[发明专利]基于噬菌体载体的新型冠状病毒疫苗及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于噬菌体载体的新型冠状病毒疫苗及其制备方法。噬菌体疫苗兼有重组蛋白疫苗和DNA疫苗的优点，比其他病毒载体疫苗更安全方便，在新冠病毒疫苗的研制上具有很大的应用价值。本发明提供了基于噬菌体载体的新型冠状病毒疫苗，制备方法为：将新冠病毒S蛋白的RBM结构域，克隆入T7Select 10‑3b噬菌体系统，使RBM抗原呈现于噬菌体10B蛋白的C末端，得到表面呈现新冠病毒S蛋白RBM结构域的T7‑RBM重组噬菌体。该方法易于操作，具有快速响应能力；获得的噬菌体疫苗自身具有免疫原性，可直接作为佐剂样颗粒用于免疫，成功激发机体的特异性抗体产生以及T细胞活性，且安全性高，未发现不良反应。

技术领域

本发明涉及一种疫苗，具体涉及一种基于噬菌体载体的新型冠状病毒疫苗 及其制备方法。

背景技术

在没有特效药的情况下，控制疫情最好的方法就是疫苗。目前已上市的疫 苗有灭活疫苗、蛋白亚单位疫苗等五大类，为疫情防控做出了巨大的贡献。全 球范围内正在进行的大多数新冠疫苗研究针对的都是刺突蛋白(S蛋白，Spike glycoprotein)。这是因为，新冠病毒正是利用高度糖基化的同源三聚体S蛋白 进入宿主细胞。S蛋白经历多种结构排列后将病毒融入宿主细胞的细胞膜。这一 过程包括病毒的S1亚基结合到宿主细胞受体上，引发三聚体不稳定性的发生， 进而造成S1亚基脱落和S2的折叠，从而使S蛋白更容易与宿主受体血管紧张 素转换酶2(ACE2)结合，其中S1亚基中的受体结合结构域(RBD)是受体结 合的关键位点，RBD凹面的受体结合基序(RBM)与受体直接接触。表面等离子 共振技术(SPR)实验发现新冠病毒与ACE2的解离常数KD为15nM，而SARS的 KD值为325.8nM，也就是说新冠病毒与ACE2的结合力是SRAS的10-20倍。正 是由于新冠病毒的S蛋白和ACE2结合更加紧密，造成了新冠病毒比SRAS更容 易传播。以衡量床染病的传播能力的指数基本传染数R0来看，预计新冠病毒的 R0值为3-4，而SRAS的R0值在2-3，而中东呼吸综合症的R0值仅为0.5左右。这一发现为研制新冠病毒疫苗获得了靶标，即通过阻断S蛋白与ACE2的结合， 从而避免病毒的感染，这是目前除灭活疫苗以外大多数疫苗采取的策略。

但是，因为新冠病毒是单链RNA病毒，特别容易变异，截至目前，已出现 多种新型变异株，包括Alpha(B.1.1.7)、Beta(B.1.351)、Gamma(P.1)、Delta (B.1.617.2)、Eta(B.1.525)、lota(B.1.526)、Kappa(B.1.617.1)和Lambda， 等。变异毒株的传播性更强、与肺细胞受体的结合更强，同时具有更强的免疫 逃逸能力，现有疫苗效果可能削弱。因此，研制能够快速应对病毒可能产生的 进化及突变的新型疫苗，保证疫苗免疫效果，迫在眉睫。

噬菌体是一种以细菌为宿主的具有严格宿主特异性的病毒，在防控食品业 微生物污染、临床疾病的防治和诊断、养殖业、环境治理等领域的应用取得了 突破性进展。噬菌体基因数目少，结构相对简单，是一种很容易被多元化群体 操纵的病毒。噬菌体主要由核酸和蛋白质衣壳组成，不能独立生存，通过吸附、 侵入、增殖、成熟(装配)和裂解(释放)5个阶段在宿主细胞中进行生长繁殖。 噬菌体感染细菌具有惊人的效率，一个噬菌体颗粒重复4个感染周期后可以杀 死10亿个细菌，具有指数增殖能力。噬菌体的指数增殖能力是其显著优点之一。 从理论上讲，一个噬菌体颗粒就可以杀灭细菌，这种现象为“全”或“无”效应。在条件合适的情况下，每个裂解周期内，噬菌体都会产生约200个子代， 所以其增殖速度可达200ⁿ。另外，噬菌体作为一种感染细菌的病毒，具有严格 的宿主特异性，对非目的细菌不起作用，因此，免疫人体或动物后不会影响机 体内的其他正常菌群。