用于治疗血红蛋白病的球蛋白基因治疗制造技术

本发明专利技术公开的主题提供允许表达球蛋白基因或其功能部分的表达盒、包含其的载体和用此类表达盒和载体转导的细胞。本发明专利技术公开的主题还提供用于治疗受试者的血红蛋白病的方法，其包括向受试者施用有效量的此类转导的细胞。包括向受试者施用有效量的此类转导的细胞。包括向受试者施用有效量的此类转导的细胞。

【技术实现步骤摘要】
用于治疗血红蛋白病的球蛋白基因治疗
[0001]本申请是申请日为2015年9月4日、申请号为201580060160.8、 专利技术名称为“用于治疗血红蛋白病的球蛋白基因治疗”的专利申请的 分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2014年9月4日提交的第62/045,997号美国临时申请 的优先权，其全部内容引入本文以供参考。
[0004]资助信息
[0005]本专利技术是在美国国立心肺和血液研究所(National Heart,Lung andBlood Institute)的基金号为HL053750的政府资助下进行的。政府对本 专利技术享有一定的权利。


[0006]本专利技术公开的主题提供表达盒和包含此类表达盒的载体(vector)， 所述表达盒表达球蛋白(globin protein)，例如人类β
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球蛋白。本专利技术 公开的主题还提供表达盒，其包含球蛋白基因或其功能部分可操作地 连接到包含多个脱氧核糖核酸酶I超敏感位点的β
‑
球蛋白基因座控制 区(LCR)。本专利技术公开的主题的表达盒包含一个或多个抵消增强子元 件的作用的绝缘子。本专利技术公开的绝缘子实质上没有不利地影响包含 本专利技术公开的表达盒的载体的滴度。该表达盒和载体可以用于治疗血 红蛋白病，例如，β
‑
地中海贫血和镰状细胞性贫血。

技术介绍

[0007]β
‑
地中海贫血和镰状细胞性贫血是由血红蛋白β链的产生缺陷造 成的严重的先天性贫血。在β
‑
地中海贫血中，β链欠缺导致过量的α
‑ꢀ
球蛋白链的细胞内沉淀，造成无效的红细胞生成和溶血性贫血 (Weatherall和Clegg(1981)、Stamatoyannopoulos等人(1994)、Weatherall(2001)、Steinberg(2001))。在纯合子或复合杂合子中发现 的最严重的形式中，贫血在没有任何治疗的生命的最初几年内是致命 的(Cooley和Lee(1925))。需要终身输血治疗来矫正贫血、阻止无 效的红细胞生成和抑制胃肠道铁吸收(Weatherall和Clegg(1981)、 Stamatoyannopoulos等人(1994)、Weatherall(2001)、Steinberg(2001))。 然而，输血治疗本身导致铁超负荷，如果未治疗，那么这是致命的。 铁超负荷的预防和治疗是目前患者管理的主要目标(Giardina(2001))。 目前对于治愈(cure)β
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地中海贫血唯一有疗效的治疗是通过同种异体 骨髓移植(BMT)提供携带正常球蛋白基因的红细胞系前体(Giardini 和Lucarelli(1994)、Boulad等人(1998)、Lucarelli等人(1999)、Tisdale 和Sadelain(2001))。
[0008]在镰状细胞性贫血中，血红蛋白β链在氨基酸位置6处突变(谷 氨酸
→
缬氨酸)，导致β
S
而不是正常β
A
链的合成(Steinberg(2001)、 Pauling等人(1949))。所得的血红蛋白HbS造成加速的红血球(red cell) 破坏、红细胞系增生和疼痛的血管闭塞性“危机”(Steinberg(2001))。 血管闭塞可损伤器官，最终造成长期残疾(例如，中风或骨坏死后)， 以及有时突然死亡。虽然是非常严重的病症，但镰状细胞病的病程通 常是不可预测的
(Steinberg(2001))。通过增加胎儿血红蛋白的产生 (Swank和Stamatoyannopoulos(1998))和阻止血细胞生成，羟基脲 可以产生可量度的临床益处(Platt等人(1984)、Charache等人(1992)、 Atweh和Loukopoulos(2001))。由于羟基脲是细胞毒素剂，所以非常 需要替代的、毒性较小的药物来诱导γ
‑
球蛋白基因表达(Perrine等人 (2005)，Stamatoyannopoulos(2005))。如对于β
‑
地中海贫血一样， 同种异体骨髓移植(BMT)目前是用于镰状细胞病的唯一有疗效的疗 法(Tisdale和Sadelain(2001)、Vermylen等人(1998)，Luzzatto和 Goodfellow(1989))。
[0009]然而，由于对于大多数个体来说缺乏HLA匹配的骨髓供体，所以 BMT对大多数患有β
‑
地中海贫血和镰状细胞病的患者来说不可作为治 疗的选项。此外，尽管有潜在疗效，但同种异体BMT也有并发症。安 全的移植需要确认组织相容性供体，以最小化移植排斥和移植物抗宿 主病的风险(Tisdale和Sadelain(2001)、Vermylen等人(1998)、Luzzatto 和Goodfellow(1989))。由于与匹配无关或不匹配的移植相关联的风 险更大，所以大多数患者必须勉强接受不矫正无效的红细胞生成并且 加重全身铁累积的终生输血治疗。此外，尽管在过去的几十年中预期 寿命有相当大的改善(Borgna
‑
Pignatti等人(2004)、Telfer等人(2009)、 Ladis等人(2011))，但长期以来仍然有由病毒感染、铁毒性和肝硬化 引起的一些严重并发症的风险(Mancuso等人(2006))。这些医疗风 险，连同慢性β
‑
地中海贫血的社会经济成本，强调了对安全、有效和 有疗效的疗法的需要。
[0010]治愈而不是治疗严重的β
‑
地中海贫血的唯一手段是为患者提供健 康的造血干细胞(HSC)。HSC通常产生所有血细胞类型，包括成人每 天200亿个RBC。可以从具有野生型β
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球蛋白基因的供体收获HSC以 产生具有正常含量的血红蛋白的长寿命红细胞(RBC)。可选地，人们 可以遗传矫正患者自身的HSC，这立即解决了对供体的搜索并消除了 与同种异体BMT相关联的移植物抗宿主病和移植物排斥的风险 (Sadelain(1997)、Sadelain等人(2007))。球蛋白基因转移意在恢复 β
‑
地中海贫血受试者自身的血液形成干细胞以产生具有足够的血红蛋 白含量的RBC的能力(Sadelain等人(2007)、Persons和Tisdale(2004)、 Sadelain(2006))。患有镰状细胞性贫血的患者的目标是防止镰状化 (sickling)，这可以通过用并入载体编码的球蛋白链的非镰状化Hb稀 释内源性HbS来实现。患者自身的HSC细胞必须进行遗传修饰以确保 长期的治疗益处并实现有疗效的基于干细胞的疗法。
[0011]用于治疗严重β
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地中海贫血和镰状细胞性贫血的球蛋白基因转移 的实施需要在HSC中有效引入调节型人类β
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或β
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样球蛋白基因。β
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子，所述绝缘子包含SEQ ID NO:18所示的CTCF结合位点序列。2.根据权利要求1所述的绝缘子，其包含SEQ ID NO:24或SEQ ID NO:25。3.根据权利要求2所述的绝缘子，其具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。4.一种表达盒，所述表达盒包含权利要求1至3中任一项所述的绝缘子，和球蛋白基因或其功能部分可操作地连接到β
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球蛋白基因座控制区(LCR)区。5.根据权利要求4所述的表达盒，其中所述β
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球蛋白LCR区不包含脱氧核糖核酸酶I超敏感位点
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2(HS2)区。6.根据权利要求5所述的表达盒，其中所述β
‑
球蛋白LCR区不包含HS...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：华盛顿大学，
类型：发明
国别省市：