[发明专利]非整合型逆转录病毒载体疫苗

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2009年3月13日提交的美国临时专利申请第61/160,285号、于2009年4月5日提交的第61/166,769号和于2009年4月6日提交的第61/167,088号的利益和优先权，其均以其整体在此通过引用并入。

发明领域

本发明涉及疫苗且尤其涉及非整合型、复制缺陷型逆转录病毒载体，当向动物宿主施用时其在宿主中诱导免疫反应。本发明的载体还转导宿主中的细胞，在那里它们产生病毒样颗粒(VLP)，所述病毒样颗粒在宿主中刺激另外的免疫反应。

背景

逆转录病毒载体是本领域中的技术人员熟知的。它们是来源于感染型但非复制型的逆转录病毒的包膜病毒粒子颗粒。它们含有一种或多种可表达的多核苷酸序列。因此，它们能够穿透靶宿主细胞并将可表达的序列运输到该细胞中，在那里使其表达。因为它们经工程化成为非复制型，被转导的细胞不产生另外的载体或感染型逆转录病毒。

逆转录病毒是属于逆转录病毒科(Retrovirida)的包膜RNA病毒。感染宿主细胞后，通过逆转录酶将RNA转录为DNA。然后DNA通过整合酶被掺入细胞的基因组中，且此后作为宿主细胞的DNA的部分进行复制。逆转录病毒科包括α逆转录病毒属(Alpharetrovirus)、β逆转录病毒属(Betaretrovirus)、γ逆转录病毒属(Gammaretrovirus)、δ逆转录病毒属(Deltaretrovirus)、ε逆转录病毒属(Epsilonretrovirus)、慢病毒属(Lentivirus)和泡沫病毒属(Spumavirus)。

来源于γ逆转录病毒属的逆转录病毒载体是本领域中熟知的且多年来用于向细胞递送基因。这样的载体包括由鼠白血病病毒构建的载体，比如莫洛尼鼠白血病病毒(Moloney murine leukemia virus)，或猫白血病病毒。

来源于慢病毒的慢病毒载体也是本领域中熟知的。它们具有超越逆转录病毒载体的优点：能够将它们的基因组整合到非分裂细胞的基因组中。慢病毒包括人免疫缺陷病毒(HIV)、猿猴免疫缺陷病毒(SIV)、牛免疫缺陷病毒、马传染性贫血病病毒、猫免疫缺陷病毒、美洲狮慢病毒、山羊关节炎脑炎病毒和绵羊脱髓鞘性脑白质炎/羊慢性进行性肺炎病毒。

这些载体作为外源抗原在动物宿主中产生免疫反应。本发明利用该反应以在哺乳动物中产生所期望的免疫。本发明的非整合型载体(NIV)是自加强型(self-boosting)疫苗。逆转录病毒载体颗粒不仅自身作为疫苗起作用，而且因为其编码从其非整合型基因组产生的VLP，其在进入细胞后还产生抗原性VLP。这提供了第二轮免疫刺激。

VLP不是病毒。它们仅由外部的病毒壳组成且不具有任何病毒遗传物质。因此，它们不能复制。许多病毒的衣壳蛋白的表达导致它们自发组装成与它们所来源的天然病毒相似的超分子的、高度重复的、二十面体或杆样颗粒，但无病毒遗传物质。因此，VLP代表刺激天然免疫反应和适应性免疫反应二者的非复制型、非感染型颗粒抗原递送系统。作为颗粒，它们提供了关键的“危险信号”，其对于产生有效且持久(多重免疫后)的免疫反应是重要的。VLP在结构上可以有很大不同，由单个或多个衣壳蛋白组成，具有或没有脂质包膜。最简单的VLP是非包膜的且仅通过一个主要的衣壳蛋白的表达来组装，如来源于嗜肝DNA病毒、乳头瘤病毒、细小病毒或多瘤病毒的VLP所示。

NIV与VLP相似，但它们还含有遗传信息，它们进入细胞后，所述遗传信息能够表达构成VLP的蛋白。因此，不仅NIV自身是VLP疫苗(在颗粒中包括核心和抗原)，而且向宿主动物施用之后进入细胞中后，病毒遗传信息有效地进入核而并不整合。其在此处表达高水平蛋白，该蛋白可随后组装以在其体内产生VLP颗粒，增强了免疫原性作用。这不仅导致强的初级免疫反应，且导致可产生持久性免疫的持续免疫反应。

NIV疫苗的另一个优点是产生免疫反应所需的量小。因为颗粒在从机体中的细胞中产生后被扩增，产生免疫反应所需的初始物质的量非常小，显著提高了该疫苗的经济性。