使用基因疗法治疗视网膜退化制造技术

本发明专利技术涉及向细胞提供光感受器功能的改进的方法，所述方法例如用于在治疗视网膜退化中使用。本发明专利技术还涉及组合物和试剂盒，所述组合物和试剂盒特别是用于在此类方法中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及向细胞提供光感受器功能的改进的方法，所述方法例如用于在治疗视网膜退化中使用。本专利技术还涉及组合物和试剂盒，所述组合物和试剂盒特别是用于在此类方法中使用。背景脊椎动物眼睛的视网膜充当与相机中的胶片相同的功能，接收由贯穿通过眼睛的晶状体和角膜的光产生的视觉图像。接收的图像被转化成经由视神经被传送到脑的化学信号和电信号。视网膜是个复杂的结构，包含不同细胞类型的十个清楚的层。这些层中，光感受器层负责将进入的光转化成可被脑阅读并且解释成图像的化学信号和/或电信号。光感受器层包含被称为视杆细胞和视锥细胞的两种类型的光敏细胞。这些细胞类型二者都负责与进入的光反应并且产生电信号，但它们在视网膜内的定位以及与它们反应的光的类型是不同的。具体地，视杆细胞主要在弱光中发挥功能，并且主要在周边视网膜中发现。视锥细胞对强光(即白天视觉)更有反应，负责颜色视觉，并且被发现在中央视网膜中呈最高密度。视网膜还含有第三类较少数目的光感受器细胞-光敏神经节细胞，其负责测量背景光，但不负责图像处理。视网膜的光感受器层的视杆细胞和视锥细胞能够与光反应，并且由于其中的光敏色素(被称为光色素)的存在能够将光转化成电信号，当细胞被暴露于光时，所述光敏色素经历化学变化。这些光色素是G蛋白偶联的受体。光色素包含与被称为视黄醛的发色团辅因子偶联的蛋白部分。暴露于光引起视黄醛辅因子从顺式视黄醛到反式视黄醛的异构化，其转而引起视蛋白中的构象变化，被称为光褪色。这是信号级联中的第一步，导致信号沿着视神经被传送。为了保持光敏性，视蛋白因此需要顺式视黄醛的持续的供应。视杆和视锥光感受器细胞二者自身均不能产生顺式视黄醛。视网膜中顺式视黄醛的主要来源是RPE(视网膜色素上皮)，其从褪色的视蛋白获取所有反式视黄醛并且产生顺式视黄醛。在完整的视网膜中，视杆和视锥细胞临近RPE，允许视杆和视锥细胞接近此再生的发色团。人类中，存在若干密切相关的光色素，被称为视蛋白家族。人类中，这些光色素包含对不同波长(颜色视觉的来源)敏感的3种视锥视蛋白、在视杆细胞中发现的视紫红质、和在神经节细胞光感受器中发现的视黑素。视锥视蛋白包括用于黄绿色的LWS视蛋白、用于绿色的MWS视蛋白和用于蓝紫色的SWS视蛋白。这些视蛋白显示高度的序列同一性。诸如视网膜营养不良的状况由于外部视网膜中的光感受器(即视锥和视杆)的破坏引起失明。这些状况可以是直接损伤光感受器的结果，或光感受器作为在视网膜色素上皮和/或脉络膜中的病理结果被间接破坏。在退化的晚期阶段常见严重视觉损伤。目前，这些状况是不可治愈的。视网膜营养不良可分成视杆视锥营养不良(也被称为视网膜色素变性)、视锥视杆营养不良和黄斑营养不良。在视杆视锥营养不良中，视杆光感受器退化，导致周边视觉和夜视觉的丧失，并且经常地此后是视锥破坏，导致中央视觉和颜色视觉的丧失。相反地，在视锥视杆营养不良中，最初存在视锥光感受器的丧失，导致精细的和颜色视觉的丧失，并且然后随后是视杆退化，导致周边视觉的丧失和夜盲症。两种形式可以导致伴随着视野的大范围的或完全的丧失的失明。另一种类型的被称为黄斑营养不良的视网膜营养不良导致中央视觉的丧失，但周边视觉被保留。然而，尽管外部视网膜光感受器的丧失，包括双极细胞和视网膜神经节细胞的内视网膜神经元可以存活并且保持它们向脑发送视觉信息的能力。因此，这些神经元为新兴的光遗传(optogenetic)疗法提供了有希望的机会(niche)，所述光遗传疗法旨在直接地将内视网膜神经元转化成视觉光感受器并且重建已随着退化丧失的光敏感性。若干治疗策略已显示了试图替换或复活这些内视网膜神经元并且恢复视觉的有希望的结果。移植光感受器细胞或其前体细胞系在临床前的研究下是主要的方法，并且已经显示恢复在完全丧失光感受器后处于退化的晚期阶段的失明小鼠的视觉。在复活内视网膜神经元的尝试中，可移植的电子假体已通过外部相机触发视网膜神经节细胞(RGC)激发(firing)并且对至少一些患者已提供了粗略的空间区分(ZrennerE,等2011，ProcBiolSci278(1711):1489-1497；HumayunMS,等2012,Ophthalmology119,779-788)。另一个策略使用微生物视蛋白作为神经元活性的光开关并且它们已被用于在退化的视网膜中引起光诱发的活性。在这种意义上，已经显示，在rd1小鼠中视网膜内注射携带通道视紫红质2基因(ChR2)的AAV-2载体导致光激活的去极化或在RGC中的“给光”响应以及在皮质中视觉上激发的潜能。由Bi等领导的此研究(BiA,等2006,Neuron.2006；6；50(1):23-33.)提供了可使用光遗传学恢复视网膜功能(LagaliPS,等2008,NatNeurosci.2008Jun；11(6):667-75；CroninT,等2014,EMBOMolMed.2014Aug4；6(9):1175-90；MacéE等2014,MolTher.2015Jan；23(1):7-16)的第一个原理验证，并且视锥光感受器(BusskampV,等2010,Science.2010Jul23；329(5990):413-7.)已被成功地转化成人工光传感器，导致失明小鼠中视觉功能的部分恢复。另外，最近开发的合成的光开关在失明小鼠中已显示了挽救视力的有希望的结果。“一组分”基于偶氮苯的光开关使用小分子AAQ或DENAQ(PolosukhinaA,等2012,Neuron.2012Jul26；75(2):271-82；TochitskyI,等2014,Neuron.2014Feb19；81(4):800-13.)，小分子AAQ或DENAQ直接地使神经元的天然的离子通道光敏感。“二组分”光开关LiGluR/MAG(CaporaleN,等2011,MolTher.2011Jul；19(7):1212-9；GaubBM,等2014,ProcNatlAcadSciUSA.2014Dec23；111(51):E5574-83)首先在视网膜中遗传地表达合成地工程化的光学门控的离子型谷氨酸受体(LiGluR)，并且然后需要添加用于激活的光开关分子(MAG)。两种系统都已显示将光敏感性赋予失明的小鼠和犬(GaubBM,等2014,ProcNatlAcadSciUSA.2014Dec23；111(51):E5574-83)视网膜以及恢复啮齿动物中的基础视觉功能。然而，在这些状况的治疗中的改进仍是必需的。本专利技术旨在克服或改善与治疗视网膜退化相关的问题。专利技术概述因此，在本专利技术的第一方面中，提供了向细胞提供光感受器功能的方法，所述方法包括向眼睛的玻璃体腔内引入i)编码光敏蛋白的核酸序列；和ii)细胞外基质降解酶。在本专利技术的第二方面中，提供了组合物，所述组合物包含i)编码光敏蛋白的核酸序列；和ii)细胞外基质降解酶。优选地，所述组合物是治疗性的。在本专利技术的第三方面中，提供了i)编码光敏蛋白的核酸序列；和ii)细胞外基质降解酶，用于在向细胞提供光感受器功能的方法中使用。在本专利技术的第四方面中，提供了向细胞提供光感受器功能的方法，所述方法包括将包含编码人类光感受器蛋白的核酸的核酸载体引入到眼睛内。在该方面，优选地，引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗组合物，所述治疗组合物包含i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 GB 1403260.11.一种治疗组合物，所述治疗组合物包含i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。2.根据权利要求1所述的治疗组合物，所述治疗组合物包含i)第一可注射液体，所述第一可注射液体包含编码光敏蛋白的核酸序列；和ii)第二可注射液体，所述第二可注射液体包含细胞外基质降解酶。3.根据权利要求2所述的治疗组合物，其中所述第一可注射液体和所述第二可注射液体在单独的容器中提供，所述单独的容器优选地在同一包装内。4.根据权利要求1所述的治疗组合物，所述治疗组合物包含单一可注射剂量，所述单一可注射剂量包含i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。5.根据权利要求4所述的治疗组合物，其中所述单一可注射剂量包含编码视紫红质的核酸序列和肝素酶III以及透明质酸裂解酶。6.根据前述权利要求中任一项所述的治疗组合物，其中i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶被提供用于在向细胞提供光感受器功能的方法中单独、同时或顺序使用。7.根据权利要求6所述的治疗组合物，所述治疗组合物用于在恢复视网膜的光感受器功能的方法中使用。8.根据权利要求6所述的治疗组合物，所述治疗组合物用于在对受试者恢复视力的方法中使用。9.根据权利要求6所述的治疗组合物，所述治疗组合物用于在治疗视网膜退化性疾病的方法中使用。10.根据权利要求9所述的治疗组合物，所述治疗组合物用于在治疗以下的方法中使用：视网膜退化性状况，例如视网膜营养不良，包括视杆营养不良、视杆视锥营养不良、视锥视杆营养不良、视锥营养不良和黄斑营养不良；另一种形式的视网膜或黄斑退化、缺血性状况、葡萄膜炎、水肿和由光感受器能力的丧失导致的任何其他疾病。11.一种向细胞提供光感受器功能的方法，所述方法包括向眼睛的玻璃体腔引入i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。12.根据权利要求11所述的方法，所述方法用于恢复视网膜的光感受器功能。13.根据权利要求11所述的方法，所述方法用于对受试者恢复视力。14.根据权利要求11所述的方法，所述方法用于治疗视网膜退化性状况，例如视网膜营养不良，包括视杆营养不良、视杆视锥营养不良、视锥视杆营养不良、视锥营养不良和黄斑营养不良；另一种形式的视网膜或黄斑退化、缺血性状况、葡萄膜炎、水肿和由光感受器能力的丧失导致的任何其他疾病。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，所述方法包括单独地、顺序地或组合地引入两种或更多种酶。16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，所述方法包括引入与核酸序列组合的细胞外基质降解酶。17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，所述方法包括引入包含i)编码视紫红质的核酸序列、和ii)肝素酶III以及透明质酸裂解酶的单一剂量进入到眼睛的玻璃体腔。18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中核酸序列和/或酶通过玻璃体内注射被引入。19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，所述方法包括诊断受试者的视网膜退化性状况，例如视网膜营养不良，包括视杆营养不良、视杆视锥营养不良、视锥视杆营养不良、视锥营养不良和黄斑营养不良；另一种形式的视网膜或黄斑退化、缺血性状况、葡萄膜炎、水肿和由光感受器能力的丧失导致的任何其他疾病的步骤。20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，所述方法包括通过施用合适的扩瞳剂诸如托品酰胺和/或苯肾上腺素，扩散要被治疗的眼睛的瞳孔的步骤。21.根据权利要求11至20中任一项所述的方法，所述方法包括监测已为了视力上的任何改进被治疗的受试者的视力。22.一种试剂盒，所述试剂盒包含i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。23.根据权利要求22所述的试剂盒，所述试剂盒包含i)第一可注射液体，所述第一可注射液体包含编码光敏蛋白的核酸序列和ii)第二可注射液体，所述第二可注射液体包含细胞外基质降解酶。24.根据权利要求22所述的试剂盒，所述试剂盒包含单一可注射剂量，所述单一可注射剂量包含i)编码光敏蛋白的核酸序列和ii)细胞外基质降解酶。25.根据权利要求24所述的试剂盒，其中所述单一可注射剂量包含i)编码视紫红质的核酸序列和ii)肝素酶III以及透明质酸裂解酶。26.根据权利要求22至25中任一项所述的试剂盒，所述试剂盒还包含使用说明、给药方案、一个或更多个细针、一个或更多个注射器和溶剂。27.根据权利要求22至26中任一项所述的试剂盒，所述试剂盒用于在向细胞提供光感受器功能的方法中使用。28.根据权利要求27所述的试剂盒，所述试剂盒用于在恢复视网膜的光感受器功能的方法中使用。29.根据权利要求27所述的试剂盒，所述试剂盒用于在对受试者恢复视力的方法中使用。30.根据权利要求29所述的试剂盒，所述试剂盒用于在治疗以下的方法中使用：视网膜退化性状况，例如视网膜营养不良，包括视杆营养不良、视杆视锥营养不良、视锥视杆营养不良、视锥营养不良和黄斑营养不良；另一种形式的视网膜或黄斑退化、缺血性状况、葡萄膜炎、水肿和由光感受器能力的丧失导致的任何其他疾病。31.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中细胞是视杆细胞、视锥细胞、给光双极细胞、撤光双极细胞、水平细胞、神经节细胞和/或无长突细胞。32.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中酶能够降解一种或更多种细胞外基质蛋白或碳水化合物，所述一种或更多种细胞外基质蛋白或碳水化合物选自由以下组成的组：蛋白多糖(具有不同类别的葡糖氨基葡聚糖(GAG)链，诸如硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)、硫酸软骨素蛋白多糖(CSPG)和硫酸皮肤素蛋白多糖(DSPG))；透明质酸、胶原，诸如在内界膜中的IV型胶原；层粘连蛋白；以及巢蛋白1和2。33.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中酶选自由以下组成的组：胶原酶、透明质酸裂解酶、肝素酶I、肝素酶II、肝素酶III、软骨素ABC裂解酶、软骨素AC裂解酶、金属蛋白酶、ADAMTS、纤溶酶(丝氨酸蛋白酶纤溶酶或其截短的形式微纤溶酶(Ocriplasmin))、中性粒细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶G、神经氨酸酶、N-聚糖酶、O-聚糖酶和链霉蛋白酶。34.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中酶包含透明质酸裂解酶；和肝素酶III的组合。35.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中核酸序列编码选自由以下组成的组的光敏蛋白：视紫红质、视黑素、视椎视蛋白(特别是LWS视蛋白、MW视蛋白和SWS视蛋白)、神经视蛋白(Opn5)、脑视蛋白(Opn3)、松果体旁的视蛋白、VA视蛋白、parapinopsin；parietopsin、pinopsin、TMT视蛋白、水母视蛋白、C-视蛋白、隐花色素和任何无脊椎动物视网膜视蛋白和/或通常支持动物中视网膜外的光敏性的视蛋白。36.根据权利要求35所述的组合物、方法或试剂盒，其中所述核酸序列编码视紫红质。37.根据前述权利要求中任一项所述的组合物、方法或试剂盒，其中编码光敏蛋白的所述核酸序列作为载体被提供。38.根据权利要求37所述的组合物、方法或试剂盒，其中所述载体是病毒载体。39.根据权利要求38所述的组合物、方法或试剂盒，其中所述载体是AAV载体，优选地是AAV血清型2载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·卢卡斯，保罗·比肖普，亚斯米娜·切哈伊奇卡佩塔诺维奇，
申请(专利权)人：曼彻斯特大学，
类型：发明
国别省市：英国;GB