[发明专利]一种神经系统高亲和性的AAV载体及其应用

说明书

本发明涉及具有神经系统高亲和性的腺相关病毒(AAV)衣壳蛋白、包含该衣壳蛋白的AAV载体及其应用。本发明的AAV衣壳蛋白对神经系统的组织和细胞具有良好的亲和性，利用该衣壳蛋白构建的AAV载体和药物在治疗神经系统疾病方面具有特别优势。

技术领域

本发明属于生物技术领域。本发明涉及一种神经系统高亲和性的AAV载体及其应用。本发明还涉及神经系统高亲和性的AAV衣壳蛋白、编码该衣壳蛋白的核酸分子、将目的基因递送至神经系统的组织或细胞中的方法、基因工程细胞和药物组合物。

背景技术

神经系统疾病是一系列影响中枢或外周神经系统的疾病，包括但不限于神经退行性疾病，例如阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease，AD)、帕金森病(Prakinson’s disease，PD)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和亨廷顿病(Huntington’s disease，HD)等；神经发育相关疾病，例如智力发育迟滞、自闭症谱系障碍(Autism spectrum disorder，ASD)、瑞特综合征(Rett syndrome)、注意缺陷多动障碍(Attention deficit and hyperactivitydisorder，ADHD)等；慢性疼痛；神经损伤；以及视网膜疾病等。

因为神经系统疾病诊断困难、神经系统自身的复杂性、以及限制药物由外周进入神经系统的生理屏障，使得传统药物对此类疾病的疗效非常有限。事实上，针对神经系统疾病的有效治疗手段确实鲜有问世，而相关疾病的患者通常需要长期忍受直接症状和并发症的折磨，造成沉重社会负担。因此，急需研发新的治疗策略弥补此类未被满足的医疗需求，而基因治疗就是其中一种非常有前景的新方法。

基因治疗是一类将起作用的DNA包装在载体中递送到靶组织并表达疗效分子的治疗方法，其良好的安全性和有效性已经在包括神经系统疾病在内的众多临床试验中得到了证明。在有效的基因治疗载体中，腺相关病毒(Adeno-associated virus，AAV)凭借安全性高、免疫原性小、血清型丰富以及改造和筛选便利等优势，已经得到了最广泛的使用。已成功上市的基因治疗药物LUXTURNA和ZOLGENSMA也都是基于AAV载体平台开发。研究显示，AAV病毒颗粒的组织亲嗜性及细胞转化效率主要由其衣壳决定。不同的衣壳决定了不同的AAV病毒颗粒具有不同的组织亲嗜性及转化效率。就神经系统疾病而言，改造并筛选出对神经系统亲和性更高的AAV血清型突变体对于基因治疗的成败至关重要。

因此，本领域迫切需要一种对神经系统具有高亲和性的AAV血清型突变体，从而开发出一种高效靶向神经系统的基因治疗方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明人进行了大量研究并出乎预料地发现，将AAVHH67衣壳蛋白(SEQ ID NO：3，其描述于例如WO2009137006A2)的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或添加(例如2个氨基酸残基的替换)后得到的新型AAV衣壳蛋白T42(例如SEQ ID NO：2)对神经系统的组织和细胞具有高亲和性。利用该衣壳蛋白构建的AAV载体和药物能够高效递送基因至神经系统的组织和细胞中，从而实现对神经系统疾病的良好治疗效果。

因此，在第一方面，本发明提供了一种AAV衣壳蛋白，其中，所述AAV衣壳蛋白通过对AAVHH67衣壳蛋白的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或添加构建而成；所述AAVHH67衣壳蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。

在一个优选实施方式中，上述AAV衣壳蛋白通过对AAVHH67衣壳蛋白的氨基酸序列进行2个氨基酸残基的替换构建而成；所述AAVHH67衣壳蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。

在一个优选实施方式中，上述AAV衣壳蛋白的氨基酸序列与SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列具有至少90％的同一性，更优选具有至少95％、96％、97％、98％或99％的同一性。

在一个优选实施方式中，上述AAV衣壳蛋白包含SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。