[發明專利]一種基于對稱構象免疫原的艾滋病疫苗及其制備方法

有效

• 申請號: 201410734809.7
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105709219B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 姜世勃;陸路;孫志武;王茜
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61K39/21
• 分類號: A61K39/21;A61K39/39;A61P31/18
• 代理公司: 31268 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳桂琴

本發明屬于疫苗領域，涉及一種基于對稱構象免疫原的艾滋病疫苗以及其制備方法。本發明根據HIV?1跨膜蛋白gp41的近膜區MPE保守表位的免疫原特征，通過蛋白結構模擬技術設計含有長序列的新型對稱構象免疫原；實驗結果顯示在該免疫原中MPER表位形成穩定的螺旋結構，與識別該表位的人源廣譜中和抗體10E8的結合能力顯著高于未設計的MPER免疫原，其免疫動物后所產生的血清及抗體可更強結合HIV?1包膜蛋白Env的天然構象，免疫產生的抗體在細胞模型上可高效抑制HIV?1病毒對靶細胞的感染，同時可誘導的抗體能介導顯著的抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用；本發明的對稱構象免疫原4sMPER作為艾滋病疫苗能克服原有表位的近膜構象缺陷，具有顯著的優勢。

技術領域

本發明屬于疫苗領域，具體涉及一種基于對稱構象免疫原的艾滋病疫苗以及其制備方法。

背景技術

現有技術公開了艾滋病(AIDS)是由人類免疫缺陷病毒(Human immunodeficiencyvirus,HIV)感染后引起的獲得性免疫缺陷綜合征(acquired immunodeficiencysyndrome,AIDS)。從1981年發現首例艾滋病(AIDS)病例來，至今30多年間，艾滋病迅速在全球范圍內蔓延擴散。該疾患已經成為全球的健康危機，也是全球所面臨的重大挑戰之一；其嚴重危害社會進步和經濟增長。據報道，目前，全球大約6000多萬人被HIV感染，其中3000萬人死于艾滋病以及由艾滋病引發的相關疾病。鑒于此，如何有效防止HIV-1感染，降低發病率和死亡率是我國乃至全球面臨的緊迫任務。研究顯示，疫苗是控制HIV-1傳播和感染的有效手段，然而，艾滋病疫苗研制過程中碰到一個難以克服的困難—即HIV-1具有高度變異性；很多疫苗所選擇的位點主要是自然感染中優勢抗原表位，而這些表位大多是HIV-1變異頻率最高的位點。因此，利用這些抗原構建疫苗很難夠克服同時存在的HIV-1亞型。如何利用和選擇HIV-1的保守區域設計疫苗成為艾滋病疫苗研究領域中存在的一個重要的問題。

MPER即HIV-1gp41近膜區(氨基酸序列號：660-683；參考株為HXB2)是gp41上一段富含色氨酸的保守區域。MPER在病毒膜融合的過程中起重要的作用(1)。有研究實驗表明MPER缺失的HIV毒株喪失感染靶細胞的能力。很多廣譜中和抗體如10E8，4E10，2F5等均識別這個位點，其中，10E8是第二代從病人體內分離出來的廣譜中和抗體，其晶體結構顯示MPER區的結合構象是螺旋構象(2)，進一步暗示MPER區天然構象可能為螺旋構象，這跟之前研究結果相一致，所以，這提示MPER作為免疫原來設計疫苗是一個很好的選擇。然而，根據MPER區作為抗原來設計疫苗面臨很大的挑戰。研究表明，天然狀態下MPER呈螺旋結構且富含色氨酸以及其他許多疏水氨基酸，MPER區的很多重要的廣譜中和抗體識別氨基酸由于疏水作用均埋在細胞膜中，如L669，W670，W672，F673，I675，W678，L679，Y681，I682和K683等(3)。這也可能是導致MPER區作為免疫原免疫原性較弱的原因之一。所以，目前利用MPER作為抗原設計的疫苗很難誘導出中和抗體。然而，有研究表明利用MPER區作為抗原在猴子上免疫取得保護性，但亦未能夠誘導出識別MPER區的中和抗體。分析發現，MPER區誘導的抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,以下簡稱ADCC)作用是產生保護效果的主要原因。所以能否誘導更強的ADCC作用在疫苗設計中也很關鍵。綜上所述，如何根據MPER區設計免疫原，使其能夠模擬天然構象并且讓其主要氨基酸位點在細胞膜環境中外露，從而更好的產生抗體，形成中和作用和ADCC作用，是利用MPER區設計HIV疫苗的一個關鍵技術問題。本申請的發明人為了解決以上的技術難點，通過蛋白結構模擬技術，設計了含有長序列的新型對稱構象免疫原4sMPER，實驗結果顯示該抗原更接近天然的螺旋構象，關鍵的疏水氨基酸朝向不同的方向，從而使其部分外露出膜，以其為基礎的HIV疫苗誘導了更多的識別天然構象的抗體，以及增強了中和作用和ADCC作用。

與本發明相關的現有技術有：