[发明专利]融合蛋白及其在制备靶向新冠病毒SARS-COV-2的疫苗中的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及融合蛋白及其在制备靶向新冠病毒SARS‑COV‑2的疫苗中的应用。本发明通过将SARS‑COV‑2的全长S蛋白或者S\M\N蛋白的B细胞抗原表位与cDC1细胞特异性表达的XCR1受体的配体XCL1融合表达，提高了S蛋白或者S\M\N蛋白进入次级淋巴结的效率以及被DC细胞，B细胞吞噬、加工、呈递的效率，改善了诱导特异性抗体反应的效果。经由实验验证，本发明的核酸疫苗表达的蛋白可以有效归巢到次级淋巴结、诱导高滴度中和抗体以及特异性T细胞反应。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及融合蛋白及其在制备靶向新冠病毒SARS-COV-2的疫苗中的应用。

背景技术

2019年末爆发的冠状病毒疾病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）所引起，主要经呼吸道飞沫或是密切接触传播，目前已在全世界216个国家和地区传播，造成大量人员死亡，严重损伤社会经济和人类公共健康，是本世纪全人类所面临的最大危机。这一病毒从未在人群中流行，不存在人群免疫屏障，所以全年龄段人群普遍易感。目前，还未发现针对SARS-CoV-2抗病毒特效药物，虽然临床疫苗已经紧急批准做预防之用，但新冠病毒的变异毒株还在持续出现，这些变异毒株导致目前的中和抗体以及疫苗的保护力逐渐减弱，全世界的流行以及康复后的二次感染急需安全有效且能够快速更新的针对SARS-CoV-2以及其变异毒株的疫苗。

冠状病毒（Coronaviridae）是一类单股正链RNA病毒，基因组大小为27～32kb。在所有已知的RNA病毒（例如流感病毒、脊髓灰质炎病毒、HIV等）中，冠状病毒的基因组是最大的。因病毒囊膜上含有刺突（spike）状的包膜蛋白S，在电镜结构中类似于皇冠上镶嵌的珍珠，病毒由此而得名。按照系统发育的不同，冠状病毒可以被分成α/β/γ/δ四个属，每个属有不同的毒株，α/β属冠状病毒感染哺乳动物，而γ/δ属冠状病毒感染鸟类。

最新序列研究分析表明，从临床病人分离的SARS-CoV-2和蝙蝠来源的冠状病毒RaTG13有96%的一致性，和SARS冠状病毒也有79.3%的同一性。冠状基因组结构较为保守，包含11个功能性开放阅读框，依次为ORF1a、ORF1b、S、ORF3、ORF4a、ORF4b、ORF5、E、M、ORF8b和N。其中ORF1a和ORF1b分别编码在所有冠状病毒中均保守的两种复制酶PL2pro和3CLpro。ORF3、4a、4b、5和8b分别编码了病毒的5种附属蛋白。ORFs S、E、M和N编码了的4种主要结构蛋白—刺突蛋白（Spike Protein,S）、包膜蛋白（EnvelopeProtein ,E）、膜蛋白（MembraneProtein,M）和核衣壳蛋白（Nucleocapsid Protein,N）。其中，E蛋白为在病毒表面形成离子通道的一种跨膜蛋白，与病毒毒力相关。N蛋白是病毒基因组RNA复制复合物的主要组成部分，并与M蛋白的C端结构域结合。M蛋白是构成冠状病毒粒子形状的蛋白，参与病毒组分在病毒粒子中的整合。S蛋白突出于病毒粒子表面，为I型跨膜糖蛋白，与病毒颗粒吸附和膜融合相关，根据2006年非典型肺炎的相关研究报道，S蛋白是诱导机体产生中和抗体的主要免疫原，S蛋白在之后成为中东呼吸综合症病毒MERS疫苗和基因工程药物开发的重要靶点。鉴于以往工作经验，S蛋白成为针对SARS-COV-2的首选抗原。然而大量的相关病毒防御研究也揭示，针对核衣壳蛋白的抗体也可以保护机体免于病毒的攻击，例如一些针对核衣壳蛋白的乙肝疫苗。