呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒及其制备方法和用途

本发明涉及生物医药，具体地涉及呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒及其制备方法和用途。

背景技术：

1、呼吸道病原体主要通过呼吸系统和消化系统感染，具有较高的传染率和致死率，其临床表现从轻微的流感样症状到严重危及生命的重症肺炎。

2、受到自然界病原体结构和功能的启发，仿病原体颗粒(病毒样颗粒，自组装蛋白颗粒)应运而生，仿病原体颗粒具有同时递送抗原和免疫刺激的功能，可通过提高疫苗抗原的稳定性，促进抗原递呈，增强交叉递呈等方式增加疫苗免疫原性。

3、仿病原体颗粒一般可以通过基因融合或化学偶联的方式展示外源表位肽。利用基因融合的方式能够保证抗原表位以同样的构象展示在vlp的外表面并且能够实现高密度排列，但是某些抗原的遗传融合导致抗原或衣壳的错误折叠，从而导致产生的抗体无效。化学结合可能无法控制vlp修饰的数量，造成抗原展示不均一。此外，当以巯基作为目标化学修饰基团时，由于许多重要抗原结构内含有二硫键，它们在蛋白质折叠和稳定中起着重要作用，新的半胱氨酸插入可能会影响展示抗原的结构、造成载体的相互交联，从而导致聚集性沉淀。因此需要更简单及稳定的结合方法。

4、尽管目前我国已有灭活病毒疫苗、腺病毒载体疫苗、亚单位疫苗和mrna疫苗等上市，但是大都通过肌肉注射方式进行免疫接种。相比而言，吸入免疫具有更好的人群顺应性，而且有望产生高水平的局部黏膜免疫应答及高于或等于传统疫苗接种方式诱导的全身免疫应答水平，是预防呼吸道传播病原体感染的优势免疫途径。

5、背景技术中的信息仅仅在于说明本发明的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的至少技术问题之一，本发明提供一种呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒及其制备方法和用途。具体地，本发明包括以下内容。

2、本发明的第一方面，提供一种呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其包括由佐剂蛋白组成的核和位于所述核表面的抗原，且所述佐剂蛋白连接有第一连接臂，所述抗原连接有第二连接臂，或者所述佐剂蛋白连接有第二连接臂，所述抗原连接有第一连接臂，且所述第一连接臂与所述第二连接臂通过共价如肽键结合。

3、在某些实施方案中，根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其中，所述佐剂蛋白的序列如seq id no：1所示。

4、在某些实施方案中，根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其中，所述第一连接臂的序列如seq id no：3所示，和/或所述第二连接臂的序列如seq id no：5所示。

5、在某些实施方案中，根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其中，所述抗原源自冠状病毒s蛋白的rbd或流感病毒的ha。

6、在某些实施方案中，根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其中，其粒径在10-50nm。

7、本发明的第二方面，提供一种呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒的制备方法，其包括以下步骤：

8、(1)获得连接第一连接臂的佐剂蛋白和连接第二连接臂的抗原，或获得连接第二连接臂的佐剂蛋白和连接第一连接臂的抗原，其中第一连接臂和第二连接臂分别具有活性基团；和

9、(2)使所述佐剂蛋白与所述抗原以1:(1-5)摩尔比混合于体外缓冲液如pbs或tris缓冲液，通过活性基团之间的反应从而使所述佐剂蛋白和所述抗原共价连接。

10、在某些实施方案中，根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒的制备方法，其中，所述连接第一连接臂的佐剂蛋白和所述连接第二连接臂的抗原，或所述连接第一连接臂的抗原和所述连接第二连接臂的佐剂蛋白通过双表达系统表达，且所述连接第二连接臂的抗原或连接第一连接臂的抗原需通过真核表达系统制备，和所述活性基团包括氨基、羧基和/或硫醇基团。

11、本发明的第三方面，提供根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒在制备疫苗中的用途。

12、本发明的第四方面，提供一种体外激活免疫细胞的方法，其包括使根据本发明所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒与所述免疫细胞接触的步骤。

13、在某些实施方案中，根据本发明所述的体外激活免疫细胞的方法，其中，所述免疫细胞包括树突状细胞或巨噬细胞。

14、本发明的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒具有显著提高的稳定性、安全性和免疫原性，能够应对不同突变株的流行。经疫苗抗原性检测发现，本发明制备的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒保留了较好的靶向sars-cov-2rbd特异性受体ace2的亲和力。同时本发明进一步对其激活免疫细胞的能力进行了研究，结果发现其能够促使免疫细胞分泌促炎性细胞因子，有效激活体液免疫应答。此外，通过免疫小鼠后发现，本发明的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒能够诱导小鼠产生特异性抗体，在预防或治疗由新型冠状病毒或流感病毒引起人呼吸道相关疾病中具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其特征在于，包括由佐剂蛋白组成的核和位于所述核表面的抗原，且所述佐剂蛋白连接有第一连接臂，所述抗原连接有第二连接臂，或者所述佐剂蛋白连接有第二连接臂，所述抗原连接有第一连接臂，且所述第一连接臂与所述第二连接臂通过共价健结合。

2.根据权利要求1所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其特征在于，所述佐剂蛋白的序列如seq id no：1所示。

3.根据权利要求1所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其特征在于，所述第一连接臂的序列如seq id no：3所示，和/或所述第二连接臂的序列如seq id no：5所示。

4.根据权利要求1所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其特征在于，所述抗原源自冠状病毒s蛋白的rbd或流感病毒的ha。

5.根据权利要求1所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，其特征在于，其粒径为10-50nm。

6.一种呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒的制备方法，其特征在于，所述连接第一连接臂的佐剂蛋白和所述连接第二连接臂的抗原，或所述连接第一连接臂的抗原和所述连接第二连接臂的佐剂蛋白通过双表达系统表达，且所述连接第二连接臂的抗原或连接第一连接臂的抗原需通过真核表达系统制备，和所述活性基团包括氨基、羧基和/或硫醇基团。

8.一种药物组合物，其特征在于，包括根据权利要求1-5任一项所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒，优选地，其为疫苗，特别是肺吸入疫苗。

9.一种体外激活免疫细胞的方法，其特征在于，包括使根据权利要求1-5任一项所述的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒与所述免疫细胞接触的步骤。

10.根据权利要求9所述的体外激活免疫细胞的方法，其特征在于，所述免疫细胞包括树突状细胞或巨噬细胞。

技术总结
本发明公开呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒及其制备方法和用途。该呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒包括由佐剂蛋白组成的核和位于核表面的抗原，且佐剂蛋白连接有第一连接臂，抗原连接有第二连接臂，或者佐剂蛋白连接有第二连接臂，抗原连接有第一连接臂，第一连接臂与第二连接臂通过肽键等共价键结合。经疫苗抗原性检测发现，本发明制备的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒保留了较好的靶向SARS‑CoV‑2RBD受体(hACE2)的亲和力，同时其能够促使免疫细胞分泌促炎性细胞因子，能够激活体液免疫应答。此外，本发明的呼吸道相关病毒纳米蛋白颗粒能够诱导小鼠产生特异性抗体，在预防或治疗由呼吸道相关病毒引起人呼吸道相关疾病中具有广阔的应用前景。

技术研发人员：魏炜,马光辉,李鑫,焦周光,叶通
受保护的技术使用者：中国科学院过程工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31