一种基于纳米脂质体的猴痘病毒mRNA疫苗及其应用

    技术2024-12-07  13


    本发明属于生物医药领域,更具体地涉及一种基于纳米脂质体的猴痘病毒mrna疫苗及其应用。


    背景技术:

    1、mrna疫苗是一种使用mrna技术直接注射编码特定抗原的mrna分子到细胞中,使得细胞能够产生该特定抗原的蛋白质,从而激活免疫系统并产生免疫反应的一种新型核酸疫苗(ref)。利用脂质体等载体技术包裹mrna分子,使得mrna分子得以进入人体细胞内并稳定表达且不易被人体免疫细胞识别和讲解。一旦mrna进入细胞,它就会被翻译成目标抗原的蛋白质,这些蛋白质会被抗原呈递系统加工并表达在细胞表面,使其被免疫细胞识别并产生相应的抗体和免疫记忆细胞。

    2、相比于传统疫苗,mrna疫苗具有多种优势。传统疫苗疫苗的制造需要大量生物反应器和动物实验。其实验和制造的周期较长,无法适应当下快速开发和生产特定病原体疫苗的需要和需求。传统疫苗制造过程中需要对病原体进行灭活或减毒处理,这些技术会降低疫苗的有效性和安全性缩小了传统疫苗应用范围。从mrna疫苗原理出发,该类疫苗有传统疫苗不具备的优势。mrna疫苗可以利用生化反应快速合成,生产和制造成本低廉,可以快速满足市场需求。mrna疫苗不使用活的病原体且mrna可以在体内被降解,一过性的反应使其不会影响接种者的dna,提高了其安全性和适用人群。mrna还可以被精确的定制,使其适应病原体的多种突变,增大疫苗的保护范围(ref)。

    3、然而目前的疫苗并不适用当下的猴痘流行病学环境。

    4、因此,本领域迫切需要开发一种更有效地诱导针对猴痘病毒的中和抗体并提供更有效保护的猴痘通用mrna疫苗。


    技术实现思路

    1、本发明的目的就是提供一种更有效地诱导针对猴痘病毒的中和抗体并提供更有效保护的猴痘通用mrna疫苗。

    2、在本发明的第一方面,提供了一种猴痘病毒的mrna疫苗组合物,所述的疫苗组合物含有:

    3、(a)用于表达猴痘病毒的免疫原的mrna,所述的猴痘病毒的免疫原为猴痘表面蛋白,选自下组:m1r、a29l、e8l、h3l、a35r、b6r、a14l、e13l、f3l、或其组合;和

    4、(b)药学上可接受的载体。

    5、在另一优选例中,所述的mrna具有式i结构:

    6、z1-z2-z3-z4-z5-z6(i)

    7、式中,

    8、z1为无或5'加帽元件;

    9、z2为5'-utr元件;

    10、z3为信号肽编码序列;

    11、z4为猴痘病毒免疫原编码序列,其中猴痘病毒免疫原为猴痘表面蛋白,选自下组:m1r、a29l、e8l、h3l、a35r、b6r、a14l、e13l、f3l、或其组合;

    12、z5为3'-utr元件;

    13、z6为polya尾部元件。

    14、在另一优选例中,所述猴痘病毒包括西非进化枝clade i、西非进化枝clade iia、西非进化枝clade iib。

    15、在另一优选例中,所述猴痘病毒包括a.1、b.1、a1.1、a.2、b1.10、b1.7、b1.2、b1.3。

    16、在另一优选例中,所述猴痘病毒包括mpxv-m5312_hm12_rivers。

    17、在另一优选例中,所述信号肽选自下组:tpa、iggk(免疫球蛋白轻链)、vsv糖蛋白、或其组合。

    18、在另一优选例中,所述的5'加帽元件选自下组:cap0(m7g5'ppp5'np)、cap1(m7g5'ppp5'nmpnp)和cap2(m7g5'ppp5'nmpnmpnp);优选为cap1。

    19、在另一优选例中,所述的mrna被包裹在脂质体中,从而构成脂质体纳米颗粒。

    20、在另一优选例中,所述的脂质体纳米颗粒的平均粒径为10-500nm,较佳地60-100nm,更佳地60-80nm。

    21、在另一优选例中,所述的脂质体纳米颗粒包括位于外部的脂质体层以及位于内部的所述的mrna。

    22、在另一优选例中,所述的脂质体层的成分包括任何脂质体层,优选选自下组:peg修饰的脂质(如dmg-peg 2000)、中性脂质(如dspc)、阳离子脂质(如d-lin-mc3-dma)、胆固醇(cholesterol)、或其组合。

    23、在另一优选例中,纳米颗粒的脂质体层包括任何脂质体层,优选包括peg修饰的脂质(dmg-peg 2000)、中性脂质(dspc)、阳离子脂质(d-lin-mc3-dma)和胆固醇(cholesterol)。

    24、在另一优选例中,所述的peg修饰的脂质选自下组:dmg-peg 2000、c14-peg2000、c16-peg2000、或其组合。

    25、在另一优选例中,所述的阳离子脂质选自下组:dodap、d-lin-mc3-dma,dodma、或其组合。

    26、在另一优选例中,所述猴痘病毒免疫原包括a35r和b6r的组合。

    27、在另一优选例中,所述猴痘病毒免疫原包括h3l和m1r的组合。

    28、在另一优选例中,所述猴痘病毒免疫原包括a29l,e8l,h3l,m1r四种蛋白的组合。

    29、在另一优选例中,所述猴痘病毒免疫原包括m1r,a29l,e8l,h3l,a35r,b6r六种蛋白的组合。

    30、在另一优选例中,所述猴痘表面蛋白为经改造的蛋白。

    31、在另一优选例中,所述猴痘表面蛋白去掉了跨膜区域,并任选的加上了信号肽。

    32、在另一优选例中,所述猴痘表面蛋白经过人源化密码子的改造与优化。

    33、在另一优选例中,所述的疫苗组合物中包括用于表达a35r蛋白的mrna和用于表达b6r蛋白的mrna。

    34、在另一优选例中,用于表达a35r蛋白的mrna和用于表达b6r蛋白的mrna的摩尔比为1:1。

    35、在另一优选例中,所述的疫苗组合物中包括用于表达h3l蛋白的mrna和用于表达m1r蛋白的mrna。

    36、在另一优选例中,用于表达h3l蛋白的mrna和用于表达m1r蛋白的mrna的摩尔比为1:1。

    37、在另一优选例中,所述的疫苗组合物中包括用于表达a29l蛋白的mrna、用于表达e8l蛋白的mrna、用于表达h3l蛋白的mrna和用于表达m1r蛋白的mrna。

    38、在另一优选例中,用于表达a29l蛋白的mrna、用于表达e8l蛋白的mrna、用于表达h3l蛋白的mrna和用于表达m1r蛋白的mrna的摩尔比为1:1:1:1。

    39、在另一优选例中,所述的疫苗组合物中包括用于表达m1r蛋白的mrna、用于表达a29l蛋白的mrna、用于表达e8l蛋白的mrna、用于表达h3l蛋白的mrna、用于表达a35r蛋白的mrna和用于表达b6r蛋白的mrna。

    40、在另一优选例中,用于表达m1r蛋白的mrna、用于表达a29l蛋白的mrna、用于表达e8l蛋白的mrna、用于表达h3l蛋白的mrna、用于表达a35r蛋白的mrna和用于表达b6r蛋白的mrna的摩尔比为1:1:1:1:1:1。

    41、在另一优选例中,所述疫苗组合物为单价或多价(比如二价、四价或六价)。

    42、在另一优选例中,所述的疫苗组合物的剂型为液态、固体、或凝胶态。

    43、在另一优选例中,所述的疫苗组合物用选自下组的方式施用:皮下注射、皮内注射、肌肉注射、静脉注射、腹腔注射、微针注射、口服、或口鼻腔喷入和雾化吸入。

    44、在另一优选例中,所述的疫苗组合物中mrna本身还可以充当佐剂。

    45、本发明第二方面提供了一种mrna,所述的mrna具有式i结构:

    46、z1-z2-z3-z4-z5-z6(i)

    47、式中,

    48、z1为无或5'加帽元件;

    49、z2为5'-utr元件;

    50、z3为信号肽编码序列;

    51、z4为猴痘病毒免疫原编码序列,其中猴痘病毒免疫原为猴痘表面蛋白,选自下组:m1r、a29l、e8l、h3l、a35r、b6r、a14l、e13l、f3l、或其组合;

    52、z5为3'-utr元件;

    53、z6为polya尾部元件。

    54、在另一优选例中,所述的mrna以脂质体纳米颗粒形式存在。

    55、在另一优选例中,所述的脂质体纳米颗粒包括位于外部的脂质体层以及位于内部的所述的mrna。

    56、本发明第三方面提供了一种本发明第一方面所述的猴痘病毒的mrna疫苗组合物或本发明第二方面所述的mrna的用途,被用于制备一药物,所述药物用于(a)预防猴痘病毒;和/或(b)在哺乳动物中诱导产生针对猴痘病毒的特异性抗体;和/或(c)用于预防猴痘病毒或其相关疾病。

    57、在另一优选例中,所述猴痘病毒或其相关疾病选自下组:猴痘病毒感染、其他痘病毒(比如痘苗病毒(vaccinia virus))感染、或其组合。

    58、在另一优选例中,所述猴痘病毒包括西非进化枝clade i、西非进化枝clade iia、西非进化枝clade iib。

    59、在另一优选例中,所述猴痘病毒包括a.1、b.1、a1.1、a.2、b1.10、b1.7、b1.2、b1.3

    60、本发明第四方面提供了一种产生针对猴痘病毒的免疫反应的方法,包括步骤:给需要的对象施用本发明第一方面所述的疫苗组合物或本发明第二方面所述mrna或含有所述mrna的脂质体纳米颗粒。

    61、在另一优选例中,所述的对象包括人或非人哺乳动物。

    62、在另一优选例中,所述的非人哺乳动物包括非人灵长动物(如猴)。

    63、在另一优选例中,所述方法在所述对象中诱导产生针对猴痘病毒的中和抗体。

    64、本发明第五方面提供了一种预防猴痘病毒感染的方法,包括步骤:给需要的对象施用本发明第一方面所述的疫苗组合物、本发明第二方面所述mrna、或含有所述mrna的脂质体纳米颗粒。

    65、在另一优选例中,所述的对象包括人和非人哺乳动物(如啮齿动物,例如小鼠和大鼠)。

    66、本发明第六方面提供了一种治疗方法,给需要的对象施用本发明第一方面所述的疫苗组合物、本发明第二方面所述mrna、或含有所述mrna的脂质体纳米颗粒。

    67、应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。


    技术特征:

    1.一种猴痘病毒的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述的疫苗组合物含有:

    2.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述猴痘病毒包括西非进化枝clade i、西非进化枝clade iia、西非进化枝clade iib。

    3.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述猴痘病毒包括a.1、b.1、a1.1、a.2、b1.10、b1.7、b1.2、b1.3。

    4.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述信号肽选自下组:tpa、iggk(免疫球蛋白轻链)、vsv糖蛋白、或其组合。

    5.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述的mrna被包裹在脂质体中,从而构成脂质体纳米颗粒。

    6.如权利要求5所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述的脂质体纳米颗粒的平均粒径为10-500nm,较佳地60-100nm,更佳地60-80nm。

    7.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述猴痘病毒免疫原包括a35r和b6r的组合。

    8.如权利要求1所述的mrna疫苗组合物,其特征在于,所述猴痘病毒免疫原包括h3l和m1r的组合。

    9.一种mrna,其特征在于,所述的mrna具有式i结构:

    10.一种权利要求1所述的猴痘病毒的mrna疫苗组合物或权利要求2所述的mrna的用途,其特征在于,用于制备一药物,所述药物用于(a)预防猴痘病毒;和/或(b)在哺乳动物中诱导产生针对猴痘病毒的特异性抗体;和/或(c)用于预防猴痘病毒或其相关疾病。


    技术总结
    本发明提供了一种基于纳米脂质体的猴痘病毒mRNA疫苗及其应用。具体地,本发明提供了一种猴痘病毒的mRNA疫苗组合物,它含有:(a)用于表达猴痘病毒的免疫原的mRNA,所述的猴痘病毒的免疫原为猴痘表面蛋白,选自下组:M1R、A29L、E8L、H3L、A35R、B6R、A14L、E13L、F3L、或其组合;和(b)药学上可接受的载体。实验表明,本发明的设计方法可以克服靶蛋白在宿主细胞内表达效率低的问题,同时增强其免疫原性,实验结果表明,本发明的mRNA疫苗可确保靶蛋白在体内高效表达,并且能够诱导非常高水平的中和抗体。

    技术研发人员:郝沛,莫欧阳,张牛冰,程香,朱利琦,徐心恬
    受保护的技术使用者:中国科学院上海免疫与感染研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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