病毒样颗粒制造技术

本公开涉及使用天然包装信号和人工包装信号进行的病毒样颗粒[VLP]的组装，及其在疫苗和免疫学组合物中的用途以及针对人和动物病毒病原体的疫苗接种或免疫的方法。

Virus like particles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】病毒样颗粒专利
本公开涉及使用天然和人工核酸包装信号进行的病毒样颗粒[VLP]的组装及其在疫苗、免疫学和药物组合物中的用途；针对人和动物病毒病原体的疫苗接种或免疫方法，以及还作为治疗剂(诸如药物蛋白、siRNA或基因治疗载体或诊断剂)的递送媒介物。专利技术背景病毒在人和动物中引起各种使人衰弱的疾病，常常造成有害影响甚至死亡。病毒感染给世界各地的健康护理系统造成巨大的财务负担，并且还造成动物相关产品(诸如在肉类或奶制品行业中)的重大损失。与在感染开始后可用抗生素剂治疗的细菌感染相反，预防病毒感染通常是优选途径，因为通常没有有效的抗病毒药物可供选择。疫苗接种是疾病预防最有效的形式，并且已被成功地开发用于一些病毒性疾病，诸如流感、脊髓灰质炎、麻疹和人乳头瘤病毒[HPV]。疫苗接种是施用抗原性物质以刺激个体的免疫系统，以对病原体产生适应性免疫。疫苗的活性剂可以是例如病原体的灭活形式、病原体的高度免疫原性组分或呈弱化的所谓减毒病毒形式。然而，所有这些不同类型的疫苗在其有效性和安全性记录上都各不相同，并且此外通常可不适合向免疫受损的受试者、孕妇或儿童施用。灭活疫苗由通过物理或化学方法杀死的病毒制成。这些类型的疫苗非常安全，因为它们缺乏传染性遗传物质，因此不会引起疾病，并从而适合免疫受损的受试者。然而，此类灭活疫苗通常在诱导适当或持久的免疫响应方面无效，并因此经常需要多个施用步骤。含有病原体高度免疫原性组分的疫苗，即所谓的亚单位疫苗，提供与灭活疫苗相似的益处，诸如很高的安全记录，因为它们不含可引起疾病的病毒活组分。然而，不能保证有效的免疫响应，并且即使引发响应，也可能无法实现长期提供针对所需病原体的保护的免疫记忆。或者，可以使用减毒活疫苗。减毒活疫苗包含减弱的病原体，所述减弱的病原体尽管仍然能够在宿主生物体中复制，但不会引起起疾病或引起非常轻度的疾病。使用减毒病毒的疫苗接种导致出色的保护；然而，与灭活或亚单位疫苗相比时，它们本质上安全性较低，因为它们可以恢复为原始的更具毒力的形式并引起疾病。因此，减毒疫苗不适合免疫系统受损的受试者，当在怀孕期间给予时可对未出生的婴儿造成伤害，并增加了卫生专业人员造成免疫错误(诸如冻干减毒病原体的重构错误)的可能性，所述减毒病原体，当以更高剂量给予时，效力更强。此外，减毒疫苗不如灭活疫苗稳定，并且需要复杂的物流来维持冷藏和运输，以保持(尽管减弱了)活性。在卫生系统欠发达的第三世界国家，这尤其令人担忧。减毒疫苗很普遍，并且可用于多种疾病，诸如麻疹、腮腺炎、风疹、水痘、天花和脊髓灰质炎。当今使用的大多数减毒活疫苗均源于在培养细胞(诸如，例如成纤维细胞或和鸡胚)中的连续传代，从而导致毒力逐渐丧失。该方法依赖于点突变的随机积累来赋予无毒力，并且既耗时又无效。产生减毒病毒株的其它方法是基于遗传工程化的，并公开于申请WO2005/012535中。病毒样颗粒(VLP)包含多个衣壳蛋白，所述衣壳蛋白模拟天然病毒的构象，但缺少病毒DNA或RNA，并因此无法在宿主细胞中复制。已经认识到VLP作为生产安全高效疫苗的工具的用途，并且已经开发了一些针对人乳头瘤病毒的基于VPL的疫苗。US8062642公开了具有与天然传染性病毒的抗原性特征相似的抗原性特征的乳头瘤病毒衣壳蛋白和VLP的生产。类似地，WO9913056公开了乳头瘤VLP的去组装(disassembly)方法。尽管上面列出的疫苗类型取得了巨大的成功，但它们通常很难以所需的特性进行制备/配制，并且在许多病毒中，其在循环群体中的天然抗原变异意味着这些策略在这些情况下不可行。本公开涉及使用源自病毒的核酸包装信号进行的VLP的形成以及包含天然和/或人工包装信号的核酸盒(所述核酸盒为人工VLP组装提供了底物)的设计，以及人工VLP作为疫苗的用途和在递送剂(例如治疗剂或诊断剂)至细胞的用途。正链单链(ss)RNA病毒的RNA包装信号介导的组装机制的知识使人们能够鉴定其基因组RNA分子在作为组装底物方面的关键特性，从而允许生产用于VLP的高效组装的人工高效RNA底物。后者与由病毒形成的天然病毒体具有相似的性质。特别地，人工VLP衣壳保留了那些病毒的天然免疫学特性以及它们的细胞嗜性。它们还保留了原始病毒颗粒的许多稳定性和机械特性。VLP可用于与剂的细胞特异性递送相关的广泛应用，以及用作安全的减毒疫苗和用于药物的靶向递送的载体，以及用于基因治疗。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，提供了一种用于组装病毒样颗粒的人工核酸盒，其包含：一个或多个包装信号，其中所述多于一个包装信号串联排列并被核酸分隔，所述包装信号由核酸环结构域和核酸茎结构域组成，所述核酸环结构域包含一种或多种同源病毒衣壳蛋白的核苷酸结合基序，所述核酸茎结构域由通过分子内碱基配对形成的双链区组成，其中所述人工核酸盒在与多个同源病毒衣壳蛋白结合时，将所述同源病毒衣壳蛋白组装成VLP，该VLP保护所述VLP内包含的所述核酸包装信号免受核糖核酸酶消化。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒是非复制核酸。在本专利技术的优选实施方案中，当向动物受试者施用时，所述VLP引起类似于天然病毒颗粒的免疫响应的免疫响应。在本专利技术的另外的优选实施方案中，所述人工核酸盒不是天然病毒颗粒。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒不包含编码蛋白质的核酸。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少两个核酸包装信号。优选地，所述人工核酸盒包含至少2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或至少10个核酸包装信号。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少1个核酸包装信号。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少2个核酸包装信号。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少3个核酸包装信号。在本专利技术的优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少4个核酸包装信号。在本专利技术的替代优选实施方案中，所述人工核酸盒包含至少5个核酸包装信号。在本专利技术的优选实施方案中，分隔所述核酸包装信号的所述非编码病毒核酸的长度为至少5个核苷酸。在本专利技术的优选实施方案中，分隔所述核酸包装信号的所述非编码病毒核酸的长度为至少5个至50个核苷酸。优选地，大于50个核苷酸。在本专利技术的优选实施方案中，包含所述衣壳结合基序的所述环结构域的长度为至少4个核苷酸。优选地，所述环结构域的长度为至少5个、6个、7个或8个核苷酸。在本专利技术的优选实施方案中，所述茎结构域的长度为至少4个碱基对(bp)。优选地，所述茎结构域的长度为至少5bp、6bp、7bp、8bp、9bp、10bp、11bp、12bp、13bp、14bp、15bp、16bp、17bp、18bp、19bp、20bp、21bp、22bp、23bp、24bp、25bp、26bp、27bp、28bp、29bp、30bp、31bp、32bp、33bp、34bp、35bp、36bp、37bp、38bp、39bp、40bp、41bp、42bp、43bp、44bp、45bp、46b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于组装病毒样颗粒的人工核酸盒，所述人工核酸盒包含：一个或多个包装信号，其中所述多于一个包装信号串联排列并被核酸分隔，所述包装信号包含核酸环结构域和核酸茎结构域，所述核酸环结构域包含一种或多种同源病毒衣壳蛋白的核苷酸结合基序，所述核酸茎结构域包含通过分子内碱基配对形成的双链区，其中所述人工核酸盒在与多个同源病毒衣壳蛋白接触时，将所述同源病毒衣壳蛋白组装成VLP，所述VLP保护所述VLP内包含的所述核酸包装信号免受核糖核酸酶消化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170601 GB 1708709.91.一种用于组装病毒样颗粒的人工核酸盒，所述人工核酸盒包含：一个或多个包装信号，其中所述多于一个包装信号串联排列并被核酸分隔，所述包装信号包含核酸环结构域和核酸茎结构域，所述核酸环结构域包含一种或多种同源病毒衣壳蛋白的核苷酸结合基序，所述核酸茎结构域包含通过分子内碱基配对形成的双链区，其中所述人工核酸盒在与多个同源病毒衣壳蛋白接触时，将所述同源病毒衣壳蛋白组装成VLP，所述VLP保护所述VLP内包含的所述核酸包装信号免受核糖核酸酶消化。


2.根据权利要求1所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒是非复制核酸。


3.根据权利要求1或2所述的人工核酸盒，其中当向动物受试者施用时，所述VLP引起类似于所述天然病毒颗粒的免疫响应的免疫响应。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒不包含编码蛋白质的核酸。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少一个核酸包装信号。


6.根据权利要求5所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少2个核酸包装信号。


7.根据权利要求5所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少3个核酸包装信号。


8.根据权利要求5所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少4个核酸包装信号。


9.根据权利要求5所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少5个核酸包装信号。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的人工核酸盒，其中分隔所述核酸包装信号的所述非编码病毒核酸的长度为至少5个核苷酸。


11.根据权利要求10所述的人工核酸盒，其中在本发明的优选实施方案中，分隔所述核酸包装信号的所述非编码病毒核酸的长度为至少5个至50个核苷酸。


12.根据权利要求10所述的人工核酸盒，其中分隔所述核酸包装信号的所述非编码病毒核酸超过50个核苷酸。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的人工核酸盒，其中包含所述衣壳结合基序的所述环结构域的长度为至少4个核苷酸。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的人工核酸盒，其中所述茎结构域的长度为至少5个碱基对(bp)。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒的长度为至少50个核苷酸。


16.根据权利要求15所述的人工核酸盒，其中所述核酸盒的长度为50个至1000个核苷酸。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的人工核酸盒，其中从RNA病毒分离所述核酸包装信号。


18.根据权利要求17所述的人工核酸盒，其中所述RNA病毒是正义单链RNA病毒。


19.根据权利要求18所述的人工核酸盒，其中从乙型肝炎病毒分离所述核酸包装信号RNA病毒。


20.根据权利要求19所述的人工核酸盒，其中所述乙型肝炎病毒包装信号包含核苷酸结合基序，其中所述核苷酸结合基序包含核苷酸序列RGAG，其中R为G或A。


21.根据权利要求20所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含至少一个、两个或三个乙型肝炎病毒包装信号，其中一个或多个所述核酸包装信号包括所述核苷酸结合基序RGAG。


22.根据权利要求19至21中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含针对乙型肝炎病毒鉴定的包装信号中的至少一个，其中所述核酸包装信号中的每个包括所述结合基序RGAG。


23.根据权利要求19至22中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：
i)包含核苷酸序列GUUUGUUUAAAGACUGGGAGGAGUUGGGGGAGGAG[SEQIDNO:1]的核酸分子；
ii)包含与SEQIDNO:1中所示的核苷酸序列至少25％同一并且包含核苷酸结合基序GGGAGG的核苷酸序列的核酸分子。


24.根据权利要求19至23中任一项所述的人工核酸盒，其中所述人工核酸盒包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：
i)包含核苷酸序列GGGCCCUCUGACAGUUAAUGAAAAAAGGAGAUUAAAAUUAAUUAUGCCU[SEQIDNO:2]的核酸分子；
ii)包含与SEQIDNO:2中所示的核苷酸序列具有25％同一并且包含核苷酸结合基序GAAAAAAGGAG的核苷酸序列的核酸分子。


25.根据权利要求19至24中任一项所述的人工核酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：日尔曼·列昂诺夫，西蒙·怀特，彼得·斯托克利，尼克什·帕特尔，埃玛·弗罗布莱斯基，丹·马斯克尔，雷顿·特瓦洛克，理查德·宾厄姆，伊娃·韦斯，埃里克·戴克曼，
申请(专利权)人：利兹大学，约克大学，
类型：发明
国别省市：英国;GB