[发明专利]一种源于禽环形病毒2型VP1蛋白的细胞穿膜肽及其设计和应用

说明书

本发明发明公开了一种源于禽环形病毒2型VP1蛋白的细胞穿膜肽及其设计和应用，从禽环形病毒2型(Avian Gyrovirus 2，AGV2)VP1蛋白中发现并鉴定一种新型细胞穿膜肽(AGV2‑VP1‑CPP aa 24‑44)，其氨基酸序列如SEQ IDNO：1所示，该穿膜肽可携带FITC自发进入293T、Hela和3D4/21等多种细胞，而且在相同浓度的条件下其比之前的穿膜肽Du‑Cap aa18‑37高2倍。该穿膜肽可作为高效介导核酸类疫苗与药物进入细胞的传导载体，进一步提高细胞对核酸疫苗的摄取效率与免疫刺激作用，在基因治疗和核酸疫苗领域发挥重要的作用。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种源于禽环形病毒2型VP1蛋白高效细胞穿膜肽的设计与作为核酸疫苗传递载体的应用

背景技术

疫苗是防控传染性疾病以及治疗肿瘤的有力“武器”之一。近年来，在传统的灭活疫苗和减毒活疫苗研制的技术基础上，采用基因工程、合成生物学、分子生物学等现代生物技术，开发出了新型核酸疫苗。核酸疫苗也称基因疫苗，将编码抗原蛋白的外源基因(DNA或mRNA)导入(通过肌肉注射、电转和病毒介导等方式)动物体细胞内，从而在宿主细胞内表达和合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫反应，进而达到预防和治疗疾病的目的。

根据核酸疫苗所含成分的不同主要分为DNA疫苗和mRNA疫苗。核酸疫苗与传统的灭活疫苗和亚单位疫苗相比，有诸多优势，例如：(1)抗原设计灵活，可以合成表达几乎所有的蛋白质抗原，为抗原设计提供了极大的灵活性；(2)免疫刺激性强，可同时刺激机体产生细胞和体液免疫反应；(3)制备简单，只需对编码抗原的基因进行设计和克隆，提取质粒；(4)同时具备预防性和治疗性作用；(5)另外就mRNA疫苗而言无需要整合到宿主的基因组，生物安全性好，而且研发周期短适合应对突发性传染病。

mRNA疫苗是近年兴起的一种新型核酸疫苗。其原理是将编码抗原蛋白的mRNA导入细胞质，利用细胞内蛋白合成系统生成抗原，进而激活机体的免疫系统来应对病原体感染。mRNA疫苗的抗原表达效率高，因无需进入细胞核即可完成翻译，其表达抗原蛋白效率较高。

目前已有多种以mRNA技术为基础的候选疫苗被研制出来，表明mRNA疫苗具有广阔的应用前景。然而，由于mRNA分子量较大，且与细胞膜一样都带有负电荷，所以导致细胞对mRNA的摄取率低，同时，核酸疫苗容易被细胞外核酸酶降解等问题极大地降低了其生物利用度。因此，如何以合适的给药途径以及最佳的传导载体系统将核酸疫苗(DNA或mRNA)高效地投递到细胞中，而且不影响抗原蛋白的表达是核酸疫苗研发过程需重点解决的技术难题。

近年来，有关核酸疫苗传递系统的研究主要集中在病毒载体和非病毒传递载体。病毒传递载体目前比较成熟的是慢病毒和腺病毒载体，两者虽然递送效率高，但是递送载体具有与宿主基因组整合的缺陷，而且存在引发生物安全性问题的隐患。非病毒传递载体主要包括基因枪使用、阳离子聚合物材料聚乙烯亚胺(PEI)、鱼精蛋白以及研究最多应用最广泛的阳离子脂质体。带正电荷的阳离子聚合物可实现与核酸静电结合形成络合物，递送核酸进入机体细胞内。但是，上述递送技术和复合物由于热力学不稳定性和一定的细胞毒性限制了其被应用于递送核酸疫苗的步伐。鱼精蛋白与mRNA形成的络合物，可使mRNA免受核糖核酸酶的降解，并增强机体免疫反应。但是，该络合物具有同时激活Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)TLR7和TLR863配体的通路，导致mRNA的免疫原性升高，具有非特异性刺激免疫反应的潜在可能性。

而当前脂质纳米颗粒是目前mRNA疫苗和药物的主流递送载体，但是仍存在专利壁垒保护，国内拥有该技术的企业极少。而且递送效率不高。因此，如何将核酸疫苗高效递送至细胞内并避免被降解是核酸疫苗研发面临的另一项关键技术瓶颈。

发明内容

苯发明设计出一种源于禽环形病毒2型VP1蛋白的细胞穿膜肽，能够将核酸疫苗高效递送至细胞内的同时避免被降解。