mRNA及包含其的新冠病毒mRNA疫苗和制备方法技术

本发明专利技术提供了mRNA及包含其的新冠病毒mRNA疫苗和制备方法，涉及核酸疫苗技术领域。所述mRNA包含编码新冠病毒omicron突变株的抗原性多肽或其抗原性片段、变体或衍生物的序列，所述抗原性多肽或其抗原性片段至少包含新冠病毒S蛋白的受体结合结构域RBD片段。本发明专利技术提供了一种针对新冠病毒omicron突变株的mRNA疫苗，本发明专利技术的mRNA在体外细胞中能够表达抗原蛋白，且免疫小鼠后能够检测到高效价的新冠病毒Omicron突变株假病毒中和抗体，具有良好的免疫原性，对于新型冠状病毒Omicron突变株病毒的预防有重要意义。毒的预防有重要意义。毒的预防有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
mRNA及包含其的新冠病毒mRNA疫苗和制备方法


[0001]本专利技术涉及核酸疫苗
，尤其是涉及一种mRNA及包含其的新冠病毒mRNA 疫苗和制备方法。

技术介绍

[0002]在全球范围内普及安全有效的疫苗是阻击新冠病毒的最强力武器，也是终结新冠病 毒肺炎疫情的关键。虽然大部分国家、地区的人民已经广泛接种了现有上市或获批紧急 使用的新冠病毒疫苗，并且疫苗的接种也在一定程度上建立起短时或局部的群体免疫， 但至今新冠病毒仍未彻底消灭，由新冠病毒持续引发的公共卫生危机也仍未解除。
[0003]新冠病毒肺炎疫情的频发突袭与新冠病毒自身突变性质密切相关。
[0004]新冠病毒Omicron突变株的刺突蛋白上出现37个突变位点，是目前突变最多的毒 株。受体结合区出现G339D、S371L、S373P、S375F、K417N、N440K、G446S、S477N、 T478K、E484A、Q493R、G496S、Q498R、N501Y、Y505H，共15个突变位点。与之前 的全球VOC变体相比，Omicron共有K417N、T478K、N501Y突变，但也存在G339D、 N440K、S447N、Q498R等额外的突变。Omicron突变株在保留ACE2受体结合能力的 同时，增强了对中和抗体的逃逸能力。因此，新冠病毒疫苗需要及时更新，以抵御新冠 病毒Omicron突变株病毒。
[0005]mRNA疫苗具有研发周期短、产能增速快等技术优势，更适合新冠病毒及其突变株 病毒的预防性疫苗的应急研制与开发。研发自主可控的可预防新冠病毒Omicron突变株 感染的mRNA疫苗，不仅对新冠病毒肺炎疫情的防控具有重要意义，还能丰富我国的 疫苗储备。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于丰富现有技术中新冠病毒疫苗的种类，提供一种针对新冠病毒 omicron突变株的mRNA疫苗、药物组合物和试剂盒。新冠病毒的mRNA疫苗的设计 难度较高，尤其是病毒完整和高效表达的实现会受到多种因素的影响。本专利技术提供的 mRNA在体外细胞中均能够表达抗原蛋白，且免疫小鼠后能够检测到高效价的新冠病毒 Omicron突变株假病毒中和抗体，具有良好的免疫原性，对于新型冠状病毒Omicron突 变株病毒的预防有重要意义。
[0008]本专利技术提供的技术方案如下：
[0009]在第一方面，本专利技术提供了一种包含编码新冠病毒omicron突变株的抗原性多肽或 其抗原性片段、变体或衍生物的mRNA，所述抗原性多肽或其抗原性片段至少包含新冠 病毒S蛋白的受体结合结构域(Receptor binding domain，RBD)片段。
[0010]在本专利技术中，新冠病毒与新型冠状病毒同义，是指严重急性呼吸系统综合症冠状病 毒(SARS
‑
CoV
‑
2)，其中，S蛋白是指表面刺突(S)蛋白，S蛋白质(spike)由于是介导病 毒入侵的主要蛋白质，也是中和抗体的主要靶点。S蛋白包含两个亚基，S1和S2。其 中，S1主要
包含有受体结合区(RBD结构域)，冠状病毒正是通过RBD结构域与细胞表 面受体结合来感染细胞。
[0011]在一个实施方案中，所述抗原性多肽或其抗原性片段包含S蛋白的信号肽、NTD和 RBD。在本专利技术中，NTD即N
‑
terminal domain，为新型冠状病毒S蛋白N端的一段序 列，冠状病毒的NTD可与宿主细胞的蛋白或糖蛋白结合，帮助病毒对宿主细胞的粘附 和入侵，介导病毒入侵宿主细胞，该段区域可能包含诱导中和抗体产生的表位。S蛋白 的NTD和RBD在结构上相邻。
[0012]本专利技术中，所述mRNA至少包含编码新冠病毒的RBD的mRNA序列；优选地， 所述mRNA包含至少编码新冠病毒的的信号肽、NTD和RBD的mRNA序列。
[0013]在一个实施方案中，所述mRNA的核苷酸序列包含如SEQ ID No.1至SEQ ID No. 4所示的序列中的一条或多条，或者与SEQ ID No.1至SEQ ID No.4所示的序列之一具 有90％以上同源性的且功能相同的序列。
[0014]本专利技术中，新冠Omicron突变株mRNA的CDS由优化的密码子构成，在细胞水平 可以高效表达蛋白(转染细胞后均表达较高水平的蛋白)，其中，SEQ ID No.4所示的 序列在SEQ ID No.1至SEQ ID No.4所示的序列中蛋白表达的水平最高。将本专利技术的 mRNA制备成疫苗(表达S蛋白RBD区的疫苗)后，经小鼠免疫验证，有效性好，具 有免疫原性。
[0015]在一个优选的实施方案中，所述mRNA的核苷酸序列与SEQ ID No.1至SEQ IDNo.4所示的序列之一具有95％以上同源性的且功能相同的序列。
[0016]在一个更优选的实施方案中，所述mRNA的核苷酸序列与SEQ ID No.1至SEQ IDNo.4所示的序列之一具有99％以上同源性的且功能相同的序列。
[0017]本专利技术所述的“同源性”与“同一性”同义，是指在使用氨基酸序列或核苷酸序列 的方面，使用序列与现有技术获得的序列相比，具有(包括但不限于)90％、91％、92％、 93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、 99.6％、99.7％、99.8％、99.9％的相似度，且依然具有与原氨基酸序列或核甘薯序列相同 的功能。
[0018]在一个实施方案中，编码新冠病毒的S蛋白中的信号肽、NTD和RBD结构域的 mRNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1至SEQ ID No.4所示的序列中的任一条所示。
[0019]在一个实施方案中，所述mRNA包含5
’
帽子结构、5
’
非编码区、3
’
非编码区和多聚 腺苷酸尾。所述mRNA还包含：5
’
帽子结构、5
’
非编码区(5
’
UTR序列)、3
’
非编码区 (3
’
UTR序列)和多聚腺苷酸尾以及限制性内切酶位点；其中，所述mRNA按照5
’
到 3
’
方向依次包括如下元件：5
’
帽子结构，5
’
UTR序列，新冠病毒的抗原性多肽或其抗原 性片段、变体或衍生物，3
’
UTR序列和多聚腺苷酸尾序列。
[0020]本专利技术的mRNA包括抗原编码区和抗原编码区以外的骨架部分，由1083骨架代码 序列以及不同抗原编码序列构成。本专利技术中，所述1083骨架代码序列由5
’‑
Cap结构、 5
’‑
UTR、3
’‑
UTR以及Poly A所构成。
[0021]在本专利技术的序列SEQ ID No.1至SEQ ID No.4中，所述5
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种mRNA，其特征在于，所述mRNA包含编码新冠病毒omicron突变株的抗原性多肽或其抗原性片段、变体或衍生物的序列，所述抗原性多肽或其抗原性片段至少包含S蛋白的受体结合结构域RBD片段。2.根据权利要求1所述的mRNA，其特征在于，所述mRNA的核苷酸序列包含如SEQ ID No.1至SEQ ID No.4所示序列中的一条或多条，或者与SEQ ID No.1至SEQ ID No.4所示序列之一具有90％以上同源性的且功能相同的序列。3.权利要求1或权利要求2所述mRNA对应的核酸分子或其所编码的蛋白，其特征在于，所述核酸分子的核苷酸序列包含如SEQ ID No.5至SEQ ID No.8所示序列中的一条或多条。4.权利要求3所述核酸分子或蛋白相关的生物材料，其特征在于，所述生物材料包括下述B1)至B6)中的任一种：B1)权利要求3所述核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体，或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组质粒，或含有B2)所述表达盒的重组质粒；B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物，或含有B2)所述表达盒的重组微生物，或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因细胞系、或含有B3)所述重组载体的转基因细胞系。5.一种mRNA
‑
脂质复合物，其特征在于，所述mRNA
‑
脂质复合物包含递送载体以及权利要求1或2所述的mRNA；优选地，所述递送载体包括可离子化脂质体、阳离子脂质体、可离子化蛋白、阳离子蛋白、可离子化聚合物、阳离子聚合物、可离子化胶束、阳离子胶束、可离子化脂质纳米粒、阳离子脂质纳米颗粒中的任一种。6.根据权利要求5所述的mRNA
‑
脂质复合物，其特征在于，所述mRNA
‑
脂质复合物选自可离子化脂质
‑
mRNA复合物、阳离子脂质
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mRNA复合物或新型可阳离子化脂质
‑
mRNA复合物、可离子化脂质
‑
mRNA脂质纳米粒、阳离子脂质
‑
mRNA脂质纳米粒或新型可阳离子化脂质
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mRNA脂质纳米粒；优选地，所述可离子化脂质
‑
mR...

【专利技术属性】
技术研发人员：王升启，杨静，李蕾，龙晋蓉，于常笑，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：