[发明专利]一种基因疫苗载体、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，尤其涉及一种基因疫苗载体、其制备方法及应用。

背景技术

人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）已经引起超过3千万人的死亡，发展一种高效的疫苗防止HIV的感染成为人们迫切的需要。除此之外，譬如乙肝、丙肝以及流感等传统的疫苗的效率很低并会引来潜在的风险，所以安全的替代物如基因疫苗引起广泛的注意。基因疫苗十分安全并且可以产生长期的细胞免疫和体液免疫应答，但是基因疫苗的免疫原性很低，需要通过一种载体输送到体内增强免疫应答。已有的载体包括高分子、脂质体以及纳米或微米颗粒等。高分子如聚醚酰亚胺（Polyetherimide，PEI）具有较大的毒性(Lim,M.H.,et al.(2007).Accounts of chemical research40(1):41-51)；脂质体的抗原负载量比较小(Malmsten,M.(2006).Soft matter2(9):760-769.)；纳米或微米颗粒如二氧化硅小球或微乳液制备复杂，在制备过程中存在的有机溶剂、高剪切力及超声等条件易使DNA活性下降（Ando,S.,et al.(1999).Journal of Pharmaceutical Sciences88(1):126-130；Walter,E.,et al.(1999).Journal of Controlled Release61(3):361-374；Gemeinhart,R.A.,et al.(2005).Biotechnology Progress21(2):532-537.）。水凝胶虽然具有比较好的生物相容性，但是传统的水凝胶不可直接注射使用，需要原位成胶用于载药，虽然可局部释药，但是未反应的单体会造成毒性（Altunbas,A.,et al.(2011).Biomaterials32(25):5906-5914.）。因此，如何找到一种安全、高效负载、制备简单且不降低疫苗活性、可注射的基因疫苗载体仍然是一个挑战。

超分子水凝胶是由分子量小于2000的小分子通过自组装在水溶液中形成的水凝胶（Aida,T.,et al.(2012).Science335(6070):813-817.）。这种水凝胶成胶方法多样，可快速对pH、离子强度及温度等进行响应，形成水凝胶（Hartgerink,J.D.,et al.(2002).Proceedings of the National Academy of Sciences99(8):5133-5138.）。在这些方法中，酶催化的成胶反应具有独特的优点，具有高选择性，可在生理条件下或者温和条件下快速成胶，从而避免了DNA生物活性的降低（Yang,Z.,et al.(2008).Accounts of chemical research41(2):315-326.）。此外超分子水凝胶可以多种方式注射到体内，皮下或腹腔给动物注射超分子水凝胶均没有显示出急性或长期毒性（Yang,Z.,et al.(2006).Journal of the American Chemical Society128(9):3038-3043.）。

中国专利申请（申请号为：200910229186.7）涉及一系列用于生成稳定小分子水凝胶的多肽衍生物的合成方法，但是没有涉及这种小分子水凝胶的应用。

发明内容

本发明人通过大量实验和创造性劳动，制得了一种基因疫苗载体，并证实该基因疫苗载体负载DNA后的免疫原性强、负载量大、没有明显毒性并可注射免疫。本发明的基因疫苗载体制备条件温和并且过程简单。本发明可通过肌肉注射、皮内注射或皮下注射的方式对人或动物进行HIV、乙肝、丙肝和流感病毒等病毒的免疫。

本发明采用以下技术方案：

在第一方面，本发明提供一种基因疫苗载体，其是磷酸酶催化小分子多肽形成的超分子水凝胶，所述小分子多肽的结构式如式（I）所示：

其中，m=1时，n=0、1、2或3；n=1时，m=1、2或3。

在本发明一个实施方案中，所述小分子多肽的结构式如式（II）所示：

优选地，所述磷酸酶为碱性磷酸酶或酸性磷酸酶。在本发明一个实施方案中，所述磷酸酶为碱性磷酸酶。

在第二方面，本发明提供一种在第一方面所述的基因疫苗载体的制备方法，包括以下步骤：

（a）使用Tris缓冲液作为溶剂配置磷酸酶溶液；

（b）使用PBS缓冲液作为溶剂配置小分子多肽溶液，调节pH5～9；