[发明专利]抗冠状病毒的反义寡聚核苷酸及其制药用途

说明书

本发明公开了抗冠状病毒的反义寡聚核苷酸及其制药用途，涉及生物工程领域，解决现有抑制病毒复制的研究大多靶向冠状病毒入侵细胞后被宿主细胞已经翻译生成的RdRp蛋白本身，而不是抑制RdRp的翻译。本发明公开的反义寡聚核苷酸及其联合应用，可特异性地结合冠状病毒5’UTR中IRES序列上的关键茎环结构，寡聚核苷酸序列选自A21，B21，E21和F21等。本发明针对冠状病毒基因组和亚基因组5’UTR进行抗病毒药物设计，是从干扰病毒侵染后多肽段非结构蛋白ORF1ab基因和病毒蛋白翻译的角度考虑，而不是等病毒蛋白大量翻译后再以病毒蛋白作为药物靶点，本发明是以最小的抗冠状病毒成本投入获得最大抗冠状病毒效益产出。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，更具体的是涉及抗冠状病毒包括新冠病毒和GX_P2V病毒的反义寡聚核苷酸及其制药用途技术领域。

背景技术

目前新冠病毒SARS-CoV-2引起的COVID-19已经成为本世纪以来对全球健康最为严重的威胁。新冠病毒是一种单股正链β属RNA冠状病毒，病毒遗传物质进入受体细胞后，可以被受感染细胞内核糖体翻译系统直接识别并翻译成病毒的ORF1ab编码的多肽段非结构蛋白(NSP)，后随即被切割成16段非结构功能肽(NSP1-16)，分别负责行使病毒基因组复制(包括RdRp)和免疫逃逸等功能。根据β属RNA冠状病毒的基因组共同结构特征，即编码ORF1ab 以及后续相邻编码每个病毒结构蛋白(包括S、E、N和M蛋白)基因的终止密码子与相邻编码结构蛋白基因的起始密码子之间的序列特点(都含有 ACGAAC、间隔短而且不能被核糖体直接结合开始下一个相邻蛋白的翻译)以及转录组学分析，推测病毒结构蛋白和辅助蛋白的翻译不是由完整序列的冠状病毒基因组直接指导完成，而是以冠状病毒亚基因组为模板进行(图1)。此类病毒亚基因组具有相似的5’UTR(图2，图5A和图5B)，而5’UTR在病毒RNA的稳定、折叠和核糖体与病毒RNA结合以及病毒蛋白的翻译效率中起到关键作用。

新冠病毒的肆虐促使病毒作用机制、寻找药物靶点和抗冠状病毒药物开发成为非常紧迫的研究课题。当前全球正致力于寻找研发针对抑制病毒进入 (Wang X,et al.Theanti-influenza virus drug,arbidol is an efficient inhibitor of SARS-CoV-2invitro.Cell Discov.2020.6:28；Wang M,et al.Remdesivir and chloroquineeffectively inhibit the recently emerged novel coronavirus(2019-nCoV) invitro.Cell Res.2020.30(3):269-271)、抑制病毒复制(Riva L,et al.A Large-scaleDrug Repositioning Survey for SARS-CoV-2Antivirals.bioRxiv. 2020)、借助免疫调节药物(Xu X,et al.Effective treatment of severe COVID-19 patients withtocilizumab.Proc Natl Acad Sci U S A.2020.117(20):10970-10975； Diurno F,etal.Effective treatment of severe COVID-19patients with tocilizumab. Proc NatlAcad Sci U S A.2020.117(20):10970-10975.)和免疫球蛋白治疗(Duan K,etal.Effectiveness of convalescent plasma therapy in severe COVID-19patients.Proc Natl Acad Sci U S A.2020.117(17):9490-9496；Shen C,et al.Treatment of 5Critically Ill Patients With COVID-19With Convalescent Plasma.JAMA.2020. 323(16):1582-1589.)等关键节点作为靶点的治疗手段(图3)(Hu,B.,Guo,H., Zhou,P.etal.Characteristics of SARS-CoV-2and COVID-19.Nat Rev Microbiol (2020).https://doi.org/10.1038/s41579-020-00459-7)。目前有多种针对COVID-19 的药物正在研发，如瑞德西韦(GS-5734)、法匹拉韦(T-705)、利巴韦林、洛匹那韦和利托那韦。除了能抑制3CLpro的洛匹那韦和利托那韦外，其他三种药物均以RdRp为靶点。FDA已发布瑞德西韦紧急使用授权，用于治疗住院的重症COVID-19患者。它也是欧洲联盟批准的用于治疗需要补充氧的成人和青少年肺炎的第一种选择。日本研发的抗病毒药物法匹拉韦(T-705)已获中国、俄罗斯和印度批准用于COVID-19的治疗。我国的一项临床研究显示，法匹拉韦显著降低了患者胸部症状，缩短了病毒清除的时间。目前还没有有效证据证实洛匹那韦和利托那韦在治疗COVID-19方面有好的临床表现(Hu,B.,Guo,H., Zhou,P.et al.Characteristicsof SARS-CoV-2and COVID-19.Nat Rev Microbiol (2020).https://doi.org/10.1038/s41579-020-00459-7)。