一种突变的人端粒酶RNA基因及其在预防和治疗泛癌种中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种突变的人端粒酶RNA基因(hTERC)，包含所述突变的人端粒酶RNA基因的核酸构建体和表达载体，以及突变的人端粒酶RNA。本发明专利技术还涉及所述突变的人端粒酶RNA基因、核酸构建体、表达载体和/或突变的人端粒酶RNA的药物组合物，及其在有需要的受试者中预防或治疗肿瘤或者延缓肿瘤进展的应用。疗肿瘤或者延缓肿瘤进展的应用。疗肿瘤或者延缓肿瘤进展的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种突变的人端粒酶RNA基因及其在预防和治疗泛癌种中的应用
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请引用申请人于同一申请日提交的、专利技术名称为“一种泛癌种超早期筛查方法”，其公开内容全部并入本文作为参考。


[0003]本专利技术涉及一种突变的人端粒酶RNA基因(hTERC)，包含所述突变的人端粒酶基因的重组构建体和/或表达载体，以及相应的突变的人端粒酶RNA，及其用于预防或治疗泛癌种的应用。
[0004]专利技术背景
[0005]大多数癌症是一种衰老性疾病，是人体组织中少数衰老细胞发生遗传变异，逃避了程序性凋亡，异常重新分裂，形成的异常增生性疾病。这种异常增生或细胞癌变可能也是人体细胞对衰老和凋亡的一种逃避方式，研究发现衰老细胞还更具有这种能力(Nishiguchi,M.A.et al.2018,Cell Reports,24,3383
‑
3392)，这可归因于在基因组进化上的一种遗传与适应。研究证明随着人年龄增加，机体逐渐衰老，表现在基因组DNA末端的端粒长度也在不断地缩短，表现出“生命时钟”的作用(Greider,C.W.,1996,Annu Rev Biochem 65,337
‑
365；Muezzinler,A.等，2013,Ageing Res Rev 12:509
‑
519)。
[0006]深入研究发现，在衰老机体内仅有一部分端粒变短，另一部分端粒长度可保持相对恒定，且这部分逐渐变短的端粒与细胞衰老密切相关(Muezzinler,A.等，2013,Ageing Res Rev 12:509
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519)。体内一些非衰老的正常细胞，如生殖细胞、干细胞等胚性细胞能通过端粒酶的催化作用将端粒延伸，维系端粒的正常长度和细胞可持续分裂，但是一般体细胞几乎没有端粒酶活性。
[0007]大量研究数据表明，在90％以上的癌变细胞中，端粒酶活性都异常增高，但其端粒却显著短于拥有端粒酶活性的正常胚性细胞，甚至比无端粒酶活性的正常体细胞更短(Blasco,M.A.，2005，Nat.Rev.Genet.6：611
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622；Barthel,F.P.等，2017，Nat Genet 49:349
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357)，这或许是由于癌细胞恶性分裂导致的端粒长度快速缩减所致。当癌细胞端粒缩短到某一个关键节点之后又不再继续缩短，保持着相对恒定，推测这可能是因端粒酶催化端粒延伸的效率与恶性分裂伴随的缩短速率达到了一个平衡点。然而这一推断也不尽合理，因为端粒酶催化延伸端粒的效率数倍于细胞分裂缩短的速率。据报道，端粒可通过端粒结合蛋白Pot1和Tin2调节端粒酶活性(Lim,C.J.et al.2017,Nat Commun 8:1075)；在端粒损伤和细胞衰老信号传递过程中，TRF2和P53之间进行正反馈信号调控(Fujita,K.et al.2010,Nat Cell Biol,12,1205
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1212)；当蛋白基因Pot1与P53伴随突变时细胞就会发生癌变(Pinzaru,A.M.et al 2016,Cell Rep,15,2170
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2184)。又一研究也揭示了端粒与端粒酶共同作用，可通过加强和稳定P53的活性来调控细胞的分裂(Akbay,E.A.,et al.,2013,Oncogene 32:2211
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2219)；端粒酶除了催化延伸端粒以外，端粒酶还拥有一种前所未见的非典型功能，即促进含有hsp70
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1和apollo的端粒保护复合体的形成，对端粒酶阳性的癌细
胞持续增殖至关重要(Perera,O.N.et al 2019,Sci.Adv.5：eaav4409)。这些科学论据清晰阐明了细胞衰老、癌变与端粒、端粒酶之间存在极其密切的内在联系，2009年将诺贝尔医学或生理学奖授予了三位端粒和端粒酶的发现者。
[0008]基于癌变细胞端粒极度缩短以及端粒酶异常升高的发现，专利技术人推测癌细胞内端粒和端粒酶二者之间可能存在着一种关键的矛盾的统一体。一旦确定了这种矛盾统一体，并寻找到打破这种矛盾统一体的崭新方法和技术，将研发出前所未有颠覆性的创新抗癌药物，使得对大多数癌症的预防、治疗、甚至治愈成为可能。
[0009]在本专利技术中，专利技术人出乎意料地发现，癌细胞内端粒3
’
端末尾重复序列发生了显著变异，导致了其恶性分裂，通过采用相应的突变的人端粒酶RNA基因(hTERC)来“修复”这种在端粒3
’
端末尾发生了显著缺陷的端粒，可以有效地减弱癌细胞的生长，延缓癌细胞发展进程，甚至使异常分裂的癌细胞进入细胞程序性凋亡。
[0010]本专利技术由此提供了可用于有效地抑制癌细胞的分裂、治疗以及治愈和/或预防癌症疾病、延缓癌细胞发展进程的组合物和方法。

技术实现思路

[0011]在一个方面，本专利技术涉及一种突变的人端粒酶RNA基因，其在野生型人端粒酶RNA基因(SEQ ID NO.1)的模板域CR1(5'
‑
46
CTAACCCTAAC
‑
56 3'，SEQ ID NO.2)中第
‑
54位的碱基“A”(下划线)被突变成“G”或被突变成“C”。
[0012]在另一个方面，本专利技术涉及一种核酸重组构建体，其中包含有所述突变的人端粒酶RNA基因，以及与之可操作连接的真核生物基因表达元件，包括启动子、增强子、终止子和/或绝缘子。所述启动子可以是组成型启动子，或者是具有组织或细胞特异性的启动子，或者是诱导型启动子，包括人TK基因启动子、人HPRT基因启动子、人TERT基因启动子(hTERT启动子)，或者可以是癌细胞特异性启动子。优选地，所述启动子是人TERT基因启动子。
[0013]在又一个方面，本专利技术涉及一种表达载体，其在载体骨架中包含所述突变的人端粒酶RNA基因，以及与之可操作连接的启动子。启动子的选择如上文针对重组构建体所述。所述载体可以是病毒表达载体，例如逆转录病毒载体(Retrovirus)、腺病毒载体(Adenvirus)、腺相关病毒载体(AAV)、疱疹病毒载体(Herpesvirus)等，优选地复制缺陷型病毒载体，例如人类低血清阳性率的新型黑猩猩复制缺陷型腺病毒载体(Chimpanzee Adenovirus)或Ad5复制缺陷型腺病毒载体。
[0014]在又一个方面，本专利技术涉及一种突变的人端粒酶RNA，其具有与所述突变的人端粒酶RNA基因转录后相同的核糖核酸序列。
[0015]在进一步的方面，本专利技术涉及一种组合物，其中包含有所述突变的人端粒酶RNA基因、核酸构建体、表达载体和/或突变的人端粒酶RNA，以及任选地运载体。
[0016]本专利技术另外涉及一种药物组合物，其中包含所述突变的人端粒酶RNA基因、核酸构建体和/或表达载体，所述突变的人端粒酶RNA，以及药学上可接受的运载体和/或赋型剂。
[0017]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种突变的人端粒酶RNA基因(hTERC),其核苷酸序列与野生型hTERC基因的序列相比，在其模板域CR1(5'
‑
46CTAACCCTAAC
‑
56 3')中第
‑
54号的碱基“A”被突变成“G”或被突变成“C”。2.根据权利要求1所述的突变的人端粒酶RNA基因，其对应的野生型hTERC基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或者与其具有至少80％、85％、90％、95％、97％、99％同一性的序列。3.根据权利要求1或2所述的突变的人端粒酶RNA基因，其具有选自下述的核苷酸序列：5
’‑
1GGGTTGCGGAGGGTGGGCCTGGGAGGGGTGGTGGCCATTTTTTGTCTAACCCTGACTGAGAAGGGCGTAGGCGCCGTGCTTTTGCTCCCCGCGCGCTGTTTTTCTCGCTGACTTTCAGCGGGCGGAAAAGCCTCGGCCTGCCGCCTTCCACCGTTCATTCTAGAGCAAACAAAAAATGTCAGCTGCTGGCCCGTTCGCCCCTCCCGGGGACCTGCGGCGGGTCGCCTGCCCAGCCCCCGAACCCCGCCTGGAGGCCGCGGTCGGCCCGGGGCTTCTCCGGAGGCACCCACTGCCACCGCGAAGAGTTGGGCTCTGTCAGCCGCGGGTCTCTCGGGGGCGAGGGCGAGGTTCAGGCCTTTCAGGCCGCAGGAAGAGGAACGGAGCGAGTCCCCGCGCGCGGCGCGATTCCCTGAGCTGTGGGACGTGCACCCAGGACTCGGCTCACACATGC
‑
451 3
’
(SEQ ID NO.15)；或5
’‑
1GGGTTGCGGAGGGTGGGCCTGGGAGGGGTGGTGGCCATTTTTTGTCTAACCCTCACTGAGAAGGGCGTAGGCGCCGTGCTTTTGCTCCCCGCGCGCTGTTTTTCTCGCTGACTTTCAGCGGGCGGAAAAGCCTCGGCCTGCCGCCTTCCACCGTTCATTCTAGAGCAAACAAAAAATGTCAGCTGCTGGCCCGTTCGCCCCTCCCGGGGACCTGCGGCGGGTCGCCTGCCCAGCCCCCGAACCCCGCCTGGAGGCCGCGGTCGGCCCGGGGCTTCTCCGGAGGCACCCACTGCCACCGCGAAGAGTTGGGCTCTGTCAGCCGCGGGTCTCTCGGGGGCGAGGGCGAGGTTCAGGCCTTTCAGGCCGCAGGAAGAGGAACGGAGCGAGTCCCCGCGCGCGGCGCGATTCCCTGAGCTGTGGGACGTGCACCCAGGACTCGGCTCACACATGC
‑
451 3
’
(SEQ ID NO.16)。4.一种核酸构建体，其中包含有编码权利要求1
‑
3中任一项所述的突变的人端粒酶RNA基因的核酸序列以及与之可操作地连接的启动子。5.根据权利要求4所述的核酸构建体，其中所述启动子是组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子或者癌细胞特异性启动子。6.一种表达载体，其中包含有权利要求4或5所述的核酸构建体。7.根据权利要求6所述的表达载体，其中所述载体选自质粒、病毒、噬菌体、噬菌粒等，优选地，所述载体选自逆转录病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体、人类低血清阳性率的新型黑猩猩腺病毒载体或疱疹病毒载体。8.一种突变的人端粒酶RNA，其具有与权利要求1
‑
3中任一项所述的突变的人端粒酶RNA基因转录相同的核糖核酸。9.权利要求8所述的RNA，其具有选自下述的核糖核酸序列：5
’‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小川，
申请(专利权)人：刘小川，
类型：发明
国别省市：