一种寨卡/登革疫苗及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种寨卡/登革疫苗及其应用。本发明专利技术基于晶体结构解析和其他结构和功能的分析，获得了引起ADE效应的主要抗体的表位信息。本发明专利技术中提供的抗原，在寨卡病毒或登革病毒的E蛋白FL融合区引入突变，具有该突变的抗原，都不能与引起ADE的抗体(FLE抗体)结合；本发明专利技术提供的基于所述抗原获得的疫苗，免疫后，能够避免FL表位诱导抗体的产生，从而实现降低或者消除ADE效应。从而实现降低或者消除ADE效应。

【技术实现步骤摘要】
一种寨卡/登革疫苗及其应用
[0001]本申请是申请日为2020年11月9日，申请号为202011243025.6，专利技术名称为“一种寨卡/登革疫苗及其应用”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种寨卡/登革疫苗及其应用。

技术介绍

[0003]寨卡病毒(Zika virus，ZIKV)是一种蚊媒病毒，属于黄病毒科黄病毒属。2015
‑
2016年美洲爆发的ZIKV疫情蔓延至全球的84个国家，其中也包括中国。但是到目前为止尚没有疫苗和药物可供使用。尽管现在全球的ZIKV感染发生率已经减弱，但是ZIKV仍对生活在流行区的人们构成威胁，因此对于ZIKV的疫苗研发刻不容缓。
[0004]DENV病毒(dengue virus，DENV)有4种血清型，也是黄病毒科黄病毒属的一种蚊媒病毒。
[0005]ZIKV病毒和DENV病毒的结构较为相似，均呈二十面体的球形结构，有囊膜，囊膜表面含有囊膜(Envelope，E)蛋白，内部的病毒基因组是单股正链RNA，长度约11kb，仅含有一个开放阅读框，经过翻译出的多聚蛋白可被切割成3个结构蛋白(C、prM、E)和7个非结构蛋白(NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、NS5)。
[0006]E蛋白大小约53kD，是ZIKV和DENV表面的主要蛋白，其介导病毒进入细胞和膜融合，因此是激活中和抗体的重要靶点，同时E蛋白也是在设计疫苗时很重要的一个靶蛋白。E蛋白有504个氨基酸，以二聚体形式存在，每个单体有三个结构域，分别是DI、DII和DIII。DII头部(98
‑
109位氨基酸)包含一个高度保守的融合区(fusion loop，FL)，其中，ZIKV病毒和DENV病毒的FL区域序列完全一致，均为D98
‑
R99
‑
G100
‑
W101
‑
G102
‑
N103
‑
G104
‑
C105
‑
G106
‑
L107
‑
F108
‑
G109。FL区在病毒入侵的膜融合过程中起关键作用，在病毒感染过程中，免疫细胞会产生大量的针对FL的抗体。
[0007]prM蛋白大小约26kD，辅助E蛋白的正确折叠，prM/E的3
’
端的跨膜区作为内质网滞留信号辅助prM和E形成异源二聚体。prM蛋白的一个主要功能是维持E蛋白的稳定，在不成熟的病毒粒子中，pr多肽位于E蛋白的尖端，形成pr
‑
E刺突，隐藏了E蛋白的融合肽，此时由于位阻的原因prM不容易被弗林蛋白酶接触进行切割。之后高尔基体内的酸性环境诱导了重排反应，暴露出弗林蛋白酶的切割位点，prM蛋白被弗林蛋白酶切割成为M蛋白。此时，被切掉的pr多肽没有立刻从病毒粒子上解离，而是需暴露于中性pH的细胞环境中，pr多肽才被释放，出现成熟的病毒粒子。
[0008]由于ZIKV的遗传组成和抗原特性与4种血清型的登革病毒(dengue virus，DENV)很相似，氨基酸的相似性约为56％，ZIKV的感染诱导的抗体会对DENV有较强的交叉反应，这也是疫苗安全的问题中需要考虑的因素。大量证据表明ZIKV感染后的预存抗体由于与DENV的交叉反应能够增强之后DENV的感染(Fowler et al.,2018；George et al.,2017；Li et al.,2017；Richner et al.,2017；Stettler et al.,2016；Valiant et al.,2018)，这个现
象被叫做抗体依赖的感染增强(antibody
‑
dependent enhancement，ADE)，ADE指当抗体不足以中和病毒或者处于亚中和浓度时，反而会增强病毒的感染(Beltramello et al.,2010；Dejnirattisai et al.,2010)。尽管流行病学的调查还比较缺乏，来源于人、猴子和小鼠的预存的ZIKV抗体都已经被证明可以在细胞实验中增强DENV的感染(George et al.,2017；Richner et al.,2017；Stettler et al.,2016；Valiant et al.,2018)。此外，在猴子和小鼠模型中通过ZIKV感染、疫苗免疫或者胎儿从母体获得的抗体也被证实会加重DENV感染症状(Fowler et al.,2018；George et al.,2017；Richner et al.,2017；Stettler et al.,2016)。因此，在ZIKV疫苗设计中应考虑到ZIKV疫苗免疫后可能会对将来DENV的感染有ADE效应。
[0009]引起ADE反应的抗体主要是由病毒的FL融合区诱导产生的(Beltramello et al.,2010；Dejnirattisai et al.,2010)。在黄病毒感染中，这类抗体在总的诱导抗体中占有较大比例。由于表位十分保守，这类抗体通常在不同血清型之间有交叉反应。它们又大多中和活性较低，容易导致ADE反应，而大部分具有高中和活性的抗体都是结合在E蛋白的其它表位。一系列的ZIKV中和单克隆抗体已经被鉴定出来，会靶向E蛋白的第I结构域(Domain I，DI)、第II结构域(Domain II，DII)和第III结构域(Domain III，DIII)或者是四级结构表位(Barba
‑
Spaeth et al.,2016；Stettler et al.,2016；Wang et al.,2017；Wang et al.,2016；Zhao et al.,2016)。因此，理想的ZIKV疫苗设计策略是将免疫反应的热点表位从FL区转移到其它的中和表位上。
[0010]抗体是通过结合病毒粒子，再通过结合髓细胞表面的Fcγ受体蛋白被细胞吸收，随后促进病毒的感染。由于DENV有4种血清型，当第二次感染DENV且是不同的血清型时，很可能会出现ADE，这也就解释了人感染DENV后出现的较为严重的疾病现象(Katzelnick et al.,2017)。ADE被用来解释目前唯一获批上市的DENV疫苗的使用限制，被建议仅可用于DENV血清阳性的人群使用，而对于血清阴性的个体而言，注射疫苗反而会加重登革的感染(Rey et al.,2018；Slon
‑
Campos et al.,2019)。因此，如何避免ADE的产生也是DENV疫苗研发中的一个挑战。
[0011]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0012]专利技术目的
[0013]本专利技术的目的在于提供一种避免ADE反应的寨卡/登革疫苗及其应用。本专利技术基于晶体结构解析和其他结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗原，所述抗原具有寨卡病毒或登革病毒的E蛋白FL融合区，所述E蛋白FL融合区具有以下突变：L107位点突变，或者L107位点突变与F108位点突变的组合。2.根据权利要求1所述的抗原，其特征在于：E蛋白FL融合区的突变选自以下突变或突变组合：3.根据权利要求1所述的抗原，其特征在于：当所述抗原具有寨卡病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原还包括全长或部分寨卡病毒的M蛋白序列；可选地，所述抗原还包括寨卡病毒M蛋白的全长序列；当所述抗原具有登革病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原还包括登革病毒的全长或部分M蛋白序列；可选地，所述抗原还包括登革病毒M蛋白的全长序列。4.根据权利要求1所述的抗原，其特征在于：当所述抗原具有寨卡病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原还包括全长或部分寨卡病毒的prM蛋白；可选地，所述抗原还包括寨卡病毒prM蛋白的全长序列；当所述抗原具有登革病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原还包括登革病毒的全长或部分prM蛋白；可选地，所述抗原还包括登革病毒prM蛋白的全长序列。5.根据权利要求1所述的抗原，其特征在于：当所述抗原具有寨卡病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原具有寨卡病毒的全长或部分E蛋白；可选地，所述抗原包括寨卡病毒的E蛋白的全长序列；当所述抗原具有登革病毒的E蛋白FL融合区时，所述抗原具有登革病毒的全长或部分E蛋白；可选地，所述抗原包括登革病毒的E蛋白的全长序列。6.一种寨卡病毒E蛋白FL融合区的抗原表位，其特征在于：所述寨卡病毒E蛋白FL融合区基于氨基酸序列D98
‑
R99
‑
G100
‑
W101
‑
G102
‑
N103
‑
G104
‑
C105
‑
G106
‑
L107
‑
F108
‑
G109具有以下突变：
L107位点突变，或者L107位点突变与F108位点突变的组合。7.一种含有权利要求6所述的抗原表位的寨卡病毒抗原。8.一种登革病毒E蛋白FL融合区的抗原表位，其特征在于：所述登革病毒E蛋白FL融合区基于氨基酸序列D98
‑
R99
‑
G100
‑
W101
‑
G102
‑
N103
‑
G104
‑
C105
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高福，戴连攀，严景华，徐坤，韩雨旋，王奇慧，黄庆瑞，李金和，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：