[发明专利]用于HIV感染的RNA导向治疗的方法和组合物

说明书

用于特异性裂解逆转录病毒中靶标序列的组合物，包括编码成簇规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)相关核酸内切酶的核酸、以及与逆转录病毒基因组中一个或多个靶标核酸序列互补的导引RNA序列。

关于联邦资助研究的声明

本发明受到美国政府支持，在美国国立卫生研究院(NIH)给予Kamel Khalili(P30MH092177)和Wenhui Hu(R01NS087971)的资助下完成。美国政府可享有本发明的某些权利。

技术领域

本发明涉及特异性裂解逆转录病毒如人免疫缺陷病毒(HIV)中靶标序列的组合物和方法。该组合物可包括编码成簇规律性间隔短回文重复序列(Clustered RegularlyInterspace Short Palindromic Repeat,CRISPR)相关的核酸内切酶的核酸、以及与人免疫缺陷病毒中靶标序列互补的导引RNA序列，可给药至被HV感染或处于接触HIV感染风险下的受试者。

背景技术

自发现HIV-1发现以来的三十多年里，AIDS一直是主要的公共健康问题，全世界范围内，超过3530万人受其影响。由于HIV-1永久性整合入宿主基因组中，AIDS仍然保持不可治愈。目前，用于控制HIV-1感染并深刻阻碍AIDS发展的疗法(高活性抗逆转录病毒疗法或HAART)降低了细胞内支持HIV-1感染的病毒复制，并将血浆病毒血症降低至最低水平。但HAART无法成功阻抑组织内低水平的病毒基因组表达和复制，且无法成功地以被潜在感染的作为HIV-1蓄积池的细胞，例如，静息记忆T细胞、脑巨噬细胞、小神经胶质细胞、星形胶质细胞、以及肠相关淋巴样细胞为靶标。持续性HIV-1感染也与副发病变有关联，该副发病变包括心脏病和肾病、骨量减少、及神经障碍。对于以持续性病毒蓄积池为靶标的治愈性治疗策略存在持续需求。

目前，用于控制HIV-1感染并防止AIDS进展的疗法已经急剧降低了易受HIV-1感染的细胞中的病毒复制，但并未消除含有HIV-1前病毒DNA整合复本的潜在被感染细胞中的低水平的病毒复制。亟需发展以持续性病毒蓄积池为靶标的治愈性治疗策略，包括自宿主细胞的基因组根除前病毒DNA的策略。

近年来，已经研发出根除包括归位核酸内切酶(HE)、锌指核酸酶(ZFN)、转录活化因子样效应子核酸酶(TALEN)、及CRISPR相关系统9(Cas9)蛋白在内的内源基因的若干新颖系统。

在CRISPR方法中，,基因编辑复合体被组装，包括Cas9核酸酶和与靶标病毒DNA序列互补的导引RNA (gRNA)。该gRNA引导该Cas9核酸酶与含有该靶标序列的病毒DNA链啮合，并裂解该病毒DNA链。Cas9/gRNA基因编辑复合体经一个或多个突变引入该病毒DNA中。

使用HE从遗传学角度打断被整合的HIV-1前病毒以将所保全的病毒蛋白序列作为靶标的可行性已有报导。以HIV-1宿主共受CCR5基因为靶向的ZFN已经进入HIV/AIDS治疗的2期临床试验。实验中已经显示，TALEN有效地在预期位点裂解CCR5。Cas9/gRNA编辑复合体也已经被用来打断HIV-1进入共受体(CCR5、CXCR4)和前病毒结构性蛋白(Manjunath etal.,Viruses,14；5(11):2748-2766(2013)；Stone et al.,Curr.Opin.HIV AIDS.8(3):217-223(2013)；Wang et al.,PLoS One.26；9(12):e115987(2014))。然而，CCR5并非仅仅用于HIV-1感染的受体，其还具有多种其它细胞功能。

发明内容

本发明提供涉及治疗和预防逆转录病毒(尤其是人免疫缺陷病毒HIV感染)的组合物和方法。该组合物和方法攻击已经被整合入宿主细胞的基因组内的前病毒HIV。