用于可调节性调控转录的组合物和方法技术

本公开提供了与转录因子系统相关的组合物和方法。此类系统提供了由受调控的转录活性驱动的模块化和可调节的蛋白质表达。驱动的模块化和可调节的蛋白质表达。驱动的模块化和可调节的蛋白质表达。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可调节性调控转录的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2020年1月8日提出申请的美国临时申请号62/958,693和2020年1月10日提出申请的美国临时申请号62/959,859的优先权益。上述申请的完整内容以引用的方式整体并入本文。
[0003]关于序列表的参考
[0004]本申请含有序列表，该序列表以ASCII格式通过电子方式提交并特此以引用的方式整体并入。所述ASCII副本创建于2021年1月8日，命名为268052_483267_SL.txt，大小是241,815字节。


[0005]本公开涉及用于由受调控的转录活性驱动的可调节蛋白质表达的系统、组合物和方法。本公开提供了用于调控转录和由受调控的转录活性驱动的受调控的蛋白质表达的模块化转录因子系统、转录因子系统的多核苷酸、多肽、载体、细胞、组合物和方法。

技术介绍

[0006]基因和细胞疗法正在彻底改变医学，并为以前难以治疗的疾患的治疗提供了新的希望。然而，当前的大多数技术都不允许对靶标蛋白质诱导的时间选择或水平进行调定。这使得许多潜在的基因和细胞治疗应用很难或无法安全且有效地部署。
[0007]外源性和/或内源性基因控制不当是许多基因和细胞疗法环境中的关键问题。这种可调节性的缺乏也使得难以安全地表达治疗窗口狭窄或不确定的蛋白质或者需要更多调定或瞬时表达的蛋白质。
[0008]受调控蛋白质表达或功能的一种方法是使用药物反应性结构域(drug responsive domain，DRD)。药物反应性结构域是可以附加到感兴趣靶标蛋白质上的小蛋白质结构域。在没有DRD结合配体的情况下，DRD会使连接的感兴趣蛋白质不稳定，并且感兴趣蛋白质会被细胞中的泛素
‑
蛋白酶体系统迅速降解。然而，当特定的小分子DRD结合配体与DRD结合时，所连接的感兴趣蛋白质就会变稳定，并实现蛋白质功能。
[0009]DRD技术形成了一类新的细胞和基因疗法的基础，可以提供对基因表达和功能的可调节和时间上的控制，由此扩大可以安全有效地并入细胞和基因疗法模式中的蛋白质治疗剂的范围。然而，在当前DRD技术产生的融合蛋白中，感兴趣蛋白质与DRD接合，这可能不适合于某些适应症。因此，仍然需要开发能够以受调控的方式表达感兴趣的天然蛋白质的细胞和基因疗法。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了能够通过施用口服小分子药物调控天然治疗性蛋白质的时间选择或水平的经过修饰的细胞、核酸分子、载体以及细胞和基因疗法。
[0011]此外，本公开还提供了用于可调节地调控转录的组合物、系统和方法。所述组合物
涉及转录因子系统和诱导编码感兴趣蛋白质的多核苷酸的转录活性的试剂。本公开所提供的组合物包括与转录因子系统相关的核酸分子、多肽和细胞。与本公开所提供的转录因子系统相关的方法包括产生经过修饰的细胞的方法以及治疗或预防疾病的方法。
[0012]本文提供了转录因子系统。本公开的转录因子系统是一个或多个多核苷酸的组合，该一个或多个多核苷酸包含：(1)一个或多个编码转录因子的核酸序列，该转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活转录；(2)编码药物反应性结构域(DRD)的核酸序列，其中所述转录因子或其部分可操作地连接至DRD；以及(3)编码有效负载并且可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的诱导型启动子的核酸序列。
[0013]本公开提供了与转录因子系统相关的经过修饰的细胞。
[0014]在一些方面，本公开提供了可以调控有效负载的表达或转录的经过修饰的细胞。所述经过修饰的细胞包含：第一多核苷酸，该第一多核苷酸包含编码转录因子激活结构域的第一核酸序列；编码转录因子DNA结合结构域的第二核酸序列，该转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；以及编码药物反应性结构域(DRD)的第三核酸序列。转录因子激活结构域、转录因子DNA结合结构域或转录因子激活结构域和转录因子DNA结合结构域的组合中的至少一者可操作地连接至DRD。转录因子激活结构域与转录因子DNA结合结构域相互作用以形成转录因子，该转录因子在与特定多核苷酸结合位点结合后能够激活第四核酸序列的转录，该第四核酸序列编码感兴趣蛋白质并且可操作地连接至特定多核苷酸结合位点、包含该特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子或两者。在一些实施方案中，感兴趣蛋白质是异源蛋白。在一些实施方案中，第四核酸序列位于第一多核苷酸上。在一些实施方案中，经过修饰的细胞还包含第二多核苷酸，该第二多核苷酸包含第四核酸序列。
[0015]在一些方面，本公开提供了一种经过修饰的细胞，该细胞包含多核苷酸，该多核苷酸包含编码药物反应性结构域(DRD)的第一核酸序列和编码转录因子的第二核酸序列。转录因子可操作地连接至DRD，并且能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列的转录，该第三核酸序列可操作地连接至特定多核苷酸结合位点、包含该特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子或两者。在一些实施方案中，感兴趣蛋白质是异源蛋白。在一些实施方案中，第三核酸序列位于包含第一核酸序列和第二核酸序列的多核苷酸上。在一些实施方案中，经过修饰的细胞还包含第二多核苷酸，该第二多核苷酸包含第三核酸序列。
[0016]在另一个方面，本公开提供了一种经过修饰的细胞，该细胞包含(a)第一多核苷酸，该第一多核苷酸包含：编码转录因子的第一核酸序列，该转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活转录；以及编码药物反应性结构域(DRD)的第二核酸序列；其中该转录因子或其部分可操作地连接至该DRD；以及(b)第二多核苷酸，该第二多核苷酸包含编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列，所述第三核酸序列可操作地连接至包含该特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子。
[0017]在另一个方面，本公开提供了一种经过修饰的细胞，该细胞包含(a)第一多核苷酸，该第一多核苷酸包含编码转录因子的第一核酸序列，该转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活编码感兴趣蛋白质的第二核酸序列的转录；其中该第二核酸序列可操作地连接至包含该特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子；以及(b)第三核酸序列，该第三核酸序列编码药物反应性结构域(DRD)；其中转录因子可操作地连接至DRD。
[0018]在另一个方面，本公开提供了一种经过修饰的细胞，该细胞包含(a)第一多核苷酸，该第一多核苷酸包含：编码转录因子激活结构域的第一核酸序列；编码转录因子DNA结合结构域的第二核酸序列，该转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；以及编码药物反应性结构域(DRD)的第三核酸序列；其中该转录因子激活结构域、该转录因子DNA结合结构域或该转录因子激活结构域和该转录因子DNA结合结构域的组合中的至少一者可操作地连接至该DRD；及(b)第二多核苷酸，该第二多核苷酸包含编码感兴趣蛋白质的第四核酸序列，所述第四核酸序列可操作地连接至包含该特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子；其中该转录因子激活结构域与该转录因子DNA结合结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经过修饰的细胞，所述细胞包含第一多核苷酸，所述第一多核苷酸包含编码转录因子激活结构域的第一核酸序列；编码转录因子DNA结合结构域的第二核酸序列，所述转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；以及编码药物反应性结构域(DRD)的第三核酸序列；其中所述转录因子激活结构域、所述转录因子DNA结合结构域或者所述转录因子激活结构域与所述转录因子DNA结合结构域的组合中的至少一者可操作地连接至所述DRD；其中所述转录因子激活结构域与所述转录因子DNA结合结构域相互作用以形成转录因子，所述转录因子在结合至所述特定多核苷酸结合位点后，能够激活第四核酸序列的转录；并且其中所述第四核酸序列编码感兴趣蛋白质并且可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子。2.一种经过修饰的细胞，所述细胞包含第一多核苷酸，所述第一多核苷酸包含编码转录因子激活结构域的第一核酸序列；编码转录因子DNA结合结构域的第二核酸序列，所述转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；以及编码药物反应性结构域(DRD)的第三核酸序列；其中所述转录因子激活结构域、所述转录因子DNA结合结构域或者所述转录因子激活结构域与所述转录因子DNA结合结构域的组合中的至少一者可操作地连接至所述DRD；其中所述转录因子激活结构域与所述转录因子DNA结合结构域相互作用以形成转录因子，所述转录因子在结合至所述特定多核苷酸结合位点后，能够激活第四核酸序列的转录；并且其中所述第四核酸序列编码感兴趣蛋白质并且可操作地连接至所述特定多核苷酸结合位点。3.如权利要求2所述的经过修饰的细胞，其中所述第四核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子。4.如权利要求1至3中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质是异源蛋白。5.如权利要求1至4中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述第四核酸序列位于所述第一多核苷酸上。6.如权利要求1至4中任一项所述的经过修饰的细胞，所述经过修饰的细胞还包含第二多核苷酸，所述第二多核苷酸包含所述第四核酸序列。7.如权利要求1至6中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述转录因子DNA结合结构域来源于选自由以下组成的组的亲本蛋白质：ZFHD1、Cas9、Cas12和TAL。8.如权利要求1至7中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述转录因子激活结构域来源于亲本蛋白质，其中所述亲本蛋白质是p65。9.一种经过修饰的细胞，所述经过修饰的细胞包含多核苷酸，所述多核苷酸包含编码药物反应性结构域(DRD)的第一核酸序列和编码转录因子的第二核酸序列，其中所述转录因子可操作地连接至所述DRD；并且其中所述转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列的转录，其中所述第三核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位
点的外源诱导型启动子。10.一种经过修饰的细胞，所述经过修饰的细胞包含多核苷酸，所述多核苷酸包含编码药物反应性结构域(DRD)的第一核酸序列和编码转录因子的第二核酸序列，其中所述转录因子可操作地连接至所述DRD；并且其中所述转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列的转录，其中所述第三核酸序列可操作地连接至所述特定多核苷酸结合位点。11.如权利要求10所述的经过修饰的细胞，其中所述第三核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的外源诱导型启动子。12.如权利要求9至11中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质是异源蛋白。13.如权利要求9至12中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述第三核酸序列位于包含所述第一核酸序列和所述第二核酸序列的所述多核苷酸上。14.如权利要求9至12中任一项所述的经过修饰的细胞，所述经过修饰的细胞还包含第二多核苷酸，所述第二多核苷酸包含所述第三核酸序列。15.如权利要求1至14中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述DRD来源于选自包含以下各物的组的亲本蛋白质：人碳酸酐酶2(CA2)、人DHFR、大肠杆菌DHFR(ecDHFR)、人雌激素受体(ER)、FKBP、人蛋白质FKBP和人PDE5。16.如权利要求1至15中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述DRD在配体存在下稳定，所述配体选自包含以下各物的组：乙酰唑胺(ACZ)、甲氨蝶呤(MTX)和甲氧苄氨嘧啶(TMP)。17.如权利要求1至16中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质是野生型蛋白质。18.如权利要求1至17中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质是治疗性蛋白质。19.如权利要求18所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质选自由以下组成的组：细胞因子、抗体、凝血因子、酶、基因编辑蛋白、T细胞受体(TCR)和嵌合抗原受体(CAR)。20.如权利要求1至17中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质选自由以下组成的组：IL2、IL12、IL15、Cas9、ZFN和Cre。21.如权利要求1至17中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述感兴趣蛋白质是分泌蛋白。22.如权利要求1至21中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述细胞是T细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)或肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。23.如权利要求1至21中任一项所述的经过修饰的细胞，其中所述细胞是干细胞、肝细胞、血细胞、胰腺细胞、神经元细胞、眼细胞、肌肉细胞或骨细胞。24.一种核酸分子，所述核酸分子包含：a.编码转录因子DNA结合结构域的第一核酸序列，所述转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；和b.编码药物反应性结构域(DRD)的第二核酸序列。25.如权利要求24所述的核酸分子，所述核酸分子还包含：
c.编码转录因子激活结构域的第三核酸序列；其中(i)所述转录因子DNA结合结构域可操作地连接至所述DRD；(ii)所述转录因子激活结构域可操作地连接至所述DRD；或(iii)所述转录因子DNA结合结构域和所述转录因子激活结构域的组合可操作地连接至所述DRD。26.如权利要求24或25所述的核酸分子，所述核酸分子还包含：d.编码感兴趣蛋白质的第四核酸序列，所述第四核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的诱导型启动子。27.如权利要求24至26中任一项所述的核酸分子，其中所述转录因子DNA结合结构域来源于选自由以下组成的组的亲本蛋白质：ZFHD1、Cas9、Cas12和TAL。28.如权利要求24至27中任一项所述的核酸分子，其中所述转录因子激活结构域来源于亲本蛋白质，其中所述亲本蛋白质是p65。29.一种核酸分子，所述核酸分子包含：a.编码转录因子的第一核酸序列，所述转录因子能够结合至特定多核苷酸结合位点并激活转录；和b.编码药物反应性结构域(DRD)的第二核酸序列；其中所述转录因子可操作地连接至所述DRD。30.如权利要求29所述的核酸分子，所述核酸分子还包含：c.编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列，所述第三核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的诱导型启动子。31.如权利要求24至30中任一项所述的核酸分子，其中所述DRD来源于选自包含以下各物的组的亲本蛋白质：人碳酸酐酶2(CA2)、人DHFR、ecDHFR、人雌激素受体(ER)、FKBP、人蛋白质FKBP和人PDE5。32.如权利要求24至31中任一项所述的核酸分子，其中所述DRD在配体存在下稳定，所述配体选自包含以下各物的组：乙酰唑胺(ACZ)、甲氨蝶呤(MTX)和甲氧苄氨嘧啶(TMP)。33.如权利要求26至28或30至32中任一项所述的核酸分子，其中所述感兴趣蛋白质是野生型蛋白质。34.如权利要求26至28或30至32中任一项所述的核酸分子，其中所述感兴趣蛋白质是治疗性蛋白质。35.如权利要求34所述的核酸分子，其中所述感兴趣蛋白质选自由以下组成的组：细胞因子、抗体、凝血因子、酶、基因编辑蛋白、T细胞受体(TCR)和嵌合抗原受体(CAR)。36.如权利要求26至28或30至32中任一项所述的核酸分子，其中所述感兴趣蛋白质选自由以下组成的组：IL2、IL12、IL15、Cas9、ZFN和Cre。37.如权利要求26至28或30至32所述的核酸分子，其中所述感兴趣蛋白质是分泌蛋白。38.一种载体，所述载体包含根据权利要求24至37中任一项所述的核酸分子。39.根据权利要求38所述的载体，其中所述载体是质粒或病毒载体。40.根据权利要求39所述的载体，其中所述病毒载体来源于腺病毒、腺相关病毒(AAV)、甲病毒、黄病毒、疱疹病毒、麻疹病毒、弹状病毒、逆转录病毒、慢病毒、新城疫病毒(NDV)、痘病毒和小核糖核酸病毒。41.如权利要求39所述的载体，其中所述病毒载体选自由以下组成的组：慢病毒载体、γ逆转录病毒载体、腺相关病毒(AAV)载体、腺病毒载体和疱疹病毒载体。
42.一种第一多核苷酸和第二多核苷酸，所述第一多核苷酸包含：编码转录因子激活结构域的第一核酸序列；编码转录因子DNA结合结构域的第二核酸序列，所述转录因子DNA结合结构域结合至特定多核苷酸结合位点；和编码药物反应性结构域(DRD)的第三核酸序列；其中所述转录因子激活结构域、所述转录因子DNA结合结构域或者所述转录因子激活结构域与所述转录因子DNA结合结构域的组合中的至少一者可操作地连接至所述DRD；并且第二多核苷酸包含：编码感兴趣蛋白质的第四核酸序列，所述第四核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的诱导型启动子；其中所述转录因子激活结构域和所述转录因子DNA结合结构域相互作用以形成转录因子，所述转录因子在与所述特定多核苷酸结合位点结合后，能够激活转录，并且其中所述第一多核苷酸和所述第二多核苷酸各自携带于单个载体中，或所述第一多核苷酸和所述第二多核苷酸携带于独立的载体中。43.一种第一多核苷酸和第二多核苷酸，所述第一多核苷酸包含：编码转录因子的第一核酸序列和编码药物反应性结构域(DRD)的第二核酸序列，其中所述转录因子可操作地连接至所述DRD，并且其中所述转录因子在与特定多核苷酸结合位点结合后能够激活转录；并且第二多核苷酸包含：编码感兴趣蛋白质的第三核酸序列，所述第三核酸序列可操作地连接至包含所述特定多核苷酸结合位点的诱导型启动子；其中所述第一多核苷酸和所述第二多核苷酸各自携带于单个载体中，或所述第一多核苷酸和所述第二多核苷酸携带于独立的载体中。44.如权利要求42或43所述的第一多核苷酸和第二多核苷酸，其中所述DRD来源于选自包含以下各物的组的亲本蛋白质：人碳酸酐酶2(CA2)、人DHFR、ecDHFR、人雌激素受体(ER)、FKBP、人蛋白质FKBP和人PDE5。45.如权利要求42至44中任一项所述的第一多核苷酸和第二多核苷酸，其中所述DRD在配体存在下稳定，所述配体选自包含以下各物的组：乙酰唑胺(ACZ)、甲氨蝶呤(MTX)和甲氧苄氨嘧啶(TMP)。46.如权利要求42至45中任一项所述的第一多核苷酸和第二多核苷酸，其中所述感兴趣蛋白质是野生型蛋白质。47.如权利要求42至45中任一项所述的第一多核苷酸和第二多核苷酸，其中所述感兴趣蛋白质是治疗性蛋白质。48.如权利要求47所述的第一多核苷酸和第二多核苷酸，其中所述感兴趣蛋白质选自由以下组成的组：细胞因子、抗体、凝血因子、酶、基因编辑蛋白、T细胞受体(TCR)和嵌合抗原受体(CAR)。49....

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：黑曜石疗法公司，
类型：发明
国别省市：