专利名称:保守的大肠杆菌免疫原的制作方法通常将大肠杆菌菌株分类为共生性或致病性,并将致病性菌株再细分为肠部或肠外菌株。致病性大肠杆菌在参考文献I中有更详细的讨论,其分成多种不同致病型,即用一 组共同的毒力因子导致共同疾病的一组大肠杆菌菌株。菌株的致病型分型是常规技术,可用基因分型或表型分型进行。近期一项基于基因分型的致病型分型法[2]采用DNA微阵列。肠部菌株中,已知至少6种充分描述的致病型肠致病性(EPEC)、肠出血性(EHEC)、肠凝聚性(EAEC)、肠侵染性(EIEC)、肠产毒性(ETEC)和扩散粘附性(DAEC)。大肠杆菌的肠外致病性菌株(或‘ExPEC’菌株[3,4])包括尿致病性(UPEC)菌株、新生儿脑膜炎(NMEC)菌株和败血症相关菌株(SEPEC)。ExPEC是尿道感染的最常见病因,也是人类新生儿脑膜炎和新生儿败血症的主要原因之一,可引起严重并发症和死亡。其他类型的肠外感染包括骨髓炎,肺部、腹内、软组织和血管内器械相关的感染。人以外的另一种ExPEC致病型是禽致病性(APEC),导致家禽肠外感染。以前的ExPEC疫苗大多数基于细胞裂解物或细胞结构物。S0LC0UR0VAC 包括10种不同的热灭活细菌,包括6种ExPEC菌株。UR0-VAX0M 是口服片剂疫苗,包含18种选定大肠杆菌菌株的冻干细菌裂解物。百特疫苗公司(Baxter Vaccines)开发了基于来自6_10种不同菌株的菌毛的UTI疫苗。医学免疫公司(MedImmune)基于FimH粘附素复合物开发了名为MEDI 516的产品。相反,参考文献5和6公开了来自ExPEC菌株的具体免疫原,其可用作针对NMEC和UPEC菌株的明确疫苗的基础。但是,仍需要提供保护抵御广泛的肠部和肠外大肠杆菌菌株的疫苗。大肠杆菌是多功能性(versatile)微生物,其适应新的小生境(niche)并导致多种疾病的能力有所提高。适应性、毒力和定居因子可变化以使微生物适应不同的组织和宿主。因此,潜在的抗原承受高度选择压力,其结果是不同菌株间可能具有序列差异。可获自ncbi.nlm.nih.gov网站的基因组(genomes)栏目下的基因组数据库中列有21种致病性和非致病性大肠杆菌的基因组,其蛋白质少则仅为4,126种,多则可达5,339种。但是,这种罗列没有指出在致病性大肠杆菌的主要部分中保守性的有哪些,在这样保守性的蛋白质中的保守区域是哪些,或者数千种潜在蛋白质中哪些蛋白质可用于疫苗中以产生充分的免疫应答来保护抵御致病性大肠杆菌,这需要筛选大量蛋白质以鉴定最佳的候选物。本发明的一个目的在于提供其它的且更好的抗原用于针对致病性大肠杆菌的免疫,且更具体地,针对肠部致病型(例如,EAEC, EIEC、EPEC和ETEC菌株)以及ExPEC致病型的免疫
参考文献5所公开的许多抗原中,其一标注为‘orf353’(该文献中的SEQ ID705和706),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf236’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘C0368’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_0248。参考文献5所公开的另一此类抗原标注为细菌Ig-样结构域(组1,Group I)蛋白(也标注为‘orf405’,SEQ ID 809和810),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf284’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘C0415’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_0367。参考文献5公开的另一此类抗原标注为流感(Flu)抗原43蛋白(也标注为‘orfl364’,SEQ ID 2727和2728),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf 1109’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘cl273’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_3009。参考文献5公开的另一此类抗原标注为NodT-家族外膜因子脂蛋白流出转运子蛋白(也标注为‘orfl767’,SEQ ID 3533和3534),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf 1488’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘cl765’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_1346。参考文献5公开的另一此类抗原标注为gspK通用分泌途径蛋白(也标注为‘orf3515’,SEQ ID 7029和7030),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的 ‘orf3332’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘c3702’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_3039。参考文献5公开的另一此类抗原标注为gspj通用分泌途径蛋白(也标注为‘orf3516’,SEQ ID 7029和7030),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf3333’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_3040。参考文献5公开的另一此类抗原标注为tonB-依赖性铁载体受体(tonB-dependent siderophore receptor,也标注为 ‘orf3597,,SEQ ID 7193 和7194),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf3415’,来自大肠杆菌CFT073菌株的‘c3775’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_3121。参考文献5公开的另一此类抗原标注为菌毛蛋白(也标注为‘orf3613’,SEQ ID 7225和7226),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株 IHE3034 的 ‘orf3431’ 和来自大肠杆菌 CFT073 菌株的 ‘c3791’。W02008/020330 公开的另一此类抗原标注为溶血素A蛋白(也标注为‘recp3768’,SEQ ID 3),也称为来自大肠杆菌CFT073菌株的‘C3570’和来自大肠杆菌536菌株的ecp_3827。来自大肠杆菌UPEC的‘upec948’蛋白也称为来自大肠杆菌CFT073菌株的‘c0975’。参考文献6公开的来自大肠杆菌UPEC的‘upecl232’蛋白(SEQ ID 138)也称为来自大肠杆菌CFT073菌株的‘C1275’。参考文献6公开的另一此类抗原标注为I型菌毛蛋白,A链前体(也标注为‘upecl875’,SEQ ID 221),也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf 1642’和来自大肠杆菌CFT073菌株的‘C1936’。参考文献6公开的另一此类抗原标注为YapH同源蛋白(也标注为‘upec2820’,SEQ ID 307),也称为来自大肠杆菌CFT073菌株的‘c2895’。参考文献5、参考文献6、W02008/020330和其它参考文献公开来自NMEC菌株IHE3034或UPEC菌株的序列,本发明的某些方面基于已在包括APEC、UPEC, EAEC, EIEC、EPEC和ETEC菌株在内的其它致病型中鉴定出的以下蛋白的变体ExPEC ‘orf353’,细菌Ig-样结构域(组I)蛋白,流感抗原43蛋白,NodT-家族外膜因子脂蛋白流出转运子蛋白,gspK通用分泌途径蛋白,gspj通用分泌途径蛋白,tonB-依赖性铁载体受体,菌毛蛋白,‘upec948’蛋白,‘upecl232’,l型菌毛蛋白,A链前体和YapH同源蛋白。与参考文献5的公开不同,这 些变体可对治疗肠致病型特别有用。因此,本发明提供了这些变体及其用于免疫患者抵御大肠杆菌感染的应用。此外,本公开包括所有大肠杆菌致病型的各所述蛋白-细菌Ig-样结构域(组I)蛋白(orf405)、流感抗原43 (orf 1364)、NodT-家族外膜因子脂蛋白流出转运子(orf 1767)、gspK(orf3515)、gspj(orf3516)、tonB-依赖性铁载体受体(orf3597)、菌毛蛋白(orf3613)、upec-948、upec-1232、I 型菌毛蛋白的 A 链前体(upec-1875)、yapH 同源物(upec-2820)、溶血素 A(recp-3768)和含 Sell 重复蛋白(sell repeat-containingprotein,Upec-5211)-的片段,所述片段在多种菌株中为保守性,因此可在对象中提供免疫应答来提供针对多种菌株的保护。本发明所用多肽本发明提供多肽,其包含的氨基酸序列衍生自orf353、细菌Ig-样结构域(组I)蛋白(orf405)、流感抗原43 (orf 1364)、NodT-家族外膜因子脂蛋白流出转运子(orf 1767)、gspK (orf3515)、gspj (orf3516)、tonB-依赖性铁载体受体(orf3597)、菌毛蛋白(orf3613)、upec-948、upec_1232、l 型菌毛蛋白的 A 链前体(upec-1875) >yap H 同源物(upec-2820)、溶血素A (recp-3768)和含Sell重复蛋白(upec-5211),本文对上述各蛋白均有更详细描述。orf353 蛋白参考文献5公开的来自大肠杆菌NMEC的‘orf353’蛋白(SEQ ID 705和706)也称为来自大肠杆菌NMEC菌株IHE3034的‘orf236’,来自CFT073的‘c0368’来自536的ecp—0248。按本发明所述使用时,orf353蛋白可采取多种形式。优选的orf353序列与SEQID NO 1-2 有 50%或更高的相同性(例如,60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更高)。这包括变体(例如等位基因变体、同源物、直向同源物、旁系同源物、突变体等。其它优选的orf353序列包含来自SEQ ID 1_2的至少n个连续氨基酸,其中n为7或更多(例如,8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250 或更多)。优选片段包含orf353的表位或免疫原性片段。其它优选片段缺少SEQ ID NO 1-2的C-末端和/或N-末端的一个或多个氨基酸(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25或更多个)。示例性片段为在下列序列比对中鉴定出的保守片段SEQ ID NO。鉴定出多个致病型大肠杆菌菌株中大肠杆菌蛋白orf353、细菌Ig-样结构域(组1)蛋白(orf405)、流感抗原43(orf1364)、NodT-家族外膜因子脂蛋白流出转运子(orf1767)、gspK(orf3515)、gspJ(orf3516)、tonB-依赖性铁载体受体(orf3597)、菌毛蛋白(orf3613)、upec-948、upec-1232、1型菌毛蛋白的A链前体(upec-1875)、yap H同源物(upec-2820)、溶血素A(recp-3768)和含Sel 1重复蛋白(upec-5211)的同源物,以及在所述蛋白质中具有的在所有大肠杆菌中保守的区域。提供对应所述保守区域的片段,特别是免疫原性片段如线性B表位。此外,本申请提供细菌Ig-样结构域(组1)蛋白(orf405)的变体、yapH同源物(upec2820)的变体和溶血素A(recp3768)两个不同片段的变体,所述变体的溶解度比天然蛋白高,其中所述变体仍能在对象中引起与相应天然蛋白基本相似的免疫应答。
保守的大肠杆菌免疫原制作方法
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