[发明专利]一种SARS-CoV-2疫苗抗原的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种SARS‑CoV‑2疫苗抗原的制备方法及其应用，该疫苗抗原为直径为706～710nm的纳米颗粒，是由N蛋白和Ferritin蛋白的融合蛋白自组装形成。Ferritin为幽门螺旋杆菌非血红素铁蛋白，其具备自组装特性，与N蛋白融合表达后可将N蛋白展示于Ferritin纳米颗粒的表面，提高抗原提呈细胞对N蛋白抗原分子的识别效率，高效启动特异性免疫应答反应，促进机体产生针对N蛋白的中和性抗体，延长机体对N抗原的免疫记忆，产生更加高效且持久的免疫保护，为SARS‑CoV‑2通用疫苗的开发提供候选抗原。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种SARS-CoV-2疫苗抗原的制备方法及其应用。

背景技术

COVID-19的病原体为新型冠状病毒(severe acute respiratory syndromecoronavirus 2,SARS-CoV-2)，由于病毒基因极易发生变异给该病防控带来极大困难。目前变异新冠状病毒主要有Alpha、Beta、Gamma、Delta、Lambda和Omicron六大类。Omicron的严重程度从传播速度和病死率两个维度来看都远高于流感和此前的新冠其他变异株。

全球在研的新冠疫苗可达近200余种，部分已经进入临床实验阶段。我国推进研发的新冠疫苗包括以下5类：灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组亚单位疫苗、核酸疫苗和减毒流感病毒载体疫苗。灭活疫苗具有制备周期短，安全性高的优点，但其免疫原性较低，诱发的主要为体液免疫。减毒活疫苗的免疫原性更强且不需要添加额外佐剂，可同时诱发体液免疫和细胞免疫，但可能会在体内出现毒力返强的情况，所以其安全性评估格外重要。腺病毒载体疫苗是用经过改造后无害的腺病毒作载体，装入新冠病毒的S蛋白基因，刺激人体产生抗体，但由于部分人群感染过腺病毒可能影响疫苗免疫效果。重组亚单位疫苗的主要成分则是通过生物工程方法大量表达S蛋白或RBD抗原，这种疫苗成分单一、安全性非常好，量产流程也比较成熟，但由于免疫原性相对较弱，需要对疫苗组分和构建方式进行优化。核酸疫苗包括DNA疫苗和mRNA疫苗，其基因组成均为S或RBD区编码基因，核酸成分设计及制备都相对简单，但需要特定的佐剂及递送系统才能有效发挥生物活性；同时此项技术较新其安全性还有待进一步的观察分析。减毒流感病毒疫苗作为载体，携带新冠病毒的S蛋白，共同刺激人体产生针对两种病毒的抗体，但此类疫苗研发周期相对较长。

以上几类获批或在研的新冠疫苗除灭活疫苗为全病毒灭活处理产物及减毒活疫苗包含病毒全部结构蛋白成分外，其他几类疫苗的靶抗原均为S蛋白或重组RBD蛋白，S蛋白特别是其RBD区极易发生突变致使现有疫苗有效性降低，而疫苗的研究又滞后于病毒突变速度，无法抵抗流行毒株的攻击。因此，亟需开发一种能够有效防御新冠变异毒株的新型疫苗。

发明内容

针对现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种SARS-CoV-2疫苗抗原的制备方法及其应用，该抗原免疫后有望刺激机体相关免疫细胞的活化并产生抵抗SARS-CoV-2的抗体，且抗体的滴度更高、免疫记忆维持时间更长。本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种SARS-CoV-2疫苗抗原，该疫苗抗原为直径为706～710nm的纳米颗粒，是由N蛋白和Ferritin蛋白的融合蛋白自组装形成。

进一步地，所述N蛋白为SARS-CoV-2N蛋白，所述SARS-CoV-2N蛋白的氨基酸序列如SEQ_1所示，编码该SARS-CoV-2N蛋白的核酸分子的碱基序列如SEQ_2所示。

进一步地，所述Ferritin蛋白的氨基酸序列如SEQ_3所示，编码该Ferritin蛋白的核酸分子的碱基序列如SEQ_4所示。

进一步地，所述SARS-CoV-2N蛋白融合于Ferritin蛋白的N-端获得N-Ferritin融合蛋白，所述N-Ferritin融合蛋白的氨基酸序列如SEQ_5所示，编码该Ferritin蛋白的核酸分子的碱基序列如SEQ_6所示。