CN101189023B - 监测和调制hgf/hgfr活性 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于调制肝细胞生长因子活性以调节***的发育和功能的方法和组合物。本发明公开用于监测和治疗皮肤病、淋巴水肿和转移性癌症的方法和组合物。本发明还描述了鉴定肝细胞生长因子依赖性***生成的抑制剂的方法。

Description

监测和调制HGF/HGFR活性
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年3月31日提交的美国申请系列号60/667,463的优先权。由此该申请的内容全部并入作为参考。
背景技术
肝细胞生长因子(HGF)是一种可以在人血清中找到的生长因子。HFG受体(HGFR)已经被鉴定为c-Met原癌基因的产物。见例如,Bottaro等,Science,251:802-804(1991);Naldini等,Oncogene,6:501-504(1991);WO 92/13097;和WO 93/15754。
发明内容
一方面,本公开涉及治疗患有不希望有的皮肤情况(unwanted skincondition),例如损伤皮肤结构的疾病情况的个体的方法。该方法包括给所述个体施用治疗有效量的HGF/HGFR调制剂。一方面,本公开涉及治疗有效量的HGF/HGFR调制剂(例如,激动剂或拮抗剂)在制备药物中的用途。
在一个实施方案中,所述调制剂是HGF/HGFR激动剂。HGF/HGFR激动剂是可以在所述个体中直接或间接地增加HGF/HGFR活性的药剂。该激动剂可以用于治疗其中期望增加***形成的疾病情况或用于制备治疗该疾病情况的药物。此类疾病情况包括淋巴水肿,例如,后天性淋巴水肿。后天性淋巴水肿的实例包括手术或放疗后获得的淋巴水肿或者至少部分地由感染,例如病原体,例如诸如丝虫病之类的感染所引起的淋巴水肿。其中期望增加***形成的其它疾病情况包括老化的皮肤或损伤的皮肤,例如UVB损伤的皮肤。其它疾病情况还包括部分地由遗传或环境因素,例如紫外线辐射,引起的那些疾病。例如,所述疾病情况是表皮松解(epidermolysis),如由衰老或过度暴露于紫外线所引起的表皮松解。
许多HGF/HGFR激动剂可以增加HGFR信号的活性。HGF/HGFR激动剂的实例包括包含肝细胞生长因子多肽(如,修饰成其成熟异二聚体形式的多肽)或其生物活性片段或类似物在内的蛋白质、编码肝细胞生长因子或其生物活性片段或类似物的核酸。其它蛋白质和分子,例如抗体和小分子,也可以用于增加HGFR活性。例如,与HGFR结合并任选地与之交联(例如,二聚体化)的抗体可以用于增加HGFR活性。
所述不希望有的情况(unwanted condition)是例如,炎性或自身免疫性皮肤病症(例如,银屑病)或红斑痤疮皮肤病(rosacea dermatosis)。治疗有效量的HGF/HGFR激动剂可以用于制备治疗此类炎性或自身免疫性皮肤病症或红斑痤疮皮肤病的药物。
一个实施方案中,所述调制剂是HGF/HGFR拮抗剂。HGF/HGFR拮抗剂是可以在细胞中或在个体中直接地或间接地降低HGF/HGFR活性的药剂。拮抗剂包括核酸和蛋白质,例如,抗体或可溶性HGF受体片段。例如,拮抗剂可以是与HGF相互作用并且例如降低HGF与细胞表面HGFR的结合亲和力的蛋白质。例如,所述蛋白质可以是(i)识别HGF或HGFR的抗体,或(ii)包括HGFR的细胞外区域的蛋白质,例如,可溶性HGF受体(例如,与Fc域融合)。拮抗剂的实例包括:可以结合或者抑制HGF mRNA,例如mRNA的产生、加工或翻译的核酸分子。其它拮抗剂还包括:显性失活的HGF蛋白质或其片段和降低HGF核酸表达的药剂(例如,人工转录因子或编码人工转录因子的核酸)。
一些实施方案中,所述调制剂降低内源HGF或HGFR水平。
在一方面,本公开涉及治疗患有肿瘤性转化疾病(neoplastic disorder)或者有罹患肿瘤性转化疾病的风险的个体的方法,其中所述肿瘤性转化疾病是例如转移性癌症,尤其是包括了***中的细胞转移的转移性癌症或者具有转移至***的潜力的癌症。所述方法包括给所述个体施用治疗有效量的可以降低所述个体中的HGF/HGFR活性的HGF/HGFR拮抗剂。治疗有效量的HGF/HGFR拮抗剂可以用于制备治疗患有肿瘤性转化疾病,例如,转移性癌症或者有罹患该疾病的风险的个体的药物。
拮抗剂包括核酸和蛋白质,例如抗体或可溶性HGF受体片段。例如,拮抗剂可以是与HGF相互作用并例如降低HGF与细胞表面HGFR的结合亲和力的蛋白质或其它药剂。所述蛋白质可以是例如HGF抗体或者HGFR的细胞外区域,例如可溶性HGF受体。拮抗剂的实例包括:可以结合或抑制HGF mRNA,例如,mRNA的产生、加工或翻译的核酸分子。其它拮抗剂还包括:显性失活的HGF蛋白质或其片段和降低HGF核酸表达的药剂(例如,人工转录因子或编码人工转录因子的核酸)。
另一方面,本公开涉及治疗患有肿瘤性转化疾病或者有罹患该疾病的风险的个体的方法,其中所述肿瘤性转化疾病是例如转移性癌症,尤其是包括了***中的细胞转移的转移性癌症或者具有转移至***的潜力的癌症。所述方法包括给所述个体施用治疗有效量的可以在所述个体中降低α9整联蛋白活性的α9整联蛋白拮抗剂。所述拮抗剂是例如可以与α9整联蛋白或者配对的整联蛋白β亚基相互作用并且例如降低整联蛋白与细胞的结合亲和力的蛋白质或其它药剂。所述蛋白可以是例如α9整联蛋白或配对的整联蛋白β亚基的抗体或者α9整联蛋白受体的细胞外区域。治疗有效量的α9整联蛋白拮抗剂可以用于制备治疗患有肿瘤性转化疾病如转移性癌症或者有罹患该疾病的风险的个体的药物。
拮抗剂的实例包括:可以结合或者抑制α9整联蛋白mRNA,例如mRNA的产生、加工或翻译的核酸分子。其它拮抗剂还包括:显性失活的α9整联蛋白或其片段和可以降低α9整联蛋白核酸表达的药剂(例如,人工转录因子或编码人工转录因子的核酸)。
另一方面,本公开涉及评价细胞或个体(例如,使用获自该个体的细胞)的方法。该方法包括评价所述细胞或者来自所述个体的细胞中整联蛋白α9和司腺钙蛋白1(stanniocalcin 1)mRNA或蛋白质的表达。该方法可以用于评价所述个体中HGF的活性。所述细胞或获自所述个体的细胞包括例如内皮细胞,如淋巴内皮细胞(LEC)。可以例如在实施所述评价之前、期间或之后,用本文描述的药剂,如HGF/HGFR的激动剂或拮抗剂处理所述细胞或个体。该方法可以用于监测患有本文所述疾病或有罹患本文所述疾病的风险的个体以及可以用本文所述药剂治疗的个体。
另一方面,本公开涉及鉴定可以调制淋巴内皮细胞的活性,例如增殖或迁移的化合物的方法。该方法包括:提供可以检测其中的HGF/HGFR活性的细胞或生物体;使所述细胞或生物体与待测化合物接触;以及评价所述细胞或生物体中的HGF/HGFR活性。例如,所述细胞包括HGF/HGFR活性的报道分子或包含该细胞的生物体。HGF/HGFR活性可以通过分析,例如蛋白质或mRNA的表达或者报道分子的活性来进行评价。例如,报道分子活性或者其它相关参数的改变可以指示HGF/HGFR活性的改变。该方法还可以包括评价待测化合物对细胞增殖或细胞迁移,例如淋巴内皮细胞的增殖或迁移的影响。
一个实施方案中,报道分子是包含编码可检测蛋白质的序列和可操作连接的启动子的基因,其中所述启动子包括HGF或HGFR基因的启动子区域,例如,从转录起始位点至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域、从起始MET密码子至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域、或者从TATA盒至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域。
所述细胞或生物体一般是哺乳动物,例如人或非人哺乳动物,例如,小鼠、大鼠、仓鼠、豚鼠、猴等。
另一方面,本公开涉及鉴定可以调制内皮细胞活性的化合物,例如可以抑制肝细胞生长因子依赖性淋巴内皮细胞增殖或迁移的化合物的方法。该方法包括:提供表达肝细胞生长因子受体的内皮细胞(例如,淋巴内皮细胞);使该内皮细胞与肝细胞生长因子和待测化合物接触;和评价该细胞,例如评价该细胞的性质,例如受HGF/HGFR调节的性质,如增殖或迁移。例如,该方法可以包括确定在待测化合物存在时淋巴内皮细胞是否增殖或迁移。增殖或迁移的减少可能指示待测化合物抑制肝细胞生长因子依赖性淋巴内皮细胞增殖。
所述内皮细胞可以是哺乳动物细胞,例如小鼠、大鼠、兔、仓鼠、或人的细胞。所述细胞可以是培养的或分离的;例如,所述细胞来自细胞系或原代细胞。一个实施方案中,所述细胞表达Prox1及透明质酸(hyaluronan)受体LYVE-1。
该方法可以包括在存在另一HGF/HGFR途径调制剂时,例如在存在包括可溶性HGF的蛋白质、包括HGFR的可溶性细胞外域的蛋白质、或抗HGF或HGFR的抗体时,评价待测化合物。
该方法可以包括评价肝细胞生长因子受体的酪氨酸磷酸化,例如,确定待测化合物是否引起肝细胞生长因子受体的酪氨酸磷酸化降低。一个实施方案中,所述淋巴内皮细胞表达重组的肝细胞生长因子受体或其突变体。
该方法还可以包括将待测化合物施用给生物体,例如人或非人哺乳动物。该方法还可以包括将待测化合物或保留该待测化合物的生物学活性的修饰的待测化合物配制为药物组合物,例如,通过将所述化合物与药学可接受载体混合以进行配制。
在再一方面,本公开涉及评价待测化合物的方法,其中所述待测化合物为例如,局部施用于待测生物体,例如包括HGF/HGFR途径活性的报道分子的转基因生物体的化合物。该方法包括使待测化合物与待测生物体接触和评价HGF/HGFR途径的活性。例如,该评价可以包括评价HGF、HGFR的蛋白质或mRNA的表达、或者受HGFR调节的基因或基因产物,例如α9整联蛋白或司腺钙蛋白1。该方法也可以包括在存在另一HGF/HGFR途径调制剂时,例如,在存在包括可溶性HGF的蛋白质、包括HGFR的可溶性细胞外域的蛋白质、或抗HGF或HGFR的抗体时,评价待测化合物。
一个实施方案中,报道分子是包括编码可检测蛋白的序列和可操作连接的启动子的基因,其中所述启动子包括HGF或HGFR、α9整联蛋白或司腺钙蛋白1基因的启动子区域,例如,从转录起始位点至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域、从起始MET密码子至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域、或者从TATA盒至上游至少100、200、300、500、800、1000、2000或5000碱基位置的区域。该方法也可以包括评价两个或更多个此类受体。
该方法可以包括如果待测化合物增加或降低HGF/HGFR途径的活性,则选择该待测化合物(例如,从待测化合物文库中)。所选的待测化合物可以配制为例如药物组合物,例如,适于局部施用或其它施用途径的药物组合物。该方法还可以包括将该药物组合物施用于个体,例如,患有本文所述疾病或有罹患该疾病的风险的个体。
本发明的一个或多个实施方案的细节将在附图和下面的详述部分中进行阐述。从本发明的详述和附图以及本发明的权利要求,本发明的其它特征、目标和优点将是明显的。所有引用的专利、申请和参考文献并入此处作为参考。
附图简述
图1显示淋巴细胞系标志物的mRNA水平的定量RT-PCR数据和分别用于HGFR mRNA和蛋白质的定量RT-PCR及免疫印迹分析试验。
图2显示针对***中淋巴标志物LYVE-1(绿色)和HGFR(红色)的双重免疫荧光染色。
图3显示针对小鼠胚胎发育过程中淋巴囊内皮细胞中淋巴标志物LYVE-1(绿色)和HGFR(红色)的双重免疫荧光。
图4显示在用HGF处理的LEC上获得的淋巴内皮细胞(LEC)增殖和迁移试验数据。
图5显示响应HGF体外LEC管形成以及体内***形成的数据。
图6显示在实验性皮肤炎症后针对LYVE-1(绿色)和CD31(红色)的***双重免疫荧光染色。
图7显示在用HGF处理后LEC中整联蛋白α9和司腺钙蛋白1(stanniocalcin)mRNA水平的QPCR数据。
图8显示HGF转基因小鼠(图8B、D、F、H)和野生型小鼠(图8A、C、E、G)的回肠的代表性组织学图像(H&E染色和免疫荧光以检测podoplanin)。比例条:100μm。
图9显示小鼠耳切片LYVE-1(绿色)和CD31(红色)的双荧光染色分析。植入含HGF的缓释丸14天后观察到诱导形成了LYVE-1阳性的***(图9B,C,箭头所指),而在对照小丸周围则无***形成(图9A)。与对照IgG处理(图9B)相比,用封闭性抗VEGFR-3抗体***处理并没有抑制HGF诱导的***形成(图9C)。在所有的样品中都观察到有新形成的血管。P:小丸。比例条:100μm。
发明详述
我们发现,除了别的以外,肝细胞生长因子受体(HGFR)在淋巴***的淋巴内皮细胞(LEC)中高度表达。用HGF处理LEC可以促进LEC向***中增殖、迁移以及构成组织(organization)。此外,给小鼠施用HGF可以有力地促进新的***形成。而且,LEC迁移的诱导在很大程度上是通过α9整联蛋白介导的。
因此,可以通过调制HGF/HGFR活性,治疗受淋巴***影响的病理情况。也可以通过评价对HGF/HGFR活性进行评估的参数,对个体实施诊断。可以,例如,使用本文描述的试验和筛选方法鉴定可以调制HGF/HGFR活性的药剂。
1.HGF和HGFR
人HGF的成熟形式,对应于从人血清中纯化出的主要形式,是通过在该人激素原(pro-hormone)的氨基酸R494和V495之间的蛋白水解切割产生的二硫键连接的异二聚体。该切割过程产生由440个氨基酸的α亚基(M.W.69kDa)和234个氨基酸的β亚基(M.W.34kDa)组成的分子。该α和β链产生自编码前原蛋白前体(pre-pro precursor protein)的单个开放阅读框。在示例性成熟hHGF的预测一级结构中,在α链的Cys487和β链的Cys604之间形成链间S-S桥(见例如,Nakamura等,Nature 342:440-443,(1989))。α链的N端之前有54个氨基酸,起始于甲硫氨酸基团。该片段包括31个残基的特征性疏水前导(信号)序列和前序列。α链起始于第55位氨基酸(aa),并含有4个Kringle域。Kringle 1域从α链的约aa 128延伸至约aa 206,Kringle2域位于约aa211和约aa288之间,Kringle 3域被确定为从约aa 303延伸至约aa383,Kringle 4域从约aa391延伸至约aa464。示例性HGF含有4个推测的糖基化位点,这些位点位于α链的294和402位以及β链的566和653位。
HGF受体(HGFR)已经被鉴定为c-Met原癌基因的产物,Bottaro等,Science,251:802-804(1991);Naldini等,Oncogene,6:501-504(1991);1992年8月6日公布的WO 92/13097;1993年8月19日公布的WO 93/15754。天然形式的该受体(AKA c-Met)典型地包含190kDa异二聚体(二硫键连接的50kDaα链和145kDaβ链)跨膜酪氨酸激酶蛋白(Park等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:6379-6383(1987))。
据信,HGF与其受体的结合活性是由位于HGF分子N端部分的功能域传递的,该功能域包括头两个Kringle域(Matsumoto等,Biochem.Biophys.Res.Commun.,181:691-699(1991);Hartmann等,Proc.Natl.Acad.Sci.,89:11574-11578(1992);Lokker等,EMBO J.,11:2503-2510(1992);Lokker和Godowski,J.Biol.Chem.,268:17145-17150(1991))。HGF结合后,该c-Met蛋白在145kDaβ亚基的酪氨酸残基上磷酸化。
关于本文公开的方法,HGF可以以纯化的多肽形式产生,其中所述多肽的氨基酸序列可以与下列SEQ ID NO:1-4中的任一个或其它天然HGF变体有至少80%同一性(即,85%、87%、89%、90%、92%、94%、96%、98%、99%或100%同一性)。HGF的受体(HGFR)可以以纯化的多肽形式产生,其中所述多肽的氨基酸序列可以与下列SEQ ID NO:5-8中的任一个或其它天然HGFR变体有至少80%同一性(即,85%、87%、89%、90%、92%、94%、96%、98%、99%或100%同一性)。
人HGF(SEQ ID NO:1)
  1    MWVTKLLPAL LLQHVLLHLL LLPIAIPYAE GQRKRRNTIH EFKKSAKTTL
 51    IKIDPALKIK TKKVNTADQC ANRCTRNKGL PFTCKAFVFD KARKQCLWFP
101    FNSMSSGVKK EFGHEFDLYE NKDYIRNCII GKGRSYKGTV SITKSGIKCQ
151    PWSSMIPHEH SFLPSSYRGK DLQENYCRNP RGEEGGPWCF TSNPEVRYEV
201    CDIPQCSEVE CMTCNGESYR GLMDHTESGK ICQRWDHQTP HRHKFLPERY
251    PDKGFDDNYC RNPDGQPRPW CYTLDPHTRW EYCAIKTCAD NTMNDTDVPL
301    ETTECIQGQG EGYRGTVNTI WNGIPCQRWD SQYPHEHDMT PENFKCKDLR
351    ENYCRNPDGS ESPWCFTTDP NIRVGYCSQI PNCDMSHGQD CYRGNGKNYM
401    GNLSQTRSGL TCSMWDKNME DLHRHIFWEP DASKLNENYC RNPDDDAHGP
451    WCYTGNPLIP WDYCPISRCE GDTTPTIVNL DHPVISCAKT KQLRVVNGIP
501    TRTNIGWMVS LRYRNKHICG GSLIKESWVL TARQCFPSRD LKDYEAWLGI
551    HDVHGRGDEK CKQVLNVSQL VYGPEGSDLV LMKLARPAVL DDFVSTIDLP
601    NYGCTIPEKT SCSVYGWGYT GLINYDGLLR VAHLYIMGNE KCSQHHRGKV
651    TLNESEICAG AEKIGSGPCE GDYGGPLVCE QHKMRMVLGV IVPGRGCAIP
701    NRPGIFVRVA YYAKWIHKII LTYKVPQS
黑猩猩(chimpanzee)HGF(SEQ ID NO:2)
  1    MWVTKLLPAL LLQHVLLHLL LLPIAIPYAE GQRKRRNTIH EFKKSAKTTL
 51    IKIDPALKIK TKKVNTADQC ANRCTRNKGL PFTCKAFVFD KARKQCLWFP
101    FNSMSSGVKK EFGHEFDLYE NKGHETFGRF LPSSYRGKDL QENYCRNPRG
151    EEGGPWCFTS NPEVRYEVCD IPQCSEVECM TCNGESYRGL MDHTESGKIC
201    QRWDHQTPHR HKFLPERYPD KGFDDNYCRN PDGQPRPWCY TLDPHTRWEY
251    CAIKTCADNT MNDTDVPLET TECIQGQGEG YRGTVNTIWN GIPCQRWDSQ
301    YPHEHDMTPE NFKCKDLREN YCRNPDGSES PWCFTTDPNI RVGYCSQIPN
351    CDMSHGQDCY RGNGKNYMGN LSQTRSGLTC SMWDKNMEDL HRHIFWEPDA
401    SKLNENYCRN PDDDAHGPWC YTGNPLIPWD YCPISRCEGD TTPTIVNLDH
451    PVISCAKTKQ LRVVNGIPTR TNVGWMVSLR YRNKHICGGS LIKESWVLTA
501    RQCFPSRDLK DYEAWLGIHD VHGRGDEKCK QVLNVSQLVY GPEGSDLVLM
551    KLARPAVLDD FVSTIDLPNY GCTIPEKTSC SVYGWGYTGL INYDGLLRVA
601    HLYIMGNEKC SQHHRGKVTL NESEICAGAE KIGSGPCEGD YGGPLVCEQH
651    KMRMVLGVIV PGRGCAIPNR PGIFVRVAYY AKWIHKIILT YKVPQS
小鼠HGF(SEQ ID NO:3)
  1   MMWGTKLLPV LLLQHVLLHL LLLHVAIPYA EGQKKRRNTL HEFKKSAKTT
 51   LTKEDPLLKI KTKKVNSADE CANRCIRNRG FTFTCKAFVF DKSRKRCYWY
101   PFNSMSSGVK KGFGHEFDLY ENKDYIRNCI IGKGGSYKGT VSITKSGIKC
151   QPWNSMIPHE HSFLPSSYRG KDLQENYCRN PRGEEGGPWC FTSNPEVRYE
201   VCDIPQCSEV ECMTCNGESY RGPMDHTESG KTCQRWDQQT PHRHKFLPER
251   YPDKGFDDNY CRNPDGKPRP WCYTLDPDTP WEYCAIKTCA HSAVNETDVP
301   METTECIQGQ GEGYRGTSNT IWNGIPCQRW DSQYPHKHDI TPENFKCKDL
351   RENYCRNPDG AESPWCFTTD PNIRVGYCSQ IPKCDVSSGQ DCYRGNGKNY
401   MGNLSKTRSG LTCSMWDKNM EDLHRHIFWE PDASKLNKNY CRNPDDDAHG
451   PWCYTGNPLI PWDYCPISRC EGDTTPTIVN LDHPVISCAK TKQLRVVNGI
501   PTQTTVGWMV SLKYRNKHIC GGSLIKESWV LTARQCFPAR NKDLKDYEAW
551   LGIHDVHERG EEKRKQILNI SQLVYGPEGS DLVLLKLARP AILDNFVSTI
601   DLPSYGCTIP EKTTCSIYGW GYTGLINADG LLRVAHLYIM GNEKCSQHHQ
651   GKVTLNESEL CAGAEKIGSG PCEGDYGGPL ICEQHKMRMV LGVIVPGRGC
701   AIPNRPGIFV RVAYYAKWIH KVILTYKL
大鼠HGF(SEO ID NO:4)
  1   MWVTKLLPAL LLQHVLLHLL LLPIAIPYAE GHKKRRNTIH EFKKSAKTTL
 51   IKIDPALKIK TKKVNTADQC ANRCTRNNGL PFTCKAFVFD KARKQCLWFP
101   FNSMSSGVKK EFGHEFDLYE NKDYIRNCII GKGRSYKGTV SITKSGIKCQ
151   PWSSMIPHEH SFLPSSYRGK DLQENYCRNP RGEEGGPWCF TSNPEVRYEV
201   CDIPQCSEVE CMTCNGESYR GLMDHTESGK ICQRWDHQTP HRHKFLPERY
251   PDKGFDDNYC RNPDGQPRPW CYTLDPHTRW EYCAIKTCAD NTVNDTDVPM
301   ETTECIQGQG EGYRGTANTI WNGIPCQRWD SQYPHKHDMT PENFKCKDLR
351   ENYCRNPDGS ESPWCFTTDP NIRVGYCSQI PNCDMSNGQD CYRGNGKNYM
401   GNLSQTRSGL TCSMWNKNME DLHRHIFWEP DASKLNENYC RNPDDDAHGP
451   WCYTGNPLIP WDYCPISRCE GDTTPTIVNL DHPVISCAKT KQLRVVNGIP
501   TRTNVGWMIS LRYRNKHICG GSLIKESWVL TARQCFPSRD LKDYEAWLGI
551   HDVHGRGEEK RKQVLNVSQL VYGPEGSDLV LMKLARPAVL DDFVNTIDLP
601   NYGCTIPEKT SCSVYGWGYT GLINYDGLLR VAHLYIMGNE KCSQHHRGKV
651   TLNESEICAG AEKIGSGPCE GDYGGPLVCE QHKMRMVLGV IVPGRGCAIP
701   NRPGIFVRVA YYAKWIHKII LTYKVPES
人HGFR(SEQ ID NO:5)
   1   MKAPAVLAPG ILVLLFTLVQ RSNGECKEAL AKSEMNVNMK YQLPNFTAET
  51   PIQNVILHEH HIFLGATNYI YVLNEEDLQK VAEYKTGPVL EHPDCFPCQD
 101   CSSKANLSGG VWKDNINMAL VVDTYYDDQL ISCGSVNRGT CQRHVFPHNH
 151   TADIQSEVHC IFSPQIEEPS QCPDCVVSAL GAKVLSSVKD RFINFFVGNT
 201   INSSYFPDHP LHSISVRRLK ETKDGFMFLT DQSYIDVLPE FRDSYPIKYV
 251   HAFESNNFIY FLTVQRETLD AQTFHTRIIR FCSINSGLHS YMEMPLECIL
 301   TEKRKKRSTK KEVFNILQAA YVSKPGAQLA RQIGASLNDD ILFGVFAQSK
 351   PDSAEPMDRS AMCAFPIKYV NDFFNKIVNK NNVRCLQHFY GPNHEHCFNR
 401   TLLRNSSGCE ARRDEYRTEF TTALQRVDLF MGQFSEVLLT SISTFIKGDL
 451   TIANLGTSEG RFMQVVVSRS GPSTPHVNFL LDSHPVSPEV IVEHTLNQNG
 501   YTLVITGKKI TKIPLNGLGC RHFQSCSQCL SAPPFVQCGW CHDKCVRSEE
 551   CLSGTWTQQI CLPAIYKVFP NSAPLEGGTR LTICGWDFGF RRNNKFDLKK
 601   TRVLLGNESC TLTLSESTMN TLKCTVGPAM NKHFNMSIII SNGHGTTQYS
 651   TFSYVDPVIT SISPKYGPMA GGTLLTLTGN YLNSGNSRHI SIGGKTCTLK
 701   SVSNSILECY TPAQTISTEF AVKLKIDLAN RETSIFSYRE DPIVYEIHPT
 751   KSFISGGSTI TGVGKNLNSV SVPRMVINVH EAGRNFTVAC QHRSNSEIIC
 801   CTTPSLQQLN LQLPLKTKAF FMLDGILSKY FDLIYVHNPV FKPFEKPVMI
 851   SMGNENVLEI KGNDIDPEAV KGEVLKVGNK SCENIHLHSE AVLCTVPNDL
 901   LKLNSELNIE WKQAISSTVL GKVIVQPDQN FTGLIAGVVS ISTALLLLLG
 951   FFLWLKKRKQ IKDLGSELVR YDARVHTPHL DRLVSARSVS PTTEMVSNES
1001   VDYRATFPED QFPNSSQNGS CRQVQYPLTD MSPILTSGDS DISSPLLQNT
1051   VHIDLSALNP ELVQAVQHVV IGPSSLIVHF NEVIGRGHFG CVYHGTLLDN
1101   DGKKIHCAVK SLNRITDIGE VSQFLTEGII MKDFSHPNVL SLLGICLRSE
1151   GSPLVVLPYM KHGDLRNFIR NETHNPTVKD LIGFGLQVAK GMKYLASKKF
1201   VHRDLAARNC MLDEKFTVKV ADFGLARDMY DKEYYSVHNK TGAKLPVKWM
1251   ALESLQTQKF TTKSDVWSFG VLLWELMTRG APPYPDVNTF DITVYLLQGR
1301   RLLQPEYCPD PLYEVMLKCW HPKAEMRPSF SELVSRISAI FSTFIGEHYV
1351   HVNATYVNVK CVAPYPSLLS SEDNADDEVD TRPASFWETS
黑猩猩HGFR(SEQ ID NO:6)
  1    MKAPAVLAPG ILVLLFTLVQ RSNGECKEAL AKSEMNVNMK YQLPNFTAET
 51    PIQNVILHEH HIFLGATNYI YVLNEEDLQK VAEYKTGPVL EHPDCFPCQD
101    CSSKANLSGG VWKDNINMAL VVDTYYDDQL ISCGSVNRGT CQRHVFPHNH
151    TADIQSEVHC IFSPQIEEPS QCPDCVVSAL GAKVLSSVKD RFINFFVGNT
201    INSSYFPDHP LHSISVRRLK ETKDGFMFLT DQSYIDVLPE FRDSYPIKYV
251    HAFESNNFIY FLTVQRETLD AQTFHTRIIR FCSINSGLHS YMEMPLECIL
301    TEKRKKRSTK KEVFNILQAA YVSKPGAQLA RQIGASLNDD ILFGVFAQSK
351    PDSAEPMDRS AMCAFPIKYV NDFFNKIVNK NNVRCLQHFY GPNHEHCFNR
401    TLLRNSSSCE ARRDEYRTEF TTALQRVDLF MGQFSEVLLT SISTFIKGDL
451    TIANLGTSEG RFMQVVVSRS GPSTPHVNFL LDSHPVSPEV IVEHTLNQNG
 501   YTLVVTGKKI TKIPLNGLGC RHFQSCSQCL SAPPFVQCGW CHDKCVRSEE
 551   CLSGTWTQQI CLPAIYKVFP NSAPLEGGTR LTICGWDFGF RRNNKFDLKK
 601   TRVLLGNESC TLTLSESTMN TLKCTVGPAM NKHFNMSIII SNGHGTTQYS
 651   TFSYVDPVIT SISPKYGPMA GGTLLTLTGN YLNSGNSRHI SIGGKTCTLK
 701   SVSNSILECY TPAQTISTEF AVKLKIDLAN RETSIFSYRE DPIVYEIHPT
 751   KSFISTWWKE PLNIVSFLFC FASGGSTITG VGKNLNSVSV PRMVINVHEA
 801   GRNFTVACQH RSNSEIICCT TPSLQQLNLQ LPLKTKAFFM LDGILSKYFD
 851   LIYVHNPVFK PFEKPVMISM GNENVLEIKG NDIDPEAVKG EVLKVGNKSC
 901   ENIHLHSEAV LCTVPNDLLK LNSELNIEWK QAISSTVLGK VIVQPDQNFT
 951   GLIAGVVSIS IALLLLLGFF LWLKKRKQIK DLGSELVRYD ARVHTPHLDR
1001   LVSARSVSPT TEMVSNESVD YRATFPEDQF PNSSQNGSCR QVQYPLTDMS
1051   PILTSGDSDI SSPLLQNTVH IDLSALNPEL VQAVQHVVIG PSSLIVHFNE
1101   VIGRGHFGCV YHGTLLDNDG KKIHCAVKSL NRITDIGEVS QFLTEGIIMK
1151   DFSHPNVLSL LGICLRSEGS PLVVLPYMKH GDLRNFIRNE THNPTVKDLI
1201   GFGLQVAKGM KYLASKKFVH RDLAARNCML DEKFTVKVAD FGLARDMYDK
1251   EYYSVHNKTG AKLPVKWMAL ESLQTQKFTT KSDVWSFGVL LWELMTRGAP
1301   PYPDVNTFDI TVYLLQGRRL LQPEYCPDPL YEVMLKCWHP KAEMRPSFSE
1351   LVSRISAIFS TFIGEHYVHV NATYVNVKCV APYPSLLSSE DNADDEVDTR
1401   PASFWETS
小鼠HGFR(SEQ ID NO:7)
   1   MKAPTVLAPG ILVLLLSLVQ RSHGECKEAL VKSEMNVNMK YQLPNFTAET
  51   PIQNVVLHGH HIYLGATNYI YVLNDKDLQK VSEFKTGPVL EHPDCLPCRD
 101   CSSKANSSGG VWKDNINMAL LVDTYYDDQL ISCGSVNRGT CQRHVLPPDN
 151   SADIQSEVHC MFSPEEESGQ CPDCVVSALG AKVLLSEKDR FINFFVGNTI
 201   NSSYPPGYSL HSISVRRLKE TQDGFKFLTD QSYIDVLPEF LDSYPIKYIH
 251   AFESNHFIYF LTVQKETLDA QTFHTRIIRF CSVDSGLHSY MEMPLECILT
 301   EKRRKRSTRE EVFNILQAAY VSKPGANLAK QIGASPSDDI LFGVFAQSKP
 351   DSAEPVNRSA VCAFPIKYVN DFFNKIVNKN NVRCLQHFYG PNHEHCFNRT
 401   LLRNSSGCEA RSDEYRTEFT TALQRVDLFM GRLNQVLLTS ISTFIKGDLT
 451   IANLGTSEGR FMQVVLSRTA HLTPHVNFLL DSHPVSPEVI VEHPSNQNGY
 501   TLVVTGKKIT KIPLNGLGCG HFQSCSQCLS APYFIQCGWC HNQCVRFDEC
 551   PSGTWTQEIC LPAVYKVFPT SAPLEGGTVL TICGWDFGFR KNNKFDLRKT
 601   KVLLGNESCT LTLSESTTNT LKCTVGPAMS EHFNVSVIIS NSRETTQYSA
 651   FSYVDPVITS ISPRYGPQAG GTLLTLTGKY LNSGNSRHIS IGGKTCTLKS
 701   VSDSILECYT PAQTTSDEFP VKLKIDLANR ETSSFSYRED PVVYEIHPTK
 751   SFISGGSTIT GIGKTLNSVS LPKLVIDVHE VGVNYTVACQ HRSNSEIICC
 801   TTPSLKQLGL QLPLKTKAFF LLDGILSKHF DLTYVHNPVF EPFEKPVMIS
 851   MGNENVVEIK GNNIDPEAVK GEVLKVGNQS CESLHWHSGA VLCTVPSDLL
 901   KLNSELNIEW KQAVSSTVLG KVIVQPDQNF AGLIIGAVSI SVVVLLLSGL
 951   FLWMRKRKHK DLGSELVRYD ARVHTPHLDR LVSARSVSPT TEMVSNESVD
1001   YRATFPEDQF PNSSQNGACR QVQYPLTDLS PILTSGDSDI SSPLLQNTVH
1051   IDLSALNPEL VQAVQHVVIG PSSLIVHFNE VIGRGHFGCV YHGTLLDNDG
1101   KKIHCAVKSL NRITDIEEVS QFLTEGIIMK DFSHPNVLSL LGICLRSEGS
1151   PLVVLPYMKH GDLRNFIRNE THNPTVKDLI GFGLQVAKGM KYLASKKFVH
1201   RDLAARNCML DEKFTVKVAD FGLARDMYDK EYYSVHNKTG AKLPVKWMAL
1251   ESLQTQKFTT KSDVWSFGVL LWELMTRGAP PYPDVNTFDI TIYLLQGRRL
1301   LQPEYCPDAL YEVMLKCWHP KAEMRPSFSE LVSRISSIFS TFIGEHYVHV
1351   NATYVNVKCV APYPSLLPSQ DNIDGEGNT
大鼠HGFR(SEQ ID NO:8)
   1   MKAPTALAPG ILLLLLTLAQ RSHGECKEAL VKSEMNVNMK YQLPNFTAET
  51   PIQNVVLHGH HIYLGATNYI YVLNDKDLQK VSEFKTGPVV EHPDCFPCQD
 101   CSSKANVSGG VWKDNVNMAL LVDTYYDDQL ISCGSVNRGT CQRHVLPPDN
 151   AADIQSEVHC MFSPLAEEES GQCPDCVVSA LGAKVLLSEK DRFINFFVGN
 201   TINSSYPPDY SLHSISVRRL KETQDGFKFL TDQSYIDVLG EFRDSYPIKY
 251   IHAFESNHFI YFLTVQKETL DAQTFHTRII RFCSVDSGLH SYMEMPLECI
 301   LTEKRRKRST REEVFNILQA AYVSKPGANL AKQIGASPYD DILYGVFAQS
 351   KPDSAEPMNR SAVCAFPIKY VNDFFNKIVN KNNVRCLQHF YGPNHEHCFN
 401   RTLLRNSSGC EVRSDEYRTE FTTALQAVDL FMGRLNHVLL TSISTFIKGD
 451   LTIANLGTSE GRFMQVVLSR TAHFTPHVNF LLDSHPVSPE VIVEHPSNQN
 501   GYTLVVTGKK ITKIPLNGLG CGHFQSCSQC LSAPYFIQCG WCHNRCVHSN
 551   ECPSGTWTQE ICLPAVYKVF PTSAPLEGGT MLTICGWDFG FKKNNKFDLR
 601   KTKVLLGNES CTLTLSESTT NTLKCTVGPA MSEHFNVSVI VSNSRETTQY
 651   SAFSYVDPVI TSISPRYGPH AGGTLLTLTG KYLNSGNSRH ISIGGKTCTL
 701   KSVSDSILEC YTPGHTVSAE FPVKLKIDLA DRVTSSFSYG EDPFVSEIHP
 751   TKSFISGGST ITGIGKNLNS VSTPKLVIEV HDVGVNYTVA CQHRSSSEII
 801   CCTTPSLQQL DLQLPLKTKA FFLLDGILSK HFDLTYVHDP MFKPFEKPVM
 851   ISMGNENVVE IKGDDIDPEA VKGEVLKVGN KSCENLHWHS EALLCTVPSD
 901   LLKLNGGELN IEWKQAVSST VLGKVIVQPD QNFAGLIIGA VSISVVVLLV
 951   SGLFLWLRKR KHKDLGSELV RYDARVHTPH LDRLVSARSV SPTTEMVSNE
1001   SVDYRATFPE DQFPNSSQNG ACRQVQYPLT DLSPILTSGD SDISSPLLQN
1051   TVHIDLSALN PELVQAVQHV VIGPSSLIVH FNEVIGRGHF GCVYHGTLLD
1101   SDGKKIHCAV KSLNRITDIE EVSQFLTEGI IMKDFSHPNV LSLLGICLRS
1151   EGSPLVVLPY MKHGDLRNFI RNETHNPTVK DLIGFGLQVA KGMKYLASKK
1201   FVHRDLAARN CMLDEKFTVK VADFGLARDM YDKEYYSVHN KTGAKLPVKW
1251   MALESLQTQK FTTKSDVWSF GVLLWELMTR GAPPYPDVNT FDITIYLLQG
1301   RRLLQPEYCP DALYEVMLKC WHPKAEMRPS FSELVSRISS IFSTFIGEHY
1351   VHVNATYVNV KCVAPYPSLL PSQDNIDGEA NT
示例性HGFR区域包括:
区域                               52..487
                               /区域名=“semaphorin域”
                               /注释=“Sema”
                               /db_xref=“CDD:25341”
区域                               519..561
/区域名=“Plexins,Semaphorins和整联蛋白中存在的域”
                               /注释=“PSI”
                               /db_xref=“CDD:25325”
区域                               563..656
/区域名=“Plexins和细胞表面受体(PCSR)的IPT域的第一个重复”
                               /注释=“IPT_plexin_repeat1”
                               /db_xref=“CDD:27712”
区域                               657..740
/区域名=“Plexins和细胞表面受体(PCSR)的IPT域的第二个重复”
                               /注释=“IPT_plexin_repeat2”
                               /db_xref=“CDD:27711”
区域                               742..837
/区域名=“Plexins和细胞表面受体(PCSR)的IPT域的第三个重复”
                               /注释=“IPT_plexin_repeat3”
                               /db_xref=“CDD:27713”
区域                               839..932
/区域名=“Plexins和细胞表面受体(PCSR)及相关蛋白的IPT域”
                               /注释=“IPT_PCSR”
                               /db_xref=“CDD:27705”
一些实施方案中,以纯化的多肽形式提供HGF及其生物学活性片段。纯化的多肽包括体外(例如,通过体外翻译或通过使用自动多肽合成仪)产生的多肽以及最初在细胞(例如,原核细胞、真核细胞、昆虫细胞、酵母细胞、哺乳动物细胞、植物细胞)中表达并随后纯化的多肽。表达纯化多肽的细胞可以包括编码内源基因的细胞、用编码多肽的表达载体转导的细胞、和经实验操作而使典型地在原细胞类型中不表达的内源基因发生表达的细胞(基因活化技术)。一些实施方案中,多肽是融合蛋白(例如,HGFR-谷胱苷肽-S-转移酶融合物),该融合蛋白可以包括蛋白酶切割位点以允许将融合蛋白切割并分离为分开的多肽。一些实施方案中,多肽可以包括利于该多肽纯化的氨基酸序列(例如,多组氨酸标签、FLAG标签等)。从细胞或细胞表达的多肽中分离蛋白质的方法包括亲和纯化、大小排阻层析、高效液相层析和其它层析纯化方法。多肽可以是翻译后修饰的,例如糖基化的。
纯化的HGF(例如,纯化的人HGF)可以从稳定转染了编码人HGF多肽(本文所列的SEQ ID NO:2)的cDNA并如Schwall的美国专利5,686,292,或Naka等,Journal of Biol.Chem.267(28):20114-20119(1992)所述的分泌成熟HGF的哺乳动物细胞系获得。在一些实施方案中,HGF可以是如Lokker等,EMBO J.11(7):2503-2510,(1992)中所述的、缺乏促有丝***活性但保留高亲和受体结合活性的单链变体。
II.HGF和HGFR及HGF/HGFR调制剂
多种药剂可以用作HGF/HGFR调制剂以治疗与淋巴***相关的病理状况,例如,诱发的淋巴水肿、***瘤、肿瘤的***生成或者肿瘤转移。该药剂可以是能够施用给个体的任何类型化合物(例如,抗体、蛋白质、肽、糖蛋白、糖肽、糖脂、多糖、寡糖、核酸、生物有机分子、肽模拟物(Peptidomimetics)、药物试剂及其代谢物、转录和翻译控制序列,等等)。一个实施方案中,HGF/HGFR分子是生物学的,例如,具有5-300kDa分子量的蛋白质。
例如,HGF/HGFR调制剂可以抑制HGF与HGFR结合或者可以阻止HGF介导的NF-κB活化。一种典型的HGF/HGFR调制剂能够结合HGFR,例如,缺乏促有丝***活性但是保留了高的受体结合亲和力的单链HGF变体(见,例如,Lokker等,EMBO J.11(7):2503-2510,(1992))。与HGF结合的HGF/HGFR调制剂可以改变HGF构象,阻碍HGF与HGFR结合,或者不然的话,降低HGF对HGFR的亲和力或阻止HGF与HGFR之间的相互作用。
HGF/HGFR调制剂(例如抗体)可以以小于10-6、10-7、10-8、10-9、或10-10M的Kd与HGF或HGFR结合。一个实施方案中,HGF/HGFR调制剂以比其对肝细胞生长因子样/巨嗜细胞刺激蛋白(HGFI/MSP)的亲和力高至少5、10、20、50、100、200、500或1000倍的亲和力和HGF结合。一个实施方案中,HGF/HGFR调制剂以比其对巨嗜细胞刺激1受体(RON)(例如,NP 002438)的亲和力高至少5、10、20、50、100、200、500或1000倍的亲和力和HGF或HGFR结合。优选的HGF/HGFR调制剂特异地结合HGF或HGFR,例如,HGF或HGFR的特异性抗体。
示例性HGF蛋白质分子包括人HGF(例如,NP 001010932,如SEQ IDNO:1所示)、黑猩猩HGF(例如,XP 519174,如SEQ ID NO:2所示)、小鼠HGF(例如,CAA51054,如SEQ ID NO:3所示)和大鼠HGF(例如,1602237A,如SEQ ID NO:4所示)。也包括包含与前述HGF蛋白质的成熟加工后区域有至少90、92、95、97、98、99%同一性或完全相同的氨基酸序列(如,与SEQ ID NO:1氨基酸25-1390有至少90、92、95、97、98、99%同一性或完全相同的氨基酸序列)的蛋白质以及由在高度严紧条件下与编码天然HGF蛋白的人、黑猩猩、小鼠或大鼠基因杂交的核酸编码的蛋白质。优选地,HGF蛋白质以其加工后的成熟形式能够提供至少一种HGF活性,例如,与HGFR的结合。
两个序列之间的“同源性”或“序列同一性”的计算(这些术语在本文中可以互换使用)按如下进行。将这两个序列进行比对(alignment)以便获得最佳比较(例如,可以为了获得最佳比对而在第一和第二氨基酸或核酸序列之一或两者中引入缺口,并且可以为了比较的目的而忽略非同源序列)。最佳比对按照使用GCG软件包中的GAP程序以及Blossum 62评分矩阵和12的缺口罚分、4的缺口延伸罚分及5的移框缺口罚分(frameshift gap penalty)时得到的最佳得分来确定。然后,比较位于相应氨基酸位置或核苷酸位置的氨基酸残基或核苷酸。当占据第一序列中某一位置的氨基酸或核苷酸与第二序列中相应位置处的氨基酸或核苷酸相同时,则这些分子在此位置是相同的(在本文中,氨基酸或核苷酸“同一性”等价于氨基酸或核苷酸“同源性”)。两个序列之间的同一性百分数是这两个序列共享的相同位置的数目的函数。
本文中,术语“在高度严紧杂交条件下杂交”描述用于杂交和洗涤的条件。关于实施杂交反应的教导可以见于Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,N.Y.(1989),6.3.1-6.3.6,该文献并入作为参考。在该文献中描述了水相的和非水相的方法,这两种方法均可以使用。高度严紧杂交条件包括在6×SSC中大约45℃杂交,之后在0.2×SSC、0.1%SDS中65℃下或者在基本上相似的条件下进行一次或两次洗涤。
示例性HGF/HGFR调制剂包括与HGF或HGFR结合的抗体、与细胞表面HGFR竞争结合HGF的HGFR可溶形式。HGFR可溶形式的一个例子是包括HGFR细胞外域的至少一部分(例如,HGFR的可溶性HGF结合片段)的Fc融合蛋白,称作HGFR-Fc(见例如,Mark等,Joumal of Biol.Chem.,267(36):26166-26171(1992))。也可以使用HGFR的其它可溶性形式,例如,不包括Fc域的形式。抗体HGF/HGFR调制剂在以下进一步描述。其它类型的HGF/HGFR调制剂,例如,小分子、核酸或基于核酸的适体(aptamer)和肽,可以通过筛选,例如,JhaVeri等Nat.Biotechnol.18:1293及美国专利5,223,409中描述的方法,来分离。用于确定一种药剂是否与HGF或HGFR结合以及用于确定一种药剂是否调制HGF/HGFR相互作用的示例性分析试验可见于例如Schwall等的美国专利6,468,529。
HGFR蛋白质的一个示例性可溶性形式包括HGFR蛋白中与HGF结合的区域,例如,细胞外域,例如,细胞外区域中的域。该区域可以在其N或C端与另一氨基酸序列,例如Fc域,物理性地结合,例如融合。来自HGFR的该区域可以通过接头与该异源氨基酸序列相间隔。Michieli等(2005),Cancer Cell,6:61-73,描述了示例性的HGFR融合蛋白。
A抗体
示例性HGF/HGFR调制剂包括与HGF和/或HGFR结合的抗体。一个实施方案中,该抗体抑制HGF与HGFR之间的相互作用,例如,物理性地阻断该相互作用、降低HGF和/或HGFR对其配对物的亲和力、使HGF复合物瓦解或者丧失稳定性、隔离HGF或HGFR、或靶向HGF或HGFR以便实现降解。一个实施方案中,抗体可以与HGF或HGFR在如下表位处结合,所述表位包括一个或多个参与HGF/HGFR结合界面的氨基酸残基。这些氨基酸残基可以例如通过丙氨酸扫描来鉴定。另一实施方案中,抗体可以与不参与HGF/HGFR结合的残基结合。例如,抗体可以改变HGF或HGFR的构象,并由此降低结合亲和力,或者抗体可以对HGF/HGFR结合造成空间位阻。抗体可以与HGF的α亚基或β亚基结合。
除了与HGF和/或HGFR结合的抗体外,也可以使用其它抗体。一个实施方案中,抗体可以阻止对HGF/HGFR介导的事件或活性的激活。例如,可以针对被HGF上调的α9整联蛋白使用抗体。例如,某些抗α9抗体可以抑制HGF诱导的细胞迁移。
本文中,术语“抗体”指包括至少一个免疫球蛋白可变区,例如,提供免疫球蛋白可变域的氨基酸序列或免疫球蛋白可变域序列,的蛋白质。例如,抗体可以包括重链(H)可变区(本文中缩写为VH)和轻链(L)可变区(本文中缩写为VL)。在另一例子中,抗体包括两个重链(H)可变区和两个轻链(L)可变区。术语“抗体”包括抗体的抗原结合片段(例如,单链抗体、Fab片段、F(ab’)2片段、Fd片段、Fv片段和dAb片段)以及完整抗体,例如,完整的和/或全长的IgA、IgG(如,IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgE、IgD、IgM型(及其亚型)免疫球蛋白。免疫球蛋白的轻链可以是κ或λ型的。一个实施方案中,抗体是糖基化的。抗体可以具备用于抗体依赖性细胞毒性和/或补体介导的细胞毒性的功能,或者可以不具备用于以上活性之一或两者的功能。
VH和VL区可以进一步细分出称作“互补决定区”(“CDR”)的超变区,在这些超变区之间散布着较为保守的称作“框架区”(FR)的区域。FR和CDR的范围已经有精确定义(见例如,Kabat,E.A.等(1991)Sequences of Proteins ofImmunological Interest,Fifth Edition,US Department of Health and HumanServices,NIH Publication No.91-3242;和Chothia,C.等(1987)J.Mol.Biol.196:901-917)。本文中使用Kabat定义。每一个VH和VL典型地都由自氨基端至羧基端按如下顺序排列的3个CDR和4个FR组成:FR1,CDR1,FR2,CDR2,FR3,CDR3,FR4。
“免疫球蛋白域”指来自免疫球蛋白分子可变域或恒定域的域(domain)。免疫球蛋白域典型地含有由大约7个β链以及保守的二硫键形成的两个β片层(见,例如,A.F.Williams和A.N.Barclay(1988)Ann.Rev.Immunol.6:381-405)。“免疫球蛋白可变域序列”指可以形成足以安置构象适于抗原结合的CDR序列的结构的氨基酸序列。例如,该序列可以包括天然存在的可变区的全部或部分氨基酸序列。例如,该序列可以省去一个或两个或更多个N端或C端氨基酸、内部氨基酸,可以包括一个或多个***或额外的末端氨基酸,或者可以包括其它改变。一个实施方案中,包括免疫球蛋白可变域序列的多肽可以与另一免疫球蛋白可变域序列结合以形成靶结合结构(或“抗原结合位点”),例如,与HGF或HGFR相互作用的结构。
抗体的VH或VL链可以进一步包括重链或轻链恒定区的全部或部分,由此分别形成重链或轻链免疫球蛋白链。一个实施方案中,抗体是两条免疫球蛋白重链和两条免疫球蛋白轻链组成的四聚体。该免疫球蛋白重链和轻链可以通过二硫键连接。重链恒定区典型地包括三个恒定域,CH1,CH2和CH3。轻链恒定区典型地包括CL域。重链和轻链的可变区含有与抗原相互作用的结合域。抗体的恒定区典型地介导抗体与宿主组织或因子,包括免疫***的各种细胞(例如,效应细胞)和经典补体***的第一成分(Clq),的结合。
抗体的一个或多个区域可以是人的,有效的人的,或人源化的。例如,一个或多个可变区可以是人的或有效的人的。例如,一个或多个CDR,例如,HC CDR1、HC CDR2、HC CDR3、LC CDR1、LC CDR2和LC CDR3可以是人的。每一个轻链CDR都可以是人的。HC CDR3可以是人的。一个或多个框架区可以是人的,例如HC或LC的FRI、FR2、FR3和FR4。一个实施方案中,所有的框架区都是人的,例如,来源于人体细胞,例如产生免疫球蛋白的造血细胞或非造血细胞。一个实施方案中,所述人序列是生殖系序列,例如,由生殖系核酸编码的序列。一个或多个恒定区可以是人的,有效的人的、或人源化的。另一实施方案中,至少70、75、80、85、90、92、95或98%的框架区(例如,FR1、FR2和FR3集体,或者FR1、FR2、FR3和FR4集体)或者整个抗体可以是人的、有效的人的、或人源化的。例如,FR1、FR2和FR3集体可以与人生殖系区段编码的人序列有至少70、75、80、85、90、92、95、98或99%的同一性,或者完全相同。
“有效的人的(effectively human)”免疫球蛋白可变区是包括足够数量的人框架氨基酸位置以致于在正常人体内不引起免疫反应的免疫球蛋白可变区。“有效的人的”抗体是包括足够数量的人氨基酸位置以致于在正常人体内不引起免疫反应的抗体。
“人源化的”免疫球蛋白可变区是经修饰的免疫球蛋白可变区,所述修饰形式与未修饰的形式相比在人体内引起较少的免疫反应,例如,经修饰以包括足够数量的人框架氨基酸位置以致于在正常人体内不引起免疫反应的免疫球蛋白可变区。“人源化”免疫球蛋白的描述包括例如,美国专利6,407,213和5,693,762。一些情况下,人源化免疫球蛋白可以在一个或多个框架氨基酸位置包括非人氨基酸。
与HGF或HGFR结合的抗体可以通过多种方法,包括免疫(如使用动物)或者体外方法如噬菌体展示来产生。HGF或HGFR的全部或部分可以作为免疫原使用或作为靶标用于筛选。例如,HGF或其片段或HGFR或其片段可以用作免疫原。一个实施方案中,经免疫的动物含有具有天然的、人的、或部分人的免疫球蛋白基因座的免疫球蛋白生产细胞。一个实施方案中,该非人动物包括至少一部分人免疫球蛋白基因。例如,可以工程化制备具有人Ig基因座的大片段的、在小鼠抗体生产方面具有缺陷的小鼠。因此,通过使用杂交瘤技术,可以产生并选择具有期望特异性的至少部分人的抗原特异性单克隆抗体。见,例如,XENOMOUSETM,Green等(1994)Nat.Gen.7:13-21;US 2003-0070185;美国专利5,789,650;和WO 96/34096。
也可以,例如,在啮齿动物中,制备HGF和HGFR的非抗体。该非人抗体可以是人源化的,例如,按EP 239 400;美国专利6,602,503;5,693,761;和6,407,213所述人源化的、去免疫化的(deimmunized)、或者否则经修饰以致于是有效地人的。
EP 239 400(Winter等)描述了通过将一个物种的互补决定区(在给定的可变区中)替代为另一个物种的互补决定区(CDR)来改变抗体。典型地,通过使用重组核酸技术产生编码经替代的期望抗体的序列,将非人(如,鼠源的)抗体的CDR替代入人抗体的相应区域。可以加入期望同种型(通常,对于CH是γ1,对于CL是κ)的人恒定区基因区段,并且该人源化的重链和轻链基因可以在哺乳动物细胞中共表达以产生可溶性的人源化抗体。也可以使用其它抗体人源化方法。例如,可以利用其它方法来说明抗体的三维结构、三维结构上邻近结合决定簇的框架位置、以及免疫原性肽序列。见例如,WO 90/07861;美国专利5,693,762;5,693,761;5,585,089;和5,530,101;Tempest等(1991)Biotechnology 9:266-271和美国专利6,407,213。
与HGF和HGFR结合的完全人单克隆抗体可以例如,使用体外接触过抗原的人脾细胞,如Boerner等(1991)J.Immunol.147:86-95所述制备。它们可以通过抗体谱克隆,如Persson等(1991)Proc.Nat.Acad.Sci.USA 88:2432-2436或Huang及Stollar(1991)J.Immunol.Methods 141:227-236;以及美国专利5,798,230所述制备。也可以使用大的未免疫的人噬菌体展示文库,通过标准噬菌体技术,分离能够发展成为人类药物的高亲和力抗体(见例如,Hoogenboom等(1998)Immunotechnology 4:1-20;Hoogenboom等(2000)Immunol.Today 2:371-378;和US 2003-0232333)。
本文描述的抗体和其它蛋白质可以在原核和真核细胞中制备。一个实施方案中,抗体(例如,scFv)在酵母细胞例如毕赤酵母(Pichia)(见例如,Powers等(2001) J.Immunol.Methods 251:123-35)、汉逊酵母(Hanseula)或酿酒酵母(Saccharomyces)中表达。
抗体,尤其是全长抗体,如IgG,可以在哺乳动物细胞中制备。用于重组表达的示例性哺乳动物宿主细胞包括中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)(包括二氢叶酸还原酶阴性CHO细胞,见Urlaub和Chasin(1980)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216-4220,与DHFR选择标记一起使用,例如,参见Kaufman和Sharp(1982)Mol.Biol.159:601-621)、淋巴细胞系如NS0骨髓细胞和SP2细胞、COS细胞、K562、及来自转基因动物如转基因哺乳动物的细胞。例如,所述细胞可以是哺乳动物上皮细胞。
除了编码免疫球蛋白域的核酸序列外,重组表达载体可以带有其它核酸序列,例如,调节载体在宿主细胞中的复制的序列(例如,复制起点)和选择标记基因。选择标记基因将有利于选出其中已经导入了载体的宿主细胞(见例如,美国专利4,399,216;4,634,665;和5,179,017)。示例性选择标记基因包括二氢叶酸还原酶(DHFR)基因(在dhfr-宿主细胞中配合氨甲蝶呤选择/扩增一起使用)和neo基因(用于G418选择)。
在一个重组表达抗体(例如,全长抗体或其抗原结合部分)的示例性***中,通过磷酸钙介导的转导,将既编码抗体重链又编码抗体轻链的重组表达载体引入dhfr-CHO细胞中。在该重组表达载体中,抗体重链和轻链基因均与增强子/启动子调节元件(例如,来源于SV40、CMV、腺病毒等,如CMV增强子/AdMLP启动子调节元件或者SV40增强子/AdMLP启动子调节元件)可操作连接以便驱动这些基因实现高水平转录。该重组表达载体还带有DHFR基因,该基因使得可以通过氨甲蝶呤选择/扩增来选出已经转染了该载体的CHO细胞。培养所选择的转化宿主细胞以允许所述抗体重链和轻链的表达,并从培养基中回收完整抗体。可以使用标准分子生物学技术制备该重组表达载体、转染宿主细胞、选择转化体、培养宿主细胞和从培养基回收抗体。例如,一些抗体可以通过使用蛋白A和蛋白G进行亲和层析以分离。
抗体(和Fc融合物)也可以包括修饰,例如,改变Fc功能的修饰,例如,以降低或除去与Fc受体或与Clq或与两者的相互作用。例如,可以对人IgG1恒定区的一个或多个残基,例如残基234-237(例如,按照美国专利5,648,260中的编号)中的一个或多个进行突变。其它示例性修饰包括美国专利5,648,260中描述的那些。
对于包括Fc域的一些蛋白质,可以设计抗体/蛋白质生产***以合成其中Fc区被糖基化的抗体或其它蛋白质。例如,IgG分子的Fc域在CH2域中于天冬酰胺297位糖基化。该Fc域也可以包括其它的真核翻译后修饰。在其它情况下,该蛋白可以以未糖基化的形式产生。
抗体和其它蛋白质也可以通过转基因动物制备。例如,美国专利5,849,992描述了在转基因哺乳动物的乳腺中表达抗体的方法。构建包括奶特异性启动子和编码目的抗体(例如,本文所述抗体)及分泌信号序列的核酸序列的转基因。由该转基因哺乳动物的雌性产生的奶将包括分泌于其中的目的蛋白质,例如抗体或Fc融合蛋白。该蛋白质可以从奶中纯化出来,或者对于一些应用而言,直接使用。
在有关抗体的上下文中描述到的方法可以经过修改而适用于其它蛋白质,例如,Fc融合蛋白和可溶性受体片段。
B.HGF变体
一些实施方案中,HGF蛋白质可以是能够抵抗能够体内将HGF转化成其双链形式的酶的蛋白水解切割作用的HGF变体。优选通过在能够将HGF转化成其双链形式的酶所识别的区域中定点诱变,使单链形式的所述变体稳定化。这些HGF变体保留相应野生型HGF的基本上全部的受体结合亲和力,但不能激活HGFR。在一个实施方案中,相对于相应的野生型HGF,HGF变体可能已提高了受体结合亲和力,但不能激活HGFR。这些化合物是相应野生型HGF的竞争性拮抗剂,当以足够浓度存在时,其能抑制野生型HGF与HGFR的结合。见例如,Lokker等EMBO J.11(7):2503-2510(1992)和Godowski等的美国专利5,316,921。因此,这些化合物可以用作HGF/HGFR拮抗剂。
C.肽
一些实施方案中,HGF/HGFR调制剂可以是能够独立地与靶分子结合但不激活靶分子(例如,HGFR)的、具有32个或更少个氨基酸的肽。一些这种肽可以包括一个或多个二硫键。称作“线性肽”的其它肽无半胱氨酸。一个实施方案中,所述肽是人工的,即,不存在于自然界中或者不存在于一个或多个目的基因组,如人基因组编码的蛋白质中。合成的肽可以在溶液中几乎不具有或完全不具有结构(无结构的)、或者具有异质结构(例如,可变构象或松散结构的)、或者具有独特的天然结构(例如,协同折叠的)。一些合成肽当与靶分子结合时将采取特定的结构。一些示例性合成肽是具有至少一个二硫键和例如大约4-12个非半胱氨酸残基的环的所谓的“环肽”。示例性肽具有小于28、24、20或18个氨基酸的长度。
可以通过各种方法鉴定独立地与HGFR结合的肽序列。例如,它们可以从展示文库或任何肽阵列中选择。鉴定之后,可以以合成方式或以重组方式,产生这些肽。可以将这些序列并入(例如,***、添加、或附着)到更长的序列中。
Kay等Phage Display of Peptides and Proteins:A Laboratory Manual(Academic Press,Inc.,San Diego 1996)和美国专利5,223,409中描述的技术可用于制备对应于所选择的亲本模板的潜在结合分子文库。可以根据该技术制备肽展示文库,并进行筛选以选出与HGFR结合并抑制HGFR的肽。
此外,对噬菌体文库或从噬菌体文库选出的群体可以进行反向选择,例如,通过用缺乏SEMA(semaphorin)域或PSI(plexin/semaphoring/整联蛋白)域(两者均有助于HGF结合)的HGFR结合域进行反向选择。该程序可以用于剔除不与HGF结合位点发生接触的肽。
也可以使用替代性骨架,例如,类肽(peptoid)骨架,合成肽,以便例如产生具有增加的蛋白酶抗性的化合物。尤其是,可以使用该方法制备与HGFR结合并抑制HGFR活化但不被例如血清蛋白酶切割的化合物。
抑制HGFR活化的多肽可以与聚合物连接(例如,缀合),所述聚合物如基本上无抗原性的聚合物,例如聚环氧烷或聚环氧乙烷。适宜的聚合物在重量上将有相当大的变化。可以使用平均分子量在大约200至大约35,00(或者大约1,000至大约15,000,以及2,000至大约12,500)之间的聚合物。一个多肽上可以附着多个聚合物部分,例如,至少两个、三个或四个这样的部分,例如,具有大约2,000至7,000道尔顿平均分子量的聚合物部分。
例如,多肽可以与水溶性聚合物,例如亲水性聚乙烯聚合物,例如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮,缀合。此类聚合物的非限制性例子包括聚环氧烷均聚物,如聚乙二醇(PEG)或聚丙二醇、聚氧乙烯化多元醇类、其共聚物及其嵌段共聚物,条件是该嵌段共聚物的水溶性得以保持。其它有用的聚合物包括聚氧化烯类,例如聚氧乙烯、聚氧丙烯、及聚氧乙烯和聚氧丙烯的嵌段共聚物(Pluronics);聚甲基丙烯酸酯;卡波姆(carbomer);包含糖单体D-甘露糖、D-和L-半乳糖、岩藻糖、果糖、D-木糖、L-***糖、D-葡萄糖酸、唾液酸、D-半乳糖醛酸、D-甘露糖醛酸(例如,聚甘露糖醛酸、或海藻酸)、D-葡萄糖胺、D-半乳糖胺、D-葡萄糖和神经氨酸的分支的或不分支的多糖,包括同多糖和杂多糖例如乳糖、支链淀粉、淀粉、羟基乙基淀粉、直链淀粉、硫酸葡聚糖、葡聚糖、糊精、糖原,和酸性粘多糖例如透明质酸的多糖亚基;糖醇例如聚山梨糖醇和聚甘露糖醇的聚合物;肝素或类肝素(heparan)。
也可以在同一聚合物上附着其它化合物,例如,细胞毒素、标签、或其它靶向剂或无关试剂。单活化的、烷氧基封端的聚环氧烷(PAO),例如,单甲氧基封端的聚乙二醇(mPEG);C1-4烷基封端的聚合物;和双活化的聚环氧乙烷(二/多元醇类(glycols))可以用于交联。见例如U.S.5,951,974。
D.核酸拮抗剂
在某些实施方案中,使用核酸拮抗剂降低编码HGF、HGFR、整联蛋白α9或司腺钙蛋白1的内源性基因的表达。一个实施方案中,核酸拮抗剂是靶向编码HGF或HGFR的mRNA的siRNA。也可以使用其它类型的核酸拮抗剂,例如,dsRNA、核酶、三链(triple-helix)形成物、或反义核酸。一些实施方案中,核酸拮抗剂可以指向HGFR活化的下游效应物靶标(例如,人α9整联蛋白,其的一个示例性序列是Genbank No.NM_002207)。
siRNA是任选地包括突出端的小双链RNA(ds RNA)。例如,siRNA的双链区长大约18至25个核苷酸,例如,大约19、20、21、22、23、或24个核苷酸。典型地,siRNA序列与靶mRNA完全互补。dsRNA和siRNA尤其可以用于哺乳动物细胞(例如人细胞)中使基因表达沉默。siRNA也包括具有29个碱基对的茎和2个核苷酸的3’突出端的短发夹RNA(shRNA)。见例如,Clemens等(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:6499-6503;Billy等(2001)Proc.Natl.Sci.USA 98:14428-14433;Elbashir等,(2001)Nature 411:494-8;Yang等(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99:9942-9947;Siolas等(2005)Nat.Biotechnol.23(2):227-31;20040086884;U.S.20030166282;20030143204;20040038278;和20030224432。
反义试剂可以包括例如大约8至大约80个核苷碱基(nucleobase)(即,大约8至大约80个核苷酸),例如,大约8至大约50个核苷碱基,或大约12至大约30个核苷碱基。反义化合物包括核酶、外部引导序列(external guidesequence,EGS)寡核苷酸(oligozyme)、以及与靶核酸杂交并调制其表达的其它短催化性RNA或催化寡核苷酸。反义化合物可以包括与靶基因中的序列互补的具有至少8个连续核苷碱基的链。寡核苷酸不需要与其能够特异性杂交的靶核酸序列100%互补。当寡核苷酸与靶的结合干扰靶分子的正常功能从而造成效用丧失,并且在期望发生特异结合的条件下,即,对于体内试验或治疗处理而言在生理条件下,或对于体外试验而言在实施该试验的条件下,该寡核苷酸与靶之间有足够程度的互补性以避免该寡核苷酸与非靶序列的非特异性结合时,则该寡核苷酸是能够特异杂交的。
反义寡核苷酸与mRNA(例如,编码HGF或HGFR的mRNA)杂交能够干扰该mRNA的一种或多种正常功能。待被干扰的mRNA功能包括所有的关键功能,例如,该RNA向蛋白质翻译位点的移位、自该RNA向蛋白质的翻译、该RNA的拼接以产生一种或多种mRNA、以及该RNA可能从事的催化活性。该RNA与特异蛋白质(一种或多种)的结合也可以通过反义寡核苷酸与该RNA的杂交而被干扰。
示例性反义化合物包括与靶核酸,例如编码HGF或HGFR的mRNA,特异杂交的DNA或RNA序列。互补区域可以长大约8至大约80个核苷碱基。所述化合物可以包括一个或多个修饰的核苷碱基。修饰的核苷碱基可以包括,例如,5-取代的嘧啶,例如,5-碘尿嘧啶、5-碘胞嘧啶,和C5-丙炔基嘧啶,例如,C5-丙炔基胞嘧啶和C5-丙炔基尿嘧啶。其它适宜的修饰核苷碱基包括N4-(C1-C12)烷基氨基胞嘧啶和N4,N4-(C1-C12)二烷基氨基胞嘧啶。修饰的核苷碱基也可以包括7-取代的-8-氮杂-7-去氮杂嘌呤和7-取代的-7-去氮杂嘌呤,例如,7-碘-7-去氮杂嘌呤、7-氰基-7-去氮杂嘌呤、7-氨基羰基-7-去氮杂嘌呤。这些核苷碱基的实例包括6-氨基-7-碘-7-去氮杂嘌呤、6-氨基-7-氰基-7-去氮杂嘌呤、6-氨基-7-氨基羰基-7-去氮杂嘌呤、2-氨基-6-羟基-7-碘-7-去氮杂嘌呤、2-氨基-6-羟基-7-氰基-7-去氮杂嘌呤、2-氨基-6-羟基-7-氨基羰基-7-去氮杂嘌呤。此外,N6-(C1-C12)烷基氨基嘌呤和N6,N6-(C1-C12)二烷基氨基嘌呤,包括N6-甲基氨基腺嘌呤和N6,N6-二甲基氨基腺嘌呤,也是适宜的修饰的核苷碱基。类似地,其它6-取代的嘌呤,包括例如,6-硫代鸟嘌呤也可以组成适宜的修饰的核苷碱基。其它适宜的核苷碱基包括2-硫代尿嘧啶、8-溴腺嘌呤、8-溴鸟嘌呤、2-氟腺嘌呤、和2-氟鸟嘌呤。任何上述修饰的核苷碱基的衍生物也是适宜的。任何前述化合物的取代基可以包括C1-C30烷基、C2-C30烯基、C2-C30炔基、芳基、芳烷基、杂芳基、卤代基、氨基、酰胺基、硝基、巯基、磺酰基、羧基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基等。
也可以获得其它核酸试剂的描述。见例如,美国专利4,987,071;5,116,742和5,093,246;Woolf等(1992)Proc Natl Acad Sci USA;AntisenseRNA and DNA,D.A.Melton,Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold SpringHarbor,N.Y.(1988);89:7305-9;Haselhoff和Gerlach(1988)Nature 334:585-59;Helene,C.(1991)Anticancer Drug Des.6:569-84;Helene(1992)Ann.N.Y.Acad.Sci.660:27-36;和Maher(1992)Bioassays 14:807-15。
E.人工转录因子
也可以使用人工转录因子调节HGF、HGFR、整联蛋白α9或司腺钙蛋白1的表达。可以设计或从文库中选择该人工转录因子,以便例如其能够结合编码HGF或HGFR的内源基因中的序列,例如,调节区中的序列,例如启动子。例如,可以通过体外(例如,使用噬菌体展示,美国专利6,534,261)或体内选择,或者通过基于识别密码进行设计(见例如,WO 00/42219和美国专利6,511,808),制备人工转录因子。其中,对于构建由各种锌指域组成的文库的方法,见例如,Rebar等(1996)Methods Enzymol 267:129;Greisman和Pabo(1997)Science 275:657;Isalan等(2001)Nat.Biotechnol 19:656;和Wu等(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:344。
任选地,人工转录因子可以和转录调节域,例如激活域融合以激活转录,或者与阻遏域融合以阻遏转录。尤其是,可以使用阻遏域降低编码HGF或HGFR的内源基因的表达。人工转录因子本身可以由递送至细胞的外源核酸编码,或者可以将该蛋白质本身递送至细胞(见例如,美国专利6,534,261)。包括编码该人工转录因子的序列的异源核酸可以可操作地与诱导型启动子连接,例如,以允许良好地控制该人工转录因子在细胞,例如内皮细胞中的水平。
F.药物组合物
HGF/HGFR调制剂(例如,抗体或可溶性HGFR蛋白质,例如与Fc融合的HGFR细胞外区域)可以配制成药物组合物,例如,用于施用给患有与淋巴***相关的病理情况(例如,本文描述的疾病,如淋巴水肿、淋巴丝虫病、***瘤、肿瘤的***生成、或肿瘤转移)的个体。典型地,药物组合物包括药物可接受载体。本文中,“药物可接受载体”包括生理相容的任何和所有的溶剂、分散介质、包衣、抗细菌和抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。该组合物可以包括药物可接受盐,例如,酸加成盐或碱加成盐(见例如Berge,S.M.等(1977)J.Pharm.Sci.66:1-19)。
可以根据标准方法配制HGF/HGFR调制剂。药物的配制是成熟的现有技术,而且关于其的描述可见例如,Gennaro(编)Remington:The Science andpractice of Pharmacy,第20版,Lippincott,Williams & Wilkins(2000)(ISBN:0683306472);Ansel等Pharmaceutical Dosage Forms and Drug DeliverySystems,第7版,Lippincott Williams & Wilkins Publishers(1999)(ISBN:0683305727);和Kibbe(编),Handbook of Pharmaceutical Excipients AmericanPharmaceutical Association,第3版(2000)(ISBN:091733096X)。
一个实施方案中,HGF/HGFR调制剂(例如抗体或HGFR-Fc)可以用赋形剂物质,例如,氯化钠、磷酸氢二钠七水合物、磷酸二氢钠和稳定剂进行配制。其可以在例如缓冲溶液中以适宜浓度提供,并可以在2-8℃贮存。
所述药物组合物可以是各种形式。这些包括例如,液体、半固体和固体剂型,例如液体溶液剂(例如,可注射和可输注的溶液)、分散剂、悬浮剂、片剂、丸剂、粉末、脂质体和栓剂。优选的形式可能取决于意欲实行的施用模式和治疗应用。典型地,用于本文所述药剂的组合物为可注射或可输注的溶液形式。
此类组合物可以通过肠胃外模式(例如,静脉内、皮下、腹膜内或肌内注射)施用。术语“胃肠外施用”以及“以胃肠外方式施用”在本文中指非肠道和局部施用的施用方式,通常通过注射来实现,并且包括但不限于静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眼眶内、心脏内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、椎管内(intraspinal)、硬膜外和胸骨内注射和输注。
组合物可以配制成溶液、微乳剂、分散剂、脂质体或其它适于高浓度稳定储存的有序结构。无菌注射溶液可以通过将所需量的本文所述药剂按需要与上述一种成分或多种成分的组合一起溶入适宜的溶剂中然后过滤灭菌以制备。一般地,分散剂通过将本文所述药剂混入含有基本分散介质以及来自上述成分的所需其它成分的无菌赋形剂(vehicle)中而制备。对于用于制备无菌注射溶液的无菌粉末,优选的制备方法是真空干燥和冻干以使本文所述药剂加上任何额外的期望成分从之前的无菌过滤溶液形成粉末。溶液的适当流动性可以例如通过使用包衣材料如卵磷脂、对于分散剂的情况通过保持所需的颗粒大小以及通过使用表面活性剂来维持。可以通过在可注射组合物中包括延迟吸收的药剂,例如,单硬脂酸盐和明胶,延长该组合物的吸收。
在某些实施方案中,HGF/HGFR调制剂可以用保护该化合物防止其快速释放的载体制备,例如控释制剂,包括植入物和微囊化递送***。可以使用生物可降解的、生物相容的聚合物,例如乙烯乙酸乙烯酯、聚酸酐、聚乙醇酸、胶原、聚原酸酯类(polyorthoesters)和聚乳酸。制备此类制剂的方法许多是取得专利的或者是公知的。见例如Sustained and Controlled ReleaseDrug Delivery Systems,J.R.Robinson编,Marcel Dekker,Inc.,New York,1978。
可以修饰HGF/HGFR调制剂(例如抗体或可溶性HGFR蛋白),例如用使其在循环***如血液、血清或其它组织中的稳定性和/或保持力至少提高1.5、2、5、10或50倍的组成部分(moiety)进行所述修饰。
例如,HGF/HGFR调制剂(例如抗体或可溶性HGFR蛋白)可以结合聚合物,例如,基本上无抗原性的聚合物,例如聚环氧烷或聚环氧乙烷。适宜的聚合物将在重量上有相当大的变化。可以使用具有大约200至大约35,000道尔顿(或大约1,000至大约15,000,以及2,000至大约12,500)的平均分子量的聚合物。
例如,HGF/HGFR调制剂可以和水溶性聚合物,例如亲水性聚乙烯聚合物,例如聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮缀合。此类聚合物的非限制性例子包括聚环氧烷均聚物,如聚乙二醇(PEG)或聚丙二醇、聚氧乙烯化多元醇类、其共聚物及其嵌段共聚物,条件是该嵌段共聚物的水溶性得以保持。其它有用的聚合物包括聚氧化烯类,例如聚氧乙烯、聚氧丙烯、及聚氧乙烯和聚氧丙烯的嵌段共聚物(Pluronics);聚甲基丙烯酸酯;卡波姆(carbomer);和分支的或不分支的多糖。
当HGF/HGFR调制剂(例如,抗体或可溶性HGFR蛋白)与第二药剂联合使用时,这两个药剂可以单独配制成药剂或一起配制成药剂。例如,可以将分开的药物组合物混和,例如在临施用之前混和,并一起施用,或者可以单独地分开施用,例如,在相同或不同的时间施用。
******在组织液的体内稳态方面起着关键作用,该稳态影响着多种病理情况并受到多种病理情况的影响,所述病理情况如癌细胞转移;后天获得性淋巴水肿,例如,手术、放疗和感染诱导的淋巴水肿;皮肤疾病情况,例如,由衰老或过度暴露于紫外线引起的表皮松解。此外,肿瘤转移主要通过淋巴***进行,***的牵连程度是疾病严重性的一个关键预后因素。动物实验中已经将原发性肿瘤中的***发生和肿瘤内***的数量与肿瘤转移联系起来,例如对于乳腺癌的情况即是这样(Skobe等,Nature Medicine 7(2):192-198(2001))。肿瘤内***结构可以在许多类型的肿瘤,例如乳腺癌、结肠癌、肺癌、甲状腺癌、胃癌、鳞状细胞癌、间皮瘤、骨肉瘤和成神经细胞瘤(neuroblastomas)的转移中起着重要作用。
G.施用
HGF/HGFR调制剂(例如抗体或可溶性HGFR蛋白)或其它药剂可以通过各种方法施用给个体,例如人类个体。对于许多应用,施用途径可以是下列途径中的一种:静脉注射或输注(IV)、皮下注射(SC)、腹膜内(IP)或肌内注射。HGF/HGFR调制剂可以以固定剂量或根据个体的体重调整后的剂量(例如,mg/kg剂量)施用。
也可以对剂量进行选择以便降低或避免抗HGF/HGFR调制剂的抗体产生。
也可以根据每一不同情况,例如,通过监测个体,例如使用X线断层成像、***造影术,以及与特定疾病有关的标准参数,例如用于评价淋巴及淋巴***相关疾病的标准,来调整施用途径和/或方式。
可以调整剂量方案以提供期望的反应,例如,治疗反应或联合疗效。一般地,可以使用HGF/HGFR调制剂(例如抗体)(及任选地第二药剂)的任何制剂的组合(以分开的制剂或制备在一起的制剂的形式)来给个体提供生物可利用量的该药剂。例如,可以施用1mg/kg-100mg/kg、0.5-20mg/kg或1-10mg/kg的剂量。
本文中,剂量单位形式或“固定剂量”指适宜作为单位剂量(unitarydosage)用于待治疗个体的物理分离的单位;每个单位含有经计算可以产生期望疗效的预定量的活性化合物以及必需的药物载体和任选地其它药剂。
HGF/HGFR调制剂可以在淋巴或淋巴***相关病症的症状或表现发作之后大约10分钟至大约48小时,更优选地,大约10分钟至大约24小时,更优选地3个小时以内,施用至少一次。例如,可以将该药剂施用给患有淋巴水肿或有罹患该病风险的患者。可以单次或多次给予给药。备选地,或者进一步地,可以通过连续输注施用HGF/HGFR调制剂。该处理可以持续数天、数周、数月或甚至数年,以便充分地调制淋巴或淋巴***相关病症中的***发生。
HGF/HGFR调制剂可以每周施用一次,持续大约1至10周,优选地2至8周,更优选地大约3至7周,甚至更优选地大约4、5或6周。本领域技术人员将明了某些因素可能影响为了有效治疗个体所需的剂量和给药时间,这些因素包括但不限于,疾病或病症的严重程度、先前的治疗、个体的一般健康情况和/或年龄、以及存在的其它疾病。此外,用治疗有效量的化合物治疗个体可以包括单次治疗,或者优选地可以包括一系列的治疗。
如果个体有罹患本文所述病症(例如丝虫病)或其它淋巴***相关病症的风险,则可以在该病症发作之前作为预防措施施用HGF/HGFR调制剂。该预防性治疗的持续时间可以是一次给予HGF/HGFR调制剂,或者该治疗可以持续(例如,多次给药)进行,例如对于有罹患本文所述病症的个体而言,可以用HGF/HGFR调制剂治疗数天、数周、数月或甚至数年以预防所述损害的发生。
药物组合物可以包括“治疗有效量”的本文所述药剂。该有效量可以基于所施用的药剂的效果、或者在使用一种以上药剂时这些药剂的联合效果来决定。一种药剂的治疗有效量也可以因多种因素例如疾病状况、个体的年龄、性别和体重、以及该化合物在个体中引起期望反应(例如,造成至少一个疾病参数或者至少一个疾病症状好转)的能力而变化。治疗有效量也是组合物的治疗有益效果超过其任何毒性或有害效果时的用量。
HGF/HGFR拮抗剂可以用于治疗癌症。癌性疾病的实例包括但不限于实体瘤、软组织肿瘤和癌转移病灶(metastatic lesion)。实体瘤的例子包括恶性肿瘤,例如,各种器官***的肉瘤、腺癌和癌(carcinoma),例如,侵袭肺、乳腺、淋巴、胃肠道(例如结肠)和泌尿生殖道(例如,肾、尿道上皮细胞)、咽喉、***、卵巢的那些,以及包括恶性肿瘤的腺癌,例如大多数结肠癌、直肠癌、肾细胞癌、肝癌、非小细胞肺癌、小肠癌等等。也可以使用本文所述方法和组合物治疗或预防上述癌症的转移病灶,以及尤其是这些癌症的转移形式。
该方法可以用于治疗各种器官***的恶性肿瘤,例如,侵袭肺、乳腺、淋巴、胃肠道(例如结肠)和泌尿生殖道、***、卵巢、咽喉的那些,以及包括恶性肿瘤的腺癌,例如大多数结肠癌、肾细胞癌、***癌和/或睾丸肿瘤、非小细胞肺癌、小肠癌及食管癌。可以治疗的实体癌的实例包括:纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、脊索癌、血管肉瘤、内皮肉瘤、***肉瘤、***内皮肉瘤、滑膜瘤(synovioma)、间皮瘤、尤文氏肿瘤(Ewing’s tumor)、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、***癌、鳞状上皮细胞癌、基层细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、***状癌、***状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌(bronchogenic carcinoma)、肾细胞癌、肝细胞瘤(hepatoma)、胆管癌、绒毛膜癌、***瘤、胚胎性癌(embryonal carcinoma)、Wilm氏肿瘤(Wilms’tumor)、***、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、非小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、成神经管细胞瘤(medulloblastoma)、颅咽管瘤、室管膜细胞瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听觉神经瘤、少突胶质细胞瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤和成视网膜细胞瘤。
术语“癌(carcinoma)”是本领域技术人员明了的,指上皮或内分泌组织的恶性肿瘤,包括呼吸***癌、胃肠道***癌、生殖泌尿***癌、睾丸癌、乳腺癌、***癌、内分泌***癌和黑素瘤。癌的实例包括从子宫颈、肺、***、乳腺、头和颈、结肠和卵巢的组织形成的那些。该术语也包括癌肉瘤,例如,包括由癌瘤性和肉瘤性组织组成的恶性肿瘤的癌肉瘤。“腺癌”指来源于腺体组织或者其中的肿瘤细胞形成可辨认的腺体结构的癌。术语“肉瘤”是本领域技术人员明了的,指间充质来源的恶性肿瘤。
H.装置和药盒
包括HGF/HGFR调制剂(例如抗体或可溶性HGFR)的药物组合物可以利用药学装置来施用。可以设计该装置以使其具有诸如以下的特性:轻便、室温储存、和易于使用以致于其可以在紧急情况下,例如由未受过训练的人或由急救人员在野外使用,而不涉及到医疗设施和其它医疗设备的应用。该装置可以包括例如,一个或多个用于贮存包括HGF/HGFR调制剂的药物制剂的容器,并且可以配置成能够递送一个或多个单位剂量的HGF/HGFR调制剂的形式。
例如,该药物组合物可以用无针头皮下注射装置,例如美国专利5,399,163;5,383,851;5,321,335;5,064,413;4,941,880;4,790,824;或4,596,556中公开的装置来施用。熟知的植入物和组件的实例包括:美国专利4,487,603,其中公开了用于以可控速度施与药物的可植入式微型输注泵;美国专利4,486,194,其中公开了用于通过皮肤施用药物的治疗性装置;美国专利4,447,233,其中公开了用于以精确的输注速度递送药物的药物输注泵;美国专利4,447,224,其中公开了用于连续药物递送的可变流速可植入式输注装置;美国专利4,439,196,其中公开了具有多室的隔间的渗透性药物递送***;美国专利4,475,196,其中公开了渗透性药物递送***。许多其它的装置、植入物、递送***和组件(module)也是已知的。
HGF/HGFR调制剂(例如,抗体或可溶性HGFR蛋白)可以在药盒中提供。一个实施方案中,药盒包括(a)含有包括HGF/HGFR调制剂的组合物的容器,和任选地(b)信息材料。该信息材料可以是涉及本文所述方法和/或药剂的治疗有益用途的描述性的、指导性的、销售性的材料或其它材料。一个实施方案中,药盒还包括用于治疗淋巴和淋巴***相关病症的第二药剂。例如,药盒包括含有包括HGF/HGFR调制剂的组合物的第一容器和包括第二药剂的第二容器。
药盒的信息材料的形式是非限制性的。一个实施方案中,该信息材料可以包括关于化合物的制备、化合物的分子量、浓度、使用期限、批次或生产地信息等等的信息。一个实施方案中,该信息材料涉及施用HGF/HGFR调制剂(例如,抗体或可溶性HGFR蛋白)的方法,例如,适宜的剂量、剂型或施用方式(例如,本文描述的剂量、剂型或施用方式),以便治疗已经患有淋巴或淋巴***相关病症或者有罹患所述病症的风险的个体。该信息可以以各种格式提供,包括印刷的文本、计算机可读材料、录像带、或录音带,或者可以采取提供连接到实质性材料的链接或地址的信息形式。
除了HGF/HGFR调制剂外,药物中的组合物可以包括其它成分,例如溶剂或缓冲液、稳定剂或防腐剂。HGF/HGFR调制剂可以以任何形式,例如液体、干燥的或冻干的形式,优选地基本上纯的和/或无菌的形式提供。当在液体溶液中提供药剂时,该液体溶液优选是水性溶液。当以干燥形式提供药剂时,一般通过添加适宜的溶剂来实现复水。可以任选地在药盒中提供该溶剂,例如无菌水或缓冲液。
药盒可以包括一个或多个用于所述组合物或包含所述药剂的组合物的容器。一些实施方案中,该药盒含有分开的容器、隔间或区室用于组合物和信息材料。例如,组合物可以包含在瓶、小瓶或注射器中,信息材料可以包含在塑料套或包中。其它实施方案中,药盒的各分开的元件包含在单一一个不分开的容器中。例如,组合物包含在上面以标签形式附有信息材料的瓶、小瓶或注射器中。一些实施方案中,药盒包括多个(例如,一套)独立容器,每个容器各含有药剂的一个或多个单位剂型(unit dosage form)(例如,本文描述的剂型)。这些容器可以包括组合单位剂型(combination unitdosage),例如,既包括HGF/HGFR调制剂又包括第二药剂(例如,以期望的比例)的单位。例如,药盒包括多个注射器、安瓿、箔包、透明塑料罩(blisterpack)或医药装置,例如,各含有单一一个组合单位剂量。药盒的容器可以是气密性的、防水的(例如,不能渗透以造成湿度的改变或蒸发)、和/或避光的。
药盒任选包括适用于组合物的施用的装置,例如,注射器或其它适宜的递送装置。该装置可以以预先装载了所述药剂中的一种或两者的形式提供,或者可以是空的但是是适于装载药剂的形式。
III.筛选HGF/HGFR途径活性的调制剂的方法
对于推测的调制HGF/HGFR途径(例如,HGF、HGFR、整联蛋白α9和司腺钙蛋白1)的表达的调制剂的筛选可以通过在体外或体内测定该调制剂对HGF或HGFR启动子活性的影响来实现。例如,包括HGFR启动子(例如,人的、猴的或小鼠的HGFR基因)或其调节区域(见例如,Gambarotta等(1994)J.Biol.Chem.,269(17):12852-12857)或者例如HGF启动子(例如,人的、猴的或小鼠的HGF基因)或其调节区域(见例如,Bell等(1998)J.Biol.Chem.,273(12):6900-6908)的核酸可以可操作地与编码报道多肽例如下述报道多肽之一(例如,增强的绿色荧光蛋白)的核酸连接。可以使用的其它启动子包括受HGF/HGFR途径活性调制的其它基因,例如整联蛋白α9和司腺钙蛋白1,的启动子。可以将包括与报道核酸可操作连接的靶启动子的核酸导入培养的细胞中和/或用于产生转基因动物,从而允许对启动子活性进行体内评价。一些实施方案中,也可以评价转基因动物的受到施用HGF/HGFR调制剂的影响的其它表型(例如,皮肤中基因表达的诱导或阻遏)。
A.评价推测的HGF/HGFR调制剂对皮肤的影响
本文公开的方法允许在实验对象上评价化合物对HGF或HGFR或其它靶基因的表达的影响。一些实施方案中,可以在同一实验对象上测定表达并评价化合物对皮肤(例如,治疗性化合物对皮肤疾病情况)的影响。通常,对皮肤的影响由处于皮肤代谢相关启动子控制下的基因表达所受到的影响来确定。此类启动子包括控制如下产物的表达和/或合成的那些启动子:构成皮肤成分,例如真皮或表皮的产物;影响皮肤的水合或营养的产物;促进皮肤成分的合成或降解的产物;影响皮肤的脉管结构(vasculature)的产物;影响毛囊代谢的产物;影响皮肤腺体结构的产物;影响皮下肌肉组织的产物;影响脂肪组织的产物;或影响皮肤神经的产物。
本发明方法可用于评价化合物对与皮肤外观或健康相关的参数的影响,所述参数如皮肤的弹性、皮肤起皱的倾向、皮肤保持液体(例如,水或油)的能力,皮肤抵抗或修复损伤(例如光或UV诱导的损伤)的能力、毛囊的代谢包括生长周期或色素沉着,或者皮下肌肉的紧张性(tone)和功能。一般地,对这些参数的影响可以例如通过处于如下启动子控制下的报道基因的表达所受到的影响来间接地评价,其中所述启动子正常情况下与编码影响这些参数中的任何参数的产物的基因偶联。
转基因动物
可以用于本发明方法中的转基因动物包括非人哺乳动物,例如猪、例如,微型猪;或啮齿类动物,例如,小鼠、大鼠或豚鼠,例如,无毛小鼠(描述在例如,Begona M.等(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.91:7717-7721中)、裸鼠、衰老加速的小鼠(描述于例如Takeda等(1991)L.Am.Geriatr.Soc.39:911-19)或表现出加速衰老的表型的转基因突变小鼠。该动物的一个或多个,优选地所有的细胞包含转基因。就转基因而言,该转基因动物可以是纯合的或杂合的。小鼠是优选的动物对象。
制备转基因动物,例如,小鼠,的许多方法是本领域已知的。一个示例性方法描述如下。
用于胚胎操作和显微注射的程序描述于例如Manipulating the MouseEmbryo(Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1986,该文献的内容并入此处作为参考)。可以从使用孕母马血清(PMS)及48小时后使用人绒毛膜***造成了超***的六周龄雌性小鼠收集小鼠受精卵。将经过处理的雌性小鼠与雄性小鼠放置在一起,并于第二日上午检查***栓子。选择动情期的假孕雌性,将其与经证实不育的输精管被切除的雄性小鼠放置在一起,并用作受体。收集受精卵,并去除卵丘细胞。而且,可以收集胚泡。从与雄***配后的雌性小鼠回收原核胚胎。用孕母马血清PMS处理雌性小鼠以诱导卵泡生长,并用人绒毛膜***处理以诱导***。在Dulbecco氏改良的磷酸缓冲盐水(DPBS)中回收胚胎,并在补加了10%胎牛血清的Dulbecco氏改良的基本培养基(DMEM)中维持胚胎。
转基因构建体的显微注射可以使用附在显微镜上的标准显微操作仪进行。例如,典型地,在显微注射时,将胚胎置于100μl的DPBS液滴中放在油下。将DNA溶液显微注射入雄性原核内。由原核的膨胀来监测成功的注射。可以使用相似技术将重组ES细胞注射至卵泡中。注射后马上将胚胎转移至受体雌性,例如与输精管切除的雄性小鼠交配后的成熟小鼠中。在一般的操作程序中,麻醉受体雌性动物,造成腰侧切口以暴露输卵管,将胚胎转至输卵管壶腹区。缝合体壁并利用伤口夹闭合皮肤。
筛选以甄别靶构建体的存在
转基因动物于出生后利用标准方案进行鉴定。可以使用Southern印迹和/或PCR对来自尾部组织的DNA进行筛选以甄别靶构建体的存在。然后,如果表现为嵌合体的子代被认为在其生殖系中带有靶构建体,则使它们相互杂交以产生纯合的转基因动物。如果不清楚子代是否具有生殖系传递,可以使它们与亲本或其它株系杂交,并筛选杂合子代。杂合子通过Southern印迹和/或DNA的PCR扩增来鉴定。
然后该杂合子可以彼此杂交以产生纯合转基因子代。可以通过对来自该杂交所产生的小鼠以及已知为杂合子的小鼠以及野生型小鼠的等量基因组DNA进行Southern印迹,鉴定纯合子。用于筛选Southern印迹的探针可以如上述进行设计。
鉴定和表征转基因子代的其它方法是本领域已知的。例如,可以使用Northern印迹探针检查mRNA以确定编码报道基因的转录物是否存在。此外,可以使用Western印迹,通过用抗转基因所编码的蛋白质的抗体或者在表达标记基因的情况下用抗标记基因产物的抗体作为探针探察该Western印迹,评估转基因在这些子代的各种组织中的表达水平。最后,可以使用适宜的抗体,对来自子代的各种细胞实施原位分析(例如,固定细胞并用抗体进行标记)和/或FACS(荧光激活的细胞分拣)分析,以寻找是否存在转基因产物。可以产生具有二种分开的转基因的转基因动物,所述转基因具有可操作地与可检测的不同报道分子连接的不同启动子,例如可以通过使具有各不同的启动子-报道分子转基因的转基因小鼠进行品种间杂交来产生这样的转基因动物。
本发明方法中也可以使用其它转基因动物。制备各种动物的方法是本领域已知的。制备转基因猪的方案可以见于White和Yannoutsos,CurrentTopics in Complement Research:64th Forum in Immunology,pp.88-94;美国专利5,523,226;美国专利5,573,933;PCT申请WO 93/25071;和PCT申请WO95/04744。制备转基因大鼠的方案可以见于Bader和Ganten,Clinical andExperimental Pharmacology and Physiology,Supp.3:S81-S87,1996。制备转基因奶牛的方案可以见于Transgenic Animal Technology,A Handbook,1994,Ed.,Carl A.Pinkert,Academic Press,Inc.。制备转基因绵羊的方案可以见于Transgenic Animal Technology,A handbook,1994,ed.,Carl A.Pinkert,Academic Press,Inc.。
报道基因
可以通过将目的启动子(例如HGF、HGFR、整联蛋白9或司腺钙蛋白1的启动子)与报道基因偶联,分析启动子活性。报道基因可以是编码可检测产物的任何基因,所述可检测产物优选地是可以相对容易地检测的产物,例如,发荧光的基因产物,或者催化能够通过有色的、发荧光的或发光的产物的形成而确定的反应的基因产物。例如,报道基因可以编码酶,例如,产生可检测产物,例如,有色的、发荧光的或发光的产物,的酶。报道基因是本领域已知的,包括β-半乳糖苷酶基因、萤光酶基因、绿色荧光蛋白基因、青色荧光蛋白、黄色荧光蛋白、红色荧光蛋白、碱性磷酸酶基因、辣根过氧化物酶基因、β-内酰胺酶基因、或氯霉素乙酰转移酶基因。报道基因的描述见于例如Sambrook,J.,Fritsh,E.F.,和Maniatis,T.MolecularCloning:A Laboratory Manual,第2版,Cold Spring Harbor Laboratory,ColdSpring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY.1989。
IV.诊断分析试验
A.核酸和蛋白质检测
阵列是表征样品,例如来自个体的样品,的有用分子工具。例如,具有针对多种基因的捕获探针(包括用于HGF、HGFR、整联蛋白α9和司腺钙蛋白1的核酸的探针)或者针对多种蛋白质的捕获探针的阵列。阵列可以在基质上具有许多地址(address),例如可定位的位置。本发明的阵列可以被设置成各种形式,以下描述了这些形式的非限制性例子。
基质可以是不透明的、半透明的或透明的。地址可以在基质上作一维分布,例如,线性阵列;作二维分布,例如平面阵列;或者作三维分布,例如三维阵列。固体基质可以是任何方便的形状或形式,例如,方的、长方的、椭圆的或园的。
可以使用各种方法制作阵列,例如,照相平版印刷术(见例如美国专利5,143,854;5,510,270;和5,527,681)、机械方法(例如,定向流方法(directed-flow methods),见美国专利5,384,261)、基于针(pin)的方法(例如,见于美国专利5,288,514)和基于珠子的技术(例如,见于PCT US/93/04145)。
捕获探针可以是单链核酸、双链核酸(例如,在杂交之前或期间变性)、或具有单链区和双链区的核酸。优选地,捕获探针是单链的。捕获探针可以通过各种标准选择,优选地,通过计算机程序利用优化参数设计捕获探针。可以选择捕获探针以便其与基因的序列富含(例如,非同聚的)区域杂交。捕获探针的Tm可以通过谨慎选择互补区和长度而优化。理想地,阵列上所有捕获探针的Tm相似,例如,彼此相差20、10、5、3、或2℃以内。
该分离的核酸优选是mRNA,其可以通过常规方法,例如,包括DNase处理以除去基因组DNA以及与寡聚dT偶联的固体基质杂交,来分离(见例如,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,N.Y.所述)。洗涤所述基质,并洗脱mRNA。
可以将该分离的mRNA反转录并任选地扩增,例如通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)进行,见例如美国专利4,683,202。该核酸可以是扩增产物,例如,来自PCR(美国专利4,683,196和4,683,202);滚环扩增(“RCA”,美国专利5,714,320)、等温RNA扩增或NASBA(美国专利5,130,238;5,409,818;5,554,517)和链置换扩增(美国专利5,455,166)的扩增产物。可以在扩增过程,例如,通过使标记的核苷酸并入,以标记所述核酸。优选的标记物的实例包括荧光标记,例如,红色荧光染料Cy5TM(Amersham)或绿色荧光染料Cy3TM(Amersham)和化学发光标记物,例如,美国专利4,277,437中描述的。或者,核酸可以用生物素标记,并在与标记的链霉亲和素,例如,链霉亲和素-藻红蛋白(Molecular Probes)杂交后进行检测。
可以使标记的核酸与阵列接触。此外,可以使对照核酸或参考核酸与同一阵列接触。对照核酸或参考核酸可以用与标记样品核酸的标记物不同的标记物,例如,具有不同的发射最大值的标记物,实施标记。可以在杂交条件下使标记的核酸与阵列接触。可以洗涤该阵列,然后通过成像检测阵列的每个地址上的荧光。
HGF或HGFR蛋白的表达水平可以使用针对所述多肽的特异性抗体进行确定(例如,使用western印迹或ELISA试验)。此外,多种蛋白质,包括HGF和HGFR,的表达水平可以使用具有针对这些多肽之每一个的抗体捕获探针的多肽阵列,快速地平行测定。多肽的特异性抗体可以通过本文所述方法(见“抗体制备”)产生。
已经研发了低密度(96孔格式)的蛋白质阵列,其中蛋白质被点在硝化纤维素膜上(Ge(2000)Nucleic Acids Res.28,e3,I-VII)。用于抗体筛选的高密度蛋白阵列(例如,222×222mm内100,000个样品)可以通过将蛋白点在聚偏二氟乙烯(PVDF)上而制备(Lueking等(1999)Anal.Biochem.270:103-111)。也参见例如,Mendoza等(1999)Biotechniques 27:778-788;MacBeath和Schreiber(2000)Science 289:1760-1763;和De Wildt等(2000)Nature Biotech.18:989-994。可以使用这些本领域已知的方法及其其它方法产生抗体阵列用于检测样品中多肽的丰度。可以对样品进行标记,例如生物素化,以便随后使用与荧光标记物偶联的链霉亲和素实施检测。然后可以扫描该阵列以测量每个地址上的结合情况。
本发明的核酸和多肽阵列可以用于多种用途中。例如,可以使用阵列分析患者样品。将该样品与先已获得的数据,例如已知的临床样本或其它患者样品进行比较。而且,可以使用阵列表征细胞培养物样品,例如,以确定在变换参数,例如将细胞培养物暴露于抗原、转基因或待测化合物后细胞的状况。
表达数据可以储存在数据库中,例如关系数据库(relational database),例如,SQL数据库(如,Qracle或Sybase数据库环境)。该数据库可以具有多个表(table)。例如,原始表达数据可以储存在一张表中,其中每一列对应于所分析的基因,例如,地址或阵列,而每一行对应于样品。一张单独的表可以储存标识符和样品信息,例如,所用阵列的批号、日期、及其它质量控制信息。
从阵列上的基因表达分析获得的表达谱可以用于比较处于各种状况的样品和/或细胞,见Golub等(1999)Science 286:531。一个实施方案中,编码HGF的基因和/或编码HGFR的基因的表达(例如,mRNA表达或蛋白质表达)信息,通过例如与参考值比较来加以评价。参考值可以从对照、参考个体获得。参考值也可以从统计分析获得,例如,以提供用于一组个体,例如,年龄和性别匹配的个体,例如,正常个体或患有淋巴或淋巴***相关病症或者有罹患该病症的风险的个体,的参考值。可以通过与特定参考(例如,用于风险相关组群的参考)或者正常组群的统计学相似性,评价(例如,指示罹患淋巴病症的风险)个体,例如,以前未得过淋巴病症的个体、有罹患淋巴病症的风险(例如,遗传倾向)的个体、或者已经患有淋巴病症的个体。
也可以通过HGF/HGFR途径活性的表达和/或活性,例如HGF的表达、HGFR的表达、整联蛋白α9的表达和司腺钙蛋白1的表达,以及改变的状况或与这些因素有关的其它参数,评价适于治疗的个体。一些实施方案中,如果相对于参考,例如参考值,例如与正常相关的参考值,HGF和/或HGFR的表达和/或活性发生改变(例如,升高),则个体被鉴定为是适于治疗的。
正在接受本文所述药剂或其它用于淋巴或淋巴***相关病症的疗法的个体可以按所述通过HGF和/或HGFR的表达和/或活性来评价。可以对该个体作多次评价,例如,在治疗过程中,例如,在一个疗程中多次评价。可以根据个体对治疗的反应情况,修改治疗方案。例如,如果施用的药剂是拮抗剂,则HGF和/或HGFR表达或活性的降低可以指示响应度。
由药剂介导的特定效果可能表现出具有统计学显著性(例如,P值<0.05或0.02)的差异(例如,相对于未治疗的个体、对照个体、或其它参考对象)。统计学显著性可以通过本领域已知的任何方法确定。统计学检验的实例包括:Students T检验、Mann Whitney U非参数检验、和Wilcoxon非参数统计学检验。一些统计学显著的关系具有小于0.05或0.02的P值。
B.评价遗传物质的方法
有许多评价遗传物质以提供遗传信息的方法。这些方法可以用于评价包括编码HGF的基因或者编码HGFR的基因的基因座位以及其它座位。这些方法可以用于评价一个或多个核苷酸,例如,基因的编码或非编码区,例如,调节区(例如,启动子、编码非翻译区的区域或内含子等等)中的核苷酸。
可以使用生物物理技术(例如,杂交、电泳等)、测序、基于酶的技术及其组合,分析核酸样品。例如,可以通过样品核酸与核酸微阵列的杂交,评价mRNA群体中的序列以及评价遗传多态性。其它基于杂交的技术包括序列特异性引物结合(例如,PCR或LCR);DNA,例如基因组DNA的Southern分析;RNA,例如mRNA的Northern分析;基于荧光探针的技术(见例如,Beaudet等(2001)Genome Res.11(4):600-8);等位基因特异性扩增。酶学技术包括限制性酶切;测序;和单碱基延伸(SBE)。这些及其它技术是本领域技术人员熟知的。
电泳技术包括毛细管电泳和单链构象多态性(SSCP)检测(见例如Myers等(1985)Nature 313:495-8和Ganguly(2002)Hum Mutat.19(4):334-42)。其它生物物理方法包括变性高压液相层析(DHPLC)。
一个实施方案中,可以使用依赖于选择性PCR扩增的等位基因特异性扩增技术获得遗传信息。作为引物用于特异扩增的寡核苷酸可以在分子中心(以便扩增取决于差别杂交)(Gibbs等,(1989)Nucl.Acids Res.17:2437-2448)或者一个引物的最3’端(在适当条件下此处的错配可以防止或者降低聚合酶的延伸,Prossner(1993)Tibtech 11:238)带有目的突变。此外,可以在该突变的区域引入限制性位点以实现基于切割的检测(Gasparini等(1992)Mol.Cell Probes 6:1)。另一实施方案中,可以使用用于扩增的Taq连接酶进行扩增(Barany(1991)Proc.Natl.Acad.Sci USA 88:189)。在此类情况下,连接将仅发生在5’序列的3’末端存在完全匹配的情况下,由此使得可以通过检查扩增物的存在与否来检测特定位置是否存在已知突变。
用于检测序列的酶学方法包括基于扩增的方法,例如聚合酶链式反应(PCR;Saiki等(1985)Science 230:1350-1354)和连接酶链式反应(LCR;Wu等(1989)Genomics 4:560-569;Barringer等(1990),Gene 1989;117-122;F.Barany(1991) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1988:189-193);基于转录的方法利用RNA聚合酶引起RNA合成以扩增核酸(美国专利6,066,457;6,132,997;5,716,785;Sarkar等(1989)Science 244:331-34;Stofler等(1988)Science 239:491);NASBA(美国专利5,130,238;5,409,818;5,554,517);滚环扩增(RCA;美国专利5,854,033和6,143,495)和链置换扩增(SDA;美国专利5,455,166和5,624,825)。扩增方法可以和其它技术联用。
其它酶学技术包括使用聚合酶,例如DNA聚合酶的技术,及其变异技术,例如单碱基延伸技术。见例如美国专利6,294,336;6,013,431和5,952,174。
也可以使用基于荧光的检测方法检测核酸多态性。例如,可以用不同荧光染料标记不同的终止子ddNTP。引物可以在接近或紧靠多态的位置延伸,多态位点的核苷酸可以通过并入的荧光类型(例如,“颜色”)检测。
也可以通过与微阵列杂交检测多态性,包括SNP。例如,可以将在不同位置具有多态核苷酸的一组不同的寡核苷酸置于核酸阵列上。可以通过作为位置的函数的杂交程度以及与特异于其它等位基因的寡核苷酸的杂交,确定是否存在特定的多态。见例如,美国专利6,066,454。
一个实施方案中,杂交探针可以包括一个或多个额外的错配以降低双链形成的稳定性以及增加该试验的灵敏度。错配可以直接靠近所查询的位置,或者距该查询的位置10个、7个、5个、4个、3个或2个核苷酸。也可以选择具有特定Tm,例如45-60℃、55-65℃或60-75℃的杂交探针。在一个多重试验中可以选择Tm使其彼此差距在5、3或2℃以内。
也可以,例如通过扩增和测序、或扩增、克隆和测序,直接确定特定基因座位的核酸序列。可以使用高通量自动(例如,基于毛细管或微芯片的)测序仪。在再其它实施方案中,通过分析目的蛋白的序列以推断其基因序列。分析蛋白质序列的方法包括蛋白测序、质谱、序列/表位特异性免疫球蛋白、和蛋白酶消化。
也可以使用上述方法的任何联合。可以使用上述方法评价任何基因座位,例如,在用于分析来自特定个体群的遗传信息的方法中,或者在用于分析与淋巴或淋巴***相关病症联系的多态性(例如,在编码HGF、HGFR、整联蛋白α9或司腺钙蛋白1的基因中)的方法中。
C.体内成像
可以使用HGFR HGF/HGFR结合剂(例如抗体)在体内(例如,在个体中体内成像)分别检测HGF和/或HGFR的存在。该方法可以用于评价(例如,诊断、定位、划分阶段)本文所述的疾病情况,例如,淋巴病症或罹患该病症的风险。该方法包括:(i)在允许HGF/HGFR结合剂(例如,结合HGF或HGFR的抗体)与HGF或HGFR发生相互作用的条件下,给个体(及任选地对照个体)施用该结合剂;和(ii)检测该结合剂,以例如定位或者鉴定HGF或HGFR表达细胞。相对于参照,例如,对照个体或个体基线,个体中所述复合物量的统计学显著增加可以作为一个可能导致对淋巴或淋巴***相关病症或该病风险的诊断的因素。
优选地,在体内(及体外)诊断方法中使用的该HGF/HGFR结合剂用可检测物质直接或间接地标记,以便利于对发生结合的或未发生结合的结合剂的检测。适宜的可检测物质包括各种酶、辅基、荧光物质、发光物质和放射性物质。一个实施方案中,HGF或HGFR结合蛋白与放射性离子,例如,铟(111In)、碘(131I或125I)、钇(90Y)、锕(225Ac)、铋(212Bi或213Bi)、硫(35S)、碳(14C)、氚(3H)、铑(188Rh)或磷(32P)偶联。另一实施方案中,HGF/HGFR结合蛋白用NMR造影剂标记。
一个方面,本发明涉及在患者中对脉管结构(例如,***结构)进行成像的方法,其中所述患者有罹患淋巴或淋巴***相关病症的风险或者患有正处于发展中的此类病症。该方法包括:提供可以与HGF或HGFR结合的药剂,例如本文所述药剂,其中该蛋白质与成像剂物理连接;将所述药剂施用给患者,例如,有罹患淋巴或淋巴***相关病症的风险的患者;和,例如通过对患者进行成像,定位所述药剂在患者体内的位置,例如以检测HGF或HGFR表达细胞。
实施例
实施例1:淋巴内皮细胞比血管内皮细胞具有更高的HGFR表达水平并且HGFR是功能性的。
定量实时RT-PCR(QPCR)证实,相对于血管内皮细胞(BVEC),三个独立建立的原代LEC系都高水平表达主要淋巴谱系标志物Prox1和LYVE-1的mRNA,但低水平表达血管谱系标志物Flt-1(图1A-C)。LEC中的HGFRmRNA水平通过QPCR定量,发现其比BVEC中的水平高2倍以上(图1D)。此外,免疫沉淀和Western印迹分析说明,HGFR蛋白的表达在LEC中比在BVEC中高(图1E)。由于LEC用30ng/ml HGF处理导致了HGFR磷酸化的增加(图1F),故HGFR在LEC中是有功能的。总之,HGFR在LEC中比在BVEC中具有更高的表达水平,而且当用HGF处理LEC时HGFR被活化。
实施例2.体内HGFR在炎症及组织修复过程中于***中表达
使用抗HGFR的抗体和抗淋巴特异性透明质酸受体LYVE-1的抗体,对正常小鼠皮肤进行差别免疫荧光分析。在正常皮肤的静止***中检测到几乎没有或完全没有HGFR表达。为了确定淋巴内皮中的HGFR是否可以在病理过程中上调,我们对慢性炎症的鼠皮肤的样品进行免疫染色,其中所述样品获自实验诱导了迟发型超敏反应的VEGF-A转基因小鼠(VEGF-TG),该小鼠的特征在于***扩大和增生,Kunstfeld等(2004)Blood,104(4):1048-1057。诱导皮肤炎症后几天,在VEGF-TG小鼠中检测到扩大的LYVE-1阳性***,而野生型小鼠中未检测到这样的***(图2A,D)。LYVE-1阳性***强烈表达HGFR,而在野生型小鼠的正常***中几乎或完全检测不到HGFR表达(图2A-F)。
在小鼠中实验诱导完全厚度的皮肤伤口后2至3周,在肉芽组织中发现显著的***生成。损伤后的第21天对伤口组织进行的双重免疫荧光分析,显示出几根也表达HGFR的LYVE-1阳性***(图2G-L)。
为了进一步表征HGFR在胚胎***形成过程中的可能作用,在10.5天至14.5天胎龄期(E)当***祖先发生活跃的出芽和增生时检查小鼠胚胎组织。在E11.5,在前主静脉的内皮细胞中检测到LYVE-1表达。这些细胞几乎不或完全不表达HGFR,而已经在前肠(foregut)的咽喉区和间充质细胞中检测到HGFR表达(图3A-C)。然而,在E12.5,在前主静脉的LYVE-1阳性内皮细胞上可以清楚地检测到HGFR表达(图3F;箭头),而在与LYVE-1反应性重叠的位于原始淋巴囊内部的内皮细胞上仅发现偶然的HGFR表达。到E14.5,在非常大多数的LYVE-1阳性淋巴内皮细胞上检测到强的HGFR表达(图3G-I)。在此阶段,位于颈静脉和动脉内部的LYVE-1阴性内皮细胞仍弱表达HGFR。
实施例3.HGF直接促进LEC增殖和迁移
HGF是仅已知的HGFR配体,已经证实HGF可以诱导人血管内皮细胞(HVEC)的增殖和迁移,见例如Bussolino等(1992)J.Cell Biol.119:629-641。为了研究LEC和BVEC之间的HGFR差异表达水平是否可能导致它们对HGF刺激的差异反应,我们接着调查了体外HGF对LEC及BVEC增殖的影响。与未处理的对照培养物相比,HGF有力地诱导了LEC增殖,具有1ng/ml的最小有效浓度(p<0.01)。尽管在此浓度HGF也诱导BVEC增殖,但是在LEC中比在BVEC中生长刺激程度更高(图4A)。迄今,VEGF-C和VEGF-D是唯一已知的通过激活VEGF受体3(VEGFR-3)直接促进LEC增殖的生长因子,见例如Jussila和Alitalo(2002)Physiol Rev,82:673-700,而且FGF-2对***发生的作用已经被提示是VEGFR-3配体上调的结果,因为这些作用能够被VEGFR-3途径的阻断剂所抑制,见例如,Chang等(2004)PNAS,101:11658-11663;Kubo等(2002),PNAS,99:8868-8873。为了研究HGF是直接还是间接地刺激LEC增殖,我们接着在抗VEGFR-3或HGFR的封闭性抗体存在或不存在的情况下用HGF处理LEC。LEC与HGFR封闭性抗体一起温育,有力地阻断了HGF对LEC增殖的刺激作用(p<0.001);而与封闭性VEGFR-3抗体——以有效地阻断VEGF-C的生长刺激作用的剂量(数据未显示)——或者与对照IgG一起温育,不影响HGF诱导的增殖(图4B)。这些结果说明,HGF诱导的LEC增殖的发生独立于VEGFR3途径的活化,但依赖于HGF与其受体的有效结合。
HGF处理还剂量依赖性地促进LEC和BVEC的迁移,具有3ng/ml的最小有效浓度(图4C)。为了研究HGF的刺激作用是否也体外促进***的形成,如先前Hirakawa等(2003)Am.J.Pathol.162:575-586的描述,在汇合的LEC培养物上覆盖I型胶原蛋白。与未处理的对照培养物相比,HGF强有利地诱导了LEC形成条索状,具有3ng/ml的最小有效浓度(p<0.001)(图5A,B)。
实施例4.体内HGF促进***形成
为了研究HGF是否也可以体内诱导***发生,按照Hirakawa等(2003)Am.J.Pathol.162:575-586所述,我们将带有或不带有HGF的matrigel皮下植入FVB小鼠中。淋巴特异性糖蛋白podoplanin的免疫染色(见例如,Schacht等(2003),EMBO J.22:3546-3556),显示出植入后第7天在含有HGF的matrigel中存在明显的新***形成,而在对照matrigel中未观察到***(图5C,D)。
实施例5.在实验性皮肤炎症过程中HGFR的***阻断可以抑制***的扩大
由于我们发现在小鼠中在实验性皮肤炎症过程中扩大的***强烈表达HGFR,故我们接着调查在体内HGF是否可以直接地促进***扩大。通过按照Kunstfeld等(2004)Blood,104(4):1048-1057所述,对小鼠的耳作局部施用,诱导迟发型超敏反应。在诱导实验性炎症前的一天,腹膜内注射100μg封闭性抗HGFR抗体或等量的对照免疫球蛋白G。诱导炎症后第24小时进行免疫荧光分析,结果揭示出与接受对照IgG的小鼠相比,在接受了封闭性HGFR抗体处理的小鼠中***的大小有极大的降低(图6A,B)。对其中LYVE-1和CD31被染色的切片进行的计算机辅助的形态度量分析,说明,与对照IgG处理的小鼠相比,在注射封闭性HGFR抗体后***的平均尺寸和***所覆盖的组织面积的百分数显著地降低(图6C,D)(P<0.01)。在二个处理组之间***密度明显不同(图6E)。
实施例6.HGF通过整联蛋白α9促进LEC迁移
为了明确可以介导HGF对LEC的作用的可能分子机制,在有或没有30ng/ml HGF的情况下温育两个独立的LEC系6小时,之后使用AffymetrixHU133v2TM阵列进行微阵列分析。我们发现,司腺钙蛋白1是HGF处理后被最大上调的基因之一。而且,整联蛋白α9的表达在HGF处理后也被显著地上调。这些结果被QPCR分析所证实(图7A)。
在有或无特异性整联蛋白α9封闭性抗体的情况下LEC与HGF的共孵育显示出,整联蛋白α9的封闭部分地阻断了HGF诱导的迁移(p=0.0143),而与HGFR封闭性抗体一起温育则完全地抑制了HGF对LEC迁移的影响(p=0.0074)(图7B)。
实施例7.HGF在体内独立于VEGF促进***形成
为了确定HGF体内过表达的影响,在先已建立的金属硫蛋白I启动子驱动的HGF转基因小鼠(Takayama等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93:5866-5871)中研究***结构。该分析聚焦于在遗传小鼠模型中***最为丰富而且淋巴***的异常最易于被检测到的皮肤和小肠。与野生型小鼠(图8A)相比,在HGF转基因小鼠中在回肠的粘膜和粘膜下层中检测到***的扩大(图8B)。对淋巴特异性标志物podoplanin的免疫荧光染色显示出,在HGF转基因小鼠中在回肠的粘膜下层中中央乳糜管明显扩张而且***扩大(图8C,D)。podoplanin染色也显示出在HGF转基因小鼠的皮肤中***扩大并且数量增加(图8G,H),但没有观察到主要的组织学异常(图8E,F)。在HGF转基因小鼠的十二指肠和肝脏中也观察到增加的***形成和扩大。
为了检查HGF是否通过VEGFR-3途径直接或间接地促进新的***形成,在小鼠耳中皮下植入缓释丸(有或无HGF),用抗小鼠VEGFR-3的封闭性抗体或者用对照IgG***地处理小鼠。14天后,免疫荧光染色CD31和LYVE-1,结果显示在含有HGF的小丸周围有明显的***形成,而在对照小丸周围则无***形成(图9A-C)。然而,用封闭性抗VEGFR-3抗体处理并没有阻止HGF诱导的***形成(图9B,C)。植入了含有HGF的小丸的小鼠表现出适度增强的血管形成。
这些实施例的结果说明HGF是可以用于控制***发生的蛋白质靶标。
其它实施方案
在此已经描述了本发明的许多实施方案。然而,可以理解,可以进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。例如,可以考虑HGF和HGFR活性的核酸和抗体调制剂的组合。因此,其它的实施方案也在下面的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.治疗有效量的肝细胞生长因子活性的激动剂在制备用于治疗患有淋巴水肿或有罹患淋巴水肿的风险的个体的药物中的用途。
2.权利要求1的用途,其中肝细胞生长因子活性的激动剂选自:肝细胞生长因子多肽或其生物学活性片段或类似物,以及肝细胞生长因子的激动剂。
3.权利要求1的用途,其中肝细胞生长因子活性的激动剂是可以有效增加内源性肝细胞生长因子水平的药剂。
4.权利要求1的用途,其中所述肝细胞生长因子活性的激动剂是肝细胞生长因子多肽或其生物学活性片段或类似物。
5.权利要求4的用途,其中所述肝细胞生长因子活性的激动剂是肝细胞生长因子多肽或其生物学活性片段。
6.权利要求4的用途,其中所述肝细胞生长因子活性的激动剂是肝细胞生长因子多肽或其生物学活性类似物。
7.权利要求4的用途,其中所述肝细胞生长因子活性的激动剂是肝细胞生长因子多肽。
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