[发明专利]一种过量表达的同源抗原疫苗及其制备方法

说明书

这里描述的发明是在美国农业部的资助下完成的，因此美国政府对此发明可能具有一些权利。

本发明涉及一种过量表达同源抗原疫苗，一种制备该疫苗的方法以及将该疫苗应用于治疗病原性微生物引起的脊椎动物疾病，或用于预防脊椎动物获得上述疾病。该疫苗是减毒的或无毒的病原性微生物，上述微生物过量表达一种或多种病原基因，因此它提供的抗原性比未过量表达基因的同种病原体的疫苗诱导的抗原性要强。

发明背景

疫苗是用来抵抗病原体造成的疾病。这些病原体是影响动物，包括人，的微生物，如细菌或病毒。疫苗是通过生产和施用：a)减毒或无毒类型的病原体；b)灭活的病原体；c)从病原提取的保护性抗原或抗原混合物；或d)表达一种或多种由克隆自不同于疫苗株的微生物病原体的基因编码的保护性抗原(异源性抗原)的微生物。

如K．Jones和M．Sheppard在疫苗设计，CRC Press(1997)中所描述，细菌和病毒疫苗都是从表达一种或多种保护性抗原的微生物设计得到的。疫苗的目的是在接受体中产生至少由一种抗体介导的或由T细胞介导的免疫应答组成的免疫应答，从而防止将来的病原性感染，或抵抗目前的病原性感染。针对生长在被感染宿主细胞内的兼性细胞内病原体的疫苗需要诱导适当的细胞介导强免疫应答。与此相反，针对专性细胞外病原体的疫苗需要诱导适当的抗体介导的免疫应答。通常，不管病原体是那种，适当的抗体介导和细胞介导的免疫应答一起充分地抵抗或减轻感染。为了达到这种抵抗或减轻感染，疫苗可表达一种或多种同源抗原，异源抗原或联合表达两种抗原。

可对脊椎动物施用疫苗防止或治疗病原体的感染。因此，经常施用疫苗以防止病原体导致的疾病传播。尤其是，畜群，如奶牛、山羊、绵羊和猪经常接种疫苗以防止疾病在畜群的成员之间的传播。进而，由于一些疾病可能在脊椎动物之间传播，包括在不同种动物之间和动物和人之间传播，所以通常通过对邻近的感染动物或未感染动物施用疫苗，从而用疫苗防止疾病在各种种属之间的传播。但是，作为一种预防手段，该地区的其它不太可能感染该疾病的动物也可接种疫苗。例如，可对一只感染的奶牛和它的尚未感染的牛群接种疫苗以治疗疾病和防止疾病的进一步传播。作为一种预防措施，其它可能从感染的奶牛感染该疾病的动物，如邻近的奶牛、绵羊或人，也可接种疫苗。

已经发现病原体的减毒或无毒株在防止或抵抗由该病原体引起的疾病上是非常有效的。特别是，已知这种减毒或无毒的病原体可被改造以表达异源性抗原(源自不同物种的病原体的抗原)。为了在所需要的减毒或无毒病原体上表达异源性抗原，从一种异源种属的脱氧核糖核酸中鉴定了一种编码抗原的基因，该抗原能提供对病原体的抵抗力。分离了所需的基因并将其插入到能在减毒或无毒病原体中表达的质粒中。然后将该质粒导入减毒或无毒病原体，并在施用到目的脊椎动物时使异源抗原表达。

这样表达异源抗原的一个例子是表达链球菌spaA蛋白的细菌疫苗沙门氏菌(Salmonella)。参见美国专利4，888，170。这种疫苗包括沙门氏菌属的一种病原性微生物的无毒衍生物，该衍生物表达源自Streptococcus mutans种的病原体的重组基因，从而产生能在脊椎动物中诱导抗病原体免疫应答的抗原。