[发明专利]BAFF,其封闭剂以及它们在B细胞应答的调节中的应用

说明书

                 发明领域

本发明涉及配体BAFF及其封闭剂刺激或抑制B-细胞和免疫球蛋白表达的用途，所述BAFF是属于肿瘤坏死因子家族的B-细胞活化因子。该蛋白质及其受体具有抗癌和/或免疫调节作用，并且可用于治疗免疫抑制疾病，如HIV。特别是，该配体及其封闭剂可对高血压及其相关疾病的发展起作用。另外，可在基因治疗中使用被该配体的基因转染的细胞来治疗涉及B-细胞的肿瘤，自身免疫病或先天性遗传病。封闭剂，例如特异于该配体或其受体的重组变体或抗体也具有免疫调节作用。希望将BAFF用作免疫抑制疾病的B-细胞刺激剂，包括例如用于经受器官移植(即骨髓移植)以及从癌症治疗中恢复的患者以刺激B-细胞的产生。也希望将BAFF用作佐剂和/或共刺激剂以将B细胞水平升高或恢复至大致正常的水平。

                 发明背景

与肿瘤坏死因子(TNF)-相关的细胞因子是宿主防御和免疫调节的媒介。该家族的成员以膜-锚着的形式存在，局部通过细胞与细胞的接触发挥作用，或者作为能扩散至远处靶的分泌型蛋白起作用。平行的受体家族发出存在这些分子的信号，导致启动靶组织中的细胞死亡或细胞增殖和分化。目前，TNF家族的配体和受体有至少11对公认的受体-配体对，包括TNF：TNF-R；LT-α：TNF-R；LT-α/β：LT-β-R；FasL：Fas；CD40L：CD40；CD30L：CD30；CD27L：CD27；OX40L：OX40和4-1BBL：4-1BB。甚至在最相关的情况下，编码这些配体的DNA序列仅有约25％至约30％同一性，但氨基酸的相关性约为50％。

该细胞因子受体家族的确定特征体现在富含半胱氨酸的胞外结构域，其最初由两种不同的TNF受体的分子克隆揭示出。该基因家族编码I型跨膜蛋白质所特有的糖蛋白，其具有胞外配体结合结构域，单个膜跨越区域和参与活化细胞功能的胞质区域。富含半胱氨酸的配体结合区域呈现出紧密交织的二硫键连接的核心结构域，该结构域根据特定的家族成员而重复多次。大多数受体具有4个结构域，但也有的受体具有少至3个，或多至6个结构域。

TNF家族配体蛋白质的特征在于一段短的N-末端序列，它一般是短的亲水性氨基酸，经常含有几个据认为可用作终止转移序列的赖氨酸或精氨酸残基。紧接着的是跨膜区域和各种长度的胞外区域，其可将C-末端受体结合结构域与膜分开。该区域有时也被称为“茎”。C-末端结合区域含有该蛋白质的主要部分，并经常，但不总是含有糖基化位点。这些基因缺乏I型膜蛋白，具有位于细胞外部的C末端的II型膜蛋白，和位于胞质中的短的N-末端结构域所特有的典型的信号序列。在某些情况下，例如对TNF和LT-α而言，在蛋白质加工早期可发生茎区域中的裂解，然后发现配体主要为分泌形式。然而，大多数配体以膜形式存在，可介导局部的信号传导。

对TNF，LT-α和CD40L的晶体学分析已较好地确定了这些配体的结构。TNF和淋巴毒素-α(LT-α)均为夹心结构，有两个具有“果冻卷筒蛋糕(jellyroll)”或希腊钥匙(Greek key)拓扑结构的反-平行β-折叠。Cα和β残基之间的rms偏差是0.61C，暗示它们的分子拓扑图具有高水平的相似性。CD40L，TNF和LT-α的分子研究所阐明的结构特征是倾向于装配成寡聚体复合物。寡聚体结构的内在特征是在产生多价配体的相邻亚单位之间的连接处形成受体结合位点。通过分析其晶体结构，证实TNF，CD40L和LT-α的四级结构以三聚体的形式存在。在不同配体之间保守的氨基酸大多为支架型β-片层链。很可能在所有这些分子中保留了所述基本夹心结构，因为多个家族成员之间的这些支架序列部分是保守的。由于亚单位构象倾向于保持相似，因此，也可以维持四级结构。

对TNF家族成员的最好描述是，其为控制细胞存活和分化的免疫系统的主开关。与其它占优势的TNF家族膜锚着成员相反，目前只知TNF和LT-α是分泌型细胞因子。尽管已明确鉴定了TNF的膜形式，而且所述膜形式很可能具有独特的生物学作用，但分泌形式的TNF可为距离触发事件位点更远的细胞提供一般性的警示信号。因此，TNF分泌可以放大导致血管系统内层明确改变和细胞炎性状态的事件。与之相反，该家族的膜结合成员通过TNF型受体仅给直接接触的细胞发送信号。例如，T细胞仅给那些经由同族TCR相互作用直接接触的B细胞提供CD40介导的“帮助”。在研究得较为充分的Fas系统中也存在类似的细胞-细胞接触对诱导细胞死亡之能力的限制。