用于在体内向细胞提供活性端粒酶的组合物和方法技术

本发明专利技术提供用于向受试者中的靶细胞递送用于表达端粒酶反转录酶和/或端粒酶RNA组分的核酸的脂质体。活性端粒酶的表达能够延伸(extend)细胞中端粒的长度。这种延长(lengthening)在患有与缩短的端粒有关的疾病的受试者中可为有用的。

【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12月27日提交的美国临时申请61/921,235的申请日的权益。关于联邦政府自助研究的声明无专利技术背景专利
本文描述了用于端粒延伸的基因药物向生物体中的活细胞的系统性或靶向递送。更具体地描述了脂质体技术、PEG化技术、受体介导的转胞吞作用技术、受体介导的胞吞作用技术、核信号传导内体技术、核膜易位技术、治疗性基因技术和质粒技术的组合，以提供配制物，所述配制物可用于向遍及生物体的活细胞系统性或靶向递送用于端粒延伸的基因药物。相关领域描述在过去的数十年中，研究者们逐渐了解人衰老的进程在细胞水平受到称为端粒的结构缩短的支配，端粒位于每个生物体细胞中染色体的末梢。由于端粒随着反复的细胞分裂而缩短，细胞内的基因表达改变，导致对日常损耗的修复过程逐渐减缓并最终停止，还导致细胞、组织和整个生物体的逐渐失灵。端粒的缩短是衰老和年龄相关病症的一个组成部分。研究表明通过端粒酶重新延伸端粒能够重建细胞、组织和生物体在多方面的年轻机能(Ronald A.DePinho,Richard Saltus,Dana-Faber Cancer Institute,\Partial reversal of aging achieved in mice\,Harvard Gazette,November 28,2010.)。迄今为止，已经证明提供这种端粒延伸或重新延伸疗法是个挑战。到目前为止已经证明内源性端粒酶基因的小分子激活剂只是稍微有效。难以向遍及全身的大量细胞安全地递送有效量的大分子如RNA、DNA和蛋白质。毛细血管壁、血脑屏障、细胞膜和核膜均构成了大分子的艰巨障碍，而血液、血浆和包质溶胶均含有许多意欲破坏这种外来侵入物的防御性或免疫机制。重组蛋白，如端粒酶的端粒酶逆转录酶(TERT)组分的重组版本，当外源表达时有无法正确折叠的趋势，并且通常不导致有效(competent)端粒酶的形成。已经证明通过引入TERT蛋白的拷贝难以实现足够细胞浓度的端粒酶。已经证明了病毒载体的低效力。
技术实现思路
一方面本专利技术提供一种在受试者中的靶细胞中表达端粒酶的方法，包括向所述受试者施用包含脂质体和药学上可接受的载体的药物组合物；其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列；其中所述脂质体由所述靶细胞胞吞或巨胞饮，并且所述靶细胞表达活性端粒酶。在一个实施方案中，所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶RNA组件(TERC)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列。在另一个实施方案中，所述受试者是脊椎动物，例如哺乳动物，例如人。在另一个实施方案中，所述药物组合物静脉内、鞘内、关节内、眼内、肌内、口服、胃肠外或局部(topically)施用。在另一个实施方案中，所述药物组合物静脉内施用，并且其中所述脂质体的外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对内皮屏障的内皮细胞上参与受体介导的转胞吞作用(transcytosis)的受体，其中所述脂质体跨越所述内皮屏障。在另一实施方案中，所述内皮屏障是血脑屏障。在另一实施方案中，针对靶细胞上的受体的所述靶向剂还针对内皮细胞上的受体。在另一实施方案中，所述靶细胞是神经系统的细胞并且所述内皮细胞是血脑屏障的细胞。在另一实施方案中，所述靶细胞是心血管系统；消化系统；内分泌系统；泌尿系统；免疫系统；肌肉骨骼系统；神经系统；生殖系统或呼吸系统的细胞。在另一实施方案中，所述脂质体关节内施用，并且其中所述脂质体包含针对软骨细胞上的受体的靶向剂。在另一实施方案中，所述受试者患有与缩短的端粒有关的疾病。在另一实施方案中，所述活性端粒酶使所述受试者中缩短的端粒的长度延伸。另一方面本专利技术提供一种治疗患有与缩短的端粒有关的疾病的受试者的方法，包括向所述受试者施用脂质体，其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列；其中施用导致在所述受试者的靶细胞中表达活性端粒酶，并且其中所述活性端粒酶使所述靶细胞中的端粒的长度延伸。在一个实施方案中，所述端粒酶的表达是瞬时的(例如，表达持续长达4小时、8小时、24小时、2天、4天或8天中的任一者)。在另一实施方案中，所述施用在所述靶细胞中产生100个拷贝至100000个拷贝的端粒酶。在另一实施方案中，所述与缩短的端粒有关的疾病选自阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease)、动脉硬化、骨质疏松症(osteoporosis)和早老(progeria)。在另一实施方案中，所述与缩短的端粒有关的疾病选自表1中的状况。在另一实施方案中，所述方法包括向所述受试者多次施用脂质体。另一方面，本专利技术提供用于向靶细胞递送至少一种编码端粒酶逆转录酶的核酸载体的脂质体，其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列。在一个实施方案中，所述靶细胞是神经系统的细胞，例如神经元(例如，锥体细胞、浦肯野细胞、颗粒细胞或另一常驻神经元)、神经胶质细胞(例如，小胶质细胞,星形胶质细胞,少突胶质细胞或另一常驻神经胶质细胞)或进入神经系统的瞬时细胞。在另一实施方案中，所述靶细胞是心血管系统；消化系统；内分泌系统；泌尿系统；免疫系统；肌肉骨骼系统；神经系统；生殖系统或呼吸系统的细胞。在另一实施方案中，所述靶向剂针对胰岛素受体。在另一实施方案中，所述靶向剂针对介导内体形成的靶之外的靶，所述内体的归宿是细胞核之外的细胞终点，例如针对低密度脂质受体的转铁蛋白受体之外的靶。在另一实施方案中，所述靶向剂包含针对所述受体的单克隆抗体。在另一实施方案中，所述靶向剂选自受体的内源性肽配体、内源性肽配体的类似物或结合所述受体的单克隆抗体。在另一实施方案中，所述靶向剂选自胰岛素、胰岛素样生长因子(IGF)和瘦蛋白。在另一实施方案中，所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对内皮屏障的内皮细胞上参与受体介导的转胞吞作用的受体。在另一实施方案中，所述内皮屏障是血脑屏障。在另一实施方案中，针对靶细胞上的受体的所述靶向剂还针对内皮细胞上的受体。在另一实施方案中，所述靶细胞是神经系统的细胞并且所述内皮细胞是血脑屏障的细胞。在另一实施方案中，至少一种核酸载体包含质粒。在另一实施方案中，所述TERT是人TERT或其经修饰的版本。在另一实施方案中，编码TERT的核苷酸序列包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在受试者中的靶细胞中表达端粒酶的方法，包括向所述受试者施用包含脂质体和药学上可接受的载体的药物组合物；其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列；其中所述脂质体由所述靶细胞胞吞或巨胞饮，并且所述靶细胞表达活性端粒酶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.27 US 61/921,2351.一种在受试者中的靶细胞中表达端粒酶的方法，包括向所述受试者施用包含脂质体和药学上可接受的载体的药物组合物；其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列；其中所述脂质体由所述靶细胞胞吞或巨胞饮，并且所述靶细胞表达活性端粒酶。2.权利要求1的方法，其中所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶RNA组件(TERC)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列。3.权利要求1的方法，其中所述受试者是脊椎动物，例如哺乳动物，例如人。4.权利要求1的方法，其中所述药物组合物静脉内、鞘内、关节内、眼内、肌内、口服、胃肠外或局部(topically)施用。5.权利要求1的方法，其中所述药物组合物静脉内施用，并且其中所述脂质体的外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对内皮屏障的内皮细胞上参与受体介导的转胞吞作用(transcytosis)的受体，其中所述脂质体跨越所述内皮屏障。6.权利要求5的方法，其中所述内皮屏障是血脑屏障。7.权利要求5或6的方法，其中针对靶细胞上的受体的所述靶向剂还针对内皮细胞上的受体。8.权利要求1的方法，其中所述靶细胞是神经系统的细胞并且所述内皮细胞是血脑屏障的细胞。9.权利要求1的方法，其中所述靶细胞是心血管系统；消化系统；内分泌系统；泌尿系统；免疫系统；肌肉骨骼系统；神经系统；生殖系统或呼吸系统的细胞。10.权利要求1的方法，其中所述脂质体关节内施用，并且其中所述脂质体包含针对软骨细胞上的受体的靶向剂。11.权利要求1的方法，其中所述受试者患有与缩短的端粒有关的疾病。12.权利要求11的方法，其中所述活性端粒酶使所述受试者中缩短的端粒的长度延伸。13.一种治疗患有与缩短的端粒有关的疾病的受试者的方法，包括向所述受试者施用脂质体，其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受体；并且b)所述内部区室含有核酸载体，所述核酸载体包含在所述靶细胞中起作用并且与编码端粒酶逆转录酶(TERT)的核苷酸序列可操作连接的表达调控序列；其中施用导致在所述受试者的靶细胞中表达活性端粒酶，并且其中所述活性端粒酶使所述靶细胞中的端粒的长度延伸。14.权利要求13的方法，其中所述端粒酶的表达是瞬时的(例如，表达持续长达4小时、8小时、24小时、2天、4天或8天中的任一者)。15.权利要求13的方法，其中所述施用在所述靶细胞中产生100个拷贝至100000个拷贝的端粒酶。16.权利要求13的方法，其中所述与缩短的端粒有关疾病选自阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease)、动脉硬化、骨质疏松症(osteoporosis)和早老(progeria)。17.权利要求13的方法，包括向所述受试者多次施用脂质体。18.一种用于向靶细胞递送至少一个编码端粒酶逆转录酶的核酸载体的脂质体，其中所述脂质体包含PEG化的脂质膜，所述脂质膜具有外表面并限定内部区室，其中：a)所述外表面具有与之附接的靶向剂，所述靶向剂针对靶细胞上参与受体介导的胞吞作用或巨胞饮作用的受...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·科伊尔，M·福斯尔，
申请(专利权)人：特洛雷根公司，
类型：发明
国别省市：美国;US