治療金黃色葡萄球菌相關(guān)疾病的方法
【專利說明】治療金黃色葡萄球菌相關(guān)疾病的方法 發(fā)明背景 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明提供了使用抗金黃色葡萄球菌a -毒素（抗AT)抗體預(yù)防和/或治療金黃 色葡萄球菌相關(guān)菌血癥和膿毒癥的方法，以及預(yù)防和/或治療免疫功能不全患者的金黃色 葡萄球菌相關(guān)肺炎的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金黃色葡萄球菌（S. aureus)是引起全世界死亡率和發(fā)病率的主導(dǎo)原因，引起從輕 度皮膚和軟組織感染到如心內(nèi)膜炎、骨髓炎及壞死性肺炎等嚴(yán)重侵襲性疾病的一系列不同 的感染（洛維FD (Lowy FD)，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（N Engl J Med)，339 (8) :520-32 (1998); 凱爾文（Klevens)等人，《美國醫(yī)學(xué)會雜志》（JAM) 298 (15) :1763-71 (2007))。金黃色葡萄 球菌通常被分類為甲氧西林抗性（MRSA)或甲氧西林敏感性（MSSA)的。若干報導(dǎo)已經(jīng)顯示， 金黃色葡萄球菌感染會引起嚴(yán)重結(jié)果，不管耐藥性狀況如何（佛勒（Fowler)等人，《內(nèi)科學(xué) 文獻(xiàn)》（Arch Intern Med. ) 163(17) :2066-72 (2003);德卡拉克（de Kraker)等人，《科學(xué)公 共圖書館-醫(yī)學(xué)》（PLoS Med.)十月；8(10):e100 1104(2011))。
[0003] 抗生素是治療金黃色葡萄球菌疾病的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)。盡管引入了針對金黃色葡 萄球菌的新抗生素，但新耐藥機(jī)制的出現(xiàn)需要新的方法來預(yù)防或治療金黃色葡萄球 菌疾病。在抗生素時代之前，向感染患者被動給予免疫血清在臨床上被用于治療細(xì) 菌感染（科勒（Keller)和斯蒂姆（Stiehm)，《臨床微生物學(xué)評論》（Clin Microbiol Rev) 13(4) :602-14(2000))。當(dāng)今，使用類似的方法來治療一些毒素介導(dǎo)的細(xì)菌疾病（例如 肉毒中毒、白喉、破傷風(fēng)）（科勒和斯蒂姆，《臨床微生物學(xué)評論》13 (4) : 602-14 (2000);艾儂 (Arnon)等人，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（N. Engl. J. Med. )354:462-471 (2006))。已經(jīng)通過比較 AT表達(dá)缺陷型金黃色葡萄球菌菌株與同基因的野生型親本菌株顯示，金黃色葡萄球菌a 毒素（AT)是若干金黃色葡萄球菌疾病模型（例如皮膚壞死、肺炎、膿毒癥、心內(nèi)膜炎及乳腺 炎）中的關(guān)鍵毒力決定因素（在眾多其他細(xì)胞外因素之中）（布拉穆雷（Bramley)等人， 《感染與免疫》（Infect Immun. )57(8) :2489-94(1989);拜耳（Bayer)等人，《感染與免疫》 65:4652-4660(1997);科諾德（Kernodle)等人，《感染與免疫》65:179-184 (1997);布貝克 瓦登伯格（Bubeck Wardenburg)等人，《感染與免疫》75(2) :1040-4(2007);布貝克瓦登伯 格等人，《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》（J Exp Med. )205(2) :287-94 (2008);小林（Kobayashi)等人，《傳 染病雜志》（J Infect Dis. )204(6) :937-41 (2011))。
[0004] AT是90%的金黃色葡萄球菌菌株產(chǎn)生的溶細(xì)胞性33kDa成孔毒素，并且被視為 主要毒力因素。它是以單體形式分泌并且結(jié)合靶細(xì)胞膜上的特異性受體ADAM-10 (維爾 克（Wilke)和布貝克瓦登伯格，《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS) 107 (30) :13473-8(2010); 壞島（Inoshima)等人，《自然?醫(yī)學(xué)》（NatMed) 17 (10) :1310-4 (2011))。AT低聚合成七聚 體前體孔并且進(jìn)行構(gòu)象變化，從而引起跨膜桶蛋白形成，并且隨后引起細(xì)胞溶解（巴 卡迪（Bhakdi)和特拉努姆-延森（Tranum-Jensen)，1991 ;宋（Song)等人，1996)。血 小板以及上皮、內(nèi)皮和免疫細(xì)胞（例如淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞）易受AT溶解影響，表明該 毒素對組織損害和免疫逃避具有直接影響（巴卡迪和特拉努姆-延森，《微生物學(xué)評論》 (Microbiol Rev. )55(4) :733-51 (1991);拉吉爾（Ragle)和布貝克瓦登伯格，《感染與免 疫》77 (7) :2712-8 (2009);特卡奇克（Tkaczyk)等人，《臨床免疫學(xué)與疫苗》（Clin Vaccine Immunol) 19(3) :377-85(2012))。還已經(jīng)證實(shí)，AT在亞溶解濃度下發(fā)揮重要的細(xì)胞毒性作 用（格里明格爾（Grimminger)等人，《免疫學(xué)雜志》（J Immunol.) I59⑷：I9O9-I6 (I"7); 維爾克和布貝克瓦登伯格，《美國國家科學(xué)院院刊》107 (30) : 13473-8 (2010);壞島等人，《自 然?醫(yī)學(xué)》17(10) :1310-4(2011))。AT在巨噬細(xì)胞膜上結(jié)合并進(jìn)行低聚合使NLRP3炎性體 活化，由此連同其他葡萄球菌病原體相關(guān)分子模式（PAMP) -起誘導(dǎo)IL-I 0分泌并促進(jìn)細(xì) 胞死亡（克拉文（Craven)等人，《公共科學(xué)圖書館?綜合》（PLoS OneM(IO) (2009);科拜 耳（Kebaier)等人，《傳染病雜志》（J Infect Dis) 205 (5) :807-17(2012))。促炎性細(xì)胞因 子表達(dá)（例如IL-I 0)增加是急性肺損傷的標(biāo)志（古德曼（Goodman)等人，《細(xì)胞因子與生 長因子評論》（Cytokine Growth Factor Rev) 14 (6) :523-35 (2003)) 〇
[0005] AT在亞溶解濃度下還使ADAM-10介導(dǎo)的存在于細(xì)胞-細(xì)胞粘附接觸中的E-鈣 粘素的蛋白水解活化，導(dǎo)致上皮完整性的破壞并且促成肺炎以及皮膚和軟組織感染中所 見的上皮損害（壞島等人，《自然?醫(yī)學(xué)》17(10) : 1310-4(2011);馬瑞斯基（Maretzky)等 人，《美國國家科學(xué)院院刊》102(26) :9182-7(2005);壞島等人，《皮膚病學(xué)研宄雜志》（J Invest Dermatol. ) 132(5) :1513-6 (2012))。AT通過直接和間接活性發(fā)揮其細(xì)胞毒性作 用，從而建立有助于細(xì)菌生長和侵襲性疾病的環(huán)境。因此，AT的靶向抑制可以預(yù)防或限制 金黃色葡萄球菌相關(guān)疾病。這一假說得到了其他研宄的支持，這些研宄證實(shí)，在鼠類感染 模型中，在針對AT進(jìn)行主動或被動免疫之后金黃色葡萄球菌疾病的嚴(yán)重程度降低（門擇 斯（Menzies)和科諾德，《感染與免疫》64(5) :1839-41 (1996);布貝克瓦登伯格等人，《實(shí)驗(yàn) 醫(yī)學(xué)雜志》（J Exp Med. )205(2) :287-94(2008);拉吉爾和布貝克瓦登伯格，《感染與免疫》 77(7):2712-8(2009);肯尼迪（Kennedy)等人，《傳染病雜志》202 (7) :1050-8 (2010);特卡 奇克等人，《臨床免疫學(xué)與疫苗》19 (3) : 377-85 (2012))。
[0006] 具有Fc變體區(qū)域的抗AT抗體和其親本抗體LClO是人類高親和力抗AT mAb (先前 披露于美國臨時申請?zhí)?1/440, 581和國際申請?zhí)朠CT/US2012/024201(以WO 2012/109205 公布）中，各案的內(nèi)容通過引用結(jié)合于此）以及特卡奇克等人，《臨床免疫學(xué)與疫苗》 19(3) :377(2012)中。
[0007] 菌血癥和膿毒性休克造成了大部分的金黃色葡萄球菌侵襲性疾病（凱爾文等人， 《美國醫(yī)學(xué)會雜志》（JAMA) 298 (15) :1763-71 (2007))。已提出AT在金黃色葡萄球菌膿毒癥 期間是重要的毒力因素，并且在膿毒癥期間引起內(nèi)皮損害（鮑爾斯（Powers)等人，《傳染病 雜志》206 (3) : 352-6 (2012))。AT與其受體在內(nèi)皮細(xì)胞上相互作用，從而通過引導(dǎo)細(xì)胞溶解 或活化ADAM-10介導(dǎo)的內(nèi)皮緊密連接的蛋白水解來允許毒素介導(dǎo)血管損害（同上）。兩種 機(jī)制都將增加血管滲透性（細(xì)菌性膿毒癥的標(biāo)志）。
[0008] 盡管如美國臨時申請?zhí)?1/440, 581和國際申請?zhí)朠CT/US 2012/024201中所描 述，已顯示用抗AT單克隆抗體進(jìn)行被動免疫使得鼠類葡萄球菌肺炎模型的存活率顯著增 加，但尚不了解抗AT抗體在增加患有金黃色葡萄球菌相關(guān)疾病的免疫功能不全哺乳動物 的存活率方面是否有效。這是了解作為免疫功能不全的個體，特別是患有嗜中性粒細(xì)胞減 少癥的那些有增加的金黃色葡萄球菌感染風(fēng)險的關(guān)鍵部分（安德魯斯（Andrews)和沙利 文（Sullivan)，《臨床微生物學(xué)評論》（Clin Microbiol Rev) 16 (4) :597-621 (2003);鮑馬 (Bouma)等人，《英國血液學(xué)雜志》（Br J Br Haematol. ) 151 (4) :312-26(2010))。
[0009] 本發(fā)明首次提供了抗AT抗體在預(yù)防膿毒癥和免疫功能不全性肺炎方面有效的例 證。 發(fā)明概述
[0010] 在此提供了用于預(yù)防或降低哺乳動物受試者的金黃色葡萄球菌相關(guān)膿毒癥的嚴(yán) 重程度的方法，這些方法包括向該受試者給予有效量的分離的抗金黃色葡萄球菌a毒素 (抗AT)抗體或其抗原結(jié)合片段。還提供了降低哺乳動物受試者的血流或心臟中的金黃色 葡萄球菌細(xì)菌負(fù)荷的方法，這些方法包括向該受試者給予有效量的分離的抗金黃色葡萄球 菌a毒素（抗AT)抗體或其抗原結(jié)合片段。還提供了減少哺乳動物受試者體內(nèi)的金黃色 葡萄球菌細(xì)菌凝集和/或血栓栓塞病變形成的方法，這些方法包括向該受試者給予有效量 的分離的抗金黃色葡萄球菌a毒素（抗AT)抗體或其抗原結(jié)合片段。還提供了預(yù)防或降 低免疫功能不全的哺乳動物受試者的金黃色葡萄球菌相關(guān)肺炎的嚴(yán)重程度的方法，這些方 法包括向該受試者給予有效量的分離的抗金黃色葡萄球菌a毒素（抗AT)抗體或其抗原 結(jié)合片段。
[0011] 在此所描述的不同方法中，該受試者的血流或心臟中的金黃色葡萄球菌細(xì)菌負(fù)荷 適當(dāng)?shù)亟档?，并且在另外的?shí)施例中，該受試者體內(nèi)金黃色葡萄球菌細(xì)菌凝集和/或血栓 栓塞病變形成減少。
[0012] 在此所描述的不同方法中的哺乳動物受試者宜為人類。
[0013] 在不同方法中，該分離的抗AT抗體或其抗原結(jié)合片段是選自下組，該組由以下各 項(xiàng)組成：Fv、Fab、Fab'及F(ab'）2。在其他實(shí)施例中，該抗體是全長抗體。在又另外的實(shí)施 例中，該抗體包含F(xiàn)c變體區(qū)域。
[0014] 在此所描述的不同方法的實(shí)施例中，該分離的抗體或其抗原結(jié)合片段免疫特異性 地結(jié)合到金黃色葡萄球菌《毒素多肽并且包括： (a) 包含SEQ ID NO: 7、10、13或69的氨基酸序列的VH CDRl ; (b) 包含SEQ ID勵:8、11、14、17、70或75的氨基酸序列的￥11〇)1?2; (c) 包含 SEQ ID 吣:9、12、15、18、16、65、66、67、71、72、76或78的氨基酸序列的￥11 CDR3 ; ⑷包含SEQ ID NO: 1或4的的氨基酸序列VL CDRl ; (e) 包含SEQ ID NO: 2、5、73或77的氨基酸序列的VL CDR2;以及 (f) 包含SEQ ID N0:3、6、64、68或74的氨基酸序列的VL CDR3。
[0015] 在多個實(shí)施例中，用于在此所描述的不同方法中的VH⑶RUVH⑶R2、VH⑶R3、VL CDRUVL CDR2 以及 VL CDR3 對應(yīng)于 SEQ ID N0:7、8、9、l、2 及 3;SEQ ID N0:10、ll、12、l、2 及 3;SEQ ID N0:13、14、15、4、5及 6;SEQ ID N0:7、17、18、l、2及 3;SEQ ID N0:7、8、16、l、2 及 64;SEQ ID N0:7、8、65、l、2 及 64;SEQ ID N0:7、8、66、l、2 及 64;SEQ ID N0:7、8、67、l、 2 及 68;SEQ ID N0:7、8、67、l、2 及 64;SEQ ID N0:7、8、78、l、2 及 64;SEQ ID N0:7、8、65、 1、2 及 68;SEQ ID N0:69、70、71、1、2&68;SEQIDN0:7、8、72、1、73&74;SEQIDN0:69、 75、71、1、2及68;SEQ ID N0:69、75、76、l、2及68;SEQ ID N0:69、75、76、l、77及74;SEQ ID N0:69、70、71、l、77及74的氨基酸序列