[发明专利]肠球菌细胞壁组分及其抗菌用途

说明书

本发明涉及肠球菌细胞壁组分及其在预防和治疗细菌感染中的用途。为了本发明的所有目的，并入本文所引用的所有参考文献的全部内容。

发明背景

至少存在15种肠球菌，但是其中只有2种通常与临床感染有关，即粪肠球菌(Enterococcus faecalis)，其是80%肠球菌所引起的感染的原因，以及屎肠球菌(Enterococcus faecium)。革兰氏阳性菌屎肠球菌是哺乳动物胃肠道的天然居住者，并且通过粪便污染而常见于土壤、污水、水以及食品中(Klare,I.,Werner,G.and Witte,W.Contrib.Microbiol.2001,8,108-22)。

肠球菌是引起多种感染的重要的医院内致病菌，包括医院内菌血症、心内膜炎以及尿道感染、手术创伤感染和外来物感染。

可以用氨苄青霉素和万古霉素处理这些细菌的敏感菌株。然而，一些肠球菌对基于β-内酰胺的抗生素(一些青霉素和几乎所有头孢菌素)以及许多氨基糖苷都具有固有抗性。在最近的20年中，肠球菌属(Enterococcus)中对万古霉素具有抗性的剧毒菌株(万古霉素抗性肠球菌或VRE)已经出现于住院患者的医院内感染中，特别是在美国。对多种抗生素具有抗性的肠球菌菌株的出现越来越多，突显了提高对感染发病机理的理解的必要性(Murray,B.E.N.Engl.J.Med.2000,342,710-721;Theilacker,C.,Krueger,W.A.,Kropec,A.and Huebner,J.Vaccine 2004,22Suppl 1,S31-8)。

磷壁酸可发现于革兰氏阳性菌的细胞壁中，如葡萄球菌、链球菌、芽孢杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)、棒状杆菌(Corynebacterium)以及李斯特菌(Listeria)，并且看起来扩展至肽聚糖层的表面。在革兰氏阴性菌中并未发现磷壁酸。它们可与肽聚糖层的N-乙酰胞壁酸、与细胞质膜的脂质或与N-乙酰胞壁酸单元之间四肽交联内的末端D-丙氨酸共价相连。

磷壁酸的主要功能是，通过吸引诸如镁和钠的阳离子为细胞壁提供刚性。磷壁酸经常但并非总是被D-丙氨酸酯残基取代，从而产生两性离子特性的分子。这些两性离子磷壁酸是toll样受体2和4的疑似配体。磷壁酸还通过限制自溶素破坏N-乙酰葡糖胺与N-乙酰胞壁酸之间的β(1-4)键的能力而辅助调节细胞生长。磷壁酸还充当一些寄生生物的附着点。细菌的破坏以及磷壁酸向血流的释放，可以引起发烧、血管扩张并可能引起休克随后死亡。磷壁酸也可以被细菌用来依附于粘膜。

脂磷壁酸(LTA)是革兰氏阳性菌细胞壁的主要成分。其由磷壁酸、甘油或核糖醇磷酸的长链组成，并且经由甘油酯锚定于脂双层。结合于靶标的LTA可以与循环抗体相互作用，并激活补体级联，从而诱导被动免疫杀伤现象。

磷壁酸和脂磷壁酸被认为是强外源性热原，即它们属于人在被革兰氏阳性菌细菌感染后可以导致发烧反应的物质。它们最有可能被toll样受体TLR-2识别，所述受体表达于单核细胞和树突细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞以及巨噬细胞上。此外，它们可以导致细胞因子的分泌，因此是此类感染后，炎性反应的一种因子。

由于它们的抗原特性，它们还被视为研发合成疫苗的令人关注的候选者。

US 7,011,826描述了预防脊椎动物乳酸酸中毒的疫苗，所述疫苗包含至少一种分离的微生物或其一个或多个片段，其中所述微生物能在所述脊椎动物的肠内产生乳酸，并且其中所述微生物选自梭菌样种类(Clostridium-like species)、普氏菌样种类(Prevotella-like species)、拟杆菌样种类(Bacteroides-like species)、肠球菌样种类(Enterococcus-like species)、以及月形单胞菌(Selenomonas)种类。

为了为有效治疗和/或预防至少部分由肠球菌引起的脊椎动物感染提供更有效的策略，需要新的抗原性细菌靶标，其可以用于新的改善的接种策略中，以及可用于研发和产生各自的疫苗。

作为寻找碳水化合物毒力因子以及研发可选的治疗方案(如糖缀合物疫苗)以抵抗肠球菌感染的一部分，本发明通过提供分离自肠球菌细胞壁的新的荚膜多糖、壁脂磷壁酸以及脂磷壁酸，满足了这些需要。

因此，在第一方面，本发明的目标通过由以下组成的肠球菌细胞壁组分得到解决：

和其修饰的衍生物以及其药学上可接受的盐。