拉沙病毒包膜糖蛋白GP突变体及其在制备拉沙疫苗中的应用

专利2026-06-13  11


本发明涉及生物,具体涉及拉沙病毒包膜糖蛋白gp突变体及其在制备拉沙疫苗中的应用。


背景技术:

1、拉沙热(lassa fever,lf)为拉沙病毒(lassa virus,lasv)感染导致的急性病毒性出血热,临床表现主要为发热、寒战、咽炎、胸骨后疼痛和蛋白尿,可出现多系统病变,病死率可高达50%。目前尚无已批准上市的lf疫苗,因此,亟需研发针对lasv的疫苗。

2、自然感染条件下,人和非人灵长类动物感染lasv后,无论死亡病例还是康复者,均不能诱导有效的抗体应答,然而,在病毒急性感染的免疫应答中,中和抗体对中和病毒,阻断病毒感染具有十分重要的作用。现有研究表明,含有中和抗体的康复者血浆可以产生有效的动物保护效果。这提示诱导产生有效的中和抗体应答可以阻断lasv感染,从而达到预防感染的目的。此外,lasv具有高度遗传多样性,现已确认有四个谱系(ⅰ-ⅳ),还有未广泛承认的三个谱系(ⅴ-ⅶ),所以,诱导产生广谱的高活性中和抗体是高效lasv疫苗研究的主要方向。

3、目前,lasv疫苗研究主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗、重组病毒载体疫苗、亚单位疫苗、病毒vlp疫苗和核酸疫苗,均采用lasv gp作为抗原。lasv减毒活疫苗可保护非人灵长类动物免受致死性lasv的攻击,但减毒疫苗不能忽视的毒力返祖等安全问题,阻碍了lasv减毒活疫苗走向临床。同时,lasv灭活疫苗免疫豚鼠后,能诱导一定的特异性抗体,但用致死性剂量的lasv对动物进行攻毒,动物虽然延迟了发病时间,但所有动物均死亡,所以灭活疫苗不能诱导产生针对lasv的完全保护。基于病毒载体的lasv疫苗目前研究较多,例如,表达lasv gp的黄热病毒载体可诱导产生特异性的抗体和低水平的中和抗体,但是该嵌合病毒复制率很低,且在细胞中不能稳定传代。表达lasv gp的重组腺病毒载体疫苗免疫小鼠后可诱导产生特异性抗体,在假病毒攻击实验中具有一定的动物保护效果,但未检测到中和抗体应答。

4、综上所述,目前在研的以lasv gp作为抗原的lasv疫苗均未能诱导产生高水平中和抗体,因此,有必要对lasv gp进行改造,以得到能诱导机体产生高水平中和抗体的lasv疫苗抗原。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明提供了一种在融合前构象gp基础上进行糖基化位点突变的lasv疫苗抗原设计策略,采用该策略设计lasv疫苗抗原免疫小鼠后,可诱导产生中和lasv假病毒的中和抗体,且促进小鼠引流淋巴结生发中心的形成,并高效诱导th1型细胞免疫应答,即在融合前构象gp基础上进行糖基化位点突变的lasv疫苗设计策略可诱导体液免疫应答,并产生中和抗体。

2、lasv gp是诱导中和抗体的主要抗原,本发明根据lasv gp基因序列,首先引入二硫键(r207c、g360c)和脯氨酸(e329p)形成融合前构象(pf),在此基础上分别进行2个糖基化位点(n390d、n395d)突变(pf-nd2),4个糖基化位点(n390d、n395d、n224d、n373d)突变(pf-nd4),和4个糖基化位点与酶切位点联合突变(n390d、n395d、n224d、n373d和rrrr,pf-nd4-r4),并分别插入真核表达载体pvax1,得到4种质粒抗原pf、pf-nd2、pf-nd4和pf-nd4-r4,蛋白免疫印迹(wb)鉴定以上质粒正确表达。

3、本发明进一步检测了上述4种质粒抗原免疫小鼠后,小鼠引流淋巴结生发中心的形成,t细胞免疫应答和血清中和抗体活性。结果表明质粒pf-nd4免疫后细胞免疫应答为th1型,且小鼠血清对lasv假病毒pvsv-lasv-nluc的中和活性高于其他组,即说明在融合前构象基础上进行4个糖基化位点突变的设计策略可诱导体液免疫应答和中和抗体。

4、因此,本发明的第一个目的是提供lasv gp蛋白突变体,所述lasv gp蛋白突变体是在序列如seq id no.1所示的野生型lasv gp全长序列上进行氨基酸突变修饰获得,所述lasv gp蛋白突变体为通过以下两种方式获得的任意一种:

5、(1)将seq id no.1第207位的精氨酸r突变为半胱氨酸c,第329位的谷氨酸e突变为脯氨酸p,第360位的甘氨酸g突变为半胱氨酸c,将第390位、395位、224位和373位的天冬酰胺n突变为天冬氨酸d;

6、(2)将seq id no.1第207位的精氨酸r突变为半胱氨酸c,第329位的谷氨酸e突变为脯氨酸p,第360位的甘氨酸g突变为半胱氨酸c,将第390位、395位、224位和373位的天冬酰胺n突变为天冬氨酸d,将第258和259位的亮氨酸l突变为精氨酸r。

7、进一步地,由(1)所述方式获得的lasv gp蛋白突变体的编码基因序列如seq idno.11所示。

8、进一步地,由(2)所述方式获得的lasv gp蛋白突变体的编码基因序列如seq idno.12所示。

9、本发明的第二个目的是提供一种生物材料,为下述(1)-(4)中至少一种:

10、(1)编码如权利要求1所述lasv gp蛋白突变体的核酸分子;

11、(2)含有(1)所述核酸分子的重组载体;

12、(3)含有(1)所述核酸分子的重组微生物或含有(2)所述重组载体的重组微生物;

13、(4)含有(1)所述核酸分子的重组细胞系或含有(2)所述重组载体的重组细胞系。

14、本发明的第三个目的是提供所述lasv gp蛋白突变体或所述生物材料在如下(1)-(3)任一种中的应用:

15、(1)制备抗lasv的产品;

16、(2)制备预防和/或治疗lasv感染的产品;

17、(3)制备预防和/或治疗lasv所致疾病的产品。

18、本发明的第四个目的是提供一种中和抗体诱导型lasv疫苗,其活性成分为所述lasv gp蛋白突变体或所述生物材料。

19、进一步地,所述疫苗为dna疫苗、mrna疫苗、重组蛋白亚单位疫苗、纳米颗粒展示的重组蛋白亚单位疫苗或重组载体疫苗。。

20、进一步地,所述疫苗的制剂形式为水剂或冻干剂。

21、本发明的第五个目的是提供所述的疫苗在如下(1)-(3)任一种中的应用:

22、(1)制备抗lasv的产品;

23、(2)制备预防和/或治疗lasv感染的产品;

24、(3)制备预防和/或治疗lasv所致疾病的产品。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

26、1、本发明中的抗原为质粒dna,可以直接表达原始构象病毒抗原、兼具内源性、外源性抗原提呈途径,受环境的影响小,生产成本较低,生产过程相对简单,可快速设计投产,便于临床及实验室的应用。

27、2、本发明检测了小鼠引流淋巴结生发中心的形成,t细胞免疫应答和血清中和抗体活性,结果显示在融合前构象基础上进行4个糖基化位点突变的设计策略可诱导体液免疫应答和中和抗体。


技术特征:

1.lasv gp蛋白突变体,其特征在于,所述lasv gp蛋白突变体是在序列如seq id no.1所示的野生型lasv gp全长序列上进行氨基酸突变修饰获得,所述lasv gp蛋白突变体为通过以下两种方式获得的任意一种:

2.根据权利要求1所述lasv gp蛋白突变体,其特征在于,由(1)所述方式获得的lasvgp蛋白突变体的编码基因序列如seq id no.11所示。

3.根据权利要求1所述lasv gp蛋白突变体,其特征在于,由(2)所述方式获得的lasvgp蛋白突变体的编码基因序列如seq id no.12所示。

4.一种生物材料,其特征在于,为下述(1)-(4)中至少一种:

5.权利要求1所述lasv gp蛋白突变体或权利要求5所述生物材料在如下(1)-(3)任一种中的应用:

6.一种中和抗体诱导型lasv疫苗,其特征在于,其活性成分为权利要求1所述lasv gp蛋白突变体或权利要求4所述生物材料。

7.根据权利要求5所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗为dna疫苗、mrna疫苗、重组蛋白亚单位疫苗、纳米颗粒展示的重组蛋白亚单位疫苗或重组载体疫苗。

8.根据权利要求7所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗的制剂形式为水剂或冻干剂。

9.权利要求8所述的疫苗在如下(1)-(3)任一种中的应用:


技术总结
本发明涉及生物技术领域,具体涉及拉沙病毒包膜糖蛋白GP突变体及其在制备拉沙疫苗中的应用。本发明的拉沙病毒包膜糖蛋白GP突变体是在序列如SEQ ID NO.1所示的野生型LASV GP全长序列上进行氨基酸突变修饰获得,获得的拉沙病毒包膜糖蛋白GP突变体的编码基因序列如SEQ ID NO.11或SEQ ID NO.12所示,并分别插入真核表达载体得到2种质粒抗原PF‑ND4和PF‑ND4‑R4,本发明检测了小鼠引流淋巴结生发中心的形成,T细胞免疫应答和血清中和抗体活性,结果显示在融合前构象基础上进行4个糖基化位点突变的设计策略可诱导体液免疫应答和中和抗体。本发明为拉沙热的防治提供了新的策略。

技术研发人员:王媛,叶伟,张芳琳,张惠,董阳超,刘赫,雷迎峰,徐志凯
受保护的技术使用者:中国人民解放军空军军医大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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