[发明专利]一种水痘-带状疱疹病毒mRNA疫苗及其应用

说明书

本发明提供了一种水痘‑带状疱疹病毒mRNA疫苗及其应用，通过对mRNA核酸序列中的CDS序列进行点突变和密码子优化，再选择合适的启动子、5’‑UTR、3’‑UTR和3’‑端PolyA组合成完整的编码水痘‑带状疱疹病毒的mRNA核酸，并改进mRNA疫苗的试剂配方，提高LNP载药量，最终获得能呈现强烈且稳定的免疫效果，大幅提升动物体内的抗体滴度，并且不影响动物正常生长的水痘‑带状疱疹病毒mRNA疫苗，还可显著降低疫苗成本，临床应用前景广阔。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体而言，涉及一种水痘-带状疱疹病毒疫苗及其应用。

背景技术

带状疱疹是由水痘-带状疱疹病毒引起的急性感染性皮肤病。水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus，VZV)初次感染引起水痘，愈合后残留的病毒潜伏于脊神经后跟及颅神经的神经节中，当VZV特异性的细胞免疫下降时，病毒重新复活发生带状疱疹；在所有神经系统的疾病中，其发病率最高。带状疱疹的发生风险随年龄增长而增加，高龄之所以成为带状疱疹重要的危险因素，可能是因为随着年龄增长，免疫逐步减弱，VZV特异性细胞免疫(CMI)反应的成分减少所致。带状疱疹患者常伴有较多并发症，如带状疱疹后神经痛(PHN)、带状疱疹眼病(HZO)、Ramsay Hunt综合征，以及其他并发症包括运动神经损伤和其他神经系统并发症如脑膜炎等。据估计，大约三分之一的人在一生中会患带状疱疹，带状疱疹的发病高风险人群为老年人或免疫功能低下者。我国每年有近300万人受带状疱疹影响，50岁及以上人群每年新发带状疱疹病例约156万例。当前，我国正处于老龄化发展阶段，带状疱疹易感人群数量逐年上升，加速研制安全有效的带状疱疹疫苗，将为全面推进中国健康老龄化发展发挥作用。

疫苗接种是预防和控制带状疱疹及其并发症最有效的手段。目前批准上市的疫苗有两种，分别是带状疱疹减毒活疫苗和重组带状疱疹佐剂亚单位疫苗。此外，还有一种带状疱疹灭活疫苗处于临床研究阶段。

2006年，美国FDA批准首个带状疱疹减毒活疫苗(Oka/Merck strain，MerckCo)上市，该疫苗是由Merck公司开发的，基于其已上市的水痘减毒活疫苗(Varivax，Oka/Merck)，经浓缩制备，病毒含量是水痘减毒活疫苗的14倍，但是该疫苗预防带状疱疹的效力仅为60％-70％。Merck公司开发的带状疱疹减毒活疫苗抗原用量大、生产成本高，免疫原性较差，诱导细胞免疫效果差，疫苗保护效力会随着年龄的增长而逐渐降低，并且由于其为减毒活疫苗，限制了其在免疫抑制人群、活动性肺结核患者、孕妇等人群的中使用。因此，2020年7月起，该疫苗已不再使用。

2017年，重组带状疱疹佐剂亚单位疫苗(Shingrix，GSK)FDA批准上市用于50岁以上人群预防带状疱疹和愈后神经痛，该疫苗由重组VZV糖蛋白E和T细胞加强佐剂AS01B组成，针对带状疱疹的总体疫苗效力为97.2％。AS01B佐剂包含两种免疫刺激剂MPLA(3-O-desacyl-4’-monophosphoryl 1ipid A)和QS-21：MPLA可激活天然免疫系统，刺激细胞因子的分泌和协同刺激分子的表达；QS-21是一种皂素，可促进抗原特异性抗体反应。但QS-21具有溶血性，需要配合胆固醇和脂质体形式使用以消除副作用。佐剂间接提示该脂质体系统应用于疫苗时稳定性有待进一步提高。此外，采用CHO细胞系生产糖蛋白E，具有成本高，发酵、纯化工艺复杂、糖基化产物不稳定、质量控制难度大等缺点。

尽管带状疱疹疫苗在全球范围内大多数国家被推广应用，遗憾的是，目前中国仍无带状疱疹疫苗上市。

疫苗诱导机体产生体液免疫应答即VZV特异性抗体的能力，是疫苗有效性的一个保障。抗体水平的增长倍数与疫苗的保护性效力密切相关；同时，带状疱疹的发生也与体内VZV特异性细胞介导免疫(Cell-mediated immunity，CMI)的下降有着重要的关联。由脂质纳米粒(LNPs)包裹的体外转录的mRNAs组成的核酸疫苗不仅可有效引发特异性的体液免疫，还激发CD4+T细胞免疫反应。通过LNP递送mRNA抗原可提高对疫苗的免疫应答，LNP可以保护mRNA不受酶降解，并促进靶细胞对mRNA的有效摄取和细胞内释放。