通过抗菌肽抑制剂治疗疾病的方法

文档序号:151974阅读:2629来源:国知局
专利名称:通过抗菌肽抑制剂治疗疾病的方法
技术领域
本发明涉及一种用抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子(AML)抑制剂治病的疗法。
背景技术
本发明涉及一种用抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子(AML)抑制剂治病的疗法;用抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子(AML)治病的疗法;识别能降低AMP/AML活性/水平的物质的方法。本发明尤其涉及利用能抑制组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)/beta-防御素(beta-defensin)的复合物来治疗自体免疫疾病如牛皮癣和恶性肿瘤,这两种疾病都和发炎,失控的细胞分裂/分化,血管生长和/或肿瘤转移有关;同时,本发明利用防御素(defensin)来治疗上皮损伤,因为该防御素有促进上皮增生的药效;另外,本发明可以识别能降低AMP/AML活性/水平的复合物从而达到治疗自体免疫疾病如牛皮癣和恶性疾病如癌症的目的,这两种疾病都和发炎,失控的细胞分裂/分化,血管生长和/或肿瘤转移有关。
象自体免疫性的,过敏性的,以及损伤性类的疾病都和以下生物活动有关发炎,失控的细胞分裂/分化,失衡的细胞分裂/分化,血管生长和/或肿瘤转移;从病理上讲该类疾病非常严重甚至可以致死,而且目前尚无满意疗法,故而经济影响巨大。
举例来说,自体免疫疾病就代表了若干有重要临床及经济意义的疾病。它们包括牛皮癣,风湿性关节炎,1类糖尿病,发炎性肠道疾病,以及多发性硬化症,对它们也无令人满意的疗法。类似地,恶性肿瘤如皮肤癌,乳腺癌,直肠癌,头颈癌,肝癌,肺癌,肾细胞癌,尿道膀胱癌及类似重症都可致死,但都无令人满意的疗法。和上皮损伤有关的重要疾病,如消化性溃疡,溃疡性结肠炎,损伤缺陷型疾病如和糖尿病有关的皮肤溃疡,都有重要的临床及经济意义而且都无令人满意的疗法。过敏性的疾病,如季节性花粉过敏,豚草过敏,尘螨过敏,宠物皮毛过敏,化妆品过敏,以及各类食物过敏都影响大量群体,重者可以致命,所以过敏药物市场巨大,经济意义显著。因此,寻找和发炎,失控的细胞分裂/分化,失衡的细胞分裂/分化,血管生长,肿瘤转移和/或上皮损伤有关的最佳疗法一直是紧迫和长期的需求。
皮肤的上皮衬层,胃肠道和支气管树可以产生若干有抗菌效果的被命名为抗菌肽(AMP)的多肽分子,该类分子在宿主的自身防御系统和后天的适应性免疫反应中起作用。AMP的类分子是阳离子多肽,在普通来源的组织及正常的生理浓度下有抗菌作用。AMP的产生和释放受细菌信号,分化,发育信号及趋化因子的调节,在个别情况下,也受组织特异性的神经内分泌特异蛋白信号调节。虽然AMP的作用原理仍属未知,但主导理论认为,穿透目标细胞膜是AMP的抗菌作用及其细胞毒害的重要步骤。防御素分为两大类组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)和防御素。所有的AMP分子的共性是它们能通过非配体受体的途径来影响细胞。因为它们非常小,高亲水性,疏水性或双性,所以它们可以和哺乳动物的细胞膜结合。它们有能力穿透细胞膜进入细胞质。比如说,GRANULYSIN靠其负电性穿透并损害细胞膜(J IMMUNOL。,2001,167350-356)。
组织蛋白酶抑制素(Cathelicidin)类分子有一个保守的“cathelin”前体功能区。它们的分子包括一个由非常保守的前序列组成的N-端信号肽,和一个多变区的C-端阳离子多肽。前序列很象cathelin,最早从猪中性粒细胞中提出的作为组织蛋白酶L(cathepsin L)抑制剂的蛋白质。人类组织蛋白酶抑制素是一个37个氨基酸的多肽,LL-37/hCAP18是一个由37个氨基酸组成的人类组织蛋白酶抑制素,它有一个疏水的螺旋结构的N-端活性区,在负电性的酯类分子存在时,螺旋结构变得尤为显著。LL-37活化的重要的一步是其被如中性粒细胞的弹性酶和蛋白酶3之类的酶从hCAP18的C-端前体被酶切下释放出来。LL-37和群体AMP分子起功能上的协同作用来活化宿主细胞。LL-37之类的组织蛋白酶抑制素所拥有的杀菌能力和调控免疫反应的能力,也是很多AMP分子的特性。这些多肽通过各种细胞内的反应来影响宿主的免疫反应,例如,有人建议可以以化学亲和剂的形式来和似甲酰多肽受体1(FPRL-1)结合来影响宿主的免疫反应。LL-37可以招募肥大细胞,肥大细胞进一步又制造更多LL-37来杀菌。
防御素代表一大族的AMP,它们作用体现在粒细胞的抗菌功能上,小肠,皮肤和其他地方的上皮细胞的宿主防御能力上(Ganz T.2003 Nat RevImmunol.3710-20)。防御素对宿主防御能力的贡献是由其破坏微生物的细胞膜来实现的。防御素是由胃肠的,生殖道的,泌尿道的,和支气管的上皮细胞,以及角质细胞,巨噬细胞和淋巴细胞制造的。有些防御素不断被制造,而另外一些防御素则在发现有微生物产物和促炎细胞因子时才被制造。在先天宿主免疫系统中产生的防御素,起信号的作用,它调动而且增强适应性的宿主免疫系统。这些多肽是阳离子性而且有由6-8个半胱氨酸形成的二硫键。哺乳动物的防御素分为三亚类,alpha-防御素,beta-防御素,和人体没有的theta防御素。
alpha-防御素的6个半胱氨酸形成的3对二硫键,排列成1-6,2-4和3-5的搭配形式。人的中性粒细胞产生四种alpha-防御素,alpha-防御素1-4,也被称作人中性粒细胞肽(HNP-1到4)。它们被完全加工后约3kDa大小,储存在中性粒细胞的嗜天青颗粒中。另外两种alpha-防御素,人体防御素-5和-6是由小肠的滤泡Paneth细胞,女性的尿道和生殖道的上皮细胞制造的。不象中性粒细胞,Paneth细胞储存的alpha-防御素是未被加工的多肽前体。就象组织蛋白酶抑制素一样,alpha-防御素对微生物和宿主都有作用。比如说,HNP1-3被证明能够促进肿瘤坏死因子(TNF)-alpha和白细胞介素1(IL-1)在人的被细菌(Staphylococcus aureus)激活的单核细胞中产生,或者是在被TNF-alpha活化的人脐带静脉内皮细胞中减少血管粘附分子-1(VCAM-1)的产生。
beta-防御素的特征是6个半胱氨酸形成的3对二硫键以C1-C5,C2-C4和C3-C6的搭配。在很多种细胞中都发现beta-防御素,包括上皮细胞和中性粒细胞。人体中已知的四种beta-防御素被命名为beta-防御素-1,-2,-3和-4。基因组分析表明还有更多的beta-防御素有待发现。beta-防御素有广泛的抗菌能力和额外的和免疫细胞有关的功能。举例来说,人beta-防御素-2可以和趋化因子受体CCR6结合,然后趋化树突状细胞和T-细胞,结果导致组胺释放和前列腺素D2在肥大细胞中产生。因此,有人提出beta-防御素在过敏反应中起着作用。通过利用象趋化树突状细胞和T-细胞中的趋化因子受体CCR6beta之类的受体,beta-防御素可能还会调节适应性的抗菌免疫力(Yang D.et al.,1999.Science.286525-8;YangD.et al.,2002.Trends Immunol.23291-6;Oppenheim et al.,2003.Ann RheumDis.62 Suppl 2ii17-21)。
AMP分子可以单独或和其他AMP分子协同作用。比如说许多AMP分子在妇女月经周期时呈现相应的周期性的变化(King A.E.et al.,2003.J.Reprod.Immunol.591-16)。具体地说,beta-防御素-2在经期的量达到最高,beta-防御素-4在增生期达到最高,beta-防御素-3在分泌期的早期达到最高,beta-1防御素-1在分泌期中期达到最高,而beta-3则在分泌期晚期达到最高。有人因而提出维持各种AMP之间的平衡对发育有著至关重要的作用,而这里的月经周期就是很好的例证。
抗菌肽或抗菌肽类分子(AML),如趋化因子,尤其是起趋化因子和细胞因子双重作用的AMP分子在发炎时指导白细胞的调动中起著重要的作用。趋化因子的单克隆抗体和拮抗剂,如肿瘤坏死因子,肿干扰素-gamma,白三烯受体拮抗剂,白细胞介素-8(IL-8),抗-免疫球蛋白IgE和抗-干扰素受体拮抗剂已经拥有专利并已经被用于临床。但是,它们的副作用也同样明显,因为趋化因子都有双重作用,正常的生长和代谢也需要趋化因子,因此抑制它们的活性也同时抑制了正常的生长和代谢。
不过,除了它们的抗菌和抗病毒的特性以外,AMP分子还有其他促进疾病的病理发生的作用。它们或单独作用,或和其他分子协同作用,如趋化因子,细胞因子,增生和超增生生物被膜诱导因子,细菌-细胞的结合及粘连促进因子,发炎促进因子,单核细胞铁质保留调节因子蛋白酶抑制剂,血管生长促进因子,似皮质抑素分子,促进胞外基质的沉积,控制它们的降解以及其他作用。更重要的是,如下详述,AMP分子在几种慢性病中呈现增加的趋势,它们不仅影响细胞的分化和增生而且在慢性发炎和慢性病的病理发生中起主要作用。
在现有的抑制趋化因子和细胞因子的疗法中,AMP分子既可以在趋化因子和细胞因子的上游起作用也可以在它们的下游起作用。它们本身可以激发炎症反应,但同时它们也受促炎因子如白细胞介素-1 alpha(IL-1 alpha),肿瘤坏死因子alpha(TNF-alpha)及其他因子的刺激进行转录。
由於AMP分子可以在细胞因子如TNF-alpha和IL-1的上游和下游起作用,被AMP分子引发的病态就进入了一个自我维持的对TNF-alpha和IL-1的制造失控的循环中,结果导致破坏性的和长期性的炎症。当AMP过量产生和同功异源的AMP基因同时被激活时,这种现象就变得尤为明显。利用TNF-alpha拮抗剂,IL-1受体拮抗剂,IL-10抑制剂,和T-细胞抑制剂可以打破这个炎症循环。不过,由于有最低副作用的要求,抑制这些AMP活力,尤其是抑制她们的次级趋化因子的活力被证明是更安全更有效的治疗发炎和自体免疫慢性病和某些急性病的更好的方法。
因此,很多和发炎,失调的细胞增生/分化,血管生长和肿瘤转移,和/或上皮损伤有关的疾病也和受影响的细胞/组织内失调的AMP水平有关(下面文献有阐述Gallo and Nizet,2003.Curr.Allergy and Asthma Reports 3402;vanWetering et al.,1999.J Allergy Clin Immunol.1041131-8)。
至於牛皮癣和其他的皮肤病,有报导表明在牛皮癣损伤的组织/细胞中,LL-37和beta-防御素的量都有所提高,而在异位性皮炎的病人中,LL-37和beta-防御素的量很低或无,牛皮癣病人的皮肤中含有最少十倍于异位性皮炎病人的AMP量(Ong PY et al.,2002.N Engl J Med.3471151-60)。进一步说,作为牛皮癣诱因的表皮损伤可以引发LL-37和beta-防御素的释放,而且这类损伤可以发展成不可逆的牛皮癣损伤。除此以外,其他的几种皮肤病的也有很高的AMP水平。大部分的痤疮活检都显示出在损伤和损伤周围的上皮细胞-尤其是丘疹中beta-防御素-2的免疫活力显著提高而beta-防御素-1的免疫活力则只不太明显的提高(Chronnell CMT et al.,2001.J Invest Dermatol 1171120-1125)。
牛皮癣一直被认为是由天然免疫力起关键作用的T-细胞调节的自身免疫性疾病。牛皮癣是由细菌超抗原(Boehncke,WH.et al.,2001.J.Invest Dermatol.116596-601)促发激活自身免疫(Gilhar,A.et al.,2002.J.Invest Dermatol.119384-391)造成的表皮缺陷的结果。牛皮癣的组织学特征是角质细胞和成纤维细胞增生和分化的平衡失调由中性粒细胞,淋巴细胞,巨噬细胞和巨大细胞引起的外表皮和表皮的异常分化和渗透。自然杀手细胞(NK)和自然杀手-T细胞都参与了牛皮癣的病理发生,而且也存在于皮屑中。AMP是人的T-细胞和自然杀手细胞的作用分子,它们从NK细胞释放并在疾病发生中起作用。人AMP分子LL-37和alpha-防御素是在特异的淋巴细胞和单核细胞群中产生的(Agerberth B.et al.,2000.Blood.963086-93)。
到目前为止,治疗牛皮癣的新方法是系统干预,但不够理想。该疗法包括以T-细胞为目标的疗法,肿瘤坏死因子单克隆抗体疗法和以细胞因子为目标的疗法。
治疗牛皮癣的方法包括,外用细胞增生/分化调节剂如维甲类-维生素A-类似物,它可以调节或改变上皮层的细胞分化和增生,因为它可以诱导细胞凋亡来限制增生数量(Ocker,M.et al.,2003.Int.J.Cancer 107453-459),紫外线照射疗法也引起细胞凋亡,从而减少了细胞增生的可能(Mass,P.et al.,2003.Arch.Dermatol.Res.29571-79)。细胞凋亡也引起DNA的释放,因其阴离子性,在阳离子性的AMP分子存在时,DNA分子集结成束状从而抑制抗菌能力,或通过配体受体联系的联系来抑制AMP的下游成分,如皮质类甾醇油脂和软膏和维生素D3。这些外用疗法的作用目标是发炎反应的最终产物,而没有阻止发炎的发生。
有很多信号途径导致病原的增生。牛皮癣中的异常的增生/分化平衡是由於AMP信号途径的增强以弥补其他如TGF-beta信号途径在牛皮癣中的降低(Doi,H.et al.,2003.J.Dermatol.Sci.337-16),这导致生长调节中的功能性的降低。事实上,AMP分子如LL-37,人类beta-防御素-3,和中性粒细胞明胶酶有关的脂质运载蛋白,以及分泌性的白细胞蛋白酶抑制剂都在某些生长因子下游起作用,这些生长因子在损伤愈合中起重要的作用,如胰岛素样生长因子1和人角质细胞的TGF-alpha(Sorensen,OE.et al.,2003.J.Immunol.1705583-5589)。
在慢性的发炎性的肺功能紊乱病人的气道分泌物中,alpha-防御素大量累积而且被证明对气道的上皮细胞有毒害作用并引发病原性的趋化因子在其他细胞中的分泌。特别值得提出的是,在鼻炎组织和受金黄色葡萄球菌S.aureus感染的上呼吸道的发炎的组织中alpha-防御素大量增加。beta-防御素在鼻窦炎病人中的鼻窦液中大量增加。组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)和beta-防御素在肺炎病人的发炎的气管中大量产生。大量的AMP分子总是和可溶性的细胞炎症介质如IL-8和中性粒细胞紧密相关。alpha-和beta-防御素被证明在被分枝杆菌感染的病人的呼吸道中大量增加。同样,大量的防御素也在以下病症患者的受损组织中被发现,如特发性的发炎性肺病,弥漫性泛细支气管炎,特发性肺纤维化。体外研究表明,alpha-防御素可以促进细菌和上皮细胞的粘连,这暗示了这些多肽分子在慢性阻塞性肺疾病和囊性纤维性病的病理发生中起著作用。中性粒细胞在哮喘病人的呼吸道中也大量增加,暗示中性粒细胞对哮喘的病理发生也起作用。失控的AMP量和这种病的病理发生相关的想法也得到老鼠实验的支持。举例来说,气管内滴注防御素可导致急性肺功能障碍,中性粒细胞的侵入,和支气管释放炎症介质,如TNF-alphah和巨噬细胞炎症蛋白(MIP)-2。
对胃肠而言,有报道说在胃炎和幽门螺杆菌引起的胃癌病人的发炎的胃上皮细胞中,beta-防御素持续提高。在克隆氏症或活跃型溃疡性结肠炎病人中,alpha-防御素和beta-防御素在发炎的胃上皮细胞中大量产生。
对於泌尿生殖系统疾病,有报道指出在受感染的泌尿生殖道中的发炎的组织中AMP的水平也大量提高。有证据显示在慢性肾盂肾炎中的发炎的组织中的小管上皮细胞中beta-防御素被诱导产生。盆腔炎症是仅次于阴道毛滴虫,淋病奈瑟菌和沙眼衣原体的妇科疾病,病患妇女的阴道中有大量的和子宫内膜炎关系紧密的中性粒细胞防御素。
对於恶性疾病而言,体内和体外实验暗示,在恶性肾癌上皮细胞中,alpha-防御素是多肽组成中最常见的一种,说明alpha-防御素对肿瘤的增生有直接的影响(Muller,CA.et al.,2002.Am.J.Pathol.1601311-1324)。
AMP过量产生导致病症的可以是由以下原因造成,基因的拷贝数的多样性,启动子在基因组中的位置,蛋白质结构多样性引起的过量产生或超常活力。
因此,由於AMP/AML分子在和发炎,失控的细胞增生/分化,细胞增生/分化的不平衡,血管增生和细胞转移,和/或上皮损伤有关疾病中的明显作用,本专利发明人认为,治疗上述疾病的最佳办法是通过降低AMP/AML分子的水平和/或活力,和/或通过调控AMP/AML来达到。
利用本方法的在先技术是通过计算机基因组DNA序列中查找新的,潜在的,有未知功能的,但和疾病关系不详的AMP类分子,然后尝试调节它们的水平以达到治病目的(美国专利申请号20030044907)。
但是,上述在先技术存在致命缺陷。仅从评价的角度来看,在先技术从来没有被试过,而且也从来没有被证明对任何疾病有疗效。更重要的是,在先技术没有提出用AMP的抑制剂如beta-防御素或LL-37进行疾病治疗。
因此,在先技术没有够提出用降低AMP/AMP类分子水平和/或活力来治病的方法。
因此,在先技术不能治疗和发炎,失控的细胞增生/分化,细胞增生/分化的不平衡,血管增生和细胞转移,和/或上皮损伤有关疾病。而此普遍认为需要寻找一种对能克服其不足的更好的方法。

发明内容
根据本发明的特点,本发明提供了一种治疗患者疾病的疗法,该法提供给病患足够疗效的能降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子(AML)活性和/或水平的某复合物以达到治病的目的。
进一步讲,如下详述的本发明的最佳实施方案包括给患者有效的用药方法是给患者身体部位使用含有上述复合物的载体,而且复合物浓度范围在每毫升约50纳克到1毫克之间。
更进一步讲,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括给患者有效的用药方法给患者使用2到30次的上述复合物, 两次用药间隔约2.4小时到30天之间。
更进一步讲,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括用药方法,即,外用,鼻内,穿皮,皮内,口服,含服,胃肠外用药,直肠用药和吸入式用药。
更进一步讲,如下详述的本发明的最佳实施方案还提出,待治疾病和细胞和/或组织中的生物过程紧密相关,如生长,分化,发炎,细胞转移和血管生长。
更进一步讲,如下详述的本发明最佳实施方案中的患者指人。
根据本发明的特点,本发明提供了一种产品,该产品含包装材料及药物部分,该产品经鉴定可用于治疗和细胞和/或/组织的生物活动有关的疾病。该生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成;药物部分包括一合适的药物载体及作为活性成分的一种能降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子活性和/或水平的复合物。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括上述合适的载体,该药物载体已经过筛选以有助于药物通过以下的途径发挥药效外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括药物部分的存在形式,如溶液,悬液,乳剂或凝胶。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的药物部分经过调配使得患者的细胞和/或组织能接触到浓度介于每毫升约50纳克至约1毫克之间的上述复合物。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括经过进一步鉴定后得知,其中的药物部分的总用药次数应该是在2至30次之间,两次用药的间隔时间为2.4小时至30天之间。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或内皮细胞和/或组织。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的疾病可以是肿瘤,自体免疫疾病,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病,内皮疾病或一种人类疾病。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的疾病可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤损伤,胃肠肿瘤,胃肠损伤,内皮肿瘤,实体肿瘤,转移瘤,皮肤自体免疫疾病,或恶性肿瘤。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中提到的疾病是牛皮癣或皮肤癌症。
根据本发明的一项内容,本发明提供了一种调节细胞和/或组织生物活动的方法,该方法让细胞和/或组织接触一种能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的复合物从而达到调节细胞和/或组织生物活动的目的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的让细胞和/或组织接触所说的的复合物的效果是通过提供患者上述复合物来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中提供患者复合物是指给患者使用该复合物/和/或让该复合物在患者体内通过基因表达起作用。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中让细胞和/或组织接触上述复合物的有效方法是指让它们接触浓度介于每毫升约50纳克至约1毫克之间的该复合物。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是恶性和/或角质性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约0.4至约200微克之间的上述复合物会更有效果。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是恶性和/或角质性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约0.1至约50微克之间的上述复合物会更有效果。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是胃肠细胞和/或组织和/或外皮细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约50纳克至约10微克之间的上述复合物会更有效果。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是内皮细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约50纳克至约10微克之间的上述复合物会更有效果。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括一种鉴定在细胞和/或组织内有调节生物活动能力的复合物的方法,该方法包括(a)让细胞和/或组织接触试验用复合物的方法,该复合物可以是(i)能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性的分子;和/或(ii)上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子;和(b)评定该复合物在细胞和/或组织内调节生物活动能力的方法,故而可以鉴定出在细胞和/或组织内有调节生物活动能力的复合物。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的细胞和/或组织是人工培养的细胞和/或组织。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的细胞和/或组织来自人体。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中让细胞和/或组织接触上述试验用复合物是通过提供患者该复合物来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中所说的的让细胞和/或组织接触上述试验用复合物是通过让细胞和/或组织接触能产生该复合物的细胞来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中能产生上述试验用复合物的细胞是B细胞杂交瘤。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中提供患者试验用复合物是指给患者使用该复合物和/或让该复合物在患者的体内通过基因表达起作用。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中所说的给患者提供所说的试验用复合物的有效方式包括外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中上述试验用复合物是从以下材料中选出(a)一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;(b)一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;(c)一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;(d)一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);(e)一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)杂交;(f)一种核酶,该核酶能够降解编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);(g)一种类似物,该类似物至少模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;(h)一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或(i)一种能够和编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)杂交的三链形成寡核苷酸(triplex forming oligonucleotide)。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子是一抗体或一抗体片段。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的抗体片段可以是一单链Fv,Fab,Fab’,和F(ab’)2。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阳离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中所说的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中所说细胞和/或组织是可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或内皮细胞和/或组织。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成等生物活动。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括一种疗法,该疗法提供患者足够疗效的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子,从而达到治疗疾病的目的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中给患者提供上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的是指给患者的身体部位使用带有浓度在每毫升约2纳克至10微克的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的载体来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中提供患者上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的有效方式包括外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的患者是人。
根据本发明的一项内容,本发明提供了一种产品,该产品含包装材料及药物部分,该产品经鉴定可用于治疗和细胞和/或/组织的生物活动有关的疾病。该生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成;药物部分包括一合适的药物载体和一活性成分,该活性成分是抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子。
根据本发明的一项内容,本发明其中的药物载体已经过筛选以有助于药物通过以下的途径发挥药效外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
根据本发明的一项内容,本发明其中药物部分可以存在于以下形式,溶液,悬液,乳剂或凝胶。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的药物部分经过调配使得患者的细胞和/或组织能接触到浓度介于每毫升约2纳克至约10微克之间的上述复合物。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的疾病可以是肿瘤,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病和内皮疾病。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的疾病可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤伤害,胃肠肿瘤,胃肠损伤,内皮肿瘤,实体肿瘤,转移瘤,皮肤自体免疫疾病或恶性肿瘤。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括一种调节细胞和/或组织生物活动的方法,该方法让细胞和/或组织接触一种抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子从而达到调节细胞和/或组织生物活动的目的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的让细胞和/或组织接触所说的的一种抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的效果是通过提供患者上述分子来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中提供患者抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是指给该患者使用该类物质或让该类物质在患者体内通过基因表达起作用。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中让细胞和/或组织接触上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是通过让细胞和/或组织接触浓度约每毫升2纳克到约10微克的该抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子来达到效果的。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和人抗菌肽类分子。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织或肿瘤内皮细胞和/或组织。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括其中的生物活动可以是生长,分化,发炎或血管形成。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是恶性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度范围约每毫升0.1微克到约10微克的上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子会更有效果。
根据本发明的特点,如下详述的本发明的最佳实施方案还包括如其中的细胞和/或组织是角质细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度范围每毫升约2纳克到约10微克的上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子会更有效果。
本发明成功阐释了在先技术的缺陷,因为本发明具备了以下的优势(i)一种用某复合物和/或抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子治疗疾病的方法,其中的疾病和细胞和/或/组织中的生物活动有关,包括生长,分化,发炎,肿瘤转移和/或血管生长,该复合物能有效降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子活性和/或水平从而达到治疗疾病的目的。(ii)含有该复合物并附有治疗上述疾病标签的产品;(iii)鉴定该复合物的方法。
除非特别指明,此处用的所有技术和科学术语的定义都和该专利相应领域这些术语的普遍理解一致。虽然和下述的本专利材料和方法类似的材料和方法在实践中用甚至测试本专利,但最合适的材料和方法应以下述的材料和方法为准。本专利所引述的专利申请,专利和其他文献都全文列出。如有冲突,专利说明书,包括定义书会加以控制。除此以外,材料和方法,以及例证都仅是说明性的而非限制性。


本专利在此处以图形来描述。图形将提供更多的细节描述和专门的条文,从而使本专利的最佳实施方案内最有用的观念和原理得到最大程度的理解。为此,本专利作者无意列出超过基本理解范围之外的结构性细节,图形上的描述对本领域实施方案形式熟悉的专业人士则显而易懂。
在图形中图1的一系列微观照片描述了在用AMP分子人beta-防御素-1和beta-防御素-2处理恶性角质细胞后引起的细胞增生。培养的人角质细胞(HaCaT,克隆6,A-5,I-5,II-4和RT-3)生长在24孔的培养盘中,每盘50,000个细胞。待细胞粘附在培养盘上后,加入每毫升1微克的人beta-防御素-1和beta-防御素-2到培养液中,细胞培养48小时后照相(20倍)。
图2的柱状图显示恶性的人角质细胞在每毫升1微克的人beta-防御素-2抗体处理后,生长受到抑制。永生化(immortalized)的,中度或重度恶性的人角质细胞(HaCaT,克隆6,A-5,I-5,II-4和RT-3)铺在培养盘中,让其粘附在培养盘上后,培养在每毫升1微克的人beta-防御素-2抗体的培养液中48小时,然后用放射性[H3]胸腺嘧啶核苷掺入法测量细胞的增生。
图3的柱状图描述了不同浓度的抗LL-37和抗人beta-防御素-2抗体对原代皮肤角质细胞的生长的正面和负面影响。培养的角质细胞被抗体处理48小时,其中抗LL-37的抗体(蓝柱)浓度是每毫升4微克(1x)或20微克(5x)或抗人beta-2防御素的抗体(黄柱)的浓度是每毫升1微克(1x)或5微克(5x)。细胞增生是用放射性[H3]胸腺嘧啶核苷掺入法测量的,图中以相对于未处理细胞的百分比来显示。图中所列是一代表性的实验,每一柱形是三次重复的平均值和标准误。
图4a-c三维的体外人造皮肤模型的微观照片显示抗AMP(人beta-防御素-2)抗体对AMP引起的皮肤分化失调的纠正。图4a显示未经处理的对照,图4b显示经人beta-防御素-2处理的结果,图4c显示经抗人beta-防御素-2抗体处理的结果。把非恶性的HaCaT人角质细胞殖到鼠表皮结构上24小时后,正如图中指出的,加入每毫升1微克的抗人beta-防御素-2抗体或每毫升20纳克的人beta-防御素-2到培养液中。对照的培养液中加入0.1%的BSA。经每2-3天一次持续2周的处理后,收集细胞,用4%的多聚甲醛固定,然后石蜡切片(6微米)。按标准程序切片后,以苏木素伊红(H&E)染色。图中显示的是奥林巴斯光学显微镜亮视野照片。
图5a-d照片显示牛皮癣皮肤损伤经过抗LL-37抗体有效处理后的结果。图5a和5b相应的是未经抗LL-37抗体处理的损伤对照和在第0天的抗LL-37抗体处理之前的损伤。图5c和5d分别是未经处理的损伤对照和经抗LL-37抗体处理后第3天的损伤。请注意在经处理的损伤中没有皮屑,说明皮肤细胞/组织的增生/分化的失衡已被纠正。
图6的柱状图显示抗人beta-防御素-2抗体在不同浓度下对胃肠上皮细胞增生的显著影响。给Caco2胃肠上皮细胞48小时的浓度为每毫升0.5微克(蓝/淡色柱)或每毫升1.0微克(红/黑柱)抗人beta-防御素-2抗体处理。细胞增生是由放射性[H3]胸腺嘧啶核苷掺入法测量的,然后以相对于未处理的细胞的百分比来表示的。图中所示为一代表性实验。每一柱形代表三次重复的平均值和标准误。
图7的柱状图显示抗人beta-防御素-2抗体对原代内皮细胞增生的显著抑制。对牛的原代内皮细胞进行48小时的浓度为每毫升0.5微克(蓝/淡色柱)或每毫升1.0微克(红/黑柱)抗人beta-防御素-2抗体处理。细胞增生是由放射性[H3]胸腺嘧啶核苷掺入法测量的,然后以相对于未处理的细胞的百分比来表示的。图中所示为一代表性实验。每一柱形代表三次重复的平均值和标准误。
具体实施例方式
本发明专利是用抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子和/或一种能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的复合物来调节细胞和/或组织生物活动的方法,其中的生物活动包括生长,分化,生长/分化的平衡,发炎,肿瘤转移和血管形成;发明专利也是用上述分子和/或复合物来治疗和上述生物活动有关的疾病的疗法,该疗法通过调节上述生物活动达到治疗目的。
该方法让细胞和/或组织接触一种能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的复合物从而达到调节细胞和/或组织生物活动的目的。本发明专利还包括一种产品,该产品含有上述分子并被标明用于治疗上述疾病,本发明专利还包括鉴定上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子和/或能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的复合物的方法。具体地说,本发明专利可用于治疗广泛的和上述生物活动有关的疾病,包括和细胞增生/分化失衡有关的炎症,如牛皮癣,和损伤有关的疾病,以及肿瘤,如转移/恶性癌症。
利用上述的图形及相关的描述可以更好地理解本发明专利的原理及操作。
在详述本发明专利的最佳实施方法之前,有必要指出,本发明并不局限于下述的专利使用和例证当中。本发明还可以不同方式推广和实施在其他方面。同理,此处所用的用语和用词虽然是以清晰阐释本发明为目的,但它们的含义不应该被认为仅局限于此。
很多和发炎,失控的细胞/组织的增生/分化,不平衡的细胞/组织的增生和分化,血管增生和/或癌症转移的疾病都没有令人满意的疗法,因而本发明具有重大的医疗的和经济的意义。在构想本专利时,本专利发明者认为,既然AMP/AML分子涉及上述疾病的病理发生,那么降低上述分子活力和/或水平抑或使用上述分子就可能达到治疗疾病的目的。
和本方法有关的在先技术是通过计算机基因组DNA序列中查找新的,潜在的,有未知功能的,和和疾病关系不明的似AMP类分子,然后在理论上假想调节它们的水平来可能会达到治病目的(美国专利申请号20030044907)。
但是,述在先技术存在致命缺陷。因为,那些潜在的似AMP分子在疾病发生中的功能不明,因此很难想象这些似AMP分子在患者身上会有治病疗效。所以,用这些分子治疗疾病也只是局限在理论水平上。另外,在先技术也没有提供实验结果或找出前人的实验记录来证明其想法的可行性。因此在先技术无法提出治疗任何特别疾病的方法,如发炎性的疾病,或肿瘤,在先技术也没有提供给本领域普通技术人员容易接受的如本发明所提出的治病方法。而且在先技术也没有提出用经典的AMP分子如beta-防御素-2或LL-37的抑制剂进行疾病治疗。
另一个在先技术根据理论提出利用和AMP相应的遗传序列互补的反义多核苷酸来治病。
但该在先技术也存在严重的不足,包括(i)潜在的AMP在病理发生中的作用是非常假想性的,(ii)需要使用不可靠的抗体制备方法;(iii)使用潜在的药物在理论上需要使用食疗;(iv)从来没有用过,因此无法证明是否有可能治病。
因此,这种在先技术没有能够提出用降低AMP/AML活力和/或水平来治病的方法。
当把本发明落实到实践中时,我们发现抗AMP的抗体可以显著抑制培养的恶性癌细胞生长和它们对物体表面的黏附性,可以显著抑制/降低培养的人原代角质细胞的生长,在三维的人造皮肤的模型中可以有效纠正人上皮细胞/组织的增生/分化失衡,可以有效治疗了患者的牛皮癣,可以显著抑制、降低培养的人胃肠上皮细胞的生长,而且可以有效抑制人体内皮肤细胞的生长。当把本发明落实到实践中时,我们发现AMP能够显著提高或降低培养的人体上皮细胞的生长。
因此,和在先技术成为鲜明对比的是本专利方法利用复合物来降低AMP/AML分子水平/活力,和/或利用AMP/AML来调节生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管增生等生物活动,并治疗很多疾病,如和发炎,失控的细胞增生/分化,血管生长和肿瘤转移的疾病,包括癌症如恶性转移性的皮肤癌,和损伤有关的疾病如溃疡性疾病,和自身免疫疾病/和失控的细胞增生、分化有关的疾病如牛皮癣。
因此,本专利提供了一个调节细胞/组织生物活动的方法。有效使用该法是让细胞和/或组织接触抗菌肽和/或似抗菌肽的分子和或能降低AMP/AML分子活力/水平的复合物。该方法能够用来调节以下的生物活动,生长/分化,肿瘤转移和或血管生长。通过调节细胞组织的上述生物活动,该方法因而可以治疗和上述活动有关的疾病,同时用来鉴定调节物,如下祥述。举例来说,和上述生物活动有关的疾病包括自身免疫疾病,和失衡的细胞组织生长增生有关的疾病,和损伤有关的疾病,如肿瘤。
在本专利申请中所提到的“调节物”是指能降低AMP/AML分子活力/水平的复合物,和/或用在本专利实践中的AMP和/或AML分子。
这里所用的术语,如“复合物”,“本发明中的复合物”以及“AMP/AML抑制剂”都是指能降低AMP/AML活力/水平的复合物,它们可以相互转换。
因用途和目的不同,不同的AMP/AML抑制剂可能用在调节不同性质的生物活动中。
这里的术语AMP可指防御素,蛋白酶抑制素(cathelicidin),和/或血小板抗菌蛋白(thrombocidin),它们的变体,包括自然变体制如突变体、多形变体-即等位基因的产物或人工合成的变体分子。
这里的术语“AML”可指任何有类似防御素,组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),和/或血小板抗菌蛋白(thrombocidin)生物活性的分子,包括可大幅度促进防御素,蛋白酶抑制素(cathelicidin),和/或血小板抗菌蛋白(thrombocidin)生物活力的分子,包括任何结构上和防御素,蛋白酶抑制素(cathelicidin),和/或血小板抗菌蛋白(thrombocidin)有显著相似性的分子。
有效的治疗可以通过使用本专利中的一种或多种调节物的组合来达到目的。
AMP/AML抑制剂可以是一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)杂交;一种核酶,该核酶能够降解编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);一种类似物,该类似物至少模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或一种能够和编码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)杂交的三链形成寡核苷酸(triplex forming oligonucleotide)。
以下的叙述以及本领域的其他文献(如美国专利申请号No.20030044907,请参阅文献部分)为如何取得和利用AMP/AML抑制剂提供详细的说明。
AMP/AML抑制剂可以是小分子,AMP/AML显性失活的突变体,和AMP竞争其关联细胞受体但不致病的多肽。举例来说,AMP/AML抑制剂可以是其拓扑类似物-被设计得有抗菌能力但无趋化能力。如何设置AMP/AML分子中的二硫键来区分AMP/AML的抗菌能力和趋化能力已在人beta-防御素的研究中有详尽的描述(Wu Z.et al.,2003.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1008880-5)。
AMP/AML抑制剂可以是合成的模拟抗体,其中的多肽环附在分子骨架上(美国专利No.5,770,380)。
这种AMP/AML模拟物可以通过分子印迹的办法获得。先将一个个的单体分子交联在“模板分子”(AMP/AML)上形成聚合物,然后去掉“模板分子”,这时模板分子尺寸,形状和化学功能已被记录在聚合物上了。去掉了模板分子的空位置被称作“印记位置”,这些位置可以识别模板分子或有类似结构的分子。有分子印记的聚合物可模拟天然抗体和模板分子的结合。
能够抑制AMP/AML激活或抑制AMP/AML和配体结合的分子可以有效抑制在细胞上表达的受体的结合。如白细胞结合AMP/AML分子后抑制AMP/AML和其受体结合所调控的生物活动。这类AMP/AML分子及其同源受体被列在表1中表1 AMP/AML分子和它们的同源受体以及和它们的相互作用有关的疾病。

更多的AMP/AML的受体例子,如趋化因子的受体,可以参见D’Ambrosio et al.,2003.J.Immunol.Methods 273 3-13.这篇文章也有很多的表达上述受体的细胞的信息,以及受AMP/AML和受体之间作用影响的疾病的信息。
LL-37(Weiner,DJ.et al.,2003.Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.28738-745),防御素-3,乳铁传送蛋白和IL-88(Perks,B.et al.,2000.Am.J.Respir.Crit Care Med.1621767-1772)的活力都被F-肌动蛋白所抑制,因此,该AMP/AML的抑制物可能是F-肌动蛋白。F-肌动蛋白在多聚阳离子白细胞介素IL-8存在时集结成束,因此F-肌动蛋白是LL-37和白细胞介素IL-8配体-受体关联能力的下游因子的抑制物。LL-37和防御素-3被凝胶溶胶素抑制,因此该AMP/AML的抑制物也可能是凝胶溶胶素。丝氨酸蛋白酶抑制物和其类似物或片段可以和AMP分子形成一复合体使AMP分子失活(Panyutich,AV.et al.,1995.。Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.12351-357;alpha-1 antichymotrypsin,theantimicrobial proteins alpha PI,SLPI and elafin are serpins that formcomplexes with other AMPs),而降低了某些特别的炎症(Hiemstra,PS,2002.Biochem.Soc.Trans.30116-120),因此,该AMP/AML的抑制物也可能是丝氨酸蛋白酶抑制物和其类似物或片段。该AMP/AML的抑制物也可能是SIC,一种从化脓性链球菌中分泌出来的能使抗菌肽分子失活得蛋白质。
能够和AMP/AML结合的分子中,抗体或抗体片段是最佳的选择。
换一个角度来说,有很多分子能够和AMP/AML结合,包括非免疫球蛋白。
最合适的抗体片段可以是单链Fv,Fab,Fab’和F(ab’)2.
用在此处的术语“抗体”是指明显完整的抗体分子。
用在此处的术语“抗体片段”是指能和AMP/AML结合的功能性片段。
适合本专利的抗体片段包括一免疫球蛋白轻链(称作“轻链”)的决定互补区(CDR),一免疫球蛋白重链(称作“重链”)的CDR,一轻链的可变区,一重链的可变区,一轻链,一重链,一Fd片段,以及缺乏整个可变区的轻链和重链的抗体片段,如一Fv,一Fab,一Fab’,和一F(ab’)2。有功能的抗体片段包括整个或实质的轻链和重链的可变区,具体定义如下(i)Fv,定义为通过遗传工程的办法制造的包含两条分别表达的轻链和重链的可变区。
(ii)单链Fv(“scFv”),是通过遗传工程的办法制造的包含用合适的连接肽连接的轻链和重链可变区的单链分子。
(iii)Fab,是一个含有单价抗原结合部位的抗体分子片段,Fab可以由木瓜蛋白酶处理完整的抗体分子得到,处理后的分子包括完整的轻链,带有可变区和CH1区的重链Fd片段。
(iv)Fab’,是一个含有单价抗原结合部位的抗体分子片段,Fab’可以由胃蛋白酶处理完整的抗体分子然后经还原处理后获得,和(v)F(ab’)2,是一个含有单价抗原结合部位的抗体分子片段,F(ab’)2可以由胃蛋白酶处理完整的抗体分子后获得(比如,由两个二硫键结合的Fab’双体)。
在本专利技术领域中,抗体(单克隆和多克隆抗体)的制备已是一种普通技术,利用本领域已知的技术中的一种都可以制备抗体,这些方法包括,诱导体内抗体产生,筛选免疫球蛋白库(Orlandi D.R.et al.,1989.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.863833-3837;Winter G.et al.,1991.Nature 349293-299)或通过连续的细胞株培养产生单克隆抗体。这些技术包括但并不限於杂交细胞瘤技术,人体B-细胞杂交细胞瘤技术,Epstein-Barr病毒(EBV)-杂交细胞瘤技术(Kohler G.et al.,1975.Nature 256495-497;Kozbor D.et al.,1985.J.Immunol.Methods 8131-42;Cote RJ.et al.,1983.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.802026-2030;Cole SP.et al.,1984.Mol.Cell.Biol.62109-120)。
在制备抗体时,目标病原分子有时太小以至于不能引起足够的免疫反应。这种情况下,可以把抗原(半抗原(hapten))交联在中性免疫载体上,如钥孔血蓝蛋白(Keyhole limpet hemocyanin,KLH)或血清白蛋白(如牛血清白蛋白(BSA))载体(例证可参见美国专利号5,189,178和5,239,078)。把半抗原(hapten)有效交联在载体上的技术在本专利领域已经很成熟。举例来说,有效的直接交联可以通过选择性的还原形成的亚胺(imino)连接来实现。另一种和载体交联的办法是用压缩剂二环己基碳化二亚胺或其他碳化二亚胺脱水剂来完成。连接复合物也可以有效地帮助交联,同性双功能连接物(linker)和异性双功能连接物都可以从伊利诺州的Rockford的Pierce Chemical Company购买。最后的交联产物是一可以引起免疫反应的复合体,它可以被注入老鼠,兔子等哺乳动物中产生抗体。适宜的方法包括反复注射免疫抗原,如果辅之以佐剂,则可提高血清中抗体的产量。抗体血清的效价可通过本领域熟知的免疫测试法来测量。
抗体血清可以直接使用也可用上述提到的方法来取得单克隆抗体。抗体片段的获得在本专利领域也是大家所熟知的 [请见Harlow and Lane,″AntibodiesA Laboratory Manual″,Cold Spring Harbor Laboratory,New York,(1988)]。举例来说,根据本专利,抗体片段可以通过蛋白酶水解抗体分子获得或通过在大肠杆菌或哺乳动物细胞(如中国仓鼠卵巢细胞培养或其他蛋白质表达系统)中基因表达获得。
另外,抗体片段也可通过传统方法来治备,即用胃蛋白酶或木瓜蛋白酶分解整个抗体分子来获得。如上所述,(Fab’)2抗体片段可通过用胃蛋白酶分解抗体分子来获得5S片段。该片段可以进一步被巯基还原剂或是巯基阻断剂处理造成二硫键的断裂产生一3.5S的Fab’单价片段。另外一种可能是胃蛋白酶切断抗体分子也可直接产生两个单价Fab’片段和一Fc片段。具体的详尽的操作方法可参见本领域的文献(如Goldenberg,U.S.Pat.Nos.4,036,945 and 4,331,647;Porter,RR.,1959.Biochem.J.73119-126)。只要产生的抗体片段和完整的抗体一样能识别抗原,那么其他的抗体切断方法也可以用来制备抗体片段,如分离重链来形成单价轻-重链片段,片段的再切断,或其他的酶法,化学法,或遗传技术。
如上所述,Fv包括一对重链的可变区和轻链的可变区。重链的可变区和轻链的可变区的联结方式可以是单价共价键(例见Inbar et al.,1972.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.692659-62),另外,如上所述,Fv也可以是一个包含重链可变区和轻链可变区的分子,其中的重链可变区和轻链可变区通过分子内的二硫键来联结,或被戊二醛等化学物质交联起来。
Fv最好是单链Fv。
单链Fv是按以下方法制备的,建立一个编码重链可变区和轻链可变区的结构基因,其中的两个可变区是由一寡核苷酸连接,它会变成单链Fv中上述两可变区的连接肽。结构基因然后放入一DNA表达载体中送入宿主细胞如大肠杆菌中。重组的宿主细胞然后合成一单链的由连接肽连接上述两个可变区的多肽,具体的详尽的操作指南可参见本领域的文献(如Whitlow and Filpula,1991.Methods 297-105;Bird et al.,1988.Science 242423-426;Pack et al.,1993.Bio/Technology 111271-77;and Ladner et al.,U.S.Pat.No.4,946,778)。
分离的互补决定区多肽可以通过构建一编码目标抗体互补决定区的基因来得到。这个基因可以由产生抗体细胞的mRNA的RT-PCR得到。具体的详尽的操作指南可参见本领域的文献(如Larrick and Fry,1991.Methods 2106-10)。
在临床诊断和治疗上,人源化的抗体很受欢迎和认同。非人的(如鼠)的人源化的抗体是指遗传工程产生的嵌和抗体或最好含有最小的非人抗体的抗体片段。人源化的抗体是指人抗体(受体抗体)中的互补决定区部分被动物如老鼠,大鼠的抗体(供体抗体)的尽可能小的互补决定区部分替代的抗体。在某些情况下甚至人抗体的Fv框架的氨基酸也可被动物的相应部分替代。有时,人源化的抗体互补决定区也可含有既非人也非动物的氨基酸。一般来讲,人源化的抗体含有至少一个,通常两个实质性的可变区,在可变区中,整个或实质性的互补决定区来源于动物,而剩余的整个或实质性的框架部分来源于人体。人源化的抗体最好还含有一抗体恒定区Fc,一般是来自人(例证请参见Jones et al.,1986.Nature321522-525;Riechmann et al.,1988.Nature 332323-329;and Presta,1992.Curr.Op.Struct.Biol.2593-596)。
在本专利领域,如何将抗体人源化已经是一成熟的技术。一般来讲,人源化的抗体有一个到多个非人源的氨基酸。因为这些氨基酸多来自供体抗体的可变区,输入基团。抗体人源化的过程实质(详尽的描述可参见Jones et al.,1986.Nature 321522-525;Riechmann et al.,1988.Nature 332323-327;Verhoeyenet al.,1988.Science 2391534-1536;U.S.Pat.No.4,816,567)上是用啮齿类动物的互补决定区替换相应的人抗体的互补决定区。因此,人源化抗体是一抗体嵌和物,即其不太完整的人抗体可变区已被动物的相应区代替。但在实际操作当中,人源化抗体可以指互补决定区和也许框架区的个别氨基酸被相应的啮齿类动物抗体的氨基酸所替代。
在本专利领域还有很多制造人抗体的办法,如显示信息库法(phage-display libraries)[详见Hoogenboom and Winter,1991.J.Mol.Biol.227381;Marks et al.,1991.J.Mol.Biol.222581;Cole et al.,″Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy″,Alan R.Liss,pp.77(1985);Boerner et al.,1991.J.Immunol.14786-95)。人源化的抗体也可通过转基因动物如老鼠注射编码人免疫球蛋白的基因,这些转基因动本身的免疫球蛋白已经被部分或全部失活。在接种抗原后,这些动物产生在各方面都和人体抗体非常相似的抗体,包括基因重组,轻链和重链的安装,及抗体谱。详尽的实验方法及指南可参见本领域的文献(如for example,refer toU.S.Pat.Nos.5,545,807,5,545,806,5,569,825,5,625,126,5,633,425,and 5,661,016;Marks et al.,1992.Bio/Technology 10779-783;Lonberg et al.,1994.Nature368856-859;Morrison,1994.Nature 368812-13;Fishwild et al.,1996.Nature Biotechnology 14845-51;Neuberger,1996.Nature Bioteehnology14826;Lonberg and Huszar,1995.Intern.Rev.Immunol.1365-93;Kellermann,SA.et al.,2002.Curr.Op.Biotechnol.13593-597)。
当有了抗体以后,抗体的活性可以用多种办法来测试,如ELISA。
很多合适的抗体也可以通过抗体制造商购买,如Pharmingen,Dako,Becton-Dickinson,Sigma-Aldrich等。水藻在工业上可以用来大量制备抗体(ProcNatl Acad Sci USA.2003,100438-42)。
如上所述,AMP/AML的抑制物也可以是一种小型干扰RNA(siRNA)分子。RNA干扰包括两个步骤,第一步是进入细胞内的dsRNA可能被Dicer切成小的21-23核苷酸(nt)的小型干扰RNA(siRNA)分子,Dicer是RNase III家族的对dsRNA有特异性的核酸酶,在ATP的帮助下它可以处理(切断)dsRNA(直接转入,转基因转入或病毒转入)。RNA被成功地切断后形成19-21bp的带有2个nt的3’突出端(endoverhangs)的双链分子(siRNA)[Hutvagner and Zamore Curr.Opin.Genetics andDevelopment 12225-232(2002);and Bernstein Nature 409363-366(2001)]。
第二步是发挥作用,siRNA和一个核酸酶复合体形成RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex,or RISC)。激活RISC需要ATP的帮助来解旋siRNA双链分子。活化的RISC和同源的转录分子(mRNA)进行硷基配对然后将其降解为12核苷酸的片段siRNA[Hutvagner and Zamore Curr.Opin.Genetics andDevelopment 12225-232(2002);Hammond et al.(2001)Nat.Rev.Gen.2110-119(2001);and Sharp Genes.Dev.15485-90(2001)]。虽然RNA被降解的原理依旧不详,但研究指出每一个RISC都带有一个siRNA和一个RNase[Hutvagner and Zamore Curr.Opin.Genetics and Development 12225-232(2002)]。
因为siRNA的巨大效力,有人认为RNAi的作用途径还包括一步扩增。扩增可以通过复制输入的RNA信息来产生更多的siRNA来完成或复制刚合成的siRNA分子来完成。另外,扩增也可通过RISC的高效率来达到[Hammond et al.Nat.Rev.Gen.2110-119(2001),Sharp Genes.Dev.15485-90(2001);Hutvagner andZamore Curr.Opin.Genetics and Development 12225-232(2002)]。更多的RNA干扰资讯可以在以下综述得到Tuschl ChemBiochem.2239-245(2001);Cullen Nat.Immunol.3597-599(2002);and Brantl Biochem.Biophys.Act.157515-25(2002)。
和本专利相关合适的RNAi合成技术详述如下。首先,从AMP/AML的mRNA的起始密码AUG开始寻找AA开头的核苷酸序列。有AA及其3’端的19个核苷酸构成一潜在的siRNA目标序列。siRNA目标序列最好是在开放阅读框架(openreading frame),因为非翻译区(UTRs)有太多的蛋白质结合位点。和UTR结合的蛋白质及翻译起始复合体可能会干扰siRNA内切酶的结合[Tuschl ChemBiochem.2239-245]。当然,非翻译区的siRNA也许有效,但不被普遍接受,因为在GAPDH的5’UTR区的siRNA可以造成大约90%mRNA减少和蛋白质的丧失(www.ambion.com/techlib/tn/91/912.html).。
在这里所用的“大约”是指上下10%的误差。
其次,用序列一致性分析(sequence alignment)软件,如NCBI(www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)服务器的BLAST在基因组序列库中寻找和潜在的siRNA目标序列相似的序列,和不相关序列有极高相似性的siRNA将被弃置不用。
合格的siRNA序列将被选来进行合成。最佳的siRNA序列的G/C含量不应太高,因为已知低G/C含量的siRNA比50%以上G/C含量的siRNA对基因沉默更有效。为了更好评价siRNA,实验中应包括一负对照。负对照siRNA的组成最好和实验用siRNA一样,但和基因组序列无相似性。因此,最佳的负对照siRNA是序列随意组合的RNA分子,这样它就不会和基因组内的其他基因有相似性。
如上所述,AMP/AML的抑制物可以是一个特异地降解AMP/AML的mRNA或DNA的DNA酶(DNAzyme)。DNA酶(DNAzyme)是能够降解单链和双链靶子序列的单链多聚核苷酸(Breaker,R.R.and Joyce,G.Chemistry and Biology 1995;2655;Santoro,S.W.&Joyce,G.F.Proc.Natl,Acad.Sci.USA 1997;9434262)。有人提出DNA酶(DNAzyme)作用的模型(″10-23″模型)。″10-23″DNA酶(DNAzyme)有一由15个多聚脱氧核糖核苷酸组成的催化区,该区位於两个底物识别区中,每个识别区有7-9个多聚脱氧核糖核苷酸。该类DNA酶(DNAzyme)可以切割RNA底物的嘌呤嘧碇连接位置(Santoro,S.W.&Joyce,G.F.Proc.Natl,Acad.Sci.USA 199;有关DNAzyme的综述,请参阅Khachigian,LM[Curr OpinMol Ther 4119-21(2002)]。
人工设计的识别单链和双链靶子序列的DNA酶(DNAzyme)的构建和扩增的方法可以参见美国专利号No.6,326,174 to Joyce et al。
如上所述,AMP/AML的抑制物可以是能特异性地和编码AMP/AML的mRNA转录产物杂交的反义多核苷酸。
设计能有效降低AMP/AML产物的反义多核苷酸需要考虑两个重要的方面。首先是如何将反义多核苷酸运送到细胞质中,其次是如何使反义多核苷酸在细胞中特异性地和mRNA结合起到抑制翻译的目的。
在先技术已经提供了很多有效运送多核苷酸到多种细胞质中的策略[详见Luft J Mol Med 7675-6(1998);Kronenwett et al.Blood 91852-62(1998);Rajur et al.Bioconjug Chem 8935-40(1997);Lavigne et al.Biochem BiophysRes Commun 237566-71(1997)and Aoki et al.(1997)Biochem Biophys ResCommun 231540-5(1997)]除此以外,用来鉴定和靶子有最高亲和力的多核苷酸序列的算法是基于该多核苷酸和其靶子结构变化的的能量学热力循环来进行的,细节可参照Walton etal.Biotechnol Bioeng 651-9(1999。
这样的算法一直对反义多核苷酸试验有效。比如,由Walton等建立的算法曾经帮科学家成功地降低了兔子的beta-血红蛋白(RBG)和老鼠的肿瘤坏死因子-alpha(TNF alpha)的转录。同一研究组最近报道了通过逻辑方法选择的针对三个靶子mRNA(人乳糖脱氢酶A和B以及大鼠gp130)的反义多核苷酸,在培养细胞中试验后用动态PCR技术评估它们的功效,试验三个靶子,两种细胞类别以及有磷酸二酯和硫代磷酸的多核苷酸嵌合体后的结果证明功效接近百分之百。
另外,其他设计和用体外方法测试特异多核苷酸功效的方法也已发表(Matveeva et al.,Nature Biotechnology 161374-1375(1998)。
几个临床试验也证明反义多核苷酸的安全性,可行性和有效性。能治疗癌症的反义多核苷酸也已被成功地测试[Holmund et al.,Curr Opin Mol Ther1372-85(1999)],而通过抑制c-myc,p53和Bcl-1来治疗血液肿瘤的反义多核苷酸也已进入临床试验阶段而且被证明可以被病人忍受[Gerwitz Curr Opin MolTher 1297-306(1999)]。
最近,有报导称在老鼠实验中反义多核苷酸抑制肝素酶可以阻止癌细胞胸腔扩散[Uno et al.,Cancer Res 617855-60(2001)]。
因此,一般的共识是反义多核苷酸技术经过最近的如上述的发展促成了更准确的反义多核苷酸设计算法和多种反义多核苷酸传送方法,使得普通的技术工人可以设计和执行反义多核苷酸实验,来降低已知序列的基因表达而不需太多的试错。
如上所述,AMP/AML抑制物可以是能特异性切断编码AMP/AML的mRNA的核酶(ribozyme)。因核酶(ribozyme)能特异性地切断mRNA,所以已越来越多地用在抑制目标基因的表达上[Welch et al.,Curr Opin Biotechnol.9486-96(1998)]。任何mRNA都可以被设计的特异核酶(ribozyme)来切断,这就使核酶(ribozyme)成为基础研究和临床应有的有价值的工具。在治疗领域,核酶(ribozyme)曾被用来对付传染病的病毒RNA,癌症中的强势肿瘤基因,以及遗传病中的特异体细胞突变[Welch et al.,Clin Diagn Virol.10163-71(1998)]。值得注意的是,在病人中进行的几个针对艾滋病的核酶(ribozyme)基因疗法已经进入测试阶段I。最近,核酶(ribozyme)也被用在转基因动物中来测试其目标的有效性,及作用途径的明确性。有几个核酶(ribozyme)已经进入临床测试的不同阶段。ANGIOZYME是第一个进入人体临床测试的化学合成的核酶(ribozyme)。ANGIOZYME特异性地抑制VEGF-r(血管内皮生长因子)的形成,VEGF-r是血管增生途径中的关键成分。Pharmaceuticals,Inc.和其他公司已经在动物模型中证明抗血管增生疗法的重要性。HEPTAZYME是一种选择性破坏丙型肝炎病毒(HCV)RNA的核酶(ribozyme),它已被证明在培养细胞中有消灭HCV的作用(RibozymePharmaceuticals,Incorporated-WEB home page)。
如上所述,AMP/AML的抑制物可以是一种三链形成寡核苷酸(triplexforming oligonucleotide,TFO)。TFO可以用来调节AMP/AML在细胞中的基因表达。最近的研究表明可以设计能够和特异DNA双螺旋序列的嘌呤嘧啶区结合的TFO分子。具体的识别规则可见Maher III,L.J.,et al.,Science,1989;245725-730;Moser,H.E.,et al.,Science,1987;238645-630;Beal,P.A.,et al,Science,1992;2511360-1363;Cooney,M.,et al.,Science,1988;241456-459;and Hogan,M.E.,et al.,EP Publication 375408。对多核苷酸的修饰,如嵌入试剂(intercalators)的引入,主链(backbone)的替换及结合条件的优化(如pH和阳离子浓度)可以帮助解决TFO内在的问题,如电荷相斥和不稳定性,最近的研究显示人工合成的TFO可以和特异性的目标序列结合(最近的综述可参见Seidman and Glazer,J Clin Invest 2003;112487-94)。
一般来说,TFO有序列对应区多核苷酸,3’--AGGT;二聚体5’--AGCT;和二聚体3’-TCGA。
不过,有研究者显示A-AT和G-GC的三合物可以产生最稳定的三螺旋结构。(Reither and Jeltsch,BMC Biochem,2002,Sept12,Epub)。同一研究小组证明根据A-AT和G-GC规则设计的TFO不形成非特异三合物,说明三合物的形成确实是特异性的。
因此,对每一个AMP/AAML分子都可以设计一个它的三链形成寡核苷酸序列。三链形成寡核苷酸至少应有15个硷基对,25比较合适,30或更多最好,直到50-100个硷基对。
TFO被转入细胞(如通过阳离子脂质体)后,和靶子DNA序列形成三螺旋结构导致其空间和功能的变化,阻止转录起始和延长,引起所要的内在的DNA序列变化和基因表达的降低。用TFO在细胞中降低基因的表达的例子包括在哺乳动物细胞中对的染色体外之质体(episomal)的supFG1和内在基因HPRT表达的彻底抑制(Vasquez et al.,Nucl Acids Res.1999;271176-81,and Puri,et al,J Biol Chem,2001;27628991-98),和Ets2转录因子的目标特异性序列的抑制,这对前列腺癌的病因学(Carbone,et al,Nucl Acid Res.2003;31833-43)和引致发炎(pro-inflammatory)ICAM-1基因(Besch et al,J Biol Chem,2002;27732473-79)有重要意义。另外,报道特异序列的TFO可以和结合dsRNA抑制依赖于dsRNA的酶的活性,比如依赖于RNA的激酶(Vuyisich and Beal,Nuc.Acids Res 2000;282369-74)。
另外,依据上述规则设计的TFO分子可以产生强化DNA修复的突变,因此TFO既可以上调也可以下调内在基因的表达。如何设计,合成以及使用有效的TFO分子的详尽描述可以参见美国专利Nos.2003 017068 and 2003 0096980 toFroehler et al,and 2002 0128218 and 2002 0123476 to Emanuele et al,andU.S.Pat.No.5,721,138 to Lawn。
将上述分子转入细胞或细胞结构中的技术已是普通技术人员的常规操作,而且本领域的很多文献也提供了详尽的使用指南(例如上述文献和美国专利No.20030044907,该专利也被上述文献引用)。
如上所述,用本发明调节生物活动的办法包括让细胞/组织接触调节物的若干步骤。
因使用和目的而异,让细胞/组织接触调节物的有效方法各不同。如果是人体或动物体的细胞/组织,则最佳的有效接触方法是给实验对象提供上述调节物。
为加强接触效果,给实验对象提供上述调节物时应考虑合适的使用方法,如外用,鼻内,穿皮,皮内,口服,含服,胃肠外用,直肠用和吸入式。
治疗如关节炎类的疾病的最佳用药方式是皮下和/或局部注射溶于生理盐水的上述调节物。
治疗如牛皮癣类的表皮疾病的最佳用药方式是外用溶于脂类或生理盐水,或软膏中的上述调节物。
治疗如囊性纤维性变病(cystic fibrosis)和哮喘等呼吸系统疾病的最佳用药方式应将调节物溶于生理盐水后采用吸入式给药。
另外,让细胞接触上述调节物的方式可以是让上述调节物在人或动物的细胞内进行基因表达。如果细胞/组织是培养的细胞/组织,那么最佳的接触调节物的办法是体外在培养基中加入上述调节物。体外提供调节物的最佳办法详见下面的例证部分。
给实验对象使用适合基因表达的调节物核酸分子可以使该调节物在其体内表达。另外,能够表达调节物的核酸分子也可通过合适的输送载体/方法(转染,转导,同义重组)进入合适的细胞进行基因表达,如有必要,也可以使用合适的基因表达系统。被处理的细胞在组织培养中扩增,然后转入实验对象体内让其在那里产生调节物。为了提供调节物的表达效率,编码调节物的核酸结构最好带有一个顺式调节元件(cis-acting regulatory elements),如组织特异性的启动子。该核酸结构还可以在启动子附近装一增强子以提高转录的效率。
适合的核酸转移技术包括病毒性的载体,如腺病毒,慢病毒单纯疱疹病毒,或腺相关病毒(AAV),或非病毒性的转染,如脂质转染系统,聚赖氨酸转染系统和树状聚合物转染系统。适合于脂质转染的脂类包括,DOTMA,DOPE和DC-Chol[Tonkinson et al.,Cancer Investigation,14(1)54-65(1996)]。在基因疗法中的最佳转染手段还是利用病毒性的载体,如腺病毒,AAV,慢病毒,或逆转录病毒。一个病毒性的载体包括至少一个转录启动子/增强子或位置决定因子,或通过其他方式影响基因表达的因子,如改变RNA剪接,RNA的输出,信息翻译后修饰等。这样的载体还包括装载信号,全部或部分的长末端重复(LTR),和适合特定病毒的正链和负链引物结合位点,除非载体已经有了这些位点。这样的载体还包括指导多聚腺苷酸化的信号,一个或多个的限制性位点和翻译终止序列。举例来说,典型的这样的载体包括5’LR,一个RNA结合位点,一个包装信号,第二条DNA链复制原点,和一个3’LTR或其部分。
因用途和目的不同,本发明的各个不同的部分对应实践中利用不同的AMP/AML,和/或降低不同的AMP/AML的活力/水平。
AMP/AML分子最好是阳离子肽和/或亲水肽。
此处的“肽”是指含有少于51个氨基酸的多肽分子,除非上下文中特指抗菌肽或抗菌肽类分子。
AMP/AML分子最好是防御素或组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)。
防御素应是beta-防御素,最好是beta-防御素-1或beta-防御素-2。
组织蛋白酶抑制素最好是LL-37。
最好,AMP/AML来源于人。假如不是,则至少是哺乳动物。
本发明各方面的涉及AMP/AML使用和/或降低其活性/水平的实际例证将详细描述如下。
操作方法可以在本发明所述的任何细胞/组织进行以调节其生物活动。
用来调节生物活动的方法最好是在上皮细胞/组织,内皮细胞/组织,胃肠组织和/或肿瘤细胞/组织进行。
用来调节生物活动的方法可以在各种皮肤细胞/组织中进行。
皮肤细胞/组织最好是角质细胞/组织。
胃肠细胞/组织最好是胃肠上皮细胞/组织。
肿瘤细胞/组织最好是恶性肿瘤细胞/组织,不过,良性肿瘤细胞/组织也可以使用。
肿瘤细胞/组织最好是转移性的。
调节生物活动的方法可以用在肿瘤细胞/组织中,此处的肿瘤细胞/组织可以是各种类型的细胞/组织。
恶性肿瘤细胞/组织最好是皮肤细胞/组织。
有效的使用调节物的办法是让细胞/组织接触因目的和用途不同而定的不同浓度的调节物。
当用本发明的AMP/AML抑制物来调节生物活动时,有效的方法是让细胞/组织接触约每毫升50纳克到1毫克的AMP/AML抑制物。
因目的和用途的不同,让细胞/组织接触的AMP/AML抑制物的有效浓度也不同,可以是约50纳克/毫升到约100微克/毫升,或约100微克/毫升到约200微克/毫升,或约200微克/毫升到约300微克/毫升,或约300微克/毫升到约400微克/毫升,或约400微克/毫升到约500微克/毫升,或约500微克/毫升到约600微克/毫升,或约600微克/毫升到约700微克/毫升,或约700微克/毫升到约800微克/毫升,或约800微克/毫升到约900微克/毫升,或约900微克/毫升到约1毫克/毫升。
当用本发明的AMP/AML来调节生物活动时,最好是让细胞/组织接触浓度范围是2纳克/毫升到约10微克/毫升的AMP/AML分子。
因目的和用途的不同,让细胞/组织接触的AMP/AML抑制物的有效浓度也不同,可以是约2纳克/毫升到约1微克/毫升,或约1微克/毫升到约2微克/毫升,或约2微克/毫升到约3微克/毫升,或约3微克/毫升到约4微克/毫升,或约4微克/毫升到约5微克/毫升,或约5微克/毫升到约6微克/毫升,或约6微克/毫升到约7微克/毫升,或约7微克/毫升到约8微克/毫升,或约8微克/毫升到约9微克/毫升,或约9微克/毫升到约10微克/毫升。
上述方法可以用来调节细胞/组织的生物活动如生长,分化,发炎,肿瘤转移和/或血管增生。
如果是为了调节上皮的,皮肤的和/或胃肠的细胞/组织的生长,那么调节物应是本发明的AMP/AML抑制物,和/或AMP/AML分子。
如果是为了诱导上皮的,皮肤的和/或胃肠的细胞/组织的生长,那么调节物最好是本发明的防御素抑制物,和/或组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物。
这里的“防御素抑制物”是指本发明中的能降低防御素分子活性/水平的复合物。
这里的“组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物”是指本发明中的能降低组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)分子活性/水平的复合物。
如果是为了诱导上皮的和/或皮肤的细胞/组织的生长,那么AMP/AML最好是一防御素。而且用于该目的的防御素的浓度应该是0.1微克/毫升到约10微克/毫升,最好是约1微克/毫升。
正如下面的例证部分的例1所示(图1),约1微克/毫升的beta-防御素-1或beta-防御素-2可以诱导人皮肤细胞的生长。
如果是为了诱导上皮的,皮肤的和/或胃肠的细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度最好是约50纳克/毫升到约10微克/毫升。这里的防御素抑制物最好是本发明的beta-防御素-2抑制物。
这里的“beta-防御素-2抑制物”是指本发明中的能降低beta-防御素-2活性/水平的复合物。
如果是为了诱导皮肤的和/或角质的细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度应介于约0.1微克/毫升到约10微克/毫升之间,最好是1微克/毫升。正如例证部分的例2所示(图3),1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以诱导人原代皮肤细胞的生长。
如果是为了诱导皮肤的和/或角质的细胞/组织的生长,那么组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物的浓度应介于约0.4微克/毫升到约40微克/毫升之间,最好是4微克/毫升。正如例证部分的例2所示(图3),4微克/毫升的抗LL-37的抗体可以诱导人原代皮肤细胞的生长。
如果是为了诱导胃肠细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度最好是约50纳克/毫升到约5微克/毫升,最好是0.5微克/毫升。正如例证部分的例4所示(图6),0.5微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以诱导胃肠上皮细胞/组织的生长。
如果是为了抑制肿瘤,上皮,皮肤和/或胃肠细胞/组织的生长,那么调节物应是本发明的防御素抑制物,和/或组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物,最好是本发明的beta-防御素-2的抑制物。
如果是为了抑制肿瘤细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度应介于约0.1微克/毫升到约10微克/毫升之间,最好是1微克/毫升。正如例证部分的例1所示(图2),1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制恶性皮肤癌细胞/组织的生长。
如果是为了抑制皮肤和/或角质细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度应介于约50纳克/毫升到约50微克/毫升之间,最好是5微克/毫升。正如例证部分的例2所示(图3),5微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人原代皮肤细胞的生长。
如果是为了抑制皮肤和/或角质细胞/组织的生长,那么组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物的浓度应介于约2微克/毫升到约200微克/毫升之间,最好是20微克/毫升。正如例证部分的例2所示(图3),20微克/毫升的抗组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)抑制物的抗体可以抑制人原代皮肤细胞的生长。
如果是为了抑制胃肠细胞/组织的生长,那么防御素抑制物的浓度应介于约0.1微克/毫升到约10微克/毫升之间,最好是1微克/毫升。正如例证部分的例4所示(图6),1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人胃肠上皮细胞/组织的生长。
如果是为了抑制血管增生/内皮细胞/组织的生长,那么调节物最好使用防御素抑制物。而且防御素抑制物最好是本发明的beta-防御素-2的抑制物。防御素抑制物的浓度应介于约50纳克/毫升到约10微克/毫升之间,如果是介于约50纳克/毫升到约15微克/毫升之间则更好,最好是0.5微克/毫升。正如例证部分的例5所示(图7),0.5或1微克/毫升(尤其是0.5微克/毫升)的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制血管增生/人内皮细胞/组织的生长。
如果是为了抑制肿瘤细胞/组织的转移,那么调节物最好使用本发明的防御素抑制物。而且防御素抑制物最好是本发明的beta-防御素-2的抑制物。防御素抑制物的浓度应介于约0.1微克/毫升到约10微克/毫升之间,最好是1微克/毫升。
正如例证部分的例1所示,1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人恶性皮肤癌细胞/组织对物体脱离接触。
如果是为了纠正上皮/皮肤细胞/组织失调的增生/分化平衡,那么调节物最好使用防御素抑制物。而且防御素抑制物最好是本发明的beta-防御素-2的抑制物。防御素抑制物的浓度应介于约0.1微克/毫升到约1毫克/毫升之间,最好是大约1微克/毫升,或大约100微克/毫升。
正如例证部分的例3所示(图4a-c),1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以在一很真实的人皮肤体外生长模型上纠正增生/分化的失衡。在例证部分的例3所示(图5a-d),100微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人牛皮癣损伤的皮屑形成,表明细胞/组织失调的增生/分化平衡已得到纠正。
如果是为了抑制细胞/组织的发炎,那么调节物最好使用本发明的防御素抑制物。而且防御素抑制物最好是本发明的beta-防御素-2的抑制物。防御素抑制物的浓度应介于约50纳克/毫升到约1毫克/毫升之间,最好是0.5微克/毫升,或者是100微克/毫升。
正如例证部分的例3所示(图5a-d),1微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人体组织的自发免疫性的发炎。如例证部分的例5所示(图7),0.5微克/毫升的抗beta-防御素-2的抗体可以抑制人体内皮细胞/组织的生长,说明调节物有抑制血管增生的能力。
如果能抑制人体组织的发炎和血管增生,那么本专利所描述的潜在的可以强烈抑制发炎的方法将会得到广泛的认同和接受。
正如此处所述,本发明可以用来调节生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管增生等生物活动。因为这些活动和许多疾病有关,因此,本发明证明了可以通过调节和这些活动来治疗和这些活动有关的疾病的可能性,因此将会得到广泛的认同和接受。
因此,根据本发明的特性,患者可以得到一种疗法。该疗法提供给患者足够疗效的能降低AMP/AML活力/水平的复合物来治病。
如此处所述,这里的“(疾)病”是指医学病症,失调,综合症,或是不适的,异常的生理,形态,外观和/或体态和/或状态。
因此,“治疗”或“治病”是指消除,明显抑制,减慢或逆转病症的进程,明显改善临床症状或者显著防止临床症状的出现。
该疗法可以治疗多种疾病。
特别是,该疗法可以治疗和(i)肿瘤;(ii)发炎;(iii)外皮损伤;(iv)失调的细胞/组织生长/分化;(v)失去平衡的细胞/组织生长/分化和(vi)和血管增生有关的各类疾病。
可以接受本发明疗法的各类疾病将举例如下。
根据本发明,一个普通技术人员,如内科医生,最好是某种疾病的专科医生,只需要一些必要的技能训练就可以治疗疾病。
这里的“患者”是指携带疾病的实验对象。
实验对象是指哺乳动物,大部分时候是指人。
因为上皮,皮肤和/或胃肠细胞/组织的生长已被证明可被诱导,所以上述的诱导这些细胞/组织生长的方法对治疗缺乏细胞/组织生长的疾病尤为适宜。这类疾病包括和上皮,皮肤和/或胃肠损伤有关的疾病。
因为恶性的,上皮的,皮肤的和/或胃肠细胞/组织的生长已被证明可被抑制,所以上述的抑制这些细胞生长的方法对治疗和失调的/过度的细胞/组织生长有关的疾病尤为适宜,失调的/过度的细胞/组织包括恶性的,上皮的,皮肤的和/或胃肠的细胞/组织。这类疾病包括一般的肿瘤,胃肠肿瘤,特别是恶性皮肤癌。
因为内皮细胞/组织的生长已被证明可被抑制,所以上述的抑制这些细胞生长的方法对治疗和失调的/过度的内皮细胞/组织生长有关的,以及和血管增生有关的疾病尤为适宜。这类疾病包括实体肿瘤(solid tumors),内皮肿瘤和炎性疾病,包括自身免疫疾病如牛皮癣。
因为在体外的三维人造皮肤生长模型中,以及体外的和炎症损伤有关的上皮和/或皮肤组织的生长/分化平衡紊乱中,这些平衡紊乱已被证明可纠正,所以上述的纠正生长/分化平衡紊乱的方法对治疗和上述平衡紊乱有关的疾病尤为适宜。这类疾病包括牛皮癣和头皮屑。
因为人体组织中,自身免疫性的发炎已被证明可被抑制,所以上述的抑制发炎的方法对治疗和发炎有关的疾病尤为适宜。这类疾病包括自身免疫性性疾病,如牛皮癣和胃肠自身免疫疾病。
抑制人恶性皮肤癌细胞/组织对物体脱离接触因为在人肿瘤和/或皮肤细胞/组织中,对物体的脱离接触已被证明可被抑制,所以上述的抑制对物体脱离接触方法对治疗物体脱离接触有关的疾病尤为适宜。这类疾病包括转移性肿瘤,尤其是转移性的恶性皮肤肿瘤。
为治疗疾病,上述调节物的使用可以是任何一种适宜的方法。
对患者使用上述复合物的有效方法最好是给患者使用AMP/AML抑制物大约2到30个次,两次间隔时间是大约2.4小时到30天。
因目的和应有的不同,使用次数也应随之变化,可以是大约2到5次,大约5到10次,大约10到15次,大约15到20次,大约20到25次,大约25到30次,或大约30到35次。
给患者使用上述调节物的有效方法是最好给患者使用3次AMP/AML的抑制物。
因目的和应有的不同,使用调节物的间隔时间也应随之变化,可以是大约2.4小时到3天,大约3天到6天,大约6天到9天,大约9天到12天,大约12天到15天,大约15天到18天,大约18天到21天,大约21天到24天,大约24天到27天,或大约27天到30天。
最佳间隔时间是大约一天。
如下例证部分的例3所述,根据本发明,给患者使用3次调节物,间隔时间一天可有效治疗人牛皮癣。
在给患者使用上述调节物时,同时使用其他疗法可以增进疗效。比如同时使用象蛋白酶抑制物的多肽抑制物,丝氨酸蛋白酶抑制剂的抑制成分(alpha-1 PI)和alpha-1抗胰糜蛋白酶(Panyutich,AV.et al.,1995.Am.J.Respir.CellMol.Biol.1235-357),BAPTA-AM(一种细胞内Ca(2+)螯合剂),百日咳毒素和U-73122(一种磷脂酶C的抑制物Niyonsaba,F.et al.,2001.Eur.J.Immunol.311066-1075),T-细胞疗法,对趋化因子如肿瘤坏死因子的单克隆抗体以及细胞因子疗法,成纤维细胞生长因子抑制物等。比如,外用药物可以包括,细胞增生调节物如维甲类物质-维生素A-调节或改变上皮炎细胞分化的类似物。如果同时使用抗发炎药物/疗法来防止牛皮癣和其他自身免疫疾病的复发,那么上述的综合疗法会更有效果。这类药物/疗法包括tazarotene,甲氨蝶呤(methotrexate),阿维A酸(Acitretin).视黄醛(bexarotene),ploralem,依曲替酯(etretinate),皮质类甾醇膏或涂油,合成的维生素D3,IL-10,IL-4和IL-1RA(受体拮抗剂)。
为了治疗疾病,上述调节物应作为药物组成的一部分,除此以外,药物组成还包括合适的药物载体,而且药物也需要适当的包装及治病标志。
根据本发明,给病人使用的调节物包含有上述调节物和生理学上合适的药物载体或赋形剂。
这里的“药物组成”是指一种或多种这里描述的活性成分以及其他如合适的药物载体或赋形剂等化学成分。使用药物组成的目的是促进活性成分进入患者。
这里的“活性成分”是本发明中能对上述生物活动起作用的调节物。
这里“生理学上合适的药物载体”和“合适的药物载体”可以互换,因为它们都是指对药效成分的活力和作用没有影响的载体或稀释剂,另外它们本身对试验个体也没有刺激作用。它们也都含有佐剂。
这里“赋形剂”是指一种加入到药物组成中的能进一步利於药物活性成分使用的物质。对於赋形剂的种类,没有限制,它可以是碳酸钙,磷酸钙,各种糖类和淀粉,纤维素衍生物,明胶,植物油和聚乙二醇。
对药物成分和使用的技术可以参见本文参考文献″Remington’sPharmaceuticai Sciences,″Mack Publishing Co.,Easton,PA,的最新版本。
合适的用药方法包括,例如口服,直肠用药,经黏膜用药,经鼻用药,肠部用药或非肠部用药,包括肌肉内的,皮下的和髓内的照射,鞘内的注射,以及心室内的,静脉内的,腹膜内的,鼻内的,或眼内的注射。
另外,用药也可采取局部性的而不是全身性的,如把药物直接注射如病人的组织中。
本发明的药物成分也可以用本领域的很多常用的方法加工,如传统的混合,溶解,颗粒化,加糖衣,加液研磨法,乳化,加胶囊,陷入或冷冻干燥。
用传统的方式可将本专利的药物成分和一种或多种无生理作用的药物载体组合成产品,药物载体包括赋形剂和能帮助活性成分包装和吸收的辅助成分。合适的组合因用药方式而定。
如果是注射,药物组成的活性成分可以在水溶液中,最好是生理溶液,如Hank’s溶液,Ringer’s溶液,或生理盐缓冲液。如果用药方式经过粘膜,那么穿透物是需要的。这样的穿透物在本领域中很常见。
如果是口服,活性成分则应和本领域中很常见的载体合用。这些载体可将药物成分组装成,药片,药粒,糖衣,胶囊,液体,胶体,糖浆,粘浆,悬浮液,和类似物以方便病人入口。可以利用固体赋形剂制备口服药物,磨碎的混合物加工成颗粒,如有必要,则加入适当添加剂使之成为药粒或待装糖衣的药核。合适的赋形剂包括,糖类如乳糖,蔗糖,甘露醇,山梨醇,纤维素类,如玉米淀粉,小麦淀粉,水稻淀粉,马铃薯淀粉,明胶,黄蓍胶粉,甲基纤维素,羟丙基甲基纤维素,羧甲基纤维素和/或其他无生理作用的药物载体药物多聚物,如聚乙烯比咯烷酮(PVP)。如有必要,也可加入溃散剂,如交联的PVP,琼脂,或藻酸,盐类,如藻盐。
待装糖衣的药核需要加上糖衣。浓缩蔗糖溶液可以用来作糖衣,它还可以包括其他成分如,阿拉伯树胶,云母,聚乙烯比咯烷酮,卡伯汉树脂胶,聚乙二醇,二氧化钛,漆溶液和合适的有机溶剂或溶剂混合物。染料或色素也可加入药片或糖衣中以便识别或区分不同活性成分的组合。
如果是用于口服的药物,则还需要明胶制成的套筒胶囊,或是软的密封的胶粒,以及增塑剂,如甘油或山梨醇。如是套筒胶囊,则除活性药物成分以外还需填充成分,如乳糖,结合成分如淀粉,润滑成分如云母或硬脂酸,和稳定成分,如有必要的话。如是软的密封的胶粒,则活性药物成分可以溶在合适的液体中,如油脂,液体石蜡,或液体聚乙二醇。除此以外,可能还需要稳定成分。所有的口服药物都应包装成合适的剂量以备不同的用药方式。
如果服药方式是含服,那么药物成分可以是传统的药片的形式或糖锭形式。
如果用药方式是鼻吸式,那么本发明建议的方式是通过压力罐或是通过雾化器进行喷雾,如用雾化器,则需要合适的推动剂,如氟里昂12,氟里昂11,氟里昂114或二氧化碳.如用压力罐,那么药物剂量则由压力阀门来控制。明胶作的药物胶粒和药夹包括由活性成分药粉及合适的填充物如乳糖或淀粉。
如果用药方式是不经胃肠的,如大剂量注射或连续输液,那么药物组成也应作出适当的调整。如果是用于注射,药物成分的量应以注射剂量单位来调整,如安瓿量或多剂量容器量等,如有必要,可能还需加入防腐剂。药物成分可以是悬浮液,溶液或是在油性或水性载基里的乳浊液,也可能含有其他成分以达到悬浮,稳定和/或分散的作用。
如果用药方式是不经胃肠的,那么药物成分可以是溶于水溶液的活性成分。另外,活性成分也可以是水基或油基的注射用悬浮液。这种情况下,有必要使用合适的亲脂类溶剂或载基包括油脂,如芝麻油,或合成的脂肪酸酯,如油酸乙酯,甘油三酯或脂质体。注射用的水基悬浮液可能还含有增加悬浮液粘稠度的物质,如羧甲基纤维素,山梨醇,葡聚糖。如有必要,还需加入合适的稳定剂和能提高活性成分浓度的物质。油膏溶液会含有脂或有机醇或有机物,例如,苯甲醇,聚乙二醇,2-甲基-2,4-戊二醇,卡波姆,抗坏血酸,butylhydroxyainisole,丁基羟基苯甲醚,依地酸二钠,水,氨丁三醇,poxoamer。
另外,在使用前,粉末状的活性成分也可存在于可溶性的载基,如无菌的不含致热原的水溶液中。
本发明的药物成分也可用灌肠或传统的栓剂和如椰子乳或其他甘油三酯通过直肠给药。
可以使用的本发明的有效药效成分是指包装在合适的容器中的能达到一定预期效果的药量的药效成分。更具体地说,一定量的药效成分是指能够预防,减轻或减缓病症(如牛皮癣或癌症)或延长患者存活时间的活性成分(本发明的调节物)。
本领域的普通技术人员都能够决定药效成分的定量,尤其是下面又提供了翔实的细节。
在本发明的用法中,有效药量或剂量是通过体外试验和细胞培养实验中的结果估计出来的。举例来说,一剂的药物是从动物模型中所期望达到的浓度或滴度来决定的。这些信息可以帮助决定在人体中使用的剂量。
利用体外实验,和细胞培养或实验动物等手段,标准的药理程序可以测量上述活性成分的毒性和药效。所得到的资料可以帮助决定在人体中使用的剂量范围。用药的剂量形式和用药方式决定了用药剂量。具体的配方,用药方式和剂量可由医生视病人的实际情况而定(参见Fingl,et al.,1975,in″ThePharmacological Basis of Therapeutics″,Ch.1 p.1)。
具体的剂量和间隔时间要因人而异地进行调节,目的是使大脑和血浆中的活性成分达到期望的疗效(最低药效浓度,MEC)。MEC会有浮动,但可以从体外实验结果中估计出来。能达到MEC的剂量也因个人特点和用药方式而变。因此有必要使用测量来测定血浆中的浓度。
因病情的严重程度和对药物的反应的不同,用药可以是一次或多次,疗程可以是几日到几周或直到痊愈或病情的减低。
用药量当然决定于被治对象,病情严重程度,用药方式,开药医生的判断等等。
本发明的药效成分可以是各种包装,比如成套的形式,或使用供药装置,如FDA许可的试剂盒,它可以有一或多剂量的活性成分。如是成套包装则可以用金属箔纸或塑料薄膜,如吸塑包装等。如使用供药装置,那么还要提供使用说明书。不管是成套的形式的包装,还是使用供药装置的包装,都可以附上一份政府机构签发的,对该产品的使用,销售的规定说明,该说明也同时是允许上述产品在人或动物上使用的许可证明。举例来说,这种说明可以是标有美国食品和药物管理局的许可的处方药物或其他产品。本发明调节物和与其相配的药物载体所组成的药物也可以如上所述进行制备,包装到合适的容器中,标明用途,用法及疗效等。
因此,本发明提供了一种产品,该产品包括被鉴定对疾病有疗效的包装材料,和一种药物成分,该药物成分包括一合适的药物载体和作为活性成分的一种调节物。
药物成分最好是以下形式,溶液,悬浮液,乳液或胶质。
药物载体的目的是帮助药物的使用及吸收,因此药物载体的选择最好是考虑到下述的用药方式,外用,鼻内,穿皮,皮内,口服,含服,胃肠外用,直肠用和吸入式。
药物成分的搭配最好是考虑到让患者的带病细胞/组织接触合适的浓度的调节物来达到治病目的。
如上所述,根据适当的体系,上述药物成分经进一步鉴定可在患者上使用。
因此,本发明提供了一种鉴定能调节细胞/组织生物活动的复合物的方法。该方法的第一步是将细胞/组织接触能降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子(AML)分子活性/水平的试验复合物,和/或接触AMP/AML。第二步是评估复合物调节细胞/组织生物活动的能力。
如果上述方法能够筛选多种复合物并找出期望的能能调节细胞/组织生物活动的复合物,那么它将赢得普遍的认同。
本发明的所谓调节生物活动的方法,最好是指用来鉴定能调节生物活动的复合物的方法。
本发明的所谓调节生物活动的方法,是指试验复合物最好是一调节物。
本发明的所谓调节生物活动的方法,正如下述例证区所描述,是指鉴定最好能调节细胞/组织生物活动的复合物的方法。另外,本发明的所谓调节生物活动的方法,加上下述例证区所描述,最好是用来鉴定能诱导肿瘤,上皮的,皮肤的,角质的,和/或胃肠的细胞/组织生长的复合物的方法;和最好是用来鉴定能抑制血管增生/内皮细胞/组织生长的方法;和抑制肿瘤细胞/组织转移的方法;和纠正紊乱的上皮的,角质的和/或皮肤细胞/组织的增生/分化的平衡的方法,和/或抑制上皮的,角质的和/或皮肤的细胞/组织的发炎的方法。
鉴定手段最好是用高通量方法,高通量方法的操作可以在本领域的很多指南性文献中发现(如美国专利申请号No.20030044907)。
试验复合物可以通过很多方法和细胞/组织接触。如例证区所描述,最好的接触方法是体外接触。如有可能,可以让复合物和培养的细胞/组织接触。
产生试验复合物的细胞最好是B-细胞杂交瘤。如有可能,产生试验复合物的细胞也可因用途和目的不同而是其他细胞。
因为B-细胞杂交瘤可以产生抗体,因此让细胞/组织接触B-细胞杂交瘤可以用来鉴定能够产生调节生物活动抗体的B-细胞杂交瘤细胞株,这种方法将会得到认同和接受。
让细胞/组织有效地接触试验复合物是指给试验对象,包括细胞/组织(体外模型)提供试验复合物。给试验对象提供试验复合物最好是参照前述的办法。
鉴定复合物的有效方法是让试验复合物接触牛皮癣损伤及和上皮伤有关的疾病的损伤,如,牛皮癣动物模型的牛皮癣损伤,或有牛皮癣的病人的牛皮癣损伤,正常的或带病变的保存在含有血浆和淋巴细胞的人造皮肤培养液中人的活体组织,正常的或带病变的组织是指有或者没有AMP或其基因和启动子多型性的人体组织,和/或一带病的细胞/组织,其中的疾病诱导型是ApoE4而非诱导型是ApoE3。
有效的鉴定方法是让试验复合物接触移植到动物身上的人牛皮癣损伤移植物(异种植皮模型)。活体组织取样应经当事人同意。活体组织然后可以移植到免疫缺陷的老鼠身上(如NIHS-bg-nu-xid or BNX)。为建立异种植皮模型,需要从组织的供体的血液中提取并激活PBMC(例如,使用超抗原),然后把激活的PBMC注射入受体动物中。用这种动物模型作鉴定方法的操作细节及指南可以参见例证区的例6-8或者本领域的相关文献(如美国专利No.20030044907)受牛皮癣影响最大的组织除了被激活的免疫系统外,就是皮肤。组成皮肤的细胞主要是上皮角质细胞和皮成纤维细胞。其他细胞包括内皮细胞,黑色细胞,毛囊细胞,汗腺细胞,及免疫系统细胞。这些细胞都很合适用作上述鉴定方法。
包括鉴定方法的评估生物活动调节能力的方法有很多种,而且都很合适,且被本领域的普通技术人员所熟悉。但这样的评估最好是按下述例证区的描述进行。
当用体内模型,细胞计数或组织学评定时,生物活动调节能力的有效评估可以通过定量测定上皮组织的厚度来完成。
测量结果可以通过统计分析和ANOVA来获得最大信息性。
根据一项实施方案,鉴定方法是把试验复合物加到培养的微生物/细菌中,然后测量微生物/细菌的存活率来有效评估复合物的生物活动调节能力。微生物/细菌的存活率是以计算它们形成的菌落来进行的,如金黄色葡萄球菌(来自临床样本),GAS(NZ131),和侵袭性大肠杆菌029(Porter et al,1997)。在分析之前,要先接种系列稀释的细菌来测量细菌浓度。具体可以按如下操作方法进行。用10mM磷酸钠缓冲液(20mM NaH2PO4厦20,20mM Na2HPO4□H2O)洗细胞两次,用上述磷酸钠缓冲液稀释细胞到2,000,000个/毫升(金黄色葡萄球菌,GAS)或200,000个/毫升(大肠杆菌)。如果是金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,它们就在摄氏37度和不同浓度的AMP/AML培养4小时,在要测试的不同浓度的调节物存在下,用96孔的圆底培养皿(Costar 3799,Corning inc.,NY),每一孔加50微升的缓冲液。GAS培养1小时,因为它在这种缓冲液中生长不好。培养结束后,细胞被稀释10倍到100,000倍,然后每20毫升这样的溶液以三个重复的形式铺在胰蛋白酶大豆培养基(如果是金黄色葡萄球菌)和todd-hewitt broth(THB)培养基中(如果是GAS和大肠杆菌),然后计算菌落的平均值。然后按下面方法计算每毫升的cfu,以及AMP/AML的杀菌能力(经AMP/AML处理的培养后的细菌存活数)/(未经AMP/AML处理的培养后的细菌存活数)×100,这代表了相比未存活下来的细菌,存活下来的细菌百分比(AMP/AML+试验复合物培养后的细胞存活数)/(经试验复合物培养后的细胞存活数)×100。
所有的被鉴定的复合物都要经过筛选确定它们是否具有以下的一或多种效果是否能够抑制AMP的抗菌能力,是否能够影响细胞增殖或分化或其他上述受带病组织的细胞活动,这些组织是从病患或正常(试验对照)或模型中分离出来用以筛选牛皮癣,免疫系统激活抑制物的效果的,例如HaCaT,人原代或鼠原代角质细胞或成纤维细胞等等。
经过鉴定的复合物可能要经过筛选确定它们是否对人造皮肤培养物和动物模型有效果以鉴定对期望的某种或某几种综合的生物活动有效果的抑制物。这包括鉴定能抑制AMP/AML在增生/分化平衡上的作用但不影响其抗菌/抗微生物活力的抑制物。
试验复合物或调节物可以是小的合成的/多肽分子或其他类型的分子。
试验复合物或调节物最好是多肽分子,蛋白质,糖基化蛋白质。
本发明的各类试验复合物和调节物能从商业性的化学药剂仓库买到,比如,被一些大公司如Merck,Glaxo Welcome,Bristol Meyers Squib,Monsanto/Searle,Eli Lilly,Novartis,Pharmacia UpJohn等所拥有的化学药剂仓库。本发明的各类试验复合物和调节物也能从网上的公司购买,如Chemcyclopedia(http//www.mediabrains.com/client/chemcyclop/BGl/search.asp)。另外,本发明的各类试验复合物和调节物也可以用标准的化学和/或生物学合成技术来从头合成。合成适合本发明的复合物和调节物的详尽的技术指南在本领域的相关文献中可以查到。如果需要生物合成多肽和核酸,可参见,如Sambrook et al.,infra;和下面例证区的相关的文献。
如果需要化学合成,则可以参见,例如由美国化学学会(http//www.chemistry.org/portal/Chemistry)提供的详尽指南。对本领域的普通技术人员,如普通的化学家,则仍然需要接受化学合成方面的培训方可合成试验复合物。
在合成能和AMP/AML分子结合的小分子时,需要考虑以下若干因素,抗体结构,受体,配体,以及有关的生化和生物学的特性。也许还需要用最低能量和分子动力学或者在最低能量和分子动力学之后的比较模型来计算从头折叠。这两种方法的区别仅在於它们使用不同的起始结构和不同的试错方法。折叠样式是用最低能量和分子动力学的方法来研究的。
这里的“多肽”包括自然多肽(降解产物,人工合成的多肽或重组多肽)和peptidomimetics(一般是人工合成的模拟多肽),如peptoids和多肽模拟物semipeptoid。semipeptoid可以有基团的修饰从而使其在身体中更稳定或更易进入靶子细胞。修饰包括但不限於CH2-NH,CH2-S,CH2-S=O,O=C-NH,CH2-O,CH2-CH2,S=C-NH,CH=CH or CF=CH等主链的修饰和基团修饰。制备peptidomimetics复合物的方法在本领域很常见和具体,例如Quantitative Drug Design,C.A.RamsdenGd.,Chapter 17.2,F.Choplin Pergamon Press(1992)所描述。
多肽分子中的肽键(-CO-NH-)可以被N-甲基键(-N(CH3)-CO-),酯键(-C(R)H-C-O-O-C(R)-N-),ketomethylen键(-CO-CH2-),硫唑嘌呤键(a-azabonds)(-NH-N(R)-CO-),其中的R是烷基,如甲基,卡巴键(-CH2-NH-),hydroxyethylene键(-CH(OH)-CH2-),硫代酰胺键(-CS-NH-),烯烃双键(-CH=CH-),反酰胺键(-NH-CO-),衍生肽键(peptide derivatives)(-N(R)-CH2-CO-),其中的R是正常支链,存在于天然的碳原子上。
这些修饰可以是多肽链的任何位置甚至一条多肽链的多个(2-3)位置。
天然的芳香氨基酸,如色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr),苯丙氨酸(Phe)可以被合成的非天然氨基酸所取代,如TIC,naphthylelanine(Nol),苯丙氨酸的环甲基的衍生物,苯丙氨酸或环甲基酪氨酸的卤化衍生物。
除以上所列,本发明的多肽还可以包括一个或多个修饰的氨基酸和一个或多个非氨基酸单体(如脂肪酸,综合碳水化合物等)。
在此处的规范部分和下面的声明部分,“氨基酸”是指20种天然氨基酸,体内的翻译后修饰的氨基酸,如羟脯氨酸,磷酸丝氨酸和磷酸苏氨酸,以及不常见氨基酸,包括但不限於2-氨基脂肪酸,羟赖氨酸,别-异亮氨酸,正缬氨酸,正亮氨酸和鸟氨酸。更进一步说,“氨基酸”包括D-型和L-型氨基酸。
下面的表2和表3列了可以用在本发明中的天然氨基酸(表2)和非常规氨基酸(表3)表2.天然氨基酸.


表3.不常用的或经修饰的氨基酸.




本发明的多肽可以线状的或者环形的形式被使用。
多肽可以被合成为环形或者适宜情况下让其形成环形的结构。
例如,一根据本发明的内容,多肽能可以含有至少两个包夹多肽核心的半胱氨酸基团组成,在这种情况中,环化能由半胱氨酸基间的S-S键组成。支链和支链间的环化也可以由(--CH2)n-S-CH-2-C-键的相互作用来形成,其中的n=1或者2,举例来说,通过将半胱氨酸或者高胱氨酸SH基团和溴乙酰化的赖氨酸,鸟氨酸,二氨基丁酸或者二氨基丙酸起反应来完成。此外,环化还能通过谷氨酸,天冬氨酸,赖氨酸,鸟氨酸,二氨基丁酸(Dab),二氨基丙酸等在主链上各个位置酰胺键形成-CO-NH或者-NH-CO键来完成。主链和主链之间的环化也可以通过结合H-N((CH2)n-COOH)-C(R)H-COOH或者H-N((CH2)n-COOH)-C(R)H-NH2格式的修饰氨基酸来完成。
因使用和目的不同,不同的AMP/AMLs分子都可用于本发明的不同试验方案中。适宜于在本发明中使用的AMP/AMLs分子的许多例子被列在因特网上http//www.bbcm.units.it/~tossi/pagl.htm,并在下文中有介绍。
AMP/AMLs分子的例子包括alpha-防御素,组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)和thrombocidins(或叫“血小板杀菌蛋白[PMPs]”)。
防御素的例子包括alpha-防御素,beta-防御素和中性粒细胞防御素。
alpha-防御素的例子包括从alpha-防御素1到-6(Mol Immunol。2003Nov;40(7)463-7;J Clin Invest.1985 Oct;76(4)1427-35)。
beta-防御素的例子包括beta-防御素-1(Genomics.1997 Aug1;43(3)316-20;Biochem Biophys Res Commun.2002 Feb 15;291(1)17-22;FEBSLett.1995 Jul 17;368(2)331-5;Paulsen F et al.,J Pathol.2002Nov;198(3)369-77),beta-defensin-2(Biochemistry.2001 Apr3;40(13)3810-6;Gene.1998 Nov 19;222(2)237-44;Paulsen F et al.,JPathol.2002 Nov;198(3)369-77),beta-防御素3(Cell Tissue Res.2001Nov;306(2)257-64;J Biol Chem.2002 Mar 8;277(10)8279-89.Epub 2001 Dec11;J Biol Chem.2001 Feb 23;276(8)5707-13;Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),beta-防御素4(J Immunol.2002 Sep1;169(5)2516-23),beta-防御素5(Am J Pathol.1998 May;152(5)1247-58;JBiol Chem.1992 Nov 15;267(32)23216-25),和beta-防御-6(FEBS Lett.1993Jan 4;315(2)187-92;Crit Care Med.2002 Feb;30(2)428-34)。
beta-防御素包括由五个保守的beta-防御素基因串编码的基因产物,这五个保守的beta-防御素基因串是由计算机搜索找出的。
嗜中性粒细胞防御素的例子包括嗜中性粒细胞alpha-防御素和嗜中性粒细胞beta-防御素。
嗜中性粒细胞alpha-防御素的例子包括嗜中性粒细胞alpha-防御素-1//人嗜中性粒细胞多肽(HNP)-1(J Clin Invest.1985 Oct;76(4)1436-9;Paulsen Fet al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),嗜中性粒细胞alpha防御素-2/HNP-2(J Clin Invest.1985 Oct;76(4)1436-9;Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),嗜中性粒细胞alpha防御-3/HNP-3(J Clin Invest.1985 Oct;76(4)1436-9;Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),嗜中性粒细胞alpha防御素4/HNP-4(Mol Immunol.2003 Nov;40(7)463-7),人防御素5(HD-5;D.E.Jones and C.L.Bevins,J.Biol.Chem.267(1992),pp.23216-23225;J Biol Chem.1992 Nov 15;267(32)23216-25;Mol Immunol.2003Nov;40(7)469-75;Quayle AJ et al.,Am.J.Pathol.1998,1521247-1258;FEBS Lett.1993 Jan 4;315(2)187-92;D.E.Jones and C.L.Bevins,FEBS Lett.315(1993);Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),和人防御素6(HD-6;Mol Immunol.2003 Nov;40(7)463-7),人防御素5(HD-5;D.E.Jones and C.L.Bevins,J.Biol.Chem.267(1992),pp.23216-23225;J BiolChem.1992 Nov 15;267(32)23216-25;Mol Immunol.2003 Nov;40(7)469-75;Quayle AJ et al.,Am.J.Pathol.1998,1521247-1258;FEBS Lett.1993 Jan4;315(2)187-92;D.E.Jones and C.L.Bevins,FEBS Lett.315(1993);PaulsenF et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77)。
组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)的例子包括人LL-37/hCAP18(LL37)(Curr Drug Targets Inflamm Allergy.2003 Sep;2(3)224-31;Eur JBiochem.1996 Jun 1;238(2)325-32;Paulsen F et al.,J Pathol.2002Nov;198(3)369-77).LL-37是一37氨基酸基团的多肽蛋白质,它的37个氨基酸对应它的前体hCAP18/人组织蛋白酶抑制素的第134-170氨基(GenBankACCESSION NP_004336;VERSION NP_004336.2 GI39753970;REFSEQaccessionNM_004345.3).LL-37调节的细胞增殖和血管增生途径可以被百日咳毒素抑制,一种G蛋白质偶联受体的抑制物(Koczulla,R.et al.,2003.J.Clin.Invest1111665-1672).类似AMP/AML已在下列专利中被列出美国专利2003120037,美国专利200309626,美国专20020141620,美国专利20020507,CA 2383172,美国专利20020072495和被参考资料引用的文献.人抗菌组织蛋白酶抑制素前体hCAP 18在骨髓细胞和过渡骨髓细胞中被合成然后运到嗜中性粒细胞中特别的小粒中(Blood.1997 Oct 1;90(7)2796-803)。
抗菌肽类分子(AML)的例子包括趋化因子或者其片断。
这样的趋化因子包括CC趋化因子和CXC趋化因子。趋化因子和AMP的功能被证明有相当大的重叠(Cole et al.,2001.J.Immunol.167623),某些趋化因子和防御素被证明能结合同样的趋化因子受体CCR6。防御素和某些趋化因子拥有惊人的相似特徵,包括大小,二硫键,干扰素(IFN)诱导能力,阳离子性和其他特征。相关的趋化因子和AMP之间的相似性在许多文献中都有所介绍(如Durrand Peschel,2002.Infection and Immunity 706515)。因此,各种各样的趋化因子和其相应的抗体都可以用在本发明的各种用途中。
上述CC趋化因子包括CCL1,CCL5/RANTES(Infect Immun.2002Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996 Apr 1;237(1)86-92),CCL8,CCL11,CCL17,CCL18,CCL19,CCL20/活化调节的趋化因子/(LARC)/巨噬细胞炎性蛋白质3-alpha(MIP-3alpha)/Exodus-1/Scya20(Yang D et al.,Journal ofLeukocyte Biology Volume 74,September 2003;74(3)448-55),CCL21,CCL22,CCL25,CCL27/CTACK和CCL28(J Biol Chem.2000 Jul21;275(29)22313-23;J Immunol.2003 Feb 1;170(3)1452-61).CCL趋化因子在Yang D et al.,Journal of Leukocyte Biology Volume 74,September2003;74(3)448-55中有描述。
上述CXC趋化因子的例子包括CXCL1,CXCL2,CXCL3,CXCL4(PF4),CXCL7/NAP-2,CXCL8/IL-8,CXCL9(MIG;Yang D et al.,Journal of LeukocyteBiology Volume 74,September 2003;74(3)448-55),CXCL10/IP-10(The Journalof Immunology,2001,167623-627),CXCL11/IP9/I-TAC(The Journal ofImmunology,2001,167623-627),CXCL12/SDF-1(Yang D et al.,Journal ofLeukocyte Biology Volume 74,September 2003;74(3)448-55),CXCL13,CXCL14,结缔组织活化多肽3(CTAP-3;Infect Immun.2002 Dec;70(12)6524-33;Eur JBiochem 1996 Apr 1;237(1)86-92),和CTAP-3前体血小板硷性蛋白质。CXC趋化因子在Yang D et al.,Journal of Leukocyte Biology Volume 74,September2003;74(3)448-55中有描述。
纤维蛋白肽的例子包括纤维蛋白多肽-A感染(Infect Immun.2002Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996 Apr 1;237(1)86-92),纤维蛋白多肽-B(Infect Immun.2002 Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996 Apr1;237(1)86-92)。
AMP/AML的例子进一步包括XCL1(Yang D et al.,Journal of LeukocyteBiology Volume 74,September 2003;74(3)448-55),MIP-1beta (Yang D et al.,Journal of Leukocyte Biology Volume 74,September 2003;74(3)448-55).
更多的AMP/AML例子包括肾上腺髓质素(Regul Pept.2003 Apr15;112(1-3)147-52;J Biol Chem 1998 Jul 3;273(27)16730-8),alpha黑素细胞刺激激素(Cutuli M et al.,J Leukoc Biol.2000 Feb;67(2)233-9;Neuroimmunomodulation-2002-2003;10(4)208-16),血管生成素(NatureImmunology,March 2003),血管生成素4(Nature Immunology,March 2003),抗菌剂多肽B/enkelytin(Neuroimmunol 2000 Sep 22;109(2)228-35)抗白细胞酶(ALP;Biochem Biophys Res Commun.1998 Jul 30;248(3)904-9;Am J RespirCrit Care Med 1999 Jul;160(1)283-90),淋巴因子激活的杀伤细胞衍生的抗微生物多肽,血小板衍生的抗微生物的多肽,抗微生物的多肽PR39,一载脂蛋白载脂蛋白,载脂蛋白C,载脂蛋白C2(Hypertens Pregnancy2002;21(3)199-204;Peptides.2000 Mar;21(3)327-30),载脂蛋白C3(Hypertens Pregnancy 2002;21(3)199-204;Peptides.2000Mar;21(3)327-30),载脂蛋白E(Hypertens Pregnancy 2002;21(3)199-204;Peptides.2000 Mar;21(3)327-30),载脂蛋白E2(Brain Res 1997 Feb21;749(1)135-8;Biochemistry 2002 Oct 1;41(39)11820-3;Eur J Clin ChemClin Biochem 1997 Aug;35(8)581-9),杀菌的/能增加渗透性的蛋白质(Paulsen Fet al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77;Mol Microbiol 1995 Aug 17523-31;J Biol Chem 1987 Nov 5;262(31)14891-4),骨形态发生蛋白质(BMP),BMP 2/4,BMP-5,buforin,calcitermincalcitermin(FEBS Lett.2001 Aug24;504(1-2)5-10),组织蛋白酶,组织蛋白酶B,组织蛋白酶G,组织蛋白酶K,溶酶体的组织蛋白酶,嗜铬素(Blood 2002 Jul 15;100(2)553-9),嗜铬素A(Blood 2002 Jul 15;100(2)553-9),嗜铬素B(Blood 2002 Jul15;100(2)553-9),糜酶(Immunology 2002 Apr;105(4)375-90),结缔组织激活多肽-3光抑素(APMIS.2003 Nov;111(11)1004-1010;Biol Chem Hoppe Seyler1988 May;369 Suppl191-7),DCD-1(J Immunol Methods.2002 Dec1;270(1)53-62),dermicidin(Nat Immunol.2001 Dec;2(12)1133-7),弹性蛋白酶特异性抑制物/SKALP(来自皮肤的antileucoproteinase)/elafin(BiochemSoc Trans.2002 Apr;30(2)111-5;J Invest Dermatol 2002 Jul;119(1)50-5),eNAP-1,嗜曙红阳离子蛋白质多肽(Peptides.2003 Apr;24(4)523-30;JImmunol 2002 Mar 1682356-64;Eur J Biochem 1996 Apr 1;237(1)86-92;Peptides.2003 Apr;24(4)523-30;J Exp Med 1989 Jul 1;170(1)163-76),ESC42,ESkine,FALL-39(Proc Natl Acad Sci USA.1995 Jan 3;92(1)195-9),Fas配体(FasL;Berthou C et al.,J Immunol.1997 Dec 1;159(11)5293-300),fractalkine,粘多糖,granulysin(Reprod Biol Endocrinol.2003 Nov 28;JImmunol.2003 Mar 15;170(6)3154-61;Cancer Immunol Immunother.2002Jan;50(11)604-14.Epub 2001 Nov;Expert Opin Investig Drugs.2001Feb;10(2)321-9),granzyme B(Berthou C et al.,J Immunol.1997 Dec1;159(11)5293-300),HAX 1,肝素结合蛋白/CAP37(Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77;J Clin Invest 1990 May;85(5)1468-76),hepcidin(JBiol Chem.2001 Mar 16;276(11)7806-10.Epub 2000 Dec 11;Eur J Biochem2002 Apr 2692232-7),HE2,HE2alpha(Biol Reprod.2002 Sep;67(3)804-13),HE2alpha C-端片段(Biol Reprod.2002 Sep;67(3)804-13),HE2betal(BiolReprod.2002 Sep;67(3)804-13),来源于HE2基因的转录产物,histatin(Antimicrob Agents Chemother 2001 Dec 453437-44;Biochem Cell Biol.1998;76(2-3)247-56),组蛋白,组蛋白H2A,组蛋白H-2b(Peptides.2003Apr;24(4)523-30;J Immunol 2002 Mar 1682356-64;Eur J Biochem 1996 Apr1;237(1)86-92),HMG 17,HtpG,HtpG同源物,HSl结合蛋白质,白细胞介素-8,乳铁传递蛋白(Eur J Nucl Med.2000 Mar;27(3)292-301;Paulsen F etal.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77;J Mammary Gland Biol Neoplasia 1996Jul;1(3)285-95),淋巴因子激活的杀伤(LAK)细胞AMP(Hua Xi Yi Ke Da Xue XueBao 2002 Jan;33(1)87-90),溶菌酶(Paulsen F et al.,J Pathol.2002Nov;198(3)369-77;Anat Embryol(Berl)2002 Jul;205(4)315-23),巨噬细胞炎性蛋白质(MIP),MIP-1alpha,MIP-1beta,MIP-3alpha,肥大细胞小粒丝氨酸蛋白酶(Immunology 2002 Apr;105(4)375-90),基质金属蛋白酶(MMP),MMP-2,MMP-7(Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),迁移抑制因子(J Immunol.1998 Sep 1;161(5)2383-90;Scand J Infect Dis.2003;35(9)573-6),,MMP 9,MRP8(Behring Inst Mitt.1992 Apr;(91)126-37),MRP14(Behring Inst Mitt.1992 Apr;(91)126-37),嗜中性粒细胞明胶酶关联的lipocalin NGAL(NGAL;Exp Dermatol.2002 Dec;11(6)584-91;Mol Cell.2002 Nov;10(5)1033-43),嗜中性粒细胞溶菌酶(Int J Antimicrob Agents.1999Sep;13(1)47-51),类鸦片活性多肽,perforin(Berthou C et al.,J Immunol.1997 Dec 1;159(11)5293-300),,磷脂酶A(2)(PLA 2),Peptides.2003Apr;24(4)523-30;J Exp Med 1989 Jul 1;170(1)163-76),血小板硷性(InfectImmun.2002 Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996 Apr 1;237(1)86-92),血小板因子-4,银屑素(psoriasin)(J Histochem Cytochem.2003May;51(5)675-85;G1酲er R et al.,J Invest Dermatol 117768(abstr 015)),retrocyclin(Proc Natl Acad Sci USA 2002 Feb 19;99(4)1813-8),分泌性的白细胞蛋白酶抑制□SLPI;Shugars DC et al.,Gerontology.2001Sep-Oct;47(5)246-53;Biochem Soc Trans.2002 Apr;30(2)111-5;J InvestDermatol 2002 Jul;119(1)50-5),分泌的磷脂酶A(2)(Peptides.2003Apr;24(4)523-30;J Immunol 2002 Mar 1682356-64;Eur J Biochem 1996 Apr1;237(1)86-92;Paulsen F et al.,J Pathol.2002 Nov;198(3)369-77),P物质,S100钙结合蛋白,S100A7,S100A8,S100A9,胸腺素,胸腺素beta-4(Infect Immun.2002 Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996 Apr1;237(1)86-92;Infect Immun.2002 Dec;70(12)6524-33;Eur J Biochem 1996Apr 1;237(1)86-92),胸腺的和活性调节的趋化因子(TARC),TL1A,tryptase(Immunology 2002 Apr;105(4)375-90),ubiquicidin(Eur J Nucl Med.2000 Mar;27(3)292-301;Hiemstra PS,van den Barselaar MT et al.,JLeukocyte Biol 1999;66423-428;J Nucl Med 2001 May 42788-94),和尿激酶类型的血纤维蛋白溶酶原活化物。
AMP/AML可以是计算机发现的28个潜在的似防御素的多肽分子中的任何一个(Am J Respir Cell Mol Biol.2003 Jul;29(1)71-80).
如同在上文描绘那样,本发明能被用作治疗各种和以下有关的疾病(i)肿瘤,(ii)发炎,(iii)上皮损伤;(iv)细胞/组织的生长/分化的失调;(v)细胞/组织的生长/分化平衡的紊乱;(vi)和/或血管增生。
本发明所能治疗的疾病的例子列举在美国专利No.@@@中本发明所能治疗的疾病的例子也列举如下。
肿瘤,包括皮肤肿瘤,角质细胞肿瘤,胃肠的肿瘤,癌,黑素瘤,鳞状细胞肿瘤,口腔鳞状细胞癌,淋巴瘤,恶性肿瘤,良性肿瘤,实体瘤,转移性的肿瘤和非实体瘤。
人beta-防御素-2的在口腔鳞状细胞癌中的浓度比正常口腔上皮肤细胞高得多(Sawaki,K.et al.,2002.Anticancer Res.222103-2107)。细胞增殖和癌之间有遗传学的内在联系。细胞的增殖和分化的调节受削弱抑制时导致癌。成长中的肿瘤需要邻近细胞的帮助才能癌变。细胞因子的过度表达或者过於活跃加速癌变进程。长期发炎对细胞的刺激也导致细胞改变。血管增生是癌变中一重要过程fAMP是血管增生的引导因子(Koczulla,R.et al.,2003.J.Clin.Invest1111665-1672)。因此使用AMP和细胞因子的拮抗剂来抑制细胞分化和增殖以及血管增生可以用来治疗癌症。尿激酶类型血纤维蛋白溶酶原活化剂(uPA)有抗微生物的特性(Gyetko,MR.et al.,2002.J.Immunol.168801-809)而且参与恶性的细胞的转移扩展。在体内和体外的研究表明alpha防御素是肾脏细胞癌中的恶性的上皮肤细胞多肽成分中的常见成分,暗示了其可能对肿瘤增殖的直接影响(Muller,CA.et al.,2002.Am.J.Pathol.16011311-1324)。在体内试验研究中发现某些抗血管增生复合物有强烈的抗癌效果。因此抑制有血管增生作用的AMP如LL-37可以作为治疗癌的一种形式。基质金属蛋白酶(MMPs)因在肿瘤入侵和转移的过程中的细胞外基质中起重要的作用而被人所熟知。在很大的比例ESCC肿瘤的细胞质和细胞间基质可以看到MMP-2(细胞质)和MMP-9(基质)蛋白的过度的表达(J Cancer Res Clin Oncol.2003 Oct 16)。
BMP-2/4和BMP-5但不是BMPR IA可能也参与口腔癌细胞的转移(0verexpression of BMP-2/4,-5 and BMPR-IA associated with malignancy oforal epithelium Oral Oncol.2001,37225-33.)。
和上皮损伤有联系的疾病例子包括愈合缺陷,溃疡,皮肤溃疡,褥疮,胃溃疡,消化性溃疡,颊的溃疡,鼻咽的溃疡,食管的溃疡,十二指肠溃疡和与糖尿病相关的愈合缺陷。
疾病的例子包括自发的/炎性疾病,慢性炎性疾病,急性/炎性疾病,炎性的/皮肤疾病,炎性的/胃肠的疾病,和发炎有关的肿瘤,过敏性的疾病,自身免疫病,传染性疾病,恶性疾病,和移植有关的疾病,炎性的/退化性疾病,和发炎有关的损伤,和过敏有关的疾病,炎性的/心血管的疾病,炎性的/腺体疾病,炎性的/肝病,炎性的/神经病学的疾病,炎性的/肌肉骨骼的疾病,炎性的/肾脏的疾病,炎性的/生殖系统的疾病,炎性的/系统性的疾病,炎性的/结缔组织疾病,炎性疾病/神经坏死疾病,组织坏死,和器官移植有关的疾病,炎性的/血液学的疾病,炎性的/眼病,炎性的/呼吸疾病。
皮肤的/炎性的疾病例子包括牛皮癣,头皮屑,寻常性天疱疮,扁平苔藓,异位性皮炎,硬皮病,皮肌炎,脱发,睑炎,皮肤癌,黑素瘤,鳞状细胞癌,寻常痤疮,新生儿中毒性红斑,毛囊炎,皮皱纹,自身免疫的大疱的皮肤病,大疱的类天疱疮,落叶型天疱疮,炎和药疹。
头皮屑可被当作是炎性的,不正常细胞增生或者不正常分化的疾病而造成头皮的皮屑化皮伸出。类似地,牛皮癣也是由於LL-37等AMP分子的过度活跃而引起的增殖/分化平衡紊乱所引起。瑞典的人口中统计调查显示了头皮屑和牛皮癣之间的相关。有得牛皮癣遗传风险(家族内)的人也有很大可能得头皮屑。因此被本发明所描绘的适用于治疗牛皮癣的方法也适合于头皮屑。
胃肠的/炎性疾病的例子包括克隆氏症,慢性自身免疫性胃炎,自身免疫性萎缩性胃炎,原发性硬化性胆管炎,自身免疫的achlorhydra,结肠炎,回肠炎,慢性炎性的肠的疾病,炎性肠综合症,慢性炎性肠道疾病,乳糜泻,吃饭混乱,胆石和一胃肠的溃疡。
克隆氏症是一炎性肠道疾病。因为肠接触对外环境,所以AMP分子在对外防御和调节正常的生理功能中起重要的双重作用,类似地在皮肤中,AMP分子也起生理上和病理上的双重重要作用。这些组织中AMP分子的异常的表达和/或活力将引起病理学的后果。Paneth细胞(肠中的一种特别细胞)在和细菌共同作用时帮助血管形成缺乏Paneth细胞的老鼠无法形成正常的血管。值得注意的是,一种特别的细菌Bacteroides thetaiotaomicron或者B.thetaiotaomicron在正常的人和鼠的肠内形成的菌落可以刺激血管的形成,其效果和接种完整的微生物群体是一样的。在自身免疫系统和适应性免疫系统的细胞中,AMP能象趋化因子一样对胃肠道的慢性炎症的维持起重要的作用(Cunliffe,RN,Mahida,YR.,2003.JLeukoc Biol.Oct 2[Epub ahead of print])。AMP LL-37,beta-防御素,人alpha-防御素,beta-防御素(包括HD5),HN-6,溶菌酶和分泌的PLA2,TL1A在肠内,Paneth细胞,小肠的分泌性上皮肤细胞内表达(Ghosh,D.et al.,2002.Nat.Immunol.3583-590;Fellermann,K.et al.,2003.Eur.J.Gastroenterol.Hepatol.15627-634)。过度表达alpha-防御素的细胞是T-细胞和不成熟树突细胞,树突细胞,以及单核细胞(Yang,D.et al.,2000.J.Leukoc.Biol.689-14;Risso,A.,2000.J.Leukoc.Biol.68785-792;Territo,MC.et al.,1989.J.Clin.Invest 842017-2020)。人alpha-防御素以及其它AMP对宿主天然免疫系统在肠的局部防御中起着重要的作用,这些作用和微生物感染以及慢性肠道炎有很大的关系(Wehkamp,J.et al.,2002.Dig.Dis.Sci.471349-1355)。alpha-防御素通过降低人中性粒细胞的趋化性使急性炎症转化为慢性炎症,例如,alpha-防御素-1/人嗜中性粒细胞蛋白质-1在人中性粒细胞中起抗趋化性的作用。已知慢性炎症的特点是结缔组织中的细胞增生而不是淋巴细胞,浆细胞或中性粒细胞的渗出。因此,合适的调节AMP/AML分子的方法也可以用来治疗如炎性肠道疾病,克隆氏症和溃疡性结肠炎等疾病。
胃炎是指胃处在的发炎的状态。胃炎主要有A和B两类。A类胃炎被认为是在自身免疫过程中形成的。但两类胃炎的发生都和传染物幽门螺杆菌有关系。AMP分子也参与到两类胃炎的发生。防御素也参与到胃炎的发病机理中(Bajaj-Elliott,M.et al.,2002.Gut 51356-361)。因此,合适的调节AMP/AML分子的方法可以用来治疗胃炎类的疾病。
过敏性的/炎性疾病的例子包括气喘,荨麻疹,荨麻疹,花粉过敏症,灰尘螨过敏症,恶毒过敏症,化妆品过敏症,乳汁过敏症,化学过敏症,药物过敏症,昆虫叮咬过敏症,动物皮屑过敏症,带刺植物过敏症,毒常青藤过敏症,过敏性休克,过敏性,特应性的过敏症和食物过敏症。
超敏反应的例子包括I类超敏反应,II类超敏反应,III类超敏反应,IV类超敏反应,速发型超敏反应反应,抗体介导的超敏反应,免疫复合物介导的超敏反应,迟发型超敏反应,T辅助细胞介导的超敏反应,T-细胞超敏反应,细胞毒性T-细胞介导的超敏反应,TH1细胞介导的超敏反应,和TH2细胞介导的超敏反应。
心血管的炎性和/或炎性的/血液学的疾病的例子包括动脉粥样硬化,高安动脉炎,结节性多动脉炎,雷诺氏病,颞动脉炎颞动脉炎,炎性贫血,炎性淋巴细胞减少,恶性贫血,闭塞性疾病,心肌梗死,血栓形成,韦格内肉芽肿,淋巴瘤,白血病,川崎综合症,第八因子单株抗体自身免疫性疾病,坏死性小血管炎,显微镜下多血管炎,嗜酸性肉芽肿性血管炎,免疫缺乏坏死性肾乳头炎,新月体性肾小球肾炎,抗磷脂综合征,抗体引起的心衰竭,血小板减少性紫癜,自身免疫性溶血性贫血,心脏的自身免疫,南美锥虫病,铁缺陷贫血和抗T辅助细胞的自身免疫。
发炎是导致动脉粥样硬化的发展的病理学过程的一部分。肺炎衣原体以及其它各种各样微生物都是把发炎转化为动脉粥样硬化的潜在病源因素。发炎是几个CNS病理发病的诱因也是结果。发炎是缺血性中风后脑缺血开始的病理生理学的一个过程,也是头部伤害和蛛网膜下出血等其它CNS病理学的一部分。此外,在CNS中或者其周围的发炎也是引发脑局部缺血的一个风险因素。内皮肤细胞表达并分泌AMP。肝素是37kDa(CAP37)的阳离子的抗微生物的蛋白质,最早是从人嗜中性粒细胞提取出来,是一重要的多功能炎性调解物,它在血管的内皮和动脉粥样硬化的病斑的血管的内皮中表达。(Lee,TD.et al.,2002.Am.J.Pathol.160841-848)。人beta-防御素-2在星形细胞中表达,它的表达在细胞因子和LPS的出现时大量增加(Hao,HN.et al.,2001.J.Neurochem.771027-1035)。因此,抑制AMP可以用来防治这些情况的发生。
和发炎/慢性病有关的贫血是身体通过减少病原物从细胞间铁的吸收来打击病原的手段。铁被嗜中性粒细胞吸收。在没有没有病原体的情况下,慢性炎症有时也会发生。在慢性炎症中,趋化因子诱导一序列铁的转移从而导致缺铁症。如慢性细菌性心内膜炎,骨髓炎,青年类风湿性关节炎,风湿热,克隆氏病和溃疡性结肠炎和慢性病病人肾衰竭。铁传递蛋白携带的铁运输到单核细胞造成贫血。这个“运输”被认为和AMP活力有关。细胞因子IL-1,IL-6和TNF-beta启动防御素的生产,而后防御素启动细胞因子的产生,结果造成单核细胞对铁的过量吸收。调节细胞因子对铁的运输在慢性病和贫血的发病机理中是一重要机制(Ludwiczek,S.et al.,2003.Blood 1014148-4154)。因此,调解AMP可以用来控制铁的体内平衡。已知肝素AMP可以控制铁的吸收,因此抑制肝素能够增加铁吸收(Nicolas,G.et al.,2002.Blood Cells Mol.Dis.29327-335)。但是,其他的AMP分子间接参与铁的调节,如防御素和LL-37。因为HNP-1是一嗜中性粒细胞中的非特异性的防御性多肽,它在抵御疾病中起着重要作用,如口腔扁平苔藓,粘膜白斑病以及和和铁缺陷有关的舌炎(Mizukawa,N.et al.,1999.Oral Dis.5139-142)。同样,所有的阳离子性的嗜中性粒细胞来源的AMP在超量表达的时候也引起缺铁症(hypoferremia)。因此抑制这些AMP分子可用来治疗这类疾病。
白细胞的SLPI(分泌的白细胞蛋白酶抑制物(SLPI))在活跃的韦格内肉芽肿中的表达看来好像是提高的,因此,抑制SLPI的活性可以用来治疗韦格内肉芽和其他类型的血管炎。
腺体的/炎性的疾病包括甲型糖尿病,乙型糖尿病,B型胰岛素抵抗,Schmidt综合症,Cushing’s综合症,甲状腺毒症,良性前列腺增生症,胰脏疾病,桥本甲状腺炎,特发性肾上腺萎缩,甲状腺功能亢进(Graves’disease),雄激素性脱发,甲状腺疾病,甲状腺炎,自发性自身免疫甲状腺炎,特发性的黏液水肿,卵巢的自身免疫,自身免疫性的抗精液不孕,自身免疫的前列腺炎,阿狄森氏病/安迪生氏病(促肾上腺激素增多症)和甲型多腺体自体免疫综合征。
糖尿病是一系统性的疾病,伴随多种严重的并发症既影响生活品质也影响寿命。这些并发症之一是牙周病(牙周炎)。牙周炎不仅仅是口腔的局部感染(Iacopino,AM.,2001.Ann.Periodontol.6125-137)。当糖尿病得到控制的时候,根尖周病和其它损伤就像在非糖尿病患者身上一样立即痊愈(Bender,IB,Bender,AB.et al.,2003. J.Endod.29383-389)。在最近在对胰岛素不敏感疾病(例如肥胖,乙型糖尿病和动脉粥样硬化)的研究中发现它们同样有高含量的细胞因子和发炎的迹象。目前的证据倾向于支持慢性炎症促发慢性胰岛素不敏感的观点而不是相反的观点(Grimble,RF.,2002.Curr.Opin.Clin.Nutr.MetabCare 5551-559)。最近的人体研究已证明高血脂和牙周炎之间存在着联系。可能的原因是高葡萄糖(例如糖尿病患者的高血糖)和高LDL水平(在如高糖尿病患者的身上)容易引起低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯(LDL/TRG)的升高,即使血糖水平得到很好的控制,仍会导致LPS-类分子的结合从而引起AMP的过量产生。因此,本发明可以用来治疗糖尿病,和糖尿病有关的疾病如牙周,以及和糖尿病有关的愈合缺陷。
增殖性视网膜病是糖尿病的慢性并发症之一。发病过程包括异常血管发育而引起的可能的视网膜脱落和失明。LL-37和其它AMP都参与了血管增生的调控(Koczulla,R.et al.,2003.J.Clin.Invest 1111665-1672),因此LL-37抗体和抗拮剂都可以用来阻止新形成血管的发育从而预防了和糖尿病有关的眼疾的发生。
肝的/炎性的疾病的例子包括原发性胆汁性肝硬化,慢性活动型肝炎,狼疮样肝炎,自身免疫性肝炎和肝硬化。
神经学的/炎性疾病的例子包括神经退化性疾病,多发性硬化,老年痴呆症,帕金森氏症,重症肌无力,运动神经病,Guillain-Barre综合征,自身免疫性神经性病变,自身免疫的神经病,Lambert-Eaton二氏肌无力综合征,副肿瘤神经病,副肿瘤小脑萎缩,非副肿瘤僵人综合征,渐进性小脑萎缩,Rasmussen’s氏脑炎,肌萎缩性侧索硬化,Sydeham氏舞蹈病,Gilles Tourette综合症,自身免疫性多发性内分泌病,dysimmune神经性病变,获得性神经肌炎,多发性关节硬化症,视神经炎,海绵状脑病,偏头痛,头疼,集束性头痛和僵人综合征。
在多发性硬化(MS)的情况下,防御素和乳铁传递蛋白存在于脑脊液(CSF)中。这些多肽在肺炎和脑膜炎中有抗微生物的作用,并可能促发信号途径。MS信号途径和类风湿性关节炎的信号途径有相似的地方,在类风湿性关节炎的信号途径中AMP存在於关节周围的滑液中。其他参与的多肽包括IP 10,防御素和乳铁传递蛋白和CAP37。
载脂蛋白E2Apo(a)基因的多态形和老年痴呆症有直接的关系(AD;Barbier,A.et al.,1997.Eur.J.Clin.Chem.Clin.Biochem.35581-589;Compton,D.etal.,2002.Neurosci.Lett.33160-62),而且ApoE有抗微生物的能力,因此对该分子的调节可以用于治疗老年痴呆症。虽然该多肽的其他多态形或多或少地参与老年痴呆症的发生,但是e4却是最活跃的。虽然e4/e4基因型的人得病风险最高,但是e2/e4或者e3/e4基因型的人物也有得病的可能。虽然携带APOE e4等位基因表示有得病的风险,但单单因为携带e4并不能预测老年痴呆症发生的可能性--只有40%的老年痴呆症患者带有e4等位基因。e4等位基因和高胆固醇吸收也有关系,而高胆固醇吸收提高血液内的胆固醇水平。e4/e4基因型仅占西方人口的百分之1-3。西方人中e4/e4基因型的妇女得老年痴呆症的风险比男人高60%。食用高胆固醇食物的人,如果同时是有e4等位基因的携带者,得冠状动脉疾病的风险也会提高。ApoE复合体的形成可以提高可溶解的Abeta的吸收。在ApoE转基因老鼠中LPS-引起的星形胶质细胞增生是由ApoE3而不是ApoE4异构体来调控的,暗示在老年痴呆症和在其它神经衰退性疾病中有类似的ApoE4基因的表达调控机制。因此本发明中对这种蛋白质多态形的抑制物能防止或者推迟老年痴呆症的发生(Rebeck,GW.et al.,2002.J.Alzheimers.Dis.4145-154)。ApoE4因此是一种不好的同功物/同功酶/多态形,其导致老年痴呆症的位点可以由其多态形ApoE2和E3的类似位点来取代,而且ApoE2和E3不会被身体拒绝,这种办法(把ApoE2和E3注射或用其他方法转入体内)如果和单克隆抗体/拮抗物拮抗物一道使用,疗效会更显著。(Baum,L.et al.,2000.Microsc.Res.Tech.50278-281)。在老年痴呆症病人而不是对照组中,脑的微循环表达肝素结合蛋白AMP CAP37,一种炎性调解物(Grammas,P.,2000.Neurobiol.Aging 21199-205)。CAP37的抗体和拮抗物因此也可用于治疗老年痴呆症(Pereira,HA.et al.,1996.Neurobiol.Aging 17753-759;Neurobiol Aging,2002,23531-6)。FPRL1是一个LL-37的受体,因此可以作为治疗老年痴呆症的药理学上的分子靶子(Cui,Y.et al.,2002.J.Leukoc.Biol.72628-635)。LL-37在和A(beta-)多肽协同作用激活同一个G蛋白偶联趋化物类受体-1(Le,Y.et al.,2001.J.Neurosci.21RC123)。
结缔组织/炎性疾病的例子包括关节炎,风湿性关节炎,化脓性关节炎,混合结缔组织病,胆脂瘤,复发性多软骨炎,自身免疫性肌炎,原发性Sjogren’s综合症,平滑肌自身免疫性疾病,肌炎,腱炎,韧带发炎,软骨炎,关节发炎,滑液发炎,腕管综合症,骨关节炎,强直性脊柱炎,骨骼发炎,自身免疫的耳朵疾病,骨质疏松,纤维肌痛综合症纤维肌痛综合症,牙周炎和自身免疫的内耳疾病。
对关节炎一类的疾病,AMP分子的表达和产生都在健康人或发炎病人的滑膜中。沉积AMP分子,溶菌酶,乳铁传递蛋白,分泌性磷脂酶A(2)(sPA2)),基质裂解素(MMP7)人嗜中性粒细胞alpha-防御素-1,-2和-3,人beta-防御素-1和人beta-防御素-2可以通过组织免疫化学法来决定。AMP杀菌通透性增加蛋白(BPI),肝素结合蛋白,LL37,人alpha-防御素-5,人alpha-防御素-6和人beta-防御素-1,-2,和-3的mRNA表达可以通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)的方法进行分析。用RT-PCR发现在键康滑膜的样本中有CAP37和人beta-防御素-1的mRNA。而人beta-防御素-3和/或LL37 mRNA则在以下病人的滑膜样本中被检测出来,化脓性关节炎(PA),骨关节炎(OA)或者类风湿性关节炎(RA)。用组织化学免疫法已在所有的A类滑膜细胞样品中检测出溶菌酶,乳铁传递蛋白,sPA(2)和MMP7。人beta-防御素-1仅在B类滑膜细胞的某些样品中被检测出来。人beta-防御素-2多肽则只在一些发炎的样本中有免疫反应活性。HNP1-3则在键康和发炎的滑膜中都被检测出。这些实验数据表明人的滑膜能产生众多的AMP分子。在发炎的情况下,AMP表达模式相应变化,人beta-防御素-3在PA中(LL-37在RA中,人beta-防御素-3在OA中)被诱导表达,而beta-防御素-1的表达则降低(Paulsen,F.et al.,2002.J.Pathol.198369-377;Cunliffe,RN,Mahida,YR.,2003.J Leukoc Biol.Oct 2[Epub ahead of print])。因此抑制一种或多种这些蛋白的活性将能抑制关节炎类的疾病发生。
在胆脂瘤中,混有微生物的角质生物被膜是由AMP的过量产生造成的(Jung,HH.et al.,2003.Laryngoscope 113432-435;Chole,RA,Faddis,BT.,2002Arch.Otolaryngol.Head Neck Surg.1281129-1133),参与的AMP分子包括LL-37AMP或者其他防御素或者其它AMP。因此,合适的调节AMP的方法可以用来治疗胆脂瘤类疾病。
炎性的/肾脏疾病的例子包括糖尿病型肾病。
高葡萄糖(例如尿病患者的高血糖症)和高LDL水平在如高糖尿病患者的身上容易引起低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯(LDL/TRG)的升高,即使血糖水平得到很好的控制,仍会导致LPS-类分子的结合从而引起AMP的过量产生。beta-防御素-1mRNA的过量产生在糖尿病型的肾病中其着重要的作用(Page,RA,Malik,AN.etal.,2003.Biochem.Biophys.Res.Commun.310513-521)。防御素的细胞毒性和肾中发炎的位置有联系,在该位置,防御素在对慢性肾小球性肾炎和肾盂肾炎的的病理发生起作用(Rebenok,AZ.et al.,1999.Ter.Arkh.7162-67)。因此抑制这类AMP可用于治疗糖尿病型肾病。
炎性的/生殖系统的疾病的例子包括习惯性流产,卵巢的囊胞,或者和月经有关的疾病。
炎性的/系统性的疾病的例子包括系统性红斑狼疮,系统性硬皮病,败血症性休克,中毒性休克综合症,Reiter’s综合症和恶病质。
炎性的/有传染性疾病的例子包括获得念珠菌病,真菌的传染,蕈样肉芽肿,慢性传染性疾病,亚急性传染性疾病,急性传染性疾病,病毒性疾病,细菌性疾病,原生动物引起的疾病,寄生虫病,支原体疾病,坏疽,脓毒病,朊病毒病,流行性感冒,结核病,细菌的肺炎,疟疾,免疫缺陷综合症,慢性疲惫综合症和严重急性呼吸综合症。
LL-37和真菌或细菌的表面蛋白LPS结合。LL-37在生理盐水中对真菌无害(Turner,J.et al.,1998.Antimicrob.Agents Chemother.422206-2214)。同样,并非所有AMP对假丝酵母有害。因此抑制LL-37和其他对真菌无害的AMP能用来阻碍真菌对细胞的粘附从而治疗真菌性疾病。
和移植/炎性的疾病的有关的例子包括移植排斥,慢性移植排斥,亚急性移植排斥,急性移植排斥,超急性移植排斥,排斥植入物和移植物等。
植入物的例子包括,弥补性的/假的的植入物,隆乳,硅胶植入物,牙齿植入物,阴茎植入物,心脏植入物,人造关节,骨折修复装置,骨头替代植入物,药物释放植入物,导管,起搏器,颗人造心,人造心瓣膜,药物释放植入物,电极和呼吸器管子。
伤害/发炎的例子包括皮外伤,擦伤,撞伤,割伤,伤刺,撕裂伤,冲击伤,震荡,挫伤,烫伤,冻疮,化学制品伤,晒黑,脱水,辐射伤,放射性伤,吸入烟雾,肌肉撕裂,肌肉拉伤,肌腱撕裂,肌腱拉伤,韧带拉伤,韧带撕裂,过度伸长,软骨拉伤,,骨折,神经压迫,和枪伤。
炎性的/呼吸的疾病的例子包括气喘,过敏性的气喘,弥漫性全细支气管炎,气肿,自发的肺纤维变化,囊性纤维化,流行性感冒,鼻窦炎,鼻窦炎和慢性起阻碍作用的肺的疾病。
一些文献提供的证据支持本发明能用于治疗例如气喘,慢性阻碍性肺病,囊性纤维化和鼻窦炎疾病等疾病的观点。发炎受AMP刺激(呼吸系统的上皮细胞,内皮的细胞,支气管,喉,肾,成纤维细胞和其它内皮肤细胞)。此外,流感嗜血杆菌对支气管的上皮肤细胞的粘附性受嗜中性粒细胞的防御素的刺激而增强。嗜中性粒细胞防御素是从被发炎所激活的嗜中性粒细胞中排出(Gorter,AD.et al.,1998.J.Infect.Dis.1781067-1074)。流感嗜血杆菌对各种上皮的,似成纤维细胞的,和内皮的细胞类型的粘附被防御素促进。防御素也增强其他病菌的粘附性,如Moraxella catarrhalis,Neisseria meningitidis和nonencapsulatedpneumonsae(Gorter,AD.et al.,2000.FEMS Immunol.Med.Microbiol.28105-111)。H.influenzae,M.catarrhalis,N.meningitidis和nonencapsulated S.pneumoniae。在囊性纤维化(CF)病人中的慢性发炎和呼吸系统分泌物内的AMP水平增加有关。但是,CF气体通路的表面液体杀菌能力被减弱。这种缺陷反映在慢性的,大量的细菌菌落的出现和反复被P.aeruginosa感染的肺炎上。当CF通路表面液体的盐浓度低于正常时,其杀菌能力得到恢复,说明有缺陷的CF跨膜的电传导调节物造成异常高盐浓度。上皮的AMP分子如人beta-防御素和组织蛋白酶抑制素的杀菌能力被高盐浓度所抑制说明在这个天然免疫防御中的这一缺陷是造成CF病人的慢性肺部传染的原因。在念珠菌病中,在高盐的浓度下,AMP促进病原体紧贴细胞表面膜从而间接提高了病原体感染力。在慢性阻碍性肺病,囊性纤维化和弥漫性泛细支气管炎的病人脓分泌物中,防御素的浓度非常高,这也增加了传染机会和疾病的加剧。抗防御素-1到-6的抗体因此能减少传染和发炎。M.pneumoniae的传染在小通气管道中诱导趋化因子RANTES在通气管道的不同水平影响慢性气喘的发病。因此有必要抑制RANTES。这样,抑制这些和其它AMP的表达将遏制疾病的发展并达到治愈的目的。防御素的气管内滴注造成急性肺发炎和肺功能障碍,这暗示在炎性肺疾病的发病机理中大量的防御素在通气管道中扮演重要的角色(Zhang,H.et al.,2001.Am.J.Physiol Lung CellMol.Physiol 280L947-L954)。它们在囊性纤维化,弥漫性泛支气管炎,特异性肺纤维变化和急性呼吸衰竭综合症中和传染性疾病中过量表达(Aarbiou,J.etal.,2002.Ann.Med.3496-101)。此外,除了他们的抗微生物作用以外,人嗜中性粒细胞防御素还通过调动T细胞和树突细胞来影响适应性免疫力(Yang,D.et al.,2000.J.Leukoc.Biol.689-14)。
人bets-防御素-2在鼻顶部粘膜中表达,而在慢性鼻窦炎时其表达量提高(Chen,PH,Fang,SY.,2003.Eur.Arch.Otorhinolaryngol.Sep 18[Epub aheadof print])。因此降低人beta-防御素-2的表达量能被用来治疗鼻窦炎等疾病。
炎性的/眼睛疾病包括眼睛干燥疾病,phacogenic葡萄膜炎,睑炎和交感性眼炎。
干眼症是一慢性炎性眼睛疾病,在绝经期的妇女,老年人和有以下全身性疾病的病人中尤为明显,如Sjogren’s综合症,类风湿性关节炎,狼疮和糖尿病(37%的糖尿患者和28%带病成年人)。防御素对T-细胞的作用和趋化因子类似(Stern,ME,et al.,2002.Invest Ophthalmol.Vis.Sci.432609-2614)。干眼症的一个特徵是包括人beta-防御素-2在内的AMP的表达量提高。在中度干眼病人中beta-防御素-2在结膜上皮中表达(Narayanan,S.et al.,2003.InvestOphthalmol.Vis.Sci.443795-3801)。因此抑制AMP/AML(特别人beta-防御素-2)产量和活动能被用来治疗例如干眼症之类的疾病。
新生儿中毒性红斑是健康新生皮肤发炎的常见反应,其特点是伤口处聚集大量的活化的免疫细胞。它的病因和生理学重要性仍然不清楚。最近的研究表明,通过对整个表皮层的组织染色发现很强的银屑素(psoriasin)信号(Marchini,G.et al.,2003.Pediatric Dermatology 20377-384)。因此,遏制这种蛋白质可以达到治病目的。
大部分痤疮活组织切片在损伤的和损伤周围的的上皮,尤其是脓疱部位都显示了高的防御素-2的免疫活性和不显著的高防御素-1免疫活性(Chronnell,CMT.et al.,2001.Journal of Investigative Dermatology 1171120-1125)。
毛囊炎是一种常见皮肤疾病,临床特征是丘疹和脓疱。近来组织免疫化学研究显示人嗜中性粒细胞多肽(HNPs)和人betas防御素-2大量地存在於毛囊炎损伤的最表面。渗入PMN白细胞和毛囊间的脓疱中的HNPs都有免疫活性。比较起来,在受影响的毛囊的损伤周围也有人beta-防御素-2免疫活性。人beta-防御素-2在这里的分布形式和在寻常痤疮损伤中的分布类似(Oono,T.et al.,2003.British Journal of Dermatology 148188-191)。
AMP表达水平的提高和例如扁平苔藓和肉样瘤病等疾病的发病机理有关,在扁平苔藓中,beta-防御素的水平提高,而在肉样瘤病中,LL-37的水平提高。在新生儿中毒性红斑的发炎的皮肤损伤中,组织蛋白酶抑制素(cathelicidin)大量增加,这种增加和炎性的/有活力的嗜中性粒细胞,嗜曙红细胞和树突细胞有明显联系。
在寻常疣或者尖锐湿疣的发病过程中LL-37也大量产生。
疾病的例子还包括老化及和老化相关的疾病。下面的例子部分显示了不同抗微生物多肽浓度对角质细胞增殖/分化平衡的影响。在三维人造皮肤培养的模型中,人beta-防御素-2的过度表达会造成角质细胞和成纤维细胞的无序增生。造成皮肤和其他躯体组织的衰老的原因有很多。造成皱纹和衰老的一个重要因素是胶原蛋白质的不一致和无序的加强。因为成纤维细胞的可以在细胞间质中产生胶原蛋白以增加成纤维细胞的密度,所以增加胶原蛋白的输出可以使皮肤年轻。。如同在下面例子部分中描绘得那样,在三维的人造皮肤培养中使用抗人beta-防御素-2的抗体可以降低角质细胞的增生但增加其分化,同时提高成纤维细胞的增殖,结果产生一比未经抗体处理的皮肤(正常皮肤)更紧密的和更有序的皮肤。角质细胞和成纤维细胞也比未经处理的皮肤更加有序,而且其有正常上皮厚度的皮肤面积也得到扩大。下面结果数据显示AMP控制分化/增殖平衡,并在控制分化/增殖平衡时,它们的浓度的水平决定细胞的有序程度。这个结果证明了AMP以及AMP抑制物对成纤维细胞和胶原的重要性,进而决定角质细胞组织的有序性,从而为皮肤的抗衰老和抗皱纹提供了疗法。这一疗法也应该对很多表达AMP分子的组织有效。
和小纤维及原始小纤维结合的AMP分子也参与和年龄相关疾病的发病。就象在其他慢性炎性疾病中一样,AMP抑制物可以防止因发炎和组织变形导致的糖尿病,老年痴呆症,帕金森氏病和疯牛病。糖尿病发生的第一时期是高胰岛素水平导致的AMP的过量产生,然后是胰组织发生形态改变。这个结果导致胰岛素全身性的降低。此外,AMP和原始小纤维的结合体和年龄有关的疾病像II型糖尿病,老年痴呆症,帕金森氏病,疯牛病和其它prion疾病有关系。错误折叠的蛋白质聚合在一起被称作淀粉小纤维可以杀死有这样疾病的细胞。形成成熟小纤维的更小结构(原始小纤维)比成熟小纤维更容易穿过细胞膜,因此比小纤维更具毒性。治疗的目的在於拆散这些小纤维的积累。在老年痴呆症中,这些小纤维被称作淀粉斑;在帕金森氏病中它们被称作Lewy小体;在II类糖尿病中它们被称作胰岛淀粉沉积物,它们存在于胰腺中产生和调节胰岛素的“兰氏小岛”中。II类糖尿病是最普通的和上述淀粉聚集相关的疾病之一。抑制原始小纤维的形成对预防老年疾病极为重要。有证据显示在例如老年痴呆症等慢性炎性疾病中AMP和淀粉斑在一起(Pereira,HA.et al.,1996.Neurobiol.Aging 17753-759)。有人假定AMP和原始小纤维形成复合体。复合体的形成需要对憎水性和静电性的精细平衡进行调控,因为这两种平衡作用之间的任何一种都不足以大到使复合物形成。支持上述的假想的证据来自于高度阳离子性的小蛋白质防御素可以从小纤维中提取出来时,其中包括淀粉的A蛋白(Liepnieks,JJ.et al.,1995.Biochim.Biophys.Acta 127081-86)。同样地,抗微生物的蛋白质ApoE4的异构体和老年痴呆症的高风险有很大的关系,它是所有ApoE异构体中阳离子性最高的,和从ApoE2差二个电位,和ApoE3差一个电位(Mahley,RW,Rall,SC,Jr.,2000.Annu.Rev.Genomics Hum.Genet.1507-537;Castano,EM.et al.,1995.J.Biol.Chem.27017610-17615)。本发明作者假设AMP(在其它特性之外高度阳离子性和小分子多肽)作为催化剂或者是交联剂使蛋白多糖和AA型淀粉的小纤维起作用,因为它们超微结构下之间的密切关系(Snow AD.et al.,1987.Lab Invest.57687-98)。本发明者进一步假设复合体在发炎过程中直接或间接地形成原始小纤维,然后AMP帮助原始小纤维粘附在细胞膜上。同样小阴离子的分子也将促进小纤维的形成。就象小阳离子多肽一样,肝素和其他的氨基葡聚糖可以促成alpha-触核蛋白(alpha-synuclein)在试管中形成淀粉的小纤维(Cohlberg JA.et al.,2002.Biochemistry 411502-11)。因此减少AMP可用于预防和年龄相关的疾病。防御素在和发炎有关的老年痴呆症中过量表达(Hsiao-Nan et al.,Journal ofEurochemistry,2001,77,1027-1035)。在高浓度情况下,防御素,特别是alpha-防御素对人细胞是有毒性的,在老年痴呆症,多发性硬化和糖尿病中可以导致细胞死。在老年痴呆症患者中,小神经胶质细胞(Microglia)被激活,然后释放CAP37AMP。化脓性链球菌分泌的蛋白质可以抑制抗菌链球菌多肽因而可以使AMP失活(SIC;Inga-Maria Frick et al.,2003.J.Biol.Chem.27816561-16566),所以能被用作治疗老年痴呆症和/其它炎性疾病。防御素粘附于补充蛋白(特别是C1补充蛋白)。这个补充蛋白AMP的复合体在老年痴呆症病斑中存在(McGeer,EG.et al.,1994.FEBS Lett.356169-73)。
如上所述,阻止AMP/AML和其同源受体的结合可以被用来抑制由AMP/AML和受体结合所调控的生物过程。超过50种AMP/AMLs分子和超过20种的受体被证明参与杂疾病的发生,因此禁止正确的配体和受体结合疾病的治疗极为重要。这样的AMP/AML和其同源的受体的例子以及相应的可被治愈的疾病列在表1中。
使用本发明的技术和方法的详尽的指南,以及所需材料的取得可参见本领域的相关文献(例如美国专利号20030044907)。
因此,相对于在先技术,本发明第一个提出AMP/AML和/或它们的抑制物来治疗各种疾病的方法,例如牛皮癣和肿瘤,这些疾病都和细胞/组织的失调的生长/分化,生长/分化平衡的紊乱,发炎,肿瘤转移,血管增生等生物活动有关。
可以预料在本专利的有效期间很多有关药物筛选技术将被研发出来,因此本专利中“鉴定复合物的方法”也涵盖所有这些新技术。
当本领域的一般的技术人员详细审核了下述例证部分之后,他会很容易懂得本发明的目标,优势及新意。另外,下面的例证也为上文所描绘的实施方案和细节,以及在下面的专利权限部分提供了实验的支持及指导。
例证以下是例证部分,这些例证和上述的描述一起以一种不受限制的形式共同阐述本发明。
通常,这里使用的以及本发明中的实验过程中使用的名称包括分子的,生化的,微生物学的,和重组DNA技术。相关文献对这些技术有详尽的解释。例如Molecular CloningA laboratory Manual”Sambrook et al.,(1989);“CurrentProtocols in Molecular Biology”Volumes I-III Ausubel,R.M.,ed.(1994);Ausubel et al.,“Current Protocols in Molecular Biology”,John Wiley andSons,Baltimore,Maryland(1989);Perbal,“A Practical Guide to MolecularCloning”,John Wiley & Sons,New York(1988);Watson et al.,“RecombinantDNA”,Scientific American Books,New York;Birren et al.(eds)“GenomeAnalysisA Laboratory Manual Series”,Vols.1-4,Cold Spring HarborLaboratory Press,New York(1998);下述文献和专利也列出很多方法U.S.Pat.Nos.4,666,828;4,683,202;4,801,531;5,192,659 and 5,272,057;“CellBiologyA Laboratory Handbook”,Volumes I-III Cellis,J.E.,ed.(1994);“Current Protocols in Immunology”Volumes I-III Coligan J.E.,ed.(1994);Stites et al.(eds),“Basic and Clinical Immunology”(8th Edition),Appleton&Lange,Norwalk,CT(1994);Mishell and Shiigi(eds),“SelectedMethods in Cellular Immunology”,W.H.Freeman and Co.,New York(1980);下述文献和专利详尽地描述了免疫学技术U.S.Pat.Nos.3,791,932;3,839,153;3,850,752;3,850,578;3,853,987;3,867,517;3,879,262;3,901,654;3,935,074;3,984,533;3,996,345;4,034,074;4,098,876;4,879,219;5,011,771 and 5,281,521;“Oligonucleotide Synthesis”Gait,M.J.,ed.(1984);“Nucleic Acid Hybridization”Hames,B.D.,and HigginsS.J.,eds.(1985);“Transcription and Translation”Hames,B.D.,andHiggins S.J.,eds.(1984);“Animal Cell Culture”Freshney,R.I.,ed.(1986);“Immobilized Cells and Enzymes”IRL Press,(1986);“A PracticalGuide to Molecular Cloning”Perbal,B.,(1984)and“Methods in Enzymology”Vol.1-317,Academic Press;“PCR ProtocolsA Guide To Methods AndApplications”,Academic Press,San Diego,CA(1990);Marshak et al.,“Strategies for Protein Purification and Characterization-ALaboratory Course Manual”CSHL Press(1996);;这里详细列出所有的参考资料,其它普通参考资料在这文件的其他地方已有提及。虽然实验过程是本领域常用的,但为方便读者仍然列在下方。
除非另外定义,这里使用的所有的技术和科学术语的定义和本领域一般技术人员普遍理解的定义一致。虽然和其中描绘相仿的方法和材料也能用在本发明的实验中,但最适宜的方法和材料应以下述为最佳。
例1使用抗AMP抗体来抑制癌细胞的增殖和对物体沾附性的丧失对转移性的恶性的皮肤癌等癌的最适的治疗方法背景对转移性的恶性癌症,如转移性的恶性皮肤癌尚无最好的治疗办法。最好的策略是鉴定出诱发癌症细胞生长和造成对物体沾附性丧失的因子,然后找出能抑制这些因子的复合物从而达到抑制生长和物体沾附性丧失的目的。在实践中,本专利已鉴定出来操纵癌症增生和对物体沾附性丧失的AMP分子,并证明抗AMP的抗体可以抑制癌细胞生长和对癌细胞物体沾附性丧失的抑制,所以可治愈包括恶性转移皮肤癌在内的癌症,因此本发明克服了在先技术的局限性。
材料和方法抗微生物的多肽(AMP)抗微生物的多肽人beta-防御素-1和人beta-防御素-2购自Sigma(商品号分别是D9565和D9690)。
抗体所用的人beta-防御素-2抗体是来自于山羊,使用超过98%纯的重组人beta-防御素-2(GenBankACCESSION AAC33549;VERSION AAC33549.1GI3510600;DBSOURCEaccession AF040153.1)接种山羊得到多克隆抗体。然后用beta-防御素-2固定的亲和层析纯化抗血清。
胸苷掺入测量细胞增殖法细胞增殖通过测量[3(H)]胸苷掺入到脱氧核糖核酸来评定。在摄氏37度下细胞被[3(H)]胸苷(1微居里/mL,ICN,Irvine,CA)处理1小时。在组织培养以后,细胞用PBS冲洗3次,在5%三氯乙酸中室温培养15分钟后溶解在1%的tritonX-100。掺入细胞的放射性在一个Tricarb液态闪烁计数器的[3(H)]放射范围内被测量。每一实验的平均数为同一试验条件下三个重复样品的均值。胸苷的掺入量由每分钟(DPM)每毫克蛋白质的蜕变数目决定。
实验结果恶性皮肤癌受AMP刺激而显著增生为了调查AMP对恶性的角质细胞生长的影响,表皮的人角质细胞株被AMP长期处理,然后监测它们的增殖。这些细胞株包括永生性的(细胞株HaCaT和无性系6),轻度恶性细胞(细胞株A-5和I-5)和高度恶性的细胞(细胞株II-4和RT-3)。如图1所示,上皮肤细胞接触AMP后导致细胞明显增殖,和明显的对物体沾附性的降低。这一数据清楚证明AMP可能参与皮肤癌等癌症的发病机理中的细胞过度增生和肿瘤转移。使用抗AMP抗体抑制皮肤癌细胞生长和对物体沾附性的丧失培养的永生性的,中度恶性的或者高度恶性的人角质细胞(HaCaT,A-5和RT-3)在接种后,允许其沾附在培养皿的表面,然后用含有1.0微克/毫升的抗人beta-防御素-2抗体的培养基培养48个小时,细胞增殖由[3H])胸苷掺入测量细胞增殖法来估计。如图2所示,恶性角质细胞的成长的被1.0微克/毫升的抗人beta-防御素-2抗体显著抑制。抗体处理也被观察到能显著增强细胞对物体的粘附能力。这些结果因此证明抗AMP抗体处理细胞能用来治疗如恶性的转移性的皮肤癌等癌症。
结论上面描绘的结果清楚证明AMP,如人beta-防御素-1和人beta-防御素-2参与促进癌细胞病理性的增殖,例如恶性的转移性的皮肤癌,而且第一个证明了能抑制AMP活性的复合物,如抗AMP抗体可以是最合适的治疗如恶性转移性的皮肤癌等癌症的方法,。
例2使用抗AMP抗体来调节皮肤细胞增殖治疗例如皮肤损伤,烧伤,和皮肤肿瘤等需要药理性调节皮肤生长的疾病的最佳疗法背景对很多疾病仍然没有最好的疗法,如需要药理性调节皮肤生长的皮肤损伤和烧伤等疾病。最佳的治疗策略应该是抑制能妨碍细胞生长的因子。如把本专利落实到实践中,特别浓度的抗AMP抗体可以促进和降低皮肤的生长以对疾病(皮肤损伤和烧伤)达到最好的治疗的能力已被证明,本发明正如下所述克服了在先技术的局限性。
材料和方法抗体所用的人beta-防御素-2抗体是来自于山羊,使用超过98%纯的重组人beta-防御素-2(GenBankACCESSION AAC33549;VERSION AAC33549.1GI3510600;DBSOURCEaccession AF040153.1)接种山羊得到多克隆抗体。然后用beta-防御素-2固定的亲和层析层析纯化抗血清。使用的抗LL-37抗体蛋白质是通过向兔子接种免疫37氨基酸基团长的LL-37多肽得到多克隆抗体,然后通过蛋白质-A来纯化多克隆抗体,作为抗原的LL-37多肽[其氨基酸对应抗微生物的多肽前体蛋白质hCAP18/人组织蛋白酶抑制素的氨基酸基团134-170(GenBankACCESSION NP_004336;VERSION NP_004336.2 GI39753970;REFSEQaccessionNM_004345.3)]。(GenBankACCESSION NP_004336;VERSION NP_004336.2GI39753970;REFSEQaccession NM_004345.3)]胸苷掺入测量细胞增殖法细胞增殖通过测量[3(H)]胸苷掺入到脱氧核糖核酸来评定。在摄氏37度下细胞被[3(H)]胸苷(1微居里/mL,ICN,Irvine,CA)处理1小时。在组织培养以后,细胞用PBS冲洗3次,在5%三氯乙酸中室温培养15分钟后溶解在1%的tritonX-100。掺入细胞的放射性在一个Tricarb液态闪烁计数器的[3(H)]放射范围内被测量。每一实验的平均数为同一试验条件下三个重复样品的均值。胸苷的掺入量由每分钟(DPM)每毫克蛋白质的蜕变数目决定。
实验结果
不同浓度的抗AMP抗体促进或降低原代角质细胞生长为了调查抗AMP抗体对原代角质细胞生长的影响,培养的原代角质细胞被不同浓度的LL-37抗体处理48小时(蓝柱),浓度分别是在4(“1x”)或者20(“5x”)微克/毫升,或者用抗人beta-防御素-2抗体(黄色柱形)在1(“1x”)或者5(“5x”)微克/毫升的浓度下测量细胞增生。如图3中所显示,用4或者1微克/毫升的LL-37抗体或者人beta-防御素-2抗体的处理显著诱导角质细胞的增殖,然而出人意料的是,用5倍或更高浓度地处理细胞,如20或者5微克/毫升却会导致角质细胞生长的显著抑制。
结论上面的结果第一次清楚证明特异性AMP抗体如抗人beta-防御素-2抗体和LL-37抗体可用于促进或抑制皮肤生长,因此可以是治疗需要皮肤生长的那些疾病,如皮肤损伤,烧伤等的最佳疗法。
例3使用抗AMP抗体的作为治疗下述疾病的最佳疗法,例如和发炎,自身免疫和/或皮肤细胞/组织增殖/分化平衡紊乱有关的疾病如牛皮癣。
背景和发炎,自身免疫和/或皮肤细胞/组织增殖/分化平衡紊乱有关的疾病有很多,如牛皮癣和头皮屑等迄今没有合适的疗法。血管增生和上皮形成在牛皮癣的皮肤中非常普遍,而且被AMP分子如LL-37所促进(Koczulla,R.et al.,2003.J.Clin.Invest 1111665-1672;Heilborn,JD.et al.,2003.J InvestDermatol 120379-389)。最和适的治疗策略应是鉴定出造成皮肤细胞/组织增殖/分化失调的因子,然后使用能抑制该因子活力的复合物来治疗疾病。但是这样的复合物但尚待发现。造成牛皮癣的AMP/AML分子包括银屑素(psoriasin),防御素,LL-37。TACK/CCL27,CCL28,fractalkine,嗜中性粒细胞白明胶酶结合的lipocalin(NGAL)(Exp Dermatol.2002,11584-91)。因此本发明者假设抑制这些AMP/AMLs分子可以用于治疗牛皮癣。在实践上,正如下所述,本专利第一个证明了可以用AMP抗体来治疗和发炎,自身免疫和/或皮肤细胞/组织增殖/分化平衡紊乱有关的疾病如牛皮癣并达到最佳治疗效果,因此本发明已经克服了在先技术的局限。
材料和方法抗微生物的多肽(AMP)抗微生物的多肽人beta-防御素-2购自Sigma(SigmaCat.No.D9690)。
抗体所用的人beta-防御素-2抗体是来自于山羊,使用超过98%纯的重组人beta-防御素-2(GenBankACCESSION AAC33549;VERSION AAC33549.1GI3510600;DBSOURCEaccession AF040153.1)接种山羊得到多克隆抗体。然后用beta-防御素-2固定的亲和层析层析纯化抗血清。使用的抗LL-37抗体蛋白质是通过向兔子接种免疫37氨基酸基团长的LL-37多肽得到多克隆抗体,然后通过蛋白质-A来纯化多克隆抗体,作为抗原的LL-37多肽[其氨基酸对应抗微生物的多肽前体蛋白质hCAP18/人组织蛋白酶抑制素的氨基酸基团134-170(GenBankACCESSION NP_004336;VERSION NP_004336.2GI39753970;REFSEQaccessionNM_004345.3)]。(GenBankACCESSION NP_004336;VERSION NP_004336.2GI39753970;REFSEQaccession NM_004345.3)]。
三维的人造皮肤培养用0.1%乙酸从大鼠尾巴的肌腱中提取天然甲类(TYPE1)胶原,然后用胶原制备类似皮层的人造皮肤培养。将冷冻干燥制备的胶原用0.1%乙酸再溶解成4毫克/毫升的溶液。用1倍体积的10X Hank’s盐缓冲液混合八倍体积的冰冷的胶原溶液,然后用2M的NaOH来中和。悬浮的老鼠成纤维细胞(传代5-8)和一倍体积的小牛胎血清(FCS)混合,然后和上述的溶液混合制成终浓度为每毫升有100,000个细胞和3.2毫克胶原的溶液。从这混合物溶液中取出2.5毫升倒进聚碳酸酯膜滤器中(Falcon no.3501,Becton Dickinson,Heidelberg,Germany)然后倒入深的6孔培养盘中(Becton Dickinson),让其在摄氏37度凝固。放置玻璃环(24毫米外径,20毫米内径)到凝胶上,达到压紧胶和向角质细胞提供一个可供生长的平的中心区域的目的。用添加了10%FCS和50毫克/毫升L-抗坏血酸(Sigma)的DMEM(Biological Industries,Israel)平衡上述凝胶。第二天,接种1,000,000个HaCaT培养的非恶性的人角质细胞(2.5-3.5□105persquare centimeter)到上述的DMEM胶原培养基质上。在培养基中浸没以后,过夜培养后,培养物被提高到空气培养液界面继续培养,每2-3天更换一次培养液。
人牛皮癣损伤的体外处理用含有0.1%BSA的PBS稀释LL-37抗体(100微克/毫升),在一盲法试验中给负对照使用无抗体的缓冲液。
实验结果抗AMP(人beta-防御素-2)抗体纠正皮肤的增殖/分化平衡紊乱一个独一无二的三维人造皮肤共培养的模型被建立起来研究AMP对皮肤增殖/分化平衡紊乱的影响,并检测抑制AMP活力对平衡紊乱纠正的可能性。原代人角质细胞被接种在含有胶原的鼠成纤维细胞构成的胶质模拟皮层上。几星期之内,在上述生长情况下,三维人造皮肤共培养物变得有序,和体内皮肤组织的组织化学结构极其相似,其中包括皮表皮层和角质的形成。因此角质细胞和成纤维细胞的增殖/分化平衡是形成有序的人造皮肤共培养物的先决条件。任何不平衡将阻止表皮肤细胞形成成熟的完全发育的皮肤模拟物。
为了研究AMP对皮肤细胞/皮肤的生长/分化平衡的影响,让培养的皮肤接触20纳克/毫升的人beta-防御素-2。如图4b所示,和未经处理的对照(图4a)比较,接触beta-防御素-2的角质细胞形成正常表皮层的能力降低。但是,用1微克/毫升的抗人beta-防御素-2抗体的处理后,出人意料的是,增殖/分化平衡紊乱得到显著恢复,培养的皮肤(图4c)显示了正常的组织学的分化结构。
这些清楚地暗示了可以用抗AMP抗体治疗例如牛皮癣和头皮屑等疾病,因为它们的病因和皮肤细胞/组织的增殖/分化不平衡有关。同理,本发明也假定癌症是由於外膜防御素-1((表达量降低)和防御素-2((表达量提高)的不平衡造成的永久性的细胞增殖/分化之间的平衡紊乱,因此,上述疗法也适用于治疗癌症。
用抗AMP(LL-37)抗体在体内人有效治疗牛皮癣的皮肤损伤为了研究使用抗AMP抗体治疗和发炎,自身免疫和/或细胞/组织生长/分化不平衡有关的疾病(如牛皮癣类)的可能性,在体内用抗AMP(LL-37)抗体处理人牛皮癣的损伤。使用盲法试验连续3天给牛皮癣损伤100微克/毫升的LL-37抗体,处理10小时以后开始检测损伤的外表,持续14天。作为对照,在同样的试验对象的邻近的损伤处使用一非特异性的抗体。使用盲法试验10小时后,抗体溶液被收集鉴定(不显示数据)。在仅10小时以后,AMP抗体处理出人意料地造成损伤的显著愈合。如图5a-d所见,抗AMP抗体处理损伤三天后,发炎显著减弱,皮屑明显减少。抗体处理后,疗效维持(不显示数据)至少两星期。在4个不同损伤上重复试验,每次都给出同样的结果。结论和在先技术相比,上述结果第一个证明了使用抗AMP抗体来治疗疾病。特别是,上述结果第一个证明了使用抗AMP抗体治疗牛皮癣之类的和发炎和/或皮肤细胞/组织生长/分化平衡紊乱有关疾病的最合适疗法。
例4使用抗AMP抗体调节胃肠上皮肤细胞增生治疗炎性肠道疾病,和幽门螺杆菌有关的和胃肠疾病,胃肠癌等和胃肠细胞过度增生有关的疾病最合适的疗法。
背景炎性肠道疾病,和幽门螺杆菌有关的和胃肠疾病,胃肠癌等和失调的胃肠细胞过度增生有关的疾病,尚无最好的治疗办法。如把本发明落实到实践中,因为抗AMP抗体有调节胃肠上皮细胞生长的能力,所以抗AMP抗体提供了一个治疗炎性肠道疾病,和幽门螺杆菌有关的和胃肠疾病,胃肠癌等和失调的胃肠细胞过度增生有关疾病的最好的治疗办法。抗AMP抗体的上述能力被下面的实验所证明,因此本发明克服了在先技术的局限性。
材料和方法抗体所用的人beta-防御素-2抗体是来自于山羊,使用超过98%纯的重组人beta-防御素-2(GenBankACCESSION AAC33549;VERSION AAC33549.1GI3510600;DBSOURCEaccession AF040153.1)接种山羊得到多克隆抗体。然后用beta-防御素-2固定的亲和层析层析纯化抗血清胸苷掺入量细胞增殖法细胞增殖通过测量[3(H)]胸苷掺入到脱氧核糖核酸来评定。在摄氏37度下细胞被[3(H)]胸苷(1微居里/mL,ICN,Irvine,CA)处理1小时。在组织培养以后,细胞用PBS冲洗3次,在5%三氯乙酸中室温培养15分钟后溶解在1%的tritonX-100。掺入细胞的放射性在一个Tricarb液态闪烁计数器的[3(H)]放射范围内被测量。每一实验的平均数为同一试验条件下三个重复样品的均值。胸苷的掺入量由每分钟(DPM)每毫克蛋白质的蜕变数目决定。
实验结果胃肠上皮肤细胞增生的正或负调节明显受抗AMP(人beta-防御素-2)抗体浓度决定为研究抗AMP抗体对胃肠上皮肤细胞增生的影响,用0.5或者1.0微克/毫升浓度的抗人beta-防御素-2抗体处理培养的Caco2人胃肠上皮肤细胞48个小时,细胞增生由[3(H)]胸苷掺入法来测量。出人意料的是抗体被发现对细胞的生长调节有重要影响,而且这种影响依抗体浓度而变。如图6所示,1微克/毫升浓度的抗体对胃肠上皮肤细胞增生有抑制作用,然而0.5微克/毫升的低浓度抗体却可以刺激细胞增生。
结论和在先技术相比,上述结果第一个清楚证明抗AMP抗体能提高或降低胃肠上皮肤细胞的生长。因此,上述的结果为治疗炎性肠道疾病,幽门螺杆菌传染相关的疾病和胃肠癌等和胃肠上皮细胞生长失控有关的疾病提供了合适的疗法。
例5使用抗AMP抗体抑制内皮细胞增生治疗固体瘤,牛皮癣,自身免疫病和内皮的肿瘤等和内皮的过度增生/血管生长有关疾病的最佳疗法。
背景对固体瘤,牛皮癣,自身免疫病和内皮的肿瘤等和内皮的过度增生/血管生长有关疾病尚无最好的治疗办法。如把本专利落实到实践中,因为抗AMP抗体有抑制内皮细胞增生/血管生长的能力,所以抗AMP抗体提供了一个治疗固体瘤,牛皮癣,自身免疫病和内皮的肿瘤等和内皮的过度增生/血管生长和/或发炎有关疾病的最好的治疗办法。抗AMP抗体的上述能力被下面的实验所证明,因此本发明克服了在先技术的局限性。
材料和方法
抗体所用的人beta-防御素-2抗体是来自于山羊,使用超过98%纯的重组人beta-防御素-2(GenBankACCESSION AAC33549;VERSION AAC33549.1GI3510600;DBSOURCEaccession AF040153.1)接种山羊得到多克隆抗体。然后用beta-防御素-2固定的亲和层析层析纯化抗血清胸苷掺入测量细胞增殖法细胞增殖通过测量[3(H)]胸苷掺入到脱氧核糖核酸来评定。在摄氏37度下细胞被[3(H)]胸苷(1微居里/mL,ICN,Irvine,CA)处理1小时。在组织培养以后,细胞用PBS冲洗3次,在5%三氯乙酸中室温培养15分钟后溶解在1%的tritonX-100。掺入细胞的放射性在一个Tricarb液态闪烁计数器的[3(H)]放射范围内被测量。每一实验的平均数为同一试验条件下三个重复样品的均值。胸苷的掺入量由每分钟(DPM)每毫克蛋白质的蜕变数目决定。
实验结果抗AMP(人beta-防御素-2)抗体对内皮细胞增生的显著抑制为了查明抗AMP抗体对内皮细胞增生的影响。0.5或者1.0微克/毫升浓度的抗人beta-防御素-2抗体被用于处理培养的牛原代内皮细胞48个小时,细胞增生由[3(H)]胸苷掺入法来测量。该抗体被发现显著抑制内皮细胞的生长,尤其是浓度为0.5微克/毫升时,如图7所示。
结论和在先技术相比,上述结果第一个清楚证明抗AMP抗体,如抗人beta-防御素-2抗体能显著抑制内皮肤细胞增生/血管生长和/或发炎,因此,上述的结果为治疗固体瘤,牛皮癣,自身免疫病和内皮的肿瘤等和内皮的过度增生/血管生长和/或发炎有关疾病的最佳疗法。
例子6细胞培养和蛋白质溶解产物制备细胞培养和蛋白质溶解产物制备原代人和鼠的角质细胞或者细胞株以及人和鼠的成纤维细胞的制备和保持如同以前描绘那样(Wertheimer,E.et al.,1993.Nat.Genet.571-73;Spravchikov,N.et al.,2001.Diabetes501627-1635)角质细胞简单地说,新鲜提取的角质细胞培养在Eagle’s培养基(Biological Industries,Beit Haemek,Israel)附加10%chelex处理的小牛胎血清(Biological Industries,Beit Haemek,Israel),1%抗生素,0.05mM Ca2。在培养中5天以后,为了引起分化,培养基换成指定的Ca2+浓度(0.05mM为细胞增生阶段;0.12mM为诱导分化,1.0mM 48个小时终端分化)处理48小时以后。48小时后,除非特别指出,细胞被刮入到裂解液中[磷酸缓冲液(PBS)含有TritonX-100,1%;乙二胺四乙酸,1mM;氟化钠,10mM;钠200微摩尔的原钒酸,蛋白酶抑制物混合]。以最大速度离心裂解产物,溶解在Triton的上层的物质进一步被SDS-PAGE和免疫印迹试验分析。如同下面描绘那样,不溶于Triton的下层沉淀可用于细胞骨架蛋白的分析。蛋白质浓度是通过使用一修正过的Lowry测试法(Bio-Rad DC Protein Assay Kit)来测量。
用于角分析蛋白表达的细胞骨架蛋白质样品的准备如上所述,收集不溶于Triton的下层(沉淀)放入含有beta-巯基乙醇(20%)和SDS(5%)的特别裂解液中处理30分钟。样品以最大的速度在一microcentrifuge中被离心30分钟,上层溶解产物进一步被SDS-PAGE和西方免疫印迹试验分析。
例7
趋化性测试法。
趋化性测试法。细胞(例如嗜中性粒细胞,单核细胞,T细胞,HEK293;25微升,细胞密度1.0-3.0×106细胞/毫升)RPMI培养基(Beit Haemek)含有0.5%BSA(SigmaAldrich),接种96孔的ChemoTx一次性的趋化性装置上使用5微米毛孔大小(Neuroprobe)。把被测试的试剂按十倍稀释顺序用含有或不含有0.5%BSA的RPMI稀释放入小室的最底下的孔内。装置在37C和5%二氧化碳的环境下培养60-600分钟,不同趋化物浓度下的细胞迁移由一倒置显微镜计数。
细胞(1×107/mL)悬浮在含有0.25%BSA,145mM NaCl,5mM KCl,10mMNa/MOPS,1mM CaC12,1mM MgC12,10mM葡萄糖,10mM HEPES(都来自于SigmaAldrich)pH值7.4,用2微摩尔的Fura-2-AM(Molecular Probes,Eugene,OR)在室温下培养40分钟。用含有0.25%BSA的缓冲液清洗细胞一次,然后保留在室温。使用之前,一部分细胞(4×105)被清洗然后悬浮在2毫升含有0.05%BSA的缓冲液中,容器是一个透明搅拌小容器,温度是37C。然后可以测量细胞内的Ca2+浓度和趋化性,操作方法可以参见(Maghazachi,AA.et al.,1997.FASEB J.11765-774)例子8牛皮癣动物模型人牛皮癣的皮肤-SCID老鼠移植模型移植人皮肤到免疫缺损的老鼠上面(或天生地无胸腺的[裸]老鼠或者严重联合免疫缺陷[SCID]老鼠)提供了一种研究牛皮癣的方法。
SCID老鼠(CB 17系;Taconic Farms Inc.,Germantown,New York)将被用作组织受体。经Keratom处理的组织样品和20毫升血液从正常或者牛皮癣的志愿者身上得到然后切成1×1厘米的小片。涉及的主要血液成分是自然杀手细胞。二到四个老鼠的两个侧面将被移植人皮肤样品,取决于组织的数量。将老鼠麻醉之后(钠戊巴比妥;1.825毫每25克体重,i.p)。每一老鼠的背的两个侧面的毛被刮除。手术切除老鼠的皮,其大小将和待移植的人组织一样。移植过来的皮肤被缝合(4-0 Dexon″S″;Davis-Geck,Manati,Puerto Rico)在老鼠的背上,并进一步用Xeroform矿脂敷料包扎绷带5天。在准备和药物处理的过程中,动物都停留在一个无菌环境中。PBMC是从血液中提取的。给移植物注射供体活化的PBMC(超级抗原)可以在一些动物中促进或保留牛皮癣(Smith,T,Nickoloff,BJ.,1996.J.Clin.Invest 981878-1887)。
抗体筛选将在移植3到5星期之后开始。
皮屑化皮肤(fsn)老鼠模型另一个将被测验的模型是一个有牛皮癣表现型的鼠的模型,皮屑化皮肤(fsn)突变。一对有生殖力的CBy.A fsn/J老鼠从TheJackson Laboratory,Bar Harbor,ME购得。因为导致皮屑化皮肤表现型的遗传缺陷仍属未知,而且纯合体突变老鼠不育,所以CBY(FSN/fsn)老鼠的后代将被用在所有实验中。在CBy.A背景中,5-6星期大的老鼠身上已经可以看见红色鳞状皮肤损伤,这就帮助从野生型或者杂合的同窝幼崽中区分fsn/fsn老鼠。对於抗体处理研究,年龄(在绝大部分情况中同窝幼崽)在12和16星期之间的老鼠将被使用,因为已经被证明表现型在这段时间比较稳定。
动物处理方法动物将被把分成处理组(载体加检验试剂)和一对照组(仅有载体)。单克隆抗体或者抑制物的使用方法可以是外用,皮内的或者腹膜内使用(溶于100微升PBS中)(起始浓度6毫克试剂/千克体重,依实验结果可作相应调整)。对照老鼠只用PBS处理。每天进行处理,持续处理14天。
表皮厚度的鉴定在药物处理以后,杀死老鼠,移植的人组织被摘除并固定在3%甲醛溶液中。用石蜡包埋以后,切成1到5微米厚的切片,放到显微镜载玻片上用苏木和曙红染色。使用NIH图像软件(National Institutes of Health,Bethesda,Maryland)测量单位厚度表皮来表示其大小。具体地说,在10X放大视野下观察随机选择的切片视野。在同等放大倍数下,每一视野内的表皮组织切片将包括相等的片段(一典型切片有三到四个片段),然后对每一片段用NIH图像软件进行定量。用这种方法对每一供体的处理组内二到四只老鼠的两个侧面移植的多个切片进行测量,总计100或更多个测量。外表皮区的平均值将从这些测量数据中算出。对於人牛皮癣的皮肤SCID老鼠移植模型还需要设定一个附加的对照。在移植以前,从每一供体的身上取出一小片组织,固定在3%甲醛溶液中作为零时间的样本以备将来测量。
组织学和组织免疫化学的评定牛皮癣的其它几项组织学的特徵将被测量以评价实验处理的效果。这包括表皮的增生和皮层的和/或内表皮层及淋巴细胞和嗜中性粒细胞的穿入。为了达到这目的,每一组织的5微米厚的切片用苏木和曙红染色后用显微镜观察然后做出评定。
统计分析统计显著性将被二尾的学生t-检验估计,当P<0.05时将被认为是显著的。此外,每一组表皮厚度的测量结果还被ANOVA以及两组之间的比较分析。使用一混合的模型方法来分析每一组织在处理前和处理后的之间是否存在相关(或差异)。
正如广泛认可的那样,本发明为了清晰起见而在不同的方案内出现的术语,也可以组合在同一方案内。反之亦然,为了简洁起见,同一实施方案内的各种不同术语也可以放置在文中其他地方或再组合。
虽然本发明和其具体实施方案已被详细地介绍,但很显然对熟悉本领域的技术人员而言可能还有更多的选择,修改和变化。因此,本文的目的是尽量涵盖和本专利的内涵和范围相关的所有可能性,各种修改和变化。此处特别说明文中所有的标有登录号的发表的文章,专利,专利申请和序列是都以完整的参考资料形式列出地,这和单独地,特异性地列出标有登录号的发表的文章,专利,专利申请和序列没有区别。此外,本发明中引用了参考资料不应该被认为是承认这些参考资料就是相对本专利而言的在先技术。
权利要求
1.一种疗法,该疗法提供患者一种能有效降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子活性和/或水平的复合物,从而达到治疗疾病的目的。
2.权利要求1中所说的疗法,其中提供患者复合物是指给患者使用该复合物和/或让该复合物在患者体内通过基因表达起作用。
3.权利要求1中的方法,其中所说的复合物可以是(a)一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;(b)一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;(c)一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;(d)一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);(e)一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)混交;(f)一种核酶,该核酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);(g)一种类似物,该类似物具有模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;(h)一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或(i)一种能够与解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)混交的三链形成寡核苷酸(triplex formingoligonucleotide)。
4.权利要求3中的方法,其中所说的能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子是一抗体或一抗体片段。
5.权利要求4中的方法,其中所说的抗体片段可以是一单链Fv,一Fab,一Fab’,或一F(ab’)2。
6.权利要求2中的方法,其中给患者使用上述复合物的有效方式是给患者的身体部位使用载有浓度为每毫升约50纳克至1毫克之间的复合物的载体。
7.权利要求2中的方法,其中给患者使用上述复合物的次数应该是2到30次,两次用药的间隔时间为2.4小时至30天之间,这样会更有效。
8.权利要求2中的方法,其中给患者使用上述复合物的有效方式包括外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
9.权利要求1中的疗法,其中上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
10.权利要求1中的疗法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素(beta-defensin)。
11.权利要求1中的疗法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
12.权利要求1中的疗法,其中的疾病和细胞和/或/组织中的生物活动有关,包括生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管生长。
13.权利要求12中的疗法,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,一胃肠细胞和/或组织或一内皮细胞和/或组织。
14.权利要求1中的疗法,其中的患者是人。
15.权利要求1中的疗法,其中的疾病是可以是肿瘤,自体免疫疾病,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病或内皮疾病。
16.权利要求1中的疗法,其中的疾病可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤伤害,胃肠肿瘤,胃肠损伤,内皮肿瘤,实体肿瘤,转移瘤,皮肤自体免疫疾病,或恶性肿瘤。
17.权利要求1中的疗法,其中的疾病是牛皮癣或皮肤癌。
18.一件产品,该产品含包装材料及药物部分,该产品经鉴定可用于治疗和细胞和/或/组织的生物活动有关的疾病;该生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成;药物部分包括一合适的药物载体和一活性成分,该活性成分是能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的一种复合物。
19.权利要求18中的产品,其中的复合物可以是(a)一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;(b)一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;(c)一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;(d)一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);(e)一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)杂交;(f)一种核酶,该核酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);(g)一种类似物,该类似物至少模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;(h)一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或(i)一种能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)杂交的三链形成寡核苷酸(triplex formingoligonucleotide)。
20.权利要求19中的产品,其中能够结合上述抗菌肽分子的分子是一抗体或一抗体片段。
21.权利要求20中的产品,其中的抗体片段可以是一单链Fv,Fab,Fab’,和F(ab’)2。
22.权利要求18中的产品,其中的药物载体已经过筛选以有助于药物通过以下的途径发挥药效外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
23.权利要求18中的产品,其中药物部分可以存在于以下形式,溶液,悬液,乳剂或凝胶。
24.权利要求18中的产品,其中的药物部分经过调配使得患者的细胞和/或组织能接触到浓度介于每毫升约50纳克至约1毫克之间的上述复合物。
25.权利要求18中的产品,经过进一步鉴定后得知,其中的药物部分的总用药次数应该是在2至30次之间,两次用药的间隔时间为2.4小时至30天之间。
26.权利要求18中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
27.权利要求18中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
28.权利要求18中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
29.权利要求18中的产品,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或内皮细胞和/或组织。
30.权利要求18中的产品,其中的疾病可以是肿瘤,自体免疫疾病,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病,内皮疾病或一种人类疾病。
31.权利要求18中的产品,其中的疾病可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤伤害,胃肠肿瘤,胃肠损伤,内皮肿瘤,实体肿瘤,转移瘤,皮肤自体免疫疾病,或恶性肿瘤。
32.权利要求18,其中提到的疾病是牛皮癣或皮肤癌症。
33.一种调节细胞和/或组织生物活动的方法,该方法让细胞和/或组织接触一种能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性和/或水平的复合物从而达到调节细胞和/或组织生物活动的目的。
34.权利要求33中的方法,其中的让细胞和/或组织接触所说的复合物的效果是通过提供患者上述复合物来达到效果的。
35.权利要求34中的方法,其中提供患者复合物是指给患者使用该复合物/和/或让该复合物在患者体内通过基因表达起作用。
36.权利要求33中的方法,其中的复合物可以是(a)一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;(b)一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;(c)一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;(d)一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);(e)一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)杂交;(f)一种核酶,该核酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);(g)一种类似物,该类似物至少模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;(h)一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或(i)一种能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)杂交的三链形成寡核苷酸(triplex formingoligonucleotide)。
37.权利要求36中的方法,其中能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是一抗体或一抗体片段。
38.权利要求37中的方法,其中的抗体片段可以是一单链Fv,Fab,Fab’,和F(ab’)2。
39.权利要求33的方法,其中,让细胞和/或组织接触上述复合物是指让它们接触浓度介于每毫升约50纳克至约1毫克之间的该复合物。
40.权利要求33中的方法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
41.权利要求33中的方法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
42.权利要求33中的方法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
43.权利要求33中的方法,其中的生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成。
44.权利要求33中的方法,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,一皮肤细胞和/或组织,一角质细胞和/或组织,一胃肠细胞和/或组织或一内皮细胞和/或组织。
45.权利要求33中的方法,如其中的细胞和/或组织是恶性和/或角质性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约0.4至约200微克之间的上述复合物会更有效果。
46.权利要求33中的方法,如其中的细胞和/或组织是恶性和/或角质性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约0.1至约50微克微克之间的上述复合物会更有效果。
47.权利要求33中的方法,如其中的细胞和/或组织是胃肠细胞和/或组织和/或内皮细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约50纳克至约10微克之间的上述复合物会更有效果。
48.权利要求33中的方法,如其中的细胞和/或组织是内皮细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度介于每毫升约50纳克至约10微克之间的上述复合物会更有效果。
49.权利要求33中的方法,其中的细胞和/或组织来自人体。
50.一种鉴定在细胞和/或组织内有调节生物活动能力的复合物的方法,该方法包括(a)让细胞和/或组织接触试验用复合物的方法,该复合物可以是(i)能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性的分子;和/或(ii)上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子;和(b)评定该复合物在细胞和/或组织内调节生物活动能力的方法,故而可以鉴定出在细胞和/或组织内有调节生物活动能力的复合物。
51.权利要求50中的方法,其中的细胞和/或组织是人工培养的细胞和/或组织。
52.权利要求50中的方法,其中的细胞和/或组织来自人体。
53.权利要求50中的方法,其中让细胞和/或组织接触上述试验用复合物是通过提供患者该复合物来达到效果的。
54.权利要求50中的方法,其中所说的让细胞和/或组织接触上述试验用复合物是通过让细胞和/或组织接触能产生该复合物的细胞来达到效果的。
55.权利要求50中的方法,其中能产生上述试验用复合物的细胞是B细胞杂交瘤。
56.权利要求53中的方法,其中提供患者试验用复合物是指给患者使用该复合物和/或让该复合物在患者的体内通过基因表达起作用。
57.权利要求56中的方法,其中所说的给患者提供所说的试验用复合物的有效方式包括外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式。
58.权利要求50中的方法,其中上述试验用复合物是从以下材料中选出(a)一种能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子;(b)一种能分解上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的酶;(c)一种小型干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够引起解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)的降解;(d)一种脱氧核糖核酸酶(DNAzyme),该酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA);(e)一种反义多核苷酸,该反义多核苷酸能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)杂交;(f)一种核酶,该核酶能够降解解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA);(g)一种类似物,该类似物至少模拟上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的功能片段,但其本身无功能;(h)一种能够抑制上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的活性或配体(ligand)结合能力的分子或(i)一种能够和解码上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的信使核糖核酸(mRNA)或脱氧核糖核酸(DNA)杂交的三链形成寡核苷酸(triplex formingoligonucleotide)。
59.权利要求58中的方法,其中能够结合上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的分子是一抗体或一抗体片段。
60.权利要求59中的方法,其中的抗体片段可以是一单链Fv,Fab,Fab’,和F(ab’)2。
61.权利要求50中的方法,其中上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
62.权利要求50中的方法,其中上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
63.权利要求50中的方法,其中所说的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
64.权利要求50中的方法,其中所说细胞和/或组织是可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或内皮细胞和/或组织。
65.权利要求50中的方法,其中的生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移或血管形成。
66.一种治疗患者的疗法,该法提供患者足够疗效的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子,从而达到治疗的目的。
67.权利要求66中的方法,其中提供患者抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是指给患者使用该类物质和/或让该类物质在患者体内通过基因表达起作用。
68.权利要求67中的方法,其中给患者提供上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的是指给患者的身体部位使用带有浓度在每毫升约2纳克至10微克的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的载体来达到效果的。
69.权利要求66中的方法,其中提供患者上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子的有效方式包括外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
70.权利要求66中的方法,其中抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
71.权利要求66中的方法,其中抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
72.权利要求66中的方法,其中抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
73.权利要求66中的方法,其中的患者是人。
74.权利要求66中的方法,其中的疾病和细胞和/或/组织中的生物活动有关,比如生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管生长。
75.权利要求74中的方法,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或肿瘤内皮细胞和/或组织。
76.权利要求66中的方法,其中的疾病可以是肿瘤,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病和内皮疾病。
77.权利要求66中的方法,其中的疾病是可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤伤害,胃肠肿瘤,胃肠损伤,内皮肿瘤,实体肿瘤,转移瘤,皮肤自体免疫疾病及恶性肿瘤。
78.一件产品,该产品含包装材料及药物部分,该产品经鉴定可用于治疗和细胞和/或/组织的生物活动有关的疾病;该生物活动可以是,生长,分化,发炎,肿瘤转移和血管形成;药物部分包括一合适的药物载体及作为活性成分的一种抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子。
79.权利要求78中的产品,其中的药物载体已经过筛选以有助于药物通过以下的途径发挥药效外用,鼻内,经皮,皮内,口服,含服,皮下或静脉注射,肛门用药及吸入式用药。
80.权利要求78中的产品,其中药物部分可以存在于以下形式,溶液,悬液,乳剂或凝胶。
81.权利要求78中的产品,其中的药物部分经过调配从而使患者的细胞和/或组织能接触到浓度介于每毫升约2纳克至约1微克之间的上述复合物。
82.权利要求78中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
83.权利要求78中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
84.权利要求78中的产品,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
85.权利要求78中的产品,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织,胃肠细胞和/或组织或肿瘤细胞和/或组织。
86.权利要求78中的产品,其中的疾病可以是肿瘤,上皮疾病,皮肤病,胃肠疾病或内皮疾病。
87.权利要求78中的产品,其中的疾病是可以是上皮肿瘤,上皮损伤,皮肤肿瘤,皮肤伤害,胃肠肿瘤,胃肠损伤及恶性肿瘤。
88.一种调节细胞和/或组织生物活动的方法,该方法让细胞和/或组织接触一种抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子,以达到调节细胞和/或组织生物活动的目的。
89.权利要求88中的方法,其中让细胞和/或组织接触上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是指提供患者该抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子。
90.权利要求89中的方法,其中提供患者抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是指给该患者使用该类物质或让该类物质在患者体内通过基因表达起作用。
91.权利要求88中的方法,其中让细胞和/或组织接触上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是通过让细胞和/或组织接触浓度约每毫升2纳克到约10微克的该抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子来达到效果的。
92.权利要求88中的方法,其中抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是防御素(defensin),组织蛋白酶抑制素(cathelicidin),阴离子多肽,疏水肽,人抗菌肽(AMP)和/或人抗菌肽类分子。
93.权利要求88中的方法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是beta-防御素。
94.权利要求88中的方法,其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子可以是beta-防御素1,beta-防御素2或LL-37。
95.权利要求88中的方法,其中的细胞和/或组织可以是上皮细胞和/或组织,皮肤细胞和/或组织,角质细胞和/或组织或肿瘤内皮细胞和/或组织。
96.权利要求88中的方法,其中的生物活动可以是生长,分化,发炎或血管形成。
97.权利要求88中的方法,如其中的细胞和/或组织是恶性的,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度范围约每毫升0.1微克到约10微克的上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子会更有效果。
98.权利要求88中的方法,如其中的细胞和/或组织是角质细胞和/或组织,而且其中的抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子是防御素,则让细胞和/或组织接触浓度范围每毫升约2纳克到约10微克的上述抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子会更有效果。
99.权利要求88中的方法,其中的细胞和/或组织来自人体。
全文摘要
一种用抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子抑制剂治病的方法。该法提供患者足够疗效的一种能够降低抗菌肽(AMP)和/或抗菌肽类分子活性和/或水平的复合物,从而达到治疗疾病的目的。
文档编号A01N43/02GK1729014SQ200380105021
公开日2006年2月1日 申请日期2003年12月21日 优先权日2002年12月19日
发明者希尔曼·伊兹查克 申请人:希尔曼·伊兹查克
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