[发明专利]一种疱疹病毒糖蛋白gE重组蛋白、疫苗、制备方法和应用

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了一种水痘‑带状疱疹病毒糖蛋白gE的重组表达方法，涉及gE蛋白编码基因的优化筛选、重组表达载体的构建、目的菌株的获取、以及目的菌株的发酵培养，其中，所述gE蛋白编码基因序列如SEQ ID NO.1所示，所述gE蛋白可应用于带状疱疹疫苗的开发。本发明制备的重组gE蛋白抗原得率高、纯度好，免疫原性优良，解决了大肠杆菌中不能直接大量可溶性表达gE蛋白且产量低的问题。本发明还公开了一种疫苗用新型佐剂组合物及其用途。本发明所述gE蛋白与新型佐剂组合物复配制备疫苗，具有明显优异的免疫强化效果，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种水痘-带状疱疹病毒糖蛋白gE重组蛋白、疫苗、制备方法和其应用。

背景技术

水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus，VZV)又称3型人疱疹病毒(humanherpesvirus3，HHV-3)，它与1型和2型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type 1and2，HSV-1and HSV-2)同属于人α-疱疹病毒。VZV主要由四层结构组成，由内至外依次为：双链病毒DNA所组成的圆杆状病毒核心；由162个壳粒构成的直径约为100nm二十面体对称结构，即核衣壳；覆盖在核衣壳外侧，由蛋白质及酶类组成的一层无定型物质，亦称作皮层(tugement)；最外层为囊膜，呈典型脂质双分子层结构，上有大量突起，完整病毒颗粒呈圆形亦或多角形，直径为120～300nm。

VZV具有严格的宿主特异性，仅感染人类。在机体内，不同组织感染VZV会造成不同结果，同时引起不同的临床表型。VZV的初发感染多从上呼吸道粘膜上皮细胞开始，其子代病毒可传播至扁桃体和上呼吸道局部淋巴结，同时感染T细胞，并随循环系统传播至身体不同位点，引起全身弥散性的皮疹——水痘(varicella)。带状疱疹还会诱发其他的并发症，包括脑膜脑炎、脊髓炎、颅神经麻痹、血管病变、角膜炎、视网膜病、溃疡、肝炎、胰腺炎等(Gershon et al.,2015)。

带状疱疹发病非常痛苦，多见于成年人，尤其是大于60岁的老年人群更易发病。随着年龄的增加，老年人群的带状疱疹发病几率也逐步增加，同时相关并发症的发生率也随着年龄的增长而增加。儿童和年轻人也可能出现带状疱疹，但通常其病症较轻，并发症风险较低。每年带状疱疹的发生率约为3/1000。由带状疱疹引起的疼痛可致残，持续数月甚至数年，严重影响老年人的生活质量。抗病毒疗法可有效针对于带状疱疹，能够限制病毒复制，并减少疼痛、病症持续时间、并发症风险，不过无法根治带状疱疹及减缓带状疱疹后遗神经痛(Amlie-Lefond and Gilden,2016)。因此疫苗接种是控制老年人带状疱疹发病和其并发症的有效手段。

现有上市或处于临床研究的重组带状疱疹疫苗，都是利用哺乳动物细胞制备的水痘-带状疱疹病毒的糖蛋白gE，而利用哺乳动物细胞制备疫苗，存在诸多问题，如培养工艺繁琐，成本高，培养后获得的细胞成分复杂，纯化步骤多，不利于大规模生产等。由于gE为糖蛋白，现有技术研究中未能明确糖基化对蛋白功能的影响，以及该蛋白作为抗原激发人体免疫响应时糖基化程度的贡献，致使研究者优先选择糖基化修饰能力更好的哺乳动物细胞生产该蛋白，但目前积累的研究结果表明带状疱疹发病的主要因素是机体针对VZV的细胞免疫响应的减弱，因此有效的抗原成分主要以T细胞表位多肽为主，糖基化修饰对蛋白激发人体细胞免疫响应的影响较小。因此，哺乳动物细胞并不利于构建高水平表达具有较高免疫原性的gE蛋白的表达系统。因此，亟需开发新的表达系统，能够高表达具有较高免疫原性的gE蛋白抗原。

发明内容

在现有技术的基础上，本发明为了克服现有技术中存在的诸多缺陷(如表达产量低，纯化困难、成本高等)，提供了一种成本低廉、稳定、高效的可在细菌中直接可溶性表达疱疹病毒gE蛋白的方法。为了实现高效和可控地表达所需蛋白，本发明构建了gE蛋白多核苷酸编码序列，重组表达载体，重组工程菌，优化了重组gE蛋白的重组表达方法。本发明方法利用的是细菌表达系统，所述细菌表达系统具有培养成本低廉、工艺放大简便等优势，更有助于疱疹病毒疫苗的开发。