使用含有非肠道病原体抗原的植物产品的口服免疫制造技术

一种通过给对ＮＥＰＡ为免疫感受态的动物喂养包含于植物材料中的抗原获得对诸如乙肝表面抗原的非肠道病原体抗原（ＮＥＰＡ）的免疫反应的方法。现发现可以通过在先的初次免疫使动物对ＮＥＰＡ如ＨＢｓＡｇ免疫感受。当动物被在先的如初次的免疫驯化为免疫感受态时，对ＮＥＰＡ的该免疫反应可以通过给动物喂养含有ＮＥＰＡ的植物材料被加强。该植物材料是一种含有生理学上可接受的植物材料的物质，尤其是马铃薯，其中含有ＮＥＰＡ，如乙肝表面抗原。植物中的ＮＥＰＡ如乙肝表面抗原来自于该植物经过遗传改造表达的ＮＥＰＡ。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
众所周知，在哺乳动物中，致病微生物并不引起保护性的肠道免疫反应(非肠道病原体)。直到现在，据认为通过口腔免疫不能获得对由该非肠道病原体引起的感染进行保护，尤其是当来自该病原体的抗原用于抵抗完全活的或减毒的病原体的时候。这些病原微生物经常是通过非肠道途径侵染，尤其是通过皮肤上刺破的小口，磨损，切口，或其它的裂口，例如，通过输血等等。通过非肠道病原体所致疾病有以下这些乙型肝炎，丙型肝炎，丁型肝炎，黄热病，拉沙热，登革热，狂犬病，破伤风，金色葡萄球菌感染，雅司病，回归热，鼠咬热，腺鼠疫，伤寒热及斑疹热。作为上述实例之一，乙型肝炎病毒(HBV)是导致致病率及死亡率据高不下的重要的致病病毒，尽管已有许多有效的肠胃外疫苗。据估计在1996年，大约有115百万人感染了乙肝病毒。由此导致的死亡人数据估计每年有100万例。在发达国家例如美国，对乙肝病毒的免疫率依然是低于已定的目标，且每年有超过30万的新的病例发生，由乙肝病毒感染引起的死亡人数每年有5000人。此外，在一份对美国自1976年至1994年间对乙肝病毒感染流行的回顾中可以看出，在此期间，尽管使用了乙肝疫苗，乙肝病毒感染率并没有明显下降。这样在发达国家中，仍然有必要对现行的胃肠外疫苗的替代措施及途径加以改进和完善。随着越来越多的疫苗成为儿童免疫的一部分，这一点尤为重要，因为我们一定要考虑怎样安全有效地使用儿科免疫计划中的众多的抗原。另外一个值得注意的是，全球乙肝发病率及死亡率占的很大比例出于乙肝病毒蔓延的发展中国家。例如，在马拉维的乡下，医院产妇中72％有明显的HBV感染，13％是慢性携带者。在这些地方，因为疫苗需要冷冻保存及高额的疫苗价格，现存的胃肠外疫苗的供应非常有限。尽管已经发起了一些重要的向发展中国家提供乙肝疫苗的活动，但是仍然需要有替代途径。尽管在发达国家免疫率在不断增加，在缺少有效的全球乙肝免疫计划的情况下，乙肝由发展中国家进入发达国家仍将持续。作为一种抗某些疾病的胃肠外免疫的替代途径是可以通过口服给药的疫苗。如前所讨论的那样，口服疫苗对于非肠道病原体通常是无效的。已提出了口服免疫的一种特定的途径，即在转基因植物组织中表达抗原，然后摄入。这种技术，可能同时提供简单的生产方式及适于口服免疫的存在于某种基质形式的抗原。此外，植物组织如马铃薯块茎有明显的优势，因为蔬菜，甚至在未加工状态下，在市场中都有很长的安全期。最后，表达口服抗原的转基因植物组织可以有同时刺激体液及粘膜免疫的额外优点，结果是其比胃肠外免疫方式更为有效地保护了粘膜表面。直到现在，并没有发现表达非肠道病原体抗原物质的转基因植物组织作为口腔疫苗会比直接通过口腔摄取该种纯化的抗原更为有效。表达乙肝表面抗原(HBsAg)的植物实际上已经被开发，但是同时令人失望的是通过哺乳动物摄取该植物仅产生少量的或不能接受的低免疫反应，而从植物中分离的HBsAg已经发现通过肠外给药可以刺激免疫反应。在整个本说明书中，HBsAg是举例性的，且代表已知的当通过胃肠外给药时产生免疫反应的其它非肠道病原体抗原。已开发了表达乙肝表面抗原的转基因植物如马铃薯，该抗原是一种已知通过胃肠外给药对乙肝产生免疫反应的抗原。不幸的是，当植物例如马铃薯仅被简单的用于喂养动物时，这样的免疫反应并未被刺激到可以接受的水平。然而，现在意外地发现当动物对HBsAg为免疫感受态(immunoreceptive)时，用植物材料中的抗原喂养动物时可获得对非肠道病原体抗原如乙肝表面抗原(HBsAg)的免疫反应。现在已经发现，可以通过共同施用含抗原的植物材料和适当的佐剂使得动物对非肠道病原体抗原如HBsAg呈免疫感受态。动物也可以是由于在先免疫例如初次免疫而为免疫敏感的，在这种情况下，通过给动物喂养含有抗原的植物材料，可在动物中加强对该非肠道抗原如HBsAg的免疫反应。这种情况下发现并不需要免疫佐剂。但是可以使用免疫佐剂以达到获得更高的免疫应答的目的。例如，动物如人如果先前对初次抗乙肝免疫有阳性反应，可以通过喂养含有该抗原的植物材料加强其对HBsAg的免疫应答。这些植物材料是含有来自于植物的生理学上可接受的植物材料的物质(如果汁，果肉，树叶，茎，根，水果种子，植物体一部分或其整体)，特别是马铃薯，其中它们含有乙肝表面抗原(HBsAg)。这些植物中的HBsAg来自于经过遗传改变植物所表达的HBsAg。"非肠道病原体抗原"(NEPA)指经过胃肠外途径来刺激机体对非肠道病原体的免疫反应的抗原。所使用的HBsAg指乙肝表面抗原，并在这里用作非肠道病原体抗原的一个实例。目标植物材料的来源植物可以是任何植物，只要它含有非肠道病体抗原如HBsAg。植物可以通过转基因改造而表达HBsAg及其它非肠道病原体抗原。几乎任何可以被摄取的植物都可以被改造来表达HBsAg及其它非肠道病原体抗原，但最优选的植物是食用植物，如产生果实、谷物及蔬菜的植物，如香蕉、马铃薯及番茄。特别优选的植物材料是不含有大量酸的植物材料，如块茎类植物象马铃薯，因为某些植物材料如番茄或柑橘类的果实中的酸可以导致HBsAg降解。另外，含有大量蛋白酶的植物材料如番木瓜可能也不理想，因为这些酶也可以降解HBsAg。这里所用的“大量”指可以使得抗原降解到免疫反应明显减少程度的数量。本领域技术人员已知使得烟草类植物表达HBsAg及其它抗原的遗传改造方法，如Mason等人所述"转基因植物中乙肝表面抗原的表达"，Proc.Natl.Acad.Sci USA,Vol.89,pp.11749,1992年12月。这篇文章作为
技术介绍
加以引用。遗憾的是烟草不宜摄取，从而不是生理上可接受的。根据本专利技术，类似的方法可用于遗传改造其它植物使其表达HBsAg及其它非肠道病原体抗原。适宜的植物尤其为茄科植物，特别是马铃薯。下文将详细描述关于马铃薯的遗传改变过程。本专利技术所使用的植物至少应含有每克要消化的植物产品5μg，优选是7μg至15μg HBsAg。动物如人应该摄取足够量的植物材料以提供每千克体重约10-约100微克的乙肝表面抗原。动物例如人通常应该摄取足够量的植物材料以提供每千克体重约2-5克的植物材料。如果系列间隔地摄取植物材料可以提高免疫应答，例如，2次或3次的系列摄取，每次应至少间隔5天，优选是至少间隔7-14天。本专利技术的植物材料如果缺少本专利技术要求的方法步骤时口服使用并不产生明显的免疫反应，也就是来自免疫反应的保护能力。按照本专利技术，含有HBsAg或其它非肠道病原体抗原的植物材料必需，或者给先前已例如通过胃肠外注射初次免疫的个体口服使用，或者与可以有效地使得HBsAg或者非肠道病原体抗原产生保护性免疫反应的免疫佐剂联合口服使用。在本专利技术以前，不可能预测针对NEPA如HBsAg的免疫反应可以通过含有NEPA的植物材料被先前已有初次免疫的个体摄取或者与免疫佐剂联合摄取而产生。可能有效的佐剂包括细菌质粒DNA，抗乙肝抗体，含有免疫刺激剂CpG的寡脱氧核苷酸分子，修饰的霍乱毒素(CT)，修饰的大肠杆菌热稳定性淋巴毒素，胞壁酰基二肽的亲脂衍生物(MDP-Lys(L18))，磷酸铝或者硫酸铝，细胞因子，或者丙肝核心蛋白。大量的已接受抗乙肝免疫的受治个体当用本专利技术的方法进行治疗时显示出免疫增强反应，例如，有60％甚至更多的受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在对非肠道病原体抗原（ＮＥＰＡ）为免疫感受态的动物中产生对ＮＥＰＡ免疫反应的方法，其特征在于用包含含ＮＥＰＡ的生理学上可接受的植物材料的物质喂养该免疫感受态动物，其中在用该物质喂养该动物前经过针对含ＮＥＰＡ的非肠道病原体免疫使该动物对ＮＥＰＡ为免疫感受态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y塞纳瓦拉，
申请(专利权)人：健康研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]