用于内耳感觉毛细胞再生/替换的联合疗法制造技术

本公开涉及用于利用降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂和第二药剂来再生和/或恢复毛细胞的组合物和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内耳感觉毛细胞再生/替换的联合疗法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(e)要求2016年06月03日提交的美国序列号62/345,740的优先权，其整体内容通过引用并入本文。
技术介绍
耳聋和平衡功能障碍是常见的人类残疾。在大多数情况下，这些残疾是由(1)耳蜗中的柯蒂氏器(organofCorti，OC)、(2)嵴中的前庭上皮或(3)前庭器官的球囊或椭圆囊中的感觉毛细胞的丧失造成的。目前，没有FDA批准的治疗可以通过恢复这些组织中的感觉毛细胞来治愈这些疾病。目前解决该问题的方法涉及前庭康复以适应前庭器官的损伤。康复是耗时的，并且不能恢复失去的功能。对于感音神经性耳聋，可以使用助听器或人工耳蜗进行康复治疗。但是，这些装置昂贵，产生低于正常的声音质量并且仅部分恢复功能，并且就耳蜗植入而言可能需要大手术。治疗听力障碍的另一种方法是施用肽或其他小分子。由于必须达到相对较高的耳蜗浓度(微或毫摩尔)，因此使用这些药剂通常会限制治疗效果。此外，由于血流中的血液迷路屏障和蛋白质清除、以及潜在的抗原性，蛋白质或肽抑制剂难以全身递送以治疗耳朵。在将足够浓度的肽和蛋白质直接递送到耳蜗方面也存在困难，尤其是由于分子的大小而使用局部递送。这些传统方法的一种潜在替代方案是使用靶向基因疗法来诱导内耳毛细胞再生和替换。例如，通过使用病毒载体来将Atoh1基因引入内耳感觉上皮细胞，已经在啮齿动物中实现了毛细胞再生或替换。但是，这种方法具有病毒载体治疗中固有的风险，包括感染的诱导、炎症性免疫应答、基因突变、瘤形成的发展和其他风险。kiplp27RNA的沉默已显示诱导毛细胞再生，但是以异位的方式而不恢复功能。视网膜母细胞瘤基因的调节也可以产生额外的毛细胞，但是在操纵癌基因或致癌基因方面可能存在固有的危险。因此，针对内耳毛细胞的再生或替换的当前基因疗法未能鉴定安全有效的分子靶标和递送方法。一种潜在的基因治疗方法是通过使用短干扰RNA(siRNA)。一旦引入细胞中，siRNA分子就会与靶基因表达的信使RNA(mRNA)上的互补序列复合。该siRNA/mRNA复合物的形成通过称为RNA干扰(RNAi)的天然细胞内过程而导致mRNA的降解。RNAi是一种用于鉴定在特定细胞过程中基因的功能以及用于鉴定疾病模型中的潜在治疗靶标的成熟工具。尽管RNAi传统上已用于细胞培养和体外应用，但现在正在探索利用该过程的基于基因治疗的疗法。如上所述，在内耳毛细胞的再生方面，已经探索了几种基因靶标，但没有取得很大的成功。基本的螺旋-环-螺旋(bHLH)基因Hes1和Hes5已鉴定为在耳朵的耳蜗和前庭结构中的感觉毛细胞发育中起作用。此外，用于防止毛细胞缺失的潜在基因靶标是丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)，其在细胞程序性死亡或凋亡中起作用。糖原合成酶激酶3(GSK-3)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其介导磷酸分子添加到丝氨酸和苏氨酸氨基酸残基上。它是多种不同途径中超过40种不同蛋白质的激酶，并且涉及多种疾病。因此，已在动物模型中测试了GSK-3抑制剂(GSK3I)的安全性和有效性；但是，GSK-3的抑制可能在各种信号级联中发挥的作用仍不清楚。
技术实现思路
本公开涉及用于利用降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂和第二药剂来再生和/或恢复毛细胞的组合物和方法。在一些实施方案中，所述基因是Hes1、Hes5或MAPK1。在一些实施方案中，降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂可包括siRNA分子。在一些实施方案中，降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂可包括调节所述基因的通路的抑制剂，例如Notch信号通路抑制剂，例如γ分泌酶抑制剂(由于例如Hes1的转录由Notch信号介导)。在一些实施方案中，所述第二药剂是引发(priming)组合物。在一些实施方案中，所述引发组合物表现出一种或多种功能，所述功能选自稳定β连环蛋白、增加内耳中多能细胞的数量、增加内耳中预先存在的多能细胞的可塑性、或信令(signaling)内耳的细胞中的分化。在一些实施方案中，该第二药剂是GSK-3抑制剂。在进一步的实施方案中，所述GSK-3抑制剂是CHIR99021、6-溴靛玉红-3'-肟(6-bromoindirubin-3'-oxime,BIO)或tideglusib(TIDE)中的任何一种或多种。在一些实施方案中，所述降低内耳组织中基因的表达的组合物可包括纳米颗粒，该纳米颗粒包含降低内耳组织中基因的表达的药剂。在一些实施方案中，所述纳米颗粒包封降低内耳组织中基因的表达的药剂。在一些实施方案中，所述纳米颗粒包含可生物降解的聚合物。在进一步的实施方案中，所述可生物降解的聚合物是聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)或聚乙二醇化的PLGA(PEG-PLGA)。在一些实施方案中，所述纳米颗粒是磁响应的或包括磁响应颗粒。在一些实施方案中，所述磁响应颗粒是超顺磁性氧化铁(SPION)。在一些实施方案中，所述第二药剂可被包含在与降低内耳组织中基因的表达的药剂相同或不同的纳米颗粒中。本公开的方面涉及以足以治疗听力损失和/或恢复和/或再生毛细胞的治疗有效量来施用降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂和第二药剂的方法。在一些实施方案中，施用步骤同时进行。在替代的实施方案中，施用步骤按顺序进行。在进一步的实施方案中，在施用降低内耳组织中基因的表达的组合物或药剂之前或之后施用所述第二药剂。附图说明图1是内耳的标记图。图2描绘了来自实验中鼠柯蒂氏器(OC)的中回(middleturn)的代表性图像，该实验用于证明载有Hes1siRNA的PLGA纳米颗粒(NP)处理在耳毒性损伤后使毛细胞再生。将新生(P3)鼠OC暴露于4-羟基-2-壬烯醛(4-HNE，450μM)耳毒素中24小时，然后不处理或用非靶向乱序RNANP(scRNANP)或载有Hes1siRNA的NP(Hes1siRNANP)处理，7天后，将组织固定并用荧光团缀合的鬼笔环肽(phalloidin)标记。在来自未处理的培养物的OC中观察到三排外毛细胞(OHC)和一排内毛细胞(IHC)(左上图)，在4-HNE处理(右上图)和4-HNE加scRNANP处理的OC(左下图)中观察到一排IHC和少量分散的OHC(开放箭头)。在用Hes1siRNANP(800μg/mL)处理的OC中观察到额外的OHC(箭头，右下图)和IHC(箭头头，右下图)。图3显示了响应于Hes1siRNANP处理，在暴露于4-HNE耳毒素的新生鼠OC中恢复的HC数量中观察到的剂量依赖性效应。用高剂量的NP(>400μg/mL)处理也导致基底中OHC数量的显著增加。与未处理的培养物相比，***和*分别表示与仅暴露于4-HNE的组相比p<0.001和0.05。###、##和#分别表示p<0.001、0.01和0.05。括号内的数字表示其中计算HC的OC的数量。图4描绘了来自以下实验中OC的中回的代表性图像。将新生(P3)鼠OC暴露于耳毒性氨基糖苷类(新霉素(NEO，0.75mM))中24小时，然后不处理或用逐步增加剂量的载有Hes1siRNA的NP进行处理。7天后，将组织固定并用Myo7a抗体(绿色，上图)和荧光团缀合的鬼笔环肽(下图)进行标记。在来自未处理的培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治疗对象中的听力损失或平衡功能障碍的方法，其包括：向有此需要的对象的内耳施用治疗有效量的GSK‑3抑制剂，以及向所述对象的内耳施用足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的量的组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 US 62/345,7401.一种治疗对象中的听力损失或平衡功能障碍的方法，其包括：向有此需要的对象的内耳施用治疗有效量的GSK-3抑制剂，以及向所述对象的内耳施用足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的量的组合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述GSK-3抑制剂选自6-溴靛玉红-3'-肟（BIO）和tideglusib（TIDE）。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的所述组合物包含siRNA分子。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述siRNA分子包含SEQIDNO.1-14中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的所述组合物包含纳米颗粒，所述纳米颗粒含有降低内耳组织中Hes1基因的表达的药剂。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述降低内耳组织中Hes1基因的表达的药剂是siRNA分子。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述纳米颗粒还包含可生物降解的聚合物。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述可生物降解的聚合物是聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）或聚乙二醇化的PLGA（PEG-PLGA）。9.根据权利要求4-8中任何一项所述的方法，其中所述纳米颗粒还包含磁响应颗粒。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述磁响应颗粒是超顺磁性氧化铁（SPION）。11.根据权利要求9或10所述的方法，其还包括使用磁力将所述纳米颗粒输送穿过圆窗膜或卵圆窗膜。12.根据权利要求1-11中任何一项所述的方法，其还包括向有此需要的对象的内耳施用治疗有效量的FGF2。13.根据权利要求1-12中任何一项所述的方法，其中施用步骤中的一个或多个包括经鼓室给药、耳蜗内注射、耳蜗内输注、或使用滴耳液。14.根据权利要求1-13中任何一项所述的方法，其中在施用足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的所述组合物之前施用所述GSK-3抑制剂。15.根据权利要求1-14中任何一项所述的方法，其中在施用足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的所述组合物之后施用所述GSK-3抑制剂。16.根据权利要求1-13中任何一项所述的方法，其中同时施用所述GSK-3抑制剂和足以降低内耳组织中Hes1基因的表达的所述组合物。17.一种替换、再生和...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·B·韦斯特，理查德·D·科普克，
申请(专利权)人：霍夫耳科研究所，
类型：发明
国别省市：美国,US