[发明专利]水泡型口炎病毒包膜糖蛋白变体及其构建方法和应用

说明书

本发明涉及一种水泡型口炎病毒包膜糖蛋白(VSV‑G)变体、其构建方法及其在制备水泡型口炎病毒(VSV)疫苗中的应用。

技术领域

本发明涉及一种水泡型口炎病毒包膜糖蛋白(VSV-G)功能缺失变体及其构建方法和应用。

背景技术

水泡型口炎病毒/水疱性口炎病毒(Vesicular Stomatitis Virus,VSV)是弹状病毒家族成员，属于包膜病毒，此类病毒因其形似子弹而得名，其家族成员除VSV还有狂犬病毒和过客病毒。

VSV能感染多种动物和昆虫。家畜中自然感染VSV的有马、牛、羊和猪等，野生动物(野猪、浣熊和鹿等)可以被自然感染。受感染的动物表现为发热、嗜睡、食欲下降，在口腔、乳头、趾间及蹄冠上出现水疱性病灶和腿部的罐状环带。水泡易破裂，露出肉芽组织，呈红色糜烂，周围有刮破的上皮，可在7至10天内自愈。水泡型口炎病毒导致的牲畜感染通常不是致死性的，但是，可造成局部继发细菌和真菌感染，从而导致跛行、体重下降、出奶下降和乳腺炎等症状，带来重大经济损失。早在十九世纪初就有报道美国的马、牛、猪感染本病。美国内战期间，因此病导致4000匹战马不能作战。以后美国几乎每隔10年就暴发一次。后来墨西哥、中美洲、巴拿马、委内瑞拉、哥伦比亚、秘鲁、阿根廷、巴西、法国和南非等国相继报道过本病。目前尚未在中国出现大面积流行。据世界动物卫生组织道，南美、中美几乎所有的国家和地区以及北美的美国等国家在二十世纪末暴发了大面积的VSV流行，造成严重的经济损失。因此，针对VSV的抗病毒研究具有兽医、畜牧养殖和经济上的重要意义。

目前，市场上尚无一种有效的VSV疫苗用于VSV感染的预防和治疗。对病毒疫苗的研究主要集中在亚单位疫苗、灭活疫苗、减毒疫苗和基因工程疫苗这几个方面。研究表明，基于蛋白大分子的亚单位疫苗免疫原性较低，且需与佐剂合用，多次注射。灭活疫苗减毒疫苗通常只引起体液免疫，不能激发起重要作用的细胞免疫，且需要接种几次。而减毒疫苗作为活病毒，进入体内后能够同时诱发体液免疫和细胞免疫，接种量小，免疫维持时间较长，从免疫效果上来说明显优于亚单位疫苗和灭活疫苗。但减毒疫苗也存在一定缺陷，如，需要对菌株进行大量长期的筛选，毒力有回复的可能，病毒可在体内增殖，因此对免疫缺陷者可能并不适用。

由于VSV的广泛流行性、高度感染性、变异性、抗体保护的特殊性，及其流行带来的巨大的经济损失，因此开发利用安全高效的VSV疫苗具有重要的现实意义，并且在世界范围具有广阔的市场前景。

发明内容

病毒包膜蛋白是暴露在具有包膜的病毒表面的重要蛋白，在介导病毒包膜与细胞膜融合然后侵入细胞的过程中具有关键作用。由于其暴露在病毒表面，具有良好的抗原性，可以被宿主系统识别并产生抗体，水泡型口炎病毒可刺激机体产生高滴度的中和抗体和诱导体液免疫的产生，是良好的疫苗载体(J Virol.2000Dec；74(23):10903–10910；PostepyHig Med Dosw(Online).2013Jan 11；67:1345-58)。

发明人在研究中意外发现，当VSV-G跨膜区被其它序列置换或其胞外近膜区被延长后，VSV-G介导的病毒与细胞融合的能力显著降低，从而抑制了VSV-G介导的病毒入侵。携带上述VSV-G变体的病毒进入体内后，由于不能与细胞膜融合侵入细胞进行复制增殖，避免了细胞损伤及坏死；同时，完整的病毒颗粒可以与机体的免疫系统充分接触，诱导特异性细胞免疫和体液免疫的产生，可作为一种安全有效的基因工程减毒疫苗。本发明的这种VSV基因工程减毒疫苗，既可以保留传统减毒疫苗的优点，又避免了毒力回复的可能，能够满足未被满足的健康需求。

发明人在此基础上完成了本发明，并提供以下技术方案。

在一个方面，本发明提供了一种VSV-G蛋白变体，其跨膜区具有突变。

优选地，所述跨膜区突变为置换，即VSV-G跨膜区被其它跨膜蛋白的跨膜区替换。