预防突变株的新型冠状病毒mRNA疫苗制造技术

本发明专利技术涉及预防突变株的新型冠状病毒mRNA疫苗，其主要成分包括具有突变位点的mRNA和脂质纳米颗粒；本发明专利技术获得的mRNA疫苗针对多种新冠病毒突变株均有很好的免疫效果。种新冠病毒突变株均有很好的免疫效果。种新冠病毒突变株均有很好的免疫效果。

【技术实现步骤摘要】
预防突变株的新型冠状病毒mRNA疫苗
[0001]本申请要求享有2021年11月30日向中国国家知识产权局提交的，专利申请号为202111445859.X，专利技术名称为“预防突变株的新型冠状病毒mRNA疫苗”的在先申请的优先权权益。所述在先申请的全文通过引用的方式结合于本申请中。


[0002]本申请属于生物医药
，具体的，涉及一种新型冠状病毒mRNA疫苗及其制备方法。

技术介绍

[0003]新型冠状病毒(SARS
‑
CoV
‑
2，下简称新冠病毒)是单链RNA病毒，基因组大小为29.9Kb,由11个基因组组成，编码12个蛋白，包括刺突蛋白(S蛋白)、包膜蛋白和衣壳蛋白等。其中棘突蛋白(S蛋白)被认为是冠状病毒侵入细胞使用的最重要的病毒表面膜蛋白，含有两个亚基(subunit)，S1和S2。其中S1亚基负责与宿主细胞受体ACE2结合，S2亚基负责将S蛋白锚定在宿主细胞膜上并介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合。S1亚基包括N
‑
Terminal Domain(NTD)和Receptor Binding Domain(RBD)，其中RBD参与结合宿主细胞受体ACE2；S2亚基包括Heptad Repeat(HR)，Central Helix(CH)和Connector Domain(CD)，此外在S1亚基和S2亚基交界处有一个Furin酶切位点；研究表明：S蛋白被认为是最有可能的疫苗抗原选择；依赖S蛋白和人体血管紧张素转换酶2(ACE2)相互作用，新冠病毒侵入人体呼吸道上皮细胞，诱发肺部疾病该疾病被世界卫生组织定名为COVID
‑
19。
[0004]新冠病毒属于冠状病毒(Coronaviruses，CoVs)的一种，属于巢病毒目(Nidovirales)冠状病毒科(Coronaviridae)，在自然界中广泛存在，病毒颗粒呈球形或椭圆形，具有多形性，直径约60～220nm。病毒有包膜(envelope)，包膜上存在棘突(spike)，内部基因组为单股正链RNA(+ssRNA)，病毒整个病毒颗粒在电镜下像皇冠或日冕并由此得名。
[0005]根据血清型和基因组特点，冠状病毒亚科被分为α、β、γ和δ四个属。迄今为止，共有7种冠状病毒可感染人类：包括α属的229E和NL63，β属的OC43和HKU1、中东呼吸综合征相关冠状病毒(MERSr
‑
CoV)、严重急性呼吸综合征相关冠状病毒(SARSr
‑
CoV)和新冠病毒(SARS
‑
CoV
‑
2)。
[0006]新冠病毒传染性极强，目前还无特效药物，疫苗接种仍然是抵抗新冠病毒病害最有效的方法。根据WHO的分类，处于临床研究阶段的候选新冠疫苗按照大类分为以下几种：减毒疫苗、灭活疫苗、蛋白亚单位疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗(包括mRNA、DNA)以及病毒样颗粒疫苗。
[0007]我国目前有25个新冠病毒疫苗进入临床试验阶段，其中4个疫苗获得了我国药监局批准附条件上市，3个疫苗于近期在我国获批紧急使用，14个疫苗在境外获批开展Ⅲ期临床试验，进展总体顺利。
[0008]FDA目前批准或紧急授权使用了3款新冠疫苗(Moderna mRNA疫苗、BIOTECH/PFIZER mRNA疫苗以及Janssen的非复制病毒载体疫苗)，其中辉瑞的疫苗刚刚在2021年8月
份正式得到完全批准，用于16岁及以上的人群。
[0009]欧盟目前附条件批准了4款新冠疫苗，其中BIOTECH/PFIZER和Moderna的两款为mRNA疫苗，AstraZeneca和Janssen公司的两款为非复制病毒载体疫苗。
[0010]基于这些获批的疫苗中，mRNA疫苗作为第三代疫苗，相比于传统疫苗有独特的优势，首先，mRNA疫苗的获取是通过酶促体外转录的过程进行生产获得，不依赖细胞的扩增，所以可以轻松实现所有生产过程的监测和质控，而且节省了细胞培养、抗原提取和纯化等过程，大大缩短了生产时间，能够很容易实现量产，提高了疫苗的产能，轻松实现上亿甚至十亿剂次的年产能，这对于快速应对全球范围的新发传染病至关重要。其次，mRNA疫苗可能同时诱导机体产生体液免疫和细胞免疫，通过多种机制保护机体，保护效率更高，已有的数据表明目前上市的mRNA疫苗的有效率均在90％以上。
[0011]然而，虽然mRNA疫苗具有研发快速、安全性高、易产业化等优点，且全球已获批2款mRNA疫苗：在美国、卡塔尔、以色列等多个国家的研究结果显示现有疫苗针对新冠变异株感染的保护效果在下降；2021年7月开始，以色列、英国和美国等疫苗接种率很高的国家的新增COVID
‑
19病例再次出现快速增长；以色列12岁以上人口mRNA疫苗接种率已达近80％。此外，国际顶级医学期刊《美国医学会杂志》(JAMA)发布了来自超过364万mRNA疫苗接种者自主上报的数据(Bardales et al.2021)，结果表明：接种mRNA新冠疫苗后的不良反应比较常见，最常见的前5种(完成第二剂接种后)分别是注射部位疼痛(72.3％)、感觉疲劳(53.9％)、头痛(46.7％)、肌痛(44.0％)和寒战(31.3％)；除了以上不良反应外，还存在一些罕见不良反应，例如：由于可能导致罕见炎症性心脏病风险增加，FDA考虑推迟批准Moderna的mRNA疫苗用于青少年新冠疫苗加强针接种。由此可见，虽然已经出现多款mRNA疫苗，然而市场仍存在针对高效、副作用低的疫苗的未被满足的注射需求。
[0012]此外，自2020年以来，有多种SARS
‑
CoV
‑
2突变体病毒株出现，目前已开始在全球范围内流行，包括B.1.1.7(英国变异株，Alpha毒株，关键突变：D614G、N501Y、P681H)、B.1.351(南非变异株，Beta毒株，关键突变：E484K、N501Y、K417N)、B.1.617.1(第一代印度突变株，Kappa毒株，关键突变：L452R、E484Q、D614G)和B.1.617.2(第二代印度突变株，Delta毒株,关键突变：L452R、E484Q、D614G)、P.1(巴西突变株，关键突变：K417T、E484K、N501Y)，以及2021年11月底出现的B.1.1.529毒株(南非突变株Omicron，涉及40多个点突变)。除新出现的B.1.1.529毒株尚未进行深入研究，无法确定该毒株是否增强病毒的免疫逃逸后传播力外，其他变异毒株均增强了新冠病毒的免疫逃逸能力，同时提高了病毒的传播能力。目前报道数据显示，新冠病毒Delta毒株已经成为全球范围内最主要的流行株，同时提高了被感染患者住院风险。目前没有针对新冠病毒多种突变体的mRNA疫苗，传统mRNA疫苗大多只针对SARS
‑
CoV
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2野生型，对多种突变体的保护效率有限。
[0013]基于科学界的共识，一个理想的mRNA疫苗应该具有以下特点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种mRNA，其包含与SEQ ID NO:1
‑
6任一项的核苷酸序列具有至少80％，至少85％，至少90％，至少95％或至少98％或至少99％或100％同一性的核苷酸序列。2.一种mRNA，其编码的冠状病毒抗原包含与SEQ ID NO:15的氨基酸序列具有至少80％，至少85％，至少90％，至少95％或至少98％或至少99％或100％同一性的氨基酸。3.权利要求1
‑
2任一项所述的mRNA，其中所述mRNA包含5'非翻译区(UTR)、3'UTR以及3
’‑
聚腺苷酸。4.权利要求1
‑
3任一项所述的mRNA，所述3
’‑
聚腺苷酸包括SEQ ID NO.10的核苷酸序列。5.如权利要求1
‑
3任一项所述的mRNA，所述5'UTR包括SEQ ID NO:9的核苷酸序列和/或所述3'UTR选自SEQ ID NO:11
‑
14的核苷酸序列。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的mRNA，所述mRNA进一步包含5
’
鸟苷帽子，其选自：m7Gppp(2'OMeA)pG、m7GpppApA、m7GpppApC、m7GpppApG、m7GpppApU、m7GpppCpA、m7GpppCpC、m7GpppCpG、m7GpppCpU、m7GpppGpA、m7GpppGpC、m7GpppGpG、m7GpppGpU、m7GpppUpA、m7GpppUpC、m7GpppUpG、m7GpppUpU、m7Gpppm6ApG、m7G3’
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Ome
pC。7.如权利要求1
‑
6任一项所述的mRNA，其编码的冠状病毒抗原相对于野生株的S蛋白包括至少一种突变：L452R、E484Q、D614G、K986P、V987P。8.一种包含脂质纳米颗粒和信使RNA(mRNA)的组合物，所述mRNA为权利要求1
‑
7任一项所述的mRNA。9.权利要求8所述的组合物，包括可电离阳离子脂质、结构脂质、辅助脂质和表面活性剂。10.如权利要求8或9所述的组合物，按摩尔百分比计(mol％)，所述脂质纳米颗粒包含20
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60mol％可电离阳离子脂质、25
‑
55mol％结构脂质、5
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25mol％辅助脂质和0.5
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15mol％表面活性剂。11.权利要求8
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10任一项所述的组合物，所述结构脂质选自胆固醇，及胆固醇衍生物，优选胆固醇。12.如权利要求8
‑
11任一项所述的组合物，所述阳离子脂质选自：SM
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：魏立帆，杨思聪，吴磊彬，范超，胡学文，王凌宇，淡墨，路丽艳，李永丰，王雅鹃，李彦辉，孙召朋，唐昭娜，胡喜新，
申请(专利权)人：石药集团巨石生物制药有限公司，
类型：发明
国别省市：