CN117202927A - 组合物和方法 - Google Patents

Abstract

一种包含编码至少一个抗原的异源核酸分子的梭菌类的细菌，其中，所述细菌能够在厌氧细胞生长期间在所述细菌的细胞内区室中表达所述抗原，并且其中至少一个抗原是感染原抗原或肿瘤抗原。

Description

组合物和方法

技术领域

本本发明涉及细菌疫苗，特别是适于口服施用和刺激细胞免疫的活细菌疫苗。

背景

疫苗在疾病预防、特别是感染性疾病预防中发挥着主导作用，并在现有感染性疾病和慢性病的治疗方面显示出前景。口服疫苗解决了传统注射类制剂的一些缺点，提供了改善的安全性和依从性，并且更容易施用。口服疫苗可能会刺激全身和粘膜部位的体液和细胞应答，但是在它们发展过程中存在胃肠道(GI)引起的重大挑战，如Vela Ramirez，J.E.，Sharpe，L.A.，&Peppas，N.A.(2017)所述。Current state and challenges indeveloping oral vaccines.Advanced drug delivery reviews，114，116-131.https：//doi.org/10.1016/j.addr.2017.04.008.例如，需要采取策略来避免脆弱抗原被蛋白水解酶和胃的酸性环境降解。一旦口服疫苗到达肠道，粘液层的存在、胃肠液的成分和上皮屏障的作用就会限制分子对淋巴系统的渗透性。据信，抗原由小肠的肠相关淋巴组织(GALT)的派伊尔淋巴结中的特化上皮细胞“M细胞”取样，且胞转并递送至树突状细胞(DC)，该树突状细胞处理和呈递它们表面上的抗原片段以激活初始T细胞。

正在开发的口服疫苗的典型策略依赖于高抗原剂量和强效佐剂以触发免疫应答(Ramirez等人，前述)。一些策略利用革兰氏阴性细菌脂多糖、沙门氏菌脂质A衍生物或霍乱毒素，它们可能会产生辅助作用，但在毒性方面存在折衷。

细菌疫苗提供了希望，并且针对霍乱弧菌或伤寒沙门氏菌疫苗的减毒活疫苗已获得许可。避免LPS并且可能具有更好的耐受性的革兰氏阳性菌，诸如乳球菌，已被建议作为潜在的疫苗平台(Bahey-El-Din，M和Gahan，CGM(2010)Lactococcus lactis basedvaccines：‘Current status and future perspectives’，Human Vaccines，7：1，106-109，DOI：10.4161/hv.7.1.13631)。WO 2001/021200 A1中公开一种口服重组乳杆菌疫苗。迄今为止，细菌疫苗已被用于靶向小肠，其中粘膜免疫系统已得到充分研究。经工程化以在孢子形成期间在包涵体中表达高水平抗原的减毒产气荚膜梭菌已经在Chen Y等人(2004)Useof a Clostridium perfringens vector to express high levels of SIV p27 proteinfor the development of an oral SIV vaccine,Virology 329：226-233，ISSN 0042-6822，https：//doi.org/10.1016/j.virol.2004.08.018中提出。该机制似乎依赖于孢子形成后母细胞裂解，以将高水平抗原直接输送到位于小肠末端回肠的派伊尔淋巴结。

迄今为止获得许可的口服疫苗通常用于预防感染，而不是作为治疗性疫苗。B细胞产生的抗体是当前疫苗保护的主要相关因素，但细胞介导的免疫功能对于防止细胞内感染至关重要，而且在几乎所有疾病中，CD4⁺细胞都是帮助B细胞发育所必需的(StanleyA.Plotkin(2008)Correlates of Vaccine-Induced Immunity，Clinical InfectiousDiseases，页47：401-409，https：//doi.org/10.1086/589862)。为了控制已建立的感染以及肿瘤免疫，包括CD8⁺细胞溶解性T细胞的细胞免疫通常被认为更为重要。

对于许多蛋白质类疫苗，蛋白质被抗原呈递细胞(APC)吞噬或内吞到核内体和溶酶体中，由此溶酶体将蛋白质降解为更小的肽，其中一些肽可以(CD4表位)结合至溶酶体膜上的MHC II类分子并被呈递到细胞表面以刺激CD4⁺T细胞，该CD4⁺T细胞继而又是B细胞产生抗体所必需的(T细胞帮助)。因此，蛋白质抗原主要用于刺激机体产生抗体。

在MHC I类分子上呈递抗原肽(刺激CD8⁺细胞毒性T细胞所需)的主要途径依赖于诸如病毒感染后APC内表达的抗原。然而，研究发现，APC还可以将抗原内化，并将它们通过称为抗原交叉呈递的过程(这通常是低效的过程)呈递到MHC I类分子上，以刺激细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。通过使用化学佐剂(诸如弗氏佐剂)以及角鲨烯和洗涤剂的混合物，将外源肽或蛋白质递送至MHC I类途径已经部分成功(Hilgers等人(1999)VACCINE 17：219-228)。EP3235831(Oxford Vacmedix UK Ltd)证明了称为重组重叠肽(ROP)的人工多表位融合蛋白能够同时刺激CD4⁺和CD8⁺T细胞应答。ROP由通过组织蛋白酶切割位点靶序列连接的重叠肽构成，并且在引发保护性免疫方面比从其衍生肽的全蛋白更有效。利用ROP的皮下免疫已在病毒模型和肿瘤模型中显示出具有保护作用(Zhang H等人(2009)J.Biol.Chem.284：9184-9191；和Cai L等人(2017)Oncotarget 8：76516-76524)。

仍然需要适合口服施用和刺激细胞免疫的有效细菌疫苗。

WO 2018/055388(CHAIN Biotechnology Limited)公开了被工程化为表达(R)-3-羟基丁酸(R-3-HB)作为抗炎剂的梭菌属，包括在模拟的结肠环境中。WO 2019/180441(CHAIN Biotechnology Limited)公开了R-3-HB工程化的丁酸梭菌的体内和药代动力学分析。可以从已经口服给药细菌孢子的小鼠结肠样本中分离出工程化菌株。

本发明人寻求利用梭菌属在厌氧条件下生长的能力以靶向胃肠道的低厌氧区域、诸如大肠，以开发平台疫苗技术。与R-3-HB工程化的梭菌属的抗炎作用相反，本发明基于以下令人惊奇的发现，即，在厌氧细胞生长期间工程化为用于细胞内表达抗原的梭菌属可以刺激抗原特异性免疫应答。

本说明书中对先前公开的文献的列举或论述不应视为承认所述文献是目前先进技术的一部分或是公共常识。

发明内容

本发明的第一方面是一种包括编码至少一个抗原的异源核酸分子的梭菌类的细菌，其中，该细菌能够在厌氧细胞生长期间在细菌的细胞内区室中表达至少一个抗原，并且其中至少一个抗原是感染原抗原或肿瘤抗原。

感染原抗原或肿瘤抗原对于细菌是异源的。对于“能够表达”抗原，我们指异源核酸分子在细菌中转录并通常还有翻译后，引起抗原的表达。

在厌氧细胞生长期间，细菌的抗原表达发生在细菌的细胞内区室中。梭菌类的细菌是专性厌氧菌，其中大部分细菌具有形成孢子的能力(即，是产孢子细菌)。这种细菌可以是孢子形式或营养形式；在后一种形式中，细菌具有新陈代谢活性并且通常生长。通过将抗原的表达靶向梭菌的代谢活性形式，可以使用梭菌作为载体将抗原靶向肠道的厌氧部分。通过以孢子形式口服施用细菌，细菌在通过胃肠道期间保持休眠和存活，直到它们到达厌氧部分，在厌氧部分它们发芽和繁殖。

抗原

对于“抗原”，我们指与抗体或T细胞受体(TCR)特异性结合的分子。与抗体结合的抗原称为B细胞抗原。合适类型的分子包括肽、多肽、糖蛋白、多糖、神经节苷脂、脂质、磷脂、DNA、RNA、它们的片段、它们的部分及它们的组合。优选肽和多肽抗原，包括糖蛋白。TCR仅结合与MHC分子复合的肽片段。被识别的抗原部分被称为“表位”。当B细胞表位是肽或多肽时，它通常包括3个或更多个氨基酸、通常至少5个、更通常至少8至10个氨基酸。氨基酸可以是多肽一级结构中的相邻氨基酸残基，或者可以在折叠蛋白质中在空间上并列。T细胞表位通常是来自抗原的短一级序列。它们可能与MHC I类或MHC II类分子结合。通常，MHC I类结合T细胞表位的长度为8到11个氨基酸。II类分子结合长度可能为10至30个残基或更长的肽，最佳长度为12至16个残基。与MHC分子的特定等位基因形式结合的肽含有允许肽与等位基因MHC分子之间发生互补相互作用的氨基酸残基。推定的T细胞表位与MHC分子结合的能力可以通过实验预测和证实(Peters等人(2020)T Cell Epitope Predictions，AnnualReviews of Immunology，Vol.38：123-145)。

根据第一方面，由梭菌类细菌表达的抗原是感染原抗原或肿瘤抗原。对于“感染原抗原”，我们指抗原源自能够感染易感宿主(诸如人)的感染原，通常会导致病理。对于“源自”，我们指包括感染原抗原在感染原的基因组中编码，或者是这种编码抗原的变体。对于“肿瘤抗原”，我们指该抗原源自主要(例如几乎完全或完全)由肿瘤细胞表达的抗原，或用作本领域中用于区分肿瘤细胞与健康细胞的标记物。对于“源自”，我们指包括肿瘤抗原在癌细胞的基因组中编码，或者是这种编码抗原的变体。在一些实施方案中，抗原可以是与癌症风险相关的感染原抗原。抗原可以是完整蛋白质的片段或部分，该片段包括表位。“抗原片段”是抗原的一部分，该抗原包括表位。

“变体”是指一种蛋白质或肽，其中在一个或多个位置存在保守或非保守氨基酸插入、缺失或取代。“保守取代”是指诸如Val、Ile、Leu、Ala、Met的组合；Asp、Glu；Asn、Gln；Ser、Thr、Gly、Ala；Lys、Arg、His；和Phe、Tyr、Trp。优选的保守取代包括Gly、Ala；Val、Ile、Leu；Asp、Glu；Asn、Gln；Ser、Thr；Lys、Arg；和Phe、Tyr。抗原或其部分的典型变体将与相应的天然抗原或其部分具有至少80％、至少90％、至少95％、至少99％或至少99.5％相同的氨基酸序列。

两个多肽之间的序列一致性百分比可以使用适合的计算机程序来确定，例如，威斯康辛大学遗传学计算机组(University ofWisconsin Genetic Computing Group)的GAP程序，并且应了解，一致性百分比是关于其序列已被最佳比对的多肽进行计算的。

使用Clustal W程序进行一致性(Thompson等人，(1994)Nucleic Acids Res.，22(22)，4673-80)。所使用的参数可以如下：

·快速成对的比对参数：K-元组(字)大小；1，窗口大小；5，空位罚分；3，顶部对角线数；5.评分方法：百分之x。

·多个比对参数：空位开放罚分；10，空位延伸罚分；0.05。

·计分矩阵：BLOSUM。

“变体”也可以指编码变体抗原的核酸分子。

合适的感染原抗原可以包括病毒抗原、细菌抗原(包括衣原体抗原或支原体抗原)、寄生虫抗原、原生动物抗原、蠕虫抗原、线虫抗原、真菌抗原、朊病毒或它们的任何组合。也可以使用感染原抗原和肿瘤抗原的组合。在一些情况下，所选择的抗原提供交叉免疫(也称为交叉保护)，因为单个抗原或组合的多个抗原可以产生免疫或保护。当抗原在多种感染原菌株或物种中是保守(即共有或同源)的，可能发生交叉免疫。因此，可能需要使用提供这种交叉免疫的抗原(单一抗原或多种组合抗原)。

病毒抗原的实施例包括人乳头瘤病毒(HPV)抗原；冠状病毒抗原，诸如SARS-CoV-2冠状病毒抗原，诸如SARS-CoV-2刺突蛋白(例如，冠状病毒抗原可以是对229E、NL63、OC43和HKU1冠状病毒菌株(每一种都与SARS-CoV2相关)产生交叉免疫的抗原或多种组合抗原)；人类免疫缺陷病毒(HIV)抗原，诸如gag、pol和env基因的产物、Nef蛋白、逆转录酶和其他HIV组分；肝炎，例如A、B和C型肝炎，诸如肝炎的S、M和L蛋白的肝炎病毒抗原，B型肝炎病毒的前S抗原；流感病毒抗原血凝素和神经氨酸酶及其他流感病毒抗原；麻疹病毒抗原，诸如SAG-1或p30；风疹病毒抗原，如蛋白质E1和E2以及其他风疹病毒组分；轮状病毒抗原，诸如VP7sc组分和其他轮状病毒组分(例如，存在于病毒表面衣壳上的VP4，该VP4被肠蛋白酶切割成VP8和VP5)；巨细胞病毒抗原，诸如包膜糖蛋白B和其他巨细胞病毒蛋白；呼吸道合胞体病毒抗原，诸如RSV融合蛋白、M2蛋白；水痘带状疱疹病毒抗原，诸如gpl、gpll和端粒酶；与黄热病相关的黄病毒抗原；西尼罗河病毒抗原；登革热病毒抗原；寨卡病毒抗原；日本脑炎病毒抗原；非洲猪瘟病毒抗原；猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)病毒抗原；和口蹄疫病毒(例如柯萨奇病毒A16)抗原。引起慢性持续感染的病毒抗原是优选的，诸如人乳头瘤病毒(HPV)；C型肝炎；B型肝炎；人类免疫缺陷病毒(HIV)；包括单纯疱疹病毒1型、单纯疱疹病毒2型和水痘带状疱疹病毒的疱疹病毒。

在一些实施方案中，病毒抗原是HPV抗原。持续的HPV感染可导致疣或癌前病变的发展，取决于感染部位，后者会增加宫颈癌、外阴癌、阴道癌、阴茎癌、肛门癌、口腔癌或咽喉癌的风险。HPV基因型16、18、31、52、53和58是高危HPV基因型，这意味着它们是与癌症风险相关的菌株。因此，在一些实施方案中，至少一个抗原是源自高风险基因型的HPV抗原，例如对应于E1、E2、E4、E5、E6和/或E7蛋白，优选跨一种或多种高危HPV基因型为保守的E1、E2、E4、E5、E6和/或E7蛋白的至少一个抗原。WO 2019/034887中描述了合适的抗原，其中描述了编码由多个肽序列组成的多肽的核酸，这些肽序列跨一种或多种HPV基因型(即菌株)为保守的。其他合适的抗原包括源自L1和/或L2衣壳蛋白的抗原，如在Finnen等人，(2003)Interactions between Papillomavirus L1 and L2 Capsid Proteins，Journal ofVirology,页4818-4826中描述。在一个实施方案中，HPV抗原包括SEQ ID NO：4的氨基酸序列，或SEQ ID NO：4的氨基酸1至140，诸如其中HPV抗原由SEQ ID NO：3的核酸序列的核苷酸19至477编码。

在一些实施方案中，病毒抗原是冠状病毒抗原。冠状病毒感染可导致诸如严重急性呼吸系统综合症(SARS)和2019冠状病毒病(COVID-19)等病症的发展。在一些实施方案中，表位的选择是基于以下项：与同源SARS蛋白的比较以及基于跨MHC等位基因的可能的呈递而由Fast等人，(2020)Potential T-cell and B-cell Epitopes of 2019-nCoV,bioRxiv preprint，doi：https：//doi.org/10.1101/2020.02.19.955484识别的预测的顶部B和T细胞表位。其他合适的表位描述于Li等人，(2020)Epitope-based peptidevaccines predicted against novel coronavirus disease caused by SARS-CoV-2，Virus Research，https：//doi.org/10.1016/i.virusres.2020.198082。

细菌抗原的实施例包括梭菌属细菌抗原，诸如艰难梭菌(更名为艰难拟梭菌)毒素A和B；百日咳细菌抗原，诸如百日咳毒素；白喉细菌抗原，诸如白喉毒素或类毒素红斑毒素，以及其他白喉细菌抗原组分；破伤风细菌抗原，诸如破伤风毒素或类毒素和其他细菌抗原组分；链球菌细菌抗原，诸如M蛋白和其他链球菌细菌抗原组分；革兰氏阴性杆菌细菌抗原；结核分枝杆菌细菌抗原，诸如热休克蛋白65(HSP65)、30kDa主要分泌性蛋白、抗原85A和其他分枝杆菌抗原组分；霍乱弧菌细菌抗原，诸如霍乱毒素B亚基(CtxB)；幽门螺杆菌细菌抗原组分；肺炎球菌细菌抗原，诸如肺炎球菌溶血素、肺炎球菌细菌抗原组分；流感嗜血杆菌细菌抗原，包括流感嗜血杆菌细菌抗原组分；炭疽菌抗原，诸如炭疽保护性抗原和其他炭疽菌抗原组分；立克次体细菌抗原，诸如rompA和其他立克次体细菌抗原组分；或牛结核病抗原；或布鲁氏菌抗原。本文所述的细菌抗原还包括任何其他细菌分枝杆菌抗原、支原体抗原、立克次体抗原或衣原体抗原。引起慢性持续性感染的细菌抗原可以是优选的，例如结核分枝杆菌、诸如伯氏包柔氏螺旋体的包柔螺旋体、白喉杆菌、衣原体、霍乱弧菌、伤寒沙门氏菌、支原体。

在一些实施方案中，细菌抗原是霍乱弧菌抗原。霍乱弧菌是一种致腹泻的肠道致病菌且是霍乱的病原体。合适的霍乱弧菌抗原包括与霍乱弧菌细菌相关或由其分泌的肽或蛋白质。在霍乱弧菌感染期间，该细菌会分泌霍乱毒素，这是一种由A亚基CtxA的一个拷贝；以及B亚基CtxB的五个拷贝组成的杂聚全毒素。CtxA亚基催化Gs α(一种GTP结合调节蛋白)的ADP-核糖基化，以活化腺苷酸环化酶。这会导致cAMP的过量产生，并最终导致氯化物和碳酸氢盐然后是水的过多分泌，导致典型的霍乱粪便。CtxB亚基形成五聚环，B亚基五聚环通过与存在于肠上皮细胞表面的GM1神经节苷脂结合，将A亚基导向其靶标。B亚基五聚环可以结合五个GM1神经节甘脂。它本身没有毒性活性。因此，在实施方案中，霍乱弧菌抗原是CtxB。在一些实施方案中，霍乱弧菌抗原包括选自由SEQ ID NO：21、或SEQ ID NO：21的氨基酸1至104、SEQ ID NO：24，和/或SEQ ID NO：25编码的氨基酸序列的氨基酸序列；或由SEQID NO：20的核苷酸270至581编码。

在一些实施方案中，感染原经由粘膜位点感染宿主(即是粘膜感染原)。粘膜感染可能涉及以下病原体：霍乱弧菌、SARS-CoV-2、甲型和乙型流感病毒、脊髓灰质炎病毒、轮状病毒、沙门氏菌、腺病毒、呼吸道合胞病毒、肺炎链球菌、结核分枝杆菌、幽门螺杆菌、产肠毒素大肠杆菌(ETEC)、志贺氏菌、(艰难/产气荚膜)梭菌、梅毒、狂犬病病毒、空肠弯曲杆菌、淋病、单纯疱疹病毒2型、人乳头瘤病毒(HPV)、乙型/丙型肝炎病毒、HIV、牛副流感病毒3型、牛呼吸道合胞病毒、支气等炎博德特菌、犬副流感病毒和新城疫病毒。与感染原有关的感染病可以根据位置分类。例如，感染原可以是与呼吸道相关的SARS-CoV-2、季节性流感、RSV-ALRI、肺炎链球菌或结核分枝杆菌；与胃肠道有关的轮状病毒、幽门螺杆菌、产肠毒素的大肠杆菌(ETEC)、沙门氏菌、志贺氏菌或(艰难或产气荚膜)梭菌；或与泌尿生殖道有关的梅毒、淋病、单纯疱疹病毒2型、HPV、乙型肝炎、丙型肝炎或HIV。

可以使用的真菌抗原包括但不限于念珠菌属真菌抗原组分、组织胞浆菌属真菌抗原、诸如小球抗原的球孢子菌属真菌抗原和其他球孢子菌属抗原；隐球菌属真菌抗原和其他真菌抗原。

原生动物和其他寄生虫抗原的实施例包括但不限于来自引起疟疾的疟原虫物种的抗原，诸如恶性疟原虫；弓形虫抗原；血吸虫抗原；利什曼原虫和其他利什曼原虫抗原；和锥虫抗原。

可以使用癌抗原或肿瘤抗原，它们可以归类为肿瘤相关抗原(例如过表达蛋白、分化抗原或癌症/睾丸抗原)或肿瘤特异性抗原(例如癌病毒抗原、共享新抗原或私有新抗原)。例如，癌症/睾丸抗原(也称为癌症/生殖抗原)通常仅在免疫特权种系细胞(例如MAGE-A1、MAGE-A3和NY-ESO-1)中表达；分化抗原是指通常不在成人组织中表达的细胞谱系分化抗原(例如酪氨酸酶、gp100、MART-1、前列腺特异性抗原(PSA))；并且过度表达的抗原仅指在癌细胞中表达高于健康或正常水平的抗原(例如hTERT、HER2、间皮素和MUC-1)(Hollingsworth&Jansen(2019)，npj Vaccines，4(7))。

因此，癌抗原或肿瘤抗原可包括但不限于K-Ras、生存素、营养不良聚糖、KS[1/4]泛癌抗原、卵巢癌抗原(CA125)、前列腺酸性磷酸盐、PSA、黑色素瘤相关抗原p97、黑色素瘤抗原gp75、高分子量黑色素瘤抗原(HMW-MAA)、前列腺特异性膜抗原、癌胚抗原(CEA)、多态性上皮粘蛋白抗原、人乳脂肪球抗原、结直肠肿瘤相关抗原诸如：CEA、TAG-72、CO17-1A；GICA 19-9、CTA-1和LEA、伯基特淋巴瘤抗原-38.13、CD19、人B淋巴瘤抗原-CD20、CD33、诸如神经节苷脂GD2的黑色素瘤特异性抗原、神经节苷脂GD3、神经节苷脂GM2、神经节苷脂GM3、肿瘤特异性移植细胞表面抗原(TSTA)类型诸如包括T抗原DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒的包膜抗原的病毒诱导的肿瘤抗原、癌胚抗原-甲胎蛋白诸如结肠CEA、膀胱肿瘤癌胚抗原、分化抗原诸如人肺癌抗原L6、L20、纤维肉瘤抗原、人白血病T细胞抗原-Gp37、拟糖蛋白、鞘脂类、乳腺癌抗原诸如EGFR、EGFRvIII、FABP7、双皮质素、短小蛋白聚糖、HER2抗原、多态性上皮粘蛋白(PEM)、恶性人淋巴细胞抗原-APO-1、分化抗原诸如存在于胎儿红细胞、初级内胚层的I抗原、存在于成人红细胞、胚胎着床前的I抗原、存在于胃腺癌中I(Ma)、存在于乳腺上皮中的M18、M39、存在于骨髓细胞中的SSEA-1、VEP8、VEP9、Myl、VIM-D5、存在于结直肠癌中的D156-22、TRA-1-85(H血型)、存在于结肠腺癌中的C14、存在于肺腺癌中的F3、存在于胃癌中的AH6、Y半抗原、存在于胚胎癌细胞中的Ley、TL5(A血型)、存在于A431细胞中的EGF受体、存在于胰腺癌中的E1系(B血型)、存在于胚胎癌细胞中的FC10.2、胃腺癌抗原、存在于腺癌中的CO-514、存在于腺癌中的NS-10、CO-43、存在于A431细胞的EGF受体中的G49、存在于结肠腺癌中的MH2、存在于结肠癌中的19.9、胃癌粘蛋白、存在于骨髓细胞中的T5A7、存在于黑色素瘤中的R24、存在于胚胎癌细胞中的4.2、GD3、D1.1、OFA-1、GM2、OFA-2、GD2和M1：22：25：8、存在于4到8胞阶段的胚胎中的dSSEA-3和SSEA-4、来自皮肤T细胞淋巴瘤的T细胞受体衍生肽、存在于癌中的成纤维细胞活化蛋白α(FAP)及它们的变体。

在一些实施方案中，癌抗原或肿瘤抗原是针对K-Ras、PSA或生存素的多抗原融合多肽或重组重叠肽(ROP)。

在一些实施方案中，至少一个抗原包括一个或多个T细胞片段和/或一个或多个B细胞抗原片段。抗原片段是抗原的一部分，该抗原包括表位。通常，抗原片段包括表位。T细胞抗原片段可以是CD4⁺T细胞抗原片段或CD8⁺T细胞抗原片段。CD4⁺T细胞抗原片段是包括能够在MHC II的情况下被呈递至CD4⁺T细胞的表位的抗原或其部分。CD8⁺T细胞抗原片段是包括能够在MHC I的情况下被呈递至CD8⁺T细胞的表位的抗原或其部分。不同的抗原片段可以在提供在不同的抗原或相同的抗原中。可以使用多个抗原或其部分/片段。合适地，抗原片段是抗原的片段的形式，诸如包括B或T细胞表位或由其组成的片段。这在天然抗原特别大的情况下是方便的。当在较大分子的情况下提供多肽表位时，它可以与切割位点相邻提供以促进在抗原呈递细胞(APC)中表位从较大分子的切割。这在CD8⁺T细胞表位的情况下特别有用，以促进表位离开APC的内溶酶体区室并进入胞质溶胶以负载到MHC I上。替代地，CD8⁺T细胞表位可以作为少于约70个氨基酸，诸如少于60个、少于50个、少于40个氨基酸的抗原片段提供。

适当地，抗原是包括两个或更多个抗原片段的多抗原融合多肽，诸如三个或更多、五个或更多或10个或更多抗原片段，任选地上限≤200、优选≤100、更优选≤50个抗原片段。对于“多抗原融合多肽”，我们指的是一种多肽，该多肽包括直接或通过适当的链接序列分开而链接在一起以形成人工多肽的抗原片段，诸如表位；这可称为多表位、人工多表位或嵌合多表位。从而可以在多抗原融合多肽中避免在抗原中的抗原片段之间出现的间插序列。每个抗原片段可以来自相同或不同的抗原。如EP3235831中所述，可以包括合适的链接序列以促进抗原片段或表位(特别是CD8⁺T细胞抗原片段或表位)从多抗原融合多肽的切割。合适地，多抗原融合多肽包括至少一个CD4⁺T细胞抗原片段和至少一个CD8⁺T细胞抗原片段。

多抗原融合多肽中的抗原片段可适当地衍生自在它们所衍生自的抗原中部分重叠的多肽序列。当两个抗原片段部分重叠时，第一个将具有不与第二个共享的N末端序列，第二个将具有不与第一个共享的C末端序列，并且两个抗原片段将共享一个共同序列。例如，一个抗原可以分裂成重叠的肽，该肽完全包括所述抗原的完整序列。在存在多个抗原的情况下，每个抗原都可能作为重叠肽存在。

术语“重叠肽”涵盖重组重叠肽(ROP)，诸如EP3235831中描述的那些。对于“重叠肽”和“ROP”，我们指的是抗原是如上定义的多抗原融合多肽(本文也称为多抗原融合蛋白)，其包括两个或多个抗原片段序列，即部分重叠的肽序列。适当地，多抗原融合蛋白中的抗原片段是部分重叠的，并且组合起来涵盖它们所衍生自的抗原的氨基酸序列的≥40％、≥50％、≥60％、≥70％、≥80％、≥90％、更优选100％。换句话说，第一多肽可以与第二多肽部分重叠，并且第二多肽可以与第三多肽部分重叠，等等。

在一些实施方案中，包括重叠肽的多抗原融合蛋白可包括≥3个、优选≥5个、更优选≥10个抗原片段；任选地，上限≤200、优选≤100、更优选≤50个抗原片段。例如，ROP可包括10个抗原片段，其中所有片段组合在一起包括整个抗原的氨基酸序列的100％。应当理解，多抗原融合蛋白中的每个抗原片段必然含有表位。

在一些实施方案中，每个抗原片段包括至少一个(优选至少2个)CD8⁺表位；至少一个(优选至少2个)CD4⁺表位；和/或至少一个(诸如至少2个)B细胞表位。在一些实施方案中，每个抗原片段包括至少一个(优选至少2个)同时用作CD8⁺表位和CD4⁺表位的氨基酸序列。

在一些实施方案中，每个抗原片段包括8-50个氨基酸、优选10-40个氨基酸、更优选15-35个氨基酸长度。在一些实施方案中，每个抗原片段可包括位于抗原片段之间的切割位点的序列。例如，切割位点的序列可以包括组织蛋白酶的切割位点。在一些实施方案中，切割位点选自由以下组成的组：组织蛋白酶S的切割位点(如Lützner和Kalbacher，2008，J.Biol.Chem.，283(52)：36185-36194中所述的)(例如，Leu-Arg-Met-Lys (SEQ ID NO：26)或类似的切割位点)、组织蛋白酶B的切割位点(例如，Met-Lys-Arg-Leu(SEQ ID NO：27)或类似的切割位点)、组织蛋白酶K的切割位点(例如，His-Pro-Gly-Gly(SEQ ID NO：28)或类似的限制酶切位点)、或它们的组合。在一些实施方案中，组织蛋白酶S的切割位点选自由以下组成的组：X-Val/Met-X↓Val/Leu-X-疏水氨基酸、Arg-Cys-Gly↓、-Leu、Thr-Val-Gly↓、-Leu、Thr-Val-Gln↓、-Leu、X-Asn-Leu-Arg↓(SEQ ID NO：29)、X-Pro-Leu-Arg↓(SEQ ID NO：30)、X-Ile-Val-Gln↓(SEQ ID NO：31)和X-Arg-Met-Lys↓(SEQ ID NO：32)；其中每个X独立为任何天然氨基酸，且↓表示切割位置。在一些实施方案中，每个抗原片段经由所述切割位点序列直接连接在人工多抗原融合蛋白中。在一些实施方案中，用于连接每个抗原片段的切割位点的序列是相同的或不同的。在一些实施方案中，切割位点的序列不包含在每个抗原片段中；或者切割位点的序列包含在抗原片段中，而在抗原片段被消化后形成的至少一个切割产物(或部分或全部切割产物)仍为CD8⁺表位或CD4⁺表位。

在一些实施方案中，任选地包括重叠肽的多抗原融合蛋白进一步包括选自由以下组成的组的一个或多个任选元件的序列：

(a)标记序列(例如，用于检测的FLAG)；

(b)穿膜序列(例如，细胞穿膜肽(CPP))

(c)组织蛋白酶切割位点(例如，LRMK(SEQ ID NO：33))；和/或

(d)细胞坏死诱导因子序列。

在一些实施方案中，人工多抗原融合蛋白的长度为100-2000个氨基酸、优选150-1500个氨基酸、更优选200-1000个氨基酸或300-800个氨基酸。

在一些实施方案中，融合蛋白在式I的结构中示出：

Y-(A-C)n-Z (I)

其中，

A是抗原片段；

C是组织蛋白酶的切割位点的序列；

n是≥3的正整数；

Y不存在或为由“Y0-B”表示的序列，其中Y0为佐剂元件序列、细胞坏死诱导元件序列或它们的组合，B不存在或是切割位点的序列；

Z不存在，或是佐剂元件序列、细胞坏死诱导元件序列、或它们的组合；

条件是，当Z不存在时，最后一个“A-C”中的C可以不存在。

在一些实施方案中，切割位点序列不同于C(即，B≠C)。在一些实施方案中，切割位点序列与C相同(即，B＝C)。在一些实施方案中，n是5至100、优选6至50、更优选7至30的任何整数。

细菌及制备方法

本发明第一方面的细菌为梭菌类。梭菌包括梭菌目、盐厌氧菌目和热厌氧杆菌目。梭菌目包括梭菌科，其中该梭菌科包括梭菌属。梭菌属是最大的细菌属之一。该属由杆状、革兰氏阳性菌定义，它们是专性厌氧菌，且能够产生孢子。

优选地，梭菌细菌或梭菌属物种能够形成孢子。

由于毒素的形成，已知一些梭菌属物种会导致人类疾病，https：//doi.org/ 10.1533/9781845696337.2.820。这些包括艰难梭菌、肉毒梭菌、诺维梭菌和产气荚膜梭菌。

优选地，该物种不是致病性梭菌属物种。它可能是或也可能不是来自此类致病性物种的减毒株。

在人类下消化道中发现了几种梭菌属物种。在下胃肠道中检测到的主要梭菌包括梭菌属簇XIVa(也称为球状梭菌属群)和梭菌属簇IV(也称为柔嫩梭菌属群)，Lopetuso等人，Gut Pathogens 2013，5：23。梭菌属簇XIVa包括属于梭菌属、真杆菌属、瘤胃球菌属、粪球菌属、多尔氏菌属、毛螺菌属、罗氏菌属和丁酸弧菌属的物种。梭菌属簇IV由、梭菌属、真杆菌属、瘤胃球菌属和厌氧细杆菌属构成。

梭菌属簇I包括存在于肠道微生物群中的物种(https：//doi.org/10.1016/j.nmni.2017.11.003)，而其他物种主要存在于土壤和其他此类环境生态位中，且代表用于生产溶剂和酸DOI：10.1016/j.anaerobe.2016.05.011的有用工业基础。簇I包括：醋杆菌属、丙酮丁醇梭菌、耐气性梭菌、产乙醇梭菌、巴氏梭菌、拜氏梭菌、双酶梭菌、肉毒梭菌、丁酸梭菌、尸毒梭菌、解纤维梭菌、嗜纤维梭菌、肖氏梭菌、梭状梭菌、大肠杆菌(C.Colicanis)、艰难梭菌(现更名为艰难拟梭菌)、德雷克氏梭菌、酯化梭菌、谲诈梭菌、鸣疽梭菌、自养乙酸梭菌(C.formicaceticum)、乙二醇梭菌。溶组织梭菌、无害梭菌、克氏梭菌、扬氏梭菌、薰衣草梭菌、马犹姆贝梭菌。甲氧基苯甲酸梭菌、诺维梭菌、水肿梭菌、类腐败梭菌、巴氏芽孢梭菌、产气荚膜梭菌、植物发酵梭菌(C.Phytofermentans)、毛发样梭菌、拉格斯代尔梭菌、多枝梭菌、红色梭菌、糖霜梭菌、粪味梭菌、败毒梭菌、索氏梭菌、生孢梭菌、斯氏梭菌、第三梭菌，破伤风梭菌、热纤维梭菌、热解糖梭菌、酪丁酸梭菌、生孢梭菌、糖丁醇梭菌、厌氧食气梭菌、闪烁梭菌(C.scindens)和产乙醇梭菌。在人类肠道中发现的少数梭菌属簇I物种与疾病有关，而大多数通常被认为有助于健康和福祉。优选地，选自簇I的细菌是与健康益处相关的物种。这些物种包括生孢梭菌、闪烁梭菌、丁酸梭菌。

优选地，该细菌来自梭菌的簇I、IV和/或XIVa。

优选地，该细菌在例如人的下胃肠道中是可检测的，但不被认为是在例如人的下胃肠道中永久定植或形成常驻微生物群的一部分，或者是来自这样的常驻物种的减毒株。

丁酸盐生产广泛分布于属于梭菌亚门，特别是梭菌簇XIVa和IV的厌氧菌中。在共生人类结肠梭菌、瘤胃球菌科和毛螺菌科的两个主要科中发现了产生丁酸盐的物种。https：//doi.org/10.1111/1462-2920.13589。在毛螺菌科中包括：直肠真杆菌、食葡糖罗斯拜瑞氏菌、罗斯拜瑞氏菌、长链多尔氏菌、霍氏真杆菌、粪厌氧棒状菌、扭链瘤胃球菌、规则粪球菌、卵形布劳特氏菌、长链多尔氏菌、灵巧粪球菌，在瘤胃球菌科内包括：普氏粪杆菌、非寻常球状菌(Subdoligranulum variabile)、布氏瘤胃球菌、惰性真杆菌。

优选地，细菌种类产生丁酸。被认为不会永久定殖在人类下胃肠道中产丁酸的物种包括丁酸梭菌。

优选地，该物种适用于基因工程技术，诸如通过电穿孔或缀合进行转化，并且通常是非致病菌株。已知的可转化菌株包括工业溶剂菌株和致病菌物种，工业溶剂菌株包括丙酮丁醇梭菌、拜氏梭菌、糖霜梭菌和和解糖梭菌，致病菌物种包括艰难梭菌。

优选地，该物种是丁酸梭菌。合适的菌株包括‘Rowett’菌株，也称为(DSM10702/ATCC19398/NCTC 7423)。

在一些实施方案中，梭菌细菌能够产生短链脂肪酸(SCFA)，诸如丁酸盐。SCFA包括乳酸盐、乙酸盐和丁酸盐，且被认为可以增强T细胞应答。丁酸盐可以刺激CD8⁺T细胞并增加其效应子功能(Luu等人，2018，Scientific Reports，8：14430和Trompette等人，2018，Immunity，48(5)：992-1005)，并且高浓度的粪便丁酸盐与在患有实体癌肿瘤的患者中在使用纳武利尤单抗或派姆单抗治疗后更长的无进展生存期相关(Nomura等人，2020，Oncology，3(4)：e202895)。此外，丁酸盐增强了活化的CD8⁺T细胞的记忆潜能，且抗原再次相遇时，短链脂肪酸(SCFA)是最佳回忆应答所必需的(Bachem等人，2019，Immunity，51(2)：285-297)。因此，包括梭菌属在内的微生物群在促进CD8⁺T细胞作为记忆细胞的长期存活方面发挥着作用。SCFA的产生可以通过碳水化合物底物(如葡萄糖)代谢为SCFA(如丁酸盐)来确定，即，通常在营养细胞生长期间，通过厌氧代谢。

根据第一方面的细菌包含编码如本文所述的抗原的异源核酸分子。换句话说，它是一种工程化细菌。对于“异源核酸分子”，我们指的是核酸分子包括一个或多个非天然序列，诸如在编码抗原的开放阅读框(ORF)中，尽管可替代地设想天然抗原编码序列可以在非天然控制序列的控制下提供，例如促进厌氧细胞生长期间天然抗原的基因表达水平的提高。异源核酸分子包括基因，即，驱动基因转录的、可操作链接至启动子的ORF。也可以存在其他控制序列，如本领域已知的(Minton等人(2016)A roadmap for gene systemdevelopment in Clostridium，Anaerobe，41：104-112)。异源核酸分子可包括非天然基因。术语“非天然基因”是指不在其自然环境中的基因，且包括来自微生物的一个物种的基因，该基因被引入相同属的另一个物种。如本文所用，术语“基因盒”包括本文所述的任何异源核酸分子，任选地，其中异源核酸分子包括一个或多个非天然序列，包括但不限于编码抗原的ORF；与启动子可操作链接的ORF；其他控制序列；非天然基因；它们的任何组合。异源核酸分子可以针对梭菌进行密码子优化。

选择启动子以使得能够在厌氧细胞生长期间，诸如在缺氧条件下孢子萌发之后和/或厌氧营养细胞代谢期间表达抗原。对于“厌氧细胞生长”，我们指的是梭菌细菌是细胞形式，而不是孢子形式，并且能够进行营养生长，即细胞分裂。梭菌细菌只能在厌氧条件下生长。可以通过菌落形成单位的增加来识别生长。厌氧营养细胞代谢可以通过SCFA的产生来评估，SCFA诸如来自可用碳水化合物来源的丁酸盐、乙酸盐、乳酸盐或它们的组合。例如，可以向细菌提供可发酵底物，诸如碳水化合物底物，如葡萄糖，并且可以测量SCFA的产生，诸如丁酸盐、乙酸盐、乳酸盐或它们的组合，指示新陈代谢。表述“厌氧细胞生长”和“厌氧营养细胞代谢”可以互换使用。因此，启动子被选择为在代谢活跃或生长细胞中具有活性。

合适的启动子在细胞生长期间具有活性并且可以是组成型启动子。初级代谢所必需的基因的启动子可以是合适的组成型启动子。抗原的表达水平可以通过使用启动子控制基因表达来优化，该启动子具有选定强度，诸如强启动子。适当地，使用天然梭菌启动子。合适的启动子包括产气荚膜梭菌的fdx基因启动子(Takamizawa等人(2004)ProteinExpression Purification36：70-75)；丙酮丁醇梭菌的ptb和thl启动子(Tummala等人(1999)App.Environ.Microbiol.65：3793-3799)和产气荚膜梭菌的cpe启动子(Melville，Labbe和Sonenshein(1994)Infection and Immunity62：5550-5558)和来自丙酮丁醇梭菌硫解酶启动子(Winzer等人(2000)J.Mol.Microbiol.Biotechnol.2：531-541)。其他合适的启动子可以是丙酮丁醇梭菌启动子hbd、crt、etfA、etfB和bcd(Alsaker和Papoutsakis(2005)J Bacteriol 187：7103-7118)，和p0957启动子；以及来自生孢梭菌的fdx启动子(NCIMB 10696)，其可以从pMTL80000模块化穿梭质粒获得(Heap等人(2009)A modularsystem for Clostridium shuttle plasmids，Journal of Microbiological Methods，78：79-85)。优选地，选择标记基因的启动子是丙酮丁醇梭菌的thl基因启动子，产气荚膜梭菌的fdx基因启动子或生孢梭菌的fdx基因启动子。

可以使用本领域已知的方法将异源核酸分子引入梭菌。通常，异源核酸分子作为单拷贝整合到基因组中或存在于低拷贝质粒上。或者，它可以存在于高拷贝质粒上。高拷贝质粒可以以约8至14或更大的拷贝数存在，例如如在SY、Mermelstein LD、PapoutsakisET.Determination of plasmid copy number and stability in Clostridiumacetobutylicum ATCC 824.FEMS Microbiol Lett.1993Apr 15；108(3)：319-23中所述。

合适的质粒包括那些由梭菌稳定维持的质粒。合适的质粒含有合适的复制起点和任何必要的复制基因以允许在梭菌中复制。质粒转化通常通过结合或转化在梭菌中实现。梭菌的转化和结合的方法提供于Davis，I，Carter，G，Young，M和Minton，NP(2005)“GeneCloning in Clostridia”，In：Handbook on Clostridia(Durre P，ed)页37-52，CRCPress，Boca Raton，USA中。

可以使用基因整合技术将异源核酸分子整合到基因组中，通常是梭菌的染色体，诸如通过等位基因耦合交换(ACE)，如在WO 2010/084349和Minton等人(2016)Anaerobe41：104-112中描述的；或CRISPR基因编辑(Atmadjaja等人(2019)CRISPR-Cas，a highlyeffective tool for genome editing in Clostridium saccharoperbutylacetonicumN1-4(HMT)，FEMS Microbiol.Lett.366(6))。据信，等位基因偶联交换可用于工程化任何梭菌物种，并且依赖于pyrE缺失突变体的初始生成，该pyrE缺失突变体是尿嘧啶营养缺陷型的且是氟乳清酸(FOA)抗性的。这使得在FOA存在的情况下，使用异源pyrE等位基因作为反选择/负选择标记，通过等位基因交换插入DNA片段成为可能。在修改插入位点后，产生的菌株可以使用ACE快速恢复为尿嘧啶原养型，从而允许突变表型在PyrE熟练背景下进行表征。至关重要的是，可以使用ACE伴随pyrE等位基因的校正将失活基因的野生型拷贝引入基因组。pyrE缺失的初始生成可通过特殊形式的ACE进行，如Minton等人，同上，或通过重靶向移动II组内含子，如在WO 2007/148091中所述。CRISPR基因编辑在梭菌中也有广泛的应用，用于整合大DNA片段，并已成功应用于许多梭菌菌株，包括丙酮丁醇梭菌(Li等人(2016)CRISPR-based genome editing and expression control systems in Clostridiumacetobutylicum and Clostridium beijerinckii.Biotechnol J.11：961-72)，拜氏梭菌(Li等人(2016)和Wang等人(2015)Markerless chromosomal gene deletion inClostridium beijerinckii using CRISPR/Cas9 system.J Biotechnol.200：1-5)，巴氏芽孢梭菌(Pyne等人(2016)Harnessing heterologous and endogenous CRISPR-Casmachineries for efficient markerless genome editing in Clostridium.Sci Rep.6：25666)和糖霜梭菌(Wang等人(2017)Genome editing in Clostridiumsaccharoperbutylacetonicum N1-4 using CRISPR-Cas9 system.Appl EnvironMicrobiol.83：e00233-17)。

当异源核酸分子作为单拷贝整合到基因组中或存在于低拷贝质粒上时，表达的抗原的量通常低于异源核酸分子存在于高拷贝数质粒上的情况。发明人已经发现，即使当异源核酸分子作为单个拷贝整合到基因组中时，也可以有效地刺激抗原特异性免疫应答。经历厌氧细胞生长的梭菌细胞的每细胞重量表达的抗原的量通常可以在高达50、100、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900ng/mg、1μg/mg、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、10或20μg/mg细胞干重的范围内(但大于0ng/mg细胞干重，通常大于10ng/mg、20ng/mg或40ng/mg)。设想这些值中的任何两个之间的任何范围。例如，经历厌氧细胞生长的梭菌细胞的每细胞重量表达的抗原的量可以是10至400ng/mg细胞干重；20至200ng/mg细胞干重；40至100ng/mg细胞干重；100ng至5μg/mg细胞干重；200ng至2.5μg/mg细胞干重；400-1500ng/mg细胞干重；或约800ng/mg细胞干重；或者它可以在1与5μg/mg细胞干重之间，或2与4μg/mg细胞干重之间，诸如约3μg/mg细胞干重；或任何其他组合。该量可通过培养梭菌细胞、提取通常包括检测标记(诸如FLAG)的抗原、并通过诸如ELISA或western印迹的检测手段来确定。蛋白质标准品，诸如可从Sigma获得的FLAG标记标准品，可用于此类测定以构建标准曲线。在实施例1中，几乎检测不到FLAG-ROP，对应于在OD1.0培养的特定体积细胞中＜25ng。假设OD1.0中的细胞密度为0.3g/L，估计该培养量中细菌的干重等于＜80ng/mg细胞干重。产生的抗原的量可以根据启动子的强度、每个细胞的异源核酸分子的拷贝数等而变化。

在任何实施方案中，细菌细胞可包括编码免疫刺激剂或佐剂的额外异源核酸分子，该额外异源核酸分子能够与抗原共表达。典型的免疫刺激剂可以是多肽，诸如细胞因子，诸如IL-12、IL-18或GM-CSF、IFN-γ、IL-2、IL-15。例如，HPV16和HPV18 E6/E7抗原已在临床试验中与IL-12联合使用(Hasan等人(2020)A Phase 1 Trial Assessing the Safetyand Tolerability of a Therapeutic DNA Vaccination Against HPV16and HPV18E6/E7Oncogenes After Chemoradiation for Cervical Cancer，Int J Radiat Oncol BiolPhys.107(3)：487-498)。因此，与任何HPV抗原一起包括的合适的免疫刺激剂是IL-12。

本发明的相应方面提供了用于制备根据第一方面的细菌的方法，该方法包括将至少一个异源核酸分子引入细菌中。

药物组合物和制备方法

本发明的第二个方面是包括根据第一个方面的细菌的药物组合物。

本发明的相应方面提供了用于制备根据第二方面的药物组合物的方法，该方法包括将细菌与一种或多种药学上可接受的稀释剂或赋形剂配制。

虽然细菌可以单独施用，但优选它存在于药物组合物中。本发明包括药物组合物，其包括至少一种药学上可接受的载体、赋形剂或其他组分，诸如治疗性和/或预防性成分(诸如佐剂)。如本文所指的“药学上可接受的载体”是本领域技术人员已知的可用于配制药物组合物的任何已知化合物或已知化合物的组合。载体可包括一种或多种赋形剂或稀释剂。

梭菌可以通过在适合细菌生长的条件下进行的发酵来制备。发酵后，可以使用离心法纯化细菌并制备以保存活性。组合物中的细菌作为活生物体提供。该组合物可以包括细菌孢子和/或营养细胞。可以将细菌干燥以保持细菌的活性。合适的干燥方法包括冷冻干燥、喷雾干燥、热干燥及它们的组合。然后可将获得的粉末与一种或多种本文所述的药学上可接受的赋形剂混合。

如本文所述，孢子和/或营养细菌可以与用于口服施用的常用赋形剂和组分一起配制。特别地，脂肪和/或水性组分、湿润剂、增稠剂、防腐剂、质地剂、增味剂和/或包衣剂、抗氧化剂、防腐剂和/或染料，它们在药物和食品补充剂工业中是常用的。合适的药学上可接受的载体包括微晶纤维素、纤维二糖、甘露糖醇、葡萄糖、蔗糖、乳糖、聚乙烯吡咯烷酮、硅酸镁、硬脂酸镁和淀粉或它们的组合。如本文所述，然后可以将细菌形成合适的可口服摄入的形式。合适的可口服摄入形式的益生菌可以通过制药工业中熟知的方法制备。在以下中描述了合适的药物载体、赋形剂和调配物：Remington：TheScience and Practice ofPharmacy，第22版，The Pharmaceutical Press，London，Philadelphia，2013。

可以将本发明的药物组合物放入剂型，诸如单位剂量的形式。药物组合物包括适合口服或直肠施用的那些。本发明的组合物可以施用一次，或者它们可以作为治疗方案的一部分顺序施用。优选地，使用方便的剂量方案口服施用。

合适的口服剂型包括片剂、胶囊剂、粉末(例如小袋中的粉末)和液体剂。当细菌用于口服施用时，它适合以孢子的形式提供；或在缓释药物组合物中以营养细胞的形式提供。

本发明的药物组合物还可以配制成用于直肠施用，包括栓剂和灌肠制剂。在栓剂的情况下，首先熔化低熔点蜡，诸如脂肪酸甘油酯或可可脂的混合物，然后通过例如搅拌均匀分散活性组分。然后将熔融的均匀混合物倒入合适尺寸的模具中，使其冷却并固化。灌肠制剂可以是半固体(包括凝胶或软膏)或者是液体形式(包括悬浮液、水溶液或泡沫)，这是本领域技术人员已知的。

施用本发明的药物组合物使得有效量的细菌被递送至肠道的厌氧部分。对于“有效量的细菌”，我们包括以下含义：细菌引起有效量的抗原的递送，以有效诱导针对所述抗原的适当免疫应答；或以预防、改善或治疗疾病。例如，对于CTL应答可能适合的病毒感染，抗原的量将有效诱导针对该抗原的CD8⁺CTL应答。

合适地，细菌可以以相当于干组合物的1x10⁵至1x10¹¹菌落形成单位/g(CFU/g)的量存在于药物组合物中。合适地，细菌可以以每单位剂型^1x106至^1x1010CFU、优选每单位剂型约1x10⁷至1x10⁹CFU、例如每单位剂型约1x10⁸CFU的量存在。

药物组合物可包括佐剂或免疫刺激分子，特别是配制用于缓释的药物组合物。然而，设想佐剂可能不是必需的，或者可能仅需要比在常规多肽抗原疫苗制剂中提供抗原时所需量少的佐剂，或者可能仅需要毒性较小的佐剂。因此，设想了不含佐剂的药物组合物，以及仅含有适合人类使用的佐剂(诸如明矾)的药物组合物。

佐剂是混合到药物组合物中增加或以其他方式改变对抗原的免疫应答的任何物质。佐剂可包括但不限于AlK(SO₄)₂、AlNa(SO₄)₂、AlNH(SO₄)₄、二氧化硅、明矾、AI(OH)₃、Ca3(PO₄)₂、高岭土、碳、氢氧化铝、胞壁酰二肽、N-乙酰基-胞壁酰基-L-苏氨酰基-D-异谷氨酰胺(thr-DMP)、N-乙酰基-降胞氨酰基-L-丙氨酰基-D-异谷氨酰胺(CGP 11687，也称为nor-MDP)、N-乙酰胞壁酰基-L-丙氨酰基-D-异谷氨酰胺酰基-L-丙氨酸基-2-(1′2′-二棕榈酰基-s-n-丙三氧基-3-羟基磷酰氧基)-乙胺(CGP 19835A，也称为MTP-PE)，RIBI (MPL+TDM+CWS)的2％角鲨烯/Tween-80(R)乳液、脂多糖及其各种衍生物，包括脂质A、弗氏完全佐剂(FCA)、弗氏不完全佐剂、默克佐剂65、多核苷酸(例如，poly IC和聚AU酸)、来自结核分枝杆菌的蜡D、在小棒状杆菌、百日咳博德特氏菌和布鲁氏菌属成员中发现的物质、脂质体或其他脂质乳剂、Titermax、ISCOMS、Quil A、ALUN(参见美国专利第58,767和5,554,372号)、脂质A衍生物、霍乱毒素衍生物、HSP衍生物、LPS衍生物、合成肽基质或GMDP、白细胞介素1、白细胞介素2、Montanide ISA-51和QS-21。

可用于改变或刺激免疫应答的其他佐剂或化合物包括Toll样受体(TLR)的配体。在哺乳动物中，TLR是在DC上表达的受体家族，该受体家族可识别和响应与微生物病原体相关的分子模式。已经对几种TLR配体作为疫苗佐剂进行了深入研究。细菌脂多糖(LPS)是TLR4配体，其解毒变体单磷酰脂质A(MPL)是经批准用于人类的佐剂。TLR5在单核细胞和DC上表达并对鞭毛蛋白作出应答，而TLR9识别含有CpG基序的细菌DNA。包括CpG基序的寡核苷酸(OLG)是TLR9的有效配体和激动剂，并且已对其佐剂特性进行了深入研究。

可以包括刺激免疫应答的其他试剂(免疫刺激剂)，诸如由于其淋巴细胞调节特性而有用的细胞因子。合适的细胞因子可包括白细胞介素12(IL-12)、GM-CSF或IL-18。

可以将本发明的药物组合物配制成胶囊，该胶囊包含诸如营养细胞或孢子的活细胞，其中胶囊包含缓释层或包衣，以允许在口服施用后在下胃肠道的厌氧部分释放活细胞、通常是营养细胞。对于“缓-释”或“缓释”，我们指的是在施用或应用剂量后细菌的释放延迟了一段时间(延迟也称为滞后时间)。这种修改是通过特殊的制剂设计和/或制造方法来实现的。随后的释放可以类似于速释剂型。

用于缓释的赋形剂和制剂是本领域众所周知的并且特定技术是可商购的。

已经提出了将口服施用靶向结肠的各种策略，包括：用pH敏感聚合物包衣；定时释放系统的制剂；利用由结肠细菌特异性降解的载体；生物粘合剂系统；和渗透控制药物递送系统。微生物可降解聚合物、尤其是偶氮交联聚合物，已被研究用作靶向结肠的药物的包衣。

诸如直链淀粉、菊粉、果胶和瓜尔胶等一些植物多糖在胃肠道酶的存在下保持不受影响，并已被开发用作药物的包衣，用于结肠靶向药物递送系统的制剂。此外，植物多糖与甲壳类动物提取物(包括壳聚糖或其衍生物)的组合被证明对开发结肠递送系统具有吸引力。

用于缓释制剂的赋形剂的实施例包括能够在水中快速溶胀并在其溶胀结构中保留大量水的水凝胶。不同的水凝胶可以提供不同的药物释放模式，并且已经研究了使用水凝胶促进结肠递送。例如，已经使用高粘度丙烯酸树脂凝胶Eudispert hv制备了水凝胶，它在直肠下部具有出色的长期停留性能。聚合物(赢创工业)提供不同形式的包衣，包括耐胃液性、pH控制药物释放、结肠递送、活性物质的保护和保护活性物质。

药物组合物可以通过使用本领域技术、用缓释层或包衣包被细菌和一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂来制备。例如，可以使用任何已知的压式涂布机通过压缩形成包衣。可选地，药物组合物可通过造粒和团聚技术制备，或使用喷雾干燥技术构建，然后干燥。

可以通过采用任何上述技术来精确控制包衣厚度。技术人员可以选择包衣厚度作为获得所需滞后时间和/或滞后时间后细菌释放所需速率的手段。

pH依赖性系统利用了普遍接受的观点，即人体胃肠道的pH值从胃(pH值可以在约1到2之间，在消化期间增加到pH 4)，通过消化部位的小肠(其中pH值可以是在约6和7之间)，在远端回肠增加。用pH敏感聚合物包衣片剂、胶囊或丸剂提供缓释并保护活性药物免受胃液影响。

可以配制本发明的药物组合物以在特定pH下将根据第一方面的细菌递送至胃肠道。市售赋形剂包括聚合物，其可用于将细菌递送到胃肠道的特定位置。例如，十二指肠中的pH可高于约5.5。可以使用/>L 100-55粉末)、/>L 30D-55(水性分散体)和/或/>(粉末)，例如作为基于/>L 100-55的即用型肠包衣。空肠中的pH可以为约6至约7，并且可以使用/>L 100(粉末)和/或/>L 12,5(有机溶液)。可以在高于约7.0的pH下实现向结肠的递送，并且可以使用/>S 100(粉末)、/>S 12,5(有机溶液)、和/或/>FS 30D(水性分散体)。也可以使用专为/>FS 30D制剂设计的PlasACRYL TM T20助流剂和增塑剂预混料。/>

适当地，可以配制本发明的药物组合物以将根据第一方面的细菌递送至胃肠道，优选通过口服施用。

人胃肠道由从口腔延伸到肛门的消化结构组成，包括食道、胃和肠。胃肠道不包括附属腺体器官，诸如肝脏、胆道或胰腺。肠包括小肠和大肠。小肠包括十二指肠、空肠和回肠。大肠包括盲肠、结肠、直肠和肛门。上胃肠道包括口腔、咽、食道、胃和十二指肠。下胃肠道包括小肠(十二指肠以下)和大肠。优选地，本发明的药物组合物将根据第一方面的细菌递送至胃肠道的内腔或粘膜表面、更优选大肠的内腔或粘膜表面、并且更优选结肠的内腔或粘膜表面。优选地，本发明的药物组合物将根据第一方面的细菌递送至下胃肠道的厌氧部分、优选结肠和/或末端小肠(回肠，也称为“末端回肠”)。

人肠道内存在陡峭的氧气梯度，如在Zheng、Kelly和Colgan，American Journalof Physiology-Cell Physiology 2015309：6，C350-C360中所述。海平面可呼吸空气的Po₂为～145mmHg(～21％O₂)。健康肺泡的测量显示Po₂为100-110mmHg。与之形成鲜明对比的是，健康结肠最内腔的Po₂低于10mmHg(1.4％O₂)。这种差异反映了氧源、局部新陈代谢和血流解剖结构的综合作用。Po₂沿着径向轴从肠道粘膜到内腔急剧下降，内腔是数万亿厌氧微生物的家园。

当细菌以孢子形式口服时，它将通过胃肠道直到到达厌氧部分，在那里它会发芽和生长。下胃肠道的厌氧部分包括末端回肠和结肠。鉴于Zheng，同上，结肠可能具有比末端回肠更低的P_O2，因此细菌在结肠中的生长可能更有效。触发孢子发芽和厌氧代谢或生长所需的P_O2可能在0到2％的范围内。

人类结肠体积(上升/下降和横向的总和)约为600ml(Pritchard，S.E.等人(2-14)Neurogastroenterol.Motil.26，124-130)，而小鼠的整个肠的体积约为1ml(McConnell，E.L.，Basit，A.W.&Murdan，S.(2008)J.Pharm.Pharmacol.60，63-70)。在小鼠中，大约总胃肠转运时间约为5-6小时(Padmanabhan，P.，等人(2013)EJNMMI Res.3，60和Kashyap，P.C.等人(2013)Gastroenterology 144，967-977)，据估计人类的结肠转运时间在23到40小时之间(Degen，L.P.&Phillips，S.F.(1996)Gut 39，299-305和Wagener，S.，等人(2004)J.Pediatr.Surg.39，166-169-169)。由于在人肠道中的转运时间是小鼠肠道中的五倍，因此如果结肠体积相同，则需要更少的孢子(例如五分之一)来达到相同的抗原浓度。

此外，由于细菌在人类结肠中的驻留时间是小鼠结肠中的大约五倍，因此细胞分裂的持续时间将更长(五倍)，因此导致更多的细胞数量和增加的抗原产量。细菌菌株CHN1的基于实验室发酵的倍增时间与大肠杆菌相似，且大肠杆菌的肠道倍增时间约为3小时(Myhrvold，C.，等人(2015)Nat.Commun.6，10039)。CHN1在肠道转运过程中可能经历10次细胞倍增，相当于细胞数量增加三个数量级。在小鼠中，只有足够的时间让细胞倍增大约两次，相当于细胞数量增加不到10倍。相对于小鼠肠道，从递送到人肠道的每个孢子中生长的细胞大约多100倍。当考虑肠道体积差异、结肠转运时间和肠道内的细胞分裂时，递送至小鼠和人大致相同的剂量将使得肠腔内抗原含量大致相同。

尽管上面详细说明了人肠道和小鼠肠道之间的差异，但这可以根据本领域已知的知识容易地适应其他宿主(例如，使细菌的递送适应于预期宿主，例如其他哺乳动物或鸟类。

空腹服用的药物组合物很可能在给药后约5小时到达升结肠，实际到达很大程度上取决于胃排空速率。结肠内的药物递送很大程度受通过该区域的转运速率的影响。在健康男性中，胶囊平均在20-30小时内通过结肠。溶液和颗粒通常在近端结肠内广泛分布，并经常分散在整个大肠中。

本发明的药物组合物可以配制为用于时间控制递送至胃肠道即递送根据第一方面细菌，并且因此在施用后一定时间(滞后时间)后递送抗原。

用于时间控制递送的市售赋形剂包括RL 30D(水性分散体)和RL 12,5(有机溶液)。这些赋形剂是不溶性、高渗透性、不依赖于pH的溶胀赋形剂，可以通过以不同比例与/>RS结合提供定制的释放曲线。/>RS 30D(水性分散体)和/>RS 12,5(有机溶液)是不溶性、低渗透性、不依赖于pH的溶胀赋形剂，可以通过以不同比例与/>RL结合提供定制的释放曲线。/>NE 30D(水性分散体)、/>NE 40D(水性分散体)和/>NM 30D(水性分散体)是不溶性、低渗透性、不依赖于pH的溶胀赋形剂，可以作为基质形成剂。

优选地，可以配制药物组合物以在施用后(即口服施用后)约4小时将根据第一方面的细菌递送至胃肠道。优选地，可以配制药物组合物以在施用后约4至48小时、优选施用后约5至40小时，诸如施用后约5、10、15、20或24小时、优选在给施用后约5至10、5至15、5至20、或约10至24、15至24、或20至24小时递送根据第一方面的细菌。

合适地，药物组合物用于在两餐之间或与食物一起施用。

根据本发明第一方面的细菌在到达肠的厌氧部分后的生长可以通过培养、包括粪便培养来验证。在实验模型中，可以从实验动物获得的胃肠道部分来培养细菌。根据本发明第一方面的细菌在到达肠的厌氧部分后的生长也可以通过本领域技术人员已知的免疫组织学方法验证，例如通过使用识别细菌的抗体。

产生抗原的基因工程化厌氧菌也可以作为食品(例如酸奶、牛奶或豆浆)的一部分，或作为食品补充剂。此类食品和食品补充剂可以通过食品和补充剂行业中熟知的方法制备。

该组合物可以作为饲料添加剂掺入动物饲料产品中。

基因工程化细菌在肠道中的生长和定植程度可以通过物种和菌株的选择来控制和/或通过提供细菌作为益生元赖以生存的特定底物来控制，无论是在含有益生菌的相同剂量内还是作为单独摄取的组合物。

因此，该组合物还可以进一步包括或用于与益生元一起施用以增强施用的益生菌的生长。益生元可以与本文所述的细菌顺序、同时或分开施用。益生元和细菌可以一起配制成相同的组合物以用于同时施用。或者，细菌和益生元可以分别配制以用于同时或顺序施用。

益生元是促进肠内益生菌生长的物质。它们是由细菌在肠中发酵的食物物质。益生元的添加提供了可以促进肠中益生菌菌株生长的培养基。可以使用一种或多种单糖、寡糖、多糖或促进细菌生长的其他益生元。

优选地，益生元可以选自包括以下的组：低聚糖，任选包含果糖、半乳糖、甘露糖；膳食纤维，特别是可溶性纤维、大豆纤维；菊粉；或它们的组合。优选的益生元是低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、糖基蔗糖(GS)、乳蔗糖(LS)、乳果糖(LA)、低聚帕拉金糖(PAO)、低聚麦芽糖、果胶、它们的水解产物或它们的组合。

医学用途

本发明的第三方面提供了第一方面的细菌或第二方面的药物组合物用于医学中。

本发明的第四个方面提供了一种用于在受试者中产生抗原特异性应答的梭菌类细菌，其中该细菌包含编码抗原的异源核酸分子，并且其中该细菌能够在厌氧细胞生长期间在细菌的细胞内区室中表达抗原。

相应的方面提供了一种在受试者中产生抗原特异性免疫应答的方法，该方法包括施用梭菌类细菌，其中该细菌包含编码抗原的异源核酸分子，并且其中该细菌能够在厌氧细胞生长期间在细菌的细胞内区室中表达抗原。

本发明的第五个方面提供了一种用于治疗或预防受试者中疾病的梭菌类细菌，其中该细菌包含编码抗原的异源核酸分子，其中该细菌能够在厌氧细胞生长期间在细菌的细胞内区室中表达该抗原，其中抗原是感染原抗原并且疾病是由感染原引起的疾病，或者抗原是肿瘤抗原并且疾病是癌症。

相应的方面提供了一种用于预防、减轻或治疗受试者中疾病的方法，该方法包括施用梭菌类细菌，其中该细菌包含编码抗原的异源核酸分子，其中该细菌能够在厌氧细胞生长期间在细菌的细胞内区室中表达该抗原，其中抗原是感染原抗原并且疾病是由感染原引起的疾病，或者抗原是肿瘤抗原并且疾病是癌症。

通常，在本发明的任何这些方面中，受试者是哺乳动物或鸟类，通常是哺乳动物，优选人。适用于兽医疫苗接种的哺乳动物包括农业动物，诸如有蹄类动物，包括牛、绵羊或山羊；或马；或家养动物，诸如猫或狗。合适的鸟类包括鸡或火鸡。通常，当抗原是感染原抗原时，受试者属于对由感染原引起的疾病易感的物种。通常，当抗原是肿瘤抗原时，受试者属于肿瘤抗原是肿瘤特征的物种。

这些用途涉及疫苗接种。疫苗接种的适当剂量和施用时间表(例如初级剂量和一次或多次加强剂量)描述于Vaccines：From concept to clinic，Paoletti and McInnes，eds，CRC Press，1999。例如，疫苗接种可能在单次剂量后有效，或者可以间隔约3周到六个月提供一到三次接种。在一些实施方案中，疫苗接种可以在不同疫苗的疫苗接种方案中提供，诸如初免-加强方案，其中本发明的疫苗是初免疫苗或加强疫苗，而其中另一些是不同的疫苗。可能有不止一种加强剂。通常，此类方案将针对相同感染原或相同癌症。

产生抗原特异性免疫应答的医学用途

在该第四方面，抗原可以是本文定义的任何抗原，不限于肿瘤抗原或感染原抗原。例如，抗原可以包括人工序列(即，人工设计的序列，其在自然界中不存在)。

“抗原特异性免疫应答”包括任何抗原特异性的细胞或体液免疫应答，即T细胞应答，诸如CD4⁺、CD8⁺T细胞应答或B细胞(抗体)应答。

在典型的免疫应答中，抗原被递送至抗原呈递细胞(APC)，尤其是树突状细胞(DC)，然后刺激和引发抗原特异性细胞毒性CD8⁺(CTL)和/或辅助性CD4⁺T淋巴细胞。也称为专职性APC，DC在微环境中采样抗原并在细胞内处理它们(例如，在抗原被吞噬后)。在DC激活后(例如由于炎症信号)，它们迁移到淋巴结，从而他们可以激活适应性免疫应答。不希望受理论的束缚，梭菌类细菌可以被APC内化，特别是肠中的DC，诸如粘膜DC。例如，由于通过已内化梭菌类细菌而摄取(例如吞噬)抗原的DC可能会被激活，并可能迁移到淋巴结并激活对所述抗原具有特异性的T细胞，并且因此激活B细胞。除了梭菌类细菌之外，APC还可以暴露于其他激活信号，诸如由佐剂、脂多糖(LPS)或炎性细胞因子提供的激活信号。

T细胞表达一种T细胞受体，该受体识别由主要组织相容性复合体(MHC)呈递的抗原肽，在人中称为人白细胞抗原(HLA)。辅助性CD4⁺T细胞可以有效刺激和放大细胞毒性CD8⁺T细胞，并帮助B细胞产生抗体。CD4⁺应答可根据诱导/激活的CD4⁺T细胞类型进行分类。例如，CD4⁺应答可能是T辅助细胞(Th)1、Th2和/或Th17的应答。Th1、Th2和Th17细胞可以根据技术人员已知的标记物(例如细胞表面标记物)、细胞因子分泌和/或功能测定进行分类。所实现的CD4⁺应答的类型(或它们的组合)可能取决于所使用的抗原和/或佐剂或其他免疫调节分子，它们可以根据所需的结果进行选择。例如，Th2应答比Th1应答更适合预防蠕虫感染。通常与IFN-γ产生相关的Th1应答比Th2应答更适合预防细胞内寄生虫。Th1细胞刺激CD8⁺杀伤性T细胞，Th2细胞刺激B细胞；Th17细胞促进炎症。

CD8⁺T细胞可以特异性识别并诱导含有靶抗原的靶细胞发生凋亡。特定CD8⁺T细胞的激活取决于抗原被有效地呈递给MHC I类分子(人HLA-I抗原)。CD8⁺细胞毒性T淋巴细胞(CTL)是预防性和治疗性细胞免疫疫苗靶向的主要细胞类型，因为它们可以直接识别和破坏肿瘤细胞或被细胞内感染原(诸如病毒)感染的细胞。因此，为了靶向肿瘤抗原和细胞内感染原(诸如病毒)的抗原，建立CD8⁺应答可能是有利，因为这些细胞能够直接识别细胞表面MHC I类分子上呈递的这些抗原。CTL还与抗肿瘤应答有关。

CD4⁺和CD8⁺应答的组合可能是有益的，因为CD4⁺细胞亚群可以通过将细胞因子释放到局部微环境中来支持和/或增强CD8⁺细胞的活性。因此，在一些实施方案中，T细胞应答的组合由抗原诱导。

单一肽抗原刺激免疫应答的效率可能在受试者和人群之间基于他们的MHC(或在人的情况下，HLA)表达谱而不同。MHC/HLA单倍型在受试者之间不同，MHC/HLA的每种单倍型都能够结合并因此呈递特定类型的肽片段。例如，对于相同的抗原，由第一个受试者的MHC/HLA呈递的肽片段可能与由第二个受试者的MHC/HLA呈递的肽片段序列不同。这些MHC/HLA亚型在诱导免疫应答的能力方面可能不同，从而导致人群对特定抗原的应答性不同。这是单一肽类疫苗的主要缺点，因为并非所有受试者都能够充分处理和呈递肽以诱导所需的免疫应答。单肽疫苗的这种限制可以通过使用多抗原融合蛋白来克服，诸如包括如上所述重叠肽的多表位和/或多肽，包括本文和EP 3 235 831A1中描述的ROP。ROP已被证明能够同时诱导CD4⁺和CD8⁺T细胞应答，并且包括多个肽片段，这大大增加了存在适合特定受试者的片段的可能性。这克服了群体的MHC/HLA限制。

B细胞应答的特征在于靶向特定抗原的抗体(即“免疫球蛋白”或“Ig”)。B细胞能够内化组分，诸如多肽，并在细胞表面呈递与MHC I类或II类分子复合的多肽分子片段。B细胞也可以在其细胞表面表达抗原特异性B细胞受体(BCR)。与依赖由MHC呈递的抗原的T细胞和TCR不同，BCR可以识别抗原表位，而无需由MHC呈递它们(即BCR也可以识别可溶性抗原)。抗原激活带有合适表面免疫球蛋白的B细胞，直接产生IgM。在某些情况下，B细胞依赖于T细胞通过呈递负载到MHC II类的抗原来激活。对处理过的Ag产生应答的CD4⁺T细胞可能会诱导免疫球蛋白类别从IgM转换为IgG。然而，一些抗原能够以不依赖于T细胞的方式激活B细胞。因此，在一些实施方案中，诱导B细胞应答可与诱导T细胞应答(CD4⁺和/或CD8⁺)相结合。

合适的抗体应答可以包括不同的同种型，诸如IgA和/或IgG同种型。所实现的抗体应答的类型可能取决于所使用的抗原和/或佐剂或其他免疫调节分子，它们可以根据所需的结果进行选择。

IgA，其分泌形式也称为sIgA，是一种抗体，其在粘膜的免疫功能中起着至关重要的作用。与粘膜相关的IgA产生的量大于所有其他类型的抗体的总和。绝对而言，每天有三到五克被分泌到肠腔中。这占全身产生的总免疫球蛋白的15％。IgA有两个亚类(IgA1和IgA2)，且可以以单体和二聚体形式产生。IgA二聚体形式最为普遍，也称为分泌型IgA(sIgA)。sIgA是粘液分泌物中发现的主要免疫球蛋白，该粘液分泌物包括泪液、唾液、汗液、初乳以及泌尿生殖道、胃肠道、前列腺和呼吸道上皮细胞的分泌物。它也少量存在于血液中。sIgA的分泌组分保护免疫球蛋白不被蛋白水解酶降解；因此，sIgA可以在恶劣的胃肠道环境中存活，并对在身体分泌物中繁殖的微生物提供保护。sIgA还可以抑制其他免疫球蛋白的炎症作用。IgA是补体系统的弱激活剂，只能微弱地调理。

IgG有几种亚型。在人类中，IgG1和IgG3与T辅助细胞1型应答、补体结合、高亲和力FcR的吞噬作用相关，并指示保护性免疫，而IgG2和IgG4应答往往效果较差。

在一些实施方案中，抗原诱导的抗原特异性免疫应答是B细胞应答。在一些实施方案中，抗原特异性免疫应答包括产生抗原特异性抗体，即，抗原诱导产生对(即，结合)所述抗原是特异性的抗原特异性抗体。在一些实施方案中，抗原特异性抗体属于选自以下构成的组的抗体血清型：IgA、IgM、IgG或它们的任何组合。在一些实施方案中，抗原特异性抗体是分泌型抗体，例如分泌型IgA(sIgA)、分泌型IgM或分泌型IgG。因此，在一些实施方案中，抗原诱导产生抗原特异性IgA、抗原特异性IgM、抗原特异性IgG或它们的任何组合。在一些实施方案中，本文所述的霍乱弧菌抗原诱导霍乱弧菌抗原特异性免疫应答，例如霍乱弧菌抗原特异性B细胞免疫应答，或产生霍乱弧菌抗原特异性抗体。霍乱弧菌抗原特异性抗体可以是IgA、IgM或IgG。在一些实施方案中，霍乱弧菌抗原特异性抗体是IgA，任选地是分泌型IgA(sIgA)。在一些实施方案中，霍乱弧菌抗原是CtxB。在一些实施方案中，CtxB诱导CtxB特异性应答，例如CtxB特异性B细胞应答，或产生CtxB特异性抗体。CtxB特异性抗体可以是IgA、IgM或IgG。在一些实施方案中，CtxB特异性抗体是IgA，任选地是分泌型IgA(sIgA)。

如本文所述，可以测试包括抗原的细菌诱导抗原特异性免疫应答的能力，诸如在小鼠模型中口服免疫后。包括目标抗原(例如HPV、OVA或霍乱弧菌抗原诸如CtxB)或对应于抗原的ROP(例如ROP-HPV或ROP-OVA)的细菌孢子(例如丁酸梭菌)可以通过口服管饲施用至小鼠组。可以将来自相同细菌但不含抗原(或ROP-抗原)的孢子的阴性对照施用至单独的小鼠组。细菌与抗原以及这种阴性对照的比较将把任何差异归因于抗原特异性。该实验的合适阳性对照包括通过皮下注射抗原(例如ROP-HPV或ROP-OVA，或霍乱弧菌抗原诸如CtxB)进行肠胃外施用，这些抗原将被DC摄取，从而激活对所述抗原的免疫应答。因此，与该阳性对照的比较将指示由包括抗原的细菌诱导的免疫应答是否等同于施用抗原本身。

因此，这种类型的系统可用于鉴定抗原特异性应答并且不限于特定类型的抗原。事实上，阴性对照将保持不变(不包括抗原的细菌)，阳性对照将改为通过皮下注射目标抗原(例如本文所述的任何感染原抗原或肿瘤抗原)进行肠胃外施用，并且测试条件仅需要制备包括目标抗原(或所述抗原的ROP)的细菌。

此外，该细菌充当目标抗原的递送载体，因此不限于示例的丁酸梭菌。已举例说明的丁酸梭菌用于将抗原递送至胃肠道的厌氧部分，抗原可从此处介导免疫应答。因此，同样已知能够到达胃肠道的厌氧部分的其他梭菌类细菌同样是合适的递送载体。在这种情况下，阴性对照将变为目标梭菌类细菌(如本文所述的细菌)，阳性对照仍然是通过皮下注射目标抗原进行肠胃外施用，测试条件仅需要选择细菌以与本文所述的丁酸梭菌相同的方式进行基因工程化，以表达目标抗原。

作为免疫方案，可以完成施用包括抗原、阴性对照和阳性对照的细菌。例如，小鼠可以每隔两周免疫3次。在免疫方案后，例如在该方案42天后，处死小鼠。执行该方案是为了评估包括抗原的工程化细菌的孢子是否能够以诱导免疫应答的方式递送它。

可以以本领域技术人员已知的多种方式检测免疫应答。例如，可以收集来自匀浆脾脏的脾细胞和来自血样的外周血单核细胞(PBMC)，并使用标准方法获得单核细胞分离物。然后这些单核细胞分离物可以经受各种分选方案以分离目标细胞群，例如通过使用磁性相关细胞分选(MACS)或Ficoll-Hypaque梯度(密度)分离以获得淋巴细胞。例如，T细胞(CD4⁺和CD8⁺)可以根据T细胞特异性标记(例如CD8⁺T细胞的CD8a)从单核细胞分离物中富集。备选地或另外地，可以分离其他细胞群，例如B细胞。

在获得目标细胞类型的富集群后，可以测试细胞类型与免疫应答激活相关的细胞因子分泌(例如IFN-γ和/或TNFα)或指示激活的细胞表型的标记物(例如细胞表面标记物和/或细胞内标记物)的表达。可以通过ELISPOT，分别在抗IFN-γ或抗TNFα抗体存在的情况下在平板中培养T细胞，并用野生型抗原蛋白(例如HPV蛋白或霍乱弧菌抗原如CtxB)、抗原的ROP(例如ROP-HPV或ROP-OVA)或包括抗原的营养细菌细胞重新刺激细胞来检测诸如IFN-γ和/或TNFα的细胞因子。如果存在对目标抗原具有特异性的T细胞(例如HPV特异性T细胞)，则用该抗原重新刺激将诱导T细胞分泌IFN-γ和/或TNFα。使用不包括抗原的营养细菌细胞是阴性对照，可以将其与测试条件进行比较，以确定IFN-γ和/或TNFα分泌在多大程度上是抗原特异性的。IFN-γ和/或TNFα标准品(即不同浓度的这些细胞因子的等分试样)可用作阳性对照并建立剂量反应曲线。对于ELISPOT，可以评估斑点形成单位(SPU)，其中比对照组的平均值高至少两个标准差的测试条件(例如接种疫苗的组)的SPU将表明测试条件的阳性结果。

备选地或另外地，可以通过细胞内细胞因子染色来测试免疫应答，例如在Zhang等人，2009中所述的。简而言之，从经受上述免疫方案的小鼠获得的脾细胞可以与抗原(例如ROP-抗原)和与ELISPOT相同的阴性和阳性对照一起培养。然后可以用抗体(例如藻红蛋白偶联的单克隆大鼠抗小鼠CD8或CD4抗体)或免疫球蛋白同种型对照标记细胞。然后可以使用固定和渗透脾方案(例如BD Pharmingen的Cytofix/Cytoperm试剂盒)固定和渗透脾细胞，并与细胞内抗原的检测抗体(例如异硫氰酸荧光素偶联的抗IFN-γ抗体)一起温育。然后可以通过流式细胞术评估样品，荧光高于同种型对照的荧光表明细胞的抗原特异性激活。与CD8或CD4和IFN-γ共染色将IFN-γ的抗原特异性表达归因于CD8⁺或CD4⁺T细胞。

备选地或另外地，免疫应答可以通过检测T细胞表面受体或受体配体的表达来测定，通常是在用APC重新刺激T细胞之后。例如，可以在CD4⁺T细胞上评估细胞表面CD40配体表达，如描述于Hegazy等人(2017)Gastroenterology 153：1320-1337。可以确定在定义的抗原刺激后表达CD40L(CD154)的CD4⁺T细胞的百分比，并在实验组和对照组之间进行非参数分析，以确定群体平均抗原特异性T细胞百分比的任何差异。与阴性对照组相比，抗原特异性(即CD40L上调)CD4⁺T细胞百分比较高，例如至少高1％、至少高2％、至少5％、和/或高达10％或更多，表明测试条件的阳性结果。

CTL反应的细胞毒性可以使用铬-51(⁵¹Cr)释放测定法进行评估(参见B.PaigeLawrence，2004，Current Protocols in Toxicology，22(1)：18.6.1-18.6.27)。例如，表达CTL的目标抗原的靶细胞(例如表达肿瘤抗原的癌细胞)可以用⁵¹Cr标记，其在细胞溶解时从靶细胞中释放出来。因此，可以将源自接种受试者的CTL(预计能够产生抗原特异性相应)的细胞毒性与源自对照、天然受试者(预计不会具有抗原特异性CTL)的CTL进行比较。来自接种组的CTL的⁵¹Cr检测增加表明诱导抗原特异性相应的阳性结果。通常，在平均值比对照组的平均值高至少两个标准差的情况下，表示测试组的阳性结果。

另一种用于评估细胞毒性的合适测定是CyQUANT LDH细胞毒性测定。乳糖酶脱氢酶(LDH)是一种胞质酶，其在质膜受损时释放。因此，可以使用与⁵¹Cr释放测定所述的相同的条件，在CTL和靶细胞的共培养物中测试LDH水平，以确定与对照组相比，接种组是否具有表明细胞毒性增加的更高的LDH。通常，在平均值比对照组的平均值高至少两个标准差的情况下，表示测试组的阳性结果。

备选地或另外地，T细胞增殖可以使用³H胸苷进行测试。³H在有丝分裂细胞分裂期间掺入新的染色体DNA链中，因此随着细胞分裂在细胞内积累。从接种疫苗的受试者中分离的T细胞(或T细胞子集)可以与从对照、天然受试者中分离的T细胞(或T细胞子集)进行比较。分离的T细胞可以在混合淋巴细胞反应(MLR)中与PBMC或负载抗原的活化DC共培养，并随时间评估它们的增殖。如果疫苗接种方案产生抗原特异性T细胞，则当与表达所述抗原的抗原呈递细胞共培养时，这些T细胞将以更高的速率增殖。因此，基于更高量的³H胸苷掺入的T细胞增殖增加指示接种受试者的阳性发现。通常，在平均值比对照组的平均值高至少两个标准差的情况下，表示测试组的阳性结果。

用于评估细胞增殖的另一种合适的测定是羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)测定。CFSE是一种荧光细胞染色染料，其可与细胞内游离胺反应生成共价染料-蛋白质偶联物。这导致可以通过流式细胞术或荧光显微镜、基于CFSE荧光检测活细胞。当具有CFSE的细胞分裂时，CFSE荧光的水平在细胞之间分裂，允许对应于细胞分裂世代的峰的可视化。因此，与上述对³H胸腺嘧啶相同的条件可以在CFSE测定中进行评估。在此测定中，T细胞增殖的增加是基于荧光素的额外发射峰的检测，这将表明细胞分裂是接种疫苗受试者的阳性发现。通常，在平均值比对照组的平均值高至少两个标准差的情况下，表示测试组的阳性结果。

B细胞应答可以通过量化免疫方案期间或终止后收集的血清或其他适当样品中的抗体水平来评估。抗体滴度是衡量生物体产生的识别特定表位的抗体的量的量度，表示为仍然给出阳性结果的最大稀释度(连续稀释)的倒数。可以使用ELISA测试抗体滴度。因此，可以评估从经受上述免疫方案的小鼠获得的血清的抗体滴度，并与相同对照进行比较。较高的抗体滴度，诸如与阴性对照相比至少高两个标准差，将指示B细胞以抗原特异性方式激活。IgA抗体滴度指示粘膜免疫，因此可以专门测试抗原特异性IgA的水平，以评估粘膜免疫的诱导。用于检测IgA的合适样品包括血清、粪便、结肠或肠胃内容物或回肠壁提取物。另外地或备选地，可以测试指示全身免疫和/或抗原特异性IgM的抗原特异性IgG滴度。通常，将测试血清样本。

可以测量抗原特异性与总IgA的比率，并且可以指示B细胞应答。例如，总IgA和抗原特异IgA可以通过ELISA测定。可以在实验组和对照组之间进行非参数分析，以寻找群体平均抗原特异性IgA/IgA比率的差异。阳性结果将是鉴定实验组和对照组之间平均抗原特异IgA/IgA比率的统计学显着差异。

普遍接受的动物模型(诸如在Ireson等人(2019)British J Cancer 121：101-108中描述的那些)可用于使用肿瘤或癌症抗原测试抗癌免疫。例如，可以将癌细胞(人或鼠)引入小鼠体内以产生肿瘤，并且可以将包括本文所述肿瘤抗原的细菌递送至携带与所述抗原相关的肿瘤的受试者。可以通过皮下注射引入癌细胞以形成与目标抗原相关的异种移植物或同基因肿瘤。对癌细胞的影响(例如，可以使用卡尺测量肿瘤大小的减少或肿瘤进展的减少(即，肿瘤继续生长的速度))可以作为衡量免疫效果进行评估。更复杂的模型包括使用患者来源的异种移植(PDX)模型，其中将与所述患者的癌症相关的抗原植入小鼠(例如人源化小鼠)中，这些小鼠已经过本文所述的免疫方案。备选地或另外地，可以测试抗肿瘤CTL的水平和活性，例如进行肿瘤活组织检查并测试肿瘤微环境中CTL(包括肿瘤抗原特异性CTL)的水平。抗原特异性CTL可以使用对MHC负载的肿瘤抗原具有特异性的MHC四聚体来鉴定，然后可以量化肿瘤微环境中的CTL，例如通过流式细胞术。还可以通过测量与炎症反应和T细胞激活相关的细胞因子(例如IL-2、IFN-γ、GM-CSF)来检测活组织检查的细胞因子。测试也可以在人中进行，终点是测试存在针对携带抗原的细胞的循环细胞毒性T淋巴细胞水平的升高，测试针对抗原的循环抗体水平，测试存在表达抗原的细胞等。

Cai等人，2017中描述了合适的测试，该测试表明使用ROP-生存素或ROP-HPV-E7的免疫接种产生特定的细胞免疫应答，并保护小鼠免受接种表达生存素或HPV-E7蛋白的黑色素瘤B16细胞的影响。在这些实验中，C57BL/10小鼠皮下注射ROP抗原(ROP-生存素或ROP-HPV-E7)，ROP抗原与作为阳性对照的野生型抗原进行比较，两种情况下都有抗原在单磷酰脂质A中(MPL)乳化。用MPL乳化的相同疫苗，免疫接种每隔3周皮下注射两次。最后一次加强后三周，小鼠接受B16-E7或B16-生存素攻击，随后在ELISPOT测定中进行评估。如上所述，在PBMC和脾细胞上进行ELISPOT测定，并在抗IFN-γ-Ab预涂板中用ROP-HPV或ROP-生存素进行再刺激。

Cai等人，2017中的数据展示了一种小鼠系统，其中ROP抗原和野生型抗原可用于抗肿瘤免疫应答的免疫小鼠。因此，Cai等人，2017的免疫策略可以作为阳性对照，使用与肿瘤抗原相对应的ROP抗原或野生型抗原。然后可以对梭菌类细菌进行遗传修饰以表达所述肿瘤抗原并用于平行免疫方案。阴性对照是用相同的细菌但没有抗原进行免疫。因此，通过用肿瘤抗原重新刺激PBMC或脾细胞(诸如Cai等人，2017中所述)，并比较IFN-γ分泌与阳性和阴性对照，该系统可以用于确定包括肿瘤特异性抗原的细菌是否可以诱导抗肿瘤应答。比对照组的平均值高至少两个标准差的测试条件(例如接种疫苗的组)的SFU(斑点形成单位)计数将表明测试条件的阳性结果。

因此，技术人员可以容易地评估包括抗原(诸如感染原抗原和/或肿瘤抗原)的梭菌类细菌是否诱导针对所述抗原的免疫应答。这些系统不限于抗原或细菌的类型。

受试者的感染病或癌症的治疗性或预防性治疗

在该第五方面，抗原是感染原抗原并且疾病是由感染原引起的疾病，或者抗原是肿瘤抗原并且疾病是癌症。

对于“改善”或“治疗”疾病、特别是癌症，我们的意思是减缓、阻止或减少疾病或其至少一种临床症状的发展；减轻或改善至少一种身体参数，包括可能无法由患者辨别的那些参数；调节疾病，无论是身体上的(例如，可辨别症状的稳定化)，生理上的(例如，身体参数的稳定化)，还是两者兼而有之；预防或延迟疾病或病症或其临床症状的发作或发展或进展。在感染病的情况下，“改善”或“治疗”可以相应地解释并且还可以包括减少受试者中存活的感染原的负荷，或者预防或减少休眠的感染原复发为活跃的生长形式。“治疗性治疗”应作相应解释。对于“预防”，我们包括本文描述的药剂是防预性的。预防性或防预性用途或治疗包括降低或消除受试者染病的风险的用途或治疗，例如通过接种疫苗。“预防性治疗”应作相应解释。

如果受试者将从这种治疗中获得生物学、医学或生活质量方面的益处，则该受试者需要治疗。治疗通常由医生或兽医进行，他们将施用治疗有效量的细菌或组合物。根据第一方面的细菌或根据第二方面的组合物的治疗有效量是指对于本文所述的治疗有效的量，例如减缓、阻止、减轻或预防疾病或其症状。治疗有效量可能取决于抗原(例如抗原激发特定类型或强度的免疫应答的能力)、梭菌细胞产生抗原的效率、接受治疗的受试者、严重程度和痛苦类型等。通常，需要治疗性治疗的受试者表现出疾病的症状。备选地，受试者可能易患该疾病或已被检测出对该疾病呈阳性但尚未表现出症状。通常，需要预防性治疗的受试者没有患病，但可能有患病的风险。预防性治疗特别适用于感染病。

待治疗的感染病适宜地是可以对针对感染原的抗原特异性免疫应答作出反应的疾病。感染性疾病、失调或病症可选自与本文所列感染原抗原相关的那些。待治疗的癌症可以是与肿瘤抗原相关的任何癌症，诸如本文所列的那些肿瘤抗原、特别是已显示对利用肿瘤抗原的免疫疗法有相应的癌症。

治疗性治疗对于癌症或慢性感染病特别有利。慢性感染病包括由感染原持续数月或数年的那些，或表现出感染原和/或症状的活跃生长期和休眠期的那些。慢性持续性感染可能由病毒引起，包括人乳头瘤病毒(HPV)；C型肝炎；B型肝炎；人类免疫缺陷病毒(HIV)；疱疹病毒，包括单纯疱疹病毒1型、单纯疱疹病毒2型和水痘带状疱疹病毒；与黄热病有关的黄病毒；西尼罗病毒；登革热病毒；寨卡病毒；日本脑炎病毒；非洲猪瘟病毒；猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)病毒和口蹄疫病毒(例如柯萨奇病毒A16)。慢性持续性感染也可能由细菌引起，包括结核分枝杆菌、牛分枝杆菌、布鲁氏菌、疏螺旋体属物种诸如伯氏疏螺旋体、白喉杆菌、衣原体、霍乱弧菌、伤寒沙门氏菌、支原体、包括白色念珠菌的真菌、以及包括蠕虫和原生动物的各种寄生虫。适合治疗的癌症包括黑色素瘤和肾细胞癌，它们被认为是最具免疫原性的两种实体瘤，并且已在疫苗开发或以下癌症中得到广泛研究：结肠癌、肺癌、子宫颈癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、肠癌、膀胱、卵巢、前列腺、骨骼、脑癌或头颈癌。

预防性治疗通常需要建立免疫记忆，以保护或部分保护免疫对象免受随后的攻击，通常是感染原抗原的攻击。免疫记忆是适应性免疫的一个重要结果，因为它可以对以前遇到的病原体产生更快速的免疫应答，以防止它们感染疾病。免疫记忆在治疗性治疗中也可能很重要。

T细胞中的免疫记忆可以使用MHC四聚体进行测试，以确定是否存在针对特定抗原的记忆T细胞。MHC四聚体对负载MHC的抗原具有特异性，因此可以使用对目标抗原具有特异性的MHC四聚体(例如HPV特异性MHC四聚体)。这些可用于从受试者分离的样品(例如血液样品或脾细胞)以测量抗原特异性T细胞的频率。MHC四聚体可用于MHC I类和II类，这意味着CD4⁺和CD8⁺细胞两者都可以使用MHC四聚体进行测量。此外，MHC四聚体可与其他T细胞标记物的荧光抗体结合使用，以评估抗原特异性T细胞子集(例如抗原特异性Th1、Th2和/或Th17细胞)的比例。抗原特异性T细胞的比例可以通过流式细胞术，比较免疫和未免疫的受试者来评估。例如，从已经过本文描述的免疫方案的小鼠获得的样品可以具有针对MHC四聚体结合评估的血液样品和/或脾细胞和针对T细胞子集的荧光标记物组。与未免疫小鼠相比，免疫小鼠应具有更高比例的与MHC四聚体结合，这可通过T细胞子集进一步评估，以鉴定诱导的T细胞反应类型。在HPV感染的情况下，较高比例的抗原特异性CD8⁺T细胞将表明通过用包括HPV抗原的梭菌类细菌进行免疫、建立了保护性T细胞免疫。

通过从免疫和未免疫的小鼠中分离B细胞(例如，按照本文所述的免疫方案)并在对相同抗原具有特异性的辅助T细胞存在下重新刺激B细胞，可以体外测试B细胞中的免疫记忆。来自免疫小鼠的B细胞在数量和质量上都有更好的反应，前者可以通过比较重新刺激后B细胞的频率(即计数细胞悬浮液中的细胞数)来评估。由于B细胞的亲和力成熟，与来自未免疫小鼠的初始B细胞相比，产生的记忆B细胞抗体也具有更高的亲和力，这可以通过纯化产生的抗体(来自免疫和未免疫小鼠)和比较它们对抗原(或其表位)的亲和力进行测试。如果免疫小鼠产生的抗体具有更高的亲和力，则已经建立B细胞记忆反应，这可能表明保护性免疫力。相应的体内研究将使用此类小鼠并用病原体(抗原源自该病原体)攻击它们(例如，如果抗原是HPV抗原，则用HPV感染；例如，如在Longet等人，2011，Journal ofVirology，85：13253-13259中所述的)，以与首次受到病原体攻击的小鼠相比，评估感染负荷。

上述细胞系统可以体内小鼠系统补充，其中小鼠受到与抗原相关的病原体的攻击。由于T和/或B细胞免疫的存在，免疫小鼠应具有降低的感染负荷，诸如与初始小鼠相比，部分或完全免受感染的比率增加。因此，合适的体内系统将包括在免疫方案之后的攻击方案以评估感染负荷。合适的动物模型描述于Bakaletz (2004)Developing animal modelsfor polymicrobial diseases，Nature Reviews Microbiology，2：552-568)。免疫记忆也可以在体内肿瘤模型中测试，包括肿瘤攻击模型，诸如在Cai等人，2017，同上和Ireson等人，2019，同上中所述，如关于本发明第四方面所述。

如在本说明书和所附权利要求书中，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数，除非上下文另有明确规定。除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与该发明所属的普通技术人员通常所理解相同的含义。

在提供了值范围的情况下，应当理解的是，介于所述范围的上限与下限之间的每个中间值(到下限的单位的十分之一，除非另外明确说明)以及所述范围中的任何其它所陈述或中间值均涵盖于本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在范围中，并且也涵盖在本发明内，这受制于所陈述的范围中的任何明确排除的限值。在所陈述范围包含限制中的一个或两个的情况下，排除那些被包含在内的限制中的任一个或两个的范围也包含在本发明中。

除非上下文另有说明，否则对于本发明的给定方面、特征或参数的偏好和选项应该被视为已经结合对于本发明的所有其他方面、特征和参数的任何和所有偏好和选项进行了公开。

为了描述和公开出版物中描述的、可能与目前描述的发明结合使用的那些组分，本文提及的所有出版物在尽可能最大程度上都通过引用并入本文。

本发明将在以下非限制性实施例和附图中进一步说明。

附图说明

图1：ROP蛋白的设计和切割的ROP在抗原呈递细胞(APC)上的呈递。已知的T细胞表位被分成重叠的肽片段，通过组织蛋白酶S的最小切割信号(LRMK(SEQ ID NO：33))链接成单链蛋白。ROP在APC内部的内含体中被切割，并且单个肽表位通过MHC分子呈递，该MHC分子可以被T细胞上存在的受体识别。

图2：与ROP-HPV和ROP-OVA链接的FLAG标记在经工程化以在细胞内表达ROP蛋白的丁酸梭菌中的蛋白质印迹检测。CHN-0野生型用作对照。在A中，箭头表示CADD-HPV-ROP中的ROP-HPV带，但CHN-0野生型细胞中没有。(A)整个图像的对比度增强——红色箭头表示CADD-HPV-ROP中的ROP-HPV带，但CHN-0野生型中没有。(B)负载35μl蛋白质(～175mg)，封闭的5％牛奶，在TBS-T中1∶5000的抗FLAG(A9469)(2h，使用SIGMAFAST BCIP/NBT显影7min。

图3：用于丁酸梭菌基因工程的CADD-ROP-OVA1构建体。

图4：用于丁酸梭菌基因工程的CADD-ROP-HPV构建体。

图5：以CHN-0与DC2.4细胞为1000∶1的比例、在暴露于CHN-0营养细胞的DC2.4细胞培养物中观察到pHRodo荧光。比例尺为500μm

图6：IFN-γ ELISPOT对从通过口服管饲CHN-0野生型的孢子(橙色条)、工程化CADD-HPV的孢子(灰色条)或皮下注射纯化的ROP-HPV蛋白与佐剂(黄色条)免疫的小鼠的脾分离的CD8+和CD4+T细胞进行评估。口服和皮下注射PBS作为阴性对照(浅蓝色和深蓝色条)。分离的T细胞以2.5×10⁵/孔的密度接种，并用纯化的ROP-HPV或野生型HPV蛋白(均为5μg/孔)或CHN-0野生型营养细胞(0.5×10⁵/孔)重新刺激。

图7：IFN-γ ELISPOT对从通过口服管饲CHN-0野生型的孢子(橙色条)、工程化CADD-OVA的孢子(灰色条)或皮下注射纯化的ROP-OVA蛋白与佐剂(黄色条)免疫的小鼠的脾分离的CD8+和CD4+T细胞进行评估。口服和皮下注射PBS作为阴性对照(浅蓝色和深蓝色条)。分离的T细胞以2.5×10⁵/孔的密度接种，并用纯化的ROP-OVA(5μg/孔)或CHN-0野生型营养细胞(0.5×10⁵/孔)重新刺激。

图8：表示实施例3的免疫策略的图。

图9：(A)霍乱毒素CtxB FLAG标记的抗原核酸序列和翻译的蛋白质序列。核酸序列中带下划线的序列依次为NotI位点、NdeI位点和NheI位点。启动子区域位于NotI和NdeI之间并且不被翻译，而翻译的抗原区域位于NdeI和NheI位点之间。(B)天然CtxB蛋白序列(P01556)和CtxB FLAG标记的抗原序列(CHAIN_CtxB)之间的序列比对。

图10：在工程化以从pMTL82151质粒(CtxB-全质粒)胞内表达CtxB的丁酸梭菌中，与CtxB连接的FLAG标记的蛋白质印迹检测。CHN-0野生型用作对照。红色箭头表示表达CtxB的CHN-0菌株中在预期MW(～13kDa)处的显着带，但CHN-0野生型中没有。(B)负载20μl蛋白质，封闭的5％牛奶，在TBS-T中1∶5000的抗FLAG(A9469)2h，使用SIGMAFAST BCIP/NBT显影＜3min。

实施例1：工程化丁酸梭菌的构建与生产

丁酸梭菌的菌株DSM10702，一种可在土壤和动物(包括人)粪便中发现的形成孢子的厌氧细菌，经工程化可在细菌细胞质中表达抗原。如WO 2007/125371A2中所述，所选抗原是基于重组重叠肽(ROP)技术工程化的。

ROP蛋白序列由通过组织蛋白酶切割位点靶序列(LRMK(SEQ ID NO：33))链接的重叠肽组成(见图1)。组织蛋白酶存在于树突状细胞(DC)的核内体中，在胞吞作用后，ROP蛋白被切割成其组成肽。这种方法允许递送宽范围的T细胞表位，这可以促进诱导跨越多种HLA等位基因中细胞免疫，最大化群体覆盖。DCs的有效抗原呈递是启动初始CD8⁺和CD4⁺T细胞所必需的。CD8⁺细胞毒性T细胞参与针对细胞内病原体的免疫防御和肿瘤监测。CD4⁺辅助性T细胞(例如Th1、Th2和Th17)产生和控制宽范围的免疫功能，并在调节适应性免疫方面发挥特别重要的作用。在产生保护性细胞免疫方面，先前已证明使用ROP优于使用野生型抗原。除了通过经典的MHC II类呈递途径刺激CD4⁺T细胞外，ROP还可以通过交叉呈递产生强烈的CD8⁺T细胞应答，交叉呈递是外源抗原由MHC I类呈递到APC上以激活CD8⁺T细胞的过程(Cai等人，Oncotarget2017，8(44)pp76516-76524)。

此前，通过ACE技术产生带有破坏的pyrE基因的丁酸梭菌菌株，用于基因工程。我们现在已经将组成型启动子控制下的ROP蛋白编码序列稳定地整合到该菌株染色体中的pyrE基因座中。

基于人乳头瘤病毒(HPV)16型E7包膜蛋白和卵清蛋白(OVA)，已开发出两种不同的ROP蛋白编码序列。这些序列用于设计基因盒，用于通过在链接FLAG标记和ROP蛋白的N端位点处引入所需的酶促切割位点和额外的组织蛋白酶切割信号，从而引入用于基因工程的pMTL80000载体系列。工程化的丁酸梭菌的pyrE缺陷菌株细胞内表达衍生自HPV或卵清蛋白的ROP(见图2)。

在确认ROP蛋白的表达和生产后，使用先前开发的孢子发酵方案以及营养细胞丸粒生产工程化菌株的孢子。然后评估材料用于DC的体外基线研究，并用于小鼠体内免疫实验。

材料和方法

菌株的培养

大肠杆菌菌株BL21、DH5α和CA434在溶源肉汤(LB；植物胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠10g/L)中进行好氧生长，根据与质粒增殖相关的代谢负荷，在适当的情况下在30℃或37℃补充15％(w/V)琼脂和/或抗生素。在孵育期间以200rpm的速度搅动液体培养物。

丁酸梭菌菌株DSM10702保藏于DSMZ保藏中心(Leibniz Institute，DSMZ-GermanCollection of Microorganisms and Cell Cultures，Inhoffenstraβe 7B，38124Braunschweig，GERMANY)。丁酸梭菌菌株在厌氧工作站(Don Whitley，10％氢气，10％二氧化碳，80％氮气，37℃)中在强化梭菌生长培养基(RCM；酵母抽提物13g/L、植物蛋白胨10g/L、可溶性淀粉1g/L、氯化钠5g/L、醋酸钠3g/L、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L)中常规生长，在适当的情况下补充10g/L碳酸钙、2％(w/V)葡萄糖、15％(w/V)琼脂和/或抗生素。为了维持和选择基因工程菌株，丁酸梭菌在厌氧工作站中在梭菌基础培养基(CBM、七水硫酸铁12.5mg/L、七水硫酸镁250mg/L、四水硫酸锰12.5mg/L、酪蛋白氨基酸2g/L、4-氨基苯甲酸1.25mg/L、盐酸硫胺素1.25mg/L、生物素2.5μg/L)中生长，在适当的情况下，分别补充10g/L碳酸钙、2％(w/V)葡萄糖、15％(w/V)琼脂、尿嘧啶和/或抗生素。为了检测小鼠粪便中的菌落形成单位，将均质粪便样品铺板于修饰的丁酸梭菌基础分离培养基(氯化钠0.9g/L、氯化钙0.02g/L、六水氯化镁0.02g/L、四水氯化锰0.01g/L、六水合氯化钴0.001g/L、磷酸二氢钾7g/L、磷酸氢二钾7g/L、硫酸铁0.01％(w/V)、生物素0.00005％(w/V)、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L、葡萄糖2％(w/V)、琼脂15％(w/V)、D-环丝氨酸250mg/L)。

在补充有2％(w/V)葡萄糖的RCM中，在2L的FerMac 320微生物培养分批生物反应器系统(ElectroLab Biotechnology Ltd)的容器中产生丁酸梭菌孢子。容器以0.2vvm的流速用氮气喷射，保持pH为6.5，温度为37℃，并在100rpm下搅拌。获得细胞和孢子团，且孢子与细胞物质通过在冰冷的无菌水中反复洗涤而分离。孢子在4℃下储存直至进一步使用。孢子计数是通过将连续稀释的孢子储备液一式三份铺板在预还原的RCM琼脂平板上来进行的。在确定菌落形成单位(CFU)之前，将板在厌氧工作站中孵育24小时。

基因构建体和质粒

对于卵清蛋白构建体，范围为aa241-aa340的野生型卵清蛋白氨基酸(aa)序列(SMLVLLPDEVSGLEQLESIINFEKLTEWTSSNVMEERKIKVYLPRMKMEEKYNLTSVLMAMGITDVFSSSANLSGISSAESLKISQAVHAAHAEINEAGR；SEQ ID NO：5)被分成四个重叠序列并通过最小组织蛋白酶切割位点(LRMK(SEQ ID NO：33))链接形成142aa重组重叠肽，表示为ROP-OVA(SMLVLLPDEVSGLEQLESIINFEKLTEWTSSNVMELRMKTEWTSSNVMEERKIKVYLPRMKMEEKYNLTSVLMALRMKKYNLTSVLMAMGITDVFSSSANLSGISSAESLKISLRMKISSAESLKISQAVHAAHAEINEAGR；SEQ ID NO：6)。

ROP-OVA被进一步修饰，用于基因工程至丁酸梭菌中，以包括掺入了在ROP-OVA的2位发现的aa甲硫氨酸(M，ATG)的核苷酸信号的NdeI切割位点(CATATG)、位于N末端位点的另一组织蛋白酶切割位点、随后是FLAG标记信号(DYKDDDDK(SEQ ID NO：18))、以及通过终止密码子TAA与FLAG标记分开的NheI切割位点(GCTAGC)的核苷酸序列(图3)。

对于16型人乳头瘤病毒构建体，范围为aa1-aa98的野生型E7蛋白aa序列(MHGDTPTLHEYMLDLQPETTDLYCYEQLNDSSEEEDEIDGPAGQAEPDRAHYNIVTFCCKCDSTLRLCVQSTHVDIRTLEDLLMGTLGIVCPICSQKP；SEQ ID NO：7)被分成四个重叠序列并通过最小组织蛋白酶切割位点(LRMK(SEQ ID NO：33))以形成140aa重组重叠肽，表示为ROP-HPV(MHGDTPTLHEYMLDLQPETTDLYCYEQLNDSSEEELRMKEQLNDSSEEEDEIDGPAGQAEPDRAHYNIVTFCCKLRMKHYNIVTFCCKCDSTLRLCVQSTHVDIRTLEDLLMGLRMKIRTLEDLLMGTLGIVCPICSQKP；SEQ ID NO：8)。

ROP-HPV被进一步修饰，用于基因工程至丁酸梭菌中，以包括掺入了在ROP-HPV的1位发现的aa甲硫氨酸(M，ATG)的核苷酸信号的NdeI切割位点(CATATG)、位于N末端位点的另一组织蛋白酶切割位点、随后是FLAG标记信号(DYKDDDDK(SEQ ID NO：18))、以及通过终止密码子TAA与FLAG标记分开的NheI切割位点(GCTAGC)的核苷酸序列(图4)。

ROP-OVA和ROP-HPV构建体作为合成基因从GeneArt Thermo Fisher Scientific的pMK载体中订购。

CADD-ROP-OVA1和CADD-ROP-HPV构建体作为没有进一步密码子使用优化的合成基因从Life Technologies Ltd的质粒pMK-RQ中订购。将含有合成基因构建体的pMK-RQ质粒转化到大肠杆菌DH5a中，在补充有50μg/mL卡那霉素的LB中过夜生长，并以15％(V/V)甘油储备液储存于-80℃。

ROP蛋白标准品在大肠杆菌中的表达

从储存质粒中切除合成的ROP-OVA和ROP-HPV构建体，并使用不依赖于连接反应的克隆将其克隆到BsaI限制性核酸内切酶线性化质粒pNIC28-Bsa4(Structural GenomicConsortium，Oxford)中。按照制造商的说明，将载体扩增子转化为大肠杆菌BL21(ThermoFischer Scientific)。

对于ROP-HPV表达，携带pNIC28-Bsa4-ROP-HPV的BL21在补充有50μg/mL卡那霉素的LB肉汤中培养。使用0.2mM IPTG诱导蛋白质产生。细胞丸粒通过离心收集并重悬于裂解缓冲液(PB、0.5％Triton X-100、1mM DTT、pH 8.0)中。重悬细胞在600W下进行20次超声，每隔7秒持续5秒。通过以20,000×g离心45分钟收集含有重组蛋白的包涵体。将包涵体丸粒重新悬浮在变性缓冲液(8M尿素)中，并在剧烈摇动下孵育2hr。将溶液离心以将蛋白质与碎片分离。

将含有蛋白质部分的上清液装载到镍亲和柱(GE Healthcare)上，并使用洗脱缓冲液(50mM PB、200mM NaCl、8M尿素、300mM咪唑，pH 7.4)洗脱。通过用PBS，pH 7.4逐渐透析实现纯化蛋白的重折叠。

对于ROP-OVA表达，携带pNIC28-Bsa4-ROP-OVA的BL21在补充有50μg/mL卡那霉素的LB肉汤中培养。在18℃下使用0.1mM IPTG诱导蛋白质产生。通过离心收集细胞丸粒并重悬于裂解缓冲液(50mM HEPES、500mM NaCl、10％甘油、1∶30,000Benzonase、0.5mg/mL溶菌酶、0.1％DDM、0.1％蛋白酶抑制剂混合物，pH 8.0)中。重悬细胞在35％振幅超声10min，每隔15sec持续5sec。通过以20,000×g离心45min收集含有重组蛋白的包涵体。将包涵体丸粒溶解在含6M盐酸胍的50mM HEPES缓冲液中，并在冰上孵育1hr，然后通过0.2μm过滤器过滤。

将含有蛋白质部分的滤液装载到Ni-NTA亲和柱上，并使用洗脱缓冲液(50mMHEPES、6M盐酸胍、500mM咪唑)洗脱。盐酸胍通过在冷稀释缓冲液(50mM HEPES、500mM NaCl、10％甘油、0.5％肌氨酰)中稀释，然后使用10kDa分子量截留Vivaspin柱(Sigma Aldrich)浓缩蛋白质，并使用脱盐缓冲液(50mM HEPES、500mM NaCl、10％甘油)通过PD-1 0柱脱盐来去除。

根据制造商的说明，使用Pierce内毒素去除试剂盒(Thermo Fisher Scientific)去除内毒素。使用0.2μM过滤器过滤样品，并在4℃下储存直至进一步使用。

丁酸梭菌的基因工程

为了制备用于丁酸梭菌工程化的质粒，CADD-ROP-OVA1和CADD-ROP-HPV构建体首先在大肠杆菌DH5α的pMK-RQ中繁殖。按照制造商的说明使用Wizard Plus SV MiniprepDNA纯化试剂盒(Promega)提取质粒，并根据制造商的说明在缓冲液(all NewEngland Biolabs Inc)中使用限制性核酸内切酶NdeI和NheI从质粒上切除构建体。将分离的基因盒引入pMTL83151(pCB102 Gram+复制子、catP抗生素标记、ColE1 Gram-复制子、traJ接合转移功能和多克隆位点(MCS))，其另外包含pyrE修复基因盒和MCS前面的组成型启动子Pfdx。将质粒转化为大肠杆菌DH5α进行繁殖。如前所述分离质粒并使用GeneWiz测序服务进行测序以确认基因盒的正确插入。

将经序列验证的质粒pMTL83151_pyrErepair_P_fdx_CADD-ROP-OVA1和pMTL83151_pyrErepair_P_fdx_CADD-ROP-HPV转化到大肠杆菌CA434缀合供体中。按照上述序列确认后，大肠杆菌CA434在补充有50μg/mL卡那霉素和12.5μg/mL氯霉素的LB中过夜生长，并以15％甘油储备液储存在-80℃下。

携带相应质粒的复苏大肠杆菌CA434的新鲜菌落用于接种补充有50μg/mL卡那霉素和12.5μg/mL氯霉素的LB肉汤。孵育过夜后，将培养物按1：10接种新鲜的补充培养基并孵育直至达到0.5-0.7的OD₆₀₀。取出1mL体积的培养物并以5,000×g离心3分钟。弃去上清液，将丸粒重悬于500μL磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液中。如上离心培养物，弃去上清液。

复苏的丁酸梭菌CHN-0.1(wt CHN-0的ΔpyrE衍生物)的新鲜菌落用于在补充有2％葡萄糖和1％CaCO₃的新鲜预还原RCM肉汤中接种串联稀释系列。在厌氧条件下孵育过夜后，使用显示生长的最稀培养物以1：10接种新鲜的补充培养基并孵育直至达到0.5-0.7的OD₆₀₀。取出1mL体积的培养物并在50℃下热处理10min。

将经如此处理的大肠杆菌CA434和丁酸梭菌转移至厌氧工作站并以5：1(OD₆₀₀：OD₆₀₀)的比例混合。将缀合混合物点样到预还原的非选择性RCM琼脂平板上并直立孵育过夜。孵育后，将混合物收集到500μL新鲜的预还原RCM肉汤中，并以100μL的体积涂抹到补充有250μg/mL D-环丝氨酸和15μg/mL甲砜霉素的新鲜的预还原RCM琼脂平板上。为了选择具有恢复的尿嘧啶原养型的突变体，甲砜霉素抗性菌落被反复地贴片到CBM琼脂平板上，并在含有甲砜霉素的选择性RCM琼脂平板上交叉检查质粒丢失。根据制造商的说明，使用GenElute^TM细菌基因组DNA试剂盒(SIGMA-Aldrich)分离已丢失质粒的原养菌群的基因组DNA，并用于使用跨越整合区域、启动子和相应ROP序列的引物进行测序以确认丁酸梭菌染色体中CADD-ROP基因盒的存在(表3)。

表3：用于CADD-ROP基因盒的序列确认的引物。

将ROP基因盒整合到染色体中在组成型启动子的控制下引入了单个拷贝。这导致细胞内蛋白质的低表达和产生，这可以通过使用更强的启动子和/或插入多个基因拷贝来调整。

确认丁酸梭菌中ROP的表达

用复苏的丁酸梭菌CHN-2(CADD-ROP-HPV)和CHN-3(CADD-ROP-OVA1)的新鲜菌落接种串联稀释的新鲜预还原的补充RCM肉汤并使其过夜生长。显示生长的最稀释培养物用于以0.05的起始OD₆₀₀接种新鲜预还原的补充RCM肉汤。当培养物生长至OD₆₀₀为1、2和4时，且孵育24hr后，将相当于1/mL的OD₆₀₀在13,000×g下离心2min。将丸粒重悬于45μL 5×SDS负载染料(20％(V/V)0.5Tris盐酸盐pH 6.8、23％(V/V)甘油、40％(V/V)的10％(V/V)十二烷基硫酸钠(SDS)溶液、10％(V/V)2-巯基乙醇，10mL dH₂O、溴酚蓝)并在98℃下热处理15分钟。

将最大40μL/孔的重悬浮丸粒负载到Novex^TMWedgeWell^TM12％Tris甘氨酸迷你凝胶(Thermo Fischer Scientific)上，并在室温下、用200V在1×SDS缓冲液(25mM Tris、192mM甘氨酸、0.1％SDS)中运行。PageRuler^TM预染蛋白梯(Thermo Fischer Scientific)作为标记物以5μL/孔负载，大肠杆菌阳性对照全细胞裂解物ab5395(abcam)以1：5稀释用作FLAG标记阳性对照。

根据制造商的说明，使用带有Turbo^TM包的/>Turbo^TM印迹系统(BioRad)将分离的蛋白质印迹到PVDF膜上。为了检测FLAG标记的蛋白质，PVDF膜首先在TBS-T封闭缓冲液(50mM Tris盐酸盐、150mM氯化钠、0.1％Tween20、pH7.4、5％(w/V)奶粉)中在振荡平台上室温孵育1小时。然后将封闭缓冲液替换为含有抗FLAG/>抗体碱性磷酸酶缀合物的TBS-T缓冲液(50mM Tris盐酸盐、150mM氯化钠、0.1％Tween20、pH7.4)(1：5，000；Sigma)在振荡平台上室温孵育2h。膜在室温下在TBS-T缓冲液中洗涤两次，5min，并在室温下在TBS缓冲液(50mM Tris盐酸盐，150mM氯化钠，pH7.4)中洗涤一次，5min。根据制造商的说明，使用/>底物(SIGMAAldrich)进行碱性磷酸酶检测。

实例2：通过树突状细胞系吞噬丁酸梭菌并诱导细胞因子应答

小鼠DC2.4细胞培养的基线研究表明，这些细胞可以吞噬丁酸梭菌的营养细胞和孢子，这是成功递送在这些细菌细胞内表达的ROP蛋白的先决条件。

将DC2.4细胞的细胞培养物暴露于野生型菌株CHN-0的营养细胞和孢子。CHN-0，无论是营养体还是孢子形式，都被吞噬摄取到DC2.4细胞中(见图5)。

随后使用R&D系统Proteome小鼠细胞因子阵列面板评估这些暴露的DC2.4细胞培养物的细胞因子普(表1和表2)。对CHN-0和培养基对照有不同的应答。

表1：Proteome小鼠细胞因子面板中的斑点密度

/>

表2：选定的细胞因子及其功能。

/>

从这些初步实验中，得出结论，当这些暴露于营养细胞或孢子时，CHN-0野生型菌株可以触发细胞因子从培养的DC2.4细胞中释放。这些细胞因子似乎与白细胞聚集(NK细胞)、先天免疫和适应性免疫的激活有关。

材料和方法

细胞系

DC2.4细胞(编号：CRL-11904^TM)在37℃、5％CO2下被保持在补充有10％(V/V)胎牛血清、1×MEM非必需氨基酸和1×1M HEPES缓冲溶液(所有来自Sigma Aldrich)的RPMI1640培养基中。

吞噬作用测定

将DC2.4以2×10⁴个细胞/孔的密度接种到96孔细胞培养板中。CHN-0营养细胞根据制造商的说明用pHrodo Red(Life Technologies)染色，并以2×10⁷个细胞/孔的浓度添加。DC2.4细胞与CHN-0细胞一起孵育3hr，然后使用Celigo图像细胞计数器进行成像。

DC2.4细胞基线研究

根据制造商的说明，使用蛋白质组分析小鼠细胞因子阵列试剂盒(ProteomeProfiler Mouse Cytokine Array Kit)(R&D systems)评估细胞因子谱。将DC2.4细胞以5×10⁵个细胞/孔的密度接种在12孔细胞培养板中。DC2.4细胞与1×10⁷CHN-0细胞/孔孵育过夜。细胞培养上清液用于后续分析。将细胞从细胞培养板上分离并离心。然后将体积为700μL的上清液与蛋白质组分析试剂盒提供的检测抗体混合物在室温下孵育1hr。将该混合物添加到预处理过的膜中，并在4℃下在振荡平台上轻轻摇动孵育过夜。然后用洗涤缓冲液冲洗膜，然后通过化学试剂混合物进行链霉亲和素-HRP缀合和显色。将膜暴露在X射线胶片上10min，并通过ImageJ软件量化斑点强度。

实施例3：用工程化的丁酸梭菌对小鼠的口服免疫

进行体内免疫实验以评估表达ROP蛋白变体的工程化丁酸梭菌的孢子是否可用于递送ROP抗原并诱导免疫应答，重点是探索T细胞应答。在28天期间内，通过口服管饲法每两周给小鼠施用孢子或皮下注射纯化的ROP蛋白，并在42天后处死。

使用处死后分离的脾细胞进行的IFN-γELISPOT的测定表明，通过口服管饲用表达抗原的丁酸梭菌菌株免疫的小鼠产生抗原特异性T细胞应答。具体来说，用表达ROP-HPV的菌株免疫的小鼠产生CD4⁺和CD8⁺T细胞应答(见图6)，而用表达ROP-OVA的菌株免疫的小鼠产生对相应抗原特异的CD4⁺T细胞应答(见图7)。重要的是，小鼠不会产生针对丁酸梭菌菌株本身的T细胞免疫应答。

对来自用野生型和基因工程化的丁酸梭菌孢子免疫的小鼠的粪便样品的内部的评估表明，在第一次免疫事件后7小时的粪便中可以检测到菌株。

材料和方法

体内实验

动物被圈养在单独通风的笼子里，笼子里有筑巢材料。小鼠可随意获得食物(以丸粒形式提供)和水。所有程序均根据1986年动物科学程序法和牛津大学委员会指南，根据内政部许可证30/3197的协议进行。

对于免疫实验，将6周大的雌性小鼠随机分成5组。通过消化道的免疫通过口服管饲100μL PBS中的1×10⁸CFU CADD-ROP-HPV或CADD-ROP-OVA(即工程化CHN菌株，其也可以称为CHN-ROP-HPV或CHN-ROP-OVA)的孢子来进行。CHN-0野生型孢子和PBS在相同条件下作为对照。通过皮下注射100μg 100μL弗氏佐剂(初次免疫，第0天)或不完全弗氏佐剂(加强免疫，第14天和第28天)中ROP-HPV或ROP-OVA蛋白进行肠胃外免疫。各组小鼠在第0、14、28天免疫3次，42天后处死。在每次给药事件后3小时和7小时收集粪便样品。在每次给药事件和处死时收集全血和血清样品。处死时分离脾脏。

表3

/>

单核细胞的分离

根据制造商的说明，使用Ficoll-Paque 1.084密度梯度(GE healthcare)分别从匀浆脾脏和末梢全血样品中分离脾细胞和PBMC。将细胞悬浮液或全血分层在Ficoll-Paque培养基上，并在室温下以400×g离心20-30min。单核细胞分离物在平衡盐溶液中洗涤以去除残留污染物。

对于T细胞纯化，根据制造商的说明，使用CD8a(Ly-a)微型柔珠(MiltenyiBiotec)合并及纯化来自一个免疫组的单核细胞分离物。使用体积为90μL的MACS缓冲液(PBS、0.5％牛血清白蛋白、2mM EDTA、pH 7.2)重悬1×10⁷个细胞，然后加入微珠并在4℃下孵育10min。将细胞悬浮液应用于磁场中的MACS LS柱以保留CD8⁺T细胞。流出物被收集两次并用于CD4⁺T细胞特异性实验。随后通过应用无磁场缓冲液洗脱CD8⁺T细胞。将CD4⁺和CD8⁺T细胞重新悬浮在RPMI培养基中，然后用于ELISPOT实验。

IFN-γT细胞ELISPOT

根据制造商的说明，小鼠IFN-γT细胞ELISPOT试剂盒(U-CyTech Bioscience)用于检测IFN-γ释放。将100μL RPMI/孔中的总共2.5×10⁵个T细胞添加到预涂有抗IFN-γ抗体的板中，并用野生型HPV蛋白、ROP-HPV蛋白、ROP-OVA蛋白(每种5μg/孔)或CHN-0营养细胞(0.5×10⁵CFU/孔)再刺激。添加浓度为5mg/mL的伴刀豆球蛋白A(Sigma Aldrich)作为阳性对照。将板在37℃和5％CO₂下孵育过夜，然后添加生物素化检测抗体，然后与GABA缀合物孵育并与激活剂I/II溶液孵育以形成斑点。使用Celigo图像细胞计数器扫描斑点并使用ImageJ软件量化。

实施例4：使用梭菌中的细胞内CtxB抗原免疫小鼠

霍乱肠毒素B亚基(CtxB)是13kDa亚基蛋白，其构成霍乱弧菌的霍乱肠毒素的五聚体环。它与A亚基一起形成全毒素(霍乱肠菌素)。全毒素由其中心孔被A亚基占据的B亚基的五聚体环组成。A亚基包括由二硫键链接的两条链，A1和A2。B亚基五聚环通过与存在于肠上皮细胞表面的GM1神经节苷脂结合，将A亚基导向其靶标。其可以结合五个GM1神经节甘脂。它本身没有毒性活性。

基因构建体和质粒

对于CADD-CtxB口服疫苗开发，编码CtxB的蛋白序列(SEQ ID NO：24)是从UniProtKB提交P01556中除去信号序列(MIKLKFGVFFTVLLSSAYAHG (SEQ ID NO：19))并添加C末端FLAG标记(DYKDDDDK(SEQ ID NO：18))来确定。包括在遗传工程中的进一步修饰包括NdeI切割位点(CATATG)，其掺入了氨基酸甲硫氨酸(M，ATG)的核苷酸信号和通过终止密码子TAA与FLAG-标记分开的NheI切割位点(GCTAGC)的核苷酸序列(图9)。将CtxB FLAG构建体密码子优化以用于基因工程到丁酸梭菌中，并由GeneWiz在p0957启动子后合成，且克隆到提交给GeneWiz用于亚克隆的pMTL83151-pyrErepair载体中。

丁酸梭菌的基因工程

将pMTL83151-pyrErepair_p0957_CtxB-FLAG质粒转化为大肠杆菌DH5α，在补充有12.5μg/mL氯霉素的LB中生长过夜，并在-80γ下以15％(V/V)甘油储备液储存。

为了克隆到用于丁酸梭菌中质粒类细胞内表达的正确质粒，使用Wizard Plus SV小量制备DNA纯化试剂盒(Promega)，然后根据制造商的说明，从DH5α提取pMTL83151-pyrErepair_p0957_CtxB-FLAG质粒，根据制造商的说明书，在缓冲液(All NewEngland Biolabs Inc)中，使用限制性核酸内切酶NotI和NheI从质粒上切除p0957-CtxB-FLAG构建体。将分离的基因盒(包括p0957启动子)引入pMTL82151(pBP1 Gram+复制子、catp抗生素标记、ColE1 Gram-复制子、traJ接合转移功能和多克隆位点(MCS))。将质粒转化到大肠杆菌DH5α中进行繁殖。如前所述分离质粒并使用GeneWiz测序服务进行测序以确认基因盒的正确插入。

然后将序列确认的质粒pMTL82151_p0957-CtxB-FLAG转化到大肠杆菌CA434缀合供体中。按照上述序列确认后，大肠杆菌CA434在补充有50μg/mL卡那霉素和12.5μg/mL氯霉素的LB中过夜生长，并以15％甘油储备液储存在-80℃下。

携带CtxB-FLAG质粒的复苏大肠杆菌CA434的新鲜菌落用于接种补充有50μg/mL卡那霉素和12.5μg/mL氯霉素的LB肉汤。孵育过夜后，将培养物按1：10接种新鲜的补充培养基并孵育直至达到0.5-0.7的OD₆₀₀。取出1mL体积的培养物并以5,000×g离心3分钟。弃去上清液，将丸粒重悬于500μL磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液中。如上离心培养物，弃去上清液。

复苏的丁酸梭菌CHN-0的新鲜菌落用于在补充有2％葡萄糖和1％CaCO3的新鲜预还原RCM肉汤中接种串联稀释系列。在厌氧条件下孵育过夜后，使用显示生长的最稀培养物以1∶10接种新鲜的补充培养基并孵育直至达到0.5-0.7的OD₆₀₀。取出1mL体积的培养物并在50℃下热处理10min。

将经如此处理的大肠杆菌CA434和丁酸梭菌CHN-0转移至厌氧工作站并以5∶1(OD₆₀₀：OD₆₀₀)、通常1mL大肠杆菌与0.2mL丁酸梭菌的比例混合。将缀合混合物点样到预还原的非选择性RCM琼脂平板上并直立孵育过夜。孵育后，将混合物收集到500μL新鲜的预还原RCM肉汤中，并以100μL的体积涂抹到补充有250μg/mL D-环丝氨酸和15μg/mL甲砜霉素的新鲜的预还原RCM琼脂平板上。为了选择携带质粒的丁酸梭菌CHN-0，将耐甲砜霉素的菌落反复贴片到RCM+15μg/mL甲砜霉素琼脂平板上。根据制造商的说明，使用GenElute^TM细菌基因组DNA试剂盒(SIGMA-Aldrich)分离甲砜霉素抗性菌落的基因组DNA，并使用跨越MCS的引物将该甲砜霉素抗性菌落的基因组DNA用于测序以确认pMTL82151_p0957-CtxB-FLAG质粒的存在(表4)。

表4：用于确认含pMTL82151_p0957-CtxB-FLAG的丁酸梭菌CHN-0菌落的序列的引物。

将pMTL82151-p0957-CtxB-FLAG质粒引入丁酸梭菌CHN-0导致CtxB全蛋白在丁酸梭菌细胞质中从多拷贝质粒的高表达。

确认CtxB在丁酸梭菌中的表达

用复苏的丁酸梭菌CHN-0+pMTL82151-p0957-CtxB-FLAG的新鲜菌落接种串联稀释的新鲜预还原的补充RCM肉汤+15μg/mL甲砜霉素并使其过夜生长。显示生长的最稀释培养物用于以0.05的起始OD₆₀₀接种新鲜预还原的补充RCM肉汤+15μg/mL甲砜霉素。当培养物生长至OD₆₀₀为1、2和4时，将相当于2/mL的OD₆₀₀在13,000×g下离心2min。将丸粒重悬于40μL 5×SDS负载染料(20％(V/V)0.5Tris盐酸盐pH 6.8、23％(V/V)甘油、40％(V/V)的10％(V/V)十二烷基硫酸钠(SDS)溶液、10％(V/V)2-巯基乙醇，10mL dH₂O、溴酚蓝)并在98℃下热处理15分钟。

将最大20μL/孔的重悬浮丸粒负载到Novex^TM16％Tricine迷你凝胶(ThermoFisherScientific)上，并在室温下、使用140V在1×Novex^TM Tricine SDS电泳缓冲液(ThermoFisher Scientific)中运行。Spectra^TM多色低范围蛋白梯(ThermoFischerScientific)作为标记物以10μL/孔负载，大肠杆菌阳性对照全细胞裂解物ab5395(abcam)以1：5稀释用作FLAG标记阳性对照。

根据制造商的说明，使用带有Turbo^TM包的/>Turbo^TM印迹系统(BioRad)将分离的蛋白质印迹到PVDF膜上。为了检测FLAG标记的蛋白质，PVDF膜首先在TBS-T封闭缓冲液(50mM Tris盐酸盐、150mM氯化钠、0.1％Tween20、pH7.4、5％(w/V)奶粉)中在振荡平台上室温孵育1小时。然后将封闭缓冲液替换为含有抗FLAG />抗体碱性磷酸酶缀合物的TBS-T缓冲液(50mM Tris盐酸盐、150mM氯化钠、0.1％Tween20、pH7.4)(1∶5,000；Sigma)在振荡平台上室温孵育2h。膜在室温下在TBS-T缓冲液中洗涤两次，5min，并在室温下在TBS缓冲液(50mM Tris盐酸盐，150mM氯化钠，pH7.4)中洗涤一次，5min。根据制造商的说明，使用/>底物(SIGMA Aldrich)进行碱性磷酸酶检测。表达见图10。在蛋白质印迹上可检测到高水平CtxB-FLAG蛋白，对应于培养至OD1.0的特定体积细胞中的900ng。假设OD1.0中的细胞密度为0.3g/L，则估计蛋白质因此为3μg/mg细胞干重。/>

免疫原性测试

进行体内免疫实验以评估表达CtxB抗原的工程化丁酸梭菌的孢子是否可以递送抗原并诱导免疫应答，重点是细胞和体液应答。丁酸梭菌孢子将如上文所述产生。C57BL/6小鼠将以1x10⁸CFU/剂量，分3次口服施用，与野生型CADD菌株(阴性对照)或表达来自pMTL82151-p0957-CtxB-FLAG质粒的CtxB的CADD疫苗株相隔1周。第三组将施用目前市售的口服霍乱疫苗作为阳性对照。将始终进行临床观察以确定测试物品的耐受性(体重变化和身体外观，诸如驼背或立毛)。

表5

处死时，将获得脾脏并将其加工成单细胞悬浮液，并分别纯化CD4⁺和CD8⁺细胞，以通过ELISPOT测定中的IFN-γ释放来确定CD4⁺/CD8⁺特异性T细胞应答(在上文的材料和方法中描述)。还将在肠道特异性组织(小肠和结肠)中分析CD4⁺T细胞应答，其中将提取组织，该组织用粘液溶解酶+EDTA处理并消化成单细胞悬浮液，如在Di Luccia等人(2020)CellHost&Microbe 27：899-908。从该悬浮液中分离的CD4⁺T细胞将用抗原呈递细胞(APC，之前暴露于商业获得的CtxB抗原)重新刺激，并且将通过流式细胞术评估细胞表面CD40配体表达的变化，如在Hegazy等人(2017)Gastroenterology 153：1320-1337。

将在终止时提取肠道内容物，并通过ELISA测定法评估抗原特异性体液应答，以确定CtxB特异性分泌性IgA(sIgA)产量占总IgA的百分比，如在Di Luccia等人(2020)CellHost&Microbe 27：899-908。

预期结果

如CADD平台表达的细胞内ROP所示，我们预期CD4⁺/CD8⁺T细胞的ELISPOT测定显示用表达细胞内CtxB抗原的CADD菌株免疫的小鼠产生抗原特异性T细胞应答，更强的强调CD4⁺应答。重要的是，我们不期望看到用CHN-0野生型菌株免疫的小鼠会产生T细胞应答。

在肠道特异性组织评估中，使用CD40配体，因为它在刺激后被CD4⁺T细胞迅速上调，因此预计在通过APC重新刺激CD4⁺细胞后，与野生型CADD组相比，在施用表达CADD的CtxB的组中CD40配体表达将增加，表明CtxB特异性CD4⁺T细胞应答。

强的CD4⁺T细胞应答通常被认为是霍乱疫苗保护的良好相关性，因为通常，CD4⁺T细胞刺激对于B细胞刺激和抗体产生是必需的。sIgA抗体应答在抗霍乱弧菌的保护性免疫中也是重要，因此我们还试图通过评估CtxB特异性分泌性IgA(sIgA)的产生来确定粘膜免疫的体液应答。通过ELISA，我们预期看到与单独的野生型CADD平台相比，抗原特异性sIgA响应于施用CADD-CtxB口服疫苗而增加。

序列表

<110> 链生物技术有限公司

<120> 组合物和方法

<130> CHABM/P79622PC

<150> GB2019767.9

<151> 2020-12-15

<160> 33

<170> BiSSAP 1.3.6

<210> 1

<211> 502

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 图3-OVA-ROP-FLAG核苷酸序列

<400> 1

atataaaaat aagaagccat atgttggtgc tgttgcctga tgaagtctca ggccttgagc 60

agcttgagag tataatcaac tttgaaaaac tgactgaatg gaccagttct aatgttatgg 120

aattaagaat gaaaactgaa tggaccagtt ctaatgttat ggaagagagg aagatcaaag 180

tgtacttacc tcgcatgaag atggaggaaa aatacaacct cacatctgtc ttaatggctt 240

taagaatgaa aaaatacaac ctcacatctg tcttaatggc tatgggcatt actgacgtgt 300

ttagctcttc agccaatctg tctggcatct cctcagcaga gagcctgaag atatctttaa 360

gaatgaaaat ctcctcagca gagagcctga agatatctca agctgtccat gcagcacatg 420

cagaaatcaa tgaagcaggc agattaagaa tgaaagatta caaggatgac gacgataagt 480

aagctagcat aaaataagaa gc 502

<210> 2

<211> 153

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 图3-OVA-ROP-FLAG氨基酸序列

<400> 2

Met Leu Val Leu Leu Pro Asp Glu Val Ser Gly Leu Glu Gln Leu Glu

1 5 10 15

Ser Ile Ile Asn Phe Glu Lys Leu Thr Glu Trp Thr Ser Ser Asn Val

20 25 30

Met Glu Leu Arg Met Lys Thr Glu Trp Thr Ser Ser Asn Val Met Glu

35 40 45

Glu Arg Lys Ile Lys Val Tyr Leu Pro Arg Met Lys Met Glu Glu Lys

50 55 60

Tyr Asn Leu Thr Ser Val Leu Met Ala Leu Arg Met Lys Lys Tyr Asn

65 70 75 80

Leu Thr Ser Val Leu Met Ala Met Gly Ile Thr Asp Val Phe Ser Ser

85 90 95

Ser Ala Asn Leu Ser Gly Ile Ser Ser Ala Glu Ser Leu Lys Ile Ser

100 105 110

Leu Arg Met Lys Ile Ser Ser Ala Glu Ser Leu Lys Ile Ser Gln Ala

115 120 125

Val His Ala Ala His Ala Glu Ile Asn Glu Ala Gly Arg Leu Arg Met

130 135 140

Lys Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lys

145 150

<210> 3

<211> 497

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 图4-OVA-ROP-FLAG核苷酸序列

<400> 3

ataaaaataa gaagccatat gcatggagat acacctacat tgcatgaata tatgttagat 60

ttgcaaccag agacaactga tctctactgt tatgagcaat taaatgacag ctcagaggag 120

gagttaagaa tgaaagagca attaaatgac agctcagagg aggaggatga aatagatggt 180

ccagctggac aagcagaacc ggacagagcc cattacaata ttgtaacctt ttgttgcaag 240

ttaagaatga aacattacaa tattgtaacc ttttgttgca agtgtgactc tacgcttcgg 300

ttgtgcgtac aaagcacaca cgtagacatt cgtactttgg aagacctgtt aatgggctta 360

agaatgaaaa ttcgtacttt ggaagacctg ttaatgggca cactaggaat tgtgtgcccc 420

atctgttctc aaaaaccatt aagaatgaaa gattacaagg atgacgacga taagtaagct 480

agcataaaat aagaagc 497

<210> 4

<211> 152

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 图4-OVA-ROP-FLAG氨基酸序列

<400> 4

Met His Gly Asp Thr Pro Thr Leu His Glu Tyr Met Leu Asp Leu Gln

1 5 10 15

Pro Glu Thr Thr Asp Leu Tyr Cys Tyr Glu Gln Leu Asn Asp Ser Ser

20 25 30

Glu Glu Glu Leu Arg Met Lys Glu Gln Leu Asn Asp Ser Ser Glu Glu

35 40 45

Glu Asp Glu Ile Asp Gly Pro Ala Gly Gln Ala Glu Pro Asp Arg Ala

50 55 60

His Tyr Asn Ile Val Thr Phe Cys Cys Lys Leu Arg Met Lys His Tyr

65 70 75 80

Asn Ile Val Thr Phe Cys Cys Lys Cys Asp Ser Thr Leu Arg Leu Cys

85 90 95

Val Gln Ser Thr His Val Asp Ile Arg Thr Leu Glu Asp Leu Leu Met

100 105 110

Gly Leu Arg Met Lys Ile Arg Thr Leu Glu Asp Leu Leu Met Gly Thr

115 120 125

Leu Gly Ile Val Cys Pro Ile Cys Ser Gln Lys Pro Leu Arg Met Lys

130 135 140

Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lys

145 150

<210> 5

<211> 100

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 范围为aa241-aa340的野生型卵清蛋白氨基酸（aa）序列

<400> 5

Ser Met Leu Val Leu Leu Pro Asp Glu Val Ser Gly Leu Glu Gln Leu

1 5 10 15

Glu Ser Ile Ile Asn Phe Glu Lys Leu Thr Glu Trp Thr Ser Ser Asn

20 25 30

Val Met Glu Glu Arg Lys Ile Lys Val Tyr Leu Pro Arg Met Lys Met

35 40 45

Glu Glu Lys Tyr Asn Leu Thr Ser Val Leu Met Ala Met Gly Ile Thr

50 55 60

Asp Val Phe Ser Ser Ser Ala Asn Leu Ser Gly Ile Ser Ser Ala Glu

65 70 75 80

Ser Leu Lys Ile Ser Gln Ala Val His Ala Ala His Ala Glu Ile Asn

85 90 95

Glu Ala Gly Arg

100

<210> 6

<211> 142

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 表示为ROP-OVA的142aa重组重叠肽

<400> 6

Ser Met Leu Val Leu Leu Pro Asp Glu Val Ser Gly Leu Glu Gln Leu

1 5 10 15

Glu Ser Ile Ile Asn Phe Glu Lys Leu Thr Glu Trp Thr Ser Ser Asn

20 25 30

Val Met Glu Leu Arg Met Lys Thr Glu Trp Thr Ser Ser Asn Val Met

35 40 45

Glu Glu Arg Lys Ile Lys Val Tyr Leu Pro Arg Met Lys Met Glu Glu

50 55 60

Lys Tyr Asn Leu Thr Ser Val Leu Met Ala Leu Arg Met Lys Lys Tyr

65 70 75 80

Asn Leu Thr Ser Val Leu Met Ala Met Gly Ile Thr Asp Val Phe Ser

85 90 95

Ser Ser Ala Asn Leu Ser Gly Ile Ser Ser Ala Glu Ser Leu Lys Ile

100 105 110

Ser Leu Arg Met Lys Ile Ser Ser Ala Glu Ser Leu Lys Ile Ser Gln

115 120 125

Ala Val His Ala Ala His Ala Glu Ile Asn Glu Ala Gly Arg

130 135 140

<210> 7

<211> 98

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 范围为aa1-aa98的野生型E7蛋白aa序列

<400> 7

Met His Gly Asp Thr Pro Thr Leu His Glu Tyr Met Leu Asp Leu Gln

1 5 10 15

Pro Glu Thr Thr Asp Leu Tyr Cys Tyr Glu Gln Leu Asn Asp Ser Ser

20 25 30

Glu Glu Glu Asp Glu Ile Asp Gly Pro Ala Gly Gln Ala Glu Pro Asp

35 40 45

Arg Ala His Tyr Asn Ile Val Thr Phe Cys Cys Lys Cys Asp Ser Thr

50 55 60

Leu Arg Leu Cys Val Gln Ser Thr His Val Asp Ile Arg Thr Leu Glu

65 70 75 80

Asp Leu Leu Met Gly Thr Leu Gly Ile Val Cys Pro Ile Cys Ser Gln

85 90 95

Lys Pro

<210> 8

<211> 140

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 表示为ROP-HPV的140aa重组重叠肽

<400> 8

Met His Gly Asp Thr Pro Thr Leu His Glu Tyr Met Leu Asp Leu Gln

1 5 10 15

Pro Glu Thr Thr Asp Leu Tyr Cys Tyr Glu Gln Leu Asn Asp Ser Ser

20 25 30

Glu Glu Glu Leu Arg Met Lys Glu Gln Leu Asn Asp Ser Ser Glu Glu

35 40 45

Glu Asp Glu Ile Asp Gly Pro Ala Gly Gln Ala Glu Pro Asp Arg Ala

50 55 60

His Tyr Asn Ile Val Thr Phe Cys Cys Lys Leu Arg Met Lys His Tyr

65 70 75 80

Asn Ile Val Thr Phe Cys Cys Lys Cys Asp Ser Thr Leu Arg Leu Cys

85 90 95

Val Gln Ser Thr His Val Asp Ile Arg Thr Leu Glu Asp Leu Leu Met

100 105 110

Gly Leu Arg Met Lys Ile Arg Thr Leu Glu Asp Leu Leu Met Gly Thr

115 120 125

Leu Gly Ile Val Cys Pro Ile Cys Ser Gln Lys Pro

130 135 140

<210> 9

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> Pfdx的正向引物

<400> 9

gtgtagtagc ctgtgaaata ag 22

<210> 10

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 反向引物；pyrE下游的基因组DNA

<400> 10

cccatgttgg atctcctgag 20

<210> 11

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 正向引物；pyrE上游的基因组DNA

<400> 11

gcaagtgcgg tgcagattgg 20

<210> 12

<211> 39

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> FLAG标记

<400> 12

ttacttatcg tcgtcatcct tgtaatcttt cattcttaa 39

<210> 13

<211> 30

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 反向引物；pyrE修复长同源臂

<400> 13

aaatattaac aagtaatgat tatccaaaac 30

<210> 14

<211> 47

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 反向引物；Pfdx-悬垂到HPV-ROP

<400> 14

gcaatgtagg tgtatctcca tgcatatgta acacacctcc ttaaaaa 47

<210> 15

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 正向引物；HPV-ROP-Pfdx的悬垂

<400> 15

tttaaggagg tgtgttacat atgcatggag atacacctac 40

<210> 16

<211> 44

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 反向引物；Pfdx-OVA1的悬垂

<400> 16

catcaggcaa cagcaccaac atatgtaaca cacctcctta aaaa 44

<210> 17

<211> 41

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> 正向引物；OVA1-Pfdx的悬垂

<400> 17

tttaaggagg tgtgttcata tgttggtgct gttgcctgat g 41

<210> 18

<211> 8

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> FLAG标记

<400> 18

Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lys

1 5

<210> 19

<211> 21

<212> PRT

<213> 霍乱弧菌

<220>

<223> CtxB信号序列

<400> 19

Met Ile Lys Leu Lys Phe Gly Val Phe Phe Thr Val Leu Leu Ser Ser

1 5 10 15

Ala Tyr Ala His Gly

20

<210> 20

<211> 614

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> p0957_CtxB基因组序列

<400> 20

gcggccgcgg gatactgcag aagatataat agattcaatg aaaatgtgga gtaaataaaa 60

aaatcggata gaaatatccg attttttatt taaaaagact taaaaaaagt gcttgactct 120

tggaatttta agaaaaaata tggtataatc atattacgta ataaaaatac atttatatag 180

taataccata taaatgccaa taattgataa aaaaattaaa ttcaattaaa tcacatgagc 240

gagtaagaat tcaaggaggt gtgttacata tgacaccaca aaacataaca gatttatgtg 300

ctgagtatca taatacacaa atatatacac ttaatgataa aatattttca tatacagaat 360

cattagctgg aaaaagagaa atggcaataa taacatttaa aaatggagca atatttcaag 420

ttgaagttcc tggaagtcaa cacattgatt cacaaaaaaa agcaatagaa agaatgaaag 480

atacattaag aatagcatac ttaacagaag caaaagttga aaaattatgt gtttggaata 540

ataaaacacc acatgcaata gcagcaatat caatggcaaa tgattataaa gatgacgatg 600

ataaataagc tagc 614

<210> 21

<211> 112

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> p0957_CtxB翻译蛋白序列

<400> 21

Met Thr Pro Gln Asn Ile Thr Asp Leu Cys Ala Glu Tyr His Asn Thr

1 5 10 15

Gln Ile Tyr Thr Leu Asn Asp Lys Ile Phe Ser Tyr Thr Glu Ser Leu

20 25 30

Ala Gly Lys Arg Glu Met Ala Ile Ile Thr Phe Lys Asn Gly Ala Ile

35 40 45

Phe Gln Val Glu Val Pro Gly Ser Gln His Ile Asp Ser Gln Lys Lys

50 55 60

Ala Ile Glu Arg Met Lys Asp Thr Leu Arg Ile Ala Tyr Leu Thr Glu

65 70 75 80

Ala Lys Val Glu Lys Leu Cys Val Trp Asn Asn Lys Thr Pro His Ala

85 90 95

Ile Ala Ala Ile Ser Met Ala Asn Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lys

100 105 110

<210> 22

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> CH22 F正向质粒骨架引物，p0957的5'

<400> 22

gtacatcacc gacgagcaag 20

<210> 23

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<220>

<223> CH54 R反向质粒骨架引物，FLAG-TAA的3'

<400> 23

gacttatcca gggtgctatc ttcg 24

<210> 24

<211> 124

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> PD01556-图9第2部分，共2部分

<400> 24

Met Ile Lys Leu Lys Phe Gly Val Phe Phe Thr Val Leu Leu Ser Ser

1 5 10 15

Ala Tyr Ala His Gly Thr Pro Gln Asn Ile Thr Asp Leu Cys Ala Glu

20 25 30

Tyr His Asn Thr Gln Ile Tyr Thr Leu Asn Asp Lys Ile Phe Ser Tyr

35 40 45

Thr Glu Ser Leu Ala Gly Lys Arg Glu Met Ala Ile Ile Thr Phe Lys

50 55 60

Asn Gly Ala Ile Phe Gln Val Glu Val Pro Gly Ser Gln His Ile Asp

65 70 75 80

Ser Gln Lys Lys Ala Ile Glu Arg Met Lys Asp Thr Leu Arg Ile Ala

85 90 95

Tyr Leu Thr Glu Ala Lys Val Glu Lys Leu Cys Val Trp Asn Asn Lys

100 105 110

Thr Pro His Ala Ile Ala Ala Ile Ser Met Ala Asn

115 120

<210> 25

<211> 104

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 一致-图9第2部分，共2部分

<400> 25

Gly Thr Pro Gln Asn Ile Thr Asp Leu Cys Ala Glu Tyr His Asn Thr

1 5 10 15

Gln Ile Tyr Thr Leu Asn Asp Lys Ile Phe Ser Tyr Thr Glu Ser Leu

20 25 30

Ala Gly Lys Arg Glu Met Ala Ile Ile Thr Phe Lys Asn Gly Ala Ile

35 40 45

Phe Gln Val Glu Val Pro Gly Ser Gln His Ile Asp Ser Gln Lys Lys

50 55 60

Ala Ile Glu Arg Met Lys Asp Thr Leu Arg Ile Ala Tyr Leu Thr Glu

65 70 75 80

Ala Lys Val Glu Lys Leu Cys Val Trp Asn Asn Lys Thr Pro His Ala

85 90 95

Ile Ala Ala Ile Ser Met Ala Asn

100

<210> 26

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 组织蛋白酶S切割位点-第12页

<400> 26

Leu Arg Met Lys

1

<210> 27

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 组织蛋白酶B切割位点-第12页

<400> 27

Met Lys Arg Leu

1

<210> 28

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 组织蛋白酶K切割位点-第12页

<400> 28

His Pro Gly Gly

1

<210> 29

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<221> 位点

<222> 1

<223> 其中Xaa为任何天然氨基酸

<220>

<223> 组织蛋白酶S切割位点-第12页

<400> 29

Xaa Asn Leu Arg

1

<210> 30

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<221> 位点

<222> 1

<223> 其中Xaa为任何天然氨基酸

<220>

<223> 组织蛋白酶S切割位点-第12页

<400> 30

Xaa Pro Leu Arg

1

<210> 31

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<221> 位点

<222> 1

<223> 其中Xaa为任何天然氨基酸

<220>

<223> 组织蛋白酶S切割位点-第12页

<400> 31

Xaa Ile Val Gln

1

<210> 32

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<221> 位点

<222> 1

<223> 其中Xaa为任何天然氨基酸

<220>

<223> 组织蛋白酶S切割位点-第12页

<400> 32

Xaa Arg Met Lys

1

<210> 33

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 组织蛋白酶切割位点-第13页

<400> 33

Leu Arg Met Lys

1

Claims (25)

1.一种包括编码至少一个抗原的异源核酸分子的梭菌类的细菌，其中，所述细菌能够在厌氧细胞生长期间在所述细菌的细胞内区室中表达所述抗原，并且其中所述至少一个抗原是感染原抗原或肿瘤抗原。

2.根据权利要求1所述的细菌，其中，所述至少一个抗原包括一个或多个T细胞抗原片段和/或一个或多个B细胞抗原片段。

3.根据权利要求2所述的细菌，其中，所述一个或多个T细胞抗原片段是CD4⁺T细胞抗原片段和/或CD8⁺T细胞抗原片段。

4.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述至少一个抗原是多抗原融合多肽，所述多抗原融合多肽包括两个或更多个抗原片段，诸如三个或更多个、五个或更多个、或10个或更多个抗原片段；任选地，其中所述多抗原融合多肽包括至少一个CD4⁺T细胞抗原片段和至少一个CD8⁺T细胞抗原片段。

5.根据权利要求4所述的细菌，任选地其中所述抗原片段部分重叠，并且组合起来涵盖它们从其所衍生的所述抗原的氨基酸序列的≥40％、≥50、≥60％、≥70％、≥80％、≥90％、更优选100％。

6.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，经历厌氧细胞生长的梭菌细胞的每细胞重量表达的抗原的量大于10ng/mg、20ng/mg或40ng/mg且高达50、100、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900ng/mg、1μg/mg、1.5、2.0、2.5、5.0、10或20μg/mg细胞干重，诸如10至400ng/mg细胞干重；20至200ng/mg细胞干重；40至100ng/mg细胞干重；100ng至5μg/mg细胞干重；200ng至2.5μg/mg细胞干重；400-1500ng/mg细胞干重；或约800ng/mg细胞干重。

7.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述异源核酸分子作为单拷贝整合到基因组中或在低拷贝质粒上或在高拷贝质粒上。

8.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述细菌包含编码免疫刺激剂或佐剂的额外异源核酸分子，所述额外异源核酸分子能够与所述抗原共表达；和/或其中所述细菌能够产生短链脂肪酸(SCFA)，诸如丁酸盐。

9.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述感染原抗原是病毒抗原、如衣原体抗原或支原体抗原的细菌抗原、寄生虫抗原、朊病毒抗原、蠕虫抗原、线虫抗原、原生动物抗原、真菌抗原，或它们的任何组合。

10.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述感染原抗原是

a.HPV抗原，任选地，其中所述HPV抗原包括SEQ ID NO：4的氨基酸序列，或SEQ ID NO：4的氨基酸1至140，诸如其中所述HPV抗原由SEQ ID NO：3的核酸序列的核苷酸19至477编码；或

b.霍乱弧菌抗原，任选地CtxB，任选地其中所述霍乱弧菌抗原包括SEQ ID NO：21的氨基酸序列，或SEQ ID NO：21的氨基酸1至104，或由SEQ ID NO：20的核酸序列的核苷酸270至581编码。

11.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述细菌来自梭菌的簇I、IV和/或X1Va，诸如其中所述细菌来自梭菌属，诸如其中所述细菌是丁酸梭菌。

12.根据任一前述权利要求所述的细菌，其中，所述细菌能够在细菌细胞质中表达所述抗原作为可溶性多肽或包涵体。

13.根据任一前述权利要求所述的细菌，所述细菌为孢子或营养细胞形式。

14.一种包含如任一前述权利要求中所定义的细菌的药物组合物，任选地，其中将所述药物组合物添加到食物中。

15.根据权利要求14所述的药物组合物，其包括包含所述细菌的孢子或营养细胞的胶囊，其中所述胶囊包含延迟释放层或包衣，所述延迟释放层或包衣允许在口服施用后，在下消化道的厌氧部分中释放所述孢子或营养细胞。

16.如权利要求1至13中任一项所定义的细菌或如权利要求14或15所定义的药物组合物，其用于药物中。

17.一种用于在受试者中产生抗原特异性免疫应答的梭菌类的细菌，其中，所述细菌包含编码抗原的异源核酸分子，并且其中所述细菌能够在厌氧细胞生长期间在所述细菌的细胞内区室中表达抗原。

18.根据权利要求17所述使用的细菌，其中，所述抗原特异性免疫应答是细胞介导的免疫应答，诸如CD4⁺、CD8⁺T细胞应答；和/或是B细胞应答。

19.一种用于受试者的疾病的治疗性或预防性治疗的梭菌类的细菌，其中，所述细菌包含编码抗原的异源核酸分子，其中所述细菌能够在厌氧细胞生长期间在所述细菌的细胞内区室中表达所述抗原，其中所述抗原是感染原抗原并且所述疾病是感染性疾病，或者所述抗原是肿瘤抗原并且所述疾病是癌症。

20.根据权利要求17至19中任一项所述使用的细菌，其中，所述细菌如权利要求1至13中任一项所定义。

21.根据权利要求17至20中任一项所述使用的细菌，其中，所述细菌用于口服施用。

22.根据权利要求21所述使用的细菌，其中，所述细菌为孢子形式或为权利要求15所述的药物组合物的形式。

23.根据权利要求17至22中任一项所述使用的细菌，其中，所述受试者是人。

24.一种制备如权利要求1至13中任一项所定义的细菌的方法，其包括将所述异源核酸分子引入至所述细菌中。

25.一种制备如权利要求14或15所定义的药物组合物的方法，其包括将所述细菌与一种或多种药学上可接受的稀释剂或赋形剂配制在一起。