与埃博拉病毒疫苗相关的组合物和方法技术

本发明专利技术提供了新的经改造埃博拉病毒GP蛋白和多肽，以及展示该经改造蛋白质的支架式疫苗组合物。本发明专利技术还提供了在多种治疗应用(例如，用于预防或治疗埃博拉病毒感染)中使用这样的经改造埃博拉病毒GP蛋白和疫苗组合物的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与埃博拉病毒疫苗相关的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于美国临时专利申请号63/063,530(于2020年8月10日提交；现在待决)的优先权权益。该优先权申请的全部公开内容通过引用整体且出于所有目的并入本文。
[0003]政府支持声明
[0004]本专利技术是在国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的AI129698和AI123861的政府支持下进行的。政府对本专利技术拥有某些权利。

技术介绍

[0005]丝状病毒(filoviruses)例如扎伊尔埃博拉病毒(EBOV)和马尔堡病毒(Marburg virus)可在人和非人灵长类(nonhuman primate，NHP)中导致致命性出血热。病毒糖蛋白(glycoprotein)GP通过启动附着和膜融合来介导细胞进入。来自人幸存者的GP结合的中和抗体(neutralizing antibody，NAb)的结构显示GP包含迄今已知的所有NAb表位，并且是疫苗设计的唯一靶标。与HIV
‑
1包膜糖蛋白(Env)一样，丝状病毒GP是亚稳态的并且在多种细胞系中表达时产生非功能性形式。
[0006]已经开展了持久的运动(campaign)来鉴定和表征针对EBOV和其他丝状病毒(例如马尔堡病毒(Marburg virus，MARV))的NAb。作为结果，从人幸存者、经疫苗接种的人和经免疫接种的动物中分离出大量的NAb。晶体学和电子显微术(electron microscopy，EM)已经揭示了EBOV GP上的多个脆弱位点。最近对171种单克隆抗体(monoclonal antibody，mAb)的研究限定了8种表位类别，其中6种可以被广泛中和抗体(broadly neutralizing antibody，bNAb)识别。虽然重组病毒样颗粒(virus
‑
like particle，VLP)可以保护动物免受EBOV攻击，但是制备中的困难阻碍了其作为人疫苗的进一步发展。
[0007]尽管在针对丝状病毒的医学方案的开发中有最新进展，但是本领域仍强烈需要更有效的用于治疗和预防由埃博拉病毒导致的人感染和死亡的手段。本专利技术涉及本领域中的这种和其他未满足的需求。

技术实现思路

[0008]在一个方面中，本专利技术提供了经改造或重新设计的埃博拉病毒糖蛋白(glycoprotein，GP)序列。相对于野生型埃博拉病毒GP序列，所述经改造序列包含(a)用较小的疏水性残基对七肽重复2(heptad repeat 2，HR2)中残基W615的替换，和(b)七肽重复1C区段(heptad repeat 1 C segment，HR1
C
)中的一个或更多个脯氨酸替换。所述氨基酸编号基于具有由UniProt ID Q05320标识的胞外域序列(SEQ ID NO：1)的扎伊尔埃博拉病毒GP序列。在多个实施方案中，所述经改造埃博拉病毒GP序列可以自以下修饰或来源于以下：扎伊尔埃博拉病毒(Ebolavirus，EBOV)、苏丹病毒(Sudan virus，SUDV)、塔伊森林病毒(forest virus，TAFV)、本迪布焦病毒(Bundibugyo virus，BDBV)或雷斯顿埃博拉病毒(Reston Ebolavirus，RESTV)的野生型GP序列。
[0009]在一些实施方案中，所述经改造埃博拉病毒GP序列中的残基W615可被残基L、A、V、I或F替代。在一些实施方案中，HR1
C
中的脯氨酸替换包括T577P和/或L579P。在一些实施方案中，所述经改造埃博拉病毒GP序列另外地包含在膜近端外部区域(membrane proximal external region，MPER)的C端处的截短。在这些实施方案中的一些中，所述经改造埃博拉病毒GP序列可还包含(a)从GP1亚基中缺失黏蛋白样结构域(mucin
‑
like domain，MLD)的缺失，和/或(b)从GP2亚基中MPER的缺失。
[0010]在另一个方面中，本专利技术提供了经改造埃博拉病毒GP序列，其包含(a)埃博拉病毒的截短的可溶性GP，其从GP1亚基中缺失了MLD并从GP2亚基中缺失了MPER，以及(b)HR2和HR1区域中的一个或更多个修饰。在多个实施方案中，HR2和HR1区域中的另外的修饰可以是(i)用较小的疏水性残基对七肽重复2(HR2)中W615的替换，(ii)HR2在C端处的延伸，(iii)七肽重复1C区段(HR1
C
)中的一个或更多个脯氨酸替换，以及(iv)一个或更多个经改造的GP间二硫键。同样，所述氨基酸编号基于UniProt ID Q05320下的扎伊尔埃博拉病毒GP序列(SEQ ID NO：1)。在多个实施方案中，这些经改造埃博拉病毒GP序列可来源于扎伊尔埃博拉病毒(EBOV)、苏丹病毒(SUDV)、塔伊森林病毒(TAFV)、本迪布焦病毒(BDBV)或雷斯顿埃博拉病毒(RESTV)。一些经改造埃博拉病毒GP序列基于SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3中所示的截短的可溶性GP序列、或者其经保守修饰或基本上相同的变体。在一些实施方案中，所述经改造GP序列可以具有N端前导序列。作为示例，所述N端前导序列可包含SEQ ID NO：41或经保守修饰变体。
[0011]一些经改造的可溶性埃博拉病毒GP序列包含残基W615的替换。在这些实施方案中的一些中，残基W615可以被L、A、V、I或F替换。这些经改造埃博拉病毒GP蛋白中的一些包含SEQ ID NO：4中所示的氨基酸序列、其经保守修饰变体或基本上相同的序列。在一些实施方案中，所述经改造可溶性埃博拉病毒GP蛋白可包含HR2在C端处的延伸。在这些实施方案中的一些中，所述HR2延伸可以是(a)用所述埃博拉病毒糖蛋白的相邻MPER的N端片段延伸HR2 C端，或(b)用更长的亮氨酸拉链基序替代HR2 C端片段。作为示例，所述经改造可溶性埃博拉病毒GP蛋白中的HR2延伸可包括(a)HR2 C端从第632位残基延伸至MPER中的第637位残基，即添加残基KTLPD(SEQID NO：32)，(b)HR2 C端从第632位残基延伸至MPER中的第643位残基，即添加残基KTLPDQGDNDN(SEQ ID NO：33)，或(c)用SEQ ID NO：34中所示的GCN4亮氨酸拉链序列替代第617至632位残基。
[0012]本专利技术的一些经改造可溶性埃博拉病毒GP序列包含上述HR2延伸和HR2中的W615替换。在这些实施方案中的一些中，所述W615替换可以是W615L或P612G/W615F双突变。在一些实施方案中，所述经改造GP序列包含(a)W615L替换，和(b)HR2 C端从第632位残基延伸至所述埃博拉病毒GP的MPER中的第637位残基。在一些另外的实施方案中，所述经改造GP序列包含(a)HR2中的P612G/W615F双突变，和(b)用SEQ ID NO：34中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.经改造埃博拉病毒糖蛋白(GP)蛋白，其包含(a)用较小的疏水性残基对七肽重复2(HR2)中残基W615的替换，和(b)七肽重复1 C区段(HR1
C
)中的一个或更多个脯氨酸替换；其中氨基酸编号基于具有UniProt ID Q05320的扎伊尔埃博拉病毒GP序列(SEQ ID NO：1)。2.权利要求1所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述埃博拉病毒为扎伊尔埃博拉病毒(Ebolavirus，EBOV)、苏丹病毒(Sudan virus，SUDV)、塔伊森林病毒(virus，TAFV)、本迪布焦病毒(Bundibugyo virus，BDBV)或雷斯顿埃博拉病毒(Reston Ebolavirus，RESTV)。3.权利要求1所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中残基W615被L、A、V、I或F替代。4.权利要求1所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述脯氨酸替换包含T577P或L579P。5.权利要求1所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含在膜近端外部区域(MPER)的C端处的截短。6.权利要求5所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含(a)从GP1亚基中缺失黏蛋白样结构域(MLD)的缺失，和/或(b)从GP2亚基中MPER的缺失。7.经改造埃博拉病毒糖蛋白(GP)蛋白，其包含：(a)埃博拉病毒的截短的可溶性GP，其从GP1亚基中缺失了黏蛋白样结构域(MLD)，并从GP2亚基中缺失了膜近端外部区域(MPER)，以及(b)用较小的疏水性残基对七肽重复序列2(HR2)中残基W615的替换，其中氨基酸编号基于对应于UniProt ID Q05320的扎伊尔埃博拉病毒GP序列(SEQ ID NO：1)。8.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含一个或更多个选自以下的修饰：(i)HR2在C端处的延伸，(ii)七肽重复1 C区段(HR1
C
)中的一个或更多个脯氨酸替换，以及(iii)一个或更多个经改造的GP间二硫键。9.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述埃博拉病毒是扎伊尔埃博拉病毒(EBOV)、苏丹病毒(SUDV)、塔伊森林病毒(TAFV)、本迪布焦病毒(BDBV)或雷斯顿埃博拉病毒(RESTV)。10.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述截短的可溶性GP包含SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3、或者其经保守修饰或基本上相同的变体。11.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含N端前导序列。12.权利要求11所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述前导序列包含SEQ ID NO：41或经保守修饰变体。13.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中W615被L、A、V、I或F替代。14.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其包含序列SEQ ID NO：4、其经保守修饰变体或基本上相同的序列。15.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含HR2在C端处的延伸。16.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述HR2延伸包含(a)用所述埃博拉病毒糖蛋白的相邻膜近端外部区域(MPER)的N端片段延伸HR2 C端，或(b)用更长的亮氨酸拉链基序替代HR2 C端片段。17.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述HR2延伸包含(a)所述HR2 C
端从第632位残基延伸至MPER中的第637位残基(添加残基KTLPD(SEQID NO：32))，(b)所述HR2 C端从第632位残基延伸至MPER中的第643位残基(添加残基KTLPDQGDNDN(SEQ ID NO：33))，或(c)用SEQ ID NO：34中所示的GCN4亮氨酸拉链序列替代第617至632位残基。18.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述W615替换包含W615L替换或P612G/W615F双突变。19.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其包含(a)W615L替换，和(b)所述HR2 C端从第632位残基延伸至所述埃博拉病毒GP的MPER中第637位残基。20.权利要求18所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其包含(a)HR2中的P612G/W615F双突变，和(b)用SEQ ID NO：34中所示的GCN4亮氨酸拉链序列替代第617至632位残基。21.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其包含如SEQ ID NO：5至8中任一项中所示的氨基酸序列、其经保守修饰变体或基本上相同的序列。22.权利要求15所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其还包含C端三聚化基序。23.权利要求22所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述C端三聚化基序包含SEQ ID NO：29或SEQ ID NO：30、或者其经保守修饰变体或基本上相同的序列。24.权利要求7所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其包含HR1
C
区段中的一个或更多个脯氨酸替换。25.权利要求24所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中所述脯氨酸替换包含T577P或L579P。26.权利要求24所述的经改造埃博拉病毒GP蛋白，其中W615被L、A、V、I或F替代。27.权利要求24所述的经改造埃博拉病...

【专利技术属性】
技术研发人员：何林玲，朱江，安舒尔，
申请(专利权)人：斯克里普斯研究学院，
类型：发明
国别省市：