[发明专利]包含益生菌微生物和抗体的食物产品

说明书

发明领域

本发明涉及食物产品或药物制品，其中所述的食物产品或药物制剂包含在肠道中有活性的抗体或抗体片段以及与抗体或抗体片段无关的益生菌微生物(probiotic microorganism)。具体地说，本发明涉及用于制备包含抗体或抗体片段以及益生菌微生物的食物产品和药物制品的方法，以及这些产品为人类提供健康效益的用途。

发明背景

抗体(也称为免疫球蛋白)是特异识别外源分子的糖蛋白。这些所识别的外源分子称为抗原。当抗原侵入人类或动物时，可激发涉及B淋巴细胞的抗体产物的免疫应答。由于这种免疫应答，使得微生物、大的寄生虫、病毒和细菌毒素变得无害的。抗体特异识别和通过高亲合力结合几乎任何类型抗原的独特能力，使它们成为医学和科学研究中的有用分子。

描述了脊椎动物中的5种免疫球蛋白类，包括IgG、IgM、IgA、IgD和IgE，其中所有抗体在免疫系统中的功能都不相同。IgG是血液中最丰富的免疫球蛋白。它们具有两个相同的重(H)链多肽和两个相同的轻(L)链多肽的基本结构。H链和L链通过二硫键和非共价键而相互结合。链自身被分成可变域和恒定域。重链和轻链(V_H和V_L)中的氨基酸序列非常不同的可变域，位于抗体分子的N端部分。VH和VL相互形成唯一的抗原识别位点。剩下的C端结构域的氨基酸序列变化更少，被称为C_H1、C_H2、C_H3和C_L。

抗体分子的非抗原结合部分称为恒定域Fc，并介导几种免疫功能，例如结合靶细胞上的受体和补体结合。

抗体唯一的抗原结合位点由重链和轻链可变域(V_H和V_L)组成。每个结构域含有四个构架区(FR)和三个称为CDR(互补决定区)或高变区的区域。CDR在序列上变化很大，并决定抗体的特异性。V_L域和V_H域相互形成所结合特定抗原的结合位点。

使用例如木瓜蛋白酶消化、胃蛋白酶消化或其它酶促方法，通过抗体的蛋白水解，可构建几种功能性抗原-结合抗体片段。所述的方法可用于生产Fab、Fv或单个结构域片段。

Fab片段是抗体分子的抗原结合域。通过木瓜蛋白酶消化完整抗体，可制备Fab片段。Fv片段是仍含有完整IgG抗体的全抗原-结合位点的最小片段(～30kDa)。Fv片段由可变重链(V_H)和可变轻链(V_L)结构域组成。这种被称为Fv片段(因为片段可变)的异源双体，仍然能结合抗原。

因此，可合成小抗体片段，并且在需要渗透组织并从血液或肾脏快速清除的应用中，这些片段将具有优于全抗体(whole antibody)的优点。

由于单克隆抗体技术的发展，体外生产抗体已经是可能的。这使得抗体可用于许多领域，包括研究、医学以及最近的消费应用。然而，所述的应用依赖于抗体的大规模生产，并且通常涉及抗体或抗体片段自身(即从抗体表达系统收集的蛋白质)的用途。

已经使用大肠杆菌(Escherichia coli)作为抗体片段生产的表达系统。大肠杆菌便于进行遗传修饰，快速生长需要简单廉价的培养基，并且便于在发酵器中进行培养，以大规模生产目的蛋白。

此外，在最近的论文(″In situ delivery of passive immunity bylactobacilli producing single-chain antibodies″Nature Biotechnol.(2002)20，702-706)中，Kruger等人报道了：通过革兰氏阳性食品级(food grade)细菌Lactobacillus zeae，生产抑制变形链球菌(Streptococcus mutans)的scFv抗体片段。这种处理包括在口腔粘膜部位进行被动免疫的原地给药，其中已经证实了单链抗体片段可在小鼠中进行预防龋齿。