改进大肠杆菌K1夹膜多糖的制备方法技术

技术编号:1556497 阅读:314 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
所具有的唾液酸残基N-乙酰基被N-酰基取代而改性的脑膜炎双球菌B血清群多糖(GBMP)显示出增强的免疫反应。此外,与未改性脑膜炎双球菌B血清群和大肠杆菌(E. coli)K1囊多糖及其有共同抗原决定簇的其他组织细胞交叉反应的抗体诱导减到最小程度。改性的多糖与一种生理上可接受的蛋白质(例如破伤风类毒素)的结合诱导特殊预防抗体的产生,该抗体具有不可忽视水平的GBMP交叉反应的抗体,因此能够预防由脑膜炎双球菌B血清群和大肠杆菌K1引起的感染。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学改性的脑膜炎双球菌(Neisseria meningitidis)B血清群多糖。本专利技术也提供多种菌苗,在该苗中相应改性的多糖与蛋白质载体结合。由脑膜炎双球菌B血清群和大肠杆菌(E.coli)K1引起的脑膜炎仍是世界上主要的健康问题。B型脑膜炎发生于地方性和流行性,并约占全部记录的脑膜炎双球菌脑膜炎病例的一半,而K1-阳性大肠杆菌是新生儿脑膜炎的主要起因。现在尚无商业性的抗由脑膜炎双球菌B血清群和大肠杆菌K1引起的疾病菌苗。在很大程度上这是由于这样一个事实,即脑膜炎双球菌B血清群多糖(GBMP)在人体中仅产生很微弱的免疫。近来有某些报导基于GBMP与外膜蛋白质形成复合体的选择菌苗,然而迄今还没有这些菌苗对人体有效的明显证据。近来,发展了基于含成化学改性的(N-丙酰化的)B血清群多糖-蛋白质(N-Pr-GBMP-蛋白质)结合物菌苗的新概念。该菌苗在鼠中诱导IgG抗体的高滴度。该抗体不仅是预防性的,而且同未改性的GBMP(即-N-乙酰基-GBMP)交叉反应。这一概念已公开在美国专利NO.4727136中并要求保护(1988年2月23日授权与Harold J.Jennings等人)。已经指出,例如在美国专利NO.4727136中公开的增加交叉反应抗体的菌苗只是在牺牲极限免疫耐受性时才是有成效的。这种假设被一般抗原决定簇证实是含理的,该抗原决定簇由天然N-Ac-GBMP和人及动物组织中的α-(2-8)-连接的唾液酸残基(最少需要10个残基)链组成(Jennings,Contrib.Microbiol.Immunol.Basel,Karger,1989,Vol.10,151-165)。这些聚唾液基(polysialosyl)链的功能作为制备抗原并且大部分在胚胎中性细胞粘连方面与胚胎阶段有关(Finne etal,Biochem.Biophys.Res.Commun.,1983,112,482)。在出生后的成长过程中,这种抗原是向下降调节(Friedlander etal,J.Cell Biol.1985,101,412),但它在成年人在患病肌肉再生期间(Cashman at el,Ann.Neuron.,1987,21,481)在肿瘤细胞(Rothet al,Proc.Natl.Acad.Sci.,1988,85,299)以及在天然K细胞(NK)和CD3+T细胞(Husmann et al,Eur.J.Immunol.,1989,19,1761)中表现出来。尽管至今对这些胎儿抗原的极限碉受性尚未形成结论,但通常认为,由于这种交叉反应,一些许可机构对N-Pr-GBMP-蛋白质结合物要进行仔细研究,因为在它被批准商品出售之前需做证明该菌苗安全性的复杂实验,结果导致相当大的花费并延误时间。本专利技术的一个目的是开发一种具有免疫特性的菌苗,其免疫特性强于N-Pr-GBMP蛋白质。本专利技术的另一目的是提供一种显示与GBMP交叉反应实质降低的菌苗。本专利技术的一个方面,是提供具有唾液酸残基N-乙酰基(C2)被C4-C8酰基取代的改性脑膜炎双球菌B血清群多糖。本专利技术的另一方面,是提供一种抗原结合物,该结合物含有结合到合适的免疫蛋白质上的N-C4-C8酰基多糖,并具有增强的致免疫性及诱导实质上降低的交叉反应抗体。本专利技术的又一方面,是提供一种菌苗,该菌苗含有与合适载体或稀释剂结合的N-C4-C8酰基多糖-蛋白质结合物。本专利技术的菌苗也可含有对人体适用的治疗有效量的辅助剂,例如磷酸铝或氢氧化铝。本专利技术的再一方面,是提供一种哺乳动物抗脑膜炎双球菌和大肠杆菌K1感染的免疫方法,该方法包括将免疫有效量的本专利技术菌苗通过肠胃外给药于受到这种感染的哺乳动物,包括人。该菌苗的典型给药量为每千克体重约1-50微克,例如每千克体重5-25微克。另一方面,本专利技术提供了能够预防由脑膜炎双球菌B血清群和大肠杆菌K1引起的脑膜炎的γ-球蛋白馏分。该γ-球蛋白馏分通过用本专利技术的菌苗免疫哺乳动物而产生。然后将该γ-球蛋白馏分给药于一个个体,以提供预防或治疗由上述微生物正在引起的感染。由此可认为,本专利技术的免疫菌苗结合物由于它的良好致免疫性及最低诱导GBMP交叉反应抗体,它可作为治疗抗血清的来源。本专利技术的结合物也可用于增加单克隆抗体,并有可能用于抗遗传型抗体。在我们的最近实验中已发现,由上述的Jennings等人的美国专利4727136中公开的N-Pr-GBMP-蛋白质结合物诱导的大多数杀菌和预防抗体与GBMP交叉反应抗体无关。实际上,大多数预防活性包含在与GBMP不交叉反应的N-Pr-GBMP特殊抗体种群中。根据这一点,可认为N-Pr-GBMP在脑膜炎双球菌B血清群表面复制一种独有的杀菌抗原决定簇。本专利技术是以能够含成化学改性的GBMP′s这一发现为基础,该GBMP复制杀菌抗原决定簇,并且在其结合形式上,它不仅显示增强的致免疫性,而且也基本上免避同GBMP交叉反应的抗体诱导。为实现本专利技术,一系列不同的化学改性的GBMP′s已分别被含成并与蛋白质结合,随后将结合物注射入鼠中,并与由N-Pr-GBMP-蛋白质结合物产生的效果相比较。意想不到的是,已经发现N-C4-C8酰基GBMP蛋白质结合物基本上复制杀菌抗原决定簇,并可以基本上降低交叉反应抗体的诱导,这种结合物的例子如正丁酰基、异丁酰基、正戊酰基、异戊酰基、新戊酰基、己酰基、庚酰基和辛酰基以及特别是N-丁酰基(N-Bu)GBMP-蛋白质结合物。利用现有技术中公知的方法从脑膜炎双球菌中分离出脑膜炎双球菌B血清群多糖。结合上述方法,脑膜炎双球菌B血清群(株9818B)于37℃在发酵桶中生长,生长时用每升蒸馏水中含30克脱水Todd Hewitt Broth(Difco Laboratories,Detroit,Michigan)。在发酵桶中生长之前,该冻干株在37℃的蜡罐中于5%(V/V)Sheeps′Blood Agar(Difco Laboratories,Dotroit,Michigan)平皿上初始生长。然后将细菌转移至盛在Erlenmyer曲颈瓶中的1.0升Todd Hewitt Broth(如上述)中,以190转/分的速度在37℃下摇动该曲颈瓶7小时。然后将该接种物转移到发酵桶中。在发酵桶中生长(16小时)后,通过添加福尔马林使最终浓度达到0.75%而杀死细菌。细菌通过连续离心分离出,并且除了蛋白质通过搅拌含90%冷的(4℃)而不是热的(50-60℃)的苯酚的原多糖溶液进引提取的以外,基本上按照Bundle等人在J.Biol.Chem.,249,4797-4801(1974)中所述进行纯化。该后一种处理过程保证产生高分子量形式的GBNP。大肠杆菌(018K1H7)(NRCC 4283)于37℃的发酵桶中在含有脱水Brain Heart Infusion(BHI;37克/升)(Difco Laboratiories,Detroit,Michigan)的蒸馏水中生长。在发酵桶中生长之前,该冻干株在Erlenmeyer曲颈瓶中的50mlBHI溶液(与上述相同)中生长,在37℃下以200转/分的速度摇动曲颈瓶7小时。然后这种生长转移到1.5升BHI(如上述)中并在如上述相同条件下生长7小时。然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大肠杆菌(E. coli)K1夹膜多糖,它具有的唾液酸残基N-乙酰基被C↓[4]-C↓[8]酰基取代。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:哈罗德J詹宁斯弗朗西斯米琼
申请(专利权)人:加拿大国家研究委员会
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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