包含冠状病毒刺突蛋白的受体结合结构域的嵌合蛋白以及包含其的组合物制造技术

本发明专利技术提供了嵌合蛋白，其具有模块化结构，并且包含冠状病毒刺突蛋白(S)的受体结合结构域(RBD)、具有与乙型肝炎病毒核衣壳抗原(HBcAg)相结合的能力的区段、含有氨基酸序列HHHHHH的区段和两个间隔子区段。在所述嵌合蛋白中，所述区段以特定的顺序进行布置，并且其具有与HBcAg形成杂合纳米颗粒的能力。所述嵌合蛋白构成用于预防由冠状病毒引起的感染的疫苗组合物的一部分。因此，本发明专利技术揭示了预防由冠状病毒引起的感染的方法，其中施用包含所述嵌合蛋白的疫苗组合物。述嵌合蛋白的疫苗组合物。述嵌合蛋白的疫苗组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含冠状病毒刺突蛋白的受体结合结构域的嵌合蛋白以及包含其的组合物


[0001]本专利技术涉及生物制药工业和生物医学，和特别地涉及疫苗领域。尤其是，本专利技术涉及针对冠状病毒(引起多种多样疾病的感染因子，其中包括冠状病毒2019(Covid
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19))的疫苗。本专利技术揭示了嵌合抗原的设计和获得以及包含其的疫苗组合物，其通过经由不同的施用途径来供给而生成强力的免疫应答。
现有技术
[0002]冠状病毒科(Coronaviridae)的成员对于动物和人中的广泛的疾病负有责任。直至2003年还很少引人感兴趣，但是这种情况随着人兽互传的SARS
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CoV(引起严重急性呼吸综合征的冠状病毒)和十年后MERS
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CoV(引起中东呼吸综合征的冠状病毒)的出现而急剧发生了变化。这些冠状病毒已被确认为严重呼吸系统疾病的重要原因，并且引起了累计近10000个病例的两次疾病流行。最近，报道了一种新的冠状病毒，SARS
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CoV
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2，其引起后来被世界卫生组织宣布为大流行病的COVID
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19疾病的爆发。该大流行病已在全世界快速传播，其中直至2020年10月已确证了数百万的SARS
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CoV
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2阳性病例，和数十万人死亡。
[0003]已知在COVID
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19的恢复期病人中，大部分的针对SARS
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CoV
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2的中和抗体应答，以及相当部分的针对其的细胞应答，都是指向刺突蛋白(S)(Cao Y等人,2020May；Brouwer PJM等人,Science(80
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)2020,369(6504):643
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50)。因此，该蛋白是适合于将其包括在针对所述实体的疫苗制备物中的候选物，这不仅得到了以前的关于其他冠状病毒例如SARS和MERS的文献的支持(Zhou Y,Jiang S,Du L.Expert Rev Vaccines.2018,17(8):677
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86；Wang N,Shang J,Jiang S,Du L.Front Microbiol.2020,11；Jiang S,He Y,Liu S.Emerg Infect Dis.2005,11(7):1016
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20)。
[0004]然而，以前的用其他致病冠状病毒的研究已显示在免疫扩增的病理学现象中牵涉S蛋白，无论在动物模型中还是在临床情境中(Lambert P等人,Vaccine.2020Jun,38(31):4783
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91)，因此在实验性疫苗中使用S蛋白不是没有风险。此外，S蛋白对于其在异源系统中的表达来说是巨大的挑战，如果希望在亚单位疫苗中使用它。它是一种具有相当大小(141kDa)的分子，其活性形式为处于具有17至22个N
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糖基化位点和可变数目的O
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糖基化位点的预融合构象的三聚体(Zhang Y等人,bioRxiv.2020；Shajahan A,Supekar NT,Gleinich AS,Azadi P.Glycobiology,2020,1
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8)，其构象通过13个二硫桥来维持(Kumar S,Maurya VK,Prasad AK,Bhatt MLB,Saxena SK.Virus Disease.2020；Wrapp D等人,Science(80
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)2020Feb 19,2011(2865))。事实上，不存在关于使用微生物系统(酵母、真菌或细菌)来异源表达以三聚体构象的刺突的报道。
[0005]S蛋白负责SARS
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CoV
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2与ACE2(在人细胞中的其受体)的相互作用(Wrapp D等人,Science(80
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).2020Feb 19,2011(2865)；Wang Q等人,Cell.2020,894
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904)。该相互作用通过在所述蛋白质中的分开的结构结构域(称为RBD，即受体结合结构域)来产生，所述结构域大约从半胱氨酸336行至半胱氨酸525，具有大约25kD的分子量。虽然RBD相对于该蛋白质的
其余部分而言具有一定程度的可动性(处于两种位置，“打开的或向上的”和“关闭的或向下的”，这对于与受体的相互作用来说是重要的)(Ke Z等人,bioRxiv 2020)，但是其结构通过具有复杂拓扑结构的4个二硫桥的存在而受到严格限制，并且其N
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末端在天冬氨酰331和343处被N
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糖基化(Lan J等人,Nature.2020,581(7807):215
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20)。
[0006]许多针对RBD的抗体阻断其与ACE2的相互作用，因此中和SARS
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CoV
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2；事实上，被大量针对S蛋白的中和抗体所识别的表位正是在RBD中(Premkumar L等人,Sci Immunol.2020,5(48):1
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15)。因此，RBD已被认为是有希望的疫苗候选物，不仅针对SARS
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CoV
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2而且也针对其他冠状病毒例如SARS和MERS(Zhou Y,Jiang S,Du L.Expert Rev Vaccines 2018,17(8):677
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86；Wang N,Shang J,Jiang S,Du L.S Front Microbiol.2020,11)。事实上，RBD是在BioNTech/Pfizer的疫苗开发计划期间在临床上令人满意地得到评价的首个抗原(Mulligan MJ等人,medRxiv 2020Jan 1)。根据以前的用SARS
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CoV
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1进行的研究，用RBD进行的免疫接种诱导免疫致病现象的概率是低的(Jiang S,He Y,Liu S.Emerg Infect Dis.2005,11(7):1016
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20；Jaume M等人,Hong Kong Med J.2012,18(SUPP2):31
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6)，并且已在从哺乳动物细胞(HEK293、CHO)到酵母例如巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)的各种各样的系统中成功地表达了该分子(Arbeitman CR等人,bioRxiv 2020Jan 1)。最后，通过四个二硫桥来稳定化的RBD的相对刚性的结构赋予该抗原以高的热耐受性，这可以在其中有理由预期到冷链失败的情境中对基于所述分子的疫苗给予优势(Malladi SK等人,bioRxiv 2020Jan 1)。
[0007]虽然在文献中最多研究的RBD变体是从精氨酸319行至苯丙氨酸541的变体，但是它在N
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末端处留下一条链，所述链在S蛋白的天然结构的情景下实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.嵌合蛋白，其具有模块化结构，并且包含：a)冠状病毒刺突蛋白(S)的受体结合结构域(RBD)，其包含S蛋白的所述结构域的区段，b)具有与乙型肝炎病毒核衣壳抗原(HBcAg)相结合的能力的区段，其包含氨基酸序列WSFFSNI，c)包含氨基酸序列HHHHHH的区段，d)由氨基酸G和S形成的具有5
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12个氨基酸的柔性间隔子区段，e)选自包含SSSSSSSSSS的区段和区段STNLAAA的具有7
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20个氨基酸的间隔子区段，其中(a)至(e)的区段以(b)
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(d)
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(a)
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(e)
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(c)或(c)
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(e)
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(a)
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(d)
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(b)的顺序进行布置。2.权利要求1的嵌合蛋白，其中(a)的RBD区段为在SARS
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CoV
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2的S蛋白的氨基酸Q320和C590之间的区段。3.权利要求1的嵌合蛋白，其中(d)的具有5
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12个氨基酸的柔性间隔子区段具有从由下列各项组成的组中选择的氨基酸序列：GGSGG、GGSSGGS、GGGSSGGG、GGGSSGGSSGGG和GGSGGSGGS。4.权利要求1的嵌合蛋白，其中(e)的具有7
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20个氨基酸的间隔子区段具有从由下列各项组成的组中选择的氨基酸序列：GGSGGSSSSSSSSSSIE、SSGSSSSSSSSSS和GGSGGSSSSSSSSSSGGGIE。5.权利要求1的嵌合蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：遗传工程与生物技术中心，
类型：发明
国别省市：