结核分枝杆菌疫苗的制作方法_3

文档序号:8417060阅读:来源:国知局
此通过引用结合在此)中描述的技术。简单来说,一种相关抗原,如一种本发 明的抗原可以结合到针对单核细胞/巨噬细胞上的Fcy受体的一种抗体(或抗原结合抗 体片段)。
[0068] 疫苗以与投药配制品相容的一种方式并且以将治疗有效并且免疫原性的一种量 给予。待给予的量取决于待治疗的受试者,包括例如个体的免疫系统建立一种免疫反应的 能力和所希望的保护程度。适合剂量范围约是几百微克活性成分/疫苗接种,一个优选的 范围从约0. 1 μ g到1000 μ g,如在从约1 μ g到300 μ g范围中,并且尤其在从约10 μ g到 50 μ g范围中。用于初始给药和加强剂量的适合方案也是可变的,但特点是一个初始给药, 接着后续接种或其他给药。
[0069] 施用方式可以广泛变化。用于给予一种疫苗的常规方法中的任一者是适用的。这 些方法被认为包括在一种固体生理学上可接受的基质上或在一种生理学上可接受的分散 液中的口服、不经肠、通过注射等。疫苗的剂量将取决于给药途径并且将根据待接种疫苗的 人的年龄并且较小程度上根据待接种疫苗的人的身材而不同。
[0070] 疫苗常规地不经肠、通过例如或者皮下或者肌内注射而给予。适用于其他给药 方式的额外配制品包括栓剂,并且在一些情况下,包括口服配制品。对于栓剂来说,传统 粘合剂和载剂可以包括例如聚烷撑二醇或甘油三酯;此类栓剂可以由含有0. 5%到10%、 优选地1-2%范围中的活性成分的混合物形成。口服配制品包括通常使用的赋形剂,如例 如药物级的甘露糖醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁等。这些组合物呈溶 液、悬浮液、片剂、丸剂、胶囊、持续释放配制品或散剂形式并且有利地含有10-95 %、优选地 25-70%的活性成分。
[0071] 在许多情况下,将需要多次给予疫苗。尤其,疫苗可以被给予以预防一种毒性分枝 杆菌感染和/或治疗确定的分支杆菌感染。当给予以预防一种感染时,疫苗在存在一种感 染的确定临床征象或症状之前预防地给出。
[0072] 本发明还涉及一种用于使一种动物、包括一名人类针对由毒性分枝杆菌造成的TB 免疫的方法,包括向该动物给予本发明的多肽或一种如上文所描述的本发明的疫苗组合物 或一种上文描述的活疫苗。
[0073] 治疗性疫苗.
[0074] 本发明还涉及一种本发明的融合蛋白的用途,基于当以一种疫苗形式给予时其减 轻实验动物中的结核分枝杆菌感染的严重性或预防前一感染的再活化的能力而用作治疗 性疫苗。用于治疗性疫苗的组合物可以如上文关于疫苗所描述而制备。
[0075] H64、H68、H69、H70以及H71 :包含ESX-I相关多肽的融合蛋白
[0076] 分枝杆菌分泌系统造成毒性因子输出或者到细胞外环境或者直接到宿主细胞中, 并且因此在细菌的毒性和存活中起一种至关重要的作用。ESX-I分泌系统的部分在对减毒 的牛分枝杆菌BCG和病原性分支杆菌种进行比较基因组分析期间被鉴别出 8。主要基因组 差异之一是牛分枝杆菌基因组中的一个重大缺失,它包括编码分泌性抗原CFPlO和ESAT-6 的区。观察到这个区尤其造成该区的毒性和恢复,不仅实现ESAT-6的分泌,而且导致牛分 枝杆菌BCG的毒性增加 4。
[0077] ESX-I分泌系统在包括结核分枝杆菌复合体内的所有病原性分枝杆菌的缓慢生长 分枝杆菌之中是保守的,并且为分枝杆菌体内存活所需。分泌性效应分子的功能为起始肉 芽肿形成和吞噬体成熟所需,为从吞噬体逃逸、细胞溶解和细胞到细胞扩散、通过卡斯蛋白 酶活化的细胞凋亡以及通过干扰TLR2信号传导的免疫调节所必需 6'9。
[0078] 现今我们知晓ESX-I分泌系统由三个不同基因座编码,ESX-I基因座、espA操纵 子以及用于转录调节因子EspR的基因座 1(Μ1。参与ESX-I分泌的组分的确切数目仍在讨论 中,并且似乎在不同分支杆菌种之间不同。当前以下结核分枝杆菌基因已经显示了与ESX-I 系统的关系:espR、espA、espB、espC、espD、espF、esxA、esxB、mycPl、PE35、Rv3862 (WhiB6)、 Rv3866、Rv3868、Rv3869、Rv3870、Rv3871、Rv3876、Rv3877、Rv3879c、Rv3881c、Rv3882c 以 及 MCEl 蛋白质 McelB、McelC、MCelF 和 Rv017712'13。
[0079] 六种实验验证的 ESX-I 底物 Rv3616c (EspA)、Rv3615c (EspC)、Rv3849 (EspR)、 ESAT-6、CFP-10以及Rv3881c (EspB)对于分泌互相依赖于彼此7。
[0080] 所有已知ESX-I分泌性底物都是在感染的不同阶段高度表达的强抗原,与例如 Ag85和其他代谢相关抗原形成对比,它们在感染之后不久下调。
[0081] 考虑到在感染期间不同时间点的高表达和许多ESX-I相关蛋白质的高免疫原性, 我们基于六种ESX-I相关蛋白质制造 H64骨架融合蛋白,并且由此骨架制造 H68、H69、H70 以及H71融合蛋白。
[0082] H64融合蛋白由三种实验证实的ESX-I底物(ESAT-6、EspR、EspC)加三种与ESX-I 相关的分泌性蛋白(EspD、PE35以及EspF)组成。H64融合体中的蛋白质的顺序是:ESAT-6、 EspD、EspC、EspF、EspR、PE35,但可以使用任何其他顺序。H64由716个氨基酸组成,理论 分子量是75698g/mol,并且等电点4. 56。在从结核分枝杆菌染色体编码的野生型序列中, 在EspD、EspC以及EspR中存在一个半胱氨酸。为在再折叠期间避免硫桥形成和蛋白质聚 集的问题,全部三个半胱氨酸都已经被氨基酸丝氨酸置换。
[0083] 关于H64中的单个蛋白质的信息:
[0084] ESAT-6 (Rv3875)与CFPlO -起经由ESX-I以一种异源二聚体形式分泌14。
[0085] EspR(Rv3849)是其自身表达的一种转录活化子和一种操纵子,它包括 EspA(Rv3616c)、C 以及 D。EspR 蛋白质经由 ESX-I15分泌。
[0086] EspC(Rv3615c)基因表达由 EspR 调节。EspC 由 ESX-1 分泌 n。
[0087] EspD (Rv3614c)基因表达由EspR调节。EspD与espC共转录。EspD表达而非分泌 为EsxA分泌所需。EspD使EspA-EspC复合体稳定。EspD分泌不排他性地需要ESX-I系统 16 O
[0088] PE35(Rv3872)是一种分泌性PE蛋白。基因 pe35 (Rv3872)的失活削弱CFP-10和 ESAT-6的表达,表明在调节中的一个作用。
[0089] EspF(Rv3865)是一种分泌性蛋白。EspF的氨基酸序列与EspC 36% -致。EspF 蛋白质的失活导致分枝杆菌减毒,证实其对于存活的重要性。结核分枝杆菌EspF突变体的 减毒并不由ESAT-6分泌的缺乏造成,而实际上由ESX-I系统的另一种仍未知的功能的中断 造成17。
[0090] H68融合蛋白包含与H64相同的蛋白质,不同之处在于ESAT-6归因于其在结核诊 断中的重要性而在这种构筑体中被省去:Rv3614c-Rv3615c-Rv3865-Rv3849-PE35。
[0091] H69融合蛋白包含与H68相同的蛋白质,但添加有EspC(Rv3616c) :Rv3614c-Rv36 15c-Rv3616c-Rv3865-Rv3849-PE35〇
[0092] 关于H69中的额外蛋白质的信息
[0093] EspC(Rv3616c)基因表达由 EspR 调节。EspC 由 ESX-1 分泌 n。
[0094] H70融合蛋白包含与H69相同的蛋白质,但添加有EspB(Rv3881c) :Rv3881c-Rv36 14c-Rv3615c-Rv3616c-Rv3865-Rv3849-PE35〇
[0095] 关于H70中的额外蛋白质的信息
[0096] EspB(Rv3881c)由ESX-I分泌系统分泌。在分泌过程期间,它通过膜锚定的蛋白酶 MycPl 裂解 18。
[0097] H71融合蛋白包含与H68相同的蛋白质,但添加有EspB(Rv3881c) :Rv3881-Rv361 4-Rv3615-Rv3865-Rv3849-PE35 〇
[0098] H65、H72以及H73 :包含ESAT-6家族多肽的融合蛋白
[0099] 来自分枝杆菌的数种分泌性蛋白已经显示诱导强细胞免疫反应18。来自结核分枝 杆菌的两种最常被识别的T细胞抗原是小分泌性蛋白ESAT-6 (6kDa的早期分泌抗原标靶) 和CFP-IO (IOkDa的培养滤液蛋白),Esx家族的原型19。编码ESAT-6和CFP-10的基因与 彼此直接相邻定位并且共转录 2°。结核分枝杆菌H37Rv基因组序列的分析展现11对编码 旁系同源ESAT-6家族蛋白质的串联基因、
[0100] ESAT-6(esx)家族具有23个成员(11个基因对和一个单独的,Rv0287、Rv0288、 Rvl037c、Rvl038c、Rvll97、Rvll98、Rvl792、Rvl793、Rv2346c、Rv2347c、Rv3017c、Rv3019c、 Rv3020c、Rv3444c、Rv3445c、Rv3619c、Rv3620c、Rv3874、Rv3875、Rv3890c、Rv3891c、Rv3904c 以及Rv3905c)。序列一致性在Esx蛋白质之间从35%到98%变化,但它们全部属于WXGlOO 家族,特征在于约100个氨基酸的大小并且存在一种Trp-Xaa-Gly(W-X-G)基序21。因此, ESAT-6家族成员的确切生物功能远远未知,但它们是毒性因子。
[0101] ESAT-6与CFPlO相互作用以形成1:1杂二聚体,它为其经由ESX-I分泌系统分泌 所必需22。由两种其他旁系同源基因对EsxR-EsxS和EsxH-EsxG编码的蛋白质也形成1:1 复合体,表明这可以是所有Esx蛋白质偶联体的典型特征 23'24。
[0102] EsxH-EsxG复合体由ESX-3分泌。它们为体外生长所必需,参与铁/锌内稳定25' 26,并且由铁依赖性转录抑制子IdeR和锌吸收调节因子Zur调节 27'28。
[0103] ESX-5已知为海分枝杆菌中的PE和PPE蛋白的分泌和巨噬细胞颠覆所需29'3°。最 可能,它还造成五种 ESAT-6 旁系同源物 esxl(rvl037c)、esxL(rvll98)、esxO, (rv2346c)、 esxV(
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