一种通用的SARS-COV-2的RBD纳米颗粒疫苗及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种通用的SARS

【技术实现步骤摘要】
一种通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于疫苗领域，特别涉及一种通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]SARS
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CoV
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2是一种复杂的包膜单链RNA冠状病毒，与SARS
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CoV一样，SARS
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CoV
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2的刺突蛋白识别血管紧张素转换酶2(ACE2)作为细胞进入受体。通过高分辨率低温电子显微镜结构和界面突变扫描证实，关键的结合界面位于刺突蛋白受体结合域(RBD)上，因此，该蛋白区域是开发疫苗的理想靶点。然而，RBD亚单位作为候选疫苗的应用仍然受到其低免疫原性的阻碍，为了提高免疫原性，对RBD进行修饰以实现更大的抗原载体复合物尺寸或多聚化是目前的主要策略。针对COVID
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19大流行的疫苗开发工作广泛使用了抗原设计、抗原展示和疫苗递送的平台技术。
[0003]疫苗的保护效力取决于它们诱导强效抗体反应的能力，因为中和抗体滴度被认为是保护的机制相关性。然而，疫苗诱导的T细胞激活同样重要。因此，了解疫苗引发的精确免疫机制对于确定其保护效力至关重要。在疫苗应答过程中，免疫会引发局部炎症和先天免疫细胞的浸润，包括抗原呈递细胞(APCs)，如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞(DC)。APCs在免疫部位捕获抗原，迁移到引流淋巴结，并将处理过的肽抗原呈递到同源T细胞，随后增殖并分化为效应T细胞和记忆T细胞。传统的疫苗平台，包括灭活疫苗和减毒活疫苗，可能具有潜在的传染性，特别是对老年人和有基础疾病的成年人。相反，基于蛋白质的重组亚单位疫苗是安全的，但通常免疫原性较低且不理想，需要佐剂来诱导炎症。腺病毒疫苗是另一个成功的平台。然而，人类常见腺病毒血清型的流行以及免疫史可能会限制在新发传染病的疫苗开发中选择腺病毒血清型，以逃避预先存在的针对腺病毒载体本身的免疫。最近的mRNA疫苗显示出对SARS
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CoV
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2的高效保护，具有持久的抗体和T细胞反应。然而，炎症因子和相关效应分子对合成mRNA和脂质纳米颗粒的反应性质仍未得到解决并可能导致意想不到的副作用。相比之下，自组装或颗粒蛋白免疫原是一种临床验证的疫苗方式，在人类中具有经过验证的安全性和有效性。例如，针对人乳头瘤病毒(HPV)和乙型肝炎病毒(HBV)的病毒样颗粒(VLP)疫苗是已知最有效的亚单位疫苗之一，有数据表明，特别是HPV疫苗即使在接种一次疫苗后也能提供有效、持久的免疫。因此，一种适用于SARS
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COV
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2、且简单，快速，容易生产的纳米化抗原递送系统急需开发。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗及其制备方法和应用，所述RBD纳米颗粒疫苗能够将RBD高密度的呈递在Nov的S结构域表面，自由的迁移到引流淋巴结中从而增强疫苗的效力。
[0005]现有SARS
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COV
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2疫苗多为亚单位疫苗和灭活疫苗，与传统的亚单位疫苗相比，纳
米颗粒疫苗已显示出增强的疫苗免疫反应和更大的免疫保护。重复性，高密度的蛋白抗原是提高免疫原性的重要因素，因为单体可溶性抗原与同源B细胞的BCRs相互作用有限。相反，高密度的表面蛋白导致与多种BCR更强的相互作用，从而促进BCR交联、下游信号级联的激活和强B细胞的激活。反过来，活化的B细胞可以与同源滤泡辅助T细胞(Tfh)相互作用，并接收型别转换、亲和成熟以及生成长寿命抗体分泌浆细胞和记忆B细胞所需的基本信号。
[0006]除了抗原多价性外，其他包括纳米颗粒大小、电荷和流向引流淋巴结，也有助于疫苗效力。例如，纳米颗粒的大小控制着淋巴结的转运，20
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30nm的大小可以自由地转运到引流淋巴结，而更大的纳米颗粒从注射部位转运到淋巴结则严格需要APC。纳米颗粒疫苗的主要优势是它们能够调节这些特性，包括抗原多价性、大小、电荷和淋巴结运输，以改善抗体和T细胞反应，并最终提高疫苗效力。
[0007]诺如病毒(Nov)是一种单正链RNA病毒，是目前世界上大多数国家引起急性胃肠炎的主要病毒病原体。诺如病毒的基因组长度约为7500个核苷酸，由三个开放阅读框(ORFs)组成。ORF2编码主要的帽膜蛋白VP1，通过X射线晶体学对Nov VP1的结构分析显示，全长的VP1由一个N端壳(S)域组成，通过一个短的、灵活的铰链与一个C端突出的(P)域相连。大肠杆菌表达系统具有细胞繁殖快速，产量高，成本低，IPTG诱导简便等优势，是重组蛋白最常用的蛋白表达系统。
[0008]基于此在本专利技术中，将Nov的S结构域的C端与SARS
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CoV
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2的RBD区域融合，在大肠杆菌中表达可以将RBD暴露在表面，纯化可以得到自组装的S
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RBD纳米颗粒。此外，面对不断变异的SARS
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CoV
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2毒株，在不同的RBD序列与Nov的S融合后均能高效的装配成纳米颗粒，说明该策略可用于制备其他新兴的，突发的SARS
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CoV
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2的RBD纳米颗粒疫苗。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术第一方面提供了一种通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0010]步骤1，利用基因工程技术将不同SARS
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CoV
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2毒株的RBD基因构建到诺如病毒(Nov)的S结构域的C端，得到表达单元，将所述表达单元克隆进入大肠杆菌质粒中得到重组质粒；
[0011]步骤2，将步骤1获得的重组质粒转化到大肠杆菌感受态细胞中，并在培养基中培养、诱导重组蛋白表达，蛋白诱导结束后离心收集细菌，细菌沉淀重悬于裂解缓冲液中，进行超声裂解，得到细菌裂解液；
[0012]步骤3，离心处理步骤2获得的细菌裂解液并收集上清，过滤后利用柱层析纯化得到均一的蛋白纳米颗粒，即为通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗。
[0013]进一步的，步骤1中，所述SARS
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CoV
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2的RBD基因包括RBD
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Wuhan
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Hu
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1，RBD
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B.1.351和RBD
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B.1.617。
[0014]进一步的，步骤1中，所述诺如病毒的S结构域的氨基酸序列如SEQ ID No1所示。
[0015]进一步的，步骤1中，所述诺如病本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1，利用基因工程技术将不同SARS
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CoV
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2毒株的RBD基因构建到诺如病毒的S结构域的C端，得到表达单元，将所述表达单元克隆进入大肠杆菌质粒中得到重组质粒；步骤2，将步骤1获得的重组质粒转化到大肠杆菌感受态细胞中，并在培养基中培养、诱导重组蛋白表达，蛋白诱导结束后离心收集细菌，细菌沉淀重悬于裂解缓冲液中，进行超声裂解，得到细菌裂解液；步骤3，离心处理步骤2获得的细菌裂解液并收集上清，过滤后利用柱层析纯化得到均一的蛋白纳米颗粒，即为通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗。2.根据权利要求1所述通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述SARS
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CoV
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2的RBD基因包括RBD
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Wuhan
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Hu
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1，RBD
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B.1.351和RBD
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B.1.617。3.根据权利要求1所述通用的SARS
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COV
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2的RBD纳米颗粒疫苗的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马雁冰，郑鹏，龙琼，白红妹，杨旭，
申请(专利权)人：中国医学科学院医学生物学研究所，
类型：发明
国别省市：