一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法技术

本发明专利技术涉及骨关节炎技术领域，具体涉及一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法。该方法是通过化学修饰mRNA表达TGF

【技术实现步骤摘要】
一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法


[0001]本专利技术涉及骨关节炎
，具体涉及一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法。

技术介绍

[0002]骨关节炎(osteoarthritis，OA)是一种以关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特征的慢性关节病。骨关节炎中关节软骨的退化是由创伤性、退化性骨关节炎和类风湿骨引起的关节炎，是严重的医学问题，是我国第四大致残疾病和欧美第三大致残疾病。
[0003]目前，骨关节炎绝大部分的治疗方式是给予药物以控制疼痛并维持肿胀下降。但软骨继续被破坏，无法改变疾病进程，最终必须进行关节置换，这是临床治疗骨关节炎的痛点。
[0004]据研究报道，在关节表面受损后不久，与受损表面相邻的软骨细胞显示出少量的有丝分裂，并伴随着糖胺聚糖和胶原蛋白合成的增加，但软骨基质并没有明显增加，无法自我有效地修复缺损，这也是软骨先天的缺陷。所以，诱导和/或增强软骨损伤修复是骨关节炎病因治疗的关键。成熟的软骨细胞修复能力非常有限，且会失去终末分化功能，所以，具备分化的软骨细胞的人骨髓间充质干细胞(hMSC)进行软骨修复成为主要的治疗候选项。
[0005]转化生长因子
‑
β(Transforming growth factor beta,简称TGF
‑
β)是一种多功能蛋白质，可以影响多种细胞的生长、分化、细胞凋亡及免疫调节等功能。研究人员发现TGF
‑
β家族通过腺病毒和逆转录病毒等病毒载体转染hMSC已显示出持续诱导软骨生成，同时避免了其因终末分化而丧失功能。但是，将腺病毒和逆转录病毒用于临床基因治疗会存在重大安全隐患，例如诱发严重过敏反应和恶性肿瘤。
[0006]因此，急需研究一种安全有效的用于临床基因治疗的方法，达到诱导和/或增强软骨损伤修复的目的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]本专利技术提供一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一、以特异的DNA模板合成编码TGF
‑
β家族中的至少一个蛋白因子的mRNA；
[0011]步骤二、体外化学修饰该编码TGF
‑
β家族mRNA；
[0012]步骤三、导入该编码TGF
‑
β家族的化学修饰mRNA，并通过机体本身细胞或者转染人骨髓间充质干细胞以产生单个或者多个编码TGF
‑
β家族的蛋白因子。
[0013]上述技术方案中，步骤一中，所述DNA模板含有特异的5
’
和3
’
非翻译区DNA序列、信
号肽序列以及至少编码一个TGF
‑
β家族蛋白因子的mRNA序列。
[0014]上述技术方案中，所述5
’
非翻译区序列如SEQ ID NO:1所示，所述3
’
非翻译区序列如SEQ ID NO:2所示，所述至少编码一个TGF
‑
β家族蛋白因子的mRNA序列如SEQ ID NO:3所示。
[0015]上述技术方案中，所述TGF
‑
β家族包括TGF
‑
β1、TGF
‑
β2、TGF
‑
β3、BMP
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2、BMP
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6、BMP
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7、BMP
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10和FGF
‑
18蛋白因子。
[0016]上述技术方案中，步骤三中，采用局部注射的方式导入该编码TGF
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β家族的化学修饰mRNA。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术的一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法，是通过化学修饰mRNA表达TGF
‑
β家族中的至少一个蛋白因子，利用关节腔等局部注射方法导入该编码TGF
‑
β家族的化学修饰mRNA，并通过机体本身细胞或者转染人骨髓间充质干细胞(hMSC)产生单个或者多个在软骨组织工程中的细胞分化、胶原合成和基质沉积中起关键作用的编码TGF
‑
β的蛋白因子，进而使该编码蛋白因子达到诱导和/或增强软骨损伤修复的目的。本专利技术通过实验证实了编码TGF
‑
β化学修饰mRNA可以在293T细胞表达目标蛋白质，该编码TGF
‑
β化学修饰mRNA可以转染并促进人骨髓间充质干细胞3D培养增大，该编码TGF
‑
β化学修饰mRNA可以成功诱导人MSC细胞成软骨分化，更重要的是，从大体观测来看，各处理组的软骨缺损处修复效果相对于无填充组明显改善，其中hMSC和(编码TGF
‑
β3化学修饰mRNA+hMSC)两组的修复效果比只用TGF
‑
β3处理的更好，可以证实编码TGF
‑
β化学修饰mRNA具有诱导和/或增强软骨损伤修复的效果。故，本专利技术为治疗骨关节炎提供了一种安全有效的用于临床基因治疗的方法，在骨关节炎的治疗作用上具有重大意义，其具有广阔的应用前景。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例的编码TGF
‑
β3化学修饰mRNA在293T细胞表达的效果图。
[0020]图2为本专利技术实施例的编码TGF
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β3化学修饰mRNA可以促进人骨髓间充质干细胞3D培养环境下生长的效果图。
[0021]图3为本专利技术实施例的编码TGF
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β3化学修饰mRNA可以成功诱导人MSC细胞成软骨分化的效果图。
[0022]图4为本专利技术实施例的大鼠软骨缺损后编码TGF
‑
β3化学修饰mRNA+hMSC组修复大体解剖结果示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
[0024]本实施例的一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法，包括以下步骤：
[0025]步骤一、特异的DNA模版的合成
[0026]1、编码TGF
‑
β家族蛋白因子的双链DNA：
[0027]编码TGF
‑
β家族蛋白因子的双链DNA：gblock,直接订购于美国IDT公司，该DNA序列(995bp)信息如下：
[0028](1)T7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于化学修饰mRNA编码蛋白因子诱导和/或增强软骨损伤修复的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、以特异的DNA模板合成编码TGF
‑
β家族中的至少一个蛋白因子的mRNA；步骤二、体外化学修饰该编码TGF
‑
β家族mRNA；步骤三、导入该编码TGF
‑
β家族的化学修饰mRNA，并通过机体本身细胞或者转染人骨髓间充质干细胞以产生单个或者多个编码TGF
‑
β家族的蛋白因子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中，所述DNA模板含有特异的5
’
和3
’
非翻译区序列、信号肽序列以及至少编码一个TGF
‑
β家族蛋白因子的mRNA序列。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述5
’
非翻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：深圳市臻质医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：