[發明專利]一種重組的恥垢分枝桿菌、疫苗及其應用

在審

• 申請號: 202111148605.1
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113930438A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 張天宇;孫彩軍;方翠婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院
• 主分類號: C12N15/74
• 分類號: C12N15/74;C12N15/50;C12N1/21;C12N15/31;C12N1/36;A61K39/215;A61P31/14;C12R1/34
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明涉及一種重組的恥垢分枝桿菌、疫苗及其應用，所述恥垢分枝桿菌包括能夠穩定表達的SARS?CoV?2的刺突蛋白基因和SARS?CoV?2的核衣殼基因中的至少一種。該恥垢分枝桿菌可高效表達SARS?CoV?2的S和N蛋白，并且該其用作疫苗可有效激發SARS?CoV?2特異性T細胞免疫應答，用于預防和控制COVID?19。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種重組的恥垢分枝桿菌及其應用。

背景技術

由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)導致的新型冠狀病毒肺炎(Corona Virus Disease2019，COVID-19)已造成世界大流行。冠狀病毒是包膜病毒，主要結構包括單股正鏈核酸、刺突蛋白(spike protein，S)、膜蛋白、包膜蛋白和核衣殼蛋白(Nucleocapsid，N)。其中，S蛋白形成三聚體結構，負責識別并結合宿主細胞表面的受體，在病毒感染的第一步發揮重要作用。SARS-CoV的研究顯示，其表面S蛋白直接與宿主細胞表面受體血管緊張素轉換酶2(angiotensin converting enzyme 2，ACE2)結合進入細胞引起感染，促進病毒繁殖及發病。S蛋白由S1和S2兩個亞基組成，S1亞基的受體結合域(receptor binding domain,RBD)識別并結合宿主受體，S2亞基的構象變化介導病毒包膜和宿主細胞膜之間的融合。而N蛋白在冠狀病毒中含量豐富，是一種高度免疫原性蛋白，參與基因組復制和細胞信號通路調節。

通過大規模疫苗接種建立群體免疫被認為是最終阻止這種大流行的最有效的干預措施。目前，至少有14種COVID-19疫苗上市或被授權緊急使用，包括滅活疫苗、病毒載體疫苗、mRNA疫苗和亞單位蛋白疫苗等。目前廣泛研究的幾種疫苗的具體為：(1)滅活疫苗：其通過在細胞基質上對病毒進行培養，然后用物理或化學方法將具有感染性的病毒殺死但同時保持其抗原顆粒的完整性，使其失去致病力而保留抗原性。滅活疫苗既可由整個病毒或細菌組成，也可由它們的裂解片段組成為裂解疫苗。滅活疫苗具有使用安全、易于保存、無污染危險等優點，但其也存在以下一些缺點如接種劑量大、免疫期短、免疫途徑單一、主要激發體液免疫而不能產生較好的粘膜免疫。當今世界范圍內主要使用的是滅活疫苗，如我國國藥集團中國生物生產的BBIBP-CorV及北京科興生物生產的CoronaVac均屬于該種類；(2)病毒載體疫苗：其兼具有常規活疫苗和滅活疫苗的優點。它具有活疫苗的免疫效力高，成本低，及滅活疫苗的安全性好等優點，是當今與未來疫苗研制與開發的主要方向之一。腺病毒載體疫苗構建技術成熟；基因遞送效率高；可遞送到不同的靶器官；可產生細胞免疫和黏膜免疫；容易實現產量生產。但是免疫原性易受宿主故有受體影響，而且病毒的操作和生產要求技術程度高，并存在潛在的安全性風險。目前我國康希諾生產的Ad5-nCoV及英國阿斯利康生產的Vaxzevria都屬于腺病毒載體疫苗；(3)mRNA疫苗：mRNA疫苗是將RNA在體外進行相關的修飾后傳遞至機體細胞內表達并產生蛋白抗原，從而導機體產生針對該抗原的免疫應答，進而擴大機體的免疫能力。相比傳統疫苗，mRNA疫苗生產工藝簡單、開發速度快、無需細胞培養、成本低。相較與DNA疫苗，mRNA疫苗無需進入細胞核，沒有整合至宿主基因組的風險，半衰期可以通過修飾進行調整。但是mRNA自身穩定性弱，疫苗進入細胞的技術難度大，在體內持續表達可能出現免疫耐受，長期存在細胞內的潛在風險尚不清楚，而且規模化生產工藝尚有待優化。輝瑞和Moderna公司生產的均是該類疫苗；(4)蛋白亞單位疫苗：即通過化學分解或有控制性的蛋白質水解方法，提取細菌、病毒的特殊蛋白質結構，篩選出的具有免疫活性的片段制成的疫苗。亞單位疫苗是將致病菌主要的保護性免疫原存在的組分制成的疫苗，也叫組分疫苗。該類疫苗研發速度快、技術成熟度高、不良反應小、抗原穩定因此易于儲運，但一般與天然構象存在差異、免疫原性弱、需要佐劑增強免疫原性。Novavax和中國智飛生物均生產的是該類疫苗。