Hiv的調(diào)節(jié)或輔助蛋白的肽、組合物及它們的應(yīng)用
【專利說明】
[0001] 本申請是二次分案申請，其一次分案申請的中國國家申請?zhí)枮?01110312512. 8， 申請日為2007年3月9日，發(fā)明名稱為"HIV的調(diào)節(jié)或輔助蛋白的肽、組合物及它們的應(yīng) 用";原申請的中國國家申請?zhí)枮?00780008617. 6,申請日為2007年3月9日，發(fā)明名稱為 "HIV的調(diào)節(jié)或輔助蛋白的肽、組合物及它們的應(yīng)用"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及肽序列，以及含有該肽序列的組合物，尤其涉及免疫缺陷病毒疫苗，例 如對抗人類免疫缺陷病毒（HIV)和/或其他免疫缺陷病毒的疫苗，所述疫苗也對獲得性免 疫缺陷綜合征（AIDS)有用。這些疫苗包含所述序列和所述組合物。本發(fā)明還涉及這些序 列和組合物的用途。尤其涉及防護抵抗多種病毒株的疫苗，所述病毒株包括現(xiàn)有病毒和從 現(xiàn)有病毒突變得到的未來病毒（如現(xiàn)有HIV株的突變體）。
【背景技術(shù)】
[0003]對疾病的防御對于所有動物的生存而言是至關(guān)重要的，為該目的所采用的防御機 制是動物的免疫系統(tǒng)。因此，理解免疫系統(tǒng)是理解用于人類和類似動物的新型和更完善治 療的開發(fā)的關(guān)鍵。
[0004] 免疫系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)機制已經(jīng)被研究了許多年。該系統(tǒng)由許多細胞類型和多種分子構(gòu) 成，這使得該系統(tǒng)非常復(fù)雜。即使多年研究之后，免疫系統(tǒng)組分的整個范圍以及它們相互之 間的作用仍未被完全理解。
[0005]許多年之前，認識到從特定疾病恢復(fù)的人將來可能會獲得某些防護抵抗該疾病， 但不會抵抗他還未感染過的疾病。那時，免疫系統(tǒng)的這種基本方面被解釋為一旦發(fā)生暴露 給某些病原體，則免疫系統(tǒng)會獲得某種針對這些病原體的一類"記憶"，該記憶對于某些疾 病是特異的。
[0006]逐漸地，知道暴露到病原體的不大有害變異體會引起針對更有害變異體的防護 (例如暴露到牛痘以防護抵抗天花，或者暴露到滅活的炭疽以保護抵抗活的炭疽）。因此， 出現(xiàn)了接種疫苗抵抗疾病的觀念。
[0007] 目前已知免疫系統(tǒng)具有至少兩個分支：先天性免疫和適應(yīng)性免疫。在病原體進入 免疫系統(tǒng)之前，先天性系統(tǒng)是具有完全功能的，而在病原體進入免疫系統(tǒng)之后，適應(yīng)性系統(tǒng) 才被打開。接著，其產(chǎn)生對病原體的特異性攻擊。先天性系統(tǒng)包括許多組分，包括吞噬細胞 如巨噬細胞，其（如名字所暗示的）會"吃掉"或者吞掉外源物體如病原體。
[0008] 通常（但不是排他的），本發(fā)明涉及適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，除非特別以其他方式說明， 否則本文中的"免疫系統(tǒng)"是指適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。
[0009] 為了更充分地理解免疫系統(tǒng)如何發(fā)揮功能，其每個個別組分的作用必須要被仔細 考慮。關(guān)于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，眾所周知針對病原體的免疫性是由淋巴細胞的作用提供的，淋 巴細胞構(gòu)成了免疫系統(tǒng)中最常見的細胞類型。存在兩種類型的淋巴細胞：B淋巴細胞和T淋 巴細胞。通常分別被稱作B細胞和T細胞。
[0010] B細胞具有發(fā)育成漿細胞的能力，所述漿細胞制造抗體。抗體是動物免疫系統(tǒng)非 常重要的組分。它們是響應(yīng)所入侵病原體的某些識別標志部分（病原體的抗原--抗原這 里被定義為免疫系統(tǒng)所識別的任何外源物質(zhì)）而產(chǎn)生的，并且對于該病原體通常是特異性 的。然而，如果兩種病原體非常類似，或者至少含有相同的抗原，則針對一種病原體所產(chǎn)生 的抗體仍然能夠針對另一種病原體有效（它們可以"交叉反應(yīng)"）。這解釋了為什么接種牛 痘能夠防護抵抗天花。重要的是意識到抗體僅"識別"病原體的小部分抗原分子，而不是整 個病原體。這些部分被稱作抗原決定簇。
[0011]T細胞不具有或者不產(chǎn)生抗體。而是，它們通過被稱作TCR(T細胞受體）的特化 受體來識別與主要組織相容性復(fù)合體（MHC)(或者對于人，是人白細胞抗原（HLA))形成復(fù) 合物的外源抗原的片段（即抗原決定簇）。T細胞自身可以分成多種亞型，其可以具有調(diào)節(jié) 功能或者效應(yīng)功能。效應(yīng)細胞參與"實現(xiàn)"清除外源物質(zhì)。例如，細胞毒性T細胞（CTL)是 效應(yīng)細胞，其能夠殺死被感染的細胞，以及其他多余的成分例如腫瘤細胞。另一方面，調(diào)節(jié) 性T細胞在輔助效應(yīng)T細胞和B細胞變得更有效方面發(fā)揮作用。由于該功能，這些調(diào)節(jié)性 T細胞通常被命名為"輔助性"T細胞。另一種被命名為"阻抑性"T細胞的調(diào)節(jié)性T細胞被 認為抑制免疫應(yīng)答，但這些T細胞沒有被充分了解。調(diào)節(jié)性T細胞也可以與先天性免疫系 統(tǒng)的組分相互作用以加強它們的活性。
[0012] 在正常的健康個體中，免疫系統(tǒng)的淋巴細胞直到免疫應(yīng)答被觸發(fā)前均保持無活性 的"靜息"狀態(tài)。在需要免疫應(yīng)答時，淋巴細胞變?yōu)楸患せ睢⒃鲋巢㈤_始發(fā)揮它們被指派的 功能。例如，在表面上展示用于識別與MHC分子形成復(fù)合物的入侵病原體抗原決定簇的TCR 的任何靜息T細胞被激活、增殖（這被命名為克隆擴充），所得到的后代開始活躍地發(fā)揮它 們預(yù)定的效應(yīng)功能，所述功能是抗擊入侵的生物體所需的。
[0013] 當(dāng)免疫應(yīng)答結(jié)束時（即，病原體和/或被感染的細胞已經(jīng)被清除），則淋巴細胞再 次恢復(fù)到靜息狀態(tài)。然而，該靜息狀態(tài)不等同于開始的無活性靜息狀態(tài)。以后，響應(yīng)相同或 緊密相關(guān)病原體的感染，被激活過但靜息的淋巴細胞，能夠被快速地募集并誘導(dǎo)增殖。
[0014] 在再次遇到入侵的病原體之后，被激活的靜息淋巴細胞這種提供更快和更強應(yīng)答 的能力，有效地為免疫系統(tǒng)提供了"記憶"。免疫系統(tǒng)記憶的開發(fā)是所有長期免疫預(yù)防性藥 物（例如疫苗）的基礎(chǔ)，并依然是非常長期免疫治療性藥物開發(fā)的目標。
[0015] 為了使細胞在復(fù)雜的動物系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮功能，細胞需要在其表面上具有"受體"。這 些受體能夠"識別"特異性的物質(zhì)，所述特異性的物質(zhì)控制各種基本過程，例如激活、增殖和 附著到其他細胞或基底上。例如，在免疫系統(tǒng)的情況中，T細胞和B細胞上的受體使它們不 僅識別抗原，而且相互作用，從而調(diào)節(jié)它們的活性。沒有這些受體，這些細胞會缺乏基本的 通訊手段，并可能無法有效協(xié)調(diào)地發(fā)揮作用，而這對于多細胞生物體的免疫系統(tǒng)是必要的。
[0016] 為了能夠特異性地識別和處理環(huán)境中存在的大量病原體，免疫系統(tǒng)在淋巴細胞 上發(fā)展出兩種類型的高度可變的抗原受體=B細胞中的抗體以及T細胞中的T細胞受體或 TCR。
[0017] 在身體中存在大量不同的可能抗原受體，以使免疫系統(tǒng)能夠識別多種多樣的入侵 病原體。事實上，個體中存在大約1〇 12種不同的B細胞和T細胞受體。每種單獨的B細胞 僅有一種類型的受體，以便處理特定的病原體，具有針對那種病原體的抗原的"最佳適合" 受體的B細胞必然會被選擇。該過程被稱作"克隆選擇"。理論上，根據(jù)病原體所表現(xiàn)的抗 原/抗原決定簇的數(shù)目以及為這些抗原/抗原決定簇所選擇的多種B細胞的特異性，可以 僅一種克隆進行應(yīng)答（單克隆應(yīng)答）或者幾個（寡克隆應(yīng)答）或許多（多克隆應(yīng)答）。
[0018] 在能夠被B細胞和T細胞識別的抗原類型之間存在重大的差別。根據(jù)目前已知， 只有B淋巴細胞表面上的受體（即抗體）能夠直接識別抗原如病毒和細菌上的蛋白質(zhì)，或 者溶解在體液中的外源分子。在B細胞被激活并發(fā)育成漿細胞時，B細胞也能夠產(chǎn)生可溶 形式的抗體。這些抗體也被命名為免疫球蛋白（縮寫為Ig)。另一方面，T細胞受體僅識別 身體細胞表面上的短肽，也被稱作T細胞抗原決定簇。這些T細胞抗原決定簇是通過較大 蛋白質(zhì)的降解所產(chǎn)生的，所述蛋白質(zhì)是自身的（即天然存在的體蛋白質(zhì)）或非自身的（即 來自感染身體的外源生物體）。只有來自外源蛋白質(zhì)的那些，即抗原通常能夠誘導(dǎo)體內(nèi)的 免疫應(yīng)答。一旦產(chǎn)生,這些抗原決定簇會結(jié)合到特定類型的分子MHC(主要組織相容性復(fù)合 體）上，接著所得到的復(fù)合物被呈遞在細胞表面上用于結(jié)合T細胞受體。
[0019] 需要理清楚的是，由于免疫應(yīng)答的破壞性特征，該應(yīng)答不得不僅針對外源病原體 發(fā)揮作用，而不能針對身體自身細胞或蛋白質(zhì)發(fā)揮作用。因此，免疫系統(tǒng)需要區(qū)分"自身"和 "非自身"。已經(jīng)提出，盡管產(chǎn)生針對自身反應(yīng)的淋巴細胞克隆，但它們在能夠發(fā)生任何反應(yīng) 之前就被除去了。該過程被命名為"克隆缺失"。還提出，任何自身反應(yīng)的淋巴細胞可以被 保留但僅處于"關(guān)閉"狀態(tài)。這種機制被命名為"克隆無反應(yīng)性"。無論考慮何種過程，仍不 清楚精確的基本機制是什么，使得淋巴組織如胸腺從僅針對非自身反應(yīng)的T淋巴細胞群中 鑒定針對自身反應(yīng)的個別T細胞克隆。目前本發(fā)明人已經(jīng)更充分地研究了自身/非自身區(qū) 分的機制，這導(dǎo)致了本發(fā)明的開發(fā)。目前，發(fā)明人已經(jīng)建立了一種預(yù)測物質(zhì)如肽的免疫原性 的方法，其能夠在大的蛋白質(zhì)內(nèi)實現(xiàn)更快地鑒定免疫原性肽序列。
[0020] 許多年來，已知主要組織相容性復(fù)合體（MHC)在動物的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作 用。正如上面已經(jīng)討論的，MHC分子使T細胞能夠識別抗原。存在三種主要類型的MHC分 子，I類、II類和III類。I類和II類MHC分子是存在于細胞表面上的糖蛋白，而III類則 通常是細胞內(nèi)存在的可溶分子。存在大量的不同類型的MHC分子。例如，在人類中（在人 類中MHC被命名為HLA，人白細胞抗原），存在數(shù)百種不同的編碼MHC分子的等位基因，這意 味著在人群中，存在許多不同類型的HLA。通常，根據(jù)不同的慣例對不同物種的MHC進行命 名，因此，小鼠的MHC被命名為H-2，大鼠是RT1，兔是RLA。個體中編碼不同MHC分子的不同 基因區(qū)通常被單獨命名，例如在人類中為HLA-A、HLA-C等。
[0021] MHC分子是重要的免疫系統(tǒng)分子，這是因為是該分子將抗原的抗原決定簇呈遞給 免疫系統(tǒng)。例如，如果T細胞將對特定的病原體做出應(yīng)答，則該病原體必須具有至少一個抗 原（例如蛋白質(zhì)），該抗原具有至少一個抗原決定簇（例如蛋白質(zhì)的肽部分），該抗原決定 簇能夠與細胞表面上的MHC分子結(jié)合，并因此與能夠結(jié)合MHC-肽復(fù)合物的T細胞相互作 用。因此，該免疫應(yīng)答依賴于MHC結(jié)合于抗原決定簇的能力。如果沒有將與MHC結(jié)合的抗 原決定簇，或者沒有結(jié)合于MHC-肽復(fù)合物的T細胞，則不會出現(xiàn)免疫應(yīng)答。
[0022] 然而，關(guān)于"自身"蛋白質(zhì)，許多抗原決定簇的一種可以能夠結(jié)合MHC分子，并因此 可能誘導(dǎo)免疫應(yīng)