弯曲杆菌疫苗的制作方法_3

文档序号:9552478阅读:来源:国知局
引起GlcNAc交换为 二-N-乙酰基杆菌胺。此类pgl衍生物并入沙门氏菌中引起细胞呈现增加以及经修饰的七 糖转移到脂质A核心而非多肽受体中(参见美国专利申请公开案第2012/0100177号)。
[0040] 空肠弯曲杆菌的至少一种N-聚糖或其七糖衍生物可以是由弯曲杆菌的任何pgl 操纵子或其功能衍生物产生的任何N-聚糖,其条件是聚糖是免疫原性的,以便其引发对弯 曲杆菌种具有特异性的免疫反应。
[0041] 在一个具体实施例中,聚糖是如上文所述式(I)的七糖,即GalNAc-α 1,4-Gal NAc-α 1,4-[Glc-0-1,3]GalNAc_a 1,4-GalNAc-a 1,4-GalNAc-a 1,3-diNAcBac,其中 diNAcBac (也称为二-N-乙酰基杆菌胺)是2, 4-二乙酰胺基-2, 4, 6-三脱氧-D-吡喃葡萄 糖。
[0042] 替代实施例(其中pgl操纵子中的用于二-N-乙酰基杆菌胺生物合成的基因失 活或大部分或完全缺失)引起式(II)的衍生物七糖(GalNAc-α l,4-GalNAc-a l,4-[Glc -β -1,3]GalNAc_a 1,4-GalNAc-a 1,4-GalNAc-a 1,3-GlcNAc)的合成。
[0043] 在一个特定实施例中,由至少一个pgl操纵子或其衍生物产生的N-聚糖或衍生物 可以与最终将转移到细胞表面且在其上呈现的至少一种同源或异源大肠杆菌多肽连接。与 N-聚糖(衍生物)连接的多肽可以是任何类型的多肽,如纯多肽(仅氨基酸)或翻译后修 饰多肽(例如脂质连接的多肽)。
[0044] 在另一实施例中,聚糖或其衍生物以其游离寡糖形式从天然宿主纯化且接着化学 结合于多肽或脂质载体。
[0045] 在一个具体实施例中,由至少一个pgl操纵子或其衍生物产生的至少一种聚糖或 其衍生物与大肠杆菌脂质A核心或其功能等效衍生物连接。大肠杆菌的脂质A核心是寡糖 结构,由(但不限于)己糖、庚糖和KD0(3-脱氧-D-甘露-辛酮糖酸)组成,经由两个氨基 葡萄糖连接到酰基链,将所述结构锚定在细菌的外膜中。脂质A核心的功能等效衍生物是 能够接受一种或多种聚糖或其衍生物且将其呈现在细胞表面上的一者。应注意,在这种情 况下,七糖或其衍生物不是N-连接。因为大肠杆菌结构脂质A核心不是多肽。
[0046] 任选地,至少一种七糖或其衍生物代替LPS(脂多糖)中的0-抗原侧链。大肠杆 菌的内部和外部脂质A核心保持不变,而0-抗原生物合成经由例如wzy的突变和/或其他 突变而废止。在某些实施例中,至少一种七糖、其衍生物或两者的混合物与LPS中的0-抗 原侧链同时表达,产生含有宿主0-抗原和七糖两者的异质LPS。
[0047] 优选的且对于医学用途高度重要的是,本发明的大肠杆菌菌株在以活和/或失活 形式投与动物或人类时并不引发致病作用。熟练的人员了解许多使毒性大肠杆菌种通过 突变减毒的方式。举例来说,使病原性大肠杆菌减毒的突变(1)禽类病原性大肠杆菌02 的CarAB突变体经减毒且作为对抗火鸡中大肠杆菌病的活的经口疫苗有效(夸加(Kwaga) 等人感染与免疫(Infect Immun. )62:3766-3772, 1994) ; (2) RNA伴随蛋白Hfq的突变显著 降低线虫模型中VTEC、EAEC和UPEC的致病性(博厄(Bo jer)等人微生物感染(Microbes Infect) 14:1034-1039, 2012) ; (3)磷酸盐特异性转运系统内的基因突变(Pst)使大肠杆菌 菌株减毒(布克斯(Buckles)等人微生物学(Microbiology) 152:153-160, 2006 ;戴格尔 (Daigle)等人感染与免疫 63:4924-4927, 1995)。
[0048] 在一个具体实施例中,疫苗组合物中采用的大肠杆菌菌株通过0-抗原表达的部 分或完全失活,例如通过wzy基因中的突变(产生0-抗原聚合酶突变体)来减毒(巴芭 (Baba)等人分子系统生物学(Mol. Syst. Biol. )2:2006)。
[0049] 上述大肠杆菌菌株是高度免疫原性的且产生对抗弯曲杆菌(如空肠弯曲杆菌)感 染的免疫反应。此外,一旦经制备,其就可以容易地繁殖且大量产生。其可以死或活疫苗形 式投与,活疫苗允许在宿主中长期繁殖和持续的免疫刺激物以及在有或没有佐剂情况下的 完全免疫反应。
[0050] 因此,本申请案还涉及经工程化以在其表面上呈现一种或多种弯曲杆菌N-聚糖 或其衍生物的活或死的大肠杆菌菌株尤其用于制备药物、优选地疫苗的医学用途。
[0051] 优选地,药物适用于预防和/或治疗空肠弯曲杆菌感染和/或优选地在家畜中、更 优选地在牛和家禽中、最优选地在如鸡、火鸡、鹅和鸭的家禽中的定殖。
[0052] 根据一个方面,本申请案提供一种疫苗组合物,其为医药组合物、食物或饲料(添 加剂),其包含经工程化以在其表面上呈现一种或多种弯曲杆菌N-聚糖或其衍生物的死或 活的大肠杆菌以及生理学上可接受的赋形剂、稀释剂或载剂。任选地,疫苗组合物包括其他 组分(如佐剂)或与其他组分一起投与。在另一替代方案中,本文所述的疫苗组合物经调 配以用于与另一疫苗组合物一起投与。
[0053] 佐剂一般包含以非特异性方式加强宿主免疫反应的物质。多个不同佐剂是所属领 域中已知的。佐剂的实例是弗氏完全和不完全佐剂(Freunds Complete and Incomplete adjuvant)、维生素 E、非离子阻断聚合物和多胺,如硫酸葡聚糖、卡波普(carbopol)和P比 喃。同样适合的是表面活性物质,如Span、Tween、十六烷基胺、溶血卵磷脂、甲氧基十六烧 基甘油和皂苷(例如Quil A?:)。此外,通常使用肽,如胞壁酰二肽、二甲基甘氨酸和他福 新(tuftsin)。紧接于这些佐剂,可有利地使用免疫刺激复合物(ISC0MS)、矿物油(例如 Bayol?.或 Markol? )、植物油或其乳液和 Diluvac? Forte。
[0054] 任选地,疫苗与一种或多种稳定剂混合,从而例如保护易于降解的组分免于降解, 增加疫苗的保存期,或改进冻干效率。适用的稳定剂是例如SPGA(博瓦尼克(Bovarnik)等 人细菌学杂志(J. Bacteriology) 59:509, 1950)、脱脂奶、明胶、牛血清白蛋白、碳水化合物 (例如山梨糖醇、甘露糖醇、海藻糖、淀粉、蔗糖、葡聚糖或葡萄糖)、蛋白质(如白蛋白或酪 蛋白或其降解产物)和缓冲剂(如碱金属磷酸盐)。
[0055] 疫苗组合物可以呈例如溶液、悬浮液或适用于在投与之前复水的冻干组合物形 式。
[0056] 冻干是保存疫苗组合物的高效方法。冻干物质可以稳定储存许多年。冻干物质的 储存温度很可能高于零度,而不会对所述物质不利。冻干可以根据所有熟知的标准冻干程 序进行。
[0057] 免痔接种方法
[0058] 本申请案提供一种使动物免疫对抗弯曲杆菌感染的方法。所述方法包含向动物投 与疫苗组合物的步骤,所述疫苗组合物包含如上文所述的已经工程化以在其表面上呈现至 少一种弯曲杆菌N-聚糖或其七糖衍生物的重组大肠杆菌。
[0059] 弯曲杆菌症是由经弯曲杆菌感染引起的疾病。最常见的症状是腹泻、腹痛、发热、 头痛、恶心和/或呕吐。这些症状通常仅持续约三到六天。然而,罕见地,弯曲杆菌感染可 以引起持续的并发症,如格林-巴利综合症(Guillain-Barr6Syndrome,GBS)、关节炎和菌 血症。因此,本文所述的疫苗适用于使动物(包括人类和家畜,如鸡,其是人类食源性疾病 的主要病因)免疫。因此,本申请案进一步提供一种用于预防由弯曲杆菌感染引起的疾病 或病症的效应或使所述效应减到最少的方法。在具体实施例中,由弯曲杆菌感染引起的疾 病或病症是弯曲杆菌症、格林-巴利综合症(GBS)和/或关节炎和/或菌血症,不过其他弯 曲杆菌种与其他病(如齿根骨膜炎和流产)有关。
[0060] 在疫苗组合物用于疫苗接种家畜的实施例中,存在用于投与可以便于大规模疫苗 接种的组合物的多种途径。投与可以经由饮用水、食物或饲料、喷雾/雾化(例如向运送箱 中的日龄鸡、或向圈养环境(如禽舍)中的动物)、滴眼剂、贯穿和划破(在翼蹼或足部的皮 肤途径)、注射(例如肌内或皮下)或卵内投与执行。
[0061] 任选地,动物用初始剂量的疫苗组合物处理,接着在适当时间间隔下用一个或多 个加强剂量处理。所属领域的工作人员将易于鉴别适合于具体应用的剂量和给药时程。在 目前实例中,我们用IX 10s个活的或福尔马林固定的大肠杆菌细胞(或与任何其他糖结合 疫苗一起,即,与ToxC连接的空肠弯曲杆菌N-聚糖)在1周大禽鸟中进行初始疫苗接种。 我们用相同量的细菌细胞(或蛋白质)在两周后执行一次加强。通常再过一周后用弯曲杆 菌攻击,且在攻击后1周将禽鸟安乐死(如下文所述)。
[0062] 为了更好地理解本文所述的本发明,阐述以下实例。应理解,这些实例仅出于说明 性目的。因此,其不应以任何方式限制本发明的范围。
[0063] 实例
[0064] 实例1 :制备痔苗
[0065] 与蛋白质融合的空肠弯曲杆菌N-聚糖
[0066] 经空肠弯曲杆菌N-聚糖糖基化的ToxC-GT蛋白的表达和纯化:经空肠弯曲杆菌 N-聚糖糖基化的ToxC-GT蛋白在表达空肠弯曲杆菌pgl操纵子的大肠杆菌BL21中表达且 通过如国际公开PCT申请案第W0 2012/027850号中所述的Ni-NTA色谱纯化。蛋白质进一 步使用装备有2. 5ml MonoQ阴离子交换柱的AEKTA FPLC系统通过离子交换色谱纯化。流动 相是50mM Tris-HCl缓冲液(pH 8. 0),且NaCl梯度设定为经30个柱体积0-500mM Na
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