[发明专利]基于鞭毛蛋白的新型免疫佐剂化合物及其用途

说明书

本申请为申请号为200980134149.6的分案申请，要求2008年6月25日的优先权。

发明领域

本发明涉及在个人或动物中诱导和/或刺激免疫应答。

具体地讲，本发明涉及可用于免疫原性组合物和疫苗组合物的新型免疫佐剂化合物。

发明背景

安全且有效的疫苗的开发仍是全球公共卫生的一个主要目标。

具体地讲，已出现被称为“粘膜疫苗”的疫苗，作为可注射疫苗的吸引人的潜在替代品。

粘膜给药具有许多潜在地合乎需要的特征。开发粘膜疫苗递送技术的最迫切的理由也许是，通过在许多侵入性病原体的粘膜进入部位产生局部免疫来形成免疫防御的第一道防线。

此外，一些研究者已报道存在着普通粘膜免疫系统，凭借该系统，在一个部位诱导的粘膜免疫能导致在远端粘膜部位的免疫(McGhee,J.R.等人.The mucosal immune system:from fundamental concepts to vaccine development(粘膜免疫系统：从基础概念到疫苗开发).Vaccine1992,10:75-88)。

另外，通过粘膜部位递送抗原具有还能产生全身免疫应答的潜力。

这表明，通过以非侵入性方式(例如鼻内途径或其他粘膜途径)递送疫苗，以引发针对可能在不同粘膜部位进入的各种各样的病原体的免疫，可获得极大的益处。

现今的疫苗(粘膜疫苗或其他疫苗)大部分是由以下两个主要组分组成的：(i)具有治疗意义的靶标抗原和(ii)能刺激和/或诱导针对所述抗原的免疫原性的免疫佐剂化合物。

已知的各种免疫佐剂在性质上相差甚大，但具体地讲包含矿物油、细菌提取物、活的和减毒的生物体以及氢氧化铝金属的悬浮液。

即使佐剂能提供增强的免疫应答，但它们的使用也会引起不良副作用，这主要取决于它们的给予途径。因此，得到批准且在人类中有效的佐剂的数目仍相对有限。

先天性免疫领域的进展已使人们更好地了解支配着宿主免疫应答的调节的细胞机制和分子机制。

这一对免疫系统的更好的认识，已让人们能研究和开发新的潜在有用的免疫佐剂。

具体地讲，toll样受体(TLR)有助于哺乳动物体内的先天性免疫和适应性免疫的协同诱导。由于TLR是由多种多样的细胞类型表达的，因此它们能够在全身引发免疫。

发生病原微生物感染后，TLR可识别被称为微生物相关分子模式(MAMP)的保守模体。TLR的结合可诱导专事于对病原微生物的先天性清除和获得性免疫的基因表达程序。例如，TLR可诱导趋化因子的产生，趋化因子进而特异性吸引直接参与先天性微生物清除的多形核嗜中性粒细胞(PMN)。此外，TLR能促进多效性免疫介质(如TNFα)的分泌和专事于将抗原呈递到淋巴细胞的树突细胞(DC)的功能性成熟。

因此，TLR激动剂不仅能刺激“广泛特异性的”促炎免疫应答，而且能增强对限定的抗原的适应性免疫应答，因此被认为是免疫佐剂。

尽管这些潜在有利的作用，但由于MAMP有全身毒性，这促使了人们努力开发能使MAMP活性偏向于佐剂作用的衍生物。的确，将分子工程改造成具有独特的性质，这是操纵免疫应答中的一个重大挑战。

细菌鞭毛蛋白(许多细菌病原体中的主要鞭毛成分)是用于TLR5活化的特异性、独特激动剂。

来自鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella enterica Serovar Typhimurium，(S.Typhimurium))的FliC鞭毛蛋白是有关鞭毛结构-功能、免疫性和TLR5信号转导的研究的典范。

它是具有两个独特结构域的含494个氨基酸的蛋白质。氨基和羧基末端“保守”区域形成对于TLR5活化必不可少的结构域。

鞭毛蛋白FliC的中间结构域包含对于TLR5信号转导非必须的氨基酸。它被称为“超可变”区，因为一级序列在组成和大小上随细菌种类的不同而大大不同。与此相对，已知超可变区为鞭毛蛋白抗原性所必需。

已证实静脉内(i.v.)注射鞭毛蛋白能促进全身应答，全身应答由促炎介质(如TNFα或IL-6)的产生和DC活化来表征。

此外，鞭毛蛋白还能引发粘膜特异性的先天性和适应性防御机制。例如，上皮细胞系和肺粘膜能上调趋化因子样CXCL8(IL-8)和CCL20的产生，CXCL8(IL-8)和CCL20进而分别募集粘膜PMN和DC。