resistancegene,Rfv3,on mouse chromosome 15.J.Virol.73,7848-7852(1999).
54.Doig,D.& Chesebro,B.Anti-Friend virus antibody is associated withrecovery from viremia and loss of viral leukaemia cell-surface antigensin leukemic mice.Identification of Rfv-3 as a gene locus influencingantibody production.J.Exp.Med.150,10-19(1979).
55.Miyazawa,M.,Nishio,J.,Wehrly,K.& Chesebro,B.Influence of MHCgenes on spontaneous recovery from Friend retrovirus-inducedleukaemia.J.Immunol.148,644-646(1992).
56.(Horrevoets,A.J.,et al.Vascular endothelial genes that areresponsive to tumor necrosis factor-alpha in vitro are expressed inatherosclerotic lesions,including inhibitor of apoptosis protein-1,stannin,and two novel genes.Blood 1999,933418-31.)
57.(Gu.Y.,et al.Hematopoietic cell regulation by Rac1 and Rac2guanosine triphosphatases.Science 2003 302445-9.),
58.(Wang,L.,et al.Card10 is a novel caspase recruitmentdomain/membrane-associated guanylate kinase family member thatinteracts with BCL10 and activates NF-kappa B.J.Biol.Chem.2001,27621405-9.)
59.(Ikematsu,N.,et al.Tob2,a novel anti-proliferative Tob/BTG1 familymember,associates with a component of the CCR4 transcriptionalregulatory complex capable of binding cyclin-dependent kinases.Oncogene 1999,187432-41)
60.(Hentges,K.E,et al.Tnfrsf13c (Baffr)is mis-expressed in tumors withmurine leukemia virus insertions at Lvis22.Genomics 2002,80204-212.).
61.YasuyoshiKanari,MarioClerici,HiroyukiAbe,HiroyukiKawabata,DariaTrabattoni,SergioLoCaputo,FrancescoMazzotta,HironoriFujisawa,AtsukoNiwa,Chiakilshihara,YumikoA.Takeiand Masaaki Miyazawa Genotypes atchromosome22q12-13 areassociatedwithHIV-1exposed but uninfectedstatus in ltalians AIDS 2005,191015-1024
62.(Li,B.,Yu,H.,Zheng,W.,Voll,R.,Na,S.,Roberts,A.W.,Williams,D.A.,Davis,R.J.,Ghosh,S.,and Flavell,R.A.Role of the guanosinetriphosphatase Rac2 in T helper 1 cell differentiation.Science 2882219-2222,2000).
63.(Dixon,B.,Mansour,M.,Pohajdak,B.Assignment of human B2-1gene(D17S811E)to chromosome 17qter by PCR analysis of somaticcell hybrids and fluorescence in situ hybridization.Cytogenet.CellGenet,6342-44,1993).
64.(Hardison,Trends Genet.16369,2000),65(Loots et al.,Science288136,2000)].
65.(Gu,Y.,et al.Hematopoietic cell regulation by Rac1 and Rac2guanosine triphosphatases.Science 2003 302445-9.),
66.-(Hentges,K.E,et al.Tnfrsf13c(Baffr)is mis-expressed in tumors withmurine leukemia virus insertions at Lvis22.Genomics 2002,80204-212.).
67.YasuyoshiKanari,MarioClerici,HiroyukiAbe,HiroyukiKawabata,DariaTrabattoni,SergioLoCaputo,FrancescoMazzotta,HironoriFujisawa,AtsukoNiwa,Chiakilshihara,YumikoA.Takeiand Masaaki Miyazawa Genotypes atcharomosome22q12-13areassociatedwithHIV-1exposed but uninfectedstatus in ltalians AIDS 2005,191015-1024
68.(Dixon,B.,Mansour,M.,Pohajdak,B.Assignment of human B2-1gene(D17S811E)to chromosome 17qter by PCR analysis of somaticcell hybrids and fluorescence in situ hybridization.Cytogenet.CellGenet.634244,1993).
69.(Hardison,Trends Genet.16369,2000),65(Loots et al.,Science288136,2000)]. 表5人微阵列数据


权利要求
1.分离的核酸序列,其编码位于人22号染色体D22S277座位和D22S423座位之间的区域的基因,或者其功能性片段。
2.分离的核酸序列,其编码位于人22号染色体的区域上的基因或者其功能性片段,所述区域同线于小鼠15号染色体的D15Mit68座位和D15Mit107座位之间的区域。
3.分离的核酸,其编码的基因是选自下述列表的小鼠基因的同源物或直向同源物Q8CCA5 (APOL3)、2600013G09Rik(RABL4)、Rac2、Card10、D230019K20Rik(KA93_Human)、PSCD4、CDC42EP1、Q9D6D6(Tob2)、2610019I03Rik(C22orf18)如Tnfrsf13c(Baffr)。
4.分离的核酸序列,其编码选自下述列表的基因或该基因的功能性片段,所述基因为ApoI3、MYH9、IL2RB、C1QTNF6、RAC2、CDC42EP1、LGALS2、POLR2F、MAFF、GTPBP1、RPL3、GRAP2、Q9UP9Q、RABL4、KA93_HUMAN C22orf18 human Baffr、BAFF-R、C22orf18、CSNK1E、CDC42EP1、APOBEC3G、TNFRSF13C、EA57_HUMAN、CARD10、PSCD4、NM_152669、NM_024821(FLJ22349)、NM-170698(Dj222e13.2)、Novel 9、NOVEL 10(LOC63929)、TOB2、TCF20、A4GALT和RBX1。
5.分离的核酸序列,其编码选自Rac2-PSCD4-Card10-CDC42EP1区域的基因或者其功能性片段。
6.分离的核酸序列,其编码基因Rac2和PSCD4之一,或者其功能性片段。
7.SEQ ID No1的核酸序列,或者其功能性片段。
8.SEQ ID No2的核酸序列,或者其功能性片段。
9.药物制剂,含有根据权利要求1-8中任一项的核酸和药学上可以接受的载体或媒介物。
10.权利要求1-8中任一项的核酸在药物中的应用。
11.权利要求1-8中任一项的核酸在疫苗中的应用。
12.权利要求1-8中任一项的核酸在制备用于治疗或者预防感染的药物中的应用。
13.权利要求1-8中任一项的核酸在制备用于治疗或者预防病毒感染的药物中的应用。
14.权利要求11中的应用,其中的病毒是逆转录病毒。
15.权利要求12或者13的使用,其中的病毒是HIV。
16.治疗或者预防感染的方法,该方法包括增加或抑制一种或者多种权利要求1-8中任一项的核酸所编码的基因的表达。
17.权利要求1-8中任一项的核酸在基因治疗中的应用。
18.权利要求1-8中任一项的核酸在制备用于基因治疗的药物中的应用。
19.权利要求1-8中任一项的核酸在确定易感性或者耐受感染的方法中的应用。
20.权利要求1-8中任一项的核酸在筛选用于影响所述核酸的表达的化合物的体外方法中的应用。
21.权利要求1-8中任一项的核酸所编码的多肽或者其功能性片段、同源物或者其第三产物。
22.SEQ ID No1或者SEQ ID No2所编码的多肽。
23.权利要求21或者22的多肽,其中的多肽是合成产生的。
24.一种或者多种权利要求21-22中任一项的多肽在药物中的应用。
25.一种或者多种权利要求21-22中任一项的多肽在制备用于治疗或者预防感染的药物中的应用。
26.权利要求21和22的使用,其中的感染是病毒感染。
27.权利要求24和25的使用,其中的病毒是逆转录病毒。
28.权利要求24、25和26的使用,其中的病毒是HIV。
29.药物组合物,其含有一种或者多种权利要求21-23中任一项的多肽和药学上可接受的载体或媒介物。
30.权利要求29的药物组合物,所述组合物是疫苗。
31.治疗或者预防感染的方法,该方法包括向有此治疗需要的个体施用药学有效量的一种或者多种权利要求21-22中任一项的多肽。
32.治疗或者预防感染的方法,该方法包括在有此需要的个体中增加或者抑制一种或者多种编码权利要求21-22中任一项的多肽的基因的表达。
33.权利要求21-22中任一项的多肽在筛选作为所述多肽的功能性同源物的化合物的方法中的应用。
34.权利要求21-22中任一项的多肽在检验对感染的易感性的方法中的应用。
35.权利要求21-23中任一项的多肽的抗体。
36.权利要求35中的抗体在筛选作为所述多肽的功能性同源物的化合物的方法中的应用。
37.图14所示的分离的核酸探针。
38.权利要求34的任一种探针在用于确定对感染抗性的分析中的应用。
39.权利要求34的任一种探针在确定用于调节权利要求1-8中任一项的基因的表达的化合物中的应用。
40.权利要求37的任一种探针在确定用于调节根据权利要求21-22中任一项的多肽的表达的化合物中的用途。
41.权利要求37的任一种探针在治疗或预防感染的方法中的应用。
42.权利要求37的任一种探针在制备用于治疗和预防病毒感染的药物中的应用。
43.权利要求42的使用,其中的病毒感染是HIV感染。
44.权利要求42的任何一个探针在治疗或者预防AIDS中的应用。
45.增加一种或者多种编码细胞因子的基因的表达以用于治疗或者预防感染。
46.权利要求45的方法,其中的感染是HIV感染。
47.权利要求1-8中任一项的分离的核酸序列在确定已感染患者的疾病进展的方法中的应用。
48.权利要求1-8中任一项的分离的核酸序列在已感染患者中调节或者抑制病毒感染中的应用。
49.权利要求21-22中任一项的多肽或者其片段在已感染患者中调节或者抑制病毒感染以及临床疾病中的应用。
全文摘要
本发明涉及参与对感染免疫抗性的基因及其应用。尤其是涉及参与对HIV感染的抗性并且在感染个体中延缓疾病发展的基因。
文档编号C07K14/47GK101155827SQ200580047569
公开日2008年4月2日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月24日
发明者宫泽正顯, 入江新司, M·克莱里奇 申请人:免疫诊疗有限公司, 财团法人大阪产业振兴机构, 凸版印刷株式会社
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