【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种含5’utr元件的核酸分子及其在制备mrna药物中的应用。
技术介绍
1、近年来，信使rna(mrna)作为新的药物实体受到越来越多的科研机构关注。与基于dna的基因疗法相反相比，mrna一般不必被运输至细胞核，而是可在细胞质中被直接翻译成蛋白质。这使得mrna在避免潜在的插入突变发生方面更加安全。因而，mrna疗法逐渐成为多种适应症的蛋白和多肽疗法的具有前景的可选替代方案。
2、然而，常规mrna一般具有较强的免疫原性以及有限的稳定性，从而影响了其临床适用性。对此，mrna的稳定性和mrna的翻译效率是本领域关注的重点，因为其很大程度上决定了临床用药上的两个重要参数，mrna药物的给药剂量和给药间隔。目前，有一些策略在增加稳定性和减少由施用于细胞或有机体的mrna引发的免疫应答两者上证明是可能的。比如使用包括化学修饰的核苷酸；如用2-硫尿苷和5-甲基-胞苷仅替换25％的尿苷残基和胞苷残基足以增加mrna的稳定性以及减少在体外外部施用的mrna引发的先天免疫的激活。
3、utr(untranslated region)是mrna分子的区段，其在mrna的起始密码子上游和终止密码子下游，为不被翻译的序列。这些区域与编码区一起转录，存在于成熟mrna中。mrna的起始密码子上游的utr被称为5′utr。
4、目前一般认为，mrna翻译起始过程由募集核糖体和扫描起始密码子构成，一旦找到起始密码子，翻译便延伸下去。43s前翻译起始复合物由40s小亚基，eif3，
5、虽然现有技术中已经存在用于增加mrna的稳定性、减少由施用于细胞或有机体的mrna引发的免疫应答并提高表达效率(即转录和/或翻译效率)的手段法，但是由于表达效率对于所设想的医疗应用是关键参数，因为其决定了例如mrna药物的剂量和给药间隔，并最终决定终产物(即编码的肽或蛋白质)的生物利用率，因此对于提高表达效率的另外的或替代的方法—仍然存在需要。同时，提高表达效率也可以进一步减少生产mrna药物的成本、增加生产的mrna分子的产量。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本专利技术提供了一种核酸分子、其对应载体、细胞，以及包含上述核酸分子、载体和细胞的药物组合物，该药物组合物可用于疾病的预防和治疗。
2、本专利技术是基于专利技术人的如下发现而完成的：
3、虽然现有报道mrna中的非翻译区(utr)在调控mrna的稳定性和mrna的翻译两者中可能起到重要作用，utr能通过其与rna结合蛋白的相互作用影响翻译的起始、延长和终止，甚至以及mrna的稳定性和胞内定位。但是目前对utr顺式调节元件的研究并不透彻，大量的顺式调节元件及其功能正被不断地发现。为了弥补顺式元件的研究不足所带来的认知盲区，本领域技术人员可以通过机器学习等计算方法帮助我们理性设计高效utr。但是这样的策略目前更多地被用于utr功能研究中，在mrna药物研发中的应用少见。
4、专利技术人通过前期关于5’utr对基因表达效率影响的相关研究和大量文献研究分析，并结合计算机辅助技术设计了数条5’utr序列，进一步通过筛选实验，意外得到了两条对目的基因表达效率具有显著提高的5’utr序列seq id no：1、seq id no：2。
5、根据本专利技术实施例，与优化的α-球蛋白5’utr序列相比，通过本专利技术的5’utr构建的mrna，目的基因的表达效率显著提高。
6、在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种核酸分子。该核酸分子包含至少一个开放阅读框(orf)；和至少一个5’-非编码区元件(5’utr元件)，所述5’utr元件由seq id no:1和/或seq id no:2序列组成；或由seq id no:1和/或seq id no:2对应的rna序列组成；
7、或者所述5’utr元件由与上述seq id no:1和/或seq id no:2序列及其对应的rna序列有80％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列组成。
8、所述的seq id no:1、seq id no:2具体序列如下：
9、seq id no：1：
10、atagttggaggagaatagagattccgatacctagtagactaaaaggggcc；
11、seq id no：2：
12、tggattcaggtaaaaatttgtcttcaggcgtgtcgtaattcagaaacaag。
13、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有84％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
14、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有88％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
15、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有92％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
16、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有94％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
17、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有96％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
18、其中，所述的核酸分子含有与上述5’utr元件序列有98％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
19、其中，上述核酸分子所述的相同或相似的功能为增强核酸分子稳定性和/或促进核酸分子中目的基因表达。
20、进一步的，所述的增强核酸分子稳定性为延长核酸分子在体内的稳定时间或半衰期；所述的促进目的基因表达为促进目的基因的转录和/或翻译。
21、在本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种核酸分子。该核酸分子包含至少一个开放阅读框(orf)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核酸分子，其包含至少一个开放阅读框(ORF)；和至少一个5’-非编码区元件(5’UTR元件)，其特征在于：所述5’UTR元件由SEQ ID NO:1和/或SEQ ID NO:2序列组成，或由SEQ ID NO:1和/或SEQ ID NO:2对应的RNA序列的核酸序列组成；
2.根据权利要求1所述核酸分子，其特征在于：含有与权利要求1所述5’UTR元件序列有92％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
3.根据权利要求1所述核酸分子，其特征在于：所述的相同或相似的功能为增强核酸分子稳定性和/或促进核酸分子中目的基因表达；其中，所述增强核酸分子稳定性为延长核酸分子在体内的稳定时间或半衰期；所述促进目的基因表达为促进目的基因的转录和/或翻译。
4.权利要求1所述核酸分子，其特征在于：还含有启动子、3’端非编码区元件(3’UTR元件)、聚腺苷酸化信号(PAS)、多聚腺苷酸尾巴(polyA)中的至少一个元件；其中，所述启动子为T7启动子、T3启动子或SP6启动子。
5.根据权利要1所述核酸分子，其特征在于：所述核酸分子是由启动子、
6.权利要求1～5任一项所述核酸分子在增强核酸分子稳定性和/或促进目的基因表达中的用途。
7.载体，含有权利要求1～5任一项所述核酸分子，其特征在于：所述载体为DNA载体。
8.根据权利要求7所述载体，其特征在于：所述载体是环形分子；其中，
9.细胞，其包含权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体中的至少一种；
10.mRNA，其特征在于：所述mRNA或其模板DNA含有权利要求1～5任一项所述核酸分子。
11.根据权利要求10所述mRNA，其特征在于：
12.根据权利要求11所述mRNA，其特征在于，所述的目的基因编码区，编码的是活性蛋白和/或活性多肽；其中，所述活性蛋白为抗原蛋白；所述活性多肽为抗原肽。
13.药物组合物，其包含1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体、权利要求9所述细胞或权利要求10～12任一项所述mRNA中的至少一种。
14.根据权利要求13所述药物组合物，其特征在于，还包括一种或多种药用载体、稀释剂和/或赋形剂和/或一种或多种佐剂。
15.权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体、权利要求9所述细胞、权利要求10～12任一项所述mRNA或权利要求13～14任一项所述药物组合物中的至少一种在制备用于疫苗或用于基因治疗药物中的用途。
16.权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体、权利要求9所述细胞、权利要求10～12任一项所述mRNA或权利要求13～14任一项所述药物组合物中的至少一种在制备用于治疗或预防病症的药物中的用途。
17.权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体在制备用于治疗或预防病症的细胞中的应用；其中，所述细胞被如权利要求1～5任一项所述核酸、权利要求7～8任一项所述载体中的至少一种所转染。
18.根据权利要求17所述应用，其特征在于：所述转染在体外和/或离体进行；然后将转染的细胞施用给有此需要的受试者。
19.一种用于增加核酸或载体的基因表达效率的方法，其特征在于：所述方法包括5’-UTR元件连接开放阅读框(ORF)的步骤，其中所述5’-UTR元件由SEQ ID NO:1或其相应RNA序列的核酸序列或SEQ ID NO:2或其相应RNA序列的核酸序列组成；所述5’-UTR元件增加所述核酸分子的基因表达效率，从而得到根据权利要求1～5任一项所述核酸分子或权利要求7～8任一项所述载体。
20.试剂盒，包括如权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体、权利要求9所述的细胞或权利要求10～12任一项所述mRNA、权利要求13～14任一项所述的药物组合物。
21.根据权利要求20所述试剂盒，其特征在于：还包括使用说明、用于转染的细胞、佐剂、施用所述药物组合物的装置、药用载体和/或用于溶解或稀释所述人工核酸分子、所述载体、所述细胞、所述mRNA或所述药物组合物的药用溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种核酸分子，其包含至少一个开放阅读框(orf)；和至少一个5’-非编码区元件(5’utr元件)，其特征在于：所述5’utr元件由seq id no:1和/或seq id no:2序列组成，或由seq id no:1和/或seq id no:2对应的rna序列的核酸序列组成；
2.根据权利要求1所述核酸分子，其特征在于：含有与权利要求1所述5’utr元件序列有92％以上同源性且具有相同或相似功能的核酸序列。
3.根据权利要求1所述核酸分子，其特征在于：所述的相同或相似的功能为增强核酸分子稳定性和/或促进核酸分子中目的基因表达；其中，所述增强核酸分子稳定性为延长核酸分子在体内的稳定时间或半衰期；所述促进目的基因表达为促进目的基因的转录和/或翻译。
4.权利要求1所述核酸分子，其特征在于：还含有启动子、3’端非编码区元件(3’utr元件)、聚腺苷酸化信号(pas)、多聚腺苷酸尾巴(polya)中的至少一个元件；其中，所述启动子为t7启动子、t3启动子或sp6启动子。
5.根据权利要1所述核酸分子，其特征在于：所述核酸分子是由启动子、5’端非编码区元件、开放阅读框、3’端非编码区元件和polya连接组成。
6.权利要求1～5任一项所述核酸分子在增强核酸分子稳定性和/或促进目的基因表达中的用途。
7.载体，含有权利要求1～5任一项所述核酸分子，其特征在于：所述载体为dna载体。
8.根据权利要求7所述载体，其特征在于：所述载体是环形分子；其中，
9.细胞，其包含权利要求1～5任一项所述核酸分子、权利要求7～8任一项所述载体中的至少一种；
10.mrna，其特征在于：所述mrna或其模板dna含有权利要求1～5任一项所述核酸分子。
11.根据权利要求10所述mrna，其特征在于：
12.根据权利要求11所述mrna，其特征在于，所述的目的基因编码区，编码的是活性蛋白和/或活性多肽；其中，所述活性蛋白为抗原蛋白；所述活性多肽为抗原肽。
13.药物组合物，其包含1～5任一项所述核酸分子、权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：成都威斯津生物医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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