[发明专利]埃博拉病毒和马尔堡病毒糖蛋白粘蛋白样结构域替换表达系统用作新的疫苗方法

说明书

我们已经开发了一系列基于埃博拉病毒包膜糖蛋白(EboGP)的嵌合融合蛋白，这些融合蛋白仍然能够在包括人类抗原呈递细胞(APCs)在内的各种细胞类型中维持高效的EboGP介导的病毒进入，同时在顶端呈现大的病毒多肽，如HIV‑Env v3‑v5结构域(高达241aa)以及每一个EboGP单体的侧面都能激发出强大的宿主免疫反应。本发明证明了基于EboGP的嵌合融合技术作为针对不同微生物病原体(包括人和动物中的微生物原体)以及针对癌症的新型疫苗方法的可行性。

在先申请文件信息

本申请要求于2017年12月13日提交的题为“埃博拉病毒和马尔堡病毒糖蛋白粘蛋白样结构域替换表达系统用作新的疫苗方法”的美国临时专利申请No.62/598,131的优先权，其内容通过引用并入本文。

背景技术

获得性免疫缺陷综合症(AIDS)是由HIV感染导致的免疫和神经系统缓慢退化性疾病。这种传染病是全球人类死亡的第四大主要原因，全球对HIV-1大流行的估计表明，到目前为止，估计有3400万人感染了HIV-1，累计死亡了1200万例与艾滋病相关的死亡(7)。HIV-1感染的发病机理与病毒在体内的复制密切相关(15、42)。抗HIV化学疗法的发展是关键的成功，并且对感染者的生存产生了重大影响。但是，化学疗法无法将病毒从体内清除，耐药性HIV变异体的不断出现限制了抗HIV化学疗法的应用(37、40)。此外，与成本和/或可获得性有关的问题排除了发展中国家很大一部分艾滋病毒呈阳性的人群，这表明长期进行抗艾滋病毒化学疗法的干预将无法控制全球流行病。当然，开发预防艾滋病传播的有效保护性疫苗已成为当务之急。

HIV疫苗(RV144)的试验使用了带有表达gag/pol/nef金丝雀痘载体(ALVAC)的初免和重组HIV gp120加强疫苗的试验，显示适度的疫苗效力为31％(35)。有趣的是，在RV144试验中，针对包膜蛋白V1/V2区的非中和性IgG抗体滴度更高，与溶细胞CD8+T细胞反应相比，与减少感染的关联更大，而很少观察到广泛中和性抗体(bNAb)(13)，但是，考虑到迄今向猕猴施用bNAb已提供了与SHIV感染相关的最佳免疫相关保护，RV144的适度成功并没有降低bNAb在保护中的重要性(8、23)。体内研究的这些结果为有希望开发出能够产生针对HIV的更强大免疫力的新疫苗方法的有力证据。

埃博拉病毒和马尔堡病毒是人类已知的最强毒和致命的病原体。这些病毒引起严重的出血热，病死率达88％。2014年3月，西非爆发了史上最大规模的埃博拉疫情；截至2015年2月，世界卫生组织报告了总计23253例埃博拉病毒病(EVD)病例和9380例死亡。EVD爆发刺激了针对特定EBOV特定病毒结构和机制的几种不同治疗策略的研究。防止EBOV进入宿主细胞是一种有吸引力的策略，并且已经发现数量有限的化合物，化学物质和EBOV糖蛋白特异性单克隆抗体(MAb)可通过阻断病毒的进入来抑制EBOV感染(5，11，33，41)。目前，其中一些治疗剂正在EVD流行国家进行加速的人体试验。此外，抗EBOV疫苗(一种表达EBOV-GP的VSV载体(rVSVΔG/ZEBOVGP)临床试验表明，该疫苗的安全性(1)和功效(14、16、29)，这些发现表明Ebo-GP具有很高的免疫原性，并且体内病毒糖蛋白的存在可能刺激强大的保护性免疫反应，这可能是因为Ebo-GP偏爱树突状细胞，单核细胞和巨噬细胞(25、26)。通过NF-κB和MAPK信号通路刺激人树突状细胞，并增强先天性和适应性免疫反应(4、27)树突状细胞(DC)是专门的细胞谱系，在先天性和适应性免疫反应之间形成关键联系(24)。在刺激或吸收抗原后，DC通过趋化因子和促炎细胞因子的分泌以及多种共刺激和趋化因子受体的上调来启动免疫反应。抗原反应并引发适应性免疫反应和先天免疫反应(9、12)。此外，DC可以释放特定的细胞因子，从而激活并引导T细胞的Th1和/或Th2臂对病原体的反应。因此，鉴于其在免疫力发展中的核心作用，DC通常被认为可逃避宿主免疫反应的病原体靶向。这也可能是为什么将Ebo-GP用作免疫原时该蛋白质可能引发强烈免疫反应的原因。