一种β冠状病毒和流感嵌合抗原、其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及生物医药技术领域，具体涉及SARS

【技术实现步骤摘要】
一种
β
冠状病毒和流感嵌合抗原、其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，具体涉及SARS
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CoV
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2和流感嵌合抗原、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 (SARS
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CoV
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2) 病毒于 2019 年底出现并迅速在世界范围内传播，世界卫生组织于 2020 年 3 月 11 日宣布全球大流行。这种新的β冠状病毒以前从未见过，基因组分析发现它与严重急性呼吸综合征 (SARS) 和中东呼吸综合征 (MERS) 冠状病毒相似。SARS
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2利用人血管紧张素转酶2（ACE2）进入细胞，感染人体，导致病人出现发烧，干咳以及肌肉疼等临床症状，少数人还会出现鼻塞，咽痛，腹泻等症状，严重的患者快速进展为急性呼吸窘迫综合征、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒和出凝血功能障碍，甚至造成死亡。据WHO统计，截至 2022 年 5 月 4 日，在全球范围内，感染人数超过 5.1亿例，其中超620万例死亡。
[0003]S蛋白是SARS
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2病毒表面的糖蛋白，主要负责与受体ACE2 结合，并负责介导病毒和宿主细胞膜之间的融合。因此，S蛋白，特别是其受体结合区域（RBD）被广泛选为SARS
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2疫苗的抗原。目前，已有多个针对S蛋白RBD区域的疫苗正在或即将批准在临床使用，包括蛋白亚单位疫苗（ZF2001，A Universal Design of Betacoronavirus Vaccines against COVID
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19, MERS, and SARS）和mRNA疫苗（ARCoV，A thermostable mRNA vaccine against COVID
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19）。NEJM发表的题为“Efficacy and safety of the RBD
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Dimer
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Based Covid
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19 vaccine ZF2001 in adults”的研究显示ZF2001作为三剂接种的3期试验结果，防护轻症新冠的效力为75.7%，重症至危重症效力高达87.6%，表明靶向RBD抗原的疫苗设计是十分有效的。但是，随着SARS
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2大规模传播，病毒本身也在迅速进化，从2020年底开始出现大量变体。由于一些变体显示传播能力增强、免疫逃避或增强疾病，其中五个已被WHO宣布为关注变体（VOC）
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B.1.1.7 (Alpha) , B.1.351(Beta), P.1 (Gamma), B.1.617.2 (Delta) 和 B.1.1.529 (Omicron)。因此，开发一种安全、有效和广谱的针对SARS
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2各变异体的疫苗十分紧迫和重要。
[0004]流感病毒属于正粘病毒科，病毒呈球形或丝状，有囊膜，其基因组为分段、负义、单链 RNA。流感病毒可引起人的急性呼吸道感染，由于容易在人与人之间传播，并感染各个年龄段的人，严重威胁公众健康。感染者的身体状况和病毒株不同，流感感染症状多样，从无症状感染或上呼吸道轻度感染到高烧、寒战、肌肉疼痛、肺炎甚至死亡。根据世界卫生组织 (WHO) 的数据，每年全球流感流行大约会导致300
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500万例重症病例和 290,000 至 650,000 人死亡。由于其独特的基因结构和抗原特性，流感病毒容易发生基因重排和抗原突变，从而逃避先前的天然免疫。各国政府每年都需要投入大量资源来监测流感流行，预测明年的流行毒株，并根据流行病学数据重新设计季节性流感疫苗。当这些疫苗与流行的病毒株很好地匹配时，它们可以很好地发挥作用。然而，疫苗毒株组成基于预测，错配发生相对频繁。因此，开发一种可以预防所有流感病毒的高效通用流感病毒疫苗是研究界的主要关注
领域。
[0005]流感病毒表面的HA蛋白负责病毒黏附与膜融合，是重要的免疫原，也是疫苗的主要靶点。HA由两个亚基（HA1和HA2）组成，两亚基之间靠二硫键连接，形成同源三聚体刺突，镶嵌在病毒囊膜上。由外到内可分为胞外区、跨膜区和胞内区，胞外区又可进一步分为头部区和茎部区。HA1组成头部区，HA1的一小部分与HA2的胞外部分组成茎部区。其中头部区包含受体结合区，不同亚型抗原变异较大，而茎部区相对保守。随着大量针对HA茎部的广谱中和抗体被发现（Corti, D., et al. (2011). "A Neutralizing antibody selected from plasma cells that binds to group 1 and group 2 influenza A hemagglutinins." Science 333(6044): 850
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856.），基于HA茎部区改造的亚单位疫苗设计成为通用疫苗的重要研究方向。已有不同改造策略，通过氨基酸突变、引入三聚体标签等来稳定HA茎部区构象（Impagliazzo, A., et al., A stable trimeric influenza hemagglutinin stem as a broadly protective immunogen. Science, 2015. 349(6254): p. 1301
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6.；Yassine, H.M., et al., Hemagglutinin
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stem nanoparticles generate heterosubtypic influenza protection. Nat Med, 2015. 21(9): p. 1065
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70.）。稳定三聚体茎部区蛋白在后续的免疫评价中认为其三聚体结构维持了很多保护性表位的天然构象，能诱导出广谱的保护抗体，并取得较好的预防和保护效果。
[0006]SARS
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2持续全球流行和流感季节性暴发，已经成为人类公共卫生安全的巨大威胁，为减轻两种病原的防控压力和疫苗免疫接种成本，设计一种安全、高效、广谱和可同时预防两种病原体的疫苗显得至关重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种SARS
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2和流感嵌合抗原、其制备方法和应用。本专利技术基于SARS
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2 RBD蛋白和流感病毒HA茎部区域均能激发针对各自的保护性抗体的结论，尝试将SARS
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2 RBD蛋白和HA茎部区域通过连接段连接，同时，为保持HA茎部区域的天然构象，在关键氨基酸位点处引入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SARS
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2的RBD蛋白和HA茎部区域的嵌合蛋白，其特征在于，采用SARS
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2的S蛋白的RBD取代HA蛋白头部区域，HA蛋白茎部区域连接，构建成嵌合蛋白。2.如权利要求1所述的嵌合蛋白，其特征在于，采用SARS
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2的原型株、VOC SARS
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2变种，尤其是Delta株的S蛋白取代HA蛋白头部区域；所述HA来自流感H1N1、H3N2、H5N1、H5N8、H7N9流感病毒毒株HA序列，优选为流感A/Victoria/2570/2019。3.如权利要求2所述的嵌合蛋白，其特征在于，采用SARS
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2的Delta株的S蛋白的第319至537位氨基酸取代HA1亚基的第53至321位氨基酸。4.如权利要求1所述的嵌合蛋白，其特征在于，所述RBD与HA蛋白茎部区域通过连接段连接，优选地所述连接段为GGGG或GSGGSG。5.如权利要求1所述的嵌合蛋白，其特征在于，还包括信号肽，优选为流感A/Victoria/2570/2019(H1N1)（序列如GISAID：EPI1801581）自身信号肽；任选地，还包括组氨酸标签，或包括GCN4三聚体标签和组氨酸标签...

【专利技术属性】
技术研发人员：高福，宋豪，宝利，毕玉海，李玉磊，浩天骄，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：