冠状病毒的核酸疫苗的制作方法

1.本发明总体上涉及可用于控制、预防和治疗冠状病毒感染的核酸分子。本发明还涉及所述核酸分子的含脂质组合物，包括疫苗，以及相关的递送方法。

背景技术：

0、2.背景技术

1、冠状病毒对人和其它动物构成了严重的健康威胁。因此，亟需用于抑制冠状病毒感染的有效疗法，包括疫苗等。本发明满足了所述需求。

2、3.
技术实现要素：

3、一方面，本发明提供了可用于预防、控制和治疗感染性疾病的非天然存在的核酸分子。在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子编码衍生自冠状病毒sars-cov-2的病毒肽或蛋白质。在一些实施方案中，可编码衍生自包含基因组的冠状病毒的病毒肽或蛋白质的非天然存在的核酸分子包括基因组，所述基因组包含如seq id no：1所示的核酸序列。

4、在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子包含编码区，其中所述编码区包含一个或多个开放阅读框(orf)，且其中至少一个orf编码病毒肽或蛋白质。在一些实施方案中，至少一种orf编码异源肽或多肽。在一些实施方案中，异源肽或多肽是免疫刺激肽或蛋白质。在一些实施方案中，orf编码融合蛋白，所述融合蛋白包含异源肽或多肽与病毒肽或蛋白的融合。在一些实施方案中，异源肽或多肽选自人免疫球蛋白的fc区、信号肽和促进融合蛋白多聚化的肽。

5、在一些实施方案中，一个或多个orf包括表1至表4所列的编码序列。在一些实施方案中，一个或多个orf由选自包含seq id no：3、5、7、9、11、13、15、17、19、27、29、31、33、35、37、 39、41、43和45的编码序列，或其转录的rna序列。在一些实施方案中，一个或多个orf编码选自seq id no：2、4、6、8、10、 12、14、16 18、20-26、28、30、32、34、36、38、40、42和44的肽或蛋白质。

6、在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子还包含5′非翻译区 (5′-utr)，其中5′-utr包含seq id no：46-51所示的序列。在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子还包含3′非翻译区(3′-utr)，其中3′-utr包含seq id no：52-57所示的序列。在一些实施方案中， 3′-utr进一步包含聚a尾(poly-a tail)或聚腺苷酸化信号。

7、在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子还包含一种或多种选自假尿苷、1-甲基-假尿苷和5-甲基胞嘧啶的功能性核苷酸类似物。在一些实施方案中，非天然存在的核酸分子进一步包含的核酸是dna 或mrna。

8、在一些实施方案中，本文公开了包含本文所述非天然存在的核酸分子的载体或细胞。在一些实施方案中，本文公开了包含本文所述非天然存在的核酸分子的组合物。在一些实施方案中，组合物是通过将核酸包封在脂质壳形成脂质纳米颗粒来配制。

9、一方面，本文提供了包含至少一种编码新型冠状病毒sars-cov- 2的肽或蛋白质的核酸的药物组合物。在一些实施方案中，本文提供了药物组合物，其包含至少一种编码源自冠状病毒的病毒肽或蛋白质的核酸，所述核酸包含基因组，其中所述基因组包含seq idno：1 所示的核酸序列。

10、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，病毒肽或蛋白质选自：(a),冠状病毒的刺突(s)蛋白；(b),冠状病毒的基质(m)蛋白；(c),冠状病毒核衣壳(n)蛋白；(d),冠状病毒的包膜蛋白(e)；(e),血凝素酯酶 (he)蛋白；(f),(a)至(e)中任一项的免疫原性片段；(g),(a)至(f)中任一项的功能衍生物。

11、在一些实施方案中，病毒肽或蛋白质是s蛋白、s蛋白的免疫原性片段，s蛋白的功能性衍生物或其免疫原性片段。在一些实施方案中，s蛋白的免疫原性片段选自胞外域(ecd)、s1亚基、受体结合域 (rbd)和受体结合基序(rbm)。

12、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，病毒肽或蛋白质是 rbd的功能衍生物。在一些实施方案中，rbd的功能衍生物包括能够增加rbd对宿主细胞受体的结合亲和力的一个或多个氨基酸取代的情况。在一些实施方案中，受体是ace2。在一些实施方案中，氨基酸取代包含n501t。

13、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，病毒肽或蛋白质包含 seq id no：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20-26、32，34、40、42和44所示的氨基酸序列。在一些实施方案中，核酸包含seq id no：3、5、7、9、11、13、15、17、19、27、29、31、33、35、 37、39、41、43、45、46、48、50、52、54、56所示的序列，或其转录的rna序列。

14、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，rbd的功能性衍生物包含与人免疫球蛋白fc区融合的rbd。在一些实施方案中，免疫球蛋白是igg1。

15、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，rbd的功能性衍生物包含与肽融合的rbd，所述肽促进融合蛋白的多聚化。在一些实施方案中，s-rbd的功能衍生物形成三聚体复合物形式。

16、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，病毒肽或蛋白质是n 蛋白。在一些实施方案中，n蛋白包含seq id no：18所示的氨基酸序列。在一些实施方案中，核酸包含seqid no：19所示的序列或从其转录的rna序列。

17、在本文描述的药物组合物的一些实施方案中，核酸进一步包含5' 非翻译区和/或3'非翻译区。在一些实施方案中，5′非翻译区包含选自 seq id no：46-51的序列。在一些实施方案中，3′非翻译区包含聚- a(poly-a)尾或聚腺苷酸化信号。在一些实施方案中，3′非翻译区包含选自seq id no：52-57的序列。

18、本文描述的药物组合物的一些实施方案中，核酸包含一种或多种选自假尿苷、1-甲基-假尿苷和5-甲基胞嘧啶的功能核苷酸类似物。

19、在本文所述的组合物的一些实施方案中，所述组合物还包含至少一种本文所述的脂质。在本文所述的组合物的一些实施方案中，所述组合物还包含本文所述的至少第一脂质(例如，阳离子脂质)和任选的本文所述的第二脂质(例如，聚合物脂质)。

20、在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(01-i)、(01-ii)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(01-i-o)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表01-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(02-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(02-iv-a)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表02-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(03-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表03-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(04-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表04-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(05-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表05-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是根据式(06-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第一脂质是表06-1中所列的化合物。在一些实施方案中，所述第二脂质是根据式(07-i)的化合物。在一些实施方案中，所述第二脂质是表07-1中所列的化合物。

21、在一些实施方案中，组合物是通过将核酸包封在脂质壳中配制成的脂质纳米颗粒形式。在一些实施方案中，所述组合物是药物组合物。在一些实施方案中，所述组合物是疫苗。

22、一方面，本文提供了用于在受试者中控制、预防或治疗由冠状病毒引起的感染性疾病的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的本文所述的非天然存在的核酸、或治疗有效量的本文所述的药物组合物。

23、本文描述的方法的一些实施方案中，受试者是人或非人哺乳动物。在一些实施方案中，所述受试者是成人、人类儿童或人类幼儿。在一些实施方案中，所述受试者患有感染性疾病。在一些实施方案中，所述受试者处于冠状病毒感染的风险中或对其有易感性。在一些实施方案中，受试者是老年人。在一些实施方案中，受试者已经被诊断冠状病毒感染阳性。在一些实施方案中，该受试者是无症状的。

24、本文描述的方法的一些实施方案中，该方法包括向受试者施用封装核酸的脂质纳米颗粒，并且其中脂质纳米颗粒被受试者的细胞内吞。在一些实施方案中，核酸由受试者的细胞表达。

25、本文所述方法的一些实施方案中，在受试者中引起针对冠状病毒的免疫应答反应。在一些实施方案中，免疫应答反应包括产生与核酸编码的病毒肽或蛋白质特异性结合的抗体。在一些实施方案中，抗体是针对冠状病毒或被冠状病毒感染的细胞的中和抗体。在一些实施方案中，在受试者中抗体的血清滴度增加。

26、在一些实施方案中，抗体特异性结合s蛋白的一个或多个表位。本文描述的方法的一些实施方案中，s蛋白的一种或多种功能或活性被减弱。在一些实施方案中，通过以下方式测量s蛋白功能或活性的减弱：(a)s蛋白与宿主细胞受体的结合降低；(b)冠状病毒对宿主细胞的附着减少；(c)由冠状病毒引起的宿主细胞膜融合减少；(d)受试者中被冠状病毒感染的细胞数量减少。在一些实施方案中，宿主受体选自血管紧张素转化酶2(ace2)、氨基肽酶n(apn)、二肽基肽酶4(dpp4)、癌胚抗原相关细胞粘附分子1(ceacam1)和糖。在一些实施方案中， s蛋白功能或活性降低10％、20％，30％、40％、50％、60％、70％、 80％、90％、95％或100％。

27、在本文描述的方法的一些实施方案中，抗体特异性结合n蛋白的一个或多个表位。在一些实施方案中，n蛋白的一种或多种功能或活性被减弱。在一些实施方案中，通过以下方式来测量n蛋白功能或活性的减弱：(a)n蛋白与冠状病毒的复制基因组序列的结合降低(b) 冠状病毒的复制基因组序列整合到功能性病毒衣壳中的减少；(c)受试者中复制的病毒颗粒的数量的减少。在一些实施方案中，n蛋白功能或活性降低了10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、 95％或100％。

28、在本文描述的方法的一些实施方案中，抗体结合到病毒颗粒或被感染的细胞，并标记被感染细胞，以被受试者的免疫系统破坏。在一些实施方案中，诱导或增强抗体结合的病毒颗粒的内吞作用。在一些实施方案中，诱导或增强针对受试者中针对感染细胞的抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(adcc)。在一些实施方案中，诱导或增强针对受试者中被感染细胞的抗体依赖的细胞吞噬作用(adcp)。在一些实施方案中，诱导或增强针对受试者中感染细胞的补体依赖性细胞毒性 (cdc)。

29、在本文描述的方法的一些实施方案中，感染性疾病是呼吸道感染、肺部感染、肾感染、肝感染、肠感染、神经系统感染、呼吸综合征、支气管炎、肺炎、肠胃炎、脑脊髓炎、脑炎、结节病、腹泻、肝炎和脱髓鞘疾病。在一些实施方案中，感染性疾病是呼吸道感染。在一些实施方案中，感染性疾病是肺部感染。在一些实施方案中，感染性疾病是呼吸综合征。在一些实施方案中，感染性疾病是肺炎。

技术实现思路