Cd147作為受體用于腦膜炎球菌至血管內皮的菌毛介導的粘附的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及IV型菌毛相關蛋白和⑶147之間相互作用的抑制劑在預防或治療腦 膜炎球菌菌血癥和/或感染中的應用。本發明還涉及這樣的抑制劑和抗菌化合物的組合應 用，該抗菌化合物諸如為一種用于預防或治療腦膜炎球菌感染的化合物。本發明還涉及用 于預防和/或治療腦膜炎球菌菌血癥和/或感染的方法，及用于篩選IV型菌毛相關蛋白和 ⑶147之間相互作用的抑制劑的方法。
【背景技術】
[0002] 腦膜炎球菌（N. meningitidis (腦膜炎奈瑟菌），Nm)(引起流行性腦膜炎和膿毒病 的原因）是人類鼻咽的共生的革蘭氏陰性菌。在血流侵入之后，致命的莢膜細菌粘附至腦 內皮細胞并且在宿主細胞的頂面上增殖，以在細菌最初附著的位點處形成微菌落，然后穿 過血腦屏障（BBB)移生于腦膜（Nassif 等人，2002, Trends Microbiol, 10:227-232)。
[0003] 腦膜炎球菌感染的主要臨床癥狀是腦膜炎。自相矛盾地是，腦膜炎奈瑟氏菌 (Neisseria meningitidis)是人類鼻咽的常見的無癥狀的移生群，并且感染中僅非常小的 部分發展成持續的菌血癥。在大多數菌血癥患者中，N. meningitidis在血流中的存在將一 直是無癥狀的。但是，在血相（blood phase)過程中，細菌將與腦的內皮細胞相互作用并且 侵入腦膜，從而引起腦膜炎，這是在70%患者中腦膜炎球菌擴散的最早的臨床并發癥。在 30%的菌血癥患者中，血流中腦膜炎球菌的存在將導致敗血癥的臨床癥狀，在一些情況中 伴有爆發性紫癜（purpura fulminans)。在后一種情況中，細菌穿過血腦屏障。但是，腦膜 炎癥狀不處于臨床表現的最前部。
[0004] Nm的顯露和流行潛力與外膜組分（莢膜多糖和脂低聚糖[內毒素])的表達 相關，同時，Nm與外周和腦血管細胞牢固相互作用的傾向依賴于IV型菌毛（pili)的表 達。這些從細菌細胞表面延伸的長的細絲結構顯示出驚人的多功能性，包括致命的包被 的腦膜炎球菌與細胞的附接，及引發宿主信號傳導事件，這些事件促進細菌菌落在內皮細 胞表面的穩定性并且推動隨后穿過內皮屏障的轉移。IV型菌毛由雜多聚體菌毛蛋白亞基 (hetero-multimeric pilin subunit)組成，該雜多聚體菌毛蛋白亞基通過復雜的體系組 裝成螺旋纖維。它們由毛發生成所需的主要的菌毛蛋白PilE和其它低豐度的菌毛蛋白（諸 如PilV、PilX或Comp)組成，該低豐度的菌毛蛋白在結構上與PilE類似并且調節菌毛的 粘附和信號傳導功能。IV型菌毛的粘附特性還受到菌毛體系（諸如PilCl等位基因）的 組分的調節，使得使用遺傳途徑難以鑒定參與與宿主細胞受體的直接相互作用的分子決定 因子。因此，復雜的菌毛結構的精確粘附組分仍然不明確。但是，最近已經鑒定處宿主的 G-蛋白偶聯的β 2-腎上腺素能受體是腦膜炎球菌IV型菌毛的必不可少的內皮受體，以引 發信號傳導事件（Coureuil 等人，2010, Cell, 143:1149-1160 ;Lecuyer 等人，2011，Infect Immun，80:175-186)。此外，已經鑒定出，當面對細菌時，人腦內皮細胞系的細胞表面上的Nm 菌落促使I^arrs轉移至質膜的內表面。在菌落下面轉移的IBarrs起到Nm導致的信號傳導 事件的腳手架平臺的作用。在細胞系中表達的GPCR中，僅β 2-腎上腺受體（f3 2AR)在菌 落下面形成皮質斑并且在細胞單層的細菌交叉（bacterial crossing)中發揮了容許復制 (permissive)的作用。這些觀察結果顯示了通過Nm征用β2-腎上腺素能/β-抑制蛋白 信號傳導途徑，以促使穩定粘附至人腦的內皮細胞上以及BBB的隨后的相交。更具體地，已 經示出0 2AR，尤其是0 2AR的N-末端與IV型菌毛-相關聯的蛋白（諸如PilE或PilV) 的相互作用，起始了允許Ν. meningitidis打開并穿過BBB的過程。
[0005] 但是，缺失β2-腎上腺素能受體的內皮細胞仍然支持細菌的粘附，表明IV型菌毛 蛋白通過與另一仍然未知的受體的相互作用促使腦膜炎球菌的最初附接。
[0006] 因此，預防腦膜炎球菌至內皮細胞的初級附接將預防血流中的腦膜擴散（即腦膜 炎球菌菌血癥），和/或腦膜炎球菌感染，并且從而將預防細菌腦膜炎和/或爆發性紫癜。
【發明內容】
[0007] 發明人已經發現了腦膜炎球菌至內皮細胞的最初粘附是通過存在于腦膜炎球菌 表面上的IV型菌毛-相關蛋白與存在與宿主內皮細胞表面上的CD147之間的相互作用介 導的，并且這樣的相互作用可以被阻斷，從而抑制腦膜炎球菌菌血癥和由此導致的腦膜炎 球菌感染。
[0008] 因此，本發明涉及IV型菌毛-相關蛋白和⑶147之間相互作用的抑制劑，用于預 防或治療腦膜炎球菌菌血癥和/或感染的應用。所述抑制劑優選是（i)CD147抑制劑和/ 或（ii) IV型菌毛-相關蛋白抑制劑。優選地，所述相互作用是直接的相互作用。
[0009] 在一個實施方式中，所述抑制劑包括CD147的抑制劑，該CD147的抑制劑是能夠與 ⑶147受體相互作用的多肽，并且從而抑制IV型菌毛-相關蛋白和⑶147受體之間的相互 作用。
[0010] 在一個實施方式中，該多肽是抗CD147的抗體或抗體片段，優選針對CD147的胞 外部分，并且，通過這樣的相互作用，尤其通過結合，所述抗體抑制IV型菌毛-相關蛋白和 ⑶147受體之間的相互作用，或預防或完全破壞IV型菌毛-相關蛋白至⑶147的附接。在 一個實施方式中，所述抗⑶147的抗體是MEM-M6/6抗體。
[0011] 在另一個實施方式中，多肽可以是IV型菌毛-相關蛋白的片段，該片段能夠與 ⑶147受體結合并且與細菌競爭，從而抑制IV型菌毛-相關蛋白和⑶147受體之間的相互 作用，或預防或完全破壞IV型菌毛-相關蛋白至⑶147的附接。
[0012] 在另一個實施方式中，所述抑制劑包括⑶147的抑制劑，該⑶147的抑制劑是核 酸，優選是使⑶147表達沉默的dsRNA。所述⑶147的抑制劑可以包括使⑶147表達沉默的 一種siRNA或幾種siRNA，優選序列SEQ ID NO: 1、2、3、4或5中的至少一種siRNA。
[0013] 在另一個實施方式中，所述抑制劑包括IV型菌毛-相關蛋白的抑制劑，該IV型菌 毛-相關蛋白的抑制劑是能夠與IV型菌毛-相關蛋白相互作用的多肽，并且從而抑制IV 型菌毛-相關蛋白和⑶147受體之間的相互作用。
[0014] 在一個實施方式中，該多肽是抗IV型菌毛-相關蛋白的抗體或抗體片段，優選針 對與CD147的結合位點，并且，通過這樣的相互作用，尤其通過結合，所述抗體抑制IV型菌 毛-相關蛋白和CD147受體之間的相互作用，或預防或完全破壞IV型菌毛-相關蛋白至 CD 147的附接。
[0015] 在另一個實施方式中，該多肽是⑶147多肽，優選包括能夠與IV型菌毛-相關蛋 白結合的CD147氨基酸序列或其片段的多肽，其中，所述抗體或多肽抑制IV型菌毛-相關 蛋白和⑶147受體之間的相互作用。
[0016] 在一個實施方式中，所述CD147多肽包括CD147胞外結構域的可溶形式或其片段， 或由CD147胞外結構域的可溶形式或其片段組成，其中，所述可溶形式或片段抑制IV型菌 毛-相關蛋白和CD147受體之間的相互作用。所述CD147胞外結構域的可溶形式可以包括 序列SEQ ID NO:6或其片段，或者由序列SEQ ID NO:6或其片段組成。
[0017] 本申請還提供了一種藥物組合物，該藥物組合物包括IV型菌毛-相關蛋白和 ⑶147之間的相互作用的抑制劑，及藥學上可接受的遞送劑（vehicle)、稀釋劑或載劑。
[0018] 本申請還提供了一種藥物組合物，該藥物組合物包括IV型菌毛-相關蛋白和 ⑶147之間的相互作用的抑制劑，及額外的至少一種抗菌化合物。所述組合物包括藥學上 可接受的遞送劑、稀釋劑或載劑。根據一個特征，所述組合物用于同時、獨立或順序地給予 包括人類的哺乳動物。優選地，所述至少一種抗菌化合物是：（i)腦膜炎球菌疫苗抗原，或 α υ包括至少兩種腦膜炎球菌疫苗抗原的融合蛋白。所述腦膜炎球菌疫苗抗原可以包括腦 膜炎球菌 PilE、PilV、PilX、Pile、ComP、fHbp、PorA、NHBA、NadA、MafA、NspA、HmbR、TbpB、 AusP 或其片段，或由腦膜炎球菌 PilE、PilV、PilX、PilC、ComP、fHbp、PorA、NH