[发明专利]天花DNA疫苗及其引起免疫应答的抗原

说明书

本发明涉及能够在哺乳动物中产生抗天花病毒的保护性免疫应答的DNA疫苗，其包含至少一种能够表达多种VACV MV抗原的DNA质粒，以及至少一种能够表达多种VACV EV抗原的DNA质粒。本发明还涉及在哺乳动物中诱导产生抗天花病毒的、包括中和抗体应答在内的保护性免疫应答的方法，其包括向所述哺乳动物的组织中注射所述DNA疫苗。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2008年5月28日递交的美国临时申请No.61/056,687和2008年12月9日递交的美国临时申请No.61/121,054的优先权，其内容以引用的方式整体并入本文。

有关联邦政府资助的研究的声明

美国政府有本发明的已付费证，并且根据美国国防部授权的HDTRA1-07-C-0104合同条款在有限范围内有权要求专利持有人以合理条件向他人授权。

技术领域

本发明涉及天花病毒共有抗原、编码所述抗原的核酸质粒和由此制备的产生抗天花病毒的免疫应答的疫苗、以及利用这些产品保护哺乳动物避免天花病毒的方法。

背景技术

在上世纪最后25年间，几乎没有公众或者学术界的注意力集中于与天花或者天花疫苗有关的问题上。但是由于当前生物恐怖主义的相关事件，通过故意释放从而引起天花爆发的潜在危胁已成为真正的担忧。有几种因素使得天花成为恐怖武器的选择。天花可以大量产生，在贮存和运输时稳定，并且可以以浮粒形式产生，在暴露的未免疫个体中具有30％的致死率。天花的传染性很高，10-20个或者更多病例可以归因于起源自一个被感染个体。相应地，存在巨大担忧，即如果在恐怖袭击中释放天花，许多美国民众将有感染、患病和死亡的危险。

应用有限的商业许可天花疫苗是经确认的Dryvax疫苗和Acambis疫苗。该惠氏(Wyeth)生产的疫苗是来源于小牛淋巴之活牛痘病毒(VACV)的冻干制备品。惠氏在1983年停止向公众发售天花疫苗。Acambis疫苗是适于活组织培养的疫苗储存液，其仍然对人类有严重不利的影响。过去存在对Dryvax相关风险的担忧。这些担忧由于最近临床研究中的不利事件而加剧。主要的担忧是存在大量的免疫受损人群(被HIV感染的个体)并且老年群体比1970年大很多。此外，在北美生活的孕妇、静脉注射药物使用者、移植受体和服用免疫抑制药物的个体都是潜在的疫苗受种者，并且其处于原始Dryvax和近期Acambis活疫苗方案的风险增加。在北美，主要担心的是无法承受之数量的人可能会由于严重的并发症而入院治疗。许多人可能仅死于疫苗，或者在利用天花进行生物恐怖袭击时，由于对疫苗相关之健康状况的担忧，可能存在部署较慢或者不服从的情况。虽然最近的天花疫苗项目旨在防御生物恐怖事件，但是对自然发生之痘病毒疾病的担忧也在不断增长，因为具有由VACA所诱导的免疫的人数已经在减少。

西多福韦(Cidofovir)，一种用于治疗AIDS患者巨细胞病毒性视网膜炎的许可药物，具有抵抗几乎所有DNA病毒的广谱活性。最近，西多福韦在小鼠中显示出抵抗包括天花和猴痘(MPXV)等多种痘病毒的体外活性和体内活性。如果在暴露后几天内开始进行药物治疗，那么单次剂量的西多福韦即显示出保护小鼠免受致死呼吸感染以及牛痘的高效性。

但是目前的治疗也有其局限性。利用目前储备的疫苗来应对比二十世纪六十年代明显高的并发症率很可能是无效的，因为随着近期天花病毒的进化，其可能已不符合要求并且药效降低。免疫受损或者虚弱的人还有前述安全问题的担忧。DNA疫苗的可行性被认为是有潜力的疫苗平台，但是目前还需要在人体中证明其是成功的。此外，由于天花病毒是高度复杂的DNA病毒，其编码超过200种基因，具有两种感染形式，成熟粒子(MV)和包膜粒子(EV)均有其自身独特的膜糖蛋白体系和不同的侵入条件，因此用于研发出有效DNA疫苗的候选抗原难以确定。

仍然需要安全并且有效的现有天花疫苗之替代品。此外，需要耐受性良好、可以提供广泛免疫保护并且能够在生物恐怖威胁时及时大量生产的天花疫苗。

发明内容