[发明专利]一种抗炭疽芽孢杆菌PA抗原的全人源抗体

说明书

技术领域

本发明涉及一种全人源抗体，属于分子生物学和免疫学领域。

背景技术

炭疽是由炭疽芽孢杆菌引起的一种人畜共患的烈性传染病，它不仅仅是食草动物的主要疾病，所有的哺乳动物，包括人类，都很容易发生。根据感染途径不同，人类炭疽分为皮肤炭疽、胃肠炭疽和吸入性炭疽三种原发类型。肺炭疽病死率在我国法定报告的传染病中位居前十位，被列为甲类传染病进行管理。炭疽杆菌芽孢作为一种潜在的生物战剂和生物恐怖制剂，一直为各国所重视。近年来随着国际反恐斗争的发展，对炭疽的防护研究已成为国际生物医学界的研究热点之一。

炭疽芽孢杆菌主要以孢子形式存在。孢囊具有保护功能，能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。炭疽的主要致病因子包括三种蛋白构成的炭疽毒素和以γ键相联结的聚-D-谷氨酰荚膜，荚膜能阻止细菌被宿主免疫细胞吞噬，而毒素是造成宿主损伤和死亡的主要原因。炭疽杆菌分泌的炭疽毒素由三种蛋白组成，分别是保护性抗原(PA)，水肿因子(EF)和致死因子(LF)。其中，PA在炭疽杆菌侵染过程中起着至关重要的作用。它首先和人体细胞表面的受体(TEM8或CMG2)结合，由位于细胞膜上的FURIN蛋白酶切除其氨基端20kDa片段PA20形成PA的活性片段PA63，该片段发生寡聚化在膜上形成七聚体。LF和EF结合七聚体形成复合物，通过受体介导的内吞进入细胞。在内吞小体酸性pH的环境下，PA七聚体发生构象改变，形成一个管道，使EF和LF进入胞液，分别发挥毒性作用。这三个蛋白本身都是无毒的，但PA与LF结合称为致死毒素(Lethal Toxin，LT)，LF具有金属依赖的蛋白酶活性，目前已发现的底物均属于丝裂原激活的蛋白激酶的激酶家族(MAPKKS)，经过一系列未知的级联反应可导致细胞裂解与死亡；PA和EF的混合物称为水肿毒素ET(Edema Toxin)，EF具有钙调蛋白依赖的腺苷酸环化酶活性，可使靶细胞内cAMP浓度升高，导致宿主防御能力下降。

炭疽的医学防护措施主要有预防和治疗二大方面。目前有效的预防措施主要是接种炭疽疫苗，PA能诱导机体的保护性免疫，是目前唯一获美国食品和药品管理局(FDA)批准的人用炭疽疫苗(Anthrax Vaccine Adsorbed，AVA)的主要免疫活性成分；但需事先1-2月免疫接种才能为人员提供免疫防护。生物战/生物恐怖活动的突发性使得常规主动免疫难以满足其时间要求，有效的治疗方法是对抗炭疽攻击必不可少的措施。治疗策略主要有二大类：一类是炭疽杆菌的抑菌剂或杀菌剂，其中包括抗生素和噬菌体的溶菌成分；另一类是依据炭疽病理模型设计的毒素抑制剂，主要包括炭疽毒素中和抗体、可溶性受体、毒素突变体和小分子拮抗剂。

目前炭疽的治疗主要依靠抗菌素，多种抗菌素对炭疽有效，但如出现以下情况，临床上往往不能奏效：①未能及时服用抗菌素：抗菌素一般需要在机体接触炭疽芽孢后的48小时内使用，即繁殖体阶段使用，可以有效治疗，但炭疽感染的潜伏期可以持续数小时甚至几天，这一阶段的症状表现类似流感，易误诊，错过最佳治疗时机；②人体耐药性：抗生素滥用使部分人群对多种抗生素产生抗药性，一些个体对许多抗菌素已产生抗药性，使得抗菌素治疗无效；③炭疽杆菌人为改构：将抗生素抗性基因导入炭疽杆菌使抗生素失效，在技术上已完全可能(前苏联曾研制出具有18种抗生素抗性的超级炭疽杆菌)。抗生素在繁殖体阶段若不能有效阻断炭疽感染，一旦进入毒素阶段，抗生素就毫无作用。

抗菌素对吸入性炭疽的治疗虽然有效，但必须在感染初期立即使用。抗菌素只能杀死人体组织内的部分孢子和细菌，却不能抵抗孢子和细菌在体内产生的大量毒素。而在感染晚期由于毒素的大量产生，仍会导致患者死亡。目前国外的研究主要集中在发现能抵抗炭疽毒素的药物方面，包括中和单抗、可溶性受体、PA突变体和小分子抑制剂等。中和抗体因具有保护性高，在人体内可以发挥特有的补体依赖细胞毒作用(CDC)和抗体依赖性细胞毒作用(ADCC)，半衰期长，性质稳定等优点，尤其将中和抗体与抗生素联合应用时，可以相互弥补，最大可能发挥治疗作用，因此中和抗体已成为目前最有前景的炭疽治疗药物。