用于治疗蛋白质缺乏病的联合治疗制造技术

本申请提供了通过将基因治疗与活性部位特异的陪伴分子（ＡＳＳＣ）结合起来改善基因治疗的方法。ＡＳＳＣ提高了由所施用的重组基因编码的蛋白质的稳定性和功效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将基因治疗和针对治疗基因所编码蛋白质的活性部位特异的陪伴分子(ASSC)的联合使用来治疗蛋白质缺乏病的方法。本专利技术进一步涉及包含含有基因编码区的核酸序列和针对所编码基因产物的ASSC的组合物。
技术介绍
蛋白质缺乏病蛋白质是在细胞内根据特定基因的基因组核苷酸序列通过转录、翻译和其它过程合成的。蛋白质缺乏病可以由编码基因的突变引起，该突变导致(i)蛋白质不能合成；(ii)缺乏生物学活性的蛋白质的合成；或(iii)包含正常或部分生物学活性、但不能够适当加工以达到蛋白质的天然区室的蛋白质的合成。源于遗传突变的蛋白质缺乏病也叫做遗传病。某些DNA突变导致氨基酸替代，进而进一步阻止并且在许多情况下排除突变型蛋白质的正确折叠。除了源于遗传突变的蛋白质缺乏病外，一些蛋白质缺乏病可以由疾病或者疾病治疗(例如化学疗法)的副作用或者营养不量的后果引起。当前疗法用于治疗此类病的一种当前疗法是蛋白质替代疗法，该方法一般涉及静脉内、皮下或肌内灌注纯化形式的相应野生型蛋白质，或者植入生物易蚀固体形式的酶以便持续释放。蛋白质替代疗法具有几个限制，例如大规模产生和纯化正确折叠的、糖基化的天然蛋白质上的困难、不能够达到改善缺乏病的足够蛋白质的水平、抗蛋白质免疫反应的产生以及在具有重要中枢神经系统参与的疾病中不能够穿过血-脑屏障。此外，由于所施用的蛋白质在体内的半寿期短，该种疗法一般需要频繁的、昂贵的灌注和植入。基因治疗涉及通过将一个功能基因导入需要其的个体的体细胞中而替代缺陷或缺少的基因编码。基因治疗可以通过“间接体内(ex vivo)”的方法实现，其中将分化的或成体干细胞从个体的身体中取出，随后使用作为递送工具的病毒载体将缺陷基因的正常拷贝导入所移出的细胞内。此外，为了达到治疗的效果，使用广泛的病毒载体、脂质体、蛋白质DNA复合物、裸DNA和其它方法的体内直接基因转移技术直接在原位将治疗基因导入。虽然有前途，但是基因治疗因为技术难题也受到限制，例如载体不能感染或转导正在分裂的细胞、靶基因的低表达、以及基因一旦被递送后对表达的调节。为了达到治疗的目的，维持蛋白质高表达水平达到足够时间以得到生理有效量的蛋白质是重要的。此外，保证蛋白质递送进入恰当的组织是重要的。此外，已经表明在昆虫细胞和哺乳动物细胞内过量表达重组蛋白会造成蛋白质在内质网中的积聚(Hsu等，Biotechnol.Prog.1997；1396-104)，这可能是因为生产过量而超过了内质网质量控制系统的能力，并且这种结果预计在体内也会发生。虽然在美国基因治疗尚未被批准，但是针对众多疾病的基因治疗(间接体内和直接转移)已经处于研究之中。用于基因治疗的载体和/或宿主细胞和方法已经被开发出来并且处于开发的临床前或临床阶段(见Nelson等的美国专利号6,066,626和Barranger等的美国专利号5,911,983)。斯坦福研究院(SRI International)还开发出使用外源序列的同源重组来纠正遗传病的突变基因的基因治疗(见Zarling等的美国专利号6,255,113)。第三，治疗酶蛋白质缺乏病的相对较新的方法涉及到小分子抑制剂的使用以降低所缺乏蛋白质的天然底物，从而改善病理学。此种“底物剥夺”的方法已经在称作溶酶体贮积病或鞘糖脂贮积疾病的一类大约40个相关酶疾病中被明确地描述。这些可遗传的“构象”病的特征是缺乏能够催化降解细胞内糖脂的溶酶体酶，导致脂类不正常积累，这打乱了细胞的功能。计划用于治疗的小分子抑制剂对于抑制参与糖脂合成的酶是特异的，该种抑制降低了需要由所缺乏酶降解的细胞内糖脂的量。该方法也受到了限制，因为糖脂对于生物学功能是必需的，并且过度的剥夺会引起副作用。明确地说，糖脂能够被脑用来从神经元的神经节苷脂传递信号到其它神经元。如果糖脂太少或太多，神经元传递信号的能力受到阻碍。如下讨论的第四种方法使突变型蛋白质免受内质网内的降解。蛋白质在内质网内的折叠和加工蛋白质在细胞质内合成，并且新合成的蛋白质以很大程度上未折叠的状态分泌进入内质网(ER)的腔内。通常，蛋白质折叠受自组装原则的控制。新合成的多肽根据它们的氨基酸序列折叠成它们的天然构象(Anfinsen等，Adv.Protein Chem.1975；29205-300)。在体内，蛋白质折叠是复杂的，因为环境温度和高蛋白质浓度的结合会刺激聚集过程，在该过程中通常埋于疏水核心内的氨基酸会与它们相邻的氨基酸发生非特异的相互作用。为了避免出现这种问题，通常通过特定的一组称作分子侣伴的蛋白质促进蛋白质的折叠，分子侣伴阻止了初生多肽链的聚集并且能够结合到未折叠的蛋白质上以致于蛋白质以天然构象重折叠(Hartl，Nature 1996；381571-580)。分子侣伴实际上存在于所有类型的细胞和大部分细胞区室内。一些参与蛋白质的转运并且允许细胞在诸如热休克和葡萄糖饥饿的应激条件下存活。在分子侣伴中Bip(免疫球蛋白重链结合蛋白，Grp78)是特征最清楚的ER的陪伴分子(Haas，Curr.Top.Microbiol.Immunol.1991；16771-82)，但是其它的也是知道的(Gething等，Nature 1992；35533-45；Caplan，Trends Cell.Biol.1999；9262-268；Lin等，Mol.Biol.Cell.1993；4109-1119Bergeron等，Trends Biochem.Sci.1994；19124-128)。像其它分子侣伴一样，Bip与ER内的许多分泌蛋白和膜蛋白在这些蛋白质的整个成熟过程中发生相互作用，虽然在折叠平稳进行过程中这种相互作用通常很弱并且是短寿命的。一旦完成天然蛋白质的构象，分子侣伴不再与蛋白质相互作用。结合到在折叠、装配或正确糖基化方面失败的蛋白质上后的Bip变得稳定，并且导致了蛋白质通过ER相关途径的降解。该过程作为ER内的“质量控制”系统起作用，保证了只有那些正确折叠和装配的蛋白质能够转运出ER用于进一步的成熟，并且错折叠的蛋白质滞留其中进行随后的降解(Hurtley等，Annu.Rev.Cell.Biol.1989；5277-307)。如上所述，某些DNA突变导致氨基酸替代，这种替代进一步阻止并且在许多情况下排除突变型蛋白质的正确折叠。为了纠正这些错折叠，研究人员尝试了使用多种分子。已经表明在一些疾病中高浓度的甘油、二甲基亚砜(DMSO)、三甲胺-N-氧化物(TMAO)或者重水抑制降解途径并增加突变型蛋白质的细胞内转运(Brown等，Cell Stress Chaperones 1996；1117-125；Burrows等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA.2000；971796-801)。虽然其功能机制还不清楚，但是这些化合物被认为是能够促进一般蛋白质折叠的非特异的化学陪伴分子。虽然它们对于细胞内蛋白质折叠缺陷的生物化学检查是有用处的，但起功效时要求该类化合物的高剂量使得它们在临床上应用困难或不适宜用于临床。这些化合物还缺乏特异性。特异的陪伴分子策略本专利技术者先前的专利和出版物描述了拯救内源性酶蛋白质特别是错折叠的溶酶体酶免受通过ER质量控制机制而降解的治疗策略。该策略使用对与特定溶酶体病相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高重组蛋白体内在个体细胞中的表达水平的方法，其中蛋白质自已经被导入细胞的表达载体表达，该方法包括将蛋白质的活性部位特异的陪伴分子施与个体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊建强，
申请(专利权)人：纽约大学西奈山医学院，
类型：发明
国别省市：US[美国]