流感病毒核酸分子及由其制备的疫苗制造技术

本文中提供的是编码HA血凝素的新型共有氨基酸序列的核酸序列，以及表达所述序列的基因构建体/载体和疫苗。本文中还提供的是用于使用所提供的疫苗产生抗一种或多种甲型流感病毒血清型的免疫反应的方法。

【技术实现步骤摘要】
流感病毒核酸分子及由其制备的疫苗专利
本专利技术涉及改进的流感病毒疫苗、用于诱导抗流感的免疫反应的改进的方法、用于诊断已接种了和感染了流感病毒的哺乳动物宿主及用于预防性和/或治疗性免疫个体以对抗流感病毒的改进的方法。专利技术背景流感，通常称为流行性感冒，是由正粘病毒科(familyOrthomyxoviridae)的RNA病毒引起的传染病。流感或流行性感冒病毒感染鸟类和哺乳动物。正粘病毒科的5个属中的3个属是流感病毒：甲型流感病毒、乙型流感病毒和丙型流感病毒。在这些流感病毒中，甲型流感病毒最常见。流感病毒通常以咳嗽或打喷嚏产生的气雾形式通过空气传播或通过与含有病毒的体液或已污染的表面直接接触传播。流感的季节性流行在世界范围发生并且导致每年数十万人的死亡。在一些年份，大范围流行病发生并且导致数百人死亡。此外，家畜，特别是禽类和猪也对每年一次的流行病和引起大量动物死亡和金钱损失的偶然的大范围流行病易感。在结构上，流感病毒是相似的，通常具有约80-120nm的由相似分子组分组成的球状或丝状病毒颗粒。包含病毒蛋白质和病毒RNA的中心核心被由两种不同糖蛋白构成的病毒包膜和来源于其中产生病毒颗粒的细胞的脂质包衣(lipidcoat)覆盖。两种额外的不同糖蛋白锚定在病毒包膜内并且包括在表面上向外突出的部分。流感病毒RNA基因组通常提供为8个不同的单链负义RNA区段，它们一起组成基因组的编码11种蛋白质(HA、NA、NP、M1、M2、NS1、NEP、PA、PB1、PB1-F2、PB2)的11个病毒基因。8个RNA区段为：1)HA，其编码血凝素(产生一个病毒体需要约500个血凝素分子)；2)NA，其编码神经氨酸酶(产生一个病毒体需要约100个神经氨酸酶分子)；3)NP，其编码核蛋白；4)M，其通过使用来自相同RNA区段的不同读框编码2种基质蛋白(M1和M2)(产生一个病毒体需要约3000个基质蛋白分子)；5)NS，其通过使用来自相同RNA区段的不同读框编码两种不同的非结构蛋白(NS1和NEP)；6)PA，其编码RNA聚合酶；7)PB1，其通过使用来自相同RNA区段的不同读框编码RNA聚合酶和PB1-F2蛋白(诱导细胞凋亡)；和8)PB2，其编码RNA聚合酶。在这11种蛋白质中，血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)是锚定在病毒包膜中并且存在于病毒颗粒的外表面上的两种大糖蛋白。此类蛋白质用作针对流感病毒的免疫反应的免疫原。HA(其编码介导病毒与靶细胞的结合和病毒基因组进入靶细胞的凝集素)表达为单个基因产物HA0，随后被宿主蛋白酶加工，从而产生两个亚基HA1和HA2，它们一起在流感病毒颗粒的表面上形成复合物。NA参与在感染的细胞中产生的新产生的成熟病毒颗粒的释放。存在16个已知的HA血清型和9个已知的针对甲型流感病毒的NA血清型。存在病毒颗粒中的不同血清型的鉴定通常用于描述病毒。例如，H1N1是具有HA血清型H1和NA血清型N1的流感病毒；H5N1是具有HA血清型H5和NA血清型N1的流感病毒。只有H1、H2和H3血清型以及N1和N2血清型通常感染人。流感病毒株通常具有种或属特异性；即可感染猪(猪流感病毒)的流感病毒株通常不感染人或鸟类；可感染鸟类(禽流感病毒)的流感病毒株不感人或猪；以及可感染人(人流感病毒)的流感病毒株不感染鸟类或猪。然而，流感病毒株可突变并且使对于一个物种的感染性变成对于另一个物种的感染性。例如，仅感染猪的病毒株(猪流感病毒)可突变或重组变成可以仅感染人或感染猪和人的病毒株。通常称为“猪流感病毒”的流感病毒为流感病毒株，例如H1N1株，其可感染人并且来源于先前对于猪是特异性的病毒株(即猪流感病毒是猪来源的人流感病毒或猪源性人流感病毒)。通常称为“鸟流感病毒”的流感病毒是流感病毒株，例如H5N1株，其可感染人并且来源于先前对于鸟类是特异性的病毒株(即禽流感病毒是禽类来源人流感病毒或禽类源性人流感病毒)。季节性地给发达国家的许多人以及有时给家畜接种针对流感的疫苗。使用的疫苗在其保护结果上是有限的，因为由疫苗诱导的免疫反应对于病毒的某些亚型是特异性的。每年基于哪种类型和病毒株的病毒将在给定的年份传播的国际监测和科学家的估计来开发和施用不同的流感疫苗。病毒通过区段的突变、重组和再分布产生显著的改变。因此，一年中提供的疫苗被认为不具有抗下一年广泛传播的季节性病毒株的保护作用。通常由美国疾病控制和预防中心推广的“流感疫苗注射(flushot)”通常包括三种杀死的/灭活的流感病毒：一种甲型(H3N2)病毒、一种甲型(H1N1)病毒和一种乙型病毒。因此，很明显接种受限于亚型的预测以及针对该该亚型的特异性疫苗的可获得性(availability)。直接施用核酸序列以接种抗动物和人疾病的疫苗一直已来都在进行研究并且许多努力集中在核酸递送的有效和高效方式以产生期望抗原的必要表达，从而导致免疫源应答和最终获得该技术的成功。DNA疫苗具有许多优于更常规的接种方法例如基于活减毒病毒和重组蛋白的疫苗的概念性优势。DNA疫苗是安全、稳定、容易产生的并且在人中能被良好耐受，临床前试验显示几乎无质粒整合的证据[Martin，T.，等人，质粒DNA疟疾疫苗：肌内注射后用于基因组整合的潜能(PlasmidDNAmalariavaccine：thepotentialforgenomicintegrationafterintramuscularinjection).HumGeneTher，1999.10(5)：p.759-68；Nichols，W.W.，等人，整合入宿主细胞基因组的潜在DNA疫苗(PotentialDNAvaccineintegrationintohostcellgenome).AnnNYAcadSci，1995.772：p.30-9]。此外，DNA疫苗因疫苗的功效不受针对载体的预先存在的抗体滴度影响的事实而十分适合用于重复施用[Chattergoon，M.，J.Boyer和D.B.Weiner，基因免疫：疫苗和免疫治疗的新领域(Geneticimmunization：anewerainvaccinesandimmunetherapeutics).FASEBJ，1997.11(10)：p.753-63]。然而，DNA疫苗的临床采用的一个主要障碍一直以来是当移至更大的动物时平台的免疫原性的减弱[Liu，M.A.和J.B.Ulmer，质粒DNA疫苗的人临床性状(HumanclinicaltrialsofplasmidDNAvaccines).AdVGenet，2005.55：p.25-40]。DNA疫苗免疫原的工程的最近技术进展，例如密码子最优化、RNA最优化和免疫球蛋白前导序列的添加[Andre，S.，等人，利用具有最优化密码子选择的合成gp120序列的DNA接种引发的增强的免疫反应(IncreasedimmuneresponseelicitedbyDNAvaccinationwithasyntheticgp120sequencewithoptimizedcodonusage).JVirol，1998.72(2)：p.1497-503；Deml，L.，等人，密码子选择最优化对编码1型人免疫缺陷病毒Gag蛋白的DNA候选疫苗的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的核酸分子，包含一个或多个选自以下所述的核酸序列：a)选自以下所述的核酸序列：SEQ ID NO:13、与SEQ ID NO:13具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:13的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:13的片段具有95％同源性的核酸序列；b)选自以下所述的核酸序列：SEQ ID NO:15、与SEQ ID NO:15具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:15的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:15的片段具有95％同源性的核酸序列；c)选自以下所述的核酸序列：SEQ ID NO:6、与SEQ ID NO:6具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:6的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQ ID NO:6的片段具有95％同源性的核酸序列。

【技术特征摘要】
2010.01.26 US 12/694,2381.一种分离的核酸分子，包含一个或多个选自以下所述的核酸序列：a)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:13、与SEQIDNO:13具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:13的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:13的片段具有95％同源性的核酸序列；b)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:15、与SEQIDNO:15具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:15的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:15的片段具有95％同源性的核酸序列；c)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:6、与SEQIDNO:6具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:6的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:6的片段具有95％同源性的核酸序列。2.如权利要求1所述的分离的核酸分子，含有选自SEQIDNO:6、SEQIDNO:13和SEQIDNO:15的核酸序列。3.如权利要求1所述的分离的核酸分子，含有选自以下所述的核酸序列：与SEQIDNO:6具有95％同源性的核酸序列、与SEQIDNO:13具有95％同源性的核酸序列、以及与SEQIDNO:15具有95％同源性的核酸序列。4.如权利要求1所述的分离的核酸分子，含有选自以下所述的核酸序列：与SEQIDNO:6具有98％同源性的核酸序列、与SEQIDNO:13具有98％同源性的核酸序列、以及与SEQIDNO:15具有98％同源性的核酸序列。5.如权利要求1所述的分离的核酸分子，含有选自SEQIDNO:6、SEQIDNO:13、SEQIDNO:15的核酸序列，还含有一段编码IgE前导序列的核酸序列。6.一种表达载体，包含权利要求1所述的核酸序列，所述核酸序列有效地连接于调控元件。7.一种表达载体，包含权利要求1所述的核酸序列，所述核酸序列有效地连接于在人细胞中具有功能的调控元件。8.如权利要求7所述的表达载体，所述表达载体是质粒。9.如权利要求8所述的表达载体，所述表达载体是pGX2009(SEQIDNO:8)。10.一种组合物，包含：a)多种一个或多个核酸分子，包含一个或多个选自以下所述的核酸序列：i)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:13、与SEQIDNO:13具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:13的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:13的片段具有95％同源性的核酸序列；ii)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:15、与SEQIDNO:15具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:15的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:15的片段具有95％同源性的核酸序列；和iii)选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:6、与SEQIDNO:6具有95％同源性的核酸序列、含至少60个核苷酸的SEQIDNO:6的片段、以及与含至少60个核苷酸的SEQIDNO:6的片段具有95％同源性的核酸序列；和b)一个或多个编码一种或多种蛋白质的其他核酸序列，所述蛋白质选自如下的一种或多种：甲型流感病毒血凝素H1、甲型流感病毒血凝素H2、甲型流感病毒血凝素H3、甲型流感病毒H4、甲型流感病毒血凝素H5、甲型流感病毒血凝素H3、甲型流感病毒血凝素H5、A血凝素N1、甲型流感病毒血凝素H6、甲型流感病毒血凝素H7、甲型流感病毒血凝素H5、甲型流感病毒血凝素H6、甲型流感病毒血凝素H7、甲型流感病毒血凝素H8、甲型流感病毒血凝素H9、甲型流感病毒血凝素H10、甲型流感病毒血凝素H11、甲型流感病毒血凝素H12、甲型流感病毒血凝素H13、甲型流感病毒血凝素H14、甲型流感病毒血凝素H15、甲型流感病毒血凝素H16、甲型流感病毒神经氨酸酶N1、甲型流感病毒神经氨酸酶N2、甲型流感病毒神经氨酸酶N3、甲型流感病毒神经氨酸酶N4、甲型流感病毒神经氨酸酶N5、甲型流感病毒神经氨酸酶N6、甲型流感病毒神经氨酸酶N7、甲型流感病毒神经氨酸酶N8、甲型流感病毒神经氨酸酶N9、乙型流感病毒血凝素和乙型流感病毒神经氨酸酶。11.如权利要求10所述的组合物，所述一个或多个其他核酸序列存在于多种一个或多个不同的核酸分子上，所述不同的核酸分子来自a)中所述的多种核酸分子。12.如权利要求10所述的组合物，a)中所述多种核酸分子包含一个或多个选自SEQIDNO:6、SEQIDNO:13和SEQIDNO:15的核酸序列。13.如权利要求10所述的组合物，a)中所述多种核酸分子包含一个或多个选自以下所述的核酸序列：与SEQIDNO:6具有95％同源性的核酸序列、与SEQIDNO:13具有95％同源性的核酸序列、以及与SEQIDNO:15具有95％同源性的核酸序列。14.如权利要求10所述的组合物，a)中所述多种核酸分子包含一个或多个选自以下所述的核酸序列：与SEQIDNO:6具有98％同源性的核酸序列、与SEQIDNO:13具有98％同源性的核酸序列、以及与SEQIDNO:15具有98％同源性的核酸序列。15.如权利要求10所述的组合物，a)和b)中所述核酸序列各自有效地连接于调控元件。16.如权利要求10所述的组合物，a)和b)中所述核酸序列各自有效地连接于在人细胞中具有功能的调控元件。17.如权利要求10所述的组合物，a)和b)中所述核酸序列是一种或多种表达载体的部分。18.如权利要求10所述的组合物，所述一种或多种表达载体是质粒。19.如权利要求10所述的组合物，包含pGX2009和/或pGX2006。20.如权利要求10所述的组合物，包含：包含SEQIDNO:1的核酸序列；并可选地包含以下一项或多项：包含SEQIDNO:6的核酸序列；包含SEQIDNO:13的核酸序列；包含SEQIDNO:15的核酸序列；编码甲型流感病毒血凝素H1的核酸序列；和编码甲型流感病毒血凝素H3的核酸序列。21.如权利要求10所述的组合物，所述编码甲型流感病毒血凝素H1的核酸序列包含SEQIDNO:21，所述编码甲型流感病毒血凝素H3的核酸序列包含SEQIDNO:23。22.如权利要求20所述的组合物，包含处于质粒内的：包含SEQIDNO:6的核酸分子；包含SEQIDNO:13的核酸分子；和包含SEQIDNO:15的核酸分子。23.如权利要求22所述的组合物，其中包含SEQIDNO:6的核酸分子是质粒；包含SEQIDNO:13的核酸分子是质粒；且包含SEQIDNO:15的核酸分子是质粒。24.权利要求1所述包含核酸序列的核酸分子用于制备药物的用途，所述药物用于诱导个体内免疫反应。25.权利要求10所述组合物用于制备药物的用途，所述药物用于诱导个体内免疫反应。26.权利要求23所述组合物用于制备药物的用途，所述药物用于诱导个体内免疫反应。27.以下所述核酸分子用于制备药物的用途，所述药物用于保护个体免受猪来源的人甲型流感病毒株的感染，所述核酸分子包含选自以下所述的核酸序列：SEQIDNO:13，与SEQIDNO:13具有95％同源性的核酸序列，SEQIDNO:13的片段，与SEQIDNO:13的片段具有95％同源性的核酸序列，SEQIDNO:15，与SEQIDNO:15具有95％同源性的核酸序列，SEQIDNO:15的片段，和与SEQIDNO:15的片段具有95％同源性的一段核酸序列；SEQIDNO:6，与SEQIDNO:6具有95％同源性的核酸序列，SEQIDNO:6的片段，和与SEQIDNO:6的片段具有95％同源性的核酸序列；其中所述核酸序列在所述个体的细胞中表达并且诱导了针...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·韦纳，严健，M·P·莫罗，
申请(专利权)人：宾夕法尼亚大学托管会，
类型：发明
国别省市：美国,US