修饰的腺相关病毒载体及将其递送至中枢神经系统技术方案

本发明专利技术涉及修饰的腺相关病毒(AAV)载体，其用于对象中枢神经系统(CNS)中的细胞转导，并用于预防或治疗CNS疾病。特别地，根据本发明专利技术修饰的AAV载体包含至少一种表面结合的糖，并且所述修饰的AAV载体被直接施用至CNS，而不脑室内施用。室内施用。室内施用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】修饰的腺相关病毒载体及将其递送至中枢神经系统


[0001]本专利技术涉及修饰的腺相关病毒(AAV)载体，其用于转导对象中枢神经系统(CNS)中的细胞，并用于预防或治疗CNS疾病。特别地，根据本专利技术的修饰的AAV载体包含至少一种表面结合的糖，并且其被直接施用至CNS，而不脑室内施用。

技术介绍

[0002]由于低血脑屏障穿透能力和高脱靶效应，影响中枢神经系统(CNS)的疾病尤其难以用传统药物治疗。
[0003]基因疗法的出现为减缓或停止晚期患者疾病进展的变革性治疗提供了可能性，并预防早期的和无症状的个体出现临床症状(Lykken等人，2018.JNeurodev Disord.10(1):16)。
[0004]目前有多种可用的载体，包括整合型慢病毒载体和非整合型腺相关病毒(AAV)载体。在过去的十年中，AAV已被证明是可靠、高效、多用途和安全的输送工具，能够在一次给药中向多种组织，特别是包括CNS的组织输送感兴趣的转基因。
[0005]CNS
‑
导向的基因治疗研究主要集中在四种AAV血清型：AAV2、AAV5、AAV8和AAV9(Burger等人，2004.Mol Ther.10(2):302
‑
17；Cearley&Wolfe，2006.Mol Ther.13(3):528
‑
37；Taymans等人，2007.Hum Gene Ther.18(3):195
‑
206；Cearley等人，2008.Mol Ther.16(10):1710
‑
8；Foust等人，2009Nat Biotechnol.27(1):59
‑
65；Aschauer等人，2013.PLoS One.8(9):e76310；Watakabe等人，2015.Neurosci Res.93:144
‑
57)。
[0006]通常情况下，CNS
‑
导向的AAV输送只被局部应用于大脑和/或脊髓，因为除了AAV9外，所有血清型的AAV通常都不能穿过血脑屏障，因此不能通过血管系统无创地施用以到达CNS中的靶细胞(Miyake等人，2011Brain Res.1389:19
‑
26)。特别是AAV9，已被证明在脑内或鞘内施用后，在CNS的转导神经元和星形胶质细胞的转导方面最有效(Cearley&Wolfe，2006.Mol Ther13(3):528
‑
37；Gray等人，2013.Gene Ther.20(4):450
‑
9)。尽管如此，仍然需要一种具有更广泛转导特性的AAV载体，特别是用于解决涉及分散在CNS的细胞的疾病。
[0007]对CNS多个位点进行注射，以弥补AAV从输送位点扩散的局限性，并提供更广泛的组织覆盖。然而，即使这些策略可能已经成功地应用于临床前动物模型(Vite等人，2005.Ann Neurol.57(3):355
‑
64；)，由于这种侵入性方法注射范围大，将其转化到人体一直受到阻碍。在这种情况下，能够从一个或极少数CNS施用点实现广泛转导的AAV载体将是有优势的。
[0008]使用AAV9载体进行血管内输送已经被提出作为在CNS中实现无创、广泛转导的替代方法(Bevan等人，2011.Mol Ther.19(11):1971
‑
80)。然而，虽然这种给药途径在小鼠中非常有效，但在大型动物CNS中的转导却受到了更多的限制(Gray等人，2011.Mol Ther.19(6):1058
‑
69；Samaranch等人，2012.Hum Gene Ther.23(4):382
‑
9)。这种方法还因为在大脑中实现转导需要巨大剂量以及由此产生的外周器官高脱靶转导而受到限制(Bevan等人，2011.Mol Ther.19(11):1971
‑
80；Gray等人，2011.Mol Ther.19(6):1058
‑
69)。最后，由于
较早接触到野生型病毒而产生AAV9预存免疫，使43％的成年人无法使用血管内途径，因为已经证明中和抗体可以在病毒颗粒到达CNS之前将其清除出系统(Boutin等人，2010.Hum Gene Ther.21(6):704
‑
12；Fu等人，2017.Hum Gene Ther Clin Dev.28:187
‑
96)。
[0009]总的来说，除了施用方式，AAV的免疫应答仍然是治疗效果的一个未解决的挑战。适应性和先天的细胞免疫反应都可以阻碍AAV转导效率，即使在一个免疫豁免器官，比如CNS中(MacPhee等人.2006.J Gene Med.8:577
‑
88；Samaranch等人.2014.Mol Ther.22(2):329
‑
37)。因此，一种能够避开免疫监测，同时又能确保CNS中细胞特异性和广泛的转导的AAV载体将是非常理想的。
[0010]多年来，人们一直致力于通过修饰其衣壳或表达盒来改进AAV，以逃避免疫系统，增强AAV细胞转导和转基因表达特性。
[0011]目前开发衣壳修饰的AAV载体的策略基于三种不同的方法：(i)一种尤其基于AAV衣壳与细胞受体结合知识，重定向AAV载体的趋向性的合理设计方法(Rabinowitz等人，1999.Virology.265(2):274
‑
85；Girod等人，1999.Nat Med.5(12):1438；Asokan等人，2010.Nat Biotechnol.28(1):79
‑
82；Shen等人，2013.J Biol Chem.288(40):28814
‑
23；Albright等人，2017.Mol Ther.26(2):510
‑
523；Tse等人，2017.Proc Natl Acad Sci U S A.114(24):E4812
‑
E4821)；(ii)一种基于随机突变、衣壳重组和随机肽插入的定向进化方法(Schaffer&Maheshri，2004.Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.5:3520
‑
3；Koerber等人，2006.Nat Protoc.1(2):701
‑
6；Maheshri等人，2006.Nat Biotechnol.24(2):198
‑
204；Perabo等人，2008.Comb Chem High Throughput Screen.11(2):118
‑
26；Kwon&Schaffer，2008.Pharm Res.25(3):489
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种修饰的腺相关病毒(AAV)载体，其用于预防或治疗中枢神经系统(CNS)疾病，其中所述修饰的AAV载体包含至少一种表面结合的糖，其中所述修饰的AAV载体被直接施用于CNS，以及其中所述修饰的AAV载体不脑室内施用。2.根据权利要求1所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述CNS疾病是CNS感染性疾病、CNS退行性疾病、CNS自身免疫疾病、CNS肿瘤疾病、脑血管疾病、CNS损伤或CNS结构缺陷。3.根据权利要求1或2所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述修饰的AAV载体纹状体内施用、丘脑内施用或脑池内施用。4.根据权利要求1至3中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述修饰的AAV载体选自AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11和AAV12；或其假型、嵌合体、及变体。5.根据权利要求1至4中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述修饰的AAV载体是AAV2载体。6.根据权利要求1至5中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述表面结合的糖选自单糖、寡糖和多糖。7.根据权利要求1至6中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述表面结合的糖是己糖，优选甘露糖、半乳糖或N
‑
乙酰基葡糖胺。8.根据权利要求1至7中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述表面结合的糖与AAV载体的至少一个衣壳蛋白共价结合，优选与AAV载体的至少一个衣壳蛋白的至少一个表面暴露的氨基酸残基共价结合。9.根据权利要求1至8中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述表面结合的糖通过接头共价结合。10.根据权利要求1至9中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述修饰的AAV载体包含至少一个转基因。11.根据权利要求10所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述至少一个转基因包含选自以下基因的cDNA或其片段：3R tau、4R tau、AARS、ABCD1、ACOX1、ADGRV1、ADRA2B、AGA、AGER、ALDH7A1、ALG13、ALS2、ANG、ANXA11、APP、ARHGEF9、ARSA、ARSB、ARV1、ASAH1、ASPA、ATN1、ATP10A、ATP13A2、ATXN1、ATXN2、ATXN3、BAX、BCL
‑
2、BDNF、BICD2、C9orf72、CACNA1A、CACNA1H、CACNB4、CASR、CCNF、CDKL5、CERS1、CFAP410、CHCHD10、CHD2、CHMP2B、CHRNA2、CHRNA4、CHRNA7、CHRNB2、CLCN2a、CLN1、CLN2、CLN3、CLN5、CLN6、CLN8、CNTN2、CPA6、CSTB、CTNS、CTSA、CTSD、DAO、DCTN1、DEPDC5、DMD、DNAJB2、DNM1、DOCK7、DRD2、DYNC1H1、EEF1A2、EFHC1、EGLN1、EPHA4、EPM2A、ERBB4、FGF12、FIG4、FRRS1L、FTL、FUCA1、FUS、FXN、GAA、GABRA1、GABRB1、GABRB3、GABRD、GABRG2、GAL、GALC、GALNS、GBA、GFAP、GLA、GLB1、GLE1、GLT8D1、GNAO1、GNS、GOSR2、GPR98、GRIA1、GRIA2、GRIK1、GRIN1、GRIN2A、GRIN2B、GRIN2D、GSTM1、GUF1、GUSB、HCN1、HGSNAT、HNRNPA1、HTT、HYAL1、IDS、IDUA、IGHMBP2、IL
‑
1、IT15、ITPA、JPH3、KCNA2、KCNB1、KCNC1、KCNMA1、KCNQ2、KCNQ3、KCNT1、KCTD7、LAL、LAMP2、LGI1、LMNB2、LRRK2、MAN2B1、MAN2B2、MAN2C1、MANBA、MATR3、MBD5、MFSD8、NAGA、NAGLU、NECAP1、NEFH、NEK1、NEU1、NHLRC1、NPC1、NPC2、NR4A2、NTRK2、OCA2、OPTN、PARK2、PARK7、PCDH19、PEX1、PEX2、PEX3、PEX5、PEX6、PEX10、PEX11B、PEX12、PEX13、PEX14、PEX16、PEX19、PEX26、PFN1、PINK1、PLCB1、
PNPO、PON1、PON2、PON3、PPARGC1A、PRDM8、PRICKLE1、PRKN、PRNP、PRPH、PRRT2、PSAP、S106β、SCARB2、SCN1A、SCN1B、SCN2A、SCN8A、SCN9A、SCN9Ab、SETX、SGSH、SIGMAR1、SIK1、SKP1、SLC1A1、SLC1A2、SLC2A1、SLC6A1、SLC9A6、SLC12A5、SLC13A5、SLC25A12、SLC25A22、SLCA17A5、SMN1、SMPD1、SNCA、SNRPN、SOD1、SPG11、SPTAN1、SQSTM1、ST3GAL3、ST3GAL5、STX1B、STXBP1、SYP、SYT1、SZT2、TAF15、TARDBP、TBC1D24、TBCE、TBK1、TBP、TITF
‑
1、TREM2、UBA5、UBE1、UBE3A、UBQLN2、UCH
‑
L1、UNC13A、VAPB、VCP、VPS35、WWOX和XBP1。12.根据权利要求2至11中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述CNS疾病选自：亨廷顿病、帕金森病、多发性硬化萎缩、路易体痴呆(LBD)、进行性核上性麻痹、额颞叶痴呆和天使综合征。13.根据权利要求10至12中任一项所述之用途的修饰的AAV载体，其中所述转基因处于CAG启动子的控制下。14.一种用于在对象的中枢神经系统(CNS)中转导细胞的方法，其包括对所述对象施用修饰的腺相关病毒(AAV)载体，其中所述修饰的AAV载体包含至少一种表面结合的糖，其中所述修饰的AAV载体直接施用于CNS，以及其中所述修饰的AAV载体不脑室内施用。15.一种修饰的腺相关病毒(AAV)载体，其包含至少一个转基因，其中所述修饰的AAV包含至少一种表面结合的糖，并且其中所述转基因包含选自以下基因的cDNA或其片段：3R tau、4R tau、AARS、ABCD1、ACOX1、ADGRV1、ADRA2B、AGA、AGER、ALDH7A1、ALG13、ALS2、ANG、ANXA11、APP、ARHGEF9、ARSA、ARSB、ARV1、ASAH1、ASPA、ATN1、ATP10A、ATP13A2、ATXN1、ATXN2、ATXN3、BAX、BCL
‑
2、BDNF、BICD2、C9orf72、CACNA1A、CACNA1H、CACNB4、CASR、CCNF、CDKL5、CERS1、CFAP410、CHCHD10、CHD2、CHMP2B、CHRNA2、CHRNA4、CHRNA7、CHRNB2、CLCN2a、CLN1、CLN2、CLN3、CLN5、CLN6、CLN8、CNTN2、CPA6、CSTB、CTNS、CTSA、CTSD、DAO、DCTN1、DEPDC5、DMD、DNAJB2、DNM1、DOCK7、DRD2、DYNC1H1、EEF1A2、EFHC1、EGLN1、EPHA4、EPM2A、ERBB4、FGF12、FIG4、FRRS1L、FTL、FUCA1、FUS、FXN、GAA、GABRA1、GABRB1、GABRB3、GABRD、GABRG2、GAL、GALC、GALNS、GBA、GFAP、GLA、GLB1、GLE1、GLT8D1、GNAO1、GNS、GOSR2、GPR98、GRIA1、GRIA2、GRIK1、GRIN1、GRIN2A、GRIN2B、GRIN2D、GSTM1、GUF1、GUSB、HCN1、HGSNAT、HNRNPA1、HTT、HYAL1、IDS、IDUA、IGHMBP2、IL
‑
1、IT15、ITPA、JPH3、KCNA2、KCNB1、KCNC1、KCNMA1、KCNQ2、KCNQ3、KCNT1、KCTD7、LAL、LAMP2、LGI1、LMNB2、LRRK2、MAN2B1、MAN2B2、MAN2C1、MANBA、MATR3、MBD5、MFSD8、NAGA、NAGLU、NECAP1、NEFH、NEK1、NEU1、NHLRC1、NPC1、NPC2、NR4A2、NTRK2、OCA2、OPTN、PARK2、PARK7、PCDH19、PEX1、PEX2、PEX3、PEX5、PEX6、PEX10、PEX11B、PEX12、PEX13、PEX14、PEX16、PEX19、PEX26、PFN1、PINK1、PLCB1、PNPO、PON1、PON2、PON3、PPARGC1A、PRDM8、PRICKLE1、PRKN、PRNP、PRPH、PRRT2、PSAP、S106β、SCARB2、SCN1A、SCN1B、SCN2A、SCN8A、SCN9A、SCN9Ab、SETX、SGSH、SIGMAR1、SIK1、SKP1、SLC1A1、SLC1A2、SLC2A1、SLC6A1、SLC9A6、SLC12A5、SLC13A5、SLC25A12、SLC25A22、SLCA17A5、SMN1、SMPD1、SNCA、SNRPN、SOD1、SPG11、SPTAN1、SQSTM1、ST3GAL3、ST3GAL5、STX1B、STXBP1、SYP、SYT1、SZT2、TAF15、TARDBP、TBC1D24、TBCE、TBK1、TBP、TITF
‑
1、TREM2、UBA5、UBE1、UBE3A、UBQLN2、UCH
‑
L1、UNC13A、VAPB、VCP、VPS35、WWOX、和XBP1；优选所述转基因处于启动子的控制下。16.一种试剂盒或试剂盒套件，其适于：
‑
在对象的中枢神经系统(CNS)中转导细胞；和/或
‑
将转基因递送至对象的中枢神经系统(CNS)；和/或
‑
预防和/或治疗对象的中枢神经系统(CNS)疾病，所述试剂盒包含(a)根据权利要求15所述的修饰的AAV载体，(b)修饰的AAV载体的CNS递送装置，以及(c)任选地，用于修饰的AAV载体的CNS递送的说明。17.一种治疗CNS疾病的方法，所述方法包括以下步骤：直接施用AAV载体至CNS位点，而不通过脑室内注射，所述AAV载体是修饰的AAV载体，其包含至少一种表面结合的糖。18.一种将AAV载体施用至CNS的方法，其中改进包括：施用AAV载体，所述AAV载体是修饰的AAV载体，其包含至少一种表面结合的糖；以及不通过脑室内注射来施用所述修饰的AAV载体。19.一种将转基因递送至CNS的方法，其中改进包括：在AAV载体中包含转基因，所述AAV载体是修饰的AAV载体，其包含至少一种表面结合的糖；以及不通过脑室内注射来施用所述修饰的AAV载体。20.根据权利要求18或19所述的改进，其中施用步骤包括直接施用至CNS位点。21.根据权利要求17所述的方法或根据权利要求20所述的改进，其中施用步骤包括向CNS位点注射。22.根据权利要求21所述的方法或改进，其中施用步骤包括仅对一个CNS位点直接施用。23.根据权利要求21或22所述的方法或改进，其中施用步骤包括通过一次注射施用。24.根据权利要求17所述的方法或根据权利要求18或19所述的改进，其中所述糖通过接头与表面偶联。25.根据权利要求17至24中任一项所述的方法或改进，其中施用步骤包括对人对象施用。26.根据权利要求17至25中任一项所述的方法或改进，其中施用步骤包括对患有CNS疾病的对象施用，其中CNS疾病选自CNS感染性疾病、CNS退行性疾病、CNS自身免疫疾病、CNS肿瘤疾病、脑血管疾病、CNS损伤或CNS结构缺陷及其组合。27.根据权利要求17至26中任一项所述的方法或改进，其中施用步骤包括对患有CNS疾病的对象施用，其中CNS疾病选自：酸性脂酶疾病、酸性麦芽糖酶缺乏症、酸贮积病、获得性癫痫样失语症、急性播散性脑脊髓炎、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、阿迪瞳孔、阿迪综合征、肾上腺脑白质营养不良、失认症、艾卡尔迪综合征、艾卡尔迪
‑
古特雷斯综合征、亚历山大病、阿尔珀斯病、交替性偏瘫、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)、无...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普，
申请(专利权)人：科亚韦治疗公司，
类型：发明
国别省市：