[发明专利]靶向M细胞的GEM颗粒表面展示系统、颗粒疫苗及制备方法与应用

说明书

本申请提供了靶向黏膜M细胞的GEM颗粒表面展示系统、颗粒疫苗及制备方法与应用，属于生物医学及生物工程领域。本申请提供的靶向黏膜M细胞的GEM颗粒表面展示系统，可表达多种来源不同的疫苗抗原，用于制备GEM颗粒疫苗，提高口服类疫苗在胃肠道的免疫效果；用该GEM颗粒表面展示系统制备的幽门螺旋杆菌GEM颗粒疫苗具有较好的抗原表面展示和胃肠道M细胞靶向投递的性质，很好的诱导胃肠道系统产生特异性免疫应答，抑制幽门螺旋杆菌对胃肠道的破坏，起到防治幽门螺旋杆菌相关性胃病的目的。

技术领域

本申请涉及生物医学及生物工程领域，具体而言，涉及靶向黏膜M细胞的GEM颗粒表面展示系统、颗粒疫苗及制备方法与应用。

背景技术

胃肠道黏膜是机体抵抗病原微生物感染的第一道防线。口服类疫苗可刺激胃肠道黏膜下丰富的淋巴组织，诱导黏膜免疫反应和全身免疫反应，直接切断病原微生物入侵机体的途径，非常具有吸引力。然而，口服类疫苗的免疫原性一般较弱，需使用大量抗原多次接种，且免疫应答持续时间较短，容易产生免疫耐受。研制口服类疫苗成功的关键在于“设计一种有效的黏膜投递策略，长期稳定地将抗原投递给黏膜免疫诱导位点，激发高水平免疫应答”。微皱褶细胞（M细胞）是胃肠道黏膜免疫系统中一种特化的抗原转运细胞，散布于黏膜上皮细胞间，能将抗原从胃肠腔内转运到上皮下的淋巴组织，诱导黏膜免疫反应。M细胞是胃肠道黏膜免疫系统的“入口”，其对抗原的摄取是启动胃肠黏膜免疫应答关键的第一步。因此，“抗原能否被M细胞大量摄取”是口服类疫苗免疫成败的关键所在。利用“与M细胞表面受体相结合的M细胞靶向肽”，将抗原靶向递呈给M细胞，增加其对抗原的摄取和转运效率，激发高水平黏膜免疫应答，是一种提高口服类疫苗免疫效果的有效策略。

直接口服疫苗抗原，免疫效果往往甚微，其中主要原因是：胃肠道中的大量酸液，会破坏疫苗抗原。黏膜免疫投递系统可避免胃酸对抗原的降解，且具有良好的黏膜佐剂效应，可协助口服类疫苗诱导长期稳定的黏膜免疫应答，是口服类疫苗研究的一个热点。乳酸菌是在人体肠道内一群常见的益生菌，属于食品级微生物，具有无内毒素、安全性好、遗传背景清楚等优点。利用细菌表面展示技术将抗原展示在乳酸菌表面，更符合黏膜疫苗的免疫要求；因此，乳酸菌表面展示系统是黏膜投递系统研究的一个焦点。锚定蛋白是细菌表面展示技术中的核心组件。N-乙酰胞壁质酶（AcmA）是在乳酸菌表面展示系统中常用的一种锚定蛋白。然而，在胞内表达的AcmA往往跨膜转运活性不强。基于AcmA设计更为有效的乳酸菌细胞表面展示系统，仍是一项亟待研究的工作。

幽门螺旋杆菌（Hp）是胃炎、胃溃疡和胃癌的重要致病因子，世界感染率超过50%，我国Hp感染率高达58.07%，且呈现明显的家庭聚集性，形式更加严峻。目前，临床治疗Hp感染性胃病的方法主要是多联抗生素疗法，但是面临着抗生物导致Hp耐药性、治疗后再感染、抗生素破坏肠道微生态平衡、药物毒副作用和病人依从性差等问题，难以在Hp感染人群中大规模推广使用，研发有效的Hp疫苗具有很好的应用前景。

发明内容

本申请的第一方面，公开了靶向黏膜M细胞的GEM颗粒表面展示系统，其特征在于，所述GEM颗粒表面展示系统包括核心组件SAM^E，所述核心组件SAM^E包括His标签、N-乙酰胞壁质酶C末端肽聚糖结合区cA、多克隆位点MCS和M细胞杂合肽Mtp构成；核心组件SAM^E的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；编码所述核心组件SAM^E的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本申请的第二方面，公开了前述靶向黏膜M细胞的GEM颗粒表面展示系统在制备GEM颗粒疫苗中的应用。

在实施例中，上述GEM颗粒表面展示系统可以用于多种疫苗抗原的表达，获得的重组抗原可有效地表面展示在食品级乳酸菌表面，且可赋予重组抗原靶向投递M细胞的性质，增强疫苗抗原的黏膜免疫效果。