[发明专利]具有启动子和增强子组合的载体用于治疗苯丙酮尿症

说明书

公开了用于表达慢病毒颗粒的慢病毒载体系统。该慢病毒载体系统包括治疗载体。该慢病毒载体系统产生慢病毒颗粒，用于上调患有苯丙酮尿症(PKU)的对象细胞中PAH表达。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月2日提交的标题为“具有启动子和增强子组合的载体用于治疗苯丙酮尿症(VECTORS WITH PROMOTER AND ENHANCER COMBINATIONS FOR TREATINGPHENYLKETONURIA)”的美国临时专利申请号62/566,979的优先权，其公开内容通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开的方面涉及用于治疗苯丙酮尿症(PKU)的基因药物。更具体地，本公开的方面涉及慢病毒载体，包括含有PAH的慢病毒载体，所述慢病毒载体的表达通过各种启动子和增强子组合控制。

背景

苯丙酮尿症(PKU)指这样的疾病的异质性组，如果不进行治疗，其可以导致受影响儿童的生长发育受损，智力障碍，癫痫和行为问题。高苯丙氨酸血症导致智力障碍的机制反映了高剂量苯丙氨酸令人惊讶的毒性，并且涉及神经系统组织的髓鞘过少或脱髓鞘。在北美洲，PKU的平均报告发病率为每12,000人中有1人，对男性和女性的影响相同。该疾病最常见于欧洲或美洲原住民血统的人，并在地中海东部地区达到更高的水平。

已在出生后一个月内证实了PKU患者的神经变化，而成年PKU患者的磁共振成像(MRI)显示了大脑中的白质病灶。这些病灶的大小和数量与血液苯丙氨酸浓度直接相关。相较于对照对象，患有PKU的青少年和成年人的认知特征(cognitive profile)可能包括IQ、处理速度、运动控制和抑制能力显著降低，以及注意力测试的表现降低。

大多数的PKU由肝苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺乏所导致。PAH是一种多聚体肝酶，其在分子氧和催化量的四氢生物蝶呤(BH₄)(它的非蛋白质辅因子)的情况下催化苯丙氨酸(Phe)羟基化为酪氨酸(Tyr)。在没有表达足够PAH的情况下，血液中的苯丙氨酸水平升高，导致高苯丙氨酸血症以及对PKU患者的有害副作用。PAH活性降低或缺失可能会导致缺乏酪氨酸及其下游产物，包括黑色素，1-甲状腺素和儿茶酚胺神经递质，其包括多巴胺。

PKU可能由PAH中的突变和/或PAH辅因子(即BH₄)合成或再生中的缺陷所导致。值得注意的是，已经证明多种PAH突变将影响内质网中的蛋白质折叠，由于蛋白质结构中减弱或在很大程度上消除酶催化活性的小缺失(13％)和错义突变(63％)，这将导致降解和/或聚合加速。

通常，根据血浆Phe水平，对Phe的饮食耐受性以及对治疗的潜在反应性，使用三个主要表型组对PKU进行分类。这些组包括经典PKU(Phe1200μΜ)，非典型或轻度PKU(Phe为600-1200μΜ)和永久性轻度高苯丙氨酸血症(HPA，Phe 120-600μΜ)。

PKU的检测依赖于通用新生儿筛查(NBS)。在美国所有50个州中都必须进行的筛查中，测试收集自后脚跟(heel stick)的一滴血液的苯丙氨酸水平。

当前，对Phe和BH₄补充的终生饮食限制是对PKU仅有的两种可用治疗选择，其中早期治疗干预对于确保受影响婴儿的最佳临床结局而言至关重要。然而，昂贵的药物和特殊的低蛋白食品给患者带来沉重负担，尤其是在私人健康保险未完全涵盖这些产品的情况下，其可能导致营养不良，社会心理或神经认知并发症。此外，BH₄疗法主要对于与BH₄生物合成缺陷相关的轻度高苯丙氨酸血症有效，然而仅有20-30％的轻度或经典PKU患者对此有反应。因此，迫切需要的新PKU治疗方式，以替代繁重的Phe限制饮食。因此，需要开发一种用于治疗苯丙酮尿症的替代方法。

基因药物有可能有效治疗PKU。出于疾病治疗或预防目的，基因药物可能涉及传递和表达遗传构建体。基因构建体的表达可以通过各种启动子、增强子和/或其组合来调节。