CN1723032A - 修饰蛋白质化合物毒性作用的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供产生免疫毒素(ITs)和细胞因子的方法，它们促进血管裂隙综合征(VLS)的能力降低。发明也提供已突变的ITs和细胞因子，以缺乏诱导VLS的氨基酸序列。

Description

修饰蛋白质化合物毒性作用的组合物和方法
                         发明的背景
本申请要求2002年10月29日提交的美国临时专利申请序列号10/282,935的优先权。
政府可依据国立卫生研究院拨款号CA-77701拥有对本发明的权利。
1.发明的领域
本发明一般涉及生理学和癌症生物学领域，具体涉及诱导或引起血管裂隙综合征(VLS)的毒素和其它蛋白。发明提供突变的免疫毒素(ITs)和细胞因子，它们缺乏诱导VLS和其它毒性副作用的氨基酸序列。披露了突变编码细胞因子或免疫毒素的DNA区段的方法，从而生成缺乏诱导VLS和其它毒性副作用的序列的免疫毒素。
2.相关领域的描述
VLS通常在细菌性脓毒症期间观察到且可包括IL-2和多种其它细胞因子(Baluna和Vitetta，1996)。VLS的机制不清楚，可能包括在内皮细胞(ECs)中起始的事件级联且包括炎性级联和细胞因子(Engert等，1997)。VLS有复杂的病因学，包含对血管内皮细胞(ECs)的损伤和流体与蛋白的外渗，导致间质性水肿、重量增加，最严重的形式是肾损伤、失语症和肺水肿(Sausville和Vitetta，1997；Baluna和Vitetta，1996；Engert等，1997)。血管裂隙综合征(VLS)是迄今在人中测试的所有ITs以及细胞因子的主要问题，细胞因子如白介素2(IL-2)、TNF和腺病毒载体(Rosenberg等，1987；Rosensten等，1986)。
ITs是杂合分子，由单克隆抗体(MAbs)或其它细胞结合配体组成，它们生化或遗传连接毒素、毒素亚基、或来自植物、真菌或细菌的核糖体失活蛋白(RIPs)(Vitetta等，1993)。过去20年中，开发了含去糖基化(dg)篦麻蛋白A链(dgRTA)的ITs，在结构上对稳定性和活性最优，且评估了在啮齿动物、猴和人中的体外和体内活性(Vitetta等，1993；Sausville和Vitetta，1997；Baluna和Vitetta，1996)。
假定dgRTA-ITs通过损伤血管内皮细胞来诱导VLS(Soler-Rodriguez等，1993；Baluna等，1996)。IL-2和ITs用植物毒素、篦麻蛋白(RTA)和其它毒素的催化A链制备，体外和体内损害人ECs(Dutcher等，1991；Rosenberg等，1987；Vial和Descotes，1992)。使用人脐静脉ECs(HUVECs)的研究证明dgRTA或用dgRTA制备的ITs能在1小时内损害这些细胞(Soler-Rodriguez等，1993)，而抑制蛋白合成需要4小时或更长。DgRTA-ITs也干扰纤连蛋白(Fn)介导的粘附(Baluna等，1996)。Fn抑制dgRTA介导的对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的损害(Baluna等，1996)。细胞粘附Fn受整联蛋白介导，整联蛋白识别Fn分子中的RGD和LDV序列(Makarem和Humphries，1991；Wayner和Kovach，1992)。
在超过200个病人的I期试验中评估3种连接dgRTA的Mabs，病人患复发的化疗药性(chemorefractory)淋巴瘤、骨髓瘤、何杰金氏病和移植物抗宿主疾病(GVHD)(Sausville和Vitetta，1997)。没有证据表明这些ITs有骨髓毒性或肝毒性，但它们都在最大耐受剂量(MTD)时诱导VLS，通过低白蛋白血症、重量增加确定，最严重的病例是肺水肿和低血压(Baluna等，1996)。此外，它们在MTD时诱发肌痛，在3％的病人中引起横纹肌溶解(Sausville和Vitetta，1997)；此副作用也可能与VLS有关且由肌肉水肿引起。此外，失语症在＜5％的病人中发生，这些可能是由于脑微脉管系统中的水肿。
尽管使用dgRTA-ITs的此剂量限制毒性(DLT)临床反应鼓励了在I期临床试验中，15-30％化疗药难治性复发的淋巴瘤患者经历客观的部分或完全反应(Sausville和Vitetta，1997)。然而，DLT，VLS降低了继续在病人中进行II和III期试验的热情。
显然，通过去除或减少VLS或许极大地促进进一步开发dgRTA-ITs以及其它含毒素和RIPs的ITs以及细胞因子如临床试剂。如果能避免或减少VLS，会允许使用剂量高许多的多种治疗剂如ITs、基因治疗和细胞因子，而没有目前遇到的剂量限制副作用。
                             发明的概述
本发明克服了本领域中的缺陷，通过提供调节各种蛋白质化合物诱导毒性作用的能力的方法和修饰的蛋白质组合物，这样它们有调节诱导毒性作用的能力。在某些实施方案中，发明可生成ITs，它们促进或诱导这种毒性作用的能力降低，包括例如VLS。根据发明产生的ITs用于任何数量的治疗应用，例如治疗GVHD、非何杰金氏和何杰金氏淋巴瘤、骨髓瘤和一些实体瘤。本发明也提供通过序列突变减小VLS促进蛋白质组合物的能力的方法，这些序列诱导或促进任何一些毒性作用。本发明提供例如ITs、IL-2、TNF和腺病毒以及其它促进毒性作用的能力减少的蛋白或病毒，和使用这种化合物的方法。
可改变(x)D(y)三肽序列侧翼(侧翼区)的氨基酸以降低蛋白质组合物诱导VLS的能力。如本文所用，“蛋白质组合物”指大于约200个氨基酸的蛋白或翻译自基因的全长内源序列、大于约100个氨基酸的多肽和/或从约3到约100个氨基酸的肽，包括3、4、5、6等，10、11、12、13、14等，20、21、22等，30、40、50、60等，100、110、120等，200、220、240等，300、350、400等，500、600、700等和1000个氨基酸长度的肽。在某些方面，改变此序列和/或侧翼氨基酸的方法是去除或取代氨基酸或氨基酸序列。
在某些实施方案中，修饰的蛋白质组合物可包含具有(x)D(y)序列和至少1种氨基酸突变的蛋白，突变改变(x)D(y)序列诱导VLS的能力。发明的蛋白可包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或多种突变。突变可以在侧翼区、蛋白活性部位和/或蛋白中的(x)D(y)序列。定义为位于侧翼区内的氨基酸可包括位于天然蛋白构象的(x)D(y)序列中天冬氨酸的约10埃内的氨基酸、位于离天然蛋白构象的酶部位残基(活性部位)大于约6埃的氨基酸、位于至少部分暴露于天然蛋白构象表面的氨基酸、或2种或多种这些参数的组合。侧翼区中的氨基酸突变可与本文所述的任何其它突变结合。包含(x)D(y)的蛋白可以是毒素、细胞因子或病毒蛋白。在某些实施方案中，蛋白是毒素。毒素包括但不限于篦麻蛋白A链毒素(RTA)、红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素(PE)、志贺氏菌毒素A链、白树毒蛋白、木鳖子皂苷(Momordin)、商陆抗病毒蛋白、皂草素、天花粉蛋白或大麦毒素。在特定的实施方案中，毒素是篦麻蛋白A链毒素。
在多种实施方案中，修饰的蛋白质组合物包括具有(x)D(y)序列和至少1种侧翼序列氨基酸突变的蛋白，突变改变蛋白毒性。本文所述组合物的蛋白可进一步包括本文所述的其它突变。在某些实施方案中，例如疫苗组合物和疫苗接种方法，优选失活蛋白(如含活性部位失活改变的蛋白)。蛋白的突变氨基酸可包括上述(x)D(y)序列侧翼的氨基酸。蛋白可以是上述的毒素、细胞因子或病毒蛋白。在多种实施方案中，毒素是篦麻蛋白A链毒素。
在多种实施方案中，篦麻蛋白A链毒素包括至少1种侧翼区突变且可结合蛋白活性部位和/或蛋白(x)D(y)序列中的突变或改变，蛋白活性部位中的突变或改变能用于接种疫苗抗篦麻蛋白A链毒素，如本文所述。在特定的实施方案中，篦麻蛋白A链毒素突变包括至少1种侧翼区序列氨基酸突变，包括但不限于R48、N97或R48和N97。蛋白突变包括取代、修饰或缺失天然氨基酸。尤其是天然氨基酸可用丙氨酸残基取代。本发明的组合物可作为药物或药学上可接受组合物提供。
发明也提供修饰的蛋白质组合物，它相对天然蛋白质组合物序列改变至少一个序列的氨基酸，序列包括(x)D(y)，组合物根据上述和本说明书其它地方所述制备，结合侧翼区序列的改变。在某些实施方案中，蛋白质组合物包括毒素、细胞因子、病毒序列或其组合。在某些方面，毒素是例如植物毒素、真菌毒素、细菌毒素、RIP或其组合。在另外的方面，毒素包括红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素、RTA、志贺氏菌毒素A链、白树毒蛋白、木鳖子皂苷、商陆抗病毒蛋白、皂草素、天花粉蛋白、大麦毒素或其组合。在其它实施方案中，蛋白质组合物包括细胞因子，例如白介素-2。在其它方面，蛋白质组合物包括病毒序列，例如腺病毒序列。
在某些方面，组合物进一步包括抗体。在具体的方面，组合物进一步包括IT。在另外的方面，IT进一步包括至少第二试剂，例如至少1种效应分子。在具体的方面，效应分子是毒素、抗肿瘤剂、治疗酶、抗病毒剂、病毒、细胞因子、生长因子或其组合。在其它方面，试剂是至少1种报道分子。
发明另外提供IT，包括至少1种蛋白质分子，其诱导VLS、细胞凋亡、解整联蛋白样活性或EC损伤的能力减小，其中蛋白质分子有至少一个(x)D(y)和/或改变的侧翼区序列。
在某些实施方案中，组合物包括治疗剂，例如至少1种IT、抗体、细胞因子、病毒或其组合。在特定的实施方案中，组合物和治疗剂共价缀合。在具体的方面，组合物是治疗剂。
发明也提供RTA，它在病人中促进毒性的能力减小，其中包含74到76位的(x)D(y)序列改变。在某些实施方案中，74位的亮氨酸改变，75位的天冬氨酸改变，和/或76位的缬氨酸改变。在特定的方面，(x)D(y)序列进一步包括约1到约6个(x)D(y)三肽序列的(x)或(y)残基的位置。在多种实施方案中，(x)D(y)序列的改变结合侧翼序列的改变。
发明提供诱导VLS能力降低的蛋白质组合物。一方面，改变蛋白质组合物以去除至少1种与含序列(x)D(y)的组合物毗邻的氨基酸序列。在本发明的某些方面，蛋白质组合物可以是核糖体失活蛋白(RIP)，包括但不限于白树毒蛋白、木鳖子皂苷、商陆抗病毒蛋白(PAP)、皂草素或天花粉蛋白；毒素或毒素亚基，包括但不限于红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素-A(PE38-lys)、RTA、志贺氏菌毒素A链或大麦毒素；细胞因子，包括但不限于IL-2。蛋白、多肽和/或肽可获得自本发明方法和组合物中待使用的RIPs、毒素或细胞因子。在某些方面，蛋白质组合物可用于产生IT，其促进或增强VLS的能力减小。在其它方面，用于IT的蛋白质组合物是RIP和/或毒素序列。
发明的某些实施方案包括减小蛋白质组合物诱导VLS能力的方法，包括步骤：鉴定包含至少1种(x)D(y)的氨基酸序列的蛋白，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸；改变至少一个上述(x)D(y)序列侧翼区氨基酸残基，其中诱导VLS的能力降低。
多种实施方案包括制备诱导VLS能力减小的免疫毒素的方法，包括步骤：鉴定包含至少1种(x)D(y)的氨基酸序列的毒素，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸；改变至少一个上述(x)D(y)序列侧翼区氨基酸残基，其中诱导VLS的能力降低；所述毒素缀合含至少1种抗体的组合物以产生免疫毒素，其中产生的免疫毒素与类似的免疫毒素比较时，促进VLS的能力减小，其中侧翼氨基酸序列不改变再毒素。
在某些实施方案中，发明提供修饰蛋白质组合物诱导毒性作用的能力的方法，包括步骤：鉴定至少1种含序列(x)D(y)的氨基酸序列，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸；改变含序列(x)D(y)的氨基酸序列。在某些实施方案中，改变包含至少1种氨基酸序列突变。在其它实施方案中，去除氨基酸序列。在具体的方面，氨基酸序列包括序列(x)D(y)，其中(x)D(y)序列是GDL、GDS、GDV、IDL、IDS、IDV、LDL、LDS、LDV、LDS、VDL或VDV。在一个更特定的实施方案中，发明提供修饰的蛋白质组合物，相对天然蛋白质组合物的序列，改变至少一个序列的氨基酸，序列包括(x)D(y)，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸，组合物用作药物。
蛋白质组合物可以是任何目前已知或将来发现的具有(x)D(y)三肽序列。在某些实施方案中，蛋白质组合物包括毒素、细胞因子、病毒序列或其组合。在具体的方面，毒素包括植物毒素、真菌毒素、细菌毒素、RIP或其组合。在某些方面，毒素包括红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素、RTA、志贺氏菌毒素A链、白树毒蛋白、木鳖子皂苷、商陆抗病毒蛋白、皂草素、天花粉蛋白、大麦毒素或其组合。在其它实施方案中，蛋白质组合物包括细胞因子，例如IL-2。在进一步的实施方案中，蛋白质组合物包括病毒序列，例如腺病毒序列。在某些方面，蛋白质组合物进一步包括或包括于IT。
如本说明书所用，“一个”可以指一个或多个。如权利要求所用，当结合单词“包括”使用时，单词“一个”可以指一个或大于一个。
本发明的其它目标、特征和优点从下列详细描述中显而易见。然而，应理解尽管详细描述和特定例子说明发明的较佳实施方案，它们仅作为例证给出，因为从此详细描述中，本领域技术人员对发明精神和范围内的多种变化和修改是显而易见的。
                           附图的概述
下列图构成本说明书的一部分且包括以进一步证明本发明的某些方面。通过参考1幅或多幅这些图并结合本文所示关于特定实施方案的详细描述可更好地理解发明。
图1A和1B.RFB4-RTA-肽的体内作用。(图1A)有形成血管的人皮肤异种移植物的SCID小鼠注射200μg RFB4-dgRTA(实心)、RFB4-LDV+(敞开)、RFB4-GQT(交叉阴影线)或盐水(阴影线)，确定人皮肤活检的湿/干重比例。(图1B)SCID小鼠如图1A所述注射，确定肺的湿/干重比例。值表示3次实验的平均值±SD。星号指示与盐水(-)处理小鼠的统计学显著差异(*，p＜0.02，**p＜0.01)。
图2A和2B.抑制dgRTA和RFB4-LDV+结合HUVECs。(图2A)105HUVECs用FITC-dgRTA冰上孵育30分钟，在有或没有100μl PBS/BSA/叠氮化物中的100倍过量dgRTA(实心)、RFB4-LDV+(交叉阴影线)、RFB4(暗影)、Fn(阴影线)或PE38-lys(敞开)。显示对结合HUVECs的百分比抑制。值表示3次研究的平均值±SD。(图2B)与图2A相同，除了105HUVECs用FITC-RFB4-LDV+冰上孵育30分钟。
图3.酸处理的Sepharose 4B柱的分布-纯化篦麻蛋白。
图4.Sephacryl S-200柱的分布-分离RCA-1和RCA-2。
图5.DEAE Sepharose柱和酸处理的Sepharose 4B柱的分布-分离dgRTA和dgRTB链。
图6.Blue-Sepharose CL-4B柱的分布-纯化dgRTA。
图7.去唾液酸胎球蛋白-Sepharose柱的分布-纯化dgRTA。
图8.RTA的条带图。条带表示篦麻蛋白A链的X光晶体结构，有活性部位残基侧链、LDV基序、R48和N97。
图9.RFB4-RTA ITs的体内VLS作用。SCID小鼠肺中的125I-白蛋白保留，按重量相对用于比较的PBS处理小鼠保留来标准化，小鼠用不同RTA-ITs处理。(n＝小鼠数。P值比较各组与PBS组)
图10.SCID/Daudi存活曲线。SCID小鼠(n＝10)如方法所述处理，监控它们的存活或瘫痪，存活或瘫痪中的任意一个是此模型中的终点。(敞开菱形)PBS、(闭合菱形)RFB4、(敞开三角形)RFB4-R48A、(闭合三角形)RFB4-N97A、(敞开正方形)RFB4-wt rRTA。P值(通过对数阶或Wilcoxon检验)：RFB4-R48A对RFB4，P＝0.0093或P＝0.0037，RFB4-N97A对RFB4，P＝0.0018或P＝0.00012，RFB4-wtrRTA对RFB4，P＝0.0022或P＝0.00012。
                       例证性实施方案的描述
细胞损伤仍是病人的一个问题，特别是内皮细胞损伤，无论是由毒素产生如来自蛇咬或引起脓毒性休克的分子，或是由治疗剂产生如ITs或白介素。细胞损伤的类型包括VLS、解整联蛋白样活性和细胞凋亡。
为设计减轻VLS的方法和组合物，评估引起VLS的候选分子序列以确定RTA、毒素、RIPS和IL-2是否共享结构基序，结构基序引起干扰细胞-细胞和细胞-基质相互作用并从而损害人ECs。比较诱导VLS的毒素、RIPS和IL-2的序列，鉴定了(x)D(y)共有基序，其中(x)可以是L、I、G或V且(y)可以是V、L或S。在RTA和IL-2的情况中，分子模建表明这些基序完全或基本暴露于其各自分子表面上。病毒解整联蛋白享有类似基序，基序破坏整联蛋白的功能，表明RTA、IL-2和或许其它毒素可通过其(x)D(y)基序来损害ECs，因此可以是解联蛋白。
此基序的血管裂隙促进活性令人惊讶且出乎意料，因为LDV同源序列也在多种非毒性分子的血管功能中发挥作用，包括含IDS序列的血管细胞粘附分子1(VCAM-1)和含GDV序列的纤维蛋白原的γ链(Clements等，1994)。LDV构成纤连蛋白CSl结构域中的最小活性部位，导致其结合α4β1整联蛋白受体(Makarem和Humphries，1991；Wayner和Kovach，1992；Nowlin等，1993)。尽管纤连蛋白具有此序列，它不损害HUVECs。而FN保护HUVECs不受RTA介导的损害(Baluna等，1996)，与具有此基序的毒性剂的VLS活性直接相反。
为确定此基序是否引起EC损害，产生分别含来自RTA或IL-2的肽的短LDV或LDL，附于小鼠MAb并研究体外结合和损害HUVECs的能力及体内损害小鼠肺脉管系统和皮肤异种移植物中人脉管系统的能力。产生一个RTA活性部位突变体和一些LDV突变体。这些LDV突变体包含保守性变化，当模拟时不预期会影响RTA活性部位。缀合抗体的肽在2个动物模型中诱导体外EC损害和体内血管损害，肽来自含序列(L74，D75，V76)的RTA，但不是具有缺失或改变的序列的肽(Baluna等，1999)。这些结果证明诱导VLS的位点不需要活性部位。考虑到损伤ECs不需要不包含LDV的RTA的非毗连活性部位，或仅部分促使血管损害。
这些结果证明诱导血管损害不需要活性部位，可制成1种或多种VLS促进活性减小的活性肽或多肽。随着此发现，现在可能的是，(x)D(y)序列和/或侧翼区序列的1种或多种氨基酸缺失或突变可减少或预防VLS并改善治疗指数或VLS诱导分子的耐受剂量。预期可产生包含至少一个突变基序和/或1种或多种侧翼区序列的1种或多种肽和小分子药物抑制剂，减少或去除VLS促进剂诱导的VLS。
在多种实施方案中，位于活性部位和/或(x)D(y)基序的物理区、空间或附近的其它残基可突变或改变以取消、减少或去除VLS。侧翼区中的突变靶向的氨基酸包括天然蛋白表面上或附近的氨基酸，特别是RTA和其衍生物。改变可去除或取代(x)D(y)基序区中的带电残基，可使蛋白表面特定区域中的电荷无效或逆转。改变也能转变蛋白的(x)D(y)序列或活性部位的物理区、空间或附近中的氨基酸大小和/或亲水性。2个示范的侧翼残基是精氨酸48(R48)和天冬酰胺97，发现它们在RTA的三维结构中与(x)D(y)基序物理邻接。
在某些实施方案中，考虑到可减小或提高蛋白质组合物的解联蛋白或解联蛋白样活性。解联蛋白具有多种活性，包括损害ECs的能力、干扰细胞粘附的能力和/或干扰血小板聚集的能力。考虑到(x)D(y)序列的1种或多种氨基酸缺失或突变和/或一个或多个侧翼区残基可减少或预防1种或多种包含这些序列的分子的解联蛋白活性。预期可产生包含至少一个突变基序和/或1种或多种侧翼区序列的1种或多种肽和小分子药物抑制剂，减少或去除这种试剂的解联蛋白样活性。
另外，RTA的LDV位点在ECs中诱导细胞凋亡。报导了许多毒素和ITs诱导细胞凋亡以及抑制蛋白合成。也考虑到(x)D(y)序列的1种或多种氨基酸缺失或突变和/或至少一个或多个侧翼区残基可减少或预防1种或多种包含这些序列的分子的细胞凋亡活性。预期可产生包含至少一个突变基序和/或至少1种侧翼序列的1种或多种肽和小分子药物抑制剂，减少或去除这种试剂的细胞凋亡活性。因此，细胞凋亡活性可引起或促使毒素或细胞因子诱导VLS。
还考虑到(x)D(y)序列的1种或多种氨基酸缺失或突变和/或一个或多个侧翼区残基可减少或预防包含这些序列的分子诱导EC损害的能力。预期可产生包含至少一个突变基序和/或一个或多个侧翼残基的1种或多种肽和小分子药物抑制剂，减少或去除这种试剂的EC损害活性。
本文描述生成方法和包含试剂的组合物，组合物的VLS促进能力减小或提高以蛋白、多肽、肽或其它蛋白质材料内的(x)D(y)、(x)D(y)T或(x)D(y)基序侧翼区突变为基础，突变分别去除或加入这种序列。考虑到所述用于减小或提高VLS促进能力的相同突变也分别减小或提高多肽、肽或蛋白的细胞凋亡活性、EC损害和/或1种或多种解联蛋白样活性。因此，要理解本文所述用于产生VLS促进能力增强或降低的蛋白、多肽和肽的所有方法应用于产生细胞凋亡活性、EC损害和/或1种或多种解联蛋白样活性减小的蛋白、多肽和肽。本发明包括所有这种方法和通过这种方法鉴定或产生的组合物。
A.鉴定VLS诱导剂中的(x)D(y)基序
已鉴定RTA、其它毒素、RIPs和IL-2中的同源结构基序并测试它们在模型系统中促进VLS的能力，这些基序可影响细胞-细胞和细胞-基质相互作用并因而损害人ECs。(x)D(y)基序在诱导VLS的RTA、其它毒素、RIPs和细胞因子的序列中普遍，其中x＝L、I、G或V和y＝V、L或S(表1)。破坏整联蛋白功能的病毒解联蛋白也享有此基序(Coulson等，1997)。
                            表1诱导VLS的分子中(x)D(y)基序的非限制性例子
类别 诱导VLS的试剂 (X)D(Y)基序  位置  GenBank或GenPept登记#
毒素1 红豆因A链 IDVGDLVDS  68-70114-116229-231  X76721
大麦毒素 LDV  171-173  U77463
白喉毒素(DT)A-Chain VDSVDSIDSLDV  6-828-30289-291441-443  576189
假单胞菌外毒素-(PE38-lys)2 GDLGDVGDL  348-350430-432605-607  K01397
篦麻蛋白毒素A链(RTA) LDV  74-76  A23903
志贺氏菌毒素A链 VDSIDSVDVGDSLDLVDL  36-3863-6574-76132-134162-164219-221  M19437
RIPs3 白树毒蛋白 IDV  114-116  L12243
木鳖子皂苷 LDVLDS  64-66132-134  576194
木鳖子皂苷 LDS  165-167  P16094
商陆抗病毒蛋白(PAP) VDSGDL  179-181308-310  X98079
皂草素 LDLIDL  6-8143-145  X69132
天花粉蛋白 GDVIDVLDS  23-2587-89155-157  U25675
细胞因子 白介素-2(IL-2) LDL  19-21  1311005
1全毒素的酶活性链
2PE38指PE中的酶活性结构域III(残基405到613)加残基253-354和381-404。
3与植物毒素的酶活性A链同源的核糖体失活蛋白(RIPs)。
1.定位RTA、解联蛋白、PE38-lys和IL-2中的(x)D(y)基序
随着(x)D(y)序列在促进VLS中的重要性的发现，现在可能产生保持其酶活性的RTA突变体，这对产生有效Its是重要的，但突变体的VLS诱导性质也减小。
RTA中的LDV基序(残基74-76，SEQ ID NO：1)位于Tyr-80残基附近第一个结构域的β链的C末端，残基包括在活性部位中(Mlsna等，1993)。酶活性部位(残基80、123、177、180、209和211)不包括LDV序列，这样RTA的酶活性不应受此序列中的突变或缺失的影响(Munishkin和Wool，1995)。
为检测RTA和IL-2的晶体结构，比较了RTA(PDB登记号1br5.pdb)和IL-2(PDB登记号1irl.pdb)的三维结构的空间填充模型。具体地，分析了RTA的LDV残基的原子、IL-2的LDL残基的原子和RTA活性部位的原子(Y80、Y123、E177、R180、N209和W211)，分析是关于它们在结构中的相对位置。用Insight II程序(MSI)产生模型。检测RTA晶体结构表明此基序仅部分暴露，但分子中的结构波动可增加其可接近性。根据此和本文所述其它数据，考虑到(x)D(y)基序、C末端侧翼氨基酸、N末端侧翼氨基酸、侧翼区序列或其组合中的改变可导致由多种试剂丧失VLS诱导活性。
另一称为解联蛋白的蛋白家族通常包含RGD序列。在1种存在于轮状病毒的解联蛋白中，存在LDV序列(Coulson等，1997)。解联蛋白损害ECs或干扰细胞粘附和/或血小板聚集(McLane等，1998；Huang，1998；Tselepis等，1997)。在蛇毒解联蛋白蝮蛇毒素中，LDV可取代RGD而不损害解联蛋白功能(Tselepis等，1997)。因此，RTA和多种其它分子可以是，在损害人Ecs中与蝮蛇毒素共享性质的解联蛋白(Blobel和White，1992；Lazarus和McDowell，1993)。在某些实施方案中，考虑到解联蛋白联蛋白或具有解联蛋白联蛋白样活性的分子可改变成或不生具有减少的损害Ecs的能力、减少的干扰细胞粘附能力和/或减少的干扰血小板聚集的能力。可通过突变(x)D(y)序列中的至少一个残基或至少一个侧翼残基产生这种分子。还考虑到能制成阻断解联蛋白活性的(x)D(y)序列和/或侧翼序列的肽或肽模拟物。
在PE38-lys中，GDL序列远离活性部位(Li等，1995)。因此，考虑到可类似地突变PE38-lys以减少或去除其VLS促进活性而没有完全消除其活性。
在IL-2中，在残基19-21(SEQ ID NO：2)的LDL序列位于α螺旋中，同样部分暴露。Asp-20、LDL基序(表1)中的突变去除IL-2与IL-2受体的β链结合和随后的细胞增殖(Collins等，1988)。已报导IL-2直接体外增加血管内皮对白蛋白的渗透性且此效果可被抗IL-2受体MAbs抑制(Downie等，1992)。实施例1的结果证明IL-2中的LDL序列损害HUVECs。然而，与RTA相反，IL-2的LDL中的Asp-20参与受体结合和功能活性(Collins等，1988)。因此，考虑到在某些实施方案中，去除或减小VLS的IL-2(x)D(y)序列和/或侧翼序列突变必须保存Asp-20或可减少IL-2的生物活性。
2.突变侧翼序列
(x)D(y)序列可能不是唯一引起VLS促进的。在某些实施方案中，考虑到可突变在(x)D(y)序列侧翼的另外序列以提高或减小肽、多肽或蛋白促进VLS的能力。这些侧翼序列可包括来自(x)D(y)序列的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100个或更多氨基酸。氨基酸也位于离天然蛋白构象(x)D(y)序列中的天冬氨酸约10埃的侧翼区内、位于离天然蛋白构象活性部位残基大于约6埃、位于至少部分暴露于天然蛋白构象表面、或2种或更多这些参数的组合。
例如，LDV构成纤连蛋白CS1结构域中的最小活性部位，引起其结合α4β1整联蛋白受体(Makarem和Humphries，1991；Wayner和Kovach，1992；Nowlin等，1993)。然而，纤连蛋白(FN)不损害HUVECs。而FN保护HUVECs不受RTA介导的损害(Baluna等，1996)。不像RTA，FN具有C末端LDV侧翼的脯氨酸，而不是苏氨酸。
在解联蛋白中，RGD侧翼的残基在配体结合中发挥作用(Lu等，1996)。LDV或含同源物的分子促进血管完整性(例如FN)或破坏它(例如RTA)的能力的间差异取决于LDV基序的方向或相互作用(即结合)的有效性，因而取决于侧翼序列。因此，改变此序列中一个或多个氨基酸或者N或C末端侧翼序列的一个或多个氨基酸可使分子从损害内皮细胞(解联蛋白样)转变成增强它们的生长。考虑到(x)D(y)序列的一个或多个侧翼残基变化可提高或减小分子促进VLS的能力。更考虑到使(x)D(y)序列暴露于蛋白外表面以与其它蛋白如受体相互作用的变化会提高VLS促进活性，而暴露更少的构象可降低VLS促进活性。
a.篦麻蛋白A链-结构分析以鉴定用于VLS突变的候选残基
鉴定作为侧翼区残基的氨基酸可通过至少1种篦麻蛋白A链晶体结构来确定，结构可获得自NCBI(GenBank)，http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/。这两种示范结构是单独RTA的2种结构，没有突变或与复合物中与其它实体的共结晶。这些结构可用软件分析和操作，软件获得自NCBI，Cn3D v.4.0。可使用的示范序列或结构包括但不限于RTA(GenBank登记号1RTC)D.Mlsna，A.F.Monzingo，B.J.Katzin，S.Ernst和J.D.Robertus，29-Oct-92；rRTA(GenBank登记号：1IFT)S.A.Weston，A.D.Tucker，D.R.Thatcher，D.J.Derbyshire和R.A.Pauptit，5-Jul-96以及鉴定为含(x)D(y)序列的其它序列，序列易获得自这些和其它数据库。
鉴定改变时可能去除、减小或取消VLS的残基的方法包括但不限于a)鉴定(x)D(y)序列10内的所有残基且特别是LDV序列-例如确定残基离天冬氨酸(D)的距离，特别是RTA D75；b)确定各残基离‘活性部位’的距离-例如选择RTA的6个主要活性部位残基(Y80、Y123、E177、R180、N209、W211)并‘测量’各候选物与活性部位最近点的距离；c)目测检查各残基的表面暴露-定级的‘Y’-是，‘P’-部分，或‘N’-不是；和/或d)目测检查各残基在它们出现的蛋白表面何处，定级为‘F’是相对(x)D(y)、LDV和/或活性部位的前面，或‘B’是后部，或两者(或在‘边缘’或延伸通过分子)。
在RTA的情况中，可汇编比较来自不同RTA结构的残基的表，分析和确定氨基酸间的各自距离。通常，评估各残基的表面/掩蔽的前面/后部差异，达到一致(由于这些评估的主观性质，可能难以定义例如部分与暴露间的差异-任何表面暴露通常分类为至少‘部分’暴露。表2提供RTA的示范列表(80个残基，包括LDVT且提供LDV的10内活性部位的4个残基)。
此外，方法也包括e)从列表中取出所有‘转向’残基：如P(脯氨酸)G(甘氨酸)(在RTA情况中为8个残基)，一般，这些不能改变而不完全破坏分子的完整性；f)从列表中取出所有掩蔽的残基(上面标为‘N’的残基；在RTA 17残基的情况中，L74用于比较目的)和所有独占地暴露于分子后部的残基(如上所确定，在RTA 27残基的情况中，V76用于比较目的)；g)从列表中取出所有在活性部位的6内的残基；此距离任意选择，但以失去RTA D75突变体活性和保留2种V76突变体的RTA活性为基础，前者是3.0远离，后者是6.0远离(6个残基)。例如，此方法使表2的示范列表减少到表3的示范列表(22个残基，仍包括LDVT和活性部位残基用于比较)。
表4根据离RTA的LDV区的距离顺序粗略地列出剩余的14个残基(减去LDVT和活性部位)。改变此保守性列表的残基可去除、减小或取消RTA的VLS活性，尽管改变表2的其它残基也可有合适结果。此选择通常基于1)接近于(x)D(y)，在RTA LDV区的情况中；2)离活性部位的距离；3)在与(x)D(y)序列相同的分子表面上表面暴露。例如，RTA的N97和R48满足这些结构标准，它们都减小、去除或取消VLS，同时保留RTA活性。如本文所述，一个或多个这些改变可单独使用或与其它改变联用以产生蛋白，该蛋白毒性减小、VLS特征减少、酶活性降低或具有其组合。
                    表2RTA氨基酸距离的示范汇编列表
  残基#   离D的   离LDV的   离AS的   表面   面
  Y6   9.0-9.5   7.5-8.0   12.0-12.5   Y   B
  P7   10.0   7.5   12.0   Y   B
  I8   12.0-12.5   9.5   14.0   Y   B
  I9   10.0-11.0   6.5-7.0   12.0   Y   B
  F24   12.5   7.0-7.5   9.5   P   B
  I25   13.0   8.5   6.5   P   B
  A27   12.0   9.0   11.0   Y   B
  V28   9.0   4.5-5.0   7.5   N
  R29   10.5   7.5-8.0   5.0   Y   B
  G30   11.5   8.0-8.5   10.0   Y   B
  R31   8.5   4.5   11.5   Y   B
  L32   4.5-5.0   4.0   6.5   N
  T33   9.0   6.0-6.5   9.0-10.5   P   B
  T34   11.0-11.5   7.0   13.0   Y   B
  P43   12.0-12.5   9.5   7.0-7.5   Y   B
  V44   11.0   7.5   8.0   P   B
  L45   6.0   3.5   4.0   P   两者
  P46   7.5   3.5-4.0   9.0-9.5   Y   两者
  N47   8.0-8.5   7.0   11.0   Y   F
  R48   5.5-7.0   5.5-7.0   11.0-11.5   Y   F
  V49   9.5   9.5   14.0   Y   F
  G50   11.5   10.0   16.7-17.0   Y   F
  L51   6.0   4.0-4.5   11.5   Y   两者
  残基#   离D的   离LDV的   离AS的   表面   面
  P52   9.0-9.5   7.5-8.0   14.5   Y   两者
  I53   9.0   8.5   13.0   Y   F
  N54   10.5   8.5   14.5   Y   B
  Q55   7.5   4.0   11.5-12.0   Y   B
  R56   3.0-3.5   3.0-3.5   8.0   Y   F
  F57   4.0-4.5   3.5   6.5-7.0   P   B
  I58   5.5   3.0-3.5   7.5   P   B
  L59   8.0   5.5   9.5   Y   B
  V60   9.0   4.5   9.5   N
  E61   12.5   8.0-8.5   12.5-13.0   Y   B
  L62   13.0-13.5   8.0-8.5   12.0   P   B
  V70   14.0   10.0   13.0   P   B
  T71   11.0   7.5-8.0   10.5-11.0   Y   B
  L72   7.5-8.0   4.0-4.5   7.5   N
  A73   4.5   1.5   4.0   N
  L74   1.5   -   3.5   N
  D75   -   -   3.0-3.5   Y   F
  V76   1.5   -   6.0   Y   B
  T77   3.0   1.5   5.0-5.5   Y   F
  N78   3.5-4.0   3.5   3.0   Y   F
  A79   3.0   3.0   1.5   N
  Y80   3.0-3.5   3.0-3.5   -   Y   F
  V81   5.5   4.0-4.5   1.5   Y   F
  V82   4.0   4.0   3.5   Y   F
  G83   7.5   6.0   6.5   N
  Y84   10.5   8.0   9.5   N
  R85   12.5-13.0   9.5-10.0   12.5   Y   B
  Y91   11.5-12.0   10.0-10.5   11.0   Y   B
  F92   10.0   9.0   10.0   Y   F
  残基#   离D的   离LDV的   离AS的   表面   面
  F93   9.5-10.0   9.5-10.0   5.5   P   F
  P95   9.5   9.5   10.5-11.0   Y   F
  D96   8.5-9.5   8.5-9.5   9.0   Y   F
  N97   8.5   8.5   12.0   Y   F
  E99   8.5   8.5   13.5   Y   F
  D100   5.0   5.0   10.0   P   F
  A101   9.0   9.0   13.0   Y   F
  E102   10.0-10.5   10.0-10.5   14.0-14.5   Y   F
  A103   6.5-7.0   6.5-7.0   11.5   Y   B
  I104   5.5-7.0   5.5-7.0   8.5-9.0   Y   B
  L107   7.5   6.5-7.0   9.0-9.5   Y   B
  F108   10.0   7.0-7.5   10.5   Y   B
  F168   12.0-12.5   10.0   6.0   N
  C171   11.5-12.0   7.5   6.0-6.5   N
  I172   10.0-10.5   8.0   3.0-3.5   N
  Q173   13.0   9.5-10.0   3.5   N
  M174   13.5   9.0   5.5   N
  I175   9.5   4.5   3.5-4.0   N
  S176   7.0-7.5   4.5-5.0   1.5   N
  E177   10.5   8.0   -   Y   F
  A178   12.5   9.5   1.5   N
  A179   9.5   6.5-7.0   1.5   N
  R180   7.5-8.0   7.5-8.0   -   Y   F
  W211   8.0   7.5   -   Y   F
  L254   8.5   7.0-7.5   3.0   Y   B
  M255   10.0   7.0-7.5   4.0   N
  V256   9.0-9.5   7.5-8.0   3.5-4.0   Y   F
  Y257   10.5   8.0-8.5   6.5   Y   F
              表3使用另外标准的RTA氨基酸距离的示范汇编列表
  残基#   离D的   离LDV的   离AS的   表面   面
  N47   8.0-8.5   7.0   11.0   Y   F
  R48   5.5-7.0   5.5-7.0   11.0-11.5   Y   F
  V49   9.5   9.5   14.0   Y   F
  L51   6.0   4.0-4.5   11.5   Y   两者
  I53   9.0   8.5   13.0   Y   F
  R56   3.0-3.5   3.0-3.5   8.0   Y   F
  L74   1.5   -   3.5   N
  D75   -   -   3.0-3.5   Y   F
  V76   1.5   -   6.0   Y   B
  T77   3.0   1.5   5.0-5.5   Y   F
  Y80   3.0-3.5   3.0-3.5   -   Y   F
  F92   10.0   9.0   10.0   Y   F
  D96   8.5-9.5   8.5-9.5   9.0   Y   F
  N97   8.5   8.5   12.0   Y   F
  E99   8.5   8.5   13.5   Y   F
  D100   5.0   5.0   10.0   P   F
  A101   9.0   9.0   13.0   Y   F
  E102   10.0-10.5   10.0-10.5   14.0-14.5   Y   F
  E177   10.5   8.0   -   Y   F
  R180   7.5-8.0   7.5-8.0   -   Y   F
  W211   8.0   7.5   -   Y   F
  Y257   10.5   8.0-8.5   6.5   Y   F
                    表4RTA特定侧翼残基的示范汇编列表
  残基#   离D的   离LDV的   离AS的   表面   面
  R56   3.0-3.5   3.0-3.5   8.0   Y   F
  D100   5.0   5.0   10.0   P   F
  R48   5.5-7.0   5.5-7.0   11.0-11.5   Y   F
  L51   6.0   4.0-4.5   11.5   Y   两者
  N47   8.0-8.5   7.0   11.0   Y   F
  N97   8.5   8.5   12.0   Y   F
  E99   8.5   8.5   13.5   Y   F
  D96   8.5-9.5   8.5-9.5   9.0   Y   F
  I53   9.0   8.5   13.0   Y   F
  A101   9.0   9.0   13.0   Y   F
  V49   9.5   9.5   14.0   Y   F
  F92   10.0   9.0   10.0   Y   F
  Y257   10.5   8.0-8.5   6.5   Y   F
  E102   10.0-10.5   10.0-10.5   14.0-14.5   Y   F
B.产生具有改变VLS活性的组合物
(x)D(y)和(x)D(y)T基序鉴定为诱导VLS、诱导细胞凋亡和其它作用，可能产生新家族的VLS抑制剂的分子，使这些分子发挥最大有益作用。例如，使用本文所示组合物和方法，抗癌治疗剂的毒性减小，可治疗较大的肿瘤或更晚期的疾病。现在可能鉴定或合成小药物分子，它们阻断细胞与VLS促进、细胞凋亡促进、EC损害和/或解联蛋白样分子间的相互作用。在某些实施方案中，以(x)D(y)和/或(x)D(y)T基序或其侧翼序列为基础的肽或药物模拟物可用于体内抑制VLS或其它活性。可能产生肽或肽-载体缀合物，它们与内皮细胞上的LDV基序结合位点竞争并在多种其它情况中包括脓毒症、IL-2治疗等预防VLS或其它作用。
在某些实施方案中，加入较大分子的一个或多个(x)D(y)、(x)D(y)T基序和/或特定侧翼序列也可能增加外渗入组织中。根据本说明书，含(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的肽作为抗炎症或抗转移剂测试(Jackson等，1997；Maeda等，1997；Greenspoon等，1994)，应监控外渗出增加和对脉管系统的毒性作用。然而，在某些实施方案中，需要产生增加外渗入组织中的蛋白质组合物。治疗组合物的外渗改善或促进具有本发明蛋白、多肽或肽的治疗组合物的外渗可使治疗剂更接近组织。因此，提供了增加或减小1种或多种蛋白、多肽、肽或治疗剂外渗的方法。优选的治疗剂包括但不限于1种或多种ITs、抗体、细胞因子、病毒、药物等。
为产生缺乏(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的肽、多肽或蛋白，可缺失或突变保守性天冬氨酸(D)，用另1种氨基酸取代天冬氨酸，或插入一个或多个氨基酸到其位置或邻近。由于缺失或突变事件的缘故，任何氨基酸可取代序列中的(D)残基。
另外，通过插入一个或多个氨基酸可缺失、取代或移动(x)残基，以去除(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列。由于缺失或突变事件的缘故，任何可取代序列中(x)残基的氨基酸优选不是亮氨酸(L)、异亮氨酸(I)、甘氨酸(G)或缬氨酸(V)。
或者，通过插入一个或多个氨基酸可缺失、取代或移动(y)残基，以去除(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列。由于缺失或突变事件的缘故，任何可取代序列中(y)残基的氨基酸优选不是缬氨酸(V)、亮氨酸(L)或丝氨酸(S)。
另外，可通过改变或变化此序列的任何突变去除(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列。这种突变包括但不限于截断、插入、取代和缺失氨基酸。考虑到化学修饰也可改变(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列以减小其诱导或促进VLS的能力。
因此，考虑到这种影响(x)D(y)序列或侧翼序列的突变可改变多肽促进VLS的能力或其它与这些序列相关的能力。例如，1种产生VLS的优选试剂是红豆因A链(GenBank登记号X76721；SEQ ID NO：3)，它包含在其氨基酸序列68-70位的IDV序列。甘氨酸(G)在67位。因此，缺失68位的异亮氨酸导致67位的甘氨酸直接毗连在原来69位的天冬氨酸残基(D)。然后产生的新序列含是在突变红豆因A链67-69位的GDV。此新三肽序列仍匹配VLS诱导序列(x)D(y)和/或(x)D(y)T。然而，考虑到这种缺失会移动所产生的突变红豆因A链蛋白、多肽或肽结构中的三氨基酸序列的位置。三氨基酸序列位置中的移动使它移入的位置不太有利于接触任何促进或诱导VLS的细胞、受体或分子。所得突变红豆因A链蛋白、多肽或肽促进或诱导VLS的能力降低，因此由本发明包括。
类似地，其它诱导VLS的毒素或化合物包括但不限于表1所列，可突变它们从而去除(即突变)一个或多个(x)D(y)和/或一个或多个侧翼残基。然而，考虑到为产生诱导VLS能力降低的毒素或化合物，优选任何剩余的(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列对蛋白、多肽或肽表面的暴露减少。
例如，考虑到至少部分位于蛋白、多肽或肽的非暴露部分的(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列或另外从完全或部分暴露于分子表面中掩蔽的(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列与促进或诱导VLS的细胞、受体或其它分子的相互作用更少。因此，考虑到产生诱导或促进VLS能力减小的毒素或分子不必需从蛋白、多肽或肽的一级结构中完全去除(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列。然而，优选去除所有(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列以确保组合物诱导或促进VLS的能力最小。
为确定突变是否可能产生更少暴露(x)D(y)和/或(x)D(y)T基序的蛋白、多肽或肽，可确定移动或加入(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的推定位置，这是通过比较突变序列与未突变蛋白、多肽或肽的二级和三级结构，由本领域普通技术人员已知方法测定，包括但不限于X光晶体学、NMR或计算机模拟。不同多肽和肽结构的计算机模型在于文献或计算机数据库中获得。在一个非限制性例子中，本领域普通技术人员可使用Entrez数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/)鉴定诱变的靶序列和区域。如果已知，Entrez数据库与鉴定氨基酸序列的3-D结构数据库交联。这种分子模型可用于鉴定肽和多肽中的(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼序列，这些序列暴露接触外部分子(例如受体)多于嵌在多肽内部或嵌于多肽的类似序列。考虑到更暴露接触外部分子的(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼序列更可能有助于促进或减小VLS和与这些序列相关的其它毒性作用，因此应是诱变的主要靶。在某些实施方案中，当需要加入至少1种(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼序列时，更暴露接触外部分子的蛋白区是加入这种序列的优选位置。在用于体外或体内测定前，突变或野生型蛋白、多肽或肽结构可通过X光晶体学或NMR直接测定，如本领域普通技术人员已知。
一旦包含(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的氨基酸序列在肽、多肽或蛋白中改变或者加入肽、多肽或蛋白中，其促进至少1种毒性作用的能力变化可通过本文所述或本领域普通技术人员已知的任何技术来测定。
如本文所用，“改变”、“改变的”、“改变中的”、“改动”的包含(x)D(y)序列、(x)D(y)T和/或侧翼区序列的氨基酸序列可包括本领域普通技术人员已知的在蛋白、多肽或肽中化学修饰包含(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼区序列的氨基酸序列，以及这种氨基酸序列的任何突变，包括但不限于插入、缺失、截断或取代。这种变化优选改变1种或多种包含(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的氨基酸序列的至少1种毒性作用(即促进VLS、EC损害、细胞凋亡、解联蛋白样活性的能力)。如本文所用，包含(x)D(y)序列或(x)D(y)T序列的氨基酸序列可包括(x)D(y)和/或(x)D(y)T三或四肽序列C和/或N末端的至少一个侧翼序列。这种“改变”可在合成肽或核酸序列中产生，核酸序列表达以产生突变的蛋白、多肽或肽。
在发明的一方面，改变包含(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼区序列的氨基酸序列包括去除氨基酸序列。如本文所用，″去除″、″去除的″、″去除中的″或″除旧″包含(x)D(y)序列、(x)D(y)T和/或侧翼区序列的氨基酸序列指一级氨基酸序列突变，突变去除(x)D(y)和/或(x)D(y)T三或四肽序列和/或至少1种天然侧翼序列的存在或减小活性。术语“去除”或“缺乏”可交换使用。
例如，考虑到在1种或多种(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列位置(x)的突变会降低其促进VLS的能力，突变包括但不限于至少1种插入或取代至少一个氨基酸，氨基酸选自苯丙氨酸(F)；半胱氨酸/胱氨酸(C)；甲硫氨酸(M)；丙氨酸(A)；苏氨酸(T)；丝氨酸(S)；色氨酸(W)；酪氨酸(Y)；脯氨酸(P)；组氨酸(H)；谷氨酸(E)；谷氨酰胺(Q)；天冬氨酸(D)；天冬酰胺(N)；赖氨酸(K)和精氨酸(R)，且突变包括但不限于表1所示。下表5列出示范但非限制性的修饰或稀有氨基酸，预期这些氨基酸在发明的某些方面有用。
                              表5修饰或稀有氨基酸
  缩写  氨基酸  缩写   氨基酸
  Aad  2-氨基己二酸  EtAsn   N-乙基天冬酰胺
  Baad  3-氨基己二酸  Hyl   羟赖氨酸
  Bala  β-丙氨酸，β-氨基-丙酸  Ahyl   别羟赖氨酸
  Abu  2-氨基丁酸  3Hyp   3-羟脯氨酸
  4Abu  4-氨基丁酸，哌啶酸  4Hyp   4-羟脯氨酸
  Acp  6-氨基己酸  Ide   异锁链素
  Ahe  2-氨基庚酸  Aile   别异亮氨酸
  Aib  2-氨基异丁酸  MeGly   N-甲基甘氨酸，肌氨酸
  Baib  3-氨基异丁酸  MeIle   N-甲基异亮氨酸
  Apm  2-氨基庚二酸  MeLys   6-N-甲基赖氨酸
  Dbu  2，4-二氨基丁酸  MeVal   N-甲基缬氨酸
  Des  锁链素  Nva   正缬氨酸
                    表5修饰或稀有氨基酸
 缩写   氨基酸   缩写   氨基酸
 Dpm   2，2′-二氨基庚二酸   Nle   正亮氨酸
 Dpr   2，3-二氨基丙酸   Orn   鸟氨酸
 EtGly   N-乙基甘氨酸
也考虑到在1种或多种(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列位置(D)的突变会降低其促进VLS的能力，突变包括但不限于至少1种插入或取代至少一个氨基酸，氨基酸选自异亮氨酸(I)；缬氨酸(V)；亮氨酸(L)；苯丙氨酸(F)；半胱氨酸/胱氨酸(C)；甲硫氨酸(M)；丙氨酸(A)；甘氨酸(G)；苏氨酸(T)；丝氨酸(S)；色氨酸(W)；酪氨酸(Y)；脯氨酸(P)；组氨酸(H)；谷氨酸(E)；谷氨酰胺(Q)；天冬酰胺(N)；赖氨酸(K)和精氨酸(R)，且突变包括但不限于表1所示。
考虑到在1种或多种(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列位置(y)的突变会降低其促进VLS的能力，突变包括但不限于至少1种插入或取代至少一个氨基酸，氨基酸选自异亮氨酸(I)；苯丙氨酸(F)；半胱氨酸/胱氨酸(C)；甲硫氨酸(M)；丙氨酸(A)；甘氨酸(G)；苏氨酸(T)；色氨酸(W)；酪氨酸(Y)；脯氨酸(P)；组氨酸(H)；谷氨酸(E)；谷氨酰胺(Q)；天冬氨酸(D)；天冬酰胺(N)；赖氨酸(K)和精氨酸(R)，且突变包括但不限于表1所示。
在(x)D(y)序列的(x)或(y)残基侧翼的氨基酸也有助于其促进VLS的能力。例如，考虑到在1种或多种(x)D(y)T序列位置T的突变会降低其促进VLS的能力，突变包括但不限于至少1种插入或取代至少一个氨基酸，氨基酸选自异亮氨酸(I)；缬氨酸(V)；亮氨酸(L)；苯丙氨酸(F)；半胱氨酸/胱氨酸(C)；甲硫氨酸(M)；丙氨酸(A)；甘氨酸(G)；丝氨酸(S)；色氨酸(W)；酪氨酸(Y)；脯氨酸(P)；组氨酸(H)；谷氨酸(E)；谷氨酰胺(Q)；天冬氨酸(D)；天冬酰胺(N)；赖氨酸(K)和精氨酸(R)，且突变包括但不限于表1所示。
进一步考虑到在(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列的N或C末端侧翼序列的至少1种突变、化学修饰、移动或其它改变也产生促进VLS能力减小的蛋白、多肽或肽。这种突变或改变优选在不影响活性部位的一个或多个残基中发生。在其它实施方案中，突变或改变在一个或多个残基中发生，从约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200个或更多N末端和/或C末端残基到(x)D(y)三肽序列。在其它方面，不与(x)D(y)三肽相邻的一个或多个残基可有助于(x)D(y)基序的功能。这种残基通过它们在三维模型中与三肽序列的邻近性来鉴定，如本文所述且对本领域普通技术人员已知，考虑作为部分侧翼序列用于改变。这种改变可包括上述任何用于改变(x)D(y)和x)D(y)T序列的，只要一个或多个“野生型”侧翼残基被改变、去除、移动、化学修饰等。
用本发明方法产生成的诱导VLS能力减小的蛋白、多肽和肽用作保护剂抗组合物产生的VLS，组合物含(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列。预期这种蛋白、多肽和肽可用作阻断(x)D(y)和/或(x)D(y)T序列活性的抑制剂。另外，这种蛋白、多肽和肽能用于形成具有产生VLS能力降低的ITs。
1.诱变
在某些方面，诱变编码肽、多肽或蛋白的核酸可用于产生所需突变以提高或减少组合物促进VLS、细胞凋亡或与(x)D(y)和侧翼序列有关的其它作用的能力。诱变可通过本文所示或本领域普通技术人员已知的任何方法进行。
一种特别有用的诱变技术是丙氨酸扫描诱变，其中一些残基用丙氨酸单独取代，从而可确定失去侧链相互作用的效果，同时将大规模扰动蛋白构象的风险减至最低程度(Cunningham等，1989)。
由于可靶向特定氨基酸，位点特异性诱变是用于制备单独肽、或生物功能等价蛋白或肽的技术，通过特异性诱变基本DNA。此技术进一步提供制备和测试序列变体的简便能力，结合一个或多个上述考虑，通过将1种或多种核苷酸序列变化引入DNA。位点特异性诱变可产生突变体，通过使用编码所需突变的DNA序列的特异性寡核苷酸序列以及足够量的相邻核苷酸，以提供足够大小和序列复杂性的引物序列，在经过的突变位置两侧形成稳定的双链体。通常，优选约17到25个核苷酸长度的引物，改变序列汇合处的两侧上约5到10个残基。
一般，位点特异性诱变技术在本领域熟知。要理解此技术通常使用以单链和双链形式存在的噬菌体载体。用于定点诱变的典型载体包括载体如M13噬菌体。这些噬菌体载体可商业购买且它们的使用一般对本领域技术人员熟知。双链质粒也常规用于定点诱变，这去除了将感兴趣基因从噬菌体转移到质粒的步骤。
一般，进行定点诱变首先要获得单链载体，或熔解双链载体的两条链，双链载体的序列内包括编码所需蛋白的DNA序列。携带所需突变序列的寡核苷酸引物是合成制备的。此引物然后用单链DNA制品退火，受到DNA聚合酶如大肠杆菌(E.coli)聚合酶I Klenow片段作用以完成携带突变链的合成。因此，形成异源双链，其中一条链编码原始未突变序列且第二条链携带所需突变。然后，此异源双链载体用于转化适当细胞，如大肠杆菌细胞，选择包括重组载体的克隆，重组载体携带突变的序列排列。另外，一对引物可退火成双链载体的两条单独链以在PCRTM反应中同时合成具有所需突变的对应互补链。
用定点诱变制备选择基因的序列变体作为一种产生潜在有用种类的方法提供且不想限制，因为有其它可获得基因序列变体的方法。例如，编码所需基因的重组载体可用诱变剂如羟胺处理以获得序列变体。
2.重组载体、宿主细胞和表达
术语“表达载体或构建物”指任何类型的含基因产物编码核酸的遗传构建物，其中能转录部分或所有编码序列的核酸。转录物可翻译成蛋白，但不需要。因此，在某些实施方案中，表达包括基因转录和RNA翻译成基因产物。在其它实施方案中，表达仅包括核酸转录，例如用于产生反义构建物。
特别有用的载体预期是DNA区段编码部分置于启动子转录控制下的载体，无论是编码全长蛋白、多肽或是较小的肽。“启动子”指由细胞合成机器或导入的合成机器识别的DNA序列，需要起始基因的特异性转录。短语“有效地定位”、“控制下”或“转录控制下”指启动子相对基因产物编码核酸处于正确的位置和方向以控制RNA聚合酶起始和基因表达。
启动子的形式可以是与基因天然相关的启动子，可通过分离位于编码区段或外显子上游的5′非编码序列获得，例如用重组克隆和/或PCRTM技术，连同本文所示组合物(PCRTM技术公开于美国专利4,683,202和美国专利4,682,195，它们各纳入本文供参考)。
在其它实施方案中，将编码DNA区段置于重组或异源启动子控制下预期会获得一些优势。如本文所用，重组或异源启动子是指在天然环境中通常不与基因相关的启动子。这种启动子可包括通常与其它基因相关的启动子和/或从任何其它细菌、病毒、真核细胞或哺乳动物细胞分离的启动子和/或人手工造的非“天然产生”的启动子，即包含与来自不同启动子的差异元件或者增加、减少或改变表达的突变。
通常，使用在选择用于表达的细胞类型、生物体或甚至动物中有效指导DNA区段表达的启动子是重要的。使用蛋白表达用的启动子和细胞类型组合一般对分子生物学领域技术人员已知，例如参见纳入本文供参考的Sambrook等，(1989)。使用的启动子可以是组成型或诱导型，能在适当条件下使用以指导所引入DNA区段的高水平表达，这在大规模生产重组蛋白或肽中有优势。
启动子中至少一个模块通常发挥功能以定位RNA合成的起始位点。这方面最熟悉的例子是TATA框，但在一些缺乏TATA框的启动子中，如用于哺乳动物末端脱氧核苷酸转移酶基因的启动子和用于SV40晚期基因的启动子，在起始位点上面的不连续元件本身有助于固定起始位置。
另外的启动子元件调节转录起始的频率。通常，这些位于起始位点上游30-110bp区，尽管一些启动子显示也包含起始位点下游的功能元件。启动子元件间的间距通常灵活，以便当元件彼此转化或移动时保存启动子功能。在tk启动子中，在活性开始下降前，启动子元件间的间距可增加到50bp相隔。单独元件似乎能协同或独立地发挥功能以激活转录，这取决于启动子。
不认为用于控制核酸表达的特定启动子是关键的，只要它能在靶细胞中表达核酸。因此，当靶向人细胞时，优选将核酸编码区置于能在人细胞中表达的启动子邻近和控制下。一般而言，这种启动子可包括人或病毒启动子。
在表达中，通常包括聚腺苷酸化信号以实现转录物的适当聚腺苷酸化。不认为聚腺苷酸化信号的性质对发明的成功实践是关键的，可使用任何这种序列。较佳实施方案包括SV40聚腺苷酸化信号和牛生长激素聚腺苷酸化信号，它们方便且已知在多种靶细胞中作用良好。也考虑终止子作为表达盒的元件。这些元件可用于提高信息水平和将盒到其它序列的通读减至最低程度。
也需要特异性起始信号用于有效翻译编码序列。这些信号包括ATG起始密码子和相邻序列。需要提供外源翻译控制信号，包括ATG起始密码子。本领域普通技术人员能容易确定并提供必需信号。众所周知起始密码子必须与所需编码序列的读框“符合读框”以确保翻译完整插入物。外源翻译控制信号和起始密码子可以是天然或合成的。可通过包含适当转录增强子元件提高表达效率。
考虑一蛋白、多肽或肽可与其它选择蛋白共表达，其中蛋白可在相同细胞中共表达或基因可提供给已有另一种选择蛋白的细胞。可通过用2种不同重组载体共转染细胞完成共表达，载体各携带任一DNA的拷贝。另外，单重组载体可构建成包括2种蛋白的编码区，蛋白随后能在转染单载体的细胞中表达。在任一情况中，本文中术语“共表达”指在相同重组细胞中表达基因和其它选择蛋白。
如本文所用，术语“工程”和“重组”细胞或宿主细胞指导入外源DNA区段或基因如cDNA或蛋白编码基因的细胞。因此，工程细胞与天然产生细胞可区分，后者不含重组导入的外源DNA区段或基因。因而，工程细胞是具有一个或几个人工引入基因的细胞。重组细胞包括具有引入的cDNA或基因组基因的细胞，也包括位置与启动子相邻的基因，启动子不与特定引入的基因天然相关。
为表达重组蛋白、多肽或肽，无论是突变或是野生型的，可根据本发明制备表达载体，载体包括一个或多个启动子控制下的野生型或突变型蛋白编码核酸。为使编码序列在启动子“控制下”，将转录读框的转录起始位点5′末端一般置于所选启动子的“下游”(即3′)约1和约50个核苷酸之间。“上游”启动子刺激DNA转录且促进编码的重组蛋白的表达。这是“重组表达”在上下文中的意义。
有许多标准技术能用于构建含适当核酸和转录/翻译控制序列的表达载体以便在多种宿主表达系统中完成蛋白、多肽或肽表达。表达可用的细胞类型包括但不限于细菌，如用重组噬菌体DNA、质粒DNA或粘粒DNA表达载体转化的大肠杆菌和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)。
原核宿主的某些例子是大肠杆菌菌株RR1、大肠杆菌LE392、大肠杆菌B、大肠杆菌X 1776(ATCC号31537)以及大肠杆菌W3110(F-，λ-，原养型，ATCC号273325)；杆菌如枯草芽孢杆菌；和其它肠杆菌科如鼠伤寒沙门氏杆菌(Salmonellatyphimurium)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和多种假单胞菌(Pseudomonas)属。
一般，含复制子和控制序列的质粒载体连同这些宿主一起使用，复制子和控制序列来源于与宿主细胞相容的种类。载体通常携带复制位点以及能提供转化细胞中表型选择的标记序列。例如，大肠杆菌常用pBR322的衍生物转化，pBR322来源于大肠杆菌种的质粒。pBR322包含氨苄青霉素和四环素抗性基因并因此提供鉴定转化细胞的简便方法。pBR质粒或其它微生物质粒或噬菌体也必须包含或修饰以包含微生物能使用的启动子以表达其自身的蛋白。
此外，含与宿主微生物相容的复制子和控制序列的噬菌体载体连同这些宿主可用作转化载体。例如，噬菌体λGEMTM-11可用于产生重组噬菌体载体，载体可用来转化宿主细胞，如大肠杆菌LE392。
更多有用的载体包括pIN载体(Inouye等，1985)；和pGEX载体，用于产生谷胱甘肽S-转移酶(GST)可溶性融合蛋白，用于稍后的纯化和分离或切割。其它合适的融合蛋白是具有β-半乳糖苷酶、泛素等的融合蛋白。
最常用于重组DNA构建的启动子包括β-内酰胺酶(青霉素酶)、乳糖和色氨酸(trp)启动子系统。尽管这些是最常用的，已发现并使用其它微生物启动子，已发表有关它们的核苷酸序列的细节，使本领域技术人员能功能性地将它们与质粒载体连接。
下列有关细菌细胞如大肠杆菌中重组蛋白生产的细节通过一般重组蛋白生产的示范信息方式提供，对于特定重组表达系统的修改是本领域技术人员已知的。
含表达载体的细菌细胞例如大肠杆菌在任何一些合适的培养基如LB中生长。可诱导重组蛋白的表达，例如通过加入IPTG到培养基或将孵育转换成较高温度。进一步培养细菌一段时间后，一般在2到24小时之间，通过离心收集细胞并洗涤以去除剩余培养基。
然后裂解细菌细胞，例如通过在细胞匀浆器中破裂和离心以从可溶细胞成分中分离致密包含体和细胞膜。离心可在选择性富集致密包含体的条件下进行，富集是通过将糖如蔗糖掺入缓冲液并以选择性速度离心。
如果重组蛋白在包含体中表达，在许多情况中如此，重组蛋白可在任何一些溶液中洗涤以去除一些污染的宿主蛋白，然后溶于溶液，溶液含高浓度尿素(例如8M)或离液剂如盐酸胍，存在还原剂如β-巯基乙醇或DTT(二硫苏糖醇)的情况下。
预期由发明方法产生的蛋白、多肽或肽可以“过量表达”，即表达水平相对其在细胞中的天然表达增加。这种过量表达可通过多种方法评估，包括放射性标记和/或蛋白纯化。然而，优选简单和直接的方法，例如包括SDS/PAGE和蛋白染色或蛋白质印迹的方法，接着定量分析，如光密度扫描所得凝胶或印迹。与天然细胞中的水平相比重组蛋白、多肽或肽的水平特异增加是过量表达的征兆，也是特异性蛋白、多肽或肽相对宿主细胞产生的其它蛋白的相对丰度，例如在凝胶上可见。
3.蛋白、多肽和肽
本发明在较佳实施方案中也提供纯化基本纯化的蛋白、多肽或肽。如本文所用，术语“纯化的蛋白、多肽或肽”指蛋白质组合物，从哺乳动物细胞或重组宿主细胞分离，其中至少1种蛋白、多肽或肽纯化到相对其天然可获得状态的任何程度，即相对其在细胞提取物内的纯度。因此，纯化的蛋白、多肽或肽也指与其天然产生的环境无忧的野生型或突变型蛋白、多肽或肽。
先前披露了不同基因的核苷酸和蛋白、多肽和肽序列，且可在本领域普通技术人员已知的计算机化数据库中发现。一个这种数据库是全国生物技术信息中心的Genbank和GenPept数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)。这些已知基因的编码区可用本文所示技术或本领域普通技术人员已知的任何技术来扩增和/或表达。另外，肽序列可通过本领域普通技术人员已知的方法合成，如用自动肽合成机器的肽合成，例如获得自Applied Biosystems(Foster City，CA)的机器。
一般，“纯化的”指进行分级分离以去除多种其它蛋白、多肽或肽的特异性蛋白、多肽或肽组合物，组合物基本保持其活性，所需蛋白、多肽或肽可通过例如蛋白测定评估，如下文所述或本领域普通技术人员已知。
当使用术语“基本纯化的”时，指组合物中特异型蛋白、多肽或肽形成组合物的主要成分，如构成组合物中约50％的蛋白或更高。在较佳实施方案中，基本纯化的蛋白构成组合物中大于60％、70％、80％、90％、95％、99％或更多蛋白。
如本发明所用，“纯化到均匀”的肽、多肽或蛋白指肽、多肽或蛋白具有纯度水平，其中肽、多肽或蛋白基本没有其它蛋白和生物成分。例如，纯化的肽、多肽或蛋白通常基本没有其它蛋白成分，这样可成功地进行降解测序。
根据目前的披露，多种定量蛋白、多肽或肽纯化程度的方法是本领域技术人员已知的。这些包括例如确定级分的特异蛋白活性或通过凝胶电泳评估级分内的多肽数量。
为纯化所需蛋白、多肽或肽，包含至少一些特异性蛋白、多肽或肽的天然或重组组合物进行分级分离以从组合物中去除多种其它成分。除了下文详述的技术外，多种适用于蛋白纯化的其它技术是本领域技术人员熟知的。这些包括例如用硫酸铵、PEG、抗体等沉淀或热变性，接着离心；层析步骤如离子交换、凝胶过滤、反相、羟磷灰石、外源凝集素亲和及其它亲和层析步骤；等电聚焦；凝胶电泳；这些和其它技术的组合。
另一个例子是用特异性结合伴侣纯化特异性融合蛋白。这种纯化方法是本领域常规的。由于本发明提供DNA序列用于特异性蛋白，目前能实践任何融合蛋白纯化方法。范例是产生特异性蛋白-谷胱甘肽S-转移酶融合蛋白，在大肠杆菌中表达，用亲和层析在谷胱甘肽-琼脂糖上分离到均匀性或在蛋白的N或C末端产生聚组氨酸标记，随后用Ni-亲和层析纯化。然而，许多DNA和蛋白是已知的或可用本文所述方法鉴定和扩增，现在能使用任何纯化方法。
尽管优选用于某些实施方案，没有一般要求蛋白、多肽或肽总以其最纯化状态提供。当然，考虑到相对天然状态不太基本纯化的蛋白、多肽或肽仍在所需蛋白组合物中富集，它们用于某些实施方案。
显示相对纯化程度较低的方法在总回收蛋白产物或维持表达蛋白活性上有优势。失活产物也用于某些实施方案，例如通过抗体产生确定免疫原性。
4.抗体
如本文所用，术语“抗体”泛指任何免疫结合剂，如IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。一般，优选IgG和/或IgM，因为它们是生理状态中最常用的抗体且因为它们在实验室环境中最容易制成。
术语“抗体”用于指任何抗体样分子，分子具有抗原结合区且包括抗体片段如Fab′、Fab、F(ab′)2、单结构域抗体(DABs)、Fv、scFv(单链Fv)等。制备和使用多种基于抗体的构建物和片段的技术在本领域熟知。制备和鉴定抗体特征的方法也在本领域熟知(参见例如《抗体：实验室手册》(Antibodies：A Laboratory Manual)，Cold Spring Harbor Laboratory，1988；纳入本文供参考)。
认识到单克隆抗体(MAbs)具有一些优势，例如重复性和大规模生产，一般优选使用它们。因此，发明提供人、鼠、猴、大鼠、仓鼠、兔和甚至鸡来源的单克隆抗体。由于制备容易且易获得试剂，通常优选鼠单克隆抗体。
然而，“人源化”抗体也考虑作为来自小鼠、大鼠或其它种类的携带人恒定和/或可变区结构域的嵌合抗体、双特异性抗体、重组和工程抗体和其片段。对患者的疾病“定制”的开发抗体的方法同样已知，也考虑这种定制的抗体。
产生单克隆抗体(MAbs)的方法一般沿着与制备多克隆抗体相同的路线开始。简要地，制备多克隆抗体是通过用免疫原性蛋白组合物免疫动物或根据本发明包括靶抗原表位和从免疫动物中收集抗血清。
同样如本领域熟知，可通过使用称为佐剂的免疫反应的非特异刺激剂增强特定免疫原组合物的免疫原性。合适的佐剂包括所有可接受的免疫刺激化合物，如细胞因子、毒素或合成组合物。
可使用的佐剂包括IL-1、IL-2、IL-4、IL-7、IL-12、γ-干扰素、GMCSP、BCG、氢氧化铝、MDP化合物，如thur-MDP和nor-MDP、CGP(MTP-PE)、脂质A和单磷酰脂质A(MPL)。也考虑RIBI，它包含3种提取自细菌的成分MPL、海藻糖二霉菌酸(TDM)和细胞壁骨架(CWS)于2％鲨烯/吐温80乳剂中。甚至可使用MHC抗原。示范的且通常优选的佐剂包括完全弗氏佐剂(免疫反应的非特异刺激剂，含死结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis))、不完全弗氏佐剂和氢氧化铝佐剂。
除了佐剂外，需要共施用上调T细胞免疫或下调抑制细胞活性的生物反应调节剂(BRM)。这种BRMs包括但不限于西米替丁(CIM；1200mg/d)(Smith/Kline，PA)；低剂量环磷酰胺(CYP；300mg/m2)(Johnson/Mead，NJ)，细胞因子如γ-干扰素、IL-2或IL-12或编码参与免疫辅助功能的蛋白的基因如B-7。
MAbs易用熟知技术制备，如纳入本文供参考的美国专利4,196,265所例示。通常，此技术包括用选择的免疫原组合物如纯化或部分纯化的蛋白、多肽、肽或结构域免疫合适的动物，它是野生型或突变型组合物。免疫组合物以有效刺激抗体生成细胞的方式施用。
产生单克隆抗体(MAbs)的方法一般沿着与制备多克隆抗体相同的路线开始。啮齿动物如小鼠和大鼠是优选的动物，然而，也可能使用兔、羊或青蛙细胞。使用大鼠可提供某些优势(Goding，1986，60-61页)，但优选小鼠，BALB/c小鼠最优选，因为它最常使用且一般产生较高百分比的稳定融合。
动物用抗原注射，一般如上所述。如果需要，抗原可偶联载体分子如匙孔血蓝蛋白。抗原通常与佐剂混合，如弗氏完全或不完全佐剂。用相同抗原的加强注射以会在大约2周的间隔发生。
免疫后，选择有潜力产生抗体的体细胞用于Mab产生方案，特定是B淋巴细胞(B细胞)。这些细胞可获得自活检的脾、扁桃体或淋巴结，或来自外周血样品。优选脾细胞和外周血细胞，优选前者是因为它们是处于分裂浆母细胞阶段的抗体生成细胞的丰富来源，后者是因为外周血易获得。
通常，要免疫动物组且取出抗体滴度最高的动物的脾，脾淋巴细胞通过用注射器搅匀脾来获得。一般，来自免疫小鼠的脾包含约5×107到2×108个淋巴细胞。
然后，来自免疫动物的抗体生成B淋巴细胞与无限增殖的骨髓瘤细胞融合，一般，骨髓瘤细胞来自的种类与免疫动物相同。适用于杂交瘤产生融合过程且优选非抗体生成骨髓瘤细胞系具有高融合效率和酶缺乏，酶缺乏使得然后不能在仅支持所需融合细胞(杂交瘤)生长的某些选择性培养基中生长。
可使用任何一些本领域技术人员已知的骨髓瘤细胞(Goding，65-66页，1986；Campbell，75-83页，1984)。例如，当免疫动物是小鼠时，可使用P3-X63/Ag8、X63-Ag8.653、NSl/1.Ag 41、Sp2/0-Ag14、FO、NSO/U、MPC-11、MPC11-X45-GTG1.7和S194/5XX0 Bul；对于大鼠，可使用R210.RCY3、Y3-Ag 1.2.3、IR983F和4B210；U-266、GMl500-GRG2、LICR-LON-HMy2和UC729-6都连同人细胞融合一起使用。
一种优选的鼠骨髓瘤细胞是NS-1骨髓瘤细胞系(也称为P3-NS-1-Ag4-1)，该细胞系易获得自NIGMS人遗传突变细胞贮藏室，申请细胞贮藏号GM3573。另1种可使用的小鼠骨髓瘤细胞系是8-氮鸟嘌呤抗性小鼠鼠骨髓瘤SP2/0非生成细胞系。
产生抗体生成脾或淋巴结细胞与骨髓瘤细胞的杂交体的方法通常包括以2∶1比例混合体细胞与骨髓瘤细胞，比例可分别从约20∶1到约1∶1不等，存在1种或几种促进细胞膜融合的试剂(化学或电)。用仙台病毒的融合方法已由Kohler和Milstein(1975；1976)描述，用聚乙二醇(PEG)如37％(v/v)PEG的融合方法由Gefter等，(1977)描述。使用电诱导的融合方法也合适(Goding 71-74页，1986)。
融合过程通常以低频率产生活杂交体，约1×10-6到1×10-8。然而，这不造成问题，因为活的融合杂交体通过在选择性培养基中培养与亲代未融合细胞(特别是正常无限地连续分裂的未融合骨髓瘤细胞)区分。选择性培养基一般在组织培养基中包含阻断核苷酸从头合成的试剂。示范和优选的试剂是氨基喋呤、甲氨蝶呤和重氮丝氨酸。氨基喋呤和甲氨蝶呤阻断嘌呤和嘧啶的从头合成，而重氮丝氨酸仅阻断嘌呤合成。当使用氨基喋呤或甲氨蝶呤时，培养基补充次黄嘌呤和胸苷作为核苷酸来源(HAT培养基)。当使用重氮丝氨酸时，培养基补充次黄嘌呤。
优选的选择培养基是HAT。只有能操控核苷酸补救途径的细胞能在HAT培养基中存活。骨髓瘤细胞缺乏补救途径的关键酶如次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶(HPRT)，它们不能存活。B细胞能操控此途径，但它们在培养中的寿命有限且一般在大约2周内死亡。因此，唯一能在选择性培养基中存活的细胞是从骨髓瘤和B细胞形成的杂交体。
此培养提供选择特异性杂交瘤的杂交瘤群。通常，选择杂交瘤是通过在微量滴定板中单克隆稀释培养细胞进行的，接着测试单独克隆上清(约2到3周后)的所需反应性。测定应是敏感、简单和迅速的，如放射免疫测定、酶免疫测定、细胞毒性测定、噬菌斑测定、斑点免疫结合测定等。
然后连续稀释选择的杂交瘤并克隆到单独抗体生成细胞系中，然后克隆能无限增殖以提供MAbs。细胞系可以2种基本方式用于MAb生成。首先，杂交瘤样品能注射(通常注射入腹膜腔)入提供原始融合体细胞和骨髓瘤细胞的组织相容性动物类型(例如同系小鼠)。注射前，动物任选用碳氢化合物致敏，尤其是油如降植烷(四甲基十五烷)。注射的动物产生了分泌特异性单克隆抗体的肿瘤，抗体由融合的细胞杂交体生成。然后可抽出动物体液如血清或腹水以提供高浓度MAbs。第二，单独细胞系能体外培养，其中MAbs天然分泌到培养基中，从培养基中能容易获得高浓度MAbs。
如果需要，由任一方法产生的MAbs可进一步纯化，使用过滤、离心和多种层析方法如HPLC或亲和层析。发明的单克隆抗体片段可获得自这些方法产生的单克隆抗体，方法包括酶消化如胃蛋白酶或木瓜蛋白酶和/或通过化学还原的二硫键切割。另外，本发明涵盖的单克隆抗体片段能用自动肽合成仪合成。
预期分子克隆方法可用于产生单克隆。为此，组合免疫球蛋白噬菌粒库制备自从免疫动物的脾分离的RNA，表达适当抗体的噬菌粒通过淘选选择，使用表达抗原的细胞和对照细胞。此方法相对常规杂交瘤技术的优势是能在一轮中产生多约104倍的抗体并筛选，H和L链的组合产生新特异性，这进一步增加发现适当抗体的机会。
另外，本发明涵盖的单克隆抗体片段可用自动肽合成仪合成，或通过在大肠杆菌中表达全长基因或基因片段。
C.ITs
毒素和/或Mabs可获得自天然来源或用重组DNA技术产生。至少1种毒素和至少1种抗体可组合形成免疫毒素(IT)。ITs结合成单一分子、配体的精致特异性和毒素的非凡毒性。尽管ITs在概念上简单，它们是连续进行改进以获得最佳体内活性的大和复杂的分子，因为它们的各普通成分如一个或多个结合部分、一个或多个交联剂、1种或多种毒素引入必须解决的不同问题以使IT体内发挥最佳功能。
任何有足够选择性、特异性或亲和性的抗体可用作IT的基础。这种性质可评估，使用本领域技术人员已知的常规免疫学筛选方法。除了标准的抗原结合位点之外，抗体分子中结合生物活性分子的位点包括位于可变域中能结合病原体、B细胞超抗原、T细胞共同受体CD4和HIV-1包膜的位点(Sasso等，1989；Shorki等，1991；Silvermann等，1995；Cleary等，1994；Lenert等，1990；Berberian等，1993；Kreier等，1991)。此外，可变域参与抗体自身结合(Kang等，1988)且包含抗体识别的抗原表位(独特位)(Kohler等，1989)。
用于发明的抗体或抗体片段的来源或衍生(例如Fab′、Fab或F(ab′)2)对发明实践不重要，只要所用抗体或片段具有最终打算使用IT的所需性质。因此，当使用单克隆抗体时，它们可以是人、鼠、猴、大鼠、仓鼠、鸡或甚至兔来源。发明也考虑使用人抗体，来自小鼠、大鼠或其它种类的携带人恒定和/或可变区结构域、单链抗体、Fv结构域的“人源化”或嵌合抗体，以及重组抗体和其片段。当然，由于制备容易且易获得试剂，通常优选鼠Mabs。
在某些治疗实施方案中，可使用已知抗体，如对实体瘤有高选择性的抗体，例如用于结肠直肠瘤的B72.3、PRBC5或PR4D2；用于乳腺瘤的HMFG-2、TAG 72、SM-3或抗p185.sup.Her2；用于肺瘤的抗p185.sup.Her2；用于黑素瘤的9.2.27；用于卵巢瘤的MO v18和OV-TL3；用于淋巴瘤和白血病的抗Id、CD19、CD22、CD25、CD7和CD5。抗CD2、抗CD25、抗CD4和抗CD45R°ITs可根据发明纯化并用于杀死恶性T细胞或HIV感染的细胞。同样，CD3-特异性ITs以及CD4和CD25特异性ITs可纯化并用于预防骨髓移植后的急性GVHD。
在其它实施方案中，可使用另1种免疫原和制备新Mab。制备Mabs的技术很简单，易用本领域技术人员熟知的技术完成，如Kohler和Milstein(1975)的技术所例示。一般，免疫原腹膜内注射入小鼠。此过程以2周间隔重复3次，终免疫是通过静脉内途径。3天后，收集脾细胞并通过标准方案(Kohler和Milstein，1975)与SP2/0骨髓瘤细胞融合。生成具适当反应性抗体的杂交瘤然后通过极限稀释法克隆。
用于形成ITs的毒素获得自细菌或植物且是蛋白合成的抑制剂。它们是已知最强大的细胞毒物。如果进入细胞质，少于10个分子就会杀死细胞(尽管此许多倍数量的分子必须结合细胞表面，因为进入过程效率低)。此特别能力最初使人们担心这种毒物太强大以致不能控制。然而，毒素可变成无害(除了当定向靶细胞时)，仅通过去除或修饰其细胞结合域或亚基。然后，毒素的剩余部分(缺乏细胞结合结构域)偶联使毒性部分靶向靶细胞的配基(例如抗体)。通过选择缺乏不需要交叉反应性的抗体，ITs更安全且非特异性细胞毒性作用小于最常规的抗癌药物。毒素的另一个主要吸引力是因为它们是蛋白合成的抑制剂，它们杀死静止细胞与分裂细胞一样有效。因此，在治疗时不处于循环的肿瘤或感染细胞不能逃脱IT的细胞毒性作用。
“毒素”在本文用于指任何抗细胞剂，包括但不限于细胞毒素和任何抗细胞剂的组合。在化疗剂的情况中，可使用试剂如激素、类固醇；抗代谢物如阿糖胞苷、氟尿嘧啶、甲氨蝶呤或氨基喋呤；蒽环霉素；丝裂霉素C；长春花生物碱；脱羰秋水仙碱；鬼臼亚乙苷；光神霉素；或抗肿瘤烷化剂如苯丁酸氮芥或美法兰。
然而，优选毒素是获得自植物、真菌或细菌的毒素，包括例如多种A链毒素，特别是RTA；RIPs如皂草素或白树毒蛋白、α-八叠菌球、曲霉菌素或局限菌素；核糖核酸酶如胎盘核糖核酸酶；血管生成素、白喉毒素和假单胞菌外毒素，这仅例举一些。示范毒素可突变以去除或改变诱导VLS的序列的位置，如表1所列残基、本文所述残基和其它蛋白中的等价残基。
植物全毒素通常包含2条二硫键连接的链即A和B链。B链携带细胞结合区(其受体通常未确定特征)和易位区，易位区促进A链经酸性胞内区室插入细胞质。掺入后，A链杀死细胞。对于体内使用，配基和毒素必须偶联，偶联方式使它们在通过血流和组织时保持稳定且在靶细胞内仍不稳定，从而可释放毒性部分到细胞质中。
连同发明一起使用的最优选毒素部分是RTA，特别是处理以修饰或去除碳水化合物残基的毒素A链，所谓的dgRTA。可使用在大肠杆菌中表达且也缺乏碳水化合物的重组A链能使用。在某些实施方案中，RTA可如下文实施例3所述制成。
然而，从药理学观点出发，需要使用尽可能最小但仍提供适当生物反应的分子。因此，需要使用较小的A链肽或其它提供适当抗细胞反应的毒素。为此，其他人发现RTA可通过枯草菌蛋白酶(Sigma)去除30个N末端氨基酸来“截断”，仍保持适当毒素活性。提议在需要时，此截断A链可用于根据发明的缀合物。
另外，发现重组DNA技术应用于毒素部分会提供其它根据发明的显著益处。其他人(O′Hare等，1987；Lamb等，1985；Halling等，1985)发表能克隆和表达生物活性RTA和其它VLS诱导毒素，现在可能鉴定和制备较小或另外仍显示适当毒素活性的变种肽。此外，现在已克隆的RTA和其它VLS诱导毒素能应用定点诱变，通过定点突变易制备和筛选A链和其它VLS诱导毒素毒素衍生肽并获得用于结合本发明的另外有用部分。一旦鉴定，这些部分可突变以产生毒素，毒素促进VLS、细胞凋亡、解联蛋白样活性、EC损害活性和本文所述或本领域技术人员已知这种序列的其它作用的能力减小。
ITs与PE、DT-A等以任意组合的融合通过重组DNA技术完成，此技术如本领域普通技术人员已知。抗体、细胞因子或可溶性受体DNA可用于这类制品。
缀合物的许多但不是所有毒素与结合剂区的交联是发明的一个重要方面。在RTA的情况中，如果需要具有生物活性的缀合物，认为需要呈现二硫化物功能的交联剂。原因不清楚，但可能是由于一旦试剂在靶细胞内“传递”毒素，需要易从结合剂释放的毒素部分。各类型交联剂以及交联如何进行往往改变所得缀合物的药效学。最后，希望有除了预期的作用部位，在体内各处所发现的条件下保持完整的缀合物，在预期作用部位需要缀合物有良好的“释放”特征。因此，特定交联方案具有一些重要性，特别包括所用特定交联剂和交联的结构。
交联剂用于形成分子桥，使2种不同蛋白(如毒素和结合剂)的官能团连接一起。为以逐步方式连接2种不同蛋白，可使用消除不需要均聚物形成的异双功能交联剂。示范异双功能交联剂包含2个反应基团：一个与一级胺基团(例如N-羟基琥珀酰亚胺)反应且另一个与硫醇基(例如吡啶基化二硫、马来酰亚胺、卤素等)反应。通过一级胺反应基团，交联剂可与1种蛋白(例如选择的抗体或片段)的赖氨酸残基反应，通过硫醇反应基团，已连接第一种蛋白的交联剂与另一种蛋白(例如dgRTA)的半胱氨酸残基(游离巯基)反应。
任何交联剂的这两种反应基团间的间隔臂可具有不同长度和化学组成。较长的间隔臂允许缀合物成分灵活性更佳，而桥的某些特定成分(例如苯基)赋予反应基团额外的稳定性或增加化学键对不同方面的作用的抗性(例如抗还原剂的二硫键)。
最优选的交联试剂是双功能交联剂SMPT，含由相邻苯环和甲基“空间位阻”的二硫键。认为二硫键的空间位阻起保护键不受硫醇盐阴离子攻击的作用，如能存在于组织和血的谷胱甘肽，从而有助于防止在结合剂传递缀合物到作用部位前缀合物去偶联。SMPT交联剂与许多其它已知交联试剂一样，赋予交联官能团能力，如半胱氨酸的SH或一级胺(例如赖氨酸的ε氨基)。另一种可能的交联剂类型包括异双功能光敏叠氮苯，它含可切割的二硫键如磺基琥珀酰亚胺基-2-(p-叠氮水杨酰氨基)乙基-1，3′-二硫代丙酸酯。N-羟基琥珀酰亚胺基与一级氨基反应且叠氮苯(在光解时)与任何氨基酸残基非选择性地反应。
尽管“位阻”交联剂一般在发明实践中优选，可使用非位阻交联剂且仍意识到与之相适应的优势。不考虑包含或产生一种保护的二硫化物，其它有用的交联剂包括SATA、SPDP和2-亚氨硫羟烷。使用这种交联剂在本领域熟知。
1.IT缀合物
本发明提供抗靶抗原表位的ITs，如在患病组织或疾病引起细胞上表达的抗原表位。在某些实施方案中，IT包含至少1种本文所述毒素。在其它实施方案中，IT或毒素进一步包含至少第2种试剂。这种试剂可以是分子或部分。这种分子或部分可包括但不限于至少1种效应或报道分子。效应分子包括具所需活性如细胞毒性的分子。附于抗体的效应分子的非限制性例子包括毒素、抗肿瘤剂、治疗酶、放射性标记的核苷酸、抗病毒剂、螯合剂、细胞因子、生长因子和寡或多核苷酸。相反，受体分子定义为可用测定法检测的任何部分。已缀合抗体的受体分子的非限制性例子包括酶、放射性标记、半抗原、荧光标记、磷光分子、化学发光分子、发色团、发光分子、光亲和分子、有色粒子或配基如生物素。
至少第2种试剂的某些例子包括至少1种可检测标记。“可检测标记”是由于其特异功能性质和/或化学特征而能检测的化合物和/或元素，使用它们能检测其所附抗体，和/或如果需要可进一步定量。
许多适当显像剂在本领域已知，它们附于抗体的方法也已知(参见例如美国专利号5,021,236；4,938,948和4,472,509，它们各纳入本文供参考)。所用成像部分可以是顺磁性离子；放射性同位素；荧光染料；NMR可检测物质；X光成像。
含叠氮基的分子也可用于形成与蛋白的共价键，这是通过低强度紫外线产生的反应性氮宾中间物(Potter和Haley，1983)。嘌呤核苷酸的2-和8-叠氮类似物尤其用作定点光探针以鉴定粗细胞提取物中的核苷酸结合蛋白(Owens和Haley，1987；Atherton等，1985)。2-和8-叠氮核苷酸也用于绘制纯化蛋白的核苷酸结合域(Khatoon等，1989；King等，1989；Dholakia等，1989)和可用作抗体结合剂。
一些方法在本领域已知用于附着或缀合抗体与其缀合物部分。一些附着方法包括使用金属螯合复合体，使用例如有机螯合剂如二乙烯三胺五乙酸酐(DTPA)；乙烯三胺四乙酸；N-氯-对甲苯磺酰胺和/或四氯-3α-6α-二苯糖联脲-3附于抗体(美国专利号4,472,509和4,938,948，各纳入本文供参考)。存在偶联剂如戊二醛或高碘酸盐的情况下，单克隆抗体也可与酶反应。有荧光素标记的缀合物在这些偶联剂存在时制备或通过与异硫氰酸盐反应制备。在美国专利号4,938,948中，乳腺瘤成像用单克隆抗体完成且可检测的成像部分结合抗体，使用接头如甲基-p-羟基苯并亚胺酸盐(hydroxybenzimidate)或N-磺基琥珀酰亚胺基-3-(4-羟苯基)丙酸酯。
在其它实施方案中，预期免疫球蛋白衍生是通过在免疫球蛋白Fc区中选择性引入巯基，使用不改变抗体结合位点的反应条件。根据此方法产生的抗体缀合物显示有改善的寿命、特异性和敏感性(美国专利号5,196,066，纳入本文供参考)。文献也公开了位点特异性附着的效应或报道分子，其中报道或效应分子缀合Fc区中的碳水化合物残基(O′Shannessy等，1987)。已报导此方法产生目前用于临床评估的诊断和治疗上有前途的抗体。
2.IT制备方法
产生和制备ITs的方法是本领域普通技术人员已知的。这种方法公开于美国专利5,686,072、美国专利5,578,706、美国专利4,792,447美国专利5,045,451美国专利4,664,911和美国专利5,767,072，各纳入本文供参考。IT的毒性部分可以是多种本领域常用毒素中的任何一种。IT可以是完整毒素、毒素A链或天然产生的单链RIP。发明涵盖的毒素包括但不限于白喉毒素(DT)和DT(CRM-45)；假单胞菌内毒素衍生的PE38；RTA和红豆因和两者的阻断形式；白树毒蛋白和皂草素。
ITs包含通过位阻二硫化物接头共价结合dgRTA的Mabs，这种Its最近用于治疗非何杰金氏(B细胞)淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤新生物或GVHD的临床试验。这些“第2代”ITs稳定、长寿并显示对靶细胞有强的细胞毒性。已研制了迅速制备高产量ITs的标准化方法(Ghetie等，1991)。
制备具有例如dgRTA的ITs的方法包括用SMPT衍生Mabs和用二硫苏糖醇(DTT)还原dgRTA，接着两种成分反应以确立位阻链间二硫键。化学交联反应产生抗体、毒素和ITs的混合物，混合物然后纯化以去除游离抗体和游离毒素分子并随后分离不同IT种类，IT种类包括分别与1、2、3或大于3个毒素分子缀合的一个抗体分子。去除交联反应的未反应成分可通过在亲和层析柱如活性染料/琼脂糖上的连续层析以去除游离抗体，接着是凝胶过滤以去除高分子量物质和游离毒素。
此方法得到不同毒素/抗体比例的缀合物的混合物。本发明的一个重要实施方案是进一步纯化此混合物以获得基本包含单一毒素/抗体比例的制品，从不同毒素/抗体比例的ITs分离。此纯化通过进一步层析分离完成，可伴随亲和层析如用盐梯度以洗脱不同种类的ITs以及凝胶过滤以从较大分子分离ITs。
本发明的另一个重要实施方案是确定哪个毒素/IgG比例是用于药物制品的最有效细胞毒性剂的能力。分离和鉴定本发明可能产生的各单一种类的IT在临床应用中具有特别的优势，因为这允许医师练习对特定情形中所施用有效量IT的更精确控制。
3.凝胶过滤
待用于本发明方法的凝胶是有随机结构的三维网络。分子筛凝胶包含不与分析或分离物质结合或反应的交联聚合物。为了凝胶过滤目的，凝胶物质一般不带电。凝胶内的空间充满液体且液相构成大部分凝胶体积。凝胶过滤柱常用的物质包括葡聚糖、琼脂糖和聚丙烯酰胺。
葡聚糖是由葡萄糖残基组成的多糖且可商业购买，名称为SEPHADEX(Phamacia Fine Chemicals，Inc.)。制成不同交联程度的珠以通过多种孔大小来分离不同大小的分子。烷基葡聚糖与N，N′-亚甲基双丙烯酰胺交联以形成SEPHACRYL-S100到S1000，可制成分级分离范围大于SEPHADEX的强珠。
聚丙烯酰胺也可用作凝胶过滤介质。聚丙烯酰胺是交联丙烯酰胺的聚合物，用N，N′-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂制备。聚丙烯酰胺可获得自Bio-Rad实验室(美国)，有多种孔大小用于分离不同大小的颗粒。
凝胶物质在水和一些有机溶剂中溶胀。溶胀是孔充满待用作洗脱液的液体的过程。由于较小的分子进入孔，它们在凝胶中的前进比不进入孔的较大分子迟滞。这是分离的基础。有不同精细程度的珠用于不同应用。珠越粗糙，流动越快且分离越差。超细用于最大分离，但流动很慢。细用于需要较快流速的大柱中制备性工作。较粗糙的等级用于大制备，其中分离没有时间重要，或用于分离分子量有大差异的分子。对于凝胶层析的讨论，参见纳入本文供参考的Freifelder，《物理生化》(Physical Biochemistry)，第2版，238-246页。
用于本发明的最优选凝胶过滤方法使用葡聚糖凝胶如SEPHADEX，使用葡聚糖-聚丙烯酰胺凝胶如能分离180到240千道尔顿范围分子的SEPHACRYL。
4.亲和层析
亲和层析一般基于物质如配基或抗体识别蛋白。可通过共价偶联结合分子如活性染料与不溶性基质合成柱物质。柱物质随后可从溶液中吸收所需物质。其次，改变条件到不发生结合并洗脱底物的条件下。亲和层析成功的要求是基质必须吸收分子，配基必须偶联而不改变其结合活性，必须选择结合是足够紧的配基，且必须可能洗脱物质而不破坏它。
本发明的较佳实施方案是亲和层析方法，其中基质是反应性染料-琼脂糖基质。Blue-SEPHAROSE是由Cibacron Blue 3GA和琼脂糖或SEPHAROSE组成的柱基质，可用作亲和层析基质。最优选的基质是SEPHAROSE CL-6B，可从SigmaChemical Company作为Reactive Blue 2购买，目录#R 8752。此基质直接结合本发明的ITs且能用盐梯度洗脱来分离它们。
5.ELISA
ELISAs可结合发明使用。在ELISA测定中，结合毒素A链序列的蛋白或肽固定于选择的表面上，优选显示蛋白亲和性的表面，如聚苯乙烯微量滴定板的孔。冲洗以去除不完全吸收的物质后，需要与非特异性蛋白结合或包被测定平板孔，非特异性蛋白已知关于测试抗血清为抗原中性，抗血清如牛血清白蛋白(BSA)、酪蛋白或奶粉溶液。这允许在固定表面上封闭非特异性吸收位点，因而减少抗血清非特异性结合到表面引起的背景。
抗原物质结合孔后，用非反应物质包被以减少背景，且洗涤以去除未结合物质，固定表面接触待测试的抗血清或者临床或生物提取物，接触方式有助于免疫复合体(抗原/抗体)形成。这种条件优选包括用稀释剂如BSA、牛γ球蛋白(BGG)和磷酸缓冲盐水(PBS)/吐温稀释抗血清。这些加入的试剂也趋向有助于减少非特异背景。随后可孵育分层抗血清2到4小时，温度优选以25℃到37℃的顺序。孵育后，洗涤接触抗血清的表面以去除非免疫复合物质。优选的洗涤过程包括用溶液如PBS/吐温或硼酸缓冲液洗涤。
在测试样品和结合抗原间形成特异免疫复合体后，随后洗涤，免疫复合体形成的发生和甚至量可通过同样接触对第1种抗体有特异性的第2种抗体来确定。为提供检测方法，第2种抗体优选有相关的酶，此酶在用适当显色底物孵育时产生显色。因此例如，需要接触尿素酶或过氧化物酶缀合的抗人IgG并孵育一段时间，所处条件有利于免疫复合体形成的显色(例如在含PBS的溶液如PBS-吐温中室温孵育2小时)。
用第2种酶标记的抗体孵育后，随后洗涤以去除未结合物质，标记量通过用显色底物孵育来定量，如在过氧化物酶的情况中，尿素和溴甲酚紫或2，2′-连氮-双-(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸[ABTS]和H2O2作为酶标记。然后，通过测量颜色发生程度完成定量，例如用可见光谱分光光度计。
D.接种疫苗
本发明预期疫苗用于免疫实施方案。通过改变1种或多种(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼区序列使蛋白质组合物促进VLS或其它毒性作用的效果减小，预期这种蛋白质组合物可用作抗原。在特定实施方案中，含1种或多种(x)D(y)、(x)D(y)T和/或侧翼区序列的肽预期作为有用抗原。抗原物质优选充分透析以去除不需要的小分子量分子和/或冻干以更易配制在所需载体中。在其它实施方案中，也可能使用缺乏一个或多个活性部位残基的毒素(即类毒素)作为疫苗。
1.免疫调节剂
预期免疫调节剂可包括于疫苗以增强患者的反应。当细胞是组合物一部分时，免疫调节剂可作为纯化蛋白包含于细胞中或其表达在细胞中改造。下列部分列出感兴趣的免疫调节剂例子。
a.细胞因子
白介素和细胞因子、表达白介素和细胞因子的载体预期作为可能的疫苗成分。白介素和细胞因子包括但不限于白介素1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-13、IL-14、IL-15、β-干扰素、α-干扰素、γ-干扰素、血管抑制、凝血细胞反应素、内皮抑制素、METH-1、METH-2、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、肿瘤坏死因子、TGFβ、LT和其组合。
b.趋化因子
趋化因子或编码趋化因子的基因也可用作疫苗成分。趋化因子一般作为化学吸引物以募集效应分子到趋化因子表达的位点。可有利于表达特定趋化因子基因结合例如细胞因子基因，以增强募集其它免疫系统成分到治疗部位。这种趋化因子包括RANTES、MCAF、MIP1-α、MIP1-β和IP-10。技术人员认识到某些细胞因子也已知具有化学吸引作用且也能在术语趋化因子中下分类。
多价疫苗的制备一般在本领域熟知，如美国专利4,608,251；4,601,903；4,599,231；4,599,230；4,596,792和4,578,770所例示，它们都纳入本文供参考。通常，这种疫苗制备为可注射的。作为液体溶液或悬浮液：也可制备适用于液体中溶液或悬浮液中的固体形式，然后注射液体。制品也能乳化。活性免疫原性成分通常混合药学上可接受且与活性成分相容的赋形剂。合适的赋形剂是例如水、盐水、右旋糖、甘油、乙醇等或其组合。此外，如果需要，疫苗可包含少量辅助物质如润湿剂或乳化剂、pH缓冲剂、或提高疫苗效力的佐剂。
疫苗可常规肠胃外施用，通过注射，例如皮下、皮内或肌肉内。适用于其它施用方式的另外制剂包括栓剂，在一些情况中是口服或鼻制剂。对于栓剂，常规结合剂和载体可包括例如聚亚烷基二醇或甘油三酯：这种栓剂可形成自混合物，混合物含约0.5％到约10％范围的活性成分，优选约1％到约2％。口服制剂包括一般使用的赋形剂如药物等级的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精、纤维素、碳酸镁等。这些组合物采用溶液、悬浮液、片剂、丸剂、胶囊、缓释制剂或粉剂的形式，包含约10到约95％的活性成分，优选约25％到约70％。
疫苗施用方式与剂型相容，施用量在治疗上有效且是免疫原性。待施用量取决于待治疗受试者，包括例如单独免疫系统合成抗体的能力、所需的保护程度。需施用的精确活性成分的量取决于医师的判断。然而，合适的剂量范围等级为几百微克活性成分每疫苗接种。初始施用和加强注射的合适方案也是可变的，但典型是初始施用，接着随后接种或其它施用。肌肉内途径在体内半衰期短的毒素的情况中优选。
多种实现疫苗辅助作用的方法包括使用试剂如氢氧化铝或磷酸铝(明矾)，它通常用作磷酸缓冲盐水中约0.05到约0.1％溶液，以约0.25％溶液用于混合合成的糖聚合物(Carbopol)，通过热处理聚集疫苗中的蛋白，温度范围分别在约70到约101℃间，时间为30秒到2分钟。也可通过用胃蛋白酶处理的(Fab)抗体再活化白蛋白的聚集作用，混合细菌细胞如微小隐孢子虫(C.parvum)或革兰氏阴性细菌的内毒素或脂多糖成分，在生理上可接受的油载体如二缩甘露醇单油酸酯(Arecel A)中乳化或用20％全氟化碳溶液(Fluosol-DA)乳化，全氟化碳用作封闭代用品。
在许多情况中，需要多重施用疫苗，通常不超过6次疫苗接种，更通常不超过4次疫苗接种且优选1次或多次，通常至少约3次疫苗接种。这些技术熟知并可在多种专利中发现，如阐述这些测定类型的美国专利号3,791,932；4,174,384和3,949,064。
2.佐剂
免疫方案使用佐剂刺激反应多年。一些佐剂影响呈递抗原的方式。例如，当蛋白抗原由明矾沉淀时，免疫反应增加。抗原乳化也延长抗原呈递的持续时间。其它佐剂如一些获得自细菌的有机分子，作用于宿主而不是抗原。一个例子是胞壁酰二肽(N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺[MDP])，它是细菌肽聚糖。与大部分佐剂一样，MDP的效果没有充分了解。MDP刺激巨噬细胞，但似乎也直接刺激B细胞。因此，佐剂的作用不是抗原特异性。然而，如果它们与纯化抗原一起施用，它们能用于选择性促进对抗原的反应。
佐剂在实验上用于促进抗未知抗原的免疫性普遍增加(例如美国专利4,877,611)。这特别已在癌症治疗中尝试。对于许多癌症，有令人信服的证据表明免疫系统参与宿主抗肿瘤细胞防御，但认为迄今仅鉴定肿瘤特异性抗原可能总量的一部分。
本发明考虑到多种佐剂可用于细胞如肿瘤细胞的膜，产生改进的免疫原性组合物。唯一的要求一般是佐剂能摄入、物理联合、或缀合正在讨论中的细胞的细胞膜。
本领域技术人员知道可缀合根据此发明的细胞疫苗的不同种类的佐剂，这些包括烷基溶血磷脂(ALP)；BCG和生物素(包括生物素酰化的衍生物)。特别考虑使用的某些佐剂是来自革兰氏阴性-细胞的磷壁酸。这些包括脂磷壁酸(LTA)、核醣醇磷壁酸(RTA)和甘油磷壁酸(GTA)。其合成对应物的活性形式也可结合发明使用(Takada等，1995)。
血蓝蛋白和血赤藓素也可用于发明。特别优选使用匙孔血蓝蛋白(KLH)，尽管可使用其它软体动物和节肢动物血蓝蛋白和血赤藓素。
也能使用各种多糖佐剂。例如，Yin等，(1989)描述在小鼠的抗体反应中使用多种肺炎球菌多糖佐剂。特别优选多糖的聚胺种类，如几丁质和壳聚糖，包括脱乙酰几丁质。
另一个优选佐剂组是细菌肽聚糖的胞壁酰二肽(MDP，N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺)组。也考虑胞壁酰二肽的衍生物，如氨基酸衍生物苏氨酰-MDP和脂肪酸衍生物MTPPE。
美国专利4,950,645描述胞壁酰二肽的亲脂性二糖-三肽衍生物，建议它用于从磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油形成的人工脂质体。美国专利4,950,645和PCT专利申请WO 91/16347的化合物以前没有建议用于细胞载体，现在建议用于本发明。
本发明的优选佐剂是BCG。BCG(卡介苗杆菌，分枝杆菌的减毒株)和BCG-细胞壁骨架(CWS)也可用作发明的佐剂，有或没有海藻糖二霉菌酸。海藻糖二霉菌酸可如美国专利4,579,945所述制备。
BCG的细胞壁提取物证明有极好的免疫佐剂活性。近来发展的用于分枝杆菌的分子遗传工具和方法提供将外源基因导入BCG的方法(Jacobs等，1987；Snapper等，1988；Husson等，1990；Martin等，1990)。BCG和其它分枝杆菌是非常有效的佐剂，已广泛研究对分枝杆菌的免疫反应(Luelmo，1982；Lotte等，1984)。示范BCG疫苗以TICEBCG出售(Organon Inc.，West Orange，NJ)。在一个典型的本发明实践中，牛分枝杆菌-BCG的细胞通过本领域已知方法生长和收集(例如Dubos等，1947；Rosenthal，1937)。
两亲性和表面活性剂如皂草素和衍生物如QS21(Cambridge Biotech)形成另一组用于本发明免疫原的优选佐剂。也可使用非离子嵌段共聚物表面活性剂(Rabinovich等，1994；Hunter等，1991)。如Yamamoto等(1988)所述，寡核苷酸是另一有用的佐剂组。Quil A和香菇多糖完善了目前优选的佐剂列表。尽管各试剂和下述内毒素作为佐剂是众所周知的，这些化合物以前没有掺入到靶细胞的膜中，如本文所示。
一组特别优选用于本发明的佐剂是去毒内毒素，如美国专利4,866,034的精制的去毒内毒素。这些精制的去毒内毒素在哺乳动物中有效产生佐剂反应。
去毒内毒素可结合其它佐剂以制备多佐剂掺入的细胞。考虑到去毒内毒素与海藻糖二霉菌酸的组合，如美国专利4,435,386所述。也考虑到去毒内毒素与海藻糖二霉菌酸和内毒素糖脂的组合(美国专利4,505,899)，同样考虑到去毒内毒素与细胞壁骨架(CWS)或CWS和海藻糖二霉菌酸的组合，如美国专利4,436,727、4,436,728和4,505,900所述。没有去毒内毒素的仅CWS和海藻糖二霉菌酸的组合也预期是有用的，如美国专利4,520,019所述。
当例如需要产生抗体或随后获得活化细胞T时，多种佐剂甚至是不常用于人的佐剂仍可用于动物。佐剂或细胞产生的毒性或其它副作用例如用非辐射肿瘤细胞可能发生的，在这种环境中不相关。
E.药物制品
本发明的药物含水组合物包含有效量的1种或多种IT、VLS抑制肽或多肽、VLS刺激肽或多肽和/或细胞因子，溶于或分散于药学上可接受载体或水介质。短语“药学上或药理学上可接受”指施用给人时不产生有害、过敏或其它不适当反应的分子实体和组合物。如本文所用，“药学上可接受载体”包括任何和所有溶剂、分散介质、抗细菌和抗真菌剂、等渗和吸收延迟剂等。使用这种用于药物活性物质的介质和试剂在本领域熟知。除了在任何常规介质或试剂与活性成分不相容的范围，考虑其用于治疗组合物。辅助活性成分也能掺入组合物。
下列缓冲液和试剂特别考虑用于制备本发明药物制品：dgRTA，去糖基化篦麻蛋白A链；DMF，二甲基甲酰胺(Pierce，Rockford，Ill.)；DTT(Pierce)；PBE，0.05M磷酸钠，pH7.5，1mM EDTA；PBES，0.05M磷酸钠，pH7.5，不同NaCl浓度(如0.1M，0.2M、0.3M、0.4M和0.5M NaCl)和1mM EDTA；PBSE，0.01M磷酸钠，pH7.5，0.17M NaCl和1mM EDTA；SMPT，N-琥珀酰亚胺基-氧羰基-α-甲基-α(2-吡啶基二硫代)甲苯(N-succinimidyl-oxycarbonyl-α-methyl-α(2-pyridyldithio)toluene)(Pierce)。所有缓冲液也可用无内毒素的蒸馏水制备，使用酶等级盐(Fisher Biotec，Springfield，N.J.)。
可配制ITs、肽或多肽和/或细胞因子用于肠胃外施用，例如配制用于经静脉内、肌肉内或皮下途径注射，尽管可使用其它途径如气雾剂施用。制备含至少1种IT、蛋白质物质和/或细胞因子作为活性成分的含水组合物通过本说明书对本领域技术人员已知，如纳入本文供参考的《雷明顿药物科学》(Remington′s PharmaceuticalSciences)，第16版，Mack Publishing Company，1980所例示。此外，对于人施用，要理解制品应符合FDA生物标准办公室要求的无菌、热原性、综合安全和纯化标准。
通常，这种组合物可制备为注射剂，作为液体溶液或悬浮液；也可制备固体形式，固体形式适用于在注射前加入液体时制备溶液或悬浮液；制品也可乳化。组合物无菌，流动到易存在可注射性(syringability)的程度，在生产和贮存条件下稳定，保持抗微生物如细菌和真菌的污染作用。理解内毒素污染最低限度应保持在安全水平，例如小于0.5ng/mg蛋白。
尽管ITs、肽或多肽和/或细胞因子最优选在含其它非活性成分的无菌水中制备，适合注射，如果需要，这种活性成分的溶液也可在适当混合表面活性剂如羟丙基纤维素的水中制备。分散体也可在液体聚乙二醇和其混合物和油中制备。载体也可以是溶剂或分散介质，含例如水、乙醇、多元醇(如丙二醇、液体聚乙二醇等)、其合适的混合物和植物油。可维持适当流动性，例如通过使用包衣如卵磷脂，在分散体的情况中通过维持所需颗粒大小和通过使用表面活性剂。
预防微生物作用可通过多种抗细菌和抗真菌剂，例如对羟基苯甲酸酯类、氯丁醇、苯酚、山梨酸、硫汞撤等。在许多情况中，优选包括等渗试剂，例如糖或氯化钠。延长吸收可注射组合物可通过使用延迟吸收的试剂的组合物，例如单硬脂酸铝和明胶。
配制成时，溶液施用方式与剂型相容且量在治疗上有效。对于例如在水溶液中肠胃外施用，如果需要应适当缓冲溶液且液体稀释剂首先用足够的盐水或葡萄糖变成等渗。这些特定水溶液尤其适合静脉内、肌肉内、皮下和腹膜内施用。就此而论，可使用的无菌水介质通过本说明书对本领域技术人员已知。一些剂量变化必然发生，这取决于被治疗受试者的状况。无论如何，负责施用的人决定单独受试者的适当剂量。
特别考虑到合适的药物IT、肽或多肽组合物一般包括但不限于约10到约100mg所需IT缀合物、肽或多肽，混合可接受的药物稀释剂或赋形剂如无菌水溶液，以在例如pH7.5到9.0的0.15M NaCl水溶液中产生相对缀合物约0.25到约2.5mg/ml的终浓度。制品可在-10℃到-70℃保存至少1年。
F.试剂盒
在更进一步的实施方案中，本发明涉及用于IT或上述疫苗接种方法的试剂盒。试剂盒可提供VLS促进或毒性作用降低的毒素、细胞因子或抗原组合物。这种试剂盒可用于在准备使用和可贮存的容器中结合毒素与特异性抗体以产生IT，提供毒性减小的细胞因子，或提供疫苗接种的抗原。另外，试剂盒可包括VLS产生序列的肽抑制剂或外渗的蛋白质增强物。然而，可提供包括这种成分组合的试剂盒。因此，试剂盒以合适容器方式包括VLS促进活性减小或提高的蛋白质组合物。试剂盒可以合适容器方式包括抗体或IT。
试剂盒的容器方式一般包括至少1种小瓶、试管、烧瓶、瓶、注射器和/或其它容器方式，其中可放置至少1种蛋白、多肽或肽，和/或优选适当的等分。本发明试剂盒可包括含至少1种抗体、IT和/或任何其它试剂容器的方式，封闭限制用于商业出售。这种容器可包括注射和/或吹模塑料容器，其中保留所需小瓶。
                              实施例
以下例子用于证明发明的较佳实施方案。本领域技术人员应理解以下例子所公开的技术代表发明者发现在发明实践中作用良好的技术，因此可认为是构成其实践的优选方式。然而，本领域技术人员根据本说明书应理解可对公开的特定实施方案进行许多改变且仍获得相似或类似结果，而不北离发明的精神和范围。
                             实施例1
                    起始血管裂隙综合征的结构基序
此例子证明毒素和IL-2中的三个氨基酸序列基序(x)D(y)导致破坏血管ECs。产生来自RTA或IL-2的含短(＜20个氨基酸)(x)D(y)基序的肽，肽含侧翼甘氨酸和半胱氨酸，以及具有序列缺失或突变的肽。这些肽经半胱氨酸附着不与HUVECs反应的小鼠IgG1 Mab(RFB4)。比较此IgG-肽缀合物(IgG-RTA)在3个VLS模型系统中的VLS诱导能力。第一个是对人脐带内皮细胞(HUVECs)的体外损害(Soler-Rodriguez等，1993)；第2个是小鼠肺中的体内流体积聚(Baluna和Vitetta，1996)；第3个是SCID小鼠中的体内人皮肤异种移植物(Baluna和Vitetta，1999)。
肽合成。合成的肽有来自RTA的13个氨基酸(残基69-81，SEQ ID NO：1)，加入N和C末端甘氨酸残基以提高溶解度(表6)。含(x)D(y)基序的肽难以溶解，即使肽各末端上有另外3个侧翼甘氨酸。为此，它们缀合可溶性载体蛋白。选择MAbRFB4，因为RFB4-dgRTA是原型的IT，因此RFB4-肽应“模拟”ITs。
加入N末端半胱氨酸以偶联肽与RFB4MAb。合成2种RTA对照肽(表6)。也合成有来自IL-2残基15-23的9个氨基酸的肽以及对照肽(表6)。同样，加入侧翼甘氨酸和半胱氨酸。所有肽在Applied Biosystems型号430A固相肽合成仪上合成。
肽缀合RFB4。所有肽包含N末端半胱氨酸残基以促进与马来酰亚胺衍生的RFB4缀合。RFB4用25倍摩尔过量的琥珀酰亚胺基4-(N-马来酰亚胺甲基)-环己胺-1-羧酸酯处理并通过凝胶过滤去除过量试剂。引入各RFB4分子的马来酰亚胺基团数通过反滴定2-巯基乙胺确定，使用Ellman试剂(Husain和Bieniarz，1994)。衍生的RFB4与10倍过量的SH-肽在室温反应4小时且过量肽通过相对PBS透析来去除。马来酰亚胺反应可形成IgG1-C-S-肽缀合物，其中附着的肽基团数量与游离的马来酰亚胺基团类似。
                                         表6来自RTA和IL-2的肽1
  来源 名称   类型   肽序列
  RTA LDV+SEQ ID NO：4   天然   CysGlyGlyGlySerValThrLeuAla73 Leu 74 Asp 75 Val 76Thr77AsnAlaTyrValGlyGlyGly
LDV-SEQ ID NO：5   缺失   CysGlyGlyGlySerValThrLeuAla73Thr77AsnAlaTyrValGlyGlyGly
GQT+SEQ ID NO：6   突变   CysGlyGlyGlySerValThrLeuAla73 Gly 74 Glu 75 Thr 76Thr77AsnAlaTyrValGlyGlyGly
  IL-2 LDL+SEQ ID NO：7   天然   CysGlyGlyGlyGluHisLeuLeu18 Leu 19 Asp 20 Leu 21Glu22MetGlyGlyGly
LDL-SEQ ID NO：8   缺失   CysGlyGlyGlyGluHisLeuLeu18Glu22MetGlyGlyGly
1各肽如所述缀合小鼠Mab，RFB4。
通过HPLC和放射性标记确定，RFB4-肽缀合物(表6)包含6到9个马来酰亚胺基团每IgG1分子，这些基团通过与含半胱氨酸的肽反应形成稳定的硫醚键。
RFB4-肽对HUVEC单层形态的影响。为确定RTA中的LDV序列和IL-2中的LDL序列是否损害HUVECs，单层用不同浓度的RFB4-RTA-肽、RFB4-IL-2-肽或对照孵育。分离HUVECs，培养并显微镜研究(Baluna等，1996；Soler-Rodriguez等，1993)。
HUVEC单层用10-6M RFB4-LDV+、RFB4-LDV-、RFB4-GQT、RFB4-LDL+、RFB4-LDL-或仅培养基37℃孵育18小时，然后通过相差显微镜(放大20x)检测。正常的单层由具形状伸长的高度压紧的细胞组成，而损害的细胞围拢且与平板分离。未处理的HUVECs由紧密压紧的伸长细胞组成。用10-6M RFB4-LDV+或RFB4-LDL+处理导致细胞在孵育2小时后围拢并在18小时后在单层中形成缺口。用RFB4-LDV-、RFB4-GQT或RFB4-LDL-没有观察到对HUVECs的毒性作用。含LDV或LDL的RFB4-肽的毒性作用是剂量依赖性且可与用RFB4-dgRTA观察到的作用相比较(表7)。这些结果表明，RTA中的LDV序列和其在IL-2中的LDL同系物参与这些试剂的EC毒性。
                    表7不同浓度的RFB4-肽构建物对HUVEC单层形态的影响1
            浓度(M)2
  10-6   10-7   10-8   0
  RFB4-RTA-衍生的肽RFB4-LDV+RFB4-LDV-RFB4-GGT+ ++-- ++-- +-- ---
  RFB4-IL-2-衍生的肽RFB4-LDL+RFB4-LDL- ++- ++- +- --
  RFB4-dgRTA   ++   +   +   -
  RFB4   -   -   -   -
1HUVECs在96孔组织培养板中生长到铺满，在有2％FCS的M199中，用不同浓度RTA衍生的肽构建物处理细胞18小时。
2形态变化记号为“-”没有变化，“+”细胞围拢，“++”细胞破裂和与细胞单层分离。
RFB4-肽的体内作用。尽管在实验动物中观察到IL-2的血管毒性(Orucevic和Lala，1995；Puri等，1989；Puri和Rosenberg，1989；Rosenstein等，1986)，难以在小鼠、大鼠或猴中诱导dgRTA-IT介导的VLS的全身性征象(Soler-Rodriguez，1992)。研制了一种模型研究ITs体内对人内皮的作用，通过移植血管化人皮肤到SCID小鼠上，用dgRTA-ITs注射小鼠且移植物中的流体积聚测量为湿/干重比例(Baluna等，1998)。测量人皮肤中的流体积聚是通过在冷冻干燥之前和之后称重皮肤移植物的钻取活检。此模型用于评估RFB4-LDV+、RFB4-GQT+和RFB4-dgRTA的体内作用(图1A)。
也评估正常SCID小鼠肺中的流体积聚，因为IL-2诱导小鼠肺中的流体积聚(Orucevic和Lala，1995)。肺或皮肤移植物的水含量计算为湿/干重比例。
尽管难以在注射RTA-ITs的小鼠中证明VLS的全身性征，血管裂隙在SCID小鼠的人皮肤异种移植物中发生。注射RFB4-LDV+和RFB4-dgRTA后发现人皮肤异种移植物的湿/干重比例增加，但注射RFB4-GQT+后则没有。这些异种移植物中的流体积聚可比较，使用RFB4-dgRTA或RFB4-LDV+。用SCID小鼠肺获得可比较结果(图1B)。应指出尽管图中的差异好像，它们在统计上显著并与用IL-2的报导一致(Orucevic和Lala，1995)。
流式细胞仪分析dgRTA和RFB4-肽与HUVECs的结合。RFB4-LDV+和RFB4-LDL+损害HUVECs，暗示这些肽与HUVECs上的结合位点相互作用，尽管在完整IL-2或RTA分子中，(x)D(y)基序可能不是主要的ECs结合位点。针对毒素的这些问题，进行了一系列结合和结合/抑制研究。
蛋白偶联异硫氰酸荧光素(FITC)(Sigma，St.Louis，MO)。105HUVECs在含1％牛血清白蛋白(BSA)和0.01％叠氮化钠(PBS/BSA/AZ)的冷PBS中洗2次，重悬于100μl相同缓冲液并用FITC-试剂在冰上黑暗中孵育30分钟，用PBS/BSA/AZ洗3次，在0.5ml 1％低聚甲醛PBS/AZ中固定，用FACScan(Becton Dickinson，Mountain View，CA)和CytoQuest软件分析。
检测了dgRTA、PE38-lys和RFB4-肽与HUVECs的结合。105HUVECs用100μl PBS/BSA/AZ中的FITC试剂以不同浓度在冰上孵育30分钟，洗涤，在1％低聚甲醛中固定，流式细胞仪分析。值代表3次实验的平均数±SD，用FITC-dgRTA、FITC-PE38-lys和FITC-碳酸酐酶作为对照。作出dgRTA、PE38-lys和碳酸酐酶与HUVECs结合的流式细胞仪分析的柱形图。也评估了FITC-RFB4-LDV+(-)、FITC-RFB4-LDV-、FITC-RFB4-GQT+、FITC-RFB4、FITC-RFB4-LDL+和FITC-RFB4-LDL-的结合。也作出RFB4-LDV+、RFB4-LDL+和RFB4的柱形图。此研究结果证明50％的最大结合FITC-dgRTA和FITC-PE38-lys分别需要0.035μg和＞100μg/105细胞，证明dgRTA对HUVECs的相对结合亲和性比PE38-lys高＞3对数。这可能是由于HUVECs上的LDV受体对PE38-lys中的同源序列亲和性较低和/或RTA中的LDV更暴露。也可能RTA中的其它非同源序列(但不在PE38-lys中)结合HUVECs。如果在摩尔基础上计算，FITC-dgRTA(0.035μg/105细胞/100μl)与FITC-RFB4-LDV+(0.5μg/105细胞/100μl)的相对结合亲和性间的差异仅为2倍。由于具有缺失或突变的LDV序列的RFB4-肽缀合物不结合HUVECs，(x)D(y)基序显然参与结合。
抑制dgRTA和RFB4-肽与HUVECs的结合。为进一步提供关于(x)D(y)基序在RTA结合HUVECs中的作用的证据，进行了一系列结合抑制研究。代表20-50％最大结合的浓度FITC-dgRTA或FITC-RFB4-LDV+(0.035μg/105细胞用于dgRTA且1.0μg/105细胞用于RFB4-LDV+)用HUVECs在冰上黑暗中孵育30分钟，存在或缺乏10倍过量的dgRTA(Inland Laboratories，Austin，Texas)、RFB4-LDV+、RFB4、Fn(GIBCO Laboratories，Grand Island，NY)或PE38-lys(NCI，Bethesda)。洗过的细胞在1％低聚甲醛中固定并在FACS上分析。
发现FITC-dgRTA与HUVECs的结合被dgRTA抑制＞90％且被RFB4-LDV+抑制＞60％，表明dgRTA结合是特异的且它至少部分包括LDV序列(图2A)。含同系物的PE38-lys不能抑制dgRTA的结合(图2A)可能是由于它对HUVECs的相对亲和性低超过3对数。此外，RFB4-LDV+抑制60％的结合而不是100％提示dgRTA可能有另外的HUVECs非同系结合位点。此外，在反向研究中，dgRTA和RFB4-LDV+都抑制FITC-RFB4-LDV+与HUVECs的结合，抑制程度类似(图2B)，进一步表明RTA中的LDV序列参与结合HUVECs。令人惊讶的是，PE38-lys很有效地抑制FITC-LDV+与HUVECs的结合(图2B)，表明一个或多个其LDV同系序列可与LDV基序竞争结合含LDV的肽。预期PE38-lys中的一个或多个同系序列(GDL-348-350；GDV-430-432或GDL-605-607)结合并损害HUVEC。Fn也抑制FITC-dgRTA(图2A)和FITC-RFB4-LDV+(图2B)与HUVECs的结合，但它效率更低。在此方面，尽管Fn也含LDV基序，它有不同的侧翼残基，可在其LDV基序的有效性中发挥作用。
上述数据证明，当附于RFB4 MAb时，含RTA中LDV基序和IL-2中LDL基序的肽体外特异地结合并损害HUVECs。在所有3个模型中，IgG-肽缀合物和IgG-RTA IT在诱导内皮细胞损害中同样有效并增加血管渗透性。
RTA中的LDV序列可起始导致体内VLS样症状的事件，因为注射含天然LDV序列但没有突变或缺失的LDV序列的RFB4-RTA-肽引起肺和人皮肤异种移植物中的血管裂隙，方式与RFB4-dgRTA IT类似。dgRTA至少部分利用其LDV序列结合HUVECs，因为含此基序的肽或蛋白抑制RTA与HUVECs的剂量依赖性、可饱和结合。
RTA中LDV和IL-2中LDL的立体视图表明，这些基序部分暴露且应与细胞相互作用。对于RTA，这由其体外剂量依赖性、可饱和结合HUVECs来支持。由于RFB4-LDV+与HUVECs的结合不仅部分受dgRTA抑制，也部分受含LDV或LDV-同系物的蛋白即Fn和PE38-lys抑制，这进一步表明一些趋异分子中(x)D(y)基序的功能性保存。此序列中的缺失或突变或使用非损害性阻断肽可增加IL-2以及ITs的治疗指数，ITs用多种植物或细菌毒素制备。
                           实施例2
                        dgRTA的产生和纯化
国内实验室产生了dgRTA。然而，以下例子描述产生用于本发明的dgRTA的方法。
蓖麻籽的粉状丙酮提取物是原料。篦麻蛋白从此粉末中提取，篦麻蛋白去糖基化，分成A和B链，纯化dgRTA。
大批原料、蓖麻粉的粉状丙酮粉末提取物可购自Sigma Bulk Chemical Sales。材料在有1.0L容量的塑料瓶中且包含200克粉末。瓶保存于密封橱内直到方法开始。
表8列出方法所需缓冲液和溶液的组成，表9列出缓冲液和溶液的规格。表10列出用于产生和纯化dgRTA的设备，表11提供方法中所用步骤和柱的概括。
                                表8缓冲液组成
  AA   200mM乙酸，用1M NaOH调至pH3.5
  BB   50mM硼酸，用1M浓NaOH调至pH8.0
  BB+1M NaCl   BB+1M NaCl，pH8.0
  BB+0.2M半乳糖   BB+0.2M半乳糖，pH8.0
  去糖基化缓冲液   AA+40mM NalOQ，+80mM NaCNBH3，pH3.5
  PBS   50mM H2NaPO4+150mM NaCl，用1M NaOH调至pH7.2
  还原性BB   BB+4％巯基乙醇，pH8.0
  Tris   2M Tris-HCI，pH10.8
                           表9缓冲液规格
  缓冲液   无菌度   pH   电导率   内毒素
  AA   无菌   3.5   0.9mΩ   零
  BB   无菌   8.0   5.0mΩ   零
  BB+1M NaCl   无菌   8.0   60mΩ   零
  BB+0.2M半乳糖   无菌   8.0   4.6mΩ   零
  去糖基化缓冲液   无菌   3.5   8.0mΩ   零
  PBS   无菌   7.2   11.5mΩ   零
  还原性BB   无菌   8.0   5.0mΩ   零
  Tris   无菌   10.8   25mΩ   零
  表10设备Amicon浓缩器，型号#CH2高压灭菌器，型号Hirayama生物学安全柜(通风柜)，型号NuAire#NU-425-400循环摇床，型号Fisher#6311μ离心机；型号Jovan#GR-412离心管式样，IEC 750ml(重力连接烘箱)型号Precision负压冰箱(负压，致冷，层析箱)，型号EJS#CR-84Pharmacia spectro ultrospec IIITechnicloth TX 609(来自Tex Wipe)Whatmann 90377A(1.0p.m)膜盒滤器(capsule filter)
                                                 表11柱规格
  柱   大小(CM)   床体积   平衡缓冲液   负载蛋白   负载体积   洗脱缓冲液   流速
  酸处理的Sepharose 4B   25×15   7.36L   BB   ～100,000ODU   4L   BB+0.2M半乳糖   4.5L/h
  Sephacryl S-200   25×90   44.2L   AA   ～7,000ODU   1.5L   无   4.5L/h
  串联展开：DEAE-Sepharose和酸处理的Sepharose 4B   11×3025×30   2.8L14.7L   BB   8,000mg篦麻蛋白毒素(RCA2)   3.5L   还原性BB   4.5L/h
  Blue SepharoseCL-4B   25×15   7.36L   BB   3,000mg dgA   30L   BB+1MNaCl   1.5L/h
  脱唾液酸胎球蛋白-Sepharose   11×30   2.8L   BB   2,000mg dgA   10L   无   1.5L/h
*所有柱在负压冰箱中4℃保存
提取大批篦麻蛋白：各提取批可由2瓶蓖麻娄粉末组成。它们在生物学安全柜(通风柜)中打开，加入1.0L PBS到各瓶。各瓶盖上原始盖，置于通风柜中的循环摇床，以200个循环/分钟室温振荡1小时。瓶在4℃放置30分钟以沉淀颗粒状物。各瓶的上清倾入有盖和喷管的中间容器，液体从此容器中倒入750ml塑料离心瓶，2个步骤都在通风柜中进行。离心瓶加盖并用湿纸毛巾擦干净，然后从通风柜中取出它们。离心瓶置于离心机中的载体，以3,700rpm、4℃离心20分钟。取出离心瓶，拿至通风柜中，轻轻倒出上清并经Technicloth TX609纸过滤到6L锥瓶中。
进行第2次提取。2个厂瓶中的沉淀用1.0L PBS重悬浮，提取过程包括室温振荡1小时，接着重复离心和过滤。
纯化篦麻蛋白：所有下列过程在负压层析箱中4℃进行。
合并第1次和第2次提取物并经Whatman 90377A(1.0pm)膜盒滤器过滤。确定280nm的吸光度，计算并记录从粉末提取的总蛋白。
澄清的上清然后从烧瓶抽吸到酸处理的Sepharose 4B柱上。收集未结合部分，高压灭菌并丢弃。结合部分用BB+0.2M半乳糖洗脱(图3)。洗脱物直接收集到CH2 Amicon浓缩器中并浓缩到1.5L。浓缩物转移到烧瓶中并测量体积。等分样品用于测量280nm的吸光度，以ODU(光密度单位)记录总蛋白。
蛋白从烧瓶抽吸到Sephacryl S-200柱上，用AA平衡。峰1(RCAl＝篦麻蛋白外源凝集素)和峰2(RCA2＝篦麻蛋白毒素)的分离通过峰1和峰2间在280nm的最低吸光度确定(见图4)。
第一个峰包含篦麻蛋白外源凝集素并丢弃。第2个峰包含篦麻蛋白，它直接收集到Amicon浓缩器中并浓缩到2.5mg/ml。记录体积、OD 280和蛋白总量(mg)。篦麻蛋白从浓缩器抽吸到加盖容器中，容器然后用湿纸毛巾擦且从层析冰箱中取出。
篦麻蛋白的去糖基化：含篦麻蛋白溶液的容器在通风柜中打开。加入等体积的去糖基化缓冲液。容器加盖，擦净，置于层析冰箱4℃孵育4小时。然后，容器置于通风柜中，打开，加入甘油到1％终浓度以终止反应。容器再次加盖，擦净，置于层析冰箱且4℃保存过夜。
分离篦麻蛋白A和B链并纯化dgRTA：过夜孵育后，容器从冰箱中取出且置于通风柜中。容器打开，加入Tris直到pH达到8.0。中和的篦麻蛋白溶液在层析电冰箱中抽吸到2个串联连接一起的柱中。第一个柱包含DEAE-Sepharose且第2个包含酸处理的Sepharose 4B。2个柱都用BB平衡。DEAE-Sepharose柱的目的是结合内毒素。一旦来自酸处理的Sepharose 413柱的流出物在280nm的吸光度下降到0.05ODU(峰1末端，图5)，篦麻蛋白通过DEAE Sepharose柱且进入它在其中结合的酸处理的Sepharose 4B柱。
峰1代表少量不结合酸处理的Sepharose 4B的dgRTA。柱然后分离且还原性BB抽吸到酸处理的Sepharose 4B柱，直到280nm的吸光度与还原性BB的吸光度(0.12ODU)相等。然后停止泵，柱在4℃孵育4小时。在此期间，篦麻蛋白A和B链间的S-S键还原，导致2条链分开。
篦麻蛋白B链保持结合酸处理的Sepharose 413柱。柱然后用还原性BB洗并收集游离的dgRTA(峰2，图5)。当280nm的吸光度回到还原性BB的吸光度时，停止收集。测量收集的流出物(dgRTA溶液)的OD 280，记录体积且以ODU记录蛋白浓度。
酸处理的Sepharose 4B柱用BB+0.2M半乳糖洗脱，弃去洗脱的篦麻蛋白B链。
然后，还原性BB中的dgRTA溶液抽吸到BB平衡的Blue-Sepharose CL-4B柱并4℃保存。柱用BB洗，直到280nm的吸光度下降到基线。柱然后用BB+0.2M半乳糖洗，直到小峰洗脱(峰2)且280nm的吸光度回到基线值。应用此过程以去除可与Sepharose基质相互作用的总篦麻蛋白毒素(RCA2)或B链的所有痕量。如图6，峰3所示，dgRTA用BB+1M NaCl从Blue-Sepharose柱洗脱，测量并记录体积和280nm的吸光度。
洗脱物然后抽吸到用BB平衡的脱唾液酸胎球蛋白-Sepharose柱并4℃保存。如图7所示，在吸光度超过0.05ODU时起始且在吸光率回到0.05ODU时结束，未结合部分在Amicon浓缩器中渗滤以使NaCl浓度减少到0.25M且增加蛋白浓度到2mg/ml。然后加入DTT到10mM终浓度，溶液经0.22μm滤器过滤。还原的dgRTA溶液混合等体积甘油并在-20℃保存。柱用BB+0.2M半乳糖洗脱，弃去洗脱物。
测试和规格：表12列出用于dgRTA的测试和规格。
                            表12用于dgRTA的测试和规格
  测试材料   测试  规格
  DgRTA   蛋白浓度  2-3mg/ml
  无菌度  无菌
  通过LAL的内毒素  ＜5EU/mg
  通过SDS凝胶的纯度  ＞95％蛋白@28-33Kda分子量峰
  Con A结合  ＜20％结合
  IC50(网织红细胞测定)  1-5×1011M
  IC50(Daudi细胞测定)  0.5-5×107M
  LD50(BALB/c小鼠)  15-30μg/g
                         实施例3
                 在减少或去除VLS的侧翼区改变
产生了重组(r)RTA突变体组，其三维结构中在LDV序列或与此序列相邻的2个残基之一有单残基变化(例如R48或N97)。候选者通常必须符合下列标准：1)高产量生成和长期稳定性；2)在无细胞测定中的充分酶活性；3)作为IT的良好细胞毒性；4)当在SCID小鼠中用作IT时不能诱导肺血管裂隙(PVL)；5)LD50高于野生型(wt)rRTA；6)小鼠中的药物动力学(PK)与含wt rRTA的ITs类似；7)RFB4-rRTA IT在我们SCID/Daudi肿瘤模型中的功效。一般，此例子中所用材料和方法如上所述。
质粒和诱变。在IPTG诱导控制下具有wt rRTA的pKK223质粒由J.MichaelLord，Department of Biology Sciences，University of Warwick，Coventry，U.K.友情提供(O′Hare等，1987和Simpson等，1995)。所有DNA操作用标准技术(Sambrook等，1989)进行。突变用QuikChange(Stratagene，LaJolla，California)引入且诱变引物对如下(仅列出1种引物每互补对，突变加下划线)：
                              表13诱变引物
  R48A   5’-AGTGTTGCCAAAC GCAGTTGGTTTGCCTATAAACC-3’  (SEQ ID NO：20)；
  L74A   5’-CTTTCTGTTACATTAGCC GCGGATGTCACCAATGCATATG-3’  (SEQ ID NO：15)；
  L74M   5’-GCTTTCTGTTACATTAGCC ATGGATGTCACCAATGC-3’  (SEQ ID NO：21)；
  D75A   5’-GTTACATTAGCCCTGG CTGTCACCAATGCATATG-3’  (SEQ ID NO：16)；
  D75E   5’-CTGTTACATTAGCCCTGGA AGTCACCAATGCATATG-3’  (SEQ ID NO：17)；
  D75N   5’-CTGTTACATTAGCCCTG AA CGTCACCAATGCATATGTGG-3’  (SEQ ID NO：18)；
  V76A   5’-GTTACATTAGCCCTGGATG CTACCAATGCATATGTGGTC-3’  (SEQ ID NO：19)；
  V76M   5’-GTTACATTAGCCCTGGAT AT GACCAATGCATATGTGGTC-3’  (SEQ ID NO：22)；
  N97A   5’-TCTTTCATCCTGAC GCTCAGGAAGATGCAGAAGC-3’  (SEQ ID NO：23).
肺血管裂隙。SCID小鼠(Taconic，Germantown，New York)在3天进程中i.p.注射总共15μg IT/g体重。终IT注射后，小鼠i.v.注射5-7μCi/小鼠的125I-标记白蛋白，24小时后，测量右肺的125I含量并与盐水处理的对照比较。确定整体和血液中的放射性水平，然后杀死小鼠(数据未显示)。
治疗方案。有弥散性Daudi淋巴瘤的SCID小鼠用100μg/小鼠的各IT、Mab或用PBS如前所述处理。监控小鼠且当后腿出现瘫痪时杀死。存活曲线的比较用对数一等级或Wilcoxon检验(Shah等，1993)完成。小鼠的平均存活时间通过对数一等级检验以5％显著水平计算。
药物动力学。在整个实验中，将甜饮用水中0.05％鲁戈氏溶液给予18到22g的SCID小鼠。放射性标记的蛋白以100μL的最大体积在尾静脉i.v.注射，放射性负荷为1-5×107cpm且剂量为5μg。注射后立即计算全身放射性，在每天基础上进行6天，使用AtomLab 100剂量校准器(Atomic Products Corporation，Shirley，NewYork)。结果相对初始全身放射性(％)表示。药物动力学参数用具有PKCALC程序的非隔室模型确定(Schumaker，1986)。
rRTAs和用突变rRTAs制备的ITs的体外活性。含wt rRTA的质粒(在载体pKK233中)用作起始材料。产生的一些突变体在LDV序列中有保守性变化，包括L74A、L74M、D75N、D75A、D75E、V76A和V76M，以及与LDV序列相邻和远离活性部位的表面残基有保守性变化的R48A和N97A(图8)。纯化的rRTA制品纯度90％(数据未显示)。然后，在无细胞的兔网织红细胞测定(Press等，1986)中分析这些突变体rRTAs、wt rRTA和dgRTA的酶活性。它们也缀合小鼠IgG1抗人CD22MAb，RFB4(Shen等，1988)，还原后再次在无细胞的网织红细胞测定中评估。最后，如本文所述，在标准体外细胞毒性测定中，在CD22-阳性Daudi细胞上测试ITs。
如表14所示，当在网织红细胞测定中测试时，wt rRTA和dgRTA有很类似的活性，尽管wt rRTA稍更有活性。偶联RFB4 MAb后，它们在网织红细胞测定中都保持活性且它们在Daudi细胞细胞毒性测定中具有相同的相对活性。在网织红细胞测定中，6个RTA突变体R48A、L74A、L74M、V76A、V76M和N97A的活性与dgRTA一样或经dgRTA更有活性。偶联RFB4后，它们保持此活性，还原并再测试。除了L74A，相同ITs在Daudi细胞细胞毒性测定中活性高。
         表14：rRTAs和用这些rRTAs制备的ITs的酶活性
RTA           无细胞网织红细胞测定         Daudi细胞细胞毒性测定
         偶联RFB4前的RTA    偶联RFB4后的RTA     RFB4-RTA
DgRTA    1.7±0.6×10-11a   1.3±0.5×10-11b   8.7±8.6×10-13c
(IC50)
         还原倍数           还原倍数            还原倍数
WT       0.7±0.6d，e       0.3±0.1            0.7±0.6
L74A     0.8±0.3           0.4±0.2            18±14
M        0.6±0.2           0.2±0.1            1.3±0.6
D75A     1.6±1.3           1.7±1.1            210±150
E        2.5±1.1           4.1±3.4            390±310
N        8.8±5.3           1.8±0.5            480±190
V76A     2.7±1.9           0.8±0.5            6.1±4.5
M        1.0±0.4           0.4±0.1            2.0±1.7
R48A     3.8±1.7           0.7±0.2            3.4±0.8
N97A     0.8±0.1           0.2±0.1            0.9±0.6
a12次实验
b6次实验
c＞20次实验
d＜1表示活性增加
e3到12次实验每突变体
与这6个突变体相反，含D75A、D75E和D75N的rRTA突变体在网织红细胞测定中活性比ITs小2到9倍且在Daudi细胞细胞毒性测定中活性小＞200倍。基于这些结果，选择R48A、L74M、V76A、V76M和N97A突变体用于进一步测试。
含RTAs的ITs体内诱导PVL的能力。与人不同，注射含RTA的ITs的小鼠不表现出全身性VLS，但它们表现PVL(Baluna等，1999和Soler-Rodriguez等，1992)。因此，SCID小鼠注射ITs并监控PVL，ITs用“通过”Daudi细胞筛选测定的突变体rRTAs制备(Rosenstein等，1986)。当小鼠注射15μg IT/g体重的ITs时，观察到PVL，ITs含wt rRTA、dgRTA、L74M、V76A或V76M。相反，含R48A或N97A的ITs不诱导PVL。根据发明者以前的观察先有放疗可恶化病人中的VLS(Schindler等，2001)，小鼠在IT治疗前用150cGy预辐射，但用R48A或N97A制备的ITs没有观察到PVL(数据未显示)。
RFB4-ITs的LD50。确定2个RFB4-偶联的突变体rRTAs，R48A和N97A是否对小鼠有毒。10只小鼠的组用不同剂量的各IT i.p.注射。动物每日称重1周。当动物失去20％体重时，杀死它们，因为此重量损失量常导致死亡。RFB4-dgRTA和RFB4-wt rRTA的LD50是10μg/g，而RFB4-R48A或RFB4-N97A的LD50＞100是＞100μg/g(测试的最高剂量)。因此，R48A和N97A ITs在Daudi细胞上的体外活性与RFB4-dgRTA一样，但对小鼠的毒性至少小10倍且在与RFB4-dgRTA相同的剂量不引起PVL。
突变体rRTA的PK。检测了RFB4-偶联突变体和wt rRTA-IT的PK和体内稳定性。比较用N97A和R48A制备的ITs的多种PK参数与含wt rRTA的IT所观察到的参数(表15)。在实验结束时收集这些动物的血清，通过SDS-PAGE和放射自显影检测。在小鼠中7天后，ITs完整而没有明显聚集(数据未显示)。
            表15：用rRTAs构建的ITs的小鼠中的药物动力学
rRTA-   小鼠数    T           AUC1           FCR2         MRT3
IT                (h)          (μg·h/mL)       (天-1)         (h)
Wt        8    60.9±1.5       182.6±22.8    0.272±0.007    85.6±2.1
R48A      5    70.3±1.6       238.0±6.5     0.236±0.005    99.8±2.4
N97A      5    56.4±1.3       191.8±6.5     0.293±0.006    78.2±2.0
1曲线下面积；2分部分解速度；3平均滞留时间
体内突变体rRTAs。由于含N97A和R48A的ITs有实质上充分的活性、良好PK、低体内毒性且不诱导PVL，它们作为弥散性SCID/Daudi模型中的RFB4-IT体内评估(Ghetie等，1990)。SCID/Daudi小鼠注射用R48A或N97A制备的ITs，平均瘫痪时间(MPTs)分别为60和72天(图10)。因此，RFB4-N97A与以前研究所用的RFB4-dgRTA(MPT为73天)一样有效(O′Hare等，1987)且RFB4-R48A相对RFB4在统计上显著改善。然而，两者都没有RFB4-wt rRTA(MPT为90天)有效(图10)。由于用N97A和R48A制备的ITs的LD50高＞10倍，它们在较高剂量应胜过dgRTA-ITs(和wt rRTA-ITs)。
本文公开的和权利要求的全部组合物和/或方法可根据本说明书产生和完成，不需要过度的实验。尽管本发明的组合物和方法已根据较佳实施方案描述，对本领域技术人员显然的是可改变组合物和/或方法和本文所述方法的步骤或步骤的顺序，而不北离发明的概念、精神和范围。更具体的是，显然一些化学和生理学相关试剂可取代本文所述试剂，同时获得相同或类似结果。认为对本领域技术人员显而易见的所有这种相似的取代和修改在发明的精神、范围和概念内，如所附权利要求所限定的。
                          参考文献
下列参考文献提供示范程序或其它补充本文所列的细节，它们明确地纳入本文供参考。
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                        序列表
<110>E.S.维特塔(VITETTA，ELLEN S.)
     V.F.盖蒂(GHETIE，VICTOR F.)
     J.斯莫尔肖(SMALLSHAW，JOAN)
     R.巴卢纳(BALUNA，ROXANA G.)
<120>修饰蛋白质化合物毒性作用的组合物和方法
<130>UTFD：884WO
<140>未知
<141>2003-10-29
<150>10/282,935
<151>2002-10-29
<160>23
<170>PatentIn Ver.2.1
<210>1
<211>267
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述：合成的肽
<400>1
Met Val Pro Lys Gln Tyr Pro Ile Ile Asn Phe Thr Thr Ala Gly Ala
  1               5                  10                  15
Thr Val Gln Ser Tyr Thr Asn Phe Ile Arg Ala Val Arg Gly Arg Leu
             20                  25                  30
Thr Thr Gly Ala Asp Val Arg His Glu Ile Pro Val Leu Pro Asn Arg
         35                  40                  45
Val Gly Leu Pro Ile Asn Gln Arg Phe Ile Leu Val Glu Leu Ser Asn
     50                  55                  60
His Ala Glu Leu Ser Val Thr Leu Ala Leu Asp Val Thr Asn Ala Tyr
 65                  70                  75                  80
Val Val Gly Tyr Arg Ala Gly Asn Ser Ala Tyr Phe Phe His Pro Asp
                 85                  90                  95
Asn Gln Glu Asp Ala Glu Ala Ile Thr His Leu Phe Thr Asp Val Gln
            100                 105                 110
Asn Arg Tyr Thr Phe Ala Phe Gly Gly Asn Tyr Asp Arg Leu Glu Gln
        115                 120                 125
Leu Ala Gly Asn Leu Arg Glu Asn Ile Glu Leu Gly Asn Gly Pro Leu
    130                 135                 140
Glu Glu Ala Ile Ser Ala Leu Tyr Tyr Tyr Ser Thr Gly Gly Thr Gln
145                 150                 155                 160
Leu Pro Thr Leu Ala Arg Ser Phe Ile Ile Cys Ile Gln Met Ile Ser
                165                 170                 175
Glu Ala Ala Arg Phe Gln Tyr Ile Glu Gly Glu Met Arg Thr Arg Ile
            180                 185                 190
Arg Tyr Asn Arg Arg Ser Ala Pro Asp Pro Ser Val Ile Thr Leu Glu
        195                 200                 205
Asn Ser Trp Gly Arg Leu Ser Thr Ala Ile Gln Glu Ser Asn Gln Gly
    210                 215                 220
Ala Phe Ala Ser Pro Ile Gln Leu Gln Arg Arg Asn Gly Ser Lys Phe
225                 230                 235                 240
Ser Val Tyr Asp Val Ser Ile Leu Ile Pro Ile Ile Ala Leu Met Val
                245                 250                 255
Tyr Arg Cys Ala Pro Pro Pro Ser Ser Gln Phe
            260                 265
<210>2
<211>133
<212>PRT
<213>智人(Homo sapiens)
<400>2
Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys Lys Thr Gln Leu Gln Leu Glu His
  1               5                  10                  15
Leu Leu Leu Asp Leu Gln Met Ile Leu Asn Gly Ile Asn Asn Tyr Lys
             20                  25                  30
Asn Pro Lys Leu Thr Arg Met Leu Thr Ala Lys Phe Tyr Met Pro Lys
         35                  40                  45
Lys Ala Thr Glu Leu Lys His Leu Gln Cys Leu Glu Glu Glu Leu Lys
     50                  55                  60
Pro Leu Glu Glu Val Leu Asn Leu Ala Gln Ser Lys Asn Phe His Leu
 65                  70                  75                  80
Arg Pro Arg Asp Leu Ile Ser Asn Ile Asn Val Ile Val Leu Glu Leu
                 85                  90                  95
Lys Gly Ser Glu Thr Thr Phe Met Cys Glu Tyr Ala Asp Glu Thr Ala
            100                 105                 110
Thr Ile Val Glu Phe Leu Asn Arg Trp Ile Thr Phe Cys Gln Ser Ile
        115                 120                 125
Ile Ser Thr Leu Thr
    130
<210>3
<211>251
<212>PRT
<213>相思子(Abrus precatorius)
<400>3
Glu Asp Arg Pro Ile Lys Phe Ser Thr Glu Gly Ala Thr Ser Gln Ser
  1               5                  10                  15
Tyr Lys Gln Phe Ile Glu Ala Leu Arg Glu Arg Leu Arg Gly Gly Leu
             20                  25                  30
Ile His Asp Ile Pro Val Leu Pro Asp Pro Thr Thr Leu Gln Glu Arg
         35                  40                  45
Asn Arg Tyr Ile Thr Val Glu Leu Ser Asn Ser Asp Thr Glu Ser Ile
     50                  55                  60
Glu Val Gly Ile Asp Val Thr Asn Ala Tyr Val Val Ala Tyr Arg Ala
 65                  70                  75                  80
Gly Thr Gln Ser Tyr Phe Leu Arg Asp Ala Pro Ser Ser Ala Ser Asp
                 85                  90                  95
Tyr Leu Phe Thr Gly Thr Asp Gln His Ser Leu Pro Phe Tyr Gly Thr
            100                 105                 110
Tyr Gly Asp Leu Glu Arg Trp Ala His Gln Ser Arg Gln Gln Ile Pro
        115                 120                 125
Leu Gly Leu Gln Ala Leu Thr His Gly Ile Ser Phe Phe Arg Ser Gly
    130                 135                 140
Gly Asn Asp Asn Glu Glu Lys Ala Arg Thr Leu Ile Val Ile Ile Gln
145                 150                 155                 160
Met Val Ala Ala Ala Ala Arg Phe Arg Tyr Ile Ser Asn Arg Val Arg
                165                 170                 175
Val Ser Ile Gln Thr Gly Thr Ala Phe Gln Pro Asp Ala Ala Met Ile
            180                 185                 190
Ser Leu Glu Asn Asn Trp Asp Asn Leu Ser Arg Gly Val Gln Glu Ser
        195                 200                 205
Val Gln Asp Thr Phe Pro Asn Gln Val Thr Leu Thr Asn Ile Arg Asn
    210                 215                 220
Glu Pro Val Ile Val Asp Ser Leu Ser His Pro Thr Val Ala Val Leu
225                 230                 235                 240
Ala Leu Met Leu Phe Val Cys Asn Pro Pro Asn
                245                 250
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Cys Gly Gly Gly Ser Val Thr Leu Ala Leu Asp Val Thr Asn Ala Tyr
  1               5                  10                  15
Val Gly Gly Gly
             20
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<212>PRT
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Cys Gly Gly Gly Ser Val Thr Leu Ala Thr Asn Ala Tyr Val Gly Gly
  1               5                  10                  15
Gly
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Cys Gly Gly Gly Ser Val Thr Leu Ala Gly Gln Thr Thr Asn Ala Tyr
  1               5                  10                  15
Val Gly Gly Gly
             20
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Cys Gly Gly Gly Glu His Leu Leu Leu Asp Leu Gln Met Gly Gly Gly
  1               5                  10                  15
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Cys Gly Gly Gly Glu His Leu Leu Gln Met Gly Gly Gly
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Leu Ala Leu Asp Val Thr Asn Ala Tyr Val Val
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  1               5                  10
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Leu Ala Leu Glu Val Thr Asn Ala Tyr Val Val
  1               5                  10
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Leu Ala Leu Asn Val Thr Asn Ala Tyr Val Val
  1               5                  10
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Leu Ala Leu Asp Ala Thr Asn Ala Tyr Val Val
  1               5                  10
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gttacattag ccctggatat gaccaatgca tatgtggtc                   39
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tctttcatcc tgacgctcag gaagatgcag aagc                        34

Claims (67)

1.一种修饰的蛋白质组合物，其特征在于，所述组合物包括有(x)D(y)序列和至少一个氨基酸突变的蛋白，突变改变(x)D(y)序列诱导血管裂隙综合征的能力。
2.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白包括至少2个氨基酸突变。
3.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变在天然蛋白构象的(x)D(y)序列中天冬氨酸的约10埃内。
4.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个突变氨基酸位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
5.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个突变氨基酸至少部分暴露于天然蛋白构象的表面。
6.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是毒素、细胞因子或病毒蛋白。
7.如权利要求6所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是毒素。
8.如权利要求7所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是篦麻蛋白A链毒素、红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素(PE)、志贺氏菌毒素A链、白树毒蛋白、木鳖子皂苷、商陆抗病毒蛋白、皂草素、天花粉蛋白或大麦毒素。
9.如权利要求8所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，毒素是篦麻蛋白A链毒素。
10.如权利要求9所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个突变氨基酸是R48。
11.如权利要求10所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，R48用丙氨酸残基取代。
12.如权利要求9所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个突变氨基酸是N97。
13.如权利要求12所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，N97用丙氨酸残基取代。
14.如权利要求9所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少2个突变氨基酸是R48和N97。
15.如权利要求1所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白质组合物是药物组合物。
16.一种修饰的蛋白质组合物，其特征在于，所述组合物包括有(x)D(y)序列和至少一个在侧翼序列中氨基酸突变的蛋白，突变改变蛋白的毒性。
17.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，所述组合物进一步包括(x)D(y)序列中的突变。
18.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变在天然蛋白构象的(x)D(y)中天冬氨酸的约10埃内。
19.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
20.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变至少部分暴露于天然蛋白构象的表面。
21.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是毒素、细胞因子或病毒蛋白。
22.如权利要求21所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是毒素。
23.如权利要求22所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白是篦麻蛋白A链毒素、红豆因A链、白喉毒素(DT)A链、假单胞菌外毒素(PE)、志贺氏菌毒素A链、白树毒蛋白、木鳖子皂苷、商陆抗病毒蛋白、皂草素、天花粉蛋白或大麦毒素。
24.如权利要求23所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，毒素是篦麻蛋白A链毒素。
25.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，所述组合物进一步包括(x)D(y)序列中的突变。
26.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，篦麻蛋白A链毒素是酶活性的。
27.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，篦麻蛋白A链毒素不是酶活性的。
28.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，(x)D(y)序列是LDV。
29.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变是R48。
30.如权利要求29所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，R48用丙氨酸残基取代。
31.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个氨基酸突变是N97。
32.如权利要求31所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，N97用丙氨酸残基取代。
33.如权利要求24所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，氨基酸突变是R48和N97。
34.如权利要求16所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，蛋白质组合物是药物组合物。
35.一种促进病人中毒性能力减小的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸改变。
36.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，病人中的毒性进一步定义为血管裂隙综合征、失语症、肌痛、疲劳、低血压或横纹肌溶解。
37.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，病人中的毒性进一步定义为血管裂隙综合征。
38.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸在天然蛋白构象的(x)D(y)中天冬氨酸的约10埃内。
39.如权利要求36所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
40.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
41.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸至少部分暴露于天然蛋白构象的表面。
42.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸是R48。
43.如权利要求42所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，R48用丙氨酸残基取代。
44.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，突变氨基酸是N97。
45.如权利要求44所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，N97用丙氨酸残基取代。
46.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，突变氨基酸是R48和N97。
47.如权利要求41所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，(x)D(y)序列是LDV。
48.如权利要求35所述的篦麻蛋白A链毒素，其特征在于，蛋白质组合物是药物组合物。
49.一种减小蛋白质组合物诱导VLS能力的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
a)鉴定包含至少1种(x)D(y)的氨基酸序列的蛋白，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸；和
b)改变至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基，其中诱导VLS的能力降低。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基在天然蛋白构象的(x)D(y)序列中天冬氨酸的约10埃内。
51.如权利要求49所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
52.如权利要求49所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基至少部分暴露于天然蛋白构象的表面。
53.如权利要求49所述的方法，其特征在于，蛋白是篦麻蛋白A链毒素。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是R48。
55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，R48用丙氨酸残基取代。
56.如权利要求53所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是N97。
57.如权利要求56所述的方法，其特征在于，N97用丙氨酸残基取代。
58.如权利要求53所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是R48和N97。
59.一种制备诱导VLS能力减小的免疫毒素的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
a)鉴定包含至少1种(x)D(y)的氨基酸序列的毒素，其中(x)选自亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和缬氨酸，其中(y)选自缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸；
b)改变至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基，其中诱导VLS的能力降低；
c)所述毒素缀合包含至少1种抗体的组合物以产生免疫毒素，
与类似的免疫毒素相比时，其中产生的免疫毒素促进VLS的能力，其中侧翼氨基酸序列不同于毒素。
60.如权利要求59所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基在天然蛋白构象的(x)D(y)序列中天冬氨酸的约10埃内。
61.如权利要求59所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基位于离天然蛋白构象的活性部位残基的距离大于约6埃。
62.如权利要求59所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基至少部分暴露于天然蛋白构象的表面。
63.如权利要求59所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是R48。
64.如权利要求63所述的方法，其特征在于，R48用丙氨酸残基取代。
65.如权利要求59所述的方法，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是N97。
66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，N97用丙氨酸残基取代。
67.如权利要求59所述的修饰蛋白质组合物，其特征在于，至少一个在(x)D(y)序列侧翼的氨基酸残基是R48和N97。
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