源于细菌表面受体蛋白的免疫原性组合物和疫苗制造技术

本公开提供包含多肽的免疫原性组合物，所述多肽包含可获自或获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域。所述HIBP表面受体蛋白已经以使得其不能结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰。还提供了产生和使用这些免疫原性位置来制备动物和人类疫苗的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本专利合作条约申请根据35USC§119(e)要求2013年12月2日提交的美国临时专利申请号61/910,817和2014年6月3日提交的美国临时专利申请号62/007,068的权益，所述美国临时专利申请均以引用的方式全文并入本文。公开领域本公开涉及免疫原性组合物和疫苗以及其产生和评估方法。更具体说来，本公开涉及源于细菌表面受体蛋白的免疫原性组合物和针对革兰氏阴性细菌生物体的疫苗，所述细菌生物体包括但不限于属于细菌巴斯德菌科、奈瑟氏球菌科以及莫拉氏菌科的细菌生物体。公开背景以下段落意图向读者介绍以下更详细描述并且不意图定义或限制本公开所要求的主题。能够介导有效免疫反应的疫苗在旨在对抗由微生物病原体引起的疾病的健康策略中至关重要。用于在宿主中诱导有效免疫反应的两种基础策略涉及向受试者(宿主)施用能够在所述宿主中复制的‘活’试剂，或施用不能在所述宿主中复制的材料或物质。如果所述试剂或污染生物体复制并且不利地影响免疫的受试者，那么活疫苗的施用可代表针对免疫受损个体的安全性风险。这些风险与基于灭活全病原体、基于来自病原体的提取物或基于纯化的组分的疫苗无关，所述疫苗称作亚单位疫苗。亚单位疫苗避免了与活疫苗有关的安全性问题，但纯
化的组分可能本身不在受试者中递送对抗传染性微生物体的所需保护效应并且需要适当组分(称为佐剂)来增强免疫反应。关于对抗革兰氏阴性细菌生物体的疫苗的设计的方法通常集中在天然与所述细菌的外部膜缔合并且暴露于细菌细胞的表面上的蛋白的使用。关于疫苗接种的尤其有吸引力的靶标为据推测对于宿主中的存活至关重要的蛋白，因为其不能丧失或急剧改变以便避免宿主免疫反应。在这方面，能够与宿主铁结合蛋白(转铁蛋白和乳铁传递蛋白)相互作用并且结合的细菌表面受体蛋白已经在一段时间内被视为用于疫苗的制备的合适组分(1-3)。这组表面受体蛋白(下文中称作“HIBP”(宿主铁结合蛋白)表面受体蛋白)存在于人类和动物中属于细菌巴斯德菌科、莫拉氏菌科以及奈瑟氏球菌科的病原体中(4)。因此，这些蛋白已经被承认为用于对抗人类和食品生产动物的多种不同病原体的疫苗的开发的潜在靶标(5)(6-10)。所述HIBP表面受体通常包含两种蛋白：表面脂蛋白，即转铁蛋白结合B(TbpB)或乳铁传递蛋白结合蛋白B(LbpB)，和TonB依赖性完整膜蛋白，即转铁蛋白结合蛋白A(TbpA)或乳铁传递蛋白结合蛋白A(LbpA)(11)。近来，来自胸膜肺炎放线杆菌、猪放线杆菌以及脑膜炎奈瑟氏球菌的TbpB的详细三维结构在高分辨率下确定(12-14)。TbpB或LbpB蛋白的固有特性与完整外膜蛋白TbpA和LbpA极其不同并且大致上影响用于疫苗开发的策略。例如，有可能由用于产生亚单位疫苗的大肠杆菌细胞质以相对高产率产生并且纯化TbpB或LbpB。然而，这些蛋白尤其在通过选择性清洁剂萃取制备的外膜囊泡(OMV)疫苗中由于在萃取过程期间的其去除而不存在或缺乏。相比之下，功能性TbpA或LbpA仅可在外膜中产生，提供对于产生欲用于亚单位疫苗中的纯化蛋白的高产率的限制。产生聚集成大的包涵体并且随后试图由富集的包涵体制剂重折叠蛋白的错误折叠蛋白的替代方法关于商业生成也存在问题。因此，关于基于TbpA或LbpA的疫苗的大多数策略通常将设计OMV的产生或减毒株的开发。已经成功地用于侵袭性细菌病原体的替代方法是使用细胞外荚膜多糖作为原始抗原，并且将其偶联于蛋白载体以诱导T细胞帮助。这些缀合物荚膜疫苗已经证实在由表达特异性荚膜多糖的株提供免于感染的保护方面非常有效，但不提供对于其它荚膜类型的交叉保护。尽管最初开发针对人类病原体流感嗜血杆菌、脑膜炎奈瑟氏球菌以及肺炎链球菌的缀合物荚膜疫苗来预防侵袭性感染，但上市后的携带研究已经证明所述全身性施用的疫苗消除了表达特异性靶向的多糖的病原体的定殖(15-17)。这具有提供群体免疫的附加益处，从而由于群体内降低的携带频率而对非免疫个体提供保护。虽然并非这些早期疫苗的初始意图，但赋予群体免疫的可能已经成为用于评估新的和即将到来的细菌疫苗的重要准则。然而，确定或预测新的疫苗是否将能够影响或预防定殖(携带)为一个重要挑战(18)。评估蛋白抗原是否将最终能够提供针对疾病分离株的多样性集合的广泛保护的能力也是一个值得考虑的挑战(19)。关于测试这种能力的初始工作通常涉及使其它动物物种(小鼠、兔)免疫并且接着分析所得血清的交叉反应和交叉保护特性。关于那些可容易地以可溶性形式产生的表面抗原，如表面脂蛋白，第一步骤通常是产生并且纯化变体蛋白的集合并且将其用于标准ELISA(酶联免疫吸附分析)以评估抗血清识别所述变体蛋白的能力。这是相当劳动密集的，使得变体的广泛集合的分析成为昂贵的工作，并且依赖于以下假定：所述抗原与ELISA板的结合为随机的，使得所有蛋白表面均可探测。考虑到用于评估和预测针对抗原产生的抗血清的交叉保护和交叉反应特性的各种分析中的限制，新的并且改进的基于蛋白的疫苗的选择和设计应结合改进的分析的开发来进行，使得优化和改进所开发的疫苗可以合理基础开始着手。即使从其初始发现以来的数年内进行了大量工作(20,21)，仍不清楚HIBP表面受体蛋白是否并且如何可用于制备针对革兰氏阴性细菌病原体的有效疫苗，和具体说来是否并且如何可开发广泛保护性疫
苗。因此，本领域中需要改进基于针对革兰氏阴性细菌生物体的HIBP表面受体蛋白的免疫原性组合物和疫苗。公开概述本公开提供新颖免疫原性组合物并且具体说来基于来自革兰氏阴性病原性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的免疫原性组合物。相应地，本公开在至少一个实施方案中提供一种包含源于来自革兰氏阴性病原性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的抗原的免疫原性组合物，其中所述源于HIBP表面受体蛋白的蛋白已经以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰。本公开在至少一个实施方案中提供一种包含多肽的免疫原性组合物，所述多肽包含可获自或获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域，其中所述多肽不能大致上结合宿主铁结合蛋白。在优选实施方案中，本公开提供一种包含HIBP表面受体多肽的C端半段结构域的免疫原性组合物，其中所述多肽不能大致上结合宿主铁结合蛋白。在进一步优选实施方案中，本公开提供一种包含至少两种多肽的混合物的免疫原性组合物，各多肽包含C端半段结构域，其中所述C端半段结构域可获自或获自至少两种革兰氏阴性细菌物种或至少两种革兰氏阴性菌株。在进一步优选实施方案中，所述C端半段结构域获自HIBP表面受体蛋白，所述蛋白为抗原性趋异的。在其它实施方案中，本公开进一步提供一种包含多肽的免疫原性组合物，所述多肽包含可获自或获自革兰氏阴性病原性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的N端半段结构域和/或C端半段结构域，其中所述N端半段结构域或所述C端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述N端半段结构域或所述C端半段结构域的多个环结构域中的至少一个环结构域已经被修饰，并且其中所述多肽不能大致上结合宿主铁结合蛋白。在优选实施方案中，所述修饰
包含环结构域内的至少一个氨基酸残基的修饰。在其它实施方案中，HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域和/或N端半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体多肽的免疫原性组合物，其中所述多肽以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.02 US 61/910,817;2014.06.03 US 62/007,0681.一种包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体多肽的免疫原性组合物，其中所述多肽以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰。2.一种包含多肽的免疫原性组合物，所述多肽包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域，其中所述多肽不能大致上结合宿主铁结合蛋白。3.一种包含多肽的免疫原性组合物，所述多肽包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域，其中所述多肽不能大致上结合宿主铁结合蛋白。4.根据权利要求2所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域和所述N端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述多个环结构域中的至少一个环结构域已经被修饰。5.根据权利要求2所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域和所述N端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述多个环结构域中的至少两个环结构域已经被修饰。6.根据权利要求1所述的免疫原性组合物，其中所述HIBP表面受体多肽可获自属于细菌巴斯德菌科、莫拉氏菌科或奈瑟氏球菌科的细菌物种。7.根据权利要求1所述的免疫原性组合物，其中所述HIBP表面受体多肽可获自属于细菌放线杆菌属、奈瑟氏球菌属、嗜血杆菌属、曼氏杆菌属、嗜组织菌属、巴斯德菌属或莫拉氏菌属的细菌物种。8.根据权利要求1所述的免疫原性组合物，其中所述HIBP表面受体多肽为TbpB多肽。9.根据权利要求2所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域为选自SEQ.ID NO:5；SEQ.ID NO:6；SEQ.ID NO:22；SEQ.ID NO:33；SEQ.ID NO:34；SEQ.ID NO:119；SEQ.ID NO:125；SEQ.ID NO:179至SEQ.ID NO:195；SEQ.ID NO:213至SEQ.ID NO:218；SEQ.ID NO:230；SEQ.ID NO:232；SEQ.ID NO:234至SEQ.ID NO:278；以及SEQ.ID NO:288至SEQ.ID NO:292中示出的组的C端半段结构域。10.根据权利要求2所述的免疫原性组合物，其中所述N端半段结构域为选自SEQ.ID NO:8；SEQ.ID NO:10；SEQ.ID NO:24；SEQ.ID NO:26；SEQ.ID NO:36；SEQ.ID NO:38；SEQ.ID NO:121；SEQ.ID NO:127；SEQ.ID NO:229；SEQ.ID NO:231；以及SEQ.ID NO:233中示出的组的N端半段结构域。11.一种包含至少两种多肽的混合物的免疫原性组合物，各多肽包含HIBP表面受体多肽的C端半段结构域。12.根据权利要求11所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域可获自至少两种不同的细菌物种。13.根据权利要求11所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域可获自至少两种不同的菌株。14.根据权利要求12或13所述的免疫原性组合物，其中所述两种细菌物种或两种菌株能够感染相同脊椎动物物种。15.根据权利要求12或13所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段为抗原性趋异的。16.根据权利要求11所述的免疫原性组合物，其中所述HIBP表面受体多肽可获自HIBP受体表面受体，所述HIBP受体表面受体可获自由胸膜肺炎放线杆菌、猪放线杆菌、流感嗜血杆菌、副猪嗜血杆菌、睡眠嗜血杆菌、溶血性曼氏杆菌、卡他莫拉氏菌、牛莫拉氏菌、
\t淋病奈瑟氏球菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、葡萄糖苷酶曼氏杆菌以及海藻糖巴斯德菌组成的细菌的组。17.根据权利要求13所述的免疫原性组合物，其中所述细菌物种选自胸膜肺炎放线杆菌、猪放线杆菌、流感嗜血杆菌、副猪嗜血杆菌、睡眠嗜血杆菌、溶血性曼氏杆菌、卡他莫拉氏菌、牛莫拉氏菌、淋病奈瑟氏球菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、葡萄糖苷酶曼氏杆菌以及海藻糖巴斯德菌。18.根据权利要求14所述的免疫原性组合物，其中所述菌株选自胸膜肺炎放线杆菌、猪放线杆菌、流感嗜血杆菌、副猪嗜血杆菌、睡眠嗜血杆菌、溶血性曼氏杆菌、卡他莫拉氏菌、牛莫拉氏菌、淋病奈瑟氏球菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、葡萄糖苷酶曼氏杆菌以及海藻糖巴斯德菌。19.根据权利要求16所述的免疫原性组合物，其中所述两种物种为淋病奈瑟氏球菌、脑膜炎奈瑟氏球菌。20.根据权利要求13所述的免疫原性组合物，其中所述两种物种选自由胸膜肺炎放线杆菌、猪放线杆菌以及副猪嗜血杆菌组成的细菌物种的组。21.根据权利要求13所述的免疫原性组合物，其中所述两种物种选自由溶血性曼氏杆菌和海藻糖巴斯德菌组成的细菌物种的组。22.根据权利要求4所述的免疫原性组合物，其中所述至少一个经过修饰的环选自环L1至环L32中任一者。23.根据权利要求4所述的免疫原性组合物，其中所述至少一个经过修饰的环选自由L1、L5、L8、L12、L18、L21、L23以及L27组成的环中任一者。24.根据权利要求4所述的免疫原性组合物，其中所述至少一个
\t经过修饰的环选自由SEQ.ID NO:NO 42；SEQ.ID:NO 44；SEQ.ID:NO 46；SEQ.ID:NO 48；SEQ.ID:NO 50；SEQ.ID:NO 52；SEQ.ID:NO 54；SEQ.ID:NO 56；SEQ.ID:NO 58；SEQ.ID:NO 60；SEQ.ID:NO 62；SEQ.ID:NO 64；SEQ.ID:NO 66；SEQ.ID:NO 68；SEQ.ID:NO 70；SEQ.ID:NO 72；SEQ.ID:NO 74；SEQ.ID:NO 76；SEQ.ID:NO 78；SEQ.ID:NO 80；SEQ.ID:NO 82；SEQ.ID:NO 84；SEQ.ID:NO 86；SEQ.ID:NO 88；SEQ.ID:NO 90；SEQ.ID:NO 92；SEQ.ID:NO 94；SEQ.ID:NO 96；SEQ.ID:NO 98；SEQ.ID:NO 100；SEQ.ID:NO 102；SEQ.ID:NO 104；以及SEQ.ID:NO 106组成的环中任一者。25.根据权利要求5所述的免疫原性组合物，其中所述至少两个环结构域为表2中示出的环结构域的组合。26.根据权利要求2所述的免疫原性组合物，其中所述C端半段结构域和所述N端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述多个环结构域中的至少三个环结构域已经被修饰并且其中所述三个环结构域选自表3中示出的环结构域的组合。27.一种包含HIBP表面受体蛋白的免疫原性组合物，其中所述蛋白选自由SEQ.ID NO:170；SEQ.ID NO:172；SEQ.ID.NO:174；SEQ.ID NO:176；SEQ.ID NO:4；SEQ.ID NO:14；SEQ.ID NO:16；SEQ.ID NO:18；SEQ.ID NO:20；SEQ.ID NO:30；以及SEQ.ID NO:32组成的序列的组。28.一种包含HIBP表面受体蛋白的免疫原性组合物，其中所述蛋白选自由SEQ.ID NO:6；SEQ.ID NO:22；以及SEQ.ID NO:40组成的序列的组。29.一种包含HIBP表面受体蛋白的免疫原性组合物，其中所述蛋白选自由SEQ.ID NO:164；SEQ.ID NO:166；以及SEQ.ID NO:168组成的序列的组。30.一种用于制备免疫原性组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含以下各物作为可操作性连接的组分的嵌合核酸序列：(i)编码包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域的多肽的核酸序列，其中所述多肽以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰；和(ii)能够控制重组宿主细胞中的表达的核酸序列；(b)将所述嵌合核酸序列引入至宿主细胞中并且使所述宿主细胞生长以产生所述包含所述C端半段结构域或N端半段结构域的多肽；(c)从所述宿主细胞回收所述包含C端半段结构域或N端半段结构域的多肽；以及(d)制备免疫原性组合物。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述C端半段结构域或N端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述多个环结构域中的至少一个环结构域已经被修饰。32.一种重组表达载体，其包含以下各物作为可操作性连接的组分：(i)能够控制宿主细胞中的表达的核酸序列；和(ii)编码包含可获自或获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域的多肽的核酸序列，其中所述多肽已经以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰。33.一种用于在脊椎动物受试者中引起免疫反应的方法，所述方
\t法包括向所述受试者施用：(a)包含多肽的免疫原，所述多肽包含可获自革兰氏阴性病原性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域，其中所述多肽以使得其不能大致上结合宿主铁结合蛋白的方式被修饰；或(b)包含编码包含多肽的免疫原的核酸序列的表达载体，所述多肽包含可获自革兰氏阴性细菌物种的HIBP表面受体蛋白的C端半段结构域或N端半段结构域；以及其中所述免疫原以足以在所述脊椎动物受试者中引起免疫反应的量施用或表达。34.根据权利要求33所述的方法，其中所述C端半段结构域或N端半段结构域包含由多个环结构域连接的多个β链，并且其中所述多个环结构域中的至少一个环结构域已经被修饰。35.一种包含可获...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·B·施里维斯，T·F·莫赖斯，S·戈瑞欧文，
申请(专利权)人：A·B·施里维斯，T·F·莫赖斯，S·戈瑞欧文，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA