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用于抑制炎症小体激活的CD59

摘要

提供了通过向受试者施用包括编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列或可溶性CD59蛋白的组合物,用于抑制受试者的细胞或受试者的受炎症影响的眼中的炎症小体激活的方法和试剂盒,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于由此在细胞或受炎症影响的眼中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,所述组合物抑制炎症小体激活。

著录项

  • 公开/公告号CN112203677A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-08

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 塔夫茨大学信托人;

    申请/专利号CN201980024497.1

  • 申请日2019-02-11

  • 分类号A61K38/17(20060101);A61K48/00(20060101);C07K14/705(20060101);C12Q1/00(20060101);A61P29/00(20060101);A61P27/02(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人初明明;彭昶

  • 地址 美国马萨诸塞州

  • 入库时间 2023-06-19 09:29:07

说明书

本申请要求于2018年2月12日提交的美国临时专利申请第62/629,435号;以及于2018年3月2日提交的美国临时专利申请号62/637,460的优先权利益。

本发明在由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的资助号EY021805下,由政府支持完成。政府拥有本发明的某些权利。

补体是先天性免疫系统的关键组分,并且其作用已在各种炎症性疾病中进行描述,所述炎症性疾病尤其包括自身免疫性疾病、癌症、局部缺血/再灌注损伤(Morgan,B. P.等人(2015)Nat. Rev. Drug Discov. 14,857-877)。补体的作用先前也已在自身免疫性葡萄膜炎(EAU)的实验模型中进行描述(An,F.等人(2009)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 50,3778-3782;Copland,D. A.等人(2010)Clin. Exp. Immunol. 159,303-314;Read,R. W.等人(2006)Exp. Eye Res. 82,389-394;Zhang,L.等人(2016)J. Leukoc. Biol. 99,447-454)。关于在EAU中将补体激活与T细胞介导的病理学联系起来的机制知之甚少。补体的激活终止于细胞膜上的膜攻击复合物(MAC)的组装,导致孔的形成。在亚裂解水平上,孔的形成促进了跨越质膜的离子交换和细胞因子的释放。结果,MAC的沉积导致细胞裂解。MAC在EAU的病理生理学中的作用尚未确定。已知在MAC沉积后Ca2+进入细胞内激活原代肺人上皮细胞中的NLRP3炎症小体(Triantafilou,K.等人(2013)J. Cell Sci. 126,2903-2913)。

NLRP3炎症小体已牵涉各种炎症性病症,包括年龄相关性黄斑变性、心肌病、关节炎、慢性肾疾病、神经变性疾病等(Amin,J.等人(2017)Brain pathol. 27,192-204)。在小鼠中施用脂多糖(LPS)导致MAC相关的IL-1β成熟(Laudisi,F.等人(2013)J. Immunol.191,1006-1010)。尽管炎症小体受补体高度调节,并且在组织损伤或疾病消退期间是必需的,但不受调节的炎症小体可以导致严重的炎症和对宿主组织的损伤(Latz,E.等人(2013)Nat. Rev. Immunol.13,397-411)。NLRP3炎症小体的激活由两步过程控制,所述两步过程需要涉及蛋白质NLRP3的表达增加的初始引发信号,以及形成炎症小体蛋白复合物所需的后续激活信号,所述复合物导致半胱天冬酶1介导的IL-1β前体切割为成熟的IL-1β(Broz,P.等人(2016)Nat. Rev. Immunol. 16,407-420)。不受调节的IL-1β表达可以导致自身免疫性疾病和自身炎症性疾病的发展,所述疾病包括白塞氏病、Vogt-小柳-原田病(Vogt-Koyanagi-Harada disease)、风湿性疾病、自身免疫性甲状腺疾病、胰岛素依赖型糖尿病、痛风、家族性地中海热和cryopyrin相关周期性综合症(Dinarello,C. A.等人(2013)Semin. Immunol. 25,469-484;Gabay,C.等人(2010)Nat. Rev. Rheumatol. 6,232-241;Jesus,A. A.等人(2014)Annu. Rev. Med. 65,223-244)。进一步地,已确定IL-1β由髓样细胞在视网膜中活跃分泌,指示IL-1R信号传导在EAU中的潜在致病作用(Wan,C. K.等人(2016)J. Immunol. 196,543-546)。然而,IL-1β如何在EAU中得到调节的详细机制的知识仍然令人困惑。

葡萄膜炎是眼的葡萄膜和视网膜层的慢性眼炎症性病症,其负责美国中总失明的约10%至约15%(Durrani,O. M.等人(2004)Ophthalmologica 218,223-236)。如果外部生物试剂触发免疫应答,则葡萄膜炎被分类为感染性的,或者如果触发自身免疫反应,则葡萄膜炎被分类为非感染性的。葡萄膜炎的临床护理已通过使用皮质类固醇、免疫抑制药物或单克隆抗体来进行,然而,这些方法具有有限的成功,并且与明显的副作用相关(Knickelbein,J. E.等人(2017)Handb. Exp. Pharmacol. 242,231-268;Prete,M.等人(2016)Clin. Exp. Med. 16,125-136)。因此,存在开发用于葡萄膜炎的有效疗法的未满足的临床需要。

本文描述的是用膜不依赖性(可溶性)CD59蛋白,用于治疗患有炎症小体相关病症的个体的方法、组合物和试剂盒。膜不依赖性CD59蛋白可以由施用的核酸表达或者来自蛋白质的直接施用。考虑的是编码膜不依赖性CD59蛋白的核酸或其组合物,用于治疗炎症小体相关病症。还考虑的是用于治疗炎症小体相关病症的膜不依赖性CD59蛋白或其组合物。在某些实施方案中,炎症小体相关病症在受试者的眼中。在某些实施方案中,炎症小体相关病症包括葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征(Stevens-Johnsonsyndrome)、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,炎症小体相关病症包括葡萄膜炎。可以将蛋白质或编码可溶性/膜不依赖性CD59的核酸施用于受试者,所述受试者已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在某些实施方案中,阳性结果在受试者的眼中。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。

本发明的一个方面在本文中提供了用于抑制受试者的受炎症影响的眼的细胞中的炎症小体激活的方法,该方法包括向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的眼的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,所述组合物抑制炎症小体激活。如本文使用的,术语“膜不依赖性”指缺乏GPI锚或具有修饰的GPI锚的CD59氨基酸序列,所述修饰的GPI锚缺乏与细胞膜或细胞膜相关结构如膜结合蛋白结合的功能和能力。该方法的一个实施方案提供了膜不依赖性CD59不依赖于MAC功能而抑制炎症小体激活。

在该方法的一个实施方案中,该组合物不依赖于膜攻击复合物(MAC)的功能而抑制炎症小体激活。在该方法的一个实施方案中,受试者患有选自以下的至少一种状况:葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、糖尿病视网膜病变、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、银屑病、免疫性溶血性贫血、血小板减少性紫癜、阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病。

在该方法的一个实施方案中,葡萄膜炎是选自以下的至少一种:前葡萄膜炎、中间葡萄膜炎、后葡萄膜炎和全葡萄膜炎。该方法的实施方案进一步包括从受试者获得样品。在该方法的一个实施方案中,样品是选自以下的至少一种:眼泪、血液、尿、眼分泌物、痰和粘液。

该方法的一个实施方案进一步包括在施用之前,在眼中测量眼的视网膜功能和炎症小体活性标记物中的至少一种。该方法的一个实施方案进一步包括在施用之后,在眼中测量眼的视网膜功能和炎症小体活性标记物中的至少一种。

在该方法的一个实施方案中,炎症小体活性标记物是选自以下的至少一种:

半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在该方法的一个实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在该方法的一个实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。

在该方法的一个实施方案中,测量视网膜功能或炎症小体活性标记物进一步包括执行选自以下的至少一种程序:眼科检查、光学相干断层扫描(OCT)、结膜印迹细胞学(CIT)、RTPCR、ELISA和PCR。

该方法的一个实施方案进一步包括以足以治疗葡萄膜炎的剂量施用该组合物。该方法的一个实施方案进一步包括在施用之前,在病毒载体中改造核苷酸序列。该方法的一个实施方案进一步包括将核苷酸序列作为裸核酸施用。

在该方法的一个实施方案中,病毒载体是选自以下的至少一种病毒的遗传改造的基因组:腺病毒、腺伴随病毒、疱疹病毒和慢病毒。在该方法的一个实施方案中,慢病毒是逆转录病毒。

该方法的一个实施方案进一步包括将膜不依赖性CD59蛋白改造为具有至少一个突变,所述突变导致翻译的CD59蛋白的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定结构域的功能丧失。该方法的一个实施方案进一步包括通过缺失编码糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定结构域的区域的核苷酸,来改造编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列。

在该方法的一个实施方案中,施用进一步包括眼部注射组合物。在该方法的一个实施方案中,施用进一步包括局部施加组合物。在该方法的一个实施方案中,眼部注射选自视网膜下注射、玻璃体注射、眼内注射、结膜下注射和球筋膜下注射。在该方法的一个实施方案中,眼部注射进一步包括对眼的外层的施用。

该方法的一个实施方案进一步包括向眼施用另外的治疗剂。在该方法的一些实施方案中,另外的治疗剂是选自以下的至少一种:抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗细菌剂、抗分枝杆菌剂、抗真菌剂、抗增殖剂和抗细胞凋亡剂。在该方法的一些实施方案中,另外的治疗剂选自:生长因子、抗炎剂、血管加压药、胶原酶抑制剂、类固醇、基质金属蛋白酶抑制剂、抗坏血酸盐、血管紧张素、钙网蛋白、四环素、纤连蛋白、胶原、凝血酶敏感蛋白、转化生长因子(TGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、IGF结合蛋白(IGFBP)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、neu分化因子(NDF)、肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝素结合EGF(HBEGF)、凝血酶敏感蛋白、血管性血友病因子C、肝素、硫酸肝素和透明质酸。

本发明的一个方面在本文中提供了用于抑制受试者的受炎症影响的眼中的炎症小体活性的试剂盒,该试剂盒包括:药物组合物,其包括膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列,使得组合物是足以抑制受试者的受炎症影响的眼中的炎症小体的剂量;使用说明书;以及容器。

本发明的一个方面在本文中提供了用于治疗受试者中的葡萄膜炎的试剂盒,其包括:药物组合物,其包含膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列,使得组合物是足以治疗受试者中的葡萄膜炎的剂量;使用说明书;以及容器。

本发明的一个方面在本文中提供了用于抑制受试者的受炎症影响的眼的细胞中的炎症小体激活的方法,该方法包括:向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的眼的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,其中所述组合物抑制炎症小体激活,其中所述受试者已展示关于在受试者的受炎症影响的眼中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在该方法的某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在该方法的某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在该方法的某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在该方法的某些实施方案中,该方法进一步包括在包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物施用之后,在眼中测量炎症小体活性标记物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白。在该方法的某些实施方案中,受试者已被诊断有或怀疑患有葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,受试者已被诊断有或怀疑患有葡萄膜炎。关于本文所述的受试者的受炎症影响的眼中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果,指与未诊断有或患有以下疾病的个体的眼中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性相比,至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性升高:葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎或结节病。可替代地,通过组织学评分确定受试者的受炎症影响的眼中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性。

本文所述的某个方面是用于抑制受炎症影响的受试者的细胞中的炎症小体激活的方法,该方法包括:(a)向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的受试者的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或者(b)向受试者施用包含可溶性CD59蛋白的组合物,其中所述组合物抑制炎症小体激活。在某些实施方案中,该组合物不依赖于膜攻击复合物(MAC)的功能而抑制炎症小体激活。在某些实施方案中,受试者患有选自以下的至少一种炎症小体有关状况:阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,该方法进一步包括从受试者获得样品。在某些实施方案中,样品是选自以下的至少一种:血液、血浆、血清、外周血单核细胞、脑脊髓液或尿。在某些实施方案中,该方法进一步包括在施用之前,测量受试者中的炎症小体活性标记物。在某些实施方案中,该方法进一步包括在施用之后,测量受试者中的炎症小体活性标记物。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物是选自以下的至少一种:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,该方法进一步包括以足以治疗炎症小体有关状况的剂量施用该组合物。在某些实施方案中,编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列是选自以下的至少一种病毒的遗传改造的基因组,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白:腺病毒、腺伴随病毒、疱疹病毒和慢病毒。在某些实施方案中,慢病毒是逆转录病毒。在某些实施方案中,施用进一步包括静脉内注射组合物。在某些实施方案中,该方法进一步包括局部施加组合物。在某些实施方案中,该方法进一步包括施用另外的治疗剂。在某些实施方案中,另外的治疗剂是选自以下的至少一种:抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗细菌剂、抗分枝杆菌剂、抗真菌剂、抗增殖剂和抗细胞凋亡剂。在某些实施方案中,另外的治疗剂选自:生长因子、抗炎剂、血管加压药、胶原酶抑制剂、类固醇、基质金属蛋白酶抑制剂、抗坏血酸盐、血管紧张素、钙网蛋白、四环素、纤连蛋白、胶原、凝血酶敏感蛋白、转化生长因子(TGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、IGF结合蛋白(IGFBP)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、neu分化因子(NDF)、肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝素结合EGF(HBEGF)、凝血酶敏感蛋白、血管性血友病因子C、肝素、硫酸肝素和透明质酸。在另一个方面,本文描述的是用于抑制受试者的受炎症影响的细胞中的炎症小体活性的试剂盒,该试剂盒包括:(a)药物组合物,其包含:(i)膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列;或(ii)可溶性CD59蛋白,其中所述组合物是足以抑制受试者的受炎症影响的细胞中的炎症小体的剂量;(b)使用说明书;以及(c)容器。

本文所述的另一个方面是用于治疗选自以下的至少一种状况的方法:阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病,该方法包括:(a)向受试者施用包含以下的组合物:(i)编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于由细胞表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或者(ii)可溶性CD59蛋白;所述组合物抑制炎症小体激活。在另一个方面,本文描述的是用于抑制受炎症影响的受试者的细胞中的炎症小体激活的方法,该方法包括:(a)测量受试者中的炎症小体活性标记物;并且(b)如果所述炎症小体活性标记物是阳性的,则向受试者施用包含以下的组合物:(i)编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的受试者的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或者(ii)可溶性CD59蛋白;所述组合物抑制炎症小体激活。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,该方法进一步包括在包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列或可溶性CD59蛋白的组合物施用之后,测量受试者中的炎症小体活性标记物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白。

本文所述的另一个方面是用于抑制受炎症影响的受试者的细胞中的炎症小体激活的方法,所述方法包括向受试者施用包含以下的组合物:(a)编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的受试者的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,其中所述组合物抑制炎症小体激活;或者(b)可溶性CD59蛋白;其中所述受试者已展示关于在受炎症影响的受试者中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,该方法进一步包括在组合物施用之后,测量受试者中的炎症小体活性标记物,所述组合物包含:(a)编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或者(b)可溶性CD59蛋白。在某些实施方案中,受试者已被诊断有或怀疑患有葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,受试者已被诊断有或怀疑患有葡萄膜炎。在某些实施方案中,关于受炎症影响的受试者中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果是,与未诊断有或患有以下疾病的受试者中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性相比,至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性升高:阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,通过组织学评分确定关于受炎症影响的受试者中至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。

图1A-图1F是一组显微照片和条形图,其证实MAC介导的NLRP3炎症小体激活增加了EAU中的IL-1β产生。值表示为平均值 ± SEM。GCL,神经节细胞层;INL,内核层;ONL,外核层;OS,外节,比例尺-100µm。

图1A是用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)(左列)C5b9抗体(中间列)染色的视网膜冰冻切片的一组显微照片,其指示了与小鼠中的正常对照视网膜相比,EAU视网膜中升高的MAC形成。观察到C9

图1B是在EAU视网膜(中间条)和对照组织中,通过ELISA测量的IL-1β蛋白产生的条形图。观察到在EAU视网膜中的IL-1β蛋白产生通过ELISA是对照视网膜的112%,并且通过RT-PCR增加到45倍。与正常对照视网膜相比,分别地,观察到在C9-/- EAU视网膜中多37%的IL-1β蛋白水平,以及在IL-1β蛋白和MRNA中3.8倍的增加。

图1C是在EAU视网膜(中间条)和对照组织中,通过RT-PCR测量的IL-1β mRNA产生的条形图。观察到EAU视网膜中的IL-1β mRNA水平比正常对照视网膜多4464%。观察到C9-/-EAU视网膜中的IL-1β mRNA水平比正常对照视网膜多285%。

图1D是蛋白质印迹的照片和条形图,其显示了与小鼠的正常对照视网膜相比,在EAU视网膜中观察到多200%以上的NLRP3蛋白水平。与小鼠的正常对照视网膜相比,在C9-/-EAU视网膜中观察到略微更大的NLRP3蛋白水平。

图1E是蛋白质印迹的照片和条形图,其显示了与小鼠的正常对照视网膜相比,在EAU视网膜中观察到多80%以上的半胱天冬酶1(p20)蛋白水平。与小鼠的正常对照视网膜相比,在C9-/-EAU视网膜中观察到多30%的半胱天冬酶1(p20)蛋白水平的量。

图1F是蛋白质印迹的照片和条形图,其显示了与小鼠中的正常对照视网膜相比,在EAU视网膜中多44%的ASC蛋白。观察到C9-/- EAU小鼠视网膜中的ASC水平相对于正常对照视网膜略有升高。蛋白质印迹和RT-PCR值针对β-肌动蛋白进行标准化。

图2A-图2B是一组视网膜电图(ERG)波形和线图,其显示了MAC形成对EAU中的视网膜功能的作用。在本文的实施例中获得的数据指示EAU导致对光感受器的广泛损伤,与正常的对照视网膜相比,其损害了视网膜功能。

图2A是正常、EAU和C9-/- EAU组中的一组ERG响应。在正常、EAU和C9-/- EAU小鼠视网膜中,分析了暗适应(暗视)和光适应(明视)响应。对于暗适应的ERG,使用了-20 dB(分贝)(0.025 cds/m

图2B是关于强度绘制的暗适应和光适应的a波ERG振幅和b波ERG振幅的一组线图。对于暗适应的ERG,使用-20db、-10dB和0dB的闪光强度。对于光适应的ERG,使用0dB和1dB的闪光强度。值表示为平均值 ± SEM。与EAU相比,*p<0.05,#p<0.05。

图3A-图3F是一组显微照片和点图,其显示了C9

图3A是来自EAU和C9-/- EAU组的眼底图像的一组显微照片,其显示了视网膜炎性浸润(白色箭头头部)、血管炎(白色箭头)和视网膜皱褶(黑色箭头)。

图3B-图3F分别是个体总体临床评分、血管系统评分、细胞浸润评分、视盘评分和结构损伤评分的点图。计算血管系统评分(图3C)、细胞浸润评分(图3D)、视盘评分(图3E)和结构损伤评分(图3F)的组合,并且绘制为个体总体临床评分(图3B)。值表示为平均值 ±SEM。

图4A-图4E是来自EAU、正常对照和C9

图4A是水平OCT扫描的一组显微照片,其显示了在EAU和C9-/- EAU小鼠而非正常对照小鼠中,视网膜中的皱褶(红色箭头)和玻璃体细胞浸润(白色箭头)。

图4B是视网膜切片(5µm)的一组显微照片,所述视网膜切片得自在EAU诱导后第24天时收获的石蜡包埋的眼,并且用苏木精和曙红进行染色。玻璃体(V)中的炎性免疫细胞浸润由黑色箭头显示;黑色星号表示视网膜(R)脱离;视网膜皱褶由白色箭头头部显示。

图4C-图4E是一组条形图,其分别显示了如本文的实施例中所述,个别地评分细胞浸润、血管炎和光感受器损伤的EAU病理状况的严重性程度。值表示为平均值 ± SEM。RPE-CH,RPE和脉络膜;R,视网膜;V,玻璃体;GCL,神经节细胞层;INL,内核层;ONL,外核层;OS,外节;OpN,视神经,比例尺100µm。

图5A-图5F是一组显微照片和条形图,其显示了可溶性CD59抑制EAU中的NLRP3炎症小体激活和IL-1β产生。

图5A是眼的视网膜冰冻切片的一组显微照片,所述眼来自用AAVCAGsCD59或对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠,并且用C5b9抗体或DAPI染色。

图5B是通过ELISA测量的IL-1β蛋白水平的条形图。观察到用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IL-1β蛋白水平比用AAVCAGGFP注射的对照EAU小鼠的视网膜中低40%。

图5C是通过RT-PCR测量的IL-1β mRNA水平的条形图。观察到用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IL-1β mRNA水平比用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜中低70%。

图5D是蛋白质印迹的照片和条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的NLRP3蛋白量少60%。

图5E是蛋白质印迹的照片和条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的半胱天冬酶1(p20)蛋白少60%。

图5F是蛋白质印迹的显微照片和条形图,其显示了用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜以及用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜中,可比较的ASC蛋白水平。将蛋白质印迹和RT-PCR值针对β-肌动蛋白进行标准化。值表示为平均值 ± SEM。GCL,神经节细胞层;INL,内核层;ONL,外核层;OS,外节,比例尺-100µm。

图6A-6B是一组视网膜电图(ERG)波形和线图,其显示了可溶性CD59改善EAU中的视网膜功能。

图6A是在用AAVCAGsCD59或对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中的一组ERG应答。在用AAVCAGsCD59或对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜中,分析了暗适应(暗视)和光适应(明视)响应两者。对于暗适应的ERG,使用了-20dB(0.025 cds/m

图6B是一组线图,其显示了关于强度绘制的暗适应和光适应的a波和b波ERG振幅。对于暗适应的ERG,使用-20db、-10dB和0dB的闪光强度。对于光适应的ERG,使用0dB和1dB的闪光强度。来自C57BL/6J对照的ERG响应呈现于图2A中。值表示为平均值 ± SEM。相对于AAVCAGGFP,*p<0.05,#p<0.05。

图7A-图7F是一组显微照片和点图,其显示了可溶性CD59减弱了EAU中的临床评分严重性。在用PBS、AAVCAGsCD59和AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中,分析了眼底镜下的EAU严重性。在0-4的量表上将EAU临床评分进行分级。

图7A是来自用PBS、AAVCAGsCD59或AAVCAGGFP注射的小鼠的眼底图像的一组显微照片,其显示了视网膜炎性浸润(白色箭头头部)、血管炎(白色箭头)和乳头水肿(白色星号)。

图7B-图7F分别是个体总体临床评分、血管系统评分、细胞浸润评分、视盘评分和结构损伤评分的点图。计算血管系统评分、细胞浸润评分、视盘评分和结构损伤评分的组合,并且绘制为个体总体临床评分。观察到与用对照AAVCAGGFP注射的小鼠组的视网膜相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠组的视网膜,关于细胞浸润、血管系统、以及结构损伤和总体临床评分具有统计学显著改善的个体评分。观察到与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠相比,视盘评分中的差异(图7E)对于用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠保持统计学不显著。PBS和AAVAGGFP注射的眼之间的差异保持统计学不显著。值表示为平均值 ± SEM。

图8A-图8E是一组显微照片和条形图,其显示了CD59对EAU小鼠中的OCT变化和视网膜组织学评分的作用。

图8A是水平OCT扫描的一组显微照片,其显示了EAU小鼠的视网膜中的视网膜皱褶(红色箭头)和玻璃体细胞浸润(白色箭头),所述EAU小鼠用AAVCAGGFP、或对照AAVCAGsCD59、或对照PBS进行注射。

图8B是视网膜切片(5μm)的一组显微照片,所述视网膜切片得自在EAU诱导后第24天时石蜡包埋的眼,并且用苏木精和曙红进行染色。玻璃体(V)中的炎性免疫细胞浸润由黑色箭头指示;视网膜(R)脱离由黑色星号指示;视网膜皱褶由白色箭头头部指示。

图8C-图8E是一组条形图,其分别显示了如本文的实施例中所述,个别地评分细胞浸润、血管炎和光感受器损伤的EAU病理状况的严重性程度。值表示为平均值 ± SEM。RPE-CH,RPE和脉络膜;R,视网膜;V,玻璃体;GCL,神经节细胞层;INL,内核层;ONL,外核层;OS,外节;OpN,视神经,比例尺100µm。

图9是显示了EAU视网膜中的MAC升高的条形图。观察到与小鼠中的正常对照视网膜相比,EAU小鼠的视网膜中MAC荧光强度的数量在MAC形成中大70%。值表示为平均值 ±SEM。

图10A –图10D是一组条形图,其显示了MAC对EAU视网膜中的Th1和Th17细胞分化的作用。在对照、EAU和C9

图10A是条形图,其分别显示了与对照正常小鼠的视网膜中的IFN-γ蛋白表达水平相比,EAU小鼠的视网膜中的IFN-γ蛋白水平大102%,而MRNA是200倍。观察到与正常对照小鼠的视网膜中的IFN-γ蛋白表达水平相比,C9

图10B是条形图,其显示了与对照正常小鼠的视网膜中的IFN-γ mRNA水平相比,EAU小鼠的视网膜中的IFN-γ mRNA水平是200倍,而蛋白质是正常的102%。观察到与正常对照小鼠的视网膜中的IFN-γ mRNA水平相比,C9

图10C是条形图,其显示了观察到EAU小鼠的视网膜中的IL-17蛋白水平比正常对照视网膜中的IL-17蛋白水平大99%。观察到与正常对照小鼠的视网膜中的IL-17蛋白水平相比,C9

图10D是显示了EAU小鼠和C9-/- EAU小鼠的视网膜中IL-17 mRNA水平的条形图。正常对照视网膜中的IL-17 mRNA水平保持低于检测极限。每个实验重复2至3次。值表示为平均值 ± SEM。

图11A–图11C是EAU小鼠中的引流淋巴结(DLN)中的Th1和Th17细胞中的IFN-γ或IL-17量的一组散点图和条形图。在EAU诱导后24天,从EAU和C9-/- EAU小鼠中收集DLN细胞。

图11A是就CD4+细胞标绘的来自DLN的细胞的一组散点图,所述细胞对于IL-17A和IFN-γ进行染色。

图11B和图11C是条形图,其显示了与正常对照小鼠相比,来自EAU小鼠中的引流淋巴结的IL-17和IFN-γ阳性CD4+细胞中的显著增加。观察到相对于EAU小鼠,来自C9

图12是条形图,其显示了MAC的形成通过EAU视网膜中AAVCAGsCD59的单次玻璃体内注射得到抑制。与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠的视网膜中的数量相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的MAC荧光强度的数量降低了45%。值表示为平均值± SEM。

图13A–图13D是一组条形图,其显示了可溶性CD59抑制EAU视网膜中的Th1和Th17细胞分化。在用AAVCAGsCD59和对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中,使用ELISA和RT-PCR,关于IL-17和IFN-γ的mRNA和蛋白质水平定量新鲜解剖的视网膜。

图13A是条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中的IFN-γ蛋白水平相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IFN-γ蛋白水平少25%。

图13B是条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中的IFN-γ mRNA水平相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IFN-γ mRNA表达水平少47%。

图13C是条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中的IL-17蛋白水平相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IL-17蛋白水平少35%。

图13D是条形图,其显示了与用对照AAVCAGGFP注射的EAU小鼠中的IL-17 mRNA水平相比,用AAVCAGsCD59注射的EAU小鼠的视网膜中的IL-17 mRNA水平少10%。观察到IL-17和IFN-γ的mRNA量中的差异是统计学不显著的。每个实验重复2至3次。值表示为平均值 ±SEM。

图14A-图14C是显微照片和蛋白质印迹,其显示了六周龄C57Bl/6J小鼠的视网膜用3.5 x 10

图14A是显示了小鼠视网膜中的GFP表达的眼底图像。

图14B是来自AAVCAGFP注射组的视网膜低温图像,其显示出在来自轻度EAU小鼠(中间行)的视网膜中的神经节细胞层(顶部行)、内丛状层和内核层中GFP的强烈表达,并且来自重度EAU小鼠的视网膜显示出在光感受器和视网膜色素上皮中的GFP表达(底部行)。顶部行:对照AVCACAGsCD59。

图14C是蛋白质印迹,其显示了在AAVCAGsCD59的单次玻璃体内注射后,来自小鼠视网膜的sCD59表达。缩写:GCL,神经节细胞层;INL,内核层;ONL,外核层;OS,外节;RPE,视网膜色素上皮。

本文描述的是用膜不依赖性(可溶性)CD59蛋白,用于治疗患有炎症小体相关病症的个体的方法、组合物和试剂盒。膜不依赖性CD59蛋白可以由施用的核酸或者直接施用的蛋白质表达。考虑的是用于治疗炎症小体相关病症,编码膜不依赖性CD59蛋白或其组合物的核酸。还考虑的是用于治疗炎症小体相关病症的膜不依赖性CD59蛋白或其组合物。在某些实施方案中,炎症小体相关病症在受试者的眼中。在某些实施方案中,炎症小体相关病症包括葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征(Stevens-Johnson syndrome)、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。在某些实施方案中,炎症小体相关病症包括葡萄膜炎。可以将蛋白质或编码可溶性/膜不依赖性CD59的核酸施用于受试者,所述受试者已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在某些实施方案中,阳性结果在受试者的眼中。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。

用衍生自视网膜光感受器间受体结合蛋白(IRBP)的肽免疫小鼠导致T细胞介导的自身免疫性疾病,其类似于在人葡萄膜炎中观察到的临床和组织学特点(Caspi,R. R.等人(1988)J. Immunol 140,1490-1495;Chan,C. C.等人(1990)J. Autoimmun. 3,247-255)。自身免疫性葡萄膜炎(EAU)的这种实验模型用作研究葡萄膜炎和开发用于这种疾病的疗法的方法,其用于本文的实施例中。

为了进一步理解MAC可能通过其涉及EAU的发病机制的潜在机制,并且阐明NLRP3激活和IL-1β产生在EAU发展中的重要性,在EAU视网膜中检查了MAC沉积,并且MAC对于NLRP3炎症小体的激活和IL-1β的后续释放可能是必需的。

MAC含有C5b、C6、C7、C8各一个分子,以及至多十二个C9分子。由于C9-/-小鼠不能组装功能性MAC,因此此类小鼠可以被部分保护免于EAU。在本文的实施例中,EAU在对照C57BL/6J小鼠和C9-/-小鼠中进行诱导,并且将对照小鼠中的EAU病理状况与C9-/-小鼠中的EAU病理状况进行比较。通过使用表达可溶性CD59的腺相关病毒(AAV)(AAVCAGsCD59)的基因治疗方法,检查了抑制C9在EAU中的治疗潜力,所述可溶性CD59是防止C9掺入预先形成的C5b-8复合物内的蛋白质。通过眼底成像、谱域最佳相干断层扫描(SD-OCT)、视网膜组织病理学和免疫组织化学,来监测AAVCAGsCD59注射的小鼠中的EAU发展。视网膜功能通过视网膜电图(ERG)进行定量,而NLRP3炎症小体激活通过蛋白质印迹、酶联免疫吸附测定(ELISA)和实时聚合酶链反应(RT-PCR)进行测量。本文的实施例中观察到的结果首次联想了MAC作为EAU发展中的NLRP3炎症小体和IL-1β产生的激活剂的直接作用。本文的实施例中的数据首次证实了AAV介导的可溶性CD59表达是用于治疗葡萄膜炎的潜在基因疗法。

在本文的实施例中,调查了MAC在EAU中的NLRP3炎症小体激活中的直接作用。来自本文实施例的数据证实了MAC在EAU视网膜中沉积,其导致NLRP3炎症小体的激活和IL-1β的产生增加。实施例进一步证实了C9

补体系统是先天免疫的主要组分,并且由多种血浆和膜结合蛋白组成。这些膜结合蛋白在不受病原体的保护,以及免疫过程和炎性过程的调节中起关键作用。为了宿主防御而针对病原体的补体激活是必要的,但过度激活的补体可能对宿主组织造成损伤(Morgan,B. P.等人(2015)Nat. Rev. Drug Discov. 14,857-877;Carroll,M. V.等人(2011)Adv. Drug Deliv. Rev. 63,965-975)。因此,有必要维持补体激活和通过补体调节蛋白的补体抑制之间的平衡。过度激活和不受调节的补体系统终止于MAC的形成,所述MAC已显示涉及各种眼部病症,包括EAU(An,F.等人(2009)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.50,3778-3782;Copland,D. A.等人(2010)Clin. Exp. Immunol. 159,303-314;Read,R.W.等人(2006)Exp. Eye Res. 82,389-394;Gehrs,K. M.等人(2010)Arch. Ophthalmol.128,349-358;Yanai,R.等人(2012)Adv. Exp. Med. Biol. 946,161-183)。然而,MAC沉积在EAU的发病机制中的直接作用仍有待调查。在本文的实施例中,观察到MAC在EAU中沉积,其导致IL-1β的增加产生。然而,观察到缺乏形成MAC和因而的能力的C9-/- EAU小鼠具有降低的IL-1β水平。

尽管在细胞膜上的MAC沉积最终导致通过裂解的细胞死亡,但细胞膜上的亚裂解MAC已牵涉细胞周期和增殖的调节、细胞凋亡、细胞因子的产生以及下游信号级联的起始(Morgan,B. P.等人(2015)Nat. Rev. Drug Discov. 14,857-877)。NLRP3炎症小体复合物是由初级调节亚基NLRP3、衔接子亚基ASC和效应子亚基半胱天冬酶1组成的一组细胞质蛋白,其将IL-1β前体转换成活性IL-1β(Latz,E.等人(2013)Nat. Rev. Immunol.13,397-411;Broz,P.等人(2016)Nat. Rev. Immunol. 16,407-420)。在LPS引发的模型中的最近研究已显示了亚裂解MAC诱导的孔形成导致细胞内Ca2+的积累,其随后激活NLRP3炎症小体(Triantafilou,K.等人(2013)J. Cell Sci. 126,2903-2913;Laudisi,F.等人(2013)J.Immunol. 191,1006-1010)。NLRP3炎症小体先前已牵涉几种眼部疾病(Devi,T. S.等人(2012)Exp. Diab. Res. 2012,438238;Tseng,W. A.等人(2013)Invest Ophthalmol VisSci 54,110-120)。本文实施例中的观察证实了NLRP3炎症小体激活的减弱是用于治疗葡萄膜炎的新型治疗方法。本文的实施例首次证实了MAC和NLRP3炎症小体激活在EAU小鼠模型中的直接作用。本文实施例中获得的数据证实了MAC直接激活并增加了NLRP3、半胱天冬酶1和ASC亚基的蛋白质表达。这些激活的亚基形成了产生活性IL-1β的NLRP3炎症小体复合物。C9-/- EAU小鼠并未激活NLRP3炎症小体,并且IL-1β保持接近于基础水平,其确认了NLRP3炎症小体的激活作为MAC依赖性途径。

自身反应性效应CD4+ T细胞与EAU中的发病机制相关。Th1和Th17谱系两者均特别负责EAU的发展,并且已在葡萄膜炎患者中得到报道(Amadi-Obi,A.等人(2007)Nat. Med.13,711-718;Caspi,R. R.等人(1996)J. Immunol. 157,2668-2675)。进一步地,IL-1β信号传导促进了CD4+ T细胞分化成Th17细胞(Chung,Y.等人(2009)Immunity 30,576-587)。最近的研究已显示了阻断IL-1信号传导途径可以潜在地治疗小鼠的EAU(Wan,C. K.等人(2016)J. Immunol. 196,543-546)。IL-1R拮抗剂

许多补体调节蛋白在细胞的表面上被分泌或发现,以保持补体介导的对检查中的宿主组织的损伤。这些蛋白质包括因子H、衰变加速因子(CD55)、膜辅因子蛋白(CD46)和保护素(CD59)。这些补体调节蛋白的活性减少或缺乏可以导致免疫病理学,包括EAU和实验性自身免疫性前葡萄膜炎(Morgan,B. P.等人(2015)Nat. Rev. Drug Discov. 14,857-877;An,F.等人(2009)Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 50,3778-3782;Carroll,M. V.等人(2011)Adv. Drug Deliv. Rev. 63,965-975;Jha,P.等人(2006)J. Immunol. 176,7221-7231)。自身免疫性葡萄膜炎是与全身性疾病相关的慢性和多因素疾病。各种研究已显示补体激活的抑制可能帮助改善小鼠中的EAU病理状况(An,F.等人(2009)Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. 50,3778-3782;Copland,D. A.等人(2010)Clin. Exp. Immunol.159,303-314;Read,R. W.等人(2006)Exp. Eye Res. 82,389-394)。本文方法的实施方案证实了利用AAV将sCD59递送至EAU小鼠的长效基因治疗方法。首次证实了AAVCAGsCD59抑制EAU视网膜中的MAC沉积。本文的实施例证实了AAVCAGsCD59抑制NLRP3炎症小体的激活和减弱的IL-1β产生。

进一步地,本文的实施例证实了AAVCAGsCD59的单次玻璃体内注射抑制了EAU小鼠中的表型病理状况。在这些小鼠中,与EAU相关的临床体征得到明显改善,例如减少的炎症、更少的免疫细胞浸润和减少的血管炎。本文实施例中获得的数据证实了AAVCAGsCD59注射导致在暗适应和光适应的ERG两者中,与EAU相关的视网膜功能丧失中的改善。在本文的实施例中,观察到C9-/-小鼠显著抑制了NLRP3炎症小体的激活,并且观察到降低IL-1β的上调。尽管在C9-/- EAU小鼠中观察到组织学评分改善和视网膜功能改善的趋势,但除了ERG中的几个数据点之外,观察到的差异并未达到统计学意义的显著水平。

出乎意料的是,我们的研究的确提示,AAVCAGsCD59可能通过不同于阻断C9掺入C5b-8复合物内的手段来减轻炎症。先前已报道了GPI锚定的CD59在T细胞内结合CD2,并且转导激活信号(Deckert,M.等人(1995)Eur J Immunol. 25,1815-22)。CD59交联诱导了T细胞受体ζ/ZAP-70信号传导级联和白介素2(IL-2)合成。已发现IL-2成功地调节疾病中的免疫系统,所述疾病包括1型糖尿病和血管炎(Hartemann,A.等人(2013)The Lancet.Diabetes & Endocrinology.

葡萄膜炎是慢性炎症性疾病,并且许多患者面临复发的发作,并且其中一些对可用疗法是难治的。总之,由于显著的副作用和短期功效,常规疗法在管理患有全身性自身免疫性疾病(白塞氏病、Vogt-小柳病等)的患者中的重度和晚期阶段的葡萄膜炎方面仍是有限的。在过去的几十年中,用于管理葡萄膜炎的治疗没有显著进展(Knickelbein,J. E.等人(2017)Handb. Exp. Pharmacol. 242,231-268)。考虑到这些关注,开发长效疗法是实际的,所述长效疗法例如持续抑制葡萄膜炎患者中的炎症小体的MAC依赖性激活。因此,相对于目前疗法的短期效应,AAVsCD59的单次玻璃体内注射具有显著的潜力和优点。已显示AAV依赖性基因疗法成功地治疗动物模型中的眼部疾病(Adhi,M.等人(2013)PLoS One 8,e79661;Ildefonso,C. J.等人(2015)Hum. Gene Ther. 26,59-68)。进一步地,AAV介导的基因疗法已成功地进入用于年龄相关性黄斑变性的人临床试验内(Mingozzi,F.等人(2011)Nat. Rev. Genet. 12,341-355)。

本文的实施例证实了MAC是EAU中的NLRP3炎症小体激活和IL-1β产生的重要调节剂。MAC通过增加IL-1β的产生在Th1和Th17细胞的分化中起重要作用。观察到AAV介导的sCD59表达有效抑制MAC沉积,并且随后抑制NLRP3炎症小体激活。观察到AAVCAGsCD59的单次玻璃体内注射有效抑制小鼠中的EAU发展。

CD59是发现与细胞的膜相关的膜结合糖蛋白,所述细胞包括人红细胞、淋巴细胞和血管内皮细胞。CD59蛋白抑制功能性MAC的组装,并且因此保护细胞免于补体介导的激活和/或裂解。

不受任何特定理论或作用机制的限制,此处设想了细胞的质膜通常被细胞表面蛋白(例如CD59)保护免于补体的效应,在C9补体蛋白与膜C5b-8结合后,所述细胞表面蛋白特异性抑制C5b-9孔的激活(Holguin等人1989 J. Clin. Invest. 84: 7-17;Sims等人1989J. Biol. Chem. 264: 19228-19235;Davies等人1989 J. Exp. Med. 170: 637-654;Rollins等人1990 J. Immunol. 144: 3478-3483;以及Hamilton等人1990 Blood 76:2572-2577)。CD59与C9补体蛋白竞争结合C5b-8复合物中的C8补体蛋白,从而减少或预防C5b-9膜攻击复合物的形成。因此,CD59通过终末补体MAC来降低细胞激活和细胞裂解两者。

成熟的人CD59蛋白由77个氨基酸组成,并且具有18-21 kD的分子量。前体人CD59蛋白包括25个氨基酸的氨基末端信号肽和26个氨基酸的羧基末端肽,其导致膜锚的附着。前体人CD59、成熟的人CD59和其它哺乳动物(例如狒狒、非洲绿猴、枭猴、狨猴、HVS-15、猪、兔、大鼠和小鼠)的CD59序列的实例的氨基酸序列,显示于Sims等人2007年1月23日授权的美国专利号7,166,568(引入作为参考)中。

CD59的蛋白质结构包括单个富含半胱氨酸的结构域,具有三个环的疏水核和小的第四螺旋环(Yu等人1997 Journal of Experimental Medicine 185(4): 745-753)。

编码CD59的基因的结构和序列已得到表征(Fodor等人1997年4月29日授权的美国专利号5,624,837;引入作为参考)。该基因位于人中的染色体11的短臂上,特别是染色体11p13和11p14号(在线孟德尔人类遗传学(Online Mendelian Inheritance in Man)登录号107271),并且由跨越20 kb的4个外显子组成(Petranka等人1992 Proc. Nat. Acad.Sci. 89: 7876-7879)。非翻译的第一个外显子之前为富含G和C的启动子区,其缺乏共有的TATA或CAAT基序。第二个外显子编码蛋白质的疏水前导序列,而第三个外显子编码成熟蛋白质的N末端部分。第四个外显子编码成熟蛋白质的剩余部分,包括用于糖磷酸肌醇(GPI)锚定附着至细胞膜的疏水序列。

CD59是糖基磷脂酰肌醇锚定的糖蛋白,其在人外周血白细胞、红细胞和许多细胞系上表达。该蛋白质在造血细胞和非造血细胞两者上表达,例如在内皮细胞、外周神经纤维、神经元、小胶质细胞、少突胶质细胞、星形胶质细胞、室管膜细胞、上皮细胞、唾液腺的腺泡细胞、支气管上皮、肾小管和鳞状上皮上表达。参见Nose,M.等人1990 Immunology 70(2): 145-149;Vedeler,C.等人1994 Immunology 82(4): 542-547;以及Hidestima,T.等人1990 Immunology 69(3): 396:401,所述参考文献各自整体引入本文作为参考。编码CD59的cDNA由Sawada,R.等人1989 Nucleic Acids Res 17(16): 6728报道。还已从人T细胞白血病(YT)和人红白血病(K562)细胞系中克隆了编码CD59的CDNA,并且CD59已在COS细胞中瞬时表达(Walsh,L.A.等人1990 Eur J. Immol 21(3): 847-850)。人CD59包括位于C末端处的26个氨基酸,其指定了用于将糖基磷脂酰肌醇锚(GPI锚)附着在位置77处的氨基酸天冬酰胺处的信号序列。CD59的cDNA序列显示于Fodor等人1997年4月29日授权的美国专利号5,624,837中,所述美国专利整体引入本文作为参考。

CD59与MAC的组分的物理结合分析显示了,关于CD59的分开的结合位点包含在人C8和人C9各自的α链内。关于人CD59与人C9的相互作用的结合位点已鉴定为成熟人CD59的序列中的氨基酸残基42至58,其结合对应于该蛋白质的人氨基酸残基334至418的人C9区域,更特别地,人C9氨基酸残基359至384,C9的预期膜插入结构域的紧C末端(1996年11月8日提交的Sims等人PCT/US96/17940,其整体引入本文作为参考)。

根据公开的NMR数据,由成熟的人CD59的溶液结构鉴定可用于结合C8/C9的活性表面暴露的氨基酸残基侧链,并且CD59分子的活性部分的了解是在位置44处的组氨酸、在位置48处的天冬酰胺、在位置49处的天冬氨酸、在位置51和52处的苏氨酸、在位置55处的精氨酸、以及在位置58处的谷氨酸。关于CD59的NMR结构在通过以下的保藏中描述:Kieffer等人,人补体调节蛋白CD59(细胞外区域,残基1 70;NMR,10个结构),MMDB Id: 891,PDB Id:1ERH;Kieffer等,人补体调节蛋白CD59(细胞外区域,残基1 70;NMR,遏制的),MMDB Id:890,PDB Id: 1ERG;Fletcher等人,与Glcnac-β-1,4-(Fuc-α-1,6)-Glcnac-β-1复合的CD59(NMR,10个结构),MMDB Id: 498,PDB Id: 1CDS;Fletcher等人,与Glcnac-β-1,4-Glcnac-β-1复合的CD59(NMR,10个结构),MMDB Id: 497,PDB Id: 1CDR。通过Fletcher等人的1CDS和1CDR保藏。在相同的相对位置处呈现这些侧链的CD59的氨基酸序列以类似于人CD59的方式起作用(Sims等人),并且此类变体在本文的方法、试剂盒和药物组合物的范围内。

补体激活与自身抗体的异常水平之间的关系已关于眼部疾病,例如黄斑变性和其它状况进行分析。于2005年12月29日公开的Hageman等人的美国专利申请号2005/0287601(引入作为参考),提出了通过在来自AMD患者的样品中,测量对于视网膜蛋白(RPE和脉络膜蛋白)特异性的自身抗体的存在来诊断黄斑变性。

理论已将通过补体的阿尔茨海默氏病和年龄相关性黄斑变性的原因,以及抑制补体系统的激活和MAC的形成的预防联系起来。2007年8月23日公开的Dinu的美国专利申请号2007/0196367 A1(引入作为参考),提出了通过抑制补体作为用于阿尔茨海默氏病和AMD的治疗剂来预防碎片形成。2007年8月30日公开的Patil等人的美国专利申请号2007/0203190A1(引入作为参考),列出了羟胺化合物(例如,TEMPOL-H、TEMPO-H和OXANO-H)或酯衍生物作为补体激活的假定抑制剂。

2005年12月1日公开的Tomlinson等人的美国专利申请号2005/0265995(引入作为参考),使用通过将补体抑制剂Crry和CD59各自在氨基末端处连接至单链抗体(scFv)(其与大鼠肾小球上皮细胞和近端肾小管上皮细胞结合)而产生的试剂,来抑制大鼠中的补体指导的蛋白尿。可溶性CD59在该参考文献中描述为作为抑制剂无效。Bora等人2007 J.Immunol 178: 1783-1790使用重组方法,通过将免疫球蛋白G(IgG1)的结合臂Fc与CD59蛋白融合(rsCD59a-Fc),来生产膜靶向组合物,并且通过静脉内、眼内(玻璃体内)和腹膜内途径,将这种融合物注射到小鼠内。与玻璃体内和静脉内途径相比,CNV阳性斑点的数目在通过腹膜内途径用融合蛋白治疗的受试者中是减少的。Fc功能性可以导致融合蛋白在施用后与细胞一般且非特异性地接触后的立即结合。由于蛋白酶和肽酶的存在,施用纯化的蛋白质进一步受代谢和半衰期限制。Tomlinson等人2009 IOVS 50(7): 3056-3064,通过用编码融合蛋白补体抑制剂的质粒静脉内注射具有CNV斑点的动物,来减少小鼠模型中CNV斑点的大小,所述质粒通过将因子H的N末端结合结构域与靶向细胞上的膜分子的补体受体2(CR2)的片段连接而产生。

本文提供的CD59组合物缺乏功能性GPI锚的一级氨基酸序列。功能等价蛋白包括修饰的GPI锚结构域氨基酸序列,其是功能上缺陷的并且缺乏靶向膜的能力。sCD59是重组膜不依赖性CD59(rmiCD59)的实例。获得膜不依赖性CD59的另外方法包括非重组方法,例如提供膜结合的抑制剂,例如,在体内或体外合成CD59,使得GPI锚是缺乏的。本文实施例中显示了获得膜不依赖性CD59的方法。用于改变分子的核酸序列和氨基酸序列的另外重组技术是遗传学和分子生物学领域众所周知的。

在各种实施方案中,本文所述的CD59蛋白是可溶性CD59蛋白。该组合物提供了CD59蛋白,并且包括已进行修饰以去除信号序列的CD59的全长核酸,所述信号序列用于将GPI锚附着在编码在位置77处的氨基酸天冬酰胺的核苷酸处。可替代地,CD59的核酸序列通过点突变、取代或缺失进行修饰,以获得编码氨基酸序列的核酸序列,所述氨基酸序列在GPI锚位置处具有修饰的氨基酸序列,使得该蛋白质不能附着至细胞的膜。

如本文使用的,术语“膜不依赖性”指缺乏GPI锚或具有修饰的GPI锚的CD59氨基酸序列,所述修饰的GPI锚缺乏与细胞膜或细胞膜相关结构如膜结合蛋白结合的功能和能力。GPI锚可以通过重组DNA技术进行修饰,以去除GPI锚定结构域或者引入一种或多种突变来破坏GPI功能。这些一种或多种突变可以包括一个或多个氨基酸的插入、一个或多个氨基酸的缺失、或者一个或多个氨基酸的取代。

GPI锚定涉及内质网中的多步途径,其包括众多基因产物的相互作用。许多蛋白质包括CD59都需要GPI在细胞表面处表达,并且有效地发挥作用。蛋白质信号中的结构通过其编码GPI锚的附着的机制由Orlean等人2007 JLR 48: 993-1011进行综述。GPI附着涉及氨基酸序列,其含有:将蛋白质靶向ER的疏水性N末端分泌信号,以及C末端GPI信号锚序列。除位于蛋白质的氨基末端处且在体内进行切割的天然CD59分泌信号之外,其它的分泌信号也适合于CD59蛋白,并且在本文方法的范围内。适用于此处的哺乳动物细胞中的一般的真核生物分泌信号例如在以下中描述:Ding等人2004年5月11日授权的美国专利号6,733,997B1;Tan等人2002 Protein Engineering 15(4): 337-345;以及Tan等人1999 Biochim.Biophys. Acta 1452: 103-120,所述参考文献各自整体引入本文作为参考。

GPI变得与其连接的氨基酸称为omega(ω)残基,其中对于ω残基N末端的氨基酸称为omega-(ω-),而对于ω残基C末端的氨基酸称为omega+(ω+)。GPI锚序列包括约十个极性氨基酸的段(即,ω-10至ω-1),例如精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸盐、谷氨酸盐、天冬酰胺或谷氨酸盐,其形成柔性连接区。已观察到ω残基是以下之一:甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸或半胱氨酸。包括编码在ω位置处的氨基酸的核酸的取代和缺失的突变,用于降低或消除GPI锚的附着或者降低或消除GPI锚的有效功能性。例如,此类变异包括用编码谷氨酰胺(例如核酸CAG)和谷氨酸(例如核酸GAA)、或者其为较不疏水的(即,更亲水的)氨基酸的甘氨酸(例如核酸GGN)的核酸,来取代编码疏水性亮氨酸(例如核酸CTG)和丙氨酸(例如核酸GCA)的核酸。可替代地,变异包括用另一个氨基酸取代ω残基,例如用甘氨酸取代酪氨酸。

可用于调节CD59基因序列的转录的其它启动子序列在本文载体的表达范围内。这些启动子是例如组成型启动子、细胞周期特异性启动子、遍在启动子、组织特异性启动子、代谢调节型启动子、诱导型启动子、以及在特异性受试者包括人和动物中发现的启动子。启动子和启动子系统的实例显示于例如以下中:Evans等人2004年1月13日授权的美国专利号6,677,311 B1;Clark等人2006年9月19日授权的美国专利号7,109,029 B2;以及Hallenbeck等人1999年12月7日授权的美国专利号5,998,205,所述美国专利各自整体引入本文作为参考。

在不涉及GPI锚定的CD59蛋白部分的氨基酸序列的剩余部分中,设想本文的CD59蛋白的范围包括保守序列修饰。如本文使用的,术语“保守序列修饰”指不显著影响或改变含有氨基酸序列的CD59蛋白或膜不依赖性CD59的特征的氨基酸修饰,即,在相同的相对位置处呈现这些侧链的CD59的氨基酸序列以类似于人CD59的方式起作用。此类保守修饰包括氨基酸取代、添加和缺失。使用本领域的任何已知技术,例如定点诱变或基于PCR的诱变,来实现CD59的氨基酸序列的修饰。此类技术在以下中进行描述:Sambrook等人,MolecularCloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Plainview,NY,1989,Ausubel等人,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NewYork,NY,1989,Molecular Biomethods Handbook,第2版,J. M. Walker等人,HumanaPress,2008,以及Handbook of Molec. and Cellul. Methods in Biol. and Med. ,第3版,L. J. Ceske等人,CRC Press,2011。

保守氨基酸取代是其中氨基酸残基替换为具有相似侧链的氨基酸残基的氨基酸取代。具有相似侧链的氨基酸残基家族已在本领域中进行定义。这些家族包括具有碱性侧链的氨基酸(例如赖氨酸、精氨酸、组氨酸)、具有酸性侧链的氨基酸(例如天冬氨酸、谷氨酸)、具有不带电荷的极性侧链的氨基酸(例如甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸)、具有非极性侧链的氨基酸(例如丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸)、具有β分支侧链的氨基酸(例如苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)、以及具有芳香族侧链的氨基酸(例如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)。

在某些实施方案中,CD59氨基酸序列是与野生型序列的那种基本上等价的氨基酸序列。术语“基本上等价”在本文中用于指,第一氨基酸序列含有与第二氨基酸序列中的比对氨基酸残基等价的足够数目或最小数目的氨基酸残基,使得第一氨基酸序列和第二氨基酸序列可以具有共同的结构域和/或共同的功能活性。例如,含有具有至少约60%同一性,或者至少75%、80%、85%、90%、95%、96%、98%或99%同一性的共同结构域的氨基酸序列。在某些实施方案中,CD59氨基酸序列是与野生型序列的那种“等价”的氨基酸序列。等价的序列是与CD59的野生型序列显示出100%同一性的序列。在某个实施方案中,等价的序列可以在N末端或C末端上由一个或多个氨基酸侧接。例如,一个或多个氨基酸可以包含表位标签、纯化标签、引入以允许去除纯化标签的切割位点的残留部分、或者改善蛋白质的稳定性或生物利用度的一种或多种修饰。

如本文使用的,术语“约”指接近所述量达10%或更少的数目、测量或数量。

CD59多肽可用于治疗炎症小体介导的病症。可用于本文所述方法的人CD59多肽的氨基酸序列由以下序列阐述:MGIQGGSVLFGLLLVLAVFCHSGHSLQCYNCPNPTADCKTAVNCSSDFDACLITKAGLQVYNKCWKFEHCNFNDVTTRLRENELTYYCCKKDLCNFNEQLENGGTSLSEKTVLLLVTPFLAAAWSLHP(SEQ ID NO:1)。CD59的信号序列在由细胞分泌之前被切割,并且对于治疗效用是可有可无的。然而,编码具有信号序列的CD59的核酸增加了CD59多肽的分泌,并且因此,信号序列可能期望包括在由核酸编码的CD59多肽中。可用于本文所述方法的信号序列被切割的人CD59多肽由以下序列阐述:LQCYNCPNPTADCKTAVNCSSDFDACLITKAGLQVYNKCWKFEHCNFNDVTTRLRENELTYYCCKKDLCNFNEQLENGGTSLSEKTVLLLVTPFLAAAWSLHP(SEQ ID NO:2)。然而,确切的信号序列端可能从SEQ ID NO:2的第一个亮氨酸开始,与SEQ ID NO:2相差1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个氨基酸;在SEQ ID NO:1中所示的完全CD59多肽的N末端或C末端方向上。N末端26个氨基酸的进一步缺失使人CD59的GPI锚定结构域缺失。可用于本文所述方法的信号序列被切割的可溶性人CD59多肽由以下序列阐述:LQCYNCPNPTADCKTAVNCSSDFDACLITKAGLQVYNKCWKFEHCNFNDVTTRLRENELTYYCCKKDLCNFNEQLE(SEQ ID NO:3)。这种可溶形式也可以在其确切的N末端端部处改变1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个氨基酸,导致从其N末端的进一步缺失或N末端的恢复。在某些实施方案中,CD59的可溶形式包含如SEQ ID NO:2中所示的氨基酸序列,具有对GPI附着所需的残基的一种或多种突变。在某些实施方案中,残基是在SEQID NO:2的氨基酸70或77处的任何一个或两个天冬酰胺。在某些实施方案中,可用于本文所述方法的CD59多肽包含来自SEQ ID NO:1、2或3中任何一个的N末端端部、C末端端部或两个端部的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50个氨基酸的缺失。与本文所述方法一起使用的CD59多肽可以包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%或100%等价。另外,本文使用的CD59多肽可以包含另外的非CD59衍生的序列,包括纯化标签、切割的纯化标签的残留部分、另外的补体抑制多肽、抗炎多肽、或者增加CD59多肽的稳定性或生物利用度的多肽。本文所述的编码包含CD59多肽或由CD59多肽组成的多肽的核酸,也可用于治疗炎症小体介导的病症。因此,还设想的是编码多肽的核酸或多种核酸,所述多肽包含本文所述的CD59多肽或由本文所述的CD59多肽组成。核酸可以适当地包括在适合于施用于受试者的重组载体,例如病毒载体或质粒载体中。这些载体可以另外包括在药物组合物中,用于施用于患有炎症小体介导的病症的个体。

包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列或由其组成的多肽,可以用于如本文所述的治疗受试者中的炎症小体病症的方法中。在某些实施方案中,包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列或由其组成的多肽,用于治疗受试者的眼中的炎症小体病症的方法中。在某些实施方案中,炎症小体病症是葡萄膜炎。在某些实施方案中,受试者已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,本文所述的方法包括将人CD59多肽施用于个体,所述个体已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。CD59多肽可以包含与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%或100%等价的氨基酸序列。

编码多肽的核酸或多种核酸可以用于治疗受试者中的炎症小体病症的方法中,所述多肽包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列或由其组成。在某些实施方案中,编码多肽的核酸或多种核酸用于治疗受试者的眼中的炎症小体病症的方法中,所述多肽包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列或由其组成。在某些实施方案中,炎症小体病症是葡萄膜炎。在某些实施方案中,受试者已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将人CD59多肽施用于个体,所述个体已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。CD59多肽可以包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%或100%等价。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,阳性结果得自个体的眼。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将人CD59多肽施用于个体的眼,所述个体已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。CD59多肽可以包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ IDNO:3中任何一个中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%或100%等价。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,阳性结果得自个体的眼。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将人CD59多肽施用于患有葡萄膜炎的个体。CD59多肽可以包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中任何一个中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%或100%等价。在某些实施方案中,将多肽施用于个体的患病眼。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将编码人CD59多肽的核酸施用于个体,所述个体已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。核酸可以编码包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成的CD59多肽,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQID NO:2或SEQ ID NO:3中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%或99%等价。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,阳性结果得自个体的眼。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将编码人CD59多肽的核酸施用于个体的眼,所述个体已展示关于至少一种炎症小体活性标记物的表达或活性的阳性结果。核酸可以编码包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成的CD59多肽,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%或99%等价。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。在某些实施方案中,炎症小体活性标记物选自:含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),或者含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。在某些实施方案中,NALP是含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质3(NLRP3)。在某些实施方案中,阳性结果得自个体的眼。

在某些实施方案中,本文所述的方法包括将编码人CD59多肽的核酸施用于患有葡萄膜炎的个体。核酸可以编码包含氨基酸序列或由氨基酸序列组成的CD59多肽,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3中所示的氨基酸序列至少约80%、85%、90%、95%、97%、98%或99%等价。在某些实施方案中,将核酸施用于个体的患病眼。

序列之间的序列同一性计算如下执行。为了确定两个氨基酸序列的同一性百分比,序列就最佳比较目的进行比对(例如,可以在第一氨基酸序列和第二氨基酸序列之一或两者中引入缺口,用于最佳比对)。然后比较在相应的氨基酸位置或核苷酸位置处的氨基酸残基。当第一序列中的位置被与第二序列中的相应位置相同的氨基酸残基或核苷酸占据时,则蛋白质在该位置处是等价的。考虑到缺口数目和每个缺口的长度,两个序列之间的同一性百分比是由序列共享的等价位置数目的函数,需要引入所述缺口用于两个序列的最佳比对。

序列的比较和两个序列之间的同一性百分比确定使用数学算法来完成。使用比对软件程序,使用缺省参数,来确定两个氨基酸序列之间的同一性百分比。合适的程序包括例如,通过Thompson等人,Nuc. Acids Research 22:4673,1994(www.ebi.ac.uk/clustalw)的CLUSTAL W,通过Tatusova和Madden,FEMS Microbiol. Lett. 174:247,1999(www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/bl2seq/bl2.html)的BL2SEQ,通过Notredame和Higgins,Nuc. Acids Research 24: 1515,1996(igs-server.cnrs-mrs.fr/~cnotred)的SAGA,以及通过Morgenstern等人,Bioinformatics 14: 290,1998(bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/dialign)的DIALIGN。

术语“重组体”指通过操纵遗传修饰的生物例如微生物而产生的蛋白质。

根据本发明,CD59的来源包括编码CD59蛋白的多核苷酸序列,其例如改造到重组DNA分子内,以指导CD59蛋白在适当的宿主细胞中的表达。为了表达生物活性的CD59蛋白,将编码CD59蛋白的核苷酸序列或功能等价物插入适当的表达载体内,即含有与编码CD59蛋白氨基酸序列的核苷酸序列可操作地连接的,调节所插入的编码序列的转录和翻译的必需核酸编码元件的载体。

本领域技术人员众所周知的方法用于构建表达载体,所述表达载体含有与适当的转录和翻译控制元件可操作地连接的编码CD59蛋白的序列。这些方法包括体外重组DNA技术,合成技术,以及体内重组或遗传重组。此类技术在以下中进行描述:Sambrook等人,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Plainview,NY,1989,Molecular Biomethods Handbook,第2版,J. M. Walker等人,Humana Press,2008,以及Handbook of Molec. and Cellul. Methods in Biol. and Med. ,第3版,L. J.Ceske等人,CRC Press,2011。

各种商购可得的表达载体/宿主系统可用于包含且表达CD59蛋白编码序列。这些包括但不限于微生物,例如用重组细菌噬菌体、质粒或粘粒DNA表达载体转化的细菌;用酵母表达载体转化的酵母;与病毒表达载体(例如杆状病毒)接触的昆虫细胞系统;用病毒表达载体(例如花椰菜花叶病毒,CaMV;烟草花叶病毒,TMV)转染、或用细菌表达载体(例如Ti、pBR322或pET25b质粒)转化的植物细胞系统;或动物细胞系统。参见Ausubel等人,CurrentProtocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,New York,NY,1989,MolecularBiomethods Handbook,第2版,J. M. Walker等人,Humana Press,2008,以及Handbook ofMolec. and Cellul. Methods in Biol. and Med.,第3版,L. J. Ceske等人,CRC Press,2011。

病毒载体包括但不限于腺病毒载体、慢病毒载体、腺相关病毒(AAV)载体和辅助性腺病毒载体。病毒载体递送编码CD59蛋白的核酸序列,如本文所示的,其干扰AMD在AMD的发病机制中的MAC的有害作用。腺病毒包装载体从美国典型组织培养物保藏中心(Manassas,VA)商购可得。构造腺病毒载体和使用腺病毒载体的方法显示于Klein等人2007Ophthalmology 114: 253-262,以及van Leeuwen等人2003 Eur. J. Epidemiol. 18:845-854中。

腺病毒载体已用于真核基因表达(Levrero等人1991 Gene,101: 195-202)和疫苗开发(Graham等人1991 Methods in Molecular Biology: Gene Transfer andExpression Protocols 7,(Murray,编辑),Humana Press,Clifton,NJ,109-128)中。进一步地,重组腺病毒载体用于基因治疗(于2007年6月26日授权的Wu等人的美国专利号7,235,391,其整体引入本文作为参考)。

重组腺病毒载体例如由穿梭载体与原病毒载体之间的同源重组生成(于2007年6月26日授权的Wu等人的美国专利号7,235,391;其引入作为参考)。本文的腺病毒载体是复制缺陷的,例如是条件缺陷的,缺乏腺病毒E1区,并且在E1编码序列已从其中去除的位置处引入编码CD59的多核苷酸。可替代地,将编码CD59基因的多核苷酸插入E3区中。

辅助细胞系可以衍生自人细胞,例如293人胚肾细胞、肌细胞、造血细胞或者其它人胚胎间充质细胞或上皮细胞。可替代地,辅助细胞可以衍生自允许人腺病毒的其它哺乳动物物种的细胞,例如,Vero细胞或其它猴胚胎间充质细胞或上皮细胞。这些复制缺陷型腺病毒载体的使用辅助细胞系的生成和繁殖在Graham等人1977 J. Gen. Virol. 36: 59-72中描述。

慢病毒载体包装载体从Invitrogen Corporation(Carlsbad CA)商购可得。使用Naldini等人1996 Science 272: 263-267;Zufferey等人1997 Nature Biotechnol. 15:871-875;以及Dull等人1998 J. Virol. 72: 8463-8471中的构建体,来制备用于生产慢病毒载体的基于HIV的包装系统。

许多载体构建体可用于使用系统进行包装,所述系统基于第三代慢病毒SIN载体主链(Dull等人1998 J. Virol. 72: 8463-8471)。例如,载体构建体pRRLsinCMVGFPpre含有其中HIV启动子序列已替换为劳斯肉瘤病毒(RSV)的那种的5' LTR,含有在U3启动子区中的缺失的自灭活的3' LTR,HIV包装信号,与由通过CMV启动子驱动的水母(

使用本领域已知的技术来完成逆转录病毒核酸的操纵,以构建含有编码CD59蛋白的基因的逆转录病毒载体和包装细胞。参见Ausubel等人,1992,第1卷,第III节(单元9.10.1-9.14.3);Sambrook等人,1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual.第二版. Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.;Miller等人,Biotechniques. 7:981-990,1989;Molecular Biomethods Handbook,第2版, J. M.Walker等人,Humana Press,2008;Handbook of Molec. and Cellul. Methods in Biol.and Med.,第3版,L. J. Ceske等人,CRC Press,2011;Eglitis等人,Biotechniques. 6:608-614,1988;美国专利号4,650,764、4,861,719、4,980,289、5,122,767和5,124,263;以及PCT专利公开号WO 85/05629、WO 89/07150、WO 90/02797、WO 90/02806、WO 90/13641、WO92/05266、WO 92/07943、WO 92/14829和WO 93/14188,所述参考文献各自整体引入作为参考。

使用双嗜性包装系统,将逆转录病毒载体构建并且包装到非感染性转导病毒颗粒(病毒粒子)内。此类包装系统的实例在例如以下中发现:Miller等人1986 Mol. CellBiol. 6 :2895-2902;Markowitz等人1988 J. Virol. 62:1120-1124;Cosset等人1990 J.Virol. 64: 1070-1078;美国专利号4,650,764、4,861,719、4,980,289、5,122,767和5,124,263;以及PCT专利公开号WO 85/05629、WO 89/07150、WO 90/02797、WO 90/02806、WO90/13641、WO 92/05266、WO 92/07943、WO 92/14829和WO 93/14188,所述参考文献各自整体引入作为参考。

通过将逆转录病毒载体引入包装细胞内来完成“生产细胞”的生成。此类逆转录病毒载体的实例在例如以下中发现:Korman等人1987 Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 84:2150-2154;Morgenstern等人1990 Nucleic Acids Res. 18: 3587-3596;美国专利号4,405,712、4,980,289和5,112,767;以及PCT专利公开号WO 85/05629、WO 90/02797和WO 92/07943;所述参考文献各自引入作为参考。

疱疹病毒包装载体从Invitrogen Corporation,(Carlsbad,CA)商购可得。示例性疱疹病毒是α疱疹病毒,例如水痘带状疱疹(

疱疹病毒DNA载体可以使用技术人员熟悉的技术来构建。例如,将编码疱疹病毒的整个基因组的DNA区段分到能够携带大DNA区段的许多载体中,所述载体例如粘粒(Evans等人,Gene 79,9-20,1989)、酵母人工染色体(YACS)(Sambrook,J.等人,MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,第2版,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)、或大肠杆菌(

例如,已分离了粘粒组,其含有代表各种疱疹病毒的整个基因组的重叠克隆,所述疱疹病毒包括EB病毒、水痘带状疱疹病毒、伪假狂犬病病毒和HSV-1。参见M. van Zijl等人1988 J. Virol. 62: 2191;Cohen等人1993 Proc. Nat'l Acad. Sci. U.S.A. 90: 7376;Tomkinson等人1993 J. Virol. 67: 7298;以及Cunningham等人1993 Virology 197:116。

AAV是依赖性细小病毒,因为它依赖与另一种病毒(腺病毒或疱疹病毒家族的成员)的共感染,以在培养的细胞中经历生产性感染(Muzyczka 1992 Curr Top MicrobiolImmunol,158: 97 129)。例如,重组AAV(rAAV)病毒通过共转染质粒和表达质粒进行制备,所述专利含有侧翼为两个AAV末端重复的目的基因,例如CD59基因(McLaughlin等人1988J. Virol.,62(6): 1963-1973;Samulski等人1989 J. Virol,63: 3822-3828),所述表达质粒含有不含末端重复的野生型AAV编码序列。细胞还与腺病毒或质粒接触或用其进行转染,所述腺病毒或质粒携带AAV辅助功能所需的腺病毒基因。以此类方式制备的重组AAV病毒原种包括必须与重组AAV颗粒物理上分离(例如,通过氯化铯密度离心)的腺病毒。

腺相关病毒(AAV)包装载体从GeneDetect(Auckland,新西兰)商购可得。AAV已显示具有高整合频率,并且感染非分裂细胞,因此使得其可用于将基因递送到组织培养物中的哺乳动物细胞内(Muzyczka 1992 Curr Top Microbiol Immunol 158: 97-129)。AAV具有用于感染性的宽宿主范围(Tratschin等人1984 Mol. Cell. Biol. 4: 2072-2081;Laughlin等人1986 J. Virol.,60(2): 515-524;Lebkowski等人1988 Mol. Cell. Biol.8(10): 3988-3996;McLaughlin等人1988 J. Virol. 62(6):1963-1973)。

构建AAV载体和使用AAV载体的方法例如在于2007年6月26日授权的美国专利号5,139,941(Wu等人)、以及于1989年1月10日授权的美国专利号4,797,368(Carter等人)中描述;所述美国专利各自引入作为参考。AAV在基因递送中的用途在以下中进一步描述:LaFace等人1988 Virology 162(2): 483 486;Zhou等人1993 Exp. Hematol,21: 928-933;Flotte等人1992 Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 7(3): 349-356;以及Walsh等人1994 J. Clin. Invest 94: 1440-1448。

重组AAV载体已成功地用于标记物基因的体外和体内转导(Kaplitt等人1994 NatGenet.,8(2):148-154;Lebkowski等人1988 Mol. Cell. Biol. 8(10): 3988-3996;Samulski等人1991 EMBO J. 10: 3941-3950;Shelling和Smith 1994 Gene Therapy,1:165-169;Yoder等人1994 Blood,82(Supp.): 1: 347A;Zhou等人1993 Exp. Hematol 21:928-933;Tratschin等人1985 Mol. Cell. Biol. 5: 3258-3260;McLaughlin等人1988 J.Virol. 62(6): 1963-1973),以及人疾病中涉及的基因的转导(Flotte等人1992 Am. J.Respir. Cell Mol. Biol. 7(3): 349-356;Ohi等人1990 Gene,89(2): 279-282;Walsh等人1994 J. Clin. Invest. 94: 1440-1448;以及Wei等人1994 Gene Therapy,1: 261268)。

在某些实施方案中,本文的载体是非病毒载体,例如合成基因递送媒介物或载体,其与病毒颗粒无关,并且将CD59基因编码材料特异性地递送至靶细胞或组织。非病毒载体的实例包括脂质体、肽、纳米颗粒、乳剂或者包封的两相或更多相系统、或其它合适的制剂。因此,在某些实施方案中,方法、试剂盒或组合物涉及具有核酸的非病毒载体,所述核酸被装载并且与组织或细胞接触。例如,将含有编码具有膜不依赖性CD59蛋白(所述膜不依赖性CD59蛋白具有不靶向膜的修饰的GPI锚)的裸DNA、或编码不含GPI锚的膜不依赖性CD59蛋白的基因的脂质体封装在脂质体内,并且使脂质体与组织或细胞接触,使得核酸有效地递送至组织或细胞,用于治疗补体相关疾病。

如本文提及的,术语“抗体”包括完整抗体和任何抗原结合片段(即,“抗原结合部分”)或这些的单链。天然存在的“抗体”是糖蛋白,其包括通过二硫键相互连接的至少两条重(H)链和两条轻(L)链。

如本文使用的,“与人MAC特异性结合”的抗体预期指这样的抗体,其以5 x 10

还可用于MAC测定的是其为重组抗体的抗体。如本文使用的,术语“重组人抗体”包括通过重组手段制备、表达、产生或分离的所有抗体,例如从动物(例如小鼠)中分离的抗体。用于表达在本文的方法中使用的重组抗体的哺乳动物宿主细胞包括中国仓鼠卵巢(CHO细胞)、NSO骨髓瘤细胞、COS细胞和SP2细胞,所述CHO细胞包括dhfr- CHO细胞,其在Urlaub和Chasin 1980 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77: 4216-4220中描述,并且与DH FR可选择标记物一起使用,例如如R.J. Kaufman和P.A. Sharp,1982 Mol. Biol. 159:601-621中描述的。特别地,对于与NSO骨髓瘤细胞一起使用,另一种表达系统是WO 87/04462、WO 89/01036和EP 338,841中所示的GS基因表达系统。为了产生抗体,将编码完整或部分目的蛋白质的表达载体引入哺乳动物宿主细胞内,并且将宿主细胞培养足够的时间段,以允许抗体在宿主细胞中表达、或抗体分泌到宿主细胞在其中生长的培养基内。可以使用标准蛋白质纯化方法,从培养基中回收抗体。

评估抗体针对各个物种的靶的结合能力的标准测定是本领域已知的,包括例如ELISA、蛋白质印迹和RIA。抗体的结合动力学(例如结合亲和力)也可以通过本领域已知的标准测定,例如通过Biacore分析进行评价。

用于抗体产生的一般方法,包括在选择用于产生抗血清的动物时待考虑的标准,在Harlow等人(1988 Antibodies,Cold Spring Harbor Laboratory,第93-117页)中进行描述。例如,通过施用有效产生免疫应答的一定量的免疫原,例如来自人MAC的完整蛋白质或其含有表位的一部分,来免疫适当大小的动物,例如山羊、犬、绵羊、小鼠或骆驼。示例性方案如下。根据动物的大小,动物在背部用100微克至100毫克抗原进行皮下注射,然后在三周后,根据动物的大小,用100微克至100毫克免疫原与佐剂例如弗氏完全佐剂进行腹膜内注射。施用每两周用佐剂例如弗氏完全佐剂的另外的腹膜内注射,直至达到在动物的血液中合适的抗体滴度。示例性滴度包括至少约1:5000的滴度或1:100,000或更高的滴度,即具有可检测活性的稀释度。例如,通过在含有人MAC的柱上的亲和纯化来纯化抗体。

人淋巴细胞的体外免疫技术用于生成单克隆抗体。用于人淋巴细胞的体外免疫技术是本领域技术人员众所周知的。参见例如,Inai等人May 1993 Histochemistry,99(5):335-362;Mulder等人1993 Hum. Immunol. 36(3): 186-192;Harada等人1993 J. OralPathol. Med.,22(4): 145-152;Stauber等人1993 J. Immunol. Methods 161(2): 157-168;以及Venkateswaran等人1992 Hybridoma,11(6): 729-739。这些技术可以用于产生抗原反应性单克隆抗体,包括抗原特异性IgG和IgM单克隆抗体。对于人MAC具有亲和力和特异性的任何抗体或其片段在本文提供的用于MAC沉积的测定范围内。

在本文的实施例中,通过用编码CD59基因的载体注射细胞或组织,来实现与CD59的接触。

在本文的实施例中,细胞裂解通过碘化丙啶(PI)摄取进行测量。PI从例如FlukaBioChemica(Buchs,瑞士)商购可得。PI是当与DNA结合时发荧光的嵌入试剂。PI是膜不透性的,并且一般从活细胞中排除,因此PI通常用于鉴定和/或确定混合群体中的非活细胞量。

在本文的实施例和某些实施方案中,可检测蛋白是荧光蛋白,例如绿色荧光蛋白、水母素、青色荧光蛋白、DsRed荧光蛋白、增强型绿色荧光蛋白和黄色荧光蛋白。绿色荧光蛋白(GFP)和水母素是从维多利亚多管发光水母(

已对GFP的氨基酸序列制备突变,以产生发出不同颜色荧光的GFP的衍生氨基酸序列,例如,青色荧光蛋白、DsRed荧光蛋白、增强型绿色荧光蛋白和黄色荧光蛋白。合成的青色荧光蛋白、合成的DsRed荧光蛋白、合成的增强型绿色荧光蛋白、以及合成的黄色荧光蛋白各自从Clontech(Mountain View,CA)商购可得。

在替代实施方案中,可检测试剂是并非荧光蛋白的荧光剂,例如吲哚菁绿、多柔比星、核黄素、叶绿素和卟啉。

吲哚菁绿(ICG)是三碳菁染料,其在激发后在约800nm、约820nm、约840nm或约860nm处发光。ICG从H.W. Sands Corp.(Jupiter,FL)商购可得。多柔比星是发荧光的,并且在例如约550nm、600nm或650nm的波长处发光。多柔比星从Sigma-Aldrich(St. Louis,MO)商购可得。核黄素从Sigma-Aldrich(St. Louis,MO)商购可得,并且是发荧光的,在例如约450nm、约550nm、约650nm或约750nm的波长处发光。叶绿素A是绿色的光合色素,其在例如约600nm、约700nm或约800nm的波长处发光。叶绿素A从供应商例如Sigma Chemical(St.Louis,MO)和Turner Designs(Sunnyvale,CA)商购可得。卟啉是由通过4个次甲基桥(=CH-)在相对侧上连接的4个吡咯亚基制备的杂环大环。卟啉的广泛共轭结构使得化合物着色,即在例如约600nm、或约650nm、或约700nm的波长处发荧光。卟啉从Sigma-Aldrich(St.Louis,MO)商购可得。

在其它替代实施方案中,可检测试剂是酶试剂,其是可以在核苷酸载体上表达的蛋白质,例如β-半乳糖苷酶或碱性磷酸酶。

β-半乳糖苷酶是催化β-半乳糖苷水解成单糖的水解酶。发光β-半乳糖苷酶检测试剂盒从Clontech(Mountain View,CA)商购可得。碱性磷酸酶是负责从许多类型的分子中去除磷酸基的水解酶,所述分子包括核苷酸、蛋白质和生物碱。发光碱性磷酸酶检测试剂盒从Sigma Aldrich(St. Louis,MO)商购可得。

本发明的一个方面提供了使用编码CD59蛋白的核酸或可溶性CD59蛋白,用于抑制受试者的受炎症影响的眼的细胞中的炎症小体激活的方法。在各种实施方案中,CD59蛋白包括膜不依赖性(可溶性)CD59蛋白。在某些实施方案中,将CD59组合物配制用于静脉内施用。在某些实施方案中,将组合物配混为用于施用于眼的眼科制剂,并且可以配混以增强对眼底的递送,以提供在视网膜处局部地持续释放,或以其它方式进行配制,以提供涉及眼部疾病包括黄斑变性的血管和/或组织的有效治疗。在有关的实施方案中,将药物组合物配制为足够纯的,用于施用于人受试者,例如人受试者的循环或眼。在某些实施方案中,这些组合物任选地进一步包括一种或多种另外的治疗剂。在某些实施方案中,一种或多种另外的治疗剂选自生长因子、抗炎剂、血管加压药包括但不限于一氧化氮和钙通道阻滞剂、胶原酶抑制剂、局部类固醇、基质金属蛋白酶抑制剂、抗坏血酸盐、血管紧张素II、血管紧张素III、钙网蛋白、四环素、纤连蛋白、胶原、凝血酶敏感蛋白、转化生长因子(TGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、IGF结合蛋白(IGFBP)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、neu分化因子(NDF)、肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝素结合EGF(HBEGF)、凝血酶敏感蛋白、血管性血友病因子C、肝素和硫酸肝素以及透明质酸。

在其它实施方案中,另外的试剂是化合物、组合物、生物制品等等,其加强、稳定或协同或甚至取代CD59蛋白保护细胞免于MAC沉积的能力。还包括的是可以有益地或方便地与CD59蛋白同时提供的治疗剂,例如用于治疗相同、并发或相关症状、状况或疾病的试剂。在一些实施方案中,药物可以包括但不限于抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗细菌剂、抗分枝杆菌剂、抗真菌剂、抗增殖剂或抗细胞凋亡剂。包括在本发明的组合物中的药物是本领域众所周知的。参见例如,Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics,第9版,Hardman等人,编辑,McGraw-Hill,1996,所述参考文献的内容引入本文作为参考。

如本文使用的,术语“药学上可接受的载体”包括如适合于所需的特定剂型的任何和所有溶剂、稀释剂或其它液体媒介物、分散或悬浮助剂、表面活性试剂、等渗剂、增稠剂或乳化剂、防腐剂、固体粘合剂、润滑剂等等。由Gennaro编辑的Remington's PharmaceuticalSciences,Mack Publishing,Easton,PA,1995,提供了用于配制药物组合物的各种载体、以及用于其制备的已知技术。可以充当药学上可接受的载体的材料的一些实例包括但不限于糖,例如葡萄糖和蔗糖;赋形剂,例如可可脂和栓剂蜡;油,例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油;二醇,例如丙二醇;酯,例如油酸乙酯和月桂酸乙酯;琼脂;缓冲试剂,例如氢氧化镁和氢氧化铝;海藻酸;无热原水;等渗盐水;林格氏溶液;乙醇;和磷酸盐缓冲溶液,以及其它无毒的相容润滑剂,例如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁,以及着色剂、脱模剂、包被试剂、防腐剂和抗氧化剂也可以存在于组合物中,取决于配制者的判断。

通过本文提供的方法治疗受炎症影响的眼涉及使组织或细胞与药物组合物接触,例如,以达到所需结果必需的此类量和时间,向有此需要的受试者施用治疗有效量的药物组合物,所述药物组合物具有编码CD59蛋白的核酸或CD59蛋白的表达源作为活性剂。方法例如包括通过使眼组织或细胞与CD59蛋白或编码CD59蛋白的载体接触来治疗葡萄膜炎。

根据本发明的方法,可以使用对于治疗葡萄膜炎或其它补体相关疾病和状况有效的任何量和任何施用途径来施用组合物。因此,如本文使用的,表述“对于治疗葡萄膜炎有效的量”指有益地预防或改善葡萄膜炎症状的组合物的足够量。

确切的剂量由各个医师考虑到待治疗的患者加以选择。调整剂量和施用以提供足够水平的活性剂或维持所需效应。可以加以考虑的另外因素包括疾病状态的严重性,例如葡萄膜炎的中期或晚期;患者的年龄、重量和性别;饮食、施用时间和频率;施用途径;药物组合;反应敏感性;以及对疗法的耐受性/反应。根据特定组合物的半衰期和清除率,长效药物组合物可以每小时一次、每小时两次、每3至4小时一次、每天一次、每天两次、每3至4天一次、每周一次或每两周一次进行施用。

为了易于施用和剂量的均匀性,本发明的活性剂优选以剂量单位形式进行配制。如本文使用的,表述“剂量单位形式”指对于待治疗的患者适当的活性剂的物理离散单位。然而,应理解,本发明的组合物的每日总用量由主治医师在合理医学判断的范围内加以决定。对于任何活性剂,治疗有效剂量可以最初在如本文中提供的细胞培养测定或动物模型中进行估计,所述动物模型通常为小鼠,但也可能来自大鼠、兔、犬或猪。本文提供的动物细胞模型也用于达到期望需浓度,以及总给药范围和施用途径。此类信息然后可以用于确定用于在人中施用的有用剂量和途径。

治疗有效剂量指改善症状或状况或者预防葡萄膜炎进展的活性剂的量。活性剂的治疗功效和毒性可以通过细胞培养或实验动物中的标准药学程序确定,例如ED50(剂量在50%的群体中是治疗有效的)和LD50(剂量对50%的群体是致死的)。毒性与疗效的剂量比是治疗指数,并且它可以表示为比率LD50/ED50。显示出大治疗指数的药物组合物是优选的。从细胞培养测定和动物研究中获得的数据用于制定用于人使用的一系列剂量。

产物的日剂量可以在宽范围内变化,例如0.001至100 mg/成人/天。对于眼部施用,组合物优选以含有0.001、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100.0、250.0或500.0微克的活性成分的溶液形式提供,用于待治疗患者的剂量的症状调整。

静脉内施用的可溶性CD59蛋白的剂量的范围可以为0.01毫克/千克/剂量至约10毫克/千克/剂量、0.1毫克/千克/剂量至约5毫克/千克/剂量、或1.0毫克/千克/剂量至约5毫克/千克/剂量。给药方案包括每天一次、每周两次、每周一次、每两周一次、每三周一次或每四周一次的频率。

单位剂量通常含有约0.001微克至约500微克的活性成分,优选约0.1微克至约100微克的活性成分,更优选约1.0微克至约10微克的活性成分。药物的有效量通常以约0.0001mg/kg体重至约25 mg/kg体重/天的剂量水平提供。例如,该范围是约0.001至10 mg/kg体重/天、或约0.001 mg/kg至1 mg/kg体重/天。组合物可以在例如一至四次或更多次/天的方案上施用。单位剂量可以分开,例如以两个或更多个分份剂量进行施用。

作为CD59蛋白表达源的施用是施用一定剂量的病毒载体或核酸载体,使得该剂量含有至少约50、100、500、1000或至少约5000个颗粒/待处理的细胞。可以通过需要治疗葡萄膜炎或眼病症的领域中的技术人员已知的方法,从需要治疗的视网膜区域中计算细胞数目。

如以所需剂量用适当的药学上可接受的载体配制的,将本文提供的药物组合物局部,例如眼部(通过溶液、软膏或滴剂)、经鼻、经颊、经口、经直肠、肠胃外、脑池内、阴道内或腹膜内施用于人和其它哺乳动物。

眼部注射包括眼内注射到房水或玻璃体液内,或者例如经由结膜下注射或球筋膜下注射而注射到眼的外层内。

用于眼部、经口、静脉内或其它全身施用的液体剂型包括但不限于药学上可接受的乳剂、微乳剂、溶液、悬浮液、糖浆剂和酏剂。除一种或多种活性剂之外,液体剂型还可以含有本领域中常用的惰性稀释剂,例如水或其它溶剂、增溶剂和乳化剂,例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯、及其混合物。除了惰性稀释剂之外,眼部、经口或其它全身递送的组合物还可以包括佐剂,例如湿润剂、以及乳化剂和悬浮剂。

用于本发明药物组合物的局部或透皮施用的剂型包括软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、粉末、溶液、喷雾、吸入剂或贴剂。活性剂在无菌条件下与药学上可接受的载体,以及如可能需要的任何所需防腐剂或缓冲剂共混。例如,眼部或皮肤施用途径用水性滴剂、薄雾、乳剂或乳膏来实现。施用可以是治疗性的,或者它可以是预防性的。本发明包括含有公开的组合物(例如纱布绷带或条)的眼科装置、外科装置、听觉装置或产品,以及制备或使用此类装置或产品的方法。这些装置可以用如本文所述的组合物包被,浸渍,键合或以其它方式处理。

透皮贴剂具有提供活性成分对身体的受控递送的附加优点。此类剂型可以通过将化合物溶解或分配在适当的介质中来制备。吸收促进剂也可以用于增加化合物穿过皮肤的通量。可以通过提供速率控制膜,或者通过将化合物分散在聚合物基质或凝胶中,来控制速率。

可以使用合适的分散剂或湿润剂和悬浮剂,根据已知技术来配制可注射制剂,例如无菌的可注射水性或油性悬浮液。无菌可注射制剂也可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液、悬浮液或乳剂,例如,作为在1,3-丁二醇中的溶液。在可以采用的可接受的媒介物和溶剂中有水、林格氏溶液、U.S.P.和等渗氯化钠溶液。另外,无菌的不挥发性油照常规用作溶剂或悬浮介质。为此,可以采用任何温和的不挥发性油,包括合成的甘油单酯或甘油二酯。另外,在注射剂的制备中使用脂肪酸例如油酸。可注射制剂可以例如通过以下进行灭菌:通过细菌保留过滤器过滤,或掺入以无菌固体组合物形式的灭菌剂,所述灭菌剂可以在使用之前溶解或分散在无菌水或其他无菌可注射介质中。为了延长活性剂的效应,经常期望减慢来自皮下或肌内注射的试剂吸收。肠胃外施用的活性剂的延迟吸收可以通过将试剂溶解或悬浮在油性媒介物中来完成。通过在可生物降解的聚合物,如聚丙交酯-聚乙交酯中形成试剂的微胶囊基质,来制备可注射的贮库形式。取决于活性剂与聚合物的比率以及采用的特定聚合物的性质,可以控制活性剂释放的速率。其它可生物降解的聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。还可以通过将试剂截留在与身体组织相容的脂质体或微乳剂中,来制备贮库可注射制剂。

用于直肠或阴道施用的组合物优选是栓剂,其可以通过将本发明的活性剂与合适的无刺激性的赋形剂或载体混合进行制备,所述赋形剂或载体例如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡,其在环境温度下为固体,但在体温下为液体,并且因此在直肠或阴道腔内融化并释放活性剂。

用于经口施用的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉末和颗粒。在此类固体剂型中,将活性剂与以下混合:至少一种惰性的、药学上可接受的赋形剂或载体,例如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或a)填料或增量剂,例如淀粉、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸,b)粘合剂,例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶,c)润湿剂,例如甘油,d)崩解剂,例如琼脂-琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠,e)溶液阻滞剂,例如石蜡,f)吸收加速剂,例如季铵化合物,g)湿润剂,例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯),h)吸收剂,例如高岭土和膨润土,以及i)润滑剂,例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠及其混合物。

相似类型的固体组合物也可以用作软和硬填充明胶胶囊中的填料,所述胶囊使用赋形剂例如乳糖以及高分子量聚乙二醇等等。片剂、糖衣丸、胶囊、丸剂和颗粒的固体剂型可以用包衣和壳体,例如肠溶衣、控制释放包衣和药物配制领域众所周知的其它包衣进行制备。在此类固体剂型中,可以将一种或多种活性剂与至少一种惰性稀释剂,例如蔗糖或淀粉混合。按照常规做法,此类剂型还可以包含除惰性稀释剂外的另外物质,例如压片润滑剂和其它压片助剂,例如硬脂酸镁和微晶纤维素。在胶囊、片剂和丸剂的情况下,剂型还可以包含缓冲试剂。它们可以任选地含有遮光剂,并且还可以具有这样的组成,使得它们仅或优先地在肠道的某些部分中,任选地以延迟的方式释放一种或多种活性剂。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡。

作为附录A与之附着的这项工作的一部分准备作为手稿,由作者以及共同发明人Binit Kumar、Siobhan M. Cashman和Rajendra Kumar-Singh出版,所述手稿的名称为“Complement mediated activation of the NLRP3 Inflammasome and its Inhibitionby AAV mediated delivery of CD59 in a model of uveitis”,其在此整体引入本文作为参考。

本文所述的CD59核酸和蛋白质组合物可用于治疗炎症性疾病和炎症小体相关疾病。基于测定炎症小体活性的测试的阳性结果,可以将所述组合物施用于选择用于治疗的个体。此类测试并不限于炎症小体激活的直接测量,例如还包括间接测试。间接测量可以是例如细胞因子,趋化因子,发炎组织或患病组织的细胞表面标记物,特异性免疫类型的细胞激活,特异性免疫类型的存在或不存在的测量。例如,细胞因子例如IL-1α、IL-1β和IL-18响应炎症小体激活而升高。因此,所选择的个体可以在血浆、血清、血液、组织学切片、患病组织的mRNA或细胞提取物中展示这些细胞因子的升高水平,或者通过从血液或患病组织中分离的免疫细胞升高水平的表达或分泌。关于用CD59核酸或蛋白质组合物治疗的选择标准可以是以下任何一种或多种的升高水平:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。

细胞因子IL-1α、IL-1β、IL-β17、IL-18或IFN-γ的升高水平可以例如通过ELISA、AlphaLISA®、免疫组织化学、有关细胞群体的流式细胞术分析、或定量RT-PCR进行评价。半胱天冬酶和炎症小体激活可以使用特异性针对激活的半胱天冬酶和炎症小体组分的抗体,通过活组织检查样本的免疫组织化学进行测定,所述组分例如半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP)。Th1和Th17细胞可以使用流式细胞术对于以下进行鉴定:在Th1的情况下,细胞表面标记物CXCR3或CCR5或者转录因子TBX21;或者在Th17的情况下,细胞表面标记物CCR6和CCR4,或者关于转录因子RORg/gt的细胞内染色。

基于炎症小体相关病症的诊断,可以将所述CD59核酸和蛋白质组合物施用于选择用于治疗的个体,所述炎症小体相关病症例如阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病。包括的是炎症小体相关的眼部病症,例如葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。

在某些方面,可以在已监测个体对于此类组合物的至少一个剂量、或者减少炎症或使炎症小体相关疾病消退的另一种治疗的应答之后,施用CD59核酸或蛋白质组合物。这种施用和监测周期可以重复1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多次,或者直至达到足够的临床应答或直至炎症小体活性已降低。在某些实施方案中,可以将CD59核酸和蛋白质组合物:1)施用于选择为患有炎症小体相关疾病、或具有关于炎症小体活性的阳性结果的个体;2)然后可以对个体进行监测,并且基于如通过关于炎症小体活性的测试或关于炎症小体相关疾病的诊断标准确定的恶化、无变化或亚最佳应答,个体可以接受组合物的至少一次或多次后续施用。在某些实施方案中,可以将CD59核酸和蛋白质组合物:1)施用于个体;2)然后可以对个体进行监测,并且基于如通过关于炎症小体活性的测试或关于炎症小体相关疾病的诊断标准确定的恶化、无变化或者亚最佳应答或更大应答,个体可以接受组合物的至少一次或多次后续施用。

本文设想了涵盖CD59多肽/核酸的方法和组成的下述编号实施方案:

1. 一种用于抑制受试者的受炎症影响的眼的细胞中的炎症小体激活的方法,所述方法包括向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的眼的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,所述组合物抑制炎症小体激活。

2. 根据实施方案1的方法,其中所述组合物不依赖于膜攻击复合物(MAC)的功能而抑制炎症小体激活。

3. 根据实施方案1的方法,其中所述受试者患有选自以下的至少一种状况:葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病。

4. 根据实施方案3的方法,其中所述葡萄膜炎是选自以下的至少一种:前葡萄膜炎、中间葡萄膜炎、后葡萄膜炎和全葡萄膜炎。

5. 根据实施方案1的方法,其进一步包括从所述受试者获得样品。

6. 根据实施方案5的方法,其中所述样品是选自以下的至少一种:眼泪、血液、尿、眼分泌物、痰和粘液。

7. 根据实施方案1-6中任何一个的方法,其进一步包括在施用之前,在眼中测量眼的视网膜功能和炎症小体活性标记物中的至少一种。

8. 根据实施方案1-7中任何一个的方法,其进一步包括在施用之后,在眼中测量眼的视网膜功能和炎症小体活性标记物中的至少一种。

9. 根据实施方案7或8的方法,其中所述炎症小体活性标记物是选自以下的至少一种:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。

10. 根据实施方案7或8的方法,其中测量视网膜功能或炎症小体活性标记物进一步包括执行选自以下的至少一种程序:眼科检查、光学相干断层扫描(OCT)、结膜印迹细胞学(CIT)、RTPCR、ELISA和PCR。

11. 根据实施方案3的方法,其进一步包括以足以治疗葡萄膜炎的剂量施用所述组合物。

12. 根据实施方案1的方法,其进一步包括在施用之前,在病毒载体中改造核苷酸序列。

13. 根据实施方案1或12的方法,其进一步包括将核苷酸序列作为裸核酸施用。

14. 根据实施方案13的方法,其中所述病毒载体选自以下的至少一种病毒的遗传改造的基因组:腺病毒、腺伴随病毒、疱疹病毒和慢病毒。。

15. 根据实施方案14的方法,其中所述慢病毒是逆转录病毒。

16. 根据实施方案1的方法,其进一步包括将膜不依赖性CD59蛋白改造为具有至少一个突变,所述突变导致翻译的CD59蛋白的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定结构域的功能丧失。

17. 根据实施方案1的方法,其进一步包括通过缺失编码糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定结构域的区域的核苷酸,来改造编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列。

18. 根据实施方案1的方法,其中施用进一步包括眼部注射所述组合物。

19. 根据实施方案1的方法,其中施用进一步包括局部施加所述组合物。

20. 根据实施方案18的方法,其中所述眼部注射选自视网膜下注射、玻璃体注射、眼内注射、结膜下注射和球筋膜下注射。

21. 根据实施方案18的方法,其中眼部注射进一步包括对眼的外层的施用。

22. 根据实施方案1的方法,其进一步包括向眼施用另外的治疗剂。

23. 根据实施方案22的方法,其中所述另外的治疗剂是选自以下的至少一种:抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗细菌剂、抗分枝杆菌剂、抗真菌剂、抗增殖剂和抗细胞凋亡剂。

24. 根据实施方案22的方法,其中所述另外的治疗剂选自:生长因子、抗炎剂、血管加压药、胶原酶抑制剂、类固醇、基质金属蛋白酶抑制剂、抗坏血酸盐、血管紧张素、钙网蛋白、四环素、纤连蛋白、胶原、凝血酶敏感蛋白、转化生长因子(TGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、IGF结合蛋白(IGFBP)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、neu分化因子(NDF)、肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝素结合EGF(HBEGF)、凝血酶敏感蛋白、血管性血友病因子C、肝素、硫酸肝素和透明质酸。

25. 一种用于抑制受试者的受炎症影响的眼中的炎症小体活性的试剂盒,所述试剂盒包括:

a. 药物组合物,其包含膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列,其中所述组合物是足以抑制受试者的受炎症影响的眼中的炎症小体的剂量;

b. 使用说明书;和,

c. 容器。

26. 一种用于治疗受试者中的葡萄膜炎的试剂盒,其包括:

a. 药物组合物,其包含膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列,其中所述组合物是足以治疗受试者中的葡萄膜炎的剂量;

b. 使用说明书;和,

c. 容器。

27. 一种用于治疗选自以下的至少一种状况的方法:葡萄膜炎、变应性结膜炎、睑缘炎、慢性结膜炎、巩膜外层炎、角膜炎、视网膜炎、眼瘢痕性类天疱疮、粘膜类天疱疮、翼状胬肉巩膜炎、斯-约二氏综合征、伊尔斯氏病、白塞氏病、结节病、结节性多动脉炎、韦格纳氏肉芽肿病、Vogt-小柳-原田病、交感性眼炎和结节病,所述方法包括向受试者施用包含以下的组合物:

a)编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的眼的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或

b)膜不依赖性CD59蛋白;

其中所述组合物抑制炎症小体激活。

28. 一种用于抑制受试者的受炎症影响的眼的细胞中的炎症小体激活的方法,所述方法包括:

a)在眼中测量炎症小体活性标记物;和

b)如果所述炎症小体活性标记物是阳性的,则向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的眼的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,所述组合物抑制炎症小体激活。

29. 根据实施方案28的方法,其中所述炎症小体活性标记物选自:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。

30. 根据实施方案28或29的方法,其进一步包括在包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物施用之后,在眼中测量炎症小体活性标记物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白。

31. 一种用于抑制受炎症影响的受试者的细胞中的炎症小体激活的方法,所述方法包括:

a. 向受试者施用包含编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列的组合物,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于在受炎症影响的受试者的细胞中表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或

b. 向受试者施用包含可溶性CD59蛋白的组合物;

其中所述组合物抑制炎症小体激活。

32. 根据实施方案31的方法,其中所述组合物不依赖于膜攻击复合物(MAC)的功能而抑制炎症小体激活。

33. 根据实施方案31的方法,其中所述受试者患有选自以下的至少一种炎症小体有关状况:阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病。

34. 根据实施方案31的方法,其进一步包括从受试者获得样品。

35. 根据实施方案34的方法,其中所述样品是选自以下的至少一种:血液、血浆、血清、外周血单核细胞、脑脊髓液和尿。

36. 根据实施方案31-35中任何一个的方法,其进一步包括在施用之前,测量受试者中的炎症小体活性标记物。

37. 根据实施方案31-35中任何一个的方法,其进一步包括在施用之后,测量受试者中的炎症小体活性标记物。

38. 根据实施方案36或37的方法,其中所述炎症小体活性标记物是选自以下的至少一种:半胱天冬酶1,半胱天冬酶5,IL-1β,IL-β17,IL-18,含有CARD的细胞凋亡相关斑点样蛋白(PYCARD/ASC),含有NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白质(NALP),IFN-γ,Th1 T细胞标记物或细胞因子,Th17 T细胞标记物或细胞因子,以及CD4+。

39. 根据实施方案38的方法,其进一步包括以足以治疗炎症小体有关状况的剂量施用所述组合物。

40. 根据实施方案39的方法,其中编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列在载体中携带,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白,所述载体包含选自以下的至少一种病毒的遗传改造的基因组:腺病毒、腺伴随病毒、疱疹病毒和慢病毒。

41. 根据实施方案40的方法,其中所述慢病毒是逆转录病毒。

42. 根据实施方案31的方法,其中施用进一步包括静脉内注射组合物。

43. 根据实施方案31的方法,其中施用进一步包括局部施加组合物。

44. 根据实施方案31的方法,其进一步包括施用另外的治疗剂。

45. 根据实施方案44的方法,其中所述另外的治疗剂是选自以下的至少一种:抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗细菌剂、抗分枝杆菌剂、抗真菌剂、抗增殖剂和抗细胞凋亡剂。

46. 根据实施方案44的方法,其中所述另外的治疗剂选自:生长因子、抗炎剂、血管加压药、胶原酶抑制剂、类固醇、基质金属蛋白酶抑制剂、抗坏血酸盐、血管紧张素、钙网蛋白、四环素、纤连蛋白、胶原、凝血酶敏感蛋白、转化生长因子(TGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、IGF结合蛋白(IGFBP)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、neu分化因子(NDF)、肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝素结合EGF(HBEGF)、凝血酶敏感蛋白、血管性血友病因子C、肝素、硫酸肝素和透明质酸。

47. 一种用于抑制受试者的受炎症影响的细胞中的炎症小体活性的试剂盒,所述试剂盒包括:

c. 药物组合物,其包含:

i. 膜不依赖性CD59蛋白和/或编码CD59蛋白的核苷酸序列;或

ii. 可溶性CD59蛋白,其中所述组合物是足以抑制受试者的受炎症影响的细胞中的炎症小体的剂量;

d. 使用说明书;和

e. 容器。

48. 一种用于治疗选自以下的至少一种状况的方法:阿尔茨海默氏病、多发性硬化、心肌梗塞、动脉粥样硬化性血管疾病、微血管病变、甲状腺炎、炎性肠病、器官移植排斥、膜性肾炎、交感性眼炎和结节病,所述方法包括:

向受试者施用包含以下的组合物:编码膜不依赖性CD59蛋白的核苷酸序列,所述核苷酸序列与启动子可操作地连接,用于由细胞表达和分泌膜不依赖性CD59蛋白;或者可溶性CD59蛋白;所述组合物抑制炎症小体激活。

通过下述实施例和权利要求进一步说明了目前已充分描述的本发明,所述实施例和权利要求是示例性的,并不意欲是进一步限制性的。

实施例

在C57BL/6J背景中的C57BL/6J和C9−/−小鼠购自The Jackson Laboratory(BarHarbor,ME),并且维持在Tufts University School of Medicine,Boston处的动物设施中。所有动物研究方案都符合视觉和眼科研究协会(Association for Research inVision and Ophthalmology)关于在视觉研究中使用动物的决议,以及美国国家卫生研究院关于实验动物的护理和使用指南(National Institutes of Health Guide for theCare and Use of Laboratory Animals)的建议。

通过Cashman,S. M.等人(2011)PLoS One 6,e19078中所述的方案,构建了表达人CD59或保护素的截短形式的AAV血清型2载体(AAVCAGsCD59),其中糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定信号已缺失。可溶性CD59(sCD59)由鸡β-肌动蛋白启动子表达。作为阴性对照,使用表达绿色荧光蛋白的类似载体(AAVCAGGFP)。六周龄的C57Bl/6J小鼠用3.5 x 10

用200 μg人光感受器间受体类视黄醇结合蛋白(IRBP)肽1-20(氨基酸序列:GPTHLFQPSLVLDMAKVLLD,SEQ ID NO:1;Biomatik Corporation,Cambridge,ON,加拿大),来免疫在相同遗传背景中的六周龄的C57Bl/6J和C9−/−小鼠,所述肽用含有结核分枝杆菌菌株H37RA(2.5 mg/mL)的完全弗氏佐剂(CFA)在200 µl中1:1体积/体积进行乳化。小鼠同时接受经由腹膜内注射的在100ul PBS中稀释的1.5 μg百日咳博德特氏杆菌毒素(Agarwal,R. K.等人(2012)Methods Mol. Biol. 900,443-469)。

将冰冻视网膜切片(10 µm)在PBS中再水合15分钟,用6%正常山羊血清的PBS溶液封闭一小时,然后在保湿室中与针对兔抗人C5b-9的一抗(Complement Technology,Inc.,Tyler,TX;稀释度:1:800,在含有2%正常山羊血清的PBS中稀释)一起温育过夜。随后,将切片洗涤,并且在与Cy3缀合的抗兔二抗(Molecular Probes,Eugene,OR)中温育,以将C5b-9定位在视网膜切片中。将载玻片在含有DAPI的抗褪色培养基(Vectashield-DAPI;VectorLaboratories,Burlingame,CA)中固定,以使核复染,并且用Leica共聚焦显微镜获得图像。使用ImageJ软件(美国国立卫生研究院;Bethesda,MD),来定量整个切片中C5b-9染色的强度。

收获鼠视网膜,并且在冰冷的RIPA缓冲液中匀浆化,所述缓冲液含有50 mM Tris-HCl(pH 7.4)、250 mM NaCl和1% Nonidet P-40,伴随蛋白酶抑制剂混合物(cocktail)。通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Any kD™ Mini-PROTEAN®预制凝胶,Biorad,CA),对于NLRP3、半胱天冬酶-1和ASC分开每种蛋白质样品(35 µg),然后转移到硝酸纤维素膜上。在用与0.1% Tween-20混合的封闭缓冲液(LI-COR,Lincoln,NE,USA)封闭后,使免疫印迹与作为一抗的小鼠抗NLRP3单克隆抗体、小鼠抗半胱天冬酶1单克隆抗体和兔抗ASC多克隆抗体(Adipogen Corporation,San Diego,CA;稀释度:1:500)一起在4℃下温育过夜。在与适当的二抗一起温育之后,使用LI-COR-Odyssey红外扫描仪(LI-COR),来显现免疫反应性条带。用β-肌动蛋白作为上样对照再次探测印迹。

按照制造商的说明书,使用20 µg视网膜蛋白质上清液,对于小鼠IL-1β、IFN-γ和IL-17(PeproTech,Rocky Hills,NJ),通过夹心ELISA来定量细胞因子。上清液一式两份添加,并且用与辣根过氧化物酶缀合的单克隆抗体揭示待测量的细胞因子。细胞因子的浓度以pg/mL描述。

根据制造商的方案,使用RNeasy mini试剂盒(QIAGEN,Valencia,CA),从小鼠视网膜中分离总RNA。在‘Nanodrop’中通过260 nm吸光度来定量RNA,并且使用High Capacity cDNA逆转录试剂盒(Applied Biosystems,Foster City,CA),将1 μg RNA用于cDNA合成。

使用对于β-肌动蛋白(Mm02619580_g1)、IL-1β(Mm00434228_m1)、IL-17(Mm00439619_m1)和IFN-γ(Mm01168134_m1)预先设计的TaqMan引物,来执行实时聚合酶链反应(RT-PCR)。变性在95°C下执行10分钟,随后为在95°C下15秒的40个循环,并且退火和延伸在60°C下执行60秒。使最终的PCR产物在2%的琼脂糖凝胶上进行电泳,以确认PCR特异性。使用ddCt方法,将得自RT-PCR的Ct值针对来自相同样品的b-肌动蛋白的Ct值进行标准化,并且获得基因表达中的倍数变化数据。关于IL-17的基因表达半定量地进行定量。

从小鼠中分离引流淋巴结细胞,并且通过使细胞经过40µm尼龙网,获得单细胞悬浮液。在细胞内细胞因子染色之前,在GolgiStop(BD Biosciences,San Jose,CA)的存在下,引流淋巴结细胞已用50 ng/mL PMA和500 ng/mL离子霉素(Sigma-Aldrich,St Louis,MO)刺激四小时。细胞就表面标记物CD4进行染色,然后用Cytofix/Cytoperm Buffer(BDBiosciences,San Jose,CA)固定用于细胞因子染色。用在Perm/洗涤缓冲液(BDBiosciences,San Jose,CA)中适当稀释的针对细胞内靶的荧光团标记的抗体(IFNγ,IL-17;eBiosciences,Inc.,San Diego,CA)和分别的同种型对照,对细胞进行染色。在FACSCalibur(BD Biosciences)上执行流式细胞术,并且用FlowJo软件(Tree Star,Ashland,OR)分析数据。基于适当的同种型对照设定门。当指示时,阳性细胞的百分比代表门控群体中相对于正常对照的百分比。

暗视和明视视网膜电图(ERG)分析用于测量视杆和视锥功能的丧失。在EAU诱导三周后,使用具有BigShot ganzfeld的UTAS系统(LKC Technologies;Gaithersburg,MD),记录ERG检查。在暗适应过夜后,在黑暗条件下,用氯胺酮(100 mg/kg)/甲苯噻嗪(10 mg/kg)腹膜内注射来麻醉小鼠。用1%托吡卡胺和2.5%盐酸去氧肾上腺素来扩张瞳孔。将ERG有源接触透镜金电极轻轻地放在具有一滴润滑剂(GenTeal,Alcon,Inc.,Fort Worth,TX)的角膜中心上,以维持角膜水合和更好的导电性。参考电极和接地电极分别地皮下插入颈背和尾基部附近。用以0 dB(5 cds/m

用氯胺酮和甲苯噻嗪混合物来麻醉小鼠,并且用一滴1%托吡卡胺和2.5%去氧肾上腺素来扩张瞳孔。通过局部施加眼润滑剂(GenTeal,Alcon,Inc.,Fort Worth,TX),使角膜保持湿润。使用Bioptigen Spectral Domain Ophthalmic Imaging System(Bioptigen EnvisuR2300,Morrisville,NC),获取光学相干断层扫描(OCT)图像。如Chen,J.等人(2013)PLoSOne 8,e63904中所述,获得了平均的单次B扫描和体积扫描,其中图像以视神经头为中心。

在EAU 24天后,执行眼底成像,并且使用Micron III Retinal ImagingMicroscope and StreamPix软件(Phoenix Research Labs,Pleasanton,CA)捕获图像。具体地,检查眼的生理和病理症状,例如浸润、血管周围的套囊(cuffing)、白色线性病变、视网膜营养不良、视网膜下出血和视网膜脱离。个体评分由两个独立的观察者以盲目方式在0–4的量表上就下述各个参数各自进行评估:视网膜浸润、视盘改变、血管分布和结构损伤。通过将这四个标准各自的评分求平均值来计算临床评分(Xu,H.等人(2008)Exp. Eye Res.87,319-326)。

在免疫后24天时,收获来自所有组的用于组织学检查的眼,并且在10%缓冲的福尔马林中固定。在固定两天后,样本通过分级乙醇步骤进行脱水,并且在石蜡块中进行包埋。六个垂直切片(5μm)在包括视神经区域的六个不同平面上进行切割,并且用苏木精和曙红进行染色。如先前在Caspi,R. R.等人(1988)J. Immunol 140,1490-1495中所述,EAU的详细严重性在0-4的量表上就光感受器损伤、浸润和血管炎进行评价。基于这些标准,将光感受器损伤评分计算为光感受器丧失、视网膜皱褶和视网膜脱离的组合评分。类似地,浸润评分包括肉芽肿、出血、DF结节和浸润的组合。血管炎评分代表血管周围性炎症和在血管周围的CD4细胞浸润、血栓的形成以及视网膜中受影响的血管范围。

结果显示为平均值 ± SEM。曼怀二氏检验用于临床评分、组织学评分和FACS分析。使用未配对t检验分析两组之间的统计差异。对于多于两个组之间的比较,执行单因素ANOVA。小于或等于0.05的p值被视为统计学显著的。

补体激活中的最后步骤导致MAC在细胞表面上的沉积。将多重C9分子募集到预先形成的C5b-8复合物内是MAC(C5b-9)组装中的最后以及必要步骤。因此缺乏C9的小鼠不能形成功能性MAC复合物。

为了确定MAC是否在EAU中的视网膜细胞表面上形成,通过用针对C5b-9的抗体染色,在C57Bl/6J小鼠中诱导EAU后24天时,检查冷冻的视网膜切片。与在正常对照小鼠的视网膜上的MAC沉积相比较,观察到EAU小鼠的视网膜上的MAC沉积大70%。观察到在C9-/- EAU视网膜的表面上的MAC沉积并不明显(图1A和图9)。获得的数据指示了补体在EAU中被激活,并且反应达到完全,以在视网膜组织上形成MAC。数据还指示了C9-/- EAU小鼠不能在视网膜上形成MAC。

MAC在细胞表面上的沉积导致孔的形成,其导致细胞内钙中的增加。在本文的实施例中,检查了MAC的沉积是否触发了NLRP3炎症小体的激活以及IL-1β的随后分泌。

获得的数据发现与正常小鼠的对照相比,C57Bl/6J小鼠中的EAU导致大112%的IL-1β蛋白以及相应的45倍的IL-1β mRNA。相比之下,观察到C9-/- EAU小鼠达到大37%的IL-1β蛋白以及相应的3.8倍的IL-1β mRNA(图1B和C)。蛋白质印迹分析指示了EAU小鼠中大200%的NLRP3蛋白,而C9-/- EAU小鼠具有大8%的NLRP3蛋白(图1D)。

炎症小体复合物的重要组分是半胱天冬酶-1,其一般以无活性的酶原形式存在,通过NLRP3复合物经由蛋白酶解而激活成活性的p10和p20亚基,以制备最终的多聚体炎症小体复合物。蛋白质印迹分析产生在EAU小鼠的视网膜中比正常大80%的半胱天冬酶-1(p20)激活;然而,与正常相比,在C9-/- EAU小鼠的视网膜中观察到大25%的半胱天冬酶-1(p20)激活(图1E)。通过蛋白质印迹来测量ASC蛋白的表达,所述ASC蛋白是ESC小鼠的视网膜中的炎症小体衔接蛋白质。蛋白质印迹分析指示了与正常相比,在EAU小鼠中观察到大44%的ASC蛋白,而在C9-/- EAU小鼠中观察到大18%的ASC蛋白(图1F)。

因此,观察到IL1-β、NLRP3、半胱天冬酶1和ASC各自在EAU中是升高的,并且C9-/-EAU小鼠被部分保护免于此类增加,其指示了MAC的沉积是EAU中的炎症小体激活中的重要参与者。

使用视网膜电图(ERG)测量EAU和C9-/- EAU小鼠中的视网膜功能。观察到EAU小鼠的视网膜功能具有暗适应的a波振幅,与对照C57Bl/6J小鼠相比,所述a波振幅在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,分别降低了33%、50%和41%。观察到C9-/- EAU小鼠的视网膜功能具有a波振幅,与正常对照C57Bl/6J小鼠相比,所述a波振幅在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,分别特异性地少9%、40%和27%(图2A和图2B)。

观察到与对照C57Bl/6J小鼠相比,EAU小鼠中的暗适应的b波振幅在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,分别降低了47%、52%和49%。观察到C9-/- EAU小鼠具有暗适应的b波振幅,与对照C57Bl/6J小鼠相比,所述b波振幅在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,分别特异性地少32%、33%和17%。尽管在a波和b波暗适应的ERG两者中均观察到差异,但观察到0dB是统计学(p <0.05)显著的(图2A和图2B)。

观察到EAU小鼠具有光适应的b波振幅,与对照C57Bl/6J小鼠相比,所述b波振幅在0dB和1dB的闪光强度下,分别降低了44%和37%。观察到C9-/- EAU小鼠具有b波振幅,与对照C57Bl/6J小鼠相比,所述b波振幅在0dB和1dB的闪光强度下,分别降低了5%和15%。尽管在光适应的b波振幅中观察到差异,但观察到0dB是统计学(p <0.05)显著的(图2A和图2B)。

在EAU诱导后24天时,使用眼底成像、OCT和组织学,来定量EAU和C9-/- EAU小鼠中的视网膜结构和疾病的病理严重性。基于通过Xu,H.等人(2008)Exp. Eye Res. 87,319-326开发的临床评分标准,眼底成像指示了EAU小鼠具有重度炎症,具体地总体临床评分是对照组的16倍,包括与对照C57Bl/6J小鼠相比,38倍的血管炎症、8倍的免疫细胞浸润、13倍的视盘损伤以及34倍的结构损伤。出乎意料的是,观察到经历葡萄膜炎的C9-/-小鼠具有在统计学上等价于EAU小鼠的病理结果(图3)。

在免疫后二十四天,如通过OCT成像和组织病理学(图4A和图4B)观察到的,与C57Bl/6J对照小鼠相比,观察到EAU小鼠显示出严重的炎性细胞浸润到玻璃体和脉络膜内、视网膜血管炎、视网膜水肿以及中度至重度视网膜皱褶和浸润。在来自对照、EAU和C9-/-EAU小鼠视网膜的石蜡包埋的切片中,执行详细的组织学分析,并且基于Caspi,R. R.等人(1988)J. Immunol 140,1490-1495中描述的标准进行评分。观察到与C57Bl/6J对照小鼠相比,EAU小鼠具有至少约27倍的浸润(图4C)、增加的血管炎(图4D)、以及78倍的光感受器损伤(图4D)。尽管与EAU小鼠相比,C9-/- EAU小鼠中的组织学评分具有少28%的浸润、低35%的光感受器损伤和降低31%的血管炎,但差异并未观察到是统计学显著的(图4B和C)。

基于Caspi,R. R.等人(1988)J. Immunol 140,1490-1495中描述的标准,将光感受器损伤评分计算为光感受器丧失、视网膜皱褶和视网膜脱离的组合评分。类似地,浸润评分包括肉芽肿、出血、DF结节和浸润的组合。血管炎评分代表血管周围性炎症和在血管周围的CD4细胞浸润、血栓的形成以及视网膜中受影响的血管范围。

本文实施例中获得的数据指示了,由于C9中的遗传缺陷,C9

CD59是在大多数有核细胞的膜上发现的GPI锚定蛋白。CD59的主要功能是防止C9募集到预先形成的C5b-8复合物内。Cashman,S. M.等人(2011)PLoS One 6,e19078中描述了表达截短的CD59的重组腺相关病毒载体(AAVCAGsCD59),所述截短的CD59具有其GPI锚信号被缺失,使其能够被分泌且扩散到整个视网膜。

小鼠用AAVCAGsCD59进行玻璃体内注射,并且在一周后(为了允许最佳水平的转基因表达),如本文实施例中所述,用EAU攻击小鼠。对于阴性对照,小鼠用AAVCAGGFP-表达绿色荧光蛋白(GFP)的病毒进行玻璃体内注射,所述小鼠类似地用EAU进行攻击。在EAU诱导后24天时,通过用C5b-9抗体染色,来检查来自两组小鼠的冷冻视网膜切片。AAVCAGGFP在随后用EAU攻击的小鼠中的玻璃体内注射,导致在神经节细胞层、内丛状层和内核层中的转基因表达(图14B)。在具有表型上更严重的EAU的小鼠中,还可以在RPE和光感受器中观察到转基因表达(图14B,底部行)。相对于注射AAVCAGGFP的EAU小鼠,观察到注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠具有少大约45%的MAC沉积(图5A和图12)。因此,观察到玻璃体内注射的AAVCAGsCD59抑制了EAU小鼠的视网膜中的MAC形成。

在本文的实施例中,观察到与经历EAU的对照C57Bl/6J小鼠相比,C9-/- EAU小鼠具有显著降低的炎症小体激活。如本文实施例中所述,测量了用AAVCAGsCD59或AAVCAGGFP预注射的EAU小鼠中NLRP3/半胱天冬酶-1介导的IL-1β分泌。

如通过ELISA和RT-PCR测量的(图5B和图5C),观察到与注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠相比,注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠具有少40%的IL-1β蛋白以及少70%的IL-1β mRNA。类似地,与注射AAVCAGGFP的对照EAU小鼠相比,NLRP3蛋白以及半胱天冬酶1 p20水平在注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠中降低了60%(图5D和图5E)。并未观察到与注射AAVCAGGFP的对照EAU小鼠相比,在注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠中的ASC量之间的显著差异(图5F)。因此,获得的数据指示了,sCD59通过抑制葡萄膜炎中的MAC沉积来抑制NLRP3介导的IL-1β产生。

CD4+浸润性T细胞以分化状态或未分化状态进入视网膜,成为其为IFN-γ生产细胞的Th1以及其为IL-17生产细胞的Th17。为了检查MAC在T细胞分化中的潜在作用,分别测量了EAU和C9-/- EAU小鼠视网膜中的IFN-γ和IL-17水平。

使用ELISA,观察到与对照C57Bl/6J视网膜相比,在EAU视网膜中102%量的IFN-γ蛋白。相比之下,与对照C57Bl/6J视网膜相比,在C9

在对照C57Bl/6J、EAU和C9

为了调查对经历EAU的sCD59表达的眼中的T细胞分化的潜在作用,测量了注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠和注射AAVCAGGFP的EAU小鼠中的IFN-γ和IL-17蛋白和mRNA水平。

与注射AAVCAGGFP的对照EAU视网膜相比,IFN-γ和IL-17蛋白水平在注射AAVCAGsCD59的EAU视网膜中在量方面明显降低了多于25%和35%(图13A和图13C)。进一步地,观察到与注射AAVCAGGFP的对照EAU视网膜相比,新鲜分离的注射AAVCAGsCD59的EAU视网膜中的IFN-γ和IL-17 mRNA水平分别少47%和10%。mRNA中的差异并未观察到是统计学显著的(图13B和图13D)。

为了确定sCD59是否可以保存EAU中的视网膜功能,在经历葡萄膜炎的注射AAVCAGsCD59或注射AVCAGGFP的小鼠中执行ERG。观察到与注射AAVCAGGFP的对照小鼠相比,在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠具有分别大45%、49%和51%的暗适应的a波振幅。类似地,观察到与对照注射AAVCAGGFP的EAU对照眼相比,在-20dB、-10dB和0dB的闪光强度下,注射AAVCAGsCD59的小鼠中的暗适应的b波振幅分别大55%、48%和40%(图6)。进一步地,与对照注射AAVCAGGFP的对照EAU眼相比,在注射AAVCAGsCD59的EAU眼中,在0dB和1dB闪光强度下的光适应的b波振幅被保存了12%和39%(图6)。观察到重组sCD59在保存葡萄膜炎中的内外视网膜的视网膜功能方面显著的潜在治疗作用。

为了确定sCD59是否可以保存视网膜结构,并且降低与葡萄膜炎相关的病理状况,执行注射AAVCAGsCD59或注射AAVCAGGFP的EAU小鼠的眼底成像。基于通过Xu,H.等人(2008)Exp.Eye Res. 87,319-326描述的评分标准,确定与注射AAVCAGGFP的对照EAU小鼠相比,注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠中的总体临床评分少22%。总体临床评分包括:与注射AAVCAGGFP的EAU小鼠相比,注射AAUVCAGsCD59的EAU小鼠中少24%的炎性浸润、少27%的结构损伤、降低22%的血管炎和血管套扎、以及少13%的视盘损伤的外观(图7A-图7F)。在PBS媒介物对照和注射AAVCAGGFP的EAU视网膜之间,显著差异。观察到血管、浸润和结构损伤评分各自并未观察到是统计学显著不同的(p<0.05),然而,视盘评分并未达到统计学显著性(p=0.1)。因此,获得的数据指示了sCD59的表达降低了葡萄膜炎中的视网膜炎症和免疫细胞的浸润。

如在OCT扫描中记录且观察到的(图8A),与AAVCAGsCD59相比,在注射AAVCAGGFP的EAU小鼠中观察到更大的EAU进展和严重性。执行了从注射AAVCAGsCD59的EAU小鼠或注射AAVCAGGFP的对照EAU小鼠的视网膜中获取的石蜡切片的详细组织学分析。类似地,基于通过Caspi,R. R.等人(1988)J. Immunol 140,1490-1495描述的标准,观察到与注射AAVCAGGFP的对照EAU小鼠相比,注射AAVC AGsCD59的EAU小鼠具有少大约76%的浸润、少69%的光感受器损伤以及少78%的血管炎(图8B-图8E)。观察到光感受器损伤和浸润差异是统计学显著的(分别为p=0.03和p=0.01),然而,血管炎评分并非统计学显著的(p=0.2)。

基于指示内膜中膜厚度(IMT)增加的超声检查,个体被诊断有动脉粥样硬化性血管疾病,然后通过静脉内输注,向个体施用包含可溶性CD59蛋白的组合物。患者在每周一次的基础上接受三个后续剂量。在给药后,通过超声检查对个体进行重新评价,指示IMT中无变化,然后个体在每周一次的基础上静脉内接受另外4个CD59蛋白剂量,随后为重新评价。在随访时,IMT厚度降低到可接受的范围,并且不施用进一步的CD59治疗。

个体向她的初级护理医师提出与结节病一致的症状,肺部X线显示了与此类诊断一致的生长,获取活组织检查样品,并且通过与健康组织对照相比,确定了升高水平的激活半胱天冬酶1。然后通过静脉内输注,向个体施用包含可溶性CD59蛋白的组合物。在给药后,通过X射线对个体进行重新评价,指示了结节病的部分减轻。第二次给患者施用可溶性CD59蛋白组合物,通过X射线的重新评价指示了完全应答,并且不施用进一步的CD59治疗。

如本文使用的,术语“个体”、“患者”或“受试者”指被诊断有至少一种疾病、怀疑患有至少一种疾病、或处于发展至少一种疾病的风险中的个体,所述组合物和方法可用于治疗所述疾病。在某些实施方案中,个体是哺乳动物。在某些实施方案中,哺乳动物是小鼠、大鼠、兔、犬、猫、马、牛、绵羊、猪、山羊、美洲驼、羊驼或牦牛。在某些实施方案中,个体是人。

尽管本发明的优选实施方案已在本文中显示且描述,但对于本领域技术人员显而易见的是,此类实施方案仅作为实例提供。本领域技术人员现在将想到众多变化、改变和取代,而不脱离本发明。应当理解,本文所述的本发明的实施方案的各种替代方案可以用于实施本发明。

本说明书中提及的所有出版物、专利申请、授权的专利和其它文件都引入本文作为参考,如同每个个别出版物、专利申请、授权的专利或其它文件特异性地且个别地指出整体引入作为参考。在它们与本公开内容中的定义相矛盾的程度上,排除了引入作为参考的文本中包含的定义。

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