本发明专利技术提供用于治疗影响视网膜视锥细胞的遗传病的分离的启动子、转基因表达盒、载体、药盒和方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请 本专利技术要求于2011年I月7日提交的美国临时申请号61/430，710的申请日的权益，其全部内容在此通过引用结合到本文中。专利技术背景 色盲为色觉病症，其通常为先天性常染色体隐性病症。其可为部分的或完全的。参见 Pang, J.-J.等(2010).Achromatopsia as a Potential Candidate for GeneTherapy (色盲作为基因疗法的潜在候选).载于JoVaflce1S in Experimental Medicineand Biology,第664卷，第6部分,639-646 (2010)(下文中Pang等)。色盲的症状包括视敏度降低、色盲(缺乏颜色感知)、昼盲症(在强光中视觉能力减退，伴随厌光(photoaversion)，意味着厌恶或避免强光)、眼球震颤(不受控的眼睛振荡运动)、虹膜运行异常和立体视觉损伤(不能感知景物的三维方面)。视网膜电流图显示在色盲中，视网膜视杆光感受器功能保持完整，而视网膜视锥光感受器无功能。视杆和视锥光感受器在视觉中发挥功能上不同的作用，Pang等。在弱至非常强的光中运行时，视锥光感受器主要负责中央、高分辨率和色觉。其集中在视网膜的中央黄斑，并且包含几乎100%的窝(fovea)。视杆光感受器负责周边、弱光和夜间视觉，其主要存在于黄斑外的周边视网膜中。每30，000个人中约I个患有全色盲。在全色盲中，色觉完全丧失、中央视觉丧失、视敏度20/200或更差。因此，大部分色盲个体为法定盲人。当前的护理标准包括用有色隐形眼镜限制视网膜曝光和 提供放大以提高中央视觉。然而，尚无可用的矫正色盲中的视锥功能的治疗，Pang等。先天性色盲有多种遗传原因。环核苷酸-门控离子通道β3 (CNGB3，也称为ACHM3)基因的突变为色盲的一个遗传原因。最新在狗中的研究提示了在治疗CNGB3基因突变导致的色盲中使用基于重组腺伴随病毒(rAAV)的基因疗法的一些前景。Komaromy等，Gene therapy rescues cone function in congenital achromatopsia (基因疗法在先天性色盲中摇救视维功能).Human Molecular Genetics, 19(13): 2581-2593 (2010)(下文中Komaromy等)。在犬的研究中，使用的rAAV载体包装了人CNGB3 (hCNGB3)表达盒，所述表达盒包含包括2.1 kb的视锥红视蛋白启动子(PR2.1)和人CNGB3 (hCNGB3) cDNA的元件。该研究的一个限制为由PR2.1启动子驱动的hCNGB3仅在红和绿视锥中表达，而内源性hCNGB3在所有三个类型的视锥(红、绿和蓝视锥)中均表达。另一个限制为使用的表达盒的总体大小(5，230 bp)远超出AAV颗粒的正常包装能力(〈4.9 kb);过度填充的rAAV颗粒显著地损伤rAAV包装效率，导致低产率、较高的空-满颗粒比率，以及可能较低的载体侵染性。包含较短形式的视锥红视蛋白启动子或视锥抑制蛋白启动子的表达盒在恢复视觉功能上不太有效。本专利技术解决了这些限制。本专利技术具有如下优点:其提供能够促进hCNGB3在所有三个类型的视锥中表达的启动子。此外，本专利技术启动子具有这样的优点，其足够短，使得hCNGB3表达盒很好地适应rAAV的正常包装能力。适应rAAV正常包装能力的启动子提供益处，例如改善的产率、较低的空-满颗粒比率和较高的载体侵染性。本专利技术还提供表达盒、载体和使用这些改善的启动子的药盒(kit)，以及用于通过给予载体而治疗色盲的方法。本专利技术解决了对有效的色盲治疗的需求。专利技术概述 在一个方面，本专利技术提供分离的启动子，其包含约1.8 kb的CNGB3基因的5’-NTR。在示例性实施方案中，所述启动子包含SEQ ID NO:1所示的序列。在另一个方面，本专利技术提供分离的启动子，其包含约1.6 kb的CNGB3基因的5’-NTR。在示例性实施方案中，所述启动子包含SEQ ID NO: 2所示的序列。 在另一个方面，本专利技术提供分离的启动子，其包含约400 bp的巨细胞病毒(CMV)增强子和约1.4 kb的CNGB3基因的5’ -NTR0在示例性实施方案中，所述启动子包含SEQID NO: 3所示的巨细胞病毒(CMV)增强子和SEQ ID NO: 4所示的CNGB3基因的5’ -NTR0在本专利技术的具体实施方案中，所述CNGB3基因为人CNGB3基因。在具体实施方案中，本专利技术启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的CNGB3表达。在其它具体实施方案中，所述启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的CNGA3表达。在其它具体实施方案中，所述启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的GNAT2表达。在另一个方面，本专利技术提供转基因表达盒，其包含本文所述启动子；选自CNGB3核酸、CNGA3核酸和GNAT2核酸的核酸和最小调控元件。在另一个方面，本专利技术提供转基因表达盒，其包含本文所述启动子、CNGB3核酸和最小调控元件。在具体实施方案中，所述核酸为人核酸。在另一个方面，本专利技术提供核酸载体，其包含本文所述表达盒。在一个实施方案中，所述载体为腺伴随病毒(AAV)载体。在不例性实施方案中，载体包含所述AAV载体的衣壳序列血清型和ITR血清型，其独立地选自AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVlO、AAVll和AAV12的。在另一个实施方案中，衣壳序列为突变型衣壳序列。在另一个方面，本专利技术提供用于治疗影响视网膜视锥细胞的基因突变、置换或缺失相关疾病的方法，其中所述方法包括给予需要此种治疗的受试者包含本文所述启动子的载体，从而治疗受试者。在一个所述方案中，所述疾病为色盲。在另一个方面，本专利技术提供用于治疗色盲的方法，包括给予需要此种治疗的受试者本文所述载体，从而治疗受试者。在一个实施方案中，所述载体经视网膜下给予。在另一个方面，本专利技术提供包括含有本文所述启动子的载体及其使用说明书的药盒。在另一个实施方案中，本专利技术提供包括本文所述核酸载体及其使用说明书的药盒。在另一个方面，本专利技术提供制备重组腺伴随病毒(rAAV)载体的方法，包括将选自CNGB3核酸、CNGA3核酸和GNAT2核酸的核酸插入本文所述腺伴随病毒载体。在一个实施方案中，所述核酸为人核酸。在其它实施方案中，所述AAV载体的衣壳序列血清型和ITR血清型独立地选自AAVl、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVlO、AAVl I 和 AAV12。在具体实施方案中，衣壳序列为突变型衣壳序列。附图简述 图1:截短的人红/绿视蛋白启动子示意图。图2:rAAV5-PR2.l_hCNGB3 载体的示意图。图3:4个包含PR2.1启动子变体的前病毒质粒的示意图。PR2.1启动子(截短的人红/绿视蛋白启动子)在其5’-末端截短300 bp,500 bp和1，100 bp，产生较短的启动子，分别命名为PRl.7、PR1.5和PRl.1。将CMV增强子添加至PRl.1的5’末端，产生杂合启动子。在这些构建体的每本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分离的启动子，其包含约1.8?kb的CNGB3基因的5’?NTR。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.07 US 61/430,7101.一种分离的启动子，其包含约1.8 kb的CNGB3基因的5’ -NTR02.权利要求1的启动子，其包含序列SEQID NO:1。3.一种分离的启动子，其包含约1.6 kb的CNGB3基因的5’ -NTR04.权利要求2的启动子，其包含SEQID NO: 2。5.一种分离的启动子，其包含 约400 bp的巨细胞病毒(CMV)增强子和 约 1.4 kb 的 CNGB3 基因的 5’ -NTR06.权利要求5的启动子，其包含下列序列: SEQ ID NO: 3所示的巨细胞病毒(CMV)增强子和 SEQ ID NO: 4 所示的 CNGB3 基因的 5’ -NTR07.权利要求1、3或5中任一项的启动子，其中所述CNGB3基因为人CNGB3基因。8.权利要求1-7中任一项的启动子，其中所述启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的CNGB3表达。9.权利要求1-7中任一项的启动子，其中所述启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的CNGA3表达。10.权利要求1-7中任一项的启动子，其中所述启动子能够促进S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞中的GNAT2`表达。11.一种转基因表达盒，其包含 (a)权利要求1-6中任一项的启动子； (b)选自CNGB3核酸、CNGA3核酸和GNAT2核酸的核酸；和 (c)最小调控元件。12.—种转基因表达盒，其包含 (a)权利要求1-4中任一项的启动子； (b)CNGB3核酸；和 (C)最小调控元件。13.权利要求11或12的表达盒，其中所述核酸为人核酸。14.包含权利要求11-13中任一项的表...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶国杰，JD丘莱，
申请(专利权)人：应用遗传科技公司，
类型：
国别省市：
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