[发明专利]一种纳米流感疫苗及构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米流感疫苗及构建方法和应用，所述的纳米流感疫苗为3M2e‑rHF重组蛋白，其序列为SEQ ID NO.2所示。本发明的重组蛋白将3M2e展示在铁蛋白笼形结构表面，显著提高了M2e免疫原性，从而构建了一种新型流感疫苗：3M2e‑rHF纳米颗粒。本发明利用原核表达系统大肠杆菌表达重组蛋白疫苗，疫苗制备过程不涉及到活病毒，相比传统的鸡胚制备流感疫苗方法操作更加安全、简便，适合进行快速大规模生产；利用M2e在不同亚型流感病毒中序列的高度保守性，实验证实，3M2e‑rHF保护小鼠抵抗了同型和异型流感病毒的感染，有望发展成为具有交叉保护效力的通用流感疫苗。

技术领域

本发明涉及疫苗制造技术领域，更具体涉及一种纳米流感疫苗，所述的疫苗通过在人源铁蛋白笼形结构表面展示三串联重复流感病毒M2e多肽，制备出能够显著增强M2e免疫原性、具有交叉保护效力的纳米流感疫苗。

背景技术

流感病毒是危害人类健康的一种比较常见的呼吸道病毒，季节性流感在全球每年大约导致300～500万人患病以及25～50万人死亡。潜在新的流感病毒株的出现及流行对人类健康造成极大的威胁。

目前，接种疫苗是预防流感最有效的途径。使用中的流感疫苗主要为灭活、减毒或重组三价、四价流感疫苗，通过诱导产生针对流感病毒主要抗原HA或NA的特异性抗体来提高机体抵抗流感病毒感染的能力。由于流感病毒的HA、NA持续发生抗原漂移以及不同流感病毒亚型之间发生重组，疫苗每年都需要更新。季节性流感流行或流感大爆发时，很难及时生产充足的疫苗。而且动物宿主来源的流感病毒，如禽流感病毒H5N1、H7N9和猪流感病毒H1N1的跨物种传播使开发具有广谱保护效力的通用流感疫苗迫在眉睫。

对交叉保护流感疫苗的研究主要集中在甲型流感病毒的两个保守抗原表位：基质蛋白2的胞外功能区(M2e)和血凝素2多糖肽(HA2gp)。M2是非糖基化的同源四聚体跨膜蛋白，在A型、B型流感病毒中起质子通道作用。在A型流感病毒中，M2蛋白由三片段构成：胞外N-末端区域(M2e，1～23氨基酸残基)，跨膜α-螺旋以及胞内C-末端区域。与HA和NA相比，M2e在不同的A型流感病毒中高度保守，因而成为研制通用流感疫苗的潜在靶标。

纳米技术为疫苗制备提供了新的策略。多种纳米级材料，如多聚体、脂质体、纳米簇、病毒样颗粒、铁蛋白被用来修饰抗原以优化其特性。其中，铁蛋白是由24聚体组成八面体对称蛋白笼形结构，它在生命体中广泛存在。人源铁蛋白有两种亚基组成：H链(rHF，21KDa)和L链(19KDa)。24个rHF亚基也可以在体外自组装形成蛋白笼形结构，外直径约12nm，内部是6-8纳米的空腔。铁蛋白的N末端伸向外表面，易于进行基因修饰，融合蛋白及多肽。高度有序重复抗原在微生物体表面以5～10nm间隔分布时易于诱导产生强烈的T细胞依赖的抗体反应。铁蛋白表面相邻氨基末端之间距离在这一范围内，理论上有利于展示抗原诱导产生强烈的抗体反应。铁蛋白自身也可能会起到佐剂作用，人淋巴细胞如B细胞，CD4⁺T淋巴细胞，CD8⁺T淋巴细胞表面拥有rHF特异性的结合位点，可能会更有利于展示抗原被免疫细胞识别。而且，铁蛋白对热、PH变化以及化学变性都有很好的抗性，具有高度稳定性。因此，铁蛋白是稳定的、生物兼容的纳米载体，适合用于抗原展示。本发明利用铁蛋白作为载体展示多拷贝的M2e多肽，有望开发一种具有交叉保护效力的新型纳米流感疫苗。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种纳米流感疫苗，所述的疫苗为3M2e-rHF重组蛋白，其蛋白质序列为SEQ ID NO.2所示，编码3M2e-rHF重组蛋白的基因序列为SEQ ID NO.1所示。

本发明的另一个目的在于提供了一种纳米流感疫苗的制备方法，通过在人源铁蛋白H链的氨基末端连接三段串联的M2e多肽(3M2e-rHF)，利用大肠杆菌表达系统表达重组蛋白，纯化后即得到展示3M2e多肽的铁蛋白纳米颗粒。

本发明的最后一个目的在于提供了一种纳米流感疫苗在制备流感病毒疫苗中的应用。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：