[發明專利]一種抗炭疽PA抗原的單克隆抗體及其應用

有效

• 申請號: 201210361845.4
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102936286A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 陳薇;李建民;李冰;張金龍;侯利華;宋小紅;于婷;徐俊杰;付玲;張軍;劉樹玲;任軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院生物工程研究所
• 主分類號: C07K16/12
• 分類號: C07K16/12;C12N15/13;C12N15/63;C12N5/10;A61K39/40;A61K47/48;A61P31/04
• 代理公司: 北京市頤合律師事務所 11383
• 代理人: 李新軍

技術領域

本發明涉及抗炭疽單抗的基因和基因編碼的多肽，以及所述基因和多肽在制備炭疽治療藥物中的應用。

背景技術

炭疽是由炭疽芽胞桿菌(Bacillus?Anthrax)引起的人畜共患重大烈性傳染病。在世界范圍內具有廣泛的分布。根據感染途徑不同，人類炭疽分為皮膚炭疽、胃腸炭疽和吸入性炭疽三種原發類型。在我國，肺炭疽因為病死率高而作為I類傳染病進行管理。炭疽芽孢桿菌包含兩個主要的毒力因子：以γ鍵相聯結的聚-D-谷氨酰莢膜(PGA)和由三種蛋白組分構成的炭疽毒素。其中莢膜能阻止細菌被宿主免疫細胞吞噬，而毒素是造成宿主損傷和死亡的主要原因。炭疽毒素由細菌質粒POX1編碼，包括三種蛋白質成分：保護性抗原(Protective?antigen，PA)、致死因子(Lethal?factor，LF)和水腫因子(Edema?factor，EF)。其中PA能誘導機體的保護性免疫，是目前唯一獲美國食品藥品監督管理局批準的人用炭疽吸附疫苗(anthrax?vaccine?absorbed，AVA)的主要免疫活性成分。LF具有金屬依賴的蛋白酶活性，能夠分解MAPKK(mitogen-activated?protein?kinase?kinase，有絲分裂原激活蛋白激酶激酶)并使巨噬細胞溶解；EF具有鈣調蛋白依賴的腺苷酸環化酶活性，可使靶細胞內環磷酸腺苷濃度升。致宿主細胞內信號通路損傷，防御能力下降，打破體液平衡導致水腫。實驗證實，炭疽毒素是一種AB(active-binding)的模式。PA是復合物中的“B”，與細胞膜上的炭疽毒素受體(anthrax?toxin?receptor，ATR)——腫瘤肉皮細胞標志8(TEM8)或2型毛細血管形成蛋白(CMG2)結合，由位于細胞膜上的Furin蛋白酶切除其氨基端20kD片段PA20，余下的63kD片段(PA63)發生寡聚化，在膜上形成七聚體((PA63)₇)。LF和EF是“A”，能夠結合七聚體形成的復合物通過受體介導的內吞進入細胞。在內吞小體酸性pH的環境下，PA七聚體發生構象改變，形成一個管道，使EF和LF進入胞液，分別發揮毒性作用。這三個蛋白本身都是無毒的，但PA和LF的混合物稱為致死毒素(Lethal?toxin，LT)，可以導致實驗動物的致死性休克。PA和EF的混合物稱為水腫毒素(Edema?toxin，ET)，在注射處可引起水腫。

炭疽的醫學防護措施主要有預防和治療二大方面。目前有效的預防措施主要是接種炭疽疫苗，接觸前1～2個月進行預防性接種，能為人員提供免疫防護。有效的治療措施主要有二大類：一類是炭疽桿菌的抑菌劑和殺菌劑，其中包括抗菌素和噬菌體的溶菌成分；另一類是依據炭疽病理模型設計的毒素抑制劑，主要包括炭疽毒素中和抗體、可溶性受體、毒素突變體和小分子拮抗劑。

目前炭疽的治療主要依靠抗菌素，多種抗菌素對炭疽有效，但如出現以下情況，臨床上往往不能奏效。

1、未能及時服用抗菌素：抗菌素一般需要在機體接觸炭疽芽孢后的48小時內使用，即繁殖體階段使用，可以有效治療。但炭疽感染的潛伏期可以持續數小時甚至幾天，這一階段的癥狀表現類似流感，易誤診，錯過最佳治療時機；

2、人體產生耐藥性：抗菌素濫用是目前嚴重的世界公共衛生問題，一些個體對許多抗菌素已產生抗藥性，使得抗菌素治療無效；

3、炭疽桿菌人為改構：將抗菌素抗性基因導入炭疽桿菌，使外用抗菌素失效，這在現今基因操作技術上已完全可能。

抗菌素對吸入性炭疽的治療雖然有效，但必須在感染初期立即使用，抗菌素只能殺死人體組織內的部分炭疽熱孢子和細菌，卻不能抵抗孢子和細菌在體內產生的大量毒素，而在感染晚期由于毒素的大量產生，仍會導致患者死亡。目前國外的研究主要集中在發現能抵抗炭疽毒素的藥物方面，包括中和單抗、可溶性受體、PA突變體和小分子抑制劑等。中和單抗因為具有保護性高，半衰期長，性質穩定等優點，成為目前最有前景的炭疽毒素抑制劑。不管是抗菌素還是中和單抗，單獨用藥均存在不足，設想在特殊情況下，聯合應用抗菌素和中和性單抗可以相互彌補，最大可能的發揮治療作用。目前單抗和抗菌素聯合用藥處于臨床研究階段。Pharmathene公司2009年開展的環丙沙星和Valortim(單抗)以及Doxycycline和Valortim(單抗)聯合用藥的1期臨床試驗。