[发明专利]CD147作为受体用于脑膜炎球菌至血管内皮的菌毛介导的粘附

说明书

技术领域

本发明涉及IV型菌毛相关蛋白和CD147之间相互作用的抑制剂在预防或治疗脑膜炎球菌菌血症和/或感染中的应用。本发明还涉及这样的抑制剂和抗菌化合物的组合应用，该抗菌化合物诸如为一种用于预防或治疗脑膜炎球菌感染的化合物。本发明还涉及用于预防和/或治疗脑膜炎球菌菌血症和/或感染的方法，及用于筛选IV型菌毛相关蛋白和CD147之间相互作用的抑制剂的方法。

背景技术

脑膜炎球菌(N.meningitidis(脑膜炎奈瑟菌),Nm)(引起流行性脑膜炎和脓毒病的原因)是人类鼻咽的共生的革兰氏阴性菌。在血流侵入之后，致命的荚膜细菌粘附至脑内皮细胞并且在宿主细胞的顶面上增殖，以在细菌最初附着的位点处形成微菌落，然后穿过血脑屏障(BBB)移生于脑膜(Nassif等人,2002,Trends Microbiol,10:227-232)。

脑膜炎球菌感染的主要临床症状是脑膜炎。自相矛盾地是，脑膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)是人类鼻咽的常见的无症状的移生群，并且感染中仅非常小的部分发展成持续的菌血症。在大多数菌血症患者中，N.meningitidis在血流中的存在将一直是无症状的。但是，在血相(blood phase)过程中，细菌将与脑的内皮细胞相互作用并且侵入脑膜，从而引起脑膜炎，这是在70％患者中脑膜炎球菌扩散的最早的临床并发症。在30％的菌血症患者中，血流中脑膜炎球菌的存在将导致败血症的临床症状，在一些情况中伴有爆发性紫癜(purpura fulminans)。在后一种情况中，细菌穿过血脑屏障。但是，脑膜炎症状不处于临床表现的最前部。

Nm的显露和流行潜力与外膜组分(荚膜多糖和脂低聚糖[内毒素])的表达相关，同时，Nm与外周和脑血管细胞牢固相互作用的倾向依赖于IV型菌毛(pili)的表达。这些从细菌细胞表面延伸的长的细丝结构显示出惊人的多功能性，包括致命的包被的脑膜炎球菌与细胞的附接，及引发宿主信号传导事件，这些事件促进细菌菌落在内皮细胞表面的稳定性并且推动随后穿过内皮屏障的转移。IV型菌毛由杂多聚体菌毛蛋白亚基(hetero-multimeric pilin subunit)组成，该杂多聚体菌毛蛋白亚基通过复杂的体系组装成螺旋纤维。它们由毛发生成所需的主要的菌毛蛋白PilE和其它低丰度的菌毛蛋白(诸如PilV、PilX或Comp)组成，该低丰度的菌毛蛋白在结构上与PilE类似并且调节菌毛的粘附和信号传导功能。IV型菌毛的粘附特性还受到菌毛体系(诸如PilC1等位基因)的组分的调节，使得使用遗传途径难以鉴定参与与宿主细胞受体的直接相互作用的分子决定因子。因此，复杂的菌毛结构的精确粘附组分仍然不明确。但是，最近已经鉴定处宿主的G-蛋白偶联的β2-肾上腺素能受体是脑膜炎球菌IV型菌毛的必不可少的内皮受体，以引发信号传导事件(Coureuil等人,2010,Cell,143:1149-1160；Lecuyer等人,2011,Infect Immun,80:175-186)。此外，已经鉴定出，当面对细菌时，人脑内皮细胞系的细胞表面上的Nm菌落促使βarrs转移至质膜的内表面。在菌落下面转移的βarrs起到Nm导致的信号传导事件的脚手架平台的作用。在细胞系中表达的GPCR中，仅β2-肾上腺受体(β2AR)在菌落下面形成皮质斑并且在细胞单层的细菌交叉(bacterial crossing)中发挥了容许复制(permissive)的作用。这些观察结果显示了通过Nm征用β2-肾上腺素能/β-抑制蛋白信号传导途径，以促使稳定粘附至人脑的内皮细胞上以及BBB的随后的相交。更具体地，已经示出β2AR，尤其是β2AR的N-末端与IV型菌毛-相关联的蛋白(诸如PilE或PilV)的相互作用，起始了允许N.meningitidis打开并穿过BBB的过程。

但是，缺失β2-肾上腺素能受体的内皮细胞仍然支持细菌的粘附，表明IV型菌毛蛋白通过与另一仍然未知的受体的相互作用促使脑膜炎球菌的最初附接。

因此，预防脑膜炎球菌至内皮细胞的初级附接将预防血流中的脑膜扩散(即脑膜炎球菌菌血症)，和/或脑膜炎球菌感染，并且从而将预防细菌脑膜炎和/或爆发性紫癜。

发明内容

发明人已经发现了脑膜炎球菌至内皮细胞的最初粘附是通过存在于脑膜炎球菌表面上的IV型菌毛-相关蛋白与存在与宿主内皮细胞表面上的CD147之间的相互作用介导的，并且这样的相互作用可以被阻断，从而抑制脑膜炎球菌菌血症和由此导致的脑膜炎球菌感染。