CZ20003851A3 - Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine - Google Patents
Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20003851A3 CZ20003851A3 CZ20003851A CZ20003851A CZ20003851A3 CZ 20003851 A3 CZ20003851 A3 CZ 20003851A3 CZ 20003851 A CZ20003851 A CZ 20003851A CZ 20003851 A CZ20003851 A CZ 20003851A CZ 20003851 A3 CZ20003851 A3 CZ 20003851A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- strain
- salmonella
- vaccine
- attenuated
- mutated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
Popisují se oslabené mutované kmeny Salmonella typhi stabilně exprimující Vi antigen a dále vakcína proti břišnímu tyfu obsahující tyto mutované kmeny; tato vakcína může být použita také jako živý vektor, nebo DNA vakcína.Attenuated mutant strains of Salmonella typhi stably expressing the Vi antigen are described, as well as a typhoid vaccine containing these mutant strains; this vaccine can also be used as a live vector or DNA vaccine.
Description
OSLABENÝ MUTOVANÝ KMEN feřALMONELÝ A VAKCÍNA PROTI BŘIŠNÍMU TYFUWEAKENED MUTATED STRAIN OF ALMONELLA AND TYPHOID VACCINE
OBLAST TECHNIKYTECHNICAL AREA
Navrhovaný vynález popisuje oslabené mutanty Salmonely, které na svém povrchu stabilně exprimují antigen Vi, stejně tak jako očkovací vakcíny proti břišnímu tyfu obsahující tuto substanci, živé vektorové vakcíny obsahující tuto substanci a na DNA založené vakcíny obsahující tuto substanciThe proposed invention describes attenuated Salmonella mutants that stably express the Vi antigen on their surface, as well as typhoid fever vaccines containing this substance, live vector vaccines containing this substance, and DNA-based vaccines containing this substance.
DOSAVADNÍ STAV TECHNIKYSTATE OF THE ART
Antigen ViAntigen Vi
Antigen Vije kapsulámí polysacharid, který byl prvně popsán v publikaci: Felix et al., Lancet, 227:186-191 (1934). Tento kapsulámí polysacharid je exprimován Salmonelami jako je např. Salmonela typhi, Salmonela paratyphi C a Salmonela dublin, stejně jako v Citrobacter freundii. Strukturálně je Vi antigen lineární polymer kyseliny P-4,2-deoxy-2N-acetylgalaktouronové s variabilní O-acetylací (Daniels et al., Infect. Imun., 57:3159-3164 (1989)). Přítomnost tohoto antigenu na povrchu Salmonely typhi je in vitro přímo úměrné snížení lýzy sérem, aktivací komplementu a fagocytózy (Looney et al., J. Lab., Clin. Med., 108:506-516 (1986)). Antigen Vi může tedy sloužit jako štít chránící Salmonelu typhi proti imunitnímu systému.The Vi antigen is a capsular polysaccharide that was first described in Felix et al., Lancet, 227:186-191 (1934). This capsular polysaccharide is expressed by Salmonellae such as Salmonella typhi, Salmonella paratyphi C and Salmonella dublin, as well as in Citrobacter freundii. Structurally, the Vi antigen is a linear polymer of P-4,2-deoxy-2N-acetylgalactouronic acid with variable O-acetylation (Daniels et al., Infect. Imun., 57:3159-3164 (1989)). The presence of this antigen on the surface of Salmonella typhi is directly proportional to the reduction in serum lysis, complement activation and phagocytosis in vitro (Looney et al., J. Lab., Clin. Med., 108:506-516 (1986)). The Vi antigen may therefore serve as a shield protecting Salmonella typhi against the immune system.
Chromozomální oblast viaB a regulace exprese Vi antigenuChromosomal region viaB and regulation of Vi antigen expression
Tři vzdálené chromozomální lokusy, viaA, viaB a ompB, jsou s největší pravděpodobností nezbytné pro expresi Vi antigenu (Johnson et al., J. Bacteriol., 90: 302-308 (1965) a Snellings et al., J. Bacteriol., 145:1010-1017 (1981)). Z těchto je lokus viaB vždy přítomen u kmenů pozitivních na Vi antigen a pravděpodobně kóduje geny kódující enzymy nezbytné pro syntézu antigenu Vi ( Hashimoto et al., J. Bacteriol., 175:4456-4465 (1993), Virlogeux et al., Microbiol., 141:3039-3047 (1995)). Lokus viaB se skládá z 11 otevřených čtecích rámců (ORF) (obr. 1A), z nichž geny vipA a vipB kódují enzymy které syntetizují nukleotidový cukr polysacharidů Vi a 5 vex genů (vexA-E) které jsou s největší pravděpodobností zodpovědné za translokaci Vi antigenu (hashimoto et al., (1993) viz výše). První otevřený čtecí rámec viaB oblasti, tzn. VipR (obr. 1A), je pozitivní transkripční regulátor vlastní exprese a stejně tak exprese vipA, vipB, orf4, vipC a pravděpodobně dalších posměmých genů od vipR ( Hashimoto et al., J. Bacteriol., 178:1430-1436 (1996)). Navíc promotor protisměru od vipR také kontroluje transkripci vipA aThree distant chromosomal loci, viaA, viaB, and ompB, are most likely essential for the expression of the Vi antigen (Johnson et al., J. Bacteriol., 90: 302-308 (1965) and Snellings et al., J. Bacteriol., 145:1010-1017 (1981)). Of these, the viaB locus is always present in Vi antigen-positive strains and probably encodes genes encoding enzymes essential for the synthesis of the Vi antigen (Hashimoto et al., J. Bacteriol., 175:4456-4465 (1993), Virlogeux et al., Microbiol., 141:3039-3047 (1995)). The viaB locus consists of 11 open reading frames (ORFs) (Fig. 1A), of which the vipA and vipB genes encode enzymes that synthesize the nucleotide sugar of the Vi polysaccharides and 5 vex genes (vexA-E) that are most likely responsible for the translocation of the Vi antigen (Hashimoto et al., (1993) see above). The first open reading frame of the viaB region, vipR (Fig. 1A), is a positive transcriptional regulator of its own expression as well as the expression of vipA, vipB, orf4, vipC and probably other vipR-mock genes (Hashimoto et al., J. Bacteriol., 178:1430-1436 (1996)). In addition, the promoter upstream of vipR also controls the transcription of vipA and
vipB (kódujících strukturní jednotky Vi antigenu), tvoříc operon uvnitř oblasti viaB. Další chromozomální oblast, operon ompB, obsahuje ompR - envZ geny a hraje důležitou roli v expresi Vi antigenu jako transkripční regulátor viaB (Pickard et al., Infect Immun., 62:39843993 (1994)). Oblast ompR - envZ tvoří část adaptivních mechanismů Escherichia coli na podmínky vysoké osmolarity. U Salmonely typhi je Vi antigen osmoticky regulován a ompR je nezbytný pro jeho expresi (Pickard et al., viz výše).vipB (encoding the structural units of the Vi antigen), forming an operon within the viaB region. Another chromosomal region, the ompB operon, contains the ompR - envZ genes and plays an important role in the expression of the Vi antigen as a transcriptional regulator of viaB (Pickard et al., Infect Immun., 62:39843993 (1994)). The ompR - envZ region forms part of the adaptive mechanisms of Escherichia coli to high osmolarity conditions. In Salmonella typhi, the Vi antigen is osmotically regulated and ompR is essential for its expression (Pickard et al., supra).
Vztah mezi expresí Vi antigenu a imunoprotekcíRelationship between Vi antigen expression and immunoprotection
Kapsulární polysacharid Vi ze Salmonely typhi je virulentní faktor a ochranný antigen u lidí * (Felix et al., (1934) viz výše). Přečištěná forma Vi polysacharidů je licencovaná parenterální tyfoidní vakcína, která zajišťuje přijatelný stupeň ochranné imunizace po inokulaci jednou ii dávkou, přičemž ochrana je zajištěna sérovými protilátkami třídy IgG (Acharya et al., New England Journal of Medicine, 317:1101-1104 (1987) a Klungman et al., Lancet 2:1165-1169 (1987)). Naopak oslabený kmen Salmonely typhi Ty21a, jako licencí chráněná orální vakcína, neexprimuje Vi antigen a tím pádem nevyvolává vznik sérových protilátek proti Vi antigenu, přesto vakcína obsahující Ty21a je schopna zajistit dostatečnou úroveň ochrany (Wahdan et al., J. Infect. Dis., 145:292-296 (1982) a Levine et al., Lancet, 1:1049-1052 (1987a)). Obecně se má za to, že buňkami zprostředkované imunitní mechanismy zajistí v tomto případě dostatečnou ochranu. Několik nových oslabených kmenů Salmonely typhi exprimujících in vitro antigen Vi nebylo schopno po aplikaci do živého organismu zvýšit produkci sérových protilátek proti Vi antigenu pokud byly podány jako orální vakcíny, přesto jsou schopny vyvolat vysoké titry O a H protilátek (Tacket et al., J. Infect Dis., 163:901-904 (1991), Tacket et al., Vaccine., 10:443-446 (1992a), Tacket et al., Infect. Immun., 65:452-456 (1997)). Nejpravděpodobnějším vysvětlením tohoto fenoménu je, že exprese Vi antigenu je silně regulována osmotickými stimuly (Pickard et al., viz výše). Je pravděpodobné, že exprese antigenu je přerušena, pokud bakterie není v extracelulárně v krvi nebo v jiné tělní tekutině (např. žluči).The capsular polysaccharide Vi of Salmonella typhi is a virulence factor and protective antigen in humans* (Felix et al., (1934) supra). A purified form of the Vi polysaccharide is a licensed parenteral typhoid vaccine which provides an acceptable level of protective immunization after a single dose of inoculation, with protection being provided by serum IgG antibodies (Acharya et al., New England Journal of Medicine, 317:1101-1104 (1987) and Klungman et al., Lancet 2:1165-1169 (1987)). In contrast, the attenuated strain of Salmonella typhi Ty21a, as a licensed oral vaccine, does not express the Vi antigen and therefore does not induce serum antibodies against the Vi antigen, yet a vaccine containing Ty21a is able to provide a sufficient level of protection (Wahdan et al., J. Infect. Dis., 145:292-296 (1982) and Levine et al., Lancet, 1:1049-1052 (1987a)). It is generally believed that cell-mediated immune mechanisms provide sufficient protection in this case. Several new attenuated strains of Salmonella typhi expressing the Vi antigen in vitro have failed to elicit serum antibody production against the Vi antigen when administered as oral vaccines in vivo, yet they are capable of eliciting high titers of O and H antibodies (Tacket et al., J. Infect Dis., 163:901-904 (1991), Tacket et al., Vaccine., 10:443-446 (1992a), Tacket et al., Infect. Immun., 65:452-456 (1997)). The most likely explanation for this phenomenon is that the expression of the Vi antigen is strongly regulated by osmotic stimuli (Pickard et al., supra). It is likely that antigen expression is disrupted when the bacterium is not extracellular in the blood or other body fluid (e.g., bile).
V navrhovaném vynálezu je postulováno, že pokud je exprese Vi antigenu dostatečná, vede to < k dostatečné stimulaci sérových protilátek třídy IgG proti Vi antigenu a tím k celkovému zlepšení ochrany proti břišnímu tyfu. V navrhovaném vynálezu je také postulováno, že stabilní exprese zlepší imunitní odpověď na cizorodý antigen exprimovaný živým oslabeným kmenemIn the proposed invention, it is postulated that if the expression of the Vi antigen is sufficient, it leads to sufficient stimulation of serum IgG antibodies against the Vi antigen and thus to an overall improvement in protection against typhoid fever. In the proposed invention, it is also postulated that stable expression will improve the immune response to the foreign antigen expressed by the live attenuated strain.
Salmonely obsaženým ve vakcíně a DNA - vakcíně.Salmonella contained in the vaccine and DNA vaccine.
• · • · »··· «4• · • · »··· «4
Cílová populace břišního tyfuTarget population for typhoid fever
Břišní tyfus je velmi vzácná choroba v moderních průmyslových zemích, kde obyvatelstvo je zásobováno ošetřenou, bakteriologicky testovanou vodou a kde kanalizace likviduje lidský fekální odpad. Naproti tomu v méně rozvinutých zemích , kde obyvatelstvo tyto vymoženosti postrádá, je břišní tyfus často endemická a z hlediska veřejné zdravotní perspektivy obvykle představuje nej důležitější enterickou chorobu dětí školního věku (Levine et al., Pediatr. Infect. Dis. J. 8:374-381 (1989a)). Systematický klinický, epidemiologický a bakteriologický dozor na břišní tyfus ve vztahu k testům navrhovaných vakcín, byl ustanoven s vysokou přesností k incidenci břišního tyfu v mnoha populacích ( Levine et al., Lancet, 336:891-894 (1990), Black et al., Vaccine, 8: 81-84 (1990), Levine et al., (1987a) viz výše, Ferreccio et al, J. Infect. Dis., 159:766-769 (1989) a Simjunek et al., Lancet, 338:1055-1059 (1991)). Odhalená míra incidence byla daleko vyšší než bylo předpokládáno z výsledků nesystematického dozoru.Typhoid fever is a very rare disease in modern industrialized countries where the population is supplied with treated, bacteriologically tested water and where sewage systems dispose of human fecal waste. In contrast, in less developed countries where the population lacks these amenities, typhoid fever is often endemic and from a public health perspective usually represents the most important enteric disease of school-age children (Levine et al., Pediatr. Infect. Dis. J. 8:374-381 (1989a)). Systematic clinical, epidemiological and bacteriological surveillance of typhoid fever in relation to trials of proposed vaccines has been established with high accuracy to estimate the incidence of typhoid fever in many populations ( Levine et al., Lancet, 336:891-894 (1990), Black et al., Vaccine, 8: 81-84 (1990), Levine et al., (1987a) supra, Ferreccio et al, J. Infect. Dis., 159:766-769 (1989) and Simjunek et al., Lancet, 338:1055-1059 (1991)). The incidence rate detected was far higher than would have been expected from the results of unsystematic surveillance.
Systematický dozor také ukazuje překvapivou frekvenci klinicky ještě mírných, ale bakteremicky tyfoidních infekcí mezi dětmi a batolaty v endemických oblastech (Ferreccio et al, J. Pediatr., 104:899-901 (1984)).Systematic surveillance also shows a surprising frequency of clinically mild but bacteremic typhoid infections among children and toddlers in endemic areas (Ferreccio et al, J. Pediatr., 104:899-901 (1984)).
Kromě dětí školního věku v méně rozvinutých zemích, jsou dalšími skupinami se zvýšeným rizikem břišního tyfu turisté a kliničtí mikrobiologové. Mezi turisty ze Spojených států, je riziko nejvyšší v zemích podle pacifického pobřeží Jižní Ameriky a na Indickém subkontinentě (Ryan et al., Rev. Infect. Dis., 11:1-8 (1989) a Matieu et al., Arch. Intern. Med., 154:1713-1718 (1994). Navíc, kliničtí mikrobiologové, včetně těch z rozvinutých zemí, jsou vystaveni zvýšenému množství Salmonely typhi v pracovním prostředí a tím představují vysoce rizikovou skupinu (Blaser et al, J. Clin. Microbiol., 13:855-858 (1981)).In addition to school-age children in less developed countries, other groups at increased risk for typhoid fever are tourists and clinical microbiologists. Among tourists from the United States, the risk is highest in countries along the Pacific coast of South America and on the Indian subcontinent (Ryan et al., Rev. Infect. Dis., 11:1-8 (1989) and Matieu et al., Arch. Intern. Med., 154:1713-1718 (1994). In addition, clinical microbiologists, including those from developed countries, are exposed to increased levels of Salmonella typhi in the workplace and thus represent a high-risk group (Blaser et al, J. Clin. Microbiol., 13:855-858 (1981)).
Multirezistentní kmeny Salmonely typhiMultidrug-resistant strains of Salmonella typhi
Přibližně od roku 1990, se občas začaly objevovat sporadické případy a lokalizované epidemie břišního tyfu na Středním východě, v severovýchodní Africe a jižní a jihovýchodní Asii. Tyto epidemie byly způsobeny kmeny Salmonely typhi nesoucími plazmidem kódované geny zajišťující jim rezistenci k trimethoprim sulfamethoxazolu, stejně jako rezistenci k chloramfenikolu (Gupta et al., Pediatr Infect. Dis., 13:124-140 (1994) a Rowe et al., Lancet, 336:1065-1066 (1990)). Terapie proti těmto kmenům pak vyžaduje použití chinolonových antibiotik, jako je například orálně podávaný ciprofloxacin nebo třetí generace cefalosporinů jako je parenterálně podávaný ceftriaxon. Tato antibiotika jsou však pro země třetího světa příliš drahá. Oproti dříve objeveným kmenům rezistentním na antibiotika, které způsobily dříve lokálně ohraničené sporadické epidemie, jako např. v Mexiku od 1972 do 1973 (Olarte et al., • ·Since about 1990, sporadic cases and localized epidemics of typhoid fever have occasionally occurred in the Middle East, northeast Africa, and south and southeast Asia. These epidemics have been caused by strains of Salmonella typhi carrying plasmid-encoded genes conferring resistance to trimethoprim-sulfamethoxazole, as well as resistance to chloramphenicol (Gupta et al., Pediatr Infect. Dis., 13:124-140 (1994) and Rowe et al., Lancet, 336:1065-1066 (1990)). Therapy against these strains requires the use of quinolone antibiotics, such as orally administered ciprofloxacin, or third-generation cephalosporins, such as parenterally administered ceftriaxone. However, these antibiotics are too expensive for developing countries. In contrast to previously discovered antibiotic-resistant strains that caused previously locally limited sporadic epidemics, such as in Mexico from 1972 to 1973 (Olarte et al., • ·
Antimicrob. Agents Chemother., 4:597-601 (1973)) a v Peru v letech 1979 až 1981 (Goldstein et al., J. Infect. Dis., 2:261-266 (1986)) a které v podstatě vymizely a rezistentní kmeny byly nahrazeny kmeny citlivými, multirezistentní kmeny Salmonely typhi které se objevily na Středním východě a Indickém subkontinentu okolo roku 1990 jsou stále dominantními kmeny v této oblasti. Navíc se tyto kmeny rozšířily a staly se dominantními i v severovýchodní Africe (Mikhail et al., Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 83:120 (1989)) a v jihovýchodní Asii (Vinh et al., Antimicrob. Agents Chemother., 40:958-961 (1996)).Antimicrob. Agents Chemother., 4:597-601 (1973)) and in Peru from 1979 to 1981 (Goldstein et al., J. Infect. Dis., 2:261-266 (1986)) and which have essentially disappeared and the resistant strains have been replaced by susceptible strains, multidrug-resistant strains of Salmonella typhi that emerged in the Middle East and the Indian subcontinent around 1990 are still the dominant strains in this region. In addition, these strains have spread and become dominant in northeast Africa (Mikhail et al., Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 83:120 (1989)) and southeast Asia (Vinh et al., Antimicrob. Agents Chemother., 40:958-961 (1996)).
Zdá se, že Salmonela typhi vykazující rezistenci k dříve použitelným antibiotikům se stala součástí života. Je tedy třeba vzít na vědomí, že břišní tyfus není už choroba snadno a levně léčitelná orálně podávanými antibiotiky. Navíc zdravotnické autority namohou nadále zakládat program kontroly břišního tyfu na dřívějších léčebných postupech. Komplikace s břišního tyfuou vedoucí ke smrti pacientů jsou stále častější zejména kvůli neodpovídající, zpožděné a nevhodné therapii antibiotiky (Singh, Indián Pediatr., 28:329-332 (1991) Bhutta, Ann. Trop. Paediatr., 16:299-306 (1996) a Gupta, viz výše).Salmonella typhi resistant to previously available antibiotics seems to have become a part of life. It is therefore important to note that typhoid fever is no longer a disease that can be easily and cheaply treated with oral antibiotics. Moreover, health authorities may continue to base their typhoid fever control programs on earlier treatment regimens. Complications of typhoid fever leading to death are increasingly common, mainly due to inadequate, delayed and inappropriate antibiotic therapy (Singh, Indian Pediatr., 28:329-332 (1991) Bhutta, Ann. Trop. Paediatr., 16:299-306 (1996) and Gupta, supra).
Toto rozšíření rezistentních kmenů Salmonely typhi představuje značné zdravotní riziko v celé řadě méně rozvinutých zemí a proto se dostává opět do popředí otázka vývoje vylepšené orálně aplikovatelné vakcíny. Tato imunoprevence může být použita u dětí v oblastech s vysokým výskytem této choroby, konkrétně v oblastech kde kmeny Salmonely typhi jsou silně rezistentní k antibiotikům, stejně tak pro turisty a klinické mikrobiology.This spread of resistant strains of Salmonella typhi poses a significant health risk in many less developed countries, and therefore the development of an improved orally administered vaccine is once again in the foreground. This immunoprevention can be used in children in areas with a high incidence of this disease, specifically in areas where Salmonella typhi strains are highly resistant to antibiotics, as well as for tourists and clinical microbiologists.
Dříve používané vakcíny proti břišnímu tyfuPreviously used typhoid vaccines
A.Inaktivovaná parenterální vakcína obsahující celé buňkyA. Inactivated whole-cell parenteral vaccine
Tepelně inaktivovaná, fenolem fixovaná vakcína obsahující celé buňky byla vyvinuta na konciA heat-inactivated, phenol-fixed whole-cell vaccine was developed at the end of
19. století (Wright et al., Br. Med. J., 1:256-258 (1897), Pfeifer et al., Dtsch. Med. Wochescr. 22:735-737 (1896)) a prokázala v náhodném testovacím souboru pokusů, sponzorovaných Světovou Zdravotnickou Organizací (WHO) v 60-tých letech, že je schopna zajistit přiměřenou ochranu (51 až 67 % účinnost vakcíny) která vydrží až 7 let (Ashcroft et al., Am. J. Hyg., 79:196-206 (1964), Ashcroft et al., Lancet, 2:1056-1060 (1967), Yugoslav Typhoid Commission, Bull. WHO, 30:623-630 (1964) a Hejfec, Bull. WHO, 34:321-339 (1966). Bohužel tato vakcína je zcela nevhodná neboť způsobuje zcela nevhodnou reakci v nepřijatelně vysoké míře a tedy se nikdy nemůže stát v širokém měřítku používanou vakcínou (Levine, Typhoid Feaver Vaccines, In: Vaccines, 2nd Ed., Ed. Plotkin et al., Philadelphia, PA, W. B. Saunders (1994)). V kontrolních testech, se přibližně u 25 % procent probandů, kteří obdrželi tepelně • · φ · · « · · · 9 Φ · · Φ • · · Φ Φ ΦΦΦΦ • ΦΦΦ · ······19th century (Wright et al., Br. Med. J., 1:256-258 (1897), Pfeifer et al., Dtsch. Med. Wochescr. 22:735-737 (1896)) and was shown in a randomized trial sponsored by the World Health Organization (WHO) in the 1960s to provide adequate protection (51 to 67% vaccine efficacy) lasting up to 7 years (Ashcroft et al., Am. J. Hyg., 79:196-206 (1964), Ashcroft et al., Lancet, 2:1056-1060 (1967), Yugoslav Typhoid Commission, Bull. WHO, 30:623-630 (1964) and Hejfec, Bull. WHO, 34:321-339 (1966). Unfortunately, this vaccine is completely unsuitable because it causes a completely unsuitable reaction at an unacceptably high rate and therefore can never become a widely used vaccine (Levine, Typhoid Feaver Vaccines, In: Vaccines, 2nd Ed., Ed. Plotkin et al., Philadelphia, PA, W. B. Saunders (1994)). In control tests, approximately 25% of the probands who received the thermally • · φ · · « · · · 9 Φ · · Φ • · · Φ ΦΦΦΦ • ΦΦΦ · ·····
5··· ·· · · · · ···· ·Φ ··· ΦΦ·· ·· ·Φ inaktivovanou, fenolem fixovanou vakcínu obsahující celé buňky, vyvinula choroba se systémovými příznaky a asi 15 % nebylo schopno po vakcinaci pracovat nebo absolvovat školu (Ashcroft et al., (1964) viz výše, Yugoslav Typhoid Commission (1964) viz výše a Hejfac, viz výše).5··· ·· · · · · · ··· ·Φ ··· ΦΦ·· ·· ·Φ inactivated, phenol-fixed whole-cell vaccine developed disease with systemic symptoms and about 15% were unable to work or attend school after vaccination (Ashcroft et al., (1964) see above, Yugoslav Typhoid Commission (1964) see above and Hejfac, see above).
Z těchto důvodů byla tato vakcína nahrazena dvěma novějšími vakcínami, orálně aplikovatelnou vakcínou obsahující živý kmen Ty21a (Vivotif®) a parenterálně aplikovatelnou vakcínu obsahující přečištěný kapsulární polysacharid Vi (TyphiViM®) (Levine et al., viz výše). Tyto dvě nové vakcíny zajišťují ochranu srovnatelnou s výše popisovanou vakcínou obsahující celé buňky, jsou však daleko lépe tolerované.For these reasons, this vaccine has been replaced by two newer vaccines, an orally administered vaccine containing the live Ty21a strain (Vivotif®) and a parenterally administered vaccine containing purified capsular polysaccharide Vi (TyphiViM®) (Levine et al., see above). These two new vaccines provide protection comparable to the whole-cell vaccine described above, but are much better tolerated.
B. Parenterálně aplikovatelná vakcína obsahující Vi polysacharidB. Parenterally administered vaccine containing Vi polysaccharide
Jak bylo uvedeno výše v polovině třicátých let byl objeven antigen Vi, polysacharidová kapsle na Salmonele typhi (Felix et al., (1934 viz výše). Bylo také zjištěno, že tento antigen je přítomen na většině bakteriálních kmenů izolovaných z krve pacientů trpících břišním tyfem a je to pravděpodobně virulentní faktor Salmonely typhi u myší. Jeho přítomnost chrání antigen 0 od aglutinace 0 antisérem (Felix et al., J. Hyg. Cambridge, 49:92-109 (1951) a Felix et al., J. Hyg. 35:421-427 (1935)). Bylo zjištěno, že protilátky proti Vi antigenu hrají významnou roli v ochraně proti břišnímu tyfu a bylo doporučeno, aby fenolem inaktivované parenterální vakcíny proti břišnímu tyfu obsahující celé buňky byly nahrazeny alkoholem inaktivovanými parenterálními vakcínami obsahujícími celé buňky. Důvodem je to že takto ošetřené vakcíny lépe zachovávají strukturu Vi antigenu a tím dávají vzniknout vyššímu titru protilátek proti Vi antigenu u zvířat i u lidí (Felix, BMJ, 1:391-395 (1941)).As mentioned above, in the mid-1930s, the Vi antigen, a polysaccharide capsule of Salmonella typhi, was discovered (Felix et al., (1934, see above). This antigen was also found to be present on most bacterial strains isolated from the blood of patients suffering from typhoid fever and is probably the virulence factor of Salmonella typhi in mice. Its presence protects the O antigen from agglutination by O antisera (Felix et al., J. Hyg. Cambridge, 49:92-109 (1951) and Felix et al., J. Hyg. 35:421-427 (1935)). Antibodies to the Vi antigen were found to play a significant role in protection against typhoid fever and it was recommended that phenol-inactivated whole-cell parenteral typhoid vaccines be replaced by alcohol-inactivated whole-cell parenteral vaccines. This is because the Vi structure is better preserved in vaccines treated in this way. antigen and thereby give rise to a higher titer of antibodies against the Vi antigen in animals and humans (Felix, BMJ, 1:391-395 (1941)).
Přesto v náhodných klinických testech v Jugoslávii, tepelně inaktivované a fenolem fixované vakcíny obsahující celé buňky jsou podstatně efektivnější než alkoholem inaktivo váná vakcína (Yugoslav Typhoid Commission, Bull. WHO, 26:357-369 (1962)). Ze stejného důvodu byly dále testovány acetonem inaktivované parenterální vakcíny obsahující celé buňky (Landy et al., Am. J. Public Health, 44:1572-1579 (1954)). Ve dvou nezávislých klinických testech, které proběhly v šedesátých letech v Guayaně a Jugoslávii, acetonem inaktivované parenterální vakcíny obsahující celé buňky vykázaly nej lepší míru ochrany než všechny dříve testované vakcíny (Yugoslav Typhoid Commission, (1962) viz výše). Bylo také potvrzeno že tyto výjmečně dobré charakteristiky acetonem inaktivované parenterální vakcíny obsahující celé buňky jsou dané lépe zachovaným Vi antigenem (Wong et al., J. Infect. Dis., 125:360-366 (1972)), nebo vyšším titrem protilátek proti H antigenu který tato vakcína zajišťuje.However, in randomized clinical trials in Yugoslavia, heat-inactivated and phenol-fixed whole-cell vaccines were significantly more effective than alcohol-inactivated vaccines (Yugoslav Typhoid Commission, Bull. WHO, 26:357-369 (1962)). For the same reason, acetone-inactivated whole-cell parenteral vaccines were further tested (Landy et al., Am. J. Public Health, 44:1572-1579 (1954)). In two independent clinical trials conducted in the 1960s in Guyana and Yugoslavia, acetone-inactivated whole-cell parenteral vaccines showed the best protection rate of all vaccines previously tested (Yugoslav Typhoid Commission, (1962) see above). It has also been confirmed that these exceptionally good characteristics of the acetone-inactivated whole-cell parenteral vaccine are due to the better preservation of the Vi antigen (Wong et al., J. Infect. Dis., 125:360-366 (1972)), or the higher titer of antibodies against the H antigen which this vaccine provides.
I • · · · • · · • · · · • · · ···· ··I • · · · • · · • · · · • · · ···· ··
Klíčovým problémem bylo přečištění Vi antigenů pomocí nedenaturačních technik (Levine et al., Infect. Immun., 12:1290-1294 (1975) a Robbins et al., J. Infect. Dis., 150:436-449 (1984)).A key problem has been the purification of Vi antigens using non-denaturing techniques (Levine et al., Infect. Immun., 12:1290-1294 (1975) and Robbins et al., J. Infect. Dis., 150:436-449 (1984)).
Byla testována imunogenicita dvou přípravků obsahující nedenaturovaný Vi antigen, připravených v National Institutes of Health (Bethesda, Maryland) a v Institut Merieux, (Lyon, Francie) (Tacket, Vaccine, 6:307-308 (1988)). Oba dva prostředky indukovaly vysoké titry protilátek proti Vi antigenů u asi 90 % příjemců. Navíc bylo prokázáno, že protilátky proti Vi antigenů vyvolané vakcínou vydrží po dobu alespoň 3 let (Tacket et al (1988) viz výše). Hladina protilátek podobná té vyvolané parenterální vakcínou obsahující přečištěný Vi antigen je v přírodě pozorovatelná pouze u chronických přenašečů tyfu. Naopak, většina pacientů zotavujících se po prodělání břišního tyfu nemá v krvi tak vysoký titr peotilátek (Lanata et al., Lancet, 2:441-443 (1983), Losonsky et al., J. Clin. Microbiol., 25:2266-2269 (1987)).The immunogenicity of two preparations containing undenatured Vi antigen, prepared at the National Institutes of Health (Bethesda, Maryland) and at the Institut Merieux, (Lyon, France) were tested (Tacket, Vaccine, 6:307-308 (1988)). Both preparations induced high titers of antibodies to the Vi antigens in about 90% of recipients. Furthermore, it has been shown that antibodies to the Vi antigens induced by the vaccine persist for at least 3 years (Tacket et al (1988) supra). Antibody levels similar to those induced by parenteral vaccines containing purified Vi antigen are only observed in nature in chronic carriers of typhus. In contrast, most patients recovering from typhoid fever do not have such high titers of peo- bodies in their blood (Lanata et al., Lancet, 2:441-443 (1983), Losonsky et al., J. Clin. Microbiol., 25:2266-2269 (1987)).
Dva náhodné, kontrolní klinické testy proběhly aby byla zjištěna účinnost a bezpečnost vakcín obsahujících přečištěný Vi antigen v Institut Merieux. Obě vakciny byly dobře tolerovány (Acharya et al., viz výše, Klugman et al., viz výše). V Nepálu byla do svalu očkována jedna dávka obsahující 25 pg Vi antigenů a tato dávka zajistila 72 % ochranu po dobu alespoň 17 měsíců proti v kultuře ověřeným kmenům břišního tyfu u dospělých i dětí (Klugman et al., viz výše).Two randomized, controlled clinical trials were conducted to determine the efficacy and safety of vaccines containing purified Vi antigen at the Institut Merieux. Both vaccines were well tolerated (Acharya et al., supra; Klugman et al., supra). In Nepal, a single intramuscular dose containing 25 pg of Vi antigen provided 72% protection for at least 17 months against culture-verified strains of typhoid fever in adults and children (Klugman et al., supra).
Podobných výsledků bylo dosaženo v klinických testech v Jižní Africe u školáků, kde stejná dávka Vi antigenů zajistila 64 % ochranu po dobu alespoň 21 měsíců proti v kultuře ověřeným kmenům břišního tyfu (Klugman et al., viz výše).Similar results were achieved in clinical trials in South Africa in school children, where the same dose of Vi antigens provided 64% protection for at least 21 months against culture-verified strains of typhoid fever (Klugman et al., see above).
Kromě lepší účinnosti a bezpečnosti u dětí i dospělých, výhodou vakciny obsahující přečištěný Vi antigen je to že zaručuje přiměřenou ochranu i po jediné dávce. Její nevýhodou oproti oslabené vakcíně obsahující Ty21a, je nezbytnost parenterální nebo intramuskulámí aplikace.In addition to better efficacy and safety in children and adults, the advantage of the vaccine containing purified Vi antigen is that it guarantees adequate protection even after a single dose. Its disadvantage compared to the attenuated vaccine containing Ty21a is the necessity of parenteral or intramuscular administration.
C. Dříve používané oslabené kmeny sloužící jako živá orální vakcínaC. Previously used attenuated strains serving as a live oral vaccine
1. Na Streptomycinu závislé kmeny Salmonely typhi1. Streptomycin-dependent strains of Salmonella typhi
První slibné kmeny použitelné jako živé orálně aplikovatelné vakciny proti břišnímu tyfu byly kmeny Salmonely typhi závislé na Streptomycinu (SmD) vyvinuté na konci šedesátých a začátku sedmdesátých let (Du Pont et al., Antimicrob. Agents Chemother., 10:236-239 (1970) a Levine et al., J. Infect. Dis., 133:424-429 (1976)). Pokud byly podávány v několika oddělených dávkách obsahujících asi 10!° jednotek tvořících kolonii (cfu) na jednu dávku, byly tyto SnD kmeny dobře organismem tolerovány a vykazovaly asi 80 % ochranu před experimentální nákazou u dobrovolníků (DuPont et al., viz výše). Pokud však byli dobrovolníci imunizováni lyofilizovaným preparátem který byl předem rozpuštěn ve vodě aby byl podáván v tekuté formě,The first promising strains for use as live orally administered vaccines against typhoid fever were the Streptomycin-dependent (SmD) strains of Salmonella typhi developed in the late 1960s and early 1970s (Du Pont et al., Antimicrob. Agents Chemother., 10:236-239 (1970) and Levine et al., J. Infect. Dis., 133:424-429 (1976)). When administered in several separate doses containing about 10 10 colony-forming units (cfu) per dose, these SnD strains were well tolerated and showed about 80% protection against experimental infection in volunteers (DuPont et al., supra). However, when volunteers were immunized with a lyophilized preparation that had been previously dissolved in water for administration in liquid form,
nebylo dosaženo žádné ochrany (Levine et al., (1976) viz výše). Díky tomu byly další testy s SmD kmeny zastaveny.no protection was achieved (Levine et al., (1976) see above). As a result, further tests with SmD strains were stopped.
2, Kmen Ty21a, patentovaná orálně aplikovatelná vakcína obsahující živé buňky2, Strain Ty21a, a patented orally administered live cell vaccine
Ty21a, oslabený kmen Salmonely typhi, který je bezpečný a může sloužit jako orálně aplikovatelná vakcína obsahující živé buňky, byl připraven na počátku sedmdesátých let chemickou mutagenezi pathogenního kmenu Salmonely typhi Ty2 (Germanier et al., J. Infect. Dis., 141:533-558 (1975)). Charakteristickou mutací v tomto bakteriálním kmenu o které se uvažuje jeko o mutaci zodpovědné za oslabení je inaktivace galE (který kóduje UDP-galaktóza4-epimerázu, což je enzym účastnící se syntézy lipopolysacharidů), a neschopností tvořit Vi polysacharid. Zatímco Ty21a je velmi dobře tolerován, což bylo ověřeno vplacebem kontrolovaných klinických testech (Gilman et al., J. Infect. Dis., 136:717-723 (1997), Wahdan et al., (1982) viz výše, Wadhan et al., Bull. WHO, 58:469-474 (1980)), není dosud jasné která z mutací je zodpovědná za stabilní, silně oslabený feno typ této vakcíny. Výsledky ze tří placebem kontrolovaných studií, které využívaly aktivních přežívacích technik pro stanovení reaktogenicity Ty21a u dospělých a dětí prokázaly, že nepříznivá reakce není pozorována častěji u příjemců vakcíny ve srovnání s příjemci placeba, pro žádný symptom nebo příznak. Podobně v rozsáhlých testech, které probíhaly asi na 530 000 dobrovolnících školního věku v Chile, 32 000 dobrovolnících školního věku v Egyptě a asi 20 000 dětech a dospělých v Indonésii nebylo možno identifikovat žádné příznaky škodlivého vlivu této vakcíny (Ferreccio et al., (1984), viz výše, Levine et al., (1987a) viz výše, Simunjuntak et al., viz výše, Wahdan et al., (1982), viz výše a Wadhan et al., (1980) viz výše).Ty21a, an attenuated strain of Salmonella typhi that is safe and can serve as an orally administered live cell vaccine, was prepared in the early 1970s by chemical mutagenesis of the pathogenic strain of Salmonella typhi Ty2 (Germanier et al., J. Infect. Dis., 141:533-558 (1975)). A characteristic mutation in this bacterial strain that is thought to be responsible for the attenuation is the inactivation of galE (which encodes UDP-galactose 4-epimerase, an enzyme involved in lipopolysaccharide synthesis), and the inability to form the Vi polysaccharide. While Ty21a is very well tolerated, as has been demonstrated in placebo-controlled clinical trials (Gilman et al., J. Infect. Dis., 136:717-723 (1997), Wahdan et al., (1982) supra, Wadhan et al., Bull. WHO, 58:469-474 (1980)), it is not yet clear which of the mutations is responsible for the stable, highly attenuated phenotype of this vaccine. Results from three placebo-controlled studies that used active survival techniques to determine the reactogenicity of Ty21a in adults and children demonstrated that adverse reactions were not observed more frequently in vaccine recipients compared to placebo recipients, for any symptom or sign. Similarly, in large-scale trials involving approximately 530,000 school-age volunteers in Chile, 32,000 school-age volunteers in Egypt, and approximately 20,000 children and adults in Indonesia, no signs of adverse effects from this vaccine could be identified (Ferreccio et al., (1984), supra; Levine et al., (1987a) supra; Simunjuntak et al., supra; Wahdan et al., (1982), supra; and Wadhan et al., (1980) supra).
Kontrolní testy s vakcínou Ty21 a ukazují, že tato forma vakcíny, počet podaných dávek a časový protokol aplikace podstatně ovlivňují míru ochrany, které může být dosaženo (Black et al., viz výše, Ferreccio et al., (1984) viz výše, Levine et al., (1987a) viz výše, Wadhan et al., (1980), viz výše). V prvních náhodných, placebem kontrolovaných klinických testech s Ty21a v Alexandrii v Egyptě, 6 až 7 leté děti obdržely tři dávky lyofilizované vakcíny, která byla resuspendována v rozpouštědle (vždy těsně před aplikací) (Wadhan et al., (1980) viz výše). Pro neutralizaci žaludečních kyselin, děti, několik minut před orální aplikací vakcíny nebo placeba, spolkly 1,0 g tabletu NaHCCL. Během tří let přežívání, Ty21a zajistila 96 % ochranu před potvrzenou nákazou břišním tyfem (Wadhan et al., (1982) viz výše).Control trials with Ty21a vaccine show that the formulation of the vaccine, the number of doses administered, and the timing of administration significantly influence the degree of protection that can be achieved (Black et al., supra; Ferreccio et al., (1984) supra; Levine et al., (1987a) supra; Wadhan et al., (1980) supra). In the first randomized, placebo-controlled clinical trials with Ty21a in Alexandria, Egypt, 6- to 7-year-old children received three doses of lyophilized vaccine that was resuspended in a diluent (each time just before administration) (Wadhan et al., (1980) supra). To neutralize gastric acids, the children swallowed a 1.0 g NaHCCL tablet a few minutes before oral administration of the vaccine or placebo. During three years of survival, Ty21a provided 96% protection against confirmed typhoid infection (Wadhan et al., (1982) supra).
Novější lékové formy, které jsou komerčně dostupné od poloviny osmdesátých let, obsahují lyofilizovanou vakcínu v entericky potažených, kyselině vzdorujících kapslích. V náhodných klinických placebem kontrolovaných testech v Santiagu de Chile tyto entericky podávané ·· · ·» ·· ·· φ φφ φ φ φφφφ φ φ «φφφφ φφ φ φφφφφφ φφφ φφ φφφφ φφφφ φφ φφφ φφφφ φφ φφ vakcíny ve třech dávkách v intervalu jednoho týdne, zajistily 67 % účinnost po dobu prvních tří let po aplikaci (Levine et al., (1987a) viz výše), a 63 % ochranu po následujících sedm let. Čtyři dávky Ty21a v entericky potažených kapsulích podávané po osmi dnech vykazují daleko lepší míru ochrany než dávky tři (Ferreccio et al., (1984), viz výše). Když byl kmen Ty21a patentován Americkým úřadem pro potraviny a léčiva na konci roku 1989, bylo doporučeno dávkování ve 4 dávkách podaných každá jiný den, jiné státy stále používaly imunizační protokol o 3 dávkách. Nedostatkem této vakcíny, je neznalost molekulární podstaty jejího oslabení, slabší imunogenicita a nejpodstatnější nevýhodou je potřeba alespoň tří oddělených dávek tak aby byla zajištěna dostatečná ochrana. Další nevýhodou Ty21a vakcíny je to že neindukuje tvorbu sérových protilátek IgG proti Vi antigenu.Newer formulations, which have been commercially available since the mid-1980s, contain the lyophilized vaccine in enteric-coated, acid-resistant capsules. In randomized, placebo-controlled clinical trials in Santiago de Chile, these enterically administered vaccines, in three doses one week apart, provided 67% efficacy for the first three years after administration (Levine et al., (1987a) supra), and 63% protection for the following seven years. Four doses of Ty21a in enteric-coated capsules given eight days apart showed a much better protection rate than three doses (Ferreccio et al., (1984), supra). When the Ty21a strain was patented by the US Food and Drug Administration in late 1989, a 4-dose regimen given on alternate days was recommended, while other countries still used a 3-dose immunization protocol. The disadvantages of this vaccine include the lack of knowledge of the molecular basis of its attenuation, its poor immunogenicity, and the most significant disadvantage is the need for at least three separate doses to ensure adequate protection. Another disadvantage of the Ty21a vaccine is that it does not induce serum IgG antibodies against the Vi antigen.
3. Korelace ochrany po imunizaci oslabenou vakcínou3. Correlation of protection after immunization with an attenuated vaccine
Ačkoliv patentované orální vakcíny obsahující živé buňky kmene Ty21a jsou jen slabě imunogenní a vyžadují podání tří až čtyřech oddělených dávek, jejich účinnost je překvapivě dlouhodobá a trvá po dobu 5 až 7 let. Výsledky dvou imunologických technik potvrdily korelaci dosažené ochrany pomocí různých forem a různých imunizačních protokolů pomocí Ty21a v klinických testech. Jedná se o sérokonverzi sérových protilátek IgG proti antigenu 0 (Levine et al., Rev. Infect, Dis., 1 l(supl 3):S552-S567 (1989b)) a stanovení množství buněk v trávicím traktu sekretujících protilátky IgA proti antigenu 0 (ASCs) detekovaných mezi mononukleárními buňkami periferní krve (PBMCs) (Kantele, Vaccine, 8:321-326 (1990), Tacket et al., Infect Immun., 60:536-541 (1992b, Van de Verg et al., Infect Immun., 58:2002-2004 (1990)). Identifikace těchto výsledků jako imunologické korelace ochrany přináší neocenitelný nástroj použitelný v předběžných klinických testech, když jsou hodnoceny vlastnosti nových oslabených kmenů Salmonely typhi použitelných jako orální vakcíny.Although the patented oral vaccines containing live cells of the Ty21a strain are only weakly immunogenic and require three to four separate doses, their efficacy is surprisingly long-lasting, lasting for 5 to 7 years. The results of two immunological techniques confirmed the correlation of the protection achieved with different formulations and different immunization protocols with Ty21a in clinical trials. These include seroconversion of serum IgG antibodies to antigen 0 (Levine et al., Rev. Infect, Dis., 1 l(suppl 3):S552-S567 (1989b)) and determination of the number of intestinal IgA anti-antigen 0 secreting cells (ASCs) detected among peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) (Kantele, Vaccine, 8:321-326 (1990), Tacket et al., Infect Immun., 60:536-541 (1992b, Van de Verg et al., Infect Immun., 58:2002-2004 (1990)). Identification of these results as immunological correlates of protection provides an invaluable tool for use in preclinical trials when evaluating the properties of novel attenuated strains of Salmonella typhi for use as oral vaccines.
V. Nové generace oslabených kmenů Salmonely typhi použitelné jako orální vakcínyV. New generations of attenuated strains of Salmonella typhi usable as oral vaccines
Vědci z laboratoří po celém světě hledají nové vhodné kmeny pro použití ve vakcínách, které budou dobře tolerované, jako je Ty21a, ale daleko imunogennější aby jediná orální dávka této nové vakcíny byla schopna zajistit dostatečnou ochrannou imunitu. Nakonec byly připraveny některé vhodné kmeny připravené inaktivací genů kódujících různé biochemické dráhy, regulační systémy, haet shock proteiny, regulační geny a pravděpodobné virulentní faktory (Curtis et al, Infect. Immun., 55:3035-3043 (1987), viz výše, Edwards et al., J. Bacteriol., 170:39991-3995 (1984), Hohman et al., J. Infect. Dis., 173:1408-1414 (1996a), Hone et al., Infect Immun., 56:1326-1333 (1988), Hone et al., Vaccine, 9:810-816 (1991), Levine et al, J.Scientists from laboratories around the world are looking for new suitable strains for use in vaccines that will be well tolerated, like Ty21a, but far more immunogenic so that a single oral dose of this new vaccine is able to provide sufficient protective immunity. Finally, some suitable strains were prepared by inactivating genes encoding various biochemical pathways, regulatory systems, haet shock proteins, regulatory genes and probable virulence factors (Curtis et al, Infect. Immun., 55:3035-3043 (1987), supra, Edwards et al., J. Bacteriol., 170:39991-3995 (1984), Hohman et al., J. Infect. Dis., 173:1408-1414 (1996a), Hone et al., Infect Immun., 56:1326-1333 (1988), Hone et al., Vaccine, 9:810-816 (1991), Levine et al, J.
Biotechnol., 44:193-196 (1996)). Jedním z pokusů bylo i zvýšit imunogenicitu kmene Ty21a obnovením jeho schopnosti exprimovat na povrchu Vi antigen (Cryz et al., Infect Immun., 57:3863-3868 (1989) a Tacket et al (1991), viz výše). Relativní potenciál oslabení byl stanovován obvykle podáním kmenů Salmonely typhimurium nesoucí tyto mutace myším a porovnávání výsledků s izogenním divokým kmenem. Mutace zavedené do různých rekombinantních variant kmenů Salmonely typhi, které byly nakonec podávány lidem při klinických testech jako možné nové vakcíny jsou shrnuty v Tabulce 1.Biotechnol., 44:193-196 (1996)). One attempt has been to increase the immunogenicity of the Ty21a strain by restoring its ability to express the Vi antigen on its surface (Cryz et al., Infect Immun., 57:3863-3868 (1989) and Tacket et al (1991), supra). The relative attenuation potential has usually been determined by administering Salmonella typhimurium strains carrying these mutations to mice and comparing the results with the isogenic wild-type strain. The mutations introduced into various recombinant variants of Salmonella typhi strains that were eventually administered to humans in clinical trials as potential new vaccines are summarized in Table 1.
Významé závěry a výsledky klinických testů s nej důležitějšími oslabenými kmeny Salmonely typhi které hrají důležitou roli ve vývoji dalších živých vakcín jsou shrnuty dále.Important conclusions and results of clinical trials with the most important attenuated strains of Salmonella typhi that play an important role in the development of other live vaccines are summarized below.
A. Vi+ Ty21a kmenA. Vi + Ty21a strain
Varianta kmene Ty21a byla připravena zavedením viaB (kódujícím strukturální geny nezbytné pro syntézu polysacharidů Vi) z divokého kmene Ty2 do genomu kmene Ty21a a tím bylo dosaženo exprese kapsulárního polysacharidů Vi (Cryz et al., viz výše). Vzniklý Vi+ Ty21a kmen byl podáván dospělým jedincům v Severní Americe v jedné dávce v kapalné suspenzi obsahující 5,0 xlO5, 5,0 xlO7, 5,0 xlO9 cfu v pufru, přičemž další testovaná skupina dostala 3 dávky po 5,0 xlO9 cfu v pufru (vždy každý druhý den) (Tacket et al., (1991) viz výše). Kmen Vi+ Ty21a byl velmi dobře tolerovaný a u většina subjektů, které obdržely tři dávky byl patrný nárůst sérových IgG a slizničních IgA protilátek proti O antigenu Salmonely typhi. U žádného z testovaných jedinců, však nebyl detekovatelný nárůst sérových anti-Vi protilátek IgG, ani nárůst počtu buněk sekretujících slizniční IgA anti-Vi protilátky (Tacket et al., (1991) viz výše).A variant of the Ty21a strain was prepared by introducing viaB (encoding the structural genes necessary for the synthesis of Vi polysaccharides) from the wild-type Ty2 strain into the Ty21a genome, thereby achieving expression of the capsular polysaccharide Vi (Cryz et al., supra). The resulting Vi + Ty21a strain was administered to adults in North America in a single dose in a liquid suspension containing 5.0 x105 , 5.0 x107 , 5.0 x109 cfu in buffer, while another test group received 3 doses of 5.0 x109 cfu in buffer (each every other day) (Tacket et al., (1991) supra). The Vi + Ty21a strain was very well tolerated, and most subjects who received three doses showed a marked increase in serum IgG and mucosal IgA antibodies against the O antigen of Salmonella typhi. However, in none of the tested individuals was there a detectable increase in serum anti-Vi IgG antibodies, nor an increase in the number of cells secreting mucosal IgA anti-Vi antibodies (Tacket et al., (1991) see above).
·· ·· • · · · • · ··· ·· • · · · • · ·
• · · • · · • · ·• · · • · · • · ·
Β. ΕΧ462B. EX462
Pokus ο konstrukci nové varianty kmene Ty2 za použití technik rekombinantní DNA, kdy cílem bylo vytvoření nové oslabené varianty tak aby bylo dosaženo podobného efektu jakého dosáhla chemická mutageneze při vzniku kmene Ty21a (Hone et al., (1988) viz výše).An attempt to construct a new variant of the Ty2 strain using recombinant DNA techniques, with the aim of creating a new attenuated variant to achieve a similar effect to that achieved by chemical mutagenesis in the creation of the Ty21a strain (Hone et al., (1988) see above).
Konkrétně se jednalo o deleční mutaci v galE, tak aby bylo zabráněno tvorbě Vi polysacharidů, ale ostatní mutace které jsou přítomné v kmeni Ty21a a jsou výsledkem nespecifické chemické mutageneze už použity nejsou. Vzniklý kmen EX462, byl zcela nedostatečně oslaben a u několika příjemců způsobil symptomy podobné břišnímu tyfu. Tato pozorování dokazují, že kombinace mutace v galE a neschopnost vytvářet Vi antigen samy o sobě, nejsou hlavním důvodem oslabení kmene Ty21a.Specifically, a deletion mutation in galE was used to prevent the formation of Vi polysaccharides, but other mutations present in the Ty21a strain resulting from non-specific chemical mutagenesis were not used. The resulting strain, EX462, was completely inadequately attenuated and caused typhoid-like symptoms in several recipients. These observations suggest that the combination of the galE mutation and the inability to produce Vi antigen alone is not the main reason for the attenuation of the Ty21a strain.
C. Kmeny 541 Ty a 543TyC. Tribes 541 Ty and 543 Ty
Koncept přípravy auxotrofních mutací Salmonely s inaktivovánými geny kódujícími enzymy účastnící se biosyntetických drah aromatických aminokyselin, byl velmi polularizován (Edwards et al., viz výše a Hoiseth et al., Nátuře, 292:238-239 (1981)). Tyto mutace učiní Salmonelu nutričně závislou na substrátech (kyselina paraaminobenzoová a 2,3-dihydrooxybenzoát) které nejsou v savčí tkéni dostupné v dostatečném množství, následkem čehož, je vakcína živá, ale je zcela potlačena její schopnost množit se.The concept of preparing auxotrophic mutations of Salmonella with inactivated genes encoding enzymes involved in the biosynthetic pathways of aromatic amino acids has been widely popularized (Edwards et al., supra, and Hoiseth et al., Nature, 292:238-239 (1981)). These mutations make Salmonella nutritionally dependent on substrates (para-aminobenzoic acid and 2,3-dihydrooxybenzoate) that are not available in sufficient quantities in mammalian tissue, resulting in a live vaccine but completely suppressed in its ability to replicate.
Prototypy aroA', kmeny 541Ty a 543Ty (Vi' varianta 541Ty) byly připraveny zCDC1080, divokého kmene získaného z Centra pro kontrolu chorob (Edwards et al., viz výše). Patogenicita kmene CDC1080 nebyla nikdy přímo testována na dobrovolnících. Většina ostatních dobrovolníků vycházela při pokusech konstruovat novou vakcínu z divokého kmene Ty2, původního kmene z něhož je odvozena vakcína Ty21a (Germanier et al., viz výše). Pathogenicita kmene Ty2 byla stanovena na dobrovolnících (Hornick et al., N. Engl. J. Med., 283:686-691 a 739-746 (1970)).The prototypes of aroA', strains 541Ty and 543Ty (Vi' variant 541Ty) were prepared from CDC1080, a wild strain obtained from the Centers for Disease Control (Edwards et al., supra). The pathogenicity of the CDC1080 strain has never been directly tested in volunteers. Most other volunteers have been based in attempts to construct a new vaccine on the wild strain Ty2, the original strain from which the Ty21a vaccine is derived (Germanier et al., supra). The pathogenicity of the Ty2 strain has been determined in volunteers (Hornick et al., N. Engl. J. Med., 283:686-691 and 739-746 (1970)).
Kmeny 541 Ty a 543Ty také nesou deleční mutaci v purA, která vede ke specifické závislosti na dodávky adeninu (nebo látek adenin obsahujících jako je např. adenosin) (edwards et al., viz výše). Třetí mutací je mutace vhisG, vedoucí k závislosti na dodávkách histidinu, což neovlivňuje virulenci, ale zajišťuje to další biochemický znak, pomocí kterého je možno rozeznat kmen vakcíny od divokých kmenů Salmonely typhi.Strains 541 Ty and 543Ty also carry a deletion mutation in purA that results in a specific dependence on adenine (or adenine-containing substances such as adenosine) supply (Edwards et al., supra). A third mutation is a vhisG mutation that results in a dependence on histidine supply, which does not affect virulence but provides an additional biochemical feature by which the vaccine strain can be distinguished from wild strains of Salmonella typhi.
Kmeny 541Ty a 543Ty jsou v podstatě velmi dobře tolerované v dávkách do 5,0 x 101θ cfu ve fázi 1, nicméně jsou méně imunogenní než Ty21a při stimulaci protilátkové odpovědi (Levine et al., J. Clin. Invest., 79:888-902 (1987b)). Například pouze u 11% jedinců byly detekovatelné sérové protilátky IgG třídy proti 0 antigenu (Levine et al., (1987b) viz výše).Strains 541Ty and 543Ty are generally well tolerated at doses up to 5.0 x 10 10 cfu in phase 1, but are less immunogenic than Ty21a in stimulating an antibody response (Levine et al., J. Clin. Invest., 79:888-902 (1987b)). For example, only 11% of individuals had detectable serum IgG class antibodies to the 0 antigen (Levine et al., (1987b) supra).
• ·· ♦ ·• ·· ♦ ·
D. Kmen CVD908D. Strain CVD908
Jeden kmen vakcíny byl otestován jako vysoce imunogenní po podání jedné dávky orálně ve fázi 1 klinických testů u lidí, pokud byly aplikovány čerstvě sebrané buňku kmene CVD908 (Tacket et al., (1992b), viz výše a Tacket et al., (1992a) viz výše), které nesou přesnou deleční mutaci v aroC a aroD (Hone et al., (1991) viz výše). Tato CVD908 vakcína byla první geneticky připravená vakcína Salmonely typhi, která byla dostatečně imunogenní, dobře tolerovaná a naznačovala že existuje možnost připravit živou, orálně aplikovatelnou vakcínu podávanou v jediné dávce. Při velmi dobře tolerované dávce 5,0 x 107 cfu, 92 % jedinců jimž byla tato vakcína aplikována prokázalo IgG 0 protilátkovou serokonverzi a vykazovalo i aktivaci imunitního systému na střevní sliznici (IgA ASCs) (Tacket et al., (1992a) viz výše).One vaccine strain was tested as highly immunogenic after a single oral dose in phase 1 human clinical trials using freshly harvested cells of strain CVD908 (Tacket et al., (1992b), supra and Tacket et al., (1992a) supra) which carry a precise deletion mutation in aroC and aroD (Hone et al., (1991) supra). This CVD908 vaccine was the first genetically engineered Salmonella typhi vaccine that was sufficiently immunogenic, well tolerated and suggested that a live, orally administered vaccine could be prepared in a single dose. At a very well tolerated dose of 5.0 x 10 7 cfu, 92% of individuals vaccinated with this vaccine demonstrated IgG 0 antibody seroconversion and also showed activation of the immune system in the intestinal mucosa (IgA ASCs) (Tacket et al., (1992a) see above).
1. Buňečná imunitní odpověď po imunizaci oslabenou vakcínou CVD9081. Cellular immune response after immunization with the attenuated vaccine CVD908
Klinické testy s CVD908 byly charakteristické intenzivním testováním buňkami zprostředkované imunitní reakce (CMI) (Stein et al., J. Immunol., 155:3987-3993 (1995) a Sztein et al., J. Infect Dis., 170:1508-1517 (1994)). Pokud je kmen CVD908 podán zdravému dospělému jedinci, indukuje buněčnou imunitní odpověď proti antigenům Salmonely typhi, včetně cytokinové produkce a proliferativní reakce na tepelně a fenolem inaktivované buňky Salmonely typhi a přečištěné bičíky (Sztein et al., (1994) viz výše).Clinical trials with CVD908 were characterized by intensive testing of cell-mediated immune responses (CMI) (Stein et al., J. Immunol., 155:3987-3993 (1995) and Sztein et al., J. Infect Dis., 170:1508-1517 (1994)). When administered to healthy adults, the CVD908 strain induces a cellular immune response against Salmonella typhi antigens, including cytokine production and a proliferative response to heat- and phenol-inactivated Salmonella typhi cells and purified flagella (Sztein et al., (1994) supra).
Jelikož Salmonela typhi je vnitrobuněčný patogen, odborníci se domnívají, že reakce cytotoxických lymfocytů může hrát důležitou roh při potlačení progrese tyfové infekce zničením buněk infikovaných Salmonelou typhi. Techniky pro stanovování cytotoxické aktivity byly použity pro ověření zda imunizace dospělých dobrovolníků oslabenou Salmonelou typhi CVD908 vyvolává cytotoxickou reakci u krevních buněk schopných likvidovat Epstain-Barr virem (EBV) transformované autologní B-lymfocyty infikované divokým typem Salmonely typhi (Sztein et al., (1995) viz výše). Cytotoxická aktivita byla stanovena za použití mononukleárních buněk z periferní krve izolovaných před a poté 14 a 29 dní po první imunizaci. Mononukleární buňky z periferní krve byly použity buď okamžitě v CTL technice nebo byli in vitro namnoženy po dobu 6 až 8 dní v přítomnosti Salmonelou typhi infikovanými Epstain-Barr virem (EBV) transformovanými autologními buňkami, před měřením CTL reakce. Při použití této techniky , CTL efektorové buňky lyžují Epstain-Barr virem (EBV) transformované autologní buňky infikované Salmonelou typhi. Specifická CTL aktivita byla pozorována u mononukleárních buněk z periferní krve 14 dní po imunizaci a následujících 7 až 8 dní množení v in vitro v přítomnosti Salmonelou typhi infikovanými Epstain-Barr virem (EBV) ···· ·« ·· 99 ·· • · · · ·Since Salmonella typhi is an intracellular pathogen, it is believed that cytotoxic lymphocyte responses may play an important role in suppressing the progression of typhoid infection by killing Salmonella typhi-infected cells. Techniques for determining cytotoxic activity were used to determine whether immunization of adult volunteers with attenuated Salmonella typhi CVD908 elicited a cytotoxic response in blood cells capable of killing Epstein-Barr virus (EBV)-transformed autologous B-lymphocytes infected with wild-type Salmonella typhi (Sztein et al., (1995) supra). Cytotoxic activity was determined using peripheral blood mononuclear cells isolated before and 14 and 29 days after the first immunization. Peripheral blood mononuclear cells were either used immediately in the CTL technique or were expanded in vitro for 6 to 8 days in the presence of Salmonella typhi-infected Epstein-Barr virus (EBV)-transformed autologous cells before measuring the CTL response. Using this technique, CTL effector cells lyse Epstein-Barr virus (EBV)-transformed autologous cells infected with Salmonella typhi. Specific CTL activity was observed in peripheral blood mononuclear cells 14 days after immunization and the following 7 to 8 days of expansion in vitro in the presence of Salmonella typhi-infected Epstein-Barr virus (EBV)-transformed autologous cells. ···· ·« ·· 99 ·· • · · · ·
9 9 9 99 9 9 9
4 4 · * >4 4 · * >
• · · 9 · ··· 9· ·· transformovanými autologními buňkami. Mononukleární buňky z periferní krve izolované 29 dní po imunizaci vykazují srovnatelnou nebo vyšší CTL aktivitu než byla pozorovaná u buněk izolovaných 14 dní po imunizaci. Efektorové buňky jsou standardní populací CD8+, MHC-I, cytotoxických lymfocytů (Sztein et al., (1995) viz výše). Pozorování, že imunizace oslabenými kmeny Salmonely typhi vyvolávají zvýšení cirkulujících CD8+ cytotoxických efektorových buněk, schopných zabíjet autologní buňky infikované Salmonelou typhi podporuje domněnku, že cytotoxická reakce hraje klíčovou úlohu v potlačení progrese infekce břišního tyfu likvidací buněk infikovaných bakteriemi.• · · 9 · ··· 9· ··· transformed autologous cells. Peripheral blood mononuclear cells isolated 29 days after immunization show comparable or higher CTL activity than that observed in cells isolated 14 days after immunization. The effector cells are a standard population of CD8 + , MHC-I, cytotoxic lymphocytes (Sztein et al., (1995) supra). The observation that immunization with attenuated strains of Salmonella typhi induces an increase in circulating CD8 + cytotoxic effector cells capable of killing autologous cells infected with Salmonella typhi supports the idea that the cytotoxic response plays a key role in suppressing the progression of typhoid fever infection by killing bacteria-infected cells.
2. Nevýhody použití oslabeného vakcinačního kmene CVD9082. Disadvantages of using the attenuated vaccine strain CVD908
Možnou nevýhodou pozorovanou v první fázi klinických pokusů je, že asi 50 % jedinců, kterým byla orálně aplikována vakcína v množství 5,0 107 cfu a 100 % jedinců kterým byla orálně oA possible disadvantage observed in the first phase of clinical trials is that about 50% of individuals who were orally administered the vaccine at a dose of 5.0 10 7 cfu and 100% of individuals who were orally administered at a dose of 0.010 7 cfu were infected.
aplikována vakcína v množství 5,0 10 cfu vykazovalo silné příznaky vakcinemie, přičemž organismy vakcíny byly izolovány z krevních vzorků odebíraných jednou nebo vícekrát mezi dny 4 až 8 po aplikaci. Krevní vzorky byly odebírány systematicky u těchto jedinců po hodině po aplikaci vakcíny a poté vždy 2, 4, 5, 7, 8, 10, 14, 20, 27 a 60 den. Žádný z krevních vzorků nebyl pozitivní před 4 dnem a po 8 dni. Vakcinémie se zdála být bez klinických následků (tzn. nebyla spojena s horečkou) a byla pouze krátkodobá a spontánně vymizela bez použití antibiotik. Přesto možné následky vakcinace tímto oslabeným kmenem Salmonely typhi ve velké populaci, kde je pravděpodobnost výskytu jedinců s narušenou imunitou, nebyly zhodnoceny.administered 5.0 10 cfu of vaccine showed strong signs of vaccinemia, with vaccine organisms being isolated from blood samples taken one or more times between days 4 and 8 after administration. Blood samples were taken systematically from these individuals one hour after vaccine administration and then on days 2, 4, 5, 7, 8, 10, 14, 20, 27 and 60. None of the blood samples were positive before day 4 and after day 8. Vaccinemia appeared to be without clinical sequelae (i.e., not associated with fever) and was only short-lived and resolved spontaneously without the use of antibiotics. However, the possible consequences of vaccination with this attenuated strain of Salmonella typhi in a large population where immunocompromised individuals are likely to occur have not been evaluated.
Další nevýhodou vakcinace pomocí kmene CVD908 je vznik horečky u malého procenta jedinců po aplikaci vysoké dávky vakcíny (Tacket et al., (1992a), viz výše).Another disadvantage of vaccination with the CVD908 strain is the development of fever in a small percentage of individuals after administration of a high dose of vaccine (Tacket et al., (1992a), supra).
Jako alternativa byly do genomu kmene CVD908 zavedeny další mutace, které měly zachovat jeho dobrou tolerovatelnost a vysokou imunogenicitu, ale měly potlačit vznik vakcinemie nebo horečky.As an alternative, additional mutations were introduced into the genome of strain CVD908, which were intended to maintain its good tolerability and high immunogenicity, but to suppress the development of vaccinemia or fever.
E. CVD908 - htrAE. CVD908 - htrA
Bylo zjištěno, že inaktivací htrA genu kódujícího stresový protein, který je zárověň serinovou proteázou, oslabí divoký kmen Salmonely tyhimurium na myším modelu (Chatfield et al., Microbial Pathogenesis, 12:145-151 (1992a)). Navíc myši imunizované orálně pomocí Salmonely typhimurium nesoucí mutaci v htrA byly chráněny proti následné infekci lethální dávkou Salmonely typhimurium (Chatfield et al., (1992a) viz výše). Do htrA kmene CVD908 byla tedy zavedena deleční mutace , čímž vznikl nový kmen CVD908 - htrA (Levine et al., (1996) viz výše). Jedna dávka bakterií kmene CVD908 - htrA byla orálně aplikována třem • 4 • ·4 • 44 · • 4It was found that inactivation of the htrA gene encoding a stress protein, which is also a serine protease, attenuated a wild-type strain of Salmonella typhimurium in a mouse model (Chatfield et al., Microbial Pathogenesis, 12:145-151 (1992a)). Furthermore, mice immunized orally with Salmonella typhimurium carrying a mutation in htrA were protected against subsequent infection with a lethal dose of Salmonella typhimurium (Chatfield et al., (1992a) see above). A deletion mutation was therefore introduced into the htrA strain of CVD908, creating a new strain, CVD908-htrA (Levine et al., (1996) see above). A single dose of the CVD908-htrA strain was administered orally to three • 4 • ·4 • 44 · • 4
4 ·4 ·
44
4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4
4 4 44 4 4
4 4 44 4 4
4 4 44 4 4
4 4 44 4 4
44 skupinám jedinců , kteří dostali 5,0 x 107 (N=7), 5,0 x 108 (N=7), 5,0 x 109 (N=7) cfu (Tacket et al., (1997) viz výše). Kmen CVD908 - htrA byl velmi dobře tolerován, stejně jako rodičovský CVD908 kmen. Pouze u jednoho z 22 jedinců se objevila slabě zvýšená teplota, která byla zjištěna rutinními testy a nebyla provázena žádnými dalšími poruchami nebo komplikacemi.U dvou z 22 testovaných jedinců se objevil průjem (Tacket et al., (1997) viz výše).44 groups of individuals received 5.0 x 10 7 (N=7), 5.0 x 10 8 (N=7), 5.0 x 10 9 (N=7) cfu (Tacket et al., (1997) see above). The CVD908 - htrA strain was very well tolerated, as was the parental CVD908 strain. Only one of the 22 individuals developed a mildly elevated temperature, which was detected by routine tests and was not accompanied by any other disorders or complications. Two of the 22 tested individuals developed diarrhea (Tacket et al., (1997) see above).
Imunitní reakce byla vinikající, 20 z 22 jedinců (91 %) mělo podstatně zvýšené sérové IgG protilátky proti antigenu a buňky produkující protilátky IgA ve střevě proti antigenu 0, byly detekovatelné u 100 % testovaných jedinců. Tyto imunologické nálezy jsou v podstatě shodné s výsledku fáze 1 klinických testů u jedinců imunizovaných srovnatelnými dávkami kmene CVD908 (Tacket et al., (1992a) viz výše). Podstatným rozdílem byla nepřítomnost vakcinémie. Zatímco v případě kmene CVD908 byla vakcinémie detekovatelná u 10 z 18 jedinců, kteří dostali 5,0 x 107 nebo 5,0 x 108 cfu, u žádného z 22 jedinců kterým bylo podáno 5,0 x 107'9 cfu dobře tolerované, vysoce imunogenní vakcíny obsahující CVD908-htrA (p< 0,001) (levine et al., (1987b) viz výše, Tacket et al., (1992a), viz výše a Tacket et al., (1997) viz výše). Kmen CVD908 - htrA také vyvolává silnou buňkami zprostředkovanou imunitní reakci, která je srovnatelná s reakcí na kmen CVD908 (Tacket et al., (1992a), viz výše a Tacket et al., (1997) viz výše). Díky těmto vinikajícím údajům byl kmen CVD908 - htrA připuštěn do fáze 2 klinických testů, tak aby bylo možno ověřit klinickou použitelnost a imunigenicitu na větší skupině jedinců, včetně dětí.The immune response was robust, with 20 of 22 subjects (91%) having significantly elevated serum IgG antibodies to the antigen, and intestinal IgA antibody-producing cells against antigen 0 being detectable in 100% of the subjects tested. These immunological findings are essentially consistent with the results of phase 1 clinical trials in subjects immunized with comparable doses of the CVD908 strain (Tacket et al., (1992a) supra). The main difference was the absence of vaccinemia. While in the case of strain CVD908, vaccinemia was detectable in 10 of 18 individuals who received 5.0 x 10 7 or 5.0 x 10 8 cfu, none of the 22 individuals who received 5.0 x 10 7 ' 9 cfu of the well-tolerated, highly immunogenic vaccine containing CVD908-htrA (p < 0.001) (levine et al., (1987b) supra, Tacket et al., (1992a), supra, and Tacket et al., (1997) supra). Strain CVD908 - htrA also elicits a strong cell-mediated immune response that is comparable to that to strain CVD908 (Tacket et al., (1992a), supra, and Tacket et al., (1997) supra). Thanks to these emerging data, the CVD908 - htrA strain was admitted to phase 2 clinical trials, so that clinical applicability and immunogenicity could be verified in a larger group of individuals, including children.
F. Kmeny s mutacemi v genech cya, crp nebo cya, crp, cdtF. Strains with mutations in the cya, crp or cya, crp, cdt genes
U Salmonely, geny cya (kóduje adenylát cyklázu) a crp (cyklický AMP receptorový protein) představují důležité regulační systémy, které ovlivňují mnoho genů a operonů (Curtiss et al., Dev. Biol. Stand., 82:23-33 (1994)). Kmen Salmonely typhi nesoucí deleční mutace v genech cya a crp jsou vzhledem k rodičovským divokým kmenům oslabené a orální imunizace těmito kmen u myší ochránila imunizované jedince proti infekci virulentními kmeny Salmonely typhimurium (Curtis et al., (1987) viz výše).In Salmonella, the genes cya (encoding adenylate cyclase) and crp (cyclic AMP receptor protein) represent important regulatory systems that affect many genes and operons (Curtiss et al., Dev. Biol. Stand., 82:23-33 (1994)). Strains of Salmonella typhi carrying deletion mutations in the cya and crp genes are attenuated relative to the parental wild-type strains, and oral immunization of mice with these strains protected the immunized individuals against infection with virulent strains of Salmonella typhimurium (Curtis et al., (1987) supra).
Byl připraven nový kmen vakcíny X , což je cya', crp' dvojitý mutant kmene Ty2 Salmonely typhi (Curtis et al., (1994) viz výše). Ve fázi 1 klinických testů, bylo prokázáno, že kmen X3927 , je sice vzhledem k divokému kmeni oslabený, ale přesto je oslaben nedostatečně na to aby mohl sloužit jako živá orálně podávaná vakcína u lidí, neboť u některých jedinců se po podání projevily příznaky tyfu spojené s vysokými horečkami (Tacket et al., (1992b), viz výše). U některých jedinců se projevila i vakcinémie (Tacket et al., (1992b), viz výše).A new vaccine strain, X, was prepared, which is a cya', crp' double mutant of the Salmonella typhi strain Ty2 (Curtis et al., (1994) supra). In phase 1 clinical trials, it was shown that strain X 3927 , although attenuated relative to the wild-type strain, was insufficiently attenuated to serve as a live orally administered vaccine in humans, as some individuals developed typhoid symptoms associated with high fevers after administration (Tacket et al., (1992b), supra). Some individuals also developed vaccinemia (Tacket et al., (1992b), supra).
• 4• 4
4· ·· • 4 4 • 44· ·· • 4 4 • 4
44*4 ·· ·· *·44*4 ·· ·· *·
4 4 4 · « 4 4 44 4 4 · « 4 4 4
4 4 · · ·4 4 · · ·
44444444
Pro dosažení vyššího stupně oslabení, do genomu dvojitého mutantního kmene X3927 byla zavedena třetí deleční mutace a to do genu cdt (Curtis et al., (1994) viz výše). Gen cdt ovlivňuje prostup Salmonely z lymfoidních tkání střeva do hlouběji umístěných orgánů retikuoendotheliálního systému, jako jsou játra, slezina a kostní dřeň (Kelly et al., Infect Immun., 60:4881-4890 (1992)). Vzniklý kmen X4073 s trojitou mutací v cya', crp, cdt byl podán dospělým jedincům v Severní Americe, s pufrem v jediné dávce obsahující 5,0 χ 105, 5,0 χ 106, 5,0 χ 107, 5,0 χ 108 cfu (Tacket et al., (1997) viz výše). Tento kmen byl dobře tolerován, kromě jednoho pacienta, který dostal 5,0 x 107cfu a projevila se u něj diarea (Tacket et al., (1997) viz výše). U žádného z testovaných jedinců se neprojevila vakcinémie. Všech 5 jedinců, kteří dostali 5,0 χ 108 cfu mělo podstatně zvýšené sérové protilátky třídy IgG proti 0 antigenu a stejně tak buňky střevní sliznice produkující slizniční IgA proti 0 antigenu (Tacket et al., (1997) viz výše).To achieve a higher degree of attenuation, a third deletion mutation was introduced into the genome of the double mutant strain X 3927 , namely in the cdt gene (Curtis et al., (1994) see above). The cdt gene affects the penetration of Salmonella from the lymphoid tissues of the intestine into the deeper organs of the reticuloendothelial system, such as the liver, spleen and bone marrow (Kelly et al., Infect Immun., 60:4881-4890 (1992)). The resulting strain X 4073 with a triple mutation in cya', crp, cdt was administered to adults in North America, with a single dose of buffer containing 5.0 χ 10 5 , 5.0 χ 10 6 , 5.0 χ 10 7 , 5.0 χ 10 8 cfu (Tacket et al., (1997) see above). This strain was well tolerated, except for one patient who received 5.0 x 10 7 cfu and developed diarrhea (Tacket et al., (1997) see above). None of the tested individuals developed vaccinemia. All 5 individuals who received 5.0 x 10 8 cfu had significantly increased serum IgG antibodies to the 0 antigen as well as intestinal mucosal cells producing mucosal IgA to the 0 antigen (Tacket et al., (1997) see above).
G. Kmeny s mutacemi v phoP/phoQG. Strains with mutations in phoP/phoQ
Byly připraveny dva nové kmeny Salmonely typhi nesoucí deleční mutanty v phoP/phoQ (Hohman et al., (1996a) viz výše, Hohman et al., Vaccine, 14:19-24 (1996b)). Kmen Ty445, který nese deleční mutaci v aroA, byl zhodnocen jako příliš oslabený a pouze minimálně imunogenní (Hohman et al., (1996b) viz výše). Naopak kmen Ty800, odvozený od Ty2, nesoucí deleční mutace pouze v phoP/phoQ, byl obecně dobře tolerovaný a imunogenní, pokud byl podáván v dávkách od 107 cfu do 10i0 cfu v první fázi klinických testů, malému počtu jedinců 11 (Hohman et al., (1996b) viz výše). Ve vyšších dávkách se u 1 ze tří jedinců objevila diarea. Je těžké porovnávat imunitní reakci jedinců imunizovaných kmeny CVD908-htrA a X4073, neboť některé imunologické testy byly odlišné a i pokud byla pro testování použita stejná technika (např. technika detekce ASC produkujících IgA proti 0 antigenu) rozdíly mohou být dané rozdílnou technikou mezi dvěma laboratořemi.Two new strains of Salmonella typhi carrying deletion mutants in phoP/phoQ have been prepared (Hohman et al., (1996a) supra, Hohman et al., Vaccine, 14:19-24 (1996b)). Strain Ty445, which carries a deletion mutation in aroA, was evaluated as too attenuated and only minimally immunogenic (Hohman et al., (1996b) supra). In contrast, strain Ty800, derived from Ty2, carrying deletion mutations only in phoP/phoQ, was generally well tolerated and immunogenic when administered at doses of 10 7 cfu to 10 i0 cfu in a phase I clinical trial to a small number of subjects 11 (Hohman et al., (1996b) supra). At higher doses, diarrhea occurred in 1 in 3 subjects. It is difficult to compare the immune response of individuals immunized with strains CVD908-htrA and X 4073 , as some immunological tests were different and even if the same technique was used for testing (e.g., the technique for detecting ASCs producing IgA against the 0 antigen), the differences may be due to different techniques between the two laboratories.
H. ShrnutíH. Summary
Kmen CVD908 je dobře tolerovaný, ale způsobuje vakcinémii u přibližně 50 % jedinců imunizovaných dávkou 107 cfu. Slabá, ale prokazatelná diarea byla pozorována u přibližně 10 % jedinců imunizovaných kmenem CVD908-htrA, Ty800 nebo X4073. Imunitní reakce na kmen X4073 se zdá být slabší než jaká byla pozorovaná po orální imunizaci CVD908, CVD908-htrA a Ty800 (viz tabulka 1). Existují tedy čtyři oslabené kmeny Salmonely typhi s ukončenou fází 1 klinických testů, přičemž každý z kmenů má svoje nevýhody a zájmem je připravit další nové oslabené kmeny vhodné pro vakcinaci. Navíc žádný z těchto kmenů neindukuje tvorbu sérových protilátek proti Vi polysacharidů.The CVD908 strain is well tolerated but causes vaccinemia in approximately 50% of individuals immunized with a dose of 10 7 cfu. Mild but demonstrable diarrhea was observed in approximately 10% of individuals immunized with the CVD908-htrA, Ty800 or X 4073 strains. The immune response to the X 4073 strain appears to be weaker than that observed after oral immunization with CVD908, CVD908-htrA and Ty800 (see Table 1). There are therefore four attenuated strains of Salmonella typhi that have completed phase 1 clinical trials, each of which has its own disadvantages and the interest is to prepare new attenuated strains suitable for vaccination. Furthermore, none of these strains induces serum antibodies against the Vi polysaccharides.
·· ·<·· ·<
« Φ · * • · « φ φ · · • · ·« Φ · * • · « φ φ · · • · ·
Φ··Φ ·· ·· Φ·Φ··Φ ·· ·· Φ·
φ. 9 9 Φ • Φ Φ · • · · · • Φ · Φ φ· ♦ ·φ. 9 9 Φ • Φ Φ · • · · · • Φ · Φ φ· ♦ ·
VI. Použití oslabených kmenů Salmonely jako živých vektorů pro expresi cizorodých genů kódujících ochranné antigeny jiných patogenů a předkládání těchto antigenů imunitnímu systémuVI. Use of attenuated Salmonella strains as live vectors for the expression of foreign genes encoding protective antigens of other pathogens and presentation of these antigens to the immune system
Živé vektory sloužící jako vakcíny, nazývané také „nosiče“ nebo „živé systémy pro expresi antigenů“ představují široké pole zájmu vakcinologie (Levine et al, Microecol. Ther., 19:23-32 (1990); Morris et al, Gastroenterol., 103:699-702 (1992); Barletta et al, Res. Microbiol., 141:931-940 (1990), (Dougan et al, Para. Immunol., 9:151-160 (1987); Curtiss et al, Curr. Top. Microbiol. Immunol., 146:35-49 (1989)). V těchto systémech jsou živé virové, nebo bakteriální vakcíny mogifíkovány tak aby na svém povrchu exprimovaly ochranné antigeny cizího patogenního mikroorganismu a předložili je imunitnímu systému, tak aby vyvolali ochrannou imunitní reakci. Živé bakteriální vektory, které byly testovány jsou kromě jiných i oslabené kmeny Salmonely (Levine et al (1990), viz výše; Morris et al, viz výše; Dougan et al, viz výše; and Curtiss et al (1989), viz výše), Bacille Calmette Guerin (Barletta et al, viz výše), Yersinia enterocolitica (Van Damme et al, Gastroenterol., 103:520-531 (1992)), V. cholerae Ol (Viret et al, Mol. Microbiol., 7:239-252 (1993)), and E. coli (Hale, Res. Microbiol., 141:913-919 (1990)). Každá má některé výhody či nevýhody.Live vectors serving as vaccines, also called "carriers" or "live antigen expression systems", represent a wide field of interest in vaccinology (Levine et al, Microecol. Ther., 19:23-32 (1990); Morris et al, Gastroenterol., 103:699-702 (1992); Barletta et al, Res. Microbiol., 141:931-940 (1990), (Dougan et al, Para. Immunol., 9:151-160 (1987); Curtiss et al, Curr. Top. Microbiol. Immunol., 146:35-49 (1989)). In these systems, live viral or bacterial vaccines are modified so that they express protective antigens of a foreign pathogenic microorganism on their surface and present them to the immune system to induce a protective immune response. Live bacterial vectors, which Attenuated strains of Salmonella (Levine et al (1990), supra; Morris et al, supra; Dougan et al, supra; and Curtiss et al (1989), supra), Bacille Calmette Guerin (Barletta et al, supra), Yersinia enterocolitica (Van Damme et al, Gastroenterol., 103:520-531 (1992)), V. cholerae Ol (Viret et al, Mol. Microbiol., 7:239-252 (1993)), and E. coli (Hale, Res. Microbiol., 141:913-919 (1990)) have been tested, among others. Each has some advantages or disadvantages.
Oslabené kmeny Salmonely typhi jsou zajímavé jako živé vektory pro člověka, neboť je možné je podávat orálně, kolonizují lymfoidní tkáně asociované s trávicím traktem, stejně jako retikuloendotheliální systém, vyvolávají široké spektrum imunitních reakcí (včetně sérových protilátek, mukózního slgA, různé buňkami mediované imunitní reakce včetně klasické CTL a různých forem protilátkami mediované buněčné cytotoxicity) (Conry et al, Gene Therapy, 2:5965 (1995), Cox et al., J. Virol., 67:5664-5667 (1993); Davis et al, Proč. Nati. Acad. Sci., USA, 93:7213-7218 (1996a); Davis et al, Vaccines, 96:111-116, Brown et al, (Eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press (1996b); Tacket et al (1992a), supra; Gonzalez et al, J. Infect. Dis., 169:927-931 (1994); Sztein et al (1994), supra). Navíc Salmonela je snadno geneticky manipulovatelná a již řada cizorodých antigenů byla vnesena do jejího genomu. Theoreticky, orálně aplikovatelné vakcíny proti různým infekčním chorobám mohou být připraveny stabilním zavedením a expresí cizorodých genů kódujících ochranné antigeny u dobře tolerovaných a vysoce imunogenních kmenů Salmonely typhi (Levine et al., (1990) viz výše).Attenuated strains of Salmonella typhi are of interest as live vectors for humans because they can be administered orally, colonize lymphoid tissues associated with the digestive tract as well as the reticuloendothelial system, and elicit a broad spectrum of immune responses (including serum antibodies, mucosal sIgA, various cell-mediated immune responses including classical CTL, and various forms of antibody-mediated cellular cytotoxicity) (Conry et al, Gene Therapy, 2:5965 (1995), Cox et al., J. Virol., 67:5664-5667 (1993); Davis et al, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 93:7213-7218 (1996a); Davis et al, Vaccines, 96:111-116, Brown et al, (Eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press (1996b); Tacket et al (1992a), supra; Gonzalez et al, J. Infect. Dis., 169:927-931 (1994); Sztein et al (1994), supra). Furthermore, Salmonella is easily genetically manipulated and a number of foreign antigens have already been introduced into its genome. Theoretically, orally applicable vaccines against various infectious diseases could be prepared by stably introducing and expressing foreign genes encoding protective antigens in well-tolerated and highly immunogenic strains of Salmonella typhi (Levine et al., (1990) supra).
VII. Salmonela s mutacemi v metabolické dráze purinuVII. Salmonella with mutations in the purine metabolic pathway
A. Starší zprávy o kmenech Salmonely s mutacemi v metabolické dráze purinuA. Older reports of Salmonella strains with mutations in the purine metabolic pathway
Mutace v genech purA a purB u Salmonely (tím je přerušena syntéza nukleotidů obsahujících adenin) (viz obr. 2) způsobí tak silné oslabení (McFarland et al., Microb. Pathogen., 3:129-141 (1987)), že tyto kmeny se stávají neúčinné při vyvolávání ochranné imunitní reakce u zvířat (0'Callagham et al., Infect Immun., 56:419-423 (1988)) a jsou jen slabě imunogenní u lidí (Levine et al., (1987b) viz výše). Naopak mutace v v některém z genů kódujících proteiny standartní purinové metabolické dráhy (tzn. purF, purG, purC, purHD), které přerušují biosyntézu obou purinových nukleotidů (viz obr. 2) nebo v genech guaB nabo guaA, které přerušují biosyntézu guaninových nukleotidů (viz obr. 2) byly popsány jako podstatně méně oslabující (McFarland et al., viz výše), tyto kmeny indukují smrt u myší při tak nízkých dávkách jako je 102 cfu (McFarland et al., viz výše).Mutations in the purA and purB genes of Salmonella (thereby disrupting the synthesis of adenine-containing nucleotides) (see Fig. 2) cause such severe attenuation (McFarland et al., Microb. Pathogen., 3:129-141 (1987)) that these strains become ineffective in eliciting a protective immune response in animals (O'Callagham et al., Infect Immun., 56:419-423 (1988)) and are only weakly immunogenic in humans (Levine et al., (1987b) supra). Conversely, mutations in any of the genes encoding proteins of the standard purine metabolic pathway (i.e. purF, purG, purC, purHD) that disrupt the biosynthesis of both purine nucleotides (see Fig. 2) or in the guaB or guaA genes that disrupt the biosynthesis of guanine nucleotides (see Fig. 2) have been described as being significantly less debilitating (McFarland et al., supra), these strains inducing death in mice at doses as low as 10 2 cfu (McFarland et al., supra).
Výše uvedená pozorování naznačují, že:The above observations suggest that:
i) mutace ovlivňující enzymy standartní metabolické dráhy purinů jsou jen mírně oslabující (McFarland et al., viz výše).i) mutations affecting enzymes of the standard purine metabolic pathway are only slightly attenuating (McFarland et al., see above).
ii) Mutace ovlivňující syntézu adeninových nukleotidů jsou příliš oslabující (tzn. purA, purB) (McFarland et al., viz výše, O'Callagham et al., viz výše, Levine et al., (1987b) viz výše), nicméně mutace ovlivňující syntézu nukelotidů obsahujících guanin, jsou jen minimálně oslabující (McFarland et al., viz výše).ii) Mutations affecting the synthesis of adenine nucleotides are highly attenuating (i.e. purA, purB) (McFarland et al., supra, O'Callagham et al., supra, Levine et al., (1987b) supra), however mutations affecting the synthesis of guanine-containing nucleotides are only minimally attenuating (McFarland et al., supra).
B. Nepředpokládané a jedinečné pozorování podle navrhovaného vynálezuB. Unanticipated and unique observation according to the proposed invention
V souvislosti s výše uvedenými závěry, bylo nepředpokladatelně objeveno, že specifická gua auxotrofie u Salmonely typhi zajistí vysokou míru oslabení. Toto oslabení je dáno, částečně, sníženou invazivitou (vlastnost, která nebyla nikdy dříve u jiných kmenů Salmonely oslabených mutacemi v metabolických drahách popsána) stejně jako sníženou mírou intracelulární replikace mutant Salmonely typhi označených jako ÁguaB-A. Tento objev byl nečekaný, neboť Salmonela dublin a Salmonela tyhimurium nesoucí inzerční Tn5 mutace ovlivňuje syntézu guaninovývh nukleotidů a byla popsána jako jen minimálně oslabená (McFarland et al., viz výše. Dalším nečekaným prvkem bylo, že kromě vysokého stupně oslabení mutant ÁguaB-A Salmonely typhi kmene CVD915 zde popisovaný byl vysoce imunogenní na myším modelu. Toto pozorování je nečekané, vzhledem k dřívějším výsledkům, kde silně oslabené kmeny s mutacemi inaktivujícími purA a purB, byly velmi slabě imunogenní (Edwards et al., viz výše). Dalším nečekaným objevem bylo, že kmen CVD915 indukuje velmi silnou imunitní reakci na rekombinantní antigeny exprimované na jeho povrchu. Toto pozorování je nečekané, vzhledem k dřívějším výsledkům, kde silně oslabené kmeny byly jen slabé živé vektory pro heterologní rekombinantní antigeny (Tackete et al (1997, viz výše).In line with the above findings, it was unexpectedly discovered that specific gua auxotrophy in Salmonella typhi provides a high degree of attenuation. This attenuation is due, in part, to reduced invasiveness (a property never previously described in other Salmonella strains attenuated by mutations in metabolic pathways) as well as to reduced intracellular replication of Salmonella typhi mutants designated ÁguaB-A. This finding was unexpected, as Salmonella dublin and Salmonella typhimurium carrying the insertional Tn5 mutation affect guanine nucleotide synthesis and have been described as only minimally attenuated (McFarland et al., supra. Another unexpected feature was that in addition to the high degree of attenuation, the ÁguaB-A mutant of Salmonella typhi strain CVD915 described here was highly immunogenic in a mouse model. This observation is unexpected, given previous results where strongly attenuated strains with mutations inactivating purA and purB were very poorly immunogenic (Edwards et al., supra). Another unexpected finding was that strain CVD915 induces a very strong immune response to recombinant antigens expressed on its surface. This observation is unexpected, given previous results where strongly attenuated strains were only weak live vectors for heterologous recombinant antigens (Tackete et al. (1997, see above).
• ·• ·
Kmen CVD915 je navíc schopen doručit eukaryotický expresní vektor kvodující rekombinantní cizorodý antigen (DNA-vakcína) a vyvolat nepředpokladatelně sinou imunitní reakci. Možnost doručení eukaryotického expresního vektoru ve formě plazmidu bylo popsáno pro oslabené kmeny vektorů Shigella (Sizemore et al., Science, 270:299-302 (1995)) a pomocí oslabených vektorů Salmonela typhimurium (Darji et al., Cell, 91:765-775 (1997)). Bakterie druhu Shigella je invazivní organismus a její úspěšnost v doručování DNA vakcín je dán pravděpodobně její schopností sekundárně opustit fagozóm (Sansonetti et al., Infect Immun., 51:461-469 (1986)). Salmonela však fagozóm neopouští. Proto zde uváděná pozorování jsou nepředpokladatelná a jedinečná v současném stavu techniky.In addition, the CVD915 strain is able to deliver a eukaryotic expression vector carrying a recombinant foreign antigen (DNA vaccine) and elicit an unexpectedly strong immune response. The possibility of delivering a eukaryotic expression vector in the form of a plasmid has been described for attenuated strains of Shigella vectors (Sizemore et al., Science, 270:299-302 (1995)) and using attenuated Salmonella typhimurium vectors (Darji et al., Cell, 91:765-775 (1997)). Shigella is an invasive organism and its success in delivering DNA vaccines is probably due to its ability to secondarily leave the phagosome (Sansonetti et al., Infect Immun., 51:461-469 (1986)). However, Salmonella does not leave the phagosome. Therefore, the observations presented here are unexpected and unique in the current state of the art.
Navrhovaný vynález popisuje jedinečný způsob jak si geneticky upravená oslabená Salmonela typhi uchová stabilní expresi Vi antigenů. Mutanty Salmonely podle navrhovaného vynálezu jsouoslabené zejména mutacemi v metabolických drahách týkajících se syntézy guaninu de novo.The present invention describes a unique way in which genetically engineered attenuated Salmonella typhi maintains stable expression of Vi antigens. The Salmonella mutants of the present invention are attenuated primarily by mutations in metabolic pathways related to de novo guanine synthesis.
PODSTATA VYNÁLEZUESSENCE OF THE INVENTION
Předmětem navrhovaného vynálezu je popsat oslabené kmeny Salmonely, které stabilně exprimují na svém povrchu Vi antigen.The object of the proposed invention is to describe attenuated strains of Salmonella that stably express the Vi antigen on their surface.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezu je popsat způsob dosažení stabilní exprese Vi antigenů.Another object of the present invention is to describe a method for achieving stable expression of Vi antigens.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezu popsat kmey Salmonely s oslabené mutacemi v de novo syntetických drahách guaninu.Another object of the proposed invention is to describe Salmonella strains with attenuated mutations in de novo guanine synthetic pathways.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezu je popsat způsob zavedení delečních mutací do genů gueB a guaA u Salmonely.Another object of the proposed invention is to describe a method for introducing deletion mutations into the gueB and guaA genes in Salmonella.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezu popsat orálně nebo intranasálně (tzn. slizniční) aplikovatelné vakciny proti břišnímu tyfu.Another object of the proposed invention is to describe orally or intranasally (i.e. mucosally) applicable vaccines against typhoid fever.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezuje popsat nové kmeny Salmonely, které mohou sloužit jako živé vektory pro cizorodé geny, klonované z jiných patogenů tak, aby tato exprese a příslušná imunizace zvedla ochrannou imunitní reakci proti těmto patogenům, ze kterých jsou cizorodé antigeny odvozené.Another object of the present invention is to describe novel Salmonella strains that can serve as live vectors for foreign genes cloned from other pathogens such that this expression and the corresponding immunization raise a protective immune response against these pathogens from which the foreign antigens are derived.
Dalším předmětem navrhovaného vynálezu je popsat kmeny Salmonely, které jsou použitelné jako živé vektory pro dopravování DNA-vakcín.Another object of the present invention is to describe Salmonella strains that are useful as live vectors for the delivery of DNA vaccines.
Tyto a další předměty navrhovaného vynálezu, které jsou uvedeny v detailním popisu mají jedno společné, všechny využívají oslabených mutantů Salmonely, které stabilně exprimují na svém povrchu Vi antigen.These and other objects of the proposed invention, which are set forth in the detailed description, have one thing in common, they all utilize attenuated Salmonella mutants that stably express the Vi antigen on their surface.
PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECHOVERVIEW OF IMAGES IN THE DRAWINGS
Obrázky 1A a 1B ukazují viaB operon a schématicky znázorňují záměnu divokého typu osmotický regulovaného promotoru vipR ve viaB operonu za sacB-Neo kazetu (obr. 1A) a záměnu sacB-Neo kazety inzercí silného stabilního promotoru Ptac tak aby byla zajištěna silná stabilní exprese Vi antigenů (obr 1B).Figures 1A and 1B show the viaB operon and schematically illustrate the replacement of the wild-type osmotically regulated vipR promoter in the viaB operon with the sacB-Neo cassette (Fig. 1A) and the replacement of the sacB-Neo cassette by the insertion of the strong stable promoter P tac to ensure strong stable expression of Vi antigens (Fig. 1B).
Obrázek 2 ukazuje biosyntetickou dráhu purinu de novo a souvislost s aromatickou metabolickou dráhou. V obrázku 2, přerušované Šipky ukazují dráhy, u kterých jednotlivé kroky nejsou znázorněny. Enzymy jsou představovány svými geny. Písmena v horním indexu představují zvolené kmeny s mutací v genu účastnícím se této reakce. Představované kmeny jsou: a: purF1741::TnlO S. dublin SL5437 (McFarland et al, supra); b: purG876::TnlO S. dublin SL5436 (McFarland et al, supra); c: purC882::TnlO S. dublin SL5435 (McFarland et al, supra); d: purH887::TnlO S. dublin SL2975 (McFarland et al, supra); e: AguaB-A S. flexneri 2a CVD 1204 a AguaB-A, wire S. flexneri 2a CVD 1205 (Noriega et al, Infect. Immun., 64:3055-3061 (1996)) a ÁguaB-A Salmonella typhi CVD 915 (present invention); f: aroD25::TnlO S. flexneri Y SFL114 (Lindberg et al, (1990) supra), SFL124 (Li et al, supra), S. flexneri 2a 1070 (Kamell et al (1995) supra); g: ÁaroC, ÁaroD S. typhi CVD 908 (Hone et al (1991), supra); h: hisG46 DEL407, aroA554::Tnl0 S. typhimurium SL3261 (Hoiseth et al, supra); i: ÁaroA S. flexneri 2a CVD 1201 a AaroA, wire CVD 1203 (Noriega et al, Infect. Immun., 62:5168-5172 (1995); and j: ÁaroA, AhisG, ApurA S. typhi 541 Ty (Levine et al (1987b), supra).Figure 2 shows the de novo purine biosynthetic pathway and the relationship to the aromatic metabolic pathway. In Figure 2, the dashed arrows indicate pathways where individual steps are not shown. The enzymes are represented by their genes. The superscript letters represent selected strains with a mutation in the gene involved in this reaction. The strains represented are: a: purF1741::TnlO S. dublin SL5437 (McFarland et al, supra); b: purG876::TnlO S. dublin SL5436 (McFarland et al, supra); c: purC882::TnlO S. dublin SL5435 (McFarland et al, supra); d: purH887::TnlO S. dublin SL2975 (McFarland et al, supra); e: AguaB-A S. flexneri 2a CVD 1204 and AguaB-A, wire S. flexneri 2a CVD 1205 (Noriega et al, Infect. Immun., 64:3055-3061 (1996)) and ÁguaB-A Salmonella typhi CVD 915 (present invention); f: aroD25::TnlO S. flexneri Y SFL114 (Lindberg et al, (1990) supra), SFL124 (Li et al, supra), S. flexneri 2a 1070 (Kamell et al (1995) supra); g: ΔaroC, ΔaroD S. typhi CVD 908 (Hone et al (1991), supra); h: hisG46 DEL407, aroA554::Tnl0 S. typhimurium SL3261 (Hoiseth et al, supra); i: ÁaroA S. flexneri 2a CVD 1201 and AaroA, wire CVD 1203 (Noriega et al, Infect. Immun., 62:5168-5172 (1995); and j: ÁaroA, AhisG, ApurA S. typhi 541 Ty (Levine et al (1987b), supra).
K obrázku 2, jsou uvedeny následující zkratky:For Figure 2, the following abbreviations are given:
PRPP: 5-fosforibosyl-l-3-pyrofosfát; PRA: 5 - fosforibosylamin; GAR 5'-fosforibosyl-l-glycinamid; FGAR: 5'-fosforibosyl-N-formylglycinamid; FGAM: 5'-fosforibosyl-N-formylglycinamidin; AIR: 5'-fosforibosyl-5-aminoimidazole; CAIR: 5'-fosforibosyl-5-aminoimidazole-4karboxylát; SAICAR : 5'-fosforibosyl-4-(N sukcinokarboxamide)-5-aminoimidazol; AICAR: 5'fosforibosyl-4~karboxamid-5-aminoimidazol; FAICAR: 5'-fosforibosyl-4-karboxamid-5 formamidoimidazol; IMP: inosiniková kyselina; Hx: hypoxanthin; G: guanin; and A: adenin.PRPP: 5-phosphoribosyl-1-3-pyrophosphate; PRA: 5 - phosphoribosylamine; GAR 5'-phosphoribosyl-1-glycinamide; FGAR: 5'-phosphoribosyl-N-formylglycinamide; FGAM: 5'-phosphoribosyl-N-formylglycinamidine; AIR: 5'-phosphoribosyl-5-aminoimidazole; CAIR: 5'-phosphoribosyl-5-aminoimidazole-4-carboxylate; SAICAR: 5'-phosphoribosyl-4-(N-succinocarboxamide)-5-aminoimidazole; AICAR: 5'phosphoribosyl-4-carboxamide-5-aminoimidazole; FAICAR: 5'-phosphoribosyl-4-carboxamide-5 formamidoimidazole; IMP: inosinic acid; Hx: hypoxanthine; G: guanine; and A: adenine.
Obrázky 3A až 3G ukazují sekvenci DNA kódující geny guaA a guaB u Escherichia coli (guaA a guaB geny Escherichie coli (sekvence č:l) (GenBank No. M10101-M10102), (Thomas et al, Gene, 36:45-53 (1985); Tiedeman et al, J. Biol. Chem., 260:8676-8679 (1985); Tiedeman et al, Nucleic Acids Res., 13:1303-1316 (1985)), která je silně homologní s geny guaA a guaB u druhu Salmonela stejně jako některá restrikění místa pro endonukleázy použitelná při přípravě delečních mutant podle navrhovaného vynálezu.Figures 3A to 3G show the DNA sequence encoding the guaA and guaB genes of Escherichia coli (guaA and guaB genes of Escherichia coli (SEQ ID NO:1) (GenBank No. M10101-M10102), (Thomas et al, Gene, 36:45-53 (1985); Tiedeman et al, J. Biol. Chem., 260:8676-8679 (1985); Tiedeman et al, Nucleic Acids Res., 13:1303-1316 (1985)), which is highly homologous to the guaA and guaB genes of Salmonella species as well as some restriction endonuclease sites useful in preparing deletion mutants according to the present invention.
• ·• ·
44
Obrázek 4 schématicky znázorňuje orientaci guaB-A operonu, stejně jako umístění restrikční ch míst pro endonukleázy použitelná při přípravě delečních mutant podle navrhovaného vynálezu. Operon guaB-A je znásoben pomocí PCR a fůzí segmentů guaB-A operonu pomocí PCR dojde k nahrazení AguaB-A alely. Je také ukázáno, že klonováním arsenitového operonu (ars) ve středu AguaB-A alely vede ke vzniku AguaB-A::Ptac-ars kazety. Tato deleční kazeta je poté klonována do sebevražedného plasmidu a zaměměna za divoký typ guaB-A alely u kmene Salmonely typhi Ty2, což vede ke vzniku kmene AguaB-A Salmonely typhi označeného jako CVD915.Figure 4 schematically illustrates the orientation of the guaB-A operon, as well as the location of restriction sites for endonucleases useful in the preparation of deletion mutants according to the present invention. The guaB-A operon is amplified by PCR and the fusion of segments of the guaB-A operon by PCR results in the replacement of the AguaB-A allele. It is also shown that cloning the arsenite operon (ars) in the middle of the AguaB-A allele results in the formation of the AguaB-A::P ta c-ars cassette. This deletion cassette is then cloned into a suicide plasmid and replaced by the wild-type guaB-A allele in Salmonella typhi strain Ty2, resulting in the formation of the AguaB-A Salmonella typhi strain designated CVD915.
Obrázek 5 je chchématické znázornění konstrukce pcDNA3/tetC (DNA vakcína kódující fragment C tetanového toxinu pod kontrolou lidského cytomegalovirového promotoru (CMV)) Obrázek 6 ukazuje protilátko vou reakci u myší proti fragmentu C tetanového toxinu po intranasální imunizaci kmenem AguaB-A CVD915 exprimujícím fragment C tetanového toxinu , nebo nesoucím eukaryotní expresní kazetu kódující fragment C tetanového toxinu.Figure 5 is a schematic representation of the pcDNA3/tetC construct (a DNA vaccine encoding the C fragment of tetanus toxin under the control of the human cytomegalovirus (CMV) promoter). Figure 6 shows the antibody response in mice against the C fragment of tetanus toxin after intranasal immunization with the AguaB-A CVD915 strain expressing the C fragment of tetanus toxin, or carrying a eukaryotic expression cassette encoding the C fragment of tetanus toxin.
Obrázek 7 ukazuje proliferativní reakci myších lymfocytů proti fragmentu C tetanového toxinu po intranasální imunizaci kmenem AguaB-A CVD915 jako takovým, nebo jako expresním vektorem fragmentu C tetanového toxinu nebo nesoucím eukaryotní expresní kazetu kódující fragment C tetanového toxinu.Figure 7 shows the proliferative response of mouse lymphocytes against tetanus toxin fragment C after intranasal immunization with the AguaB-A CVD915 strain as such, or as a tetanus toxin fragment C expression vector or carrying a eukaryotic expression cassette encoding tetanus toxin fragment C.
Obrázek 8 ukazuje proliferativní reakci myších lymfocytů proti bičíkům Salmonely typhi po intranasální imunizaci kmenem AguaB-A CVD915 jako takovým, nebo jako expresním vektorem fragmentu C tetanového toxinu nebo nesoucím eukaryotní expresní kazetu kódující fragment C tetanového toxinu.Figure 8 shows the proliferative response of mouse lymphocytes against Salmonella typhi flagella after intranasal immunization with the AguaB-A CVD915 strain as such, or as an expression vector of the tetanus toxin C fragment or carrying a eukaryotic expression cassette encoding the tetanus toxin C fragment.
Obrázek 8 ukazuje protilátkouvou odpověď myších lymfocytů proti bičíkům Salmonely typhi po intranasální imunizaci kmenem AguaB-A CVD915 nebo kmeny AaroC, AaroD, AhtrA Salmonely typhi CVD908-htrA.Figure 8 shows the antibody response of mouse lymphocytes against Salmonella typhi flagella after intranasal immunization with the AguaB-A strain CVD915 or the AaroC, AaroD, AhtrA strains of Salmonella typhi CVD908-htrA.
Obrázek 8 ukazuje protilátkouvou odpověď proti Salmonela typhi LPS u myší po po intranasální imunizaci kmenem AguaB-A CVD915 nebo kmeny AaroC, AaroD, AhtrA Salmonely typhi CVD908-htrA.Figure 8 shows the antibody response against Salmonella typhi LPS in mice after intranasal immunization with the AguaB-A strain CVD915 or the AaroC, AaroD, AhtrA strains of Salmonella typhi CVD908-htrA.
Navrhovaný vynález popisuje oslabené kmeny Salmonely pro použití, kromě jiného, jako orálně aplikovatelné vakcíny proti břišnímu tyfu, jako živé vektory a DNA vakcíny exprimující cizorodé antigeny. Jak je zde používán termín „cizorodý antigen“ popisuje jakýkoliv antigen cizí Salmonele.V navrhovaném vynálezu ja také popisována oslabená mutanta Salmonely, přičemž tato mutanta se vyznačuje stabilní expresí Vi antigenu.The present invention describes attenuated strains of Salmonella for use, among other things, as orally administrable typhoid vaccines, as live vectors and DNA vaccines expressing foreign antigens. As used herein, the term "foreign antigen" describes any foreign Salmonella antigen. The present invention also describes an attenuated mutant of Salmonella, wherein said mutant is characterized by stable expression of the Vi antigen.
Je vhodné, aby chromozomální genom Salmonely byl modofikován substitucí ve vysoce regulovaném vipR promotoru pomocí silného náhradního promotoru a tím byla zajištěna stabilníIt is appropriate that the chromosomal genome of Salmonella be modified by substitution in the highly regulated vipR promoter with a strong replacement promoter to ensure stable
exprese Vi antigenu v oslabených kmenech . Konkrétní silný promotor, který je použit v navrhovaném vynálezu, není nijak omezen. Příkladem takových použitelných silných promotorů mohou být např. Ptac (de Boer et al, Proč. Nati. Acad. Sci., 80:21-25 (1983)), Piac (De Boer et al, supra), Ptrc (De Sutter et al, Gene, 141: 163-170 (1994)) , POiac and Pipp (De Sutter et al, supra; Guisez et al, Protein Expr. Purif., 2:249-258 (1998))expression of Vi antigen in attenuated strains. The specific strong promoter used in the present invention is not limited. Examples of such useful strong promoters include P tac (de Boer et al, Proc. Natl. Acad. Sci., 80:21-25 (1983)), P ac (De Boer et al, supra), P trc (De Sutter et al, Gene, 141: 163-170 (1994)), P O i ac and P pp (De Sutter et al, supra; Guisez et al, Protein Expr. Purif., 2:249-258 (1998))
Konkrétní kmen Salmonely typhi použitý jako výchozí kmen v navrhovaném vynálezu není nijak omezen.The specific strain of Salmonella typhi used as the starting strain in the present invention is not limited in any way.
V dále uvedených příkladech je jako vakcína proti Salmonele typhi použit divoký kmen Ty2.In the examples below, the wild strain Ty2 is used as the vaccine against Salmonella typhi.
Ty2 je vysoce virulentní kmen Salmonely dostupný z řady zdrojů, jako je např. CVD Centrum pro kontrolu chorob (CDC), Walter Reed Army Institute of Research, sbírky University of the Healthy Sciences, Pasterův institut v Paříži a Imperiál College (Anglie).Ty2 is a highly virulent strain of Salmonella available from a number of sources, including the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Walter Reed Army Institute of Research, University of the Healthy Sciences collections, the Pasteur Institute in Paris, and Imperial College (England).
Pro přípravu vhodných oslabených vakcín byly použity i jiné kmeny Salmonely typhi, jako jsou např: kmen CDC 1080 (Levine et al., (1987b) viz výše), který byl získán ze Standford University nebo z CDC a kmen ISP1820 (Hone et al., (1991) viz výše), který je možno získat z Centra pro vývoj Vakcín, University of Maryland.Other strains of Salmonella typhi have been used to prepare suitable attenuated vaccines, such as: strain CDC 1080 (Levine et al., (1987b) see above), which was obtained from Stanford University or from the CDC, and strain ISP1820 (Hone et al., (1991) see above), which can be obtained from the Center for Vaccine Development, University of Maryland.
V navrhovaném vynálezu je většinou chromozomální genom Salmonely typhi upraven delecí nebo jinou modifikací guaB-A operonu a tím zablokováním biosyntézy guaninových nukleotidů de novo. Lépe pak, rámcově definováno, nepolární mutací v guaB-A operonu je vhodné inaktivovat metabolickou dráhu enzymu IMP dehydrogenázy (kódováno genem guaB) a GMP syntázy (kódováno genem guaA). Následkem těchto dvou mutací, je Salmonela neschopna syntézy GMP de novo a tím následně i GDP a GTP nukleotidů (viz obr. 2), coč podstatně omezuje její množení v tkáních savců.In the proposed invention, the chromosomal genome of Salmonella typhi is usually modified by deletion or other modification of the guaB-A operon, thereby blocking the de novo biosynthesis of guanine nucleotides. Better yet, broadly defined, a non-polar mutation in the guaB-A operon is suitable to inactivate the metabolic pathway of the enzyme IMP dehydrogenase (encoded by the guaB gene) and GMP synthase (encoded by the guaA gene). As a result of these two mutations, Salmonella is unable to synthesize GMP de novo and consequently GDP and GTP nucleotides (see Fig. 2), which significantly limits its multiplication in mammalian tissues.
In vitro nejsou mutanty Salmonely AguaB-A podle navrhovaného vynálezu schopny růst v minimálním médiu pokud není doplněno guaninem. V tkáňových kulturách byl u mutant Salmonely ÁguaB-A zjištěn prudký pokles její invazivity. Tyto mutanty Salmonely ÁguaB-A jsou schopné v jisté míře získat guanin z tkání savčího hostitele. Jeho asimilace do Salmonely vyžaduje však před defosforylací na nukleosid periplasmatickými nukleotidázami jeho inkorporaci jako prekursoru nukleotidu do metabolické dráhy guaninu. Neboť tento nukleotid je dostupný v prostředí savčí tkáně, oslabení kneme díky zablokování syntézy guaninu de novo je dáno nenefektivitou alternativních drah guaninu nebo z důvodů dosud neznámých.In vitro, the Salmonella AguaB-A mutants of the present invention are unable to grow in minimal medium unless supplemented with guanine. In tissue cultures, a sharp decrease in invasiveness of Salmonella ÁguaB-A mutants was found. These Salmonella ÁguaB-A mutants are able to obtain guanine to some extent from mammalian host tissues. However, its assimilation into Salmonella requires its incorporation as a nucleotide precursor into the guanine metabolic pathway before dephosphorylation to nucleoside by periplasmic nucleotidases. Since this nucleotide is available in the mammalian tissue environment, the weakening of the strain due to blocking de novo guanine synthesis is due to the inefficiency of alternative guanine pathways or for reasons still unknown.
Gen guaA, kódující GMP syntázu je veliký 1575 bp (viz obr 3A až 3G). Velikost intracistronové inaktivační delece u guaA mutant může být v rozsahu od 1 do 1575 bp. Lépe pak od 100 do 1575, pokud delece je v příslušném čtecím rámci. Tato delece může být také provedena tak, že • 4The guaA gene, encoding GMP synthase, is 1575 bp in size (see Fig. 3A to 3G). The size of the intracistronic inactivating deletion in guaA mutants can range from 1 to 1575 bp. More preferably, from 100 to 1575, if the deletion is in the appropriate reading frame. This deletion can also be made by • 4
44· · 4 4 přesahuje guaA gen, tzn. extracistronická delece po směru guaA může také ovlivnit transkripci tohoto genu a tím ho inaktivovat. Toto však není nejvhodnější varianta.44· · 4 4 extends beyond the guaA gene, i.e. an extracistronic deletion downstream of guaA can also affect the transcription of this gene and thus inactivate it. However, this is not the most suitable option.
Gen guaB, kódující IMP dehydrogenázu je veliký 1533 bp (viz obr 3A až 3G). Velikost intracistronové inaktivační delece u guaB mutant může být v rozsahu od 1 do 1533 bp. Lépe pak od 100 do 1533 bp, pokud delece je v příslušném čtecím rámci. Tato delece může být také provedena tak, že přesahuje guaB gen, tzn. extracistronická delece po směru guaB může také ovlivnit transkripci obou genů (guaA a guaB) a tím je inaktivovat. Toto však není nejvhodnější varianta.The guaB gene, encoding IMP dehydrogenase, is 1533 bp in size (see Fig. 3A to 3G). The size of the intracistronic inactivating deletion in guaB mutants can range from 1 to 1533 bp. More preferably, from 100 to 1533 bp, if the deletion is in the appropriate reading frame. This deletion can also be made so that it extends beyond the guaB gene, i.e. an extracistronic deletion downstream of guaB can also affect the transcription of both genes (guaA and guaB) and thus inactivate them. However, this is not the most suitable option.
Delece mohou být provedeny v guaA genu za použití 2 vhodných restrikčních míst uvnitř guaA genu, příkladem mohou být místa pro Seal nebo AccI a EcoRV nebo Sáli, Smál, Sphl nebo Xmal (obr 3A až 3G a 4) nebo mířenou mutagenezí pomocí oligonukleotidů (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)).Deletions can be made in the guaA gene using 2 suitable restriction sites within the guaA gene, for example sites for Seal or AccI and EcoRV or SalI, Smali, SphI or XmaI (Figs. 3A to 3G and 4) or by site-directed mutagenesis using oligonucleotides (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)).
Delece mohou být provedeny v guaB genu za použití 2 vhodných restrikčních míst uvnitř guaB genu, příkladem mohou být místa pro Bell, BsmI, PvuII, Scall, SspI nebo XhoII (obr 3A až 3G a 4) nebo mířenou mutagenezí pomocí oligonukleotidů (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)).Deletions can be made in the guaB gene using 2 suitable restriction sites within the guaB gene, for example the Bell, BsmI, PvuII, Scall, SspI or XhoII sites (Figs. 3A to 3G and 4) or by site-directed mutagenesis using oligonucleotides (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)).
Navíc jakákoliv kombinace delečních míst umístěných zároveň v genech guaB a guaA může být použita pro získání požadované delece podle navrhovaného vynálezu, příkladem mohou být AccII, AflII, Ahall, Alwl, Asul, Bani, BcnI, Bspl286, BspMII a Ddel (obr 3A až 3G).Additionally, any combination of deletion sites located simultaneously in the guaB and guaA genes can be used to obtain the desired deletion according to the present invention, examples of which include AccII, AflII, Ahall, Alwl, Asul, Bani, BcnI, Bspl286, BspMII and Ddel (Fig. 3A to 3G).
Inaktivace genů guaA a/nebo guaB může být také dosaženo inzercí cizorodé DNA za použití výše uvedených restrikčních míst, nebo mířenou mutagenezí pomocí oligonukleotidů (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)), tak aby byla porušena transkripce genů guaA a/nebo guaB. Typická velikost této inzerce, která inaktivuje geny guaA a guaB, může být od 1 bp do 100 kbp, ačkoliv nejvhodnější jsou inzerce menší než 100 kbp. Tatí inzerce může být provedena kdekoliv v oblasti kódující guaA nebo guaB geny a nebo v promotoru.Inactivation of the guaA and/or guaB genes can also be achieved by inserting foreign DNA using the above-mentioned restriction sites, or by site-directed mutagenesis using oligonucleotides (Sandbrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Eds., Cold Spring Harbor Publications (1989)), so as to disrupt transcription of the guaA and/or guaB genes. The typical size of this insertion, which inactivates the guaA and guaB genes, can be from 1 bp to 100 kbp, although insertions smaller than 100 kbp are most suitable. This insertion can be made anywhere in the region encoding the guaA or guaB genes and or in the promoter.
Jiné způsoby inaktivace genů guaA a/nebo guaB jsou přenos delečně nebo inzerčně inaktivo váných guaA a/nebo guaB genů z jiného mikroorganismu do genomu Salmonely, transpozóneb vyvolané delece, a nepřesným odstraněním DNA inzerce. Poslední dva způsoby jsou spíše techniky vnášení delecí přesahujících geny guaA a guaB a tedy nejsou nejvhodnější. Mutace v gua podle navrhovaného vynálezu jsou použitelné pro vývoj nepatogenních variant Salmonely typhi použitelných jako orálně aplikovatelné vakcíny.Other methods of inactivating the guaA and/or guaB genes are the transfer of deletionally or insertionally inactivated guaA and/or guaB genes from another microorganism into the Salmonella genome, transposon-induced deletions, and imprecise removal of DNA insertions. The latter two methods are rather techniques for introducing deletions spanning the guaA and guaB genes and are therefore not the most suitable. The mutations in gua according to the proposed invention are useful for the development of non-pathogenic variants of Salmonella typhi useful as orally administered vaccines.
Vhodné kmeny Salmonely použitelné jako vakcíny mohou být připraveny, např. přidáním dalších oslabujících mutací, poškozením exprese produktů lokusu aro. Toho může být dosaženoSuitable Salmonella strains for use as vaccines can be prepared, e.g. by adding additional attenuating mutations, impairing the expression of the aro locus products. This can be achieved
9 delecí části alespoň jednoho aro genu (aroA, aroC, aroD) v chromozómu Salmonely, čímž se kmen stává závislým na PABA, na substrátu, který není dostupný v savčích buňkách, jako je např. kmen Salmonely typhi CVD908 (Hone et al., (1991) viz výše).9 by deleting part of at least one aro gene (aroA, aroC, aroD) in the Salmonella chromosome, thereby rendering the strain dependent on PABA, a substrate that is not available in mammalian cells, such as Salmonella typhi strain CVD908 (Hone et al., (1991) supra).
V jiné variantě, jsou výše popsané faktory navrhovaného vynálezu spojeny ve vakcíně proti břišnímu tyfu, ketrá obsahuje:In another variant, the above-described factors of the proposed invention are combined in a typhoid vaccine, which comprises:
(A) farmaceuticky efektivní množství mutantů Salmonely typhi, kde tyto mutanty stabilně exprimují na svém povrchu Vi antigen (B) farmaceuticky přijatelný nosič, nebo ředidlo(A) a pharmaceutically effective amount of Salmonella typhi mutants, wherein said mutants stably express the Vi antigen on their surface (B) a pharmaceutically acceptable carrier or diluent
V další variantě podle navrhovaného vynálezu jsou výše popsané faktory spojeny v živé vakcíně, která obsahuje:In another variant according to the proposed invention, the above-described factors are combined in a live vaccine which comprises:
(A) farmaceuticky efektivní množství mutantů Salmonely typhi, kde tyto mutanty stabilně exprimují na svém povrchu Vi antigen a kde tato mutanta kóduje a exprimuje cizorodý antigen pod kontrolou prokaryotního promotoru (tzn. bakteriální exprese cizorodého antigenů) (B) farmaceuticky přijatelný nosič, nebo ředidlo(A) a pharmaceutically effective amount of Salmonella typhi mutants, wherein said mutants stably express a Vi antigen on their surface and wherein said mutant encodes and expresses a foreign antigen under the control of a prokaryotic promoter (i.e. bacterial expression of a foreign antigen) (B) a pharmaceutically acceptable carrier or diluent
Cizorodý antigen, který je vložen do Salmonely jako do živého vektoru není pro předmět navrhovaného vynálezu nijak podstatný. Oslabené kmeny Salmonely podle navrhovaného vynálezu mohou být použity jako živé vektory pro imunizaci proti enterickým patogenům (TZN. bakteriím, virům atd.), patogenům přenášeným pohlavním stykem, patogenům akutních chorob respiračního traktu nebo pato genů procházejících sliznici a způsobujících systémová onemocnění (např. meningokok). Může být také použit proti různým typům parazitárních onemocnění, jako je Plasmodium falciparum, leishmania, Entamoeba histolytica a Cryptosporidium. Příklady antigenů patogenů střevního traktu, které mohou být exprimovány na živých kmenech Salmonely podle navrhovaného vynálezu jsou:The foreign antigen that is inserted into Salmonella as a live vector is not essential for the subject matter of the present invention. The attenuated strains of Salmonella according to the present invention can be used as live vectors for immunization against enteric pathogens (i.e. bacteria, viruses, etc.), sexually transmitted pathogens, pathogens of acute respiratory tract diseases or pathogens that pass through the mucosa and cause systemic diseases (e.g. meningococcus). It can also be used against various types of parasitic diseases, such as Plasmodium falciparum, leishmania, Entamoeba histolytica and Cryptosporidium. Examples of antigens of enteric pathogens that can be expressed on live strains of Salmonella according to the present invention are:
(a) fimbriální kolonizační faktor enterotoxigenní Escherichie coli a zejména podjednotka B tepelně nestabilního enterotoxinu (která nezpůsobuje střevní sekreci, ale vyvolává neutralizační antitoxin) (b) fímbrální antigen a/nebo intimin enterohemorhagické Escherichie coli zároveň s B podjednotkou Shiga toxinu 1 enbo 2 (nebo mutantního Shiga toxinu 1 nebo 2) (c) 0 antigen Shigelly a invazivní plasmid Shigelly VirG (d) neutralizační antigeny rotavirů (e) ureáza, kolonizační antigeny a jiné ochranné antigeny z Helicobactera pylori (f) inaktivovaný toxin Clostridia difficile nebo z něj odvozené antigeny na · · · · · · · ···· ·· ······· ··(a) fimbrial colonization factor of enterotoxigenic Escherichia coli and in particular the B subunit of the heat-labile enterotoxin (which does not cause intestinal secretion but elicits a neutralizing antitoxin) (b) fimbrial antigen and/or intimin of enterohaemorrhagic Escherichia coli together with the B subunit of Shiga toxin 1 or 2 (or mutant Shiga toxin 1 or 2) (c) Shigella 0 antigen and the Shigella VirG invasive plasmid (d) neutralizing antigens of rotaviruses (e) urease, colonization antigens and other protective antigens from Helicobacter pylori (f) inactivated Clostridia difficile toxin or antigens derived from it on ·
Příklady antigenů pohlavně přenášených chorob, které mohou být exprimovány na živých kmenech Salmonely podle navrhovaného vynálezu jsou:Examples of sexually transmitted disease antigens that can be expressed on live Salmonella strains according to the present invention are:
(a) pili a vnější membránové proteiny Nesserie gonorrhoae (b) proteiny z Chlamidie trachomatis.(a) pili and outer membrane proteins of Nesseria gonorrhoae (b) proteins from Chlamydia trachomatis.
Příklady antigenů patogenů způsobujících akutní choroby respiračního traktu, které mohou být exprimovány na živých kmenech Salmonely podle navrhovaného vynálezu jsou:Examples of antigens of pathogens causing acute respiratory tract diseases that can be expressed on live Salmonella strains according to the present invention are:
(a) mutantní diptheria toxin s náhrazenou NAD vazebnou doménou, který postrádá toxickou aktivitu a vyvolává tvorbu neutralizačního antitoxinu (b) antigeny Bordetely pertussis včetně fůzního proteinu obsahující zkrácenou SI podjednotku pertussis toxinu fúzovanou s fragmentem C tetanového toxinu, mutantní pertussis toxin, vláknitý hemaglutinin a pertactin (c) F a G glykoproteiny respiračního syncytiálního viru (d) kapsulární polysacharid Haemophilu influenza typu b (e) kapsulární polysacharid skupiny A a C zNeisseria meningitidis a vnější membránové proteiny zeskupiny B Neisseria meningitidis.(a) a mutant diphtheria toxin with a replaced NAD binding domain that lacks toxic activity and induces the production of a neutralizing antitoxin (b) Bordetella pertussis antigens including a fusion protein containing a truncated SI subunit of pertussis toxin fused to the C fragment of tetanus toxin, mutant pertussis toxin, filamentous hemagglutinin and pertactin (c) F and G glycoproteins of respiratory syncytial virus (d) capsular polysaccharide of Haemophilus influenzae type b (e) capsular polysaccharide of groups A and C of Neisseria meningitidis and outer membrane proteins of group B of Neisseria meningitidis.
Příklady antigenů z parazitů, které mohou být exprimovány na živých kmenech Salmonely podle navrhovaného vynálezu jsou:Examples of parasite antigens that can be expressed on live Salmonella strains according to the present invention are:
(a) cirkumsporozoidový protein (CSP), antigen-1 jaterní fáze (LSA-1), SSP-2 (také známý jako TRAP) a Exp-1 z Plasmodia falciparum, (b) erythrocytární antigen nepohlavní fáze z Plasmodium falciparum, včetně MSP-1, MSP-2, SERA, AMA-1 a SREHP, (c) anigen pohlavní fáze z Plasmodia falciparum, jako je Pfs25 a gp63 z Leishmanií (d) na serin bohatý protein z Entamaeba histolytica (SREHP).(a) circumsporozoite protein (CSP), liver stage antigen-1 (LSA-1), SSP-2 (also known as TRAP) and Exp-1 from Plasmodium falciparum, (b) erythrocyte asexual stage antigen from Plasmodium falciparum, including MSP-1, MSP-2, SERA, AMA-1 and SREHP, (c) sexual stage antigen from Plasmodium falciparum, such as Pfs25 and gp63 from Leishmania (d) serine-rich protein from Entamaeba histolytica (SREHP).
V další variantě, jsou výše popsané faktory navrhovaného vynálezu spojeny ve DNA vakcíně, ketrá obsahuje:In another variant, the above-described factors of the present invention are combined in a DNA vaccine, which comprises:
(A) farmaceuticky efektivní množství mutantů Salmonely typhi, kde tyto mutanty stabilně exprimují na svém povrchu Vi antigen a obsahují plasmid, který kóduje a exprimuje, za použití eukaryotního promotoru v eukaryotních buňkách, cizorodý antigen (B) farmaceuticky přijatelný nosič, nebo ředidlo(A) a pharmaceutically effective amount of Salmonella typhi mutants, wherein said mutants stably express on their surface the Vi antigen and comprise a plasmid that encodes and expresses, using a eukaryotic promoter in eukaryotic cells, a foreign antigen (B) a pharmaceutically acceptable carrier or diluent
Detailní popis konstrukce a použití DNA vakcín je popsáno v US patentové přihlášce č. 08/433 790, podané 3. května 1995, kteráje zde uvedena jako citace.A detailed description of the construction and use of DNA vaccines is described in U.S. Patent Application Serial No. 08/433,790, filed May 3, 1995, which is incorporated herein by reference.
Konkrétní cizorodý antigen, který bude použit v DNA vakcíně podle navrhovaného vynálezu není podstatný pro navrhovaný vynález. Příklady mohou být z celého širokého spektra antigenů z patogenů jako jsou chřipka (JUStewicz et al, J. Virol., 69:7712-7717 (1995); Fynan et al, Int. J.The specific foreign antigen to be used in the DNA vaccine of the present invention is not critical to the present invention. Examples include a wide range of antigens from pathogens such as influenza (JUSTewicz et al, J. Virol., 69:7712-7717 (1995); Fynan et al, Int. J.
Immunopharmacol., 17:79-83 (1995)), lymfocytický virus choriomeningitidy (Zarozinski et al, J. Immunol., 154:4010-4017 (1995)), lidský virus získaného selhání imunity (Shiver et al, Ann. NY. Acad. Sci., 772:198-208 (1995)), virus hepatitidy typu B (Davis et al, Vaccine, 12:15031509 (1994)), virus hepatitidy typu C (Lagging et al, J. Virol., 69:5859-5863 (1995)), virus vztekliny (Xiang et al, Virology, 209:569-579 (1995)), Schistosoma (Yang et al, Biochem. Biophys. Res. Commun.,212:1029-1039 (1995), Plasmodium (Sedegah et al., Proč. Nati. Acad. Sci., USA, 91:9866-9870 (1994) amykoplasma (Barry et al, Nátuře, 377:632-635 (1995)). Rozhodnutí, zda exprimovat cizorodý anigen v Salmonele (za použití prokaryotního promotoru v živé vakcíně) nebo v buňkách napadených Salmonelou (za použití eukaryotního promotoru v DNA vakcíně) závisí na tom, který ze systémů vyvolává lepší imunitní reakci požadovaného typu při testech na zvířatech nbeo v klinických studiích a/nebo může záviset na glykosilaci antigenů a jestli tato glykosilace je podstatná pro vyvolání ochranné imunitní reakce a/nebo může záviste na správném tercální konformaci antigenů, která může být dosažena pouze v jednom expresním systému.Immunopharmacol., 17:79-83 (1995)), lymphocytic choriomeningitis virus (Zarozinski et al, J. Immunol., 154:4010-4017 (1995)), human acquired immunodeficiency virus (Shiver et al, Ann. NY. Acad. Sci., 772:198-208 (1995)), hepatitis B virus (Davis et al, Vaccine, 12:15031509 (1994)), hepatitis C virus (Lagging et al, J. Virol., 69:5859-5863 (1995)), rabies virus (Xiang et al, Virology, 209:569-579 (1995)), Schistosoma (Yang et al, Biochem. Biophys. Res. Commun.,212:1029-1039 (1995), Plasmodium (Sedegah et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 91:9866-9870 (1994)) Mycoplasma (Barry et al., Nature, 377:632-635 (1995)). The decision whether to express a foreign antigen in Salmonella (using a prokaryotic promoter in a live vaccine) or in Salmonella-infected cells (using a eukaryotic promoter in a DNA vaccine) depends on which system elicits a better immune response of the desired type in animal tests and/or in clinical trials and/or may depend on the glycosylation of the antigens and whether this glycosylation is essential for eliciting a protective immune response and/or may depend on the correct tertiary conformation of the antigens, which can only be achieved in one expression system.
Ve vakcínách podle navrhovaného vynálezu, farmaceuticky efektivní množství mutant podle navrhovaného vynálezu , jaké je třeba podávat, může záviset na věku, váze, pohlaví jedince a způsobu aplikace. Obecně, imunogenní dávka by měla být asi 102 cfu až asi 101θ cfu. Lépe pak od 106 cfu do 109 cfu pro orální aplikaci, kdy je vakcína podávána ve formě kapsulí, nebo resuspendována v pufru aby byly oslabené bakterie chráněny před kyselým pH v žaludku. Pro intranasální aplikaci ve formě kapek nebo aerosolu je optimální dávka 102 cfu až 107 cfu. Konkrétní farmaceuticky přijatelné nosiče nejsou podstatné pro navrhovaný vynález, a jedná se o konvenční látky a prostředky používané v současném stavu techniky.In vaccines according to the present invention, the pharmaceutically effective amount of the mutants according to the present invention to be administered may depend on the age, weight, sex of the subject and the route of administration. In general, the immunogenic dose should be about 10 2 cfu to about 10 1θ cfu. More preferably, from 10 6 cfu to 10 9 cfu for oral administration, when the vaccine is administered in the form of capsules, or resuspended in a buffer to protect the attenuated bacteria from the acidic pH of the stomach. For intranasal administration in the form of drops or aerosol, the optimal dose is 10 2 cfu to 10 7 cfu. The specific pharmaceutically acceptable carriers are not essential to the present invention, and are conventional substances and compositions used in the art.
Příkaldem může být např: pufry chránící proti kyselému pH v žaludku, jako je citrátový pufr (pH = 7,0) obsahující sacharózu bikarbonátový pufr (pH = 7,0) samotný (Levine et al., (1987b) viz výše a Black et al., viz výše) nebo bikarbonátový pufr (pH - 7,0) obsahující kyselinu askorbovou, laktózu a je možné přidat i aspartam (Levine et al., Lancet, 11:467-470 (1988)). Příkladem nosičů mohou být proteiny, např. sebrané z mléka, cukry, např. sacharóza, nebo polyvinylpyrrolidon.Examples include buffers that protect against the acidic pH of the stomach, such as citrate buffer (pH = 7.0) containing sucrose, bicarbonate buffer (pH = 7.0) alone (Levine et al., (1987b) supra and Black et al., supra) or bicarbonate buffer (pH - 7.0) containing ascorbic acid, lactose and possibly aspartame (Levine et al., Lancet, 11:467-470 (1988)). Examples of carriers include proteins, e.g., collected from milk, sugars, e.g., sucrose, or polyvinylpyrrolidone.
Mutované kmeny podle navrhovaného vynálezu mohou být skladovány při -70 °C pokud jsou v Luria médiu (DIFCO) obsahujícím 30 % až 50 % hmotnosti glycerolu.Mutant strains of the present invention can be stored at -70°C when in Luria medium (DIFCO) containing 30% to 50% by weight of glycerol.
Následující příklady jsou uvedeny pouze pro ilustraci a nemohou být v žádném případě brány jako limitace navrhovaného vynálezu.The following examples are provided for illustration only and should not be construed as limitations on the invention.
* · « · « « 44 44 · · 4 4* · « · « « 44 44 · · 4 4
444 4 ♦ 4444444 4 ♦ 4444
44·· · 4·····44·· · 4·····
ÁC ··· · 4 4 4 4 4AC ··· · 4 4 4 4 4
4444 4· 444 4444 44 ··4444 4· 444 4444 44 ··
PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZUEXAMPLES OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
PŘÍKLAD 1. Konstrukce ÁguaB-A deleční kazety pJWlOlEXAMPLE 1. Construction of the ÁguaB-A deletion cassette pJWlOl
DNA segmenty obshující 5' konec guaB genu a 3' konec guaA genu byly namnoženy pomocí PCR za použití genomové DNA Salmonely typhi kmene Ty2 jako templátu a poté fúzovány v druhé PCR reakci, čímž vznikla ÁguaB-A alela (obr. 4). Způsob použitý pro konstrukci alely ÁguaB-A je stejný jako ten který byl použit pro konstrukci ÁguaB-A alely u ÁguaB-A u kmene CVD 1204 Salmonely flexneri 2a (Noriega et al., (1996) viz výše a US patentová přihláška č. 08/629 600 podaná 9. dubna 1996 (nepřijata), která je zde uvedena jako citace).DNA segments containing the 5' end of the guaB gene and the 3' end of the guaA gene were amplified by PCR using genomic DNA of Salmonella typhi strain Ty2 as a template and then fused in a second PCR reaction to generate the ÁguaB-A allele (Fig. 4). The method used to construct the ÁguaB-A allele is the same as that used to construct the ÁguaB-A allele for ÁguaB-A of Salmonella flexneri strain CVD 1204 2a (Noriega et al., (1996) supra and U.S. Patent Application Serial No. 08/629,600 filed April 9, 1996 (unaccepted), which is incorporated herein by reference).
V první PCR reakci (obr. 4) primery použité pro namnožení 5' konce alely guaB-A byly:In the first PCR reaction (Fig. 4) the primers used to amplify the 5' end of the guaB-A allele were:
'-CGAGCTCGCGAGCTCGGTAAAGTACCAGTGACCGGAAGCTGGTTGCGT-3' (sekvence č. 2) a'-CGAGCTCGCGAGCTCGGTAAAGTACCAGTGACCGGAAGCTGGTTGCGT-3' (sequence no. 2) and
-GGGCCCGGGGGATCCTCAACCGACGCCAGTCACGATACGAGTTGTACAGAT-3' (sekvence č. 3) a primery použité pro namnožení 3' konce ÁguaB-A alely byly:-GGGCCCGGGGGATCCTCAACCGACGCCAGTCACGATACGAGTTGTACAGAT-3' (sequence no. 3) and the primers used to amplify the 3' end of the ÁguaB-A allele were:
-TGAGGATCCCCCGGGCCCGGCTACGCGCAGGTTGAAGTCGTAAACGACAGC-3' (sekvence č. 4) a '-GCTCTAGAGCTCTAGAGCTCATTCCCACTCAATGGTAGCTGGCGGCTT-3' (sekvence č. 5).-TGAGGATCCCCCGGCCCGGCTACGCGCAGGTTGAAGTCGTAAACGACAGC-3' (sequence no. 4) and '-GCTCTAGAGCTCTAGAGCTCATTCCCACTCAATGGTAGCTGGCGGCTT-3' (sequence no. 5).
Do interních primerů (sekvence č. 3 a 4) byly zavedeny stop kodóvy ve čtecím rámci (TGA a TCA) proti směru dvou jedinečných restrikčních míst (Apal a BamHI) (podtržena) která byla přidána pro zavedení cizorodých genů do chromozomální ÁguaB-A alely. Tento stop signál zabrání translační fůzi ÁguaB s ÁguaA produkty nebo ÁguaB produkty s produkty cizorodých genů inzertovaných do ÁguaB-A alely. Navíc je do těchto interních primerů zavedena sekvence, která slouží jako homologní region (tlustě) se kterám budou fúzovat 5' a 3' PCR produkty v druhé PCR reakci (a tak vytvoří ÁguaB-A alelu) (obr. 4).The internal primers (sequences 3 and 4) were introduced with in-frame stop codons (TGA and TCA) upstream of two unique restriction sites (ApaI and BamHI) (underlined) that were added to introduce foreign genes into the chromosomal ÁguaB-A allele. This stop signal will prevent translational fusion of ÁguaB with ÁguaA products or ÁguaB products with products of foreign genes inserted into the ÁguaB-A allele. In addition, a sequence is introduced into these internal primers that serves as a homologous region (in bold) to which the 5' and 3' PCR products will fuse in the second PCR reaction (thus creating the ÁguaB-A allele) (Fig. 4).
V druhé PCR reakci 5' a 3' segmenty byly fúzovány pomocí extrémních primerů (sekvence č. 2 a 5) a výsledné fůzní produkty byly namnoženy ve stejné reakci. V této reakci patřičná homologní oblast (Apal - BamHI) po ochlazení efektivně fúzují a 5' a 3' segmenty, které v tuto chvíli mohou sloužit jako vlastní primery a/nebo templáty pro Taq polymerázu, v závislosti se kterým z řetězců DNA renaturují. Pro dosažení této fůze, je PCR program upraven tak aby prvních 15 cyklů dosahovalo renaturační teploty (1 °C / 8 sekund od 40 °C do 50 °C + 50 °C po dobu 2 minut) následováno 15 cykly renaturační teploty 55 °C při které je nová ÁguaB-A alela namnožena. Jednalo se tedy o 900 bp guaB-A operonu které nebyly namnoženy a tím vznikl mutantní operon ÁguaB-A (obr. 4).In the second PCR reaction, the 5' and 3' segments were fused using extreme primers (sequences 2 and 5) and the resulting fusion products were amplified in the same reaction. In this reaction, the appropriate homologous region (ApaI - BamHI) after cooling effectively fuses to the 5' and 3' segments, which at this point can serve as their own primers and/or templates for Taq polymerase, depending on which of the DNA strands they anneal with. To achieve this fusion, the PCR program is adjusted so that the first 15 cycles reach the renaturation temperature (1 °C / 8 seconds from 40 °C to 50 °C + 50 °C for 2 minutes) followed by 15 cycles of the renaturation temperature of 55 °C at which the new ÁguaB-A allele is amplified. This involved 900 bp of the guaB-A operon that were not amplified, resulting in the mutant ÁguaB-A operon (Fig. 4).
• ·• ·
Extrémní primery (sekvence č. 2 a 5) bylynavrženy tak aby zavedly jedinečná restrikční místa (Sstl a Xbal) (podtrženo), které byly použity pro klonování AguaB-A alely do jedinečného restrikčního místa v teplotně citlivém, na pSCIOl založeném (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)) sebevražedném plasmidu pFM307A, čímž vznikl plasmid pFM307:: AguaB-A. Plasmid FM307A (6,3 Kbp) byl připraven náhradou 4,3 Kbp Nael - Nael fragmentu obsahujícího gen cam (rezistence k chloramfenikolu) vpIB307 (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)) za 3,8 Kbp BamHI - BamHI fragment (tupě zakončený Klenowovou polymerázou) obsahující SacB — Kan kazetu (přinášející rezistenci k kanamycinu a sacharózovou selekci) zpIB279 (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)). Navíc bylo vhodné vložit jiný než antibiotikový selekční znak do středu AguaB-A alely atk aby bylo možno:The extreme primers (SEQ ID NOs. 2 and 5) were designed to introduce unique restriction sites (SstI and XbaI) (underlined), which were used to clone the AguaB-A allele into a unique restriction site in the temperature-sensitive, pSCIO1-based (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)) suicide plasmid pFM307A, creating the plasmid pFM307:: AguaB-A. Plasmid FM307A (6.3 Kbp) was prepared by replacing the 4.3 Kbp Nael - Nael fragment containing the cam gene (chloramphenicol resistance) in pIB307 (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)) with a 3.8 Kbp BamHI - BamHI fragment (blunted with Klenow polymerase) containing the SacB - Kan cassette (contributing to kanamycin resistance and sucrose selection) from pIB279 (Blomfield et al., Mol. Microbiol., 5:1447-1457 (1991)). In addition, it was convenient to insert a non-antibiotic selection marker in the middle of the AguaB-A atk allele in order to:
(i) usnadnit výměnu AguaB-A alely za velmi silnou alelu guaB-A u kmene Ty2 (ii) zavést selekční znak který umožní identifikaci této vakcíny v klinice(i) facilitate the replacement of the AguaB-A allele with the very strong guaB-A allele in the Ty2 strain (ii) introduce a selectable trait that will allow identification of this vaccine in the clinic
Proto byl 5,0 Kbp operon R faktoru R773 zajišťující rezistenci k arseniku (ars) izolován jako HindlII fragment z pUMl (Chen et al., J. Bacteriol., 161:758-763 (1985)) (laskavě věnovaný Dr. Rosenem zWayne State University, Detroit, MI) a klonován pod regulaci Ptac promotoru v pKK223-3 (Pharmacia, Piscatway, NJ). Poté byl tupě zakončený Ptac-ars Nael-Dral segment klonován do Apal místa (tupě zakončeno T4 polymarázou) AguaB-A alely v pFM307::AguaBA. čímž vzniká pJWlOl (obr 4).Therefore, the 5.0 Kbp R factor R773 operon conferring arsenic resistance (ars) was isolated as a HindIII fragment from pUM1 (Chen et al., J. Bacteriol., 161:758-763 (1985)) (kindly donated by Dr. Rosen of Wayne State University, Detroit, MI) and cloned under the control of the P tac promoter in pKK223-3 (Pharmacia, Piscatway, NJ). The blunt-ended P tac -ars Nael-Dral segment was then cloned into the ApaI site (blunted by T4 polymerase) of the AguaB-A allele in pFM307::AguaBA, generating pJW101 (Fig. 4).
B. Sebevražedná delece kazetou nesené mutaceB. Suicide deletion of a cassette-borne mutation
Plazmid pJWlOl byl použit pro vnesení pFM307::AguaB-A do divokého kmene Salmonely typhy Ty2 pomocí homologní rekombinace jak popisuje Blomfield et al., viz výše, Noriega et al., (1995) viz výše a Noriega et al., (1996) viz výše, s tou výjimkou,že v kultivačním médiu byl během celého postupu přítomen arsenitanu sodný (SIGMA).Plasmid pJW101 was used to introduce pFM307::AguaB-A into the wild-type Salmonella typhi strain Ty2 by homologous recombination as described by Blomfield et al., supra, Noriega et al., (1995) supra and Noriega et al., (1996) supra, except that sodium arsenite (SIGMA) was present in the culture medium throughout the procedure.
C. Testování mutantů pomocí DNA sond a PCRC. Mutant testing using DNA probes and PCR
Nové bakteriální klony byly ponechány růst při 37 °C přes noc na rastrovaných miskách s Luria agarem, doplněným 6,0 μΜ aresenitanem sodným nebo na minimálním médiu. Kolonie rostoucí na arsenitanem doplněném L agaru, ale ne na minimálním médiu byly přeneseny na filtrační papír typu 541 (Whatman, Maidstone, Anglie) a blotovány jak popisuje Gicquelais et al., J. Clin. Microbiol., 28:2485-2490 (1990) a testovány pomocí γΡ32 značených 40 bp oligonukleotidů: 5'-GGGCGGCCTGCGCTCCTGTATGGGTCTGACCGGCTGTGGT-3' (sekvence č. 6) odpovídající deletované části guaB-A alely divokého typu (negativní sonda). Klony, které ··· ·*·· ·· e· • · · · • · · · • · « · nehybridizovaly s γΡ32 značenými 40 bp oligonukleotidy byly sebrány. Klony Salmonely typhi AguaB-A nejsou schopné růst na minimálním médiu pokud není doplněno 10 mg guaninu/1. Deleční mutace guaB-A operonu a Ptac-ars inzerce do AguaB-A alely byly potvrzeny technikou hybridizace na Southern blotu s P32 značenými sondami pro AguaB-A operon, ars operon a výše popsanými guaB-A negativními sondami. Jeden AguaB-A klon Salmonely typhi byl náhodně zvolen a označen CVD915. Kmen CVD915 byl odeslán do American Type Cell Culture Collection 4. května 1998, pod ATCC číslem 202115.New bacterial clones were grown at 37°C overnight on Luria agar plates supplemented with 6.0 μΜ sodium arsenite or on minimal medium. Colonies growing on arsenite-supplemented L agar but not on minimal medium were transferred to type 541 filter paper (Whatman, Maidstone, England) and blotted as described by Gicquelais et al., J. Clin. Microbiol., 28:2485-2490 (1990) and probed with γΡ 32 labeled 40 bp oligonucleotides: 5'-GGGCGGCCTGCGCTCCTGTATGGGTCTGACCGGCTGTGGT-3' (SEQ ID NO: 6) corresponding to the deleted portion of the wild-type guaB-A allele (negative probe). Clones that did not hybridize with the γΡ 32 labeled 40 bp oligonucleotides were collected. Salmonella typhi AguaB-A clones are unable to grow on minimal medium unless 10 mg guanine/L is supplemented. The deletion mutation of the guaB-A operon and the P tac -ars insertion into the AguaB-A allele were confirmed by Southern blot hybridization with P 32 labeled probes for the AguaB-A operon, the ars operon, and the guaB-A negative probes described above. One Salmonella typhi AguaB-A clone was randomly selected and designated CVD915. Strain CVD915 was submitted to the American Type Cell Culture Collection on May 4, 1998, under ATCC accession number 202115.
Kmen CVD915 roste na médiu doplněném 6,0 μΜ arsenitanem sodným, kde žádný z kmenů jako je Ty2, ani jiné kmeny Salmonely, Shigelly nebo Escherichi coli, které byly testovány, nerostou.Strain CVD915 grows on medium supplemented with 6.0 μΜ sodium arsenite, where none of the strains such as Ty2, nor other strains of Salmonella, Shigella or Escherichia coli that have been tested grow.
PŘIKLAD 2. Invazivita a intarcelulární růst v tkáňových kulturáchEXAMPLE 2. Invasiveness and intracellular growth in tissue cultures
Invazivita a intracelulární růst byl testován pomocí gentamycinové techniky, která proběhla při lehké modifikaci podle techniky dříve popsané vTartera et al., Infect Immun., 61:3084-3089 (1993). Zjednodušeně, jednoduchá vrstva buněk Henle407 na 24 - jamkové destičce byla infikována v tripletech divokým kmenem Ty2, AguaB-A CVD915, AaroC, AaroD CVD908, nebo AaroC, AaroD, AhtrA CVD908 - htrA v poměru 50:1 po dobu 90 minut a poté byly všechny bakterie, které zůstaly mimo buňky, zabity gentamycinem po dobu 30 minut, buňky byly promyty (tento časový okamžik byl označen jako čas = 0) a poté byly buňky dále inkubovány s 20 pg/ml gentamycinu. V čase 0 h, 4 h a 22 h byly testované vzorky lyžovány sterilní vodou a a ředící řadě byly inkubovány přes noc při 37 °C na LB agaru doplněném 10 μg guaninu na litr. Výsledky jsou znázorněny v Tabulce 2 níže.Invasiveness and intracellular growth were assayed using the gentamycin technique, which was a slight modification of the technique previously described in Tartera et al., Infect Immun., 61:3084-3089 (1993). Briefly, a monolayer of Henle407 cells in a 24-well plate was infected in triplicate with wild-type strain Ty2, AguaB-A CVD915, AaroC, AaroD CVD908, or AaroC, AaroD, AhtrA CVD908 - htrA at a ratio of 50:1 for 90 minutes, and then any bacteria remaining outside the cells were killed with gentamycin for 30 minutes, the cells were washed (this time point was designated time = 0), and then the cells were further incubated with 20 pg/ml gentamycin. At 0 h, 4 h and 22 h, the test samples were lysed with sterile water and the dilution series were incubated overnight at 37 °C on LB agar supplemented with 10 μg guanine per liter. The results are shown in Table 2 below.
Invazivita a intracelulární růst na Henle407 buňkáchInvasiveness and intracellular growth on Henle407 cells
a jednotky tvořící kolonie » · · · · · · ♦ · oo · · · * · * · and units forming colonies » · · · · · · ♦ · oo · · · * · * ·
Ζδ ·«·« ·· *·· ···· ·*Ζδ ·«·« ·· *·· ···· ·*
Jak ukazuje tabulka 2 výše, kmen CVD915 měl invazivní schopnost a intracelulámí růst značně nižší než jaký vaykazuje divoký kmen Ty2 a srovnatelný s hodnotami kmene CVD908-htrA. To je jak ukazuje Tabulka 2, ve dvou různých experimentech, , divoký kmen Salmonely typhi Ty2 efektivně napadá Henle407 buňky a namnoží se v nich více na třináctinásobek za 22 hodin. Kmen AaroC, AaroD CVD908 má značně slabší intracelulámí proliferaci, tzn. šestinásobek za 22 hodin.As shown in Table 2 above, strain CVD915 had an invasive ability and intracellular growth significantly lower than that of wild-type strain Ty2 and comparable to that of strain CVD908-htrA. That is, as shown in Table 2, in two different experiments, wild-type strain Salmonella typhi Ty2 effectively invaded Henle407 cells and multiplied in them thirteen-fold in 22 hours. Strain AaroC, AaroD CVD908 had a significantly weaker intracellular proliferation, i.e. six-fold in 22 hours.
Jak je také vidět z tabulky 2, kmen AguaB-A CVD915 má výrazně nižší míru invazivity na Henle buňky, než divoké rodičovské kmeny CVD908 a CVD908-htrA a jeho vnitrobuněčný růst, který je nulový je stejný jako u CVD-htrA mutanty.As can also be seen from Table 2, the AguaB-A strain CVD915 has a significantly lower invasiveness rate on Henle cells than the wild-type parental strains CVD908 and CVD908-htrA and its intracellular growth, which is zero, is the same as that of the CVD-htrA mutant.
PŘÍKLAD 3: Srovnání bezpečnosti vakcíny kmene Ty21A, CVD908 a CVD915EXAMPLE 3: Comparison of the safety of the Ty21A, CVD908 and CVD915 vaccine strains
Oslabení kmene Salmonely typhi AguaB-A CVD915 bylo ověřeno vzhledem k divokému kmeni Ty2 a dalším oslabeným kmenů, za použití techniky hog-mucinu u myší (Powe et al., J. Biolog. Standar., 8:79-85 (1980)). Myši byly intraperitoneálně infikovány 0,5 ml roztoku obsahujícího různé kmeny v desítkové ředící řadě a 10 % hog mucinu. Poté byla dalších 72 hodin sledována úmrtnost myší a LD50 jednotlivých skupin byla spočtena analýzou jejich lineární regrese. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.The attenuation of Salmonella typhi strain AguaB-A CVD915 was verified relative to wild-type strain Ty2 and other attenuated strains using the hog-mucin technique in mice (Powe et al., J. Biolog. Standar., 8:79-85 (1980)). Mice were infected intraperitoneally with 0.5 ml of a solution containing the various strains in a decimal dilution series and 10% hog mucin. The mice were then monitored for mortality for a further 72 hours and the LD50 of each group was calculated by linear regression analysis. The results are shown in Table 3.
Tabulka 3.Table 3.
Jak ukazuje tabulka 3 výše, kmen CVD915 má zjištěnou LD50 o více než 5 řádů vyšší než hodnota, která byla stanovena pro divoký kmen Ty2 a mezi hodnotami zjištěnými pro kmeny AaroC, AaroD CVD908 a chemicky mutovaný, neinvazivní kmen Ty21a.As shown in Table 3 above, strain CVD915 has an LD50 value that is more than 5 orders of magnitude higher than that determined for wild-type strain Ty2 and between those determined for strains AaroC, AaroD CVD908 and the chemically mutated, non-invasive strain Ty21a.
PŘÍKLAD 4: Použití kmene CVD915 jako živého vektoru pro doručení cizorodého proteinu a plazmidu DNA vakcíny pro expresi cizorodého antigenu v eukaryotických buňkáchEXAMPLE 4: Use of strain CVD915 as a live vector for delivery of foreign protein and plasmid DNA vaccine for expression of foreign antigen in eukaryotic cells
Myší model intranasální imunizace s geneticky upravenými AaroC, AaroD kmeny Salmonely typhi (CVD908) nesoucími fragment C tetanového toxinu (fragment C z TT) byl popsán v Galen • 9 ·· ·· • v · • 9 9 ·A mouse model of intranasal immunization with genetically engineered AaroC, AaroD strains of Salmonella typhi (CVD908) carrying the C fragment of tetanus toxin (C fragment of TT) was described in Galen • 9 ·· ·· • in · • 9 9 ·
9 99 9
9999 999999 99
999 9999999 9999
9999
9 9 99 9 9
9 9 99 9 9
9 9 99 9 9
9 9 99 9 9
9» 99 et al., Vaccine 15:700-708 (1997). Konstrukty, které byly použity pro tento test jako plazmidy přenášené kmenem CVD908, kódující nefůzovaný fragment C tetanového toxinu pod kontrolou anaerobně aktivovatelného prokaryotického promotoru odvozeného od nirB nebo silného promotoru lpp. Bylo zjištěno, že:9» 99 et al., Vaccine 15:700-708 (1997). The constructs used for this assay were plasmids carried by strain CVD908 encoding the unfused fragment C of tetanus toxin under the control of an anaerobically activatable prokaryotic promoter derived from nirB or the strong lpp promoter. It was found that:
(i) intranasální imunizace myší tímto konstruktem, vede k vysokému titru neutralizačních sérových protilátek proti tetanovému toxinu (ii) imunizované myši byly poté zcela chráněny před 150 % lethální dávky tetanového toxinu, která zabila všechny kontrolní myši (iii) buňky získané z sleziny a z cervikálních lymfatických uzlin intranasálně imunizovaných myší 6 týdnů po imunizaci vykazovaly silnou proliferativní reakci na Salmonelu typhi (Hd bičíky a fenolem inaktivované celé buňky Salmonely typhi), stejně jako na fragment c tetanového toxinu, nebo celý tetanový toxin.(i) intranasal immunization of mice with this construct resulted in high titers of neutralizing serum antibodies against tetanus toxin (ii) immunized mice were then completely protected against a 150% lethal dose of tetanus toxin that killed all control mice (iii) cells obtained from the spleen and cervical lymph nodes of intranasally immunized mice 6 weeks after immunization exhibited a strong proliferative response to Salmonella typhi (Hd flagella and phenol-inactivated whole cells of Salmonella typhi), as well as to tetanus toxin fragment c, or whole tetanus toxin.
Tato zjištění byla rozšířena dále testováním imunogenicity u myší s novými oslabenými kmeny Salmonely typhi nesoucími plazmidy obsahující geny kódující cizorodé antigeny (tzn. fragment C tetanového toxinu) pod kontrolou prokaryotického nebo eukaryotického promotoru.These findings were further extended by testing immunogenicity in mice with novel attenuated strains of Salmonella typhi carrying plasmids containing genes encoding foreign antigens (i.e., tetanus toxin C fragment) under the control of a prokaryotic or eukaryotic promoter.
A. Imunitní reakce vyvolaná imunizací oslabenými kmeny Salmonely typhi nesoucími prokaryotické a eukaryotické expresní vektory kódující fragment C tetanového toxinu Pozorování, že imunitní reakce může být vyvolána přímou imunizací plazmidovou DNA (Ulmer et al., Science, 259:1475-1749 (1993)), vedlo ktomu, že některé vektory znukleových kyselin kódující cizorodé antigeny, začaly být testovány jako potenciální vakcíny. Použití DNA vakcín vede k vyvolání silné jak protilátkové, tak buněčné imunitní reakce, při použití plazmidů kódujících řadu virových antigenů, jako jsou NP nebo chřipkový virus typu A (Ulmer et al, viz výše). Díky těmto starším objevům některé nukleové kyseliny kódující cizorodé proteiny bély testovány jako možné vakcíny. DNA vakcinace byla velmi intenzivně testivána zejména s antigeny chřipkového viru. Byla prokázána ochranná imunitní reakce u myší (Fynan et al, Proč. Nati. Acad. Sci., U.S.A., 90:11478-11482 (1993a); Justewicz et al (1995), supra; Justewicz et al, Virol., 224:10-17 (1996)), fretek (Webster et al, Vaccine, 12:1495-1498 (1994)), kuřat (Fynan et al, DNA Cel 1 Biol., 12:785-789 (1993b); Fynan et al (1993a), supra) a primátů (Donnelly et al, Nat. Med., 1:583-587 (1995)) po intramuskulámí, nebo epidermální (gene gun) imunizaci eukaryotickým expresním vektorem kódujícím antigeny chřipkového viru. Imunitní reakce proti některým dalším antigenům jiných virů (Cox et al, supra; Davis et al (1996a), supra, Donnelly et al, supra; Lagging et al, supra; Wang et al, Virol., 211:102-112 (1995); Zarozinski et al, supra); parazitů (Doolan et al, J. Exp. Med., 183:1739-1746 (1996); Gardner et al, J. Pharm: Sci., • ·A. Immune Response Induced by Immunization with Attenuated Salmonella Typhi Strains Carrying Prokaryotic and Eukaryotic Expression Vectors Encoding Tetanus Toxin Fragment C The observation that an immune response can be induced by direct immunization with plasmid DNA (Ulmer et al., Science, 259:1475-1749 (1993)) led to the testing of several nucleic acid vectors encoding foreign antigens as potential vaccines. The use of DNA vaccines has been shown to elicit both strong antibody and cellular immune responses when plasmids encoding a number of viral antigens, such as NP or influenza A virus (Ulmer et al, supra). Because of these earlier discoveries, several nucleic acids encoding foreign proteins have been tested as potential vaccines. DNA vaccination has been tested extensively, particularly with influenza virus antigens. Protective immune responses have been demonstrated in mice (Fynan et al, Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 90:11478-11482 (1993a); Justewicz et al (1995), supra; Justewicz et al, Virol., 224:10-17 (1996)), ferrets (Webster et al, Vaccine, 12:1495-1498 (1994)), chickens (Fynan et al, DNA Cel 1 Biol., 12:785-789 (1993b); Fynan et al (1993a), supra) and primates (Donnelly et al, Nat. Med., 1:583-587 (1995)) following intramuscular or epidermal (gene gun) immunization with a eukaryotic expression vector encoding influenza virus antigens. Immune responses against some other antigens of other viruses (Cox et al, supra; Davis et al (1996a), supra, Donnelly et al, supra; Lagging et al, supra; Wang et al, Virol., 211:102-112 (1995); Zarozinski et al, supra); parasites (Doolan et al, J. Exp. Med., 183:1739-1746 (1996); Gardner et al, J. Pharm: Sci., • ·
85:1294-1300 (1996); Hoffman et al, Vaccine, 12:1529-1533 (1994); Sedegah et al, supra; Yang et al, supra); baktérií (Anderson et al, Infect. Immun., 64:3168-3173 (1996); Barry et al, supra; Huygen et al, Nat. Med., 2:893-898 (1996); Luke et al, J. Infect. Dis., 175:91-97 (1997); Tascon et al, Nat. Med., 2:888-892 (1996)); nádorových buněk (Conry et al, Cancer Res., 54:1164-1168 (1994); Conry et al (1995), supra; Wang et al, Human Gene Therapy, 6:407-418 (1995)) byla rovněž vyvolána DNA vakcínou na různých zvířecích modelech. Tyto studie pomáhají pochopit povahu imunitní reakce vyvolané DNA vakcínou. Například silná protilátková odpověď byla vyvolána u myší proti povrchovým antigenům viru Hepatitidy B (HbsAg) po aplikaci jedné dávky plazmidu kódujícího tento antigen (Davis et al., Hum. Mol. Genet., 2:1847-1851 (1993), Michel et al., Proč Nati. Acad. Sci., USA, 92:5307-5311 (1995)). V těchto studiích byl maximální titr IgG protilátek pozorovatelný 4 až 8 týdnů po imunizaci a setrvává na této hladině po dobu 6 měsíců. U DNA vakcíny kódující tento antigen bylo také prokázáno, že je efektivní pro indukci protilátkové odpovědi a MHC I cytotoxické odpovědi u myší, které normálně nereagují na přečištěný HbsAg (Davis et al., (1996b), viz výše a Schrimback et al, J. Virol., 69:5929-5934 (1995)). Tedy, alespoň v případě HbsAg byla u DNA vakcíny prokázána schopnost překonat genetické omezení u myší a vyvolat lepší preventivní imunitní reakci, než parenterální aplikací přečištěného proteinu.85:1294-1300 (1996); Hoffman et al, Vaccine, 12:1529-1533 (1994); Sedegah et al, supra; Yang et al., supra); bacteria (Anderson et al, Infect. Immun., 64:3168-3173 (1996); Barry et al, supra; Huygen et al, Nat. Med., 2:893-898 (1996); Luke et al, J. Infect. Dis., 175:91-97 (1997); Tascon et al, Nat. Med., 2:888-892 (1996)); tumor cells (Conry et al, Cancer Res., 54:1164-1168 (1994); Conry et al (1995), supra; Wang et al, Human Gene Therapy, 6:407-418 (1995)) has also been induced by DNA vaccines in various animal models. These studies help to understand the nature of the immune response induced by DNA vaccines. For example, a strong antibody response was induced in mice against the surface antigens of Hepatitis B virus (HbsAg) after administration of a single dose of a plasmid encoding this antigen (Davis et al., Hum. Mol. Genet., 2:1847-1851 (1993), Michel et al., Proc Nati. Acad. Sci., USA, 92:5307-5311 (1995)). In these studies, the maximum IgG antibody titer was observed 4 to 8 weeks after immunization and remained at this level for 6 months. A DNA vaccine encoding this antigen has also been shown to be effective in inducing antibody and MHC I cytotoxic responses in mice that do not normally respond to purified HBsAg (Davis et al., (1996b), supra, and Schrimback et al, J. Virol., 69:5929-5934 (1995)). Thus, at least in the case of HBsAg, a DNA vaccine has been shown to overcome genetic limitations in mice and to elicit a better preventive immune response than parenteral administration of purified protein.
Tetanový toxin (TT) je silný neurotoxin syntetizovaný Clostridiem tetani. Ochranná imunita proti tetanu u lidí a u zvířat odpovídá titru neutralizačních protilátek v séru (Bizzini, Clostridium tetani, Gyles et al., (Eds), Iowa State University Press, Ames, IA, str. 97-105 (1993) a Habig et al., Vaccines and Immunotherapy, Cryz (Ed), Pergamon, New York, pages 13-19 (1991)). Tedy dobré ochranné imunitní reakce je možno dosáhnout parenterální imunizací inaktivovaným tetanovým toxinem nebo jeho netoxickými deriváty. Stanovení účinnosti této vakcíny je dobře zavedený postup a je popsán v European and British Pharmacopoeias (Coster et al., Lancet, 345:949-952 (1995) a Sanchez et al, Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 89:542-545 (1995)). Hladina protilátek proti tetanovému toxinu je tradičně stanovena pomocí techniky neutralizace toxinu u myší. V posledních letech byly vyvinuty ELISA testy, které jsou rychlejší a levnější a dobře odpovídají výsledkům neutralizačního testu (Manghi et al., J. Immunol. Methods, 168:1724 (1994), Melville-Smith, Diptheria and Tetanus Antitoxins, Wreightt et al., (Eds.), ELISA in the Clinical Laboratory Service, London, str. 136-147 (1990)). Titr protilátky proti toxinu je v séru normálně stanoven v IU/ml (kde 0,1 IU/ml lidského séra je dostatečné množství pro ochranu proti napadení tetanovým toxinem) pro srovnání s mezinárodním standardem anti-TT séra (WHO). Účinnost vakcíny (vyjádřená v IU/ml) může být tedy porovnána pro různé druhy vakcín. V současné době, je vakcína proti tetanu připravena pomocí formaldehydové inaktivace • ·Tetanus toxin (TT) is a potent neurotoxin synthesized by Clostridium tetani. Protective immunity against tetanus in humans and animals is measured by serum neutralizing antibody titers (Bizzini, Clostridium tetani, Gyles et al., (Eds), Iowa State University Press, Ames, IA, pp. 97-105 (1993) and Habig et al., Vaccines and Immunotherapy, Cryz (Ed), Pergamon, New York, pages 13-19 (1991)). Thus, a good protective immune response can be achieved by parenteral immunization with inactivated tetanus toxin or its nontoxic derivatives. The determination of the efficacy of this vaccine is a well-established procedure and is described in the European and British Pharmacopoeias (Coster et al., Lancet, 345:949-952 (1995) and Sanchez et al, Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 89:542-545 (1995)). The level of antibodies to tetanus toxin has traditionally been determined by the toxin neutralization technique in mice. In recent years, ELISA tests have been developed that are faster and cheaper and correspond well to the results of the neutralization test (Manghi et al., J. Immunol. Methods, 168:1724 (1994), Melville-Smith, Diptheria and Tetanus Antitoxins, Wreightt et al., (Eds.), ELISA in the Clinical Laboratory Service, London, pp. 136-147 (1990)). The titer of antibody to the toxin in serum is normally determined in IU/ml (where 0.1 IU/ml of human serum is sufficient to protect against tetanus toxin challenge) for comparison with the international standard anti-TT serum (WHO). The efficacy of the vaccine (expressed in IU/ml) can therefore be compared between different types of vaccines. Currently, tetanus vaccine is prepared by formaldehyde inactivation • ·
tetanového toxinu z Clostridia tetani, což je velmi zdlouhavá a technicky náročná práce. Proto je žádoucí hledat další možné detoxifíkované varianty tetanového toxinu pro vakcinace. TT se skládá z 15 kDa proteinu obsahujícího 50 kDa lehký řetězec (L) disulfidicky navázaný na těžký (H) řetězec (Helting et al., J. Biol. Chem., 252:187-193 (1977a) a Nieman et al., Molecular Biology of Clostridial Neurotoxins, Alouf Ed., Sourcebook of Bacterial Protein Toxins, Academie Press, London (1991)). Toxicita tohoto proteinu je dána lehkým řetězcem, na zinku závislou proteázou (Schiavo et al., EMBO J. 11:3577-3583 (1992)), která zabrání uvolnění inhibitoru z neuronu proteolýzou synaptobrevinu (Schiavo et al., Nátuře (London), 359:832-835 (1992)). Těžké (H) řetězce iniciují průnik toxinu presynaptickou membránou (Helting et al, J. Biol. Chem. 252:194-197 (1977b) Morris et al., J. Biol. Chem., 255:6071-6076 (1980)). Štěpení molekyly toxinu pomocí papainu dá vzniknout 50 kDa polypeptidu, který odpovídá Cterminálnímu konci H-řetězce a 100 kDa molekule, která odpovídá L řeyězci připojenému na Nterminální konec H řetězce (Helting et al, (1977a) viz výše). Tento 50 kDa polypeptid označovaný jako TT fragment C (FC) je netoxický, ale váže gangliosidy (Halpern et al., (1980) viz výše, Moris et al., (1980 viz výše) a más schopnosti vázat některé proteiny (Schiavo et al, FEBS. Lett. 290:227-230 (1991)). V dřívějších studiích, byla vakcinace zvířat s FC získaným proteolýzou nativního toxinu, prokázána jako protektivní proti následnému podání lethální dávky tetanového toxinu (Helting et al, (1977a) viz výše). Navíc studie s monoklonálními protilátkami prokázaly, že neutralizační epitopy leží na této molekule (Kenimer et al., Infect. Immun. 42:942948 (1983)). Molekula FC byla tedy vhodným kandidátem pro přípravu alternativních vakcín proti tetanovému toxinu.tetanus toxin from Clostridia tetani, which is a very lengthy and technically demanding task. Therefore, it is desirable to search for other possible detoxified variants of tetanus toxin for vaccination. TT consists of a 15 kDa protein containing a 50 kDa light chain (L) disulfide-linked to a heavy (H) chain (Helting et al., J. Biol. Chem., 252:187-193 (1977a) and Nieman et al., Molecular Biology of Clostridial Neurotoxins, Alouf Ed., Sourcebook of Bacterial Protein Toxins, Academie Press, London (1991)). The toxicity of this protein is mediated by the light chain, a zinc-dependent protease (Schiavo et al., EMBO J. 11:3577-3583 (1992)), which prevents release of the inhibitor from the neuron by proteolysis of synaptobrevin (Schiavo et al., Nature (London), 359:832-835 (1992)). The heavy (H) chains initiate penetration of the toxin across the presynaptic membrane (Helting et al, J. Biol. Chem. 252:194-197 (1977b) Morris et al., J. Biol. Chem., 255:6071-6076 (1980)). Digestion of the toxin molecule with papain yields a 50 kDa polypeptide corresponding to the C-terminal end of the H-chain and a 100 kDa molecule corresponding to the L chain attached to the N-terminal end of the H chain (Helting et al, (1977a) supra). This 50 kDa polypeptide, designated TT fragment C (FC), is nontoxic but binds gangliosides (Halpern et al., (1980) supra, Moris et al., (1980 supra) and has the ability to bind some proteins (Schiavo et al, FEBS. Lett. 290:227-230 (1991)). In earlier studies, vaccination of animals with FC obtained by proteolysis of native toxin was shown to be protective against subsequent administration of a lethal dose of tetanus toxin (Helting et al, (1977a) supra). In addition, studies with monoclonal antibodies demonstrated that neutralizing epitopes lie on this molecule (Kenimer et al., Infect. Immun. 42:942948 (1983)). The FC molecule was therefore a suitable candidate for the preparation of alternative vaccines against tetanus toxin.
Poslední výsledky ukazují, že intramuskulární imunizace palsmidem kódujícím fragment C tetanového toxinu pod kontrolou (Helting et al, (1977a) viz výše) promotoru/enhanceru (pcDNA3/tetC) indukuje tvorbu vysokého titru sérových protilátek proti fragmentu C, stimuluje proliferativní reakci a produkci interferonu γ. Navíc bylo prokázáno, že tyto myši jsou rezistentní k lethální dávce tetanového toxinu (Anderse et al., viz výše).Recent results show that intramuscular immunization with a plasmid encoding the C fragment of tetanus toxin under the control of the (Helting et al, (1977a) supra) promoter/enhancer (pcDNA3/tetC) induces the production of high titers of serum antibodies against fragment C, stimulates a proliferative response and the production of interferon γ. In addition, these mice have been shown to be resistant to a lethal dose of tetanus toxin (Anderse et al., supra).
Ve snaze dále zjistit, zda imunogenicita a ochranná kapacita pcDNA3/tetC může být ještě více optimalizována, byla odstatrována série pokusů s doručováním tohoto konstruktu do buněk hostitele pomocí oslabených knemů Salonely typhi. Jednalo by se o zcela nový transportní systém pro DNA vakcíny proti bakteriálním a jiným infekčním chorobám.In an effort to further investigate whether the immunogenicity and protective capacity of pcDNA3/tetC could be further optimized, a series of experiments were initiated to deliver this construct into host cells using attenuated Salonella typhi strains. This would be a completely new delivery system for DNA vaccines against bacterial and other infectious diseases.
Popis těchto pokusů, včetně popis konstrukce pcDNA3/tetC je popsán dále.A description of these experiments, including a description of the construction of pcDNA3/tetC, is described below.
• · • ·• · • ·
1. Gen kódující fragment C tetanového toxinu1. Gene encoding fragment C of tetanus toxin
Sekvence genu kódujícího tetanový toxin je dobře popsaná v současném stavu techniky (Eisel et al, EMBO J., 5:2495-2502 (1986); Fairweather et al, J. Bacteriol., 165:21-27 (1986); Fairweather et al, Nucleic. Acids Res., 14:7809-7812 (1986)). Plazmidové vektory kódující nativní podobu fragmentu C pod kontrolou Ptac byly již dříve prokázány, jako schopné indukovat v malém množství tvorbu FC u Escherichie coli (3 až 4 % tep) (Makoff et al., Bio/Technology, 7:10431046 (1989)). Za účelem zvýšení míry exprese byl kodónový přepis sekvence kódující fragment C (je bohatý na A a T) optimalizován pro Escherichii coli. Výsledný z 99 % umělý gen kódující fragment C (tetC) zvýšil míru exprese (11 až 14 % tep) v Escherichii coli (Makoff et al., Nucleic Acids Res., 17:10191-10202 (1989)). To vedlo k testování dalších expresních systémů s úmyslem zvýšit míru exprese a vyprodukovat větší množství fragmentu C pro očkování. Přípravky obsahující rekombinantní fragment C izolovaný z kvasinek (Clare et al., Biotechnology (NY), 9:455-460 (1991) Romanos et al, Nucleic Acids Res., 19:1461-1467 (1991)) a hmyzích buněk v kultuře (Charles et al., Infect immun., 59:1627-1632 (1991)), byly také uznány za efektivní a schopné indukovat ochrannou imunitu proti tetanovému toxinu po parenterální imunizaci. Je zajímavé, že stejně jako v případě Escherichie coli, nativní gen Clostridia tetani kódující fragment C nemohl být exprimován v Sacharomycetes cerevisiae a musel být exprimován gen s optimalizovanou kodónovou sekvencí zpTETtacll5. Umělý fragment C, který byl v zápisu kodónů optimalizován pro expresi v Escherichii coli se zdá být náhodně optimalizován i pro expresi v eukaryotních buňkách.The sequence of the gene encoding tetanus toxin is well described in the art (Eisel et al, EMBO J., 5:2495-2502 (1986); Fairweather et al, J. Bacteriol., 165:21-27 (1986); Fairweather et al, Nucleic. Acids Res., 14:7809-7812 (1986)). Plasmid vectors encoding the native form of fragment C under the control of P tac have previously been shown to induce low levels of FC production in Escherichia coli (3 to 4% of the time) (Makoff et al., Bio/Technology, 7:1043-1046 (1989)). In order to increase the expression level, the codon transcription of the sequence encoding fragment C (which is A and T rich) was optimized for Escherichia coli. The resulting 99% artificial gene encoding fragment C (tetC) increased expression levels (11 to 14% tep) in Escherichia coli (Makoff et al., Nucleic Acids Res., 17:10191-10202 (1989)). This led to testing of other expression systems with the intention of increasing expression levels and producing larger amounts of fragment C for vaccination. Preparations containing recombinant fragment C isolated from yeast (Clare et al., Biotechnology (NY), 9:455-460 (1991) Romanos et al, Nucleic Acids Res., 19:1461-1467 (1991)) and insect cells in culture (Charles et al., Infect immun., 59:1627-1632 (1991)) have also been found to be effective and capable of inducing protective immunity against tetanus toxin after parenteral immunization. Interestingly, as in the case of Escherichia coli, the native Clostridia tetani gene encoding fragment C could not be expressed in Saccharomyces cerevisiae and a gene with an optimized codon sequence from pTETtacll5 had to be expressed. The artificial fragment C, which was codon-optimized for expression in Escherichia coli, appears to be coincidentally optimized for expression in eukaryotic cells.
2. Konstrukce pTETnirl52. Construction of pTETnirl5
Stabilně vysoká míra exprese cizorodého antigenu in vivo, může být narušena některými událostmi jako je ztráta kódujícího plazmidu, nebo neschopností předložit tento antigen imunitnímu systému. Proto se používá několika postupů, které stabilizují plazmid in vivo. Jednou z těchto možností je použít in vivo indukovatelné promotory, jako je např. nirB promotor. Tento promotor pochází původně z Escherichia coli, kde kontroluje expresi operonu kódujícího např. NADH-dependentní nitrát reduktázu, gen nirB. Jeho exprese je indukována nitráty a mění se s tlakem kyslíku v prostředí a maximální aktivity dosahuje v anaerobním prostředí. Byly připraveny modifikované verze nirB promotoru, které indukují expresi, pokud bakterie roste v atmosféře s omezeným přísunem kyslíku, nebo pokud in vitro vstoupí do eukaryotické buňky. Byly připraveny homologní Col-El plazmidy exprimující fragment C s nirB a nebo tac promotory. Tyto kmeny vykazovaly vysokou schopnost indukovat ochrannou reakci proti tetanovému toxinu po orální imunizaci. Dvě dávky kmene stač promotorem zajistily • · ·· · · · · · ·· « · · · ··· · · ·· · • · · · · ···· • · · · · ······ ··· · · ···· ···· ·» ··· ···· ·· ·· kompletní ochranu, zatímco kmeny snírB promotorem indukovaly dostatečnou ochrannou imunitní reakci již po první dávce. Z toho vyplývá, že nirB konstrukt je lepší a stabilnější in vivo než tac konstrukty (Chatfield et al., Biotechnology, 10:888 (1992b)).The stable high level of expression of a foreign antigen in vivo can be disrupted by events such as loss of the encoding plasmid or the inability to present this antigen to the immune system. Therefore, several procedures are used to stabilize the plasmid in vivo. One of these options is to use in vivo inducible promoters, such as the nirB promoter. This promoter originally comes from Escherichia coli, where it controls the expression of an operon encoding, for example, the NADH-dependent nitrate reductase gene, the nirB gene. Its expression is induced by nitrates and changes with the oxygen pressure in the environment, reaching maximum activity in an anaerobic environment. Modified versions of the nirB promoter have been prepared that induce expression when the bacteria grow in an atmosphere with limited oxygen supply, or when they enter a eukaryotic cell in vitro. Homologous Col-El plasmids expressing fragment C with the nirB and/or tac promoters have been prepared. These strains showed a high ability to induce a protective response against tetanus toxin after oral immunization. Two doses of the strain with the sca promoter provided complete protection, while the strains with the snirB promoter induced a sufficient protective immune response after the first dose. This suggests that the nirB construct is better and more stable in vivo than the tac constructs (Chatfield et al., Biotechnology, 10:888 (1992b)).
3. Konstrukce pcDNA3/tetC3. Construction of pcDNA3/tetC
Konstrukce a charakterizace plazmidu pcDNA3/tetC byla provedena podle návodu uvedeného v Anderson et al., viz výše, která je zde uvedena jako reference.Construction and characterization of the pcDNA3/tetC plasmid was performed according to the instructions provided in Anderson et al., supra, which is incorporated herein by reference.
4. Imunizace Salmonelou typhi CVD915 nesoucí pcDNA3/tetC nebo pTETnirl54. Immunization with Salmonella typhi CVD915 carrying pcDNA3/tetC or pTETnirl5
Jak je uvedeno výše, studie probíhaly, aby byla prověřena schopnost oslabených řetězců Salmonely typhi doručovat prokaryotické a eukaryotické expresní vektory kódující cizorodé antigeny, např. fragment C tetanového toxinu, savčímu imunitnímu systému a tak indukovat ochrannou imunitní reakci. Pro srovnání tohoto systému s tradiční imunizací „nahou“ DNA byla srovnávána vyvolaná imunitní reakce i pro samostatný pcDNA3/tetC plazmid.As mentioned above, studies were conducted to test the ability of attenuated Salmonella typhi strains to deliver prokaryotic and eukaryotic expression vectors encoding foreign antigens, such as the C fragment of tetanus toxin, to the mammalian immune system and thus induce a protective immune response. To compare this system with traditional “naked” DNA immunization, the immune response elicited was also compared for the pcDNA3/tetC plasmid alone.
Plazmidy pcDNA3/tetC a pTETnirl5 byly pomocí elektroporace zavedeny do CVD915. Struktura přečištěných plazmidů byla potvrzena dělením produktů štěpení restrikčních endonukleáz na agarózovém gelu: pcDNA3 a pcDNA3/tetC pomocí HindlII a Xbal a pTETnirl5 s EcoRI a BamHI. Exprese fragmentu C byla potvrzena SDS-page elektroforézou a imunoblotingem. Bakteriální vzorky byly namnoženy do stacionární fáze a 1,0 ml alikvoty byly sebrány centrifugací a rozpuštěny v 200 μΐ SDS pufru. Tyto vzorky byly poté použity pro SDSpage elektroforézu a Western bloting. Myší monoklonální protilátka proti fragmentu C a křenovou peroxidázou značená kozí protilátka proti myšímu imunoglobulinu byly použity pro detekci. Každý vzorek byl použit v koncentraci asi 1,0 x 108 cfu/jamku.Plasmids pcDNA3/tetC and pTETnirl5 were introduced into CVD915 by electroporation. The structure of the purified plasmids was confirmed by agarose gel separation of restriction endonuclease digestion products: pcDNA3 and pcDNA3/tetC with HindIII and XbaI and pTETnirl5 with EcoRI and BamHI. The expression of fragment C was confirmed by SDS-page electrophoresis and immunoblotting. Bacterial samples were grown to stationary phase and 1.0 ml aliquots were collected by centrifugation and dissolved in 200 μΐ SDS buffer. These samples were then used for SDS-page electrophoresis and Western blotting. Mouse monoclonal antibody against fragment C and horseradish peroxidase-labeled goat antibody against mouse immunoglobulin were used for detection. Each sample was used at a concentration of approximately 1.0 x 10 8 cfu/well.
Pro imunizaci byla použita intranasální cesta jak pro živý vektor CVD915 nesoucí oba plazmidy CVD915- pcDNA3/tetC a CVD915- pTETnirl5. Pro imunizaci čistým plazmidem byla použita intramuskulámí aplikace (pcDNA3/tetC).Myši kmene Balb/C byly imunizovány podle schématu uvedeného v tabulce 4:The intranasal route was used for immunization with both the live vector CVD915 carrying both plasmids CVD915- pcDNA3/tetC and CVD915- pTETnirl5. For immunization with the pure plasmid, intramuscular administration (pcDNA3/tetC) was used. Balb/C mice were immunized according to the schedule shown in Table 4:
5. Protilátkové odpověď5. Antibody response
Zvířatům byla odebírána krev z retroorbitální žíly podle následujícího protokolu:Blood was collected from the animals from the retroorbital vein according to the following protocol:
(a) před imunizací (b) 14 dní po imunizaci 36 dní po imunizaci (c) 14 dní po podání druhé dávky 28 dní po podání druhé dávky 42 dní po podání druhé dávky dní po podáni druhé dávky (utracení zvířat)(a) before immunization (b) 14 days after immunization 36 days after immunization (c) 14 days after second dose 28 days after second dose 42 days after second dose days after second dose (animals killed)
Celkové množství protilátek proti fragmentu C v séru bylo stanoveno pomocí ELISA techniky. Zjednodušeně, pro pokrytí ELISA destiček byl použit rekombinantní fragment C v koncentraci 4,0 pg/ml. Séra byla naředěna dvojkovou řadou na osm koncentrací. Množství protilátek vyjádřené jako IU bylo srovnáno s dřívější kalibrací standartního séra. Standartní sérum bylo připraveno imunizací myší adsorbovaným tetanovým toxoidem čtyřikrát po sobě v intervalu dvou týdnů. Séra byla smíchána a titrována v in vivo neutralizačním testu u myší podle postupu popsaném v European Pharmacopoeia. Hodnota mezinárodních neutralizačních jednotek byla stanovena podle Mezinárodních standardů pro tetanový antitoxin. Výsledky jsou zobrazeny na obr. 6.The total amount of antibodies against fragment C in serum was determined by ELISA. In a simplified manner, recombinant fragment C was used to coat ELISA plates at a concentration of 4.0 pg/ml. Sera were diluted in a two-fold series to eight concentrations. The amount of antibodies expressed as IU was compared with a previous calibration of a standard serum. The standard serum was prepared by immunizing mice with adsorbed tetanus toxoid four times consecutively at two-week intervals. The sera were pooled and titrated in an in vivo neutralization test in mice according to the procedure described in the European Pharmacopoeia. The value of the international neutralization units was determined according to the International Standards for Tetanus Antitoxin. The results are shown in Fig. 6.
Jak ukazuje obr.6, ačkoliv pomocí CVD915- pcDNA3/tetC byla indukována tvorba protilátek poněkud vyšší, velmi vysoké titry sérových protilátek proti fragmentu C (1000 až 2000 násobně výše než je ochranná hladina protilátek proti tetanovému toxinu u lidí) byly pozorovány po imunizaci a jedné sekundární dávce CVD915-pTETnirl5 tak CVD915-pcDNA3/tetC konstruktů. Pozorovaná hladina sérových protilátek proti fragmentu C dosahovala až 20 IU/ml což odpovídá konci ředící řady asi 1:50 000. Naopak relativně nízké množství protilátek proti fragmentu C (asi 50-ti násobek ochranné hladiny protilátek proti tetanovému toxinu u lidí, bylo pozorováno po imunizaci čistým plazmidem pcDNA3/tetC. Množství protilátek proti fragmentu C dosáhlo maxima 50-tý den po první imunizační dávce a zůstalo na této hladině alespoň 92 dní poté, což byl poslední sledovaný časový úsek. Žádná reakce nebyla zjištěna u myší imunizovaných samotným kmenem CVD915.As shown in Fig. 6, although the CVD915-pcDNA3/tetC induced somewhat higher antibody production, very high titers of serum antibodies against fragment C (1000 to 2000 times higher than the protective level of antibodies against tetanus toxin in humans) were observed after immunization and a single secondary dose of both CVD915-pTETnirl5 and CVD915-pcDNA3/tetC constructs. The observed serum antibody level against fragment C reached up to 20 IU/ml, which corresponds to the end of the dilution series of about 1:50,000. In contrast, relatively low levels of antibodies against fragment C (about 50 times the protective level of antibodies against tetanus toxin in humans) were observed after immunization with the pure plasmid pcDNA3/tetC. Antibody levels against fragment C reached a maximum on the 50th day after the first immunization dose and remained at this level for at least 92 days after, which was the last time period monitored. No response was detected in mice immunized with the CVD915 strain alone.
6. Buňkami zprostředkovaná imunitní reakce: proliferační technika dní po imunizaci, byly připraveny směsi suspenzí buněk z cervikálních lymfatických uzlin, mezenterických lymfatických uzlin a sleziny z 5 až 7 myší ze všech výše uvedených skupin.6. Cell-mediated immune response: proliferation technique Days after immunization, mixtures of cell suspensions from cervical lymph nodes, mesenteric lymph nodes and spleens from 5 to 7 mice from all the above groups were prepared.
Byla také připarvena buněčná suspenze z ingvinálních lymfatických uzlin izolovaných z myší imunizovaných pouze čistým plazmidem pcDNA3/tetC. Byly získány následující průměrné výtěžky:A cell suspension was also prepared from inguinal lymph nodes isolated from mice immunized with pure pcDNA3/tetC plasmid alone. The following average yields were obtained:
cervikální lymfatické uzliny: mezenterické lymfatické uzliny: ingvinální lymfatické uzliny slezina:cervical lymph nodes: mesenteric lymph nodes: inguinal lymph nodes spleen:
6.6 x 106 buněk/myš 10,1 x 106 buněk/myš6.6 x 10 6 cells/mouse 10.1 x 10 6 cells/mouse
1.6 x 106 buněk/myš1.6 x 10 6 cells/mouse
52,5 x 10 buněk/myš52.5 x 10 cells/mouse
Pro měření proliferační aktivyty byly buňky přeneseny do kompletního RPMI média (RPMI obsahující 10 % (v/v) fetálního telecího séra, glutamin a antibiotika) a inkubovány v nožství 2,0 x 105 buněk/jamku v tripletech v 96 jamkových destičkách v nepřítomnosti nebo v přítomnosti antigenu. Pro tuto studii byly použity následující rozpustné antigeny: hovězí sérový albumin (BSA), fragment C tetanového toxinu a vysoce přečištěné bičíky ze Salmonely typhi v koncentracích 0,02, 0,2 a 2,0 pg/ml. Po pěti dnech inkubace při 37 °C v 5 % CO2 byl ke kultuře přidán H thymidin a po 18 hodinách byla kultura harvestována.For the measurement of proliferation activity, cells were transferred to complete RPMI medium (RPMI containing 10% (v/v) fetal calf serum, glutamine and antibiotics) and incubated at a density of 2.0 x 10 5 cells/well in triplicates in 96-well plates in the absence or presence of antigen. The following soluble antigens were used for this study: bovine serum albumin (BSA), tetanus toxin C fragment and highly purified Salmonella typhi flagella at concentrations of 0.02, 0.2 and 2.0 pg/ml. After five days of incubation at 37°C in 5% CO2, H thymidine was added to the culture and the culture was harvested after 18 hours.
Míra inkorptorace thymidinu byla stanovena měřením v kapalném scintilátoru. Výsledky uvedené na obrázcích 7 a 8 Jsou uvedeny jako stimulační index (S.I.).The rate of thymidine incorporation was determined by liquid scintillation counting. The results shown in Figures 7 and 8 are reported as the stimulation index (S.I.).
Jak ukazuje obrázek 7, imunizace pomocí CVD915(pTETnirl5) a CVD915 (pcDNA3/tetC) konstruktů, stejně jako pomocí čistého plazmidu pcDNA3/tetC indukuje vznik aktivovaných lymfoidních buněk, které proliferují v reakci na fragment C tetanového toxinu. Tato proliferativní reakce byla pozorována u buněčné populace izolované z cervikálních lymfatických uzlin a sleziny, ne však u buněk izolovaných z mezenterických lymfatických uzlin. Specifická proliferativní reakce byla také pozorována proti tetanovému toxinu. Žádný nárůst proliferativní aktivity proti fragmentu C nebo tetanovému toxinu (> 3 S.I.) nebyl pozorovatelný u buněk izolovaných z myší imunizovaných CVD915 nebo PBS.As shown in Figure 7, immunization with the CVD915(pTETnirl5) and CVD915 (pcDNA3/tetC) constructs, as well as with the pure pcDNA3/tetC plasmid, induces the formation of activated lymphoid cells that proliferate in response to fragment C of tetanus toxin. This proliferative response was observed in cell populations isolated from cervical lymph nodes and spleen, but not in cells isolated from mesenteric lymph nodes. A specific proliferative response was also observed against tetanus toxin. No increase in proliferative activity against fragment C or tetanus toxin (> 3 S.I.) was observed in cells isolated from mice immunized with CVD915 or PBS.
Jak ukazuje obrázek 8, proliferativní reakce na bičíky Salmonely typhi byly pozorovány u buněčných populací izolovaných z myší imunizovaných CVD915, CVD915(pTETnirl5) a CVD915 (pcDNA3/tetC) konstrukty. Jak je ukázáno na obrázku 8, tato reakce byla pozorovatelná u všech populací izolovaných z myší imunizovaných CVD915 a u lymfoidních buněk izolovaných z myší imunizovaných CVD915(pTETnirl5) a CVD915 (pcDNA3/tetC) konstrukty. Podstatně nižší proliferativní reakce byla pozorována u splenocytů a buněk z mezenterických lymfatických uzlin izolovaných z myší imunizovaných CVD915(pTETnirl5) a CVD915 (pcDNA3/tetC) konstrukty. Díky technickým obtížím, nejsou uvedena žádná data týkající se proliferativní reakce na bičíky Salmonely typhi u myší imunizovaných samotným plazmidem pcDNA3/tetC. Je zajímavé, že u buněk izolovaných z igvinálních lymfatických uzlin • · myší imunizovaných i.m. samotným plazmidem pcDNA3/tetC nebyla prokázána žádná specifická proliferativní reakce na žádný z testovaných antigenů. U žádné z testovaných skupin nebyla pozorována proliferativní reafkce na BSA.As shown in Figure 8, proliferative responses to Salmonella typhi flagella were observed in cell populations isolated from mice immunized with CVD915, CVD915(pTETnirl5) and CVD915(pcDNA3/tetC) constructs. As shown in Figure 8, this response was observable in all populations isolated from mice immunized with CVD915 and in lymphoid cells isolated from mice immunized with CVD915(pTETnirl5) and CVD915(pcDNA3/tetC) constructs. A significantly lower proliferative response was observed in splenocytes and mesenteric lymph node cells isolated from mice immunized with CVD915(pTETnirl5) and CVD915(pcDNA3/tetC) constructs. Due to technical difficulties, no data are presented regarding the proliferative response to Salmonella typhi flagella in mice immunized with the pcDNA3/tetC plasmid alone. Interestingly, cells isolated from the inguinal lymph nodes of mice immunized i.m. with the pcDNA3/tetC plasmid alone showed no specific proliferative response to any of the antigens tested. No proliferative response to BSA was observed in any of the tested groups.
7. Porovnání sérových protilátek třídy IgG proti Salmonelovému LPS a proti bičíkům Salmonely typhi indukovaných intranasální imunizací CVD915 a CVD908-htrA7. Comparison of serum IgG antibodies against Salmonella LPS and against Salmonella typhi flagella induced by intranasal immunization with CVD915 and CVD908-htrA
Jedním z nej důležitějších parametrů při vývoji nové vakcíny je porovnat vyvolanou imunitní reakci (např. CVD915) vzhledem k zatím nejlepší navrhované vakcíně (např. CVD908-htrA) pro kterou je dostupné co největší množství experimentálních dat. Skupina 10 myší kmene Balb/C byla imunizována intranasálně 101θ cfu z oslabeného kmene CVD915 nebo CVD908htrA, dvojí dávkou po 36 dnech. Před imunizací byla myším odebrána krev (den 0) a ve dnech 35, 55 a 95 (pouze CVD915). Titr protilátek proti LPS a proti bičíkům byl stanoven pomocí ELISA techniky jak popisuje Tacket et al (1977), viz výše. Zkráceně, ELISA destičky byly potaženy 5,0 μg jednotlivých antigenů, a vzorky sér byly testovány v 8 ředěních dvojkovou řadou. Titr protilátek byl stanoven jako ELISA jednotky/ml, které jsou definované jako převrácený ředící poměr který má absorbanci 0,5 při 492 nm. Výsledky jsou zobrazeny jako obr. 9 a 10.One of the most important parameters in the development of a new vaccine is to compare the immune response elicited (e.g. CVD915) with the best proposed vaccine (e.g. CVD908-htrA) for which the greatest amount of experimental data is available. A group of 10 Balb/C mice were immunized intranasally with 10 1θ cfu of the attenuated CVD915 or CVD908htrA strains, in two doses 36 days apart. Mice were bled before immunization (day 0) and on days 35, 55 and 95 (CVD915 only). Anti-LPS and anti-flagellar antibody titers were determined by ELISA as described by Tacket et al (1977), supra. Briefly, ELISA plates were coated with 5.0 μg of each antigen, and serum samples were tested in 8 dilutions in a two-fold series. The antibody titer was determined as ELISA units/ml, which is defined as the inverse dilution ratio that has an absorbance of 0.5 at 492 nm. The results are shown in Fig. 9 and 10.
Jak ukazují obr. 9 a 10 v případě LPS i bičíků ze Salmonely byly v obou případech naměřeny velmi blízké hodnoty titru specifických protilátek.As shown in Fig. 9 and 10 in the case of LPS and Salmonella flagella, very close titer values of specific antibodies were measured in both cases.
PŘÍKLAD 5. Příprava oslabených kmenů Salmonely typhi stabilně exprimujících Vi antigenEXAMPLE 5. Preparation of attenuated strains of Salmonella typhi stably expressing the Vi antigen
A. Příprava kmenů Salmonely typhi (CVD916 a CVD909), které stabilně exprimující Vi antigen Aby byla exprese Vi antigenů změněna na stabilní místo osmoticky regulované, bylo třeba se zaměřit na promotor vipR (obr. 1 A). Je pravděpodobné, že produkty vipR a ompR-envZ dosahují své regulační aktivity vazbou na protisměrnou oblast vipR (Hashimoto et al., (1996) viz výše). Díky tomu je možno, jak popisuje navrhovaný vynález, náhradou vipR promotoru za jiný silný promotor, např. Ptac, potlačit supresivní vliv vipR promotoru a tím dosáhnout kontroly nad expresí Vi antigenů. Promotor Ptac je u druhu Salmonela stabilní neboť tyto organismy postrádají laql. Stabilní exprese Vi antigenů u kmenů příbuzných CVD915 a CVD908-htrA byla proto zajištěna tímto způsobem.A. Preparation of Salmonella typhi strains (CVD916 and CVD909) stably expressing the Vi antigen In order to shift the expression of Vi antigens to a stable osmotically regulated site, it was necessary to target the vipR promoter (Fig. 1A). It is likely that the vipR and ompR-envZ products achieve their regulatory activity by binding to the upstream region of vipR (Hashimoto et al., (1996) see above). Thanks to this, it is possible, as described in the proposed invention, to replace the vipR promoter with another strong promoter, e.g. P tac , to suppress the suppressive effect of the vipR promoter and thereby achieve control over the expression of Vi antigens. The P tac promoter is stable in Salmonella species because these organisms lack laql . Stable expression of Vi antigens in strains related to CVD915 and CVD908-htrA was therefore ensured in this way.
V první fázi, byla do vipR zavedena delece a zároveň byla vložen pozitivně nebo negativně selekční znak, např. sacB-neo kazeta, která nahradila promotorovou oblast vipR (obr. 1 A). Konkrétně, segment o 601 bp těsně proti směru -35 oblasti promotoru vipR byla namnožena z genomové DNA divokého kmene Salmonely typhi Ty2 za použití primerů:In the first phase, a deletion was introduced into vipR and a positive or negative selection marker, e.g., a sacB-neo cassette, was inserted to replace the vipR promoter region (Fig. 1A). Specifically, a 601 bp segment just upstream of the -35 region of the vipR promoter was amplified from genomic DNA of wild-type Salmonella typhi Ty2 strain using the following primers:
'-GGGGGAGCTCAATTCTGCAAACCAGCCCTGTACCATCAAGTTCATA-3' (sekvence č. 7) a '-CCTCATCCCGGGCCCGAGTCCACCTGCACAATTCATTGTTTGTACCTATC-3' (sekvence č.8).'-GGGGGAGCTCAATTCTGCAAACCAGCCCTGTACCATCAAGTTCATA-3' (Sequence No. 7) and '-CCTCATCCCGGGCCCGAGTCCACCTGCACAATTCATTGTTTGTACCTATC-3' (Sequence No. 8).
Těchto prvních namnožených 601 bp (segment A) bylo klonováno za použití pGEM-T kitu Vector System (Promega, Madison, WI) což dalo vzniknout pGEM-T::fragment A konstruktu. Tento systém zahrnuje otevřený plazmid (pGEM-T) s 3'-T přesahem do inzerčního místa, což zlepšuje efektivitu ligace PCR produktů. Konstrukt pGEM-T::fragment A je poté rozstřižen Sstl a BamHI a vklonován do Sstl a BamHI míst proti směru Ptac v pBS::Ptac (tento plazmid je získán vklonováním promotoru Ptac do BamHI - EcoRI místa pBluescript (Stratagen)), čímž vznikne pBS:: segment A-Ptac.The first 601 bp amplified (segment A) were cloned using the pGEM-T Vector System kit (Promega, Madison, WI) to generate the pGEM-T::fragment A construct. This system includes an open plasmid (pGEM-T) with a 3'-T overhang to the insertion site, which improves the efficiency of ligation of PCR products. The pGEM-T::fragment A construct is then digested with Sstl and BamHI and cloned into the Sstl and BamHI sites upstream of P tac in pBS::P tac (this plasmid is obtained by cloning the P tac promoter into the BamHI-EcoRI sites of pBluescript (Stratagen)), resulting in the pBS:: segment AP tac .
Zároveň segment 770 bp segment vipR (včetně iniciačního kodónu vipR) (segment B) byl namnožen ze stejné genomové DNA kmene Ty2, za použití primerů: 5'-GCAGGTGGATCCGGGCCCGGGATGAGGTTTCATCATTTCTGGCCTCCGAATGAT ATC-3' (sekvence č. 9) aAt the same time, a 770 bp segment of vipR (including the vipR initiation codon) (segment B) was amplified from the same genomic DNA of strain Ty2, using the primers: 5'-GCAGGTGGATCCGGCCCGGGATGAGGTTTCATCATTTCTGGCCTCCGAATGAT ATC-3' (sequence no. 9) and
5'-ATCCTTGAATTCGGGGGATCCTACTAAAATTTTATATTTACAAAGTTAATTCTAG GT-3' (skvence č. 10). S těmito primery byla zavedena jedinečná restrikční místa Sstl, EcoRI, BamHI a Smál (podtržena) pro účely klonování. Namnožený segment B byl nejprve vklonován do pGEM-T, za použití pGEM-T kitu Vector System čímž vznikl pGEM-T::segment B. Tento plazmid byl naštěpen EcoRV a Sáli a vzniklý fragment byl klonován do EcoRV a Sáli míst na pBS::segment A-Ptac těsně po směru od Ptac. Vzniklý plazmid nazvaný pBS::Ptac-vipR, obsahuje segment A-Ptac-segment B, a je vněm vnesena delece 167 bp, v -35, -10 a vribozomální vazebné oblasti vipR promotoru. Při konstrukci pBS::Ptac-vipR, byla delece ve vipR promotoru efektivně nahrazena 257 bp inzercí obsahujícíc -35, -10 a ribozomální vazebnou oblast tac promotoru.5'-ATCCTTGAATTCGGGGATCCTACTAAAATTTTATATTTACAAAGTTAATTCTAG GT-3' (SEQ ID NO: 10). With these primers, unique restriction sites Sstl, EcoRI, BamHI and Smali (underlined) were introduced for cloning purposes. The amplified segment B was first cloned into pGEM-T using the pGEM-T kit from Vector System, resulting in pGEM-T::segment B. This plasmid was digested with EcoRV and SalI and the resulting fragment was cloned into the EcoRV and SalI sites of pBS::segment AP tac just downstream of P tac . The resulting plasmid, called pBS::P tac -vipR, contains the AP tac -segment B segment and a 167 bp deletion was introduced in the -35, -10 and ribosomal binding regions of the vipR promoter. In the construction of pBS::P tac -vipR, the deletion in the vipR promoter was effectively replaced by a 257 bp insertion containing -35, -10 and the ribosomal binding region of the tac promoter.
Zároveň byla připravena další kazeta inzercí sacB-neo mezi segment A a segment B, jak jsou popsány výše. Původní fragmenty A a B byly fúzovány PCR za použití obou fragmentů jako templátů a oligonukleotidů podle sekvence č.7 a 10 jako primerů, jak popisuje Noriega et al., (1996) viz výše. Vzniklý namnožený fúzovaný fragment A-B byl klonován do pGEMT::fragment A - fragment B. Sekvence sacB-neo byla získána štěpením pIB729 pomocí Smál (Blomfield et al., viz výše) a vložena do Smál místa na pGEM-T::fragment A - fragment B. Vzniklý plazmid byl označen pGEM-T: :vipR::sacB-neo. Tento plazmid byl naštěpen Sstl, což efektivně vyjmulo vipR::sacB-neo alelu, která byla poté vklonována do Sstl místa sebevražedného vektoru pJG14, čímž vznikl pJG14::vipR::sacB-neo. Plazmid pJG14 je teplotně citlivý, pSCIOl původu, chloramfenikolem selektovatelný, sebevražedný plazmid (Galen et al., 96th General Meeting, American Society for Microbiology, Abstract, page 529-H260 (1996)). Navíc, Sstl štěpená vipR::sacB-neo alela byla vklonována do Sstl místa sebevražedného vektoru pKINÍ701 (Hone et al., (1991) viz výše), čímž vznikl pKT::vipR::sacB-neo. Kmen CVD915 Salmonely typhi byl transfekován elektroporací pJG14::vipR::sacB-neo. Zároveň byl kmen CVD908-htrA transfekován elektroporací pKT::vipR::sacB-neo. Mezi pJG14::vipR::sacB-neo a vipR genem Salmonely typhi kmene CVD915 došlo khomologní rekombinaci, za použití techniky popsané v Noriega et al., (1996, viz výše, a mezi pKT::vipR::sacB-neo a vipR genem Salmonely typhi kmene CVD908-htrA, za použití techniky popsané v(Hone et al., (1991) viz výše), s tou výjimkou, že mutanty s dvojitým cross-overem byly odstraněny izolací kanamycin rezistentních, chloramfenikol senzitivních klonů. Vzniklé kmeny, příbuzné kmenů Salmonely typhi CVD915 a CVD908-htrA, neexprimovaly Vi antigen díky inzerci/deleci ve vipR alele.At the same time, another cassette was prepared by inserting sacB-neo between segment A and segment B, as described above. The original fragments A and B were fused by PCR using both fragments as templates and oligonucleotides according to sequence no. 7 and 10 as primers, as described by Noriega et al., (1996) see above. The resulting amplified fused fragment A-B was cloned into pGEMT::fragment A - fragment B. The sacB-neo sequence was obtained by digestion of pIB729 with SmaI (Blomfield et al., see above) and inserted into the SmaI site of pGEM-T::fragment A - fragment B. The resulting plasmid was designated pGEM-T::vipR::sacB-neo. This plasmid was digested with SstI, effectively removing the vipR::sacB-neo allele, which was then cloned into the SstI site of the suicide vector pJG14, generating pJG14::vipR::sacB-neo. Plasmid pJG14 is a temperature-sensitive, pSCIOl-derived, chloramphenicol-selectable, suicide plasmid (Galen et al., 96th General Meeting, American Society for Microbiology, Abstract, page 529-H260 (1996)). In addition, the SstI-digested vipR::sacB-neo allele was cloned into the SstI site of the suicide vector pKIN1701 (Hone et al., (1991) supra), generating pKT::vipR::sacB-neo. Salmonella typhi strain CVD915 was transfected by electroporation with pJG14::vipR::sacB-neo. At the same time, strain CVD908-htrA was electroporated with pKT::vipR::sacB-neo. Homologous recombination occurred between pJG14::vipR::sacB-neo and the vipR gene of Salmonella typhi strain CVD915, using the technique described in Noriega et al., (1996, supra), and between pKT::vipR::sacB-neo and the vipR gene of Salmonella typhi strain CVD908-htrA, using the technique described in (Hone et al., (1991) supra), except that double crossover mutants were removed by isolating kanamycin-resistant, chloramphenicol-sensitive clones. The resulting strains, related to Salmonella typhi strains CVD915 and CVD908-htrA, did not express the Vi antigen due to an insertion/deletion in the vipR allele.
Ve druhé fázi byl stabilní Ptac promotor nahrazen za sacB-neo inzercí v vipR lokusu nových mutant kmenů Salmonely typhi CVD915 a CVD908-htrA (obr. 1B). Konkrétně byl Ptac-vipR segment v pBS::Ptac-vipR klonován do BamHI - EcoRI místa pJG14, čímž vznikl pJG14::PtacvipR. Plazmid pJG14::Ptac-vipR byl poté použit pro záměnu Ptac za sacB-neo kazetu u nových mutant kmenů Salmonely typhi CVD915 a CVD908-htrA pomocí homologní rekombinace, jak je popsána výše. Oddělení mutant s dvěma cross-overy bylo provedeno pomocí negativní selekce při použití toxicity sacharózy dané sacB, a obrácenou selekcí rezistence ke kanamycinu. Vzniklý kmen odvozený od CVD915 byl označen CVD916 a byl uložen v American Type Culture Collection v květnu 1998, pod ATCC číslem 202116. Nový kmen odvozený od CVD908-htrA byl označen CVD909 a byl uložen v American Type Culture Collection v květnu 1998, pod ATCC číslem 202117.In the second step, the stable P tac promoter was replaced by sacB-neo insertion in the vipR locus of the new Salmonella typhi mutant strains CVD915 and CVD908-htrA (Fig. 1B). Specifically, the P tac -vipR segment in pBS::P tac -vipR was cloned into the BamHI-EcoRI site of pJG14, generating pJG14::P tac vipR. The plasmid pJG14::P tac -vipR was then used to replace the P tac with the sacB-neo cassette in the new Salmonella typhi mutant strains CVD915 and CVD908-htrA by homologous recombination as described above. Separation of the two crossover mutants was performed by negative selection using sucrose toxicity of sacB, and reverse selection for kanamycin resistance. The resulting strain derived from CVD915 was designated CVD916 and was deposited in the American Type Culture Collection in May 1998, under ATCC number 202116. The new strain derived from CVD908-htrA was designated CVD909 and was deposited in the American Type Culture Collection in May 1998, under ATCC number 202117.
Genotypizační potvrzení Ptac inzerce v obou kmenech bylo provedeno pomocí PCR, které potvrdilo jeho inzerci na správném místě.Genotyping confirmation of the P tac insertion in both strains was performed using PCR, which confirmed its insertion at the correct site.
B. Stabilní exprese Vi antigenu kmeny CVD916 a CVD909B. Stable expression of Vi antigen by strains CVD916 and CVD909
Fenotypizace stabilní exprese Vi antigenu na nových kmenech byla provedena pomocí aglutinace baktérií rostoucích při různé osmolaritě v přítomnosti komerční anti-VI protilátky (Difco). Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5, dále.Phenotyping of stable expression of the Vi antigen on the new strains was performed by agglutination of bacteria grown at different osmolarities in the presence of a commercial anti-VI antibody (Difco). The results are shown in Table 5, below.
Tabulka 5. Aglutinace pomocí specifického anti-Vi séraTable 5. Agglutination using specific anti-Vi serum
Jak je uvedeno v tabulce 5, divoký kmen Salmonely typhi Ty2 a oslabené kmeny CVD915 a CVD908-htrA, exprese Vi antigenů je vysoce závislá na osmolaritě média (dáno koncentrací NaCI). Naopak exprese Vi antigenů v kmenech CVD916 a CVD909 je vysoká, stabilní a změny osmolarity se na ní vůbec neprojevují.As shown in Table 5, the wild-type strain Salmonella typhi Ty2 and the attenuated strains CVD915 and CVD908-htrA, the expression of Vi antigens is highly dependent on the osmolarity of the medium (determined by the concentration of NaCl). In contrast, the expression of Vi antigens in strains CVD916 and CVD909 is high, stable and does not show any changes in osmolarity.
PŘÍKLAD 6. Imunitní reakce na stabilně exprimovaný Vi antigenEXAMPLE 6. Immune response to stably expressed Vi antigen
Pokusné skupiny 6 týdnů starých myší kmene Balb/C byly imunizovány intranasálně 1,0 x 1O10 cfu kmene CVD915 nebo CVD916. Myším byla odebírána krev před a 30 dní po imunizaci a jejich séra byla až do testování zamražena při -20 °C. Pomocí ELISA techniky byl stanoven titr protilátek proti LPS a bičíkům Salmonely v séru imunizovaných myší, stejně, jak popisuje Tacket et al., (1997) viz výše. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 6 dále.Experimental groups of 6-week-old Balb/C mice were immunized intranasally with 1.0 x 10 10 cfu of CVD915 or CVD916. Mice were bled before and 30 days after immunization and their sera were frozen at -20°C until testing. Antibody titers against LPS and Salmonella flagella in the serum of immunized mice were determined by ELISA, as described by Tacket et al., (1997) supra. The results are shown in Table 6 below.
Tabulka 6. Geometrický průměr titru sérových IgG protilátek protiantigenům Salmonely typhi po imunizaci jednou dávkou kemnů CVD915 a CVD916Table 6. Geometric mean titer of serum IgG antibodies to Salmonella typhi antigens after immunization with a single dose of strains CVD915 and CVD916
* p = 0,033 ** p = nevýznamné* p = 0.033 ** p = not significant
Jak ukazuje tabulka 6, imunizace pomocí kmene CVD916 indukuje tvorbu protilátek proti Vi antigenu v takové míře, která je podstatně vyšší, než v případě kmene CVD915. Imunitní reakce proti jiným antigenům Salmonely typhi (LPS a H) byla podobná u obou porovnávaných kmenů. Výsledky dokazují, že stabilní exprese Vi antigenu zlepšuje imunitní reakci proti tomuto antigenu, aniž by ovlivnila imunitní reakci proti jiným anti genům přítomným na buňkách Salmonely typhi.As shown in Table 6, immunization with strain CVD916 induces antibodies against the Vi antigen to a significantly higher extent than with strain CVD915. The immune response against other Salmonella typhi antigens (LPS and H) was similar in both strains compared. The results demonstrate that stable expression of the Vi antigen enhances the immune response against this antigen without affecting the immune response against other antigens present on Salmonella typhi cells.
Přestože navrhovaný vynález je popsán velmi detailně s odkazy na konkrétní varianty navrhovaného vynálezu, každému odborníkovi v současném stavu techniky musí být jasné, zeje možno provést celou řadu modifikací, aniž by se vybočilo z rámce navrhovaného vynálezu.Although the present invention has been described in great detail with reference to specific embodiments of the present invention, it will be apparent to any person skilled in the art that numerous modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20003851A CZ20003851A3 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20003851A CZ20003851A3 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20003851A3 true CZ20003851A3 (en) | 2001-04-11 |
Family
ID=5472261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20003851A CZ20003851A3 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20003851A3 (en) |
-
1999
- 1999-04-30 CZ CZ20003851A patent/CZ20003851A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4363782B2 (en) | Attenuated mutant of Salmonella that constitutively expresses the Vi antigen | |
| Cardenas et al. | Oral immunization using live attenuated Salmonella spp. as carriers of foreign antigens | |
| DK175512B1 (en) | Avirulent microbes and applications therefore | |
| Levine et al. | Host–Salmonella interaction: human trials | |
| JP3004049B2 (en) | Vaccine containing non-pathogenic phoP-type microorganisms | |
| JP4583607B2 (en) | Attenuated microorganisms for the treatment of infectious diseases | |
| KR20010024650A (en) | RECOMBINANT VACCINES COMPRISING IMMUNOGENIC ATTENUATED BACTERIA HAVING RpoS POSITIVE PHENOTYPE | |
| CN104797268B (en) | A kind of novel shigella attenuated live vaccine | |
| CA2323576C (en) | Bacteria attenuated by a non-reverting mutation in each of the aroc, ompf and ompc genes, useful as vaccines | |
| Dougan et al. | Live bacterial vaccines and their application as carriers for foreign antigens | |
| US20070116725A1 (en) | Live Attenuated Samonella Strains for Producing Monovalent or Multivalent Vaccines | |
| AU2002339623A1 (en) | Live attenuated salmonella strains for producing vaccines | |
| Chatfield et al. | Progress in the development of multivalent oral vaccines based on live attenuated Salmonella | |
| US5783196A (en) | Gua mutants of shigella spp. and vaccines containing the same | |
| CZ20003851A3 (en) | Attenuated mutated Salmonella strain and typhoid vaccine | |
| CN116782926A (en) | High dose shigella vaccine formulations | |
| US8287855B2 (en) | V. cholerae hyperexpressing recombinant cholera toxin B subunit showing dual immunogenicity | |
| Based | Progress in the Development of | |
| Freytag | Effect of gene location on in vitro and in vivo stability, immunogenicity and expression of foreign antigens in bacterial vaccine fectors | |
| Hormaeche¹ et al. | Department of Biochemistry2, Imperial College of Science, Technology and Medicine | |
| MXPA96002679A (en) | Defective mutants in penetration in agar bla |