[发明专利]来自肺炎链球菌之人类补体C3降解蛋白酶

说明书

发明领域

本发明涉及肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)且特别涉及一种肺炎链球菌蛋白质之鉴定，该蛋白质能够降解人类补体蛋白质C3。

发明背景

肺炎链球菌造成之呼吸道感染每年引起估计约500，000例之肺炎及47，000人死亡。对细菌性肺炎链球菌感染具有高危险性者为二岁以下之婴儿，免疫系统功能不彰之个人及老年人。在这些族群中，肺炎链球菌为细菌性肺炎及脑膜炎之主要原因。进而，肺炎链球菌为所有年龄儿童之耳感染主因。儿童与老人两者在细菌侵入繁殖(colonization)，局部或全身感染之后或以纯化多糖进行免疫接种后，对于肺炎链球菌荚膜多糖之保护性抗体的合成有障碍。肺炎链球菌对于HIV感染之成人或儿童而言皆为侵入性细菌吸呼道疾病之主因，并在这些病人身上引发出血性感染(Connor等人，Current Topics in AIDS1987；1：185-209及Janoff等人，Ann．Intern．Med．1992：117(4)：314-324)。

对于严重感染显示最大危险性之个体无法对现有荚膜多糖疫苗产生抗体。结果，目前有四种结合(conjugate)疫苗进入临床试验之阶段。结合疫苗包括与蛋白质载体或佐剂结合之肺炎链球菌荚膜多糖，希望能加强抗体反应。然而，在临床试验中的结合疫苗另有其它潜在难题。例如，在美国极为盛行之肺炎链球菌血清型与在例如以色列，西欧，南非或斯堪地那维亚等地最常见的血清型不同。因此，在一个局部地域有利的疫苗在另一个地区可能为不利的。至于修正目前可用荚膜多糖疫苗或发展蛋白质结合物作为适应地域血清型差异之荚膜疫苗之潜在需求，则产生令人却步之金钱及技术上复杂性。因此，对于肺炎链球菌感染之预防及调制广泛保护性肺炎链球菌疫苗而言，在不同有毒力之血清型中找寻具全世界保守性之免疫产生性表面暴露蛋白质是至为重要的。进而，全世界性地出现青霉素及头芽孢素抗药性肺炎链球菌，使得对于有效疫苗之需求至为迫切(Baquero等人，J．Antimicrob．Chemother．1991；28S；31-8)。

有数个肺炎链球菌蛋白质已被提出与肺炎链球菌荚膜多糖结合或作为单一免疫原来激发对抗肺炎链球菌之免疫反应。已有报导指出与肺炎链球菌黏附至呼吸道上皮细胞相关之表面蛋白质包括PsaA，PspC／CBPll2及IgAl蛋白酶(Sampson等人，Infect．Immun．1994；62：319-324，Sheffield等人，Microb．Pathogen．1992；13：261-9及Wani等人Infect．Immun．1996；64：3967-3974)。对抗这些黏附蛋白质之抗体可以抑制肺炎链球菌黏附至呼吸道上皮细胞，且因此减抑侵入繁殖。其它如肺溶素(pneumolysin)，自溶素(autolysin)，神经胺苷酶或硫璃糖苷酶之细胞质肺炎链球菌蛋白质被提出作为疫苗抗原，因为抗体可以潜在性阻止这些蛋白质在肺炎链球菌感染病人身上之毒性作用。然而，这些蛋白质典型上并非位于肺炎链球菌的表面，而是当细胞溶解及死亡时自细菌分泌或释出(Lee等人，Vaccine 1994；12：875-8及Berry等人，Infect．Immun．1994；62：1101-1108)。虽然使用这些细胞质蛋白质作为免疫原可以缓和肺炎链球菌感染之晚期影响，但对抗这些白质的抗体既不会促进肺炎链球菌死亡亦不会防止最初或后续之肺炎链球菌侵入繁殖。

正在进行肺炎链球菌疫苗试验之原型表面蛋白质为肺炎链球菌表面蛋白质A(PspA)。PspA为约70-140kDa之异源性蛋白质。PspA的结构包括：在胺基端之α螺旋，接着是富含脯氨酸之序列，且在羧端以一系列之11个胆碱结合性重复序列作为结束。虽然与其结构相关的许多信息均为已知，PspA在不同的肺炎链球菌血清型之间并无结构保守性，且其功能完全未知(Yother等人，J．Bacteriol．1992；174：601-9及Yother，J．Bacteriol．1994；176：2976-2985)。研究已经证实PspA在动物之免疫产生性(McDaniel等人，Microb．Pathogin．1994；17：323-337)。虽然PspA具有免疫产生性，其作为疫苗抗原之能力却因PspA系异源性、其以四个结构群存在以及其未予定性之功能而使情形变得复杂。