[发明专利]任意三个或以上氨基酸残基构成的多肽表位及其相关抗体的诱导

说明书

一种含有不同多肽混合物的疫苗，其中各多肽在一些位置有固定的相同氨基酸残基而在另一些位置则是随机数的氨基酸残基，其随机化的程度可以根据需要进行设计。对于一些用现有技术难以诱发抗体的原决定簇，本发明的肽疫苗已显示能够诱导针对这些抗原决定簇的具有高度特异性的抗体，例如针对HIV‑1中gp120的V3GPG三肽。

与申请相关的交叉引用

本申请要求美国临时申请的优先权，该美国临时申请的申请号为61/535,988，于2011年9月17日递交。通过引用，其全部内容都包含于此。

技术领域：

本发明与免疫技术领域相关。该发明致力于通过多肽疫苗设计和免疫原设计诱导针对任何氨基酸残基构成的表位抗体，而且该方法能诱导出在体外很难以被诱导的抗体。

背景技术：

多肽治疗的进步引起了人们对多肽疫苗的新的兴趣。合成多肽疫苗与以往传统的灭活或减毒疫苗相比有以下优势：容易制备，高安全性，很少甚至没有类似于灭活或减毒微生物疫苗对免疫系统带来的危害。多肽免疫原已被广泛的应用于针对已知特异性表位的抗体诱导。免疫优势表位的氨基酸残基和侧翼氨基酸残基决定特异性表位抗体的诱导。这些优势表位存在于高度突变的病毒如：艾滋病病毒(human immunodeficiency virus,HIV)，丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)，由于它们通常都是高度突变位点，所以针对这些优势表位的抗体通常很少具有治疗价值。

在HIV-1的感染过程中，gp120可变区通常作为一个诱饵去诱导主要的抗体反应，但病毒通过突变能够有效地逃逸抗体的中和作用。但这些区域即使突变后，HIV-1仍然具有复制能力，感染新的细胞。Gp120的保守区域通常不是优势表位，因此也很难诱导出很强的抗体反应。然而有研究表明针对保守表位的抗体能很好的抑制病毒的感染。之前的研究显示在实验室T细胞适应(T-cell-line-adapted,TCLA)的HIV-1gp120中的第三个可变区(thethird variable,V3)是主要的抗体中和区域（principal neutralizing determinant,PND）；然而该区域的氨基酸序列高度可变，使得诱导的抗体仅具有识别相同序列的特异性，难以获得广谱中和抗体，病毒亦能够轻易逃逸V3特异性中和抗体的抑制；PND区域的这些性质极大地限制了其作为疫苗靶标的可能性，因此在疫苗的研究策略里，PND只能成为有限的潜在靶标。在PND顶端的四个氨基酸残基中，只有三个氨基酸残基是高度保守的，第四个氨基酸是可突变的。前三个氨基酸残基分别是甘氨酸，脯氨酸和甘氨酸（glycine,prolineand glycine,GPG）。通过比较2000多份HIV-1膜蛋白序列发现，95%以上的V3区的PND顶端含有GPG，然而第四个氨基酸残基在不同病毒中由不同的氨基酸残基构成。其中精氨酸（arginine,R）出现的频率为34%，谷氨酰胺(Glutamine,Q)出现的频率为54%，赖氨酸(lysine,K)出现的频率为4%。GPG均为非极性、疏水氨基酸残基，而第四位氨基酸均为极性或碱性亲水氨基酸残基。功能研究显示PND为HIV-1噬性的主要决定区，而且该区域的单个氨基酸残基的突变都能终止HIV-1感染Supt1和CEM细胞的活性；这些研究显示特定序列的保守氨基酸残基在病毒的功能中发挥着至关重要的作用。多年的抗HIV-1疫苗研究一直致力于诱导识别保守区的广谱中和抗体，但目前只筛选到特异性结合V3区顶端的至少四个氨基酸残基的抗体，没筛选到只特异性结合顶端高度保守的三个氨基酸残基（GPG）的抗体。用于诱导该区域抗体的免疫原多种多样，有病毒样颗粒（virus like particle,VLP）,重组gp120,多肽或混合多肽库；免疫的策略也有很多种，像鸡尾酒多肽法，构建人鼻病毒的(human rhinovirus,HRV)嵌合病毒库免疫法，连续的V3多肽免疫法等等；但是这些免疫原和免疫策略都未能成功的诱导出特异性广谱中和抗体，或针对GPG的抗体。虽然像HIV的GPG这种重要的保守表位在抑制病毒感染过程中可能发挥很重要的作用，但是至今为止未能有很好的免疫原和免疫策略能诱导出针对类似GPG这种高度保守但弱免疫原性的表位抗体。综上所述我们急需一种全新的免疫原或免疫策略去诱导针对像GPG这种高度保守但弱免疫原性的功能表位抗体。