【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医药，具体涉及一种水痘-带状疱疹病毒纳米颗粒蛋白及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水痘-带状疱疹病毒（varicella-zostervirus，vzv）又称人类疱疹病毒3型（hhv-3），属人类疱疹病毒α亚科，是八种人类疱疹病毒之一，在所有已知的疱疹病毒中最小，约为人类巨细胞病毒（hcmv）的一半。vzv病毒由核衣壳包裹一个线性、双链dna构成，长度约125kb，有一个蛋白层将核衣壳与酯包被(lipid envelope)分离，这个蛋白层组成了主要的病毒糖蛋白。vzv生产约六种糖蛋白，现标明为gb、gc、ge、gh、gi和gl，这些蛋白在病毒繁殖时，也表达在被感染的细胞膜表面。在被感染的细胞中，ge蛋白是产生最多的蛋白，它以非共价键形式与gi吸附，可与抗体g(igg)的fc片段吸附。gb蛋白是中和性抗体结合的目标，在病毒进入细胞中起重要作用。gh蛋白具有融合功能，便于病毒在细胞与细胞间的扩散；gh蛋白需要gl蛋白存在进行糖基化和向细胞表面转移。gc蛋白对vzv繁殖没有功能性。
2、vzv-ge糖蛋白(glycoprotein e，ge)是当前主流研究的关键抗原蛋白，ge由病毒的开放阅读框架(open reading frame，orf)68基因编码，1872个碱基组成的该基因位于vzv基因组短片段区,这个蛋白加上信号肽共含623氨基酸序列，ge蛋白包含有蛋白主体，一个疏水锚定区域，以及一个c末端尾区域。ge存在于病毒颗粒的表面和受感染细胞的表面和胞质内，是生成感染性病毒颗粒的必需糖蛋白，是病毒囊
3、vzv病毒是一种在全球范围内普遍存在的病毒，具有很强的传染性，迄今只发现一种血清型，在自然界vzv只感染人类。vzv引起的原发感染表现为水痘，常见于儿童期，在原发感染后，病毒可在宿主感觉神经节中建立终生潜伏期。除此之外，研究发现fda批准的用于水痘预防的oka株减毒活疫苗和野生型病毒一样也会建立潜伏感染。随着年龄增长、免疫功能受损等会导致细胞免疫应答削弱，这会诱导vzv再激活并引发带状疱疹(herpeszoster，hz)，带状疱疹多见于成年人和老年人。其症状表现为单侧性水泡样皮疹，通常会出现发烧乏力等症状，局部皮肤开始发红并伴随有灼热感和神经疼痛感。在带状疱疹患者中约9％～34％的患者会发生带状疱疹后神经痛(post-herpetic neuralgia，phn)，疼痛评级可达7级以上，属于重度疼痛，疼痛可持续3个月至数年，严重影响患者生活质量。部分老年人还会出现带状疱疹眼炎，表现为单侧眼睑肿胀、结膜充血，并伴有头部疼痛症状，严重者甚至永久性丧失独立生活能力。
4、带状疱疹的发病率呈显著上升趋势
5、带状疱疹和带状疱疹后神经痛当前多以抗病毒及对症治疗为主，尚无特效药。临床大多使用阿昔洛韦等广谱的抗病毒药物进行治疗，也有使用一些麻醉或非麻醉的镇痛药以及抗惊厥、抗抑郁的药物来缓解带状疱疹带来的剧烈神经痛。带状疱疹即使痊愈还有可能复发，因此预防接种vzv疫苗是控制感染性疾病最有效、最简单、最经济的手段。
6、目前全球范围内获批上市的带状疱疹疫苗有两类共四款，一类是减毒活疫苗：美国默克（merck）的zostavax、韩国sk化工株式会社的nbp608（2017年上市，仅韩国市场销售）和中国长春百克的感维（2023年6月国内上市）；另一类是重组蛋白疫苗：英国葛兰素史克（gsk）的欣安立适（shingrix）。其中，默克（merck）的zostavax于2006年5月在美国fda获批上市，随后在欧盟、加拿大、澳大利亚和亚洲及中东的大多数国家(＞50个国家)也获得批准，但尚未在中国获批。zostavax是以oka株为主的减毒活疫苗，在60～69岁的人群中，以单次皮下注射的方式使用zostavax，疫苗的预防效力达到64％。随着年龄的增长，zostavax疗效下降，在60岁以上的成年人中，疫苗对phn的有效率仅为39％。
7、而另一款在美国fda获批上市的疫苗shingrix（gsk），是一种带状疱疹重组亚单位疫苗，该疫苗含有ge糖蛋白和as01b佐剂，于2017年10月由美国fda批准用于年龄≥50岁人群带状疱疹的预防，是第二个被fda批准上市的带状疱疹疫苗，且于2019年5月在中国获批上市，成为国内首个带状疱疹疫苗。shingrix应用的是佐剂as01b是由单磷酰脂质a(mpl)和qs-21组成，其中mpl是从细菌表面分离的免疫增强物质，qs-21则是从智利皂皮树(quillaja saponaria molina)中提取的天然化合物。shingrix通过肌肉注射的方式免疫,接种≥ 50岁免疫功能正常人群使得带状疱疹和phn的发病率分别降低约97.2％和91.2％，接种≥70岁人群则分别降低约89.8％和88.8％，效果优于默克（merck）的减毒活疫苗zostavax。尽管shingrix效果明显优于vzv减毒活疫苗zostavax，但该疫苗配方复杂，抗原需要冻干并且需要和佐剂分开，使用时再将二者混合，并且其aso1b佐剂系统，特别是其中的qs-21不能化学合成，原材料较稀缺，生产成本相对较高，价格昂贵，供应量严重不足。因此进一步探索研发出副作用小、有效性高，且配方简单、成本低的新型vzv疫苗就显得尤为重要。
8、随着科学技术的不断发展，纳米颗粒疫苗作为一种新型疫苗技术概念，是对现有疫苗技术的重要补充和发展，旨在通过创新疫苗设计，提高疫苗的安全性和有效性，有望为全球范围内病毒感染的预防和控制提供新的解决方案，特别是在资源有限的环境中。然而，对于vzv病毒而言，其纳米颗粒疫苗的潜力将如何挖掘，如何优化抗原呈递和提高疫苗的免疫原性，来解决现有疫苗所面临的问题，以及如何设计纳米颗粒蛋白以增强免疫系统的识别和响应，同时保证抗原的稳定递送以及减少储存和运输的挑战，这些都还需要进行进一步的研究探索。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种新型的vzv纳米颗粒重组蛋白疫苗，该纳米颗粒重组蛋白疫苗的研制旨在通过优化抗原呈递和提高疫苗的免疫原性，来解决现有疫苗所面临的问题，通过合理的优化设计将vzv关键抗原蛋白（ge蛋白）与ferritin纳米颗粒载体结合，以进一步增强免疫系统的识别和响应。
2、一方面，该疫苗通过对vzv ge蛋白进行氨基酸突变修饰，可使得蛋白在不同温度环境下仍然保持其结构稳定性及抗原簇功能，有助于抗原的稳定递送，减少储存和运输过程中温度环境变化对蛋白结构的挑战。另一方面，本专利技术通过将经氨基酸突变修饰vzv ge蛋白连接到ferritin纳米颗粒载体上，可使得vzv ge蛋白重复的呈现在纳米颗粒表面，大大增加了抗原和中和表位的密度，能够更为有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白包含VZV gE蛋白胞外区氨基酸序列的部分或全部序列，并将所述VZV gE蛋白胞外区氨基酸序列中的第200位的W突变为C，第245位的L突变为C。
2.根据权利要求1所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白包含VZV gE蛋白胞外区氨基酸的全部序列，所述的胞外区氨基酸的全部序列如SEQ ID NO.2所示，并将如SEQ ID NO.2所示序列中的第200位的W突变为C，第245位的L突变为C。
3.根据权利要求1或2所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为经过氨基酸突变修饰和结构优化设计使得稳定性及免疫原性增强的gE-monomer、gE-dimer和gE-ferritin纳米颗粒蛋白中的任意一种，所述gE-monomer、gE-dimer和gE-ferritin纳米颗粒蛋白的氨基酸序列依次如SEQ ID NO：4-6所示。
4.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为gE-ferritin纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
5.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为gE-monomer纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
6.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为gE-dimer纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
7.一种生物材料，其特征在于，为下述（1）-（4）中至少一种：
8.如权利要求1-6任意一项所述水痘-带状疱疹病毒蛋白的制备方法，包括如下步骤：将编码如权利要求1-6任意一项所述水痘-带状疱疹病毒蛋白的核酸分子在生物或生物细胞中进行表达，得到所述水痘-带状疱疹病毒蛋白。
9.根据权利要求8所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：将编码如权利要求1-6任意一项所述水痘-带状疱疹病毒蛋白的核酸分子导入CHO细胞，得到重组细胞；培养所述重组细胞，得到所述水痘-带状疱疹病毒蛋白。
10.如权利要求1-6任意一项所述水痘-带状疱疹病毒蛋白或如权利要求7所述的生物材料或按照权利要求8或9所述方法制备得到的水痘-带状疱疹病毒蛋白在如下（1）-（3）任一种中的应用：
11.一种免疫原性组合物，其特征在于，所述免疫原性组合物包括如权利要求1-6任一项所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白或如权利要求7所述的生物材料或按照权利要求8或9所述方法制备得到的水痘-带状疱疹病毒蛋白。
12.一种水痘-带状疱疹疫苗，其特征在于，所述疫苗包含如权利要求1-6任一项所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白或如权利要求7所述的生物材料或按照权利要求8或9所述方法制备得到的水痘-带状疱疹病毒蛋白或如权利要求11所述的免疫原性组合物，以及任选的可药用佐剂。
13.根据权利要求12所述的水痘-带状疱疹疫苗，其特征在于，所述佐剂包含铝盐类佐剂、CpG佐剂、免疫刺激复合物、脂质体佐剂中的任意一种或任意多种的组合。
14.根据权利要求12所述的水痘-带状疱疹疫苗，其特征在于，所述疫苗的制剂形式为水剂或冻干剂。
15.如权利要求12所述的水痘-带状疱疹疫苗在如下（1）-（3）任一种中的应用：
...【技术特征摘要】
1.一种水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白包含vzv ge蛋白胞外区氨基酸序列的部分或全部序列，并将所述vzv ge蛋白胞外区氨基酸序列中的第200位的w突变为c，第245位的l突变为c。
2.根据权利要求1所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白包含vzv ge蛋白胞外区氨基酸的全部序列，所述的胞外区氨基酸的全部序列如seq id no.2所示，并将如seq id no.2所示序列中的第200位的w突变为c，第245位的l突变为c。
3.根据权利要求1或2所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为经过氨基酸突变修饰和结构优化设计使得稳定性及免疫原性增强的ge-monomer、ge-dimer和ge-ferritin纳米颗粒蛋白中的任意一种，所述ge-monomer、ge-dimer和ge-ferritin纳米颗粒蛋白的氨基酸序列依次如seq id no：4-6所示。
4.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为ge-ferritin纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
5.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为ge-monomer纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
6.根据权利要求3所述的水痘-带状疱疹病毒蛋白，其特征在于，所述蛋白为ge-dimer纳米颗粒蛋白，所述氨基酸突变修饰和结构优化设计方式如下：
7.一种生物材料，其特征在于，为下述（1）-（4）中至少一种：
8.如权利要求1-6任意一项所述水痘-带状疱疹病毒...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵娜，李建平，
申请(专利权)人：普大生物科技泰州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。