CN114075264A - 一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用 - Google Patents

一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用，属于生物医药技术领域；所述多肽包括第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽中的一种或几种；所述第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽的氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.5所示。本发明的多肽能够显著促进ASFV致敏免疫细胞增殖，并且能够通过促进猪CD4+T及CD8+T淋巴细胞分泌IFN‑γ促进猪机体产生ASFV抗原特异性免疫应答。免疫动物后，能显著促进猪机体免疫应答。本发明所述多肽或者由多肽聚合得到的多肽聚合物能够用于制备非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗。

Description

一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多 肽及其应用
本申请是申请日为2020年08月26日、申请号为CN202010873537.4、发明名称为《一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用》的分案申请。
技术领域
本发明涉及生物医学技术领域，尤其涉及一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用。
背景技术
非洲猪瘟(African Swine fever，ASF)是由非洲猪瘟病毒(African Swine fevervirus，ASFV)感染家猪和各种野猪(如非洲野猪、欧洲野猪等)而引起的一种急性、出血性、烈性传染病。非洲猪瘟病毒主要感染巨噬细胞、单核细胞等免疫细胞，感染后ASFV通过不同机制逃逸宿主先天和固有的免疫防御系统，如Ⅰ型干扰素(IFN)应答、细胞凋亡、炎症反应及特异靶基因的活化。
疫苗是预防非洲猪瘟最有效的方法之一。传统的减毒活疫苗和灭活疫苗是目前最为常用的疫苗。但是ASFV的天然致弱毒株或基因缺失致弱毒株因存在生物安全隐患、免疫副反应、散毒危险及遗传背景不清等诸多缺陷限制了其在疫苗生产中的应用。ASFV编码多达167种蛋白，这对筛选能诱导机体免疫保护的候选抗原造成极大难度。然而，已报道数种蛋白可作为病毒中和的靶子，并对其进行了重组蛋白疫苗研究。P30和p54两种蛋白位于病毒外部，分别涉及病毒吸附和内化作用。用p30和p54蛋白免疫家猪可诱导产生中和抗体，但不能抵御致死性攻毒，病程亦未改变，而用p30和p54联合疫苗免疫既可产生中和抗体，也可改善病程。Inovoa等评估了模拟病毒蛋白的46种肽以确定其建立保护免疫应答的能力。接种某些联合肽可延迟家猪死亡。但是目前为止，尚未见报道完全有效的ASFV亚单位疫苗。
发明内容
本发明的目的在于提供一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用，本发明的多肽能够用于制备ASFV亚单位疫苗，制备得到的亚单位疫苗能够有效增强机体ASFV特异性免疫应答，预防非洲猪瘟病毒感染。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽；所述多肽包括第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽中的一种或几种；
所述第一多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；
所述第二多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；
所述第三多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；
所述第四多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示；
所述第五多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示；
所述多肽通过促进猪机体中的CD4+T和CD8+T淋巴细胞分泌IFN-γ来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答；和/或，
所述多肽通过促进非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞和中性粒细胞增殖来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答。
优选的，所述非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞包括CD4+T淋巴细胞、 CD8+T淋巴细胞和B淋巴细胞。
本发明提供了一类由上述方案所述多肽聚合得到的多肽聚合物。
本发明提供了上述方案所述多肽或者所述多肽聚合物在制备促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的制剂中的应用。
本发明提供了一种非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗，所述亚单位疫苗的活性成分包括上述方案所述多肽或者所述多肽聚合物。
优选的，所述亚单位疫苗的剂型包括注射剂。
优选的，所述亚单位疫苗中多肽或多肽聚合物的含量为100μg/组分/头份。
本发明的有益效果：本发明提供了一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽；所述多肽包括第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽中的一种或几种；所述第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽的氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.5所示。本发明的多肽能够显著促进ASFV致敏免疫细胞增殖，并且能够通过促进猪 CD4+T及CD8+T细胞分泌IFN-γ促进猪机体产生ASFV抗原特异性免疫应答。免疫动物后，能够显著促进猪机体免疫应答。本发明所述多肽或者由所述多肽聚合得到的多肽聚合物能够用于制备非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗。本发明的多肽没有毒副作用以及生物安全隐患，作为ASFV疫苗组分具有产业化优势。
附图说明
图1为AP1的鉴定色谱图；
图2为AP2的鉴定色谱图；
图3为AP3的鉴定色谱图；
图4为AP4的鉴定色谱图；
图5为AP5的鉴定色谱图；
图6为AP1～AP5促ASFV致敏淋巴细胞及单核巨噬细胞增殖的流式图；
图7为图6的数据统计图；
图8为AP1～AP5促健康猪淋巴细胞及单核巨噬细胞增殖的流式数据统计图；
图9为AP1促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；
图10为AP2促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；
图11为AP3促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；
图12为AP4促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；
图13为AP5促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；
图14为二免14d，B淋巴细胞亚群比例水平；
图15为CD4+T淋巴细胞亚群比例水平；
图16为CD8+T淋巴细胞亚群比例水平。
具体实施方式
本发明提供了一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽；所述多肽包括第一多肽、第二多肽、第三多肽、第四多肽和第五多肽中的一种或几种；所述多肽通过促进猪机体中的CD4+T和CD8+T淋巴细胞分泌IFN-γ来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答；和/或，所述多肽通过促进非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞和中性粒细胞增殖来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答。
在本发明中，所述非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞包括CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞和B淋巴细胞。
在本发明中，所述第一多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，具体为：SASAINFLL(Ser-Ala-Ser-Ala-Ile-Asn-Phe-Leu-Leu)，平均分子量为 935.07g/mol，化学式为：C43H70N10O13。该多肽的理论等电点为pH 7，该多肽的GRAVY值为1.49，具有疏水性，该特性利于其与宿主蛋白或细胞表面进行结合，能够更为有效的启动免疫应答。
在本发明中，所述第二多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，具体为：RALKYYQFL(Arg-Ala-Leu-Lys-Tyr-Tyr-Gln-Phe-Leu)；平均分子量为 1201.41g/mol，化学式为：C59H88N14O13。该多肽的理论等电点为pH 10.04，该多肽的GRAVY值为-0.26，具有亲水性。
在本发明中，所述第三多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，具体为：YTLLFNHHI(Tyr-Thr-Leu-Leu-Phe-Asn-His-His-Ile)；平均分子量为1157.32 g/mol，化学式为：C56H80N14O13。该多肽的理论等电点为pH 7.88，该多肽的 GRAVY值为0.33，具有亲水性。
在本发明中，所述第四多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示，具体为：SPVMKWEYVDLL(Ser-Pro-Val-Met-Lys-Trp-Glu-Tyr-Val-Asp-Leu-Leu)；平均分子量为1479.73g/mol，化学式为：C70H106N14O19S。该多肽的理论等电点为pH 4.07，该多肽的GRAVY值为0.2，具有疏水性，该特性利于其与宿主蛋白或细胞表面进行结合，能够更为有效的启动免疫应答。
在本发明中，所述第五多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示，具体为：YGVEQTHIWPL(Tyr-Gly-Val-Glu-Gln-Thr-His-Ile-Trp-Pro-Leu)；平均分子量为1342.49g/mol，化学式为：C64H91N15O17。该多肽的理论等电点为pH 5.14，该多肽的GRAVY值为-0.24，具有亲水性。
在本发明中，上述技术方案所述的多肽是通过对ASFV流行毒株序列进行测定，并通过计算机辅助生物信息学预测获得，具有特异性。
本发明提供了一类由上述方案所述多肽聚合得到的多肽聚合物。
本发明提供了上述方案所述多肽或者所述多肽聚合物在制备促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的制剂中的应用。
本发明提供了一种非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗，所述亚单位疫苗的活性成分包括上述方案所述多肽或者所述多肽聚合物；所述亚单位疫苗的剂型优选的包括注射剂；所述亚单位疫苗中多肽或多肽聚合物的含量为100μg/组分 /头份，即每种多肽或每种多肽聚合物的含量均为100μg/头份。
在本发明中，所述多肽优选的由上海生工生物股份有限公司合成。
本发明提供了一种包括上述方案所述多肽的多肽聚合物。
本发明提供了上述方案所述多肽或者所述多肽聚合物在制备促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的制剂中的应用。
在本发明中，所述多肽或者所述多肽聚合物通过促进猪CD4+T和CD8+T 淋巴细胞分泌IFN-γ来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答；或者，所述多肽或者所述多肽聚合物通过促进非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞和中性粒细胞增殖来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答；所述非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞优选的包括CD4+T淋巴细胞、 CD8+T淋巴细胞和B淋巴细胞。
本发明提供了一种非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗，所述亚单位疫苗的活性成分包括上述方案所述多肽或者上述方案所述多肽聚合物。本发明的亚单位疫苗能够增强猪机体的免疫能力。
本发明上述方案所述制剂或者上述方案所述亚单位疫苗的剂型分别包括注射剂；所述制剂或者所述亚单位疫苗中多肽的含量为100μg/组分/头份，即每种多肽或每种多肽聚合物的含量均为100μg/头份；所述制剂或者所述亚单位疫苗优选的还包括佐剂50V2；所述制剂或者所述亚单位疫苗的状态优选为油包水乳化态。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1多肽的固相合成及纯度检测
本发明的多肽如下：
SEQ ID NO.1：SASAINFLL，AP1；
SEQ ID NO.2：RALKYYQFL，AP2；
SEQ ID NO.3：YTLLFNHHI，AP3；
SEQ ID NO.4：SPVMKWEYVDLL，AP4；
SEQ ID NO.5：YGVEQTHIWPL，AP5；
上述多肽由上海生工生物股份有限公司合成。检测波长为214nm。得到最终的多肽提纯产物纯度>98％，并经ESI-MS鉴定结构，鉴定结果参见图 1～图5，其中图1为AP1的鉴定色谱图，图2为AP2的鉴定色谱图，图3 为AP3的鉴定色谱图，图4为AP4的鉴定色谱图，出峰时间为14.47min；图5为AP5的鉴定色谱图，出峰时间为12.65min。由图1～图5可知，成功合成了上述5条多肽。
实施例2猪淋巴细胞增殖实验
1、ASFV灭活病毒免疫猪。
用ASFV流行毒株灭活病毒(来源于中国农业科学院兰州兽医研究所非洲猪瘟区域实验室，)(10HID50)免疫5只90日龄雄性长白猪，一个月后加强免疫一次，7天后对猪执行安乐死，解剖后取出脾脏。用未免疫的健康猪作为阴性对照组。
2、脾细胞的制备、培养及增殖情况检测。
1)用75％酒精对采取的猪脾脏进行无菌处理，PBS清洗三次后，将脾脏剪成小块，置于折叠的无菌纱布(2层)中，并在含5mL含血清1640培养基的平皿中研磨脾脏。
2)之后吸取液体于15ml离心管中，1000rpm，离心5min。
3)弃去上清，敲击沉淀物(细胞)使其均匀悬浮。
4)加入10ml红细胞裂解液，裂解10min，之后加入6ml含血清1640 培养基终止裂解，混匀后1000rpm，离心5min。
5)弃去上清，再次敲击沉淀物使其均匀悬浮，之后取10μL悬浮液稀释 40倍，进行细胞计数,调整细胞浓度为1×106个细胞/mL。
6)CFSE染色后，将制备好的脾细胞接种到24孔板中(1×106个细胞/ 孔)。
7)分别加入0.2μg本发明提供的多肽(AP1～AP5)，置于CO2培养箱中培养60h，流式细胞术检测ASFV抗原特异性脾细胞增殖情况。
检测结果参见图6～图7，其中图6为AP1～AP5促ASFV致敏淋巴细胞及单核巨噬细胞增殖的流式图，流式图中P2门中代表增殖的总免疫细胞占全部免疫细胞的比例；P4门中代表增殖的淋巴细胞占总淋巴细胞的比例； P6门中代表增殖的单核巨噬细胞占总单核巨噬细胞的比例。图7为图6的数据统计图。由图6～图7可知，本发明的5条多肽均能显著促进脾免疫细胞增殖，免疫细胞的主要类型为淋巴细胞和单核巨噬细胞。
同样的方式处理健康猪脾淋巴细胞，检测该多肽对猪机体内非抗原特异性脾细胞增殖的影响。
检测结果参见图8，图8为AP1～AP5促健康猪淋巴细胞及单核巨噬细胞增殖的流式数据统计图。由图8可知，本发明的5条多肽不能显著促进脾免疫细胞增殖。
实施例3不同亚型脾淋巴细胞分泌IFN-γ的情况检测
猪免疫程序及脾细胞分离培养同实施例2。获得分散的脾细胞后，以 RPMI1640完全培养基制备成单细胞悬液，浓度为1×106/ml。接种到24孔板中，每孔分别加入0.2μg本发明提供的多肽(AP1～AP5)，置于CO2培养箱中培养60h。收集每孔细胞，分别用猪CD3、CD4、CD8及IFN-γ特异性抗体标记细胞，之后用含2％血清的PBS缓冲液洗涤2次，最后用该洗涤液分散成细胞悬液，利用流式细胞仪检测、分别确定B淋巴细胞、CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、CD4+CD8+T淋巴细胞及单核巨噬细胞分泌IFN-γ的水平。
检测结果参见图9～图13，其中图9为AP1促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；图10为AP2促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；图11 为AP3促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；图12为AP4促进不同亚型免疫细胞分泌IFN-γ的水平；图13为AP5促进不同亚型免疫细胞分泌 IFN-γ的水平；由图9～图13可知，本发明中的五条多肽均能显著增强CD4+T 淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞及单核巨噬细胞分泌IFN-γ的能力。
实施例4多肽免疫动物免疫细胞分型实验
用本发明中的5条多肽(每种多肽100μg/头份)混合免疫3只90日龄雄性长白猪，一个月后加强免疫一次，二免后14d流式细胞仪检测外周血中免疫细胞的比例。同样体积PBS免疫组作为对照。
检测结果参见图14～图16，其中图14为二免14d，B淋巴细胞亚群比例水平；图15为CD4+T淋巴细胞亚群比例水平；图16为CD8+T淋巴细胞亚群比例水平。由图14～图16可知本发明中的5条多肽混合免疫能够促进猪机体产生淋巴细胞免疫应答，增强猪的免疫力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 中国农业科学院兰州兽医研究所
<120> 一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽及其应用
<160> 5
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Ser Ala Ser Ala Ile Asn Phe Leu Leu
1 5
<210> 2
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Arg Ala Leu Lys Tyr Tyr Gln Phe Leu
1 5
<210> 3
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
Tyr Thr Leu Leu Phe Asn His His Ile
1 5
<210> 4
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
Ser Pro Val Met Lys Trp Glu Tyr Val Asp Leu Leu
1 5 10
<210> 5
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
Tyr Gly Val Glu Gln Thr His Ile Trp Pro Leu
1 5 10

Claims (6)

1.一类促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的多肽，所述多肽为第三多肽或第四多肽；
所述第三多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；
所述第四多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示；
所述多肽通过促进猪机体中的CD4+T和CD8+T淋巴细胞分泌IFN-γ促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答，和/或，
所述多肽通过促进非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞和单核巨噬细胞增殖来促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述非洲猪瘟病毒抗原特异性淋巴细胞包括CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞和B淋巴细胞。
3.权利要求1或2所述多肽在制备促进猪机体产生非洲猪瘟病毒抗原特异性免疫应答的制剂中的应用。
4.一种非洲猪瘟病毒的亚单位疫苗，所述亚单位疫苗的活性成分包括权利要求1或2所述多肽。
5.根据权利要求4所述的亚单位疫苗，其特征在于，所述亚单位疫苗的剂型包括注射剂。
6.根据权利要求5所述的亚单位疫苗，其特征在于，所述亚单位疫苗中多肽的含量为100μg/组分/头份。
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