[发明专利]一种以酸奶益生菌为载体的冠状病毒ACE2疫苗

说明书

一种以酸奶益生菌为载体的冠状病毒ACE2疫苗，其特征在于，构建表达ACE2和半乳糖苷酶的重组载体并转化半乳糖苷酶缺陷型嗜酸乳杆菌，获得过表达ACE2并以半乳糖苷酶为筛选标志的基因重组嗜酸乳杆菌，以替换传统发酵菌制备乳制品，或以海藻酸钠包被成抵抗胃液的微胶囊配制乳制品，当吃乳制品或喝酸奶时，其中的嗜酸乳杆菌到达并定植于肠道，在乳糖诱导下持续表达ACE2蛋白，进而ACE2蛋白刺激宿主产生抗‑ACE2，其中ACE2蛋白能封闭冠状病毒受体结合区，抗‑ACE2能封闭宿主细胞ACE2受体，表达在益生菌体表面的ACE2能竞争吸附冠状病毒，三者共同预防病毒感染，而且ACE2有益于氨基酸吸收和保护心血管，益生菌有益于肠道微生态，是与病毒抗原、抗体无关的食品级新型疫苗。

技术领域

本发明涉及一种以酸奶益生菌为载体的冠状病毒ACE2疫苗，属于生物医学领域的传染病防治技术。

背景技术

感染人类的冠状病毒主要包括SARS-COV(引发重症急性呼吸综合征)、MERS-COV(引发中东呼吸综合症)和SARS-CoV-2(新型冠状病毒，引发COVID-19)，其共同的特点都是通过宿主细胞的血管紧张素转换酶2(ACE2)引起感染。

新型冠状病毒是冠状病毒的一种，其主要结构包括单股正链核酸(ssRNA)、刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核壳蛋白(N)，其中S蛋白在感染过程中被宿主蛋白酶切割成N端的S1亚基和C端的S2亚基，S1亚基由N端的结构域(S1-NTD)和受体结合域(S1-RBD)组成，S1-RBD负责识别并结合宿主细胞表面受体即ACE2，S2亚基介导病毒包膜和宿主细胞膜之间的融合，使病毒进入宿主细胞引起感染。

目前新冠病毒疫苗主要以S蛋白或其RBD为靶点设计开发，包括基因重组疫苗、载体疫苗(腺病毒载体或减毒流感病毒载体)和核酸疫苗(mRNA疫苗或DNA疫苗)。其作用的共同机制是使宿主产生抗新冠病毒受体结合域(S1-RBD)抗体，当这种抗体与S1-RBD结合后，新冠病毒就不能通过S1-RBD识别并结合宿主细胞表面受体(ACE2)，使之失去感染性。

综上，新冠病毒的S1-RBD能与宿主细胞表面受体ACE2结合，并通过S1-RBD与ACE2结合感染宿主细胞；现有技术的新冠病毒疫苗通过刺激宿主产生抗新冠病毒S1-RBD的抗体而起免疫作用，即通过疫苗接种产生的特异性抗体与S1-RBD结合来阻断S1-RBD与宿主细胞表面受体ACE2结合，从而达到预防的目的。但未见通过疫苗接种产生的ACE2与S1-RBD结合来阻断S1-RBD与宿主细胞表面受体ACE2结合从而达到免疫预防的报道。

现有疫苗接种后如果某些体质产生低滴度抗体、非中和抗体或亚中和抗体，就有产生抗体依赖性感染增强(antibody dependent enhancement，ADE)的风险，ADE指病毒感染后产生的特异性抗体对病毒感染不但没有起到抑制作用反而起促进作用。文献报道ADE是SARS COV和MERS COV入侵免疫细胞的重要方式，发现高浓度SARS COV抗血清可中和SARSCOV感染，高度稀释后的抗血清则触发ADE，因SARS-COV-2与SARS COV和MERS COV均属于β冠状病毒，推测SARS-COV-2也可能存在ADE，而不产生上述抗体的本发明则没有ADE风险。

现有疫苗的载体，如目前应用最广泛的人腺病毒5型(Ad5)载体，虽然其细胞毒性和免疫源性减弱、外源基因表达时效提高、可感染的细胞多而应用广，但易引起非特异性感染而不适用于靶向治疗。Ad5不与宿主细胞DNA整合，所以易被网状内皮细胞吞噬，使目的基因表达不稳定。同时由于Ad5无法复制，会使体内重组病毒越来越少，所以不适用于慢性疾病的长期治疗。Ad5本质为病毒，仍具有免疫源性和细胞毒性，宿主对病毒载体的免疫应答会干扰对目的抗原的免疫应答，大多数正常人已受过腺病毒感染，对病毒载体的预存免疫也会干扰疫苗的免疫效果，而以益生菌为载体的ACE2疫苗则没有腺病毒载体的副作用，且ACE2是一种I型跨膜糖蛋白，N端在胞膜外，通过单次跨膜锚定在细胞表面，C端在细胞膜内，对氨基酸的吸收和心血管等器官的保护均具有重要的作用。