[发明专利]表达血清3型菌毛的鲍特菌属菌株

说明书

开发了一种产生Fim3的BPZE1衍生物，所述衍生物具有足够稳定的fim3表达以在小鼠中提供针对仅产生Fim3的临床百日咳鲍特菌分离株的改善的保护。BPZE1f3中的fim3表达不会改变针对Fim2+菌株的保护功效，也不会改变针对既不产生Fim2也不产生Fim3的菌株的保护功效。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月18日提交的美国临时专利申请序列号62/574,068的优先权。

序列表

本申请含有已经以ASCII格式电子递交的序列表，并且将该序列表通过引用以其全文特此并入。创建于2018年10月10日的所述ASCII副本被命名为7056-0091_SL，并且大小是1,833字节。

关于联邦资助研究的声明

不适用。

技术领域

本发明总体上涉及微生物学、免疫学、疫苗学、血清流行病学、生物化学和医学领域。更具体地，本发明涉及经修饰以表达血清3型菌毛的减毒活鲍特菌属(Bordetella)菌株及其在疫苗中的用途。

背景技术

顿咳或百日咳是一种可能会危害生命(尤其是在幼小婴儿中)的严重呼吸道疾病，并且根据世界卫生组织，尽管全球疫苗接种覆盖率超过85％，但其发病率在一些国家仍在上升。然而，它还会感染青少年和成人，且在青少年和成人中症状通常是非典型的，因此，此病在这些年龄组中经常无法确诊。但即使青少年和成人保持无症状，他们也可以将致病物百日咳鲍特菌(Bordetella pertussis)传播给未接受初级疫苗接种系列保护的幼小婴儿。实际上，最近在美国和英国对百日咳鲍特菌感染进行的小波分析结合临床分离株的光动力学分析表明，无症状传播是近期百日咳病复发的主要原因。此外，无症状百日咳鲍特菌感染可能并不是无关紧要的，因为流行病学证据表明百日咳鲍特菌感染可能与自身免疫性疾病(例如，乳糜泻、多发性硬化症、以及甚至阿尔茨海默病)有关。

当前可获得的全细胞疫苗或无细胞疫苗在三剂初级疫苗接种剂量后对降低顿咳的发病率非常有效。然而，与先感染百日咳鲍特菌相反，它们在减少无症状定殖方面效果不佳，如最近建立的狒狒模型所示。尽管接种疫苗的狒狒在实验性感染百日咳鲍特菌后受到针对百日咳疾病的保护，但它们很容易被感染并将生物体传播给同窝狒狒，即使没有症状也是如此。总而言之，这些观察结果说明了目前可获得的疫苗的缺点，并需要保护针对疾病和感染两者的新疫苗。

基于观察到针对百日咳鲍特菌定殖的最佳保护方式是先感染，已开发出一种可以通过鼻途径施用的减毒活疫苗，以尽可能模拟自然感染而不引起疾病。称为BPZE1的疫苗株缺乏编码皮肤坏死毒素的基因，可产生遗传脱毒的百日咳毒素，并且通过用大肠杆菌ampG基因替代百日咳鲍特菌ampG基因而缺乏气管细胞毒素产生。已显示BPZE1在临床前模型中(包括在严重免疫功能低下的小鼠中)是安全的，并且在体外和体内连续传代至少12个月后是遗传稳定的。在单次鼻施用后，它通过保护性CD4+T细胞和抗体两者保护小鼠免受百日咳鲍特菌激发，并且显示在单次鼻接种疫苗后这种保护是长期的。最近还显示，与未接种疫苗的狒狒相比，它可将狒狒中的百日咳鲍特菌鼻咽感染降低99.992％。现已成功完成了BPZE1的首次应用于人体的I期临床试验，并且发现BPZE1在成人中是安全的，能够瞬时定殖于人的鼻咽并能在所有定殖的个体中诱导针对所有测试抗原的免疫应答。

百日咳鲍特菌产生两种血清学不同的菌毛，由Fim2或Fim3作为主要菌毛亚基组成。这些菌毛参与细菌到呼吸道上皮细胞的附着。尽管BPZE1仅产生Fim2，它还产生数百种其他抗原(例如，百日咳毒素、FHA和百日咳杆菌粘附素)。因此，它已显示诱导针对多种多样的百日咳鲍特菌临床分离株(包括仅产生Fim3的那些)的显著保护。

发明内容