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通过施用经遗传修饰的病毒载体用于基因治疗的系统和方法技术方案

技术编号:40303233 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-07 20:49
基因治疗载体可包含编码一种或更多种治疗性供体基因的巨细胞病毒载体。这些载体可用于示例性的基因治疗方法中,用于维持或改善接受者的寿命和/或生理健康的一个或更多个方面。重组病毒载体可鼻内地或作为可注射治疗剂(单独地或作为施用的系列组)施用或接受,以有益地引起患者中的一种或更多种以下有益健康的作用:延长寿命、抑制肌肉退化、提高线粒体健康、预防年龄相关的毛发脱落和/或提高血糖耐受性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开内容一般性地涉及基因治疗方法和在该方法中使用的组合物。更具体地,本公开内容涉及经遗传修饰的病毒载体及其施用方法,用于维持或改善接受者的寿命和/或生理健康的一个或更多个方面。相关技术过去三十年来,遗传学和细胞生物学的研究进展已经极大地增强了描述许多人疾病的分子基础的能力。分子遗传技术特别有效。这些技术允许分离出与由单个基因的损伤引起的常见遗传疾病(例如鸟氨酸氨甲酰基转移酶(ornithine transcarbamylase,otc)缺乏症、囊性纤维化、血友病、免疫缺陷综合征等)相关的基因,以及那些导致更复杂疾病例如癌症的基因。因此,定义为将遗传物质引入到细胞中以改变其表型或基因型的基因治疗在过去几十年中已经得到深入研究。为了有效的基因治疗,有必要在体内将治疗性基因高效地递送至相关细胞,以在延长的(治疗性)时间段内表达治疗性基因并确保转导事件没有有害作用。为了满足这些标准,已经评价了多种载体系统。这些系统包括病毒载体,例如逆转录病毒(包括慢病毒)、腺病毒、腺相关病毒和单纯疱疹病毒,以及非病毒系统,例如脂质体、分子缀合物和其他颗粒载体。尽管病毒系统在实验室研究中是有效的,但在人临床应用中还尚未确定是治愈性的。一般来说,基因治疗载体可以分为两种主要类型——病毒和非病毒的。最常用的病毒基因治疗系统是逆转录病毒载体和腺病毒载体,部分是因为历史原因,以及部分是因为它们相对简单地以临床上有用的量制备。逆转录病毒载体和腺病毒载体在一些情况下二者均被用于临床中,并且还使用腺相关病毒载体、弹状病毒(rhabdovirus)、疱疹病毒载体和基于痘苗病毒或痘病毒的载体进行了一些临床试验。这些病毒具有不同的优势和缺点,但都相对有效地将基因递送至靶组织。局限性包括难以制备足够的量、不能在体内准确靶向基因递送、或者病毒基因产物具有毒性或免疫副作用。然而,应该注意的是,即使使用相对有效的病毒载体,用常规技术预期基因可被递送至每个受影响的细胞(或期望的靶细胞)也是不合理的。非病毒基因治疗系统包括裸dna、配制在脂质体中的dna、用聚阳离子缩合剂或杂交系统配制的dna,以及这样的dna,所述dna与肽或蛋白质(例如单链抗体)缀合,以将它们靶向特定组织。这些系统更易于构建在合理的调节步骤中,以实现在体内的长的半衰期、递送至目标靶细胞/组织并进入靶细胞的胞质和核并伴随表达。尽管对于这些问题中的每一个都有可能的解决方案,但是它们还没有被有效地组合,并且在体内的基因转移效率仍然难以实现。因此,同样对于这些系统来说,目前预期基因可被递送至每一个期望的靶细胞或以其他方式提供生物体范围的有益健康的作用是不合理的。为了使基因递送事件得到一些程度的放大,先前的努力尝试了免疫系统的刺激、多种形式的旁观者作用、凋亡的扩散、抗血管生成作用、促凝作用、感受态病毒载体的复制和其他机制。腺病毒科(adenoviridae)是在1953年首次从儿童的扁桃体和腺样体组织中分离出来的dna病毒家族。六个亚属(a、b、c、d、e和f)和超过49种血清型的腺病毒已被鉴定为人中的感染原。尽管一些分离株与动物中的肿瘤相关,但没有一个与人中的肿瘤相关。最常用于基因治疗的腺病毒载体属于亚属c,血清型2或5(ad2或ad5)。这些血清型与肿瘤形成无关。ad2或ad5感染导致上呼吸道、眼、淋巴组织的急性黏膜感染,以及类似于普通感冒的那些的轻微症状。在群体中暴露于c型腺病毒是普遍的,其中大多数成年人对这类型的腺病毒呈血清阳性。腺病毒病毒体是直径为65nm至80nm的二十面体,其包含13%的dna和87%的蛋白质。病毒dna的长度为约36kb,并且作为通过与线性基因组每一个5’末端共价连接的蛋白质相互作用而结合在一起的环状附加体而天然存在于受感染细胞的核中。对腺病毒基因组的功能性环状克隆进行操作的能力极大地促进了分子操作,并允许产生复制缺陷型载体。腺病毒生物学的两个方面对常用的复制缺陷型腺病毒载体的产生至关重要。第一是以反式产生必需调节蛋白的能力,以及第二是腺病毒核心不能包装超过总基因组尺寸的105%。第一种最初是通过293细胞的产生来利用的,293细胞是转化的人胚肾细胞系,其具有来自包含病毒基因组e1区的左手端(0至11个图谱单位)的稳定整合的腺病毒序列。这些细胞提供反式的e1a基因产物,并因此允许产生具有缺乏e1a的基因组的病毒体。这样的病毒体被认为是复制缺陷型的,因为它们不能在缺乏e1a基因的细胞中保持活跃的复制(尽管复制可能在高载体浓度下发生)。293细胞允许产生这些复制缺陷型载体并且已经用于许多(如果不是全部的话)经批准使用腺病毒载体的基因治疗方案中。第二种是通过创建超过105%极限的骨架以迫使其与携带期望的转基因的穿梭质粒重组来利用的。大多数目前使用的腺病毒载体系统是基于c亚群腺病毒,血清型2或5的骨架。缺失单独的e1/e3区或与e2/e4组合的e1/e3区分别产生了第一代或第二代复制缺陷型腺病毒载体。如上所述,腺病毒病毒体可包装高达野生型基因组尺寸的105%的基因组,允许插入约1.8kb的另外的异源dna。e1序列的缺失添加了另外的3.2kb,而e3区的缺失提供了另外的3.1kb外源dna空间。因此,e1和e3缺失的腺病毒载体提供了总容量为约8.1kb的异源dna序列包装空间。腺病毒已被广泛表征并成为基因治疗的有吸引力的载体,这是因为它们相对良性的症状(即使作为野生型感染),它们在体外的易于操作,持续产生高滴度的经纯化病毒的能力,它们转导静止期细胞的能力,以及它们靶组织的广泛范围。另外,腺病毒dna不整合到宿主细胞染色体中,这使对插入诱变或潜在种系效应的担忧最小化。这使得它们成为肿瘤基因治疗方案和其他可期望瞬时表达的方案的有吸引力的载体。然而,这些载体对于代谢疾病和其他可期望长期表达的应用不是很有用。已经在针对癌症、囊性纤维化和其他未描述主要毒性的疾病的i期临床试验中对缺乏全部或部分e1a和e1b区的人c亚群腺病毒载体进行了评价。这些载体的安全性的主要例外是一名接受非常大剂量的直接进入肝动脉的e1、e4缺失的载体的年轻男子的死亡。浓注大剂量的腺病毒病毒体导致肝毒性、dic样响应,并最终导致呼吸窘迫和死亡。使用“复制条件性”腺病毒用于癌症治疗已在临床研究中显示出一些作用。“复制条件性”载体或病毒缺少对“正常”细胞中的复制很重要但在靶细胞中不太关键的基因组部分,或者包含靶向特定组织的调节元件(例如,用于表达病毒e1a、e1b、e2或e4区的组织特异性启动子)。对于复制缺陷型腺病毒载体,这些载体效力的主要问题是对所递送病毒体的原始宿主应答,以及由于宿主的抗病毒免疫应答而有限的重复施用能力,这降低了在初次和后续应用中使用这些病毒载体的有效性。为了解决病毒载体的免疫中和问题,通过非病毒方法递送产生病毒体所需的核酸序列是有利的,尤其是如果这些核酸序列可通过靶向方法递送的话。逆转录病毒是近年来最严格审查的一组病毒。主要基于感染的致病作用而不是系统发育关系,逆转录病毒家族传统上被细分为三个亚家族。这些亚家族的常见名称是肿瘤病毒、慢病毒和泡沫病毒。后者与任何疾病均不相关并且也是最不为人所知的。逆转录病毒也基于其以下嗜性进行描述:嗜生态性,指那些仅感染起源物种(或密切相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.重组CMV病毒载体,其包含选自以下的一种或更多种外源供体基因:端粒酶逆转录酶(TERT)基因、卵泡抑素-344(FST)基因、klotho(KL)基因、损伤抑制(Dsup)基因、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1-α)基因、八聚体结合转录因子4(Oct-4)基因、性别决定区Y-box 2(Sox2)基因和Krüppel样因子4(KLF4)基因。

2.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因选自TERT、FST、KL、Dsup和PGC-1-α。

3.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述TERT基因是人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因。

4.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述FST基因是人卵泡抑素-344(hFST)基因。

5.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因与选自以下的天然CMV基因融合:IE1基因、IE2基因、pp65基因、UL21.1基因、UL21.5、gB基因、TRL4基因、UL89基因、US3基因、R160461基因和R27080基因。

6.权利要求5所述的重组CMV病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因与选自以下的天然CMV基因融合:IE1基因、pp65基因和gB基因。

7.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因经由编码2A自切割肽的序列与天然CMV基因融合。

8.权利要求7所述的重组CMV病毒载体,其中所述2A自切割肽选自T2A、P2A、E2A和F2A。

9.权利要求8所述的重组CMV病毒载体,其中所述2A自切割肽是P2A。

10.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述病毒载体包含多种外源供体基因。

11.权利要求10所述的重组CMV病毒载体,其中所述病毒载体包含三种外源供体基因。

12.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述病毒载体包含其中配置有所述一种或更多种外源供体基因的细菌人工染色体(BAC)。

13.权利要求1所述的重组CMV病毒载体,其中所述CMV是小鼠CMV(MCMV)、灵长类CMV或人CMV(HCMV)。

14.用于治疗、逆转或预防年龄相关疾病或病症的方法,其包括施用治疗有效量的权利要求1至13中任一项所述的重组病毒载体。

15.权利要求14所述的方法,其中所述重组病毒载体经由鼻内递送或作为可注射治疗剂来施用。

16.权利要求14所述的方法,其中施用治疗有效量的所述重组病毒载体预防年龄相关的毛发脱落。

17.权利要求14所述的方法,其中施用治疗有效量的所述重组病毒载体提高了血糖耐受性。

18.权利要求14所述的方法,其中根据通过以下中的一种或更多种所测得的,施用治疗有效量的所述重组病毒载体提高了线粒体健康:骨骼肌或者心肌内具有连接嵴的线粒体百分比;或与未经处理的年龄匹配的平均值相比线粒体密度提高的线粒体百分比。

19.重组CMV病毒载体,其包含:

20.权利要求19所述的重组CMV病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因选自TERT、FST、KL、Dsup和PGC-1-α,并且其中所述2A自切割肽是P2A。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.重组cmv病毒载体,其包含选自以下的一种或更多种外源供体基因:端粒酶逆转录酶(tert)基因、卵泡抑素-344(fst)基因、klotho(kl)基因、损伤抑制(dsup)基因、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(pgc-1-α)基因、八聚体结合转录因子4(oct-4)基因、性别决定区y-box 2(sox2)基因和krüppel样因子4(klf4)基因。

2.权利要求1所述的重组cmv病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因选自tert、fst、kl、dsup和pgc-1-α。

3.权利要求1所述的重组cmv病毒载体,其中所述tert基因是人端粒酶逆转录酶(htert)基因。

4.权利要求1所述的重组cmv病毒载体,其中所述fst基因是人卵泡抑素-344(hfst)基因。

5.权利要求1所述的重组cmv病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因与选自以下的天然cmv基因融合:ie1基因、ie2基因、pp65基因、ul21.1基因、ul21.5、gb基因、trl4基因、ul89基因、us3基因、r160461基因和r27080基因。

6.权利要求5所述的重组cmv病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因与选自以下的天然cmv基因融合:ie1基因、pp65基因和gb基因。

7.权利要求1所述的重组cmv病毒载体,其中所述一种或更多种外源供体基因经由编码2a自切割肽的序列与天然cmv基因融合。

8.权利要求7所述的重组cmv病毒载体,其中所述2a自切割肽选自t2a、p2a、e2a和f2a。

9.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊丽莎白·帕里什安恰·谢拉留达布·库马尔·贾伊彦朱华
申请(专利权)人:生物活体美国有限公司
类型:发明
国别省市:

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