[发明专利]工程化肠道共生细菌在其外膜囊泡(OMV)中表达异源蛋白质以递送至胃肠道

说明书

本发明涉及使用衍生自共生细菌外膜的囊泡递送异源肽或蛋白质如治疗性多肽、治疗性蛋白质或抗原至粘膜部位，能够产生这种囊泡的重组细菌，和产生这种囊泡的方法。本发明还涉及用于重组细菌的诱导型表达系统。

技术领域

本发明涉及使用衍生自共生细菌外膜的囊泡、能够产生这种囊泡的重组细菌以及产生这种囊泡的方法，将异源肽或蛋白质如治疗性肽、治疗性蛋白质或抗原递送至粘膜部位。本发明还涉及用于重组细菌的诱导型表达系统。

背景技术

尽管目前只有少数粘膜疫苗已获许可，包括FluMist和NASOVAC(流感病毒(influenza viurs))、RotaTeq(轮状病毒(rotavirus))、Vivotif(伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi))和Dukoral(霍乱弧菌(Vibrio cholera))，其中口服脊髓灰质炎疫苗取得了突出的成功，但仍有大于90％的感染发生在身体的粘膜部位。粘膜疫苗有限的可用性主要与缺乏能够保存疫苗抗原(Ag)完整性和强佐剂性的有效递送系统有关。

目前可用的疫苗通过注射递送，伴随着相关的安全、患者依从性、发病率和高成本问题。注射的疫苗也仅在身体的(粘膜)部位(绝大多数(90％)病原体通过其获得进入并且特别是通过胃肠道和呼吸道)提供部分或没有的保护作用。缺乏有效的疫苗在农业和保护免受如沙门氏菌和弯曲杆菌等主要肠道感染方面尤其严重，其中食物供应的污染是人类感染的主要来源和途径。更复杂的情况是增加了药物和抗生素耐药性，这限制了农场动物和人类肠道感染性疾病的治疗选择，着重需要开发更有效的疫苗。

粘膜疫苗接种可以克服目前基于注射的疫苗的主要限制，并满足对新疫苗的需求以防止肠道感染。但是，目前只有少数粘膜(口腔和鼻腔)疫苗获得许可。这种有限的可用性与缺乏能够维持疫苗完整性(特别是在肠道中)的有效递送系统密切相关。

在缺乏有效治疗的情况下，肠道感染性疾病(IID)的发生在英国人群中每年增加25％的IID患病事件，导致在工作年龄的人失去1100万天。IID的影响在农业中也是明显的，其中缺乏针对主要肠道感染的有效疫苗对牲畜健康和食品安全以及保护人类免受食源性感染具有严重后果，这通过增加多重药物和抗生素耐药性而进一步复杂。疫苗接种是预防感染性疾病的有效且有成本效益的形式，尽管目前只有少数粘膜疫苗获得许可，很大部分是由于缺乏有效的能够在通过上消化道的恶劣环境运输过程中保护抗原完整性的粘膜疫苗递送系统。

已经开发了各种控制的Ag释放策略用于口服递送，包括聚合物微粒、脂质体和免疫刺激复合物，其可能需要包含佐剂以增加其免疫原性。然而，将Ag纯化和包封到这些颗粒递送系统中所需的复杂制造步骤可能使这些方法在经济上不可行(Ulmer et al.,2006)。

另一种策略是利用保留其侵入性的减毒、无毒的病原体作为口服递送疫苗Ag的载体。重组无毒沙门氏菌疫苗已被证明在各种模式系统中成功提供针对病原体的有毒力的形式的保护(Wang et al.,2013)，尽管这种希望尚未在人体临床试验中证实。而且，在任何疫苗制剂中使用活减毒病原体包括残留回复和环境污染的风险。

因此仍然需要改进的抗原递送系统。

通过注射将治疗性肽或蛋白质递送至粘膜部位同样是有问题的。通过注射的递送负面地影响成本、安全性、患者依从性以及其治疗结果。此外，全身递送如注射，不提供针对医学病症的粘膜部位靶向的递送，其中靶向的递送在治疗上是有利的。口服或其他非侵入性施用避免了注射的负面影响，但存在其他问题，例如通过蛋白水解酶以及消化系统中遇到的酸性环境潜在降解肽或蛋白质。因此仍然需要改进的治疗性肽或蛋白质的递送系统。

发明概述

根据第一方面，本发明提供了包含用于在外膜囊泡(OMV)中表达治疗性多肽或蛋白质或抗原的表达系统的重组革兰氏阴性共生肠道细菌。