CN101489575A - Fkbp-l及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用FKBP－L多肽调节血管发生和/或肿瘤转移的方法和组合物。所述FKBP－L多肽可用于治疗由血管发生所介导的疾病例如癌症。

Description

FKBP-L及其用途
要求对相关申请的优先权
本申请要求对Robson等2006年6月9日提交的英国专利申请No.0611405.2的优先权。Robson等的英国专利申请No.0611405.2的全部公开内容通过参考并入本文。
技术领域
本发明涉及FKBP-L多肽、FKBP-L肽、FKBP-L肽衍生物及其用途。
背景技术
血管发生是指从已有的脉管系统形成新的血管，其可以借助可溶性因子由复杂的信号通路所控制。与血管发生有关的病理可包括癌症(Folkman J.(1971)N.Engl.J.Med.285：1182；Folkman J.(1999)NatureMed.1：27-31)、动脉硬化(Lip，G.Y.，Blann，A.D.(2004)Ann Med.36(2)119-125)、银屑病(Powell，J.(1999)Curr.Opin.Pediatr.11：457-463)、子宫内膜异位症(Olive，D.L.，Lindheim，S.R.，Pritts，E.A.(2004)Best Pract.Res.Clinc.Obstet.Gynaecol.18(2)319-328)以及一些眼病例如糖尿病性视网膜病(Folkman J.(1999)Nature Med.1：27-31)。血管发生对于伤口修复可能也是必需的，这是因为新血管提供了支持活跃细胞、促进肉芽组织形成以及促使清除碎片的营养物。约60％的肉芽组织块可以由血管组成，所述血管还提供了刺激修复和血管生长所必需的氧。已有充分记载称，血管发生因子存在于伤口渗液(wound fluid)中并促进修复，而抗血管发生因子则抑制修复。在肿瘤中，当内皮细胞暴露于刺激血管发生的可溶性因子时，它们可经历多种生理变化，其包括增殖、降解以及穿过已有血管基膜的侵入大幅度增加，以及从血管迁移到新位置。在新位置处，所述内皮细胞可再次增殖并形成毛细血管，最终形成高度无组织的肿瘤脉管系统(Garcea G，Lloyd TD，Gescher A，Dennison AR，Steward WP，Berry DP.(2004)Eur J Cancer.Jun；4099)：1302-13)。活化的内皮细胞可显示出不同的基因表达模式，其导致参与血管发生的主要细胞功能的改变。这些包括蛋白水解平衡的调控(其导致局部的胞周基质降解)、参与细胞外基质相互作用的粘附分子的合成以及最重要地参与细胞迁移的细胞骨架再组织(Garcea G，Lloyd TD，Gescher A，Dennison AR，Steward WP，Berry DP.(2004)Eur J Cancer.Jun；4099)：1302-13)。
新型抗血管发生化合物已显示出抑制多种内皮细胞标志物，已鉴定所述标志物在活化的内皮细胞中上调。这些可包括受体、基质金属蛋白和粘附蛋白。这些抑制剂的成功率已相当高。最近，新型抗血管发生化合物阿瓦斯汀(Avastin)(一种VEGF抗体)已通过FDA的批准，并且抗血管发生已被认为是用于癌症治疗的第四种形式(Abdollhi A.，Hlatky L.，Huber P.E.(2005)Drug Resistance Updates，2月-4月；8：59-74)。与常规化疗相比，这些疗法具有以下优点。第一，血管发生主要是癌胚(onco-foetal)机制，因此预期施用时的副作用最小，甚至在长期治疗之后也是如此。第二，与肿瘤有关的血管发生是生理宿主机制，因此对其进行药物抑制应该不会导致抗性的产生。最后，肿瘤块自身难以靶向，而覆盖于供应性脉管系统内侧的内皮细胞常常认为是易于攻击的。
促血管发生化合物也可以是治疗性的。例如，可促进伤口修复的促血管发生化合物包括血管发生细胞因子，例如FGF、VEGF、TGF-β、血管生成素和肥大细胞类胰蛋白酶。
最近，鉴定并部分表征了一种新型多肽及其基因。该新型多肽被命名为FKBP-L、DIR1或WISP39。该基因已证实在应激反应中起作用(Robson，T.，Lohrer，H.，Bailie，J.R.，Hirst，D.G.，Joiner，M.C，Arrand，J.E.(1997)Biochemical J.Transactions 25,335-341)。还显示抑制FKBP-L基因可保护细胞免受X射线和UV诱导的氧化细胞损伤(Robson，T.，Joiner，M.C.，McCullough，W.，Price，M.E.，McKeown，S.R.，Hirst，D.G.(1999)Radiation Research 152,451-461；Robson，T.，Price，M.E.，Moore，M.L.，Joiner，M.C.，McKelvey-Martin，V.J.，McKeown，S.R.，Hirst，D.G.，(2000)Int.J.Radiat)。FKBP-L还可以通过与p21和Hsp90形成三聚体复合物来稳定新合成的p21(一种细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂以及细胞周期的关键调节物)(Jascur，T.等(2005)Molecular Cell，Vol.17,237-249)。
需要提供可以调节血管发生以及细胞迁移的新治疗剂。这些治疗剂作为独立治疗或者与其它治疗剂联用可能是重要的。
发明概述
本发明的实施方案涉及FKBP-L多肽用于调节血管发生和细胞迁移的用途。本发明可以多种方式实施。
例如，在某些实施方案中，FKBP-L及其片段可用于调节血管发生。同时，在一些实施方案中，FKBP-L多肽可用于调节细胞迁移和/或肿瘤细胞转移。FKBP-L的作用可通过CD44来介导。因此，在某些实施方案中，FKBP-L多肽可用于调节血管发生、细胞迁移和/或表达CD44之细胞的转移。
在一些实施方案中，本发明包括治疗由细胞迁移和/或血管发生和/或肿瘤转移之至少一种所介导或与之相关的疾病的方法。该方法可包括向有此需要的受试者施用治疗有效量的：(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物，或(ii)编码这样的FKBP-L多肽的多核苷酸。
在另一些实施方案中，本发明包括(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物，或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽的多核苷酸、片段或衍生物在制备用于治疗由细胞迁移、血管发生和/或肿瘤转移之至少一种所介导或与之相关的疾病的药剂中的用途。
本发明的另一些特征将在下文描述。应理解，本发明在其应用中不限于以下权利要求书、说明书和附图中所述的细节。本发明能够包括其它实施方案，并且能够以多种方式实践或实施。
附图说明
通过参照下述非限制性附图可更好地理解本发明。
图1：图A-C显示根据本发明之替代性实施方案的全长FKPB-L、FKBP-L片段的替代性氨基酸序列。
图2：图A-E显示根据本发明之可替代实施方案的编码FKBP-L及其某些缺失突变体和变体的多核苷酸序列。
图3显示根据本发明的一个实施方案，瞬时转染FKBP-L cDNA(SEQ ID NO：31)对于HMEC-1伤口闭合的抑制作用。
图4举例说明了根据本发明的一个实施方案，带His标签的全长FKBP-L重组多肽(SEQ ID NO：1)在体外伤口闭合测定中对HMEC-1迁移之作用的剂量反应图。
图5举例说明了根据本发明的一个实施方案，带血凝素(HA)标签的全长FKBP-L多肽在HMEC-1细胞中活跃分泌。
图6举例说明了根据本发明的一个实施方案，全长FKBP-L重组多肽随时间对HMEC-1伤口闭合的抑制作用。
图7举例说明了根据本发明的一个实施方案，全长FKBP-L重组多肽对Matrigel基质基膜上HMEC-1管形成之作用的剂量反应图。
图8举例说明了根据本发明的一个实施方案，使用小鼠海绵测定(mouse sponge assay)的全长重组蛋白FKBP-L对体内血管发生的作用，其中A图显示单独用牛成纤维细胞生长因子(bFGF)处理细胞，B图显示用bFGF和全长FKBP-L多肽处理细胞。
图9显示根据本发明的可替代实施方案，较之单独用bFGF治疗，用bFGF和全长重组FKBP-L多肽(SEQ ID NO：1)处理后可见血管数量的减少。
图10举例说明了根据本发明的一些替代性实施方案，全长FKBP-L重组多肽对离体大鼠主动脉环外植模型的血管发生之作用的剂量反应。
图11显示根据本发明的一些替代性实施方案，在MTT测定中一定浓度范围的全长重组FKBP-L多肽在24小时后(图A)和48小时后(图B)对HMEC-1生存力或增殖的作用。
图12显示根据本发明的一个实施方案，暴露于全长FKBP-L重组多肽的迁移中内皮细胞细胞骨架形态的变化，其中使用抗微管蛋白抗体对HMEC-1微管染色。
图13显示根据本发明的一个实施方案，暴露于全长FKBP-L重组多肽的迁移内皮细胞细胞骨架形态的变化，其中使用抗波形蛋白抗体对HMEC-1中间纤维染色。
图14举例说明了根据本发明的一些替代性实施方案，全长重组多肽FKBP-L对PC3(图A)、MDA(图B)和HT29(图C)肿瘤细胞迁移的作用。
图15举例说明了根据本发明的一个实施方案，直接向肿瘤内注射FKBP-L cDNA构建体对DU145人前列腺肿瘤异种移植细胞体内生长的作用。
图16显示根据本发明的一个实施方案，在HMEC-1和5种肿瘤细胞系DU145、PC3、HT29、MCF-7、MDA-231中细胞迁移的抑制与CD44的表达相关。
图17显示根据本发明的一个实施方案，全长重组FKBP-L对DU145(CD44-ve)(图A)、HT29(CD44+ve)(图B)、PC3(CD44+ve)(图C)、MDA(CD44+ve)(图D)和MCF-7(CD44-ve)(图E)肿瘤细胞迁移的作用。
图18显示根据本发明的一个实施方案，通过siRNA靶向方法敲低(knock-down)PC3细胞中的CD44抑制了FKBP-L介导的PC3迁移抑制。
图19显示根据本发明的一个实施方案，在受伤的HMEC-1单层细胞中FKBP-L可以与内源CD44相互作用。
图20举例说明了根据本发明的可替代实施方案的FKBP-L缺失突变体，其中A图和B图举例说明一些FKBP-L缺失突变体的测序结果，C图举例说明瞬时转染FKBP-L缺失突变体对伤口闭合的抑制作用。
图21显示根据本发明的一些替代性实施方案，使用伤口刮擦测定(wound scrape assay)对全长重组FKBP-L(SEQ ID NO：1)、候选肽FKBP-L 1-57(1-57)(SEQ ID NO：6)和覆盖FKBP-L活性结构域的FKBP-L 24聚体(24聚体)(SEQ ID NO：10)进行评估。
图22显示根据本发明的可替代实施方案，在管形成测定中使用合成基膜Matrigel对全长重组FKBP-L(SEQ ID NO：1)、候选肽FKBP-L1-57(1-57)(SEQ ID NO：6)和覆盖FKBP-L活性结构域的FKBP-L24聚体(24聚体)(SEQ ID NO：10)在形成内皮细胞间接触中的评估。
图23显示根据本发明的一些替代性实施方案，使用大鼠主动脉环测定，覆盖FKBP-L活性结构域的FKBP-L 24聚体多肽(SEQ ID NO：10)(A图)和FKBP-L57聚体(SEQ ID NO：6)(B图)对血管发生萌发(angiogenic sprouting)的作用。
图24：A图和B图显示根据本发明的可替代实施方案，使用大鼠主动脉环测定，覆盖FKBP-L活性结构域的候选肽(即FKBP-L 24聚体肽，SEQ ID NO：10；FKBP-L 57聚体肽，SEQ ID NO：6；以及带His标签的全长重组FKBP-L，SEQ ID NO：1)对血管发生萌发的平均长度、最大长度以及血管数的作用。
图25显示根据本发明的一些替代性实施方案，在改良的Boyden室系统(Boyden chamber system)中FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)对内皮细胞(HMEC-1)以及肿瘤细胞侵入(MDA231和PC3)的作用。
图26显示根据本发明的一些替代性实施方案，FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)对内皮细胞(HMEC-1)细胞粘附的作用。
图27显示根据本发明的可替代实施方案，FKBP-L 24聚体(SEQ IDNO：10)对MDA-231(A图)和PC3(B图)肿瘤细胞迁移的作用。
图28显示根据本发明的可替代实施方案，FKBP-L 24聚体是血管发生抑制剂(angiostatic inhibitor)，其中A图显示在第7天加入FKBP-L24聚体的作用，B图显示主动脉环最初暴露于FKBP-L 24聚体然后去除24聚体的实验。
图29举例说明了根据本发明的一些替代性实施方案，使用小鼠海绵测定，FKBP-L24聚体在体内抑制血管发生；还显示了相比于用bFGF和全长重组FKBP-L多肽(rFKBP-L)(SEQ ID NO：1)或者bFGF与FKBP-L 24聚体(24聚体)(SEQ ID NO：10)多肽联合处理，单独使用bFGF处理后可见的血管数。
图30举例说明了根据本发明的一个实施方案，FKBPL 24聚体肽(SEQ ID NO：10)对小鼠内皮细胞(2H-11)迁移的抑制。
图31显示根据本发明的可替代实施方案，在每日腹膜内注射后FKBP-L 24聚体肽(SEQ ID NO：10)在体内抑制DU145肿瘤生长(A图)；提高存活(B、C和D图)；以及无毒性(E图)。
图32显示根据本发明的一些替代性实施方案，使用MTT测定，FKBP-L 24聚体肽(SEQ ID NO：10)对HMEC-1细胞的生存力或增殖的作用。
图33显示根据本发明的可替代实施方案，使用MTT测定，覆盖FKBP-L活性结构域的候选肽施用24小时(A图)或48小时(B图)后对HMEC-1细胞的生存力或增殖的作用。
图34：A-L图显示多种修饰/截短版本的FKBP-L 24聚体(经PEG修饰的FKBP-L 24聚体(肽1)、N端带有焦谷氨酸的FKBP-L 24聚体(肽2)以及截短形式的FKBP-L 24聚体肽(肽3-12))的反应。根据本发明的一些替代性实施方案，所有这些均在体外HMEC-1伤口刮擦测定中与24聚体肽进行比较。
图35显示根据本发明的可替代实施方案的重组FKBP-L的纯化，其中A图显示在还原条件下进行SDS PAGE凝胶，其显示透析之前和之后的纯化重组FKBP-L蛋白(分别为1和2道)；B图显示用DTT处理之前和之后经透析的重组FKBP-L之SDS PAGE的比较(3和4道)。3道是非还原样品，4道是用50mM DTT还原的样品。C图显示通过凝胶过滤进一步纯化重组FKBP-L。插图显示使用(+)以及不使用(-)100mM DTT对凝胶过滤纯化的两个峰以及经透析蛋白质的非变性PAGE分析。
图36显示根据本发明的一些替代性实施方案对重组FKBP-L的凝胶渗透色谱分析。
图37显示根据本发明的一些替代性实施方案，在100mM DTT存在(+)和不存在(-)时重组FKBP-L的戊二醛交联。c道是对照(无DTT)。
发明详述
定义
除非另有定义，本文使用的所有科技术语具有本领域普通技术人员所理解的同样含义。关于本领域的定义及术语，专业人员具体可参考Current Protocols in Molecular Biology(Ausubel)。氨基酸残基的缩写是本领域中所用的指代20种常用L-氨基酸之一的标准3字母和/或单字母代码。
尽管本发明广义范围所指的数值范围和参数均为近似值，但是对具体实施例中所涉及的数值进行尽可能精确地记载。然而，任何数值固有地包括一定的误差，这由其相应测量中存在的标准偏差必然所导致。并且，本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何及所有子范围。例如，所记载的范围“1至10”应认为包含最小值1和最大值10之间(包含端点)的任何及所有子范围；也就是说，所有以最小值1或更大值(例如1至6.1)起始的并且以最大值10或更小值(例如5.5至10)终止的子范围。另外，任何称作“并入本文”的参考文献应理解为以其整体并入。
还应注意，本说明书中使用的单数形式包含所指代物的复数含义，除非清楚且明确地限于一个所指代物。术语“或”可与术语“和/或”互换使用，除非上下文另有清楚指明。
同样地，术语“部分”和“片段”可互换使用以指代多肽、核酸或其它分子构建体的部分。
本文使用的术语“具有生物活性的FKBP-L多肽”(例如片段和/或经修饰的多肽)用于指与全长FKBP-L多肽表现出相同或相似的活性大小和活性类型的多肽。在上下文中，FKBP-L多肽、片段或衍生物的“生物活性”包括以下任一种：抗血管发生活性、抑制肿瘤细胞生长和/或增殖、抑制肿瘤细胞迁移和/或转移。可以使用所附实施例中所述的任意体外或体内测定来测试FKBP-L片段或衍生物较之全长FKBP-L的生物活性，所述测定例如伤口闭合或伤口刮擦测定、体外细胞迁移测定、测试细胞间粘附的Matrigel(tm)测定、小鼠海绵测定、主动脉环外植体测定、MTT增殖测定、HMEC-1管形成测定、体内肿瘤细胞生长测定。有关这点，可以基于残基的极性、电荷、溶解性、疏水性或亲水性的相似性有意地对所述多肽进行氨基酸取代，只要保持其活性(即功能)的特异性即可。
本文使用的“受试者”可以是动物。例如，所述受试者可以是哺乳动物。同样地，所述受试者可以是人。在可替代的实施方案中，所述受试者可以是雄性或雌性。在某些实施方案中，所述受试者可以是患者，其中该患者是针对某疾病或病症正在进行治疗和/或积极寻求治疗的个体。
“多肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用以描述可包括部分或全长蛋白质的蛋白质分子。术语“肽”用于指短于全长的蛋白质或者非常短的蛋白质，除非上下文另有所指。
如本领域已知的，“蛋白质”、“肽”、“多肽”和“寡肽”是氨基酸(通常是L-氨基酸)链，其中所述氨基酸的α碳通过一个氨基酸α碳的羧基与另一氨基酸α碳的氨基之间的缩合反应形成肽键而键合。通常，对构成蛋白质的氨基酸按顺序进行编号，从氨基端残基起始，朝所述蛋白质的羧基端残基方向增加。
本文使用的术语“上游”当所述分子是蛋白质时指另一残基N端的残基，或者当所述分子是核酸时指另一残基5’端的残基。同样地，本文使用的术语“下游”当所述分子是蛋白质时指另一残基C端的残基，或者当所述分子是核酸时指另一残基3’端的残基。
“核酸”是指多核苷酸，例如脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。该术语用于包括单链核酸、双链核酸以及由核苷酸或核苷类似物构成的RNA和DNA。
术语“载体”是指可用于将另一核酸分子递送进细胞的核酸分子。在一个实施方案中，所述载体允许插入该载体中的DNA序列复制。所述载体可包含启动子以在至少某些宿主细胞中增强该核酸分子的表达。载体可自主复制(染色体外)或者可整合进宿主细胞染色体。在一个实施方案中，所述载体可包括表达载体，其能够产生来源于插入所述载体的核酸序列之至少一部分的蛋白质。
如本领域已知地，使核酸序列彼此杂交的条件可以描述为低至高严谨度。一般地，高严谨度杂交条件指在高温下用低盐缓冲液清洗杂交物。可以使用本领域标准的杂交溶液(如0.5M NaHPO4、7％十二烷基硫酸钠(SDS))在65℃进行与滤膜结合的DNA杂交，用0.25M NaHPO4、3.5％ SDS清洗，然后在室温至68℃范围内(取决于探针长度)的温度下用0.1×SSC/0.1％ SDS清洗(参见，例如Ausubel，F.M.等，Short Protocolsin Molecular Biology，4th Ed.，Chapter 2，John Wiley & Sons，N.Y)。例如，高严谨度清洗包括用6×SSC/0.05％焦磷酸钠清洗，其中对于14个碱基的寡核苷酸探针来说在37℃下，或者对于17个碱基的寡核苷酸探针来说在48℃下，或者对于20个碱基的寡核苷酸来说在55℃下，或者对于25个碱基的寡核苷酸探针来说在60℃下，或者对于约250个核苷酸的核苷酸探针来说在65℃下。可以用放射性核苷酸通过末端标记(例如使用[γ-32P]ATP)来标记核酸探针，或者通过随机引物标记来掺入放射性标记的核苷酸(如[α-32P]dCTP)。或者，可以通过掺入生物素化的或荧光素标记的核苷酸来标记探针，并使用链霉亲和素或抗荧光素抗体来检测探针。
术语“同一性”或“一致性百分比”是指两个氨基酸序列之间或两个核酸序列之间的序列同一性。可以通过比对两个序列来确定同一性百分比，所谓同一性百分比是指与所比较序列共有位置处相同残基(即氨基酸或核苷酸)的数目。可使用本领域的标准算法(例如Smith和Waterman，1981，Adv.Appl.Math.2：482；Needleman和Wunsch，1970，J.MoI.Biol.48：443；Pearson和Lipman，1988，Proc.Natl.Acad.Sci.，USA，85：2444)或者通过这些算法的可作为BLAST和FASTA公开获得的计算机化版本(Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0，GeneticsComputer Group，575 Science Drive，Madison，WI)进行序列比对和比较。另外，可从国立卫生研究院(National Institutes of Health，BethesdaMD)获得的ENTREZ可用于序列比较。当使用BLAST和缺口BLAST程序(Gapped BLAST program)时，可使用各程序(例如BLASTN，可从美国国家生物技术信息中心的网站上获得)的默认参数。在一个实施方案中，可使用GCG来确定两个序列的同一性百分比，其中缺口权重为1，从而给予每个氨基酸缺口的权重如同两个序列间单一氨基酸不匹配一般。或者，可使用ALIGN程序(2.0版)，其是GCG(Accelrys，San Diego，CA)序列比对软件包中的一部分。
包含受体或配体的蛋白质之结合特性可表示为结合特异性，所述结合特异性可通过测量与结合于该受体之其它已知物质的相对值来确定。用于对结合定量以及确定结合亲和力的标准测定是本领域已知的并包括例如平衡透析、平衡结合、凝胶过滤、表面等离子共振、带标记结合伴侣的使用、ELISA和间接结合测定(例如竞争性抑制测定)。例如，如本领域公知的，可以通过将蛋白质与结合伴侣进行接触并测量结合的和游离的蛋白质的浓度作为其浓度函数来测定所述蛋白质的解离常数。
本文使用的术语“保守残基”是指在具有相同结构和/或功能的多个蛋白质之间相同的氨基酸。保守残基区域对于蛋白质的结构或功能可能是重要的。因此，在三维立体蛋白质中所鉴定的毗邻保守残基对于蛋白质的结构或功能可能是重要的。为了找到保守残基或3-D结构的保守区域，可以对来自不同物种或相同物种不同个体之相同或相似蛋白质的序列进行比较。
当涉及氨基酸或核苷酸序列时，本文使用的术语“相似”或“同源”意为多肽与该野生型氨基酸序列具有一定程度的同源性或同一性。同源性比较可以通过肉眼进行，或者更常用地借助于易获得的序列比较程序。这些市售的计算机程序可以计算两个或多个序列之间的同源性百分比(例如Wilbur，W.J.和Lipman，D.J.，1983，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，80：726-730)。例如，在替代性的实施方案中，同源序列可包括彼此间具有至少70％同一性、75％同一性、80％同一性、85％同一性、90％同一性、95％同一性、96％同一性、97％同一性或98％同一性的氨基酸序列。
本文使用的术语“与其具有至少90％的同一性”包括与所指序列具有90～99.99％同一性范围内的序列，并包含其间的所有范围。因此，术语“与其具有至少90％同一性”包括与所指序列具有91％、91.5％、92％、92.5％、93％、93.5％、94％、94.5％、95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％、99.5％同一性的序列。类似地，术语“至少70％同一性”包括具有70～99.99％同一性的序列，其包含其间的所有范围。使用本文所述的算法来确定同一性百分比。
本文使用的多肽或蛋白质“结构域”包含多肽或蛋白质上含有独立单元的区域。结构域可以用结构、序列和/或生物活性来进行定义。在一个实施方案中，多肽结构域可包含以基本上与该蛋白质其余部分独立的方式进行折叠的蛋白质区域。可以使用结构域数据库来鉴定结构域，所述数据库例如但不限于：PFAM、PRODOM、PROSITE、BLOCKS、PRINTS、SBASE、ISREC PROFILES、SAMRT和PROCLASS。
本文使用的术语“相连”表示两个不同基团(例如核酸序列、多肽、多肽结构域)之间的共价连接，所述相连的两个不同基团之间可以具有插入的原子。本文使用的“直接相连”表示两个不同基团(例如核酸序列、多肽、多肽结构域)之间的共价连接，所述相连的两个不同基团之间不存在插入的原子。
本文使用的“配体结合结构域”是指负责结合配体的蛋白质结构域。术语“配体结合结构域”包括配体结合结构域的同源物或其部分。关于这点，可以基于残基的极性、电荷、溶解性、疏水性或亲水性的相似性而有意地在配体结合位点上进行氨基酸取代，只要保留所述配体结合结构域的结合特异性即可。
本文使用的“配体结合位点”包含直接与配体相互作用的蛋白质残基，或者参与配体定位到紧邻与该配体直接相互作用之残基的残基。可以通过模型或结构中所述残基与配体的空间接近度来定义所述配体结合位点中残基的相互作用。术语“配体结合位点”包括配体结合位点的同源物或其部分。关于这点，可以基于残基的极性、电荷、溶解性、疏水性或亲水性的相似性而有意地在配体结合位点上进行氨基酸取代，只要保留所述配体结合位点的结合特异性即可。配体结合位点可存在于蛋白质或多肽的一个或多个配体结合结构域中。
本文使用的术语“相互作用”是指两个分子之间或单个分子的某些部分(例如肽中的不同结构域)之间的接近状态。该相互作用可以是非共价的(例如，由于氢键、范德华力相互作用或者静电或疏水相互作用所致)，或者可以是共价的。
本文使用的“配体”是指与配体结合位点相互作用的分子或化合物或实体，其包括底物或者其类似物或部分。本文所述的术语“配体”可以指与目的蛋白结合的化合物。配体可以是激动剂、拮抗剂或调节剂。或者，配体可以不具有生物学效应。或者，配体可以阻止其它配体结合，从而抑制生物学效应。配体可包括但不仅限于小分子抑制剂。这些小分子可包括肽、模拟肽、有机化合物等。配体还可包括多肽和/或蛋白质。
本文使用的“调节”是指改变目的分子的生物活性。“调节剂”化合物可以提高或降低目的分子的活性，或者改变其物理或化学特征，或者其功能或免疫学性质。本发明的调节剂化合物可包括天然的和/或化学合成或人工的FKBP-L肽、模拟肽、经修饰肽(例如磷酸肽、环肽(cyclic peptide)、含有D-和非天然氨基酸的肽、合成肽(stapled peptide)、含放射性标记的肽)、或者与抗体、碳水化合物、单糖、寡糖、多糖、糖脂、杂环化合物、核苷或核苷酸或其部分和/或有机或无机小分子(例如经PEG或其它稳定化基团修饰的肽)的肽。因此，本发明的FKBP-L多肽还包含经化学修饰的肽或者异构体和外消旋形式。
“激动剂”包括与受体结合、形成引发该所涉及受体特异性的药理学反应之复合物的化合物。
“拮抗剂”包括与激动剂或受体结合以形成复合物的化合物，所述复合物不产生显著的药理学反应，并且可抑制由激动剂诱导的生物学反应。
术语“模拟肽”是指在分子间相互作用中用作肽替代物的结构(Morgan等，1989，Ann.Reports Med.Chem.，24：243-252)。模拟肽可包含合成结构，该合成结构可含有或不含氨基酸和/或肽键但保留了肽、激动剂或拮抗剂的结构和功能特征。模拟肽还包括拟肽(peptoid)、寡聚类肽(oligopeptoid)(Simon等，1972，Proc.Natl.Acad.Sci.，USA，89：9367)以及含有所设计长度之肽的肽文库(其代表了对应于本发明的肽、激动剂或拮抗剂的所有可能氨基酸序列)。
本文使用的术语“EC50”定义为产生50％所测量生物学效应的药剂浓度。例如，具有可测量生物学效应的治疗剂的EC50值可包括该药剂显示50％生物学效应时的值。
本文使用的术语“IC50”定义为导致所测量效应抑制50％的药剂浓度。例如，拮抗剂结合的IC50值可包括该拮抗剂将配体与配体结合位点的结合降低50％时的值。
本文使用的“有效量”是指在受试者中有效产生预期效应的药剂的量。术语“治疗有效量”表示会引发动物或人中所期望的治疗效应的药物或药剂的量。包括有效量的实际剂量可取决于施用途径、受试者体型和健康状况、所治疗的疾病等。
本文使用的术语“可药用载体”可指适用于人或动物受试者的化合物和组合物，例如，适于施用来治疗目的疾病或病症的治疗性组合物。
本文使用的术语“药用组合物”是指可例如经口、胃肠外、局部、通过吸入喷雾、鼻内或直肠而施用给哺乳动物宿主的组合物，其采用包含常规非毒性载体、稀释剂、辅药、载体等的单位剂量制剂。
本文使用的术语“胃肠外”包括皮下注射、静脉内、肌内、脑池内注射或输注技术。
“稳定的”制剂是指其中的多肽或蛋白质在保存后基本保持其物理和化学稳定性以及生物活性的制剂。用于测量蛋白质稳定性的多种分析技术在本领域中可获得，并且综述于Peptide and Protein Drug Delivery，247-301，Vincent Lee Ed.，Marcel Dekker，Inc.，New York，N.Y.，Pubs.(1991)以及Jones，A.Adv.Drug Delivery Rev.10：29-90(1993)。可以在所选温度下所选时间段内测定稳定性。对于快速筛选来说，可以将目的制剂保持在40℃1周至1个月，在此时间测量稳定性。可使用冻干和保存后的聚集程度作为肽和/或蛋白质稳定性的指标。例如，“稳定的”制剂是指制剂中少于约10％、优选少于约5％的多肽或蛋白质以聚集体形式存在。可以测定冻干和冻干制剂保存后聚集体形成的增加。例如，“稳定的”冻干制剂可以是当所述冻干制剂在40℃下孵育至少一周时，该冻干制剂中聚集体增加低于约5％或低于约3％。可以使用生物活性测定(例如本文所述的结合测定)来测量融合蛋白制剂的稳定性。
FKBP-L多肽作为细胞迁移、血管发生和肿瘤转移的调节剂
本发明发现FKBP-L、FKBP-L片段和经修饰的FKBP-L及其片段可抑制细胞迁移，并且可具有有效的血管发生调节性质。本发明的实施方案涉及源自FKBP-L的肽及其用途。本发明可以多种方式实施。
因此，在某些实施方案中，本发明的FKBP-L多肽可显示抗血管发生的性质。同时，在某些实施方案中，本发明的FKBP-L多肽可用于调节细胞迁移和/或肿瘤细胞转移。在某些实施方案中，本发明FKBP-L多肽的作用可由CD44来介导。因此，在本发明的某些实施方案中，FKBP-L多肽可用于调节血管发生、细胞迁移和/或表达CD44之细胞的转移。
在某些实施方案中，本发明可用于治疗细胞迁移介导的或与其相关的疾病。例如，可使用FKBP-L肽来抑制或对抗肿瘤侵袭和转移。或者，在一些实施方案中，可使用FKBP-L肽来抑制参与伤口愈合之细胞的迁移。在另一些实施方案中，可使用FKBP-L肽来抑制血管发生从而治疗血管发生所介导的疾病。
因此，在一些实施方案中，本发明包括治疗由细胞迁移、血管发生或肿瘤转移中至少一种所介导的或与其相关的疾病的方法，其中该方法包括向有此需要的患者施用治疗有效量的：(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段、或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸。
例如，在一些实施方案中，本发明包括调节血管发生或肿瘤转移的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用治疗有效量的活性化合物，所述活性化合物包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段、或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸。
在另一些实施方案中，本发明包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗由细胞迁移和/或血管发生至少之一所介导或与其相关之疾病的组合物或药剂中的用途。例如，在一个实施方案中，本发明包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作血管发生抑制剂的药剂中的用途。
可使用本发明的组合物和/或药剂来治疗由血管发生和/或细胞迁移所介导或与其相关的多种疾病。因此，在可替代的实施方案中，所述药剂可用于治疗血管发生相关炎症、血管发生所介导的眼病、伤口愈合或癌症之至少一种。
因此，在一个实施方案中，本发明包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗血管发生相关炎症之药剂中的用途。
在另一些实施方案中，血管发生相关疾病是眼病例如黄斑变性以及本文所述的其它眼病。或者，血管发生相关疾病是动脉硬化、关节炎、银屑病或子宫内膜异位症。因此，在替代性的实施方案中，本发明提供了治疗眼病、动脉硬化、关节炎、银屑病或子宫内膜异位症之至少一种的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用治疗有效量的活性化合物(其包括分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物)或者编码上述FKBP-L多肽、片段或其衍生物的多核苷酸。或者，本发明可包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码此FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗血管发生所介导眼病之药剂中的用途。例如，在替代性的实施方案中，所述FKBP-L肽或多核苷酸可用于制备治疗黄斑变性疾病或糖尿病性视网膜病的药剂。或者，本发明可包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗动脉硬化、关节炎、银屑病或子宫内膜异位症之至少一种的药剂中的用途。
在某些实施方案中，本发明提供了治疗癌症的方法。例如，在一些实施方案中，本发明提供了治疗癌症的方法，其包括施用治疗有效量的活性化合物(其包括分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物)或者编码上述FKBP-L多肽、片段或其衍生物的多核苷酸用来治疗癌症、抑制肿瘤细胞迁移和/或转移、或抑制肿瘤细胞生长和/或增殖中至少之一。在一个实施方案中，通过抑制血管发生来抑制肿瘤细胞迁移和转移。例如，本发明可包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗癌症之药剂中的用途。在某些实施方案中，本发明的化合物和组合物可阻止肿瘤细胞生长和/或转移。在一个实施方案中，通过抑制血管发生来抑制肿瘤细胞的迁移和转移。因此，在一个实施方案中，本发明可包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作肿瘤细胞迁移和/或转移抑制剂之药剂中的用途。在另一些实施方案中，本发明可包括(i)活性化合物，其包括分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物，或者(ii)编码上述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作肿瘤细胞生长和/或增殖抑制剂之药剂中的用途。
在本说明书中，表述FKBP-L多肽以其广义含义使用。它是指SEQID NO：1、2和29所示的天然存在蛋白质以及保留其血管发生调节活性的由多态性导致的同源物、所述多肽的其它变体、突变体以及部分。例如，在某些实施方案中，FKBP-L多肽包括带有N端序列(参见图1所示SEQ ID NO：1中粗体的氨基酸残基)的SEQ ID NO：1，其包含与该蛋白质N端连接的六个组氨酸残基的多组氨酸标签，或者在野生型序列第181位为苏氨酸和第186位为甘氨酸的SEQ ID NO：2。或者，可以使用SEQ ID NO：29多肽(GENBank编号No.NP_071393；NM_022110；[gi：34304364])。本发明其它FKBP-L多肽的构建体实例(例如片段和其它修饰)示于图1。另外，在图2中提供了编码FKBP-L多肽构建体的多核苷酸构建体实例。
本发明的实施方案包括将分离的FKBP-L多肽或FKBP-L多肽的生物活性片段、或者上述FKBP-L多肽或其片段的生物活性衍生物用作药剂。因此，本发明的一些替代性实施方案包括本文所述FKBP-L肽或编码FKBP-L肽之核苷酸的用途，其中所述FKBP-L多肽包含SEQ ID NO：10所示的氨基酸序列、或者SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ IDNO：29所示的氨基酸序列，或者SEQ ID NO：3至7或11至28任一项所示的氨基酸序列，或者与SEQ ID NO：1至29任一项所示氨基酸序列具有至少90％同一性的氨基酸序列。或者，可使用包含SEQ ID NO：10之至少18个毗邻氨基酸的序列(例如SEQ ID NO：11、16、23)。除非另有指明，本文中提及显示为经修饰的肽(及其用途)(例如SEQ ID NO：12、13和28)应理解为涵盖不带有所列修饰的相同氨基酸序列的肽(及其用途)。
如本文所述，本发明的方法和组合物可使用全长FKBP-L多肽或该多肽的片段。因此，本发明的某些实施方案包括FKBP-L衍生物，其包含天然存在的FKBP-L之N端氨基酸序列的有效部分，或由其组成。该序列可包含FKBP-L多肽的N端活性部分，或由其组成。在一些替代性的实施方案中，所述多肽可包含SEQ ID NO：2的1至57位氨基酸(即SEQ ID NO：6)或SEQ ID NO：2的34-57位氨基酸(即SEQ ID NO：10)，或由其组成。或者，所述肽可包含含有SEQ ID NO：10的至少18个毗邻氨基酸的序列(例如SEQ ID NO：11、16或23)，或由其组成。在替代性的实施方案中，本发明方法和组合物中使用的多肽可包含SEQID NO：1-7、10-29中任一项所示氨基酸序列之一，或由其组成。在某些实施方案中，本发明包含FKBP-L的生物活性片段，其中所述多肽包含SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：29所示氨基酸序列的不超过200个连续氨基酸。
如本文所述，可以对所述肽进行修饰(例如使之含有PEG和/或His标签或其它修饰)。或者，本发明可包含与SEQ ID NO：1-29任一项所示氨基酸序列具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性之序列的分离多肽。或者，用于制备药剂的所述分离多肽或肽可包含与SEQ ID NO：10的至少18个毗邻氨基酸具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的序列(例如SEQ ID NO：11、16、23)，或由其组成。
本发明的FKBP-L衍生物可具有不同的长度，只要它保留其抗血管发生/促血管发生活性并可根据上述本发明各方面进行使用即可。本发明还涵盖了FKBP-L的功能等同物。例如，在某些实施方案中，功能等同物可包含能够结合CD44和/或阻止配体(例如MIF)与含CD44和CD74的复合物结合的小分子，或由其组成。或者，功能等同物可包含以类似于FKBP-L及其肽衍生物的方式作用来抑制细胞迁移、血管发生和/或转移中至少一种的小分子，或由其组成。
施用FKBP-L多肽的剂量可根据所治疗的疾病而变化。在一些替代性的实施方案中，体内达到的剂量将等同于大于10-12M、10-11M、10-10M、10-9M、10-8M、10-7M、10-6M或10-5M的体外水平。因此，体内达到的剂量可等同于10-12M～-10-5M、10-11M～-10-6M、10-10M～-10-7M、10-9M～-10-7或其中之范围的体外水平。在一些替代性的实施方案中，所使用的剂量可等同于约1-10000ngml-1、约10-5000ngml-1或约100-1000ngml-1的体外水平。或者，在某些实施方案中，所述剂量可包括约0.00001～500mg/kg/天、约0.0001～300mg/kg/天、约0.003～100mg/kg/天、约0.03～30mg/kg/天、约0.1mg/kg/天～10mg/kg/天或约0.3mg/kg/天～3mg/kg/天。
在一个实施方案中，将所述FKBP-L多肽施用给有此需要的受试者。本文使用的“有此需要的受试者”是可以从施用FKBP-L中受益的受试者。
在另一些实施方案中，本发明包括编码包含SEQ ID NO：1-29任一项所示之氨基酸序列的蛋白质或多肽或者其生物活性片段的经分离核酸分子，以及这些分子用于制备药剂和/或作为治疗剂的用途。在一个实施方案中，生物活性片段包含SEQ ID NO：10的至少18个毗邻氨基酸(例如SEQ ID NO：11、16、23)，或由其组成。
例如，本发明的实施方案包括多核苷酸的用途，所述多核苷酸编码FKBP-L肽、FKBP-L肽的生物活性片段或其生物活性衍生物，其中编码所述FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸包括SEQ ID NO：30-39任一项所示的核苷酸序列。
另外，本发明包含编码FKBP-L肽的分离核酸。所述核酸分子可包括具有SEQ ID NO：30-39所示序列的核酸分子或其片段，其中所述核酸分子编码具有SEQ ID NO：1-28所示序列的多肽，或这些多肽的片段。在一个实施方案中，片段包含SEQ ID NO：10的至少18个毗邻氨基酸(例如SEQ ID NO：11、16、23)，或由其组成。在某些实施方案中，可使用简并核酸分子来编码本发明的FKBP-L多肽、片段和/或衍生物，所述简并核酸分子包含氨基酸密码子第三位的简并改变从而使该简并序列编码相同的氨基酸。因此，在某些实施方案中，本发明可包含具有与SEQ ID NO：30-39所示序列具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的序列的分离核酸分子或其片段。
本发明还包括可用于产生SEQ ID NO：31之多核苷酸片段的引物，其中该片段编码图1所示的FKBP-L肽。因此，在一些替代性的实施方案中，本发明包括寡核苷酸引物，其包含SEQ ID NO：45-58所示序列或与其具有至少70％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％同一性的序列。
在又一些实施方案中，本发明包括含有本发明分离核酸分子的载体。在某些实施方案中，本发明还包括转染了这些载体从而表达FKBP-L多肽的细胞。这些实施方案在本文中有更详细地描述。
在又一些实施方案中，本发明包括与FKBP-L基因编码链或其部分反义的分离核酸分子，以及这些分子用于制备药剂和/或作为治疗剂的用途。因此，在又一实施方案中，本发明包括与编码本发明FKBP-L多肽mRNA编码链反义的核酸序列具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的多核苷酸。
在某些实施方案中，所述反义分子可用于有利地促进血管发生和/或细胞迁移，以及用于治疗由血管发生或细胞迁移之至少一种所介导或与其相关的疾病。例如，在一个实施方案中，本发明包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用作促进血管发生之调节剂的药剂中的用途。同样，在某些实施方案中，本发明包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用作促进血细胞生成或血管发生至少一种之调节剂的药剂中的用途。在一个实施方案中，本发明包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于促进伤口愈合的药剂中的用途。另外，本发明还可包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗消化性溃疡、骨折或瘢痕疙瘩至少一种之药剂中的用途。
在另一些实施方案中，本发明可包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗血管发生所介导的牙周炎(pardentitis)或牙周病(periodontopathy)的药剂中的用途。在另一些实施方案中，本发明可包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗或调节生殖系统(例如排卵、月经(mestruation)和胎盘形成)的药剂上的用途。在又一些实施方案中，本发明可包括能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗或调节脑和神经系统中功能紊乱(例如中风所引起的)的药剂中的用途。因此，能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA可用于治疗某些类型的痴呆和/或精神发育迟缓。
本发明某些实施方案的另外方面在下文中更详细地加以讨论。
FKBP-L调节细胞迁移、血管发生和转移
在某些实施方案中，FKBP-L及其片段可用于调节血管发生。在一个实施方案中，FKBP-L或其片段可用于抑制血管发生。例如，用FKBP-L转染细胞可抑制内皮细胞迁移和血管发生(图3)，这表明FKBP-L蛋白是潜在的抗迁移蛋白。图4中显示了FKBP-L对细胞迁移的剂量依赖效应。因此，可以看出10-6M剂量的带His标签的全长FKBP-L有效阻止细胞迁移。
在某些实施方案中，FKBP-L可从某些类型的细胞如内皮细胞(图5)和肿瘤细胞分泌。因此，在一个实施方案中，FKBP-L的抗血管发生作用可能是通过受体活化来实现的。FKBP-L从内皮细胞分泌表明，施用FKBP-L蛋白或用cDNA构建体过表达FKBP-L都可能能够发挥在体外和体内均观察到的抗血管发生作用。
在某些实施方案中，FKBP-L显示出在生理相关时间段内对细胞迁移的作用。例如，用带His标签的全长重组FKBP-L多肽(SEQ ID NO：1)处理的HMEC-1细胞可表现出减慢的伤口闭合(多达2至3天)(图6)。因此，可根据需要施用FKBP-L蛋白数小时、数天或数周以抑制细胞迁移和/或血管发生。
在某些实施方案中，FKBP-L对细胞迁移和/或血管发生的作用可对于受细胞迁移和/或血管发生影响的任何细胞有效。因此，如本文实施例中详细描述地，全长重组FKBP-L(例如SEQ ID NO：1)在宽剂量范围内表现出在多种血管发生模型中的抗迁移作用，所述模型包括HMEC-1伤口闭合(图3、4和6)以及HMEC-1管形成(图7)、小鼠海绵测定(图8、9A和9B)以及主动脉环外植体模型(图10)。
另外，在一个实施方案中，FKBP-L对细胞运动和/或血管发生的作用并非由该化合物的毒性所致。因此，当细胞暴露于重组全长FKBP-L多至48小时时可能没有毒性迹象(图11A和11B)。
FKBP-L作用于细胞可能有多种机制。在一个实施方案中，FKBP-L介导迁移抑制的机制可能是针对细胞骨架(图12和13)。例如，在某些实施方案中，FKBP-L可导致细胞骨架纤维的破坏或其它改变。
FKBP-L的抗血管发生作用表明FKBP-L可具有抗肿瘤生成和/或抗转移活性。例如，如图14中的A、B和C图所示，全长重组FKBP-L多肽可以剂量依赖性方式抑制肿瘤细胞迁移，这表明FKBP-L可用作治疗剂，用于减少依赖于迁移而转移的肿瘤细胞侵袭和肿瘤细胞转移。在某些实施方案中，通过基因治疗用编码全长FKBP-L多肽的表达构建体在体内治疗肿瘤(图15)使肿瘤生长减少。
FKBP-L与参与血管发生的基因的相互作用
FKBP-L可调节多种生化途径。在某些实施方案中，FKBP-L可导致某些与血管发生和/或细胞迁移有关的基因表达增加。例如，在某些实施方案中，用反义FKBP-L核酸转染可导致PI3K、Rho GTP酶激活蛋白-寡膈蛋白(oligophrenin)1、ROCK、微管相关蛋白1B、MMP样1蛋白和/或TNF配体超家族成员1蛋白表达的增加(参见本文实施例12)。已知提高的RhoA、RhoC、ROCK I和ROCK II表达与肿瘤发展相关，并且已提示Rho和ROCK信号途径促成某些肿瘤细胞发生形态变化和转移行为。因此，在某些实施方案中，过表达FKBP-L可抑制血管发生，而使用反义寡核苷酸对FKBP-L进行抑制可通过激活与血管发生相关的基因(例如Rho和ROCK)来促进血管发生。
FKBP-L与CD44的相互作用
CD74在抗原呈递细胞中表达。CD74的主要功能是细胞内分选MHC II类分子。CD74表达于肾、肺、胃和胸腺来源的肿瘤上并由某些肉瘤所表达。另外，CD74可响应于某些肿瘤基因而表达。例如，视网膜母细胞瘤蛋白可增强乳癌系中INF-γ所诱导的CD74表面表达。因此，CD74在正常组织中的受限表达及其快速内化可使CD74成为癌症和免疫疾病的吸引人的治疗剂。
巨噬细胞抑制因子(macrophage inhibitory factor，MIF)也可参与肿瘤发生。人肿瘤中可见高水平的MIF，其与分级和预后有关。另外，MIF可通过Rho依赖性途径参与血管发生、肿瘤生长和转移(Amin等，2006，Blood，107：2252-2261；Ren等，2006，Oncogene，25：3501-3508；Sun等，2005，Clin.Cancer Res.，11：1050-1058；Sun等，2003，Int.J.MoI.Med.12：633-641)。MIF信号转导可通过与CD74的结合而起始(Leng等，2003，J.Exp.Med.，197：1467-1476)。还认为CD74的激活需要与CD44的相互作用(Naujokas等，1993，Cell，74：257-268；以及Naujokas等，1995，Immunity，3：359-372)。已显示MIF与CD74和CD44在复合物中相互作用，并且抑制该复合物导致膀胱癌细胞增殖减少(Meyer-Siegler等，2004，BMCCancer，July 12；4：34；也参见Leng等，2006，Cell Res.，16：162-168)。
MIF、CD44和CD74之间形成复合物对于MIF介导的生物信号途径是重要的(Shi等，Immunity，2006，25(4)：595-606)。
在某些实施方案中，FKBP-L可通过与CD44相互作用来发挥作用。在一个实施方案中，FKBP-L可结合CD44并阻止CD44与CD74的相互作用。如果FKBP-L或其部分能够从CD44上取代CD74，则FKBP-L多肽可阻止CD44-CD74-MIF复合物的形成，而该复合物是MIF诱导的信号转导所必需的。或者，在另一些实施方案中，FKBP-L可通过替代机制起作用。
CD44被认为在大多数上皮细胞中表达，并提示其参与血管发生(Cao等，2006，Am.J.Pathol.，169：325-336)。因此，在一个实施方案中，CD44可能是FKBP-L抑制内皮细胞迁移和/或血管发生所必需的。另外，在一个实施方案中，CD44可能是FKBP-L抑制肿瘤细胞迁移所必需的。因此，如图16和17A-17E所示，在某些实施方案中，全长重组FKBP-L可在表达CD44的肿瘤细胞系(即CD44阳性或CD44+ve)中抑制肿瘤细胞迁移，而在CD44阴性(CD44-ve)肿瘤细胞系中不抑制，这提示FKBP-L可在CD44阳性肿瘤细胞系的亚群中抑制肿瘤迁移。HMEC-1细胞也是CD44阳性的(未显示)。在一个实施方案中，CD44的失活(例如使用CD44特异性的siRNA)导致阻止了FKBP-L介导的肿瘤细胞迁移的抑制(例如图18)，这表明CD44可能参与FKBP-L抑制肿瘤细胞迁移和/或转移。
在一个实施方案中，FKBP-L可直接与CD44相互作用。例如，在受伤的单层细胞中外源性地过表达的FKBP-L(例如由SEQ ID NO：31产生的SEQ ID NO：1)可与内源CD44相互作用(图19，实施例16)。在一个实施方案中，在未受伤的单层细胞中内源FKBP-L和CD44之间没有显著相互作用，这提示需要表达明显水平的FKBP-L才可检测到与CD44的相互作用。另外，该相互作用可能仅发生在引发迁移的内皮细胞(即受伤的单层细胞)中。
因此，在一些实施方案中，全长FKBP-L针对CD44阳性微血管内皮细胞有活性(图16)，因此可靶向实体瘤内的这些细胞从而阻止进一步的微血管生长支持肿瘤生长。同样地，FKBP-L可靶向脉管系统而非具体的肿瘤类型，并且可活跃地抗大部分(如果不是全部的话)实体肿瘤以及微转移。另外，如下文更详细讨论地，FKBP-L肽显示类似的活性。例如，FKBP-L的34-57位氨基酸(即FKBP-L“24聚体”)、FKBP-L的1-57位氨基酸(即FKBP-L的“1-57聚体”)以及另一些来自FKBP-L蛋白N端的FKBP-L肽可抑制表达CD44之肿瘤细胞的迁移。因此，FKBPL多肽及其衍生物可抑制内皮细胞迁移和/或肿瘤细胞迁移，暗示以与FKBP-L和CD44相互作用一致的方式抑制血管发生和侵袭。
FKBP-L片段
本发明的实施方案表明FKBP-L蛋白的N端某些区域可表现出生物活性。因此，在某些实施方案中，表达全长野生型(WT)FKBP-L的表达构建体(或者在一些替代性实施方案中，表达截短的突变体(例如但不限于Δ48、Δ58、Δ86、Δ151、Δ200))可抑制伤口闭合(图20)。这些构建体之每一个的氨基酸序列示于图1。例如，在某些实施方案中，WT-FKBP-L和Δ58分别抑制伤口闭合36.2％和48.8％。可能存在活性所需的最小序列。例如，在某些实施方案中，截短的FKBP-LΔ34可能无法显著抑制伤口闭合，这提示该突变体中缺失了活性结构域。因此，这些实验可能表明，活性结构域位于全长FKBP-L(例如SEQ ID NO：2)的34位和57位氨基酸之间。
因此，如图20A-20C所示，在某些实施方案中，对抗血管发生活性重要的结构域可能位于FKBP-L的34位和57位氨基酸之间(即N端)。
在某些实施方案中，FKBP-L在34位和57位氨基酸之间的部分显示出与全长FKBP-L相同的生物活性。在一些实施方案中，FKBP-L24聚体可显示出比全长FKBP-L更强的效力。例如，针对抑制内皮细胞迁移/伤口闭合(图21)、在Matrigel管形成测定中抑制内皮细胞间接触形成(图22)、血管发生萌发(图23A、23B、24A和24B)、细胞侵袭的能力(图25)和/或细胞粘附的能力(图26)方面，FKBP-L 24聚体肽(SEQ ID NO：10)可显示出较之全长重组FKBP-L(例如SEQ ID NO：1)相似或更强的生物活性。然而，在某些实施方案中，FKBP-L 24聚体和FKBP-L 1-57聚体表现出较之全长FKBP-L更强的效力(参见例如图21、22和24)。
在某些实施方案中，FKBP-L的生物活性可需要CD44。例如，FKBP-L 24聚体肽(SEQ ID NO：10)可以与全长重组FKBP-L(rFKBP-L)相似的方式起作用，并抑制MDA-231和PC3肿瘤细胞迁移。这些肿瘤细胞都是CD44阳性的(CD44+ve)(即表达CD44蛋白)(图27A和27B)，这表明FKBP-L 24聚体可能能够抑制CD44+ve肿瘤细胞系亚群中的肿瘤转移。在一个实施方案中，FKBP-L及其衍生物可抑制肿瘤细胞迁移和侵袭以及内皮细胞迁移，其方式与FKBP-L和CD44相互作用的方式一致。
另外，在某些实施方案中，FKBP-L24聚体肽(SEQ ID NO：10)是血管发生抑制剂(图28A和28B)。因此，当血管成熟或新嵌入时，FKBP-L 24聚体可抑制血管发育。但是，在一个实施方案中，FKBP-L多肽可通过抑制机制来起作用，当被加入时其阻止血管发育，但是当其被除去时却没有或很少有残留效应。
另外，在某些实施方案中，使用小鼠海绵测定，FKBP-L 24聚体在宽剂量范围内抑制体内血管发生(图29)，也抑制体外小鼠内皮细胞迁移(图30)，这表明这种人的肽在小鼠中也有活性。这由图29和31中提供的数据所支持。
类似于全长FKBP-L蛋白，在某些实施方案中，FKBP-L 24聚体肽(SEQ ID NO：10)可在体内抑制肿瘤细胞生长(图31A)。另外，用FKBP-L 24聚体处理的小鼠显示出显著增加的存活率(图31B-D)。因此，如图31A所示，与仅用载体处理的肿瘤相比，以0.3mg/kg/天或3×10-3mg/kg/天的剂量腹膜内注射24聚体FKBP-L肽的处理显著减慢了SCID小鼠中DU145肿瘤的生长。在一个实施方案中，用这些剂量的24聚体FKBP-L肽处理的肿瘤显示坏死中心的迹象，而这是抗血管发生的典型效应。
在一个实施方案中，如同全长FKBP-L一样，FKBP-L 24聚体肽的活性不是由于该肽的毒性所致(图31E、32和33)。
在某些实施方案中，可使用FKBP-L24聚体肽的部分或片段(SEQID NO：10)作为治疗剂。实施例29(图34)提供了FKBP-L 24聚体的肽片段实例，其可与FKBP-L 24、FKBP-L 1-57和全长FKBP-L具有相似的活性和效力。
FKBP-L衍生物
如上所述，用于本发明的FKBP-L衍生物是指通过改变FKBP-L氨基酸序列(例如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：29)进行修饰的多肽或其片段，或者与其具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的多肽，或者通过添加官能团(例如PEG)进行修饰的这些肽。可以通过操作编码所述多肽的核酸或者通过改变所述蛋白质自身来产生这些肽。
在SEQ ID NO：2(即FKBP-L插入片段(最初由CambridgeBioscience克隆进PUC18中，现克隆进pcDNA3.1中))中，其与PUBMED数据库中所示序列(SEQ ID NO：29)相比具有两个插入点突变。其中一个点突变位于540bp(从起始密码子算起)：从TCT变为ACT，因而丝氨酸(S)变成苏氨酸(T)(第181位氨基酸)。另一点突变位于555bp(从起始密码子算起)：从AGG变为GGG，因而精氨酸(R)变成甘氨酸(G)(第186位氨基酸)。这两种FKBP-L多肽(SEQID NO：2和SEQ ID NO：29)都表现出生物活性。
FKBP-L衍生物包括天然FKBP-L氨基酸序列的类似物，并且可包含一个或多个氨基酸的插入、添加、缺失和/或取代，同时提供了与对应于截短突变体(Δ48(SEQ ID NO：7)、Δ58(SEQ ID NO：6)、Δ86(SEQ ID NO：5)、Δ151(SEQ ID NO：4)或Δ200(SEQ ID NO：3))的部分具有相似的血管发生作用的多肽(图1)。本发明的FKBP-L衍生物还包括来源于Δ58(SEQ ID NO：6)的多肽，其包括图1所示的FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)和肽1-17(SEQ ID NO：12-28)。
因此，在某些实施方案中，FKBP-L的N端结构域(34-57位氨基酸)对抗血管发生特性是重要的。图20C和实施例17显示了多种FKBP-L片段与时间匹配的阴性对照在抑制细胞迁移有效性方面的比较研究。在一个实施方案中，Δ58片段在所测试片段中显示出最大的抑制活性。
提供血管发生抑制的FKBP-L多肽部分可能存在于具有活性的肽Δ48(SEQ ID NO：7)与Δ58(SEQ ID NO：6)共有的FKBP-L部分的多肽中。这样的多肽可包含SEQ ID NO：10(图1)。
因此，本发明方法和组合物中使用的FKBP-L衍生物还包括天然存在的FKBP-L的片段、部分或突变体。在某些实施方案中，所述片段选自FKBP-L的N端结构域。在某些实施方案中，所述片段选自全长FKBP-L的1至85位氨基酸(例如SEQ ID NO：2或29)。优选地，这些类似物包括5个或更少、优选4个或更少、更优选3个或更少、最优选仅1或2个氨基酸的插入、添加、缺失和/或取代。
根据本发明的FKBP-L衍生物还包括多聚体肽(其包括所述FKBP-L多肽、类似物或片段序列，例如SEQ ID NO：1-7、SEQ ID NO：10-28)以及包含这些序列的前药。例如，在某些实施方案中，FKBP-L或FKBP-L片段可通过单体间形成二硫键来形成多聚体。
本发明的FKBP-L多肽衍生物可包括与偶联伴侣相连的多肽，所述偶联伴侣例如效应物分子、标记物、药物、毒素和/或载体或运载分子。将本发明多肽与肽基和非肽基偶联伴侣相偶联的技术都是本领域公知的。
FKBP-L多肽的“片段”是指至少6个氨基酸的氨基酸残基段。
本发明的FKBP-L衍生物包括融合肽。例如，衍生物可包括与例如抗体相连的本发明肽或多肽，所述抗体将所述肽靶向到患病组织(例如肿瘤组织或视网膜)。
FKBP-L多肽或其类似物可与免疫球蛋白(IgA、IgE、IgG、IgM)的恒定区或其部分(CH1、CH2、CH3或其任意组合)融合，得到嵌合多肽。这些融合多肽或蛋白质可有利于纯化，并且可显示增加的体内半衰期。这些融合蛋白可以比单独的单体多肽或其片段更有效的结合以及中和其它分子。参见例如Fountoulakis等，J.Biochem.，270：3958-3964(1995)。
本发明的融合蛋白还包括与白蛋白(例如重组的人血清白蛋白或其片段或变体)融合的FKBP-L多肽(参见，例如美国专利No.5876969，欧洲专利0413622和美国专利No.5766883)。
本发明还涵盖了编码本文所述这些融合蛋白之多核苷酸的用途。与细胞毒性剂融合的多核苷酸之用途也涵盖在本发明中。在该实例中，FKBP-L多肽可结合受体，由此细胞毒性药物可以被内化。
例如，在一些替代性实施方案中，衍生物可包括：肽的位点特异性PEG化(或类似的)以增加半衰期；或者掺入非天然氨基酸以及修饰骨架以增强其对抗蛋白水解的稳定性；或者环化衍生物(以提供蛋白水解抗性)；或者封闭N端和C端以阻止或减少外肽酶和/或蛋白酶活性；或者通过使用接头链在毗邻链中或者以分枝形式将多个拷贝的肽连接在一起，以增加与细胞表面CD44的“亲合力”。例如24聚体的三聚共价连接衍生物可用作FKBP-L的衍生物。或者，可以将FKBP-L 24聚体连接至可同源三聚化而形成非共价三聚体的结构域。或者，会与链霉亲和素形成四聚复合物的肽之生物素衍生物可用作FKBP-L衍生物。或者，FKBP-L或FKBP-L片段可通过单体间形成二硫键来形成多聚体。另外，FKBP-L可通过非共价结合形成寡聚体，其可能通过所述蛋白质序列中预测的三十四肽重复(tetratricopeptide repeat)结构域来实现。
反向肽类似物
用于本发明的类似物还包括天然FKBP-L蛋白、其部分或其合成衍生物的反向或逆向类似物(reverse-or retro-analogue)。参见，例如EP 0497 366，U.S.5,519,115，和Merrifield等，1995，PNAS，92：3449-53，其公开内容通过参考并入本文。如EP 0497 366中所述，通过颠倒天然存在或合成肽的氨基酸序列而产生反向肽。这些反向肽可保留与亲本肽相同的总体三维结构(例如α螺旋)，但是内部蛋白酶敏感位点附近的构象以及N端和C端的特征除外。反向肽号称不仅保留非反向“正常”肽的生物活性，还可具有增强的特性(其包括提高的生物活性)。(参见Iwahori等，1997，Biol.Pharm.Bull.20：267-70)。因此，用于本发明的衍生物可包括天然和合成FKBP-L蛋白的反向肽。
可完全或部分通过化学合成或通过从核酸表达来产生用于本发明的肽(包括反向肽以及任一片段)。可根据本领域已知的完善的标准液相或优选固相肽合成方法容易地制备用于本发明的肽(参见，例如J.M.Stewart和J.D.Young，Solid Phase Peptide Synthesis，第2版，Pierce ChemicalCompany，Rockford，Illinois(1984)，in M.Bodanzsky和A.Bodanzsky，The Practice of Peptide Synthesis，Springer Verlag，New York(1984))。
多聚肽
如上所述，所述肽可取用多聚体形式。因此，本发明的范围包括2、3或更多个单独FKBP-L多肽单体单元或者两个或更多个FKBP-L片段的多聚物。
在一个实施方案中，这些多聚体可用于制备单体肽，其通过制备包含所述单体单元和可切割位点(即酶促切割位点)的多聚肽然后将该多聚体切割以产生所需单体来实现。
在一个实施方案中，多聚体的使用可增加对受体的结合亲合力。
所述多聚体可以是同聚体(homomer)或杂聚体(heteromer)。本文使用的术语“同聚体”是指仅含有对应于本文所述特定氨基酸序列(例如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：10或SEQ ID NO：29)或变体、剪接变体、融合蛋白或其它FKBP-L类似物或衍生物的多肽的多聚体。这些同聚体可包含具有相同或不同氨基酸序列的FKBP-L肽。例如，所述多聚体可仅包含具有相同氨基酸序列的FKBP-L肽，或者可包含不同的氨基酸序列。所述多聚体可以是同二聚体(例如仅含有FKBP-L肽，其可具有相同或不同的氨基酸序列)、同三聚体或同四聚体。
本文使用的术语“杂聚体”是指除本文所述FKBP-L(多)肽之外还包含一个或多个异源多肽(即非FKBP-L肽或多肽)的多聚体。
所述多聚体可以是疏水、亲水、离子和/或共价相互作用的结果和/或可以通过例如形成脂质体而间接相连。因此，在一个实施方案中，当本文所述的FKBP-L肽在溶液中彼此接触时形成多聚体。在另一实施方案中，当FKBP-L和非FKBP-L(多)肽在溶液中接触本文所述(多)肽的抗体(其包括针对本文所述融合蛋白中异源(多)肽序列的抗体)时形成异源多聚体。在另一些实施方案中，可通过与本文所述FKBP-L肽(以及任选地非FKBP-L肽)和/或所述FKBP-L肽之间的共价结合来形成本文所述的多聚体。
这些共价相互作用可包括FKBP-L序列中所含的一个或多个氨基酸残基(例如SEQ ID NO：1-28所记载的)。在一个实施方案中，所述共价结合是化学或重组操作的结果。或者，这些共价结合可包含FKBP-L融合蛋白中异源多肽序列内含有的一个或多个氨基酸残基。在一个实施例中，共价结合来自本文所述融合蛋白中所含异源序列之间(参见例如美国专利No.5478925)。在另一具体的实施例中，本文所述融合蛋白的共价结合是使用来自另一能够形成共价结合多聚体之蛋白(例如骨保护素，参见例如国际公开No：WO98/49305)的异源多肽序列。在另一实施方案中，本文所述的两个或更多个多肽通过肽接头相连。实例包括美国专利No.5073627中所述的肽接头。可以使用常规重组DNA技术来产生包含由肽接头所分隔之多个FKBP-L肽的蛋白质。
还可以通过将FKBP-L(多)肽与亮氨酸拉链或异亮氨酸拉链多肽序列相融合来制备多聚体。在已知的亮氨酸拉链中有二聚化或三聚化的天然存在肽及其衍生物。适于产生本文所述可溶性多聚蛋白质的亮氨酸拉链结构域的实例有PCT申请WO 94/10308中所述的那些。包含与在溶液中二聚化或三聚化的多肽序列融合的本文所述多肽的重组融合蛋白可以在合适的宿主细胞中表达，并且可以使用本领域已知技术从培养物上清回收所得可溶多聚融合蛋白。
还可以使用本领域已知的化学技术来产生所述多聚体。例如，可以使用本领域已知的接头分子和接头分子长度优化技术对包含在本文所述多聚体中的多肽进行化学交联(参见例如美国专利No.5478925)。另外，可以使用本领域已知技术，以在位于预期包含在多聚体中的多肽序列内的半胱氨酸残基之间形成一个或多个分子间交联来产生所述多聚体(参见例如美国专利No.5478925)。另外，本文所述多肽可以通过在该多肽的C端或N端添加半胱氨酸或生物素来进行常规修饰，本领域已知的技术可用于产生含有一个或多个这些经修饰多肽的多聚体(参见例如美国专利No.5478925)。另外，可使用本领域已知的技术来制备含有预期包含在所述多聚体中的两个或更多个C-12-C肽的脂质体(参见例如美国专利No.5478925)。
或者，可以使用本领域已知的遗传工程技术形成那些仅包含天然存在氨基酸的多聚体。作为替代，可通过重组技术和化学修饰的组合来制备那些包含翻译后或其它修饰的多聚体。在一个实施方案中，使用本文所述的融合蛋白技术或本领域已知的其它技术来重组产生FKBP-L肽(参见例如美国专利No.5478925，其通过参考以整体并入本文)。例如，可以通过将编码本文所述FKBP-L肽的多核苷酸序列与编码接头多肽的序列连接，然后再与编码反向(从最初的C端至N端方向)的多肽翻译产物的合成多核苷酸(缺少前导序列)连接，以产生编码本文所述同二聚体的多核苷酸(参见例如美国专利No.5478925)。本文所述重组技术或本领域已知的其它技术可用于产生含有跨膜结构域(或疏水肽，或信号肽)的重组FKBP-L(多)肽，该肽可通过膜重建技术被掺入到脂质体中(参见例如美国专利No.5478925)。
前药
至少在一些实施方案中，本文所述的多肽意欲施用给人或其它哺乳动物来治疗或预防与血管发生相关的疾病。肽通常经胃肠外施用，例如通过静脉内、皮下或肌内注射或者经由鼻腔内施用，并且其可容易地被血浆蛋白酶所代谢。在一些情况下，FKBP-L肽可在聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)(poly(DL-lactide-co-glycolide))微胶囊中受控释放超过30天进行递送。
已开发了多种前药以实现胃肠外和经口施用治疗肽。可以将肽或多肽与多种部分(例如多聚部分)相缀合，以改变肽药物的理化特性(例如增加对酸和酶降解的抗性以及增强这些药物穿透粘膜的透过性)。例如，Abuchowski和Davis描述了多种对酶进行衍生化以提供水溶性的、非免疫原性的、在体内稳定化的产物的方法(“Soluble polymers-Enzymeadducts，”Enzymes as Drugs，Eds.Holcenberg和Roberts，J.Wiley和Sons，New York，N.Y.(1981))。
因此，在某些实施方案中，可以将FKBP-L肽与聚合物(例如葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、糖肽、聚乙二醇和聚氨基酸)缀合。所得缀合多肽保留了其生物活性以及用于胃肠外施用的水溶性。在一个实施方案中，所述FKBP-L肽可以与分子量为500～20,000道尔顿的聚乙二醇或聚丙二醇偶联，以提供具有生理活性、非免疫原性、水溶性的多肽组合物(参见例如美国专利No.4,179,337和Garman，A.J.和Kalindjian，S.B.，FEBS Lett.，1987，223,361-365)。聚乙二醇或聚丙二醇可保护所述多肽免受活性损失，并且可将所述组合物注射入哺乳动物循环系统中，而基本上没有免疫原性应答。在另一些实施方案中，FKBP-L与包含亲酯性和亲水性部分的寡聚体偶联(参见例如美国专利No.5681811、5438040和5359030)。
可例如通过首先从多分散的MPEG5000制备顺丁烯二酸酐试剂、然后将该试剂与本文所公开的多肽进行偶联来制备前药。氨基酸与顺丁烯二酸酐的反应是公知的。邻近游离羧基的存在以及双键所建立的攻击构形有助于马来基-酰胺键的水解从而改良含有胺的药物。在生理条件下所述肽可被释放(通过前药的水解来实现)。
所述多肽还可以通过可降解的连接与聚合物(例如多分散的PEG)偶联，所述可降解的连接如Roberts，M.J.等，Adv.Drug Delivery Rev.，2002，54,459-476中所示(针对聚乙二醇化的干扰素α-2b所述)。
所述多肽还可与聚合物(例如PEG)相连，其使用1，6或1，4苄基消除(benzyl elimination，BE)策略(参见例如Lee，S.等，BioconjugateChem.，(2001)，12,163-169；Greenwald，R.B.等，美国专利No.6,180,095，2001/Greenwald，R.B.等，J.Med.Chem.，1999，42，3657-3667)；使用三甲基锁内酯化(trimethyl lock lactonization，TML)(Greenwald，R.B.等，J.Med.Chem.，2000，43,475-487)；PEG羧酸与末端是羟基的羧酸接头偶联(Roberts，M.J.，J.Pharm.Sci.，1998，87(11)，1440-1445)以及包含通过氨基甲酸芳基酯与含胺药物连接的MPEG苯基醚和MPEG苯甲酰胺家族的PEG前药(Roberts，M.J.等，Adv.Drug Delivery Rev.，2002，54,459-476)，其包括在氨基甲酸酯与PEG酰胺或醚之间含有间位关系的前药结构(Bently等的美国专利No.6413507)；以及涉及与水解机制相反的还原机制的前药(Zalipsky，S.等，Bioconjugate Chem.，1999，10(5)，703-707)。
本发明的FKBP-L多肽具有游离的氨基、酰氨基、羟基和/或羧基，这些官能团可用于将所述肽转化为前药。前药包括下述化合物，所述化合物中氨基酸残基或者两个或多个氨基酸残基的多肽链通过肽键共价地与多种聚合物(例如聚亚烷基二醇，如聚乙二醇)的游离氨基、羟基或羧基相连。
前药还包括下述化合物，其中所述化合物中PEG、碳酸酯、氨基甲酸酯、酰胺和烷基酯通过C端羧酸与上述肽共价键合。例如，本文使用的肽1是具有C端PEG基团的FKBP-L肽。因此，本发明的实施方案包括位点特异性的PEG添加。
在某些实施方案中，可使用酶抑制剂来减慢蛋白质和肽在胃肠道中的降解速率。或者，可调节消化道中的pH以使局部的消化酶失活。或者，可使用透过增强剂来通过增加肽的细胞旁转运和跨细胞转运而提高肽的吸收。或者，可使用纳米颗粒作为微粒载体以促进肠上皮(尤其是派尔集合淋巴结(Peyer’s patch))的完好吸收，并增加对酶降解的抗性。在另一些实施方案中，可使用液体乳剂来保护所述药物免受肠腔中的化学分解和酶分解，或者可使用微团制剂用于水难溶性药物。
因此，在一些替代性实施方案中，可以在具有肠衣的合适胶囊或片剂中提供所述多肽，使得所述肽不在胃中释放。作为替代地，或另外地，所述多肽可作为前药提供，例如上文所述的前药。在一个实施方案中，所述多肽作为前药存在于这些药物递送装置中。
包含本发明多肽的前药或者从其中释放或可释放本发明肽(包括类似物和片段)的前药被认为是本发明的类似物。
本发明还涵盖同位素标记的肽或肽前药的用途。这样的肽或肽前药与本发明的肽或肽前药是一致的，只是一个或多个原子被原子质量或质量数不同于天然常见原子质量或质量数的原子所替代。可掺入本发明化合物中的同位素实例有氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、碘和氯的同位素，分别例如2H、3H、13C、14C、15N、18O、17O、125I和35S。本发明的多肽、其前药和/或含有前述同位素和/或其它原子之同位素的前药在本发明的范围内。本发明中某些同位素标记化合物(例如掺入了放射性同位素如3H和14C的化合物)可用于药物和/或底物的组织分布测定。氚(即3H)和碳-14(即14C)同位素由于其制备和检测的简便而特别优选。另外，用较重的同位素(例如氘，即2H)取代可提供由较高代谢稳定性所导致的某些治疗优点，例如体内半衰期增加或者剂量需求减小，因此在一些情况下是优选的。通常可通过实施容易获知的步骤来制备同位素标记的肽及其前药，所述步骤包括用容易获得的同位素标记之试剂(例如经标记的氨基酸)来取代非同位素标记的试剂。
核酸
可通过使用表达系统中的核酸产生本发明中使用的肽。例如，在一个方面，可用于本发明的核酸包括任何编码本发明多肽的分离多核苷酸。在一个优选实施方案中，所述多核苷酸包含SEQ ID NO：30-39(图2)所示的任一核酸序列。编码FKBP-L其它片段的序列(例如SEQ IDNo：10-28)可来源于所述全长核酸序列，并包含如本领域已知的简并核酸序列。实施例1、2和17提供了对可用于表达本发明FKBP-L多肽的载体的描述。
编码本发明所使用FKBP-L多肽的核酸分子可包含DNA或RNA。所述核酸构建体可以重组、合成方法或本领域可用的任何方法(包括使用标准技术进行克隆)来产生。
可以将所述核酸分子插入任何合适载体中。包含本发明核酸的载体形成本发明的另一方面。在一个实施方案中，所述载体是表达载体，所述核酸有效连接至能够提供所述核酸在宿主细胞中表达的控制序列。可使用多种载体。例如，合适的载体可包括病毒(例如痘病毒、腺病毒、杆状病毒等)；酵母载体、噬菌体、染色体、人工染色体、质粒、粘粒DNA和脂质体、多聚物(polyplex)或细胞(例如间充质干细胞、巨噬细胞)。
可使用所述载体将本发明核酸引入宿主细胞。许多种宿主细胞均可用于表达本发明的核酸。适用于本发明的宿主细胞可以是原核细胞或真核细胞。它们包括细菌(例如大肠杆菌)、酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞。可使用的哺乳动物细胞系包括但不限于中国仓鼠卵巢(CHO)细胞、幼仓鼠肾细胞、NSO小鼠黑素瘤细胞、猴和人细胞系及其衍生细胞系等。
可使用调节基因产物表达、修饰和/或特异性加工基因产物的宿主细胞株。这些加工可包括糖基化、泛素化、二硫键形成以及一般的翻译后修饰。
关于涉及对核酸进行操作(例如，核酸构建体的制备、诱变、测序、将DNA引入细胞和基因表达)以及蛋白质分析的已知技术和方案的更多详情，参见例如：Current Protocols in Molecular Biology，第2版，Ausubel等eds.，John Wiley & Sons，1992以及Molecular Cloning：aLaboratory Manual：第3版Sambrook等，Cold Spring HarborLaboratory Press，2000。
药物组合物
本发明还提供了包含FKBP-L多肽(或者编码FKBP-L多肽的核酸)的药物组合物。除了活性成分之外，根据本发明的药物组合物以及根据本发明使用的药物组合物可包含可药用的赋形剂、载体、缓冲剂、稳定剂或其它本领域技术人员公知的物质。这些物质应为无毒的，并且不应干扰所述活性成分的效力。所述载体或其它物质的确切性质将取决于施用途径，所述施用途径例如可以是经口、静脉内或局部。
所述制剂可以是液体，例如含有pH6.8-7.6的非磷酸缓冲液的生理盐溶液或者冻干粉末。
剂量
所述组合物优选以“治疗有效量”施用给个体，该治疗有效量足以表现出其对所述个体的益处。实际施用量以及施用的速率和时程将取决于所治疗疾病的性质和严重程度。治疗处方(例如对剂量的决定等)最终由全科医生及其它医生来负责及作出判断，通常考虑所治疗的疾病、患者个体的情况、递送部位、施用方法以及医生已知的其它因素。
在一些替代性实施方案中，FKBPL 24聚体的剂量范围是30mg/kg/天～0.00003mg/kg/天，或者3mg/kg/天～0.0003mg/kg/天，或者0.3mg/kg/天～0.03mg/kg/天。这些剂量分别等同于在体外的10-5M～10-12M，或10-6M～10-11M，或10-7M～10-10M。
施用
A.FKBP-L肽
本发明中的多肽以及本发明所使用的多肽可以单独施用，但优选地作为药物组合物来施用，所述药物组合物通常包含取决于所计划施用途径选择的合适的药物赋形剂、稀释剂或载体。
可以通过任何适当的途径将多肽施用给有治疗需要的患者。精确剂量将取决于多种因素，包括所述多肽的确切性质。
一些合适的施用途径包括(但不限于)口服、直肠、鼻、局部(包括口腔和舌下)、皮下、阴道或胃肠外(包括皮下、肌肉、静脉内、皮内、鞘内和硬膜外)施用。
对于静脉内注射以及在病患处注射来说，活性成分将采用可胃肠外使用的水溶液形式，其不含热源并具有合适的pH值、等渗性和稳定性。
本领域中相关技术人员使用例如等渗载体(如氯化钠注射液、林格氏注射液(Ringer’s Injection)，乳酸林格氏注射液)完全能够制备适合的溶液。需要时，可包括防腐剂、稳定剂、缓冲剂、抗氧化剂和/或另外的添加剂。
口服施用的药物组合物可以是片剂、胶囊、粉剂或液体形式。片剂可包含固体载体，如明胶或辅药。液体药物组合物通常包含液体载体，如水、石油、动物或植物油、矿物油或合成油。也可以包含生理盐溶液、葡萄糖或其它糖溶液或者二醇类(如乙二醇、丙二醇或聚乙二醇)。
还可以通过微球、脂质体、另一些微粒递送系统或置于某些组织(包括血液)中的持续释放制剂来施用所述组合物。合适的持续释放载体的实例包括：采用共用物品(shared article)形式的半透性聚合物基质，如栓剂或微胶囊。可植入的或微胶囊的持续释放基质包括L-谷氨酸和γ乙基-L-谷氨酸酯的聚交酯(美国专利NO.3773919；欧洲A-0058481)共聚物(Sidman等，Biopolymers 22(1)：547-556，1985)、聚(2-羟乙基-异丁烯酸酯或乙烯-醋酸乙烯酯(Langer等，J.Biomed.Mater.Res.15：167-277，1981，以及Langer，Chem.Tech.12：98-105，1982)。包含多肽的脂质体可利用公知方法制备：DE 3,218,121A；Epstein等，PNAS USA，82：3688-3692，1985；Hwang等，PNAS USA，77：4030-4034，1980；EP-A-0052522；E-A-0036676；EP-A-0088046；EP-A-0143949；EP-A-0142541；JP-A-83-11808；美国专利No4,485,045和4,544,545。通常，脂质体为小的(约200-800埃)单层状，其中脂含量大于约30mol％胆固醇，所选比例根据多肽渗漏最优速率进行调整。
上述技术和方案的实例以及可用于本发明的其它技术和方案可参见Remington’s Pharmaceutical Sciences，第16版，Oslo，A.(ed)，1980。
还可以通过利用靶向系统(如抗体或细胞特异性配体)而使用靶向治疗来更特异性地递送活性剂(例如多肽)至肿瘤组织或视网膜组织。
在另一些实施方案中，可利用试剂来处理纯化的重组或合成肽，以便将能够促进交联的结构部分与所述蛋白质连接。这些结构部分可以是可光活化交联剂(例如二苯甲酮)或化学交联剂(如马来酰亚胺或活化酯)。因此，例如有可能使FKBPL中的半胱氨酸残基与二苯甲酮的马来酰亚胺衍生物或用于可光活化交联的苯基叠氮化合物的马来酰亚胺衍生物反应，或者与含有例如马来酰亚胺和活化酯的杂双功能交联剂反应。如本领域已知的，存在多种可与FKBPL连接的杂双功能交联剂和同双功能交联剂，其可用于通过酰胺、硫醚、腙、肟等形成反应与其它生物分子交联。在一个实施方案中，有可能全部使用化学合成步骤以位点特异性方式将这些交联剂引入合成肽中。或者，可以将可光活化基团特异性地引入C端，或者可使用蛋白连接方法以特异性方式将交联剂引入重组FKBPL中。
如本文更详细描述地，还可以与其它治疗剂一起施用FKBP-L肽。
B.编码FKBP-L或反义/siRNA FKBP-L的核酸
在一个实施方案中，将FKBP-L多肽的编码序列或核酸插入表达载体中。然后，可以使用分子技术将包含目的宿主细胞中可操作之启动子的调控序列与cDNA序列连接。也可以使用其它调控序列，例如一个或多个增强子序列、具有功能性剪接供体和接受位点的内含子、指导重组多肽分泌的信号序列、多聚腺苷酸化序列、另一些转录终止子序列以及与宿主细胞基因组同源的序列。可以将另一些序列(如复制起点)添加到载体上，以优化所需产物的表达。同样，所述载体中还可以包含选择标记用于在转化宿主细胞中选择其存在。
调控序列可以来自多种来源。例如，其中的一种或多种可通常与编码序列有关，或者可来自于目的宿主细胞中存在的调节子系统或与之同源。表达载体的各元件可直接连接在一起或通过接头连接，所述接头如本领域已知地构成限制酶识别位点。
本发明中可以使用允许编码FKBP-L多肽之核酸表达的任何启动子。例如，可以使用来自哺乳动物病毒的哺乳动物启动子序列，其高度表达并具有宽的宿主范围。
所述启动子可以是在大多数哺乳动物细胞中组成性表达的启动子。使得有可能实现在真核细胞中组成性表达的合适元件的实例包括被RNA聚合酶III识别的启动子或病毒启动子、CMV增强子、CMV启动子、SV40启动子或LTR启动子，例如来自MMTV(小鼠乳腺肿瘤病毒)(例如，Lee等，1981，Nature，214，228-232)以及源自例如HBV、HCV、HSV、HPV、EBV、HTLV或HIV的其它病毒启动子和激活因子序列。使得有可能实现真核生物内调控表达的元件的其它实例包括四环素操纵子与相应阻抑蛋白的组合(Gossen M.等，1994，Curr.Opin.Biotechnol.，5，516-20)。在一个实施方案中，FKBP-L序列的表达可在组织特异性启动子的控制下发生。
作为替代地，所述启动子可以是在细胞周期或发育阶段的特定时间开启的启动子。例如，所述构建体可包含使得在真核生物中实现组织特异性表达成为可能的调节元件，例如来自那些编码只在某些细胞类型中表达之蛋白质的基因的启动子或增强子的启动子或激活因子序列。使得在真核细胞中实现细胞周期特异性表达成为可能的调节元件的实例有以下基因的启动子：cdc25A、cdc25B、cdc25C、细胞周期蛋白A、细胞周期蛋白E、cdc2、E2F-1至E2F-5、B-myb或DHFR(参见例如美国专利No.6,856,185；美国专利No.6,903,078；以及Zwicker J.和Muller R.，1997，Trends Genet.，13，3-6)。将本发明所用多肽或核酸的表达限制在增殖细胞的情形下，可以使用受细胞周期调节的启动子。其它实例包括受缺氧、辐射、热等控制的启动子。
在另一个实施方案中，可将增强子元件与启动子序列相组合。这些增强子不仅可以增强目的基因的表达，还能够调节目的基因的表达。用于哺乳动物表达系统中的合适增强子元件包括例如源自宿主范围广泛之病毒的增强子元件，例如SV40早期基因增强子、源自劳氏肉瘤病毒LTR的增强子/启动子以及来自人巨细胞病毒的增强子/启动子。另外，如本领域已知的，其它合适的增强子包括可掺入到仅在诱导剂(如激素、金属离子或酶底物)存在时有活性之启动子序列内的增强子。
在本发明的另一个实施方案中，可将转录终止序列置于目的基因编码序列翻译终止密码子的3’端。因此，所述终止子序列与启动子均位于编码序列的两侧。
表达载体还可包含复制起点，这使得该载体可作为复制子进行维持，所谓复制子能够在宿主中自主复制并稳定维持。这样的复制起点包括那些使得表达载体能够在合适蛋白存在下在细胞内以高拷贝数复制的复制起点，例如在酵母中有效的2μ和自主复制序列，以及SV40关键T抗原(SV40vital T-antigen)的在COS-7细胞中有效的复制起点。哺乳动物复制系统可包括那些源自需要反式作用因子来进行复制之动物病毒的复制系统。例如，可以使用乳多空病毒(例如在合适的关键T抗原存在下以极高拷贝数进行复制的多瘤病毒——SV40)的复制系统，或者可以使用源自牛乳头瘤病毒和EB病毒的复制系统。
在一些情况下，所述表达载体可具有多于一种的复制系统，因此，允许其维持在例如用于表达的哺乳动物细胞中以及用于克隆和扩增的原核宿主中(参见，例如美国专利No.5,677,278)。
在一个实施方案中，可以将所述表达载体作为整合载体整合到宿主细胞基因组中。本文所述的整合载体可包含与宿主细胞基因组同源、允许所述载体整合的至少一种多核苷酸序列。例如，在一个实施方案中，可使用噬菌体或转座子插入序列。
在本发明的某些实施方案中，所述表达载体中可包含一个或多个选择标记以允许选择经转化的宿主细胞。可在宿主细胞中表达的选择标记包括可使宿主细胞对药物(例如衣霉素、G418、氨苄青霉素、氯霉素、红霉素、卡那霉素(新霉素)和四环素)产生抗性的基因。选择标记还包括生物合成的基因，例如在组氨酸、色氨酸和亮氨酸生物合成途径中的基因，例如ade2、his4、leu2、trp1，或者可使用使宿主细胞能够在有毒化合物(例如金属)存在下生长的基因。
可使用多种方法将编码FKBP-L多肽的多核苷酸和/或编码FKBP-L反义DNA或FKBP-L siRNA的核酸转移进宿主细胞中。因此，本发明的制剂可包含有助于将核酸转移进细胞的特定组分。
例如，为了使通过转染、转化或感染将核酸引入真核细胞和/或原核细胞，所述核酸可以质粒、病毒或非病毒载体的一部分而存在。合适的病毒载体可包括杆状病毒、痘病毒、慢病毒(参见例如Siprashvili和Khavari，Mol.Ther.，2004，9，93-100)、腺病毒、腺伴随病毒和疱疹病毒。具有基因治疗能力的载体实例包括病毒载体，例如腺病毒载体或逆转录病毒载体(Lindemann等，1997，Mol.Med.，3，466-76；Springer等，1998，Mol.Cell.，2，549-58)。另外，由于裸DNA能够穿透某些细胞，因此分离形式的真核表达载体适用于基因治疗(Hengge等，1996，J.Clin.Invest.，97，2911-6；Yu等，1999，J.Invest.Dermatol.，112，370-5)。可通过将上述核酸施加至金颗粒并借助于所谓“基因枪”将其射入组织(优选射入皮肤)或细胞中来获得另一种形式的基因治疗载体(Wang等，1999，J.Invest.Dermatol.，112,775-81；Tuting等，1998，J.Invest.Dermatol.，111，183-8)。
在替代性的实施方案中，可使用脂质体来促进编码FKBP-L的多核苷酸转移进细胞中。脂质体是人工制备的小囊泡，其具有由磷脂组成的脂双层膜(Jeschke，M.G.等，Gene Ther.，12，1718-24(2005)；美国专利No.6,576,618)。可将核酸、蛋白质及其它生物材料包封于脂质体中用于通过与细胞的质膜融合来递送至哺乳动物细胞。脂质体可以是吸引人的递送系统，因为它们是非病毒的、稳定的并可以与细胞膜相互作用。
脂质体可由阳离子型、阴离子型或中性脂质以及其混合物所组成(Luo，D.& Saltzman，W.M.，Nat.Biotech.，18，33-37(1999))。对于DNA转移来说，还可以对所述脂质进行化学改性以掺入化学基团来促进DNA浓缩或释放。阳离子脂质(例如季铵去污剂、胆固醇和二酰基甘油的阳离子衍生物以及多胺的脂类衍生物)可有利于细胞转染，因为它们降低了DNA的净负电荷并有助于其与细胞膜相互作用(Nishikawa，M.和Huang，L.，Hum.Gene Ther.，12，861-70(2001))。可将中性脂质(例如二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、二月桂酸甘油酯、聚环氧乙烷-10-硬脂基醚(POE-10)和胆固醇)作为“辅助脂质”加入阳离子脂质DNA复合物中，以促进在复合物被胞吞摄入后DNA从内含体释放。可使用增强DNA转移的辅剂，例如与DNA或合成肽-DNA分子结合的聚合物或蛋白质，其使得更有效地将DNA转运入细胞核成为可能(参见，例如Niidome，T.& Huang，L.，Gene Ther.，9，1647-52(2002))。因此，可将阳离子聚合物(例如聚赖氨酸或鱼精蛋白)用于脂质-DNA复合物中，因为它们引起DNA的紧密浓缩，这防止了复合物凝集和核酸酶降解。例如，将1，2-二油酰基-3-(三甲基铵)丙烷(DOTAP)脂质体与硫酸鱼精蛋白混合，然后与质粒DNA混合，得到稳定的135nm小颗粒，并在多种组织(例如肺、肝、心脏)中得到高水平的基因表达(Li，S.等，Gene Ther.，5，930-37(1998))。加入作为辅助脂质的胆固醇可提高脂质体-肽-DNA复合物的转染效率。另外，可以在加入阳离子脂质(Lipofectamine RPR 115335或RPR 120535)或聚合物(聚乙烯亚胺)之前将源自人组蛋白或鱼精蛋白的短肽与萤光素酶或β-半乳糖苷酶基因DNA事先密集在一起(precompact)，以提高转染效率，甚至在血清存在时亦如此(参见，例如Schwartz，B.等，Gene Ther.，6，282-92(1999))。如本领域已知的，可以通过加热脂质形成脂相来制备脂质体(Wu，H.等，Int.J.Pharmaceut.，221，23-24(2001))。然后，可以通过在冷却条件下在注射器中来回推吸混合物使含有水、盐或缓冲液的水相与脂相混合，之后超声处理直至达到脂质体最终大小为100～140nm。然后，通过颠倒混合加入将包含在脂质体中的DNA或蛋白质(以溶液形式)。所使用的脂质、其比例、用于产生脂质体的DNA浓度以及所添加脂质体的量通常需要根据经验来确定最优选择。可以将有助于DNA转移的辅剂(例如肽)与DNA混合，然后再加入所述脂质体混合物中，但是该DNA辅剂必须保持足够高的水溶性以适当地包封在脂质体的外部脂相中。
或者，可通过超声处理脂质体混悬液来制备小的单层囊泡，所述混悬液由与1，2-二油酰氧基丙基-3-三甲基溴化铵(DOTMA)或二油酰磷脂酰溴化乙醇胺(DPOE)混合的阳离子脂质(例如Cytofectin GS 2888)组成。在颠倒混合后，所述DNA或蛋白质可以离子方式结合于脂质体表面，其比例维持所述复合物上为正的净电荷，同时DNA与100％的脂质体复合。另外，可使用可二聚化的阳离子硫醇去垢剂来制备递送DNA用的脂质体(参见，例如Dauty，E.等，J.Am.Chem.Soc.，123，9227-34(2001))。氧化后，脂质中的硫醇基团可转变成二硫键并使得DNA-脂质复合物形成稳定的纳米颗粒，其可静电结合到细胞表面阴离子硫酸肝素蛋白聚糖(heparin sulfate proteoglycan)用于细胞摄入。一经进入细胞，细胞内谷胱甘肽提供的还原性环境将二硫键还原成硫醇并释放所述DNA。
治疗性抗体
在另一实施方案中，本发明涉及对FKBP-L(或其片段或功能等同物，如下所述)具有免疫学特异性的抗体用于在体内特异性下调FKBP-L活性的治疗性用途。这样的抗体可用于治疗受益于FKBP-L活性特异性下调的疾病病症，尤其是受益于刺激/上调血管发生的疾病/病症。在一些具体实施方案中，本发明涵盖了对FKBP-L(或其片段或功能等同物，如下所述)具有免疫学特异性的抗体用于促进血管发生的用途。一个实施方案涉及对FKBP-L(或其片段或功能等同物，如下所述)具有免疫学特异性的抗体用于促进伤口愈合的用途。
本文使用的术语“抗体”涵盖了具有所需免疫学特异性的经纯化或经分离的任何同工型的天然存在抗体，以及通过合成产生的抗体或其结构类似物。抗体制备物可以是多克隆或单克隆的。如上所述，提及这样的“抗体”时，不仅包括完整的抗体分子，还包括保留基本的抗原(即FKBP-L)结合能力的其片段。任意效应功能不一定均保留在这些片段中，尽管它们可以包括在内。可使用的合适抗体片段包括F(ab’)2片段、scAb、Fv、scFv片段和纳米抗体等。可通过已知技术获得含有所述分子独特型的抗体片段，例如，这样的片段包括但不限于可通过胃蛋白酶消化抗体分子产生的F(ab’)2片段；可通过还原F(ab’)2片段的二硫键得到的Fab’片段；以及可通过用木瓜蛋白酶和还原剂处理抗体分子产生的Fab片段。可利用本领域公知的重组表达技术来制备具有所需抗原结合活性的另一些抗体片段。
可通过重组改造来制备嵌合的人源化以及完全人源化单克隆抗体。通过将人的恒定链添加到F(ab’)2片段，有可能制备可用于免疫治疗应用的人源化单克隆抗体，在所述免疫治疗中患者产生抗小鼠Ig的抗体是一个缺点。Breedveld F.C.Therapeutic Monoclonal Antibodies。Lancet 2000年2月26日；335，735-40页。可通过哺乳动物宿主细胞(例如CHO细胞)中的重组表达来有利地制备治疗性重组单克隆抗体。
可通过用合适的激发抗原(例如全长的FKBP-L或其表位)免疫合适的宿主动物(例如小鼠或兔)来制备对FKBP-L具有免疫学特异性的单克隆抗体。
治疗性用途
本发明的多肽和核酸以及本发明中使用的多肽和核酸可用于在哺乳动物(包括人)中控制和/或治疗多种临床病症。本发明的多肽和方法可用于治疗抗血管发生剂或促血管发生剂对其有治疗性用途的病症或疾病。
本文使用的“治疗”或“疗法”包括可使人或非人动物受益的任何方案。所述治疗可针对已存在的病症，或者可以是预防性的(预防性治疗)。治疗可包括治愈、减轻或预防性作用。
可通过向有此治疗需要的患者施用有效量的FKBP-L多肽或编码所述肽的核酸来抑制细胞迁移、血管发生以及相关适应症(例如肿瘤生长和/或转移)。该方法可用于治疗肿瘤、多种自身免疫病、遗传病、眼病和其它血管发生介导的或血管发生相关的疾病。
或者，可通过向有此治疗需要的患者施用反义FKBP-L核酸(例如siRNA)或抗FKBP-L抗体来促进血管发生。该方法可用于治疗伤口愈合，包括大多数组织(例如皮肤和骨)的伤口愈合以及慢性溃疡(糖尿病等)治疗。
本文所述的治疗和诊断方法通常包括向患者施用有效量的本发明肽、核酸或包含所述多肽或核酸的组合物。施用的准确剂量将根据组合物的使用以及根据患者年龄、性别和状况而变化，治疗医师可容易地对其进行确定。所述组合物可以单次给药或在一段时间内连续给药来施用。可视情况重复给药。
所述组合物和方法可用于治疗血管发生介导的疾病，其包括血管瘤、实体瘤、白血病、淋巴瘤转移、毛细管扩张、银屑病、子宫内膜异位症、动脉硬化、硬皮病、化脓性肉芽肿、心肌血管发生、克罗恩病、斑块新血管形成、冠脉侧支(coronary collateral)、脑侧支(cerebralcollateral)、动静脉畸形、缺血肢体血管发生(ischemic limbangiogenesis)、角膜病、红变、新生血管性青光眼、糖尿病性视网膜病、晶状体后纤维增生症、关节炎、糖尿病性血管形成、黄斑变性、消化性溃疡、螺杆菌相关疾病、骨折、瘢痕疙瘩和血管生成。可治疗的具体疾病以及可用于这些方法的化合物和组合物在下文中有更详细的描述。癌/肿瘤
可治疗的肿瘤包括其生长受到血管发生促进的肿瘤。在一个实施方案中，这样的肿瘤可表达CD44。可使用本发明所述化合物、组合物和方法治疗的癌可包括结肠直肠癌、胃癌、印戒细胞癌(signet ringtype)、食道癌、肠癌、粘液癌、胰腺癌、肺癌、乳癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、睾丸癌、卵巢癌、子宫内膜癌、甲状腺癌、肝癌、喉癌、间皮瘤、神经内分泌癌、神经外胚层瘤、黑素瘤、胶质瘤、成神经细胞瘤、肉瘤、平滑肌肉瘤、MFII、纤维肉瘤、脂肪肉瘤、MPNT和软骨肉瘤。
对于癌症的治疗来说，可以将FKBP-L与本领域已知的其它化疗试剂和/或化学预防性试剂一起施用。这样的试剂包括但不限于：抗血管发生剂(antiangiogenic)、内皮抑素(endostatin)、血管抑素(angiostatin)和VEGF抑制剂、沙利度胺(thalidomide)或其它试剂，或细胞毒性药物(如阿霉素、道诺霉素(daunomycin)、顺铂、依托泊苷、紫杉醇、泰索帝(taxotere))，和生物碱类(如长春新碱、法尼基转移酶抑制剂)，以及抗代谢类药物(如氨甲蝶呤)。在一些替代性实施方案中，可以将FKBP-L肽或编码FKBP-L多肽的多核苷酸与以下癌症治疗剂一起使用：(a)癌症生长抑制剂，其包括但不限于硼替佐米(bortezomib)、埃罗替尼(erlotinib)、吉非替尼(gefitinib)、伊马替尼(imatinib)和索拉非尼(sorafenib)；(b)基因治疗方法，例如，使用编码肿瘤抑制基因的核酸构建体或针对癌基因的siRNA；(c)癌症疫苗；(d)干扰素；(e)阿地流津；(f)单克隆抗体，其包括但不限于90Y-替伊莫单抗(90Y-Ibritumomab tiuxetan)、ADEPT、阿仑单抗(Alemtuzumab)、贝伐单抗(Bevacizumab)、西妥昔单抗(Cetuximab)、吉妥单抗(Gemtuzumab)、碘-131妥司莫单抗(Iodine 131tositumomab)、帕尼单抗(Panitumumab)、利妥昔单抗(Rituximab)、曲妥珠单抗(Trastuzumab)；(g)化疗药物，其包括但不限于胺苯吖啶、博来霉素、白消安、卡培他滨、碳铂、卡莫司汀、苯丁酸氮芥、顺铂、克拉屈滨、门冬酰胺酶、环磷酰胺、阿糖胞苷、达卡巴嗪、放线菌素D、柔红霉素、多西他赛、阿霉素、表阿霉素、依托泊苷、氟达拉滨、氟尿嘧啶、吉西他滨、卡莫司汀植入物、羟基脲、伊达比星、异环磷酰胺、伊立替康、亚叶酸、脂质体包覆的阿霉素、脂质体包覆的柔红霉素、洛莫氮芥、苯丙氨酸氮芥、巯嘌呤、美司钠、氨甲蝶呤、丝裂霉素、米托蒽醌、奥沙利铂、紫杉醇、培美曲塞(Pemetrexed)、喷司他丁、丙卡巴肼、雷替曲塞、链脲霉素、替加氟-尿嘧啶、替莫唑胺、替尼泊苷、噻替哌、硫鸟嘌呤、拓扑替康、曲奥舒凡、长春碱、长春新碱、长春地辛和长春烯碱。(h)放射治疗；(i)激素治疗，其包括但不限于阿那曲唑、比卡鲁胺、布舍瑞林、环丙孕酮酯、己烯雌酚、依西美坦、氟他胺、氟维司群(Fulvestrant)、性瑞林(乳房)、性瑞林(前列腺)、来曲唑、亮丙瑞林、甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮、他莫昔芬、托瑞米芬和曲普瑞林；(j)支持治疗，其包括但不限于双膦酸酯类、输血、促红细胞生成素、造血剂、生长因子、血浆交换、血小板输注和类固醇类；以及(k)其它治疗，其包括但不限于高压氧治疗、高热治疗和光动力学治疗。这些疗法可以单独地与FKBP-L治疗一起使用或作为FKBP-L治疗的补充疗法。
血管发生介导的眼病
多种眼病是由血管发生介导的，其可以使用本文所述的活性化合物、组合物和方法来治疗。血管发生介导疾病的一个实例是眼新生血管性疾病(ocular neovascular disease)，其特征是新生血管侵入到眼部结构中，并且其是最常见的失明原因。在年龄相关的黄斑变性中，相关的视觉问题是由脉络膜毛细血管通过布鲁赫膜的缺陷向内生长造成的，其伴随视网膜色素上皮下纤维血管组织的增生。在最严重的年龄相关黄斑变性中(称为“湿性”ARMD)，在视网膜下出现血管发生异常，其导致不可逆的视觉丧失。视觉丧失是由于视网膜的瘢痕引起，其次是由于新生血管的出血所致。目前对“湿性”ARMD的治疗使用基于激光的疗法以破坏入侵血管。但是，该疗法并不理想，这是因为激光可以造成视网膜上永久性的瘢痕，并且入侵血管常常再次生长。针对黄斑变性的替代性治疗策略是使用抗血管发生剂来抑制造成黄斑变性之最严重视觉丧失的新血管形成或血管发生。
破坏血管发生也与糖尿病性视网膜病、早产儿视网膜病、角膜移植排斥、新生血管性青光眼和晶状体后纤维增生病。其它与角膜新生血管相关的疾病包括但不限于：流行性角膜结膜炎、维生素A缺乏症、特应性角膜炎、上缘角膜炎(superior limbic keratitis)、翼状胬肉干燥性角膜炎、天疱疮样放射状角膜切开术(periphigoid radial keratotomy)以及corneal graph rejection。与视网膜/脉络膜新生血管相关的疾病包括但不限于：糖尿病性视网膜病、黄斑变性、假性近视、视盘小凹(opticpit)、慢性视网膜脱落、高黏稠度综合征、外伤和激光后并发症(post-laser complication)。其它疾病包括但不限于：与红变(角的新生血管)相关的疾病以及由纤维血管或纤维组织的异常增生导致的疾病(包括所有形式的增生性玻璃体视网膜病变)。
因此，在本发明的某些实施方案中，本发明的活性化合物、组合物和方法可用于治疗血管发生介导的眼病，例如黄斑变性。
炎症
FKBP-L多肽还可用于治疗血管发生介导的疾病，诸如血管发生相关炎症，其包括多种形式的关节炎(例如类风湿性关节炎和骨关节炎)。在这些方法中，将本文所述的化合物与其它可用于治疗所述疾病的药剂(例如环加氧酶-2(COX-2)抑制剂，这是本领域技术人员公知的)组合进行治疗。
关节的滑膜内衬中的血管可出现血管发生。内皮细胞形成新的血管网络，并释放因子和活性氧，其导致血管翳生长和软骨破坏。这些因素被认为积极地促成了类风湿性关节炎还有骨关节炎的发生。血管发生相关因子对软骨细胞的活化导致关节受损，并且还促进新骨的形成。本文所述方法可用作治疗性介入以预防骨损伤和新骨形成。
病理性血管发生也被认为涉及慢性炎症。可使用本文所述的化合物、组合物和方法治疗的疾病的实例包括溃疡性结肠炎、克罗恩病、巴尔通体病和动脉硬化。
治疗组合
在使用本发明的多肽、核酸或方法治疗具体疾病中，在治疗具体的疾病中，所述多肽或核酸可以与多种现有的针对该疾病的治疗剂组合使用。
本文所述的FKBP-L多肽与抗组胺药(H1拮抗剂)的组合可特别适用于预防和治疗哮喘和鼻炎。抗组胺药的实例包括马来酸氯苯那敏、右溴苯那敏、氯马斯汀、酮替芬、阿扎他定、氯雷他定、特非那定、西替利嗪、阿司咪唑、他齐茶碱、左卡巴斯汀、甲苯海明、替美斯汀、依托替芬、阿伐斯汀、氮卓斯汀、依巴斯汀、美喹他嗪、KA-398、FK-613、咪唑斯汀、MDL-103896、左旋西替利嗪、糖酸莫美他松、DF-1111301、KC-11404、卡瑞斯汀、雷马曲班、地氯雷他定、诺柏斯汀、selenotifen、阿利那斯汀、E-4716、乙氟利嗪、曲托喹啉、去甲阿斯咪唑、ZCR-2060、WY-49051、KAA-276、VUF-K-9015、他戈利嗪、KC-11425、依匹斯汀、MDL-28163、特非那定、HSR-609、阿伐斯汀和BMY-25368。
另外地或作为替代地，本发明所述多肽可以有利地与一种或多种其它治疗剂组合使用，所述治疗剂包括抗生素、抗真菌剂、抗病毒剂、抗组胺药、非类固醇类抗炎药或抗风湿疾病调节药物(disease modifyinganti-rheumatic drug)。
在另一些实施方案中，对于治疗类风湿性关节炎来说，可以将FKBP-L多肽与诸如TNF-α抑制剂的试剂组合，所述试剂例如抗TNF单克隆抗体(如英利昔单抗、CDP-870和D2E7)和TNF受体免疫球蛋白分子(
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)、COX-2抑制剂(如美洛昔康、噻莱昔布、罗非昔布、伐地昔布和依托昔布)、低剂量氨甲蝶呤、来氟米特、羟氯喹、d-青霉胺、金诺芬或者胃肠外或口服金。
在又一些实施方案中，还可以将FKBP-L多肽与现有的治疗骨关节炎的治疗剂组合使用。用于组合的合适试剂包括：标准的非类固醇类抗炎剂(以下称作NSAID’s)(如吡罗昔康、双氯芬酸)、丙酸类(如萘普生、氟比洛芬、非诺洛芬、酮洛芬和布洛芬)、芬那酸类(如甲芬那酸、吲哚美辛、舒林酸、阿扎丙宗)、吡唑啉酮类(如保泰松)、水杨酸类(如阿司匹林)、COX-2抑制剂(如噻莱昔布、伐地昔布、罗非昔布和依托昔布)，镇痛药或关节内治疗剂(如皮质类固醇类)以及透明质酸类(如膝尔康和欣维可)。
还可以将FKBP-L多肽与抗癌试剂组合使用，所述抗癌试剂例如抗血管发生剂、内皮抑素、血管抑素和VEGF抑制剂或其它试剂，或细胞毒性药物(如阿霉素、道诺霉素、顺铂、依托泊苷、紫杉醇、泰索帝)和生物碱类(如长春新碱、法尼基转移酶抑制剂)以及抗代谢类药物(如氨甲蝶呤)。本文还描述了其它抗癌试剂和治疗方法，例如癌症生长抑制剂、基因治疗、癌症疫苗、干扰素、阿地流津、单克隆抗体、化疗药物、放射疗法、激素治疗或其它可与FKBP-L一起使用的支持疗法。
另外地或作为替代地，还可以将FKBP-L多肽与抗病毒剂组合使用，所述抗病毒剂例如奈非那韦、AZT、阿昔洛韦和泛昔洛韦以及抗菌化合物(如Zovant、替法可近、NOX-100和13R270773)。
也可以将FKBP-L多肽与抗骨质疏松试剂组合使用，所述抗骨质疏松试剂例如roloxifene、屈洛昔芬、拉索昔芬或福善美以及免疫抑制剂类(如FK-506和雷帕霉素)。
还可以将FKBP-L多肽与一种或多种如下试剂组合使用：(a)白三烯生物合成抑制剂：5-脂加氧酶(5-LO)抑制剂和5-脂加氧酶激活蛋白(FLAP)拮抗剂，其选自齐留通，ABT-76，芬留顿，替泊沙林，Abbott-79175，Abbott-85761，N-(5-取代)-噻吩-2-烷基磺胺类药物，2，6-二叔丁基苯酚腙，甲氧基四氢呋喃类(其包括捷利康ZD-2138、SB-210661化合物以及属于该类别的化合物)，L-739,010所属的吡啶基-取代的2-萘甲腈类化合物，L-746,530所属的2-氰基喹啉类化合物；MK-591、MK-886和BAY X 1005所属的吲哚和喹啉类化合物；(b)白三烯LTB4、LTC4、LTD4和LTE4的受体拮抗剂，其选自L-651,392所属的吩噻嗪-3-酮类化合物，CGS-25019c所属的脒基化合物类，昂唑司特所属的氨基苯并恶唑(benzoxaolamine)类化合物；BIIL 2841260所属的苄脒类化合物以及扎鲁司特、阿鲁司特、孟鲁司特、普仑司特、维鲁司特(MK-679)、RG-12525、Ro-2459913、伊拉司特(CGP 45715A)和BAY X 7195所属的化合物类；(c)PDE4抑制剂，其包括同工型PDE4D的抑制剂；(d)5-脂加氧酶(5-LO)抑制剂；或5-脂加氧酶激活蛋白(FLAP)拮抗剂；(e)5-脂加氧酶(5-LO)双重抑制剂和血小板活化因子拮抗剂(PAF)；(f)白三烯拮抗剂(LTRA)，其包括LTB4、LTC4、LTD4和LTE4的拮抗剂；(g)抗组胺H1受体拮抗剂，其包括西替利嗪、氯雷他定、地氯雷他定、非索非那定、阿司咪唑、氮卓斯丁和氯苯那敏；(h)胃保护性H2受体拮抗剂；(i)口服或外用用于减轻充血的α1-和α2-肾上腺素受体激动剂致血管收缩拟交感神经类试剂，其包括丙己君、去氧肾上腺素、苯丙醇胺、伪麻黄碱、盐酸萘甲唑啉、盐酸羟甲唑啉、盐酸四氢唑啉、盐酸赛洛唑啉和盐酸乙诺那林；(j)5-脂加氧酶(5-LO)抑制剂与α1-和α2-肾上腺素受体拮抗剂；(k)抗胆碱能试剂，其包括异丙托溴铵、噻托嗅铵、氧托溴铵、哌仑西平和替仑西平；(l)β3-至β4-肾上腺素受体拮抗剂，其包括奥西那林、异丙肾上腺素、左异丙肾上腺素、沙丁胺醇(albuterol)、沙丁胺醇(salbutamol)、福莫特罗、沙美特罗、特布他林、奥西那林、甲磺酸比托特罗和吡布特罗；(m)甲基黄嘌呤类(methylxanthanine)，其包括茶碱和氨茶碱；(n)色甘酸钠；(o)毒碱性受体(M1、M2和M3)拮抗剂；(p)COX-1抑制剂(NTHE)；COX-2选择性抑制剂，其包括罗非昔布；以及一氧化氮NTHE；(q)I型胰岛素样生长因子(IGF-I)模拟物；(r)环索奈德；(s)全身副作用降低的吸入糖皮质激素类，其包括甲泼尼松、甲泼尼龙、氟尼缩松、曲安奈德、丙酸倍氯米松、布地奈德、氟替卡松丙酸酯和糠酸莫米松；(t)类胰蛋白酶抑制剂；(u)血小板活化因子(PAF)拮抗剂；(v)活跃针对内源炎症实体的单克隆抗体；(w)IPL 576；(x)抗肿瘤坏死因子(TNF-α)试剂，其包括依那西普、英夫利昔和D2E7；(y)DMARD，其包括来氟米特；(z)TCR肽；(aa)白介素转化酶(ICE)抑制剂；(bb)IMPDH抑制剂；(cc)粘附分子抑制剂，其包括VLA-4拮抗剂；(dd)组织蛋白酶；(ee)MAP激酶抑制剂；(ff)葡萄糖-6磷酸脱氢酶抑制剂；(hh)采用硫代金与多种亲水基团形式的金；(ii)免疫抑制剂，例如环孢菌素、硫唑嘌呤和氨甲蝶呤；(jj)抗痛风剂，例如秋水仙碱；(kk)黄嘌呤氧化酶抑制剂，例如别嘌醇；(ll)排尿酸剂，例如丙磺舒、磺吡酮和苯溴马隆；(mm)抗肿瘤试剂，特别是抗有丝分裂药，其包括长春花生物碱类如长春碱和长春新碱；(nn)生长激素促分泌剂；(oo)基质金属蛋白酶抑制剂(MMP)，例如基质裂解素类、胶原酶类和明胶酶类以及聚蛋白多糖酶；尤其是胶原酶-1(MMP-1)、胶原酶-2(MMP-8)、胶原酶-3(MMP-13)、基质裂解素-1(MMP-3)、基质裂解素-2(MMP-10)和基质裂解素-3(MMP-11)；(pp)转化生长因子(TGFP)；(qq)血小板衍生生长因子(PDGF)；(rr)成纤维细胞生长因子，例如碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)；(ss)粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)；(tt)辣素软膏(capsaicin cream)；(uu)速激肽NK和NK3受体拮抗剂，其选自NKP-608C、SB-233412(他奈坦)和D-4418；以及(vv)弹性蛋白酶抑制剂，其选自UT-77和ZD-0892。
伤口愈合
血管发生是伤口愈合中的重要步骤。上文所述的本发明FKBP-L多肽的反义和/或siRNA和/或抑制性抗体可单独或者与其它治疗剂联合用于促进伤口愈合。
因此，本发明的实施方案还涵盖至少一种本文所述FKBP-L化合物与至少一种可用于治疗伤口的其它药剂之组合。这样的药剂可选自参与伤口愈合的生物活性化合物，例如生长因子、细胞因子抑制剂、蛋白酶和粘附分子，其是本领域已知的并描述于例如Kumar等，Turk J MedSci，34(2004)147-160。例如，合适的生长因子可选自TGFβ及其同工型、PDGF、KGF、VEGF和EGF，已知这些因子对于伤口愈合很重要。还可以将FKBP-L多肽及其衍生物与基质金属蛋白酶或粘附分子(例如免疫球蛋白样超家族、钙粘素、整合素、受体蛋白酪氨酸磷酸酶、选择素和透明质酸受体)结合。
作为替代地或者与上述任何伤口愈合组分组合地，其它已知促进伤口愈合的药剂(如抗感染剂、抗生素等)也可与本发明化合物一起使用。
在某些实施方案中，可以将本文中详述的反义寡核苷酸用于伤口愈合的方法和组合物中。
另外，反义FKBP-L寡核苷酸、FKBP-L siRNA或针对FKBP-L的抗体可单独应用或与上述活性成分组合应用，其可作为粉剂或溶液或分散体系来局部应用，并用于制备多种敷料。这样的敷料可以是经典的敷料(例如棉或纤维制品)，并作为基底材料(如纤维素或醋酸纤维素或尼龙或再生纤维素)或塑料基底材料(片层形式的编织或非编织、有孔或无孔)上的涂层沉积。可以使用合适的粘附制剂(例如果胶、明胶、淀粉、无毒植物胶等)将针对FKBP-L多肽之抗体与合适的基底材料(例如棉纱布、塑料片等)连结，其根据美国专利No.3,194,732中公开的已知步骤。作为替代地，可以将本发明的FKBP-L抗体与更精致形式的伤口敷料(例如促进形成对伤口愈合有益的湿润环境之保湿且半封闭的敷料)相结合。
反义和siRNA寡核苷酸治疗
A.反义RNA
如上所述，本发明可包括反义核酸分子或反义寡核苷酸作为治疗剂。在一个实施方案中，所述反义寡核苷酸可包含抑制剂RNA(例如RNAi或siRNA)。
反义寡核苷酸是DNA或RNA的短片段，其具有与mRNA部分或全部互补的序列。由于与特定靶mRNA互补，反义寡核苷酸与该mRNA特异性结合。已知可通过化学修饰这些反义分子来促进紧密结合。一经结合，mRNA被细胞翻译机器读取的能力便被抑制，因此阻断了其所编码蛋白质的合成。与基因敲除不同的是，这种抑制可能需要所述反义分子的持续存在；因此，它是可逆的，并且仅基于对基因序列的了解就可以设计该目的基因的特异性抑制剂。在一个实施方案中，本发明提供了与本发明核酸编码链反义的分离核酸分子。在另一个实施方案中，提供了具有与编码本发明多肽之mRNA的编码链反义的核苷酸序列的核酸分子。
所述反义核酸可以互补于整条编码链，或者互补于其一部分，例如，蛋白质编码区(或可读框)的全部或一部分。反义核酸分子可以与编码本发明多肽之核苷酸序列的编码链的非编码区全部或部分反义。所述非编码区(“5’和3’非翻译区”)是编码区两侧的5’和3’序列，并且不被翻译成氨基酸。
反义寡核苷酸可以是例如约5、10、15、18、20、25、30、35、40、45或50个核苷酸或更长。可以利用化学合成和酶促连接反应使用本领域已知的步骤来构建本发明的反义核酸。例如，可使用天然核苷酸或经多种修饰的核苷酸化学合成反义核酸(例如反义寡核苷酸)，所述经修饰的核苷酸被设计为增加该分子的生物稳定性或者增加反义和有义核酸之间形成的双链体的物理稳定性，例如可使用硫代磷酸衍生物和吖啶取代核苷酸。可用于产生反义核酸的经修饰核苷酸的实例包括：5-氟尿嘧啶、5-溴尿嘧啶、5-氯尿嘧啶、5-碘尿嘧啶、次黄嘌呤、黄嘌呤、4-乙酰胞嘧啶、5-(羧基羟甲基)尿嘧啶、5-羧甲基氨基甲基-2-硫代尿嘧啶、5-羧甲基氨基甲基尿嘧啶、二氢尿嘧啶、β-D-半乳糖基Q核苷、肌苷、N6-异戊烯基腺嘌呤、1-甲基鸟嘌呤、1-甲基肌苷、2，2-二甲基鸟嘌呤、2-甲基腺嘌呤、2-甲基鸟嘌呤、3-甲基胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、N6-腺嘌呤、7-甲基鸟嘌呤、5-甲基氨基甲基尿嘧啶、5-甲氧基氨甲基-2-硫代尿嘧啶、β-D-甘露糖基Q核苷、5’-甲氧基羧甲基尿嘧啶、5-甲氧基尿嘧啶、2-甲基硫代-N6-异戊烯基腺嘌呤、尿嘧啶-5-氧基乙酸(v)、假尿苷、假尿嘧啶、Q核苷、2-硫胞嘧啶、5-甲基-2-硫尿嘧啶、2-硫尿嘧啶、4-硫尿嘧啶、5-甲基尿嘧啶、尿嘧啶-5-氧基乙酸甲基酯、尿嘧啶-5-氧基乙酸(v)、5-甲基-2-硫尿嘧啶、3-(3-氨基-3-预测的N-2-羧基尿嘧啶、(acp3)w和2，6-二氨基嘌呤。作为替代地，可使用表达载体利用生物学方法制备反义核酸，其中已将核酸以反义方向(即从所插入核酸转录的RNA为目的靶核酸的反义方向，这将在下文中进一步描述)亚克隆到所述表达载体中。可将本发明的反义核酸分子施用给患者。作为替代地，可原位产生反义核酸分子从而使它们与编码本发明所选多肽的细胞mRNA和/或基因组DNA杂交或结合，由此抑制表达(例如，通过抑制转录和/或翻译来实现)。
杂交可以通过常规核酸互补形成稳定双链体，或者例如在反义核酸分子结合DNA双链体的情形中，其通过双螺旋大沟中的特异性相互作用来实现。本发明反义核酸分子的施用途径的实例包括直接注射到组织部位。或者，可修饰反义核酸分子以靶向所选的细胞，然后全身性施用。例如，对于全身性施用来说，可以修饰反义分子使得它们特异性结合所选细胞表面表达的受体或抗原，例如通过将所述反义核酸分子与可与细胞表面受体或抗原结合的肽或抗体连接来实现。为了达到所述反义分子的足够细胞内浓度，优选将所述反义核酸分子置于强II型或III型聚合酶启动子之控制下的载体构建体。
含天然糖(D-核糖和D-2-脱氧核糖)与磷酸二酯(PO)连键的寡核苷酸被血清和细胞内的核酸酶迅速降解，这限制了它们作为有效治疗剂的用途。改善核酸酶稳定性的化学策略包括修饰糖部分、碱基部分和/或修饰或替代核苷酸间磷酸二酯键。迄今，最为广泛研究的类似物是硫代磷酸酯(PS)寡脱氧核苷酸，其中磷-磷酸二酯骨架中的非桥连氧原子之一被硫取代(Eckstein，F.Ann.Rev.Biochem.1985，54，367)。Robson等描述了适用于本发明方法的靶向FKBP-L的反义核酸案例(参见Robson等(1999)Radiation Research 152，451-461；Robson，T.等，(2000)Int.J.Radiat)。
B.siRNA
在某些实施方案中，可使用FKBP-L的siRNA用作治疗剂。小干扰RNA(siRNA)是在哺乳动物细胞中定向敲减转录后基因表达的有力工具(Elbashir等，Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNAinterference in cultured mammalian cells.Nature.2001，411：494-8)。
siRNA通常包含双链的靶标特异性区域，该区域对应于待下调的靶基因(即FKBP-L)。该双链的靶标特异性区域通常具有19至25个碱基对的长度。在特定的非限制性实施方案中，可使用具有对应于待下调靶基因(FKBP-L)之具有19、20、21、22、23、24或25个碱基对的双链靶标特异性区域的siRNA。
所述靶标特异性区域通常具有与靶基因(FKBP-L)的一部分100％互补的序列。但是，应了解100％序列同一性并不是有效的RNA抑制所必需的。还发现与靶标序列相比具有插入、缺失和单点突变的RNA序列对RNA抑制也是有效的。为此，当用于指siRNA的靶标特异性部分与靶基因(FKBP-L)的靶标区域之间的序列对应性时，术语“对应于”应相应地解释为不绝对需要100％序列同一性。然而，双链RNA与靶区域之间的序列同一性百分比通常至少为90％，或者至少95％或至少99％。
因此，在本发明的一些实施方案中，能够特异性下调FKBP-L表达的siRNA可包含含有SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：29所示核苷酸序列的19、20、21、22、23、24或25个连续碱基对或由其组成的双链部分，或者包含与SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQID NO：29所示核苷酸序列的一部分具有至少90％或至少95％或至少99％同一性的或者与SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：2所示核苷酸序列一部分相比包含一个或两个单核苷酸错配的19、20、21、22、23、24或25个连续碱基的双链部分。
siRNA可设计成靶向FKBP-L mRNA转录物的任何合适区域。可获得siRNA设计的算法，其基本上基于siRNA一级序列的特征(例如Reynolds A，等.Nat Biotechnol.2004 Mar；22(3)：326-30.Epub 2004 Feb1)。Jascur等.2006，Molecular Cell，17：237-239描述了适用于本发明方法的示例性靶向FKBP-L的siRNA。
术语“基因表达下调”是指在所述靶基因(例如FKBP-L)的蛋白质产物和/或mRNA产物水平上基因表达的可检测或可观察到的减少，或者可检测基因表达的完全消失。当发生靶基因(例如FKBP-L)下调而并未影响其它基因时，基因表达下调是“特异性的”。
siRNA可在一端或两端包含单链突出，其在对应于FKBP-L的双链靶标特异性区域的两侧。在一个具体的实施方案中，所述siRNA可含有3’突出核苷酸，例如两个3’突出的胸腺嘧啶(dTdT)或尿嘧啶(UU)。如果紧接dsRNA双链部分所包含序列上游的靶基因序列是AA的话，siRNA中可包含3’TT或UU突出。这使得siRNA中TT或UU突出与靶基因杂交。尽管siRNA的另一端也可以包含3’TT或UU突出，但是siRNA双链部分中所包含序列的下游靶序列含有AA却不是必需的。
通常由两条退火的完全由磷酸二酯键连接的核糖核苷酸组成的RNA链形成所述siRNA的双链靶标特异性部分。然而，RNA/DNA嵌合体的siRNA也在预期内。这些嵌合体包括例如：如上所述包含具有3’突出DNA碱基(例如dTdT)的双链RNA，以及其中整条链上一个或多个RNA碱基或核糖核苷酸或者甚至所有核糖核苷酸被DNA碱基或脱氧核糖核苷酸所取代的多核苷酸的双链“RNA”。在另一些实施方案中，siRNA中“RNA”链的骨架可以通过加入非天然核碱基(nucleobase)和/或非天然骨架键合来进行修饰(参见例如Soutschek等.Nature.2004Nov 11；432(7014)：173-8；Zimmermann TS，等.Nature 441，111-4)。例如，可包含2-O-甲基修饰以稳定siRNA(如上Soutschek等所述)。
可以以本领域已知的方式制备siRNA。例如，可以使用本领域公知的化学或酶促多核苷酸合成技术在体外合成siRNA。在一种方法中，可以分别合成siRNA的两条分开的链，然后退火形成双链。
未经修饰的“外源”siRNA已知在体内有效沉默基因，而不需要其它试剂(Fi1leur S，等.Cancer Res 63，3919-22；Duxbury MS，等.Oncogene 23，465-73)。在另一些实施方案中，siRNA可与运载体或递送载体联合使用，所述运载体或递送载体例如胶原支架(atelocollagen)(Nozawa H，等.Cancer Sci.2006年10月；97(10)：1115-24；Takeshita F，等.Proc Natl Acad Sci USA.2005年8月23日；102(34)：12177-82.Epub2005 8月9日)或纳米颗粒(Schiffelers RM，等.Nucleic Acids Res.2004年11月1日；32(19)：e149)或者基于脂质的运载体(其包括例如促进摄入的水包油乳液、微团和脂质体)。递送载体(例如脂质体和纳米颗粒)可通过与针对特定配体的载体(例如单克隆抗体、糖、糖脂或蛋白质)偶联而靶向到特定组织。
在另一实施方案中，除了由两条独立的RNA链退火所形成之外，“siRNA”可具有折回的颈环或发夹结构，其中形成siRNA的靶向特异性部分的退火序列是共价相连的。在一个实施方案中，所述退火序列可以存在于单条RNA链上。如果dsRNA是通过体内表达或体外转录形成的，则具有这样结构的RNA是典型的。连接两条RNA链的“环”的确切性质和序列对于本发明来说通常不是重要的，除了它应该不削弱所述分子的双链部分介导RNAi的能力以外。所述“环”结构不必需由核酸形成。
在一个实施方案中，可通过在宿主细胞或生物中从合适表达载体进行细胞内表达来合成siRNA(或可被加工产生siRNA的前体结构，例如通过内源酶“dicer”的作用产生)。
用于体内表达siRNA的许多非病毒(例如质粒)或病毒表达载体系统是本领域已知的。通常，siRNA表达为茎环，其可在细胞内被迅速加工产生“游离的”siRNA(参见综述Tuschl，Nature Biotechnology，Vol.20(5)，446-448，2002)。表达siRNA的载体系统常基于RNA聚合酶III启动子，因为这些特别适于极短RNA序列的精确表达。合适的载体系统描述于例如Brummelkamp，T.R.等.，Science，Vol.296，550-553，2002；Lee，N.S.等，Nature Biotechnology，Vol.20，500-505，2002；Miyagashi，M &Taira，K.Mature Biotechnology，Vol.20，497-500，2002；Paul，CP.等，Nature Biotechnology，Vol.20，505-508，2002，其内容通过参考并入本文。
siRNA可被配制成药物组合物，所述组合物包含与任何本领域已知的标准生理和/或药学可接受载体相组合的治疗有效量的核酸。
靶向
靶向治疗可用于通过使用靶向系统(例如抗体或细胞特异性配体)将活性药剂(例如多肽)更特异地递送至特定组织或细胞。这些靶向系统可以与肽序列共价连接，或者与药物递送载体(例如脂质体、微球、微粒、微胶囊等)连接。通过将肽掺入到大小合适(使其能穿过静脉但容纳在毛细血管床中)的微粒或其他药物递送载体中，还可以将所述多肽靶向至生长中的肿瘤床(其与附着的毛细血管床相关联)。当容纳于所述床中时，所述多肽在它们最有用的位置局部释放(而不是全身释放)。如上所述，本发明还涉及使用本发明核苷酸的基因治疗方法。
在另一实施方案中，FKBP-L肽可用于将细胞毒性剂靶向到肿瘤细胞。因此，在一个实施方案中，可使用本领域已知方法将所述FKBP-L肽与细胞毒剂缀合。然后，FKBP-L肽可通过与CD44相互作用将所述细胞毒剂递送至表达CD44的细胞。当所述细胞毒剂是能够优选抑制肿瘤细胞生长的药剂时，则所述药剂可能能够活跃地抗CD44+ve肿瘤细胞。
抗血管发生或促血管发生活性
本发明的某些实施方案可包括评估本发明组合物的血管发生活性。可通过本领域已知的任何方法或如上所述评估血管发生。例如，可使用任何标准测定来检测血管发生活性，例如Matrigel测定和实施例中使用的测定。
实施例
参考下述非限制性实施例可更好地理解本发明。“N”提供了针对该具体实施例所进行的各个实验的数量。
实施例1：FKBP-L的瞬时转染抑制伤口闭合(N＝3)
进行实验以确定FKBP-L(SEQ ID NO：1，图1)对伤口闭合的影响。这些研究中所用的体外迁移测定是Ashton等(1999)The J.of Biol.Chem.，1999，274：50，35562-35570所述方法的改良版本。将人微血管内皮细胞(HMEC1)铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，培养至90％汇合度。
在lipofectin(Invitrogen，UK)存在的情况下，用具有SEQ ID NO：31核苷酸序列插入片段的FKBP-L/pcDNA哺乳动物表达构建体转染单层细胞。为了制备所述表达构建体，用BamH1将SEQ ID NO：31核酸片段从重组pUC18构建体上切下来，并连接到pcDNA3.1(Invitrogen)的BamH1限制性位点中。
FKBP-L插入片段的表达产生SEQ ID NO：2中的全长重组多肽。6小时之后，移去转染试剂，用移液枪枪头使所述单层细胞受伤，再添入MCDB-131，并孵育7小时。
在4％经PBS缓冲的多聚甲醛溶液中固定所述单层细胞10分钟。由独立的研究人员在不知情地情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(OlympusBX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与0时刻时的伤口尺寸进行比较。
这些实验的结果显示于图3。发现瞬时转染的FKBP-L产生了等同于SEQ ID NO：2的肽，并且较之只有lipofectin和空载体对照的情况显著抑制HMEC-1迁移的能力。在受伤后7小时，较之对照(Lipo-lipofectin试剂；仅pcDNA-仅仅载体)，FKBP-L抑制50％的HMEC-1迁移。该数据提示FKBP-L蛋白质是潜在的抗迁移蛋白。
实施例2：在伤口闭合测定中全长重组FKBP-L蛋白抑制内皮细胞迁移 (N＝3)
这些研究中所用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本。将HMEC-1铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。移去培养基，并使单层细胞受伤。将新鲜培养基再添加到单层细胞上，加入所需体积的带his标签的重组全长FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)以得到所需的终浓度。
为了产生重组全长FKBPL蛋白，将FKBPL cDNA(多核苷酸SEQID：31；多肽变体Thr182、Gly186；SEQ ID NO：1)从pcDNA3.1/FKBPL亚克隆进pRSET-A载体(Invitrogen)的BamHI和PstI位点，并在BL21(DE3)中表达以得到相应的N端多His标签的(his-tag)蛋白质(SEQ IDNO：1)。在OD 0.6时用0.2mM IPTG诱导表达，在15℃下过夜培养细胞。离心使细胞沉淀，并保存在-20℃。使用标准IMAC纯化法来纯化蛋白质，然后脱盐以除去任何污染的大肠杆菌蛋白(完整说明参见实施例32)。所表达的重组蛋白具有38kDa的计算分子量；如SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)所证实的，发现计算分子量为42220Da的带His标签FKBP-L具有42kDa的分子量。
暴露于重组FKBP-L蛋白之后，将所述单层细胞孵育7小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，并计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制％。
在图4中显示这些实验的结果。可以看出，用FKBP-L重组蛋白处理导致迁移的显著抑制，其最佳浓度750ngml-1诱导较之时间匹配对照来说HMEC-1迁移进所述单层细胞裸露区域(denuded area)的60％的抑制。该实验的发现支持了瞬时转染FKBP-L中所观察到的结果(图3)。
该结果还提示，FKBP-L在细胞内(如前述图3中使用表达构建体)或细胞外(即通过在组织培养基中加入重组蛋白)表达时可抑制内皮细胞迁移。这提示，或者FKBP-L通过两种不同机制抑制内皮细胞迁移，或者FKBP-L从细胞中分泌。如本文所示，FKBP-L事实上是分泌的。
实施例3：FKBP-L蛋白从HMEC-1细胞分泌(N＝1)
将人微血管内皮细胞(HMEC1)铺在35mm塑料培养板上，并培养至100％汇合度。在lipofectin(Invitrogen，UK)存在下，用带血凝素(HA)标签的FKBP-L/pcDNA哺乳动物表达构建体转染所述单层细胞。这会得到带HA标签的SEQ ID NO：2的表达。
为了得到带HA标签的FKBPL质粒，通过用BamHI消化将所述FKBPL cDNA(多核苷酸SEQ ID NO：31；多肽变体Thr182、Gly186；SEQ ID NO：2)从pUC18切下来，使其平端化，然后定向克隆到pCMV-HA哺乳动物表达载体(Clonetech，U.K.)的平端化Sal1位点。这导致带有N端HA标签的SEQ ID NO：2的表达，以产生44kDa的蛋白。
6小时之后，移去转染试剂，用移液枪枪头使所述单层细胞受伤(对照未受伤)，再添入MCDB-131，并再孵育7小时。收集培养基用于分析，然后用PBS清洗所述细胞两次，收集至100μl 2×Laemmli缓冲液(Sigma)中，加热至100℃保持10分钟。将细胞裂解物和培养基狭线点样在硝酸纤维素膜上，用单克隆抗HA抗体(Clontech)(1:1000稀释)来检测带HA标签的FKBP-L蛋白，然后用HRP缀合的兔Ig二抗(1:7500稀释)(Amersham Biosciences)进行检测。用 West Pico化学发光底物检测试剂(Pierce)检测抗体结合。
结果显示于图5中，图5是狭线/Western印迹，其显示将带HA标签的FKBP-L cDNA构建体转染进正常HMEC-1单层细胞或受伤单层细胞中，导致在转染后24小时带HA标签的FKBP-L蛋白分泌进培养基。用HA抗体进行Western印迹检测。
这些数据表明，在正常的生长条件下，FKBP-L蛋白活跃分泌，这支持了以下假说：FKBP-L可能通过受体活化来介导其抗血管发生作用。该数据还解释了为何重组蛋白或使用cDNA构建体的过表达在体外和体内均能够观察到发挥抗血管发生作用。
实施例4：作为时间函数测量的全长重组FKBP-L蛋白对伤口闭合测定的 作用(N＝3)
进行下述研究以确定作为时间函数的全长带His标签之重组FKBP-L蛋白对伤口闭合测定的作用。另外，这些研究中所用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本。将HMEC-1铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，并使单层细胞受伤。将新鲜培养基再添加到单层上，加入所需体积的带his标签的重组全长FKBP-L蛋白(即SEQ ID NO：1)以得到所需的终浓度750ngml-1。
在固定的时间点移出载玻片，直至伤口完全闭合，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，并计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
这些实验的结果显示于图6中。可见，较之对照来说，FKBP-L处理(750ngml-1)的HMEC-1细胞伤口闭合总体被明显抑制。在第7小时对照中观察到50％伤口闭合，而在FKBP-L处理的单层细胞中直至最初受伤后第16小时仍未观察到50％伤口闭合，造成9小时的显著延迟。在对照实验中，第16小时观察到伤口完全闭合，相反地，FKBP-L处理的单细胞层直至第34小时仍有开口。这些结果表明，FKBP-L单次施用的作用在该体外模型中可以是非常有效的延迟伤口闭合的方法。
实施例5：全长重组FKBP-L蛋白对于在合成基膜Matrigel上形成内皮 细胞的细胞间接触的作用(N＝3)
在该实验中，评估了带His标签的全长重组FKBP-L蛋白(SEQ IDNO：1)对于形成内皮细胞的细胞间接触的作用。一式三份测定样品。
这些研究中使用的体外管形成测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本。简言之，使用BD BioCoatTM MatrigelTM基质薄层24孔多孔板(BD Discovery Labware，Oxford，UK)进行测定。用500μlMCDB-131无血清培养基再水化MatrigelTM，在37℃孵育30分钟。除去过量培养基，将HMEC-1以1×105密度接种，将所述板在37℃、5％CO2/95％空气中孵育1小时。
将浓度递增的重组FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)加入每个孔中，一式三份(250-1000ngml-1)，将所述板再孵育18小时。通过对指定区域中不同HMEC-1细胞之间细胞-细胞接触进行计数，在每个孔的5个视野中评估邻近HMEC-1细胞之间形成血管的程度。独立的研究人员评估每个孔，将FKBP-L处理的孔与假处理孔进行比较。
所得结果显示于图7中。发现重组FKBP-L蛋白以剂量依赖性方式抑制HMEC-1在Matrigel上形成细胞-细胞接触或血管的能力。该作用的最优浓度是750ngml-1，其效率为80％，EC50效力为314ngml-1。这些结果表明，在这些剂量下，FKBP-L抗血管发生，阻止HMEC-1细胞的管形成。
实施例6：使用小鼠海绵测定的全长重组FKBP-L多肽对体内血管发生 的作用(N＝1；每组两只小鼠)
该实验使用两种另外的体外模型——小鼠海绵测定和主动脉环模型来测量FKBP-L对血管发生的作用。
在这些实验中，在C57黑色小鼠皮下植入聚醚海绵，隔日注射10ng牛成纤维生长因子(bFGF)或10ng bFGF+5μg带His标签的全长重组FKBP-L多肽(SEQ ID NO：1)。处理14天之后，收集海绵、切片并用苏木精和伊红染色。
结果显示于图8和9。在图8A中，可以在bFGF处理海绵的微血管中观察到显示为暗灰色细胞并用箭头标出的红细胞。另外，可以看出大量的细胞向内生长(显示为浅灰色)。在还用FKBP-L处理的海绵中，红细胞和细胞向内生长都不明显得多(图8B)。来自每组2只小鼠的海绵中的血管计数显示于图9，其是在不知情的情况下以40×放大倍率进行计数。FKBP-L处理的海绵比bFGF单独处理的海绵具有显著较少的血管(p＝0.0008)。
结果显示全长重组FKBP-L多肽可在体内抑制血管发生，并且这种多肽可能对临床具有潜在的治疗价值。
实施例7：全长重组FKBP-L多肽对离体主动脉环外植体模型的血管发 生的作用，其研究了对平均长度、最大长度和血管形成数量的作用 (N＝3)
对雄性Wistar大鼠处以安乐死，无菌操作摘除胸主动脉，将其切片成1cm厚的环。在无菌培养基中将所述环洗10次，以除去任何细菌，并包埋在24孔板上的Matrigel中。在所述孔中添加2ml培养基以及浓度递增的带His标签的全长重组FKBP-L蛋白(SEQ ID 1)。孵育所述板8天，孵育后将Matrigel和环固定于4％经PBS缓冲的多聚甲醛中，并保存在PBS中。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估血管发育的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率(Olympus BX 50)下定量。测定每个视野中的血管长度、最大血管长度和血管数，并将其与时间匹配假对照进行比较，计算抑制百分比(％)。
这些实验的结果显示于图10中。可见FKBP-L在此离体模型中是强力的剂量依赖性血管发生抑制剂。形成的平均血管长度和最大血管长度在浓度为1000ngml-1时被显著抑制，与时间匹配对照相比分别显示出63％和70％的抑制。在用500ngml-1的FKBP-L蛋白处理后，从主动脉外植体形成的血管数最优地被抑制65％。
实施例8：使用MTT测定的全长重组FKBP-L多肽对HMEC-1生存力 或增殖的作用(N＝3)
这些实验评估了全长FKBP-L蛋白的抗血管发生作用是否由该多肽的毒性所致。使用MTT测定来检测细胞生存力/增殖。简言之，在96孔板中接种HMEC-1细胞(2.5×103)，使之贴壁5小时。用浓度递增的带His标签的重组FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)处理所述细胞，孵育24小时(图11A)和48小时(图11B)。孵育后，将所述细胞暴露于5mgml-1的3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基四氮唑盐(MTT)溶液4小时。吸出所述细胞的培养液，将200μl DMSO加入以还原盐，而诱导颜色变化。在550nm处用比色法分析所述孔，将结果与未处理对照细胞进行比较。实验重复进行三次。
结果显示于图11A和11B中。发现在所测定的任何时间点FKBP-L较之时间匹配对照来说对HMEC-1细胞没有显著影响，这提示在先前测定中观察到的抗血管发生作用不是由细胞生长抑制或FKBP-L介导的毒性造成的。
实施例9：暴露于750mgml -1 全长重组FKBP-L多肽的迁移内皮细胞之 细胞骨架形态的变化(N＝2)
用FKBP-L处理后通过对微管蛋白和波形蛋白染色进行免疫组化分析来评估细胞骨架形态。将HMEC-1接种于四孔腔室中的载玻片上，过夜孵育至形成汇合的细胞层。从每个孔中除去培养基，如前所述使单细胞层受伤。再次添加含750ngml-1带His标签的重组FKBP-L蛋白(即SEQ ID NO：1)培养基到所述细胞。孵育所述细胞5小时，从载玻片移去所述腔室，在PBS中清洗所述细胞4次，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定，用0.1％ Triton X处理20分钟。在PBS中清洗所述细胞3次，在含0.1％ Triton X的2％ BSA中封闭20分钟。在PBS中清洗经封闭的细胞，然后与下述单克隆一抗之一一起孵育所述细胞90分钟：(A)抗α微管蛋白(1:500)；和(B)抗波形蛋白(1:200)。在PBS中清洗所述细胞，然后用FITC缀合的抗小鼠二抗(1:30)在室温孵育1小时。用含碘化丙啶的Vectashield固定细胞并封片以阻止失水。将载玻片用锡纸包封并保存于4℃，用于荧光共聚焦显微镜的分析。
结果显示于图12(对细胞进行抗微管蛋白染色)和图13(对细胞进行抗波形蛋白染色)。在对照迁移HMEC-1中，微管(用抗α微管蛋白染色)(图12：对照)具有朝向伤口方向的常规线性结构，由此帮助定向迁移过程。可以在细胞核的前面观察到染色的致密区，该微管组织中心(MTOC)是固定时发生定向迁移的良好指示。相反，在FKBP-L处理的细胞中(图12：FKBP-L)，微管看上去几乎不朝向伤口。可见，微管看上去轻微弯曲或纤细并且从左向右排列，MTOC看上去位于细胞的侧面，表明没有活跃的定向迁移。
图13显示用抗波形蛋白染色的HMEC-1的中间纤维。对照(未处理)细胞再次显示出有组织的延长并指向伤口方向，再次表明所述细胞正活跃迁移(图13：对照)。相反地，在FKBP-L处理的非迁移HMEC-1中的中间纤维看上去高度无组织，甚至成簇分布，这表明它们并未活跃地迁移进伤口(图13：FKBP-L)。
该共聚焦研究的结果提示FKBP-L介导迁移抑制的机制可能是由细胞骨架引导的。
实施例10：全长重组FKBP-L对PC3、HT29和MDA肿瘤细胞迁移的 影响(N＝3)
在这些实验中，评估了重组FKBP-L对于肿瘤细胞迁移的作用。这些研究中所使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。将PC3、MDA231和HT29肿瘤细胞铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，使单细胞层受伤。再次添加新鲜培养基和所需体积的带His标签的重组FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)到所述细胞，以达到所显示的终浓度。孵育所述单层细胞24小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。
由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
结果在图14中A、B和C图显示。发现重组FKBP-L多肽以剂量依赖性方式抑制肿瘤细胞迁移。这些发现表明FKBP-L可用作降低肿瘤细胞侵袭和转移的治疗剂。
实施例11：直接注射FKBP-L cDNA构建体对DU145人前列腺肿瘤细 胞体内生长的作用(N＝1，每个治疗组4-7只小鼠)
进行实验以确定直接肿瘤内注射FKBP-L cDNA构建体对DU145人前列腺肿瘤细胞体内生长的作用。
细胞培养
Du145(前列腺癌)细胞获得自Cancer Research UK，培养于添加了10％胎牛血清的RPMI 1640培养基(Invitrogen)中。所有细胞系以单层生长，孵育在37℃ 5％ CO2中。
DNA质粒构建体
通过用BamH1从pUC18上切下FKBPL cDNA(多核苷酸SEQ IDNO：31)然后将FKBP-L定向连接到pcDNA3.1(Invitrogen)的BamHI限制性位点中来构建FKBP-L/pcDNA3.1质粒，如实施例1所述。通过用Hpa1(Promega)和EcoV(Invitrogen)消化pBLAST hENDO XV质粒(InVivoGen)以释放hEndo XV插入片段来构建内皮抑素质粒(用作抗血管发生阳性对照)hEndo XV/pcDNA3.1。将hEndo XV插入片段定向连接到pcDNA3.1(Invitrogen)ECoRV限制性位点。
前列腺癌异种移植模型
使用19只雄性免疫减弱(严重的联合免疫缺陷)小鼠(Harlan)。在屏障饲养设施中使小鼠适应环境并以一组5只或更少装笼。如上所述培养Du145(前列腺癌)细胞。收获亚汇合细胞，用PBS将细胞浓度调节至5×107细胞/ml。在每只小鼠的背上剔毛。施用麻醉剂后，用26号针在每只小鼠后背两侧皮内注射5×106个Du145肿瘤细胞(100μl)。使肿瘤生长至达到100-125mm3的体积。将小鼠随机分为4个治疗方案：(a)不治疗(4只小鼠)；(b)空载体(pcDNA3.1)(4只小鼠)；(c)hEndo XV/pcDNA3.1(4只小鼠)；和(d)FKBP-L/pcDNA3.1(7只小鼠)。小鼠接受肿瘤内注射Lipofectamine 2000(Invitrogen)：质粒复合物，每周两次，每3或4天一次。简言之，每只动物每次注射的Lipofectamine 2000：质粒复合物如下制备：25μl质粒(1μg/μl)加入到25μl optimem(Invitrogen)中，10μl Lipofectamine 2000(Invitrogen)加入到40μl optimem中。将所述两种溶液在室温孵育5分钟。然后合并两种溶液，使其在室温再孵育20分钟，然后进行肿瘤内注射。在每次处理前测量肿瘤。肿瘤体积的计算如下：4/3πr3(其中r＝1/2GMP，
Figure A200780027668D00711
结果显示于图15中。FKBP-L和内皮抑制素处理的肿瘤都显示出坏死中心的迹象，即它们呈现圆环形。这是典型的抗血管发生的表现。对照达到四倍体积的时间约为35天，但是FKBP-L处理的肿瘤之生长在受到从最初处理后被抑制了超过3个月(100天)，肿瘤仅有其初始体积的10％。
因此，发现肿瘤内注射FKBP-L表达构建体抑制DU145人肿瘤异种移植生长，其相当于(如果未超过的话)目前在至少某些国家(例如中国)批准用于治疗肺癌的内皮抑素可见的效应。另外，这显示了FKBP-L基因治疗对于临床的潜在治疗价值。
实施例12：在L132细胞中FKBP-L反义寡核苷酸调节的与血管发生/ 迁移相关的基因
cDNA微阵列分析
在暴露于FKBP-L反义寡核酸(FKBP-L反义寡核酸：5’ATGGCC AGG CTC CCG CTC 3’)(SEQ ID NO：40)或仅作为对照的lipofectin 8小时之后，从L132细胞中分离总RNA。根据制造商的说明，使用Qiagen Oligotex试剂盒(Qiagen，UK)从总RNA样品中提取多聚A+mRNA。这些mRNA样品(每种样品800ng)被送至IncyteGenomics，USA，在那儿进行UniGEM 2.0微阵列分析。
Incyte’s Lifearray芯片能够同时检测多达10000个基因，得到两个不同样品中基因表达水平的比较。简言之，进行标准逆转录反应将两种mRNA样品转变为花菁染料标记的cDNA。来自用FKBP-L反义寡核苷酸处理8小时后的L132细胞之mRNA被用于产生花菁3(Cyanine3)(绿色)标记的探针，来自仅用lipofectin处理8小时后的L132细胞之mRNA被用于产生花菁5(Cyanine 5)(红色)标记的探针。将这两种荧光探针样品同时施加到含有多种固定于固体支持物上特定位置之cDNA探针的单个微阵列芯片，其中它们竞争性地与排列的cDNA分子反应。孵育之后，将所述微阵列进行一系列清洗，以确保除去所有未杂交的样品。然后捕捉所述微阵列的图像，使用用于荧光信号检测的扫描装置获得所述图像。通过激发阵列上的荧光染料，该扫描装置产生每个点强度的数据。扫描所述芯片每个元件的Cy3(绿色)荧光标记，然后扫描Cy5(红色)荧光标记，以产生两种染料通道的电子图像。使用IncyteGEMTools软件包来分析最终的阵列图像。
上调的基因与血管发生的增加有关(表1)。已知升高的RhoA、RhoC、ROCK I和ROCK II的表达与肿瘤发展到更晚期阶段有关，已提示Rho和ROCK信号途径促成某些肿瘤细胞的形态改变和转移行为。这与FKBP-L过表达抑制血管发生以及使用反义寡核苷酸抑制FKBP-L可通过激活Rho和ROCK而促进血管发生是一致的。这些数据暗示，使用反义寡核苷酸或靶向siRNA敲低FKBPL可促进血管发生，并可用于促进慢性伤口的愈合。
表1  暴露于FKBP-L反义寡核苷酸之后差异表达的基因
 
基因 增加倍数(↑)或减少倍数(↓)
PI3KRho GTP酶激活蛋白-寡膈蛋白1ROCK微管相关蛋白1BMMP-样1TNF配体超家族成员1 ↑3.1↑2.0↑1.7↑1.6↑1.6↑1.5
CYR61微管蛋白γ膜联蛋白2微管蛋白β微管蛋白α ↓2.4↓1.6↓1.6↓1.5↓1.5
实施例13：在HMEC-1和肿瘤细胞系DU145、PC3、HT29、MCF-7、 MDA-231中的细胞迁移抑制依赖于CD44
RT-PCR检测CD74 mRNA表达
将DU145、HMEC-1、HT29、PC3、MCF-7和MDA-231细胞接种于T25组织培养瓶中，使之生长至达到70％汇合度。根据制造商的说明，使用RNAqueous试剂盒(Ambion，Cat#AM1912)从细胞分离RNA。根据制造商的说明，用Turbo DNA-freeTM(Ambion，Cat#1906)处理RNA，以除去杂质DNA。使用ImProm IITM逆转录试剂盒(Promega，Cat A3800)从RNA样品制备cDNA。简言之，用不含核酸酶的水将0.5μg RNA、0.5μg寡聚dT引物配制成5μl，在70℃孵育5分钟，然后在冰上孵育5分钟。然后加入下述试剂：不含核酸酶的水(5.3μl)、5×ImProm IITM反应缓冲液(4μl)、25mM MgCl2(3.2μl)、10mM dNTP混合物(1μl)、ImProm IITM逆转录酶(1μl)和重组RNasin核糖核酸酶抑制剂(0.5μl)。将逆转录反应体系在25℃孵育5分钟，在42℃孵育1小时，最后在70℃孵育15分钟。
对于每个PCR反应来说，混合下列试剂：cDNA(2μl)、10×PCR缓冲液(5μl)、10mM dNTP混合物(2μl)、50mM MgCl2(2μl)、TaqDNA聚合酶(5U/μl)(0.25μl)(Invitrogen Cat #18038-018)、分子级水(34.75μl)和2μl合适的正向和反向引物(10μM)(参见表2)。使用下述温度程序扩增样品：1个循环的94℃1分钟，40(CD74)或25(GAPDH)个循环的94℃45秒、55℃30秒和72℃90秒；然后是1个循环的72℃10分钟。
表2：CD74和GAPDH引物序列
 
引物序列 SEQ ID No：
CD74 5′-CTTCCCAAGCCTCCCAAG-3′5′-AGAAGACGGGTCCTCCAGTT-3′ 4142
GAPDH 5′-GAGTCAACGGATTTGGTCGT-3′5′-TTGATTTTGGAGGGATCTCG-3′ 4344
检测MIF和CD44的Western印迹
使用western印迹分析评估所有细胞系包括小鼠内皮细胞系2H-11(仅用于MIF测试)的CD44和MIF状态。将细胞收集到laemmli缓冲液(Sigma)中，加热到90℃保持10分钟。使用Xcell SureLockMini-cell系统(Invitrogen)对样品进行SDS-PAGE电泳，然后转移到硝酸纤维素膜，在室温下1％乳溶液中封闭1小时，并用1:500稀释的单克隆抗CD44H抗体(R&D System，Cat #BBA10)或1:500稀释的抗MIF抗体(R&D System，Cat #AF-289-PB)以及1:5000稀释的抗β肌动蛋白抗体(Sigma，Cat #A4700)进行检测。然后，在检测CD44或β肌动蛋白时，用1:3500稀释的HRP缀合的小鼠Ig二抗(GEHealthcare，UK，Cat NA931V)检测印迹；或者在检测MIF时，用HRP缀合的山羊Ig二抗(Santa Cruz Biotechnology，Cat #sc-2020)来检测印迹。使用SuperSignal West Pico化学发光底物(Pierce，Cat#34080)检测抗体结合。
结果显示于图16。发现CD74和MIF在所有先前针对FKBP-L介导伤口闭合抑制进行评估的细胞系中表达。但是，CD44存在于PC3、MDA-231、HT29和HMEC-1中，但不存在于Du145和MCF-7中。CD44的缺乏与在Du145和MCf-7中FKBP-L无法抑制伤口闭合相关联(下文实施例14所示)。该数据支持了FKBP-L与CD44结合并且干扰CD74/MIF结合从而导致来自这些受体的血管发生信号响应被抑制的假说。
实施例14：全长重组FKBP-L多肽对PC3(CD44+ve)、MDA(CD44+ve)、 HT29(CD44+ve)、MCF-7(CD44-ve)和DU145(CD44-ve)肿瘤细胞 迁移的作用(N＝3)
这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。将PC3(前列腺肿瘤细胞系；CD44阳性，CD44+ve)、MDA231(乳腺肿瘤细胞系；CD44+ve)、HT29(结肠直肠肿瘤细胞系；CD44+ve)、MCF-7(乳腺肿瘤细胞系；CD44阴性；CD44-ve)和DU145(前列腺肿瘤细胞系；CD44-ve)铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，使之过夜生长至90％汇合度。除去培养基，使单层细胞受伤。再次添加新鲜培养基和所需体积的带His标签的重组FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)到所述单层细胞，以得到所需终浓度。孵育所述单层细胞24小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。
由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照伤口的闭合抑制百分比。
还使用western印迹分析来评估细胞系中CD44的状态(图16)。将细胞收集到laemmli缓冲液(Sigma)中，加热到90℃保持10分钟。使用Xcell SureLock Mini-cell系统(Invitrogen)对样品进行SDS-PAGE电泳，然后转移到硝酸纤维素膜，在室温下1％乳溶液中封闭1小时，用1:500稀释的单克隆抗CD44H抗体(R&D System，Cat #BBA10)和1:5000稀释的抗β肌动蛋白抗体(Sigma，Cat #A4700)进行检测。然后，在检测CD44或β肌动蛋白时，用1:3500稀释的HRP缀合的小鼠Ig二抗(GE Healthcare，UK，Cat NA931V)检测印迹，或者在检测MIF时用HRP缀合的山羊Ig二抗(Santa Cruz Biotechnology，Cat#sc-2020)。使用SuperSignal West Pico化学发光底物(Pierce，Cat#34080)检测抗体结合。
伤口闭合测定的结果在图17A-17E中显示。可见重组FKBP-L可在CD44+ve肿瘤细胞系中抑制肿瘤细胞迁移，但是在CD44-ve肿瘤细胞系中不能。该数据提示FKBP-L可以在CD44+ve肿瘤细胞系亚群中抑制肿瘤转移。
实施例15：通过siRNA靶向方法在PC3细胞中敲低CD44抑制FKBP-L 介导的PC3迁移抑制(N＝2)
用siRNA对照非靶向siRNA(SCR siRNA)(Dharmacon，Cat#D-001210-01-05)或CD44靶向siRNA(CD44siRNA)(Dharmacon，Cat#009999)转染PC3细胞72小时。简言之，将1.2×106个PC3细胞接种于两个P90皿中，在37℃孵育24小时。为了转染，将150μl的siRNA对照非靶向siRNA或CD44靶向siRNA(2μM)加入到450μl无血清培养基中(管1)。一式两份地将18μl的Dharmafect 2转染试剂(Dharmacon，Cat #T-2002-03)加入到582μl无血清培养基中(管2)。所有管在室温孵育5分钟。将管1和2的内容物混合，在室温再孵育20分钟。在此孵育期间，清洗两个包含PC3细胞的P90皿，向每个皿中加入4.8ml完全培养基。然后，将合适的siRNA转染混合物逐滴加入，将该皿在37℃孵育72小时。然后将转染细胞接种到腔室载玻片中(1.25×105个细胞/腔室)，在37℃再孵育24小时。使单层细胞受伤，将带His标签的全长重组FKBP-L(SEQ ID NO：1)(1500ng/ml)或者完全培养基加入到所述单层细胞中。再过24小时之后，固定所述单层细胞，使用带刻度的网格以不知情的方式评估伤口闭合的程度。计算FKBP-L处理的单层细胞相比于未处理之单层细胞的伤口闭合抑制百分比。FKBP-L抑制了21.7％的SCR siRNA所处理细胞的迁移，但是对CD44 siRNA处理的细胞没有影响。
进行western印迹分析来证实CD44在PC3细胞中的敲低。用siRNA对照非靶向siRNA(50nM)或CD44靶向siRNA(50nM)转染后144小时，将细胞收获到laemmli缓冲液(Sigma)中，加热到90℃保持10分钟。使用Xcell SureLock Mini-cell系统(Invitrogen)对样品进行SDS-PAGE电泳，然后转移到硝酸纤维素膜，在室温下1％乳溶液中封闭1小时，用1:500稀释的单克隆抗CD44H抗体(R&D System，Cat#BBA10)和1:5000稀释的抗β肌动蛋白抗体(Sigma，Cat #A4700)进行检测。然后，用1:3500稀释的HRP缀合的小鼠Ig二抗(GEHealthcare，UK，Cat NA931V)检测印迹。使用SuperSignal West Pico化学发光底物(Pierce，Cat #34080)检测抗体结合。
结果显示于图18中。发现FKBP-L可在CD44+ve细胞系PC3中存在对照siRNA的情况下抑制迁移。通过用CD44 siRNA敲低CD44(参见CD44 siRNA泳道)，发现FKBP-L介导的迁移抑制依赖于CD44的存在。这些数据还与需要细胞系(如HMEC-1、PC3、MDA-231和HT29)中内源性CD44相关联，以促进FKBP-L介导的迁移抑制。在缺乏CD44的细胞系(即MCF-7和DU145)中检测不到这样的FKBP-L介导之迁移抑制。
实施例16：在受伤HMEC-1单层细胞中FKBP-L与内源CD44相互作 用
用HMEC-1细胞接种4个P90组织培养皿，使其在24小时后达到90％汇合度。用FKBP-L/pcDNA3.1 DNA构建体转染所述4个包含HMEC-1细胞的P90皿。简言之，为每个P90皿如下制备Lipofectin：FKBP-L/pcDNA3.1质粒复合物：将4μg质粒加入到optimem(Invitrogen)至终体积400μl，将40μl Lipofectin(Invitrogen)加入到360μl optimem。将这两种溶液在室温孵育45分钟。然后合并两种溶液，使其在室温再孵育15分钟。在该孵育期间，用PBS清洗P90皿两次，将3.2ml Optimem加入每个皿中。将Lipofectin/质粒复合物轻柔地加入每个皿中，在37℃孵育6小时。然后，将细胞的转染培养基除去，替换为完全培养基。在37℃再孵育所述细胞18小时。使HMEC-1单层细胞受伤(每个P90皿3处伤口)，在37℃孵育7小时。然后在冰冷的PBS中清洗所述细胞两次，将之收获于细胞裂解缓冲液(PBS、1％ Igepal、0.5％脱氧胆酸钠、0.1％ SDS、10mM钼酸钠、1个不含EDTA的药片)；每个P90皿300μl。将所述细胞裂解液在4℃转动孵育30分钟。在4℃将所述细胞裂解液以13000rpm离心20分钟，以除去细胞碎片。然后通过与预清洗的琼脂糖G微珠一起在4℃转动孵育1小时来预澄清上清。将预澄清的细胞裂解液分为3份，三分之一加入到琼脂糖G-CD44抗体缀合物，三分之一加入到琼脂糖G-FKBP-L抗体缀合物，三分之一加入到预清洗的微珠(阴性对照)。在4℃过夜转动孵育抗体-琼脂糖G/细胞裂解液混合物。然后用冰冷的细胞裂解缓冲液清洗所述微珠三次，用冰冷的PBS洗三次。然后将所述微珠重新置于60μllaemmli缓冲液中。
进行对免疫沉淀样品的western印迹分析，以证实FKBP-L与CD44的相互作用。将样品加热到90℃保持10分钟。使用Xcell SureLockMini-cell系统(Invitrogen)对样品进行SDS-PAGE电泳，然后转移到硝酸纤维素膜，在室温下1％乳溶液中封闭1小时，用1:500稀释的单克隆抗CD44H抗体(R&D System，Cat #BBA10)和1:1000稀释的抗FKBP-L抗体(Proteintech)进行检测，然后用1:3500稀释的HRP缀合的小鼠(CD44)或兔(FKBP-L)Ig二抗(GE Healthcare，UK，CatNA931V)检测印迹。使用SuperSignal West Pico化学发光底物(Pierce，Cat #34080)检测抗体结合。
结果显示于图19。因此，使用免疫沉淀在受伤单层细胞中外源性过表达的FKBP-L与内源性CD44相互作用。内源性FKBP-L和CD44之间的相互作用只在受伤单层细胞中检测到，未在未受伤单层细胞中检测到(数据未显示)。这提示可检测到与CD44的相互作用需要表达临界水平的FKBP-L。另外，该相互作用仅发生在被引发迁移的内皮细胞中，即受伤的单层细胞中。
实施例17：FKBP-L的N端结构域对于FKBP-L的抗血管发生特性是 重要的(N＝3)
制备截短的FKBP-L突变体构建体
为了构建5个FKBP-L截短突变体质粒构建体(Δ34FKBP-L/pcDNA3.1、Δ40FKBP-L/pcDNA3.1、Δ48FKBP-L/pcDNA3.1、Δ58FKBP-L/pcDNA3.1、Δ86FKBP-L/pcDNA3.1、Δ151FKBP-L/pcDNA3.1和Δ200FKBP-L/pcDNA3.1)；通过定点诱变(Quickchange试剂盒，Stratagene)在第34、40、48、58、86、151或200位氨基酸处引入终止密码子。
对于每个定点诱变反应来说：混合pcDNA3.1/FKBP-L/DIR1(10ng)、10×反应缓冲液(5μl)、10mM dNTP(2μl)、Pfu Turbo DNA聚合酶(2.5U/μl)(1μl)、分子级水(37μl)、QuikSolution(3μl)和1μl合适的正向和反向引物(125ng/μl)。使用下述温度程序扩增样品：1个循环的95℃1分钟，18个循环的95℃50秒、60℃50秒和68℃16分钟；然后是1个循环的68℃7分钟。
表3  用于制备FKBP-L截短的FKBP-L突变体构建物的引物
 
FKBP-L截短突变体 引物序列 SEQ IDNO：  
Δ34FKBP-L/pcDNA3.1 5′-GAACCTTGATTCAGTTATTTAGATTAGGCAGCAGCCCCG-3′5′-CGGGGCTGCTGCCTAATCTAAATAACTGAATCAAGGTTC-3′ 4546
Δ40FKBP-L/pcDNA3.1 5′-CAGATTAGGCAGCAGCCCTGAGACCCTCCTACCGAAAC-3′5′-GTTTCGGTAGGAGGGTCTCAGGGCTGCTGCCTAATCTG-3′ 4748
Δ48FKBP-L/pcDNA3.1 5′-CCTACCGAAACGCTTTAGCTGGAAGTAAGCC-3′5′-GGCTTACTTCCAGCTAAAGCGTTTCGGTAGG-3′ 4950
Δ58FKBP-L/pcDNA3.1 5′-CCCAGATCCAGCCAGCTAAATTCTAGAGCATAC-3′5′-GTATGCTCTAGAATTTAGCTGGCTGGATCTGGG-3′ 5152
Δ86FKBP-L/pcDNA3.1 5′-CATGGATCAACCAGTTAGATGCCAGAGGCCC-3′5′-GGGCCTCTGGCATCTAACTGGTTGATCCATG-3′ 5354
Δ151FKBP-L/pcDNA3.1 5′-GGCGTAGGGCCATGAAGGGAGGAAACTTG-3′5′CAAGTTTCCTCCCTTCATGGCCCTACGCC-3′  5556
Δ200FKBP-L/pcDNA3.1 5′-CCGAGACTCCTGGTAGCTGGAGACTAGC-3′5′-GCTAGTCTCCAGCTACCAGGAGTCTCGG-3′ 5758
将限制性核酸内切酶DpnI(10U/μl)(1μl)直接加入每个扩增反应体系，在37℃孵育1小时以消化亲本(非突变)DNA。用经消化的扩增反应转化XL-10-gold超级感受态细胞，将其铺在含氨苄青霉素(100μg/ml)的LB琼脂平板上。挑取一个菌落，将其培养于含氨苄青霉素(100μg/ml)的200ml LB液体培养基中。使用Qiagen Plasmid Maxi试剂盒纯化每个截短的FKBP-L突变DNA构建体。通过自动DNA测序(Fusion AntibodiesLtd)证实截短构建体中的序列变化(参见例如图20A和20B)。
转染所述7个FKBP-L截短突变构建体以表达图1所示多肽(SEQID NO：3-9)。
体外迁移测定
这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本。将HMEC-1铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，培养至90％汇合度。在lipofectin存在时，用1μg的野生型FKBP-L/pcDNA(以表达多肽SEQ ID NO：1)、Δ34FKBP-L/pcDNA3.1、Δ40FKBP-L/pcDNA3.1、Δ48FKBP-L/pcDNA3.1、Δ58FKBP-L/pcDNA3.1、Δ86FKBP-L/pcDNA3.1、Δ151FKBP-L/pcDNA3.1或Δ200FKBP-L/pcDNA3.1构建体(以表达图1所示的多肽)转染所述单层细胞。6小时后除去转染试剂，用移液器枪头使单层细胞受伤，再次添加MCDB-131并孵育7小时。
在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定所述单层细胞10分钟。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(OlympusBX50)进行定量。
结果显示于图20C。发现全长野生型FKBP-L和截短突变体Δ48、Δ58、Δ86、Δ151、Δ200抑制伤口闭合。WT-FKBP-L和Δ58分别抑制36.26％和48.8％的伤口闭合。Δ34和Δ40不能显著抑制伤口闭合，提示在这些突变体中缺失了活性结构域，并且抗血管发生活性结构域位于全长FKBP-L的34位和57位氨基酸之间。
实施例18：使用伤口刮擦测定评估覆盖FKBP-L活性结构域的候选肽：与 重组FKBP-L比较(N＝3)
这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。将HMEC-1铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，使单层细胞受伤。再次添加新鲜培养基到单层细胞，加入所需体积的下述肽至10-14-10-6M的剂量范围。
 
FKBP-L 24 Tmer(aa-34-57)SEQ ID NO：10            NH2-QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-COOH
FKBP-L 1-57SEQ ID No：6 NH2METPPVNTIGEKDTSQPQQEWEKNLRENLDSVIQIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-COOH           
孵育所述单层细胞7小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合的程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
这些实验的结果显示于图21中。在较低剂量范围(10-14-10-9M)中，FKBP-L24聚体和1-57聚体是强力的伤口闭合抑制剂。在10-10-10-9M之间观察到最大抑制，针对每种肽的EC50非常近似。在摩尔/摩尔基础上，这两种肽显示出相比于全长重组蛋白增强的效力。结论是，24聚体和1-57聚体是内皮细胞迁移的强力抑制剂。
实施例19：在管形成测定中使用合成基膜Matrigel来评估覆盖FKBP-L 活性结构域的候选肽对内皮细胞细胞间接触形成的作用：与重组FKBP-L 的比较(N＝3)
方法：
这些研究中使用的体外管形成测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本。简言之，使用BD BioCoatTM MatrigelTM基质薄层24孔多孔板(BD Discovery Labware，Oxford，UK)进行测定。用500μlMCDB-131无血清培养基再水化MatrigelTM，在37℃孵育30分钟。除去过量培养基，将HMEC-1以1×105密度接种，将所述板在37℃ 5％CO2/95％空气中孵育1小时。使用10-14～10-6M浓度递增的FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)和1-57聚体(SEQ ID NO：6)。
再孵育所述板18小时。通过对指定区域中不同HMEC-1细胞之间细胞-细胞接触进行计数，在每个孔的5个视野中评估邻近HMEC-1细胞之间形成血管的程度。独立的研究人员评估每个孔，将FKBP-L处理的孔与假处理孔进行比较。
所得结果显示于图22中。FKBP-L 24聚体和1-57聚体均以剂量依赖性方式抑制HMEC-1在Matrigel上形成细胞-细胞接触或管的能力。在该测定中所述1-57聚体更有效，其中EC50＝0.7pM，而所述24聚体的EC50为30pM。结论是，该数据提示FKBP-L 24聚体和FKBP-L1-57聚体是内皮细胞管形成的强力抑制剂。
实施例20：使用大鼠主动脉环测定的覆盖FKBP-L活性结构域的候选肽 对血管发生萌发的作用。对所形成血管的平均长度、最大长度和血管形成 数量的作用(n＝3)；与全长重组蛋白比较
对雄性Wistar大鼠处以安乐死，无菌操作摘除胸主动脉，将其切片成1cm厚的环。在无菌培养基中将所述环洗10次，以除去任何细菌，并包埋在24孔板上的Matrigel中。在所述孔中添加2ml培养基以及浓度递增的FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)和FKBP-L 1-57聚体(SEQID NO：6)和重组FKBP-L蛋白(SEQ ID NO：1)。
由独立的研究人员在不知情的情况下评估所述板，并使用带刻度目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率(Olympus BX 50)下定量。测定每个视野中的血管长度、最大血管长度和血管数，并将其与时间匹配假对照进行比较，计算抑制百分比(％)。
这些实验的结果显示于图23-24中。发现当用所有三个参数(即血管长度、最大血管长度和血管数)评估时，FKBP-L 24聚体和FKBP-L1-57聚体在该测定中都是有活性的(分别为图23A和23B)。但是，在该测定中，尤其在血管数方面所述24聚体是最强力的，其IC50为0.2pM，而1-57聚体的为0.53nM，全长重组FKBP-L的为1.56nM(图24A和24B)。所述24聚体还显示出某些双相活性。这些数据提示所述24聚体对于抑制最初的血管出芽以及由此血管数的减少可能是最强力的。总之，所述FKBP-L 24聚体、1-57聚体和重组FKBP-L是强力的血管发生抑制剂。
实施例21：在改良的Boyden腔室系统中，FKBP-L 24聚体对细胞侵袭 的作用(N＝3)
该测定测量细胞迁移和侵袭的能力。在血管受到刺激后，微血管内皮细胞需要迁移和侵袭细胞外介质(ECM)。另外，肿瘤细胞需要迁移和侵袭ECM从而扩散/转移到其它部位。评估了在FKBP-L 24聚体存在下HMEC-1(微血管内皮细胞；CD44+ve)和两种肿瘤细胞系(MDA-231(乳癌；CD44+ve)和PC3(前列腺癌；CD44+ve))的侵袭潜力。
将12孔板聚碳酸酯插入物分为两组，一半用100μg/cm2 Matrigel包被，一半不包被。在无菌组织培养箱中，使经包被的插入物于室温干燥过夜。用胰酶消化所需的细胞系HMEC-1、PC3或MDA231，重悬于新鲜培养基，并计算细胞数。将总体积500μl的5×105个细胞加入到插入物(顶部腔室)，将1.5ml完全培养基加入到所述板的底部腔室作为侵袭刺激。在实验孔中，将FKBP-L 24聚体以所需浓度加到所述板的顶部和底部腔室。孵育所述板24h(PC3或MDA231)或48h(HMEC-1)。
从12孔板小心移去插入物，将没有Matrigel包被的插入物直接置于Carnoys固定剂中。包被有Matrigel的插入物，用棉球擦拭其上表面三次以除去未侵入的细胞。然后将所述插入物置于Carnoys中，放置10分钟。
将所述插入物从Carnoys溶液中取出，使之风干20分钟。干燥的插入物在Hoescht(50ng.ml-1)中染色30分钟，然后在蒸馏水中清洗。
从支架上切下聚碳酸酯插入物，将其置于显微镜载玻片上的封片介质。应用盖玻片，用指甲油密封。将载玻片保存于4℃待分析。
捕捉每个插入物的10个图像，通过Lucia成像软件分析每个图像的荧光细胞数。将未包被插入物上的可见细胞与Matrigel包被插入物上的可见细胞的比例表示为侵袭百分比。然后，将对照中的侵袭百分比(％)与24聚体处理细胞的进行比较。
结果显示于图25。可见FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)是HMEC-1、PC3和MDA-231细胞侵袭的强力抑制剂。除了提供进一步的数据支持HMEC-1迁移的抑制之外，该数据表明FKBP-L 24聚体还可抑制通过Matrigel的侵袭——血管发生过程中的一个重要步骤。该数据还表明CD44+ve肿瘤的转移可以在临床中被抑制。
实施例22：FKBP-L 24聚体对细胞粘附的作用(N＝3)
该测定测量细胞粘附的能力。这是血管发生和转移的重要特征。白细胞募集和粘附到内皮细胞的重要介质包括E-选择素、VCAM-1和ICAM-1，其在炎症期间上调，引发白细胞粘附到内皮，最终造成疾病发展或组织损伤。
用薄层的Matrigel预包被96孔板，使其静置过夜。在37℃ 95％空气/5％ CO2孵箱中用0.5％ BSA封闭所述板的孔1小时。用胰酶消化人微血管内皮细胞(HMEC-1)，重悬于新鲜培养基中，并以每孔20000个细胞的密度接种。将所述板置于4℃保持10分钟，使所述细胞沉在孔底部。将添加了FKBP-L 24聚体的所需量培养基加入每个孔中，在37℃孵育所述板1小时。除去过量培养基和未贴壁细胞，用无菌PBS清洗孔三次。向孔中加入新鲜培养基和MTT(5mgml-1)。将所述板在37℃再孵育4小时。将DMSO加到每个孔中以溶解MTT成为甲
Figure A200780027668D0083100125QIETU
，在540nm处对所述板读数，得到对照孔相比于FBKP-L 24聚体添加孔的相对吸光度。
结果显示于图26中。可见FKBP-L 24聚体是HMEC-1粘附的强力抑制剂。除了提供进一步的数据支持HMEC-1迁移和侵袭的抑制之外，该测定还表明FKBP-L 24聚体可抑制粘附——血管发生过程和其它疾病状态的一个重要步骤。
实施例23：FKBP-L 24聚体对MDA-231和PC3肿瘤细胞迁移的作用 (N＝3)
这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。将MDA231(乳腺肿瘤细胞系；CD44+ve)和PC3(前列腺肿瘤细胞系；CD44+ve)铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，使单层细胞受伤。再次添加新鲜培养基到单层细胞，加入所需体积的FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)以得到所需的终浓度(10-14-10-7M)。孵育该单层细胞24小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。
由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
结果显示于图27A(MDA-231细胞)和27B(PC3细胞)。发现FKBP-L 24聚体可抑制MDA-231和PC3肿瘤细胞迁移。这些是CD44+ve肿瘤细胞系，再次表明FKBP-L可通过CD44起作用，类似于在全长重组蛋白中所观察到的(图17)。该数据提示FKBP-L 24聚体可在CD44+ve肿瘤细胞系亚群中抑制肿瘤转移。
实施例24：FKBP-L 24聚体是血管发生抑制剂(N＝3)
为了确定FKBP-L 24聚体对内皮细胞出芽具有持久作用还是静态作用，遂使用大鼠主动脉环测定。对雄性Wistar大鼠处以安乐死，无菌操作摘除胸主动脉，将其切片成1cm厚的环。在无菌培养基中将所述环洗10次，以除去任何细菌，并包埋在24孔板上的Matrigel中。在所述孔中添加2ml培养基。孵育所述板多至15天。每天对Matrigel环进行拍照然后将其放回孵箱。进行两个另外的实验：(A)在血管生长7天后将FKBP-L 24聚体加入培养基中；以及(B)在最初包埋阶段将FKBP-L24聚体加入培养基中，7天后除去并更换成新鲜培养基再培养7天。使用带刻度目镜网格(1mm/100μm刻度)以20×放大倍率(Olympus BX50)定量血管发育程度，使用Lucia成像软件进行电子测量。测定血管长度并将其与时间匹配假对照比较，计算抑制百分比(％)。
结果显示于图28A和28B中。在对照条件下，在第3天至14天之间观察到血管发育，在第14天达到最大长度1400μm。在平行实验中，使血管发育7天(约800μm)，除去培养基，重新加入含有10-9M的FKBP-L 24聚体的培养基。与时间匹配对照相比，24聚体的加入造成血管发育的完全抑制(图28A)。
在相反的实验中(图28B)，主动脉环最初暴露于添加了FKBP-L24聚体的培养基，并孵育7天。FKBP-L 24聚体几乎完全抑制血管发育。从所述环中除去添加FKBP-L 24聚体的培养基，加入新鲜培养基，导致血管继续生长。
这些实验表明，无论血管是成熟的或新近包埋的，FKBP-L 24聚体以抑制血管发生的方式抑制血管发育。
实施例25：使用海绵测定的FKBPL 24聚体(SEO ID NO：10)在体内 抑制血管发生；与全长重组FKBPL比较(N＝1，每组3只小鼠)
该实验使用小鼠海绵测定来评估FKBP-L 24聚体抑制血管发生的能力。在第0天在C57黑色小鼠中皮下植入聚醚海绵，隔日注射(a)10ng bFGF对照(3只小鼠)、(b)10ng bFGF+5μg带His标签的全长重组FKBP-L(相当于体外3.2×10-6M)(3只小鼠)、(c)10ngbFGF+0.35μg FKBPL 24聚体(摩尔量相当于5μg全长重组FKBPL)(3只小鼠)或者(d)0.11ng FKBPL 24聚体(相当于体外10-9M)(3只小鼠)。
第21天处死所有小鼠。取出海绵，固定，用石蜡包埋。用苏木精和伊红染色5μm切片。在不知情的情况下，由3个独立评估者在40×放大倍率下对每枚切片10个视野中的血管计数。然后，由每个评估者对每个海绵/小鼠的平均计数作图。
结果显示于图29。可见，单独注射bFGF得到相当数量的血管生长进入海绵(平均血管数/40×视野＝10)。在用bFGF和5μg重组全长FKBPL处理的海绵中观察到血管数减少50％。在用bFGF和0.35μgFKBPL 24聚体处理的海绵中观察到血管数减少80％。甚至最低剂量的FKBPL 24聚体相比于单独用bFGF处理的海绵也减少了70％的血管数。这些结果显示FKBPL 24聚体可在体内抑制血管发生，提示在临床中的潜在治疗价值。该数据还表明FKBPL 24聚体在抑制血管发生方面可以比全长FKBPL蛋白更强力。
实施例26：使用伤口刮擦测定，在小鼠内皮细胞系中评估FKBPL 24聚体 肽(SEO ID NO：10)
该实验评估FKBP-L 24聚体在10-14M至10-7M剂量范围内抑制内皮细胞迁移的能力。这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。在该测定中，将获得自美国典型培养物保藏中心(American Tissue Culture Collection)的小鼠内皮细胞2H-11培养于含10％FCS的D-MEM中。将它们铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，使单层细胞受伤。再次添加新鲜培养基到单层细胞，加入所需体积的FKBPL 24聚体肽至10-14-10-7M的剂量范围。孵育单层细胞7小时，然后在4％经PBS缓冲的多聚甲醛中固定。
由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(Olympus BX 50)进行定量。将FKBP-L 24聚体处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
这些实验的结果显示于图30中。可见FKBPL 24聚体在小鼠内皮细胞中抑制伤口闭合。在10-9～10-11M之间观察到最大抑制。该数据表明FKBPL 24聚体抑制小鼠内皮细胞的迁移，于是，其可以是细胞迁移、血管发生和转移的抑制剂。该数据支持本文所述在小鼠中进行的体内实验(例如图8、9、15、29和31)。
实施例27：FKBP-L 24聚体肽(QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS)在 每日腹膜内注射后是体内DU145肿瘤生长的强力抑制剂(N＝1，每个处理 组6只小鼠)
细胞培养
Du145(前列腺癌)细胞获得自Cancer Research UK，培养于添加了10％胎牛血清的RPMI 1640培养基(Invitrogen)中。所有细胞系以单层生长，孵育在37℃ 5％ CO2中。
前列腺癌异种移植模型
使用24只雄性免疫减弱(严重的联合免疫缺陷)小鼠(Harlan)。在隔离装置中使小鼠适应并一组5只或更少装笼。如前所述培养Du145(前列腺癌)细胞。收获亚汇合细胞，用PBS将细胞浓度调节至5×107个细胞/ml。在每只小鼠的背上剔毛。施用麻醉剂后，用26号针在每只小鼠后背两侧皮内注射5×106个Du145肿瘤细胞(100μl)。使肿瘤生长至达到150-175mm3的体积。将小鼠随机分为4个治疗方案：(a)对照：只有PBS(8只小鼠)；(b)24聚体FKBPL肽：0.3mg/kg/天(6只小鼠)；(c)24聚体FKBPL肽：3×10-3mg/kg/天(6只小鼠)；以及(d)24聚体FKBPL肽：3×10-4mg/kg/天(5只小鼠)。
所述小鼠每天接受IP注射(100μl)的上述治疗。每两天记录每只小鼠的体重和肿瘤体积。肿瘤体积如下计算：长×宽×高×0.5236。最初处理后21天，处死以下动物：0.3mg/kg/天24聚体FKBPL(2只小鼠)，3×10-3mg/kg/天(2只小鼠)，3×10-4mg/kg/天(1只小鼠)以及PBS(2只小鼠)。切下肿瘤并保存于盐水甲醛溶液中以待将来的组织病理分析。
结果显示于图31中。可见，与仅用载体处理的肿瘤相比，以0.3mg/kg/天或3×10-3mg/kg/天剂量的腹膜内注射24聚体FKBPL肽处理显著减慢了SCID小鼠中DU145肿瘤的生长(图31A)。用最有效剂量的24聚体FKBPL肽处理的许多肿瘤显示出坏死中心的迹象，即它们呈现圆环状。这是抗血管发生剂的的典型效应。
图31A显示完整的数据集合。应注意，两个用PBS对照处理的动物被排除在图31A所示数据以外。第一个对照动物被排除是由于其肿瘤被另一只动物吞食；另一个对照动物被排除是由于其肿瘤被错误地移植到太接近于尾部(已知其限制生长)。
使用肿瘤达到其3倍处理体积的时间作为处死标准来绘制Kaplan-Meier存活曲线(图31B-D)。可清楚地看出，以0.3mg/kg/天(图31B)和0.003mg/kg/天(图31D)剂量的FKBPL 24聚体所处理动物的肿瘤达到3倍处理体积明显晚于对照。除了0.3mg/kg/天处理组(共6个)的两个以及0.0003mg/kg/天处理组(共6个)的一个以外的所有肿瘤在实验期间不能达到三倍体积。但是，在粗略检查后达到3倍处理体积的肿瘤明显坏死。因此这些肿瘤也是有响应的，它们较大的体积是由大范围坏死而非活的肿瘤细胞造成的。用最低剂量(0.003mg/kg/天)所处理动物中的肿瘤与对照没有显著差异。
在用24聚体进行每天处理后，没有动物体重减轻，这表明它是良好耐受的并且基本没有毒性。
实施例28：使用MTT测定的覆盖FKBP-L活性结构域的候选肽对 HMEC-1生存力或增殖的作用(N＝3)
使用MTT测定来测量细胞生存力和/或增殖。简言之，在96孔板中接种HMEC-1细胞(2.5×103)，使之贴壁5小时。用FKBP-L 24聚体(SEQ ID NO：10)(10-5-10-10M)、1-57聚体(SEQ ID NO：6)(10-9-10-10M)或培养基(对照)处理所述细胞。
孵育后，将该细胞暴露于5mgml-1的3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基四氮唑盐(MTT)溶液4小时。吸出细胞培养液，加入200μl DMSO以还原盐，从而诱导颜色变化。在550nm处用比色法分析该孔，将结果与未处理对照细胞进行比较。
结果显示于图32和33中。图32显示用FKBP-L 24聚体处理细胞的剂量范围。图33A和33B分别显示24小时和48小时后FKBP-L 24聚体和FKBP-L 1-57(57聚体)的作用。可见，在任意测量时间点，这两种肽与时间匹配对照相比对HMEC-1细胞的增殖均没有显著影响，这提示在先前测定中观察到的抗血管发生作用不是由细胞生长抑制或肽介导的毒性造成的。
实施例29：使用伤口刮擦测定，对截短的基于24聚体的肽进行分析以 评估每种肽对抑制细胞迁移的重要性
这些研究中使用的体外迁移测定是Ashton等(1999)所述方法的改良版本，见上文。将HMEC-1铺在玻璃载玻片上的单独腔室中，过夜培养至90％汇合度。除去培养基，使单层细胞受伤。再次添加新鲜培养基到单层细胞，加入所需体积的每种肽(即肽1-17，SEQ ID NO：12-28；下表4)至所需终浓度(10-14-10-6M)。
为了制备肽1，将荧光团Alexa488(Invitrogen)连接到24聚体序列C端之半胱氨酸残基的侧链硫醇官能团上。使用PEG-间隔序列来连接24聚体序列的C端与该C端半胱氨酸残基。在肽合成期间通过掺入市售的构件Fmoc-8-氨基-3，6-二氧代辛酸(一种聚乙二醇间隔序列(NeoMPS))来实现该步骤，以得到24聚体序列与C端经Alexa标记的半胱氨酸之间的PEG间隔序列。PEG间隔序列/荧光团具有以下结构：-NH-(CH2)2O-(CH2)2O-(CH2)-CO-Cys-(Alexa488)。通过掺入市售构建嵌段还可以制得其它肽，从而得到以下的肽2-17。
表4  FKBP-L肽
 
肽 序列 SEQ ID No：
1 QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-PEG-C(Alexa488) 12
2 PyroGlu-IRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-OH 13
3 IRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-OH 14
4 QIRQQPRDPPTETLELEVSPD-OH 15
5 QIRQQPRDPPTETLELEV-OH 16
6 QIRQQPRDPPTETLE-OH 17
7 QIRQQPRDPPTE-OH 18
8 QQPRDPPTETLELEVSPDPAS-OH 19
9 RDPPTETLELEVSPDPAS-OH 20
10 PTETLELEVSPDPAS-OH 21
11 TLELEVSPDPAS-OH 22
12 RQQPRDPPTETLELEVSPD-OH 23
13 RQQPRDPPTETLELEVSP-OH 24
14 RQQPRDPPTETLELEVS-OH 25
15 PRDPPTETLELEVSPD-OH 26
16 RDPPTETLELEVSPD-OH 27
17 Ac-QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS-NH2 28
将单层细胞孵育24小时，然后固定于4％经PBS缓冲的多聚甲醛中。由独立的研究人员在不知情的情况下用显微镜评估“伤口”闭合程度，并使用带刻度的目镜网格(1mm/100μm刻度)在20×放大倍率下(OlympusBX 50)进行定量。将FKBP-L处理的载玻片中的闭合程度与时间匹配的假处理对照进行比较，计算较之时间匹配对照的伤口闭合抑制百分比。
肽1-12的结果分别显示于图34A-L和表5中。
表5
 
肽 低剂量活性 高剂量活性
24聚体 +++ +++
Pep1QIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS(488) +++ +++
Pep2PQIRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS - -
Pep3IRQQPRDPPTETLELEVSPDPAS +++ +
Pep4QIRQQPRDPPTETLELEVSPD +++ -
Pep5QIRQQPRDPPTETLELEV ++ +
Pep6QIRQQPRDPPTETLE - ++
Pep7QIRQQPRDPPTE + -
Pep8QQPRDPPTETLELEVSPDPAS ++++ -
Pep9RDPPTETLELEVSPDPAS ++++ ++
Pep10PTETLELEVSPDPAS - ++
Pep11TLELEVSPDPAS - ++
Pep12RQQPRDPPTETLELEVSPD-oH +++ +++
发现肽12显示出与FKBP-L 24聚体大致相同的活性。这些数据提示某些衍生自FKBP-L的肽表现出双相剂量效应。该数据还提示，亚区域-QQPRDPPTETLELEVSPD-(SEQ ID NO：11)可能是有力的抗血管发生结构域。该数据还表明包含18个或更多毗邻氨基酸的SEQ IDNO：10的片段(参见例如肽5，SEQ ID NO：16；肽12，SEQ ID NO：23和SEQ ID NO：11)作为抗血管发生剂可以是有活性的。包含此结构域的其它肽示于表1。
实施例30：对纯化的重组FKBP-L的分析
重组FKBP-L蛋白的表达
克隆进pRSET-A载体之BamHI和PstI位点之间的FKBP-L(变体Thr181、Gly186)在BL21(DE3)中表达以得到相应的N端带多His标签的蛋白质(SEQ ID NO：1)。在OD 0.6时用0.2mM IPTG诱导表达，在15℃过夜培养细胞。离心使细胞沉淀，并保存在-20℃。
重组FKBP-L的纯化
在变性条件下使用柱上(on-the-column)复性步骤纯化蛋白质。通过冰上冷却超声3×2分钟在裂解缓冲液(100mM NaH2PO4 pH8.0，10mM Tris，8M尿素，150mM NaCl，5mM β-巯基乙醇)中裂解细胞。通过在4℃以31,100rcf离心20分钟除去细胞碎片和不溶物质。上清通过0.45μm滤膜用注射器进行过滤。
将5ml HisTrap HP柱在结合缓冲液(8M尿素，0.5M NaCl，20mMpH8.0的磷酸钠缓冲液，5mM β-巯基乙醇)中进行平衡，将细胞裂解物加样至所述柱上。用10倍柱体积的清洗缓冲液(8M尿素，0.5M NaCl，20mM磷酸钠缓冲液(pH8.0)，20mM咪唑，5mM β-巯基乙醇)清洗柱，然后在结合缓冲液中再次平衡。
在30ml 0-100％线性梯度的复性缓冲液(5mM咪唑，0.5M NaCl，20mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)，1mM β-巯基乙醇)中以及接着在100％复性缓冲液中保持5分钟使所结合蛋白缓慢复性。
在30ml 0-100％线性梯度的洗脱缓冲液(500mM咪唑，0.5M NaCl，20mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)，1mM β-巯基乙醇)中洗脱结合的蛋白。用SDS PAGE分析级分并进行相应的富集。为了降低咪唑、NaCl和β-巯基乙醇的浓度，用20mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)以及150mM NaCl对所述蛋白进行透析(图35A)，或者在20mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)及150mM NaCl、5mM咪唑中过HiLoad 26/60 Superdex75 26/60预装柱(图35C和图36)。利用SDS PAGE(图35A和35B)和天然PAGE(图35C，嵌入)来比较重组FKBP-L样品。
分析型HPLC和质谱
利用分析型Jupiter 5u c5柱用0-73％梯度的乙腈将50μg重组FKBP-L样品(含有和不含100mM DTT)过柱超过30分钟。收集峰，并利用电喷雾质谱进行分析。
凝胶渗透分析
利用Superose12 10/300 GL柱使用缓冲液(20mM NaH2PO4(pH7.4)，150mM NaCl，5mM咪唑)将下述分子量标准过柱：蓝葡聚糖(blue dextran)、乙醇脱氢酶、牛血清白蛋白、卵清蛋白、碳酸酐酶和细胞色素C。峰的洗脱体积用于计算全长重组FKBP-L的Kav，由此可以从校准曲线计算分子量。如下计算Kav：
Kav＝(Ve-Vo)/(Vt-Vo)
其中Ve是洗脱体积，Vo是柱空体积(蓝葡聚糖的洗脱体积)，Vt是总柱体积。针对对数分子量对Kav作图，得到直线，从中可提取出方程并用于估计给定Ve的分子量。
为了分析，将140μg重组FKBP-L样品(含有和不含100mM DTT)在相同条件下过柱，如上估计从Ve估计预测分子量。另外，用缓冲液+1mMDTT平衡所述柱，并在这些条件下将另一用DTT预处理的FKBP-L样品过柱(图36)。
使用戊二醛交联蛋白质
将1％终浓度的戊二醛加入500μl缓冲液(20mM NaH2PO4(pH7.4)，150mM NaCl，～5mM咪唑)中25μg重组FKBP-L(经透析)30秒。通过加入NaBH4淬灭反应，用脱氧胆酸钠和TCA沉淀蛋白质，并利用SDS PAGE在还原条件下进行分析(图37)。
这些实验显示此处表达、纯化并经透析的重组FKBP-L蛋白显示出还原条件下的SDS PAGE分析后的单一条带纯净性(图35A)。在非还原条件(图35B第3道和图35C)和还原条件(图35B第4道和图35C)下对FKBP-L的SDS PAGE分析和非变性PAGE分析(分别为图35B和图35C)显示，FKBP-L通过在蛋白质内半胱氨酸之间形成分子间二硫键来形成较高分子量的多聚体。
对重组FKBP-L的分析型HPLC分析以及随后的电喷雾质谱得到还原型FKBP-L的质量为42,257(预计42,220)，证实了该蛋白质的性质。
使用凝胶渗透分析尝试得到关于重组FKBP-L四级结构的信息(图36)。在所述条件下，还原型FKBP-L的平均洗脱体积为12ml。根据对一系列分子量标准的柱的校准，12ml洗脱体积对应于99kDa质量。类似地，DTT存在时重组FKBP-L的戊二醛交联同样显示97kDa的SDS PAGE分析条带(图37)。这些结果表明FKBP-L可通过非共价连接形成同二聚体和/或同三聚体。这与预测的FKBP-L氨基酸序列内存在三十四肽重复相一致，其已知诱导另一些蛋白质的三聚化。
实施例31：FKBP-L抗体的产生
克隆进pRSET-A载体之BamHI和PstI位点之间的FKBP-L(变体Thr181、Gly186)在BL21(DE3)中表达以得到相应的N端带多His标签的蛋白质(SEQ ID NO：1)。将序列经验证的克隆转化进BL21(DE3)大肠杆菌细胞，培养至对数期，通过加入异丙基-b-D-硫代半乳糖苷(IPTG，1mM)来诱导靶蛋白表达，在37℃再孵育4小时。重悬细胞沉淀，在含有8M尿素、300mM NaCl和10mM咪唑的50mM NaH2PO4(pH8.0)中裂解。通过离心(10,000g，4℃ 60分钟)澄清粗制变性裂解物，然后施加到装填了Ni2+离子HiTrap 1ml柱(GE Healthcare)的IMAC柱。使用含有8M尿素、300mM NaCl和20mM咪唑的50mM NaH2PO4(pH8.0)洗掉非特异性结合的物质，然后通过超过200倍柱体积的8至0M尿素减少进行柱上复性。再用20倍柱体积的50mM NaH2PO4(pH8.0)、300mMNaCl和20mM咪唑清洗复性的柱结合物质，然后用50mM NaH2PO4(pH8.0)，300mM NaCl和250mM咪唑洗脱。收集蛋白质级分并脱盐到PBS中。
用所述重组蛋白免疫兔子(按照标准UK内政部指南)，每三周加强一次，直至完成4次加强。收集血清，利用western印迹分析对重组FKPP-L(作为抗原产生)进行评估。检测到约39kDa的FKBPL条带。
因此，本发明的实施方案提供了包含FKBP-L的方法和组合物。在某些实施方案中，FKBP-L及其肽片段是具有作为抗血管发生剂和/或抗转移剂之临床用途的多肽，所述抗血管发生剂和/或抗转移剂用于治疗预期这些疗法具有积极预后效果的癌症和/或其它病症。所述多肽对所选癌细胞的生长具有明显的抑制作用，这指示针对具体癌症的潜在的间接或直接治疗效果。
本说明书提及的所有文献通过参考并入本文。在不脱离本发明范围和精神的前提下，本发明所述实施方案的多种改变和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。尽管本发明结合具体优选实施方案进行了描述，但应理解本发明所主张的权利不应不适当地限定于这些具体实施方案。事实上，本发明旨在涵盖对于本领域技术人员来说显而易见地对实施本发明所述方式的多种修改。
序列表
<110>阿尔麦克探索有限公司
     特拉西·罗布森
     安德烈亚·瓦伦丁
     马丁·奥鲁尔克
     大卫·赫斯特
<120>FKBP-L及其用途
<130>56178-343800
<150>UK 0611405.2
<151>2006-06-09
<160>58
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>385
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<221>结合
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<223>24位(丝氨酸)和25位(半胱氨酸)残基之间存在PEG(聚乙二醇)连接。
<220>
<221>MOD_RES
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<223>荧光团(Alexa488)与最后一位残基(半胱氨酸)连接
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<223>谷氨酸被修饰成焦谷氨酸(PyroGlu)
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<223>乙酰化
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<223>最后一位残基(丝氨酸)以酰胺基结束而不是酸
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Claims (33)

1.(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗由血管发生介导或与之相关的疾病之药剂中的用途。
2.根据权利要求1的(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作血管发生抑制剂的药剂中的用途。
3.(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗癌症的药剂中的用途。
4.(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作肿瘤细胞迁移和/或转移之抑制剂的药剂中的用途。
5.(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用作肿瘤细胞生长和/或增殖之抑制剂的药剂中的用途。
6.根据权利要求3至5中任一项的用途，其中所述FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物以与至少一种另外的化学治疗剂或化学预防性药剂或放射疗法进行组合而提供。
7.根据权利要求6的用途，其中所述至少一种另外的化学治疗剂或化学预防性药剂包括下列至少之一：抗血管发生剂、内皮抑素、血管抑素、VEGF抑制剂、细胞毒性剂、生物碱、抗代谢物、癌症生长抑制剂、基因治疗剂、癌症疫苗、干扰素、阿地流津、单克隆抗体、化疗药物、放射疗法、激素疗法或其它支持疗法。
8.(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗血管发生相关炎症的药剂中的用途。
9.根据权利要求1的(i)包含分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段或者FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物的活性化合物或者(ii)编码这样的FKBP-L多肽、片段或衍生物的多核苷酸在制备用于治疗血管发生所介导眼病的药剂中的用途。
10.根据权利要求1至9中任一项的用途，其中所述FKBP-L多肽包含SEQ ID NO：10中所示的氨基酸序列。
11.根据权利要求10的用途，其中所述FKBP-L多肽包含SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：29中所示的氨基酸序列。
12.根据权利要求1至9中任一项的用途，其中所述FKBP-L的生物活性片段包含SEQ ID NO：3至7、10至28中任一所示的氨基酸序列。
13.根据权利要求1至9中任一项的用途，其中所述FKBP-L多肽的生物活性衍生物包含与SEQ ID NO：1至28中任一所示氨基酸具有至少90％同一性的氨基酸序列，或者由SEQ ID NO：10的至少18个毗邻氨基酸组成的序列，或者与其具有至少90％同一性的序列。
14.根据权利要求1至9中任一项的用途，其中编码所述FKBP-L多肽、其片段或衍生物的多核苷酸包含SEQ ID NO：30-39任一所示的核苷酸序列，或SEQ ID NO：30-39的至少54个毗邻核苷酸，或者与其具有至少90％同一性的序列。
15.能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗由血管发生介导或与之相关的疾病之药剂中的用途。
16.根据权利要求15的能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用作血管发生促进剂的药剂中的用途。
17.根据权利要求15的能够特异性下调FKBP-L表达的反义寡核苷酸或siRNA在制备用于治疗伤口愈合的药剂中的用途。
18.分离的多肽，其包含SEQ ID NO：10所示的氨基酸序列或其片段，或者与SEQ ID NO：10或其片段具有至少90％同一性的序列。
19.根据权利要求16的多肽，其中所述多肽包含SEQ ID NO：1-28中至少之一所示的氨基酸序列。
20.根据权利要求18或19的多肽，其包含FKBP-L的生物活性片段，其中所述多肽包含SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：29所示氨基酸序列的不多于200个连续氨基酸。
21.包含FKBP-L之生物活性片段的分离多肽，其中所述片段由SEQID NO：3至7、10至28中至少之一所示氨基酸序列组成，不包含来自FKBP-L的任何其它毗邻氨基酸序列。
22.根据权利要求21的分离多肽，其由SEQ ID NO：3至7或10至28中至少之一所示氨基酸序列组成。
23.编码权利要求18-22中任一项所述多肽的分离核酸分子。
24.权利要求23的分离核酸分子，其包含SEQ ID NO：31所示的核苷酸序列，或者包含至少SEQ ID NO：31之100至172位核苷酸的SEQ IDNO：31片段，以编码SEQ ID NO：10的肽或其片段。
25.包含权利要求23或24所述核酸的载体。
26.根据权利要求25的载体，其为表达载体。
27.用权利要求25或26所述载体转染的宿主细胞。
28.产生权利要求18至27任一项所述多肽的方法，该方法包括在允许所述多肽表达的条件下培养用权利要求26的载体转化的宿主细胞以及回收所表达的多肽。
29.包含与可药用载体混合的权利要求2至22任一所述分离多肽的组合物。
30.用作药剂的分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段或者这样FKBP-L多肽或其片段之生物活性衍生物。
31.根据权利要求30使用的分离的FKBP-L多肽、FKBP-L多肽之生物活性片段，其中所述FKBP-L多肽或片段如权利要求18至22中任一项所定义。
32.包含FKBP-L功能等同物的化合物，其中功能等同物是可结合CD44和/或能够与CD74或其它受体-配体复合物竞争以抑制细胞迁移和血管发生的分子。
33.包含FKBP-L功能等同物的化合物，其中功能等同物是能够结合CD44和/或阻止与MIF活化的CD74结合的分子。
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