Конъюгаты интерлейкина-1 и их применение
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к областям молекулярной биологии, вирусологии, иммунологии и медицины. Описана композиция, содержащая упорядоченный и повторяющийся набор антигенов, где антиген представляет собой белок IL-1, мутеин IL-1 или фрагмент IL-1. Предложена также вакцина на основе композиции. Композиции, предлагаемые в изобретении, можно применять для получения вакцин, предназначенных для лечения воспалительных заболеваний и хронических аутоиммунных заболеваний, генетических болезней и сердечнососудистых заболеваний. Композиции, предлагаемые в изобретении, эффективно индуцируют иммунные ответы, в частности гуморальные иммунные ответы. Кроме того, композиции, предлагаемые в изобретении, наиболее целесообразно применять для эффективной индукции аутогенных иммунных ответов. 6 н. и 40 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к областям медицины, здравоохранения, иммунологии, молекулярной биологии и вирусологии. Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим вирусоподобную частицу (ВПЧ) или вирусную частицу и по меньший один антиген, где антиген представляет собой белок интерлейкина-1 (IL-1), фрагмент или пептид IL-1 или мутеин IL-1, ковалентно связанный с ВПЧ или вирусной частицей. Изобретение относится также к способу получения композиций. Композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять для получения вакцин, предназначенных для лечения различных нарушений у человека, включая ревматоидный артрит, остеоартрит и другие нарушения. При этом композиции, предлагаемые в изобретении, индуцируют эффективные иммунные ответы, прежде всего гуморальные иммунные ответы.
Ссылки на родственные заявки
IL-1 представляет собой эффективный провоспалительный цитокин, который продуцируется различными типами клеток, в том числе макрофагами, дентритными клетками, В-клетками и Т-клетками (Dinarello С.A., Blood 77(8), 1991, c.1627-1652). Он представлен двумя видами молекул, IL-1α и IL-1β, которые характеризуются лишь ограниченной идентичностью последовательностей, но обладают сходной биологической активностью в результате связывания с IL-1-рецептором типа I (IL-1RI) (Dinarello С.А. и др., Cytokine & Growth Factor Rev. 8, 1997, с.253). Обе молекулы IL-1 связываются также с вторым IL-1-рецептором (IL-1RII), в котором отсутствует внутриклеточный домен передачи сигнала и который, вероятно, играет регуляторную роль в качестве рецептора-«ловушки» (Dinarello С.А. и др., Cytokine & Growth Factor Rev. 8, 1997, с.253). Кроме того, третий представитель IL-1-семейства, антагонист IL-1-рецептора (IL-1ra) связывается с обоими рецепторами, не проявляя какой-либо агонистической активности. IL-1ra в сочетании с IL-1RII и выделенными формами IL-1RI и IL-1RII противодействуют активности IL-1α и IL-1β и обеспечивают точную регуляцию воспалительного ответа.
Нарушение регуляции опосредуемого IL-1 воспалительного ответа обнаружено при многих нарушениях у человека, включая ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника, болезни почек, остеопороз и другие нарушения. При каждом из указанных заболеваний избыточное производство IL-1 и/или недостаточное производство IL-1ra провоцирует развитие заболевания (Arend W.P., Cytokine & Growth Factor Reviews 13, 2002, c.323-340). Рекомбинантная версия IL-1rа (анакинра, Kineret®) обладает эффективностью в отношении снижения воспаления и предупреждения поражения ткани при некоторых воспалительных нарушениях, однако необходимость применения этого лекарственного средства системно в высоких концентрациях и его короткое время полужизни приводит к необходимости частого (ежедневного) введения в высоких дозах (~100 мг), что обусловливает высокую стоимость лекарства и может вызывать проблемы у пациентов, связанные с соблюдением режима и схемы лечения (информация на прописи к Kineret®, фирма Amgen; Granowitz E.V. и др., Cytokine 4, 1992, с.353). Кроме того, у большой части пациентов вырабатываются антитела к Kineret®, что может нейтрализовать биологическую активность лекарственного средства (Fleischmann R.M. и др., Arthritis Rheum 46, 2003, с.2287). По этой причине новые терапевтические методики сфокусированы на стратегиях активных иммунизаций, которые индуцируют производство нейтрализующих IL-1 антител иммунной системой пациента. Svenson с соавторами (J. Immunol. Methods 236, 2000, c.1-8) приводили иммунизацию мышей рекомбинантным IL-1α, перекрестно сшитым химически с очищенным белковым производным туберкулина (ППД), и обнаружили индукцию антител, которые нейтрализовали биологическую активность IL-1α. Эта стратегия основана на открытии того факта, что Т-клетка помогает аутореактивным В-клеткам физически связывать аутоантиген с чужеродным антигеном.
В US 6093405 описан метод снижения уровня цитокина в кровотоке с помощью иммунизации иммуногенной композицией, содержащей химически или физически инактивированный сам цитокин. Хотя при использовании этого метода нативным цитокинам придавали иммуногенность с помощью физической или химической обработки, в указанном изобретении описан метод получения придания нативным цитокинам иммуногенности путем их презентации в виде часто повторяющегося набора на поверхности ВПЧ. Кроме того, в WO 2003/084979 описано применение иммуногенных соединений, содержащих полученные из цитокинов пептиды, которые состоят из 5-40 аминокислот, для лечения заболеваний, ассоциированных со сверхпроизводством цитокинов.
Краткое изложение сущности изобретения
При создании изобретения неожиданно было установлено, что предлагаемые в изобретении композиции и вакцины соответственно, которые содержат по меньшей мере одну молекулу IL-1, не только обладают способностью индуцировать иммунные ответы против IL-1, и прежде всего гуморальные иммунные ответы, но могут также нейтрализовать провоспалительную активность IL-1 in vivo. При создании изобретения также неожиданно было установлено, что молекула IL-1 при ее ковалентной связи с ВПЧ, предлагаемой в изобретении, может защищать от воспаления и клинических симптомов артрита на мышиной модели ревматоидного артрита. Кроме того, при создании изобретения было установлено, что предлагаемые в изобретении композиции защищали мышей от развития симптомов артрита более эффективно, чем рекомбинантный антагонист IL-1-рецептора Kineret®, применение которого разрешено для лечения ревматоидного артрита у людей (пример 7). При создании изобретения также неожиданно было установлено, что композиции, предлагаемые в изобретении, могут ингибировать развитие симптомов атеросклероза при инъекции генетически чувствительным мышам (пример 4) и поэтому обладают эффективностью при лечении атеросклероза. Кроме того, при создании изобретения было продемонстрировано, что IL-1α принимает участие в патогенезе атеросклероза.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является композиции, содержащая (а) вирусоподобную частицу (ВПЧ), которая несет по меньшей мере один первый сайт присоединения; и (б) по меньшей мере один антиген, который несет по меньшей мере один второй сайт присоединения, где по меньшей мере один антиген представляет собой молекулу IL-1, предпочтительно выбранную из группы, включающей белок IL-1, зрелый фрагмент IL-1, пептид IL-1 и мутеин IL-1, где (а) и (б) сцеплены через по меньшей мере один первый и по меньшей мере один второй сайт присоединения, предпочтительно с образованием упорядоченного и повторяющегося набора антигенов. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения вирусоподобные частицы, которые можно применять согласно настоящему изобретению, содержат рекомбинантный белок, предпочтительно рекомбинантный оболочечный белок, его мутанты или фрагменты, вируса, предпочтительно РНКового бактериофага. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предлагаемая в изобретении композиция содержит по меньшей мере один зрелый фрагмент IL-1, предпочтительно обладает биологической активностью IL-1. Таким образом, в настоящем изобретении предложено применение аутоантигена в виде часто повторяющегося набора на вирусоподобных частицах для стимуляции аутореактивных В-клеток.
Другим объектом настоящего изобретения является композиция вакцины. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу введения композиции вакцины человеку или животному, предпочтительно млекопитающему. Вакцина, предлагаемая в настоящем изобретении, может индуцировать сильный иммунный ответ, в частности гуморальный иммунный ответ, как правило и предпочтительно, в отсутствии какого-либо адъюванта. Так, в одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения вакцина не содержит какого-либо адъюванта. Отказ от применения адъюванта может снижать появление возможных нежелательных воспалительных Т-клеточных ответов.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения ВПЧ представляет собой ВПЧ РНКового бактериофага. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения РНКовый бактериофаг представляет собой РНКовый бактериофаг, выбранный из группы, включающей: Qβ, fro, GA и АР205. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения ВПЧ РНКового бактериофага, входящую в композицию и состав вакцины соответственно, получают методом рекомбинации в хозяине, и ВПЧ РНКового бактериофага практически не содержит РНК хозяина, предпочтительно нуклеиновой кислоты хозяина. Предпочтительно снижать количество РНК хозяина или предпочтительно элиминировать его для того, чтобы избежать нежелательных Т-клеточных ответов, а также других нежелательных побочных действий, таких как лихорадка.
Одним из объектов настоящего изобретения является способ лечения заболевания, выбранного из группы, включающей (а) сосудистые заболевания; (б) наследственные IL-1-зависимые воспалительные заболевания; (в) хронические аутоиммунные воспалительные заболевания; (г) дегенеративные заболевания костной и хрящевой ткани; (д) аллергические заболевания и (е) неврологическое заболевание; при указанных заболеваниях белок IL-1 опосредует или участвует в этом состоянии, при этом способ заключается в том, что вводят предлагаемую в изобретении композицию или предлагаемую в изобретении композицию вакцины соответственно животному, предпочтительно человеку. Заболевания, которые белок IL-1 опосредует или оказывает влияние на обусловленные ими состояния, представляют собой, например, атеросклероз, семейную средиземноморскую лихорадку, ревматоидный артрит, остеоартрит и аллергию.
Следующим объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая предлагаемую в изобретении композицию и приемлемый фармацевтический носитель.
И еще одним объектом настоящего изобретения является способ получения, композиции, предлагаемой в изобретении, заключающийся в том, что (а) получают ВПЧ, которая несет по меньшей мере один первый сайт присоединения; (б) получают по меньшей мере один антиген, где антиген представляет собой молекулу IL-1, белок IL-1, зрелый фрагмент IL-1, пептид IL-1 или мутеин IL-1, который несет по меньшей мере один второй сайт присоединения и (в) объединяют ВПЧ и по меньшей мере один антиген так, чтобы получать композицию, в которой по меньшей мере один антиген и ВПЧ сцеплены через по меньшей мере один первый и по меньшей мере один второй сайты присоединения.
Краткое описание чертежей
На чертежах показано:
на фиг.1: результат сочетания белка mIL-1β119-269 с капсидным белком Qβ. Белки анализировали на 12% ДСН-полиакриламидном геле в восстанавливающих условиях. Гель окрашивали кумасси бриллиантовым голубым. На левом крае даны молекулярные массы маркерных белков в кДа, идентичные белковым полосам, указанным на правом крае. Полоса 1: предварительно окрашенный маркерный белок (фирма New England Biolabs). Полоса 2: дериватизированный капсидный белок Qβ. Полоса 3: свободный восстановленный белок mIL-1β119-269. Полоса 4: результат реакции сочетания Qβ-mIL-1β119-269;
на фиг.2: Результат сочетания белка mIL-1α117-270 с капсидным белком Qβ.
Белки анализировали на 12% ДСН-полиакриламидном геле в восстанавливающих условиях. Гель окрашивали кумасси бриллиантовым голубым. На левом крае даны молекулярные массы маркерных белков в кДа, идентичные белковым полосам, указанным на правом крае. Полоса 1: предварительно окрашенный маркерный белок (фирма New England Biolabs). Полоса 2: дериватизированный капсидный белок Qβ. Полоса 3: свободный восстановленный белок mIL-1α117-270. Полоса 4: результат реакции сочетания Qβ-mIL-1α117-270.
Подробное описание изобретения
Если не указано иное, все технические и научные понятия, употребляемые в настоящем описании, имеют общепринятые значения, которые очевидны специалисту в области, к которой относится настоящее изобретение.
Адъювант: Понятие «адъювант» в контексте настоящего описания относится к неспецифическим стимуляторам иммунного ответа или субстанциям, которые обеспечивают образование депо в хозяине, и при объединении с вакциной и фармацевтической композицией соответственно, предлагаемыми в настоящем изобретении, могут еще в большей степени усиливать иммунный ответ. Предпочтительными адъювантами являются полный и неполный адъювант Фрейнда, адъювант на основе алюминия, предпочтительно гидроксид алюминия, и модифицированный мурамилдипептид. Кроме того, адъювантами являются минеральные гели, такие как гидроксид алюминия, поверхностно-активные вещества, такие как лизолецитин, плюроновые полиолы, полианионы, пептиды, масляные эмульсии, гемоцианины лимфы улитки, динитрофенол, а также адъюванты, которые можно применять для введения человеку, такие как БЦЖ (бацилла Кальмета-Герена) и Corynebacterium parvum. Такие адъюванты также хорошо известны в данной области. Другие адъюванты, которые можно вводить в сочетании с композициями, предлагаемыми в изобретении, включают (но, не ограничиваясь ими) монофосфорильный липидный иммуномодулятор, AdjuVax 100a, QS-21, QS-18, CRL1005, соли алюминия (квасцы), MF-59, ОМ-174, ОМ-197, ОМ-294 и адъювант, применяемый в технологии, основанной на использовании вирус-липосомной (Virosomal) вакцины и адъюванта. Адъюванты могут также представлять собой смеси указанных субстанций. ВПЧ, как правило, относят к адъюванту. Однако понятие «адъювант» в контексте настоящего описания относится к адъюванту, который не представляет собой ВПЧ, применяемую в предлагаемых в изобретении композициях, а относится к дополнительному, отличному от ВПЧ компоненту.
Антиген: В контексте настоящего описания понятие «антиген» относится к молекуле, которая обладает способностью связываться антителом или Т-клеточным рецептором (ТКР), если презентируется с помощью молекул ГКГ. Понятие «антиген» в контексте настоящего описания включает также Т-клеточные эпитопы. Кроме того, антиген обладает способностью распознаваться иммунной системой и/или обладает способностью индуцировать гуморальный иммунный ответ и/или клеточный иммунный ответ, что приводит к активации В- и/или Т-лимфоцитов. Однако по меньшей мере в некоторых случаях для этого может требоваться, чтобы антиген содержал или был связан с Th-клеточным эпитопом и использовался в адъюванте. Антиген может нести один или несколько эпитопов (В- и Т-эпитопы). Описанная выше специфическая реакция подразумевает, что антиген должен предпочтительно реагировать, как правило, с высокой степенью избирательности, с соответствующим ему антителом или ТКР и не вступать в реакцию с множеством других антител или ТКР, которые могут вырабатываться в ответ на другие антигены. В контексте настоящего описания антигены могут представлять собой также смеси нескольких индивидуальных антигенов.
Эпитоп: Понятие «эпитоп» относится к непрерывным или прерывистым областям антигена, предпочтительно полипептида, которые могут иммуноспецифически связываться антителом или Т-клеточным рецептором в контексте молекулы ГКГ. Касательно антител, специфическое связывание исключает неспецифическое связывание, но не обязательно исключает перекрестную реактивность. Эпитоп, как правило, содержит 5-10 аминокислот в пространственной конформации, которая является уникальной для области детерминанты.
Специфическое связывание (антитело/антиген): В контексте настоящего описания считается, что антитела специфически связываются, если их связывание с антигеном характеризуется аффинностью к связыванию (Ka) 106M-1 или более, предпочтительно 107М-1 или более, более предпочтительно 108M-1 или более и наиболее предпочтительно 109M-1 или более. Аффинность антитела легко может определять обычный специалист в данной области (например, с помощью анализа Скэтчарда, с помощью ELISA или Biacore-анализа).
Специфическое связывание (IL-1/рецептор IL-1): Взаимодействие между рецептором и лигандом рецептора можно характеризовать с помощью биофизических методов, хорошо известных в данной области, включая, например, ELISA или Biacore-анализ. Считается, что молекула IL-1 обладает способностью специфически связываться с рецептором IL-1, когда аффинность к связыванию (Ka) указанного IL-1 с указанным рецептором IL-1 составляет по меньшей мере 105M-1, предпочтительно по меньшей мере 106M-1, более предпочтительно по меньшей мере 107M-1, еще более предпочтительно по меньшей мере 108M-1 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 109M-1; где предпочтительно указанный рецептор IL-1 представляет собой мышиный или человеческий рецептор IL-1, наиболее предпочтительно человеческий рецептор. Предпочтительно также указанный рецептор IL-1 содержит или более предпочтительно состоит из любой из последовательностей, представленных в SEQ ID NO:166 - SEQ ID NO:169, наиболее предпочтительно указанный рецептор IL-1 содержит или предпочтительно состоит из любой из последовательностей, представленный в SEQ ID NO:166 и SEQ ID NO:167.
Ассоциированный: Понятия «ассоциированный» или «ассоциация» в контексте настоящего описания относится ко всем возможным путям, предпочтительно химическим взаимодействиям, с помощью которых две молекулы соединяют друг с другом. Химические взаимодействия включают ковалентные и нековалентные взаимодействия. Типичными примерами нековалентых взаимодействий являются ионные взаимодействия, гидрофобные взаимодействия или водородные связи, а основой ковалентных взаимодействий являются, например, ковалентные связи, такие как сложноэфирные связи, связи, осуществляемые с помощью простого эфира, сложного фосфоэфира, амидные, пептидные связи, связи типа углерод-фосфор, связи типа углерод-сера, такие как тиоэфирные связи, или имидные связи.
Сайт присоединения, первый: В контексте настоящего описания понятие «первый сайт присоединения» относится к элементу, который встречается в естественных условиях в ВПЧ или который искусственно добавляют к ВПЧ и с которым может связываться второй сайт присоединения. Первый сайт присоединения предпочтительно представляет собой белок, полипептид, аминокислоту, пептид, сахар, полинуклеотид, природный или синтетический полимер, вторичный метаболит или соединение (биотин, флуоресцеин, ретинол, дигоксигенин, ионы металлов, фенилметилсульфонилфторид), или химически реактивную группу, такую как аминогруппа, карбоксильная группа, сульфгидрильная группа, гидроксильная группа, гуанидинильная группа, гистидинильная группа, или их комбинацию. В предпочтительном варианте осуществления изобретения химически реактивная группа в качестве первого сайта присоединения представляет собой аминогруппу аминокислоты, предпочтительно лизина. Первый сайт присоединения локализован, как правило, на поверхности, и предпочтительно на наружной поверхности ВПЧ. Множество первых сайтов присоединения присутствует на поверхности, предпочтительно на наружной поверхности вирусоподобной частицы, как правило, они имеют повторяющуюся конфигурацию. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый сайт присоединения ассоциирован с ВПЧ по меньшей мере через одну ковалентную связь, предпочтительно по меньшей мере через одну пептидную связь. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения первый сайт присоединения представляет собой встречающийся в естественных условиях в ВПЧ. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления изобретения первый сайт присоединения искусственно добавляют к ВПЧ.
Сайт присоединения, второй: в контексте настоящего описания понятие «второй сайт присоединения» относится к элементу, который встречается в естественных условиях в сочетании с молекулой IL-1 или который искусственно добавлен к молекуле и с которым может связываться первый сайт присоединения. Второй сайт присоединения молекулы IL-1 предпочтительно представляет собой белок, полипептид, пептид, аминокислоту, сахар, полинуклеотид, природный или синтетический полимер, вторичный метаболит или соединение (биотин, флуоресцеин, ретинол, дигоксигенин, ионы металлов, фенилметилсульфонилфторид), или химически реактивную группу, такую как аминогруппа, карбоксильная группа, сульфгидрильная группа, гидроксильная группа, гуанидинильная группа, гистидинильная группа, или их комбинацию. В предпочтительном варианте осуществления изобретения химически реактивная группа в качестве второго сайта присоединения представляет собой сульфгидрильную группу аминокислоты, предпочтительно такой аминокислоты, как цистеин. Таким образом, понятие «молекула IL-1, несущая по меньший мере один второй сайт присоединения», относится к конструкции, содержащей молекулу IL-1 и по меньшей мере один второй сайт присоединения. Однако в случае второго сайта присоединения, который не встречается в естественных условиях в сочетании с молекулой IL-1, такая конструкция, как правило и предпочтительно, дополнительно содержит «линкер». В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения второй сайт присоединения ассоциирован с молекулой IL-1 по меньшей мере через одну ковалентную связь, предпочтительно по меньшей мере через одну пептидную связь. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения второй сайт присоединения искусственно добавляют к молекуле через аминокислотный линкер, где линкер содержит или в альтернативном варианте представляет собой цистеин. Предпочтительно линкер сливают с молекулой IL-1 с помощью белковой связи.
Оболочечный белок: В контексте настоящего описания понятие «оболочечный белок» и понятие «капсидный белок», которые используются взаимозаменяемо в контексте настоящего описания, относится к вирусному белку, предпочтительно субъединице встречающегося в естественных условиях капсида вируса, предпочтительно РНКового фага, который обладает способностью включаться в вирусный капсид или ВПЧ.
Молекула IL-1: Понятие «молекула IL-1» или сокращенно «IL-1» в контексте настоящего описания относится к полипептиду, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей, выбранной из группы, включающей SEQ ID NO:36-SEQ ID NO:116, SEQ ID NO:130 - SEQ ID NO:140 и SEQ ID NO:163 - SEQ ID NO:165. Понятие «молекула IL-1» в контексте настоящего описания предпочтительно относится к любой из следующих молекул: белок IL-1, фрагмент IL-1, зрелый фрагмент IL-1, пептид IL-1 или мутеин IL-1, которые содержат или в другом варианте состоят из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей, выбранной из группы, включающей SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:116, SEQ ID NO:130 - SEQ ID NO:140 и SEQ ID NO:163 - SEQ ID NO:165. Кроме того, понятие молекула IL-1 в контексте настоящего описания, как правило и предпочтительно, относится к ортологам белков IL-1 из любых видов животных. Молекула IL-1 предпочтительно, но не обязательно, обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и также предпочтительно обладает биологической активностью.
Молекула IL-1 альфа: Понятие «молекула IL-1 альфа» или сокращенно «IL-1 альфа» в контексте настоящего описания относится в белку IL-1 альфа, фрагменту IL-1 альфа, зрелому фрагменту IL-1 альфа, пептиду IL-1 альфа или мутеину IL-1 альфа, которые содержат или в другом варианте состоят из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей, выбранной из группы, включающей SEQ ID NO:36-48, SEQ ID NO:63, SEQ ID NO:65, SEQ ID NO:67-SEQ ID NO:88 и SEQ ID NO:163. В конкретном предпочтительном варианте осуществления изобретения IL-1 альфа представляет собой человеческий IL-1 альфа 119-271 (SEQ ID NO:63).
Молекула IL-1 бета: Понятие «молекула IL-1 бета» или сокращенно «IL-1 бета» в контексте настоящего описания относится в белку IL-1 бета, фрагменту IL-1 бета, зрелому фрагменту IL-1 бета, пептиду IL-1 бета или мутеину IL-1 бета, которые содержат или в другом варианте состоят из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей, выбранной из группы, включающей SEQ ID NO:49 - SEQ ID NO:62, SEQ ID NO:64, SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:89-SEQ ID NO:116, SEQ ID NO:130 - SEQ ID NO:140, SEQ ID NO:164 и SEQ ID NO:165. В конкретном предпочтительном варианте осуществления изобретения IL-1 бета представляет собой человеческий IL-1 бета 117-269 (SEQ ID NO:64).
Белок IL-1: Понятие «белок IL-1» в контексте настоящего описания относится к встречающемуся в естественных условиях белку, где аминокислотная последовательность указанного встречающегося в естественных условиях белка по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:62; или где указанный встречающейся в естественных условиях белок обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и предпочтительно обладает биологической активностью. Понятие «белок IL-1» в контексте настоящего описания предпочтительно относится к встречающемуся в естественных условиях белку, где аминокислотная последовательность указанного встречающегося в естественных условиях белка по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:62; и где указанный встречающейся в естественных условиях белок обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и предпочтительно обладает биологической активностью. Как правило и предпочтительно, понятие «белок IL-1» в контексте настоящего описания относится по меньшей мере к одному встречающемуся в естественных условиях белку, где указанный белок обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и предпочтительно обладает биологической активностью и где указанный белок также содержит или в альтернативном варианте состоит из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:62. Соответственно понятие «белок IL-1 альфа» относится к белку IL-1, содержащему или в альтернативном варианте состоящему из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:48, а понятие « белок IL-1 бета» относится к белку IL-1, содержащему или в альтернативном варианте состоящему из полипептида, аминокислотная последовательность которого по меньшей мере на 80%, предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 99% и наиболее предпочтительно на 100% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO:49 - SEQ ID NO:62.
Фрагмент IL-1: Понятие «фрагмент IL-1» в контексте настоящего описания относится к полипептиду, который содержит состоящий из последовательно расположенных остатков участок белка IL-1, где указанный полипептид состоит по меньшей мере из 50, предпочтительно по меньшей мере из 100, наиболее предпочтительно по меньшей мере из 150 аминокислот. Как правило и предпочтительно, указанный фрагмент IL-1 состоит максимум из 300, более предпочтительно максимум из 250 и наиболее предпочтительно максимум из 200 аминокислот. Как правило и предпочтительно, фрагменты IL-1 обладают способностью связываться с рецептором IL-1 и также предпочтительно обладают биологической активностью. Таким образом, понятие «фрагмент IL-1 альфа» и «фрагмент IL-1 бета» относятся к фрагменту IL-1, как он определен выше, где белок IL-1 представляет собой белок IL-1 альфа или белок IL-1 бета соответственно.
Зрелый фрагмент IL-1: Понятие «зрелый фрагмент IL-1» в контексте настоящего описания относится фрагменту IL-1, где указанный фрагмент IL-1 представляет собой встречающийся в естественных условиях продукт созревания белка IL-1. Таким образом, понятия «зрелый фрагмент IL-1 альфа» и «зрелый фрагмент IL-1 бета» в контексте настоящего описания относится к зрелым фрагментам IL-1, как они определены выше, где указанный белок IL-1 представляет собой белок IL-1 альфа или белок IL-1 бета соответственно. Предпочтительными вариантами зрелых фрагментов IL-1 альфа являются SEQ ID NO:63, SEQ ID NO:65 и SEQ ID NO:163. Предпочтительными вариантами зрелых фрагментов IL-1 бета являются SEQ ID NO:64, SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:130, SEQ ID NO:164 и SEQ ID NO:165.
Предпочтительные зрелые фрагменты IL-1 альфа содержат или предпочтительно состоят из аминокислотной последовательности, выбранной из группы, включающей: (а) человеческий IL-1 альфа 119-271 (SEQ ID NO:63); (б) мышиный IL-1 альфа 117-270 (SEQ ID NO:65); (в) мышиный IL-1 альфа 117-270 (SEQ ID NO:163); и (г) аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% или предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95% или наиболее предпочтительно по меньшей мере на 99% идентична любой из SEQ ID NO:63, SEQ ID NO:65 и SEQ ID NO:163.
Предпочтительные зрелые фрагменты IL-1 бета содержат или предпочтительно состоят из аминокислотной последовательности, выбранной из группы, включающей: (а) человеческий IL-1 бета 117-269 (SEQ ID NO:64); (б) человеческий IL-1 бета 116-269 (SEQ ID NO:165); (в) мышиный IL-1 бета 119-269 (SEQ ID NO:66); (г) мышиный IL-1 бета 119-269 (SEQ ID NO:164); и (д) аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% или предпочтительно по меньшей мере на 90%, более предпочтительно по меньшей мере на 95% или наиболее предпочтительно по меньшей мере на 99% идентична любой из SEQ ID NO:64, SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:164 и SEQ ID NO:165.
Пептид IL-1: Понятие «пептид IL-1» в контексте настоящего описания относится к полипептиду, который содержит состоящий из последовательно расположенных остатков участок встречающегося в естественных условиях белка, где указанный белок обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и предпочтительно обладает биологической активностью, где указанный полипептид состоит из 4-49, предпочтительно 6-35, наиболее предпочтительно 10-25 аминокислот. Пептид IL-1 может обладать, но, как правило, не обладает способностью связываться с рецептором IL-1 и, как правило, не обладает биологической активностью. Таким образом, понятия «пептид IL-1 альфа» и «пептид IL-1 бета» в контексте настоящего описания относятся к пептидам IL-1, как они определены выше, в которых указанный встречающийся в естественных условиях белок представляет собой белок IL-1 альфа или белок IL-1 бета соответственно. Предпочтительные пептиды IL-1 представлены в SEQ ID NO:82 - SEQ ID NO:116.
Мутеин IL-1: Понятие «мутеин IL-1» в контексте настоящего описания относится к молекуле, которая содержит или предпочтительно состоит из полипептида, выведенного из молекулы IL-1, предпочтительно из белка IL-1 альфа или IL-1 бета, фрагмента IL-1 альфа или IL-1 бета, зрелого фрагмента IL-1 альфа или IL-1 бета, или пептида IL-1 альфа, или IL-1 бета, где предпочтительно указанный полипептид обладает пониженной биологической активностью по сравнению с молекулой IL-1, из которой он выведен. Таким образом, мутеины IL-1 альфа и IL-1 бета представляют собой мутеины IL-1, как они определены выше, в которых указанный полипептид выведен из молекулы IL-1 альфа или молекулы IL-1 бета соответственно.
Биологическая активность предпочтительных мутеинов IL-1 составляет менее чем 80%, более предпочтительно менее чем 60%, еще более предпочтительно менее чем 40%, еще более предпочтительно менее чем 20% от биологической активности молекулы IL-1, из которой они выведены. Предпочтительные мутеины IL-1 выводят также из зрелого фрагмента IL-1, при этом биологическая активность такого мутеина IL-1 составляет менее чем 80%, более предпочтительно менее чем 60%, еще более предпочтительно менее чем 40%, еще более предпочтительно менее чем 20% от биологической активности зрелого фрагмента IL-1, из которого выведен этот мутеин IL-1. Наиболее предпочтительные мутеины IL-1 не обладают биологической активностью. Также предпочтительно, но не обязательно, мутеины IL-1 обладают способностью специфически связываться с рецептором IL-1. Наиболее предпочтительными являются мутеины IL-1, выведенные из (I) белка IL-1, предпочтительно из SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:62; или (II) более предпочтительно зрелого фрагмента IL-1, предпочтительно из любой из SEQ ID NO:63 - SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:130 и SEQ ID NO:163 - SEQ ID NO:165.
Мутеины IL-1, которые можно применять в настоящем изобретении, описаны у Kamogashira и др., J. Biochem. 104, 1988, c.837-840; Gehrke и др., The Journal of Biological Chemistry 265(11), 1990, c.5922-5925; Conca и др., The Journal of Biological Chemistry 266(25), 1991, c.16265-16268; Ju и др., PNAS 88, 1991, c.2658-2662; Auron и др., Biochemistry 31, 1992, c.6632-6638; Guinet и др., Eur. J. Biochem 211, 1993, c.583-590; Camacho, Biochemistry 32, 1993, c.8749-8757; Baumann, Journal of Recepror Research 13(1-4), 1993, c.245-262; Simon, The Journal of Biological Chemistry 268(13), 1993, c.9771-9779 и Simoncsits, Cytokine 6(2), 1994, c.206-214, содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки.
Предпочтительные мутеины IL-1 содержат или предпочтительно состоят из полипептида, который имеет аминокислотную последовательность, отличающуюся от аминокислотной последовательности белка IL-1, фрагмента IL-1, зрелого фрагмента IL-1 или пептида IL-1 1-10, предпочтительно 1-6, более предпочтительно 1-5, еще более предпочтительно 1-4, еще более предпочтительно 1-3, еще более предпочтительно 1-2 и наиболее предпочтительно точно 1 аминокислотным остатком, где предпочтительно указанный(ые) аминокислотный остаток(ки) представляет(ют) собой остаток(ки), который(е): (I) удален(ы) из полипептида в результате делеции, (II) встроен(ы) в полипептид, (III) заменен(ы) на другой аминокислотный остаток или (IV) или изменен(ы) в результате комбинации (I)-(III). В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанные аминокислотные остатки находятся в одном состоящем из последовательно расположенных остатков участке. Предпочтительными также являются мутеины IL-1, которые содержат или предпочтительно состоят из полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, которая отличается от аминокислотной последовательности белка IL-1, фрагмента IL-1, зрелого фрагмента IL-1, предпочтительно зрелого фрагмента IL-1, 1-10, предпочтительно 1-6, более предпочтительно 1-5, еще более предпочтительно 1-4, еще более предпочтительно 1-3, еще более предпочтительно 1-2 и наиболее предпочтительно точно 1 аминокислотным остатком, где предпочтительно указанный(ые) аминокислотный остаток (и) представляет(ют) собой остаток(ки), который(е): (I) удален(ы) из полипептида в результате делеции, (II) встроен(ы) в полипептид, (III) заменен(ы) на другой аминокислотный остаток или (IV) или изменен(ы) в результате комбинации (I)-(III).
Предпочтительными являются также мутеины IL-1, которые содержат или более предпочтительно состоят из полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, которая отличается от любой из последовательностей, представленных в SEQ ID NO:36 - SEQ ID NO:48 или SEQ ID NO:49 - SEQ ID NO:62, 1-10, предпочтительно 1-6, более предпочтительно 1-5, еще более предпочтительно 1-4, еще более предпочтительно 1-3, еще более предпочтительно 1-2 и наиболее предпочтительно точно 1 аминокислотным остатком, где предпочтительно указанный(ые) аминокислотный(е) остаток(и) представляет(ют) собой остаток(ки), который(е): (I) удален(ы) из полипептида в результате делеции, (II) встроен(ы) в полипептид, (III) заменен(ы) на другой аминокислотный остаток или (IV) или изменен(ы) в результате комбинации (I)-(III). Предпочтительными являются также мутеины IL-1, которые содержат или предпочтительно состоят из полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, которая отличается от аминокислотной последовательности, выбранной из группы, включающей (I) любую из SEQ ID NO:63, SEQ ID NO:65 и SEQ ID NO:163, наиболее предпочтительно SEQ ID NO:63; или (II) любую последовательность, выбранную из группы, включающей SEQ ID NO:64, SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:130, SEQ ID NO:164 и SEQ ID NO:165, наиболее предпочтительн