编码融合蛋白PreF-CCD的重组DNA分子、应用及呼吸道合胞病毒DNA疫苗的制作方法

本发明涉及生物，尤其是涉及一种编码融合蛋白pre f-ccd的重组dna分子、应用及呼吸道合胞病毒dna疫苗。

背景技术：

1、呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,rsv)属副粘液病毒科、肺炎病毒属的一种负链rna病毒。rsv的整个基因组可以编码多达10个的病毒蛋白，包括三种跨膜糖蛋白：起黏附作用的g蛋白，起融合作用的f蛋白和小型疏水蛋白sh蛋白。

2、rsv主要引发婴幼儿与老年人下呼吸道疾病，是婴幼儿急性下呼吸道感染的主要原因，几乎所有两岁以下的婴儿都经历过rsv感染，并且婴幼儿和老年人通常会发生反复感染，是一种严重危害婴幼儿健康的疾病。已有的针对rsv的药物帕利株单抗仅用于不足35周早产儿的先天性心脏病或肺部疾病，目前还没有在国内上市。最早研发的rsv疫苗是用福尔马林灭活的rsv(fi-rsv)，在20世纪60年代进行了临床试验，但由于过度的th2型炎症与treg缺失，导致疫苗增强疾病(vaccine enhanced disease,ved)，接种fi-rsv的婴儿后不但没有受到疫苗的免疫保护，反而表现出了更加严重的感染病情，加重的病情从而导致了婴儿的死亡，因此对于rsv病毒目前尚无特异性的治疗药物和预防疫苗。目前rsv疫苗的研究大多为基于f蛋白，因f蛋白免疫后能够诱导高水平的中和抗体水平。其中根据构象不同将f蛋白分为融合前的f蛋白(pre f)和融合后的f蛋白(post f)，研究表明pre f蛋白诱导的中和抗体水平远高于post f。

3、此外rsv病毒囊膜表面还有g蛋白，其功能是介导细胞与病毒的黏附，在rsv a亚群和b亚群的同源性较差，此外，g蛋白为一个高度糖基化的蛋白质，且蛋白质结构松散，因此g蛋白疫苗难以诱发出好的中和抗体。然而，g蛋白其中心保守区域(central conserveddomain,简称ccd)在两个亚型中同源性较高，而且没有糖基化，g蛋白主要以此保守区域跟细胞表面的cx3cr1受体结合，而使得rsv病毒感染肺部上皮细胞。因此针对g蛋白ccd区域进行免疫，能够刺激出有对不同亚型的rsv感染具有保护效果的中和抗体，进一步降低病毒感染引起的的病理症状。然而单独ccd肽段较难诱发出强的抗体反应，因此如何诱发出针对g蛋白ccd肽段的抗体即为一挑战。此外，二十世纪中所开展的灭活rsv疫苗(fi-rsv)临床试验显示，在rsv流行季有高达八成的接种了fi-rsv的婴幼儿住院，且造成数例幼儿死亡。这种由rsv灭活疫苗免疫接种造成的rsv感染后疾病反加重的现象被称为疫苗增强的疾病(vaccine enhanced disease，ved)。ved现象给rsv疫苗的研发带来极大的挑战，也提高了rsv g蛋白作为rsv疫苗靶标的困难。

4、为了能有效阻挡rsv分别经由f蛋白与g蛋白与细胞受体结合的感染途径，可将f蛋白与g蛋白一起作为抗原来开发疫苗。然而，多抗原蛋白质疫苗在工艺开发上，尤其在制剂开发的技术难度较高，且两个蛋白质分别表达与纯化成本极高。此外，f蛋白与g蛋白混合铝佐剂作为rsv疫苗，有可能诱发出th2细胞免疫反应造成ved风险。

5、为了有效解决上述rsv疫苗开发的问题，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，为了降低f蛋白与g蛋白双抗原分子在传统疫苗开发上的成本与难度，并进一步藉由提升th1细胞免疫反应，调降th2细胞免疫来减低ved的风险，提供一种能够同时诱发了细胞免疫和体液免疫的dna疫苗，期望免疫保护效果明显优于传统疫苗。

2、本发明的另一个目的在于，提供一种能够编码包含f蛋白和g蛋白ccd区域融合蛋白的重组dna分子，期望使用该重组dna分子制备得到的dna疫苗能够同时表现出f蛋白和g蛋白ccd的免疫原性，诱导得到更高水平的中和抗体，且该中和抗体能够同时靶向rsv a亚群和b亚群。

3、为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

4、第一方面，本发明提供了一种重组dna分子，所述重组dna分子包括编码呼吸道合胞病毒pre f蛋白片段的第一dna分子和编码呼吸道合胞病毒g蛋白ccd结构域的第二dna分子；所述第一dna分子和第二dna分子通过foldon三聚体和linker连接。

5、可选实施方式中，所述呼吸道合胞病毒pre f蛋白片段的氨基酸序列如seq idno：1所示。

6、可选实施方式中，所述呼吸道合胞病毒g蛋白ccd结构域的氨基酸序列如seq idno：3所示。

7、可选实施方式中，所述foldon三聚体结构域的氨基酸序列如seq id no：2所示；所述linker编码的多肽片段的氨基酸序列如seq id no：9所示。

8、可选实施方式中，所述重组dna分子具有如seq id no：4所示核苷酸序列。

9、第二方面，本发明提供一种生物材料，包括如下(a)或(b)：

10、(a)含有前述实施方式任一项所述重组dna分子的重组质粒，所述重组质粒的原始质粒优选为pvax1；

11、(b)采用生物材料(a)转染宿主细胞得到的转化体。

12、第三方面，本发明提供一种融合蛋白，由前述实施方式任一项所述重组dna分子编码或由前述实施方式所述生物材料表达得到。

13、第四方面，本发明提供了前述实施方式所述融合蛋白的非治疗目的的表达方法，包括(a)～(c)中任一项：

14、(a)由前述实施方式任一项所述的重组dna分子体外表达获得；

15、(b)由前述实施方式所述的重组质粒体外表达获得的；

16、(c)由前述实施方式所述的转化体体外表达获得的。

17、第五方面，本发明提供了前述实施方式任一项所述重组dna分子、前述实施方式所述生物材料、前述实施方式所述融合蛋白或前述实施方式所述表达方法在呼吸道合胞病毒dna疫苗制备中的应用。

18、第六方面，本发明提供了一种呼吸道合胞病毒dna疫苗，包含前述实施方式任一项所述的重组dna分子或前述实施方式所述的重组质粒；

19、本发明提供的重组dna分子，不仅在哺乳动物细胞内能够正确转录和表达，除了可诱导出针对rsv f蛋白与g蛋白ccd抗体，还能够诱导机体产生th1细胞免疫反应。因此经过本发明提供的重组dna分子免疫的动物，在遭遇rsv病毒侵袭时，能产生了很好的保护效果。更进一步的，本发明提供的重组质粒pvax-pre f-ccd可以起到较pre f蛋白疫苗、g蛋白疫苗和pre f-ccd蛋白疫苗更优的免疫原性效果。在体液免疫反应中，本发明的重组dna疫苗不仅可以提高哺乳动物呼吸道合胞病毒特异性f抗原的igg抗体水平，还可以提高特异性g抗原ccd区(g162-195)的igg抗体,同时还可以提高中和抗体水平，可以很好地降低肺部病毒载量，抑制病毒的复制；且，pre f-ccd融合，较pre f组而言，可产生协同作用，提高了anti-f的抗体滴度，即协同提高了免疫反应水平。而且通过肺部组织he染色切片结果发现本发明的重组dna疫苗可以很好地抑制哺乳动物的肺部炎性细胞的增殖和浸润，降低呼吸道合胞病毒对哺乳动物肺部组织的损伤，抑制rsv疫苗常见的ved现象，无明显副作用。同时，在细胞免疫反应中，本发明的重组dna疫苗不仅能够诱导出高水平的抗原特异性ifn-γ反应，而且能够诱导抗原特异性cd4 ifn-γ、cd4 tnf-α、cd8 ifn-γ以及cd8 tnf-αt细胞亚群的产生，且明显优于pre f蛋白疫苗和pre f-ccd蛋白疫苗组；并且进一步的发现本发明的pvax-pre f-ccd重组dna疫苗不仅可以降低抗原特异性cd4+il-4和cd4+il-13t细胞亚群的比例，同时还可以增加rsv特异性treg比例，预示该重组dna疫苗是通过提高th1细胞免疫，来调节th2型细胞因子il-4和il-13分泌，以及增加treg细胞比例来降低rsv疫苗引起的ved反应。