一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗制造技术

本发明专利技术公开了一种病毒抗原‑免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，涉及生物医药技术领域。所述表达载体为DNA质粒；所述病毒抗原为任一病毒免疫原性(抗原)分子；所述免疫活性因子为T细胞共激活因子。本发明专利技术公开的疫苗，将表达T细胞共激活因子的外源基因片段和病毒抗原分子的病毒基因片段共构建在一个DNA质粒中并同时表达于同一细胞内，利用此双分子激活T细胞对病毒的系统免疫反应。双分子DNA疫苗也是一类新型疫苗技术平台，适合用于开发多种传染性疾病的预防性疫苗。针对全球COVID‑19大流行，即可通过该技术平台，构建新冠病毒S抗原片段‑免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，实现其免疫预防和控制。

【技术实现步骤摘要】
一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗
本专利技术涉及生物医药
，具体涉及一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，以用于预防传染性疾病。
技术介绍
新冠肺炎疫情防控至关重要，为避免疫情扩散和蔓延，寻找快速有效的疫苗帮助我们快速形成群体免疫力，防止病毒的传播从而阻止其大规模扩散，迫在眉睫。然而，传统疫苗开发，通过大量的传代和筛选鉴定来获得减毒株，过程漫长。此外，另一个瓶颈是新冠肺炎疫苗开发中没有可用的动物模型，这使得传代和鉴定所选择的减毒疫苗株是否有效更加困难。同时研发筛选这种高传染性病毒疫苗需要相对安全的实验室，例如bsP3和P4，然而目前国内具有这种实验室条件的少，因此，不难理解传统的疫苗开发需要数年时间，很难成为我们期待中的救星，而疫苗的开发刻不容缓。众所周知，抗原性是决定疫苗特异性和有效性的主要因素之一。这使得现代基因工程技术使疫苗的开发可不再依赖于传统方法，同时基因工程疫苗可以大大缩短疫苗开发的时间。基因工程疫苗通常包括DNA或RNA疫苗。与传统疫苗方法相比，基因工程疫苗具有许多潜在的优势，包括刺激B细胞和T细胞反应，提高疫苗的稳定性，基因工程疫苗主要优势是安全性好，不需处理有毒的病原体或将病原体用于生产目的，而快速制造新的疫苗。在近30年的许多临床研究中，至今都尚未发现使用基因工程疫苗会引起不良或毒性反应。DNA疫苗在体内细胞中表达抗原来激活免疫系统对微生物的免疫应答。DNA疫苗不仅能在大肠杆菌中大量生产，而且成本低廉、易于存储和运输。此外，DNA疫苗可以大大缩短疫苗开发的时间。其主要优势是安全性好，不需处理有毒的病原体，而快速制造新的疫苗。DNA疫苗以DNA质粒作为载体携带特异性抗原来激活免疫系统。但是DNA疫苗在细胞中有限的抗原表达量往往不足以刺激人体的免疫反应，因此尚未批准任何DNA疫苗人群使用。由于低免疫原性一直是在人类中使用DNA疫苗的主要障碍，因此科学家们研究了多种方法来增加DNA疫苗诱导免疫反应强度和持续时间。一种流行的策略是创建疫苗混合物，其中包括DNA疫苗与编码免疫调节蛋白的质粒(例如IL-2，IL-12等)，激活和/或增强APC活性的细胞因子的质粒(GM-CSF)，或CXC趋化因子(IL-8)，以及CC趋化因子(如巨噬细胞炎性蛋白MIP-1α，MIP-3β)的混合注射。此外，DNA疫苗的免疫原性也可以与质粒编码共刺激分子和粘附分子通过共同传递来增强。所有这些DNA疫苗+免疫调节因子的共同应用证明，合理设计的DNA疫苗和免疫疗法对于提高DNA疫苗的免疫原性大有可为。虽然各种不同免疫调节因子都曾联合应用于DNA疫苗，但一般都将表达抗原和表达免疫因子分别置于在两个DNA质粒中，并且是混合这两个DNA用于局部给药。混合DNA疫苗不能有效地将两种信号集合地呈现给免疫细胞，因此诱导对特异性抗原的免疫反应作用较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，该双分子DNA疫苗能降低免疫原性的阈值从而提高免疫应答的能力。该双分子DNA疫苗将两个基因片段：病毒特异性抗原和人源免疫活性因子基因，共同装载在一个DNA质粒内，在同一细胞内表达用于激活免疫系统所必须的双信号，激活对该病毒的系统免疫应答，保护机体免于该病毒的感染。为实现以上专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，包括表达载体和装载在同一表达载体上的病毒抗原分子基因片段、人源免疫活性因子基因片段，所述表达载体为DNA质粒；所述病毒抗原分子基因片段为任一编码病毒抗原基因片段；所述免疫活性因子基因为人源T细胞共激活因子。在上述技术方案中，所述双分子DNA疫苗在细胞内表达人源T细胞共激活因子和病毒抗原分子，通过此双信号共刺激，特异性激活对该病毒的系统免疫应答，保护机体免于该病毒的感染。该免疫基因DNA疫苗也能够作为双分子表达和增强激活免疫系统的技术平台，适合用于开发构建多种传染性疾病的预防性疫苗。针对全球大流行的COVID-19的预防和控制，也可通过应用该技术平台，构建含有新冠病毒S抗原片段-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗实现其免疫预防。在上述技术方案中，所述人源免疫活性因子基因片段和病毒抗原分子基因片段通过基因工程插入在DNA质粒的起动子后，在细胞中能够同时转录表达非融合的病毒抗原和人源免疫活性因子，该双分子(双信号)共同表达于同一细胞内，特异性增强激活对该病毒的系统免疫。进一步地，所述人源免疫活性因子基因片段在B细胞或抗原呈递细胞内表达为T细胞共激活因子。进一步地，所述T细胞共激活因子可特异激活不同类型的T细胞亚群；所述Y细胞共激活因子包括CD80、CD86、ICOSL、OX40L、CD40、4-1BBL、CD70、CD30L、CD48中的任一种。进一步地，所述T细胞亚群包括CD4细胞、CD8细胞、NK细胞、细胞毒性T细胞、淋巴因子T细胞、诱导性T细胞、辅助性T细胞中的任一种。进一步地，所述T细胞共激活因子在细胞内表达为一个或多个活化T细胞因子的同源或异源融合分子。进一步地，所述人源免疫活性因子基因片段在细胞表达为有功能活性的蛋白质或蛋白多肽。所述人源T细胞共激活因子的功能活性对于激活T细胞提供了必须的第二信号，并增强对共表达抗原的特异系统免疫反应。进一步地，所述蛋白多肽经过剪接修饰或突变的活性蛋白多肽。进一步地，由质粒DNA编码的病毒抗原分子和人源T细胞共激活因子两个非融合分子同时表达在一个细胞内。本专利技术还公开了上述双分子DNA疫苗的应用方法，该双分子DNA疫苗为DNA生物大分子结构，并以DNA质粒形式接种体内，用于防控各种传染性疾病。优选地，所述双分子DNA疫苗包括任一病毒特异性抗原片段和几种的人源免疫因子的疫苗制定在一个治疗疗程组里，最大化的激活免疫系统。所述专利技术使用包含抗原和T细胞共激活因子的DNA质粒作为免疫疫苗的技术平台，其中任何特异性病毒抗原基因可以插入以构建此双分子DNA质粒(疫苗)而产生增强地特异性免疫反应。因此，可以通过使用不同的特异性抗原基因片段来获得不同的免疫双分子DNA疫苗。附图说明图1为本申请的双分子DNA疫苗降低免疫原性阈值提高免疫应答的能力的示意图；图2双分子DNA疫苗结构示意图.质粒DNA含有新冠状病毒S抗原基因和人源免疫活性分子基因；图3为双分子DNA疫苗在细胞中共表达SARS-CoV-2S抗原和T细胞共刺激因子示意图。具体实施方式下面结合附图，对本申请实施例作详细的说明。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请中人源免疫活性因子表达部位和功能与专利CN2019111493147中所示，在本申请中不再一一详列。如图1所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，其特征在于：包括表达载体和装载在同一表达载体上的病毒抗原分子基因片段、人源免疫活性因子基因片段，所述表达载体为DNA质粒；所述病毒抗原分子基因片段为任一病毒特异性抗原基因片段；所述人源免疫活性因子是人源T细胞共激活分子。/n

【技术特征摘要】
1.一种病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，其特征在于：包括表达载体和装载在同一表达载体上的病毒抗原分子基因片段、人源免疫活性因子基因片段，所述表达载体为DNA质粒；所述病毒抗原分子基因片段为任一病毒特异性抗原基因片段；所述人源免疫活性因子是人源T细胞共激活分子。


2.根据权利要求1所述的病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，其特征在于：所述人源T细胞共激活分子均在B细胞或抗原呈递细胞内表达为T细胞激活必须的第二信号。


3.根据权利要求1所述的病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，其特征在于：所述人源T细胞共激活因子包括CD80、CD86、ICOSL、OX40L、CD40、4-1BBL、CD70、CD30L、CD48中的任一种。


4.根据权利要求3所述的病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗，其特征在于：所述人源T细胞共激活因子可特异激活不同类型的T细胞亚群，所述T细胞亚群包括CD4细胞、CD8细胞、NK细胞、细胞毒性T细胞、淋巴因子T细胞、诱导性T细胞、辅助性T细胞中的任一种。


5.根据权利要求2或3所述的病毒抗原-免疫共激活因子的双分子DNA疫苗...

【专利技术属性】
技术研发人员：余力，曾蓁，曾莲，张媚，
申请(专利权)人：四川骋誉生物制品有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51