一种扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的编码基因、相关mRNA分子及其用途

本发明属于核酸疫苗，具体涉及一种扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的编码基因、相关mrna分子及其用途。

背景技术：

1、1976年，埃博拉病毒首次在非洲扎伊尔(今刚果民主共和国)的埃博拉河附近被发现，并以此河流命名。该病毒是一种致命的病原体，引发埃博拉病毒病(evd)，症状严重，死亡率高，在公共卫生领域引起了广泛的关注和研究。自首次发现该病毒起，撒哈拉以南非洲已经发生了20多次埃博拉疫情，主要集中在苏丹、乌干达、刚果民主共和国和加蓬等地区。埃博拉病毒具有巨大的流行潜力，扎伊尔埃博拉病毒(ebov)、苏丹埃博拉病毒以及本迪布焦埃博拉病毒是导致非洲埃博拉病大规模暴发的三种主要病毒株。其中ebov被认为是最致命的一种，是引发2013-2016年西非及多次大规模埃博拉出血热疫情的病毒株。2013-2016年西非埃博拉疫情规模空前，确诊病例超过2.8万例，死亡1.1万例。在以往的疫情中，病死率从25％至90％不等，具体取决于疫情的严重程度以及应对措施的有效性。埃博拉病毒病被认为是人畜共患疾病，偶尔会蔓延到人类、猿类和可能的其他动物。evd主要通过与感染患者密切接触传播，包括接触感染患者的体液，如血液、唾液、汗液、尿液或精液等，目前并无飞沫感染的证据。

2、埃博拉病毒是一种单股负链rna病毒，属于丝状病毒科，丝状病毒属。它的基因组长度约为18.9kb，包含7个结构蛋白和一个非结构蛋白的编码序列，依次为3’非编码区、核衣壳蛋白(np)、病毒颗粒蛋白35(vp35)、vp40、糖蛋白(sgp和gp)、vp30、vp24、rna依赖性rna聚合酶(l蛋白)和5’非编码区。病毒结构为长而丝状的颗粒状，直径约为80纳米，长度可长达数微米。众所周知，活化的t细胞，尤其是cd8+t细胞，在对ebov的保护性免疫中发挥重要作用。现有研究证实np是cd8+t细胞攻击的偏好靶点，且np特异性t细胞反应在免疫应答中占主导地位。针对ebov np设计的疫苗可以迅速诱导cd8+t细胞产生np特异性ifn-γ。因此，np被认为更适合作为ctl疫苗的靶标，以更好地模拟感染者的免疫反应并在疫苗接种中增强细胞免疫。此外，np在埃博拉病毒复制中起着关键作用，使其成为病毒生命周期中的必需组成部分。相较于vp35和vp24，np更可能保持高度保守性，因此更有望成为ctl疫苗的理想靶标。但是天然np编码基因的转译质量、安全性有待进一步提高。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题，本发明提供一种ebov np的编码基因，利用该基因制备得到的两种候选核酸疫苗pvax-npebov(npd)和ebov np mrna(npr)。通过肌肉注射各候选疫苗，评价ebov候选核酸疫苗在balb/c小鼠中的免疫原性。各组ebov np候选疫苗均可诱导抗原特异性igg抗体以及抗原特异性的th1型细胞免疫应答。

2、本发明提供的具体技术方案如下：

3、本发明第一方面，提供一种编码扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的基因，所述基因的核苷酸序列如seq id no.1所示，本发明在ebov makona株的np编码基因核苷酸序列的基础上进行了人源偏好性密码子优化，其密码子与ebov makona株的np核苷酸序列相比具有人源偏好性的特征，相较原基因其具有提高蛋白转译质量、安全性强的优势。

4、本发明第二方面，提供一种含有所述基因的载体。

5、在本发明的一具体实施例中，所述载体为pvax1载体，含有所述基因的载体是将如seq id no.1所示基因插入pvax1载体的bamh i和xho i位点构建得到。

6、本发明第三方面，提供所述的载体在制备预防埃博拉病毒的dna疫苗中的用途。

7、本发明第四方面，提供一种预防埃博拉病毒的dna疫苗，所述dna疫苗含有上述的载体。

8、本发明第五方面，提供一种表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子，其由5′utr区、所述编码扎伊尔埃博拉病毒包膜糖蛋白的基因、3′utr区和polya尾依次连接形成；

9、所述mrna分子包含经修饰的核苷；所述经修饰的核苷为假尿苷，所述假尿苷为n1-甲基-假尿苷-5′-三磷酸，所述mrna分子中的所有尿苷均被n1-甲基-假尿苷-5′-三磷酸替代。

10、优选的，5′utr区和3′utr区序列来源于智人血红蛋白亚基β，5′utr区序列包括一个调节序列及β-珠蛋白的5′utr区序列，3′utr区序列由β-珠蛋白的3′utr区的两个片段的串联序列组成。

11、优选的，所述polya尾长度为120nt。

12、本发明第六方面，提供所述表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子在制备预防埃博拉病毒的mrna疫苗中的用途。

13、本发明第七方面，提供一种防埃博拉病毒的mrna疫苗，其包含所述表达扎伊尔埃博拉病毒包膜糖蛋白的mrna分子和至少一种在药学上可接受的辅料。

14、优选的，所述mrna分子被配置成脂质纳米颗粒。

15、本发明第八方面，提供所述预防埃博拉病毒的mrna疫苗的制备方法，将表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子、alc-0315、dspc、胆固醇和dmg-peg 2000混合制备成脂纳米颗粒，获得所述mrna疫苗。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、本发明利用优化后的ebov makona株的np核苷酸序列分别构建表达该分子的pvax-npebov和ebov np mrna两种核酸疫苗，进而利用其免疫小鼠，证明构建得到的疫苗具有抗ebov特异性细胞和体液免疫应答及抗病毒保护效力。

1.一种编码扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种含有权利要求1所述基因的载体。

3.根据权利要求2所述的载体，其特征在于，所述载体为pvax1载体。

4.权利要求2～3任一项所述的载体在制备预防埃博拉病毒的dna疫苗中的用途。

5.一种预防埃博拉病毒的dna疫苗，其特征在于，含有权利要求2～3任一项所述的载体。

6.一种表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子，其特征在于，所述mrna分子的转录模板dna由5′utr区、权利要求1所述编码扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的基因、3′utr区和polya尾依次连接形成；

7.权利要求6所述表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子在制备预防埃博拉病毒的mrna疫苗中的用途。

8.一种防埃博拉病毒的mrna疫苗，其特征在于，其包含权利要求6所述表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子和至少一种在药学上可接受的辅料。

9.根据权利要求8所述的预防埃博拉病毒的mrna疫苗，其特征在于，所述mrna分子被配置成脂质纳米颗粒。

10.权利要求9所述的预防埃博拉病毒的mrna疫苗的制备方法，其特征在于，将表达扎伊尔埃博拉病毒核衣壳蛋白的mrna分子、alc-0315、dspc、胆固醇和dmg-peg 2000混合制备成脂纳米颗粒，获得所述mrna疫苗。