[发明专利]基于纳米颗粒的冠状病毒疫苗

说明书

本发明提供了一种基于纳米颗粒的冠状病毒疫苗，所述疫苗包含纳米颗粒，所述纳米颗粒包含融合蛋白，其中所述融合蛋白包含冠状病毒科的病毒的S蛋白的至少一个免疫原性部分以及与所述S蛋白的至少一个免疫原性部分连接的自组装的、单体亚基的至少一部分，且其中所述纳米颗粒在其表面上展示所述S蛋白的至少一个免疫原性部分。本发明的冠状病毒疫苗可用于预防和/或治疗冠状病毒感染。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种基于纳米颗粒的冠状病毒疫苗。

背景技术

新型冠状肺炎病毒(SARS-CoV-2)导致的新冠状病毒肺炎(COVID-19)是继SARS之后对人类健康具有重大威胁的突发性疾病。

2020年1月7日，中科院武汉病毒所检测出新型冠状病毒并获得该病毒的全基因组序列。2月3日，其通过对比新型冠状病毒和实验室早期检测的冠状病毒的部分序列，发现该新型冠状病毒与蝙蝠样本的一株冠状病毒基因序列一致性高达96％。SARS-CoV-2能通过与SARS-CoV相同的方式，即与人ACE2细胞受体结合的方式入侵细胞。

SARS-CoV-2是一种包膜的单链正义RNA病毒，其刺突蛋白(S)从球形病毒体表面突出，并介导病毒进入宿主细胞。S蛋白包含两个功能性亚基S1和S2。其中，S1亚基主要由N端结构域(N-terminal domain，NTD)和C端结构域(CTD)组成。CTD直接与细胞受体人类血管紧张素转化酶2(angiotensin-converting enzyme 2，ACE2)结合，并起受体结合域(receptor-binding domain，RBD)的作用。RBD由核心结构(core structure)和受体结合基序(receptor-binding motif，RBM)组成，负责直接与ACE2受体结合。

目前，全球众多研究机构和生物医药公司加入COVID-19新疫苗的开发中，且疫苗开发的类别涉及多个类目，既包括减毒疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗等传统方式的疫苗类型，还包括DC疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗以及病毒载体疫苗的新型疫苗类型。核酸疫苗目前的安全性和稳定性还有待验证，而减毒和灭活疫苗的安全性则一直是一个问题。在这些众多的研究项目中，未见以纳米颗粒的形式来制备COVID-19疫苗的相关研究项目。

最近NanoViricides在新闻报道中宣布正在开发一种COVID-19疗法，其依赖于他们特定的Versatile Platform技术平台，即在纳米胶束表面展示能够被病毒S蛋白识别的受体-配体复合物，而后使得纳米颗粒与病毒脂质膜融合，从而达到杀灭病毒的目的。NanoViricides的这种技术需要先筛选能与病毒结合受体蛋白(如ACE-2受体)结合的配体，而后形成配体-受体蛋白复合物，开发难度大，制备程序复杂，且其无法在体内产生抗体，无法达到预防疫苗的效果，仅作为治疗用途。

铁蛋白具有均一、稳定的笼状结构。铁蛋白独特的笼状结构也使得其可以病毒样纳米颗粒的形式，作为有潜力的候选疫苗类型。而到目前为止，采用铁蛋白作为冠状病毒的纳米疫苗未见报道。因此，本领域仍旧需要发展新的、更有效、安全和稳定的疫苗形式，来预防和/或治疗包括新型冠状肺炎在内的疾病的发生。

发明内容

本发明通过分析冠状病毒科，尤其是新型冠状病毒SARS-CoV-2的S蛋白与其受体ACE2的结合位点，确定S蛋白的受体结合基序RBM。本发明旨在构建RBM与自组装的、单体亚基的融合蛋白，开发出用于新型冠状病毒感染的预防和/或治疗药物。

本发明对铁蛋白单体亚基序列进行Cys点突变，能够减少聚集体生成、提高蛋白可溶性表达和复性效率。

本发明提供了铁蛋白的单体亚基的截短突变体，使得RBM连接于铁蛋白C末端时有更好的伸展空间。

具体来说，本发明提出了如下技术方案：

在一方面，本发明提供了一种包含融合蛋白的纳米颗粒。