CN110305209A - 用于治疗恶性肿瘤的多肽及其作为疫苗的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于治疗恶性肿瘤的多肽及其作为疫苗的用途。具体地,本发明公开了基于δ‑连环蛋白的用于治疗恶性肿瘤的两条多肽以及上述多肽在治疗恶性肿瘤上的优异活性,而且上述多肽具有更好的亲和性和免疫原性。
Description
技术领域
本发明属于生物医学领域,具体涉及一种基于δ-连环蛋白的用于治疗恶性肿瘤的多肽及其作为疫苗的用途。
背景技术
恶性肿瘤具有进展快、预后差、死亡率高的特点,严重威胁人类的生命健康,因此寻找恶性肿瘤诊断和预后相关的生物学标志物对提高恶性肿瘤的诊断水平和优化治疗方案具有重要的意义。
Ctnnd2基因编码的δ-连环蛋白是一个主要在正常脑组织中表达的蛋白。研究表明,δ-连环蛋白在多种肿瘤组织中存在过量表达,包括前列腺癌、乳腺癌、肺癌、肝癌和卵巢癌等。δ-连环蛋白能够促使细胞膜表面黏附蛋白E-Cadherin打散,促进细胞分散和肿瘤转移。δ-连环蛋白过量表达的肺癌具有恶性程度高,病人预后较差的特点。δ-连环蛋白还在前列腺癌中存在高表达,并且存在这一种截短形式。δ-连环蛋白及其截短形式可以通过促进肿瘤细胞的代谢改变,调节乏氧相关的信号通路,激活Wnt信号通路促进前列腺癌的进展。全长和截短形式的δ-连环蛋白均被报道可以促进肿瘤的发生和进展。截短形式的δ-连环蛋白一般在肺癌和前列腺癌中被发现,而其他类型的肿瘤,包括卵巢癌、乳腺癌、肝癌和食管癌,均表达全长形式的δ-连环蛋白。在肺癌当中,δ-连环蛋白被报道与Dvl3,CD31和VEGF共表达,可能参与了肿瘤的血管和淋巴管生成。同时,δ-连环蛋白可以活化Kaiso和Wnt信号通路,促进肺癌的生长和转移。
因此,以δ-连环蛋白为基础设计一种用于治疗恶性肿瘤的多肽已经成为本领域的热点。
发明内容
本发明的目的是提供具有恶性肿瘤预防或治疗作用的新的多肽疫苗或药物。为了实现该目的,本发明提供了以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种分离的多肽,所述多肽为氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽和/或氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的多肽。
在另一优选例中,所述多肽被免疫细胞识别。
在另一优选例中,所述免疫细胞为T淋巴细胞。
第二方面,本发明提供了一种核酸分子,所述核酸分子编码第一方面所述的多肽。
第三方面,本发明提供了一种免疫效应细胞,所述免疫效应细胞识别第一方面所述的多肽;所述免疫效应细胞为淋巴细胞。
在另一优选例中,所述免疫效应细胞为T淋巴细胞。
第四方面,本发明提供了第一方面所述的多肽、第二方面所述的核酸分子或第三方面所述的免疫效应细胞在制备预防或治疗恶性肿瘤的疫苗或药物中的用途。
在另一优选例中,所述恶性肿瘤选自下组:肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌。
第五方面,本发明提供了一种疫苗或药物组合物,所述组合物包含第一方面所述的多肽、第二方面所述的核酸分子或第三方面所述的免疫效应细胞。
第六方面,本发明提供了第五方面所述的疫苗或药物组合物的用途,用作预防或治疗恶性肿瘤的药物。
在另一优选例中,所述恶性肿瘤选自下组:肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌。
第七方面,本发明提供了一种体外杀死肿瘤细胞的方法,所述方法包括步骤:将经过第一方面所述的多肽激活的淋巴细胞和肿瘤细胞一起在体外培养,从而杀死肿瘤细胞。
在另一优选例中,所述经过第一方面所述的多肽激活的淋巴细胞通过将经初步激活的淋巴细胞与第一方面所述的多肽一起培养获得。
在另一优选例中,所述经初步激活的淋巴细胞为经IL-2和抗CD3的抗体激活的淋巴细胞。
在另一优选例中,所述经初步激活的淋巴细胞通过将淋巴细胞与IL-2和抗CD3的抗体一起培养获得。
在另一优选例中,所述经过第一方面所述的多肽激活的淋巴细胞通过将淋巴细胞与IL-2、抗CD3的抗体和第一方面所述的多肽一起培养获得。
在另一优选例中,第一方面所述的多肽为氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽和氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的多肽。
在另一优选例中,经过第一方面所述的多肽激活的淋巴细胞和肿瘤细胞的用量比为1:1~150:1。
在另一优选例中,所述经过第一方面所述的多肽激活的淋巴细胞和肿瘤细胞的用量比为1:1~100:1;较佳地,为8:1~100:1或1:1~50:1;更佳地为8:1~50:1或10:1~50:1。
在另一优选例中,所述肿瘤细胞为肝癌细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、卵巢癌细胞。
本发明的主要优点在于:基于δ-连环蛋白设计合成了两条多肽(多肽1和多肽2)并提供了这两条多肽的疫苗,本发明的两条多肽联合免疫在肿瘤治疗方面具有更好的效果,为恶性肿瘤的治疗方案研究和临床应用提供了新的选择。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1显示了多肽1与多肽2对应的氨基酸序列在人类与小鼠中高度保守。
图2显示了多肽1与多肽2刺激增强淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
具体实施方式
本发明提供了一种疫苗或药物组合物,该组合物包含活性成分和药学上可接受的载体。
本发明的活性成分为本发明的多肽。本发明的多肽为分离的多肽。如本文所用,术语“分离的”是指非天然的形式。本发明的多肽为氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽和/或氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的多肽。本发明的多肽可以激活受试者(包括哺乳动物,例如人、鼠等等)的淋巴细胞,从而实现杀死肿瘤细胞的功效。因此,本发明的多肽可用于制备疫苗组合物或药物组合物。
如本文所述,本发明的多肽可依照本领域常规肽化学中使用的方法合成本发明的多肽。这些已知的方法包括例如在如下文献中描述的方法:Peptide Synthesis,Interscience,New York,1966。本发明的多肽也可以通过常规的基因工程制备本发明的多肽,例如使用常规DNA合成和基因工程方法制备的编码所述多肽的核苷酸来制备所述多肽。例如通过以下方法制备:将上述多核苷酸插入常用的表达载体;用得到的重组表达载体转化宿主细胞;培养得到的转化体;和从培养物中收集所述多肽。具体可参照如下文献描述的方法:Molecular Cloning,T.Maniatis等人,CSH Laboratory(1983)。
本发明的活性成分也可以是本发明的核酸分子。所述核酸分子编码本发明的多肽。如本文所述,本发明的核酸分子可以是cDNA、mRNA或DNA/RNA嵌合体,优选DNA。本发明的核酸可以通过本领域常用的方式表达从而得到本发明的多肽。
本发明的活性成分也可以是本发明的免疫效应细胞。所述免疫效应细胞识别本发明的多肽;所述免疫效应细胞为淋巴细胞。
本发明还提供了一种产生免疫效应细胞的方法。
所述方法可以包括步骤:将本发明的多肽或核酸加入具有抗原呈递能力的细胞(如树突细胞或巨噬细胞),然后将呈递了本发明的多肽和抗原复合物的呈递细胞与具有免疫效应能力的细胞(如T淋巴细胞)接触,从而产生所述免疫效应细胞。
所述方法也可以包括步骤:将本发明的多肽或核酸与淋巴细胞接触,从而产生所述免疫效应细胞。
本发明的药学上可接受的载体可以是任何常规的对受试者没有毒害作用的载体或赋形剂。例如可参见Clin.Microbiol.Rev.,7:277-289,1994中描述的那些。又例如包括,但不限于,微生物来源的成分或其衍生物、细胞因子、植物来源的成分或其衍生物、海洋生物来源的成分或其衍生物、矿物质(如氢氧化铝)、表面活性剂(如多元醇)、聚阴离子、肽、油性乳化剂等等。又例如包括,但不限于,盐水、磷酸盐缓冲液、培养基等。再例如选自下组的一种或多种:灭菌注射用水、灭菌PBS、明胶、蔗糖、海藻糖、乳糖、葡萄糖、人血白蛋白、精氨酸、尿素、谷氨酸钠、抗坏血酸、山梨醇、甘露醇、注射用氨基酸、磷酸二氢钾、聚山梨醇酯、氯化钾、氯化钠等。
本发明的疫苗或药物组合物可以是注射剂或口服制剂。
本发明的疫苗或药物组合物的施用方法包括口服施用、皮内施用、皮下施用、肌肉内施用、静脉施用等等。
本发明的疫苗或药物组合物中的活性成分的剂量可以根据待治疗的疾病、患者的年龄和体重、以往的治疗方案等因素做适当的调整。对于受试者(例如哺乳动物,如人或其他哺乳动物),活性成分的剂量通常为1-10mg/kg体重(较佳地,为5mg/kg体重)。如果是体外实验,活性成分的剂量通常为10ug/mL。
本发明的疫苗或药物组合物可以几天(如1-15天等)、每个月或几个月(如2-3个月等)施用1次。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
实施例1 δ-连环蛋白多肽(多肽1和多肽2)的合成
根据δ-连环蛋白氨基酸序列设计了两条由11个氨基酸构成的多肽,分别是多肽1,其氨基酸序列如SEQ ID No.1(FYSAARPYSEL);多肽2,其氨基酸序列如SEQ ID No.2(WSQYHFVASSS);
采用经典的肽固相合成法人工合成了上述多肽1和多肽2。将合成的多肽纯化至99.5%。
通过序列比对发现:这两条多肽在人类与小鼠中高度保守,如图1所示。
通过IEDB分析发现:这两条多肽的亲和性和免疫原性均十分突出。
在基于δ-连环蛋白多肽序列中,多肽1与多肽2与T淋巴细胞MHC-I的结合性评分较高,在众多基于δ-连环蛋白多肽序列中排名分别在第三和第四名,优于对比多肽(TYATLSPTKRL)。如表1所示。
表1多肽与T淋巴细胞MHC-I的结合性分析(评分越高越好)
多肽 | 长度 | 结合性评分 |
HHIDPIYEDRV(对比多肽) | 11 | 0.26201 |
FYSAARPYSEL(本发明多肽1) | 11 | 0.17209 |
WSQYHFVASSS(本发明多肽2) | 11 | 0.12215 |
TYATLSPTKRL(对比多肽) | 11 | -0.07686 |
同时,通过Consensus(ann/smm)方法分析了多肽1与多肽2与T淋巴细胞MHC-I的免疫原性,发现在基于δ-连环蛋白多肽序列中,多肽1与多肽2的免疫原性排名靠前(分别位于排名的第十二和二十),且均优于对比多肽(TYATLSPTKRL和HHIDPIYEDRV),尤其是相较于对比多肽(HHIDPIYEDRV),如表2所示。
表2多肽与T淋巴细胞MHC-I的免疫原性分析(百分等级越低越好)
多肽 | 百分等级(percentile_rank) | ann_ic50 |
WSQYHFVASSS(本发明多肽2) | 8.85 | 10065.85 |
FYSAARPYSEL(本发明多肽1) | 11.55 | 4045.1 |
TYATLSPTKRL(对比多肽) | 12.15 | 12882.53 |
HHIDPIYEDRV(对比多肽) | 63 | 27113.58 |
可见,本发明的多肽1(FYSAARPYSEL)和多肽2(WSQYHFVASSS),在免疫原性上均优于已知的基于δ-连环蛋白的多肽序列(TYATLSPTKRL和HHIDPIYEDRV);在与MHC-I的结合性方面,本发明的多肽1和多肽2均优于TYATLSPTKRL多肽,与HHIDPIYEDRV多肽接近。
实施例2细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)测定(LDH法)
实验材料:
IL-2购自Pepro-Tech,货号200-02;
抗CD3的抗体购自Biolegend,货号362701;
Lewis lung细胞购自ATCC,货号CRL-1642;
Hepa1-6细胞购自ATCC,货号CRL-1830。
实验方法:
1.分离淋巴细胞:解剖C57BL/6小鼠,取脾脏,在含有10%胎牛血清(Gibico)的PBS(2mM KH2PO4,8mM Na2HPO4,136mM NaCl,2.6mM KCL,pH 7.4)中研磨脾脏,获得淋巴细胞悬液;用200目的尼龙膜过滤后离心,弃掉上清收集细胞;配制红细胞裂解液(0.15M NH4Cl,10mM K2CO3,0.1mM EDTA)加入细胞中裂解红细胞5分钟,离心弃掉上清后收集淋巴细胞,用PBS清洗两遍;将淋巴细胞重悬在含有10%胎牛血清的RIMP-1640(Gibico)培养液中,浓度为106个/mL,进行体外培养。
2.第一次体外培养(产生效应细胞):
对照组1:用20U/mL IL-2与上述步骤获得淋巴细胞一起培养,来激活T淋巴细胞;
对照组2:用20U/mL IL-2和5ug/mL抗CD3的抗体与上述步骤获得淋巴细胞一起培养,来激活T淋巴细胞;
实验组:用20U/mL IL-2、5ug/mL抗CD3的抗体以及10ug/mL实施例1合成的多肽1和10ug/mL实施例1合成的多肽2与上述步骤获得淋巴细胞一起培养,来激活T淋巴细胞。上述组中细胞培养的条件为37℃,5%CO2,48~72小时。
3.第二次体外培养(体外杀伤肿瘤细胞):
将第一次体外培养获得的三组淋巴细胞分别和靶细胞(肿瘤细胞Lewis lung细胞或Hepa1-6细胞)按照1:1、10:1和50:1的比例混合培养(37℃,5%CO2,2~4小时),使用LDH法(乳酸脱氢酶法),通过检测培养上清中的乳酸脱氢酶LDH的释放水平,检测淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
结果如图2所示,当效应细胞与靶细胞的比例为1:1时,本发明的多肽刺激的效应细胞对靶细胞的杀伤力不强,当两者比例为10:1或50:1时,效应细胞对靶细胞的杀伤力显著提升。可见本发明基于δ-连环蛋白设计的两条多肽刺激的淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤能力非常强。
实施例3动物实验
将1×105H22或Hepa1-6肝癌细胞注射到ICR或C57BL/6小鼠的皮下,建立肿瘤模型,接种24小时后按照5mg/kg的浓度在小鼠皮下注射免疫本发明的多肽1和多肽2,每7天免疫一次,第24天处死,同时测量肿瘤大小,绘制肿瘤生长曲线。
结果发现,本发明的多肽可显著抑制小鼠肝癌在体内的生长,肿瘤生长速度,最终肿瘤都受到显著抑制。
实施例4疫苗组合物
将本发明的多肽(多肽1+多肽2)溶解在注射用水中制成注射剂(浓度为500微克/毫升或1毫克/毫升或5毫克/毫升),备用。
将本发明的多肽(多肽1+多肽2)制成干粉制剂(10毫克每剂或20毫克每剂或30毫克每剂),在零下20℃可保存一个月,或零下80℃长期保存,备用。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
序列表
<110> 福建医科大学附属第一医院
<120> 用于治疗恶性肿瘤的多肽及其作为疫苗的用途
<130> P190057
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列(artificial sequence)
<400> 1
Phe Tyr Ser Ala Ala Arg Pro Tyr Ser Glu Leu
1 5 10
<210> 2
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列(artificial sequence)
<400> 2
Trp Ser Gln Tyr His Phe Val Ala Ser Ser Ser
1 5 10
Claims (10)
1.一种分离的多肽,其特征在于,所述多肽为氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽和/或氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的多肽。
2.如权利要求1所述的多肽,其特征在于,所述多肽被免疫细胞识别。
3.一种核酸分子,其特征在于,所述核酸分子编码权利要求1所述的多肽。
4.一种免疫效应细胞,其特征在于,所述免疫效应细胞识别权利要求1所述的多肽;所述免疫效应细胞为淋巴细胞。
5.如权利要求1所述的多肽、如权利要求3所述的核酸分子或如权利要求4所述的免疫效应细胞在制备预防或治疗恶性肿瘤的疫苗或药物中的用途。
6.如权利要求5所述的用途,其特征在于,所述恶性肿瘤选自下组:肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌。
7.一种疫苗或药物组合物,其特征在于,所述组合物包含权利要求1所述的多肽、权利要求3所述的核酸分子或权利要求4所述的免疫效应细胞。
8.如权利要求7所述的疫苗或药物组合物的用途,其特征在于,用作预防或治疗恶性肿瘤的药物。
9.一种体外杀死肿瘤细胞的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:将经过权利要求1所述的多肽激活的淋巴细胞和肿瘤细胞一起在体外培养,从而杀死肿瘤细胞。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,经过权利要求1所述的多肽激活的淋巴细胞和肿瘤细胞的用量比为1:1~150:1。
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