用于选择性细胞治疗的个体基因型地调控的药物效应物的制作方法

文档序号:407364阅读:203来源:国知局
专利名称:用于选择性细胞治疗的个体基因型地调控的药物效应物的制作方法
技术领域
本发明一般地涉及细胞和生物体的个体基因型-特异性(Ideotype-Specific)治疗,更具体地涉及使用经过工程改造的个体基因型地调控的药物效应物(IdeotypicallyModulated Pharmacoeffectors, IMP)对细胞和生物体的个体基因型-特异性治疗。
背景技术
在人体中,每个细胞类型表达独特组合的蛋白质、脂质、糖、核苷酸序列和其它代谢物。这些中的每一种都是潜在抗原,具有可以与具有预定亲和力的分子相互作用的表位。所述抗原的表达受细胞状态和它的环境修饰。当病毒或细胞内细菌随着它们的感染将外来物引入细胞时,该表达进一步受到修饰。具体地,病毒劫持细胞机制,并生产许多病毒粒子拷贝,所述拷贝从所述细胞出芽脱离,并感染其它细胞。当人受到病毒感染时,免疫系统具有多种尝试检测和破坏受感染细胞的机制。不幸的是,许多病毒具有适应机制以避开这种保护,并发送复制的病毒粒子来感染其它细胞。这些适应获得了成功,因为病毒具有两个重要特征:迅速的复制和快速的突变速率。类似的属性也是癌症、武器化的生物制剂和其它感染的特征。

发明内容
在一个方法实施方案中,方法包括将多个经过工程改造的个体基因型地调控的药物效应物αΜΡ)引入细胞 群体中。每个MP可以包括检测域和激活域。该检测域结合一个或更多个表位。所述激活域响应于所述结合而被激活。在一个系统实施方案中,多个个体基因型地调控的药物效应物中的每一个包括检测域和激活域。所述检测域具有对表位的亲和力。所述激活域被构造为当它被激活时,它将在细胞群体中引起下游效应。在另一个系统实施方案中,存在关于生产多个个体基因型地调控的药物效应物的指令。该多个个体基因型地调控的药物效应物中的每一个包括检测域和激活域。该多个生产的頂P的亚群中的每个頂P的检测域被构造以结合一个或更多个表位。该多个生产的IMP的亚群中的每个MP的激活域被构造以在细胞群体中激活和引起下游效应。所述方法的某些实施方案可以具有许多技术优点。例如,一些实施方案可以能够终结患病的或引起疾病的细胞。一些其它的实施方案可以包括增强细胞。一些其它的实施方案可以能够消除人兽互传的疾病的携带者。再其它的实施方案可以减少与移植物有关的并发症。不同的实施方案可以包括一些或全部上述优点,或者不包括上述优点。特定实施方案可以包括其它优点。


为了更完整地理解本公开内容和其优点,现在结合附图做出下述描述,在附图中,相同的附图标记代表相同的部件:
图1显示了根据一个实施方案,包括检测域和激活域的经过工程改造的个体基因型地调控的药物效应物的一个实施例;图2A显示了根据一个实施方案,可以引入细胞群体中的多个未结合的个体基因型地调控的药物效应物的一个实施例;图2B显示了根据一个实施方案,多个邻近的个体基因型表位与多个个体基因型地调控的药物效应物的检测域结合的一个实施例;图2C显示了根据一个实施方案,多聚化的个体基因型地调控的药物效应物与内源级联介质的相互作用;图3A显示了根据一个实施方案,可以引入细胞群体中的多个未结合的个体基因型地调控的药物效应物的一个实施例;图3B显示了根据一个实施方案,多个邻近的个体基因型表位与多个个体基因型地调控的药物效应物的检测域结合的一个实施例;图3C显示了根据一个实施方案,多聚化的个体基因型地调控的药物效应物与内源级联介质的相互作用;图4显示了根据一个实施方案,能够封闭含有许多效应分子的聚合物袋的孔的抗体或抗体样复合物;图5显示了根据一个实施方案,通过接头与激活域相连的检测域;图6显示了根据一个实施方案,多个个体基因型地调控的药物效应物与引起个体基因型疾病的B细胞的表面抗原受体的结合;图7显示了根据一 个实施方案,个体基因型地调控的药物效应物的一个实施例质粒构建体,其给靶细胞发出将个体基因型地调控的药物效应物引入所述细胞中的指令;图8A显示了来自图7的一个实施例质粒构建体的产物的一个实施例;和图8B显示了在图8A中所示的部件的自装配组合的一个实施例。
具体实施例方式下面讨论的图1-8B和用于描述本专利文件的公开内容的原理的不同实施方案仅仅用作例证,不应以任何方式解释为限制本公开内容的范围。本领域技术人员会理解,本公开内容的原理可以以任意适当安排的配置来实现。但是,本发明可以以许多不同的形式体现,且不应理解为限于本文所述的实施方案。相反,提供公开的实施方案是为了使本公开内容彻底和完整,并向本领域技术人员传达本发明的范围。本发明的原理和特征可以用于多样的且众多的实施方案中,而不脱离本发明的范围。图1显示了根据一个实施方案,经过工程改造的个体基因型地调控的药物效应物(I)的一个实施例。在该图解的实施例中,頂Pd)包括检测域(2)和激活域(3)。本文使用的术语“检测域”表示对目标分子具有亲和力的任意分子(例如蛋白、核苷酸序列、脂质)。本文使用的术语“激活域”表示可以响应于检测域的结合而被激活从而与细胞或它的环境相互作用的任意分子(例如蛋白、核苷酸序列、物质)。在某些实施方案中,“经过工程改造的”个体基因型地调控的药物效应物或IMP (I)可以表示具有独特用途的生物物质的非天然存在的制品或组合物。在其它实施方案中,可以将MP或生产MP的物质(例如核苷酸)引入体内,用于生产它们的部件;例如,可以引入编码MP的质粒。下面描述了不同的实施方案。图2A显示了根据一个实施方案,可以引入细胞群体中的多个未结合的个体基因型地调控的药物效应物(la,lb)的一个实施例。当存在于特定个体基因型的细胞中时,这些頂P(la,lb)的检测域(2a,2b)具有对预定靶抗原(4)上的邻近表位的亲和力。本文使用的术语“表位”表示如上定义的检测域会与其相互作用或结合的任何目标分子部分。本文使用的术语“个体基因型”、“个体基因型的”和“个体基因型地”表示在细胞亚群内部或表面上表达的抗原(和它们的伴随表位)的集合的独特性或差异表达。本文使用的术语“抗原”表示具有表位的任意目标分子。所述检测域(2a,2b)可以是相同的或不同的,取决于应用。例如,在检测具有重复表位的抗原(4)时,相同的检测域(2a,2b)可以是有利的。超过一个个体基因型地调控的药物效应物(la,lb)与邻近表位的结合,导致激活域(3a,3b)的二聚化或多聚化,如图2B所示。本文使用的术语“二聚化”和“多聚化”表示同源的或异源的分子的共定位,从而改变所述分子的活性。像检测域一样,激活域可以是相同的或不同的,取决于应用。例如,用于诱导细胞 死亡的激活域(3a,3b)可以是无活性的胱天蛋白酶-9单体,其当二聚化时,会将自身转化成活性形式。在该情况下,相同的激活域可以是有利的。图2C显示了根据一个实施方案,多聚化的个体基因型地调控的药物效应物与来自细胞的内源级联介质(5)的相互作用。这会在含有目标抗原(4)的表位的细胞中诱导期望的下游效应级联。本文使用的术语“下游效应”可以表示激活域(3a,3b)与内源分子(5)的相互作用的任何生物学结果。在某些情况下,目标抗原(4)的表位可以在希望的靶细胞类型(即个体基因型)中表达,所述靶细胞类型无论是病毒的、癌性的,还是在其它方面感兴趣的。结果,可以在这些靶细胞中诱导这些下游效应,从而提供下游效应的特异性。在有些实施方案中,某类接头(例如胶原)可以缀合检测域和激活域,如图5所示。可以调节该接头的长度,以使下游效应最大化。存在许多用于生产个体基因型地调控的药物效应物(I)的方法。在一个实例中,通过合成缀合方法,用胶原接头可以使具有对靶表位的特异性亲和力的FAb抗体片段与效应物域共价地缀合。在其它情况下,氨基膦酸酯基团可以使FAb片段的C端与无活性的胱天蛋白酶的N端化学连接。在另一个实例中,可以将整个复合物的遗传密码引入细菌、人或其它有机物种中,其可以大量生产所述复合物,作为单位或作为将在以后缀合的亚单位。在另一个实例中,可以使对细胞中的核苷酸序列的靶表位特异性的反义核苷酸序列(2a,2b)与激活域(3a,3b)化学缀合。这可以通过碳二亚胺或其它可用的缀合方式来实现。作为非限制性实施例,在一个实例中,核苷酸检测域(2a, 2b)含有叠氮化物,其可以通过Staudinger连接化学连接到在激活域(3a,3b)上的激活的酯基团。在另一个实例中,核苷酸检测域(2a, 2b)可以含有苯甲醛基团,其可以在冰醋酸中通过改进的Pictet-Spengler连接连接到在激活域(3a,3b)上的末端组氨酸残基。本公开内容的申请人已经使用前述两种连接方法生产工作原型。在其它实例中,可以使用其它连接方法。这些实例仅仅是可以生产所述实施方案的一些方法,不应视作限制性的。下文参考图2A-6,描述了生产MP的其它实施例。图3A显示了根据一个实施方案,可以引入细胞群体中的多个未结合的个体基因型地调控的药物效应物(la,lb)的一个实施例。在该实施方案中,检测域(2a,2b)可以包含反义核苷酸链。本文使用的术语“反义”和“互补”表示具有对另一条核苷酸链的编码的亲和力的任意长度的核苷酸序列;作为一个非限制性实例,序列5’ -ATGCC-3’与序列5’-GGCAT-3’互补或反义。在有些实施方案中,激活域(3a,3b)可以执行与图1-2C所示的激活域基本上相同的功能。在化学方法中,通过碳二亚胺或通过一些其它的官能团或接头,可以缀合这些元件(2a,3a和2b,3b)以形成頂P (la,lb)。图3B显示了根据一个实施方案,多个邻近的个体基因型表位(4)与多个个体基因型地调控的药物效应物的检测域(2a,2b)结合的一个实施例。在可以使用二聚化或多聚化方法的该实施方案中,表位(4)可以包含目标靶细胞独有的核苷酸链。在一个实施方案中,例如,这些链可以包含病毒在感染细胞时引入的核苷酸序列。在这样的情况下,所述检测域(2a,2b)可以是与病毒引入的核苷酸序列互补的反义核苷酸序列。图3C显示了根据一个实施方案,多聚化的个体基因型地调控的药物效应物(la,lb)与内源级联介质(5)的相互作用。在某些情况下,所述核苷酸表位(4)可以在特定靶细胞类型(即个体基因型)中表达,所述靶细胞类型无论是病毒的、癌性的,还是在其它方面感兴趣的。在某些其它情况下,所述核苷酸表位可以在特定靶细胞类型或个体基因型中以不同的水平表达。图4显示了根据一个实施方案,能够封闭含有许多效应分子(9)的聚合物袋(6)的孔(7)的抗体或抗体样复合物。在某些实施方案中,这些抗体或抗体样复合物被Fe-相关的支持分子(8)保持在孔(7)中。在有些实施方案中,该支持分子可以是金黄色葡萄球菌的表面蛋白A。孔(7)的这种封闭,可以避免效应分子(8)与细胞环境相互作用。一个实施方案的检测域(2)可以是对目标表位特异性的,正如在之前的实施方案中提及的那些一样。目标表位的结合,会诱导复合物的剩余部分(即激活域(3))的构象变化。这会解离支持分子(8),进而使孔(7)对效应分子(9)开放。效应分子(9)逃逸进环境中并相互作用,引起下游效应。如在之前的实施方案中一样,这会导致细胞的死亡或一些其它下游效应。图7显示了根据一个实施方案,个体基因型地调控的药物效应物的一个实施例质粒构建体(13),其给靶细胞发出将个体基因型地调控的药物效应物引入所述细胞中的指令。除了其它功能以外,存在于质粒上的各种核苷酸序列(15)会促进核苷酸序列检测域(2a, 2b)和蛋白激活域(3)的表达。根据图8A所示的一个实施方案,激活域(3a,3b)可以包含核糖核蛋白亚单位(17a,b)和胱天蛋白酶的融合体。本文使用的术语“核糖核蛋白”和“核蛋白”表示任何核苷酸结合蛋白或蛋白亚单位;它们可以人工地生产,或天然地存在(例如核糖开关)。使用可广泛得到的重组基因技术可以生产这样的融合体。检测域(2a,2b)可以包含核糖核蛋白结合特异性的核糖核苷酸序列(16a,16b)和与在目标细胞中发现的靶序列的互补序列的融合体。在一个实例中,可以由质粒诱导细胞,以将检测域和激活域引入细胞中。因为激活域含有亚单位核糖核蛋白(17a,b),后者结合在检测域中存在的核糖核蛋白-特异性的核糖核苷酸序列(16a,b),所以IMP可以自装配(如图SB所示)并起作用,非常类似于在图3C中描绘的实施方案。各种摄取序列(14)可以是质粒的一部分,以诱导摄入细胞中。本文使用的术语“摄取序列”表示用于诱导细胞以将质粒输入所述细胞中的序列。在有 些实施方案中可能需要将MP导入细胞中用于检测在细胞内表达的表位,这可以通过许多机理来实现。修饰的病毒载体(在该实施方案中替代核苷酸材料)可以将实施方案细胞特异性的或泛化的引入到细胞中。这样的构建体已经被开发用于基因治疗,且可以被修饰用于该目的。不同于将核苷酸材料注射后插入宿主基因组中,这些构建体可以含有MP。其它潜在方法包括受体介导的胞吞,这也被细胞和病毒等用于摄入外源物。在一个实例中,IMP可以具有这样的亚单位:所述亚单位具有对所有细胞或细胞亚群上的表面受体的亲和力。作为结合的结果,頂P可以被带到细胞内。在一个实例中,质粒可以含有被某些细胞识别和摄入的序列(“摄取序列”)。如上所述,本文使用的术语“摄取序列”表示用于诱导细胞以将质粒输入所述细胞中的序列。在某些情况下,可以将实施方案包囊在胶体悬浮液中,其可以使所述实施方案具有足够的两亲性,以允许与脂质双层的结合。类似地,可以用这样的材料包被含有一个或多个IMP的脂质体:所述材料可以使它们更可能被细胞摄入。例如,在含有一个实施方案的脂质体上的正电荷阵列可以允许非特异性的细胞双层结合和融合。特定肽的结合也可以帮助促进脂质体内容物的摄入。不同的细胞隔室可能需要不同的递送方法。这些方法仅仅是可以将所述实施方案引入细胞中的一些方法,不应视作限制性的。此外,并非所有实施方案都需要摄入细胞中才会产生作用。下文参考图2A-6,描述了细胞进入机制的其它实施例。A.可以用于病毒性疾病中的实施方案在不同的实施方案中,可以治疗包括但不限于HIV的病毒性疾病。例如,使用如在图1和2中所示的那些实施方案可以造成HIV感染的细胞通过细胞凋亡而死亡。本文使用的术语“细胞凋亡”表示程序化的细胞死亡,其中通过内部和/或外部信号传递诱导细胞死亡。本文使用的术语“凋亡(apoptose)”表示细胞的细胞凋亡动作。在一个实施方案中,个体基因型地调控的药物效应物(I)的检测域(2)可以是对HIV逆转录酶(HIV RT)上的邻近表位(4)具有特异性的抗体片段。HIV RT会表达独特的且在正常的未感染的人细胞中不存在的表位。这可以允许区分细胞的2个个体基因型:被感染的和未感染的。如之前所述,本文使用的术语“个体基因型”表示在一组细胞中或其上表达的抗原组的独特性。HIVRT是病毒实现成功的细胞侵入所必需的,并因此存在于每个HIV感染的细胞中。实施方案的激活域(3)可以是具有 死亡域的Fas相关蛋白(FADD)。当足够数目的FADD在细胞中天然地三聚化时,它会引起诱导死亡的信号传递复合物(DISC)的装配,所述复合物向下游发信号以终结细胞。这样,当3个MP(I)结合HIV RT上的邻近表位(4)时,3个FADD激活域
(3)可以三聚化以引起下游DISC形成。这可以造成在其中形成了足够DISC的那些细胞的细胞凋亡,所述细胞可以是受感染的个体基因型的细胞。另一个类似的实施方案可以用于病毒性疾病中。检测域(2a,2b)可以包含RNA或DNA的反义核苷酸链,如图3A-C所示。在HIV感染中,例如,存在作为感染的结果被引入细胞中或由细胞生成的非常保守的RNA序列。一个实施方案的检测域(2a,2b)可以包含这样的反义核苷酸链:其与个体基因型病毒核苷酸的邻近保守序列(4)互补。通过使用PCR,或通过转染细菌来生产它们,可以生产这些链。一个实施方案的激活域(3a,3b)可以是胱天蛋白酶-9的无活性单体。当胱天蛋白酶-9自然地二聚化时,它会变得自活化,并引起细胞的细胞凋亡。使用在冰醋酸中的改进的Pictet-Spengler反应,通过与在激活域上的N-端组胺残基相互作用的苯甲醛基团,可以将检测域(2)和激活域(3a,3b)缀合到一起。在该人工实施方案中,反义链(2a,2b)与在HIV-特异性的核苷酸链上的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a,3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。
另一个类似的实施方案可以用于病毒性疾病中。检测域(2a,2b)可以包含RNA或DNA的反义核苷酸链,如图3A-C所示。在HIV感染中,例如,存在作为感染的结果被引入细胞中或由细胞生成的非常保守的RNA序列。可以在质粒上编码检测域(2)和激活域(3a,3b),正如在图7所示的一个实施方案。所述质粒可以含有增强向目标细胞中的摄入的序列。所述质粒可以编码如图8A所示的检测域(2a,2b)和激活域(3)。在该人工实施方案中,激活域可以包含胱天蛋白酶原-9亚单位和核糖核蛋白亚单位(17a,b)的融合体。检测域可以包含识别HIV-特异性的核苷酸链的反义核苷酸链与核糖核蛋白结合的链(16a,b)的融合体,所述核糖核蛋白结合的链(16a,b)特异于在激活域中存在的核糖核蛋白亚单位。在该人工实施方案中,含有质粒的细胞生产域,所述域通过检测域的核糖核蛋白结合的核苷酸部分(16a,b)与激活域的核糖核蛋白亚单位部分(17a,b)的相互作用,如图SB所示地自装配。在该人工实施方案中,反义链(2a,2b)与HIV-特异性的核苷酸链的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a,3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。尽管现有的治疗也可以用于对抗包括HIV的病毒性疾病,个体基因型地调控的药物效应物αΜΡ)会提供许多胜过这些治疗的优点。首要的是,本公开内容的不同的实施方案可以在病毒产生逃逸变体之前终结受感染的细胞。因为可以选择由MP检测的表位,使得它们是保守的,所以,即使是任何给定病毒的广泛突变株,仍然可以表达它们。此外,当细胞凋亡时,可以破坏给定细胞中的所有病毒株,甚至具有可能使它们成为优异的逃逸变体的突变的那些。这意味着,与现有治疗不同,頂P不会天然地选择进化上优异的病毒株。这可以进一步意味着,IMP既不会引起病毒发展出的抗性机制,也不会受病毒发展出的抗性机制影响。这与目前可利用的抗病毒剂和抗生素正相反。MP的另一个优点可以是它们的有效性范围。大部分现有的抗病毒药物仅仅干扰病毒的生长,MP则可以完全清除感染。这会提供另一个优点,即MP可以比现有治疗远远节省成本,因为MP可以不需要长期治疗。另外,疾病的彻底清除可以消除进一步传播的风险。与所有上述优点相关的是,IMP可以避免其它治疗的令人不悦的副作用。这些可以包括脂质营养不良、肝毒性和炎症以及其它。这些副作用会导致大部分患者放弃治疗(例如因为HIV感染而接受HAART的患者中的25% )。没有这些副作用,IMP可以导致更高的治疗顺应性。

尽管上述实施例叙称,IMP会靶向HIV表位,可以调整这些和其它实施方案以用于其它病毒性疾病。这可以包括,例如,造成普通感冒的病毒、登革热病毒、Epstein-Barr病毒、HPV、汉坦病毒、各种形式的肝炎病毒、疱疹病毒、流感病毒、轮状病毒和其它病毒。因而,本实施方案不限于这些实施例。这些也不是可以用于对抗HIV的MP的仅有实施方案。还可以同时使用不同的实施方案(即不同的检测域和多种激活域)。这可以提供优点,即它可以提供针对潜在抗性机理的冗余度。B.可以用于其它传染性细胞内疾病中的实施方案IMP的各个实施方案也可以针对引起细胞内疾病的生物体(如细菌或寄生物)起作用。这些造成疾病的病原体(包括立克次氏体属(Rickettsiae)和衣原体属(Chlamydia)某些种)可以造成与病毒的那些类似的问题。它们也会表达在正常的未感染的细胞中不存在的独特表位。如前所述,可以将细胞分类为感染的和未感染的个体基因型。在治疗衣原体感染的一个具体实施方案中,可以存在是凝集素的检测域(2)。凝集素存在于自然界中,且能够结合特定的糖,如经常表达在特定细菌表面上的糖。例如,有些凝集素对在衣原体属的某些种上表达的糖是高度特异性的。在该实施方案中的激活域(3)可以包括各种抗微生物剂。在一个实施方案中,使用图4所示的基于袋的实施方案,效应分子(9)可以包括抗微生物剂,如肽聚糖裂合酶。肽聚糖裂合酶是消化在大多数细菌的表面上存在的保护屏障的酶。在凝集素(2)与在个体基因型细胞中的侵入细菌细胞壁上存在的特定糖结合以后,会释放出肽聚糖裂合酶以消化细菌细胞屏障。
尽管上述实施例描述了使用针对衣原体感染的一个实施方案的MP,许多不同的实施方案可能用于不同的细胞内病原体。例如,激活域可以在细胞中发出细胞凋亡的信号,所述细胞的死亡也可以消除细胞内的病原体。
C.可以用于治疗癌症的实施方案
IMP的各个实施方案也可以用于治疗和/或预防癌症。恶性细胞可以是个体基因型,因为它们可以表达这些细胞独有的或富集的表位。本文使用的术语“恶性细胞”或“癌性细胞”表示由细胞中的遗传变化和/或代谢变化导致的失控地增殖的任何细胞。这些表位可以在它们的表达水平和分布方面(随情况而定)存在差异。有些表位在所有或大部分癌症类型中表达,而其它表位仅存在于几种癌症类型中。有些表位可以从未在非恶性细胞中表达,而其它表位可以仅在恶性细胞中具有升高的表达水平。
在一个消除癌性细胞的具体实施方案中,可以存在是抗体片段的检测域(2),所述抗体片段对在某些癌症中发现的突变形式的蛋白P53(4)是特异性的。激活域(3)可以包含无活性的胱天蛋白酶-9单体。在恶性的个体基因型的细胞中,多个IMP(I)的检测域(2)可以结合突变的p53(4)。它们的激活域(3)可以二聚化,以在细胞中引起下游信号传递。当这种信号传递达到足够的水平时,所述细胞可以凋亡。
在另一个消除前列腺癌的实施方案中,检测域(2)可以包含特异于PSA(前列腺特异性抗原)的抗体片段。尽管PSA是所有前列腺细胞(而不仅仅是癌性细胞)的个体基因型,在已经诊断出前列腺癌以后,可以更有效地应付前列腺癌。激活域(3)可以包含无活性的胱天蛋白酶-9单体。如果以更小的量施用,该实施方案可以降低天然细胞自杀的阈值。在癌性细胞中,这可以在比未患病的细胞中较低的水平诱导细胞死亡。
在另一个消除慢性髓性白血病(CML)的实施方案中,癌性的未成熟的白细胞作为易位的结果而失控地增殖。该易位会建立断裂点簇区和Abll的融合体,从而导致失调的生长。与图1中的实施方案类似 的检测域(2a,2b)可以是针对Abll蛋白的一部分和断裂点簇区蛋白的一部分(4)的抗体FAb片段。与图3C中的实施方案类似的检测域(2a,2b)可以包含针对Abll核苷酸序列的一部分和断裂点簇区核苷酸序列的一部分的特异性核苷酸序列。激活域(3a,3b)可以包含无活性的胱天蛋白酶-9单体。在个体基因型的CML细胞(即表达融合蛋白的那些)中,两个不同的检测域(2a,2b)可以结合以使两个激活域(3a,3b)聚到一起。这些激活域可以相互作用,从而造成细胞死亡。这可以消除癌性细胞。
在另一个实施方案中,检测域(2a,2b)可以包含RNA或DNA的反义核苷酸链,如图3A-C所示。在CML中,例如,存在非常保守的序列,其由细胞生成作为癌症的一部分。可以在质粒上编码检测域(2)和激活域(3a,3b),正如在图7所示的一个实施方案。所述质粒可以含有增强向目标细胞中的摄入的序列。所述质粒可以编码图8A所示的检测域(2a,2b)和激活域(3)。在这人工实施方案中,激活域可以包含核糖核蛋白亚单位(17a,b)和胱天蛋白酶原-9亚单位的融合体。检测域可以包含特异于在激活域中存在的核糖核蛋白亚单位的核糖核蛋白结合的链(16a,b)与一个或多个反义核苷酸链的融合体,所述反义核苷酸链识别由细胞生成作为癌症的一部分的核苷酸序列。在这人工实施方案中,含有质粒的细胞生成域,所述域通过检测域的核糖核蛋白结合的核苷酸部分(16a,b)与激活域的核糖核蛋白亚单位部分(17a,b)的相互作用,如图SB所示地自装配。在这人工实施方案中,反义链(2a,2b)与核苷酸链的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a,3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。
在治疗癌症中,頂P可以具有独特的优点,即它们可以基本上仅仅影响靶向的个体基因型癌细胞。这可以使非恶性细胞免受治疗影响。现有的癌症治疗经常采用破坏细胞生长的药物,但是这种破坏会引起严重的附随损伤和副作用。通过赦免非恶性细胞,IMP可以防止化疗剂和放射疗法的主要副作用。此外,化疗剂和放射疗法采用针对增殖中的细胞的鸟枪(shotgun)方案。较新的疗法和人免疫系统实际上尝试通过从外表识别这样的细胞建立更靶向的应答,但是癌性细胞快速地突变,并且它们的表面抗原经常被隐藏。另一方面,通过识别在癌性细胞内部的表位(这些在癌性细胞内部的表位被隐藏或可突变的可能性较低),IMP可以靶向所有的癌性细胞,而不仅仅靶向癌性细胞亚群。治疗特异性和效力的这种改进组合,可以在某些患者中导致癌症的彻底根除。
尽管上述实施例使用针对特定癌症相关抗原的实施方案描述了 MP,许多不同的实施方案可能用于不同的癌症和患者类型。此外,异常的核苷酸链或其它代谢物可以提供同样有效的待测表位。上面的这些实施例不应解释为限制靶向癌症的其它实施方案。
D.可以用于治疗细胞外细菌感染的实施方案
MP的各个实施方案也可以用于治疗细胞外感染。像抗病毒剂一样,细菌性疾病的现有治疗(即抗生素)会造成进化出抗性机理的病原体的天然选择。抗生素抗性是一个常见的问题,特别是在抗生素和多个致病生物体经常发生接触的环境(如医院)中。与抗生素有关的一个问题是,它们对毒性细菌的非特异性。本文使用的术语“毒性的”表示任何寄生生物体(resident organism)的状态,其中所述生物体表达基因,所述基因帮助它在宿主生物体中造成疾病。在人类体内和体表上发现的大多数细菌不是毒性的,有时称作“无毒性的”菌株。不幸的是,抗生素通常靶向毒性的和无毒性的生物体。此外,许多毒性菌株(包括XDR结核病和MRSA)是已经发展出对现有抗生素的最强抗性机理的菌株。因而,用抗生素治疗个体,可以通过除去竞争相同资源的无毒菌株而在实际上帮助毒性菌株传播。
使事情进一步复杂化的是,任何给定的细菌可以通过表达致病基因从无毒性转换成有毒性。本文使用的术语“致病基因”和“致病因子”表示寄生生物体的基因和基因产物,它们帮助所述寄生生物体在宿主生物体中引起疾病。致病因子可以包括各种毒素、粘附分子(透明质酸酶)、分泌系统蛋白质、酶、荚膜蛋白和免疫抑制剂,仅举几个例子。并非给定物种的所有细菌菌株在任何给定时间都表达或甚至具有致病基因。但是,在任何给定时间具有毒性的所有生物体都表达某些致病基因。这些致病基因的mRNA和蛋白的高水平表达,可以是毒性细胞所独有的,这使得它们成为个体基因型。应当指出,这些特定个体基因型细胞不是人的,而是细菌细胞。
在靶向有毒性的金黄色葡萄球菌的IMP(la,2b)的一个具体实施方案中,检测域(2a, 2b)可以包含对a-溶血素或Hla特异性的抗体片段(4) 。Hla是仅在有毒性的金黄色葡萄球菌中表达、且不在相同细菌的无毒菌株中表达的一种特别有效的毒素。激活域(3)可以包含仅作为二聚体时才有效的抗细菌毒素的单体。如果检测域(2a,2b)在有毒性的个体基因型的金黄色葡萄球菌细胞内检测到在a-溶血素上的邻近表位,可以使激活域(3a,3b)接触和二聚化。这可以引起毒性细菌的死亡,但是赦免无毒菌株和物种。
MP的上述实施方案和其它实施方案可以具有许多胜过现有抗生素的优点。首先,IMP可以回避目前的抗性细菌的抗性机制。其次,在潜在毒性菌株中,IMP可以帮助天然地选择不表达致病因子的变体菌株。这意味着,由MP施加的进化压力可以与经典的抗生素的进化压力正好相反。经典的抗生素选择可以表达直接使所述抗生素失活的致病基因的菌株,而MP可以选择完全避免表达致病因子的菌株。第三,MP不会影响无毒性的共生生物体。这意味着,使用IMP的患者不会易感其它感染,而当使用抗生素时他们会易感其它感染。IMP实际上可以为无毒性的共生生物体提供胜过毒性生物体的进化优点,从而保持患者的细菌群落平衡处于良好平衡中。
E.可以用于根除媒介传播的寄生物的实施方案
IMP的不同实施方案也可以用于治疗媒介传播的寄生物。本文使用的术语“媒介传播的寄生物”表示这样的寄生生物:其可以通过“媒介”生物体如蚊子、扁虱或一些其它媒介转移给人类和/或其它动物。这些寄生物可以包括细菌、真菌、酵母和原生动物。这些疾病提出特殊的问题,因为经常存在巨大的传染库。本文使用的术语“库”表示除了人类以外的动物,寄生生物可以在所述动物中生长和繁殖,并最终通过媒介转移至其它动物或人类。库可以经历或没有经历由所述寄生物导致的疾病状态。这样的寄生物和它们的疾病的实例包括:昏睡病和恰加斯病(分别由来自采采蝇和猎蝽的锥虫引起)、莱姆病(由来自扁虱的布氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)引起)和土拉菌病(由来自不同节肢动物的土拉热弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis)引起),仅举几个例子。
已经使用媒介消灭计划对抗这样的寄生物,特别是引起疟疾的原生动物寄生物恶性痕原虫(Plasmodium falciparum)。携带痕疾的蚊子已经成为这样的计划的祀标,其中使用化学试剂来消除潜在媒介群体。不幸的是,这尚未根除该疾病。首先,杀死给定物种的所有蚊子是非常困难的。其次,因为蚊子填补的生态位,杀死给定物种的绝大多数蚊子会具有料想不到且潜在危险的环境后果。杀死媒介从其获得疾病的库动物,会具有同样可怕的后果。
在MP的一个具体实施方案中,可以靶向携带疟疾的蚊子。在这里应当指出,整个生物体(蚊子)可以分成2种指定的个体基因型:携带者和非携带者。检测域(2)可以包含对在原生动物表面上丰富地表达的var基因产物特异性的抗体片段。激活域(3a,3b)可以包含节肢动物-特异性的毒素的无活性亚单位。在该实施方案中,异源二聚化或异源多聚化可以生成有活性的毒素。这样的一个实施方案可以如下引入蚊子中:把它注射进媒介蚊子通常当作食物的物种中。随着蚊子摄入所述动物的血液,它也摄入頂P(I)。还可以如下引入:把它提供在可得到的水源中。在疟原虫没有寄生的蚊子(即非携带者个体基因型)中,所述IMP(I)没有表位(4)可供结合,因此可以是无活性的。但是,在携带者蚊子中,激活域(3a,3b)可以二聚化或多聚化以形成完整的毒素。在有足够的毒素存在下,携带者蚊子可以死亡。
靶向携带疟疾的蚊子的一个类似实施方案可以具有相同的检测域(2),但是在不同的MP上具有由原毒素或减弱的酶组成的激活域(3a,3b),以将毒素转化成它的活性形式。随着2个不同的IMP(la,lb)的检测域(2)与邻近表位(4)结合,原毒素(3a)和弱酶(3b)相互作用,因为所述酶的相对非特异性,所述相互作用不太可能发生在溶液中。一旦转化原毒素的量足够,携带者可以死亡。
针对媒介传播的寄生物的携带者的MP的上述实施方案和其它实施方案可以具有许多优点。MP可以仅靶向实际上属于携带者个体基因型的那些媒介。因为这可以仅仅是媒介群体的一部分,可以使被消灭的携带者所腾出的生态位由相同物种的非携带者无缝地填补。这可以使治疗的环境影响最小化。此外,在该实施例中的IMP可以促进其本身可抗寄生物寄生的任何给定物种的媒介的天然选择。在有些疾病中,已经描述了可抗寄生的物种。因为额外的进化优点,可以在针对携带者进行选择的区域中富集这些群体。这些治疗的最终目标可以是,消除向人宿主的传播。通过切断寄生物的媒介源,寄生物不再被传播。没有这样的传播,可以从单个地区或从世界的大多数地方完全根除该疾病。另外,所有这些可以在不给人群体免疫接种的情况下实现。
上述实施例是使用MP对抗媒介传播的疟疾的示例。但是,以不同方式靶向不同寄生性疾病的MP的许多其它实施方案是可能的。此外,可以使用其它实施方案来靶向疟疾。例如,通过不同的其它方式,包括通过给媒介直接饲喂含有MP的溶液,可以将一个实施方案引入潜在携带者媒介群体中。可以保护这些饲料,使得饲喂地点本身不会被寄生物定居。因而,上述实施例 不应视作限制性的。
F.可以用于自身免疫障碍中的实施方案
IMP的各种实施方案也可以用于治疗多种自身免疫障碍。本文使用的术语“自身免疫障碍”、“自身免疫病”或“自身免疫综合征”表示其中人免疫系统会造成或加重该疾病的任何疾病。这可以包括经典的自身免疫障碍如系统性红斑狼疮(SLE)、类风湿性关节炎(RA)和I型糖尿病以及免疫增生性障碍(涉及免疫细胞的癌症)、移植性疾病(transplantscenarios)、变态反应和其中主要伤害是由免疫系统造成的感染性疾病。
免疫系统的B和T细胞是人体中的两种重要且独特的细胞。它们表达多种称作抗原受体的受体,所述受体会结合遍布于体内的各种抗原。本文使用的术语“抗原受体”表示:在B细胞上的受体,其经常也称作B细胞受体(BCR)、膜结合的Ig(mlg)和抗体(Ab);以及在T细胞上的受体,其也称作T细胞受体(TCR)。B或T细胞的每个克隆群体仅表达一种对特定抗原特异性的抗原受体。本文使用的术语“克隆”表示,来自相同亲本B或T细胞的一组细胞。克隆细胞可以是单个个体基因型的细胞,这是指表达类似表位(例如抗原受体)的细胞。
图5显示了根据一个实施方案,通过接头(10)与激活域(3)相连的检测域(2)。检测域(2)可以是抗原,细胞的克隆的(和个体基因型的)亚群表达所述抗原的特定抗原受体。激活域(3)可以是FasL。FasL是这样的分子:当三聚化时,其可以与在有核细胞的表面上的受体Fas相互作用,以诱导引起细胞死亡的下游信号。
图6显示了根据一个实施方案,多个个体基因型地调控的药物效应物(I)与引起个体基因型疾病的B细胞(11)的表面抗原受体(4)的结合。如在图5中一样,检测域(2)可以是抗原,细胞的克隆的(和个体基因型的)亚群表达所述抗原的特定抗原受体,以及激活域(3)可以是FasL。所述检测域(2)可以结合致病细胞(11)的抗原受体(4)。当多个个体基因型地调控的药物效应物结合时,所述FasL激活域(3)三聚化。当FasL已经三聚化时,它可以与在细胞表面上的受体Fas (12)相互作用,以诱导下游信号。这些下游信号可以引起细胞的死亡。
在治疗免疫增生性障碍(如伯基特淋巴瘤)的一个具体MP实施方案中,恶性的B或T细胞群源自单个细胞。这意味着,恶性的细胞群是克隆的,并且这些细胞中的每一个表达相同的或密切相关的抗原受体(即具有相同的个体基因型)。所述实施方案的检测域(2)可以是抗原,癌性细胞的抗原受体(4)对所述抗原是特异性的。就免疫增生性障碍而言,潜在抗原的ELISA筛选可以阐明这应当是何种抗原。所述实施方案的激活域(3)可以是FasL,所述FasL是当三聚化时可以与在所有有核细胞的表面上存在的Fas受体相互作用的配体。靶向的抗原受体(4)可以通过检测域(2)与在个体基因型的致病细胞上的MP相互作用。这可以使多个激活域(3)靠近,它们可以三聚化。作为该三聚化的结果,这些激活域可以与在所述细胞的表面上的Fas受体(12)相互作用,以引起下游诱导细胞中的细胞凋亡信号的传递。这些细胞的死亡可以清除疾病。
就前述的实施方案和下面的几个实施方案而言,如果所述实施方案是针对B细胞恶性肿瘤,在所述B细胞的表·面上的抗体(抗原受体)实际上可以提供所述检测域(2)所结合的表位(4)。另一方面,在前面列出的其它实施方案中,抗体可以是所述实施方案的检测域的一部分。但是,在该实施例中,所述检测域(2)可以包含所述抗原受体(4)对其特异性的抗原。在针对B细胞恶性肿瘤的一个实施方案中,所述检测域(2)也可以包含抗体,所述抗体对膜结合的抗体是特异性的。可以使用其它IMP实施方案来治疗具有经典自身免疫障碍(如系统性红斑狼疮(SLE))的患者。在对自身抗原具有反应性的B和T细胞的筛选中,经典地定义的自身免疫疾病通常遵循错误模式。本文使用的术语“自身抗原”表示由人体生成的蛋白质和其它代谢物。当B和T细胞可与自身抗原反应时,这样的细胞称作“自体反应的”。当这些细胞逃过身体的筛选过程时,它们可以造成损伤,并中断身体的重要过程。例如,在具有SLE的患者中,疾病相关的B和T细胞对核抗原是自体反应的。一个实施方案的检测域⑵可以包含这样的核抗原。这些可以通过ELISA来确定。一个实施方案的激活域(3)可以包含FasL,正如在某些前述的实施方案中一样。一旦引入血流或淋巴中,多个IMP(I)结合自体反应的细胞个体基因型(11)的抗原受体(4)。这会使多个頂P(I)的激活域(3)聚到一起以三聚化。三聚化的激活域(3)可以与所述细胞上的Fas受体(12)相互作用,从而诱导细胞凋亡。由于所述表位(即对检测域特异性的抗原受体)可能不存在于不会促成疾病的细胞的表面上,这些细胞可以被赦免。在有些自身免疫障碍中,可以存在多个个体基因型,且可以用单独的实施方案靶向。
T细胞抗原受体(TCR)与B细胞受体(BCR)的差别在于,在其它细胞上的MHC分子的背景下,它们会识别抗原。因此,在靶向自体反应的T细胞中,可能必需对检测域做出某种调整,以适应该差异。这可以包括将MHC基序添加到检测域(2)上。
在用于治疗自身免疫障碍的另一个实施方案中,检测域(2a,2b)可以包含在图3A-C中所示的RNA或DNA的反义核苷酸链,它们对存在于自身免疫B和/或T细胞中的序列是特异性的。作为病毒变化或体细胞重组的结果,自身免疫B和T细胞具有独特的核苷酸序列。本文使用的术语“体细胞重组”表示,在B和T细胞受体成熟过程中发生的V(D) J重组。这些独特序列是使用具有互补核苷酸链的MP可以利用的个体基因型变化。使用简单的和充分理解的技术,诸如基因测序和减除杂交,可以为自身免疫B或T细胞的任何给定个体基因型确定这些序列。可以从患者中或从细胞培养物中提取这样的细胞,用于这些研究。从这些独特序列,可以简单地反向工程改造检测域。可以在质粒上编码检测域(2)和激活域(3a,3b),正如在图7所示的一个实施方案中一样。所述质粒可以含有增强向目标细胞中的摄入的序列。所述质粒可以编码图8A所示的检测域(2a,2b)和激活域(3)。在该人工实施方案中,激活域可以包含核糖核蛋白亚单位(17a,b)和胱天蛋白酶原-9亚单位的融合体。检测域可以包含对在激活域中存在的核糖核蛋白亚单位特异性的结合核糖核蛋白的链(16a,b)与一个或多个反义核苷酸链的融合体,所述反义核苷酸链识别在靶细胞中的上面讨论的核苷酸序列。在该人工实施方案中,含有质粒的细胞生成域,其通过检测域的结合核糖核蛋白的核苷酸部分(16a,b)与激活域的核糖核蛋白亚单位部分(17a,b)的相互作用,如图SB所示地自装配。在该人工实施方案中,反义链(2a,2b)与核苷酸链的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a,3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。可以使用其它頂P实施方案来对抗变态反应。本文使用的术语“变态反应”表示针对本来无害的外来抗原的免疫应答。术语“外来抗原”表示不是由身体生成的代谢物(例如蛋白质、脂质、碳水化合物)。无害的外来抗原经常存在于体内,且通常不会引起免疫应答。生产针对这些抗原的某类抗体的B细胞是许多这样的超敏反应的一个重要部分。如之前提及的实施方案一样,用于清除造成变态反应的个体基因型的B细胞目的的一个实施方案可以具有是外来抗原的检测域(2)。如之前一样,激活域(3)可以是FasL。如之前一样,检测域⑵可以仅结合个体基因型的致病细胞(11)的抗原受体(即表位)。所述激活域(3)可以三聚化,并与在细胞表面上的Fas受体(12)相互作用,从而造成细胞凋亡。
可以进一步使用其它MP实施方案来对抗移植物抗宿主病(GVHD)。在GVHD中,移植的组织在新宿主中保留它们的免疫原性,并引起对宿主的现有组织的损伤。这通常被视作移植排斥的反面,其中所述移植物实际上排斥宿主。供体组织的天然杀伤和NK T细胞(它们具有对供体细胞的独有MHC分子特异性的称作KIR的抗原受体)不能识别新的宿主组织,并因此确定新的宿主组织是外来的。这会导致供体组织对宿主的“排斥”,并产生针对所述宿主的免疫应答。 在一个实施方案中,所述检测域(2)可以是供体细胞的MHC分子。所述激活域(3)可以是FasL。如在之前的实施例中一样,个体基因型地调控的药物效应物(I)可以结合引起疾病的(NK和NK T)细胞(11)的抗原受体。所述激活域(3)又可以三聚化,并通过Fas受体(12)发出死亡信号。这可以清除不希望的免疫细胞的供体组织,且可以防止GVHD。
另一方面,也可以使用其它MP实施方案对抗移植排斥。移植排斥是宿主对供体组织的排斥,这由宿主细胞的至少2个个体基因型集合处理。一个亚群是具有抗原受体(TCR)的宿主T细胞,所述抗原受体识别供体组织的独特MHC。另一个亚群是生产抗-供体-MHC抗体的宿主B细胞。这些抗体是接受移植物的患者在前一次排斥以后在供体预约名单中长期等待的一个常见原因。当供体组织的MHC不与宿主的MHC匹配时,这些细胞会在供体细胞中诱导死亡。用于对抗移植排斥的一个MP实施方案可以具有这样的检测域(2):它是供体的MHC分子的模拟物。激活域(3)可以是FasL。所述检测域(2)可以结合宿主T和B细胞的抗原受体(4),无论是TCR还是BCR。所述激活域(3)可以三聚化,并与在讨厌的T和B细胞(11)上的Fas受体(12)相互作用。这可以发出细胞凋亡信号。如果这些宿主细胞亚群被除去,则可以避免移植物排斥。
应当指出,在任一个上述实施方案或与抗原受体有关的其它实施方案中,在用血浆去除术或一些其它方法处理之前,可能需要清除可溶性的B细胞受体(即分泌的抗体),以便使一个实施方案畅通地接近膜结合的受体。
在用于治疗或预防移植相关发病的另一个实施方案中,检测域(2a,2b)可以包含在图3A-C中所示的RNA或DNA的反义核苷酸链,它们对存在于排斥性的B和/或T细胞中的序列是特异性的。作为病毒变化或体细胞重组的结果,排斥性的B和T细胞具有独特的核苷酸序列。本文使用的术语“体细胞重组”表示在B和T细胞受体成熟过程中发生的V(D)J重组。这些独特序列是使用具有互补核苷酸链的MP可以利用的个体基因型变化。使用简单的和充分理解的技术,诸如基因测序和减除杂交,可以为排斥性的B或T细胞的任何给定个体基因型确定这些序列。可以从患者中或从细胞培养物中提取这样的细胞用于这些研究。从这些独特序列,可以简单地反向工程改造检测域。可以在质粒上编码检测域(2)和激活域(3a,3b),正如在图7所示的一个实施方案。所述质粒可以含有增强向目标细胞中的摄入的序列。所述质粒可以编码图8A所示的检测域(2a,2b)和激活域(3)。在该人工实施方案中,激活域可以包含核糖核蛋白亚单位(17a,b)和胱天蛋白酶原-9亚单位的融合体。检测域可以包含对在激活域中存在的核糖核蛋白亚单位特异性的结合核糖核蛋白的链(16a,b)与一个或多个反义核苷酸链的融合体,所述反义核苷酸链识别在靶细胞中的上面讨论的核苷酸序列。在该人工实施方案中,含有质粒的细胞生成域,所述域通过检测域的结合核糖核蛋白的核苷酸部分(16a,b)与激活域的核糖核蛋白亚单位部分(17a,b)的相互作用,如图SB所示地自装配。在该人工实施方案中,反义链(2a,2b)与核苷酸链的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a,3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。
各种自身免疫障碍的实施方案的前述实施例不应解释为限制性的。可以使用不同的检测域(2)和激活域(3)组合,且不同的实施方案和应用是可能的。这些实施例实施方案和在这里没有列出的其它实施方案中的每一个可以提供许多优点,所述优点大部分与治疗特异性和效力有关。就免疫增生性障碍而言,IMP实施方案可以清除恶性肿瘤,并使患者恢复至正常状态,且没有化 疗 和放疗方法的副作用。就自身免疫障碍而言,实施方案可以清除在所述障碍中起中枢作用的讨厌的自体反应的B和/或T细胞,改善征状或治愈该疾病。就GVHD和移植排斥的孪生疾病而言,这些组合的实施方案可以增加移植成功的可能性。所有这些可以在没有免疫抑制的情况下实现,所述免疫抑制是这组疾病的大多数治疗的一个共同特征。这可以是特别重要的,因为许多这样的患者已经免疫受损。
G.可以用于改善细胞疾病和/或增强细胞功能的实施方案
在有些细胞疾病中,某些细胞亚群出现故障。这些细胞可能具有给定的任务,如给周围组织提供结构强度,或给身体的其它部分提供重要的激素或代谢物。许多实施方案可以在这样的细胞中诱导代谢物的生成,以改善它们的功能。例如,肌萎缩发生在许多疾病中。一个实施方案可以具有肌钙蛋白(4)的检测域(2),所述肌钙蛋白是在肌细胞中大量生成的代谢物。激活域(3)可以是辅助装配肌动蛋白亚单位的酶的亚单位,在激活域聚到一起时增加所述肌肉的强度。
有些实施方案可以在具有II型糖尿病的患者中是有效的。在该型糖尿病中,生产胰岛素的胰腺P细胞被血液中的高糖和脂质水平造成的生产需求压倒。MP可以如下帮助:通过促进这些个体基因型胰腺3细胞或它们的干细胞祖细胞繁殖,或可能通过增加现有@细胞中的抗细胞凋亡途径。这些MP可以延长这些细胞的寿命,且可以防止或延迟疾病的严重并发症的发作。
脂肪细胞也可以为用于对抗脂质营养不良性疾病的一些实施方案提供良好靶标。在这样的疾病中,脂肪细胞不能处理血流中的脂肪容量。这导致疾病。通过与这样的细胞特异性地相互作用,可以调节它们的能力,或可以支持它们的存活途径。有些MP实施方案的激活域(3)可以与细胞途径相互作用,以降低细胞中的能量消耗效率,从而减少多余的能量储存。
作为附随的细胞损伤的结果,细胞疾病的一些现有治疗具有非最佳的成功率,特别是在特定细胞亚群中。通过支持特定细胞亚群(即神经元、肌细胞等)经受治疗作用,有些实施方案可以和其它治疗协同帮助改善这些副作用。不同细胞应用的实施方案的前述实施例不应解释为限制性的。这些实施例实施方案和在这里没有列出的其它实施方案中的每一个可以提供许多优点,所述优点大部分与治疗特异性和效力有关。
H.可以用于研究用途的实施方案
IMP的各个实施方案可以用于研究应用中。例如,一个实施方案可以具有这样的检测域:其对在细胞分化中涉及的蛋白质是特异性的。激活域(3)可以是荧光蛋白的无活性单体。可以将所述实施方案引入细胞组织培养物中。当蛋白质(4)存在于任何给定细胞中时,检测域(2)可以与它结合。邻近的激活域可以二聚化,以形成有活性的荧光二聚体,允许观察所述细胞中的蛋白质的位置和浓度以及观察表达所述蛋白质的细胞。
另一个实施方案可以具有针对编码某些蛋白质的mRNA的检测域。检测域⑵可以是针对mRNA(4)的反义核苷酸链。激活域(3)可以是切割mRNA的酶的无活性亚单位。在这情况下,当在细胞中生成mRNA时,所述检测域可以结合邻近的RNA序列。这可以使亚单位聚到一起,其可以继续切割mRNA,并限制它在细胞中的表达。
上述实施例仅仅是可以在实验室配置中使用MP的几种方式的示例。可以存在用于各种其它潜在研究用途的许多其它实施方案。
1.可以用于新出现的或武器化的疾病中的实施方案
IMP的各个实施方案可以用于对抗新出现的或武器化的疾病。例如,作为人类对以前未定居的领域的侵犯的结果,已经出现了各种病毒性疾病的爆发。相关的是,各个恐怖组织已经表达出在突变现有媒介(agent)方面的兴趣和/或能力,用于武器化和攻击市区人群的目的。
尽管现有的工具也可以用于对抗新出现的和武器化的疾病,个体基因型地调控的药物效应物aMP)会提供胜过这些治疗的重要优点。例如,新出现的疾病的快速突变和武器化的疾病的人工突变,使得使用目前可得到的方法难以产生新治疗。但是,使用MP的某些实施方案,对抗这些疾病的个体可以利用检测域的可容易地改变的特异性,以便改造一个MP实施方案用于对抗变化中的威胁。可以进一步快速地生产这些实施方案用于紧急情况,并根据需要 进行调整。
作为用于治疗已经被军事实体武器化和突变的病毒疾病的一个实例实施方案,图7所示的实施方案可以包含编码不同域的质粒。检测域(2a,2b)可以包含图3A-C所示的反义核苷酸,所述反义核苷酸对目标武器化的病毒是特异性的。使用简单的和充分理解的技术,诸如基因测序和减除杂交,可以为武器化的病毒的任何给定个体基因型确定这些序列。可以从患者中或从细胞培养物中提取这样的细胞用于这些研究。从这些独特序列,可以简单地反向工程改造检测域。可以在质粒上编码检测域(2)和激活域(3a,3b),正如在图7所示的一个实施方案。所述质粒可以含有增强向目标细胞中的摄入的序列。所述质粒可以编码图8A所示的检测域(2a,2b)和激活域(3)。在该人工实施方案中,激活域可以包含核糖核蛋白亚单位(17a,b)和胱天蛋白酶原-9亚单位的融合体。检测域可以包含对在激活域中存在的核糖核蛋白亚单位特异性的结合核糖核蛋白的链(16a,b)与一个或多个反义核苷酸链的融合体,所述反义核苷酸链识别在靶细胞中的上面讨论的核苷酸序列。在该人工实施方案中,含有质粒的细胞生成域,所述域通过检测域的结合核糖核蛋白的核苷酸部分(16a,b)与激活域的核糖核蛋白亚单位部分(17a,b)的相互作用,如图8B所示地自装配。在该人工实施方案中,反义链(2a,2b)与核苷酸链的邻近部分(4)的结合,可以使激活域(3a, 3b)发生接触,使得它们可以二聚化。当这以足够的数目发生时,细胞可以凋亡。在突变会造成靶生物体对IMP的任何特定实施方案的抗性的情况下,使用简单的技术可以容易地调节检测域,以绕过所述抗性。
J.实施例实施方案的总结
尽管上面的描述包括许多具体用途,这些不应视作限制性的。不同的技术可以用于不同的背景下,且不同的背景可以受益于不同的技术和实施方案。例如,尽管已经在可以帮助治疗衣原体感染的一个实施方案的一个实施例中提及了图4中的基于袋的实施方案,基于袋的实施方案也可以用于对抗诸如疟疾等疾病的个体基因型携带者媒介。类似地,尽管已经在可以帮助治疗HIV感染的一个实施方案的一个实施例中提及了具有用于检测域(2)的核苷酸序列的一个实施方案,具有用于检测域(2)的核苷酸序列的一个实施方案可以用于治疗癌症,所述癌症具有在细胞中的特征性的或富集的核苷酸序列(4)。因而,可以做出许多变化,而不脱离本公开内容的范围。另外,并非所有应用都是这里提呈的实施方案的一部分。因而,应当根据所附权利要求书评价本发明的范围。
应该理解,众所周知的方法没有进行详细描述,并且为了简洁而省略。尽管可能已经描述了具体的步骤、结构和材料,本公开内容可以不限于这些具体细节,并且可以如本领域技术人员众所周知地替换 其它具体细节,各个步骤可以不一定按照显示的次序执行。
仅仅作为一个实施例,IMP向细胞群体中的引入可以是体内(intra-body)。例如,在具体实施方案中,首先将生产頂P的指令引入体内。然后,当体内的细胞生产这样的MP时,可以将所述頂P引入体内的细胞群体中。可替换地,可以在体外生产MP,并引入体内。例如,可以将IMP引入培养的细胞群体中。
尽管本公开内容已经描述了某些实施方案和通常相关的方法,这些实施方案和方法的改变和变换将是本领域技术人员显而易见的。因此,实施例实施方案的上述描述没有限定或约束本公开内容。其它变化、置换和改变也是可能的,且不脱离由下述权利要求限定的本公开内容的精神和范围。
权利要求
1.一种方法,该方法包括: 向细胞群体中引入生产多个个体基因型地调控的药物效应物αΜΡ)的指令,多个生产的MP中的每一个包含: 检测域,其具有对表位的亲和力,和 激活域,其与检测域偶联; 其中多个生产的MP的亚群中的每个MP的检测域被构造以结合一个或更多个表位;和 其中多个生产的MP的该亚群中的每个頂P的激活域被构造以在细胞群体中激活和引起下游效应。
2.根据权利要求1的方法,其中指令被编码于质粒上。
3.根据权利要求1的方法,其中细胞群体包含血流。
4.根据权利要求1的方法,其中细胞群体包含组织培养物。
5.根据权利要求1的方法,其中检测域具有对在目标细胞内部或表面上存在的表位的亲和力。
6.根据权利要求1的方法,其中激活域包含胱天蛋白酶原_9。
7.根据权利要求1的方法,其中激活域的激活包括:使多个MP的亚群与邻近表位结合,多个MP的亚群的结合引起多个MP的亚群的激活域彼此相互作用。
8.一种方法,该方法包括: 将多个经过工程改造的个体基因型地调控的药物效应物αΜΡ)引入细胞群体,每个IMP包含: 检测域,其具有对表位的亲和力,和 激活域,其与检测域偶联; 使多个MP的亚群的每个MP的检测域与一个或更多个表位结合;和激活多个頂P的该亚群的每个頂P的激活域,该激活在细胞群体的至少一个亚群的每个细胞中引起下游效应。
9.根据权利要求8的方法,其中下游效应包括多个细胞的该亚群中的每个细胞的终结。
10.根据权利要求8的方法,其中细胞群体包含血流。
11.根据权利要求8的方法,其中细胞群体包含组织培养物。
12.根据权利要求8的方法,该方法另外包括:使用接头分子使检测域与激活域缀合。
13.根据权利要求8的方法,其中激活域的激活包括:使多个MP的亚群与邻近表位结合,多个MP的亚群的结合引起多个MP的亚群的激活域彼此相互作用。
14.根据权利要求8的方法,其中激活域包含: 多孔的聚合物袋,其含有效应分子;和 支持分子,其将多个IMP的检测域局限在袋的孔中;和 其中多个MP的亚群的每个MP的检测域与一个或更多个表位的结合进一步包括: 解离支持分子,和释放效应分子。
15.一种用于个体基因型-特异性的治疗的系统,该系统包括: 多个经过工程改造的、非天然存在的个体基因型地调控的药物效应物(MP),每个MP包含: 检测域,其具有对表位的亲和力,和 激活域,其与检测域偶联,激活域被构造以当被激活时在细胞群体中引起下游效应。
16.根据权利要求15的系统,该系统另外包括接头分子,该接头分子使检测域和激活域缀合。
17.根据权利要求15的系统,其中每个IMP的检测域包含抗体片段。
18.根据权利要求15的系统,其中每个IMP的检测域包含核苷酸序列。
19.根据权利要求15的系统,其中每个MP的检测域包含抗原,细胞克隆亚群的抗原受体对抗原是特异性的。
20.根据权利要求15的系统,其中每个IMP的激活域包含无活性胱天蛋白酶-9单体。
21.根据权利要求15的系统,其中每个MP的激活域包含生物活性分子的亚单位。
22.根据权利要求15的系统,其中每个MP的激活域包含原毒素或毒素-转换酶。
23.根据权利要求15的系统,其中激活域的激活包括:使多个MP的亚群与邻近表位结合,多个MP的亚群的结合引起多个頂P的亚群的激活域彼此相互作用。
24.一种用于个体基因型-特异性的治疗的系统,该系统包括: 用于生产多个个体基因型地调控的药物效应物(MP)的指令,多个生产的MP中的每一个包含: 检测域,其具有对表位的亲和力,和 激活域,其与检测域偶联; 其中多个生产的MP亚群中的每个MP的检测域被构造以结合一个或更多个表位;和 其中多个生产的MP该亚群中的每个MP的激活域被构造以在细胞群体中激活和引起下游效应。
25.根据权利要求24的系统,其中指令被编码于质粒上。
26.根据权利要求24的系统,其中检测域和激活域自装配以生成功能性的ΜΡ。
27.根据权利要求24的系统,其中MP的自装配通过核糖核蛋白亚单位对特异性核苷酸序列的亲和力而实现。
28.根据权利要求24的系统,其中激活域的激活包括:使多个MP的亚群与邻近表位结合,多个MP的亚群的结合引起多个MP的亚群的激活域彼此相互作用。
29.根据权利要求24的系统,其中检测域的亲和力可以被改变,使得生产的MP能用于对抗突变的靶标。
全文摘要
在一个方法实施方案中,一种方法包括将多个个体基因型地调控的药物效应物(IMP)(1,1a,1b)引入细胞群体中。每个IMP(1,1a,1b)可以包括检测域(2,2a,2b)和激活域(3,3a,3b)。一个或更多个表位被检测域(2,2a,2b)结合。激活域(3,3a,3b)响应于所述结合而被激活。应用可以包括但不限于病毒感染、其它细胞内感染、癌症、媒介传播的疾病、自身免疫疾病、细胞疾病、细胞增强和研究。
文档编号C12N15/00GK103210083SQ201180037520
公开日2013年7月17日 申请日期2011年5月27日 优先权日2010年5月31日
发明者雅各布·奥姆 申请人:雅各布·奥姆
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