[发明专利]针对异构化/光学反转抗原决定簇的特异性自身免疫反应∶在自身免疫性疾病诊断中的应用

说明书

本发明涉及检测免疫系统组分如自身抗体和自身反应性T细胞的方法，以及发展自身免疫性疾病首次诊断和监测的诊断性免疫方法技术。

自身免疫性疾病包括一组具有共同特征的复杂疾病，在这些疾病中，机体的自身成分被免疫系统识别，并导致异常免疫应答的启动。为了发生自身免疫反应，正常维持的免疫耐受必须“停止”(Cooke1988)(见下“参考文献”)，而这种免疫耐受在正常个体中是终身持续的。发生的原因通常难以评价，因为自身免疫反应开始发生的时间通常比疾病的临床诊断早几年，并且在不同疾病中，激发事件也可能不同。假设在人体中存在大量潜在的自身抗原，值得注意的是，自身免疫性疾病似乎只局限于几个组织和抗原。假设给靶抗原和自身免疫反应的分布在机体内定位，自身免疫性疾病的分类可以是器官特异性和非器官特异性(系统性)。在每种情况下，免疫反应都可能既涉及免疫系统的体液部分(即抗体合成)，又涉及细胞部分。

本发明还涉及刻画免疫系统组分特征的技术，用来检测、量化这些免疫系统组分和自身抗原，所述免疫系统组分如自身抗体和自身反应性T细胞或B细胞，以及与之发生相互反应的分子如自身抗原。在利用本发明应用技术的实施例中，描述了与系统性自身免疫性疾病类风湿关节炎(RA)或多发硬化(MS)相关的自身免疫现象。但这仅仅是本发明的一个示例，并非旨在将本发明的范围限制在RA或MS上。本发明的基本假说

本发明基于如下假说，蛋白质中易感残基的异构化和光学反转在自身免疫性疾病中可能对自身免疫应答的产生至关重要。在一些易感蛋白质中，天门冬氨酸和天门冬酰胺(Asx)和谷氨酸和谷氨酰胺(Glx)残基可能发生自发重排，其中，Asx或Glx残基与邻近残基间的正常肽键可能从侧链正常的α-羧基转变为β-羧基(Glx残基则为γ-羧基)(Clarke 1987)。异构化反应还可通过琥珀酰亚胺介导进行，在自发水解的基础上，该反应可导致4种形式：如下概括的天门冬氨酸的反应图示，正常产生的αL型，异构型βL型，或两种光学反转型αD型和βD型：

肽骨架氮原子对邻近天门冬氨酸残基侧链羰基的攻击，可以形成琥珀酰亚胺环(A→B)。琥珀酰亚胺环倾向于水解，产生D和L构型的光学反转肽和异构肽。光学反转过程通过负碳离子中间物介导(D，E和F)，可以通过直接的质子摄取(ADG或CFI)进行，也可以通过琥珀酰亚胺旁路(BEH)进行。在整幅图中，肽骨架以黑色粗线代表。该图描绘了发生在天门冬氨酸和甘氨酸序列之间的异构/光学反转反应，但该反应可以在含有任何易感Asx或Glx的抗原决定簇上发生。

但是，为了使环状酰亚胺形成(以及异构化/光学反转)能够发生，包绕Asx或Glx残基的三维结构必须具有光学构型和足够的弹性(Clarke 1987)。

研究显示，肽和蛋白质中Asx残基的光学反转过程主要通过琥珀酰亚胺旁路进行(BEH)(Geiger and Clarke 1987，Radkiewicset al 1996)。但是，其他旁路，如质子直接摄取或酰亚胺-δ-内酯形成可能也对光学反转有作用(Radkiewics et al 1996)。但普遍认为这些旁路较不重要(Geiger and Clarke 1987，Radkiewics et al1996)。

蛋白质或肽中引入这些结构变化，对其功能、稳定性和理化特征具有深远影响。本发明描述了这些结构变化对这些分子免疫原性的影响。

在蛋白质中引入一个异构化和/或光学反转残基可以导致新的βL，αD和βD型的形成，这些构型的蛋白在诱导免疫应答能力方面具有重要意义。特别是在自身免疫性疾病中，患者自身组织或器官的组分突然作为抗原成为免疫系统的作用对象，异构化和/或光学反转在该过程中起重要作用。

以极低速率自发发生的异构化和/或光学反转可以在分子中引入新的抗原决定簇，通常不太可能成为免疫耐受的对象。这种新的抗原决定簇可以被免疫系统的抗原提呈细胞识别，并因此诱导免疫应答。

业已提议，与Asx损伤相关的“蛋白疲劳”对蛋白质性质包括免疫原性的影响，值得进一步研究(Galletti et al 1995)。

已有报导，天门冬氨酸残基的光学反转可能影响短肽的免疫学特征(Benkirane et al 1993)。

还有进一步报导，血清白蛋白体外去酰胺化可以改变其抗原特性，并成为机体免疫原，体内发生的相似过程可能在老化机体自身免疫的发生过程中起一定作用(Lukash et al，1987)。