[發明專利]異源動物細胞因子突變體疫苗及其應用

有效

• 申請號: 201310371432.9
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104415328A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 高斌;劉長振;趙云峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: A61K39/00
• 分類號: A61K39/00;C07K14/525;C07K14/46;C12N15/28;C12N15/12;C12N15/85;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;A61K35/12;A61K35/74;A61K35/76
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及異源動物細胞因子突變體疫苗及其應用。

背景技術

動物機體內的許多細胞會合成和分泌一些蛋白質和小分子多肽物質，它們可在細胞間傳遞信息，并調節自身和其它細胞的多種生理功能，這些蛋白質和小分子多肽物質統稱為細胞因子?，F在已發現的細胞因子根據其主要功能可分為：1.白細胞介素：在細胞間相互作用、免疫調節、造血以及炎癥過程中起重要調節作用，目前已報道有三十余種；2.集落刺激因子：刺激造血干細胞或分化不同階段的造血細胞形成細胞集落；3.干擾素：干擾病毒的感染和復制，具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調節等作用；4.腫瘤壞死因子：殺傷腫瘤細胞、免疫調節以及參與發熱和炎癥的發生；5.轉化生長因子-β家族；6.生長因子家族；7.趨化因子家族；8.其它細胞因子等。細胞因子一般通過與靶細胞上的受體分子相結合來傳遞下游信號。每種細胞因子家族蛋白都會含有一些其家族特征結構，因此其受體分子往往也具有相應的特征結構，因而形成了相應的細胞因子受體家族，如腫瘤壞死因子家族等。

骨組織處于不斷重建過程之中，破骨細胞的骨吸收和成骨細胞的骨生成處于平衡狀態，維持骨密度和骨結構的優化來維持骨的機械功能。由于更年期、衰老、炎癥或其他的因素導致過度增加破骨細胞活性而打破平衡，并導致骨質快速流失，因此提高骨質疏松和其他慢性骨疾病如類風濕性關節炎、銀屑病關節炎、骨腫瘤轉移和佩吉特氏病的發生率。這些慢性骨疾病最成功的藥物療法就是通過抑制破骨細胞的骨吸收而生效的。

對破骨細胞成熟和活化的調控機制的理解，可以提供了比以前更好的骨吸收有關疾病的預防和治療。最近發現的NF-κΒ受體活化劑配體(receptor?activator?of?nuclear?factor?kappa?B?ligand,RANKL)和其受體——NF-κB受體活化因子(receptor?activator?of?NFκB,RANK)是破骨細胞發育和活化中必不可少，在調節骨重建中發揮著重要作用。RANKL是腫瘤壞死因子超家族的成員，是一種Ⅱ型跨膜蛋白，被認為主要表達在破骨細胞、活化的T細胞和骨髓基質細胞表面。人類和小鼠的RANKL在氨基酸序列上有87%的同源性，表明在進化上是一種高度保守的蛋白。象其他TNF超家族成員一樣，所有型式的RANKL都是組裝成同源三聚體行使功能。

RANKL的功能受體RANK是腫瘤壞死因子受體（TNFR）超家族的成員。它是Ⅰ型跨膜蛋白，由620個氨基酸殘基組成，人類和小鼠具有85%的同源性。N-末端的胞外區域是由30-194位氨基酸殘基組成的,含有4個富含半胱氨酸的重復序列（CRDs），這些重復CRDs所形成的細長形狀給與受體的配體結合時提供了接觸面。當與配體RANKL相互作用時，三個獨立的RANK胞外區域會結合在RANKL同源三聚體的相鄰單體間的間隙，從而導致三個RANK的胞內區域相互聚合。由約383個氨基酸殘基組成的RANK細胞內區域是TNF受體超家族中的最長的胞內域之一。像TNF受體超家族的其他成員一樣，該區域缺乏酶活性，它通過招募各種接頭蛋白，包括腫瘤壞死因子受體相關因子(TRAFs)來傳遞胞內信號，導致NF-γB、JNK、ERK、p38、NFATc1、和Akt信號通路的激活。

骨保護素（OPG）是一種RANK同源的可溶性蛋白，是RANKL的天然誘導受體。OPG主要由骨髓基質細胞和成骨細胞分泌，通過阻斷RANK與RANKL的結合，充當一個重要的內源性調節RANK-RANKL信號通路的角色。OPG基因敲除小鼠表現出嚴重的骨質疏松癥，證實了OPG是RANK-RANKL信號通路上的一個重要蛋白。此外,許多疾病模型提出RANK/OPG比例是決定骨吸收的重要因素。因此，RANKL，RANK和OPG所組成的配體/受體/受體拮抗劑系統調控著骨骼平衡和其它相關的生物過程。

近年來，抗細胞因子免疫療法為許多細胞因子產生異常相關的慢性疾病的治療帶來了革命性的突破。通過注射（被動抗細胞因子免疫療法）或誘導體內產生特異性抗細胞因子抗體中和過度產生的細胞因子（主動抗細胞因子免疫療法）達到阻止它們致病的作用。過去的20年，使用特異性高親和力單克隆抗體的被動抗細胞因子免疫療法被用于動物模型和各種臨床研究（如類風濕關節炎，多發性硬化癥，發炎性腸道疾病，哮喘，克羅恩病，牛皮癬和其他關節的自身免疫性疾?。?，在很大程度上確認了免疫療法的功效。盡管被動抗細胞因子免疫治療在醫療和商業上獲得了成功，但是它具有幾個缺點：生產困難和成本過高，患者需要定期輸液，因半衰期有限阻礙抗細胞因子生物制劑的療效，還具有一些副作用。

發明內容