专利名称：致淀粉样病的预防和治疗的制作方法
技术领域：
本发明属于免疫学和医学领域。
背景技术：
阿尔茨海默病(早老性痴呆，AD)是一种导致老年性痴呆的进行性疾病。一般参见Se1koe,TINS,16,403-409(1993);Hardy等,WO92/13069;Selkoe,J.Neuropathol.Exp.Neurol.53,438-447(1994);Duff等，自然，373,476-477(1995)；Games等，自然，373,523(1995)。广义上讲，该疾病分为两类，发生在晚年(65岁以上)的晚期发作，和老年期之前(即35-60岁)形成的早期发作。在该病的两种类型中，病理学是相同的，但是如果在早年开始，异常可能更加严重且分布更广泛。该疾病特征在于大脑两种类型的损伤，衰老斑和神经纤维缠结。通过脑组织切片的显微分析观察到，衰老斑是直径达150μm、中心穿插有胞外淀粉样沉积物的紊乱的神经纤维网区域。神经纤维缠结是含有两根细丝(互相成对地缠绕在一起)的τ蛋白质的细胞内沉积物。
衰老斑的主要成分是被称为Aβ或β-淀粉样肽的肽。Aβ肽是被称为淀粉样前体蛋白质(APP)的前体蛋白质的含39-43个氨基酸的内部片断。阿尔茨海默病的发生与APP蛋白质的几种突变有关。参见，例如Goate等，自然，349,704(1991)(缬氨酸717变为异亮氨酸)；ChartierHarlan等，自然，353,844(1991)(缬氨酸717变为甘氨酸)；Murrell等，科学，254,97(1991)(缬氨酸717变为苯丙氨酸)；Mullan等，Nature Genet.，1,345(1992)(赖氨酸595-甲硫氨酸596变为天冬胺酸595-亮氨酸596的双突变)。认为该突变通过增加或改变APP到Aβ的加工，特别是使APP增量加工成为长型Aβ(即，Aβ1-42和Aβ1-43)，引起阿尔茨海默病。认为其它基因(如早衰素(presenilin)基因，PS1和PS2)的突变，间接影响APP加工，产生长型Aβ的增量(参见Hardy，TINS,20,154(1997))。该观察表明Aβ，特别是它的长型，是引起阿尔茨海默病的病因。
McMichael在EP 526,511中提出了对已确定为AD的患者以顺势疗法剂量给药Aβ(小于或等于10-2mg/天)。对于具有5升血浆的一般人，甚至该剂量的上限可以为产生不超过2pg/ml浓度的剂量。在人血浆中Aβ的正常浓度一般地在50-200pg/ml范围内(Seubery等，自然，359,325-327(1992))。因为在EP 526,511中提出的剂量只是改变内源性循环Aβ的水平，并因为在EP 526,511中没有推荐使用佐剂，似乎产生的任何治疗性结果都是难以置信的。
相反，本发明通过在患者体内产生有益免疫应答的条件下，对患者给药Aβ或其它免疫原。因此本发明满足了长期存在的对预防或改善阿尔茨海默病之神经病理学的治疗方案的需要。
发明简述一方面，本发明提供了预防或治疗特征在于患者体内淀粉样沉积物的疾病的方法。该方法需要诱导针对患者体内淀粉样沉积物之肽成分的免疫应答。该诱导可以是主动的(通过给药免疫原)，或是被动的(通过给药抗体或抗体的活性片断或衍生物)。在一些患者中，Aβ肽聚集成淀粉样沉积物，该疾病称为阿尔茨海默病。在一些方法中，有些患者是无症状的。在一些方法中，有些患者年龄小于50岁。在一些方法中，有些患者遗传获得对阿尔茨海默病表现易感性的危险因素。该危险因素包括早衰基因PS1或PS2中的变异等位基因，和APP的变异型。在其它的方法中，有些患者没有已知的有关阿尔茨海默病的危险因素。
对于患有阿尔茨海默病患者的治疗，一个治疗方案需要对患者给药一定剂量的Aβ肽，以诱导免疫应答。在一些方法中，Aβ肽和佐剂一起给药，以提高对Aβ肽的免疫应答。在一些方法中，佐剂为明矾。在一些方法中，佐剂为MPL。如果和佐剂共同给药，对患者给药Aβ肽的剂量典型地至少为1或10μg，如果不和佐剂共同给药，剂量至少为50μg。在一些方法中，剂量至少100μg。
在一些方法中，Aβ肽为Aβ1-42。在一些方法中，Aβ肽以聚集态给药。在另一些方法中，Aβ肽以分离型给药。在一些方法中，治疗药物为有效量的编码Aβ或其活性片断或衍生物的核酸。编码Aβ或其活性片断或衍生物的核酸在患者体内表达，产生Aβ或它们的活性片断或衍生物，其可以诱导免疫应答。在一些方法中，核酸通过皮肤，任选经贴片(patch)给药。在一些方法中，通过筛选化合物文库，鉴定与Aβ抗体反应的化合物，然后给患者给药该化合物以诱导免疫应答，来鉴定治疗药物。
在一些方法中，免疫应答由聚集态Aβ肽引起，而不是由分离型Aβ肽引起。例如，免疫应答可以包括与聚集态Aβ肽结合而不与分离型Aβ肽结合的抗体。在一些方法中，免疫应答包括与Aβ结合的T-细胞，所述Aβ与CD8或CD4细胞上的MCHⅠ或MHCⅡ复合。在其它方法中，免疫应答通过对患者给药Aβ的抗体进行诱导。在一些方法中，通过从患者体内分离出T-细胞，在T-细胞被激活的条件下使Aβ肽与T-细胞接触，替换患者体内的T-细胞，以诱导免疫应答。
典型地，治疗药物可以通过口服、鼻内、皮内、皮下、肌内、局部或静脉内给药。在一些方法中，给药后对患者进行监控，以评价免疫应答。如果监控表明在一段时间后免疫应答减少，可以给患者给药一个或更多剂量的药物。
另一方面，本发明提供了含有Aβ和适于口服或其它给药途径的赋形剂的药物组合物。本发明还提供了含有有效诱导患者对Aβ免疫应答的药物和可药用的佐剂的药物组合物。在一些该组合物中，药物为Aβ或其活性片断。在一些组合物中，佐剂含有明矾。在一些组合物中，佐剂含有水包油型乳剂。在一些组合物中，Aβ或活性片断是聚丙交酯聚乙交酯共聚物(PLPG)或其它颗粒的成分。本发明进一步提供了含有连接有共轭分子的Aβ或活性片断的组合物，所述共轭物可以促进Aβ在患者血流中的传递和/或促进对Aβ的免疫应答。例如，共轭分子可以促进对Aβ的免疫应答。在一些组合物中，共轭分子为霍乱毒素。在一些组合物中，共轭分子为免疫球蛋白。在一些组合物中，共轭分子为减毒的白喉毒素CRM197(Gupta，疫苗，15，1341-3(1997))。
本发明还提供了药物组合物，其中含有在组合物不含完全弗氏佐剂的条件下有效诱导患者对Aβ免疫应答的药物。本发明还提供了含有病毒载体的组合物，所述病毒载体编码能够有效诱导对Aβ产生免疫应答的Aβ或其活性片断。合适的病毒载体包括疱疹病毒、腺病毒、腺相关病毒、逆转录病毒、新培斯病毒、塞姆利基森林病毒、痘苗病毒或禽痘病毒。
本发明进一步提供了预防或治疗阿尔茨海默病的方法。在该方法中，给患者给药有效剂量的Aβ肽。本发明进一步提供了Aβ或其抗体在制备预防或治疗阿尔茨海默病的药物中的应用。
另一方面，本发明提供了对患者阿尔茨海默病治疗方法之疗效的评价方法。在该方法中，测定进行药物治疗前患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的基线量。将进行治疗后患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的量，和Aβ肽特异性抗体的基线量进行比较。如治疗后测得的Aβ肽特异性抗体的量明显高于Aβ肽特异性抗体的基线量，则表明治疗结果是积极的。
在对患者阿尔茨海默病治疗方法进行疗效评价的其它方法中，测定进行药物治疗前患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的基线量。将进行药物治疗后患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的量，和Aβ肽特异性抗体的基线量进行比较。如治疗后测得的Aβ肽特异性抗体的量和Aβ肽特异性抗体的基线量相比减少了或没有明显区别，则表明治疗结果是消极的。
在对患者阿尔茨海默病治疗方法进行疗效评价的其它方法中，测定对照群体的组织样品中Aβ肽特异性抗体的对照量。将进行药物治疗后患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的量，和Aβ肽特异性抗体的对照量进行比较。如治疗后测得的Aβ肽特异性抗体的量明显高于Aβ肽特异性抗体的对照量，则表明治疗结果是积极的。
在对患者阿尔茨海默病治疗方法进行疗效评价的其它方法中，测定对照群体的组织样品中Aβ肽特异性抗体的对照量。将进行药物治疗后患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的量，和Aβ肽特异性抗体的对照量进行比较。治疗后测得的Aβ肽特异性抗体的量和Aβ肽特异性抗体的对照量相比没有明显区别，这表明治疗结果是消极的。
监控患者阿尔茨海默病或其易感性的其它方法，包括检测患者样品中对于Aβ肽的免疫应答。在一些方法中，对患者给予有效治疗和预防阿尔茨海默病的药物，应答水平决定患者的进一步治疗方案。
在对患者阿尔茨海默病治疗方法进行疗效评价的其它方法中，测定已进行药物治疗的患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体量的值。将该值与从由于药物治疗阿尔茨海默病症状改善或消失的患者群测得的对照值进行比较。如患者的值至少等于对照值，这表明治疗结果是积极的。
本发明还进一步提供了实施上述方法的诊断试剂盒。典型地，该试剂盒包括特异性结合Aβ抗体或刺激与Aβ反应的T-细胞增殖的试剂。
图1给转基因小鼠注射Aβ1-42后的抗体效价。
图2海马中的淀粉样损伤。通过对免疫反应脑切片进行的计算机辅助定量图像分析，测定了淀粉样斑占据的海马区面积百分率(由与Aβ-特异性mAβ3D6的反应性确定)。个体小鼠的该值表示成分类治疗组。每组的横线表示分布的中值。
图3海马中的神经性营养不良。通过对免疫反应脑切片进行的计算机辅助定量图像分析，测定了营养不良神经占据的海马区面积百分率(由它们与人APP-特异性m Aβ8E5的反应性确定)。个体小鼠的该值表示为AN1792治疗组和PBS治疗对照组。每组的横线表示分布的中值。
图4夹肌后皮质中的星形细胞增生。通过对免疫反应脑切片进行的计算机辅助定量图像分析，测定了神经胶质纤丝酸性蛋白质(GFAP)-阳性星形细胞占据的皮质区的面积百分率。个体小鼠的该值表示为分类治疗组，组中值用横线表示。
图5用八种剂量的AN1792(0.14、0.4、1.2、3.7、11、33、100或300μg)免疫后，Aβ1-42抗体效价的几何平均值。
图6对AN1792免疫的抗体反应动力学。效价通过每组6个动物的几何平均值表示。
图7PBS-和AN1792-治疗小鼠中皮质淀粉样损伤的定量图像分析。
图8PBS-和AN1792-治疗小鼠中神经性斑损伤的定量图像分析。
图9PBS-和AN1792-治疗小鼠中星形细胞占据夹肌后皮质的百分率的定量图像分析。
图10AN1792-处理(上图)或PBS-处理(下图)的脾细胞的淋巴细胞增殖分析。
图11皮质中Aβ的总体水平。用Aβ或APP衍生物结合弗氏佐剂免疫的小鼠中个体Aβ的散点图。
图12通过对用Aβ肽共轭物Aβ1-5、Aβ1-12和Aβ13-28；全长Aβ聚集物AN1792(Aβ1-42)和AN1528(Aβ1-40)以及PBS治疗对照组免疫的小鼠的免疫反应脑切片进行的定量图像分析测定的皮质中淀粉样损伤。
图13用Aβ或APP衍生物结合弗氏佐剂免疫的各组小鼠的Aβ特异性抗体的几何平均效价。
图14用AN1792或其棕榈酸酯衍生物结合不同佐剂免疫的各组豚鼠的Aβ肽特异性抗体的几何平均效价。
图15用AN1792或AN1528和不同的佐剂治疗的12个月龄的PDAPP小鼠皮质中的Aβ水平。
定义术语“基本上相同”是指两个肽序列，当最优排列时，例如通过GAP或BESTFIT程序采用默认间隙重量，具有至少65％的序列等同性，优选至少80或90％的序列等同，更加优选至少95％或更多的序列等同(例如，99％或更高的序列等同)。优选不同的残基位置通过保守氨基酸取代鉴别。
进行序列比较时，通常选定一个序列作为参照序列，将测试序列与其相比较。运行序列比较程序时，将测试序列和参照序列输入计算机，如果需要，指定序列等同物，并指定序列运算程序。然后序列比较运算程序根据指定的程序参数计算出测试序列相对于参照序列的序列等同百分率。
可以通过Smith和Waterman(应用数学进展2482(1981))的局部同源性运算法则；Needleman和Wunsch(分子生物学杂志，48443(1970))的同源性排列运算法则；Pearson和Lipman(美国国家科学院科学进展，852444(1988))的相似性检索方法；运算法则(Wisconsin遗传学软件包中的GAP、BESTFIT、FASTA、和TFASTA，遗传学计算机组，575科学Madison，WI博士)的计算机化实施，或者通过目检(一般性参见Ausubel等，同上)进行序列的优化排列比较。适于确定序列等同性百分率和序列相似性百分率的运算法则的一个实例是BLAST运算法则，它由Altschul等描述，分子生物学，215403-410(1990)。进行BLAST分析的软件由国家生物技术信息中心向公众提供(http://www.ncbi.nlm.nig.gov/)。通常，可以用默认程序参数进行序列比较，当然也可以使用用户化参数。对于氨基酸序列，BLASTP程序默认单词长度(W)为3，预期值(E)为10，BLOSUM62记录矩阵(参见Henikoff和Henikoff，美国国家科学院科学进展89，10915(1989))。
为了将氨基酸取代分成保守或非保守取代，须将氨基酸如下分组组Ⅰ(疏水侧链)正亮氨酸，蛋氨酸，丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸；组Ⅱ(中性亲水侧链)半胱氨酸，丝氨酸，苏氨酸；组Ⅲ(酸性侧链)天冬氨酸，谷氨酸；组Ⅳ(碱性侧链)天冬酰胺，谷氨酰胺，组氨酸，赖氨酸，精氨酸；组Ⅴ(影响链方向的残基)甘氨酸，脯氨酸；和组Ⅵ(芳香族侧链)色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸。保守取代涉及同类氨基酸之间的取代。非保守取代由一组中的一个成分改变成为另一组中的一个成分。
本发明的治疗药物典型地是基本纯的。这意味着药物纯度典型地至少约为50％w/w(重量/重量)，并且基本上没有干扰蛋白质和污染物。有时药物纯度至少约为80％w/w，更优选纯度至少90％或约95％w/w。然而，利用常规蛋白质纯化技术，可以得到至少99％w/w的均一多肽。
两个实体之间的特异性结合指亲和力至少106、107、108、109M-1或1010M-1。优选亲和力高于108M-1。
使用的术语“抗体”包括完整抗体和其结合片段。通常，片段与其来源的完整抗体竞争性地与抗原特异性结合。任选，抗体或其结合片段可以与其它蛋白质化学结合，或者与其它蛋白质以融合蛋白质的形式表达。
APP695、APP751和APP770分别指由人APP基因编码的695、751、和770个氨基酸残基长的多肽。参见Kang等，自然，325,773(1987)；Ponte等，自然，331,525(1988)；和Kitaguchi等，自然，331,530(1988)。人淀粉样前体蛋白(APP)中的氨基酸依照APP770同种型的序列指定编号。例如Aβ39、Aβ40、Aβ41、Aβ42、和Aβ43指含氨基酸残基1-39、1-40、1-41、1-42、和1-43的Aβ肽。
术语“表位”或“抗原决定簇”指使B和/或T细胞应答的抗原上的位点。B-细胞表位可以由相邻氨基酸形成，也可以由通过蛋白质三级折叠靠近的非相邻氨基酸形成。由相邻氨基酸形成的表位在接触变性溶剂时通常维持结构，而由三级折叠形成的表位在用变性溶剂处理时通常失去结构。在一个单一立体构型中表位通常包括至少3个，更经常至少5或8-10个氨基酸。确定表位的立体构型的方法包括，例如，X-射线晶体学和2维核磁共振。参见，例如，分子生物学方法中的表位成像方案(Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecularbiology)66卷，Glenn E.Morris编(1996)。可以通过显示一个抗体阻断另一个抗体与靶抗原结合能力的简单的免疫分析鉴定识别同样表位的抗体。CD8 T-细胞识别约9个氨基酸的连续表位，CD4 T-细胞识别约3-15个氨基酸的连续表位。识别表位的T细胞可以通过测定抗原-依赖性增殖(通过3H-胸苷掺入对表位应答的激活T-细胞确定)(Burke等，J.Inf.Dis.170,1110-19(1994))，通过抗原-依赖性杀伤(细胞毒性T淋巴细胞分析，Tigges等，免疫学杂志，156,3901-1910)或者通过细胞因子分泌来鉴定。
术语“免疫学”或“免疫”应答是在接受治疗的患者体内形成对抗淀粉样肽的有益的体液(抗体介导的)和/或细胞(抗原特异性T细胞或其分泌产物)应答。该应答可以是通过给药免疫原诱导的主动应答，也可以是通过给药抗体或激活的T-细胞诱导的被动应答。在存在与Ⅰ类或Ⅱ类MHC分子有关的多肽表位，以激活抗原特异性CD4+T辅助细胞和/或CD8+细胞毒性T细胞的条件下诱导细胞免疫应答。应答还可以涉及单核细胞、巨噬细胞、NK细胞、嗜碱细胞、树状细胞、星形细胞、小神经胶质细胞、嗜曙红细胞或其它具有天然免疫力成分的激活。可以通过增殖检测(CD4+T细胞)或CTL(细胞毒性T淋巴细胞)检测确定细胞介导的免疫学应答的出现(参见，Burke，同上；Tigges，同上)。体液和细胞应答对免疫原产生的保护或治疗效果的相对贡献可以用下述方法区别，即从免疫的同系动物体内单独分离IgG和T-细胞，然后在第二受试者体内测定保护或治疗效果。
“免疫原性的药物”或者“免疫原”是在对患者给药(任选结合佐剂)后能够诱导对它的免疫应答。
术语“裸多核苷酸”指没有与胶状材料复合的多核苷酸。裸多核苷酸有时被克隆到质粒载体中。
术语“佐剂”指当与抗原结合给药时增强对抗原的免疫应答，但当单独给药时，不产生对抗原免疫应答的化合物。佐剂可以通过几种机制增强免疫应答，包括征集淋巴细胞、激活B和/或T细胞、和激活巨噬细胞。
术语“患者”包括接受预防性或治疗性处理的人和其他哺乳动物受试者。
解聚或单体Aβ指Aβ的可溶解、单体肽单元。制备单体Aβ的一种方法是在洁净DMSO中超声溶解冻干肽。将得到的溶液离心除去所有不溶颗粒。聚集Aβ是低聚体的混合物，其中单体单元通过非共价键结合到一起。
“包括”一种或多种所提及元素的组合物或方法可以包括没有具体提及的其他元素。例如，含有Aβ肽的组合物中包含分离的Aβ肽和作为一种较长多肽序列成分的Aβ肽。发明详述Ⅰ.总则本发明提供了预防和治疗特征在于淀粉样沉淀物累积的疾病的药物组合物和方法。淀粉样沉淀物包括聚集成不溶团块的肽。该肽的性质随不同疾病有所变化，但在大多数情况下，聚集物具有β-折叠的片层结构，可以用刚果红染料染色。特征在于淀粉样沉淀物的疾病包括阿尔茨海默氏病(AD)，晚期发作和早期发作。在两种疾病中，淀粉样沉淀物包括被称为Aβ的肽，其在被侵袭个体的脑中累积。特征在于淀粉样沉淀物的疾病的其他一些例子是SAA淀粉样变、遗传性冰岛综合症、多发性骨髓瘤、和海绵状脑病(参见Weissmann等，神经生物学当前观点(Curr.Opin.Neurobiol.)7,695-700(1997);Smits等，兽医季刊(Veterianry Quarterly)19,101-105(1997);Nathanson等，美洲流行病学杂志(Am.J.Epidemiol.)145,959-969(1997))。在这些疾病中形成聚集物肽的前三位分别是血清淀粉样蛋白A,cystantin C、IgG κ轻链，其次是感染性蛋白质。Ⅱ．治疗药物1．阿尔茨海默氏病本发明应用的治疗药物诱导对Aβ肽的免疫应答。这些药物包括Aβ自身和其变异型，诱导和/或与Aβ肽抗体交叉反应的Aβ类似物和模拟物，与Aβ肽反应的抗体或T-细胞。免疫应答的诱导可以是主动的，即对患者给药免疫原，诱导对Aβ反应的抗体或T-细胞，或者可以是被动的，即对患者给药与Aβ结合的抗体本身。
Aβ，也被认为是β-淀粉样肽，或者A4肽(参见US4666829；Glenner和Wong，生物化学和生物物理学研究通讯(Biochem.Biophys.Res.Commun.)120,1131(1984))，它是一种含39-43个氨基酸的肽，是阿尔茨海默氏病特征斑的基本成分。Aβ是通过两种酶(被称为β和γ分泌酶)加工较长蛋白质APP产生的(参见Hardy,Tins,20,154(1997))。已知的与阿尔茨海默氏病有关的APP中的突变发生在紧邻β或γ分泌酶的位点，或者在Aβ中。例如，在APP加工成Aβ时，位置717紧邻APP的γ分泌酶酶切位点，位置670/671紧邻β分泌酶酶切位点。据信突变通过与形成Aβ的酶切反应相互作用，增加了产生的42/43个氨基酸形式的Aβ的量，从而导致AD。
Aβ具有不寻常的特性，即它能够固定和激活典型和替代补体级联。特别是，它结合Clq并最终结合C3bi。这种关系有利于结合导致B-细胞激活的巨噬细胞。另外，C3bi进一步分解，然后与B细胞上的CR2以T细胞依赖性方式结合，导致这些细胞的激活增加10,000倍。这种机制导致Aβ比其他抗原产生更强的免疫应答。
本申请要求保护的方法中用到的治疗药物可以是Aβ肽的任何自然存在形式，特别是人中的形式(即，Aβ39、Aβ40、Aβ41、Aβ42、或Aβ43)。这些肽的序列和他们与APP前体的关系如Hardy等(TINS，20,155-158(1997))图1所示。例如，Aβ42具有如下序列H2N-Asp-Ala-Glu-Phe-Arg-His-Asp-Ser-Gly-Tyr-Glu-Val-His-His-Gln-Lys-Leu-Val-Phe-Phe-Ala-Glu-Asp-Val-Gly-Ser-Asn-Lys-Gly-Ala-Ile-Ile-Gly-Leu-Met-Val-Gly-Gly-Val-Val-Ile-Ala-OHAβ41、Aβ40和Aβ39与Aβ42的不同之处在于，它们分别缺失C-末端的Ala、Ala-Ile、和Ala-Ile-Val。Aβ43与Aβ42的不同之处在于，它在C-末端还具有一个苏氨酸残基。治疗药物也可以是含有对人给药后诱导相似保护性或治疗性免疫应答的表位的天然Aβ肽的活性片段或类似物。免疫原性片段典型地具有来源于天然肽的至少3、5、6、10或20个相邻氨基酸的序列。免疫原片段包括Aβl-5、1-6、1-12、13-28、17-28、25-25、35-40、和35-42。在一些方法中，来源于AβN-端一半的片段是优选的。类似物包括等位基因的、种的和诱导的变异体。类似物通常与自然发生肽在一个或几个位置上不同，通常通过保守取代产生。类似物通常表现与天然肽至少80％或90％的序列等同性。一些类似物还包括非天然氨基酸或N-或C-末端氨基酸的修饰。非天然氨基酸的实例为α，α-二取代氨基酸、N-烷基氨基酸、乳酸、4-羟脯氨酸、γ-羧基谷氨酰胺、ε-N,N,N-三甲基赖氨酸、ε-N-乙酰赖氨酸、O-磷酸丝氨酸、N-乙酰丝氨酸、N-甲酰甲硫氨酸、3-甲基组氨酸、5-羟赖氨酸、ω-N-甲基精氨酸。可以按照下面的描述在转基因动物模型中筛选具有预防或治疗效果的片段和类似物。
Aβ，其片段、类似物和其他致淀粉样肽可以通过固相肽合成或重组表达合成，或者从天然来源提取。很多供应商提供商品自动肽合成仪，例如应用生物系统(Applied Biosystems),Foster City,California。重组表达可以在细菌例如大肠杆菌、酵母菌、昆虫细胞或哺乳动物细胞中进行。重组表达的方法如Sambrook等描述(分子克隆实验室手册(C.S.H.P.出版社，NY，第二版，1989))。也有一些商品提供的Aβ肽(例如，American Peptides Company，Inc.,Sunnyvale,CA和California Peptide Research，Inc.Napa，CA)。
治疗药物还包括较长的多肽，包括，例如，与其它氨基酸在一起的Aβ肽、活性片段或类似物。例如，Aβ肽可以作为完整APP蛋白质或其片段出现，例如，从AβN-末端开始并延续到APP末端的C-100片段。可以如下所述在动物模型中筛选所述多肽的预防或治疗功效。Aβ肽、类似物、活性片段或其它多肽可以以结合形式给药(即作为一种淀粉样肽)，或者以分离形式给药。治疗药物还包括单体免疫原药物的多聚体。
在进一步的改进中，免疫原肽，例如Aβ可以作为病毒或细菌疫苗的形式出现。将编码免疫原肽的核酸插入病毒或细菌的基因组或游离体。任选地，核酸以如下方式插入，即免疫原肽以分泌蛋白或与病毒的外表面蛋白质或细菌的跨膜蛋白质一起表达的融合蛋白的形式表达，以使该肽出现。该方法中使用的病毒或细菌应当是非病原性的或减毒的。合适的病毒包括腺病毒、HSV、痘苗病毒和鸡痘病毒。免疫原肽与HBV的HBsAg的融合体尤其合适。治疗药物还包括不必然具有与Aβ的显著氨基酸序列相似性，然而却作为Aβ的模拟物并诱导类似免疫应答的肽和其他化合物。例如，可以筛选所有形成β-折叠片层的肽和蛋白质的适用性。也可以使用抗Aβ或其它致淀粉样肽单克隆抗体的抗-独特型抗体。该抗-Id的抗体类似抗原，产生对它的免疫应答(参见基本免疫学(Essential Immunology)(Roit等，Blackwell科学出版社，Palo Alto，第6版)，18l页)。
还可以筛选肽或其它化合物随机文库的适用性。对于一些以按部就班方式合成的化合物类型可以创建组合文库，这类化合物包括多肽、β-转角模拟物、多糖、磷脂、激素、前列腺素、类固醇、芳香族化合物、杂环化合物、苯并二氮、低聚N-取代甘氨酸和低聚氨基甲酸。可以通过Affymax,WO95/12608,Affymax,WO93/06121,Colubia大学，WO94/08051，药典，WO95/35503和Scripps,WO95/30642中描述的编码合成文库(ESL)法构建化合物的大组合文库(每一文献为各种目的列入本文作为参考)。也可以通过噬菌体展示法产生肽文库。参见，例如，Devlin,WO91/18980。
首先通过确定组合文库和其它化合物与已知的特异于Aβ或其它致淀粉样肽的抗体或淋巴细胞(B或T)的结合能力，筛选它们的适用性。例如，可以用任何Aβ或其它致淀粉样肽的多克隆血清或单克隆抗体进行最初的筛选。然后进一步分析该筛选鉴定的化合物诱导Aβ或其它致淀粉样肽的抗体或反应性淋巴细胞的能力。例如，可以在用Aβ肽预涂的微量滴定平板上测试血清的多步稀释物，可以进行标准ELISA，以测试Aβ的反应性抗体。然后按照实施例中的描述，在预先诱导致淀粉样病的转基因动物体内测试化合物的预防和治疗功效。所述动物包括，例如，如Games等(同上)所述的带有APP717突变的小鼠，和带有APP瑞典突变的小鼠，例如，McConlogue等，US 5,612,486和Hsiao等，科学，274,99(1996)；Staufenbiel等，美国国家科学院科学进展94，13287-13292(1997)；Sturchler-Pierrat等，美国国家科学院科学进展94,13287-13292(1997)；Borchelt等，神经(Neuron)19,939-945(1997))。可以将同样的筛选方法用于其它潜在药物，例如前面所述的Aβ片段、Aβ类似物和包括Aβ的更长肽。
本发明的治疗药物还包括特异性结合Aβ的抗体。该抗体可以是单克隆或多克隆的。这些抗体中的一些特异性结合聚集态的Aβ而不结合分离型的Aβ。一些特异性结合分离型而不结合聚集态。一些既结合聚集态又结合分离型。可以通过，例如，用Aβ免疫动物制备非人单克隆抗体，例如，鼠科动物或大鼠。参见Harlow和Lane，抗体，实验室手册(CSHP，NY，1988)(为各种目的列入本文作为参考)。这样一种免疫原可以从天然来源获得、通过肽合成或者通过重组表达获得。
可以通过重组DNA技术将非人抗体的CDR区连接到人恒定区产生鼠抗体的人源化形式。参见Queen等，美国国家科学院科学进展，86,10029-10033(1989)和WO 90/07861(为各种目的列入本文作为参考)。
可以利用噬菌体展示法获得人抗体。参见，例如，Dower等，WO91/17271；McCafferty等，WO92/01047。在这些方法中，产生噬菌体文库，其中的成员在它们的外表面上展示不同的抗体。抗体通常展示为Fv或Fab片段。通过亲合浓缩选择对Aβ或其片段具有理想特异性的噬菌体展示抗体。也可以从具有编码至少一段人免疫球蛋白基因座和一种失活的内源性免疫球蛋白基因座的转基因的非人转基因哺乳动物制备抗Aβ的人抗体。参见，例如，Lonberg等，WO93/12227(1993)；Kucherlapati，WO91/10741(1991)(每篇文献为各种目的全文参考插入)。人抗体可以通过竞争性结合实验选择，或相反，则具有与特殊小鼠抗体相同的表位特异性。该抗体非常可能享有小鼠抗体的有用功能特性。还可以从用免疫原药物免疫的人血清中提供人多克隆抗体。任选，该多克隆抗体可以利用Aβ或其它淀粉样肽作为亲合试剂，通过亲合纯化浓缩。
人或人源化抗体可以被设计为具有IgG、IgD、IgA和IGE恒定区，和所有同种型，包括IgGl、IgG2、IgG3和IgG4。抗体可以表达为含两个轻链和两个重链的四聚体，表达为单独的重链、轻链，表达为Fab，Fab’F(ab’)2、和Fv，或者表达成单链抗体，其中重链和轻链可变区通过间隔区连接起来。
本发明中使用的治疗药物还包括与Aβ肽结合的T-细胞。例如，可以通过在昆虫细胞系中表达人MHCⅠ类基因和人β-2-小球蛋白基因，由此在细胞表面形成一种空复合物，它可以结合Aβ肽，来激活抗Aβ肽的T-细胞。与细胞系接触的T-细胞被肽特异性激活。参见，Peterson等，US 5,314,813。表达MHCⅡ类抗原的昆虫细胞系同样可以用于激活CD4T细胞。2．其它疾病同样或类似的原则决定治疗其它致淀粉样病的药物的生产。通常，前面提到的用于治疗阿尔茨海默氏病的药物也可以用于治疗与伸舌样白痴有关的早期发作的阿尔茨海默氏病。在疯牛病中，感染性蛋白质肽，活性片段，类似物，和感染性蛋白质肽抗体被用于代替Aβ肽。在治疗多发性骨髓瘤中，用到IgG轻链和类似物和其抗体，其它疾病中也如此。3．载体蛋白质一些诱导免疫应答的物质含有诱导对淀粉样沉积物免疫应答的合适表位，但它们太小而不具有免疫原性。在这种情况下，可以将肽免疫原连接到适当的载体上，以帮助诱导免疫应答。合适的载体包括血清白蛋白、钥孔_(keyhole limpet)血蓝蛋白、免疫球蛋白分子、甲状腺球蛋白、卵清蛋白、破伤风类毒素、或其它病原菌的类毒素，例如白喉，大肠杆菌，霍乱、或H.Pylori，或者减毒的毒素衍生物。刺激或增强免疫应答的其它载体包括细胞因子例如IL-1、IL-1α和β肽，IL-2、γINF、IL-10、GM-CSF、和趋化因子，例如M1P1α和β和RANTES。免疫原性的药物还可以如O'Mahony，WO97/17613和WO97/17614所述与增强跨组织运输作用的肽相连。
免疫原性的药物可以通过化学交联连接到载体上。将免疫原连接到载体上的方法包括用N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶基-硫基)-丙酸酯(SPDP)和琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)(如果肽缺乏巯基，可以通过添加半胱氨酸残基提供)。这些试剂在其自身和一种蛋白质肽的半胱氨酸残基之间建立了二硫键，以及通过赖氨酸上的ε-氨基或其它氨基酸中的其它游离氨基建立了酰胺键。免疫学研究(Immun.Rev.)62,185(1982)中描述了大量这类二硫/酰胺-形成试剂。其它的双功能偶联剂形成硫醚键而不是二硫键。商业提供了一些硫醚形成剂，包括6-马来酰亚胺基己酸、2-溴乙酸、和2-碘乙酸、4-(N-马来酰亚胺基-甲基)环己烷-1-羧酸。羧基可以通过将其与琥珀酰亚胺或1-羟基-2-硝基-4-磺酸钠盐结合而激活。
免疫原性的肽还可以与载体以融合蛋白质的形式表达。可以将免疫原性的肽连接到载体的氨基末端、羧基末端、或中间。任选，在融合蛋白质中可以多次重复出现免疫原性的肽。4．编码免疫原的核酸对淀粉样沉积物的免疫应答也可以通过给药编码Aβ肽或其它肽免疫原的核酸诱导。所述核酸可以是DNA或RNA。编码免疫原的核酸片段典型地与调控元件相连，例如启动子和增强子，这使DNA片段得以在患者的预期靶细胞中表达。对于在血细胞中的表达，诱导免疫应答理想的是，来自免疫球蛋白轻链或重链基因的启动子和增强子元件或者CMV主要即早期启动子和增强子适用于引导表达。相连的调控元件和编码序列通常可克隆到载体中。
公开的一些病毒载体系统包括逆转录病毒系统(参见例如，Lawrie和Tumin，遗传学进展的目前观点(Cur.Opin.Genet.Develop.)3，102-109(1993))；腺病毒载体(参见例如，Bett等，病毒学杂志(J.Virol.)67,5911(1993))；腺相关病毒载体(参见例如，Zhou等，实验医学杂志(J.Exp.Med.)179,1867(1994))，来自痘病毒家族的病毒载体，包括痘苗病毒和禽痘病毒，来自α病毒属的病毒载体，例如来自新培斯病毒和塞姆利基森林病毒的载体(参见例如，Dubensky等，病毒学杂志，70,508-519(1996)，以及乳头瘤病毒(Ohe等，人类基因治疗(human gene Therapy)6,325-333(1995)；Woo等，WO94/12629和Xiao和Brandsma，核酸研究(Nucleic Acids Res.)24,2630-2622(1996))。
编码免疫原的DNA或含该DNA的载体可以包装于脂质体中。合适的脂质和相关类似物如US 5208036，US 5264618，US 5279833和US 5283185。载体和编码免疫原的DNA还可以吸附或连接到颗粒性载体上，载体的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物和聚丙交酯类以及聚(丙交酯-共-乙交酯)，参见例如，McGee等，J.Micro Encap.(1996)。
可以通过对个体患者给药，向体内传递基因治疗载体或裸DNA，典型地通过全身给药(例如，静脉内、腹膜内、鼻腔、胃、皮内、肌内、皮下、或头颅内灌输)或者局部给药(参见例如US 5399346)。还可以利用基因枪给药DNA。参见Xiao和Brandsma，同上。编码免疫原的DNA可以沉淀到极微金属珠表面。用冲击波或扩散氦气加速微抛射体，使它透过组织到达几个细胞层的深度。例如，Agacetus，Inc.Middleton WI生产的AccelTM基因传送装置是适用的。或者，仅需将裸DNA点在皮肤上伴随化学或机械刺激即可使DNA穿过皮肤到达血流(参见WO95/05853)。
在进一步的改进中，可以将编码免疫原的载体输送给离体细胞，例如来自个体患者的移植细胞(例如，淋巴细胞、骨髓穿刺液、组织活检)或者一般供体的造血干细胞，通常在筛选插入了载体的细胞后，再次将细胞移植到患者体内。Ⅲ．接受治疗的患者。
接受治疗的患者包括具有患病风险，但没有表现出症状的个体，以及目前表现出症状的患者。对于阿尔茨海默氏病，实际上任何人，只要他或她活得足够长，都存在患阿尔茨海默氏病的风险。因此，本发明可以对普遍群体预防性给药，而没有任何关于受试患者危险的评价。本发明尤其对已知具有阿尔茨海默氏病遗传危险的个体有效。所述个体包括有患该病经历的亲属，和通过遗传学和生化标记分析确定存在风险的人群。对于阿尔茨海默氏病的风险遗传学标记包括APP基因的突变，尤其是在717位，670和671位(分别被称为Hardy突变和瑞典突变(Swedish mutation))的突变(参见Hardy，TINS，同上)。其他危险标记是早衰素基因(PS1和PS2)以及ApoE4中的突变、AD家族史、血胆固醇过多或动脉粥样硬化。正患阿尔茨海默氏的个体可以通过特征性痴呆以及上述危险因子的存在识别。另外，可利用大量鉴定患AD的患者的诊断实验。这些实验包括测定CSFτ和Aβ42的水平。升高的τ和Aβ42水平下降表示患有AD。也可以通过实施例部分论述的MMSE或ADRDA标准诊断患阿尔茨海默氏病的个体。
对于无症状患者，可以在任何年龄开始治疗(例如10，20，30)。然而，通常在患者到40，50，60或70岁时，才需要开始治疗。治疗通常需要在一段时期内多剂量给药。可以通过分析一段时间内对治疗药物(例如Aβ)的抗体、或激活的T-细胞或B-细胞应答，来监测治疗。如果应答失败，表明需要升高剂量。对于潜在的唐氏综合症患者，可以在产前对母亲给药治疗药物开始治疗，也可以在出生后不久对患者给药。Ⅳ．治疗方案在预防应用中，对易感一种特殊疾病、或相反存在患一种特定疾病危险的患者给药足以消除或降低危险或延缓疾病发作剂量的药物组合物或药物。在治疗应用中，对易感或已经患所述疾病的患者给药足以治愈或至少部分抑制疾病和其并发症症状剂量的组合物或药物。足以实现上述效果的量被称为治疗-或预防-有效剂量。在预防和治疗方案中，通常均给药几个剂量，直到实现充分的免疫应答。通常监测免疫应答，如果免疫应答开始衰弱则重复给药。
对于治疗上述病症，本发明组合物的有效剂量随一些不同因素而改变，包括给药方法、靶部位、患者的生理状况、患者是人还是动物、给药的其他药物、以及处理是治疗性的还是预防性的。通常，患者为人，但对于某些疾病，例如疯牛病，患者可以是非人哺乳动物，例如牛。需要测定治疗剂量，以优化安全性和有效性。免疫原的量依赖于是否还给药佐剂，如果没有佐剂则需要较高剂量。用于给药的免疫原的量有时在每位患者1μg到500μg内变化，更经常每次对人注射5-500μg。偶尔使用每次注射1-2mg的较高剂量。典型地每次对人注射约10、20、50、100μg。值得注意的是注射时间可以从一天一次、到一年一次、到十年一次变化。在任何预定的给用一剂量的免疫原的那一天，如果还给药佐剂，则剂量高于1μg/位患者，通常高于10μg/位患者，如果没有佐剂则剂量高于10μg/位患者，通常高于100μg/位患者。典型疗法包括一次免疫，然后以6周间隔加强注射。另一种疗法包括一次免疫，随后1、2和12个月后加强注射。另一种疗法需要终生每两周注射一次。或者，可以如监测免疫应答所示，不定期加强注射。对于利用抗体的被动免疫，剂量范围为约0.0001到100mg/kg受体体重，更经常为0.01到5mg/kg受体体重。编码免疫原的核酸的剂量范围为10ng到lg，100ng到100mg，1μg到10mg，或30-300μgDNA每位患者。注射感染性病毒载体的剂量从每剂量10个毒粒到109或更多毒粒。
诱导免疫应答的药物可以经非肠道、局部、静脉、口腔、皮下、腹膜内、鼻内或肌内方式给药，用于预防和/或治疗处理。最典型的给药途径的皮下给药，当然其它同样有效。其次最常用的是肌内注射。这种注射类型最典型地在胳膊或腿的肌肉内注射。静脉内注射以及腹膜内注射、动脉内注射、颅骨内注射、或皮内注射对于产生免疫应答也是有效的。在一些方法中，直接将药物注射到沉积物累积的特别组织中。
本发明的药物任选与其它治疗致淀粉样病至少部分有效的药物组合给药。对于脑中发生淀粉样沉积物的阿尔茨海默氏病和唐氏综合症，还可以将本发明的药物与其它促进本发明药物穿过血脑屏障的药物组合给药。
本发明的免疫原药物，例如肽，有时与佐剂联合给药。可以使用多种佐剂与肽(例如Aβ)联合使用，以诱导免疫应答。优选的佐剂增强对免疫原的固有应答，而不导致影响应答定性形式的免疫原的构象改变。优选的佐剂包括明矾、3脱-氧-酰化单磷酰脂类A(MPL)(参见GB 2220211)。QS21是从南美发现的Quillaja Saponaria Molina树的树皮中分离出的三萜糖甙或皂甙(参见Kensil等，疫苗设计亚基和佐剂研究(Vaccine DesignThe Subunit and Ajuvant Approach)(Powell和Newman编，Plenum出版社，NY，1995)；美国专利号5057540)。其它佐剂是水包油型乳剂(例如角鲨烯或花生油)，任选与免疫刺激物(例如单磷酰脂类A)组合(参见Stoute等，N.Engl.J.Med.336,86-91(1997))。另一种佐剂是CpG(今日生物世界，1998年11月15日)。或者，可以将Aβ与佐剂偶联。例如，可以如制备乙型肝炎抗原疫苗中所述将棕榈酸或其它脂类直接与Aβ的N-末端偶联，制备脂肽形式的Aβ(Livingston，免疫学杂志，159,1383-1392(1997))。然而，这种偶联应答基本上不改变Aβ的结构，以不影响其产生的免疫应答的性质。佐剂可以作为治疗组合物的一种成分与活性药物一起给药，也可以在给药治疗药物之前、同时、或之后单独给药。
佐剂的优选种类为铝盐(明矾)，例如氢氧化铝、磷酸铝、硫酸铝。这种佐剂可以与或不与其它特别的免疫刺激剂(例如MPL或3-DMP、QS21、多聚或单体氨基酸例如多聚谷氨酸或多聚赖氨酸)一起使用。另一种佐剂是水包油型乳剂。这种佐剂可以与或不与其它特别的免疫刺激剂(例如胞壁酰肽(例如，N-乙酰胞壁酰-L-苏氨酰-异谷氨酰胺(thr-MDP)、N-乙酰-正胞壁酰-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺(nor-MDP)、N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺酰-L-丙氨酸-2-(1'-2'二棕榈酰-sn-丙三氧基-3-羟磷酰氧基)-乙胺(MTP-PE)、N-乙酰葡糖氨基-N-乙酰胞壁酰-L-铝-D-异谷氨酰胺酰-L-丙氨酸-二棕榈酰氧基丙酰胺(DTP-DPP)theramideTM)，或者其它细菌细胞壁成分。水包油型乳剂包括(a)MF59(WO 90/14837)，含5％角鲨烯、0.5％吐温80，和0.5％Span85(任选含有各种量的MTP-PE)，用微型流化床器(例如110Y型微型流化床器，Microfluidics，Newton MA)配制成亚微细颗粒，(b)SAF，含有10％角鲨烯、0.4％吐温80、5％普罗尼克-嵌段共聚物L121、和thr-MDP，微流化成亚微细粒乳剂或者旋涡振荡产生较大颗粒的乳剂，以及(c)RibiTM佐剂系统(RAS)(Ribi Immunochem.Hamilton，MT)，含有2％角鲨烯、0.2％吐温80、以及由下述成分组成的一种或多种细菌细胞壁成分，单磷酰脂A(MPL)、海藻糖二霉菌酸酯(TDM)、和细胞壁骨架(CWS)，优选MPL+CWS(DetoxTM)。另一种优选佐剂是皂甙佐剂，例如StimulonTM(QS21,Aquila,Worcester，MA)或者由它们产生的颗粒例如ISCOM(免疫刺激复合物)和ISCOMATRIX。其它佐剂包括完全弗氏佐剂(CFA)和不完全弗氏佐剂(IFA)。其它佐剂包括细胞因子，例如白介素(IL-1、IL-2和IL-12)，巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)，肿瘤坏死因子(TNF)。
佐剂可以与免疫原一起作为单一组合物给药，或者可以在免疫原给药之前、同时或之后给药。免疫原和佐剂可以包装在同一个小药水瓶中使用，也可以各自包装于单独小药水瓶，使用前混合。通常将免疫原和佐剂包装于贴有标明预期治疗应用标记的容器内。如果免疫原和佐剂单独包装，包装通常包括使用前混合的指示。佐剂和/或载体的选择依赖于含佐剂的疫苗的稳定性、给药途径、剂量方案、佐剂对被接种的物种的效力，对于人类，可药用的佐剂是经有关管理机构认可或可接受用于对人给药的佐剂。例如，完全弗氏佐剂不适于对人给药。明矾、MPL和QS21是优选的。任选地，可以同时使用两种或多种不同佐剂。优选组合包括明矾与MPL，明矾与QS21，MPL与QS21，以及明矾、QS21和MPL。也可以使用不完全弗氏佐剂(Chang等，先进药物传送综述(Advanced Drug Delivery Reviews)32,173-186(1998))，任选与明矾、QS21、和MPL中的一种和它们的组合一起给药。
本发明的药物通常作为包含活性治疗药物，和很多其它可药用成分的药物组合物给药。参见Remington's药物学(第15版，Mack出版公司，Easton,Pennsylvania,1980)。优选剂型根据预期给药和治疗应用方式决定。组合物还可以根据所需的剂型包括可药用的、非毒性载体或稀释剂，它们被认为是常规用于配制给动物或人给药的药物组合物的载体。稀释剂根据不影响组合物的生物活性来选择。这类稀释剂的例子是蒸馏水、生理磷酸盐缓冲液、林格液，葡萄糖溶液、和Hank's溶液。另外，药物组合物或制剂还可以包括其它载体，佐剂，或非毒性、非治疗性、非免疫原性稳定剂等。然而，一些试剂适合对动物给药，例如完全弗氏佐剂通常不用在对人应用的组合物中。
药物组合物还可以包括较大的、代谢缓慢的大分子，例如蛋白质、多糖、聚乳酸、聚羟基乙酸和共聚物(例如树胶功能化琼脂糖凝胶、琼脂糖、纤维素等)，多聚氨基酸，氨基酸共聚物，和脂类聚集物(例如油滴或脂质体)。另外，这些载体具备作为免疫刺激剂的功能(即佐剂)。
对于非肠道给药，本发明的药物可以作为溶液或物质在生理可接受稀释剂中的悬浮液的可注射剂型与药剂载体(可以是无菌液体，例如水油、盐水、甘油、或乙醇)一起给药。另外，组合物中还可以含有辅助物质，例如保湿剂或乳化剂、表面活性剂、pH缓冲物质等。药物组合物的其它成分是石油，动物、植物、或合成来源的，例如，花生油、大豆油、和矿物油。液体载体通常优选二醇例如丙二醇或聚乙二醇，尤其是可注射溶液。
典型地，将组合物制备成液体溶液或悬浮液的可注射形式；也可以制备成注射前溶解于或悬浮于液体载体的固体剂型。如前面的论述，还可以将制剂乳化于或包埋于脂质体或微颗粒，例如聚丙交酯、聚乙交酯、或共聚物中，用于增强佐剂效果(参见Langer，科学，249,152791990)和。Hanes，先进药物传送综述28,97-119(1997)。本发明的药物可以以储存注射的形式或移植制剂的形式给药，其中可以以使活性成分持续或脉动释放的方式配制它们。
适合其它给药方式的其它剂型包括口服、鼻内应用、和肺部应用的制剂，栓剂、和透皮应用制剂。
对于栓剂，粘合剂和载体包括，例如，聚亚烷基二醇或甘油三酸酯；该栓剂可以通过含活性成分在0.5％到10％，优选1％-2％范围内的混合物制备。口服制剂包括赋形剂，例如药用级甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、和碳酸镁。这些组合物配制成溶液、悬浮液、片剂、丸剂、胶囊、控释制剂或粉剂的形式，含有10％-95％活性成分，优选25％-70％活性成分。
局部应用可以制成透皮或皮内给药制剂。局部给药可以通过共同给药霍乱毒素或其脱毒衍生物或亚基，或者其它类似细菌毒素促进(参见Glenn等，自然391,851(1998))。通过应用经化学交联得到的作为混合剂或连接分子的成分，或者表达为融合蛋白，实现共同给药。
或者，利用皮肤通道或利用转移体(transferosome)实现透皮给药。(Paul等，欧洲免疫学杂志(Eur.J.Immunol.)25,3521-24(1995)；Cevc等，生物化学与生物物理学学报(Biochem.Biophys.Acta)1368,201-15(1998))。Ⅴ.诊断方法本发明提供了检测患有或易感阿尔茨海默氏病的患者体内对Aβ的免疫应答。本方法对于监测接受给药患者的治疗过程尤其有用。本发明可以用于监测有症状患者的治疗处理以及无症状患者的预防处理。
一些方法需要确定一个剂量的药物给药之前患者体内的免疫应答基线水平，然后将该值与治疗后的免疫应答值相比较。免疫应答水平的显著增加(即同一样品重复测定中，高于试验误差的典型界限，表示为所述测定平均值基础上的标准差)表明治疗结果为阳性(即，药物的给药得到了或增强了免疫应答)。如果免疫应答的水平没有显著改变，或者有所降低，表明阴性治疗结果。通常，接受药物治疗的患者使用连续剂量时在初期表现为增加的免疫应答，其最终达到稳定期。药物的给药通常的连续的，而免疫应答是不断增加的。稳定期的获得表明治疗给药可以间断或者可以减少剂量或者次数。
在其它方法中，测定对照组免疫应答的对照值(即，平均值和标准差)。典型地，对照组中的个体没有接受预先治疗。然后将给药治疗剂后患者体内的免疫应答测量值与对照值比较。相对于对照值的显著增加(例如高于平均值的标准差)表明阳性治疗结果。缺乏明显的增加或降低表明阴性治疗结果。通常连续给药药物，免疫应答相对于对照值不断增加。和前面一样，相对于对照对照值出现稳定期，表明治疗给药可以间断，或者降低剂量或次数。
在其它方法中，测定接受治疗药物处理并且免疫应答对治疗的响应已经达到稳定期的个体对照组的免疫应答对照值(例如平均值和标准差)。患者体内免疫应答的测定值与对照值相比较。如果患者的测定值相对于对照值没有显著的不同(例如，高于一个标准差)，则治疗可以间断。如果患者体内的水平显著低于对照值，则需要保证连续给药药物。如果患者体内的水平持续低于对照值，则改变治疗方案，例如，可能预示应用不同的佐剂。
在其它方法中，对目前没有接受治疗但以前曾接受一个疗程治疗的患者监测免疫应答，以确定是否需要再继续治疗。在早先一个疗程治疗之后，可以将患者体内免疫应答的测量值与患者以前获得的免疫应答值比较。相对于前期测量显著降低(即在相同样品的重复测量中，高于误差的典型界限)表明可以恢复治疗。或者，可以将患者的测量值与接受一个疗程治疗后的患者组测定的对照值相比较(平均值+标准差)。或者，可以将患者的测量值与接受预防处理、没有遗留疾病综合症的患者组或者接受治疗处理、表现疾病症状改善的患者组体内的对照值相比较。在所有这些情况下，相对于对照水平的显著降低(即，超过一个标准差)表明患者应当再继续治疗。
用于分析的组织样品典型的是来自患者的血液、血浆、血清、粘液或脑脊液。分析样品对任何形式的Aβ肽，典型地是Aβ42的免疫应答标记。可以通过例如，特异性结合Aβ肽的抗体或T-细胞的存在确定免疫应答。实施例部分描述了检测特异于Aβ的抗体的ELISA法。检测反应性T-细胞的方法前面已经描述过(参见定义)。
本发明进一步提供了进行上述诊断方法的诊断试剂盒。通常，该试剂盒含有特异性结合Aβ抗体或与特异于Aβ的T-细胞反应的试剂。试剂盒含还包括一种标记物。对于检测Aβ抗体，标记物通常是被标记的抗独特型抗体的形式。对于检测抗体，可以预先将试剂结合到固相上使用，例如结合到微滴定平皿的孔中。对于反应性T-细胞的检测，可以应用3H-胸苷作为标记物测量增殖反应。试剂盒典型地还含有提供使用试剂盒指导的标签。该标签还可以包括显示测量的标记水平与Aβ抗体或与Aβ反应的T-细胞之间相关性的图或其他相应方式。术语“标签”指在试剂盒的生产、运输、销售或使用的任何时间，贴附于或包在试剂盒中的任何书写或记录材料。例如，术语“标签”包括广告宣传页和手册、包装材料、说明书、音频或视听磁带、计算机磁盘、以及直接印刷在试剂盒上的书写印记。
实施例Ⅰ．抗AD的Aβ的预防功效这些实施例描述了对存在717突变的APP(APP717V→F)过表达的转基因小鼠给药Aβ42肽，预先使它们形成阿尔茨海默氏病样神经病理学。Games等(自然，同上)描述了这些小鼠(PDAPP小鼠)的产生和特征。在这些动物的杂合型中，六个月后开始沉积Aβ。到十五个月，它们表现出的Aβ沉积水平与阿尔茨海默氏病中观察到的水平相同。给PDAPP小鼠注射聚集态Aβ42(聚集Aβ42)或磷酸盐缓冲盐水。选择聚集Aβ42是因为它能够诱导多表位Aβ的抗体。A．方法1．小鼠来源将三十只PDAPP杂合雌性小鼠随机分成下列组10只小鼠注射聚集Aβ42(转运中一只死亡)，5只小鼠注射PBS/佐剂或PBS，10只是没有注射的对照。5只小鼠注射血清淀粉样蛋白质(SAP)。2．免疫原的制备聚集态Aβ42的制备将两毫克Aβ42(美国肽公司，lot k-42-12)溶解于0.9ml水，加入0.1ml 10×PBS至1ml。将其旋涡振荡，37℃保温过夜，在该条件下，肽聚集。所有未利用的Aβ作为冻干粉末在-20℃储藏，直到下次注射。3．注射剂的制备将对每只小鼠注射的PBS中的100μg聚集态Aβ42用完全弗氏佐剂(CFA)按照1∶1的比例乳化，至终体积为400μl的乳化剂，用于第一次免疫，之后2周，将不完全弗氏佐剂(IFA)中同样量的免疫原用作加强免疫。以月为间隔用IFA进行另外两次免疫。随后的免疫在500μl PBS中以月为间隔进行。腹膜内(i.p.)注射给药。
PBS注射遵循同样的方案，每只小鼠用1∶1的PBS/佐剂混合物400μl，或者用500μl PBS注射。SAP注射剂遵循同样的方案，每次注射剂量为100μg。4．小鼠出血的滴定、组织准备和免疫组织化学上述方法在下面的一般材料和方法中描述。B．结果用聚集态Aβ42(被聚集的Aβ42)、SAP肽、或磷酸盐缓冲盐水对一组PDAPP小鼠注射。另外留出一组PDAPP小鼠作为未注射的阳性对照。从第四次加强免疫开始每隔一个月监测小鼠对聚集态Aβ42的效价，直到小鼠长到1岁。在第13个月，处死小鼠。在所有检查的时间点，九只聚集态Aβ42小鼠中的八只形成高抗体效价，其在一系列注射过程中，始终保持较高效价(效价高于1/10000)。第九只小鼠有点低，但也可测得效价约为1/1000(图1，表1)。SAPP注射小鼠对该免疫原的效价为1∶1000到1∶30000，仅一只小鼠超过1∶10,0000。
在6、10和12个月测定PBS-处理小鼠对聚集Aβ42的效价。当稀释度为1/100时，对PBS小鼠测定的对聚集态Aβ42的效价，仅在一个数据点上比背景超过4倍，而在其它所有时间点上比背景少于4倍(表1)。SAP的特异性应答可以忽略，在这些时间点上所有效价低于300。
在聚集态Aβ1-42组中九只小鼠中的七只脑中没有检测到淀粉样蛋白。相比较而言，在SAP和PBS组中，小鼠脑组织的海马、以及前皮质和色带环绕皮质中含有许多3D6-阳性淀粉样沉积物。沉积模式类似于未处理对照的模式，特征在于累及易损亚区，例如海马锯齿状脑回的外分子层。Aβ1-42注射组的一只小鼠表现淀粉样侵害的明显降低，只限于海马。在另一只Aβ1-42处理小鼠体内鉴定了隔离斑。
海马中淀粉样侵害的定量图像分析证明，AN1792处理动物中实现淀粉样侵害显著降低(图2)。PBS组淀粉样侵害的中值(2.22％)和未处理的对照组的中值(2.56％)明显高于用AN1792免疫小鼠的中值(0.00％，p=0.0005)。相比较而言，SAP肽(SAPP)免疫组的中值为5.74％。利用Aβ特异性单克隆抗体(mAb)3D6观察到未处理的对照小鼠脑组织(海马和夹肌后皮质中)含有大量Aβ淀粉样沉积物。用SAPP或PBS免疫小鼠也观察到类似模式的淀粉样沉积物(图2)。另外，在AD中典型地观察到，这后三组具有这样的特征，即累及脑中的易损亚区，例如在后三组中，均累及海马锯齿状脑回的外分子层。
不含Aβ沉积物的脑中也缺乏在PDAPP小鼠中利用人APP抗体8E5通常可见的神经炎斑。剩余组(SAP-注射、PBS注射和未注射小鼠)的所有脑中含有大量未处理PDAPP小鼠中典型存在的神经炎斑。在一个只AN1792处理小鼠中存在少量神经炎斑，在AN1792处理的第二只小鼠中发现一簇营养不良性轴突。显示于图3的海马图像分析表明，与PBS受体鼠(中值0.28％，p=0.0005)相比，AN1792处理小鼠(中值0.00％)营养不良性轴突实质上消失。
Aβ1-42注射组脑中也缺乏斑相关性发炎的星形细胞增生症状。其它组小鼠脑中富含，且丛生Aβ斑-相关性神经胶质过多症典型的GFAP-阳性星形胶质细胞。用硫黄素S复染记数GFAP-反应性玻片的一个子集，以定位Aβ沉积物。SAP、PBS和未处理对照中，GFAP-阳性星形胶质细胞与Aβ斑有关。在斑-阴性Aβ1-42处理小鼠中没有发现该相关性，而在一只AN1792处理小鼠中鉴定了斑与神经胶质过多症之间的弱相关性。
图4显示的夹肌后皮质的图像分析证明，AN1792处理小鼠星形细胞增生降低显著，中值为1.56％，而用SAP肽处理、PBS处理或未处理免疫组，中值高于6％(p=0.0017)。
来自Aβ1-42和PBS注射小鼠子集的证据表明Aβ1-42注射小鼠中缺乏斑-相关性MHCⅡ免疫反应性，与Aβ-相关性炎性反应的缺乏一致。
还将小鼠脑切片与特异于MAC-1(一种细胞表面蛋白质)的m Aβ反应。MAC-1(CD11b)是整联蛋白家族的成员，与CD18以异质二聚体存在。CD11b/CD18复合物存在于单核细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞和天然杀伤细胞上(Mak和Simard)。基于在MAC-1免疫反应性切片中相似的表现型形态学，脑中固有的MAC-1-反应性细胞类型可能是小胶质细胞。与PBS对照组相比，AN1792处理小鼠脑中斑-相关性MAC1标记较低，该结果与Aβ诱导的炎性反应的缺乏一致。C．结论用Aβ1-42注射的小鼠脑中，Aβ斑和反应性神经元和胶质细胞改变的缺乏表明，在它们的脑中没有或几乎很少沉积淀粉样蛋白，并且没有出现病理结果，例如神经胶质细胞过多症和神经炎病理学。Aβ1-42处理的PDAPP小鼠基本上显示同样缺乏如对照非转基因小鼠的病理学。因此，注射Aβ1-42对于预防人Aβ沉积或从脑组织中清除人Aβ，以及消除随后神经元和炎性变性性改变高度有效。因此，Aβ肽的给药在预防AD方面具有治疗优点。Ⅱ．剂量反应研究用在CFA/IFA中配制的300、100、33、11、3.7、1.2、0.4、或0.13μg Aβ对五周龄、雌性瑞士Webster小鼠组腹膜内给药免疫。以两周间隔给药三个剂量，一个月后给药第4个剂量。第一个剂量用CFA乳化，其它的剂量用IFA乳化。每次免疫后4-7天(在下一个剂量之后开始)对动物取血，测定抗体效价。用11、33、或300μg抗原免疫的三组动物，在第四次免疫之后以月为间隔再取血四次，以监测一定疫苗剂量范围内抗体应答的衰落。这些动物在研究开始之后的第七个月接受最后一次即第五次免疫。一周后处死动物，测定对AN1792的抗体应答并进行毒理学分析。
观察到从300到3.7μg剂量应答逐步衰减，最低两个剂量没有应答。11-300μg抗原的3个剂量后平均抗体效价约为1∶1000，4个剂量后约为1∶10000(参见图5)。
第三次免疫后，除了最低剂量组，其它组抗体效价均显著升高，GMT升高了5-25倍。甚至0.4μg抗原的受体也检测到较低的抗体应答。1.2μg和3.7μg组效价相近，GMT约为1000，最高四个剂量集中，GMT约为25000，除了33μg剂量组GMT较低，为3000。大多数组在第四次免疫之后，效价增加不多。从0.14μg受体没有检测出抗体到11μg受体GMT为36000范围内的0.14μg到11μg较低抗原剂量组内表现出了清楚的剂量应答。此外，11到300μg的四个最高剂量组效价集中。因此，两次免疫之后，对于从0.4到300μg的宽范围内，抗体效价依赖于抗原剂量。到第三次免疫，最高四个剂量的效价彼此接近，再次接受免疫后，它们保持在稳定期上。
第四次免疫之后一个月，300μg组中的效价比免疫之后5天取血测定的效价高2到3倍(图6)。该观测数据表明峰记忆抗体应答发生在免疫后5天之后。33μg组中，在该时间点，观察到较为平缓的增加(50％)。在300μg剂量组中，最后一个剂量之后两个月，GMT锐减约70％。再一个月后，衰减不太剧烈为45％(100μg)，对于33和11μg剂量约为14％。因此，终止免疫之后循环系统中抗体效价的衰减速率可能是双相的，峰应答之后的第一个月锐减，随后衰减速率较为平缓。
这些瑞士Webster小鼠的抗体效价和应答动力学类似于以平行方式免疫的幼年PDAPP转基因小鼠。对于诱导人类免疫应答的剂量有效性通常类似于小鼠的剂量有效性。Ⅲ．对已确定AD的治疗功效的筛选设计本实验用于检测免疫原性药物在抑制或逆转衰老动物体内AD的神经病理学症状方面的活性。当PDAPP小鼠脑中已经出现淀粉样斑时，开始用42个氨基酸长的Aβ(AN1792)免疫。
在该研究的过程中，未处理的PDAPP小鼠形成大量类似于AD中发现的神经变性改变(Games等，同上和Johnson-wood等，美国国家科学院科学进展94，1550-1555(1997))。Aβ沉积成为淀粉样斑与由异常轴突和树状元件(被称为营养不良性神经突)组成的变性神经元应答有关。被包围且含有营养不良性神经突的淀粉样沉积物被称为神经炎斑。在AD和PDAPP小鼠中，营养不良性神经突具有独特的球状结构，与识别APP和细胞骨架成分的抗体平板发生免疫反应，在亚显微结构水平上呈现复杂的亚细胞变性性改变。这些特征得以对PDAPP脑中神经炎斑进行疾病相关性、选择性和重现性地测量。PDAPP神经炎斑的的营养不良性神经元成分可以容易地用人APP特异性抗体观察(mAβ8E5)，并可以通过计算机辅助的图像分析方便地测定。因此，除了测定AN1792对淀粉样斑形成的影响，我们还监测了该治疗对神经炎性营养不良的发展的影响。
星形胶质细胞和小胶质细胞是应答和反应神经元损伤程度的非神经元细胞。在AD中常可观察到GFAP-阳性星形胶质细胞和MHCⅡ-阳性小胶质细胞，它们活性的增加伴随疾病的加重。因此，我们也监测AN1792-处理小鼠体内反应性星形胶质细胞和小胶质细胞的发展。A．材料和方法将从Charles River得到的四十八只杂合雌性PDAPP小鼠(11到11.5月龄)随机分成两组24只小鼠用100μg AN1792免疫，24只用PBS免疫，均与弗氏佐剂混合。当AN1792组和PBS组长到约15月龄时再次分组。15月龄时对AN1792-和PBS-处理动物组分别无痛处死约一半(n分别等于10和9)，其余的继续接受免疫，直到约18个月终止(n分别等于9和12)。研究过程中总共8只动物死亡(5只AN1792，3只PBS)。除了免疫动物，另外包括一岁龄(n=10)、15月龄(n=10)和18月龄(n=10)未处理PDAPP小鼠，用于在ELISA中比较脑中的测量Aβ和APP水平；一岁龄的动物还用于免疫组织化学分析。
除非另有说明，方法如实施例1所述。在15个月的时间点之前，用AN1792的US Peptides lot 12和California Peptides lot ME0339制备六次免疫给药的抗原。在15到18个月之间用California Peptides lotME0339和ME0439进行另外三次给药免疫。
用于免疫时，200μl PBS中的100μg AN1792或者单独的PBS，按照1∶1(体积∶体积)的比例，用完全弗氏佐剂(CFA)或不完全弗氏佐剂(IFA)或PBS乳化，至终体积为400μl。用CFA作为佐剂进行第一次免疫给药，接着的四个剂量与IFA一起给药，最后四个剂量与单独PBS不加佐剂给药。在七个月的时间段内总共进行九次免疫，前三个剂量应用两周方案，随后对于其他注射采用四周的间隔。在15月龄接受无痛处死的四个月治疗组，仅接受前六次免疫。B．结果1．AN1792对于治疗淀粉样侵害的效果通过或定量图像分析确定的AN1792对皮质淀粉样侵害的治疗结果如图7所示。在未处理的12月龄PDAPP小鼠组中，皮质淀粉样侵害的中值为0.28％，该值代表研究开始时小鼠体内斑负荷。在18个月，在PBS-处理小鼠体内淀粉样侵害增长了17倍多，达到4.87％，而AN1792处理小鼠淀粉样侵害显著降低，仅为0.01％，明显低于12个月的未处理组和15个月和18个月的PBS处理组。AN1792受体体内，15个月和18个月淀粉样侵害均显著降低，分别为降低96％(p=0.003)和降低＞99％(p=0.0002)。
典型地，PDAPP小鼠体内皮质淀粉样沉积最早出现在前和夹肌后皮质(RSC)中，在腹侧方向上扩展，累及枕叶和顶叶以及entorhinal皮质(EC)。12月龄(大约是首次AN1792给药的年龄)的EC中很少或没有发现淀粉样蛋白。4个月的AN1792治疗后，RSC中淀粉样沉积物很大程度上消失了，AN1792处理完全消除了EC的进行性累及。后一项观察结果表明AN1792完全终止了通常会侵入枕叶和顶叶以及腹侧皮质的淀粉样蛋白的扩展，同时抑制或可能逆转RSC中的沉积。
进一步通过已经接受七个月治疗的18个月组论证了AN1792治疗PDAPP小鼠体内发展性皮质淀粉样侵害的深远影响。在AN1792处理小鼠体内发现皮质淀粉样蛋白几乎完全消失，扩散斑总体减少，以及紧密沉积物减少。2．与AN1792处理有关的细胞和形态学改变在典型含有淀粉样沉积物的脑区发现大群Aβ阳性细胞。引人注目的是，几个AN1792受体脑中，发现非常少或者没有发现胞外皮质淀粉样斑。大多数Aβ免疫反应性可能包含于具有大的小叶性和成群细胞体的细胞中。从表型上看，这些细胞类似激活的小胶质细胞或单核细胞。它们与识别通过激活的单核细胞和小胶质(MHCⅡ和CD11b)表达的配体的抗体具有免疫反应性，偶尔与血管壁或内腔结合。用Aβ和MHCⅡ-特异性抗体标记的相邻切片的比较表明，这两种抗体均可以识别这些细胞的类似模式。对AN1792处理脑仔细检查发现，MHCⅡ-阳性细胞被限制到残留在这些动物体内的有限淀粉样蛋白附近。在所用固定条件下，细胞与识别T细胞(CD3、CD3e)或B细胞(CD45RA、CD45RB)配体或白细胞共同抗原(CD45)的抗体不具有免疫反应性，但与识别与单核细胞交叉反应的白涎素(CD43)的抗体发生反应。任何PBS-处理小鼠体内均没有发现这种细胞。
PDAPP小鼠毫无例外地在海马锯齿状脑回的外分子层形成严重的淀粉样沉积。沉积在穿孔通道(perforant pathway，在AD中典型地含有淀粉样斑的亚区)中形成明显的条纹。PBS-处理小鼠体内这些沉积物的特征性外观类似于前面描述的未处理PDAPP小鼠体内的特征。淀粉样沉积由连续带中的扩散斑和紧密斑组成。相比较而言，在一些AN1792处理小鼠的脑中，这种模式彻底改变。海马趾淀粉样沉积不再含有扩散淀粉样蛋白，带状模式完全打破。实际上，出现了一些不常见的与抗-Aβ抗体反应的点状结构，其中几个出现在含淀粉样蛋白的细胞中。
MHCⅡ-阳性细胞经常在AN1792处理动物的胞外淀粉样蛋白附近观察到。在几只AN1792处理小鼠的脑中，Aβ阳性细胞与淀粉样蛋白的关系模式非常类似。这些单核细胞的分布被限制到沉积的淀粉样蛋白附近，在没有Aβ斑的其它脑区完全不存在。
MHCⅡ和MACⅠ-标记切片的定量图像分析揭示了与PBS组相比AN1792处理小鼠的RSC和海马中免疫反应性增长趋势，其显示了在海马中测定MAC1反应性的重要性。
这些结果表明，携斑脑区淀粉样蛋白的主动的、由细胞介导的去除。3．AN1792对Aβ水平的影响ELISA测定(a)皮质水平在未处理PDAPP小鼠中，在12个月时皮质中总Aβ的中值为1600ng/g，到第15个月，该值增加到8700 ng/g(表2)。到18个月，该值为22000ng/g，在实验期间中，增加了10倍多。PBS-处理动物在15个月总Aβ为8600ng/g，到18个月增加到19000ng/g。相比较而言，AN1792处理动物在15个月总Aβ(1600ng/g)比PBS免疫组低81％。在18个月将AN1792与PBS组比较时(表2)，发现总Aβ(5200ng/g)显著降低(p=0.0001)，比应该出现的Aβ水平降低了72％。当比较Aβ42的皮质水平时得到类似的结果，即AN1792处理组含有很少的Aβ42，但在这种情况下AN1792和PBS组之间的差别在15个月(p=0.04)和18个月(p=0.0001，表2)显著。
表2皮质中Aβ水平的中值(ng/g)
*p=0.0412**p=0.0001(b)海马中的水平在未处理PDAPP小鼠中，12月龄海马中总Aβ的中值为15000ng/g，到15个月增加到51000ng/g，到18个月进一步增加到81000ng/g(表3)。PBS免疫小鼠表现相似的值，15个月和18个月分别为40000ng/g和65000ng/g。AN1792免疫动物表现较低的总Aβ，具体在15个月和18个月的时间点分别为25000ng/g和51000ng/g。18个月的AN1792处理组的值显著低于PBS处理组的值(p=0.0105；表3)。对Aβ42的测定得出同样的结果模式，即在18个月评价时，AN1792处理组中的水平明显低于PBS组(分别为39000ng/g对57000ng/g；p=0.0022)(表3)。
表3海马中Aβ的中值(ng/g)
*p=0.0105**p=0.0022(c)小脑中的水平在12个月未处理的PDAPP小鼠中，小脑中总Aβ水平的中值为15ng/g(表4)。在15个月，该值增加到28ng/g，到18个月增加到35ng/g。PBS处理动物在15个月总Aβ的中值为21ng/g，18个月为43ng/g。发现15个月的AN1792处理动物总Aβ为22ng/g，18个月的总Aβ(25ng／g)显著低于(p=0.002)相应的PBS组(表4)。
表4小脑中Aβ的中值(ng/g)
*p=0.00184．AN1792治疗对APP水平的影响APP-α和全长APP分子均含有全部或部分Aβ序列，因此可能潜在地被AN1792-介导的免疫应答影响。在对PDAPP小鼠的数据研究中，注意到随着神经病理学的增加，APP水平轻微上升。皮质中，APP-α/FL(全长)或APP-α在治疗中基本上没有变化，除了在18个月的时间点上，AN1792处理组比PBS处理组APP-α降低了19％。18个月的AN1792处理组APP值与12个月和15个月未处理组和15个月PBS组的值没有明显差异。在所有条件下，APP值均维持在PDAPP小鼠中正常出现的范围内。5．AN1792治疗对神经变性和神经胶质病理学的影响与15月龄和18月龄的PBS组相比，AN1792处理小鼠前皮质中神经炎斑侵害显著降低(分别为84％，p=0.03；和55％，p=0.01)(图8)。从15月龄到18个月龄PBS组神经炎斑侵害的中值从0.32％增加到0.49％。与此相比，AN1792组中神经炎斑的形成显著降低，15个月和18个月组中神经炎斑侵害的中值分别为0.05％和0.22％。
看来能够很好地耐受AN1792的免疫，当与15月龄和18月龄的PBS组相比时，AN1792处理小鼠的RSC中反应性星形胶质细胞也明显降低，分别降低了56％(p=0.011)和39％(p=0.028)(图9)。从15个月到18个月，PBS组中星形胶质细胞增加百分率的中值从4.26％增加到5.21％。AN1792处理抑制了星形胶质细胞增多的进展，两个时间点上分别为1.89％和3.2％。这表明神经纤维网没有因该清除过程而破坏。6．抗体应答如上所述，十一月龄、杂合PDAPP小鼠(N=24)接受用弗氏佐剂乳化的100μg AN1792连续五次免疫，在第0、2、4、8、和12周腹膜内给药，在第16周单独用PBS(无弗氏佐剂)进行第六次免疫。作为阴性对照，一系列平行的24只年龄相当的转基因小鼠接受用同样佐剂乳化的PBS免疫，按照同样的方案给药。第二个剂量之后，每次免疫后三至七天内对动物取血。通过ELISA测定对AN1792的抗体应答。在第二、第三和最后(第六)一个剂量之后，AN1792免疫动物的几何平均效价(GMT)分别约1900、7600、和45000。对照动物中，第六次免疫之后没有测到Aβ特异性抗体。
约一半的动物接受另外三个月的处理，约在20、24和27周接受免疫。每个剂量分别在单独的PBS(无弗氏佐剂)中给药。在这段时间内，平均抗体效价保持不便。事实上，相应于涵盖从第五次到第九次注射时期的第四次到第8次取血的抗体效价保持稳定。
为了确定在AN1792处理小鼠的血清中检测到的、免疫诱导的Aβ特异性抗体是否也与沉积的脑淀粉样蛋白结合，将一系列来自AN1792和PBS处理小鼠的切片与小鼠IgG特异性抗体反应。与PBS组相比，AN1792处理的脑中Aβ斑被内源IgG包围。15月龄和18月龄的这两组中均发现这种差别。尤其震惊的是PBS组没有标记，尽管在这些小鼠中存在严重的淀粉样侵害。该结果表明，用合成的Aβ蛋白免疫产生识别和结合体内淀粉样斑中Aβ的抗体。7．细胞介导的免疫应答9只AN1792免疫和12只PBS免疫的18个月龄的PDAPP小鼠在第九次免疫之后取出脾脏。分离脾细胞，在Aβ40、Aβ42、或Aβ40-1(倒序蛋白质)存在下培养。促分裂原伴刀豆球蛋白A作为阳性对照。用＞1.7μM蛋白质得到最佳应答。来自所有九只AN1792处理动物的细胞均对Aβ1-40或Aβ1-42蛋白质应答而增殖，两种蛋白质的掺入水平相同(图10，上图)。对Aβ40-1反向蛋白质没有应答。来自对照动物的细胞对任何Aβ蛋白质均没有应答(图10，下图)。C．结论该研究结果表明对存在淀粉样沉积物的PDAPP小鼠进行的AN1792免疫减慢和防止进行性淀粉样沉积，并延缓随之发生的衰老PDAPP小鼠脑中神经病理学改变。用AN1792免疫基本上终止了在结构上的发展淀粉样蛋白，其通常会形成淀粉样变性病。因此，Aβ肽的给药在治疗AD方面具有治疗优点。Ⅳ．Aβ片段的筛选用9种不同的APP片段和Aβ免疫100只9-11月龄的PDAPP小鼠，以确定哪些表位传送应答。9种不同的免疫原和一种对照如上述腹膜内注射。免疫原包括四种人Aβ肽共轭物1-12、13-28、32-42、1-5(均经半胱氨酸键与绵羊抗-小鼠IgG偶联)；APP多肽氨基酸592-695、聚集态人Aβ1-40、和聚集态人Aβ25-35、以及聚集态啮齿动物Aβ42。聚集态Aβ42和PBS用作对照。每个治疗组安排10只小鼠。如上述监测效价，在注射4个月末，对小鼠进行无痛致死。处死后测定组织化学、Aβ水平、和毒理学。A．材料和方法1．免疫原的制备偶联Aβ肽的制备通过利用交联试剂磺基-EMCS加到Aβ肽上的人工半胱氨酸偶联制备四种人Aβ肽共轭物(氨基酸残基1-5、1-12、13-28、和33-42，均共轭结合绵羊抗小鼠IgG)。用下列终氨基酸序列合成Aβ肽衍生物。在每种情况下，插入的半胱氨酸残基的位置由下划线指出。Aβ13-28肽衍生物在指出的羧基端半胱氨酸之前还具有两个甘氨酸残基。
Aβ1-12肽 NH2-DAEFRHDSGYEVC COOHAβ1-5肽NH2-DAEFRC COOHAβ33-42肽 NH2-C-氨基-庚酸-GLMVGGVVIA COOHAβ13-28肽 Ac-NH-HHQKLVFFAEDVGSNKGGC-COOH为了进行偶联反应，将10mg绵羊抗小鼠IgG(Iackson ImmunoResearch Laboratories)对10mM硼酸钠缓冲液(pH8.5)透析过夜。然后利用Amicon Centriprep管将透析抗体浓缩到体积为2ml。将10mg磺基EMCS(N-(ε马来酰亚胺铜氧基)琥珀酰亚胺)(分子科学公司(Molecular Sciences Co.))溶解于1ml去离子水。将40倍摩尔过量的磺基-EMCS在搅拌下逐滴加入绵羊抗-小鼠IgG，然后再次搅拌溶液十分钟。纯化活性的绵羊抗-小鼠IgG，通过经0.1M NaPO4、5mMEDTA、pH6.5的溶液平衡的10ml凝胶过滤柱(Pierce Presto柱，从Pierce Chemicals获得)，交换除去缓冲液。收集经280nm吸收值鉴定的含抗体的组分，稀释到浓度约为1mg/mL，应用1.4mg/光密度作为消光系数。将40倍摩尔过量的Aβ肽溶解于20mL 10mM的NaPO4(pH8.0)，除了Aβ33-42肽不同，将其10mg首先溶解于0.5mLDMSO，然后用10mM NaPO4缓冲液稀释到20mL。将肽溶液分别加到10mL活化的绵羊抗-小鼠IgG中，室温下振摇4小时。将得到的共轭结合物用Amicon Centriprep管浓缩到体积小于10mL，然后对PBS透析，以缓冲交换缓冲液，除去游离肽。使共轭物过0.22μ孔尺寸的滤器，用于除菌，然后等分成1mg的组分，-20℃冷冻储藏。利用BCA蛋白质分析(Pierce Chemicals)，用马IgG作标准曲线，测定共轭物的浓度。通过结合肽相对于活化绵羊抗-小鼠IgG分子量的增加证明共轭结合。Aβ1-5绵羊抗-小鼠共轭物是两次共轭偶联的集合制品，其余的为单一制品。2．聚集态Aβ肽的制备用人1-40(AN1528；California Peptides Inc.，Lot ME0541)、人1-42(AN1792；California Peptides Inc.，Lot 0339和ME0439)、人25-35、和啮齿动物1-42(California Peptides Inc.，Lot ME0218)的-20℃脱水储藏的冻干粉末新溶解配制一系列注射液。对于这种目的，将2mg肽加入0.9ml去离子水，旋涡搅拌，产生相对均一的溶液或悬浮液。所有这四种中，AN1528是这一步唯一可溶的肽。当AN1528开始沉淀时，加入100μl 10×PBS溶液(1×PBS0.15M NaCl、0.01M磷酸钠，pH7.5)。悬浮液再次旋涡振荡，在37℃保温过夜留待次日使用。
pBx6蛋白质的制备按照Oltersdorf等(生物化学杂志，265，4492-4497(1990))的描述，构建了编码pBx6的表达质粒，pBx6是由100个氨基酸的噬菌体MS-2聚合酶N-末端前导序列跟随APP的592-695氨基酸(βAPP)组成的融合蛋白质。将质粒转染到E.coli中，经启动子诱导后蛋白质得以表达。使细菌在8M脲中胞溶，通过制备性SDS PAGE部分纯化pBx6。通过Western印记，利用兔抗-pBx6多克隆抗体，鉴定含pBx6的组分，合并组分，利用Amicon Centriprep管浓缩，对PBS透析。制品的纯度，经考马斯蓝染色的SDS-PAGE评价，约为5-10％。B．结果和讨论1．研究设计从Charles River实验室和Taconic实验室获得一百只雄性和雌性、九到十一月龄的杂合PDAPP转基因小鼠。将小鼠分成十组，接受由不同片段的Aβ或APP结合弗氏佐剂的免疫。使动物组间性别、年龄、家系和动物来源匹配，分布尽可能地接近。免疫原包括四种来源于人序列1-5、1-12、13-28、和33-42的Aβ肽，分别共轭结合绵羊抗-小鼠IgG；四种聚集态Aβ肽，人1-40(AN1528)、人1-42(AN1792)、人25-35、和啮齿动物1-42；以及含有APP氨基酸残基592-695的、被称为pBx6的融合多肽。第十组用PBS结合佐剂免疫，作为对照。
对于每一种免疫，将溶于200μl PBS的100μg各种Aβ肽或者将溶于同样体积PBS的200μg APP衍生的pBx6或者单独PBS用完全弗氏佐剂(CFA)按照1∶1(体积体积)的比例乳化，至终体积为400μl，用于第一次免疫，随后用不完全弗氏佐剂(IFA)中的同样量的免疫原进行其后四个剂量的加强免疫，用PBS作为最后一个剂量。前三个剂量以间隔两周的方案腹膜内给药免疫，然后采用间隔一个月的方案。第二个剂量之后，每次免疫开始后四到七天对动物取血，用于测定抗体效价。最后一个剂量之后约一周无痛处死动物。2．脑中的Aβ和APP水平用各种Aβ肽或APP衍生物免疫约四个月后，对盐水灌注动物取脑。一个半球准备用于免疫组织化学分析，另一个半球用于Aβ或APP水平的定量分析。为了测定各种形式的β淀粉样肽和淀粉样蛋白前体蛋白质的浓度，解剖半球，在5M胍中制备海马趾、皮层、和小脑区的匀浆。将它们稀释，通过与ELISA中安排的一系列已知浓度的Aβ肽或APP标准品的稀释度相比较，定量淀粉样蛋白或APP的水平。
用PBS免疫的对照组中，海马中总Aβ浓度的中值比皮层中总Aβ浓度的中值高5.8倍(海马组织的中值为24318ng／g，皮层中为4221ng/g)。对照组小脑中的中值(23.4ng/g组织)比海马中的中值约低1000倍。这些水平类似于我们以前报道的同年龄的杂合PDAPP转基因小鼠的该水平(Johnson-Woods等，1997，同上)。
对于皮层，处理组子集具有显著不同于对照组的总Aβ和Aβ1-42水平的中值(p＜0.05)，如图11所示，这些动物接受AN1792、啮齿动物Aβ1-42或者Aβ1-5肽共轭物。与对照相比，这些处理组总Aβ的中值分别降低75％、79％和61％。所有组脑皮层区Aβ特异性抗体的效价和Aβ水平之间没有可辨别的相关性。
在海马中，与AN1792处理相关的总Aβ中值的降低(46％，p=0.0543)不象在皮层中观察到(75％，p=0.0021)的那么显著。然而，在海马中降低的量却远远大于皮层，海马中净降低为11186ng/g组织，而皮层中为3171ng/g组织。对于接受啮齿动物Aβ1-42或Aβ1-5的动物组，总Aβ水平的中值分别降低36％和26％。然而，假设组中个体较少，组内动物之间淀粉样肽水平高度可变，这些降低就不明显了。测定海马中Aβ1-42的水平时，没有出现明显的治疗诱导的降低。因此，基于皮层中Aβ侵害较小，该区中的改变是治疗效果的更为灵敏的指标。经ELISA测定的皮层中Aβ水平的改变相似，但是免疫组织化学分析的结果(见下面)却不同。
也测定了小脑中的总Aβ，该区在AD病理学中通常不受影响。用各种Aβ肽或APP衍生物免疫的所有组的Aβ浓度的中值均与脑中该区的对照组没有差别。该结果表明处理没有影响Aβ的非病理水平。
还通过ELISA测定了治疗和对照小鼠皮层和小脑中的APP浓度。应用两种不同方法分析APP。其一，指定的APP-α/FL，识别两种APP-α(α，APP的分泌型，其在Aβ序列中被酶切)，以及APP的全长型(FL)，而第二种仅识别APP-α。在治疗组子集中，与治疗相关的Aβ的降低相比，所有治疗动物的APP水平没有相对于对照动物改变。这些结果表明Aβ肽的免疫没有耗尽APP；治疗作用对Aβ更专属。
总之，通过AN1792、啮齿动物Aβ1-42或Aβ1-5共轭物的治疗，皮层中总Aβ和Aβ1-42的水平显著降低。海马中，仅AN1792治疗组总Aβ降低显著。在海马趾、皮层或小脑区中，Aβ或APP水平没有其它显著的治疗相关性改变。2．组织化学分析取来自六组动物的脑用于免疫组织化学分析，三组用Aβ肽共轭物Aβ1-5、Aβ1-12、和Aβ13-28免疫；两组用全长Aβ聚集物AN1792和AN1528免疫，另一组用PBS处理作为对照组。来自这些组脑切片的淀粉样侵害图像分析结果如图12所示。三组治疗组比对照动物皮层区中淀粉样侵害显著减少。在接受AN1792的组中观察到淀粉样侵害最大程度的降低，平均值降低了97％(p=0.001)。用AN1528和Aβ1-5肽共轭物治疗的动物也观察到显著降低，分别降低95％(p=0.005)和67％(p=0.02)。
通过ELISA定量测定总Aβ或Aβ1-42得到的结果和通过图像分析得到的淀粉样侵害某种程度上不同。当定量图像分析测定时，AN1528处理对皮层淀粉样侵害水平影响显著，而当ELISA测定时，该区种总Aβ的浓度却没有被显著影响。这两种结果的差异可能因为分析的特异性导致。图像分析仅测定聚集成斑的不溶性Aβ。相比较而言，ELISA测定所有形式的Aβ，包括可溶的和不溶的，单体和聚集体。既然认为该病的病理与Aβ的不溶斑相关型有关，图像分析技术显示治疗效果可能更灵敏。然而，因为ELISA更快速和容易分析，作为筛选目的它非常有效。而且，它可以显示结合斑型比总Aβ的治疗相关性Aβ降低更大。
为了确定治疗动物中免疫诱导的Aβ特异性抗体是否与沉积的脑淀粉样蛋白反应，将来自治疗动物和对照小鼠的一系列切片与小鼠IgG特异性抗体反应。与PBS组相比，用Aβ肽共轭物Aβ1-5、Aβ1-12、和Aβ13-28和全长Aβ聚集物AN1792和AN1528免疫的动物含Aβ的斑被内源IgG包围。用其它Aβ肽或APP肽pBx6免疫的动物的脑没有用该方法分析。3．抗体效价的测定第二次免疫之后，每次免疫开始后四到七天对小鼠取血，共取血五次。利用夹心ELISA，用Aβ1-42涂布的塑料多孔平板，测定作为Aβ1-42结合抗体的抗体效价。如图13所示，对于诱导AN1792特异性抗体最高效价的四种疫苗AN1792，(峰GMT94647)；AN1528，(峰GMT88231)；Aβ1-12共轭物，(峰GMT47216)；和啮齿动物Aβ1-42，(峰GMT10766)，第四个剂量之后诱导抗体的效价达到峰位。这些组的效价在第五和第六个剂量之后有点衰减。对于其它五种免疫原，第五或第六个剂量之后达到峰效价，但它们的量比四种最高效价组低很多Aβ1-5共轭物(峰GMT2356)、pBx6(峰GMT1986)、Aβ13-28共轭物(峰GMT1183)、Aβ33-42共轭物(峰GMT658)、Aβ25-35(峰GMT125)。还利用同样的ELISA夹心模式测定了一系列免疫原(那些组用Aβ1-5、Aβ13-28、Aβ25-35、Aβ33-42或啮齿动物Aβ1-42免疫)对同源肽的抗体效价，这些效价与对Aβ1-42测得的效价基本上相同，除了啮齿动物Aβ1-42为免疫原的情况下的抗体效价对同源免疫原约高两倍。个体动物的AN1792特异性抗体效价的量或治疗组的平均值与由皮层中Aβ降低测定的功效没有相关性。4．淋巴细胞增殖反应利用最后一次即第六次免疫之后约一周取到的脾细胞测定了Aβ依赖性淋巴细胞增殖。在存在用于刺激的、浓度为5μM的Aβ1-40的条件下，以每孔105的量培养新鲜收获的细胞。还在存在反向肽Aβ40-1的条件下培养来自十组中七组的细胞。作为阳性对照，另外的细胞与T细胞促分裂原，PHA一起培养；作为阴性对照，细胞在不加肽下培养。
来自大多数动物的淋巴细胞对PHA反应而增殖。对Aβ40-1反向肽没有明显的反应。当用AN1792受试者体内最高cpm的Aβ1-40刺激时，来自较大的聚集态Aβ肽、AN1792、啮齿动物Aβ1-42和AN1528免疫动物的细胞增殖剧烈。用Aβ1-12共轭物、Aβ13-28共轭物和Aβ25-35免疫的各组中有一只动物对Aβ1-40应答增殖。接受Aβ1-5共轭物、Aβ33-42共轭物、pBx6或PBS的其余组没有动物对Aβ刺激应答。结果如下表5概述。
这些结果表明，AN1792强烈刺激T细胞(更可能是CD4+表型)应答。用Aβ1-5免疫动物的体内缺乏Aβ特异性T细胞应答并不奇怪，因为CD4+T细胞识别的肽表位通常约15个氨基酸长度，当然较短的肽有时也具有较低效果的功能。因此，四种结合肽的大量辅助T-细胞表位可能出现在IgG结合模式中，但不在Aβ区。上述每种治疗组中动物的增殖性应答的几率非常低，支持了该假设。既然Aβ1-5共轭物对于显著降低明显缺乏Aβ特异性T细胞的脑中的Aβ水平非常有效，通过这种肽免疫而诱导的免疫应答的关键效应物可能是抗体。
对于包括所有Aβ残基、含APP氨基酸592-695的融合肽pBx6，缺乏T细胞应答，且抗体应答较低，可能因为这种特殊制品免疫原性较低。Aβ25-35聚集物的低免疫原性可能因为该肽太小而可能不含辅助诱导抗体应答的良好的T细胞表位。如果将该肽与载体蛋白质结合，它将可能有更好的免疫原性。Ⅴ．用于被动保护的多克隆抗体的制备20只非转基因小鼠用Aβ或其它免疫原免疫，任选添加佐剂，到第4-5月无痛处死小鼠。对免疫小鼠采血。任选将IgG与其它血液成分分离。可以通过亲合层析部分纯化特异于该免疫原的抗体。每只小鼠得到平均约0.5-1mg的免疫原特异性抗体，总量5-10mg。Ⅵ．用Aβ抗体进行被动免疫如下所示，对7-9月龄PDAPP小鼠组中的每一只注射0.5mg多克隆抗-Aβ抗体或特异性抗-Aβ单克隆抗体的PBS液。纯化所有抗体制剂，使其具有较低的内毒素水平。可以通过将Aβ片段或长型注射到小鼠体内，制备杂交瘤、筛选特异性结合Aβ目的片段而不结合其它Aβ非重叠片段的抗体的杂交瘤，制备针对该片段的单克隆抗体。
表6
在4个月的时间内，按照需要对小鼠腹膜内注射，以维持通过ELISA效价测定的高于1/1000(通过ELISA对Aβ42或其它免疫原确定)的循环抗体浓度。如上述监测效价，在注射的四个月末无痛处死小鼠。处死后，研究组织化学、Aβ水平和毒理学。每组安排十只小鼠。Ⅶ．不同佐剂的比较该实施例比较了CFA、明矾、水包油型乳剂和MPL刺激免疫应答的能力。A．材料和方法1．研究方案设计将从Elm Hill得到的100只雌性Hartley系六周龄豚鼠分成10组，用AN1792或其棕榈酰化衍生物结合各种佐剂免疫。七组接受AN1792(33μg，除非另有说明)结合a)PBS，b)弗氏佐剂，c)MPL，d)角鲨烯，e)MPL/角鲨烯，f)低剂量的明矾，或g)高剂量的明矾(300μgAN1792)的注射。两组接受AN1792棕榈酰化衍生物(33μg)结合a)PBS或b)角鲨烯的注射。最后一组，即第十组接受单独PBS(无抗原或其它佐剂)的注射。对于接受弗氏佐剂的组，第一个剂量用CFA乳化，其余四个剂量用IFA乳化。除了高剂量明矾组接受300μgAN1792，其它各组以33μg的剂量给药抗原。对于CFA/IFA，腹膜内注射给药，对于其它各组，在后肢四头肌左侧和右侧交替肌肉内注射给药。前三个剂量以两周间隔方案给药，随后两个剂量以每月间隔给药。从第二个剂量之后开始，每次免疫后六到七天取血，用于测定抗体效价。2．免疫原的制备将2mg Aβ42(California Peptide，Lot ME0339)加入0.9ml去离子水，旋涡振荡混合物，产生相对均一的混悬液。加入100μl 10×PBS(1×PBS，0.15M NaCl，0.01M磷酸钠，pH7.5)。混悬液再次旋涡振荡，37℃保温过夜留待次日使用。将不用的Aβ1-42脱水成为冻干粉末，于-20℃储存。
通过在二甲基甲酰胺液中，将棕榈酸酐偶联到AN1792的氨基末段残基上，然后从氢氟酸处理的树脂上提取新生肽，制备AN1792的棕榈酰化衍生物。
为了制备与完全弗氏佐剂(CFA)结合的疫苗制剂(组2)，将200μl中的33μg AN1792用CFA按照1∶1(体积∶体积)的比例乳化至终体积为400μl，用于第一次免疫。对于随后几次免疫，用不完全弗氏佐剂(IFA)进行类似乳化。
为了制备第5组和第8组的结合MPL的疫苗制剂，将冻干粉末(Ribi ImmunoChem Research，Inc.，Hamilton，MT)加入0.2％的三乙胺水溶液，至终浓度为1mg/ml，然后旋涡振荡。加热到将混合物加热到65-70℃保温30秒，以制备轻微浑浊的均匀的胶束悬浮液。新鲜配制用于一系列注射的溶液。对于第5组的各次注射，将16.5μl PBS、50μgMPL(50μl)和162μl PBS中的33μg AN1792在硼硅酸盐试管中混合后立即使用。
为了制备与低水包油型乳剂形成的疫苗制剂，将AN1792的PBS液加入含5％角鲨烯、0.5％吐温80、0.5％Span85的PBS液，至终单剂量浓度为250gl液体中33μg AN1792(第6组)。将混合物过两仓手动装置乳化15到20次，直到显微镜下观察可见乳滴直径基本上等于1.0μm直径的标准乳珠。得到的混悬液为牛奶状乳白色。新鲜配制用于一系列注射的乳剂。对于第8组，将0.2％三甲胺中的MPL以每剂量50μg的浓度加入角鲨烯和去污剂混合物，用于进行如上述的乳化。对于棕榈酰衍生物(第7组)，将每剂量33μg棕榈酰-NH-Aβ1-42加入角鲨烯，然后旋涡振荡。然后在旋涡振荡下，加入吐温80和Span85。将该混合物加入PBS，至终浓度为5％角鲨烯、0.5％吐温80、0.5％Span85，将混合物如上述乳化。
为了制备结合明矾的疫苗制剂(第9组和第10组)，将AN1792的PBS液加入含铝水凝胶(氢氧化铝凝胶，Accurate，Westbury，NY)，达到250μl终制剂体积中每5mg明矾33μg(低剂量，第9组)或300μg(高剂量，第10组)AN1792的浓度。混悬液在室温下温和混合4小时。3．抗体效价的测定从第二次免疫开始后，每次免疫后六到七天对豚鼠取血，总共取血四次。通过一般材料和方法中描述的ELISA测定抗Aβ42的抗体效价。4．组织制备约14周后，对所有豚鼠使用CO2。收集脑脊液，取出脑，解剖三个脑区(海马、皮层和小脑)，用于利用ELISA测定总Aβ蛋白质的浓度。B．结论1．抗体应答当测定免疫后对AN1792的抗体应答时，各种佐剂产生效力范围变化较大。如图14所示，当在PBS中给药AN1792时，二或三次免疫后没有检测到抗体，第四和第五个剂量后检测到的应答可忽略不计，几何平均效价(GMT)仅约为45。水包油型(o/w)乳剂第三个剂量后诱导中度效价(GMT255)，第四个剂量后该值维持(GMT301)，最后一个剂量后衰减(GMT54)。对于结合明矾的AN1792存在明显的抗原剂量应答，在所有时间点上300μg的抗原比33μg的抗原具有更好的免疫原性。在抗体应答的峰位，即第四次免疫后，两个剂量之间GMT的差异为43％，为1940(33μg)和3400(300μg)。对33μg AN1792加MPL产生的抗体应答非常类似于剂量几乎高出十倍的抗原(300μg)结合明矾产生的抗体应答。将MPL加入o/w乳剂相对于MPL作为单独佐剂使疫苗的效力降低近75％。AN1792的棕榈酰衍生物在PBS中给药时，完全没有免疫原性，当在o/w型乳剂中给药时，在第三次和第四次取血时得到中度效价，GMT分别为340和105。用弗氏佐剂产生最高抗体效价，峰GMT约为87000，该值比其次两个最有效疫苗(MPL和高剂量AN1792/明矾)的GMT高出近30倍。
经该研究鉴定的最值得推荐的佐剂是MPL和明矾。对于这两种，MPL看起来更为优选，因为它只需要低10倍的抗原剂量即可产生用明矾得到的相同的抗体应答。可以通过增加抗原和/或佐剂剂量，和通过优化免疫方案促进应答。对于AN1792，o/w型乳剂是一种非常差的佐剂，将o/w型乳剂加入MPL佐剂削弱了单独MPL的固有佐剂活性。2．脑中的Aβ水平在大约14周时，使豚鼠深度麻醉，提取脑脊液(CSF)，切下以下各组动物的脑，它们是用弗氏佐剂(第2组)、MPL(第5组)、明矾与高剂量(300μg)AN1792(第10组)免疫的组和PBS免疫的对照组(第3组)。为了测定Aβ肽的水平，解剖一个大脑半球，在5M胍中制备海马趾、皮层、和小脑区的匀浆。将它们稀释，然后通过与ELISA模式中已知浓度的Aβ标准蛋白质的一系列稀释度相比较对它们定量。所有四组的海马、皮层和小脑中Aβ蛋白质的水平都非常接近，尽管由这些疫苗诱导的对Aβ的抗体应答的范围非常宽。海马中测定的平均Aβ水平约为25ng/g组织，皮层中为21ng/g，小脑中为12ng/g。因此，在某些动物中出现的近三个月对Aβ的高循环抗体效价没有改变它们脑中的总Aβ水平。各组之间，CSF中的Aβ水平也非常接近。AN1792免疫对内源性Aβ缺乏巨大影响表明免疫应答集中在Aβ的病理学形成上。Ⅷ．小鼠体内对不同佐剂的免疫应答用六周龄雌性瑞士Webster小鼠进行该研究，每组10-13只动物。在第0、14、28、60、90和20天皮下给药进行免疫，制剂体积为200μl。用PBS作为所有制剂的缓冲液。从第二个剂量开始后，每次免疫后7天对动物取血，用于通过ELISA分析抗体效价。各组的治疗方案如表7概述。
表7
角标a实验开始时各组中小鼠的个数b表明佐剂。所有这些制剂的缓冲液均为PBS。对于第8组，没有佐剂也没有抗原。
各组中针对AB的抗体ELISA效价显示于下表8中。
表8
该表显示第4、5和18组得到最高效价，其中佐剂分别是125μgMPL，50μg MPL和QS21加MPL。Ⅸ．不同佐剂的治疗效果在PDAPP转基因小鼠中，研究了一系列适合人类应用的佐剂的治疗效果，以确定它们增强对AB免疫应答的能力和诱导免疫介导的淀粉样沉积物在脑中清除的能力。
从Char1es River实验室得到180只雄性和雌性7.5到8.5月龄的杂合PDAPP转基因小鼠。将小鼠分成9组，每组含动物15-23只，用AN1792或AN1528结合各种佐剂免疫。分配动物时，使各组之间动物的性别、年龄、和动物家系尽可能匹配。佐剂包括明矾、MPL、和QS21，分别与两种抗原混合，弗氏佐剂(FA)仅与AN1792组合。其它组用加有防腐剂硫柳汞的PBS缓冲液配制的AN1792不加佐剂免疫。第9组用单独PBS免疫，作为阴性对照。
聚集态Aβ肽的制备用人Aβ1-40(AN1528；Ca1ifornia PeptidesInc.,Napa，CA；Lot ME0541)和人Aβ1-42(AN1792；California PeptidesInc.,Lot ME0439)肽的脱水储藏于-20℃的冻干粉末新溶解配制一系列注射制剂。对于这种目的，将2mg肽加入0.9ml去离子水，旋涡振荡，产生相对均一的溶液或悬浮液。与AN1792相比，AN1528在该步骤中是可溶的。当AN1528开始沉淀时，加入100μl 10×PBS溶液(1×PBS0.15M NaCl、0.01M磷酸钠，pH7.5)。悬浮液再次旋涡振荡，在37℃保温过夜留待次日使用。
为了制备结合明矾的疫苗制剂(第1组和第5组)，将PBS中的Aβ肽加入含铝水凝胶中(Alhydrogel，2％氢氧化铝凝胶水溶液，Sargeant，Inc.,Clifton，NJ)，至每1 mg明矾100μg Aβ肽的浓度。加入10×PBS溶液至终制剂体积为1×PBS液200μl。然后将混悬液在室温下温和混合约4小时，以便注射。
为了制备结合MPL的疫苗制剂(第2组和第6组)，将冻干粉末(Ribi ImmunoChem Research,Inc.,Hamilton,MT；Lot 67039-E0896B)加入0.2％的三乙胺水溶液，至终浓度为1mg/ml，然后旋涡振荡。将混合物加热到65-70℃保温30秒，以制备轻微浑浊的均匀的胶束悬浮液。该溶液在4℃储藏。用于每组注射，将每剂量50μl PBS中100μg的肽、每剂量50μg的MPL(50μl)和每剂量100μl的PBS在硼硅酸盐试管中混合后立即使用。
为了制备结合QS21的疫苗制剂(第3组和第7组)，将冻干粉末(Aquila，Framingham，MA；Lot A7018R)加入PBS(pH6.6-6.7)，至终浓度为1mg/ml，然后旋涡振荡。将溶液在-20℃储藏。用于每次注射时，将50μl PBS中每剂量100μg的肽、25μl PBS中每剂量25μg的QS21和每剂量125μl的PBS在硼硅酸盐试管中混合后立即使用。
为了制备与弗氏佐剂(CFA)结合的疫苗制剂(组4)，将200μl中的100μg AN1792用完全弗氏佐剂(CFA)按照1∶1(体积∶体积)的比例乳化，终体积为400μl，用于第一次免疫。对于随后几次免疫，用不完全弗氏佐剂(IFA)对抗原进行类似乳化。对于含有佐剂明矾、MPL或QS21的疫苗，将每剂量100μg的AN1792或AN1528与明矾(每剂量1mg)或MPL(每剂量50μg)或QS21(每剂量25μg)混合，在PBS中至终体积为200μl，在后背肩胛骨之间皮下接种给药。对于接受FA的组，将100μg的AN1792用完全弗氏佐剂(CFA)按照1∶1(体积∶体积)的比例乳化，终体积为400μl，腹膜内给药，作为第一次免疫，随后用同样量的免疫原在不完全弗氏佐剂(IFA)中进行其后五个剂量的加强免疫。对于接受不含佐剂的AN1792治疗的组来说，将10μg AN1792与5μg硫柳汞混合，在PBS中终体积为50μ1，皮下给药。第九组即对照组仅接受200μl PBS皮下给药。在第0、16、28、56、85和112天上，对前三个剂量采用两周间隔方案进行免疫，之后以一月间隔方案免疫。第二个剂量开始后，每次免疫后六到七天对动物取血，用于测定抗体效价。最后一个剂量后约一周，无痛处死小鼠。通过脑中Aβ和APP水平的ELISA分析，以及通过脑区中存在的淀粉样斑的免疫组织化学评价，测定结果。另外，确定Aβ特异性抗体效价、和Aβ-依赖性增殖应答和细胞因子应答。
表9表明，FA和AN1792诱导出对Aβ1-42的最高抗体效价，第四次免疫之后达到峰效价(峰GMT75386)，最后一次免疫，即第六次免疫后，衰减了59％。由MPL和AN1792诱导的峰平均效价(峰GMT28867)比与FA产生的峰平均效价低62％，并且也在免疫方案中很早(3个剂量之后)达到峰效价，之后到第六次免疫后，峰值衰减了28％。由QS21和AN1792产生的峰平均效价(GMT1511)比用MPL得到的效价约低5倍。另外，应答动力学较慢，因此需要再一次免疫以达到峰应答。由明矾-结合AN1792产生的效价略高于用QS21得到的效价，应答动力学也较QS21的迅速。对于在加有硫柳汞的PBS中给药的AN1792，效价的频率和大小仅高于PBS单独处理组。MPL和AN1528产生的峰效价(峰GMT3099)比用AN1792产生的约低9倍。结合明矾的AN1528免疫原性非常低，仅在一些动物体内产生较低效价。用单独PBS免疫的对照动物体内没有观察到抗体应答。
表9
角标a测定对Aβ1-42的几何平均抗体效价b每组应答者的数目通过ELISA测定的，AN1792或AN1528结合各种佐剂、或者硫柳汞治疗12月龄小鼠皮层淀粉样侵害的治疗结果如图15所示。在PBS对照PDAPP小鼠中，12个月时，皮层中总Aβ的水平中值为1817ng/g。在用AN1792加CFA/IFA、AN1792加明矾、AN1792加MPL、和QS21加AN1792处理的小鼠中观察到Aβ水平显著降低。仅AN1792加CFA/IFA的降低达到满意的显著度(P＜0.05)。然而，如实施例Ⅰ和Ⅲ所示，在降低Aβ水平方面的免疫效果在15月龄和18月龄小鼠中基本上较大。因此，期望AN1792加明矾、AN1792加MPL、AN1792加QS21组合物至少在治疗年龄较大小鼠时将获得满意的显著度。相反，AN1792加防腐剂硫柳汞显示，Aβ的中值与PBS治疗小鼠基本上相同。当比较皮层Aβ42的水平时，得到类似的结果。PBS对照组中Aβ42的中值为1624ng/g。用AN1792加CFA/IFA、AN1792加明矾、AN1792加MPL、AN1792加QS1处理小鼠中观察到显著降低的中值，分别为403、1149、620和714，AN1792 CFA/IFA处理组的降低获得满意的显著度(p=0.05)。AN1792硫柳汞处理小鼠中Aβ42的中值为1619ng/g。Ⅹ．毒性分析在实施例2、3和7描述的研究的末期，收集组织，用于组织病理学检查。另外，对来自实施例3和7的末期血样进行血液血和临床化学检查。评价大多数主要器官，包括脑、肺、淋巴、胃肠道、肝、肾、肾上腺和性腺。虽然在研究动物中观察道偶发性损伤，但是在AN1792处理和未处理动物之间，无论是受影响组织还是损伤严重性上均没有明显差异。AN1782免疫动物与PBS处理或未处理动物相比没有特别的值得注意的组织病理学损伤。在实施例7中，佐剂组和PBS处理动物之间临床化学表现也没有差异。虽然，实施例7中AN1792和弗氏佐剂处理动物相对于PBS处理动物，几种血液学参数存在显著增加，但是这些类型的影响是弗氏佐剂治疗和伴生的腹膜炎带来的能够意料到的影响，它们不能说明AN1792治疗带来任何不利作用。虽然不是部分毒理学评价，但广泛地检查了PDAPP小鼠的脑部病理作为部分功效端点。在所有研究中没有发现与治疗有关的脑病理学不良影响的迹象。这些结果表明AN1792治疗可以很好地耐受，至少基本上没有副作用。Ⅺ．对受试者的预防和治疗进行单剂量相Ⅰ试验确定安全性。以逐步增加的剂量对不同患者给予治疗药物，从约0.01(推测功效的水平)开始，以3为系数增长，直到达到10倍有效小鼠剂量的水平。
进行相Ⅱ试验确定治疗功效。挑选利用阿尔茨海默氏病和相关病症协会(ADRDA)为可能发生的AD制定的标准确定的早期患中度阿尔茨海默氏病的患者。按照微小精神状况检查(Mini-Menta1 State Exam，MMSE)，合适的患者积分在12-26范围内。其它选择标准是，患者在研究期间容易存活，以及不会出现复杂问题，例如可能带来干扰的伴随药物的使用。利用典型心理测量法(例如MMSE、ADAS，它们对于评价阿尔茨海默氏病的状况和功能是一种内容详尽的标尺)对患者功能作基线评价。这些心理测量标准能够测量阿尔茨海默氏病的发展。合适的定性生命标准也可以用来监测治疗。还可以通过MRI监测疾病发展。也可以监测患者的血液数据，包括分析免疫原特异性抗体和T细胞应答。
测定基线后，患者开始接受治疗。将它们完全打乱，以双盲方式用治疗药物或安慰剂治疗。至少每六个月监测患者一次。通过进展中治疗组相对于安慰剂组有效降低确定效果。
进行第二次相Ⅱ试验，评价患者从非阿尔茨海默氏病的早期记忆丢失(有时被称为年龄有关的记忆损伤(AAMI))到经ADRDA标准确定为可能的阿尔茨海默氏病的改变。通过筛选参照群体的记忆丢失早期迹象或其它与前阿尔茨海默氏病症候学、阿尔茨海默氏病的家族史、遗传危险因素、年龄、性别和已发现的其它预示阿尔茨海默氏病高危特征有关的不利，从非临床群体选择具有转化成阿尔茨海默氏病高风险的患者。收集基于包括MMSE和ADAS的合适法则和其它设计用来评价较为正常群体法则的基线积分。将这些患者群体分成合适的安慰剂对交替剂量药物组。间隔六个月后，对这些患者群体进行跟踪，每个患者的端点是到观察结束时他或她是否转化成可能的阿尔茨海默氏病(按照ADRDA标准判断)。Ⅻ．一般材料和方法1．抗体效价的测定在小鼠尾静脉切开小口取血，采集约200μl血置于微量离心管(microfuge tube)。豚鼠如下取血，首先剃去后腿背面的毛，然后用18号针头划破跖骨静脉，采血于微量离心管。室温下(RT)静置1小时使血液凝结成块，旋涡振荡，然后在14000×g离心10分钟，将血块从血清中分离出来。然后将血清转移到干净的微量离心管中，4℃储存直到测定效价。
用ELISA测定抗体效价。在Well涂层缓冲液(Well CoatingBuffer)(0.1M磷酸钠，pH8.5，0.1％叠氮化钠)中含有10μg/ml Aβ42或SAPP或其它抗原(如各单独报道记录)的100μl溶液涂布96孔微滴定平板(Costar EIA平板)，室温过夜。吸干各孔，从1/100稀释度的样品稀释液(0.014M磷酸钠、pH7.4、0.15M NaCl、0.6％牛血清白蛋白、0.05％硫柳汞)开始向孔中加入血清。以三倍的跨度制备七个连续稀释度的样品，置于平板中，终稀释度为1/218700。稀释液在经涂布的平板的孔中室温保温1小时。然后用含0.05％吐温20的PBS冲洗四次。将第二种抗体，结合辣根过氧化物酶的绵羊抗小鼠Ig(从Boehringer Mannheim得到)，作为100μl 1/3000稀释度的样品稀释液加到孔中，室温保温1小时。再次用PBS、吐温20冲洗平板四次。为了形成色原体，将100μl慢TMB(Slow TMB，3,3',5,5'-四甲基对二氨基联苯，从Pierce Chemicals得到)加入各孔，室温保温15分钟。加入25μl 2 M硫酸终止反应。然后在分子装置Vmax(Molecular DevicesVmax)上记录450nm-650nm处的光密度。
效价表示为得到最大光密度一半时血清稀释度的倒数。最大OD通常取自起始的1/100稀释液，除非该条件下具有非常高的效价，在这种情况下，需要建立较高起始稀释度的最大OD。如果两种稀释液之间下降了50％点位，则利用线性外推法计算最终效价。为了计算几何平均抗体效价，低于100的效价被任意地指定效价值为25。2．淋巴细胞增殖分析用异氟烷麻醉小鼠。取出脾，用5ml含10％热灭活胎牛血清的PBS(PBS-FBS)漂洗两次，然后置于Medimachine(Dako)的50μCentricon室(Dako A/S，Denmark)，在1.5ml PBS-FBS中以100rpm匀浆10秒，然后经100μ孔径的尼龙筛过滤。用15ml PBS-FBS冲洗脾细胞一次，然后在200×g离心5分钟沉淀。将沉淀重悬浮于5ml含0.15M NH4Cl、1M KHCO3、0.1M NaEDTA、pH7.4的缓冲液中室温保持5分钟，使红细胞溶解。然后同上述冲洗白细胞。将新鲜分离的脾细胞(每孔105个细胞，每个样品重复三次)置于96孔U-型底处理培养物微滴定平板(Corning，Cambridge，MA)中，在添加2.05mM L-谷氨酰胺、1％青霉素/链霉素、和10％热灭活FBS的RPMI1640培养基中(JRH Biosciences，Lenexa，KS)于37℃培养96小时。再加入5μM到0.18μM剂量范围内的各种Aβ肽，Aβ1-16、Aβ1-40、Aβ1-42或Aβ40-1反向序列蛋白质。对照孔中的细胞在伴刀豆球蛋白A(ConA)(Sigma，cat.#C-5275，浓度为1μg/ml)存在下不添加蛋白质培养。向细胞中加入3H-胸苷(1μCi/孔，从Amersham Corp.，Arlington Heights IL得到)培养最后24小时。然后收获细胞置于UniFilter平板，在Top Count微平板发光计数仪(Top Count Microplate Scintillation Counter(PackardInstruments，Downers Grove，IL))上计数。结果表示为插入不溶性大分子的放射性的每分钟计数(cpm)。4．脑组织制备无痛处死后，取脑，一个大脑半球准备进行免疫组织化学分析，解剖另一个大脑半球的三个脑区(海马、皮层和小脑)，用于利用特异性ELISA测定各种Aβ蛋白质和APP型的浓度。
将用于ELISA的组织在10体积的冰冷胍缓冲液(5.0M胍-盐酸，50mM Tris-HCl，pH8.0)中匀浆。匀浆液利用Adams振动器(Fisher)温和振摇，室温下混合三到四小时，然后于-20℃储藏，留待定量Aβ和APP时使用。前面的试验已经表明，在该储藏条件下，分析物是稳定的，当合成的Aβ蛋白(Bachem)混入同窝生小鼠的对照脑组织匀浆中时，可以定量提取(Johnson-Wood等，同上)。5．Aβ水平的测定用冰冷却的酪蛋白稀释液(0.25％酪蛋白、PBS、0.05％叠氮化钠、20μg/ml抑肽酶、5mM EDTA pH8.0，10μg/ml亮肽素)以1∶10稀释脑匀浆，然后在4℃，16000×g离心20分钟。制备合成的Aβ蛋白质标准品(1-42氨基酸)和APP标准品，使终组合物中包括0.5M胍和0.1％牛血清白蛋白(BSA)。“总”Aβ夹心ELISA利用单克隆抗体(mAβ)266，特异于Aβ的氨基酸13-28(Seubert，等)作为捕捉抗体，生物素酰化的mAβ3D6，特异于Aβ的氨基酸1-5(Johnson-Wood等)作为报道抗体。3D6 mAβ不能识别分泌型APP或全长APP，仅可检测氨基末端为天冬氨酸的Aβ类型。该分析法灵敏度下限约为50ρg/ml(11ρm)，当浓度高达1ng/ml时也不与内源性鼠Aβ蛋白质表现交叉反应性(Johnson-Wood等，同上)。
Aβ1-42特异性夹心ELISA应用mAβ21F12，特异于Aβ的氨基酸33-42(Johnson-Wood等)作为捕捉抗体。该分析同样用生物素酰化的mAβ3D6作为报道抗体，其灵敏度下限约为125ρg/ml(28ρm，Johnson-Wood等)。当进行AβELISA时，用100μl mAβ266(10μg/ml)或mAβ21F12(5μg/ml)涂布96孔的免疫测试平板(Costar)，室温下保温过夜。通过吸气除去溶液，向各孔中加入200μl 0.25％的人血清蛋白PBS溶液，于室温将各孔封闭至少1小时。除去封闭液，在4℃下储藏干燥的平板直到使用。用冲洗缓冲液(Tris-缓冲盐水(0.15MNaCl，0.01M Tris-HCl，pH7.5)加0.05％吐温20)在使用前使平板再水化。将样品和标准品加入每孔100μl的三等份，然后于4℃保温过夜。分析的每个步骤之间用冲洗缓冲液至少冲洗平板三次。加入生物素酰化的mAβ3D6(用酪蛋白分析缓冲液(0.25％酪蛋白，PBS，0.05％吐温20，pH7.4)稀释到0.5μg/ml)，室温下保温1小时。将亲合素-辣根过氧化物酶结合物((亲合素-HRP得自Vector，Burlingame，CA)用酪蛋白分析缓冲液以1∶4000的比例稀释，)加到孔中，室温保持1小时。加入比色物质，慢TMB-ELISA(Pierce)，使反应在室温下进行15分钟，之后，加入25μl 2N H2SO4终止反应。利用分子装置Vmax，测定450nm和650nm的吸收度差值，定量反应产物。6．APP水平的测定应用了两种不同APP测定法。其一，特指的APP-α/FL，识别APP-α和APP的全长型(FL)。第二种分析特异于APP-α。APP-α/FL分析法识别包括Aβ的前12个氨基酸的分泌型APP。因为报道抗体(2H3)与α-发夹-位点(存在于APP695的氨基酸612-613之间，Esch等，科学，248，1122-1124(1990))不具有特异性；因此该分析也可以识别全长APP(APP-FL)。利用固定于APP-FL细胞质末端的APP抗体消耗脑匀浆的APP-FL的初步试验表明，约30-40％的APP-α/FLAPP是FL(数据未显示)。APP-α/FL和APP-α分析的捕捉抗体均为mAβ 8E5，对APP695型的氨基酸444-592升高(Games等，同上)。APP-α/FL分析的报道mAβ是mAβ2H3，其特异于APP695的氨基酸597-608(Johnson-Wood等，同上)，APP-α分析的报道抗体是mAβ16H9的生物素酰化衍生物，对APP的氨基酸605-611升高。APP-α/FL分析的灵敏度下限约为11ng/ml(150ρM)(Johnson-Wood等，同上)，APP-α特异性分析的灵敏度下限约为22 ng/ml(0.3 nM)。对于这两种APP检测，如前面mAβ266所述，将mAβ8E5涂布到96孔EIA平板上。纯化的重组分泌型APP-α用作APP-α分析和APP-α/FL分析的参照标准品(Esch等，同上)。5M胍中的脑匀浆样品用ELISA样品稀释液(0.014M磷酸盐缓冲液，pH7.4，0.6％牛血清白蛋白，0.05％硫柳汞，0.5M NaCl，0.1％NP40)以1∶10的比例稀释。然后用含0.5M胍的样品稀释液以1∶4的比例稀释它们。然后在室温下，16000×g离心稀释的匀浆15秒。将APP标准品和样品以两等份加入平板，室温下保温1.5小时。将生物素酰化的报道抗体2H3或16H9与样品一起在室温下保温1小时。链霉亲和素碱性磷酸酶(Boehringer Manneim)，在样品稀释液中稀释1000倍，加入孔中室温下保温1小时。加入荧光物质4-甲基-umbellipheryl-磷酸酯，室温下保温30分钟，在Cytofluor tm2350荧光读数仪上在激发光365nm和发射光450nm下对平板读数。7．免疫组织化学在4％多聚甲醛的PBS液中于4℃固定脑三天，然后在1％多聚甲醛PBS液中于4℃储存1到7天，直到被切片。在vibratome上室温下将其切成40微米厚的冠状切片，在防冻剂(30％甘油，30％乙二醇，在磷酸缓冲液中)中于-20℃储存直到进行免疫组织化学处理。对于每个脑，在海马背水平上的六个切片，连续间隔240μm使彼此分离，在下列之一的抗体中保温过夜(1)生物素酰化的抗-Aβ(m Aβ，3D6，特异于人Aβ)在PBS和1％马血清中稀释到浓度为2μg/ml；或(2)特异于人APP，8E5的生物素酰化的mAβ，在PBS和1.0％马血清中稀释到浓度为3μg/ml；或(3)特异于神经胶质纤丝酸性蛋白质(GFAP；Sigma Chemical Co.)的m Aβ，用含0.25％ Triton X-100和1％马血清的Tris-缓冲盐水(pH7.4)(TBS)以1∶500的比例稀释；或(4)特异于CD11b(MHC-1抗原)(Chemicon International)的mAβ，用0.25％Triton X-100和1％兔血清的TBS液以1∶100的比例稀释；或(5)特异于MHCⅡ抗原的m Aβ(Pharmingen)，用含0.25％ Triton X-100和1％兔血清的TBS液以1∶100的比例稀释；或(6)特异于CD43的大鼠mAβ(Pharmingen)，用含1％兔血清的PBS液以1∶100的比例稀释；或(7)特异于CD45RA的大鼠mAβ(Pharmingen)，用含1％兔血清的PBS液以1∶100的比例稀释；或(8)特异于CD45RB的大鼠单克隆Aβ(Pharmingen)，用含1％兔血清的PBS液以1∶100的比例稀释；或(9)特异于CD45的大鼠单克隆Aβ(Pharmingen)，用含1％兔血清的PBS液以1∶100的比例稀释；或(10)特异于CD3e的生物素酰化多克隆仓鼠Aβ(Pharmingen)，用含1％兔血清的PBS液以1∶100的比例稀释；或(11)特异于CD3的大鼠mAβ(Serotec)，用含1％兔血清的PBS液以1∶200的比例稀释；或(12)含1％正常马血清的无一级抗体的PBS溶液。
与上面所列的1、2和6-12号抗体溶液反应的切片首先用含1.0％Triton X-100，0.4％过氧化氢的PBS液在室温下预处理20分钟，以封闭内源性过氧化物酶。接着将它们与一级抗体在4℃下保温过夜。然后使与3D6或8E5或CD3emAβ反应的切片在室温下与辣根过氧化物酶-亲和素-生物素-复合物与用PBS稀释75倍的试剂盒成分“A”和“B”(载体精英标准试剂盒(Vector Elite Standard Kit)，Vector Labs，Burlingame，CA)一起反应1小时。与特异于CD 45RA、CD 45RB、CD 45、CD3的抗体和无一级抗体的PBS溶液反应的切片分别与生物素酰化的抗-大鼠IgG(Vector)(用PBS稀释75倍)或者生物素酰化的抗-小鼠IgG(Vector)(用PBS稀释75倍)一起在室温下保温1小时。然后将切片与辣根过氧化物酶-亲和素-生物素-复合物与试剂盒成分“A”和“B”(用PBS稀释75倍)(载体精英标准试剂盒，VectorLabs，Burlingame，CA)在室温下反应一小时。
将切片置于0.01％过氧化氢、0.05％ 3,3′-对二氨基联苯(DAB)中室温下显影。用于与GFAP-、MAC-1-、和MHC Ⅱ-特异性抗体一起保温的切片首先用0.6％过氧化氢在室温下预处理，一封闭内源性过氧化物酶，然后与一级抗体在4℃下保温过夜。与GFAP抗体反应的切片与生物素酰化的马体内制备的抗-小鼠IgG(载体实验室(VectorLaboratories)；Vectastain Elite ABC试剂盒)(用TBS稀释200倍)在室温下保温1小时。接着将切片与亲和素-生物素-过氧化物酶复合物(载体实验室；Vectastain Elite ABC试剂盒)(用TBS稀释1000倍)反应1小时。接着将与MAC-1-或MHCⅡ-特异性mAβ作为一级抗体一同保温的切片与生物素酰化的来自兔的抗-大鼠IgG(用TBS稀释200倍)在室温下反应1小时，随后与亲和素-生物素-过氧化物酶复合物(用TBS稀释1000倍)保温1小时。然后将与GFAP-、MAC-1-和MHCⅡ-特异性抗体一同保温的切片用0.05％DAB、0.01％过氧化氢、0.04％氯化镍、TBS液分别处理4和11分钟，使它们显色。
将免疫标记的切片在载玻片(VMR，Superfrost玻片)上制作成标本，空气干燥过夜，在Propar(Anatech)中浸渍，然后用Permount(Fisher)作为标本介质用盖玻片覆盖。
为了复染色Aβ斑，将一系列GFAP-阳性切片在免疫组织化学处理后置于Superfrost载玻片上制作成标本，在1％硫黄素S(Sigma)水溶液中保持7分钟。然后使切片脱水，在Propar中使其清晰，然后用Permount制作标本加盖玻片覆盖。8．图像分析通过CCD摄像机和Sony Trinitron监测仪连接于NikonMicrophot-FX显微镜的图像计150型图像分析系统(Oncor，Inc.，Gaithersburg，MD)被用来定量免疫反应切片。切片的图像储存于影象缓冲液中，确定基于颜色和饱和度的阈值以选择和计算免疫标记结构物所占据的总像素面积。对于每个切片，人工描绘出海马轮廓，计算海马占据的总像素面积。如下测定淀粉样侵害百分率(含与mAβ 3D6发生免疫反应的Aβ沉积物的海马趾面积的分数)×100。同样，神经炎侵害的百分率如下测定(含与mAβ8E5发生反应的营养不良性神经突的海马趾面积的分数)×100。运行简单32软件应用程序的C-成像系统(Compix，Inc.，Cranberry Township，PA)通过光电子学照相机连接于Nikon Microphot-FX显微镜，用于定量GFAP-阳性星形胶质细胞和MAC-1-和MHCⅡ-阳性小胶质细胞占据的夹肌后皮层的百分率。免疫反应切片的图像储存于显影缓冲液中，确定单色阈值，以选择和计算免疫标记细胞占据的总像素面积。对于每个切片，手工绘制除夹肌后皮层(RSC)的轮廓，然后计算RSC占据的总像素面积。星形胶质细胞增多百分率如下确定(GFAP-反应性星形胶质细胞占据的RSC的分数)×100。同样，小胶质细胞增多百分率如下确定(MAC-1-或MHCⅡ-反应性小胶质细胞占据的RSC的分数)×100。对于所有的图像分析，定量每个动物的海马背水平上的六个切片(彼此以连续240μm的间隔分隔)。在所有条件下，动物的治疗状况对于观察者都是未知的。
虽然为了便于清楚理解，如上述详细描述了本发明，但显然可以在附加权利要求范围内进行某些改动。本文为各种目的引证的所有出版物和专利文献以其全文内容引入，好象各自单独全文列入本文那样。
权利要求
1．药物组合物，其含有有效诱导患者体内产生对Aβ之免疫应答的药物和可药用的佐剂。
2．权利要求1的药物组合物，其中所述药物是Aβ或其活性片段。
3．权利要求1或2的药物组合物，其中所述佐剂包括明矾。
4．权利要求1或2的药物组合物，其中所述佐剂包括单磷酰脂类(MPL)。
5．权利要求1或2的药物组合物，其中所述佐剂包括QS21。
6．上述任一权利要求的药物组合物，其中所述Aβ或片段是颗粒形的成分。
7．权利要求6的药物组合物，其中颗粒是聚丙交酯聚乙交酯共聚物(PLPG)颗粒。
8．预防和治疗特征在于患者体内有淀粉样沉积物之疾病的方法，包括施用能有效诱导患者体内产生对淀粉样沉积物之肽成分的免疫应答的药物。
9．权利要求8的方法，其中所述淀粉样沉积物包括聚集态Aβ肽。
10．权利要求8或9的方法，其中所述患者是人。
11．上述任一权利要求所述的方法，其中所述疾病是阿耳茨海默氏病。
12．上述任一权利要求所述的方法，其中所述患者是无症状的。
13．上述任一权利要求所述的方法，其中所述患者年龄在50岁以下。
14．上述任一权利要求所述的方法，其中所述患者具有显示对阿耳茨海默氏病有易感性的遗传危险因素。
15．权利要求8-13中任一权利要求所述的方法，其中所述患者不具有已知的有关阿耳茨海默氏病的危险因素。
16．上述任一权利要求所述的方法，其中所述药物包括Aβ肽或其活性片段。
17．上述任一权利要求所述的方法，其中所述药物是Aβ肽或其活性片段。
18．权利要求17的方法，其中Aβ肽对患者的给药剂量至少为50μg。
19．权利要求17的方法，其中Aβ肽对患者的给药剂量至少为100μg。
20．上述任一权利要求所述的方法，其中所述Aβ肽是Aβ42。
21．权利要求20的方法，其中所述Aβ肽以聚集的形式给药。
22．上述任一权利要求所述的方法，其中所述免疫应答包括结合Aβ肽的抗体。
23．上述任一权利要求所述的方法，其中所述免疫应答包括结合Aβ肽的作为MHCⅠ或MHCⅡ复合体之成分的T-细胞。
24．权利要求8或10-15中任一权利要求所述的方法，其中所述药物是通过与患者体内的Aβ结合而诱导免疫应答的抗Aβ抗体。
25．权利要求8或10-15中任一权利要求所述的方法，其中将T-细胞从患者体内取出，在T-细胞被激活的条件下使其与Aβ肽接触，给患者施用该被激活的T-细胞。
26．上述任一权利要求所述的方法，其中所述药物经口服、皮下、肌内、局部或静脉内给药。
27．上述任一权利要求所述的方法，其中所述药物经肌内或皮下给药。
28．上述任一权利要求所述的方法，进一步包括筛选化合物文库以鉴定出与抗Aβ抗体反应的化合物，将该化合物对患者给药以诱导免疫应答。
29．权利要求8、10-15之一、26或27的方法，其中所述药物是有效量的编码Aβ或其活性片段的核酸，籍此该核酸在患者体内表达，以产生诱导免疫应答的Aβ或其活性片段。
30．权利要求29的方法，其中所述核酸通过皮肤给药。
31．权利要求30的方法，其中所述核酸通过贴片应用于皮肤。
32．上述任一权利要求所述的方法，进一步包括监测患者的免疫应答。
33．上述任一权利要求所述的方法，进一步包括给患者施用增强对Aβ肽的免疫应答的佐剂。
34．权利要求33的方法，其中所述佐剂和药物作为一种组合物一起给药。
35．权利要求33的方法，其中所述佐剂在药物之前给药。
36．权利要求33的方法，其中所述佐剂在药物之后给药。
37．权利要求33-36中任一项所述的方法，其中所述佐剂是明矾。
38．权利要求33-36中任一项所述的方法，其中所述佐剂是MPL。
39．权利要求33-36中任一项所述的方法，其中所述佐剂是QS21。
40．权利要求33-36中任一项所述的方法，其中所述Aβ肽的剂量大于10μg。
41．一种预防或治疗阿耳茨海默氏病的方法，包括对患者给药一种有效量的Aβ肽。
42．Aβ肽或其抗体在生产预防或治疗阿耳茨海默氏病的药物中的应用。
43．权利要求42的应用，其中所述Aβ肽在药物生产中与可药用佐剂结合。
44．一种包含连接于共轭分子上的Aβ或片段的组合物，所述共轭分子促进Aβ传送至患者血流和/或促进对Aβ的免疫应答。
45．权利要求44的组合物，其中所述的共轭物促进对Aβ的免疫应答。
46．权利要求44或45的组合物，其中所述的共轭分子是霍乱毒素。
47．权利要求44或45的组合物，其中所述的共轭分子是免疫球蛋白。
48．权利要求44或45的组合物，其中所述的共轭分子是减毒的白喉毒素CRM197。
49．药物组合物，包括在组合物不含完全弗氏佐剂的条件下能有效诱导患者对Aβ产生免疫应答的药物。
50．一种组合物，包括编码能有效诱导抗Aβ之免疫应答的Aβ或其片段的病毒载体。
51．权利要求50的组合物，其中所述病毒载体是疱疹病毒、腺病毒、腺相关病毒、逆转录病毒、新培斯病毒、塞姆利基森林病毒、痘苗病毒或禽痘病毒。
52．一种评价阿耳茨海默氏病患者的治疗方法的效果的方法，包括在药物治疗前，确定来自患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的基线量，将治疗后患者组织样品中Aβ肽特异性抗体的量与上述Aβ肽特异性抗体的基线量相比较，其中治疗后测定的Aβ肽特异性抗体的量显著高于Aβ肽特异性抗体基线量，是治疗结果为阳性的表示。
53．权利要求52的方法，其中所述的抗体量作为抗体效价测定。
54．权利要求53的方法，其中所述的抗体量通过ELISA检测测定。
55．一种评价阿耳茨海默氏病患者的治疗方法的效果的方法，包括在药物治疗前，确定来自患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体的基线量，将药物治疗后受试者组织样品中Aβ肽特异性抗体的量与上述Aβ肽特异性抗体的基线量相比较，其中治疗后测定的Aβ肽特异性抗体的量相对于Aβ肽特异性抗体基线量减少或它们之间没有显著性差异，是治疗结果为阴性的表示。
56．一种评价阿耳茨海默氏病患者的治疗方法的效果的方法，包括确定来自对照群体的组织样品中Aβ肽特异性抗体的对照量，将施用药物后患者组织样品中Aβ肽特异性抗体的量与上述Aβ肽特异性抗体的对照量相比较，其中治疗后测定的Aβ肽特异性抗体的量显著高于Aβ肽特异性抗体的对照量，是治疗结果为阳性的表示。
57．一种评价阿耳茨海默氏病患者的治疗方法的效果的方法，包括确定来自对照群体的组织样品中Aβ肽特异性抗体的对照量，将施用药物后患者组织样品中Aβ肽特异性抗体的量与上述Aβ肽特异性抗体的对照量相比较，其中开始所述治疗后测定的Aβ肽特异性抗体的量相对于Aβ肽特异性抗体的对照量无显著性差异，是治疗结果为阴性的表示。
58．一种监测患者阿耳茨海默氏病或其易感性的方法，包括检测患者样品中对Aβ肽的免疫应答。
59．权利要求58的方法，其中给患者施用有效治疗或预防阿耳茨海默氏病的药物，并根据应答水平确定对患者未来的治疗方案。
60．权利要求59的方法，其中所述药物是Aβ肽。
61．权利要求57-60中任一项所述的方法，其中所述的检测包括检测特异性地结合Aβ肽的抗体。
62．权利要求57-60中任一项所述的方法，其中所述的检测包括检测特异性地与Aβ肽反应的T-细胞。
63．一种评价阿耳茨海默氏病患者的治疗方法的效果的方法，包括确定已接受药物治疗患者的组织样品中Aβ肽特异性抗体量的值，将该值与从因药物治疗而表现为阿耳茨海默氏病症状改善或消除的群体中确定的对照值相比较，其中患者的值至少等于对照值，表明对治疗有积极的反应。
64．Aβ肽在监测阿耳茨海默氏病患者的治疗中的应用。
65．用于监测阿耳茨海默氏病治疗的诊断试剂盒，包括与Aβ肽特异性抗体结合的药物。
66．权利要求65的诊断试剂盒，进一步包括表明如何用试剂盒监测阿耳茨海默氏病的治疗的标签。
全文摘要
本发明提供了治疗致淀粉样病的组合物和方法。该方法需要给患者使用一种诱导对淀粉样沉积物产生有益免疫应答的药物。该方法在预防和治疗阿耳茨海默氏病中尤其有用。在该方法中,合适的药物是Aβ肽或其抗体。
文档编号A61K38/00GK1281366SQ98811731
公开日2001年1月24日 申请日期1998年11月30日 优先权日1997年12月2日
发明者戴尔·B·申克 申请人:神经实验室有限公司