[发明专利]作为疫苗的HIV嵌合融合蛋白

说明书

技术领域

本发明主要涉及人类免疫缺陷性病毒(HIV)疫苗；更具体而言，本发明涉及一种可诱导体液及细胞介导免疫反应的HIV嵌合融合蛋白。

背景技术

获得性免疫缺陷综合症(AIDS)蔓延全球，使我们急需可抵抗第一型人类免疫缺陷性病毒(HIV-1)的疫苗。此外，AIDS疫苗可能必须产生有效率的体液及细胞免疫反应才能有效。HIV疫苗所诱导的保护性免疫反应，主要应实现以病毒中和抗体及抗HIV细胞毒性(CD8+)T淋巴细胞(CTLs)介导的免疫。

HIV的病毒蛋白是由多个主要基因予以编码。gag基因负责编码病毒壳体蛋白p24、核壳蛋白p6与p7，以及基质蛋白p17。pol基因负责编码反转录酶、嵌入酶，以及可将衍生自gag与pol的蛋白切割为功能性蛋白的蛋白酶。env基因负责编码gp120与gp41的前驱蛋白，其中gp120与gp41是内嵌于病毒包膜的包膜蛋白，并使病毒得以附着并融合于靶细胞。tat、rev、nef、vif、Vpr、vpu基因则分别编码同名的单一蛋白Tat、Rev、Nef、Vif、Vpr与Vpu。

通过HIV-1感染试验的动物模型，已证实中和抗体有助于预防病毒感染。在第一型人类免疫缺陷性病毒中，可与中和抗体结合的病毒特异性靶点为包膜糖蛋白(Yang，X.等人(2005)“Stoichiometry of Antibody Neutralization of Human Immonodeficiency Virus Type 1”(“第一型人类免疫缺陷性病毒的抗体中和反应的化学计量”)，Journal of Virology(“病毒学期刊”)，79：3500-3508)。在感染HIV-1的一般过程中常会产生病毒中和抗体，但中和效价往往偏低。大部分的中和抗体可与gp120包膜糖蛋白结合，而gp120包膜糖蛋白正是病毒包膜糖蛋白三聚物的主要外露蛋白。此外，中和抗体的靶点还包括HIV-1gp120糖蛋白其保守性较高的受体结合表面。例如，CD4结合位点(CD4BS)抗体可识别由数个重迭于CD4结合位点的gp120区片段所构成的结构表位，而CD4所诱导(CD4i)的抗体则可与高度保守的gp120片段结合，该片段与趋化因子受体相互作用高度相关。CDBS与CD4i抗体可干扰受体的结合，因而具有中和的能力。

Gp120包含十个结构域：具保守性的结构域1-5(C1-C5)及具可变性的结构域1-5(V1-V5)，其中结构域C1与C5分别位于gp120的N端(N-terminal，氨基端)与C端(C-terminal，羧基端)。以V3环(其负责选定趋化因子受体)为靶点的抗体可阻断gp120结合至受体CCR5和/或CXCR4，因而具有中和的效力，但往往仅限于对少数的HIV-1病毒株有效。

Gp120是以非共价方式与gp41连结，而gp41亚单位则固定于膜内，且gp41亚单位的N端具有非极性融合肽。gp120-gp41复合体于受感染的细胞表面或于病毒粒子上形成寡聚物。一般均认为，gp120结合于gp41时即启动gp41的膜融合活性，使病毒核壳得以进入细胞。因此，HIV感染者血清内的gp41表位抗体有可能在病毒中和反应中扮演重要角色。在不同HIV亚型的gp120-41复合体序列中，均显示gp41具有高度保守的N端卷曲螺旋结构，以及可与gp120的N端核心结构相互作用的C端残基。

HIV感染的防治与清除涉及诸多免疫效应子。例如，若欲防止宿主靶细胞受到感染，须使用抗体；而在首批靶细胞感染病毒后，则须以细胞毒性T淋巴细胞及抗体共同杀死受感染的细胞。有效的HIV疫苗除应诱导可与病毒结合的抗体，以防止病毒附着于靶细胞外，还应诱导可消灭任何受感染细胞的细胞毒性T淋巴细胞。

疫苗学家迄今仍难以建构有效且安全的活性减毒疫苗，或模拟病毒蛋白在重组抗原感染实例(或由载有适当基因或抗原的复制或非复制载体加以感染的实例)中的表现。此外，gp120其V3结构域中的大量突变，也限制了其作为HIV疫苗的靶点的实用性。再者，可变结构域的高可变性趋势如何发展？在HIV病毒株演化过程中究竟有多少结构域是绝对不变的？这些问题也没有明确的答案。

因此，如何解决HIV疫苗抗原生产的不足，尤其是提供有效的抗原决定簇肽，的确是相关领域中的重要课题。

发明内容