[发明专利]用乙肝病毒核心颗粒展示抗原表位的载体、动物疫苗及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程DNA疫苗领域，更具体地，涉及一种用病毒核心颗粒展示抗原表位的载体、疫苗及其制备方法。

背景技术

目前，工业化生产的疫苗主要有三大类：一类是将病原体杀死或弱化以后作为抗原，直接制造疫苗；另一类是应用基因工程技术将抗原基因克隆到细菌中，通过细菌发酵生产抗原蛋白分子，然后制成蛋白质疫苗。第三类是将编码抗原蛋白的基因注射到体内，在体内源源不断地生产抗原蛋白，这就是DNA疫苗。但是，若从抗原的类型来衡量，DNA疫苗的本质是蛋白质疫苗。在这三类疫苗中，蛋白质疫苗最为安全，因为它不含病原体的遗传物质，不会因预防注射将病原体导入动物，致使病原体在动物体内形成新的传染源。然而，蛋白质疫苗存在两个重大弱点，在动物疫病预防上，目前尚不足于与常规疫苗竞争。第一，蛋白质提供的免疫信号较弱。在自然界，动物机体感知病原体入侵、做出相应的免疫反应并形成免疫记忆，是通过识别病原体表面的一些特殊分子标志来实现的。这种引起免疫反应的标记叫做抗原表位(epitopes)。抗原表位是病原体表面的一些分子簇，可以是一簇氨基酸，也可能是氨基酸上的多糖侧链，它们是膜蛋白的组成部分，有一定立体构型，存在的形式千差万别。但是，机体中原始淋巴细胞lymphocytes)种类也足够多，总会有一种淋巴细胞能识别新出现的表位，与之结合、做出免疫反应、并形成免疫记忆，在体内留存下专门对付这种病原的淋巴细胞。此后，当同一病原体再次入侵体内时，免疫系统依靠信息传递，能够刺激对此种病原体特异的淋巴细胞迅速增值，很快把病原体扑灭。预防注射的基本原理就是未雨绸缪，事先让机体接触某种病原体，以便形成免疫记忆，达到预防疫病发生的目的。因此，疫苗给机体提供强烈的免疫信号十分重要，可以说是预防注射成功与否的关键。然而，用基因工程技术生产的抗原蛋白分子，在溶液中呈自由折叠状态，虽然形成表位的那些氨基酸簇依然存在，但其立体构型与在病原体膜上已经不完全相同。所以，注射基因工程蛋白质疫苗形成的免疫记忆，与病原体入侵事件相比，并不完全相同，而且免疫信号比较弱。蛋白质疫苗与常规疫苗在提供免疫信号上的差别，在图一中做了形象地描述，从图中可以更好理解蛋白质疫苗与弱毒疫苗的根本差别。由于这个缘故，基因工程生产的蛋白质疫苗，免疫效果一般都比不上用弱毒病原和灭活病原制作的疫苗。第二，蛋白质疫苗的生产成本高。常规疫苗的生产方式是细胞培养，其过程是用少量病原体作为种子，通过感染鸡胚或体外培养的细胞系使病原体自我增殖。当病原体增值到一定浓度时，收集和纯化病原体、甚至可以把培养液加以浓缩，直接加工成商品疫苗。由于在整个生产过程中充分利用了病原体自我增殖的特性，主要生产成本主要是培养介质的消耗，总的成本较低。而生产蛋白质疫苗需要通过基因工程细菌大规模发酵，然后从细菌中提取和纯化抗原蛋白质，再用纯抗原蛋白制作疫苗。由于多了一道抗原分离提纯工序，需要购置一定的设备、消耗许多昂贵的试剂、而且需要水平更高的技术人员完成生产过程，生产成本自然会高于常规疫苗。

如何能才够克服上述两种疫苗的缺点，同时又能保留它们各自的优点？疫苗研究和技术改进的主要目标有三个方面：第一，通过基因缺失和突变技术研制无致病性的突变体病原。这种病原体保留了弱毒疫苗和灭活疫苗病原体的繁殖力，又不会致病，当然很理想。但是，病原体的致病因子往往就是引起免疫反应的因子，在克服致病性的同时保留免疫原性不是一件容易办得到的事情，数十年来，研究进展很小。第二，克服蛋白质免疫性不强的弱点。目前主要是通过蛋白质融合的方式，增加抗原蛋白的异质性。但是，只要是采用离体的自由蛋白质分子作为抗原，免疫识别表位的存在形式永远不等同于病原体上表位，所以，这种技术路线对蛋白质疫苗的改进效果有限。第三，生产空壳病毒制作疫苗。这种路线的出发点，是去除病原体繁殖的遗传物质，但保留能正常诱导免疫反应的蛋白质外壳。理论上将，这是一种先进的技术思路，制作的疫苗应当安全而有效。但是，实施这种技术需要使用动物生物反应器之类高效生产手段，不然很可能因为产品价格太高而无法推广。基于上述技术背景，本发明从免疫信息提供的机制入手，研究出一种替代技术，技术原理类似于空壳病毒，但使用的“壳”不是原来的病原体，而是一种无害病毒。这种疫苗的种安全性类似蛋白质疫苗，效能应接近常规疫苗。本发明是在疫苗生产原理方面是一种新的技术尝试，在科学上有其正当理由，在实用上有巨大经济意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用乙肝病毒核心颗粒展示抗原表位的载体、疫苗及其制备方法，其能最大限度地模拟各种抗原在天然病原体外膜上的存在状况，进而增强抗原呈递免疫信号，普遍提高蛋白质疫苗的免疫效果。

本发明的技术方案为：