[发明专利]自组装合成蛋白

说明书

本公开提供了一种合成免疫原性蛋白，该合成免疫原性蛋白用于用作免疫调节剂以增强哺乳动物对抗原包括但不限于自身抗原的免疫反应，这些抗原含有缀合蛋白质或肽，否则免疫原性差。本公开的嵌合免疫原性蛋白可用于治疗许多疾病，包括但不限于癌症、感染性疾病、自身免疫疾病、过敏、和涉及哺乳动物宿主的免疫应答或受哺乳动物宿主的免疫应答影响的任何临床适应症。

技术领域

本发明涉及合成蛋白支架的生成，该合成蛋白支架表现出有利于在使用合成蛋白时向宿主免疫系统递送和呈递抗原的特异性功能和生物物理特性，即使所述抗原在宿主中为免疫原性差的或为非免疫原性的，使得诱导宿主对抗原产生特异性抗体应答。描述一种合成蛋白，该合成蛋白对哺乳动物免疫系统具有免疫原性，并且可组装成稳定的限定多聚体。另外，描述一种方法，该方法用于使用所述蛋白质以向免疫原性差或非免疫原性的肽赋予免疫原性并且诱导对这些肽的特异性抗体应答。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的题为“Synthetic Self-AssemblingImmunogenic Proteins”的美国专利申请序列号61/791,268的优先权，该专利以引用的方式全文并入本文。

背景技术

将外来(非自身)物质，即抗原，引入脊椎动物的免疫系统通常导致诱导宿主针对该抗原的免疫应答。通常这将涉及B淋巴细胞和/或T淋巴细胞的刺激，以及识别并且结合至该抗原的免疫球蛋白分子(抗体)的产生。存在大量影响物质在宿主中诱导免疫应答的程度的因素。当免疫系统演进并且发展成对“自身”无应答时，外来性的程度是重要的。大小也是一个显著因素，较大分子大体上比较小分子更具免疫原性。低于约1000Da 分子量的分子(分类为半抗原)太小，以致于无法以分离的形式被免疫系统发现，并且因此是非免疫原性的，尽管这些分子仍具有抗原性。

较大分子将更复杂，并且因此更可能含有多个免疫原性表位，并且还更易于被抗原呈递细胞(APC)吞噬和处理。物质的组成也是重要的，其中蛋白质无疑为最具免疫原性的。多糖的免疫原性小得多(以分离的形式)，并且核酸和脂质基本上无免疫原性。类似地，颗粒抗原或变性抗原比可溶分子和天然分子更具免疫原性。外来物质的暴露途径和生物活性也可显著影响宿主的任何免疫应答的性质和程度。例如，与免疫系统的组分或细胞相互作用的物质的肠胃外注射将导致比相对惰性或非活性物质的粘膜暴露 (摄取/吸入)更强的应答。

T细胞和B细胞以不同的方式识别外来抗原并且对外来抗原作出应答。特化的抗原呈递细胞或APC(巨噬细胞、树突状细胞和B细胞)通过从细胞外空间吸收分子(包括大分子和完整微生物)并且处理这些分子的蛋白内容物来连续地问询它们的环境。外源蛋白由核内体的一组蛋白酶消化，并且所得肽显示在细胞表面上MHC II分子的沟槽中。这些肽继而由T 细胞表面上的专门受体(TCR)识别。T细胞发展的过程确保显示对含有自身肽的MHC II作出反应的受体的那些T细胞耗尽，并且仅识别外来序列的那些T细胞成功地成熟。T细胞识别的肽(T细胞表位)不变地是线性的，但是并不总是在肽来源的自然折叠蛋白质上暴露或可触及。

相比之下，B细胞表面受体或免疫球蛋白(BCR)识别可溶蛋白(构象表位或变性表位)、半抗原、多糖，和较小程度上的一些脂质和核酸，并且主要与这些相互作用。BCR的特异性与B细胞可分泌的抗体的特异性相同。在结合其同源抗原之后，BCR内在化，并且结合的抗原经处理。只有当抗原是蛋白质，或连接到蛋白质组分时，抗原才会作为MHC II复合物的一部分被呈递在细胞表面上。在这些条件下，B细胞然后可用于被具有识别呈递肽的TCR的T辅助细胞刺激。就大的蛋白或复杂蛋白而言，B细胞可因此被许多不同的T细胞活化，这些T细胞不一定必须识别与BCR相同的抗原表位，但是所有T细胞将识别相同蛋白质的肽组分。脊椎动物免疫系统能够允许它们产生针对自身不具有免疫原性的抗原决定子的抗体。