合成嵌合痘病毒制造技术

本发明专利技术总体上涉及合成嵌合痘病毒、包含此类病毒的组合物以及用于产生此类合成嵌合痘病毒的系统和方法的开发和用途。合成嵌合痘病毒非常适合活病毒疫苗和药物制剂。

Synthetic chimeric poxvirus

The invention generally relates to the development and use of synthetic chimeric poxvirus, compositions containing such viruses, and systems and methods for producing such synthetic chimeric poxvirus. The synthetic chimeric poxvirus is very suitable for live virus vaccines and pharmaceutical preparations.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】合成嵌合痘病毒专利技术背景痘病毒(痘病毒科的成员)是可感染人和动物两者的双链DNA病毒。痘病毒基于宿主范围分为两个亚科。感染脊椎动物宿主的脊椎动物痘病毒亚科(Chordopoxviridae)由8个属组成，已知其中有4个属(正痘病毒(Orthopoxvirus)、副痘病毒(Parapoxvirus)、软疱疹病毒(Molluscipoxvirus)和亚塔痘病毒属(Yatapoxvirus))感染人。天花是由正痘病毒属(OPV)属的成员天花病毒(VARV)感染引起的。OPV属包括许多遗传上相关且形态上相同的病毒，包括骆驼痘病毒(camelpoxvirus,CMLV)、牛痘病毒(cowpoxvirus,CPXV)、鼠痘病毒(ectromeliavirus,ECTV，“鼠痘剂(mousepoxagent)”)、马痘病毒(horsepox,HPXV)、猴痘病毒(monkeypoxvirus,MPXV)、兔痘病毒(rabbitpoxvirus,RPXV)、浣熊痘病毒(raccoonpoxvirus)、臭鼬痘病毒(skunkpoxvirus)、沙鼠痘病毒(Taterapoxvirus)、瓦辛吉舒病病毒(UasinGishuvirus)、痘苗病毒(vaccinia,VACV)、天花病毒(variolavirus,VARV)和田鼠痘病毒(volepoxvirus,VPV)。除VARV外，已知至少有三种其他OPV(包括VACV、MPXV和CPXV)会感染人。到目前为止，接种“活”VACV是唯一经证实可以抵御天花的保护。一项积极的疫苗接种计划导致于1980年消灭了天花(smallpox)，停止了对公众的常规天花疫苗接种。然而，仍然需要寻找新的安全有效的方法来对个体接种针对VARV和其他OPV的疫苗。VACV的各种制剂已被用作天花疫苗。这些疫苗中的大多数由许多相关病毒(例如Dryvax)组成，并且一种包含单个分子克隆ACAM2000。然而，与Dryvax和其他VACV疫苗一样，甚至ACAM2000也与包括心肌病和心包炎在内的严重副作用相关。为了降低风险，ACAM2000疫苗与其他活疫苗一样，具有多种禁忌症，排除患有癌症、免疫缺陷的个体、器官移植受者、特应性皮炎、湿疹、银屑病、心脏病患者和服用免疫抑制剂的患者(patientsonimmunosuppressants)。据估计，15-50％的美国人口属于这些类别之一，因此确证了开发更安全的疫苗或疫苗接种方案的需要(Kennedy等，2007KennedyR、PolandGA.2007.T-Cellepitopediscoveryforvariolaandvacciniaviruses.RevMedViroll7:93-113)。因此，需要开发与Dryvax或ACAM2000TM等效但更安全的疫苗。本专利技术提供了由化学合成的DNA组装和复制的嵌合痘病毒。因为化学基因组合成不依赖于天然模板，所以病毒基因组的多种结构和功能修饰是可能的。当没有天然模板用于遗传复制或通过常规分子生物学方法修饰时，化学基因组合成特别有用。专利技术概述本专利技术提供合成嵌合痘病毒(例如合成嵌合OPV或scOPV)、产生此类病毒的方法和此类病毒例如用作免疫原、用于免疫原性制剂中、用于体外测定中、用作异源基因表达的载体或用作溶瘤剂的用途。本专利技术的合成嵌合痘病毒的特征在于相对于野生型痘病毒有一个或多个修饰。部分地，本专利技术涉及可从化学合成的痘病毒基因组的重叠片段产生合成嵌合痘病毒(例如scOPV)的发现。因此，本专利技术部分地提供了从化学合成的核酸复制和组装的合成嵌合痘病毒(例如scOPV)。本公开还提供了包含此类病毒的组合物。本公开还提供了使用根据本公开的方法产生的痘病毒的方法。在另一个方面，本专利技术提供了使用本专利技术的合成嵌合痘病毒保护个体人和人群免受天花、天花病毒的假型和其他OPV感染的后果的方法。在另一方面，本专利技术是通过使用本专利技术的合成嵌合痘病毒保护个体人和人群免受天花(VARV)和天花病毒的假型感染的后果的方法，所述本专利技术的合成嵌合痘病毒的毒性、发病率和死亡率低于可用的基于VACV的疫苗。在某些方面，本专利技术提供了从源自合成DNA的DNA复制和再激活的合成嵌合痘病毒(scPV)，所述病毒的病毒基因组与所述病毒的野生型基因组的差异在于其具有一个或多个修饰，所述修饰源自包含化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。在一些实施方案中，合成DNA选自以下一种或多种：化学合成的DNA、PCR扩增的DNA、工程化的DNA和包含核苷类似物的多核苷酸。在一些实施方案中，合成DNA是化学合成的DNA。在一些实施方案中，所述一个或多个修饰包含一个或多个缺失、插入、取代或其组合。在一些实施方案中，所述一个或多个修饰包含引入一个或多个独特的限制性位点的一个或多个修饰。在一些实施方案中，病毒基因组包含异源末端发夹环。在一些实施方案中，病毒基因组包含源自痘苗病毒的末端发夹环。在一些实施方案中，左侧和右侧末端发夹环a)分别包含痘苗病毒末端发夹环的慢速形式和快速形式，b)分别包含痘苗病毒末端发夹环的快速形式和慢速形式，c)均包含痘苗病毒末端发夹环的慢速形式，或d)均包含痘苗病毒末端环的快速形式。在一些实施方案中，从重叠的化学合成的DNA片段复制和再激活病毒，所述DNA片段对应于scPV的基本上全部病毒基因组。在一些实施方案中，从1-14个重叠片段复制和再激活病毒。在一些实施方案中，从8-12个重叠片段复制和再激活病毒。在一些实施方案中，从10个重叠片段复制和再激活病毒。在一些实施方案中，使用兔痘病毒催化的重组和再激活来再激活病毒。在一些实施方案中，所述兔痘病毒选自：休普氏纤维瘤病毒(SFV)、野兔纤维瘤病毒、兔纤维瘤病毒、松鼠纤维瘤病毒和粘液瘤病毒。在某些方面，本专利技术提供了从源自合成DNA的DNA复制和再激活的合成嵌合正痘病毒(scOPV)，所述病毒的病毒基因组与所述病毒的野生型基因组的差异在于其具有一个或多个修饰，所述修饰源自包含化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。在一些实施方案中，合成DNA选自以下一种或多种：化学合成的DNA、PCR扩增的DNA、工程化的DNA和包含核苷类似物的多核苷酸。在一些实施方案中，合成DNA是化学合成的DNA。在一些实施方案中，OPV选自：骆驼痘(CMLV)病毒、牛痘病毒(CPXV)、鼠痘病毒(ECTV)、马痘病毒(HPXV)、猴痘病毒(MPXV)、痘苗病毒(VACV)、天花病毒(VARV)、兔痘病毒(RPXV)、浣熊痘病毒、臭鼬痘病毒、沙鼠痘病毒、瓦辛吉舒病病毒和田鼠痘病毒(VPV)。在一些实施方案中，OPV是VACV。在一些实施方案中，病毒基因组基于VACV株ACAM2000的基因组，并且与ACAM2000基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。在一些实施方案中，病毒基因组基于VACV株IOC的基因组，并且与IOC基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。在一些实施方案中，病毒基因组基于VACV毒株MVA的基因组，并且与MVA基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。在一些实施方案中，病毒基因组基于VACV株MVA-BN的基因组，并且与MVA-BN基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。在一些实施方案中，野生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成嵌合痘病毒(scPV)，其由源自合成DNA的DNA复制和再激活而来，所述病毒的病毒基因组与所述病毒的野生型基因组的差异在于其具有一个或多个修饰，所述修饰源自包含化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.02 US 62/416,577;2016.12.15 US 62/434,7941.一种合成嵌合痘病毒(scPV)，其由源自合成DNA的DNA复制和再激活而来，所述病毒的病毒基因组与所述病毒的野生型基因组的差异在于其具有一个或多个修饰，所述修饰源自包含化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。2.权利要求1的scPV，其中所述合成DNA选自以下的一种或多种：化学合成的DNA、PCR扩增的DNA、工程化的DNA和包含核苷类似物的多核苷酸。3.权利要求1的scPV，其中所述合成DNA是化学合成的DNA。4.权利要求1至3中任一项的scPV，其中所述一个或多个修饰包含一个或多个缺失、插入、取代或其组合。5.权利要求1至4中任一项的scPV，其中所述一个或多个修饰包含引入一个或多个独特的限制性位点的一个或多个修饰。6.权利要求1至5中任一项的scPV，其中所述病毒基因组包含异源末端发夹环。7.权利要求1至6中任一项的scPV，其中所述病毒基因组包含源自痘苗病毒的末端发夹环。8.权利要求7的scPV，其中所述左侧和右侧末端发夹环a)分别包含痘苗病毒末端发夹环的慢速形式和快速形式，b)分别包含痘苗病毒末端发夹环的快速形式和慢速形式，c)均包含所述痘苗病毒末端发夹环的慢速形式，或d)均包含所述痘苗病毒末端环的快速形式。9.权利要求1至8中任一项的scPV，其中所述病毒由重叠的化学合成的DNA片段复制和再激活而来，所述DNA片段对应于所述scPV的基本上全部病毒基因组。10.权利要求9的scPV，其中从1-14个重叠片段复制和再激活所述病毒。11.权利要求9的scPV，其中从8-12个重叠片段复制和再激活所述病毒。12.权利要求9的scPV，其中从10个重叠片段复制和再激活所述病毒。13.权利要求1至12中任一项的scPV，其中使用兔痘病毒催化的重组和再激活来再激活病毒。14.权利要求13的scPV，其中所述兔痘病毒选自：休普氏纤维瘤病毒(SFV)、野兔纤维瘤病毒、兔纤维瘤病毒、松鼠纤维瘤病毒和粘液瘤病毒。15.一种合成嵌合正痘病毒(scOPV)，其由源自合成DNA的DNA复制和再激活而来，所述病毒的病毒基因组与所述病毒的野生型基因组的差异在于其具有其一个或多个修饰，所述修饰源自包含化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。16.权利要求15的scOPV，其中所述合成DNA选自以下的一种或多种：化学合成的DNA、PCR扩增的DNA、工程化的DNA和包含核苷类似物的多核苷酸。17.权利要求15的scOPV，其中所述合成DNA是化学合成的DNA。18.权利要求15-17中任一项的scOPV，其中所述scOPV的病毒基因组基于选自以下的OPV：骆驼痘(CMLV)病毒、牛痘病毒(CPXV)、鼠痘病毒(ECTV)、马痘病毒(HPXV)、猴痘病毒(MPXV)、痘苗病毒(VACV)、天花病毒(VARV)、兔痘病毒(RPXV)、浣熊痘病毒、臭鼬痘病毒、沙鼠痘病毒、瓦辛吉舒病病毒和田鼠痘病毒。19.权利要求15-18中任一项的scOPV，其中scOPV的病毒基因组基于VACV。20.权利要求19的scOPV，其中所述scOPV的病毒基因组基于VACV株ACAM2000的基因组，并且与ACAM2000基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。21.权利要求19的scOPV，其中所述scOPV的病毒基因组基于VACV株IOC的基因组，并且与IOC基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。22.权利要求19的scOPV，其中所述scOPV的病毒基因组基于VACV株MVA的基因组，并且与MVA基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。23.权利要求19的scOPV，其中所述scOPV的病毒基因组基于VACV株MVA-BN的基因组，并且与MVA-BN基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。24.权利要求19的scOPV，其中所述野生型VACV基因组是选自以下的株的基因组：WesternReserve、克隆3、TianTian、TianTian克隆TT9、TianTian克隆TP3、NYCBH、Wyeth、Copenhagen、Lister107、Lister-LO、IHD-W、LC16m18、Lederle、Tashkent克隆TKT3、Tashkent克隆TKT4、USSR、Evans、Praha、LIVP、Ikeda、EM-63、Malbran、Duke、3737、CV-1、ConnaughtLaboratories、Serro2、CM-01、Dryvax克隆DPP13、Dryvax克隆DPP15、Dryvax克隆DPP20、Dryvax克隆DPP17、Dryvax克隆DPP21以及绒毛膜尿囊痘苗病毒Ankara。25.如权利要求15-24中任一项的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含一个或多个缺失、插入、取代或其组合。26.权利要求15-25中任一项所述的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含引入一个或多个独特的限制性位点的一个或多个修饰。27.权利要求15-26中任一项的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个限制性位点的一个或多个修饰。28.权利要求27的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个AarI限制性位点的一个或多个修饰。29.权利要求28的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含消除所有AarI限制性位点的一个或多个修饰。30.权利要求15至29中任一项的scOPV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个BsaI限制性位点的一个或多个修饰。31.权利要求15-30中任一项的scOPV，其中所述病毒基因组包含异源末端发夹环。32.权利要求15-30中任一项的scOPV，其中所述病毒基因组包含源自痘苗病毒的末端发夹环。33.权利要求32的scOPV，其中所述左侧和右侧末端发夹环a)分别包含所述痘苗病毒末端发夹环的慢速形式和快速形式，b)分别包含所述痘苗病毒末端发夹环的快速形式和慢速形式，c)均包含所述痘苗病毒末端发夹环的慢速形式，或d)均包含所述痘苗病毒末端环的快速形式。34.权利要求33的scOPV，其中所述慢速形式包含与SEQIDNO:11的核苷酸序列具有至少85％同一性的核苷酸序列，并且所述快速形式包含与SEQIDNO:12的核苷酸序列具有至少85％同一性的核苷酸序列。35.权利要求33的scOPV，其中所述慢速形式包含与SEQIDNO:11的序列具有至少90％同一性的核苷酸序列，并且所述快速形式包含与SEQIDNO:12的核苷酸序列具有至少90％同一性的核苷酸序列。36.权利要求33的scOPV，其中所述慢速形式包含与SEQIDNO:11的核苷酸序列具有至少95％同一性的核苷酸序列，并且所述快速形式包含与SEQIDNO:12的核苷酸序列具有至少95％同一性的核苷酸序列。37.权利要求33的scOPV，其中所述慢速形式由SEQIDNO:11的核苷酸序列组成，并且所述快速形式由SEQIDNO:12的核苷酸序列组成。38.权利要求15至37中任一项的scOPV，其中从重叠的化学合成的DNA片段复制和再激活所述病毒，所述DNA片段对应于所述OPV的基本上全部病毒基因组。39.权利要求38的scOPV，其中从1-14个重叠片段复制和再激活所述病毒。40.权利要求38的scOPV，其中从8-12个重叠片段中复制和再激活所述病毒。41.权利要求38的scOPV，其中从10个重叠片段中复制和再激活所述病毒。42.权利要求15至41中任一项的scOPV，其中使用兔痘病毒催化的重组和再激活来再激活所述病毒。43.权利要求42的scOPV，其中所述兔痘病毒选自：休普氏纤维瘤病毒(SFV)、野兔纤维瘤病毒、兔纤维瘤病毒、松鼠纤维瘤病毒和粘液瘤病毒。44.一种合成嵌合马痘病毒(scHPXV)，其由合成DNA复制和再激活而来，所述病毒基因组与HPXV的野生型基因组的差异在于其具有一个或多个修饰，所述修饰源自化学合成的DNA、cDNA或基因组DNA的组。45.权利要求44的scHPXV，其中所述合成DNA选自以下的一种或多种：化学合成的DNA、PCR扩增的DNA、工程化的DNA和包含核苷类似物的多核苷酸。46.如权利要求44所述的scHPXV，其中所述合成DNA是化学合成的DNA。47.权利要求44-46中任一项的scHPXV，其中所述病毒基因组基于HPXV毒株MNR-76的基因组，并且与MNR-76基因组的差异在于其具有一个或多个修饰。48.权利要求44至47中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含一个或多个缺失、插入、取代或其组合。49.权利要求44至48中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含引入一个或多个独特的限制性位点的一个或多个修饰。50.权利要求49的scHPXV，其中所述一个或多个修饰存在于HPXV044或HPXV095中。51.权利要求44-50中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含表3中所列的一个或多个突变。52.权利要求44至51中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个限制性位点的一个或多个修饰。53.权利要求52的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个AarI限制性位点的一个或多个修饰。54.权利要求53的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含消除所有AarI限制性位点的一个或多个修饰。55.权利要求44至54中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含消除一个或多个BsaI限制性位点的一个或多个修饰。56.权利要求44-55中任一项的scHPXV，其中所述一个或多个修饰包含表2中所列的一个或多个突变。57.权利要求44-56中任一项的scHPXV，其中所述病毒基因组包含异源末端发夹环。58.权利要求57的scHPXV，其中所述病毒基因组包含源自痘苗病毒的末端发夹环。59.权利要求58的scHPXV，其中所述左侧和右侧末端发夹环a)分别包含所述痘苗病毒末端发夹环的慢速形式和快速形式，b)分别包含所述痘苗病毒末端发夹环的快速形式和慢速形式，c)均包含所述痘苗病毒末端发夹环的慢速形式，或d)均包含所述痘苗病毒末端环的快速形式。60.权利要求59的scHPXV，其中所述慢速形式包含与SEQIDNO:11的序列具有至少85％同一性...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·埃文斯，瑞安·诺伊斯，塞思·莱德曼，
申请(专利权)人：戴维·埃文斯，瑞安·诺伊斯，塞思·莱德曼，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA