本文公开了用于诊断、治疗或预防亨廷顿氏病的方法和组合物。具体而言，本文提供用于修饰HD Htt等位基因(例如，调控其表达)从而治疗亨廷顿氏病的方法和组合物。还提供用于产生亨廷顿氏病的动物模型的方法和组合物。因此，一方面，提供经工程改造的(非自然产生的)DNA结合结构域(例如，锌指蛋白、TAL效应物(TALE)蛋白或CRISPR/dCas‑TF)，其调控HD等位基因(例如，Htt)的表达。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月11日提交的美国临时申请第61/902,704号的权益，通过引用将该申请全文纳入本文。
本申请涉及基因表达和基因组编辑领域。背景亨廷顿氏病(HD)，也称为亨廷顿氏舞蹈症，是运动、认知和精神病学障碍的进行性病症。该疾病的平均发病年龄为35-44岁，但在约10％的病例中，其发病出现于21岁之前，并且该疾病的诊断后平均寿命是15-18年。其在西欧血统中的普遍性为每100,000人中约3～7例。亨廷顿氏病是三核苷酸重复扩增病症的示例，其在1990年早期得到首次表征(参见Di Prospero和Fischbeck(2005)Nature Reviews Genetics 6:756-765)。这些病症涉及三个核苷酸的组的不稳定重复的定位扩增，并且可导致其中存在该重复扩大的基因功能丧失、累积毒性作用，或这两种后果并存。三核苷酸重复可位于基因的任何部分中，包括非编码和编码基因区域。位于编码区内的重复通常涉及重复的谷氨酰胺编码三联体(CAG)或丙氨酸编码三联体(CGA)。非编码序列中的扩大的重复区域可导致该基因的异常表达，而编码区中扩大的重复(也称为密码子重复病症)可造成错误折叠和蛋白质聚集。这一与异常蛋白质相关的病理生理学的额外病因通常是未知的。通常，在经历三核苷酸扩大的野生型基因中，这些区域在正常群体中包含可变数量的重复序列，但在受影响的群体中，重复的数量可从重复数量的两倍增加至其对数量级。在HD中，在大胞浆蛋白亨廷顿蛋白(Htt)的N末端编码区中插入重复。正常Htt等位基因包含15-20个CAG重复，而包含35或更多个重复的等位基因可被视作可能造成HD的等位基因，从而具有发展该疾病的风险。包含36-39个重复的等位基因被视作不完全渗透(incompletely penetrant)，而具有那些等位基因的那些个体可能或可能不发展该疾病(或可能在其生命后期发展症状)，而包含40个重复或更多的等位基因被视作完全渗透(completely penetrant)。事实上，尚未报道含有带有该多次重复的HD等位基因的无症状的人。人们发现，青少年HD发病(<21岁)的那些个体通常具有60或更多个CAG重复。除了CAG重复的增加以外，还已显示HD可涉及重复序列中的+1和+2移码，从而该区域将编码多聚丝氨酸多肽(在+1移码的情况中由AGC重复编码)序列段而非多聚谷氨酰胺(Davies和Rubinsztein(2006)Journal of Medical Genetics 43:893-896)。在HD中，突变Htt等位基因通常以显性性状遗传自一名亲本。如果另一名亲本不患有该病症，则由HD患者生产的任何子女发展该疾病的概率是50％。在一些情况中，亲本可能会具有中间的HD等位基因且无症状，但因重复扩增，其子女会显示该疾病。此外，HD等位基因还可能显示被称为“早发(anticipation)”的现象，其中，在数个世代中观察到愈发增加的严重性或愈发减小的发病年龄，这归因于精子形成过程中重复区域的不稳定性质。此外，Htt中的三核苷酸扩增导致纹状体中的中型多棘γ-氨基丁酸(GABA)投射神经元中的神经元缺失，其还伴随着新皮质中出现的神经元缺失。相比包含P物质且投射至内部苍白球(“直接”通路)的神经元，包含脑啡肽且投射至外部苍白球(所谓的“间接通路”)的中型棘突神经元(MSN)更多地涉及，然而这两种类型的MSN均受影响。HD中的MSN显示转录调节异常，同时伴随其它的异常变化(htt的异常聚集和包合、生物能量学缺陷、神经营养素缺陷、轴突传输紊乱和兴奋性神经毒性(exictotoxicity))。转录组学效应的机制可与下述相关：可溶性DNA结合转录因子活性变化、染色质生物化学与组织的异常，和聚集驱动型核转录因子隔离(参见Runne等(2008)J Neurosci 28(39):9723-9731)。亨廷顿氏病患者的受大幅影响的其它脑部区域包括：黑质、皮层3、5和6区、海马的CA1区域、顶叶中的角回、小脑的浦肯野细胞、下丘脑的侧结节核，和丘脑的中央束旁复合体(Walker(2007)Lancet 369:218-228)。对于正常Htt蛋白的作用尚不了解，但其可能涉及神经发生、凋亡细胞死亡，和囊泡运输。此外，证据显示野生型Htt刺激脑源性神经营养因子(BDNF)，纹状体神经元的促活因子的产生。已显示HD的进展相关于HD小鼠模型中BDNF表达的减少(Zuccato等(2005)Pharmacological Research 52(2):133-139)，并且通过腺相关病毒(AAV)载体介导的基因递送进行的BDNF或神经胶质细胞系源性的神经营养因子(GDNF)的递送可保护HD小鼠模型中的纹状体神经元(Kells等,(2004)Molecular Therapy 9(5):682-688)。针对HD的治疗选择目前极为受限。经设计以防止与蛋白质聚集相关的毒性的一些潜在的方法已显示出体外模型中这些毒性的减小，所述蛋白质聚集通过延长的多聚谷氨酰胺序列段发生，例如伴侣蛋白的过表达或采用化合物格尔德霉素的热激响应的诱导。其它治疗靶向疾病的临床表现中的凋亡作用。例如，已通过阻断小鼠配对(其中一个亲本包含HD等位基因而另一个亲本具有显性阴性的胱冬酶1等位基因)的后代中的动物模型中的胱冬酶活性显示疾病症状的减缓。此外，胱冬酶对于突变HD Htt的切割可在该疾病的致病性中起作用。相较于携带非胱冬酶抗性突变Htt等位基因的小鼠，发现携带胱冬酶-6抗性突变Htt的转基因小鼠保持了正常神经元功能，并且没有发展纹状体神经退行性变(参见Graham等(2006)Cell 125:1179-1191)。靶向凋亡通路成员的分子也显示具有减缓症状学的作用。例如，化合物zVAD-fmk和二甲胺四环素(其均抑制胱冬酶活性)已显示减缓小鼠中的疾病表现。药物瑞马西胺也已用于小HD人试验，因为认为该化合物能阻止突变Htt与NDMA受体的结合，从而防止对神经细胞发生毒性作用。然而，这些试验中，在神经元功能方面没有统计学显著性的改进。此外，亨廷顿研究组(Huntington Study Group)采用辅酶Q进行了随机、双盲研究。尽管在采用辅酶Q10治疗的患者中观察到了疾病进展减缓的趋势，总体功能性能力速率降低方面并没有显著变化。(Di Prospero和Fischbeck，同上)。美国专利公开文本2011/0082093和20130253040公开了靶向Htt的核酸酶。已描述用于靶向切割基因组DNA的多种方法和组合物。所述靶向切割事件可用于，例如，诱导靶向诱变、诱导细胞DNA序列的靶向缺失，和在预定的染色体基因座处促进靶向重组。参见例如美国专利号8,623,618；8,034,598；8,586,526；6,534,261；6,599,692；6,503,717；6,689,558；7,067,317；7,262,054；7,888,121；7,972,854；7,914,796；7,951,925；8,110,379；8,409,861；美国专利公开文本20030232410；20050208489；200500261本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使对象中的中等多棘神经元(MSN)中的PDE10a、DARPP‑32、DRD1和/或DRD2水平相对于对照增加至少30％的方法，所述方法包括给予所述对象亨廷顿氏病相关基因的遗传阻遏物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.11 US 61/902,7041.一种使对象中的中等多棘神经元(MSN)中的PDE10a、DARPP-32、DRD1和/或DRD2水平相对于对照增加至少30％的方法，所述方法包括给予所述对象亨廷顿氏病相关基因的遗传阻遏物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述PDE10a、DARPP-32、DRD1和/或DRD2水平相对于对照增加至少40％或50％或更多。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述遗传阻遏物是抑制编码亨廷顿蛋白的核酸(例如，遗传DNA或mRNA)的小分子、核酸或蛋白质。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述遗传阻遏物特异性地结合至编码所述亨廷顿蛋白的核酸。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述遗传阻遏物包含经工程改造的DNA结合结构域。6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·S·张，
申请(专利权)人：桑格摩生物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。