專利名稱：病理tau蛋白的免疫靶向的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于在受試者中預防、治療和診斷阿爾茨海默病和相關的tau蛋白病 (tauopathy)、以及抑制神經原纖維纏結和/或它們的病理tau前體積聚的免疫學方法和組合物。
背景技術：
新興的阿爾茨海默病(AD)治療方法是清除淀粉樣蛋白(Αβ)的免疫治療。 在AD和額顳葉失智癥中，另一個重要標志是神經原纖維纏結和/或它們的病理tau蛋白構象異構體，它們的存在于癡呆程度非常有關系(Terry R.，“ Neuropathological Changes in Alzheimer Disease, “ Prog Brain Res. 101 :383-390(1994) ；Goedert Μ. , “ Tau Protein and Neurodegeneration, " Semin Cell Dev Biol. 15 :45_49 (2004))。 tau 病理免疫治療的目的是，抗-tau抗體能清除可影響神經元活性的tau蛋白聚集。其他免疫系統的成分可在所述清除過程中發揮作用。tau是可溶性蛋白，其可以促進微管蛋白組裝、 微管穩定性和細胞骨架完整性。雖然根據唐氏綜合征研究，tau病理有可能是在Αβ聚集之后發生，但對AD腦和小鼠模型的分析表明這些病狀是具有協同性的(Sigurdsson et al. ， “ Local and Distant Histopathological Effects of Unilateral Amyloid-beta 25-35 Injections into the Amygdala of Young F344 Rats， “ Neurobiol Aging 17 893-901(1996) ；Sigurdsson et al.， “ Bilateral Injections of Amyloid-β 25-35 into the Amygdala of Young Fischer Rats :Behavioral， Neurochemical， and Time Dependent Histopathological Effects， “ Neurobiol Aging 18 :591-608 (1997)； Lewis et al. ， “ Enhanced Neurofibrillary Degeneration in Transgenic Mice Expressing Mutant Tau and APP, “ Science 293(5534) :1487-91 (2001) ；Gotz et al. ， “ Formation of Neurofibrillary Tangles in P301L Tau Transgenic Mice Induced by A—beta 42 Fibrils, “ Science 293 :1491-1495(2001) ；Delacourte et al., “ Nonoverlapping but Synergetic Tau and APP Pathologies in Sporadic Alzheimer 丨 s Disease, “ Neurology. 59 :398-407(2002) ；Oddo et al. , “ Abeta Immunotherapy Leads to Clearance of Early, But Not Late， Hyperphosphorylated Tau Aggregates via the Proteasome, “ Neuron 43 :321-332 (2004) ；Ribe et al· ， " Accelerated Amyloid Deposition,Neurofibrillary Degeneration and Neuronal Loss in Double Mutant APP/Tau Transgenic Mice， “ Neurobiol Dis. (2005))。因此， 以兩種病理為目標可顯著提升治療效果。迄今，沒有在AD中觀察到tau突變，然而在中額顳葉失智癥中，在染色體17(FTDP_17)上的突變是該疾病的誘發因素，其進一步支持基于 tau 蛋白的治療方案(Poorkaj et al.，“ Tau is a Candidate Gene for Chromosome 17 Frontotemporal Dementia， “ Ann Neurol. 43 :815-825 (1998) ；Spillantini et al. ，“ Frontotemporal Dementia and Parkinsonism Linked to Chromosome 17 :A New Group of Tauopathies，“ Brain Pathol. 8 :387-402 (1998))。表達突變的轉基因小鼠已經發展出很多該疾病的方面，并且該小鼠對于研究tau病理相關的神經變性的發病機理和評估潛在的療法來說，是有價值的工具。這些模型中的一種，P301L小鼠模型(Lewis et al.，“ Neurofibrillary Tangles,Amyotrophy and Progressive Motor Disturbance in Mice Expressing Mutant (P301L) Tau Protein, “ Nat Genet. 25 :402-405 (2000)), M 了很多額顳葉失智癥的特征，雖然tau蛋白聚集的CNS分布主要地導致了感覺運動異常，其使認知評價復雜化。純合系小鼠模型具有中樞神經病和有關的功能損傷的及早發作，這種特點使它們理想地用于最初評估免疫治療、病理tau構象異構體靶向的可行性。其他tau-相關的治療方案包括(1)抑制激酶或激活磷酸酶(影響tau磷酸化的狀態)的藥物(Iqbal et al. , “ Inhibition of Neurofibrillary Degeneration A Promising Approach to Alzheimer' s Disease and Other Tauopathies, " Curr Drug Targets5 :495-502(2004) ；Noble et al. , Inhibition of Glycogen Synthase Kinase—3 by Lithium Correlates with Reduced Tauopathy and Degeneration In Vivo, “ Proc Natl Acad Sci U S A 102 :6990-6995(2005)) ； (2)微管穩定藥物 (Michaelis et al. , {beta}-Amyloid-Induced Neurodegeneration and Protection by Structurally Diverse Microtubule-Stabilizing Agents, " J Pharmacol Exp Ther. 312 :659-668(2005) ；Zhang et al. , “ Microtubule-Binding Drugs Offset Tau Sequestration by Stabilizing Microtubules and Reversing Fast Axonal Transport Deficits in a Tauopathy Model, “ Proc Natl Acad Sci U S A 102 :227-231(2005))； (3)干擾 tau 蛋白聚集體的化合物(Pickhardt et al.，“ Anthraquinones Inhibit Tau Aggregation and Dissolve Alzheimer' s Paired Helical Filaments In Vitro and in Cells, “ J Biol Chem. 280 :3628-3635(2005))；和(4)促進熱休克蛋白調節 tau 蛋白清除的藥物(Dickey et al. , “ Development of a High Throughput Drug Screening Assay for the Detection of Changes in Tau Levels—Proof of Concept with HSP90 Inhibitors, “ Curr Alzheimer Res. 2 :231-238 (2005)) 雖然全部這些方案肯定值得繼續做，但靶向特異性和毒性是一個關注事項，其強調了同時研發其他tau-靶向治療的重要性，例如免疫治療。本發明涉及克服在本領域這些的和其他的缺點。發明概述本發明的第一個方面涉及在受試者中預防或治療阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的方法。該方法包括有效治療或預防受試者的阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體，其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO 2-75 和101-103組成的組的氨基酸序列)。另外一個本發明的方面涉及促進從受試者腦中清除tau蛋白聚集的方法。該方法包括在有效于促進從受試者腦中清除tau蛋白聚集的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體，其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO :2_75和101-103組成的組的氨基酸序列)。本發明的第3個方面涉及減緩tau病理相關的行為表型進展的方法。該方法包括在有效減緩受試者的tau病理相關的行為表型的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體， 其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO :2_75和101-103組成的組的氨基酸序列)。本發明的第4個方面涉及分離的tau肽，其包含選自由SEQ ID NO :2_75和 101-103組成的組的氨基酸序列。免疫原性tau肽在受試者中，是有效預防和治療阿爾茨海默病或其他tau蛋白病，促進從受試者腦清除聚集，并且在受試者中減緩tau病理相關的行為表型的進展。對于預防和治療阿爾茨海默病和其他tau-相關的神經變性病，神經原纖維纏結和它們的病理TAU蛋白構象異構體是非常重要的目標。然而，對于靶向和清除神經原纖維纏結和/或病理tau構象異構體，缺乏一種高靶向特異性和少到沒有的毒性的策略。如本文所述，設計免疫原性tau肽和抗體以克服這些缺點。因為本發明的免疫原性tau肽，模擬病理tau的狹義磷酸基-表位，和識別這些相同的狹義磷酸基-表位的抗體，以獲得提高的專一性和安全性。本方案也應用于針對游離的病理tau片段的N-或C-末端產生的如本文所述的抗體。相應地，使用如本文所述的免疫治療，能對病理TAU蛋白產生強烈免疫應答， 同時對正常tau蛋白產生不利免疫應答的風險極小。附圖簡述

圖1A-1B描述在JNPL3 P301L纏結小鼠模型中，對本發明的免疫原性tau肽的免疫應答。2-3個月齡的小鼠以2周為間隔接受最初2次免疫，其后每月接受一次。為評估抗體應答，在首次免疫之前給小鼠抽血，其后定期地在疫苗施用后1周給小鼠抽血，并且在 8-9個月齡時處死小鼠以獲得組織。如在圖IA和IB中所示，在第6次免疫(T3) 1周后，以及在被處死的8-9個月齡時(Tf = T最終)，測定IgG和IgM。圖IA顯示用通過GPSL接頭連接于破傷風毒素T輔助細胞表位(TT947-967)的Tau210-216 [P-Thr212-Ser214] (SEQ ID NO 2)免疫JNPL3 P301L小鼠，在該小鼠中產生強烈IgG和IgM免疫應答。圖IB顯針對破傷風毒素表位產生了強烈的抗體應答，這由以下測試所示，IgG和IgM結合于通過GPSL連接于TT947-967的無關的tau蛋白表位TaM60164 [Pler262]。ELISA板涂有0. 5 μ g每孔的肽和稀釋至1 200的血漿。圖2A-2C顯示用通過GPSL接頭連接于破傷風毒素T輔助細胞表位(TT947-967) 的 Tau260-264[P-Ser262] (SEQ ID NO :3)(也是指 T299 肽)免疫 JNPL3 P301L 纏結小鼠，該小鼠對免疫原產生了強烈IgG應答。圖2A顯示用Tai^60j64[P-ki~262]肽免疫之后，小鼠中的IgG抗體應答。如上所述，小鼠以2周間隔接受最初的兩次免疫，其后從2-3月齡至8-9月齡每月接受免疫。圖2B顯示對破傷風毒素表位產生了大量抗體應答，這由以下測試所示，IgG結合于不相關的通過GPSL連接于TT947-967的tau蛋白表位Tau210-216[P-Thr212-Ser214] 0圖2c顯示對tau蛋白表位產生了大量抗體應答，這由以下測試所示，IgG結合于更大的含有Tai^60464[Pler262]區域的tau蛋白表位 Tau240-270 [P-Ser262]。ELISA板涂有0. 5 μ g每孔的肽和稀釋至1 200的血漿。TO-T最終，分別在接種疫苗之前(TO)，第三次(Tl)、第六次(T2)、第七次CH)免疫后一周，和在獲取組織(Tf)時，對小鼠抽血。圖3顯示在用連接于破傷風毒素T輔助細胞表位(TT947-967]的 Tau229-237 [P-Thr231-Ser235] (SEQ ID NO 4)免疫的 JNPL3 P301L 纏結模型小鼠中，產生了強烈抗體(IgG)應答。從2-3月齡開始免疫小鼠，2周間隔，其后每月免疫，并且在第三次免疫后一周(Tl)抽血。ELISA板涂有0.5yg每孔的肽和稀釋至1 200的血漿。圖4顯示在用明礬佐劑中的磷酸化的免疫原Tau379_408 [Asp396,4Q4] (SEQ ID NO 57)免疫的JNPL3 P301L纏結模型小鼠中，產生了強烈抗體(IgG)應答。重要地，這些抗體識別磷酰基-表位Tau379-408[Pler396,4(14]，并達到相似的程度。從2_3月齡開始對小鼠免疫，最初兩次以2周為間隔，其后每月免疫。在獲取8-9月齡小鼠的組織時，對小鼠抽血 (Tf)。ELISA板涂有0. 5 μ g每孔的肽和稀釋至1 200的血漿圖5A-5B顯示在Tau免疫治療之后，在纏結小鼠模型的腦干(圖幻和齒狀回(圖 5B)中觀察到病理tau減少。用 T299(Tai^60164[P-kr262] (SEQ ID NO :3))免疫純合 JNPL3 tau P301L小鼠，該T299通過GPSL接頭序列連接于破傷風毒素T輔助細胞表位。通過PHFl 抗體免疫染色來評估在腦干和齒狀回中的病理tau。PHFl是識別tau的單克隆抗體，該tau 在C-末端的絲氨酸氨基酸404和396上是磷酸化的(Greenberg et al.，"Hydrofluoric Acid-Treated Tau PHF Proteins Display the Same Biochemical Properties as Normal Tau, "J Biol Chem 267 :564-569 (199 ，其由此以引用的方式全部并入本文)。相比只施用佐劑的對照，在用T299肽積極免疫動物的腦干和齒狀回中，觀察到病理tau染色蛋白的顯著減少。圖6顯示用磷酸化Tau379-408 [Pler396,4Q4] (SEQ ID NO 82)免疫原性肽免疫對 htau/PSl進行免疫，使在梨狀皮質中的tau蛋白聚集數量減少56%。在免疫組和對照組之間觀察到顯著的差異(單因素AN0VA，ρ < 0. 01)。析因分析也顯示免疫的htau/PSl小鼠區別于它們的 htau/PSl 對照(ρ < 0. 01)。**p < 0. 01。圖7A-7B顯示Tau免疫治療在纏結小鼠模型中預防功能損傷。使用通過GPSL 接頭序列連接于破傷風毒素輔助T細胞表位(TT947-967)的磷酸化免疫原性Tau 299肽 (Tau260-264[P-Ser262] (SEQ ID NO :3))，免疫純合 JNPL3 P301L 小鼠。對照動物只施用佐劑。利用在8月齡時的橫梁測試評估預防功能損傷的TaM60j64 [Pler262]肽疫苗施用效果，結果顯示相對于對照動物，免疫的動物錄得更少量的失足(圖7A)。另外，通過在5-6月齡和在8-9月齡時的轉桿測試，評估預防功能損傷的TaM60j64 [Pler262]肽疫苗施用效果(圖7B)。圖 8A-8B 顯示用磷酸化 Tau379-408 [P-Ser396j404] (SEQ ID NO :82)對 htau/PSl 小鼠的免疫提高在八臂迷宮(圖8A)和目標識別測試中的表現(圖8B)。如圖8A所示， 在八臂迷宮測試中，在免疫組合對照組之間觀察到顯著差異(兩因素ANOVA重復測量，ρ < 0. 0001)。Neuman-Keuls析因檢驗顯示在所有天內，免疫的htau/PSl小鼠比對照htau/ PSl小鼠表現更好(即，更少犯錯)(P < 0. 01-0. 001)。在目標識別測試中，在各組之間觀察到顯著差異(單因素AN0VA，p = 0. 005)(圖8B)。Neuman-Keuls析因檢驗顯示免疫的htau/PSl小鼠比相同的對照小鼠具有更好的短期記憶(ρ < 0. 01)。這充分確定相對于舊的目標，認知正常的小鼠用大約它們的70%時間在新目標上。 < 0. 01。圖 9A-9C 顯示用磷酸化 Tau379-408 [P-Ser396j404] (SEQ ID NO :82)對 htau/PSl 小鼠的免疫提高在封閉域對稱迷宮測試中的表現。在每個迷宮測試中，在免疫組合對照組之間觀察到關于犯錯次數的顯著差異9A-9C(單因素AN0VA，迷宮A:p < 0. 001，迷宮B :p
<0. 0001，迷宮C=P <0. 01)。析因分析顯示處理過的htau/PSl組比它們相同的對照小鼠表現更好(htau/PSl對照)(迷宮A :p < 0. 01，迷宮B，C :p < 0. 001)。析因分析也發現在一些其他組之間的隨迷宮而定的顯著差異，但這些差異缺乏關聯性，因而不在這里詳述。錯誤次數顯示，這三個迷宮的復雜性依次上升(注意Y軸刻度不同)。**p<0.01,***p
<0. 001。圖10A-10F 中圖表描述在用磷酸化 Tau379-408[Pler396,4Q4] (SEQ ID NO :82) 免疫的htau/PSl小鼠和相應的對照中，通過western印跡分析檢測到的可溶性和不溶性 tau (總tau和病理Tau)的水平。相對于總tau，Tau免疫治療使病理Tau降低35_43% (圖 IOC和10D)。如用B19抗體測試所示，免疫治療不影響總tau水平，這對本方法安全性重要 (圖IOA和10B)。相對于htau/PSl對照，PHFl可溶性tau顯著降低(ρ < 0. 001)而且可溶性tau比例(PHF1/總tau)降低35% (ρ < 0. 05)(圖10Ε)。在PHFl不溶性tau中也觀察到強烈的下降趨勢(P = 0. 06)，并且不溶性tau比例(PHF1/總tau)降低43% (p = 0. 08) (圖 10F)。*ρ < 0. 05，***ρ < 0. 001圖11A-11C顯示靶向磷酸化tau 396和404表位的被動免疫治療預防功能衰退， 以及在P301L纏結小鼠中降低蛋白病。圖IlA的圖表顯示由IgG注射的對照和PHFl免疫的P301L小鼠在橫梁測試中發生的失足次數的顯著差異，當穿越橫梁時對照動物具有更多失足(聯合試驗，P = O. 03) 0圖IlB的圖表顯示在免疫的和對照P301L小鼠的齒狀回中的tau免疫染色的比例。相比對照，PHFl免疫的P301L小鼠在齒狀回中PHFl染色的tau病理少58% (ρ = 0.02)。如圖IlC所示，在血漿中的PHF-I抗體(μ g/μ L)數量在2周之內下降4倍。在對照中沒有觀察到可檢測的抗體，而免疫的動物中的該水平隨時間推移而下降。這里有免疫的小鼠的平均值。TO 首次免疫之前、Tl 第12次注射后Mh、T2 第13次和最后一次注射后7天、T3 最后注射后14天。ELISA板涂有Tau379-408 [P-Ser396j404]。圖12A-12B的圖表顯示PHF1抗體和tau病理的血漿水平的逆相關。在腦干中觀察到顯著相關(圖12A ；ρ < 0. 01)，以及在皮層運動區中觀察到相關性的強烈趨勢(圖12B ； p = 0. 06)。圖13A-i;3B的圖表描述針對免疫原性tau肽產生單克隆抗體，該免疫原性tau肽包含氨基酸386-408 (SEQ ID NO 13)，并含有在第396和404的氨基酸上磷酸化的絲氨酸的表位。如圖13A所示，針對免疫原Tau-386-408[P-Ser396j404] tau位點(紅)，產生非常強的效價，這由血漿系列稀釋檢測而知。血漿抗體優選地識別磷酰基-Ser404表位(藍)和非-磷酰基表位(白)。磷酰基_Ser396表位(綠)被識別的程度較低。檢測到大量強陽性克隆(>50)。其中，選擇8個磷酰基-特異性克隆用于第一次亞克隆(圖13B)。所有都顯示出穩定，并且選擇其中3個用于第二次亞克隆(全部IgGl)。從不特異性識別磷酸化-表位的克隆中，選擇6個用于初次亞克隆。所有都顯示出穩定，并且選擇其中3個用于第二次亞克隆亞克隆(IgGl、IgG2a和IgM)。
圖14A-14B的圖表顯示第三次亞克隆后，通過ELISA，測定表位結合于穩定的磷酰基-特異性(圖14A)和非-磷酰基-特異性(圖14B)Tau-386-408 [P-Ser396j404]抗體克隆。從中選擇磷酰基-特異性單克隆抗體用于進一步亞克隆，6個中的4個維持它們對磷酰基-Ser4tl4表位的特異性(參見圖14A中的克隆1F12C2、1F12G6、4E6E3，和4E6G7)。另外2 個克隆具有較差的磷酰基-特異性(8B2D1)或非-特異性(8B2D4)(圖14A)。在進一步亞克隆后，非-磷酰基-特異性單克隆抗體中的6B2E9和6B2G12尤其地維持它們的非_特異性(圖14B)。在培養上清液的1 810稀釋液中獲得所示數據。圖15A-15B 中的 western 印跡顯示4 個 Tau-386-408 [P-Ser396j404]磷酰基 _ 特異性(圖15A)和非-磷酰基-特異性(圖15B)單克隆抗體克隆與來自JNPL3 P301L小鼠和野生型(Wt)小鼠的腦勻漿的反應。4個磷酰基-特異性克隆中的4E6G7顯示最強的反應， 這與圖14A的ELISA結果一致。與也識別tau P-Ser396j404表位的PHF-I抗體不同，相比Wt 勻漿，所有克隆更好地與JNPL3 P301L腦勻漿反應。如預料的一樣，非-磷酰基-特異性克隆反應更快，正如多數tau是非-磷酸化的。圖16A-16B顯示針對包含氨基酸260-271 (SEQ ID NO 12)并含有磷酸化絲氨酸262表位的免疫原性tau肽，產生單克隆抗體。如圖16A所示，針對免疫原TaM60-271 [P-Ser262](紫)產生強的效價，但血漿抗體也識別非-磷酰基肽 Tau260-271 (No-P ；白)。選擇8個穩定的磷酰基-特異性克隆用于進一步分析(圖16B)。圖17中的western印跡顯示3個磷酰基-特異性TaM60-271 [P-Ser262]單克隆抗體克隆的反應性。相比其他磷酰基-特異性克隆，2C11抗體克隆識別更高分子量帶，而且它不區分野生型和P301L組織。5F7D10和5F7E9是其他克隆的代表。Tau_5識別總tau并別結合于在tau氨基酸216-227附近的表位。CP27識別人類tau而不是鼠tau。圖18A-18E的免疫組織化學顯微照片顯示在P301L纏結小鼠腦切片中，利用 5F7D10抗體克隆檢測tau病理。在P301L腦切片中，相對于野生型(圖18B)，5F7D10單克隆抗體顯示強組織染色(圖18A)。在同樣的纏結小鼠中，PHFl抗體篩選tau病理(圖18C)， 雖然它的圖案與5F7D10抗體的圖案是不一樣的，但這也不奇怪，因為他們識別不同的tau 表位。圖18D是圖18A方框區域的放大圖，其描述了帶有聚集的tau的神經元。圖18E是利用5F7D10檢測的纏結-樣病狀(在不同JNPL3 P301L小鼠中)的更高的放大圖。發明詳述本發明的第一個方面涉及在受試者中預防或治療阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的方法。該方法包括在有效治療或預防受試者的阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其具有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體，其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO 2-75 和101-103組成的組的氨基酸序列)。如本文所用tau蛋白病包含任一神經變性病，其包含在腦中微管TAU蛋白的病態聚集。相應地，除了家族性遺傳性和偶發性阿爾茨海默病，能夠用本發明方法治療的其他tau蛋白病，包括但不僅限于，連鎖于17號染色體的伴帕金森病的額顳葉癡呆 (frontotemporal dementia，parkinsonism linked to chromosome 17，FTDP-17)、進行性核上性麻痹、皮質基底節變性(corticcAasal degeneration)、皮克病、進行性皮質下膠質增生、僅癡呆纏結(tangle only dementia)、伴發鈣化的彌漫性神經原纖維纏結、嗜銀顆粒性癡呆(argyrophilic grain dementia)、肌萎縮性側索硬化帕金森-癡呆復征、拳擊員癡呆、唐氏綜合征、Gerstmann-Straussler-Scheinker 病、Hallerworden-Spatz 病、包涵體肌炎、Creutzfeld-Jakob病、多系統萎縮、C型Niemarm-Pick病、朊病毒蛋白大腦淀粉樣血管病、亞急性硬化性全腦炎、強直性肌營養不良、非-gimnamian伴發神經原纖維纏結的運動神經兀病(non-guanamian motor neuron disease with neurofibrillary tangles)、個曼性外傷腦病，和腦炎后帕金森綜合征。另外一個本發明的方面涉及促進從受試者腦中清除tau蛋白聚集的方法。該方法包括，在有效于促進從受試者腦中清除tau蛋白聚集的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體，其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO :2_75和101-103組成的組的氨基酸序列)。清除tau蛋白聚集包括清除神經原纖維纏結和/或神經原纖維纏結的病態tau 蛋白前體。神經原纖維纏結經常與神經變性病有關，該神經變性病包含例如，偶發性和家族性阿爾茨海默病、肌萎縮性側索硬化、嗜銀顆粒性癡呆、拳擊員癡呆、慢性外傷腦病、 伴發鈣化的彌漫性神經原纖維纏結、唐氏綜合征、Gerstmann-Strausslerlcheinker病、 Hallerworden-Spatz病、遺傳性額顳葉失智癥、染色體17(FTDP_17)相關的帕金森病、包涵體肌炎、Creutsfeld-Jakob病、多系統萎縮、C型Niemarm-Pick病、皮克病、朊病毒蛋白大腦淀粉樣血管病、偶發性皮質基底節變性、進行性核上性麻痹、亞急性硬化性全腦炎、強直性肌營養不良、有神經原纖維纏結的運動神經元疾病、僅癡呆纏結，和進行性皮質下膠質增生。另外一個本發明的方面涉及減緩tau病理相關的行為表型進展的方法。該方法包括，在有效減緩受試者的tau病理相關的行為表型的條件下，向受試者施用任一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列，或一種或多種抗體，其識別免疫原性tau表位(包含選自由SEQ ID NO :2_75和101-103組成的組的氨基酸序列)。如本文所用，tau病理相關的行為表型包括但不僅限于，認知損傷、早期的人格改變和失控、冷漠、意志力喪失、緘默癥、失用、持續言語、刻板的動作/行為、多言、混亂、無法計劃或組織順序的任務、自私/無情、反社會的特征、缺乏換位思考、停止、相對保存完好的理解的頻繁錯語和無語法的講話、受損的理解和選詞障礙、緩慢漸進的步態不穩、后退、不動、經常跌倒、非左旋多巴響應的軸向剛性、核上凝視麻痹、方波抽搐、緩慢垂直掃視、假性球麻痹、肢體失用、肌張力障礙、皮質感覺喪失和震顫。根據本發明的方法，在一個實施方案中，向有需要的受試者施用免疫原性tau肽或免疫原性tau肽的聯合物。合適的tau蛋白的免疫原性tau肽包含一種或多種抗原性表位，其模擬tau蛋白的病理型。示例性的免疫原性tau蛋白表位在一種或多種氨基酸上是磷酸化的，其是在tau蛋白的病理型中被磷酸化，而不是在正常的或非病理型tau蛋白中磷酸化。在一個本發明優選的實施方案中，施用免疫原性tau肽，以誘導出針對免疫原性 tau肽和tau病理理型的主動免疫應答，從而促進和tau蛋白聚集體相關的清除、減緩tau 病理相關的行為進展以及治療潛在的tau蛋白病。根據本發明的這個方面，免疫應答包含良性體液(抗體介導)和/或細胞(由抗原-特異性T細胞或它們的分泌物介導)應答， 其直接對抗免疫原性tau肽。通過測試來自受試者生物樣品(例如，血液、血漿、血清、尿液、唾液、腦脊液或淋巴液)，測定和監視體液免疫應答，從而測定和免疫原性tau肽有關的抗體。在生物樣品中檢測抗體的方法是在本領域熟知的，例如ELISA、斑點印跡、SDS-PAGE膠或ELISP0T。通過在該領域已知的增殖試驗(CD4+T細胞)或CTL (細胞毒素T淋巴細胞)試驗，測定細胞介導的免疫反應。分離的本發明的免疫原性tau肽包含任一如下表1所示的SEQ ID NO :2_30的氨基酸序列。每個序列的被磷酸化的氨基酸殘基以粗體顯示并用星號標記。表1中肽的名字和這些肽的氨基酸位置相對應，其中最長的人類tau蛋白同種型具有如下所示的氨基酸序
歹丨J SEQID NO:1。
MetAlaGluProArgGlnGluPheGluValMetGluAspHisAlaGly
151015
ThrTyrGlyLeuGlyAspArgLysAspGlnGlyGlyTyrThrMetHis
202530
GlnAspGlnGluGlyAspThrAspAlaGlyLeuLysGluSerProLeu
354045
GlnThrProThrGluAspGlySerGluGluProGlySerGluThrSer
505560
AspAlaLysSerThrProThrAlaGluAspValThrAlaProLeuVal
65707580
AspGluGlyAlaProGlyLysGlnAlaAlaAlaGlnProHisThrGlu
859095
IleProGluGlyThrThrAlaGluGluAlaGlylieGlyAspThrPro
100105110
SerLeuGluAspGluAlaAlaGlyHisValThrGlnAlaArgMetVal
115120125
SerLysSerLysAspGlyThrGlySerAspAspLysLysAlaLysGly
130135140
AlaAspGlyLysThrLyslieAlaThrProArgGlyAlaAlaProPro
0
GlyGlnLysGlyGlnAlaAsnAlaThrArglieProAlaLysThrPro
165170175
ProAlaProLysThrProProSerSerGlyGluProProLysSerGly
180185190
AspArgSerGlyTyrSerSerProGlySerProGlyThrProGlySer
195200205
ArgSerArgThrProSerLeuProThrProProThrArgGluProLys
210215220
12
LysValAlaValValArgThrProProLysSerProSerSerAlaLys
225230235240
SerArgLeuGlnThrAlaProValProMetProAspLeuLysAsnVal
245250255
LysSerLysIleGlySerThrGluAsnLeuLysHisGlnProGlyGly
260265270
GlyLysValGlnlielieAsnLysLysLeuAspLeuSerAsnValGln
275280285
SerLysCysGlySerLysAspAsnlieLysHisValProGlyGlyGly
290295300
SerValGlnIleValTyrLysProValAspLeuSerLysValThrSer
305310315320
LysCysGlySerLeuGlyAsnlieHisHisLysProGlyGlyGlyGln
325330335
ValGluValLysSerGluLysLeuAspPheLysAspArgValGlnSer
340345350
LysIleGlySerLeuAspAsnlieThrHisValProGlyGlyGlyAsn
355360365
LysLysIleGluThrHisLysLeuThrPheArgGluAsnAlaLysAla
370375380
LysThrAspHisGlyAlaGlulieValTyrLysSerProValValSer
385390395400
GlyAspThrSerProArgHisLeuSerAsnValSerSerThrGlySer
405410415
IleAspMetValAspSerProGlnLeuAlaThrLeuAlaAspGluVal
420425430
SerAlaSerLeuAlaLysGlnGlyLeu
435440
表1免疫原性tau肽
權利要求
1.一種在受試者中治療或預防阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的方法，所述方法包括在有效地治療或預防所述受試者的阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的條件下，向所述受試者施用一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列；或一種或多種抗體，所述抗體識別免疫原性tau表位，所述免疫原性tau表位包含選自由SEQ ID NO 2-75和101-103組成的組的氨基酸序列。
2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括選擇患有阿爾茨海默病或其他tau蛋白病或者處于患有阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的風險中的受試者，其中向所述選擇的受試者施用所述一種或多種免疫原性tau肽或識別免疫原性tau表位的一種或多種抗體。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述一種或多種免疫原性tau肽在一個或多個氨基酸殘基處磷酸化，并且所述一種或多種抗體識別磷酸化的免疫原性tau肽。
4.根據權利要求1所述的方法，其中免疫原性載體連接所述免疫原性tau肽。
5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽或抗體之前、之后或同時施用佐劑。
6.根據權利要求1所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽之前、之后或同時施用一種或多種其他的免疫原性tau肽。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述一種或多種其他的免疫原性tau肽包含選自由SEQ ID NO =81-100組成的組的氨基酸序列。
8.根據權利要求1所述的方法，其中tau蛋白病得以治療或預防，所述tau蛋白病選自連鎖于17號染色體的伴帕金森病的額顳葉癡呆(FTDP-17)、進行性核上性麻痹、 皮質基底節變性、皮克病、進行性皮質下膠質增生、僅癡呆纏結、伴發鈣化的彌漫性神經原纖維纏結、嗜銀顆粒性癡呆、肌萎縮性側索硬化帕金森-癡呆復征、拳擊員癡呆、唐氏綜合征、Gerstmann-Straussler-Scheinker 病、Hallerworden-Spatz 病、包涵體肌炎、 Creutzfeld-Jakob病、多系統萎縮、C型Niemarm-Pick病、朊病毒蛋白大腦淀粉樣血管病、 亞急性硬化性全腦炎、強直性肌營養不良、非-guanamian伴發神經原纖維纏結的運動神經元病、慢性創傷腦病和腦炎后帕金森綜合征。
9.一種促進從受試者腦中清除tau聚集體的方法，所述方法包括在有效地促進從所述受試者腦中清除tau聚集體的條件下，向所述受試者施用一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列；或一種或多種抗體，所述抗體識別免疫原性tau表位，所述免疫原性tau表位包含選自由SEQ ID NO 2-75和101-103組成的組的氨基酸序列。
10.根據權利要求9所述的方法，進一步包括選擇腦中具有tau聚集體的受試者，其中向所述選擇的受試者施用所述一種或多種免疫原性tau肽或識別免疫原性tau表位的一種或多種抗體。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述一種或多種免疫原性tau肽在一個或多個氨基酸殘基處磷酸化，并且所述一種或多種抗體識別磷酸化的免疫原性tau肽。
12.根據權利要求9所述的方法，其中免疫原性載體連接所述免疫原性tau肽。
13.根據權利要求9所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽或抗體之前、之后或同時施用佐劑。
14.根據權利要求9所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽之前、之后或同時施用一種或多種其他的免疫原性tau肽。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述一種或多種其他的免疫原性tau肽包含選自由SEQ ID NO =81-100組成的組的氨基酸序列。
16.根據權利要求9所述的方法，其中所述聚集體是神經原纖維纏結或它們的病理tau 前體。
17.一種在受試者中減緩tau病理相關的行為表型進展的方法，所述方法包括在有效地減緩所述受試者的所述tau病理相關的行為表型進展的條件下，向所述受試者施用一種或多種免疫原性tau肽，其含有選自由SEQ ID NO :2_75組成的組的氨基酸序列；或一種或多種抗體，所述抗體識別免疫原性tau表位，所述免疫原性tau表位包含選自由SEQ ID NO 2-75和101-103組成的組的氨基酸序列。
18.根據權利要求17所述的方法，所述方法進一步包括選擇患有tau病理相關的行為表型的受試者，其中向所述選擇的受試者施用所述一種或多種免疫原性tau肽或識別免疫原性tau表位的一種或多種抗體。
19.根據權利要求17所述的方法，其中所述一種或多種免疫原性tau肽在一個或多個氨基酸殘基處磷酸化，并且所述一種或多種抗體識別磷酸化的免疫原性tau肽。
20.根據權利要求17所述的方法，其中免疫原性載體連接免疫原性tau肽。
21.根據權利要求17所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽或抗體之前、之后或同時施用佐劑。
22.根據權利要求17所述的方法，其中在所述施用一種或多種免疫原性tau肽之前、之后或同時施用一種或多種其他的免疫原性tau肽。
23.根據權利要求22所述的方法，其中所述一種或多種其他的免疫原性tau肽包含選自由SEQ ID NO =81-100組成的組的氨基酸序列。
24.—種分離的tau肽，包含選自由SEQ ID NO :2_75和101-103組成的組的氨基酸序列。
25.根據權利要求M所述的分離的tau肽，其中所述肽在一個或多個氨基酸殘基處磷酸化。
26.根據權利要求M所述的分離的tau肽，進一步包含 連接所述分離的肽的免疫原性載體。
27.一種藥物組合物，包含根據權利要求M所述的一種或多種分離的肽；和藥物載體。
28.權利要求27所述的藥物組合物，進一步包含 藥學上可接受的佐劑。
29.權利要求27所述的藥物組合物，進一步包含一種或多種其他的免疫原性tau肽，其具有選自由SEQ ID NO :81-100組成的組的氨基酸序列。
30.一種抗體或其結合部分，其對根據權利要求M所述的分離的tau肽具有抗原特異性。
31.根據權利要求30所述的抗體或其結合部分，其中所述分離的肽是磷酸化的。
32.根據權利要求30所述的抗體或其結合部分，其中所述抗體是單克隆抗體、多克隆抗體，或其活性結合部分。
33.一種聯合免疫治療劑，包含 根據權利要求30所述的抗體；和識別一種或多種不同促淀粉樣變蛋白或肽的一種或多種抗體或其結合部分。
34.根據權利要求33所述的聯合免疫治療劑，其中所述一種或多種促淀粉樣變蛋白或肽選自β蛋白前體、朊病毒和朊病毒蛋白、α-突觸核蛋白、淀粉樣蛋白-β、胰島淀粉樣多肽、載脂蛋白Al、載脂蛋白All、溶菌酶、半胱氨酸蛋白酶抑制劑C、凝溶膠蛋白、心鈉素、 降鈣素、角膜上皮素、乳鐵蛋白、免疫球蛋白輕鏈、運甲狀腺素蛋白、A淀粉樣變性、β 2-微球蛋白、免疫球蛋白重鏈、纖維蛋白原α鏈、催乳素、角蛋白和Medin。
35.一種在受試者中診斷阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的方法，所述方法包括 在所述受試者中使用診斷試劑檢測病理tau蛋白構象異構體的存在情況，其中所述診斷試劑包含權利要求30所述的抗體或其活性結合片段；和根據所述檢測在所述受試者中診斷阿爾茨海默病或其他tau蛋白病。
36.根據權利要求35所述的方法，其中所述檢測包括 從所述受試者獲得生物樣品；在有效地使所述診斷試劑結合所述樣品中的病理tau蛋白構象異構體的條件下，使來自所述受試者的所述生物樣品接觸所述診斷試劑；和在所述樣品中檢測所述診斷試劑與所述病理tau蛋白構象異構體的結合。
37.根據權利要求35所述的方法，其中所述檢測包括向所述受試者施用所述診斷試劑，其中所述診斷試劑包含可檢測的標記，以及使用體內成像設備檢測在所述受試者中的標記診斷試劑。
38.一種診斷試劑盒，包含權利要求30所述的分離的抗體；和可檢測的標記。
全文摘要
本發明涉及在有效地治療、預防或診斷阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的條件下通過施用識別免疫原性tau表位的免疫原性tau肽或抗體，來在受試者中治療、預防和診斷阿爾茨海默病或其他tau蛋白病的方法和組合物。本發明還公開促進從受試者腦清除聚集體和在受試者中減緩tau病理相關的行為表型進展的方法。
文檔編號C07K14/47GK102596221SQ201080036213
公開日2012年7月18日 申請日期2010年6月10日 優先權日2009年6月10日
發明者E·M·西瓜德森 申請人:紐約大學