核酸构建体和使用方法技术

技术编号:29711936 阅读:22 留言:0更新日期:2021-08-17 14:43
提供了允许插入和/或表达感兴趣的序列诸如转基因的核酸构建体。还提供了使用此类构建体来表达例如多肽或治疗剂的组合物和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核酸构建体和使用方法本申请要求2018年10月18日提交的美国临时申请号62/747,393和2019年4月29日提交的美国临时申请号62/840,343的优先权权益。上述申请中的每个的说明书以引用的方式整体并入本文。基因治疗方法中的基因组编辑源于这样的观点:外源性引入缺失或以其他方式受损的遗传物质可纠正遗传疾病。长期以来,基因治疗因其在从业者如何处理和治疗人疾病方面的巨大潜力而被认可。不是依赖药物或手术,具有潜在遗传因素的患者可通过直接靶向潜在病因进行治疗。此外,通过靶向潜在的遗传病因,基因治疗可能有效治愈患者。但是,现有方法的临床应用仍需要在几个方面进行改进。本公开提供了双向核酸构建体,所述双向核酸构建体允许增强插入和表达例如编码治疗剂(诸如多肽)的感兴趣的核酸序列。如本文所述,双向构建体包含至少两个核酸区段,其中一个区段(第一区段)包含编码感兴趣的剂的编码序列(编码序列在本文中可称为“转基因”或第一转基因),而另一区段(第二区段)包含其中序列的补体编码感兴趣的剂的序列(或第二转基因)。在一些实施方案中,构建体包含至少两个核酸区段,其中一个区段(第一区段)包含编码感兴趣的多肽的编码序列,而另一区段(第二区段)包含其中序列的补体编码感兴趣的多肽的序列。当与基因编辑系统组合使用时,核酸构建体的双向性允许构建体在靶插入位点内的任一方向上插入(不限于在一个方向上插入),从而允许从以下中的任一个表达感兴趣的多肽:a)一个区段的编码序列,或2)另一(第二)区段的补体,从而增强插入和表达效率,如本文所例示。附图说明图1示出了如AAV基因组中所表示的构建体形式。SA=剪接受体;pA=polyA信号序列;HA=同源臂;LHA=左同源臂;RHA=右同源臂。图2示出了没有同源臂的载体在永生化肝脏细胞系(Hepa1-6)中无效。衍生自包含200bp同源臂的质粒P00204的scAAV导致此细胞系中可检测到的hFIX表达。使用衍生自P00123(缺乏同源臂的scAAV)和P00147(缺乏同源臂的ssAAV双向构建体)的AAV载体不会导致可检测到的hFIX表达。图3A和图3B示出了使用衍生自P00123、P00147或P00204的载体对具有和不具有同源臂的插入模板进行体内测试的结果。图3A示出了在用包含CRISPR/Cas9系统组分的LNP治疗的每组动物中检测到如通过插入缺失形成测量为约60%的肝脏编辑水平。图3B示出了接受不具有同源臂的ssAAV载体(衍生自P00147)与LNP治疗组合的动物,导致血清中hFIX表达的最高水平。图4A和图4B示出了对具有和不具有同源臂的ssAAV插入模板进行体内测试的结果。图4A将使用衍生自质粒P00350、P00356、P00362(具有如所示的不对称同源臂)和P00147(如图4B所示的双向构建体)的载体的靶向插入进行比较。图4B将使用衍生自质粒P00353、P00354(具有如所示的对称同源臂)和P00147的载体来靶向的第二位点中的插入进行比较。图5A至图5D示出了在原代小鼠肝细胞中跨20个靶位点通过三个双向构建体进行靶向插入的结果。图5A示出了所测试的载体中的每个的示意图。图5B示出了针对所测试的每个组合中每个治疗组如通过插入缺失形成来测量的编辑。图5C和图5D示出了显著水平的编辑(在特定靶位点处)不一定导致转基因的更有效插入或表达。在此项靶向插入研究中,所测试的构建体有效导致转基因表达。hSA=人F9剪接受体;mSA=小鼠白蛋白剪接受体;HiBit=用于基于荧光素酶的检测的标签;pA=polyA信号序列;Nluc=纳米荧光素酶报告基因;GFP=绿色荧光报告基因。图6示出了使用衍生自P00147的ssAAV跨10个靶位点靶向插入双向构建体的体内筛选的结果。如图所示,显著水平的编辑不一定导致高水平的转基因表达。图7A至图7D示出了使用衍生自P00147的ssAAV跨20个靶位点对双向构建体进行体内筛选的结果。图7A示出了针对所测试的每个LNP/载体组合的每个治疗组检测到的编辑。图7B提供了相应的靶向插入数据。结果显示出编辑与双向构建体的插入/表达之间较差的相关性(图7B和图7D),以及体外和体内结果之间的正相关性(图7C)。图8A和图8B示出了使用原位杂交方法,双向构建体在细胞水平上的插入,所述原位杂交方法使用可检测hFIX转基因与小鼠白蛋白外显子1序列之间的连接的探针(图8A)。循环hFIX水平与杂交转录物呈阳性的细胞数相关(图8B)。图9a示出了hFIX在体内表达的持久性。图9b证明了来自白蛋白内含子1的表达得以持续。图10A至图10B示出了变化的AAV或LNP剂量可在体内调节来自白蛋白基因内含子1的hFIX的表达量。图11A至图11C示出了跨原代食蟹猴肝细胞中的靶位点筛选双向构建体的结果。图11A示出了针对每个样品检测到的如通过插入缺失形成测量的不同水平的编辑。图11B和图11C示出了显著水平的插入缺失形成不预测双向构建体插入或表达到白蛋白内含子1中。图12A至图12C示出了跨原代人肝细胞中的靶位点筛选双向构建体的结果。图12A示出了针对每个样品检测到的如通过插入缺失形成测量的编辑。图12B、图12C和图12D示出了显著水平的插入缺失形成不预测双向构建体插入或表达到白蛋白基因内含子1中。图13示出了体内研究的结果,其中向非人灵长类动物给药LNP以及双向hFIX插入模板(衍生自P00147)。仅在用LNP和AAV治疗的动物中实现了全身性hFIX水平,其中单独使用AAV或LNP检测不到hFIX。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的某些实施方案,附图中示出了所述实施方案的实例。虽然结合各种实施方案来描述本教导,但并不旨在将本教导限制于那些实施方案。相反,如本领域技术人员将理解的,本教导涵盖各种替代方案、修改和等效物。在详细描述本教导之前,应当理解,本公开不限于特定的组合物或处理步骤,因为它们可变化。应当指出的是,如本说明书和所附权利要求中所用,除非上下文另有规定,否则单数形式“一种/个(a/an)”和“所述(the)”包括复数指示物。因此,例如,对“缀合物”的引用包括多个缀合物,并且对“细胞”的引用包括多个细胞等。如本文所用,术语“包括”及其语法变体旨在是非限制性的,使得列表中项目的列举不排除可被替换或添加到所列项目的其他类似项目。数值范围将限定范围的数量包括在内。考虑到有效数字和与测量相关的误差,将测量值和可测量值理解为近似值。此外,“包含(comprise/comprises/comprising)”、“含有(contain/contains/containing)”和“包括(include/includes和including)”的使用并不旨在是限制性的。应当理解,上述一般描述和详细描述均仅为示例性和解释性的并且不限制本教导。除非在说明书中特别指出,否则说明书中列举“包含”各种组件的实施方案也被设想为“由所列举的组件组成”或“基本上由所列举的组件组成”;说明书中列举“由各种组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向核酸构建体,所述双向核酸构建体包含:/na)第一区段,所述第一区段包含诸如多肽的剂的编码序列;以及/nb)第二区段,所述第二区段包含剂的编码序列的反向补体,/n其中所述构建体不包含驱动诸如多肽的剂的表达的启动子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181018 US 62/747,393;20190429 US 62/840,3431.一种双向核酸构建体,所述双向核酸构建体包含:
a)第一区段,所述第一区段包含诸如多肽的剂的编码序列;以及
b)第二区段,所述第二区段包含剂的编码序列的反向补体,
其中所述构建体不包含驱动诸如多肽的剂的表达的启动子。


2.一种双向核酸构建体,所述双向核酸构建体包含:
a)第一区段,所述第一区段包含诸如第一多肽的第一剂的编码序列;以及
b)第二区段,所述第二区段包含诸如第二多肽的第二剂的编码序列的反向补体,
其中所述构建体不包含驱动所述一种或多种剂的表达的启动子。


3.如权利要求1或2所述的双向核酸构建体,其中所述第二区段在所述第一区段的3’。


4.如权利要求1至3中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第二区段中反向补体的编码序列采用与所述第一区段的第一编码序列不同的密码子使用。


5.如权利要求1至4中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第二区段包含核苷酸序列,其与所述第一区段中的编码序列具有至少约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约97%或约99%互补性。


6.如权利要求1至5中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第二区段的编码序列使用由所述第一区段中的编码序列所编码的一个或多个氨基酸的一个或多个替代密码子编码多肽。


7.如权利要求1至6中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第二区段包含所述第一区段的编码序列或其片段的反向补体。


8.如权利要求7所述的双向核酸构建体,其中所述反向补体:
a.基本上不与所述第一区段的编码序列互补;
b.基本上不与所述第一区段的编码序列的片段互补;
c.与所述第一区段的编码序列高度互补;
d.与所述第一区段的编码序列的片段高度互补;
e.与所述第一区段的编码序列的反向补体至少60%相同;
f.与所述第一区段的编码序列的反向补体至少70%相同;
f.与所述第一区段的编码序列的反向补体至少90%相同;
g.与所述第一区段的编码序列的反向补体50%至80%相同;且/或
h与所述第一区段的编码序列的反向补体60%至100%相同。


9.如权利要求1至8中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体不包含同源臂。


10.如权利要求1至9中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第一区段通过接头连接到所述第二区段。


11.如权利要求10所述的双向核酸构建体,其中所述接头的长度为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、500、1000、1500、2000个核苷酸。


12.如权利要求1至11中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第一区段和所述第二区段中的每个包含聚腺苷酸化序列,诸如聚腺苷酸化信号序列或聚腺苷酸化尾序列。


13.如权利要求1至12中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体包含剪接受体位点。


14.如权利要求13所述的双向核酸构建体,其中所述构建体包含所述第一区段的第一剪接受体位点5'和所述第二区段的第二剪接受体位点3'。


15.如权利要求1至14中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体为双链的,任选双链DNA。


16.如权利要求1至15中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体为单链的,任选单链DNA。


17.如权利要求1至16中任一项所述的双向核酸构建体,其中编码所述多肽的序列为密码子优化的。


18.如权利要求1至17中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体包含以下末端结构中的一个或多个:发夹、环、反向末端重复序列(ITR)或螺旋管。


19.如权利要求1至18中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体包含一个、两个或三个反向末端重复序列(ITR)。


20.如权利要求1至19中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体包含不多于两个ITR。


21.如权利要求1至20中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽为分泌型多肽。


22.如权利要求1至20中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽y为细胞内多肽。


23.如权利要求2至22中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述第一多肽和所述第二多肽是不同的。


24.如权利要求1至23中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽为变体多肽。


25.如权利要求1至24中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽为肝脏蛋白。


26.如权利要求1至24中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽为非肝脏蛋白。


27.如权利要求1至26中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述构建体为同源非依赖性构建体。


28.如权利要求1至27中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽在表达时包含异源信号肽。


29.如权利要求1至28中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述核酸编码异源信号肽。


30.如权利要求1至27中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述核酸不编码信号肽。


31.如权利要求1至27中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述多肽在表达时包含其自身的信号肽。


32.如权利要求1至31中任一项所述的双向核酸构建体,其中所述核酸编码异源肽。


33.如权利要求32所述的双向核酸构建体,其中所述异源肽为2A。


34.一种载体,所述载体包含如权利要求1至33中任一项所述的构建体。


35.如权利要求34所述的载体,其中所述载体为腺相关病毒(AAV)载体。


36.如权利要求34或35所述的载体,其中所述AAV包含单链基因组(ssAAV)或自互补基因组(scAAV)。


37.如权利要求34或35所述的载体,其中所述AAV载体选自由以下组成的组:AAV1、AAV2、AAV3、AAV3B、AAV4、A...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·D·芬恩HR·黄
申请(专利权)人:英特利亚治疗股份有限公司瑞泽恩制药公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1