052] 沉淀金屬復(fù)合物
[0053] 鐵蛋白核心具有沉淀多種金屬復(fù)合物的特性，包括某些天然狀態(tài)的陶瓷（見5， 248，589、5，358，722和5，304，382號美國專利）。如實(shí)施例所示在融合蛋白核心表達(dá)一種新 的金屬核多肽。可以理解由于組成金屬或無機(jī)復(fù)合物的放射性元素具有增強(qiáng)X射線或核磁 共振造影劑的作用，這類物質(zhì)可用于多種醫(yī)學(xué)方面的治療、診斷或預(yù)防。還可以理解利用顆 粒結(jié)構(gòu)的蛋白核心濃縮和沉淀貴重或稀有金屬(如通常在Fe的實(shí)例中），利用這些具有特殊 功能的蛋白通過細(xì)菌、酵母等發(fā)酵過程比較容易對表達(dá)的目的或非目的無機(jī)物進(jìn)行分離。 最近的研究集中在控制半導(dǎo)體材料中極小粒子生產(chǎn)的顆粒大小方面。
[0054] 抗體介導(dǎo)的治療性病毒樣顆粒(VLPs)
[0055] 由抗體Fv片斷或更大結(jié)構(gòu)域構(gòu)成的顆粒外融合產(chǎn)物能夠介導(dǎo)在顆粒內(nèi)或在表面 表達(dá)的治療或診斷制劑到特定部位。在這一實(shí)施例中，針對或摧毀細(xì)胞如腫瘤細(xì)胞的蛋白 或肽與鐵蛋白連接后再與抗體(或抗體的活性區(qū)域如活性片斷)連接，這樣形成的融合蛋白 將直接針對靶組織(如腫瘤）。因此根據(jù)本發(fā)明可以將以這類方式結(jié)合的顆粒蛋白包括毒素 蛋白，放射性元素或其他破壞性因子直接導(dǎo)入腫瘤組織。
[0056] 以血紅蛋白為基礎(chǔ)的血液替代品
[0057] 與血紅蛋白融合的鐵蛋白可以作為新的血液替代品。這類嵌合鐵蛋白的潛在優(yōu)點(diǎn) 包括：1)增加血管內(nèi)殘留時(shí)間；2)降低與內(nèi)皮的相互作用，限制或消除與氧化氮結(jié)合引起 的副作用；3)組裝方式可以保護(hù)血紅蛋白的Fe免受不必要的氧化;4)聚合體形式能防止血 紅蛋白α鏈與β鏈解離。
[0058] 1??
[0059] E描述的本發(fā)明的融合蛋白可以在疫苗開發(fā)中加以應(yīng)用，誘導(dǎo)產(chǎn)生針對感染的 主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫。
[0060]在實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明抗體與鐵蛋白連接形成融合蛋白可以作為被動(dòng)免疫的疫 苗，為治療或預(yù)防感染提供適當(dāng)抗體。
[0061] 正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)識的一樣，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的疫苗可以有多種免疫方 式，如注射方式(肌肉注射，皮內(nèi)注射或皮下注射)或鼻咽方式(鼻內(nèi)免疫）。其中一種情況是 疫苗進(jìn)行肌肉注射如注射到三角肌，但具體免疫途徑還應(yīng)該根據(jù)感染的性質(zhì)和病人的狀 況。疫苗最好溶于制藥行業(yè)認(rèn)同的溶劑中以方便使用。這類溶劑通常是含有或不含防腐劑 的水或生理鹽水。疫苗可以凍干或以溶液形式保存，凍干疫苗在免疫時(shí)重懸。
[0062] 本發(fā)明中融合蛋白的優(yōu)選的免疫劑量是免疫病人后的有效劑量，如使病人產(chǎn)生特 異性和非特異性抗體。該劑量通常指"具有免疫原性的量"，使用劑量根據(jù)抗原性質(zhì)和病人 免疫系統(tǒng)及身體狀況變化很大。因此本發(fā)明中作為有效疫苗使用的融合蛋白的"免疫原性 量"即指沒有毒性，但有足夠的抗原量以產(chǎn)生預(yù)防或治療性抗體。同時(shí)免疫原用量隨著病人 不同而不同，與人種、年齡和病人的狀況，需要治療的嚴(yán)重程度，疫苗使用的特殊載體或佐 劑及免疫方式等方面有關(guān)。同時(shí)任何一個(gè)特定融合蛋白成分中的"免疫原性量"根據(jù)特定的 情況而不同，在每種疫苗的具體使用中，由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)常規(guī)試驗(yàn)決定免疫原的適 當(dāng)用量。根據(jù)個(gè)體需要調(diào)整使用劑量和疫苗組成，并根據(jù)個(gè)體的年齡、體重和代謝情況有 所不同。疫苗組份還包括穩(wěn)定劑或制藥行業(yè)認(rèn)可的防腐劑，如硫柳汞（乙基(2_巰基乙醇)汞 鈉鹽）（Sigma 化學(xué)公司，St .Louis，M0)。
[0063] 因此，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的有效疫苗，由上述單個(gè)蛋白的免疫原性量決定有效疫苗 的使用量，用來免疫需要這類疫苗的病人或患病動(dòng)物。疫苗還可能包括適當(dāng)?shù)?、制藥行業(yè)認(rèn) 可的媒介物、賦形劑或載體。根據(jù)本發(fā)明，鐵蛋白可以與具有高度致病性病毒的蛋白，如： AIDS、SARS等病毒的包膜蛋白或其他蛋白連接，使用融合蛋白誘導(dǎo)產(chǎn)生針對AIDS和/或SARS 病毒的抗體。除了能用于保護(hù)免受致命性病毒感染的疫苗外，融合蛋白還可以用于對該類 疾病的研究，同時(shí)還可能用于開發(fā)針對該類疾病的有效的治療方法或藥物。
[0064] 本發(fā)明的融合蛋白與抗體連接可以作為被動(dòng)疫苗進(jìn)行免疫。在這種情況中，以能 有效預(yù)防和治療感染的用量作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的被動(dòng)疫苗的適宜劑量。這一用量隨著感 染性質(zhì)和病人狀態(tài)的不同而有很大變化。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的融合抗體的"有效用量"指沒有 毒性但有足夠量的抗體以能達(dá)到預(yù)期的預(yù)防或治療作用。同時(shí)抗體或治療藥物得到用量隨 著病人不同而不同，與人種、年齡和病人的狀況，需要治療的嚴(yán)重程度，疫苗使用的特殊載 體或佐劑及免疫方式等方面有關(guān)。同時(shí)任何一個(gè)特定抗體組份的"有效用量"根據(jù)特定的情 況而變化，在每種疫苗的具體使用中，由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)常規(guī)試驗(yàn)決定適當(dāng)?shù)挠行в?量。根據(jù)個(gè)體需要調(diào)整使用劑量和疫苗組成，并根據(jù)個(gè)體的年齡、體重和代謝情況有所不 同。疫苗組份還包括穩(wěn)定劑或制藥行業(yè)認(rèn)可的防腐劑，如硫柳汞（乙基（2-巰基乙醇）汞鈉 鹽）（Sigma 化學(xué)公司，St .Louis，M0)。
[0065] 此外，以上描述的本發(fā)明中的抗體和疫苗可以與適當(dāng)佐劑共同免疫，增強(qiáng)針對融 合體的免疫反應(yīng)。比如，常用的佐劑包括在人體中廣泛使用的鋁制劑(磷酸鋁或氫氧化鋁）， 其他佐劑如皂角苷和它的純化成份Quil A，完全弗氏佐劑及在研究和獸醫(yī)中使用的其他佐 劑。其他化學(xué)組成明確的制備包括:胞壁酰二肽、單磷酰脂質(zhì)A、由Goodman-Snitkoff等人在 《J. Immunol.》1991，147:410-415頁描述的磷脂化合物，文獻(xiàn)在此通過引證被并入本文及由 Miller等人在《J.Exp.Med.》1992,176:1739-1744頁中描述的蛋白脂質(zhì)體包裹的融合體，文 獻(xiàn)在此通過引證被并入本文，脂質(zhì)體包裹的蛋白如Novasome?脂質(zhì)體(Micro Vescular Systems，Inc·，Nashua，NH)比較有用。
[0066] 與其他病毒顆粒疫苗相比，鐵蛋白不像病毒顆粒一樣可以被免疫系統(tǒng)迅速識別， 使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的顆粒內(nèi)融合蛋白產(chǎn)物時(shí)，顆粒不會被認(rèn)為是外源蛋白。只有在融合 產(chǎn)物開始降解，暴露出抗原后才能誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，所以可以創(chuàng)造緩釋抗原效應(yīng)，因?yàn)榭?原可以保持相當(dāng)長的暴露時(shí)間從而誘導(dǎo)產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫反應(yīng)。融合鐵蛋白結(jié)構(gòu)簡單，比病 毒樣顆粒特別是那些包含多個(gè)蛋白結(jié)構(gòu)組份的顆粒更容易制備。
[0067] 藥物組合物
[0068] 正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)識的，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的融合蛋白還可以作為用于治療 或預(yù)防人或動(dòng)物感染的藥物組合物，或作為治療疾病的藥劑。上述融合蛋白的藥物組合物 可以與其他合適的藥物溶劑、賦形劑或載體聯(lián)合使用，這些聯(lián)合制劑在本行業(yè)中經(jīng)常使用， 包括鹽、葡萄糖、水、甘油、乙醇及其他治療性組合物。正如專業(yè)人士所認(rèn)識的，這些特殊的 溶劑、賦形劑或載體隨著病人和病人狀態(tài)的不同而不同，根據(jù)藥物組合物采用適當(dāng)?shù)慕o藥 方式，包括但不局限于以下方式:局部給藥、口腔給藥、肛門給藥、陰道給藥、靜脈注射、腹 腔注射、肌肉注射、皮下注射、鼻腔和皮內(nèi)給藥。
[0069] 局部給藥的制劑中，藥劑形式有膏劑、霜?jiǎng)?、凝膠體、滴劑(如滴眼劑和滴耳劑)或 溶液(如漱口液）。還包括由特定制劑浸泡的傷口或外科敷料、縫合用的線、氣霧劑等。這些 制劑還包括常規(guī)的添加劑，如防腐劑、促進(jìn)滲透的溶劑和緩和劑。局部用藥制劑還可能包括 常規(guī)的吸收劑如霜或膏基質(zhì)，乙醇或油醇。
[0070] 其他方面的應(yīng)用
[0071] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的融合鐵蛋白在疫苗領(lǐng)域、制藥、治療藥物組合物及其 它能夠提供有益作用的許多方面均有應(yīng)用價(jià)值。比如可以利用本發(fā)明中的融合鐵蛋白儲存 濃縮的具有放射性的金屬，這些金屬與抗體連接作為治療藥劑直接高濃度導(dǎo)入腫瘤組織。 此外，由于鐵蛋白具有潛在的結(jié)合鐵離子和其他稀有金屬的能力，可以通過本發(fā)明中的融 合鐵蛋白提取所需金屬。因?yàn)樵摲椒梢员苊猱a(chǎn)生有毒的化學(xué)物質(zhì)，因此提供了一種環(huán)保 的采礦方法。另外在一些組織中L和Η鏈的構(gòu)成比例不同，具有特定L鏈和Η鏈比例的融合鐵 蛋白或主要由一種類型的鏈構(gòu)成的融合鐵蛋白（如60-100%)可以將顆粒即治療劑(DNA等） 導(dǎo)入組織中，比如在心肌組織中鐵蛋白主要由Η鏈構(gòu)成，而血液中的鐵蛋白主要有L鏈構(gòu)成。 [00 72]其他方面的應(yīng)用包括用于更加復(fù)雜的系統(tǒng)大結(jié)構(gòu)組裝平臺（Macro structure assembly platform)-納米技術(shù)。另外，鐵蛋白、包裹在內(nèi)部的治療劑或其他藥劑通過與抗 體連接或其它方法到達(dá)體內(nèi)需要進(jìn)行治療或其它的目標(biāo)。就抗體而言，可以將完整的抗體 或只具有抗原識別部位的Fv片斷通過化學(xué)或重組的方法與鐵蛋白連接。還可以插入鐵蛋白 顆粒的不同成分進(jìn)行修飾，構(gòu)建作為疫苗或治療藥物的混合分子。如替代位于蛋白表面的 BC環(huán)。還可以使那些難以形成晶體的多肽或蛋白表達(dá)形成顆粒進(jìn)而形成晶體，特別是在顆 粒內(nèi)部表達(dá)時(shí)，從而可以保留晶體外部組裝的相互作用。顆粒內(nèi)表達(dá)還可以解決某些疏水 性蛋白的溶解性問題。融合鐵蛋白還可以有以下方面的應(yīng)用：，在識別過程如NMR，圖象襯比 或X射線成像中使用的顆粒由于連接旋轉(zhuǎn)速度減慢，因此本發(fā)明的融合蛋白可應(yīng)用于相關(guān) 領(lǐng)域。
[0073]總之，上述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的融合鐵蛋白在疫苗、其他藥物和治療藥劑的組成中 非常有用，將在給藥、運(yùn)輸氧氣和提高藥物在血液中殘留時(shí)間的應(yīng)用中發(fā)揮特殊的作用。 實(shí)施例
[0074]下面的實(shí)施例體現(xiàn)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。此領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)理解后面實(shí) 施例中公開的技術(shù)代表了本發(fā)明發(fā)明人所發(fā)明的技術(shù)，其很好地實(shí)施了本發(fā)明，因而可以 作為操作方法的優(yōu)選模