[发明专利]一种N7-甲基转移酶缺陷型冠状病毒减毒疫苗株及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种N7‑甲基转移酶缺陷型冠状病毒减毒疫苗株及其制备方法与应用，通过将野生冠状病毒株中非结构蛋白nsp14中N7‑甲基转移酶结构域内的极度保守的活性位点D和/或Y定点突变成A而得到。本发明基于“N7‑甲基转移酶缺陷”策略正向设计的减毒活疫苗不仅安全、稳定，同时单剂量接种就能够诱导机体产生强有力的体液免疫和T细胞免疫应答，进而为机体提供保护作用，安全性好、免疫原性强。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种N7-甲基转移酶缺陷型冠状病毒减毒疫苗株及其制备方法与应用。

背景技术

冠状病毒是一类分布广泛、种类多样的包膜正链RNA病毒，可以感染包括人在内的多种宿主，并引发不同程度的呼吸道、胃肠道、肝脏和神经系统疾病，对人类健康和生产活动具有重大威胁。自1931年起，人类陆续发现了多种造成动物疾病的冠状病毒，包括以禽类为宿主的传染性支气管炎病毒(IBV)，以猪为宿主的猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(PHEV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪呼吸道冠状病毒(PRCV)、猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)、猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)，以啮齿类动物为宿主的鼠肝炎病毒(MHV)，以及牛冠状病毒(BCoV)、猫传染性腹膜炎冠状病毒(FIPV)、犬冠状病毒(CCoV)等，它们引发的感染和疾病通常是致死性的。除了上述动物性冠状病毒外，几种常见的低致病性人冠状病毒，HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1也在人群中广泛流行，但它们通常只引起类似于普通感冒的上呼吸道症状。然而，本世纪先后爆发了3种高致病性人冠状病毒，即严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)，中东呼吸系统综合征冠状病毒(MERS-CoV)和新型冠状病毒(2019-nCoV，随后被命名为SARS-CoV-2)。SARS-CoV和SARS-CoV-2在进化上具有很近的亲缘关系，在发病症状上具有极高的相似性，早期均以干咳、发热、全身乏力等症候为主，晚期则发展至不同程度的呼吸衰竭和急性肺炎，患有基础病和免疫力低下的人群病死率较高。不同的是，SARS-CoV-2的潜伏期更长(约14天)，存在无症状传染者，这使其具有超强的传播扩散能力，在短短2个月内造成了世界范围内的大流行。截止2021年5月，SARS-CoV-2已造成全球约1.5亿例感染，超320万人死亡。MERS-CoV感染引发的症候与SARS相似，但感染后期可能会引起心肺功能障碍、糖尿病、肾衰竭等多种并发症，致死率高达40％，目前仍呈现局部散发的状态。

冠状病毒的频繁爆发引起了科学家们的重视，在他们的努力下，冠状病毒的进化历程、复制机制、致病机理等越来越多地被阐明。但遗憾的是，目前仍无冠状病毒的特效药物和通用型疫苗。传统的控制冠状病毒的手段主要包括物理隔离、生物安全控制等，预防部分动物性冠状病毒感染则主要通过接种减毒活疫苗的方法。然而，由于这些动物适用性减毒活疫苗主要是通过连续传代野生型株而得到，其减毒机理不明确，存在与野生型株重组且恢复毒力的风险，它们的滥用反而会加重冠状病毒的传播。在COVID-19爆发之前，人用冠状病毒疫苗领域的研究仅停留在实验室阶段，没有任何批准可用的SARS-CoV和MERS-CoV疫苗。新型冠状病毒爆发后，为了控制COVID-19的全球蔓延局势，包括灭活疫苗、RNA疫苗、重组亚单位疫苗等在内的多种SARS-CoV-2疫苗被快速开发出来并进入临床试验阶段，部分疫苗已被紧急授权使用或附条件上市。不过由于缺乏冠状病毒疫苗成功的经验，再加上冠状病毒的快速突变和免疫逃逸能力，这些疫苗的安全性和有效性还需要更长期的观察和确认。因此，开发高效特异的抗冠状病毒药物和通用疫苗仍是世界范围内一项重大且艰巨的任务。

发明内容

为了解决所述技术问题，本发明提供了一种N7-甲基转移酶缺陷型冠状病毒减毒疫苗株及其制备方法与应用，本发明基于“N7-甲基转移酶缺陷”策略正向设计的减毒活疫苗不仅安全、稳定，同时单剂量接种就能够诱导机体产生强有力的体液免疫和T细胞免疫应答，进而为机体提供保护作用；这种安全性好、免疫原性强、低成本的新型减毒活疫苗是一种理想的冠状病毒疫苗候选株，有望应用于通用冠状病毒疫苗的开发。