一种新型的合成生物学自组装疫苗产生系统以及产生疫苗的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型的合成生物学自组装疫苗产生系统以及产生疫苗的方法，所述系统包括能够表达抗原的碱基序列组件和能够使抗原锚定在囊泡表面并自组装形成囊泡复合体的CD63的碱基序列片段，该系统为能够在生物体/宿主组织器官中富集且将抗原表达于囊泡表面并自组装成囊泡复合体的序列，所述囊泡复合体能够引发免疫应答反应。在本发明专利技术中，该系统具有生产成本低廉，理化性质稳定，抗原组装、分泌过程高效，对病源突变反应快，引发的免疫反应强，安全性、保护性高等优点，提供了一种全新的疫苗类型。疫苗类型。疫苗类型。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的合成生物学自组装疫苗产生系统以及产生疫苗的方法


[0001]本专利技术涉及生物医药
，具体涉及一种合成生物学自组装疫苗产生系统、疫苗、载体体系及产生疫苗的方法，用于本申请一种全新疫苗的开发。

技术介绍

[0002]疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品，对于普通大众和家庭而言，接种疫苗是预防和控制疾病最为经济、有效的方式，可减少疾病发生并减少医疗费用。
[0003]目前，疫苗种类较多，主要包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、核酸类疫苗以及病毒载体类疫苗等。但是，对于不同疾病，这些疫苗均或多或少存在着一些不足。例如，灭活疫苗存在无法快速响应以RNA病毒为代表的抗原变异的不足，一旦关键病毒关键免疫识别位点发生突变，灭活疫苗产生的抗体将容易失效。减毒活疫苗所选用的毒株是活的，安全性方面，不容易被大众接受。核酸类疫苗的序列灵活、可编辑，但其有时容易在体内被降解，同时也对运输及储存的条件提出了更高的要求，且该疫苗需要体外合成，成本也相对较高。病毒载体类疫苗生产成本高，且以腺病毒载体疫苗为代表的病毒疫苗可能由于机体存在的预免疫现象导致其效果收到削弱。而且上述疫苗普遍存在开发困难、响应和开发周期长，且成本高的问题。
[0004]因此，如果能够开发一种新型的疫苗类型，则可能对于本领域而言是一个重大变革，其将带来很多新的优势和新的希望。
[0005]外泌体是一类直径50
‑
200nm的双层膜结构囊泡，几乎所有的细胞都可以分泌外泌体，多项研究表明外泌体在细胞间通讯中发挥了重要作用。本申请人和专利技术人团队在对于外泌体的研究中一直处于领先地位，也有不少研究成果。在近期相关的研究中发现，体内递送可编辑的基因组件，利用生物体组织或脏器自组装的方式可以将特定的多肽/蛋白展示于外泌体的表面并可以通过循环系统运输至全身的主要组织、脏器。基于上述信息，本专利技术人团队开发了一种全新的疫苗类型，其通过基因组件等相关的碱基序列的体内外泌体自组装的方法，利用外泌体呈递抗原并引发免疫反应从而实现体内免疫，该新型的疫苗类型和制备疫苗的方法有望成为一种具有极佳应用前景的全新疫苗。
[0006]在先研究过程中，系统中的跨膜蛋白主要使用的是lamp2b，然而，lamp2b 由于其结构限制，无法高效的将大体积的蛋白/抗原展示在其N端，故需要寻求其他的跨膜蛋白的不足。而且，仅仅使用lamp2b，可能会在某些时候存在来源不畅、成本高等问题，而且也为了寻找对于本技术而言更优的跨膜蛋白，因此，本专利技术人尝试了多种跨膜蛋白以及有类似功能的产品，最后发现CD63在多个方面或维度均有与lamp2b相似的效果，甚至优于lamp2b。该CD63通过两个跨膜域可以兼容大体积蛋白的展示，效果好，因此，对于本团队而言，也是一个非常惊喜的成果，该发现对于后期的进一步研究具有极其重要的意义，且还能增加跨膜蛋白的多样性选择，有利于后续研发和产品化。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术的缺陷提供了一种合成生物学自组装疫苗产生系统以及产生疫苗的方法，旨在克服现有技术中的不足。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：
[0009]本专利技术的一个专利技术点为提供一种新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，该系统为能够在生物体的组织器官中富集且将抗原表达于囊泡表面并自组装成囊泡复合体的序列，所述囊泡复合体能够引发免疫应答反应；所述系统包括能够表达抗原的碱基序列组件和能够使抗原锚定在囊泡表面并自组装形成囊泡复合体的CD63的碱基序列片段。
[0010]进一步地，所述碱基序列组件为可编辑或可合成的基因组件。
[0011]所述抗原包括但不限于结核病抗原、甲肝抗原、乙肝抗原、麻疹抗原、脊髓灰质炎抗原、百白破抗原、乙脑抗原、百日咳抗原、白喉抗原、破伤风抗原、狂犬病抗原、流感抗原、肺炎抗原、水痘抗原、轮状病毒抗原、手足口病抗原、脑膜炎抗原、流行性乙型脑炎抗原、肺炎抗原、新冠病毒抗原、HPV抗原、腮腺炎抗原、风疹抗原、肿瘤抗原或上述疾病突变体的抗原，对应地，所述碱基序列组件也包括能够表达但不限于前述抗原的碱基序列。
[0012]进一步地，在所述囊泡复合体中，所述抗原通过所述CD63连接于所述囊泡的外表面，优选地，所述CD63通过两个跨膜域与所述囊泡的表面连接。
[0013]进一步地，所述碱基序列组件插入所述CD63的碱基序列片段中；
[0014]进一步地，所述碱基序列组件插入至CD63氮端第20～第60个中的任意两个碱基之间。
[0015]进一步地，所述碱基序列组件插入至CD63氮端第20～第60个中的GG之间，所述碱基序列组件将所述CD63分割成两部分，分别为含有CD63氮端的氮端序列和含有CD63碳端的碳端序列。
[0016]进一步地，所述氮端序列包括其本身的序列或与其本身的序列70％以上同源的序列；
[0017]所述碳端序列为包括其本身的序列或与其本身的序列70％以上同源的序列；
[0018]上述的同源的序列均包括在原序列基础上增加一个或几个碱基、减少一个或几个碱基、替换其中任意一个或几个碱基后得到的序列；
[0019]进一步地，所述氮端序列与所述碱基序列组件之间通过第一连接序列连接；
[0020]优选地，所述第一连接序列为AGATCTCTAGCCACC或在该序列基础上增加、减少或替换其中任意1～4个碱基后得到的序列。
[0021]进一步地，所述碱基序列组件与所述碳端序列之间通过第二连接序列连接；
[0022]进一步地，所述第二连接序列为ACCGGTGGAGCTCGAATCAGATCT或在该序列基础上增加、减少或替换其中任意1～6个碱基后得到的序列。
[0023]进一步地，所述疫苗产生系统还包括位于上游的启动子；优选地，所述启动子设置于所述氮端序列的上游。
[0024]进一步地，所述疫苗产生系统还包括位于下游的终止信号；优选地，所述终止信号位于所述碳端序列的下游。
[0025]进一步地，所述系统中的任意一个或几个碱基均独立地为修饰过的碱基或未经过修饰的碱基；其中，所述修饰包括硫代修饰、氟代修饰、氨代修饰、甲氧基修饰；
[0026]优选地，所述组织器官包括生物体的所有细胞、组织和器官，包括不限于血液、肌肉、肝脏、脾、肺、胃、肠、胆、胰腺、脑、心、肾等等，所述囊泡为外泌体，所述囊泡复合体为外泌体复合体。
[0027]进一步地，所述系统还包括能够装载或携带该系统的载体。所述载体包括但不限于质粒和病毒。
[0028]本专利技术另一个专利技术点为提供一种生物学自组装产生疫苗的方法，所述方法包括构建以上任意一段所述的系统，该系统为能够在生物体细胞、组织和/或器官中富集且将抗原表达于囊泡表面并自组装成囊泡复合体的序列，所述囊泡复合体为能够引发免疫应答反应的疫苗。具体地，先合成碱基序列组件，然后将其与其他序列按照本申请的记载整合在一起。
[0029]本专利技术还有一个专利技术点为提供一种疫苗，其包括以上任意一段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于：该系统为能够在生物体的组织器官中富集且将抗原表达于囊泡表面并自组装成囊泡复合体的碱基序列，所述囊泡复合体能够引发免疫应答反应；所述系统包括能够表达抗原的碱基序列组件和能够使抗原锚定在囊泡表面并自组装形成囊泡复合体的CD63的碱基序列片段。2.根据权利要求1所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，所述碱基序列组件为可编辑或可合成的基因组件；所述抗原包括但不限于结核病抗原、甲肝抗原、乙肝抗原、麻疹抗原、脊髓灰质炎抗原、百白破抗原、乙脑抗原、百日咳抗原、白喉抗原、破伤风抗原、狂犬病抗原、流感抗原、肺炎抗原、水痘抗原、轮状病毒抗原、手足口病抗原、脑膜炎抗原、流行性乙型脑炎抗原、肺炎抗原、新冠病毒抗原、HPV抗原、腮腺炎抗原、风疹抗原、肿瘤抗原或上述疾病突变体的抗原，对应地，所述碱基序列组件也包括能够表达但不限于前述抗原的碱基序列。3.根据权利要求1所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，在所述囊泡复合体中，所述抗原通过所述CD63连接于所述囊泡的外表面，优选地，所述CD63通过两个跨膜域与所述囊泡的表面连接。4.根据权利要求1所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，所述碱基序列组件插入所述CD63的碱基序列片段中；优选地，所述碱基序列组件插入至CD63氮端第20～第60个中的任意两个碱基之间。5.根据权利要求4所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，所述碱基序列组件插入至CD63氮端第20～第60个中的GG之间，所述碱基序列组件将所述CD63分割成两部分，分别为含有CD63氮端的氮端序列和含有CD63碳端的碳端序列。6.根据权利要求5所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，所述氮端序列包括其本身的序列或与其本身的序列70％以上同源的序列；所述碳端序列为包括其本身的序列或与其本身的序列70％以上同源的序列；上述的同源的序列均包括在原序列基础上增加一个或几个碱基、减少一个或几个碱基、替换其中任意一个或几个碱基后得到的序列。7.根据权利要求5所述的新型的合成生物学自组装疫苗产生系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰宇，陈熹，詹守斌，徐蕊，周圣凯，许烨，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：