[发明专利]一种以ACE2靶向递送shRNA的ACE2siRNA药物

说明书

本发明涉及一种以ACE2靶向递送shRNA的ACE2siRNA药物，从冠状病毒保守基因或微卫星中筛选靶标siRNA，由两条互补的正反义siRNA链合成带loop环的小发夹shRNA，并合成以受体结合域RBD为配体的ACE2或穿胞肽ACE2，然后将ACE2分别连接到shRNA的正反义链上，合成由shRNA区和ACE2区构成的ACE2siRNA，其中双价ACE2起中和RBD和靶向递送shRNA的作用，以ACE2桥接的“shRNA‑ACE2‑RBD‑病毒”复合物使shRNA随着病毒的感染进入靶细胞，不但可避免将shRNA非特异性递送给未感染细胞的副作用，而且还能产生抗变异毒株和以ACE2中和病毒的作用，另外以两分子ACE2和1分子shRNA合成的ACE2siRNA及shRNA的免疫佐剂作用可使ACE2具有更强的抗原性，刺激机体产生的抗‑ACE2又具有抗病毒作用。

技术领域

本发明涉及一种以ACE2靶向递送shRNA的ACE2siRNA药物，属于传染病防治的生物制药领域。

背景技术

新型冠状病毒的主要结构包括单股正链核酸(ssRNA)、刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核壳蛋白(N)，其中S蛋白的N端由结构域(S1-NTD)和受体结合域(S1-RBD)组成，新型冠状病毒通过其受体结合域S1-RBD与宿主细胞受体ACE2结合引起感染。

ACE2为I型跨膜糖蛋白，由805个氨基酸组成，包括跨膜区、胞内羧基端和胞外氨基端，冠状病毒通过其S1-RBD与ACE2的细胞外催化结构域互动结合，导致细胞内吞、膜融合，使病毒进入表达ACE2或含有ACE2受体的细胞。

RNA干扰(RNAi)作为一种高效的序列特异性基因沉默技术，正在给疾病的治疗带来难以想象的应用前景，已有多种siRNA药物被FDA审批上市。小干扰RNA(siRNA)大约21～23bp，以参与RNA干扰(RNAi)的方式调节基因表达,特异性降解与之互补的靶信使RNA(mRNA)，但无论是细胞水平还是活体内，使用siRNA进行基因干扰均要克服很多困难：1)膜通透性：siRNA带有大量的负电荷，分子量大(～13KD)，自身很难穿过细胞膜，运输siRNA主要靠化学修饰和一些运输载体；2)抗核酸酶降解：siRNA由大量的核糖核酸分子构成，很容易被外界的RNA酶降解，如果在设计siRNA及选择运输载体时不对碱基进行特定的化学修饰或采取载体保护方法，则在siRNA进入作用位点前即被RNA酶降解；3)靶向递送及载体：siRNA的作用位点主要在靶细胞浆内，所以需将siRNA特异性递送给靶细胞浆，如果不能有效地选用合适的靶向递送载体并及时使siRNA从内涵体释放到胞浆，通常可激活细胞免疫反应，导致干扰素等细胞因子的释放，所以，如何有效地将siRNA运输并释放到靶细胞浆是影响RNAi效果的瓶颈问题，有些siRNA能导致序列或浓度依赖性非特异性基因沉默即脱靶，因此，在设计siRNA时，应同时考虑靶向递送、基因抑制效果以及尽可能选择低脱靶效应的序列。

在COVID-19的防治中，如果能以合适的靶向递送载体将nCoVsiRNA稳定地、特异地依次递送给靶器官、靶组织、靶细胞、定位于靶细胞、穿越靶细胞膜、释放到靶细胞浆，并对多种变异毒株广谱有效，就应能更好地开展COVID-19的靶向基因治疗。

所以本发明要设计和合成以ACE2中和RBD及靶向递送shRNA的ACE2siRNA。

发明内容

本发明的目的是要提供一种以ACE2靶向递送shRNA的ACE2siRNA药物及其合成方法和用途，使双价ACE2能与RBD结合而起中和病毒和靶向递送shRNA作用，并使被ACE2靶向递送的shRNA间接结合RBD而形成“shRNA-ACE2-RBD-病毒”的复合物，进而使shRNA被复合物靶向递送，随着病毒的感染进入靶细胞，起广谱而靶向的抗变异毒株作用。

本发明的目的通过以下技术方案实施：

筛选共有基因：从数据库记载的各种致病性冠状病毒及其变异毒株中筛选不随病毒变异而改变的共有基因，包括保守基因、超保守基因和/或保守微卫星。