一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂

摘要

本发明公开了一种用于治疗SARS‑CoV‑2变异毒株感染的多肽制剂，一种用于治疗SARS‑CoV‑2变异毒株感染的多肽制剂，所述的多肽制剂包含如SEQ ID NO.1‑SEQ ID NO.20所示的多肽。本发明的优点为：该多肽是基于人工智能算法预测SARS‑CoV‑2变异毒株B.1.617.2的特异性抗原肽，经过化学合成生成的多肽刺激免疫细胞，个体体内存在的SARS‑CoV‑2变异毒株B.1.617.2特异性T细胞会产生应答，分泌细胞因子发挥细胞免疫作用。本发明提出的多肽对Delta型新型冠状病毒能引起细胞免疫反应，适用目前临床SARS‑CoV‑2印度变异毒株B.1.617.2感染的治疗。

说明书

技术领域

本发明涉及免疫学和生物医药领域，具体地说是一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂。

背景技术

多肽疫苗是按照病原体抗原基因中已知或预测的某段抗原表位的氨基酸序列，通过化学合成技术制备的肽段混合物。多肽疫苗具有抗病毒、抗肿瘤、抗细菌、抗寄生虫感染功能。由于多肽疫苗价廉、安全、特异性强、容易保存和应用的优点，越来越受到重视。

目前全球研发的SARS-CoV-2疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗、病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、多肽疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗等，上述疫苗均可激活体液免疫产生中和性抗体，但是减毒活疫苗、灭活疫苗、病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗均无法清除已被病毒感染的细胞。而多肽疫苗可特异性激活T细胞免疫，清除已被病毒感染的细胞，另外，多肽疫苗还具有可快速合成，开发与制备周期较短，可预防、可治疗等优点，因此，本发明提出了一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染的多肽制剂。

发明内容

本发明之目的是弥补上述之不足，向社会公开安全性好、合成方便的一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂，所述的多肽制剂包含如SEQID NO.1-SEQ ID NO.20所示的多肽。

一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂的应用，应用在药学上可接受的盐或酯或前药，所述的盐或酯或前药包含如SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.20所示的多肽。

本发明多肽制剂的开发主要包括以下几个步骤：

步骤一、利用人工智能算法预测并筛选对T细胞高亲和力的抗原肽段：

使用SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2的S、E、N、M蛋白序列与I类HLA进行亲和力预测，基于肽段与HLA亲和力、肽段的水溶性、免疫原性等指标筛选与HLA结合IC50低于500nM、水溶性强、免疫原性强的9氨基酸(9-mer)肽段，并在肽段两端延长5个氨基酸得到19氨基酸(19-mer)肽段。

步骤二、利用化学合成法合成多肽：

利用化学合成法合成预测的20条SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2特异性多肽。

步骤三、收集Delta型新冠病毒感染康复者的全血，分离PBMC(peripheral bloodmononuclear cells)：

在某医院收集SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染康复患者的临床信息与全血样本，全血取于绿色抗凝管中，每个个体收集全血16ml，并于6小时内分离PBMC用于实验或-80℃冻存。

步骤四、体外免疫系统激活实验验证HLA分型对应的多肽激活T细胞免疫的有效性：

PBMC细胞与合成的肽段疫苗共培养，采用酶联免疫斑点(Enzyme-linkedimmunospot,ELISpot)方法检测激活的T细胞IFN-γ分泌水平，在体外实验验证多肽的有效性。

本发明与现有技术相比的优点是：

本发明提出一种用于治疗SARS-CoV-2印度变异毒株B.1.617.2感染的多肽。该多肽是基于人工智能算法预测SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2的特异性抗原肽，经过化学合成生成的多肽刺激免疫细胞，个体体内存在的SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2特异性T细胞会产生应答，分泌细胞因子发挥细胞免疫作用。本发明提出的多肽对Delta型新型冠状病毒能引起细胞免疫反应，适用目前临床SARS-CoV-2印度变异毒株B.1.617.2感染的治疗。

附图说明

图1是本发明多肽制剂实验结果图；

图2是本发明多肽制剂实验结果统计图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明：

一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂，所述的多肽制剂包含如SEQID NO.1-SEQ ID NO.20所示的多肽。

一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂的应用，应用在药学上可接受的盐或酯或前药，所述的盐或酯或前药包含如SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.20所示的多肽。

本发明提出一种用于治疗SARS-CoV-2印度变异毒株B.1.617.2感染的多肽。该多肽是基于人工智能算法预测SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2的特异性抗原肽，经过化学合成生成的多肽刺激免疫细胞，个体体内存在的SARS-CoV-2特异性T细胞会产生应答，分泌细胞因子发挥细胞免疫作用。本发明提出的多肽对Delta型新型冠状病毒能引起细胞免疫反应，适用目前临床SARS-CoV-2印度变异毒株B.1.617.2感染的治疗。下面通过实验证明本发明多肽制剂在治疗SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染上的有效性。

如图1所示，本发明多肽制剂的开发过程以下几个步骤：

步骤一、预测多肽：

通过人工智能算法构建模型，输入SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2的S、E、N、M和ORFs蛋白序列和HLA序列信息可以获取与该HLA分型的高亲和力多肽序列。根据肽段与HLA亲和力、肽段的水溶性、免疫原性等指标筛选与HLA结合IC50低于500nM、水溶性强、免疫原性强的肽段。预测得到20条免疫肽段。

20条免疫肽段如下：

步骤二、合成多肽：

利用化学合成法合成预测的SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2特异性多肽，每种肽段纯度＞95％，共合成5mg肽段。取1mg溶于100μl无菌水中，制成母液，接着取一部分母液使用无菌水进行稀释，配制成工作液为200μg/ml。

步骤三、收集新冠病毒感染康复者的全血，分离PBMC(peripheral bloodmononuclear cells)：

在某医院收集SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染康复患者血液于绿色抗凝管中，每个个体收集血液16ml，并于6小时内分离PBMC用于实验或-80°冻存。首先将血液转移到干净的50ml离心管中，2000rpm，20℃离心10分钟；收集上层血清，-80℃冻存；向SepMateTM-50管底部加入Ficoll-Paque Premium 1.077溶液，再向沉淀物中加入等体积的PBS，稀释血样并轻轻混合保持试管垂直，将稀释后的样品沿管壁加入SepMateTM-50管中，1200xg离心15min；然后将上层溶液离心并转移到一个新的50ml无菌离心管中，用PBS清洗沉淀物，共清洗2次；使用红细胞裂解液裂解细胞3分钟；最后用细胞冻存液悬浮细胞，被储存在液氮中，以便将来用于检测或直接用培养基悬浮用于检测。

步骤四、体外免疫系统激活实验验证HLA分型对应的多肽激活T细胞免疫的有效性：

a)细胞复苏并计数：从液氮中取出冻存PBMC细胞，于37℃水浴快速解冻。完全解冻后，台盼蓝染色计数活细胞数量。

b)细胞培养：按每孔5*10^6个细胞铺于24孔板。加入IL-2(工作浓度20U/ml)、IL-7(工作浓度20ng/ml)、合成的所有肽段(工作浓度2μg/ml)，于37℃(含5％CO

c)收细胞：培养10天后收取细胞。将细胞转移到离心管中，使用1*PBS清洗细胞3次，以去除培养液中的IFN-γ。使用1640培养液(含10％FBS)重悬细胞，并计数。

d)准备ELISpot板：配置35％乙醇，每孔加入35％乙醇孵育1min。无菌H

e)孵育细胞：用无菌1*PBS洗板5次。每孔加1640培养液(含10％FBS)，置于室温孵育至少30min。弃上清，加入细胞悬浮液，每孔细胞数2×10^4-2.5×10^5。

f)加入刺激物共培养：不含诱导物-H

g)显色：吸走细胞，用无菌1*PBS洗板5次。每孔加100ul检测抗体(工作浓度1μg/ml)，室温孵育2h。用无菌1*PBS洗板5次。每孔加100ul Streptavidin-HRP，室温孵育1h。用无菌1*PBS洗板5次。每孔加入显色剂，室温避光孵育5-10min。

h)终止：加入无菌H

i)结果分析：本实验收集4名SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染康复者的外周血分离PBMC，利用预测的多肽池进行体外刺激实验。结果发现4名康复者的PBMC经过肽池刺激后均可产生强烈的T细胞反应，并具有统计学意义(如图1和图2所示，图1中Pos.con.为阳性对照结果；Pep.pool为20条肽段共刺激结果；Neg.con.为阴性对照结果；2位Delta型康复者编号为D01、D02)。该肽池可显著引起患者体内的SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2特异性T细胞反应，可用于SARS-CoV-2变异毒株B.1.617.2感染的治疗。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

序列表

<110> 国科宁波生命与健康产业研究院

<120> 一种用于治疗SARS-CoV-2变异毒株感染的多肽制剂

<160> 20

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 17

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 1

Val Ser Ser Gln Cys Val Asn Leu Arg Thr Arg Thr Gln Leu Pro Pro

1 5 10 15

Ala

<210> 2

<211> 16

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 2

Phe Cys Asn Asp Pro Phe Leu Asp Val Tyr Tyr His Lys Asn Asn Lys

1 5 10 15

<210> 3

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 3

Lys Asn Asn Lys Ser Trp Met Lys Ser Gly Val Tyr Ser Ser Ala

1 5 10 15

<210> 4

<211> 16

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 4

Lys Val Gly Gly Asn Tyr Asn Tyr Arg Tyr Arg Leu Phe Arg Lys Ser

1 5 10 15

<210> 5

<211> 22

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 5

Glu Ile Tyr Gln Ala Gly Ser Lys Pro Cys Asn Gly Val Gln Gly Phe

1 5 10 15

Asn Cys Tyr Phe Pro Leu

20

<210> 6

<211> 10

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 6

Tyr Gln Gly Val Asn Cys Thr Glu Val Pro

1 5 10

<210> 7

<211> 16

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 7

Ser Tyr Gln Thr Gln Thr Asn Ser Arg Arg Arg Ala Arg Ser Val Ala

1 5 10 15

<210> 8

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 8

Ser Ala Leu Gly Lys Leu Gln Asn Val Val Asn Gln Asn Ala Gln

1 5 10 15

<210> 9

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 9

His Val Thr Tyr Val Pro Ala Gln Glu Lys Asn Phe Thr Thr Ala

1 5 10 15

<210> 10

<211> 13

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 10

Ser Tyr Gly Phe Gln Pro Thr Asn Gly Val Gly Tyr Gln

1 5 10

<210> 11

<211> 19

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 11

Thr Val Glu Lys Gly Ile Tyr Gln Thr Ser Asn Phe Arg Val Gln Pro

1 5 10 15

Thr Glu Ser

<210> 12

<211> 13

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 12

Tyr Asn Ser Ala Ser Phe Ser Thr Phe Lys Cys Tyr Gly

1 5 10

<210> 13

<211> 19

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 13

Pro Gly Gln Thr Gly Lys Ile Ala Asp Tyr Asn Tyr Lys Leu Pro Asp

1 5 10 15

Asp Phe Thr

<210> 14

<211> 19

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 14

Gln Gly Phe Asn Cys Tyr Phe Pro Leu Gln Ser Tyr Gly Phe Gln Pro

1 5 10 15

Thr Asn Gly

<210> 15

<211> 19

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 15

Val Cys Gly Pro Lys Lys Ser Thr Asn Leu Val Lys Asn Lys Cys Val

1 5 10 15

Asn Phe Asn

<210> 16

<211> 19

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 16

Lys Arg Ile Ser Asn Cys Val Ala Asp Tyr Ser Val Leu Tyr Asn Ser

1 5 10 15

Ala Ser Phe

<210> 17

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 17

Ile Val Arg Phe Pro Asn Ile Thr Asn Leu Cys Pro Phe Gly Glu

1 5 10 15

<210> 18

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 18

Val Phe Asn Ala Thr Arg Phe Ala Ser Val Tyr Ala Trp Asn Arg

1 5 10 15

<210> 19

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 19

Val Ser Pro Thr Lys Leu Asn Asp Leu Cys Phe Thr Asn Val Tyr

1 5 10 15

<210> 20

<211> 15

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 20

Ala Asp Ser Phe Val Ile Arg Gly Asp Glu Val Arg Gln Ile Ala

1 5 10 15