CN113930452A - 基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病毒疫苗及其制备方法 - Google Patents

基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病毒疫苗及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病毒疫苗及其制备方法,所述重组载体经过线性化包装成重组腺病毒,该重组腺病毒在人群中预存免疫较低,只能在特定的细胞系中可以复制,因此重组腺病毒在感染动物和人后可以表达外源基因,但是在动物和人体内的正常细胞内也没有复制能力,作为疫苗使用十分安全。另外,该重组腺病毒具有表达抗原能力强、可以诱导很强的抗原特异性免疫反应和易于培养生产大规模应用等特点。更重要的是,包含腺病毒的2019新型冠状病毒疫苗对小鼠抵抗新冠病毒感染引起的肺炎起到了较好的保护作用。

Description

基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病 毒疫苗及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医药领域,具体涉及一种基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病毒疫苗及其制备方法。
背景技术
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是由新型冠状病毒(新冠病毒,2019-nCoV)感染所致,新冠病毒属于冠状病毒科β-冠状病毒属,是有囊膜的正链单链RNA病毒,表面的刺突糖蛋白(S蛋白)负责识别受体和膜融合。新冠病毒在感染过程中,囊膜表面的S蛋白被切割成S1和S2亚基,其中S1亚基的受体结合区(RBD)负责结合病毒受体蛋白ACE2(Angiotensin-converting enzyme 2),S2亚基负责介导膜融合,因此S蛋白,尤其是其中的RBD是设计新冠病毒疫苗时重要的靶点。
在疫苗的实验研究和临床研究中,人腺病毒和黑猩猩腺病毒载体被作为广泛使用。但是部分腺病毒在人群中有较高的预存免疫,我们试图选择一个在人群中罕见的血清型,即7型黑猩猩腺病毒AdC7。此前有研究报道在中国AdC7的血清阳性率为11.8%,远远低于被广泛使用的人5型腺病毒的74.2%,表明AdC7是作为疫苗载体的一个很好选择。此外重组黑猩猩腺病毒作为疫苗也有表达抗原能力强、可以诱导很强的抗原特异性免疫反应和易于培养生产大规模应用等特点。
Hana Weingartl等和Meagan Bolles等研究者们分别报道了研究的预防SRAS的疫苗免疫动物后,在攻毒实验中疫苗组动物显示出更强的组织炎症反应加重了损伤,疫苗反而带来副作用,由于新冠病毒和SARS病毒同属于β-冠状病毒,S蛋白相似性较高,此种增强炎症反应的现象是在设计新冠疫苗时需要注意加以避免的。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
发明目的
本发明的目的在于提供一种基于黑猩猩腺病毒载体的重组载体、腺病毒、2019新型冠状病毒疫苗及其制备方法。
解决方案
为实现本发明目的,本发明实施例提供了一种重组载体,所述重组载体包括骨架载体和连接在骨架载体上的包括有目的基因的核酸序列;
所述骨架载体是复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体;
所述目的基因中至少具有选自以下序列的一种:(1)编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列;(2)第(1)部分的核酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸获得的核酸序列,该核酸序列编码的蛋白质具有与第(1)部分所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性。
上述表述中,“目的基因中至少具有选自以下序列的一种”表示至少具有以下序列中的一种,但目的基因可以比以下序列更长。如:编码新型冠状病毒S1蛋白的核酸序列、编码新型冠状病毒全长S蛋白的核酸序列、以及编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列,他们全都包含编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列。
本发明实施例中哺乳动物野生型和人体野生型细胞是指没有经过任何人工基因改造、蛋白质改造等改造过程的普通哺乳动物来源或人源细胞。
在一种可能的实现方式中,所述复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体在哺乳动物野生型细胞中不能复制或基本不能复制;可选地,所述复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体在人体野生型细胞中不能复制;
和/或,复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上的7型黑猩猩腺病毒基因组相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了与病毒复制有关的基因;
和/或,复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上的7型黑猩猩腺病毒基因组相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了野生型AdC7基因组中第458-3026位的序列和野生型AdC7基因组中第27094-31799的序列,可选地,在第458-3026位的删除区增加I-Ceu I和PI-Sce I酶切位点;进一步可选地,在第27094-31799位的删除区增加Rsr II酶切位点。
本发明实施例中使用的经过改造的7型黑猩猩腺病毒载体相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了与病毒复制有关的部分E1和全部E3基因,因而以此制备的重组腺病毒在大多数的细胞系不能复制,只能在特定的细胞系如HEK 293(ATCC CRL-1573)中可以复制。因此重组腺病毒在感染动物和人后可以表达外源基因,但是在动物和人体内的正常细胞内也没有复制能力,作为疫苗使用十分安全。
在一种可能的实现方式中,新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列为新型冠状病毒S蛋白受体结合区全部氨基酸序列的至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或99%,该部分氨基酸序列编码的蛋白质具有与全部氨基酸序列所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性。
在一种可能的实现方式中,所述目的基因选自以下的一种或几种:
编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列;
编码新型冠状病毒S1蛋白的核酸序列;
编码新型冠状病毒全长S蛋白的核酸序列;
编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列,其中:2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列按照(A-B)-(A-B)样式或(A-B)-C-(A-B)样式或(A-B)-(A-B’)样式或(A-B)-C-(A-B’)样式排列,其中:A-B表示新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列,C表示连接氨基酸序列,A-B’表示A-B中的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个、两个或三个氨基酸获得的氨基酸序列,A-B’编码的蛋白质具有与A-B所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性,“基本相同”在本发明中意味着本领域技术人员可接受的误差范围内,如:±90%、±95%。。
在一种可能的实现方式中,所述目的基因选自以下的一种或几种:
编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-S530区域、R319-K537区域或R319-F541区域的核酸序列;
编码新型冠状病毒S1蛋白的核酸序列;
编码新型冠状病毒全长S蛋白的核酸序列;
编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-S530区域、编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-K537区域或编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-F541区域的核酸序列。
可选地,所述目的基因为:编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-K537区域的核酸序列。
在一种可能的实现方式中,所述目的基因为:所述目的基因选自以下的一种或几种:SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:7。其中:SEQ ID NO:1是编码新冠病毒全长S蛋白的核酸序列(其编码SEQ ID NO:2的氨基酸序列)、SEQ ID NO:3是编码新冠病毒S蛋白的S1结构域的核酸序列(其编码SEQ ID NO:4的氨基酸序列)、SEQ ID NO:5是编码新冠病毒S蛋白的RBD结构域的核酸序列(其编码SEQ ID NO:6的氨基酸序列),SEQ IDNO:7是编码新冠病毒S蛋白的sc-dimer的核酸序列(其编码SEQ ID NO:8的氨基酸序列)。SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:8序列均来源于2019-nCoV的WH01株的S蛋白序列(NCBI上的GenBank:QHR63250)的一部分,SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:8中的RBD为RBD中的R319-K537区域。
在一种可能的实现方式中,所述连接氨基酸序列包括:(GGS)n连接序列,其中n表示GGS的个数,n为≥1的整数;可选地,n为选自1-10的整数;进一步可选地,n为选自1-5的整数。GGS三个字母分别表示氨基酸G、G、S。
在一种可能的实现方式中,所述重组载体还包括位于目的基因上下游的元件序列。
本发明实施例还提供了上述重组载体的制备方法,包括以下步骤:
获得目的基因;将所述目的基因连接至穿梭载体上以获得重组穿梭载体;以连接有目的基因的重组穿梭载体为模板进行PCR扩增出含有基因转录元件的目的基因片段,将该目的基因片段连接至骨架载体复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上。
本发明实施例还提供了一种7型黑猩猩腺病毒腺病毒,其包括:衣壳蛋白和包装在衣壳蛋白中的上述重组载体。
在一种可能的实现方式中,包装在衣壳蛋白中的上述重组载体是线性化的上述重组载体。
在一种可能的实现方式中,衣壳蛋白为腺病毒AdC7自身的衣壳蛋白。
本发明实施例还提供了上述7型黑猩猩腺病毒的制备方法,其包括以下步骤:将上述重组载体线性化后转染病毒生产细胞进行重组载体的包装。
在一种可能的实现方式中,病毒生产细胞为保藏编号为ATCC CRL-1573的人胚胎肾细胞293。保藏编号为ATCC CRL-1573的人胚胎肾细胞293是一种可商购的经过改造的细胞,通过国家实验细胞资源共享服务平台可以买到(网址http://www.cellresource.cn/)。
在一种可能的实现方式中,还包括对包装好的腺病毒进行纯化的步骤。
本发明实施例还提供了上述重组载体、上述7型黑猩猩腺病毒在制备2019新型冠状病毒疫苗中的应用。
本发明实施例还提供了一种2019新型冠状病毒疫苗,其包括上述7型黑猩猩腺病毒,以及药学上可接受的辅料。
在一种可能的实现方式中,所述2019新型冠状病毒疫苗的制剂形式为喷雾剂、口服剂或注射剂。
在一种可能的实现方式中,使用2019新型冠状病毒疫苗进行两次免疫。
有益效果
本发明实施例中基于作为骨架载体的复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体获得了一种重组载体,该重组载体中的目的基因中至少具有编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列或其类似序列,将所述重组载体经过线性化包装成重组腺病毒,该重组腺病毒在中国人群中预存免疫较低,并且其在大多数的细胞系不能复制,只能在特定的细胞系如HEK 293(ATCC CRL-1573)中可以复制,因此重组腺病毒在感染动物和人后可以表达外源基因,但是在动物和人体内的正常细胞内也没有复制能力,作为疫苗使用十分安全。另外,该重组腺病毒具有表达抗原能力强、可以诱导很强的抗原特异性免疫反应和细胞免疫反应和易于培养生产大规模应用等特点。
更重要的是,包含腺病毒的2019新型冠状病毒疫苗AdC7-sc-dimer对小鼠抵抗新冠病毒感染引起的肺炎起到了较好的保护作用,免疫小鼠血清中的中和抗体滴度与S蛋白结合抗体滴度的比值高、抗体的质量高,同时该疫苗主要刺激了Th1型T细胞反应而非Th2型T细胞反应,更为安全有效。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
图1为本发明实施例1中设计的四种基于AdC7载体的COVID-19疫苗示意图。
图2为本发明实施例4中ELISA实验检测不同剂量的四种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠后诱导产生的抗体水平。
图3为本发明实施例5中,新冠病毒假病毒中和实验检测不同剂量的四种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠诱导产生的中和抗体水平。
图4为本发明实施例6中,新冠病毒假病毒中和实验检测三种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠诱导产生的中和抗体水平。Prime为小鼠一次免疫后样品,Prime-Boost为小鼠二次免疫后样品。
图5为本发明实施例7中,重组AdC7疫苗通过肌肉免疫BALB/c鼠诱导的抗体质量评价的结果图。Neutralizing:binding ratio为小鼠的假病毒中和抗体滴度与结合新冠病毒胞外段S蛋白的IgG抗体滴度的比值。图5中没有Sham对照组的原因是:纵坐标的数据是用中和抗体滴度值除以结合抗体滴度值(ELISA测出来的),对照组所有样品均没有检测到中和活性,因此滴度值低于检测限,以这样的滴度值计算抗体质量没有意义,所以此处没有Sham对照组。
图6为本发明实施例8中,通过ELISPOT实验评价三种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠诱导的细胞免疫反应。SFCs为斑点形成细胞数。
图7为本发明实施例8中,通过胞内细胞因子染色实验检测三种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠诱导的CD8+T细胞免疫反应。
图8为本发明实施例8中,通过胞内细胞因子染色实验检测三种腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠诱导的CD4+T细胞免疫反应。
图9为本发明实施例9中,hACE2转基因小鼠的免疫和新冠病毒攻毒实验流程示意图。
图10为本发明实施例9中,ELISA实验检测腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫hACE2转基因小鼠后诱导产生的抗体水平。
图11为本发明实施例9中,新冠病毒假病毒中和实验检测腺病毒疫苗通过肌肉注射免疫hACE2转基因小鼠后诱导产生的中和抗体水平。
图12为本发明实施例9中,将免疫后的hACE2转基因鼠通过滴鼻方式进行新冠病毒攻毒,感染后第三天解剖小鼠取出肺组织,检测肺组织中的病毒载量。
图13为本发明实施例9中,将hACE2转基因鼠的肺组织经过苏木精伊红染色,检测病理变化。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实施例中,对于本领域技术人员熟知的原料、元件、方法、手段等未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1:疫苗设计构思
新冠病毒S蛋白由S1和S2两个亚基组成,其中S1亚基的RBD负责结合病毒受体蛋白ACE2,S2亚基负责介导膜融合,因此S蛋白,尤其是其中的RBD是疫苗设计的重要靶点。发明人前期的研究发现二聚体形式的RBD蛋白可以比单体RBD诱导小鼠产生更高水平的抗体,因此设计了单链二聚体(sc-dimer)形式的新冠病毒RBD蛋白,将表达的蛋白纯化后与铝佐剂或者Addavax佐剂混合免疫小鼠,sc-dimer诱导小鼠产生的抗体水平显著高于RBD单体蛋白(Dai,L.,et al.,A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19,MERS and SARS,Cell,2020)。
我们选择了四种不同的构建同时进行实验,包括新冠病毒全长S基因(命名为S,SEQ ID NO:1)、S1片段(命名为S1,SEQ ID NO:3)和RBD片段(命名为RBD,SEQ ID NO:5)和单链二聚体RBD(命名为sc-dimer,SEQ ID NO:7)构建疫苗。示意图如图1所示。按照人源密码子优化序列,然后在金唯智公司合成S全长基因和sc-dimer基因,S1基因是以S全长基因为模板经过常规的亚克隆方式得到,RBD单体基因是以sc-dimer基因为模板经过常规的亚克隆方式得到。
实施例2:疫苗制备
本发明实施例中使用的经过改造的7型黑猩猩腺病毒载体pAdC7相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了与病毒复制有关的部分E1和全部E3基因,因而以此制备的重组腺病毒在大多数的细胞系不能复制,只能在特定的细胞系如HEK 293(ATCC CRL-1573)中可以繁殖,重组腺病毒在感染动物和人后可以表达外源基因,但是在动物和人体内的正常细胞内也没有复制能力,因此作为疫苗使用十分安全,该载体的改造方法记载在Zhou D,ZhouX,Bian A,et al.An efficient method of directly cloning chimpanzee adenovirusas a vaccine vector.Nat Protoc.2010;5(11):1775-1785.doi:10.1038/nprot.2010.134以及专利文件CN103923943A中,同时专利文件CN103923943A中SEQ ID NO:1中也给出了该载体的全序列,该载体应用酶切位点I-Ceu I和PI-Sce作为外源基因的插入位点,从而不会导致在腺病毒表达载体的其他位置造成剪切。
1、重组腺病毒穿梭载体pshuttle-S和pshuttle-S1的获得:以金唯智公司合成的S全长基因(SEQ ID NO:1)为模板,使PCR过程中所得的S全长基因和S1的多核苷酸序列的5’端加入XbaI酶切位点、Kozak序列(GCCACC)和编码信号肽序列,使所得的S全长基因和S1的多核苷酸序列的3’端加入KpnI酶切位点。信号肽氨基酸序列来源于中东呼吸综合征冠状病毒的S蛋白信号肽序列,使用的信号肽DNA序列是:ATGATCCACTCAGTGTTTCTCTTAATGTTTCTACTAACTCCCACGGAGTCG,信号肽氨基酸序列是:MIHSVFLLMFLLTPTES。通过分子克隆方法将所得多核苷酸序列分别克隆进pshuttle载体,得到质粒pshuttle-S和pshuttle-S1。
重组腺病毒穿梭载体pshuttle-sc-dimer和pshuttle-RBD的获得:以金唯智公司合成的sc-dimer基因(SEQ ID NO:7)为模板,使PCR过程中所得的sc-dimer基因和编码RBD的多核苷酸序列的5’端加入XbaI酶切位点、Kozak序列(GCCACC)和编码信号肽序列,使所得的sc-dimer基因和编码RBD的多核苷酸序列的3’端加入KpnI酶切位点。通过分子克隆方法将所得多核苷酸序列分别克隆进pshuttle载体,得到质粒pshuttle-sc-dimer和pshuttle-RBD。
2、重组腺病毒质粒的获得:将经过改造的7型黑猩猩腺病毒载体pAdC7载体经PI-SceI和I-CeuI双酶切,得到带有粘性末端的线性载体,56度加热20分钟把内切酶灭活。
以质粒pshuttle-S,pshuttle-S1,pshuttle-RBD和pshuttle-sc-dimer为模板,进行PCR,引物序列如下:
正向引物序列是:GTATAACTATAACGGTCCTAAGGTAGCGAA(SEQ ID NO:9);
反向引物序列是:TCATTACCTCTTTCTCCGCACCCGACATAG(SEQ ID NO:10)。
通过PCR扩增出目的基因片段和两侧的非编码序列(即含有与基因转录相关的元件序列的目的基因片段),基因3’端和5’端含有与基因转录相关的元件序列,包括增强子、启动子和终止子,将4种含有与基因转录相关的元件序列的目的基因片段进行琼脂糖凝胶电泳和回收纯化。然后将目的基因片段分别与带有粘性末端的pAdC7线性载体混合,使用
Figure BDA0002876074630000081
HD Cloning Kit进行重组反应。转化Stbl2感受态细胞,鉴定阳性克隆,然后提质粒,得到质粒pAdC7-S(通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点重组到pAdC7载体的、含有转录元件的新冠病毒全长S目的基因序列如SEQ ID NO:13),pAdC7-S1(通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点重组到pAdC7载体的、含有转录元件的新冠病毒S1目的基因序列如SEQ ID NO:14),pAdC7-RBD(通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点重组到pAdC7载体的、含有转录元件的新冠病毒RBD的基因序列如SEQ ID NO:15)和pAdC7-sc-dimer(通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点插入到pAdC7载体的、含有转录元件的新冠病毒sc-dimer目的基因序列如SEQ ID NO:16)。
3、重组腺病毒质粒的包装:将4种重组腺病毒质粒pAdC7-S,pAdC7-S1,pAdC7-RBD和pAdC7-sc-dimer使用PacI酶酶切,形成线性化的DNA,将其转染HEK 293细胞(ATCC CRL-1573),10天左右可以见到空斑,说明已经包装出了重组腺病毒。
4、重组腺病毒质粒的培养:收集腺病毒后保存在-80度冰箱,之后再在室温融化,反复冻融3次,促进细胞破裂,释放腺病毒。接着再感染HEK 293细胞(ATCC CRL-1573),1盘细胞收集的腺病毒可以感染20盘细胞,按此比例扩大培养,最后收集40个15cm盘的细胞用于纯化。
5、重组腺病毒质粒的纯化:将收集的重组腺病毒从-80度冰箱取出融化,5000rpm离心20分钟,沉淀细胞碎片,取出上清使用40μm筛网过滤,留取上清。使用氯化铯密度梯度离心,设置Beckman离心机转子为SW 41,温度为4度,转速为25000rpm,时间为2.5小时。在密度梯度离心条件下,腺病毒会形成白色条带,吸取该条带处的液体,接着进行脱盐实验,去掉溶液中的氯化铯。用Nanodrop检测OD 260,计算vp值(使用OD260数值乘以1.1x1012),得到的数值单位是vp/ml。
得到纯化后的重组腺病毒AdC7-S,AdC7-S1,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer,包装得到的腺病毒的衣壳蛋白还是腺病毒AdC7自身的衣壳蛋白,之后提取重组腺病毒DNA,PCR抗原序列,引物序列如下:
正向引物序列是:AGAACCCACTGCTTACTGGC(SEQ ID NO:11);
反向引物序列是:GAGGGGCAAACAACAGATGG(SEQ ID NO:12)。
并将PCR产物测序,确定抗原基因稳定存在于重组腺病毒基因组中。
实施例3:抗COVID-19的重组腺病毒疫苗免疫BALB/c鼠
纯化后的重组腺病毒保存在-80冰箱,使用时取出融化,使用PBS溶液稀释至需要的浓度,然后就可以直接作为疫苗免疫小鼠(以下腺病毒疫苗即采用此方法获得)。当然,在工业化生产时,腺病毒疫苗还可以使用其他药学上可接受的辅料。
将这四种腺病毒疫苗通过肌肉注射方式免疫BALB/c小鼠,同时每种疫苗分为3个不同的剂量组,分别是1x1011vp、1x109vp和1x107vp,免疫PBS作为阴性对照,小鼠分组见表1。
表1评价疫苗刺激BALB/c小鼠的抗体反应实验分组
Figure BDA0002876074630000091
Figure BDA0002876074630000101
所有小鼠在免疫后28天后取血分离血清,用于酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中的特异性抗体滴度,新冠病毒假病毒微量中和实验检测中和抗体滴度。第32天再次免疫相同剂量的疫苗,二次免疫后第14天采集二免后血液分离血清,用于ELISA检测特异性抗体滴度和假病毒中和抗体滴度。
实施例4:ELISA检测疫苗诱导BALB/c鼠产生的抗原特异性抗体滴度
ELISA实验方法为:
(1)将新冠病毒的RBD单体蛋白用ELISA包被液(索莱宝,C1050)稀释至3μg/ml,96孔ELISA板(Coring,3590)每孔加入100μl,4℃放置12小时。
(2)倒掉包被液,加入PBS,洗一遍。使用PBS配置的5%脱脂牛奶作为封闭液,加入96孔板中,每孔100μl,封闭,室温放置1小时。封闭完后用PBS溶液洗一遍。
(3)封闭期间稀释小鼠血清。血清样品也用封闭液稀释。血清样品从20倍起始按照3倍梯度依次稀释。稀释完之后在ELISA板中每孔加入100μl,阴性对照为加入封闭液,37度孵育2小时,之后使用PBST洗4遍。
(4)加入使用封闭液1:2000稀释的偶联HRP的羊抗鼠二抗(Abcam,ab6789),37℃孵育1.5小时,之后PBST洗5-6遍。加入60μl TMB显色液显色,反应适当时间后加入60μl 2M盐酸终止反应,在酶标仪上检测OD450读值。抗体滴度值被定义为反应值大于2.5倍阴性对照值的血清最高稀释倍数。当最低稀释倍数(检测限)的反应值仍小于2.5倍背景值时,该样品的滴度定义为最低稀释倍数的一半即1:10。
将实施例3中的一次免疫后的血清和二次免疫后的血清使用ELISA实验,检测血清中的抗原特异性抗体滴度,结果如图2所示,其中AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer可以诱导相对较高的抗体水平。对于AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗不同剂量免疫小鼠,1x1011vp、1x109vp和1x107vp剂量诱导小鼠产生的抗体水平均值依次降低,说明AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗免疫小鼠1x1011vp效果较好。
实施例5:新冠病毒假病毒中和实验检测疫苗诱导BALB/c鼠产生的中和抗体滴度
新冠病毒假病毒中和实验方法为:
将小鼠血清在96孔板中倍比稀释,10倍稀释起始,2倍梯度,每个孔含有血清50μL,空白对照组为50μL细胞培养基。然后将血清与100TCID50新冠病毒假病毒(新冠病毒假病毒的制备方法见论文Establishment and validation of a pseudovirus neutralizationassay for SARS-CoV-2(PMID:32207377),与论文中记录的方法相同。)混合,37℃共孵育1小时。将混合液加入到已铺满Huh7细胞的96孔板中。24小时后,弃掉培养液,PBS洗涤细胞2次,加入细胞裂解液,检测荧光素酶活性值。假病毒表面带有刺突蛋白,假病毒感染细胞释放DNA,表达荧光素酶,但不复制。如果有中和抗体存在的情况下,假病毒就无法感染细胞,则不表达荧光素酶。以此方法来检验血清的中和滴度。中和滴度定义为与空白对照组相比,样品组能够将荧光强度降低90%所需的最高血清稀释倍数,即NT90,如果血清在最小稀释倍数相应的反应仍无法将荧光强度降低到空白对照组的10%以内,则将该样品的中和抗体滴度值定义为最小稀释倍数的二分之一。
将实施例3中的一次免疫后的血清和二次免疫后的血清使用新冠病毒假病毒中和实验进行检测,结果如图3所示,AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗可以诱导小鼠产生一定水平的中和抗体,这三个疫苗的1x1011vp剂量免疫小鼠后诱导的中和抗体滴度均大于1x109vp和1x107vp剂量。其中1x1011vp的AdC7-sc-dimer疫苗免疫小鼠第二次后,中和抗体滴度有显著提高(图3)。
实施例6:重复BALB/c小鼠免疫实验评价抗体反应
为了进一步确定疫苗的免疫原性,我们挑选了实施例3中BALB/c小鼠免疫实验的部分分组进行了一次重复实验,阴性对照组为免疫不表达外源基因的空载AdC7(AdC7-empty,Sham组),小鼠分组如下:
表2评价疫苗免疫BALB/c小鼠的抗体反应实验分组
Figure BDA0002876074630000111
将小鼠通过肌肉注射方式免疫相应的疫苗,以第一次免疫的时间作为第0天。第21天采集初次免疫(Prime)后的血液,分离血清。第28天进行第二次免疫(Boost)。第42天采集第二次免疫后后的血液,分离血清。
通过如实施例5中所述的假病毒中和实验检测小鼠血清的中和抗体滴度,结果分别如图4所示,三种疫苗可以诱导小鼠产生一定滴度的中和抗体(图4),一免后血清和二免后血清中和抗体滴度平均值最高的是AdC7-sc-dimer,且与AdC7-S和AdC7-RBD两组都具有显著性差异(图4)。实施例3的小鼠实验结果和本实施例小鼠实验结果都证明了这三种疫苗可以诱导小鼠的体液免疫反应,在二次免疫后,中和抗体滴度均值最高的是AdC7-sc-dimer组。
实施例7:评价三种重组AdC7疫苗通过肌肉注射免疫BALB/c鼠的诱导的抗体质量
新冠病毒S蛋白由S1亚基和S2亚基组成,S1中的RBD介导受体识别,S2主要负责膜融合,新冠病毒感染人后大多数诱导产生的中和抗体都是结合RBD,中和抗体在抑制病毒和免疫保护中起到了关键作用。因此,在疫苗免疫后所诱导产生的中和抗体占所有诱导产生的抗原特异性抗体的比例反映了抗体质量,因此,我们使用肌肉注射免疫小鼠后的血清中和抗体滴度与结合新冠病毒胞外段S蛋白的IgG抗体滴度的比值来比较不同疫苗的抗体质量,该比值越高,说明中和抗体在S蛋白结合抗体中的比例越高,抗体的质量也就越高。
在实施例6中设计的小鼠实验,将采集的二次免疫后的血清通过ELISA实验检测血清中的结合胞外段S蛋白(检测方法与实施例4相同,只是用胞外段S蛋白替换新冠病毒的RBD单体蛋白,该胞外段S蛋白购自北京义翘神州,货号40589-V08B1)的IgG抗体滴度,然后计算假病毒中和抗体滴度与结合胞外段S蛋白IgG抗体滴度的比值,结果如图5所示,AdC7-sc-dimer疫苗诱导小鼠产生的抗体质量显著高于AdC7-S,说明了AdC7-sc-dimer是一个较好的新冠肺炎候选疫苗。
实施例8:ELISPOT实验和胞内细胞因子检测实验评价疫苗免疫BALB/c小鼠诱导的细胞免疫反应
根据文献报道,新冠病毒感染后会刺激细胞免疫反应,可以起到抗病毒作用(Notjust antibodies:B cells and T cells mediate immunity to COVID-19,PMID:32839569;SARS-CoV-2-reactive T cells in healthy donors and patients withCOVID-19,PMID:32726801)。为了评价疫苗诱导BALB/c小鼠产生的细胞免疫反应,将实施例6中的小鼠在第42天采血完毕后,进行安乐死,然后取出脾,研磨成单细胞,分别使用酶联免疫斑点检测实验(ELISPOT)和胞内细胞因子检测实验(ICS)评价疫苗诱导的细胞免疫反应。
ELISPOT实验方法如下:
(1)96孔ELISPOT板中包被100μL的10μg/ml anti-mouse IFN-γAb(BDBiosciences,USA),在4℃孵育过夜。
(2)第二天弃去液体,加入含有10%FBS的1640培养基在室温封闭2小时。
(3)将小鼠脾淋巴细胞加入ELISPOT板中,然后加入新冠病毒S蛋白的多肽库,该多肽库使用了在线网站(https://www.hiv.lanl.gov/cgi-bin/PEPTGEN/PeptGen.cgi),输入新冠病毒(病毒株GenBank号为NC_045512.2)S蛋白全长氨基酸序列,设置多肽长度为15-18个氨基酸,相邻肽段间重叠11个氨基酸,并避免C端出现G,P,S,T,C,D,Q,N,E这几种氨基酸,进行分析得到多肽序列并合成,将多肽用DMSO溶解后等比例混合在一起,每条多肽的工作浓度是2μg/ml,在细胞培养箱中培养24小时。
(4)检测的步骤完全按照BD公司提供的ELISPOT Set试剂盒说明书操作。
实验结果如图6所示,AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer组与Sham对照组结果均有显著性差异,表明三种腺病毒疫苗都可以诱导小鼠产生细胞免疫反应。
ICS实验方法如下:
(1)在培养细胞的96孔板中加入小鼠脾淋巴细胞,然后加入新冠病毒S蛋白的多肽库(多肽库同上),多肽的工作浓度是2μg/ml。
(2)刺激5小时后,加入GolgiStop后接着在细胞培养箱中培养。
(3)6小时后,离心收集细胞,进行抗体染色,其中操作步骤完全按照BD公司Cytofix/CytopermTMFixation/Permeabilization Kit说明书操作。之后在BD FACSAriaTM流式细胞仪上检测细胞荧光。
实验结果如图7和图8所示,AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer组多肽刺激小鼠脾淋巴细胞产生IFN的CD8+T细胞比例与Sham对照组均有显著性差异(图7),AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer组多肽刺激小鼠脾淋巴细胞产生TNF的CD8+T细胞比例与Sham对照组均有显著性差异(图7)。说明了AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer可以刺激小鼠的T细胞免疫反应。此外,AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗组的CD4+IL-4+T细胞和CD4+IL-10+T细胞比例与Sham对照组均没有显著性差异(图8)。根据对非典型肺炎的研究报道,轻度的患者通常伴随着Th1细胞反应的激活,而疫苗诱导的Th2型的反应会可能会在随后的感染中增强肺部疾病,因此新冠疫苗在设计中应尽可能诱导Th1型细胞反应。IFN、TNF、IL-2代表Th1反应(其中IFN是最重要的考虑指标),IL-4、IL-10代表Th2反应(其中IL-4是最重要的考虑指标)。AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗组的IL-4+T细胞及IL-10+T细胞比例与Sham对照组均没有显著性差异(图8),综合以上结果证明了AdC7-S,AdC7-RBD和AdC7-sc-dimer疫苗主要刺激了Th1型T细胞反应。
实施例9:使用hACE2转基因鼠评价AdC7-sc-dimer的保护效果
根据文献报导(Sun,S.-H.,et al.,A mouse model of SARS-CoV-2 infectionand pathogenesis,Cell Host and Microbe,2020),转入人ACE2基因的小鼠可以做新冠病毒的感染模型,因此我们进一步使用ICR背景的hACE2转基因小鼠进行免疫和攻毒实验评价疫苗保护效果,小鼠从北京华阜康生物科技股份有限公司购买,由于小鼠数量十分有限,我们仅能从四种新冠病毒腺病毒疫苗中选择部分进行实验,由于在免疫BALB/c小鼠后,1x1011vp的AdC7-sc-dimer疫苗诱导小鼠产生的抗体水平均值最高,且AdC7-sc-dimer疫苗抗原基因仅含有新冠病毒S基因的RBD区域,可以实现免疫聚焦,因此我们优先选择了AdC7-sc-dimer疫苗进行hACE2转基因鼠的免疫和攻毒实验。
小鼠分组见表3,小鼠的实验流程如图9所示,在第0天和第32天各免疫小鼠一次,在第28天和46天分别收集小鼠一次免疫后和二次免疫后的血清,用于抗体检测。在第58天进行新冠病毒的攻毒实验,攻毒前将每只小鼠称重,然后把小鼠使用三溴乙醇麻醉,通过滴鼻的方式感染新冠病毒5x105TCID50,之后每天监测体重变化。在病毒感染后的第三天解剖小鼠,取出肺组织,剪下部分肺泡在4%多聚甲醛中固定,之后用于切片和苏木精伊红染色,观察病理变化及炎症反应等。剩余的肺放置于管子中称重,然后研磨,提RNA,使用qRT-PCR方法检测肺组织中的病毒载量。
表3hACE2转基因鼠的免疫攻毒实验分组
Figure BDA0002876074630000141
实验的结果如下:
(1)通过ELISA实验检测,AdC7-sc-dimer免疫hACE2转基因鼠诱导了强烈的的抗体反应,IgG抗体滴度均值超过了105(图10)。
(2)通过新冠病毒假病毒中和实验发现,AdC7-sc-dimer免疫可以诱导hACE2转基因鼠产生较高滴度的中和抗体,二次免疫后中和抗体滴度均值已经超过1000(图11)。
(3)将免疫后的小鼠进行新冠病毒攻毒,攻毒后的第三天取出肺组织,使用生科原的Novel coronavirus(2019-nCoV)Detection Kit通过qRT-PCR实验检测病毒载量,发现AdC7-sc-dimer组小鼠的肺组织病毒载量均值比对照组降低100倍左右,具有显著性差异(图12),说明腺病毒疫苗AdC7-sc-dimer具有较好的保护效果。
(4)将小鼠肺组织切片后苏木精伊红染色,观察病理变化,如图13所示,PBS对照组的三只鼠均呈现不同程度的肺炎,症状包括验证细胞浸润、支气管壁细胞脱落和肺泡间隔增厚等,对照组三只小鼠的肺炎症状程度均是严重/中等。而免疫组小鼠出现了更轻的症状,3只小鼠程度分别是轻症、中等/轻症和轻症,说明了AdC7-sc-dimer疫苗对小鼠抵抗新冠病毒感染引起的肺炎起到了较好的保护作用。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
SEQUENCE LISTING
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备方法
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<210> 1
<211> 3774
<212> DNA
<213> 2019-nCoV
<220>
<221> CDS
<222> (1)..(3774)
<223> 编码新冠病毒全长S蛋白的核酸序列
<400> 1
gtgaacctga ccacacggac ccagctccct cccgcctaca caaactcttt cacccggggc 60
gtgtactacc ccgacaaggt gttccggtct agcgtgctcc actctacaca ggacctgttc 120
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acaaagcggt tcgacaaccc cgtgctccct ttcaacgacg gcgtgtactt cgccagcacc 240
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tccctcctga ttgtgaacaa cgccacaaac gtggtgatta aggtgtgcga gttccagttc 360
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gactctctga gcagcacagc cagcgccctg ggcaagctgc aggacgtggt gaaccagaac 2820
gcccaggccc tgaacacact ggtgaagcag ctgtcttcta acttcggcgc catttctagc 2880
gtgctgaacg acattctgtc gcggctggac aaggtggagg ccgaggtgca gattgacagg 2940
ctcatcacag gcagactgca gtctctgcag acatacgtga cccagcagct gattagagcc 3000
gccgagatta gagcctccgc caacctggcc gccaccaaga tgagcgagtg cgtgctcggc 3060
cagtctaagc gggtggactt ctgcggcaag ggctaccacc tcatgtcttt ccctcagtcc 3120
gcccctcacg gcgtggtgtt cctccacgtg acatacgtgc ccgcccagga gaagaacttc 3180
accacagccc ccgccatttg ccacgacggc aaggcccact tccctaggga gggcgtgttc 3240
gtgtctaacg gcacccactg gttcgtgacc cagcggaact tctacgagcc tcagattatt 3300
accacagaca acacattcgt gagcggcaac tgcgacgtgg tgattggcat tgtgaacaac 3360
acagtgtacg acccactgca gcctgagttg gactctttca aggaggaact cgacaagtac 3420
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<213> 2019-nCoV
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<222> (1)..(1314)
<223> 编码2个新冠病毒S蛋白 R319-K537的sc-dimer的核酸序列
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Trp Asn Ser Asn Asn Leu Asp Ser Lys Val Gly Gly Asn Tyr Asn Tyr
340 345 350
Leu Tyr Arg Leu Phe Arg Lys Ser Asn Leu Lys Pro Phe Glu Arg Asp
355 360 365
Ile Ser Thr Glu Ile Tyr Gln Ala Gly Ser Thr Pro Cys Asn Gly Val
370 375 380
Glu Gly Phe Asn Cys Tyr Phe Pro Leu Gln Ser Tyr Gly Phe Gln Pro
385 390 395 400
Thr Asn Gly Val Gly Tyr Gln Pro Tyr Arg Val Val Val Leu Ser Phe
405 410 415
Glu Leu Leu His Ala Pro Ala Thr Val Cys Gly Pro Lys Lys Ser Thr
420 425 430
Asn Leu Val Lys Asn Lys
435
<210> 9
<211> 30
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<400> 9
gtataactat aacggtccta aggtagcgaa 30
<210> 10
<211> 30
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<400> 10
tcattacctc tttctccgca cccgacatag 30
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<400> 11
agaacccact gcttactggc 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<400> 12
gaggggcaaa caacagatgg 20
<210> 13
<211> 5118
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(5118)
<223> 通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点插入到pAdC7载体的含有转录元件的新冠病毒全长
S目的基因序列
<400> 13
taactataac ggtcctaagg tagcgaaagc tcagatctcc cgatccccta tggtgcactc 60
tcagtacaat ctgctctgat gccgcatagt taagccagta tctgctccct gcttgtgtgt 120
tggaggtcgc tgagtagtgc gcgagcaaaa tttaagctac aacaaggcaa ggcttgaccg 180
acaattgcat gaagaatctg cttagggtta ggcgttttgc gctgcttcgc gatgtacggg 240
ccagatatac gcgttgacat tgattattga ctagttatta atagtaatca attacggggt 300
cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata acttacggta aatggcccgc 360
ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat aatgacgtat gttcccatag 420
taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga ctatttacgg taaactgccc 480
acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc ccctattgac gtcaatgacg 540
gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt atgggacttt cctacttggc 600
agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat gcggttttgg cagtacatca 660
atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag tctccacccc attgacgtca 720
atgggagttt gttttggcac caaaatcaac gggactttcc aaaatgtcgt aacaactccg 780
ccccattgac gcaaatgggc ggtaggcgtg tacggtggga ggtctatata agcagagctc 840
tctggctaac tagagaaccc actgcttact ggcttatcga aattaatacg actcactata 900
gggagaccca agctggctag cgtttaaacg ggccctctag agccaccatg atccactcag 960
tgtttctctt aatgtttcta ctaactccca cggagtcggt gaacctgacc acacggaccc 1020
agctccctcc cgcctacaca aactctttca cccggggcgt gtactacccc gacaaggtgt 1080
tccggtctag cgtgctccac tctacacagg acctgttcct ccctttcttc agcaacgtga 1140
catggttcca cgccatccac gtgtctggca caaacggcac aaagcggttc gacaaccccg 1200
tgctcccttt caacgacggc gtgtacttcg ccagcaccga gaagtctaac attatccggg 1260
gctggatttt cggcaccaca ctcgactcta agacacagtc cctcctgatt gtgaacaacg 1320
ccacaaacgt ggtgattaag gtgtgcgagt tccagttctg caacgaccct ttcctgggcg 1380
tgtactacca caagaacaac aagtcttgga tggagtctga gttcagagtg tactctagcg 1440
ccaacaactg caccttcgag tacgtgtccc agcctttcct catggacctg gagggcaagc 1500
agggcaactt caagaacctg agagagttcg tgttcaagaa cattgacggc tacttcaaga 1560
tttactctaa gcacacccca attaacctcg tgagggacct ccctcagggc ttctccgcct 1620
tagaaccact ggtggacctc cctattggca ttaacatcac acgcttccag acactgctcg 1680
ccctccaccg gtcttacctg accccaggcg actctagctc tggctggaca gccggcgccg 1740
ccgcctacta cgtgggctac ctgcagccta ggaccttcct cctgaagtac aacgagaacg 1800
gcacaattac cgacgccgtg gactgcgccc tggacccact gtccgagaca aagtgcacac 1860
tgaagtcctt cacagtggag aagggcattt accagacatc taacttccgg gtgcagccta 1920
cagagtctat tgtgcggttc ccaaacatca caaacctgtg ccctttcggc gaggtgttca 1980
acgccacccg gttcgcctct gtgtacgcct ggaaccggaa gcggatctct aactgcgtgg 2040
ccgactactc cgtgctgtac aactccgcct ctttctctac attcaagtgc tacggcgtgt 2100
cccctacaaa gctgaacgac ctgtgcttca ccaacgtgta cgccgactct ttcgtgatta 2160
gaggcgacga ggtgaggcag attgcccccg gccagacagg caagatcgcc gactacaact 2220
acaagctgcc cgacgacttc acaggctgcg tgatcgcctg gaactctaac aacctggact 2280
ctaaggtggg cggcaactac aactacctgt acagactgtt ccggaagtct aacctgaagc 2340
cattcgagag ggacattagc accgagattt accaggccgg ctctacccca tgcaacggcg 2400
tggagggctt caactgctac ttcccactgc agtcctacgg cttccagcct acaaacggcg 2460
tgggctacca gccttaccgg gtggtggtgc tgtctttcga gctgctccac gcccccgcca 2520
cagtgtgcgg cccaaagaag agcacaaacc tcgtgaagaa caagtgcgtg aacttcaact 2580
tcaacggcct cacaggcaca ggcgtgctca ccgagtctaa caagaagttc ctccctttcc 2640
agcagttcgg ccgcgacatt gccgacacca ccgacgccgt gcgggaccct cagacactgg 2700
aaattctcga catcacccct tgcagcttcg gcggcgtgtc cgtgatcacc ccaggcacaa 2760
acacatctaa ccaggtggcc gtgctgtacc aggacgtgaa ctgcaccgag gtgccagtgg 2820
ccatccacgc cgaccagctc accccaacat ggagggtgta cagcacaggc tctaacgtgt 2880
tccagacccg ggccggctgc ctcattggcg ccgagcacgt gaacaactct tacgagtgcg 2940
acatccctat tggcgccggc atttgcgcct cttaccagac ccagacaaac tctccacgga 3000
gagcccggtc tgtggcctct cagagcatta ttgcctacac catgtctctg ggcgccgaga 3060
actctgtggc ctactctaac aactctattg ccatccctac aaacttcaca atttctgtga 3120
ccaccgagat tctcccagtg tctatgacca agacatctgt ggactgcacc atgtacattt 3180
gcggcgactc caccgagtgc tctaacctcc tgctccagta cggctctttc tgcacccagc 3240
tcaaccgcgc cctgacaggc atcgccgtgg agcaggacaa gaacacccag gaggtgttcg 3300
cccaggtgaa gcagatttac aagacccccc caattaagga cttcggcggc ttcaacttct 3360
ctcagattct ccccgaccca tccaagccta gcaagcggtc cttcattgag gacctcctgt 3420
tcaacaaggt gacactggcc gacgccggct tcattaagca gtacggcgac tgcctgggcg 3480
acattgccgc ccgggacctg atttgcgccc agaagttcaa cggcctcaca gtgctccccc 3540
cactgctcac cgacgagatg attgcccagt acacatctgc cctcctggcc ggcacaatta 3600
catctggctg gaccttcggc gccggcgccg ccctgcagat ccctttcgcc atgcagatgg 3660
cctaccgctt caacggcatc ggcgtgacac agaacgtgct gtacgagaac cagaagctga 3720
tcgccaacca gttcaacagc gccattggca agattcagga ctctctgagc agcacagcca 3780
gcgccctggg caagctgcag gacgtggtga accagaacgc ccaggccctg aacacactgg 3840
tgaagcagct gtcttctaac ttcggcgcca tttctagcgt gctgaacgac attctgtcgc 3900
ggctggacaa ggtggaggcc gaggtgcaga ttgacaggct catcacaggc agactgcagt 3960
ctctgcagac atacgtgacc cagcagctga ttagagccgc cgagattaga gcctccgcca 4020
acctggccgc caccaagatg agcgagtgcg tgctcggcca gtctaagcgg gtggacttct 4080
gcggcaaggg ctaccacctc atgtctttcc ctcagtccgc ccctcacggc gtggtgttcc 4140
tccacgtgac atacgtgccc gcccaggaga agaacttcac cacagccccc gccatttgcc 4200
acgacggcaa ggcccacttc cctagggagg gcgtgttcgt gtctaacggc acccactggt 4260
tcgtgaccca gcggaacttc tacgagcctc agattattac cacagacaac acattcgtga 4320
gcggcaactg cgacgtggtg attggcattg tgaacaacac agtgtacgac ccactgcagc 4380
ctgagttgga ctctttcaag gaggaactcg acaagtactt caagaaccac acatctcctg 4440
acgtggacct gggcgacatt agcggcatta acgcctctgt ggtgaacatt cagaaggaga 4500
ttgacagact gaacgaggtg gccaagaacc tgaacgagtc tctcattgac ctgcaggagc 4560
tgggcaagta cgagcagtac attaagtggc cttggtacat ttggctgggc ttcattgccg 4620
gcctgatcgc cattgtgatg gtgaccatca tgctgtgctg catgacatct tgctgcagct 4680
gcctgaaggg ctgctgctct tgcggctctt gctgcaagtt cgacgaggac gactctgagc 4740
ccgtgctgaa gggcgtgaag ctccactaca cctaaggtac caagcttaag tttaaaccgc 4800
tgatcagcct cgactgtgcc ttctagttgc cagccatctg ttgtttgccc ctcccccgtg 4860
ccttccttga ccctggaagg tgccactccc actgtccttt cctaataaaa tgaggaaatt 4920
gcatcgcatt gtctgagtag gtgtcattct attctggggg gtggggtggg gcaggacagc 4980
aagggggagg attgggaaga caatagcagg catgctgggg atgcggtggg ctctatggct 5040
tctgaggcgg aaagaaccag cagatctgca gatctgaatt catctatgtc gggtgcggag 5100
aaagaggtaa tgaaatgg 5118
<210> 14
<211> 3354
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(3354)
<223> 通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点插入到pAdC7载体的含有转录元件的新冠病毒S1目的基因序列
<400> 14
taactataac ggtcctaagg tagcgaaagc tcagatctcc cgatccccta tggtgcactc 60
tcagtacaat ctgctctgat gccgcatagt taagccagta tctgctccct gcttgtgtgt 120
tggaggtcgc tgagtagtgc gcgagcaaaa tttaagctac aacaaggcaa ggcttgaccg 180
acaattgcat gaagaatctg cttagggtta ggcgttttgc gctgcttcgc gatgtacggg 240
ccagatatac gcgttgacat tgattattga ctagttatta atagtaatca attacggggt 300
cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata acttacggta aatggcccgc 360
ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat aatgacgtat gttcccatag 420
taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga ctatttacgg taaactgccc 480
acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc ccctattgac gtcaatgacg 540
gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt atgggacttt cctacttggc 600
agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat gcggttttgg cagtacatca 660
atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag tctccacccc attgacgtca 720
atgggagttt gttttggcac caaaatcaac gggactttcc aaaatgtcgt aacaactccg 780
ccccattgac gcaaatgggc ggtaggcgtg tacggtggga ggtctatata agcagagctc 840
tctggctaac tagagaaccc actgcttact ggcttatcga aattaatacg actcactata 900
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tccggtctag cgtgctccac tctacacagg acctgttcct ccctttcttc agcaacgtga 1140
catggttcca cgccatccac gtgtctggca caaacggcac aaagcggttc gacaaccccg 1200
tgctcccttt caacgacggc gtgtacttcg ccagcaccga gaagtctaac attatccggg 1260
gctggatttt cggcaccaca ctcgactcta agacacagtc cctcctgatt gtgaacaacg 1320
ccacaaacgt ggtgattaag gtgtgcgagt tccagttctg caacgaccct ttcctgggcg 1380
tgtactacca caagaacaac aagtcttgga tggagtctga gttcagagtg tactctagcg 1440
ccaacaactg caccttcgag tacgtgtccc agcctttcct catggacctg gagggcaagc 1500
agggcaactt caagaacctg agagagttcg tgttcaagaa cattgacggc tacttcaaga 1560
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tagaaccact ggtggacctc cctattggca ttaacatcac acgcttccag acactgctcg 1680
ccctccaccg gtcttacctg accccaggcg actctagctc tggctggaca gccggcgccg 1740
ccgcctacta cgtgggctac ctgcagccta ggaccttcct cctgaagtac aacgagaacg 1800
gcacaattac cgacgccgtg gactgcgccc tggacccact gtccgagaca aagtgcacac 1860
tgaagtcctt cacagtggag aagggcattt accagacatc taacttccgg gtgcagccta 1920
cagagtctat tgtgcggttc ccaaacatca caaacctgtg ccctttcggc gaggtgttca 1980
acgccacccg gttcgcctct gtgtacgcct ggaaccggaa gcggatctct aactgcgtgg 2040
ccgactactc cgtgctgtac aactccgcct ctttctctac attcaagtgc tacggcgtgt 2100
cccctacaaa gctgaacgac ctgtgcttca ccaacgtgta cgccgactct ttcgtgatta 2160
gaggcgacga ggtgaggcag attgcccccg gccagacagg caagatcgcc gactacaact 2220
acaagctgcc cgacgacttc acaggctgcg tgatcgcctg gaactctaac aacctggact 2280
ctaaggtggg cggcaactac aactacctgt acagactgtt ccggaagtct aacctgaagc 2340
cattcgagag ggacattagc accgagattt accaggccgg ctctacccca tgcaacggcg 2400
tggagggctt caactgctac ttcccactgc agtcctacgg cttccagcct acaaacggcg 2460
tgggctacca gccttaccgg gtggtggtgc tgtctttcga gctgctccac gcccccgcca 2520
cagtgtgcgg cccaaagaag agcacaaacc tcgtgaagaa caagtgcgtg aacttcaact 2580
tcaacggcct cacaggcaca ggcgtgctca ccgagtctaa caagaagttc ctccctttcc 2640
agcagttcgg ccgcgacatt gccgacacca ccgacgccgt gcgggaccct cagacactgg 2700
aaattctcga catcacccct tgcagcttcg gcggcgtgtc cgtgatcacc ccaggcacaa 2760
acacatctaa ccaggtggcc gtgctgtacc aggacgtgaa ctgcaccgag gtgccagtgg 2820
ccatccacgc cgaccagctc accccaacat ggagggtgta cagcacaggc tctaacgtgt 2880
tccagacccg ggccggctgc ctcattggcg ccgagcacgt gaacaactct tacgagtgcg 2940
acatccctat tggcgccggc atttgcgcct cttaccagac ccagacaaac tctccacgga 3000
gagcccggta aggtaccaag cttaagttta aaccgctgat cagcctcgac tgtgccttct 3060
agttgccagc catctgttgt ttgcccctcc cccgtgcctt ccttgaccct ggaaggtgcc 3120
actcccactg tcctttccta ataaaatgag gaaattgcat cgcattgtct gagtaggtgt 3180
cattctattc tggggggtgg ggtggggcag gacagcaagg gggaggattg ggaagacaat 3240
agcaggcatg ctggggatgc ggtgggctct atggcttctg aggcggaaag aaccagcaga 3300
tctgcagatc tgaattcatc tatgtcgggt gcggagaaag aggtaatgaa atgg 3354
<210> 15
<211> 2001
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(2001)
<223> 通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点插入到pAdC7载体的含有转录元件的新冠病毒RBD目的基因序
<400> 15
taactataac ggtcctaagg tagcgaaagc tcagatctcc cgatccccta tggtgcactc 60
tcagtacaat ctgctctgat gccgcatagt taagccagta tctgctccct gcttgtgtgt 120
tggaggtcgc tgagtagtgc gcgagcaaaa tttaagctac aacaaggcaa ggcttgaccg 180
acaattgcat gaagaatctg cttagggtta ggcgttttgc gctgcttcgc gatgtacggg 240
ccagatatac gcgttgacat tgattattga ctagttatta atagtaatca attacggggt 300
cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata acttacggta aatggcccgc 360
ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat aatgacgtat gttcccatag 420
taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga ctatttacgg taaactgccc 480
acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc ccctattgac gtcaatgacg 540
gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt atgggacttt cctacttggc 600
agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat gcggttttgg cagtacatca 660
atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag tctccacccc attgacgtca 720
atgggagttt gttttggcac caaaatcaac gggactttcc aaaatgtcgt aacaactccg 780
ccccattgac gcaaatgggc ggtaggcgtg tacggtggga ggtctatata agcagagctc 840
tctggctaac tagagaaccc actgcttact ggcttatcga aattaatacg actcactata 900
gggagaccca agctggctag cgtttaaacg ggccctctag agccaccatg atccactcag 960
tgtttctctt aatgtttcta ctaactccca cggagtcgcg agtgcagcct accgaaagca 1020
tcgtccgttt cccgaatatt actaatctct gtccattcgg agaagtcttc aatgccaccc 1080
gattcgcttc cgtttacgcg tggaaccgta aacgaatatc taattgtgtt gcggactatt 1140
ccgtgttgta caactcagca tcattctcta cttttaaatg ctatggagtg tcgccgacta 1200
aactcaacga cttgtgtttc actaatgttt atgctgactc tttcgttatt cgtggagacg 1260
aagttcgtca aatcgcacca gggcaaactg gcaagattgc ggactataat tataagctgc 1320
cagatgactt taccggatgt gtaatagcct ggaactcaaa taatctcgac agtaaagtgg 1380
gaggcaacta taattatctt tatcgactct tcagaaagtc taaccttaag ccatttgaac 1440
gtgacatttc tacagaaatt taccaagccg gctctacacc ttgcaatggc gtggaagggt 1500
ttaactgtta tttcccatta cagtcttatg gtttccagcc aactaatggt gtgggatacc 1560
aaccttaccg cgtcgttgtc ctgtcgtttg aattgcttca cgcaccagcc accgtttgtg 1620
ggccaaagaa gagcactaat ctcgtaaaga ataaatgagg taccaagctt aagtttaaac 1680
cgctgatcag cctcgactgt gccttctagt tgccagccat ctgttgtttg cccctccccc 1740
gtgccttcct tgaccctgga aggtgccact cccactgtcc tttcctaata aaatgaggaa 1800
attgcatcgc attgtctgag taggtgtcat tctattctgg ggggtggggt ggggcaggac 1860
agcaaggggg aggattggga agacaatagc aggcatgctg gggatgcggt gggctctatg 1920
gcttctgagg cggaaagaac cagcagatct gcagatctga attcatctat gtcgggtgcg 1980
gagaaagagg taatgaaatg g 2001
<210> 16
<211> 2658
<212> DNA
<213> ARTIFICIAL SEQUENCE
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(2658)
<223> 通过I-CeuI和PI-SceI酶切位点插入到pAdC7载体的含有转录元件的新冠病毒sc-dimer目的基
因序列
<400> 16
taactataac ggtcctaagg tagcgaaagc tcagatctcc cgatccccta tggtgcactc 60
tcagtacaat ctgctctgat gccgcatagt taagccagta tctgctccct gcttgtgtgt 120
tggaggtcgc tgagtagtgc gcgagcaaaa tttaagctac aacaaggcaa ggcttgaccg 180
acaattgcat gaagaatctg cttagggtta ggcgttttgc gctgcttcgc gatgtacggg 240
ccagatatac gcgttgacat tgattattga ctagttatta atagtaatca attacggggt 300
cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata acttacggta aatggcccgc 360
ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat aatgacgtat gttcccatag 420
taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga ctatttacgg taaactgccc 480
acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc ccctattgac gtcaatgacg 540
gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt atgggacttt cctacttggc 600
agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat gcggttttgg cagtacatca 660
atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag tctccacccc attgacgtca 720
atgggagttt gttttggcac caaaatcaac gggactttcc aaaatgtcgt aacaactccg 780
ccccattgac gcaaatgggc ggtaggcgtg tacggtggga ggtctatata agcagagctc 840
tctggctaac tagagaaccc actgcttact ggcttatcga aattaatacg actcactata 900
gggagaccca agctggctag cgtttaaacg ggccctctag agccaccatg atccactcag 960
tgtttctctt aatgtttcta ctaactccca cggagtcgcg agtgcagcct accgaaagca 1020
tcgtccgttt cccgaatatt actaatctct gtccattcgg agaagtcttc aatgccaccc 1080
gattcgcttc cgtttacgcg tggaaccgta aacgaatatc taattgtgtt gcggactatt 1140
ccgtgttgta caactcagca tcattctcta cttttaaatg ctatggagtg tcgccgacta 1200
aactcaacga cttgtgtttc actaatgttt atgctgactc tttcgttatt cgtggagacg 1260
aagttcgtca aatcgcacca gggcaaactg gcaagattgc ggactataat tataagctgc 1320
cagatgactt taccggatgt gtaatagcct ggaactcaaa taatctcgac agtaaagtgg 1380
gaggcaacta taattatctt tatcgactct tcagaaagtc taaccttaag ccatttgaac 1440
gtgacatttc tacagaaatt taccaagccg gctctacacc ttgcaatggc gtggaagggt 1500
ttaactgtta tttcccatta cagtcttatg gtttccagcc aactaatggt gtgggatacc 1560
aaccttaccg cgtcgttgtc ctgtcgtttg aattgcttca cgcaccagcc accgtttgtg 1620
ggccaaagaa gagcactaat ctcgtaaaga ataaacgtgt tcagcctact gaatcgatcg 1680
tgaggttccc aaatattacc aatctgtgtc cgttcggaga ggtcttcaat gcgactcgat 1740
tcgcgtctgt ttacgcctgg aacaggaaac ggattagcaa ttgtgtcgct gactattcgg 1800
tcttatacaa ctctgcatca ttctcaacct tcaagtgtta tggtgtcagc cctacaaagc 1860
tgaatgactt atgtttcacc aatgtttatg cggacagttt cgtaatacga ggtgatgaag 1920
tccgccaaat tgcacccgga caaaccggca agatagccga ctataattat aagctccctg 1980
atgactttac gggctgtgtc atagcttgga atagtaataa tttggactcg aaagtgggag 2040
gtaattataa ttatctctat agactgttcc ggaaatcaaa tctcaagccc tttgaacggg 2100
acataagtac agaaatctac caagctggtt ccacgccgtg taatggagtc gaggggttta 2160
actgttattt cccgctccag tcgtatgggt tccagccaac gaatggcgtc ggataccaac 2220
cttaccgcgt tgtagtatta agctttgaac tgttgcacgc gcccgcgact gtttgtggcc 2280
cgaagaagtc gactaatcta gtaaagaata agtgaggtac caagcttaag tttaaaccgc 2340
tgatcagcct cgactgtgcc ttctagttgc cagccatctg ttgtttgccc ctcccccgtg 2400
ccttccttga ccctggaagg tgccactccc actgtccttt cctaataaaa tgaggaaatt 2460
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aagggggagg attgggaaga caatagcagg catgctgggg atgcggtggg ctctatggct 2580
tctgaggcgg aaagaaccag cagatctgca gatctgaatt catctatgtc gggtgcggag 2640
aaagaggtaa tgaaatgg 2658

Claims (19)

1.一种重组载体,其特征在于,所述重组载体包括骨架载体和连接在骨架载体上的包括有目的基因的核酸序列;
所述骨架载体是复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体;
所述目的基因中至少具有选自以下序列的一种:(1)编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列;(2)第(1)部分的核酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸获得的核酸序列,该核酸序列编码的蛋白质具有与第(1)部分所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性。
2.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,所述复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体在哺乳动物野生型细胞中不能复制或基本不能复制;可选地,所述复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体在人体野生型细胞中不能复制;
和/或,复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上的7型黑猩猩腺病毒基因组相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了与病毒复制有关的基因;
和/或,复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上的7型黑猩猩腺病毒基因组相对于野生型7型黑猩猩腺病毒基因组缺失了野生型AdC7基因组中第458-3026位的序列和野生型AdC7基因组中第27094-31799位的序列,可选地,在第458-3026位的删除区增加I-Ceu I和PI-SceI酶切位点;进一步可选地,在第27094-31799位的删除区增加Rsr II酶切位点。
3.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列为新型冠状病毒S蛋白受体结合区全部氨基酸序列的至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或99%,该部分氨基酸序列编码的蛋白质具有与全部氨基酸序列所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性。
4.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,所述目的基因选自以下的一种或几种:
编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列;
编码新型冠状病毒S1蛋白的核酸序列;
编码新型冠状病毒全长S蛋白的核酸序列;
编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列的核酸序列,其中:2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列按照(A-B)-(A-B)样式或(A-B)-C-(A-B)样式或(A-B)-(A-B’)样式或(A-B)-C-(A-B’)样式排列,其中:A-B表示新型冠状病毒S蛋白受体结合区部分氨基酸序列或全部氨基酸序列,C表示连接氨基酸序列,A-B’表示A-B中的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个、两个或三个氨基酸获得的氨基酸序列,A-B’编码的蛋白质具有与A-B所编码的蛋白质相同或基本相同的免疫原性。
5.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,所述目的基因选自以下的一种或几种:
编码新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-S530区域、R319-K537区域或R319-F541区域的核酸序列;
编码新型冠状病毒S1蛋白的核酸序列;
编码新型冠状病毒全长S蛋白的核酸序列;
编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-S530区域、编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-K537区域或编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-F541区域的核酸序列;
可选地,所述目的基因为:编码2条相互串联的新型冠状病毒S蛋白受体结合区R319-K537区域的核酸序列。
6.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,所述目的基因选自以下的一种或几种:SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:7。
7.根据权利要求4所述的重组载体,其特征在于,所述连接氨基酸序列包括:(GGS)n连接序列,其中n表示GGS的个数,n为≥1的整数;可选地,n为选自1-10的整数;进一步可选地,n为选自1-5的整数。
8.根据权利要求1所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体还包括位于目的基因上下游的元件序列。
9.权利要求1-8之一所述重组载体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
获得目的基因;将所述目的基因连接至穿梭载体上以获得重组穿梭载体;以连接有目的基因的重组穿梭载体为模板进行PCR扩增出含有基因转录元件的目的基因片段,将该目的基因片段连接至骨架载体复制缺陷型7型黑猩猩腺病毒载体上。
10.一种7型黑猩猩腺病毒腺病毒,其特征在于,包括:衣壳蛋白和包装在衣壳蛋白中的权利要求1-8之一所述的重组载体。
11.根据权利要求10所述的7型黑猩猩腺病毒腺病毒,其特征在于,包装在衣壳蛋白中的权利要求1-8之一所述重组载体为线性化的权利要求1-8之一所述重组载体。
12.根据权利要求10所述的7型黑猩猩腺病毒腺病毒,其特征在于,衣壳蛋白为腺病毒AdC7自身的衣壳蛋白。
13.权利要求10-12之一所述的7型黑猩猩腺病毒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将权利要求1-8之一所述重组载体线性化后转染病毒生产细胞进行重组载体的包装。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,病毒生产细胞为保藏编号为ATCCCRL-1573的人胚胎肾细胞293。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,还包括对包装好获得的7型黑猩猩腺病毒进行纯化的步骤。
16.权利要求1-8之一所述重组载体、权利要求10-12之一所述的7型黑猩猩腺病毒在制备2019新型冠状病毒疫苗中的应用。
17.一种2019新型冠状病毒疫苗,其特征在于,包括:权利要求10-12之一所述的腺病毒,以及药学上可接受的辅料。
18.根据权利要求17所述的2019新型冠状病毒疫苗,其特征在于,所述2019新型冠状病毒疫苗的制剂形式为喷雾剂、口服剂或注射剂。
19.根据权利要求17所述的2019新型冠状病毒疫苗,其特征在于,使用2019新型冠状病毒疫苗进行两次免疫。
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