[发明专利]III型分泌系统靶向分子

说明书

相关申请

本申请要求2015年5月1日提交的美国临时申请No. 62/155967和2015年11月13日提交的美国临时申请No. 62/254992的权益，其各自的内容通过参照以其整体结合于此。

发明领域

本发明主要涉及特异性结合革兰氏阴性细菌的III型分泌系统的细菌V-tip蛋白例如来自铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)的PcrV的分子。更具体而言，本发明涉及阻断或以其它方式抑制效应分子注射到靶细胞中的分子。本发明的分子是单特异性的或多特异性的，并能以单价或多价方式结合其靶抗原。在一些实施方案中，这些抗体可与结合假单胞菌属(Pseudomonas)蛋白OprI的细菌表面靶向组分组合。本发明还主要涉及特异性结合细菌细胞表面蛋白例如OprI的分子和在多种治疗、诊断和/或预防性适应症中使用这些分子的方法。

发明背景

铜绿假单胞菌的V-tip蛋白(PcrV)是能够注射毒性效应分子到真核细胞中的细菌III型分泌系统(T3SS)的必要组分。V-tip蛋白位于T3SS机构的最末端，且寡聚化被认为是效应分子跨靶细胞膜的功能性易位(translocalization)所必需的。

OprI是铜绿假单胞菌和其他假单胞菌属物种的外膜脂蛋白。OprI在铜绿假单胞菌菌株中高度保守，因此代表假单胞菌属细菌的细胞表面靶向的优异的候选物。

因此，需要靶向革兰氏阴性细菌的V-tip蛋白和细胞表面组分例如OprI的组合物和治疗。

发明概述

本公开文本提供结合革兰氏阴性细菌的III型分泌系统的细菌V-tip蛋白(例如来自铜绿假单胞菌的PcrV)和/或细胞表面蛋白(例如铜绿假单胞菌的OprI蛋白)的分子(例如多肽，包括抗体、抗原结合性抗体片段、抗体样多肽和/或融合多肽)和组合物，以及在多种治疗、诊断和/或预防性适应症中制备和使用这些组合物的方法。本发明的V-tip蛋白靶向分子是单特异性的或多特异性的，并能以单价或多价方式结合其靶抗原。

这些分子可用于结合和中和或以其他方式抑制革兰氏阴性细菌的III型分泌系统的一种或多种细菌V-tip蛋白的至少一种生物活性。

铜绿假单胞菌和其他耐药革兰氏阴性细菌是一个大的卫生问题，引起社区获得性感染和医院内感染。感染这样的细菌可为严重且致命的。一个重要的致病因子是3型分泌系统(T3SS)。革兰氏阴性细菌的T3SS造成毒素易位到真核细胞中，引起细胞死亡和溶解，从而使细菌建立感染。

铜绿假单胞菌的PcrV是许多革兰氏阴性细菌T3SS所共同的V-tip蛋白的实例。V-tip蛋白位于T3SS机构的最末端，且寡聚化被认为是效应分子跨靶细胞膜的功能性易位所必需的。铜绿假单胞菌的PcrV对于注射效应分子(ExoS、ExoT、ExoU和ExoY)到真核细胞胞质溶质中是所需的，导致细胞死亡和溶解。铜绿假单胞菌的PcrV已显示是保护性抗原，表明靶向众多革兰氏阴性细菌的V-tip蛋白将提供有效的治疗选项。

在一些实施方案中，V-tip蛋白靶向分子是抗体和抗体样分子，其特异性结合革兰氏阴性细菌的3型分泌系统(T3SS)机构的V-tip蛋白和阻断对真核细胞的细胞毒性。在一些实施方案中，被称为V-tip蛋白结合蛋白(VPBP)的V-tip蛋白靶向抗体衍生自抗体或抗原结合性抗体片段，包括例如单链可变片段(scFv)、Fab片段、单域抗体(sdAb)、V_NAR或VHH。在优选实施方案中，VPBP是人或人源化sdAb。sdAb片段可衍生自VHH、V_NAR、工程改造的VH或VK结构域。VHH可产生自骆驼仅重链抗体。V_NAR可产生自软骨鱼仅重链抗体。已应用各种方法从常规异二聚VH和VK结构域产生单体sdAb，包括界面工程(interface engineering)和选择特异性种系家族。

在其他实施方案中，VPBP衍生自非抗体支架蛋白，例如但不限于设计的锚蛋白重复序列蛋白(darpin)、亲和体(avimer)、anticalin/脂质运载蛋白(lipocalin)、centyrin和fynomer。