一种高尿酸血症的基因治疗药物制造技术

本发明专利技术提供一种重组腺相关病毒介导的高尿酸血症治疗药物。重组腺相关病毒载体携带人为设计的尿酸氧化酶基因表达框。体内实验表明，该重组腺相关病毒载体能够高效地导入体内，持续稳定地表达尿酸氧化酶，降低尿酸含量，有效地缓解因血液中尿酸过高导致的痛风症状。结果提示，该重组腺相关病毒载体有希望开发成为一种新的高尿酸血症治疗药物。

A gene therapy drug for hyperuricemia

【技术实现步骤摘要】
一种高尿酸血症的基因治疗药物
本专利技术涉及生物
，具体涉及一种重组腺相关病毒载体携带人为设计尿酸氧化酶基因表达框的高尿酸血症基因治疗药物。
技术介绍
随着经济水平的提高和人们生活方式及膳食结构的改变，痛风和高尿酸血症的发病率在世界范围内呈逐年上升趋势（郭立新.药品评价.2014;11(1):21-23.WeaverAL.CleveClinJMed.2008;75(s5):s9-s12.）。高尿酸血症是由嘌呤代谢紊乱导致尿酸生成增多和（或）排泄减少，使血液中尿酸浓度高出正常范围所致，是痛风发病的生化基础（张玉梅，等.医学综述.2012;18(15):2441-2444.），临床诊断标准为正常嘌呤饮食状态下，男性血液尿酸含量＞420μmol/L，女性血液尿酸含量＞360μmol/L（PrasadSahOS,etal.NephrourolMon.2015;7(3):e27233.）。高尿酸血症通常与高脂血症、高血压病、2型糖尿病、肥胖症、动脉粥样硬化、冠心病等疾病伴发，且与血管、心脏、肾脏不良预后密切相关，严重危害人类健康（SusicD,etal.CardiorenalMed.2015;5(3):175-182.）。尿酸（uricacid，UA）是一种弱酸（pKa=5.8），是嘌呤代谢的最终氧化产物，在生理pH条件下，主要以尿酸盐离子形式存在。在正常状态，体内的尿酸60%～70%经肾脏排泄，约30%被肠道内细菌分解或经胆道排泄，约1%经汗液排出。研究证明，尿酸在机体内有双重作用，既是机体内最重要的一种抗氧化剂，具有抗氧化应激的作用，又可损害血管内皮功能，诱发血管炎症（LiotéF,etal.RheumDisClinNorthAm.2006;32(2):295-311.LippiG,etal.ClinChimActa.2008;392(1-2):1-7.）。尿酸氧化酶（urateoxidase）可以催化尿酸氧化成尿素囊。研究发现，许多物种体内均存在这种酶，然而在人类和猿类等高等动物体内却缺乏这种有生物活性的尿酸氧化酶（朱献军，等.生物工程学报.2001;17(1):68-72.）。肝脏是尿酸形成的重要器官，肾脏是尿酸排泄的重要器官，如果肝脏尿酸产生过多或肾脏尿酸排泄量过少，可使体内血尿酸水平升高，从而导致高尿酸血症。血液中98%的尿酸以钠盐形式存在，当血中尿酸浓度超过其在血液中的最大溶解度时，尿酸盐会析出针状结晶，沉积在肾脏、皮下软组织、关节滑膜、滑囊、软骨等酸度较高的组织或温度较低的远侧端肢体，引起一系列病理反应尿酸盐呈结节状硬结，称痛风石。在肾脏排泄尿酸的过程中，若尿酸盐沉积在肾间质中，可引起间质纤维化、尿酸性肾病，甚至可导致肾小管萎缩。经循证医学研究证实，肾脏对尿酸的清除率下降使得血尿酸水平升高，与高血压、高血脂、胰岛素抵抗、动脉粥样硬化及冠心病等疾病的发生和进展密切相关。因此控制体内的尿酸浓度，使其维持在正常水平具有重要的生理意义。高尿酸血症是一种复合性的代谢综合征，其发病机制涉及多种基因遗传，如某些酶基因突变，使其活性在嘌呤的分解代谢过程中发生改变，致使体内血尿酸浓度升高，导致高尿酸血症的发生。按照发病机制的不同，可以分为原发性高尿酸血症和继发性高尿酸血症。原发性高尿酸血症属于遗传性疾病，常由基因缺陷引起。血清尿酸浓度以及肾脏对尿酸的调节都具有显著遗传性，是由多个基因和环境因素共同调控的。继发性高尿酸血症的病发原因有很多，主要由血液病、肾脏病和药物治疗等因素引起。在高尿酸血症的患者中，由于酶缺陷而导致嘌呤合成代谢过程中产生过多尿酸的比例不足10%。主要的相关酶有次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）、磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRS）、葡萄糖6磷酸酶（G-6-P）等。次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶因基因突变导致其酶活性降低，使鸟嘌呤变为鸟嘌呤核苷酸和次黄嘌呤转变为次黄嘌呤核苷酸减少，两种嘌呤不能被再利用合成核酸或被清除，使终末产物尿酸升高，如Lesch-Nyhan综合征，是HGPRT基因突变，致使酶活性完全丧失，从而导致患者智力发育低下，有强迫性自残行为并伴有痛风和高尿酸血症；HGPRT活性部分缺乏患者的神经系统症状较轻或无，只伴有痛风和高尿酸血症（MakBS,etal.PediatrNeurol.2000;23(4):332-335.）。PRPP合成酶活性增加，引起磷酸核糖焦磷酸（PRPP）合成过多，而PRPP是嘌呤合成的关键性调节因子，最终使尿酸产生过多（LiuXZ,etal.IntJAudiol.2013;52(1):23-28.）。葡萄糖6磷酸酶基因缺陷，会使合成PRPP的5’-磷酸核糖途径代偿性增强，尿酸产生过多，肾脏尿酸清除减少（ChouJY,etal.CurrMolMed.2002;2(2):121-143.）。肾小管尿酸分泌重吸收功能障碍，使尿酸排泄减少，是引发高尿酸血症的原因之一。该功能障碍与多基因遗传缺陷相关。Kudo等（KudoE,etal.KidneyInt.2004;65(5):1589-1597.）研究发现，家族性青少年高尿酸血症肾病（familialjuvenilehyperuricemicnephropathy，FJHN）的主要机制是近段肾小管腔内阴离子交换获得性功能突变，尿酸分级排泄显著减少，或近段肾小管上皮细胞凋亡，肾血流动力学改变，尿酸分泌率降低。研究发现，编码亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）的基因多态性与痛风和高尿酸血症相关。在对MTHFR与血清尿酸水平的相关性的研究中发现，导致高尿酸血症的独立危险因素是MTHFR基因C677T突变（StibůrkováB,etal.PLoSOne.2014;9(5):e97646.）。肾小球滤过尿酸减少和（或）重吸收增加，可导致尿酸排泄减少，引发高尿酸血症。由于尿酸带负电荷，不能自由通过细胞磷脂双分子层，所以在肾小管中尿酸依赖离子通道进行排泄。其相关蛋白有尿酸盐转运蛋白1、有机阴离子转运1和葡萄糖转运蛋白9等。尿酸盐转运蛋白1（uratetransporter1，URAT1），由SCL22A12基因编码，在肾皮质近端小管上皮细胞刷状缘表达，通过与有机阴离子的交换完成对尿酸盐的重吸收，调节肾小管对尿酸的重吸收功能，在维持血清尿酸的动态平衡中发挥重要的作用。研究证明，SCL22A12基因突变影响血尿酸水平，SCL22A12基因是促尿酸排泄药物的重要靶点之一（EnomotoA,etal.ClinExpNephrol.2005;9(3):195-205.KimYH,etal.JKoreanMedSci.2011;26(9):1238-1240.）。Graessler等（GraesslerJ,etal.ArthitisRheum.2006;54(1):292-300.）研究编码URAT1的基因多态性与原发高尿酸血症有关。URAT1转运尿酸的方式为肾小管管腔内尿酸与细胞内有机阴离子进行交换，细胞内有机阴离子与URAT1有很高的亲和力，在阴离子交换过程中尿酸重吸收增加，肾小管管腔的电化学梯度下降，而细胞内阴离子可由管腔膜肾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尿酸氧化酶酶基因表达框，其特征在于，包括：/n（1）如SEQ ID No.1所示的信号肽的核苷酸序列；和/或/n（2）如SEQ ID No.5或SEQ ID No.6所示的信号肽与尿酸氧化酶融合蛋白的核苷酸序列；和/或/n（3）如SEQ ID No.7或SEQ ID No.8所示的融合蛋白编码区的核苷酸序列；和/或/n（4）如SEQ ID No.9所示的表达融合蛋白编码区的启动子核苷酸序列；和/或/n（5）如SEQ ID No.10所示的polyA序列；和/或/n（6）表达框表达产物能够分泌至细胞外，将尿酸转化为尿囊素。/n

【技术特征摘要】
1.一种尿酸氧化酶酶基因表达框，其特征在于，包括：
（1）如SEQIDNo.1所示的信号肽的核苷酸序列；和/或
（2）如SEQIDNo.5或SEQIDNo.6所示的信号肽与尿酸氧化酶融合蛋白的核苷酸序列；和/或
（3）如SEQIDNo.7或SEQIDNo.8所示的融合蛋白编码区的核苷酸序列；和/或
（4）如SEQIDNo.9所示的表达融合蛋白编码区的启动子核苷酸序列；和/或
（5）如SEQIDNo.10所示的polyA序列；和/或
（6）表达框表达产物能够分泌至细胞外，将尿酸转化为尿囊素。


2.根据权利要求1所述的基因表达框，其碱基全序列如SEQIDNo.11或SEQIDNo.12所示，其特征在于，表达框表达产物能够分泌至细胞外，将尿酸转化为尿囊素。


3.一种重组腺相关病毒载体，其特征在于，携带如权利要求1或权利要求2所述的基因表达框。


4.根据权利要求3所述的重组腺相关病毒载体，其特征在于，包括：
（1）携带基因组可自我互补形成双链DNA分子；和/或<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文洪，董小岩，马思思，
申请(专利权)人：北京五加和分子医学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11