CN1226046C - 来自逆转录病毒调节蛋白的无毒免疫原、抗体、其制备方法和含有它们的药物组合物 - Google Patents
来自逆转录病毒调节蛋白的无毒免疫原、抗体、其制备方法和含有它们的药物组合物 Download PDFInfo
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Abstract
一种无毒可用于人体的免疫原性化合物，其特征在于它是经诸如醛的偶联剂，或经一种醛预处理而活化的载体蛋白进行化学处理从HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒的调节蛋白衍生而来，使其能被针对所述调节蛋白的抗体所识别并保留足以激发中和或封阻所述天然蛋白之抗体的免疫原性，而丧失了所述天然蛋白的至少50%的毒性生物特性。
Description
本发明涉及利用逆转录病毒调节蛋白的新逆转录病毒免疫原，所述调节蛋白的基本生物特性已预先灭活而保留或提高其免疫原性；其制备方法和含有它们的药物组合物。这些新的“无活性”免疫原用于在人体诱导主动免疫，以预防或校正作为该免疫原来源之天然蛋白可产生的失调。
同样，本发明还涉及通过使用这些“无活性”免疫原而获得的新抗体，其制备方法和含有它们的用于被动免疫的药物组合物。
Tat分子是一种在病毒颗粒中找不到而由HIV-1基因组编码的HIV调节蛋白。在感染细胞内，这种由原病毒DNA编码的蛋白起病毒或细胞基因的反式激活蛋白的作用。但这种基因调节蛋白也可以存在于细胞外循环介质中，死亡细胞碎片中排泄的原始状态的蛋白或片段，或者由分泌过程中排出。其在循环介质中的存在解释了某些阳性血清主体中可检测到抗-Tat抗体的存在。这种Tat处于细胞外的情况下，该分子带有细胞表面整联蛋白可识别的RGD残基的C-末端片段和碱性区域(45-70残基)将使其象细菌毒素造成的那样作用于许多组织的非感染细胞。这样，作为真正病毒毒素的循环Tat蛋白可对内皮细胞产生毒性，与生长因子BFGF结合参与卡波济肉瘤的新血管生成，后者构成艾滋病的特征。循环Tat蛋白还可以加重免疫抑制(其在艾滋病中逐步发展)，这是通过对T细胞的直接免疫抑制作用或使抗原递呈细胞(称为APC)(巨噬细胞或树枝状细胞)生产α干扰素失调而产生的。
获得性免疫缺陷综合症(艾滋病)在临床上定义为由免疫抑制产生的机会性疾病或卡波济肉瘤。获得性免疫缺陷在HIV感染过程中逐步发展，其生物学表现为T细胞在先用应答抗原、再用同种抗原、最后用促细胞分裂原(PHA)刺激后免疫反应活性的丧失(白细胞郁滞和IL-2产量降低)。这种免疫抑制与α和γ干扰素的过量产生有关。
导致免疫抑制的细胞致病机制很复杂，涉及许多病毒来源的因子，它们直接作用于免疫细胞，T淋巴细胞和APC，或通过细胞因子网间接作用。例如HIV-1颗粒携带的gp120包膜蛋白(其在细胞外的存在通过血清病毒数量测定)所直接引起CD4表型T细胞的无应性。以循环病毒毒素的细胞外形式存在的HIV调节蛋白(特别是Tat)，似乎也引起T细胞的直接免疫抑制或其他致病作用，因为例如在体外被应答抗原或被抗CD3抗体激活的T细胞在Tat分子存在下不再增殖。另外，循环Tat蛋白似有助于APC过量产生可加重艾滋病中见到的免疫抑制和编程性细胞死亡的α干扰素、细胞生长抑制性细胞因子和apoptogene。实际上，在Tat存在下α干扰素的分泌似不再被反向调节(返馈)中止，该反向调节正常状态下控制α干扰素的产生(耐受期)。
卡波济肉瘤的临床表现是出现血管结节，这代表从内皮细胞形成的新血管生成。被产生细胞因子(γ干扰素，IL1和IL6)的炎性过程所激活的细胞产生BFGF(碱性成纤维细胞生长因子)并增殖。激活的内皮细胞体外在Tat蛋白培养基中增殖加快。抗Tat抗体体外阻滞Tat蛋白的增殖作用。Tat与粘附表面带有整联蛋白家族的内皮细胞的作用，通过这些分子识别的RGD序列的存在得以说明。
新血管形成是体内卡波济肉瘤形成的基础，细胞外形式的Tat调节蛋白应对其形成有利，而Tat由于其含RGD序列的C末端片段而可被皮内细胞的整联蛋白所识别。另外，Tat还可以通过其富K和R残基的碱性区作用，从而易于与细胞外基质的硫酸肝素相结合，这使生长激素BFGF的浓度升高。因而这些生长因子诱导的内皮细胞增殖在Tat存在下加快，并引起新血管生成。对内皮细胞生长的这种影响在体外被抗Tat抗体的作用所减小。
因此希望阻滞真正病毒毒素-细胞外介质(血液、淋巴、间隙液)中的逆转录病毒调节蛋白，特别是循环Tat-的有害活性。
关于HIV病毒，迄今人们已进行了利用这些病毒的结构蛋白或其片段免疫接种的努力，但从来没有用过这些病毒的调节蛋白或调节蛋白片段。
但现令人惊异地发现，就象细菌毒素(破伤风、白喉或肉毒杆菌毒素)的毒性被特异抗体中和一样，病毒调节蛋白特别是Tat(细胞外形式的HIV真正毒素)的有害作用(它们引起T细胞免疫抑制、APC生成α干扰素的失调或作为卡波济肉瘤基础的新血管生成)，如在下述实验部分将看到的，在抗Tat特异抗体存在下被消除。
病毒如HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2的其他调节蛋白情况相同。因而为了治疗和预防目的希望拥有可用于人体的能够产生这种抗体的免疫原以及拥有这种抗体。实际上，用作免疫原的现有技术化合物可能对人体有毒(见例如WO-A-9118454)，特别是带有碱性区域的那些。这主要涉及“天然”Tat、Nef或Rev的未修饰片段，相反，本发明基于这些蛋白或蛋白片段的灭活。
因而本发明的目标是无毒可用于人体的免疫原性化合物，其特征在于它们是经化学处理或偶联经醛(优选甲醛或戊二醛)预处理而活化的载体蛋白而从HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒的调节蛋白衍生而来，使其能被针对所述调节蛋白的抗体所识别并保留足以激发中和或封阻所述天然蛋白的抗体的免疫原性，而丧失了所述天然蛋白的至少50％、特别是至少80％、尤其是95％以上的毒性生物特性。
与诸如破伤风类毒素的细菌毒素类似，这些化合物以下将被称为“类毒素”。
实际上，就象经典细菌类毒素一样，它们失去了特有的毒性，但在给予主体时却能够刺激免疫。
以下的化学处理可以辅以一种物理处理，例如照射，特别是紫外照射，以降低本发明免疫原性化合物的残余毒性。
上述类毒素例如可以从一种其序列与一种调节蛋白(如Tat)的肽序列相同或相似的肽制备，可以通过例如树脂上的常规肽合成或通过基因工程而获得。所有这些方法都是现有技术中熟知的。
为了证实按本发明修饰的调节蛋白或其修饰片段确实能被针对所述天然调节蛋白的抗体所识别，如下文实验部分将看到的，可以通过ELISA检测特异抗体存在下抗原-抗体复合物的形成。
为了确实是否保留了足以刺激中和天然蛋白的抗体的调节蛋白免疫原性，例如可以用本发明的免疫原性化合物免疫哺乳动物(免、大鼠、小鼠)并验证所产生的抗体中和调节蛋白的毒性，正如在实验部分将看到的Tat的情形。
为了证实修饰的调节蛋白是否已丧失了其至少50％的毒性生物特性，例如可以研究灭活调节蛋白如Tat对T细胞免疫抑制的作用、或对活性外周血中单核细胞产生α-干扰素的作用，或对调节蛋白诱导的新血管生成的作用。
Tat调节蛋白的灭活例如通过“Tat援救试验”来验证，用Tat缺陷型非感染性HIV变体在HLM-1细胞系上培养，其复制依赖于外源天然Tat的存在。
该免疫原性化合物可衍生自病毒HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2的任何调节蛋白，特别是病毒HIV-1和HIV-2的Vif、Rev、Nef和Tat；特别是Rev、Nef和Tat，更特别是Rev和Tat，优选Tat。
还可以指出HTLV-1或HTLV-2的Tax蛋白。
还可以具体提及碱性区以外的Tat和Rev区域，即Tat中49-57区之外的和Rev中35-50区之外的，或与这些区域至多4个氨基酸(优选至多2个氨基酸)重叠的区域，特别是肽HQVSLSKQPTSQPRGD。
从病毒HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2的调节蛋白“衍生”，应理解为免疫原性化合物可由调节蛋白的全部或一个片段构成，并且该蛋白或片段的氨基酸中可有一个或多个修饰如缺失、取代、插入，或官能化如氨基酸的酰化，只要这些修饰保持在如上指明的范畴内(无毒性，免疫特征)。例如，一般用异亮氨酸残基取代亮氨酸残基不会改变这些性质；在至少8个氨基酸(尤其是至少12个氨基酸)的调节蛋白同源链节上，这些修饰一般应涉及30％以下的氨基酸，优选20％以下，尤其是10％以下。一个片段可含例如8-60个氨基酸，优选12-40个氨基酸，特别是25-40个氨基酸。例如可提及HIV-1 Tat C末端的65-80残基的片段。
在优选条件下，本发明的免疫原性化合物含有整个调节蛋白的至少50％，优选至少70％，特别是至少90％，尤其是所述蛋白的全部或几乎全部。
一般而言，关于修饰，修饰后的免疫原与天然蛋白或蛋白片段间的同源性或相似性，以及免疫原性化合物的长度，还有使用模式、本发明免疫原性化合物与诸如破伤风类毒素的免疫原性蛋白的偶联方法，都可参见WO-A-86/06414，EP-A-0 220 273或PCT/US 86/00831(等价)，其中内容引入此处作为参考。
本发明的免疫原性化合物可以如下使用：
通过例如皮下或肌内途径给予需要治疗的主体以治疗有效量的本发明的免疫原性化合物。给药剂量可为例如皮下100-1000μg，每月一次共三个月，然后根据所诱发的血清抗体率周期性给药，例如2-6个月一次。
本发明的组合物可经常规用于疫苗领域的任何途径给药，特别是皮下、肌肉、静脉内或口服途径。可以以单一剂量给药，或在一定时间间隔后重复一次或多次。
因此，本发明还涉及治疗或预防性组合物，其特征在于其含有作为活性成分的如上定义的免疫原性化合物。这种免疫原性化合物可单独使用或与药物可接受的赋形剂如佐剂混合使用。
本发明还涉及药物，其特征在于它们由如上定义的免疫原性化合物所组成，即上述免疫原性化合物用于治疗人体或动物的方法中；以及这种免疫原性化合物在制备用于治疗或预防上述调节蛋白(尤其是Tat)有害作用的治疗或预防性药物中的用途。实际上，本发明的化合物已失去其毒性，因而可用于人体，如将在实验部分所见。
给予本发明的免疫原性化合物相当于主动免疫治疗。同样有意义的是进行被动免疫治疗，即直接向病人提供其所需抗体，以中和HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的有害作用。
这些抗调节蛋白的抗体可以按常规方法获得，例如用上述定义的免疫原性化合物接种哺乳动物(人或动物)，通过被E-B病毒转化的人B淋巴细胞的克隆，然后收获所述转化B淋巴细胞分泌的目标抗体，或通过从噬菌体文库开始的基因重组。
因此，本申请还涉及抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白抗体(特别是抗Tat类毒素的抗体)的制备方法，尤其是制备上述抗体的方法，其特征在于用如上所定义的免疫原性化合物接种哺乳动物。
本发明还涉及抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的抗体，特别是通过实施上述方法从免疫接种的人或哺乳动物主体获得的多克隆或单克隆抗体。
这些特异抗体可以来自：
1.主体自身，通过用生物失活但有免疫原性的调节蛋白(特别是Tat)主动免疫(接种)而诱生。这种免疫原性化合物，如Tat的情况，类似于细菌类毒素，称为Tat-类毒素。
2.或者同种或异种的其他生物体，通过被动免疫(血清治疗)给予主体。同种抗体(对人体)可通过用免疫原性蛋白或本发明的衍生物、特别是Tat(本发明的Tat-类毒素或Tat肽片段)主动免疫(接种)未感染的自愿主体后产生。这些或同种(人的)或异种(动物的)的被动给予的抗体可以是完整单克隆或多克隆抗体或抗体的F(ab’)2或Fab片段。
“抗调节蛋白的抗体”应理解为单克隆或多克隆抗体或这些抗体的F(ab’)2或Fab片段，或从噬菌体文库基因构建而获得的抗调节蛋白的抗体。
源自人的同种抗体为：
-多克隆的，可以在用本发明免疫原性化合物、特别是Tat类毒素或Tat肽片段免疫的血清阴性自愿个体中获得；
-或者单克隆的，来自免疫个体的EB病毒转化的B细胞特异克隆(特异EBV B细胞系)。
异种抗体来自用本发明免疫原性化合物、特别是Tat或其衍生物(本发明的无毒性Tat类毒素，Tat肽处段)超免疫的动物，并且是
-来自超免疫动物的多克隆抗体，
-或者单克隆抗体，按Kohler和Milstein的技术将脾细胞或腺细胞与x63型(特别是x63AG3型)细胞系杂交后获得。此处优选马抗体或免抗体。
本申请还涉及抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白抗体的制备方法，其特征在于用如上所定义的免疫原性化合物免疫一种哺乳动物(人或动物)。
本发明还涉及抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的单克隆抗体的制备方法，其特征在于使用来自用本发明免疫原性化合物免疫个体的B细胞，所述B细胞已用EB病毒转化并产生抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的特异抗体。
可培养上述EBV+细胞以产生所需抗体。如人们所见，这些细胞尤其来自被天然调节蛋白或被本发明免疫原性化合物免疫的病人。
本申请还涉及抗灭活或未灭活HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的本发明单克隆抗体的制备方法，其特征在于按现有技术中熟知的方法(Kohler和Milstein)用特别是被天然调节蛋白或本发明免疫原性化合物免疫之小鼠的脾细胞或腺细胞和骨髓瘤细胞(优选x63细胞系)制备哺乳动物(特别是小鼠)的杂交瘤。
本申请还涉及通过基因重组技术获得抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白抗体的方法，其特征在于使用如上定义的免疫原性化合物作为免疫原。
本申请还涉及所述抗体的F(ab’)2或Fab片段，它们可通过例如酶消化而获得。
本发明还涉及被动免疫HIV病毒感染主体的方法，其中使用抗HIV病毒复制调节蛋白、更具体为抗Tat的、中和或阻滞该蛋白细胞外形式之有害作用的、如上所述制备的特异抗体，或这些抗体的F(ab’)2或F(ab)片段。
本申请还涉及抗HIV或艾滋病的主动免疫方法，其中使用如上所述的免疫原性化合物，结合HIV病毒的一种结构蛋白，特别是gp120或gp160包膜糖蛋白或其修饰或未修饰的肽片段，或灭活的HIV病毒，或例如通过碱水解基因组RNA被耗竭的HIV病毒。
本发明还涉及抗HIV或艾滋病的主动免疫方法，其中使用如上所述的免疫原性化合物，结合基于灭活细胞因子(更精确地讲为α干扰素、βTGF或TNF)的一种或多种免疫原。实际上，如在实验部分将看到的，本发明抗调节蛋白抗体和抗特别是α-干扰素抗体之效果的结合，可完全恢复HIV诱导的允疫抑制。
因而本发明还涉及一种含两种免疫原性化合物的组合物，即如上所述的免疫原性化合物和能够诱导抗细胞因子(如α干扰素或TNF)抗体的免疫原性化合物(如WO-A-9118454中所述)，以及含有抗细胞因子(特别是α-干扰素)的抗体及以上抗调节蛋白抗体的组合物。
本申请还涉及一种主动免疫方法，其特征在于用与无机、油性或合成的免疫佐剂结合的如上所定义的免疫原性化合物作为免疫原，或与一种提高其免疫原性的蛋白偶联或结合的如上所述免疫原性化合物作为免疫原。
这种免疫可用于治疗或预防目的。
用于上述或下述方法中的免疫原，优选使用Tat蛋白的衍生物。
本发明还涉及HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2血清阴性或血清阳性主体的超免疫方法，其特征在于使用如上所定义的免疫原产生超免疫人血清，后者特别可用于被动血清治疗，给予纯化的特异抗体或其F(ab’)2或Fab片段。
另外，本发明还涉及含有如上所定义的或按上述方法获得的至少一种抗病毒调节蛋白抗体作为治疗或预防活性成分的药物组合物。
本发明最后涉及上述免疫原性化合物或抗体在制备用于治疗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白有害作用的药物中的用途。
综上所述，本发明涉及特异抗体在ARC/艾滋病血清阳性主体或患者上的预防或治疗作用，以阻滞HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白(特别是循环Tat)的有害作用。这些特异抗体可来自：1.主体自身，通过用生物灭活但有免疫原性的Tat(类似于细菌类毒素，称为Tat类毒素)主动免疫(接种)而诱导产生，或2.同种或异种的其他生物体，给予主体进行被动免疫(血清治疗)。同种抗体(对人体)可用调节蛋白如Tat或其衍生物(本发明的Tat类毒素或Tat肽片段)主动免疫(接种)后在未感染自愿个体中产生。这些同种(人的)或异种(动物的)的被动给予的抗体可以是完整的单克隆或多克隆抗体，或抗体的F(ab’)2或Fab片段。
如上文所指出的那样，Tat类毒素应理解为用化学试剂处理过的Tat肽或蛋白。这种处理已使该分子丧失循环Tat的毒性生物特性(T细胞的免疫抑制；诱导产干扰素的细胞产生α-干扰素；内皮细胞的新血管生成；阻碍干扰素对巨噬细胞的抗病毒作用)，但保留了当以适当方式递呈和制备、与“载体”偶联或不偶联、聚合或不聚合、存在或不存在佐剂时能够诱导抗体生成的特性。
已将Tat类毒素这一术语扩展到Tat免疫原性肽片段，即当以适当方式递呈、与载体偶联或否、佐剂存在或否时能够诱导抗Tat抗体生成的Tat肽序列。
本发明还涉及药物组合物。
a)一种含有本发明病毒类毒素或调节蛋白(特别是Tat)的片段或类似物作为预防或治疗成分的药物组合物。
b)一种含有按本发明从Tat蛋白或其(Fab’)2或Fab片段免疫的生物体产生的抗Tat抗体作为预防或治疗成分的药物组合物。
另外，本发明还提供含有一种疫苗药物组合物的试剂盒，其中除活性成分(Tat类毒素或其衍生物或抗Tat抗体)外还可含有佐剂和/或另一具有抗逆转录病毒特性的免疫原。
最后，本发明提供一种常规制剂形式的药物组合物。特别是将治疗有效量的本发明活性成分与药物可接受的稀释剂或载体结合。
实验1：循环Tat蛋白的致病作用
Tat存在下T细胞的免疫抑制：
研究了Tat对外周血活化的T淋巴细胞的作用。用免疫磁分离法分离的单核细胞(PMBC)和T淋巴细胞(HLA35DR-)在有或无Tat分子存在下用抗CD3抗体活化。培养5天后，通过摄入的3H胸苷测定了细胞增殖。结果显示Tat抑制HLA DR-T细胞的增殖(1.5μg/ml浓度下抑制85％)。在抗Tat特异抗体(Intracel，英国)存在下这种抑制消失。
实验2：循环Tat蛋白的致病作用
Tat存在下对干扰素对巨噬细胞作用的抑制
用VSV病毒在MDBK细胞中的细胞致病能力按常规生物试验测定了Tat对α干扰素抗病毒作用的影响。
Tat对外源干扰素的影响
从低浓度开始递增剂量的Tat按Tat浓度1-20μg/ml间的剂量效应曲线抑制外源干扰素的抗病毒能力。在一代表性的实验中，α干扰素直至1/4800稀释度的显著保护作用(相当于150U.I)在10μg/ml Tat浓度下被降至1/300稀释度。因此在10μg/ml Tat浓度和4800外源干扰素稀释度下，VSV的滴度从103.8(无Tat干扰素样品)升至105.5(有Tat的干扰素样品)。这些实验中，Tat分子对α干扰素抗病毒作用的抑制在抗Tat特异抗体(Intracel，英国)存在下被消除，同样被我们制备的马抗体(见以下实施例)消除。
实验3：在HIV-1感染主体中体现Tat蛋白的细胞外形式
血清阳性病人血清中抗Tat抗体的存在：
a)在50个血清阳性和15个血清阴性主体中用天然Tat分子作为抗原进行血清抗Tat抗体的ELISA研究。所有血清阴性主体血清和20个血清阳性血清没有显示抗Tat抗体的存在，光密度小于阈值(O.D.＝0.250)。30个HIV感染主体的血清超过了阈值，其中6个O.D大于0.500。在抗Tat抗体的存在与临床状态及每毫升血中CD4细胞的数目间没有发现任何显著相关性。
b)在HIV感染不同阶段的血清阳性主体(无症状主体)，具有艾滋病前(ARC)临床症状的病人和患艾滋病病人中，用各种Tat肽作为抗原进行血清抗Tat抗体的ELISA研究。该研究的结果如下：
1)Tat的肽序列
MEPVDPRLEPWKHPG(N末端1-15残基)
HQVSLSKQPTSQPRGD(C末端65-80残基)
被大部分血清阳性血清而不被任何血清阴性的血清(对照)所识别。这些反应为强阳性，但没能显示与主体HIV感染的发展和CD4数目的任何相关性。
2)所研究的其他序列不被无论是血清阳性或对照个体的血清显著识别(见表1)。每个序列只有极个别血清显示大于阈值(对照血清平均值的2倍)的光密度。
表1
| 感染主体*(72个血清) | 对照主体(10个血清) | |||
| Tat肽残基 | 阳性血清** | 平均O.D. | 阳性血清** | 平均O.D. |
| 1-15 | 67 | 0.43 | 0 | 0.08 |
| 9-20 | 0 | 0.26 | 0 | |
| 22-37 | 7 | 0.78 | 0 | 0.41 |
| 36-50 | 5 | 0.86 | 0 | 0.65 |
| 46-60 | 6 | 0.53 | 0 | 0.40 |
| 52-60 | 2 | 0.32 | 0 | 0.38 |
| 56-70 | 0 | 0.19 | 0 | 0.20 |
| 65-80 | 70 | 1.01 | 0 | 0.08 |
*HIV感染主体的感染阶段各异：无症状主体、ARC患者和艾滋病患者。
**当光密度为血清阴性平均值的2倍以上时认为反应为阳性。
3)有趣的是注意到最强反应性序列(AA 65-80)是含有被整联蛋白识别的RGD残基的序列。
实施例1：免疫原性Tat蛋白(Tat类毒素)的制备
Tat蛋白在甲醛存在下的灭活：
向70mM磷酸氢二钠(pH8.0)中的Tat溶液(1mg/ml)中加入终浓度为33mM的甲醛。
将混合物37℃温育1、3、5、7和9天。在每一温育期未取样，加入终浓度为100mM的甘氨酸终止与甲醛的反应。
每个样品对100倍体积的PBS(磷酸盐水缓冲液)4℃透析一夜。
实施例2：免疫原性Tat蛋白(Tat类毒素)的制备
Tat蛋白在戊二醛存在下的灭活：
向70mM磷酸氢二钠(pH8.2)中的Tat溶液(1mg/ml)中加入终浓度为0.026M或0.0026M的戊二醛。让与戊二醛的反应持续1分钟到3小时的不同时间。在所选反应时间后，在实验室温度下，加入终浓度100mM的甘氨酸终止该反应。各个样品对100倍体积的PBS 4℃透析16小时。
实施例3：免疫原性Tat蛋白(Tat类毒素)的制备
Tat灭活同时与破伤风毒素偶联
向70mM-100mM磷酸盐缓冲液(pH在6.8-8.2之间)中的破伤风毒素与Tat的摩尔比1-15的混合物中，加入终浓度为0.0026M-0.026M的戊二醛，让该灭活及偶联反应在室温下进行不同的时间(3-15分钟)。加入终浓度为100mM的甘氨酸终止反应，各个样品对100倍体积的PBS 4℃透析16小时。
实施例4：Tat类毒素的致免疫能力和抗原性
小鼠中的免疫原性Tat类毒素：ELISA测定抗体：
在小鼠体内测定了不同灭活Tat制剂的致免疫能力：甲醛灭活(Tat类毒素)、戊二醛灭活(Tat-polan)、或与破伤风毒素偶联后(Tat-TT偶联物)，即实施例1-3的免疫原性化合物。
皮下注射配有福氏完全佐剂的实施例1、2和3的免疫原2次，免疫18-20g的瑞士小鼠，第二次注射在第1次之后3周进行，注射存在福氏不完全佐剂的20μg乳液制剂。
加强注射后15天，通过心内途径采取血样。用ELISA方法测定血清中抗-Tat的抗体。490nm测定光密度。
结果列于表2中，其表明除用戊二醛短时间(3分钟)处理的Tat-破伤风毒素偶联物外，所有Tat制剂具有不同程度的免疫原性，前者显示毒性，在24小时内毒死小鼠(破作风毒素灭活太弱)。应指明的是未免疫小鼠的血清对天然Tat和对Tat类毒素的应答低于0.200(O.D.)。另外，这些结果表明，天然Tat以与类毒素同样的方式被抗体识别，这证实了它们的抗原性等价，也证明了可以用Tat类毒素进行免疫。
表2
| 制剂 | 抗天然Tat的抗体率，光密度(O.D.) | 抗Tat类毒素的抗体率(3天)，光密度(O.D.) |
| Tat-类毒素(1天) | 0.320 | 0.331 |
| Tat-类毒素(3天) | 0.465 | 0.494 |
| Tat-类毒素(5天) | 0.998 | 0.901 |
| Tat-类毒素(9天) | 0.807 | 0.780 |
| Tat-polan(1分钟)0.026M | 0.718 | 0.706 |
| Tat-polan(15分钟)0.026M | 1.564 | 1.452 |
| Tat-polan(60分钟)0.0026M | 1.065 | 1.113 |
| Tat-polan(3小时)0.0026M | 0.194 | 0.210 |
| Tat-TT偶联物(3分钟；0.0026M) | 毒性 | 毒性 |
| Tat-TT偶联物(15分钟；0.0026M) | 1.987 | 1.897 |
| Tat-TT偶联物(6分钟；0.026M) | 0.824 | 0.795 |
| Tat-TT偶联物(15分钟；0.026M) | 1.642 | 1.556 |
实施例5：急性毒性
通过给18-20g的瑞士小鼠皮下注射，测定了Tat类毒素和Tat-polan制剂的毒性。Tat-类毒素(7天)和Tat-polan(15分钟；0.026M)制剂以100μg剂量给予小鼠。观察动物7天。
没有观察到任何明显的毒性迹象。动物体积继续增长。尸解后的器官经放大镜检查没发现异常。
实施例6：抗Tat抗体
按如下制备抗Tat抗体：在G蛋白柱上以Tat-polan免疫的小鼠血清分离了IgG成分。还通过胃蛋白酶消化从分离的IgG成分制备了F(ab’)2片段。这些成分的免疫反应性已用ELISA进行了验证。
实施例7：Tat类毒素的生物失活
在依赖于HIV-1“长末端重复序列”(LTR)的氯霉素乙酰转移酶(CAT)报道基因的表达活性实验中，测试了灭活1、3、5和9天的实施例1中不同的Tat类毒素。
该实验的要点如下：将带有HIV LTR控制下之CAT基因的Hela细胞与天然Tat或美毒素接触6小时。培养24小时后，裂解细胞，用CAT活性实验测定了所产CAT的量，其中测定连结于氯霉素上的乙酰辅酶A的百分比。如果Tat分子是活性的，将有很高百分比的乙酰化氯霉素，否则该百分率将低。按标准方法在含10％FCS的RPMI培养基中培养这些粘附细胞。效应剂量曲线中，所加Tat的浓度为每ml上清液1-10μg。
此处所示结果表明Tat类毒素在3天后完全失活，在第一天有弱的残余活性。
| 制剂 | 氯霉素的乙酰化(％) |
| 天然Tat | 100 |
| Tat类毒素(1天) | 18 |
| Tat类毒素(3天) | 3 |
| Tat类毒素(5天) | 2 |
| Tat类毒素(9天) | 3 |
实施例8：Tat类毒素致病作用丧失
a)Tat类毒素存在下无T细胞的免疫抑制(与实验1和2相反)。
研究了Tat类毒素(5天)对外周血激活的T淋巴细胞的作用。用免疫磁分离方法分离的单核细胞(PMBC)和T淋巴细胞(HLA 35 DR-)在有或无实施例1的免疫原性化合物存在下用抗CD3抗体活化。培养5天后，按3H胸苷的摄入测定了细胞增殖。结果显示，与天然Tat不同，Tat类毒素不抑制HLA DR-T细胞的增殖。例如，Tat类毒素在培养液中以5μg/ml剂量存在下，细胞增殖与对照细胞相同。
b)Tat类毒素存在下不抑制α干扰素对巨噬细胞的作用
用VSV病毒在MDBK细胞中的细胞致病能力按常规生物试验测定了Tat类毒素对α干扰素抗病毒作用的影响。
Tat类毒素对外源干扰素的影响
与天然Tat不同，相当剂量的实施例1 Tat类毒素没有抑制外源干扰素的抗病毒能力。在一代表性的实验中，α干扰素直至1/4800稀释度(相当于150U.I)的显著保护作用在50μg Tat类毒素存在下仍保持，而被天然Tat降至1/300。在4800外源干扰素稀释度下，VSV滴度保持在103.8的对照水平(用Tat类毒素的干扰素样品)，而不是升至105.5(存在Tat的干扰素样品)。
实施例9：抗Tat-类毒素抗体针对天然Tat作用的保护作用
在超免疫的马中制备了抗实施例1的Tat类毒素(甲醛处理3天)的抗体。按实施例6描述的方法，还从这些抗体制备了F(ab’)2片段。
这些抗体及F(ab’)2片段在不同的试验中抑制天然Tat的各种生物活性：HIV LTR的反式激活(CAT试验)(见实施例7)，免疫抑制(见实验1)，对外源α干扰素对培养物作用的抑制(见实验2)。以40μg抗体/1μg天然Tat的剂量，天然Tat与抗体或F(ab’)2片段37℃预培养1小时或否，用天然Tat重复实验1、2和实施例7。结果显示这些抗体抑制天然Tat的作用。
实施例10
由于抗Tat抗体和抗α-干扰素抗体的结合，细胞增殖系统恢复：抗Tat抗体与抗α干扰素抗体的协同作用。
观察到健康主体的PBL(外周血单核细胞)在体外用HIV-1感染并培养6天后发挥免疫抑制活性。
实际上如果向葡萄球菌外毒素B蛋白(SEB)活化的自体细胞中以1比5的比例加入这种感染6天的细胞或非感染/照射细胞，发现在第4天末自体细胞的增殖与对照(未感染细胞)相比降低80％。
在此模型中，如果体外向感染细胞培养物中加入抗α干扰素抗体，在50％主体中这些细胞丧失其抑制作用。20％的主体中，抑制性细胞丧失其60％的抑制作用，30％的主体中，这种抑制作用显著保持。
如果向抗α干扰素抗体中加入抗Tat抗体(实验1中描述的单克隆抗体，或实施例9的马的多克隆抗体)，则100％的体外感染细胞丧失其抑制作用。
这些实验证明Tat和α干扰素在HIV-1诱发的免疫抑制中的联合毒性作用，而抗干扰素抗体和抗Tat抗体结合可恢复正常的免疫。
实施例12：
制备免疫原性Nef蛋白(Nef类毒素)
Nef蛋白在甲醛存在下的灭活：
向70mM磷酸氢二钠(pH8.0)中的Nef溶液(1g/ml)中加入终浓度为33mM的甲醛。
将混合物37℃温育1、3、5、7和9天。在每一温育期末取样，加入终浓度为100mM的甘氨酸终止与甲醛的反应。
每个样品对100倍体积的PBS(磷酸盐水缓冲液)4℃透析一夜，并分离Nef类毒素。
实施例13：免疫原性Nef蛋白(Nef-polan)的制备
Nef蛋白在戊二醛存在下的灭活：
向70mM磷酸氢二钠(pH8.2)中的Nef溶液(1mg/ml)中加入终浓度为0.026M或0.0026M的戊二醛。让与戊二醛的反应持续1分钟到3小时的不同时间。在所述反应时间后、在实验室温度下，加入终浓度100mM的甘氨酸终止该反应。各个样品对100倍体积的PBS 4℃透析16小时，分离Nef-polan。
实施例14：Nef类毒素的致免疫能力和抗原性
小鼠中的免疫原性Nef类毒素：ELISA测定抗体：
在小鼠体内测定了不同灭活Nef制剂的致免疫能力：甲醛灭活(Nef类毒素)或戊二醛灭活(Nef-polan)，即实施例12和13的免疫原性化合物。
皮下注射配有福氏完全佐剂的实施例12和13的免疫原2次，免疫18-20g的瑞士小鼠，第二次注射在第1次之后3周进行，注射存在福氏不完全佐剂的20μg乳液制剂。
加强注射后15天，通过心内途径采取血样。用ELISA方法测定血清中抗-Nef的抗体。在490nm测定光密度。
结果列于下表中，其表明所有Nef制剂具有不同程度的免疫原性。应指明的是未免疫小鼠的血清在ELISA试验中的应答低于0.2(O.D.)。
这些结果表明，天然Nef以与类毒素同样的方式被抗体识别，这证实了它们的抗原性等价，也证明了可以用Nef类毒素进行免疫。
| 制剂 | 抗天然Nef的抗体率，光密度(0.D.) | 抗Nef类毒素的抗体率(3天)，光密度(O.D.) |
| Nef-类毒素(1天) | 0.56 | 0.5 |
| Nef-类毒素(3天) | 0.78 | 0.8 |
| Nef-类毒素(5天) | 0.99 | 1.01 |
| Nef-类毒素(9天) | 0.65 | 0.75 |
| Nef-polan(1分钟)0.026M | 1.12 | 0.98 |
| Nef-polan(15分钟)0.026M | 1.69 | 1.56 |
| Nef-polan(60分钟)0.0026M | 1.31 | 1.41 |
| Nef-polan(3小时)0.0026M | 0.35 | 0.41 |
序列表
(1)一般信息：
(i)申请人：
(A)名称：NEOVACS
(B)街道：Vieilledu Temple大街117号
(C)城市：巴黎
(E)国家：法国
(F)邮编：75003
(ii)发明名称：新免疫原、新抗体、其制备方法和含有它们的药物组合物
(iii)序列数：1
(iv)计算机可读形式：
(A)载体类型：软盘
(B)计算机：IBM PC兼容机
(C)操作系统：PC-DOS/MS-DOS
(D)软件：PatentIn Release#1.0，#1.25版(EPO)
(2)SEQ ID No.1的信息：
(i)序列特征：
(A)长度：16个氨基酸
(B)类型：氨基酸
(C)链数：单链
(D)构型：线性
(ii)分子类型：肽
(xi)序列描述：SEQ ID No.1
His Gln Val Ser Leu Ser Lys Gln Pro Thr Ser Gln Pro Arg Gly Asp
1 5 10 15
Claims (23)
1.一种无毒可用于人体的免疫原性化合物，其特征在于它是经化学处理或偶联用醛预处理活化的载体蛋白而从HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白衍生而来，使其能被针对所述调节蛋白的抗体所识别并保留足以激发能中和或封阻所述天然蛋白的抗体的免疫原性，而丧失了所述天然蛋白的至少50％的毒性生物特性。
2.根据权利要求1的免疫原性化合物，其中化学处理是用醛处理。
3.根据权利要求1的免疫原性化合物，其特征在于它衍生自HIV-1或HIV-2病毒的下列调节蛋白：Nef、Tat、Vif或Rev。
4.根据权利要求3的免疫原性化合物，其特征在于它衍生自Tat蛋白。
5.根据权利要求1的免疫原性化合物，其特征在于它衍生自HTLV-1或HTLV-2病毒的Tat蛋白。
6.一种药物组合物，其特征在于它含有如权利要求1-5之一所定义的免疫原性化合物。
7.如权利要求1-5之一所定义的免疫原性化合物在制备药物中的用途。
8.如权利要求1-5中之一所定义的免疫原性化合物的制备方法，其特征在于将HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒的一种调节蛋白用一种醛进行化学处理，筛选，然后纯化目标化合物。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于化学处理包括用一种醛处理，然后与一种载体蛋白偶联。
10.抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白之抗体的制备方法，其特征在于用如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物免疫哺乳动物。
11.抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白之抗体的制备方法，其特征在于用如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物免疫哺乳动物，进行EB病毒转化的B淋巴细胞的克隆，然后收获从所述转化B淋巴细胞分泌的目标抗体。
12.抗HIV-1或HIV-2病毒Tat蛋白之抗体的制备方法，其特征在于用如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物免疫哺乳动物，进行EB病毒转化的B淋巴细胞的克隆，然后收获从所述转化B淋巴细胞分泌的目标抗体。
13.抗HTLV-1或HTLV-2病毒Tax蛋白之抗体的制备方法，其特征在于用如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物免疫哺乳动物，进行EB病毒转化的B淋巴细胞的克隆，然后收获从所述转化B淋巴细胞分泌的目标抗体。
14.抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白之抗体的制备方法，其特征在于从一种噬菌体文库经基因重组制备所述抗体。
15.如权利要求10-14之一制备的一种抗体的F(ab’)2或F(ab)片段的制备方法，其特征在于对这种抗体进行酶消化。
16.用如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物免疫哺乳动物所获得的抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的抗体。
17.权利要求16所定义抗体的F(ab，)2或F(ab)片段。
18.一种药物组合物，其特征在于它含有如权利要求16定义的抗体或如权利要求17定义的片段。
19.一种药物组合物，其特征在于它含有如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物，并结合有HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒的Gag、Pol或Env蛋白。
20.一种药物组合物，其特征在于它含有如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物，并结合有天然的或经物理、化学、遗传或免疫处理灭活的gp 120/gp 160蛋白，或该蛋白的修饰或未修饰的肽片段。
21.根据权利要求1的免疫原性化合物，其为具有下式HQVSLSKQPTSQPRGD或MEPVDPRLEPWKHPG或相应于用醛灭活后HIV-1或HIV-2的天然Tat的免疫原性化合物。
22.含有下列成分的疫苗组合物：
-如权利要求1-5之一定义的免疫原性化合物，
-一种如下免疫原性化合物：与其天然形式不同且失活的细胞因子，或细胞因子的无活性类似物、或无活性或失活的片段。
23.含有下列成分的组合物：
-根据权利要求16的抗HIV-1、HIV-2、HTLV-1或HTLV-2病毒调节蛋白的抗体，
-诸如抗人α干扰素抗体的一种抗细胞因子抗体。
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