[發明專利]針對新型冠狀病毒的亞單位疫苗及應用

在審

• 申請號: 202010316204.1
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111533809A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 龔睿;肖庚富;張海偉;張哲;趙少娟;張化俊;張曉晴;潘曉彥;詹焱程;彭誠;高曉霄
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢病毒研究所
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C12N15/62;A61K39/215;A61K47/68;A61P31/14
• 代理公司: 武漢大楚知識產權代理事務所(普通合伙) 42257
• 代理人: 徐楊松

本發明公開了一種新型冠狀病毒囊膜蛋白的融合蛋白及應用。本發明通過將新型冠狀病毒囊膜蛋白S的RBD結構域與抗體Fc片段融合得到融合蛋白(SARS2?RBD?Fc)，作為亞單位疫苗，通過滴鼻免疫、肌肉注射都可誘導機體產生高效的中和抗體，表明SARS2?RBD?Fc可以作為候選疫苗用于防治新冠病毒感染。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體地指一種針對新型冠狀病毒的 亞單位疫苗及應用。

背景技術

新型冠狀病毒(2019-nCoV，SARS-CoV-2)是一種β屬的冠狀 病毒，感染該病毒后可導致患者出現發熱、干咳、乏力等癥狀；部 分患者會產生嚴重的肺炎，進而發展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒 癥休克、出凝血功能障礙及多器官功能衰竭等，甚至死亡。 SARS-CoV-2病毒通過其表面的囊膜蛋白吸附和進入宿主細胞，從 而感染人的呼吸道上皮細胞及肺泡細胞。SARS-CoV-2的囊膜蛋白 即刺突蛋白(Spike protein,S)是一種糖蛋白，主要作用于細胞粘 附和細胞膜融合。S蛋白由S1和S2兩個亞基組成，其中S1亞基 中包含受體結合結構域(Receptor Binding Domain,RBD)介導吸附 作用，S2亞基主要體現融合活性。RBD與細胞表面血管緊張素轉 換酶2(ACE2)結合，是病毒和受體相互作用以及病毒入侵細胞的 關鍵因素。RBD是宿主中和抗體的重要作用位點以及疫苗設計的關 鍵靶點。由于目前沒有效果非常好的藥物、治療性抗體、疫苗等用 于SARS-CoV-2病毒感染的治療和預防，因此開發針對SARS-CoV-2 病毒的疫苗對于健康人的保護及應對病毒的再次爆發是至關重要 的。

發明內容

本發明的目的在于體外獲得新型冠狀病毒S蛋白RBD結構域 的重組融合蛋白，從而提供一種針對新型冠狀病毒的亞單位疫苗 (SARS2-RBD-Fc)及應用。

為實現上述目的，本發明提供了一種新型冠狀病毒囊膜蛋白的 融合蛋白，它是SARS-CoV-2病毒RBD結構域的融合蛋白，由 SARS-CoV-2病毒囊膜蛋白S的RBD結構域與人源IgG1抗體的Fc 片段組成的融合蛋白。

上述方案中，優選地，所述融合蛋白的編碼基因序列是通過搭 橋PCR的方法將SARS-CoV-2病毒囊膜蛋白S的RBD結構域的基 因與人源IgG1抗體的Fc片段的基因融合得到。

優選地，新型冠狀病毒囊膜蛋白的融合蛋白的氨基酸全長序列 為Seq ID No.2，命名為SARS2-RBD-Fc。

可選地，上述融合蛋白的編碼基因序列為Seq ID No.1。

優選地，所述融合蛋白包含SARS-CoV-2病毒囊膜蛋白S的 RBD結構域中第319～541位的氨基酸序列。

本發明還揭示了新型冠狀病毒囊膜蛋白的融合蛋白在制備抗 病毒抗體和疫苗中的應用。新型冠狀病毒囊膜蛋白的融合蛋白在 制備免疫滴鼻劑或疫苗型滴鼻劑中的用途。作為滴鼻劑應用時， 其中包含前述新型冠狀病毒囊膜蛋白的融合蛋白，其劑量為 1～20mg(按照20g小鼠與70kg人的體表面積0.0026:1換算，小 鼠劑量20μg/只相當于7.7mg/人。因此，推薦人使用時在1-20mg 范圍內。)。

本發明的有益效果：

(1)將SARS-CoV-2病毒S蛋白RBD結構域與人源抗體IgG1 的Fc片段進行融合，在Fc片段天然二聚化的作用下，增加RBD 的免疫原性，提高其穩定性，同時通過Fc片段和新生Fc受體 (neonatal Fc receptor，FcRn)相互作用而延長其血漿半衰期，有 利于減少免疫次數。

(2)相對于直接表達的SARS-CoV-2病毒S蛋白RBD結構域， SARS2-RBD-Fc含有的Fc片段通過FcRn相互作用，介導 SARS2-RBD-Fc通過粘膜途徑進入體內，產生粘膜免疫效應。這樣 拓展了該疫苗的給藥途徑：既能夠通過注射免疫，也可以通過滴鼻 途徑進行免疫，后者會使疫苗更加安全。