[发明专利]寡核苷酸分子及其在急性间歇性卟啉症治疗中的应用

说明书

本发明涉及用于提高HMBS基因表达的小激活核酸分子及其应用。所述小激活核酸分子可以是靶向HMBS基因启动子区的双链或单链RNA分子，包含第一核酸链和第二核酸链。所述第一核酸链和第二核酸链各自含有互补区域，互补区域能形成双链核酸结构，该双链核酸结构可以通过例如RNA激活机制促进HMBS基因在细胞中的表达。第一或第二核酸链长度分别为16‑35个核苷酸，并且其中一条核苷酸链与选自靶基因启动子区的靶点存在至少75％的同一性或互补性，另一条链与第一条链存在至少75％的互补性，两条寡核苷酸链的3’端可以具有0‑6个核苷酸的突出。使用针对HMBS基因的小激活核酸分子能够上调HMBS基因和蛋白在细胞中的表达。

技术领域

本发明属于核酸技术领域，具体来讲，涉及基因激活相关的寡聚核酸分子，例如小激活 核酸分子，和小激活核酸分子在激活/上调羟甲基胆素合酶(HMBS)基因表达中的应用，以及 其在由HMBS表达不足或活性降低而导致的疾病，如急性间歇性卟啉症治疗中的应用。

背景技术

遗传性卟啉病是由血红素生物合成途径(亦称卟啉途径)中特定酶的活性缺乏引起的一 系列疾病。卟啉途径的酶缺乏导致血红素产生不足以及卟啉前体和卟啉的积累，而高组织浓 度的卟啉前体和卟啉导致组织毒性。

在遗传性卟啉症中，急性间歇性卟啉症(AIP，例如，常染色体显性遗传性AIP)，变异 性卟啉症(VP，例如，常染色体显性遗传性VP)，遗传性粪便性卟啉症(嗜铬细胞或HCP，例如常染色体显性HCP)和5'氨基乙酰丙酸(也被称为δ-氨基乙酰丙酸或ALA)脱水酶缺乏性卟啉症(ADP，例如常染色体隐性ADP)被归类为急性肝性卟啉症，表现为可能危及生命的涉及自主神经，外周神经和中枢神经的急性神经系统症状，包括剧烈腹痛、高血压、心动过速、便秘、运动无力、瘫痪和癫痫发作等。如果治疗不当，可能会出现四肢瘫痪，呼吸障碍和死亡。很多能够诱导细胞色素P450的药物、节食和激素水平变化的因素可以通过增加肝脏5'-氨基乙酰丙酸合成酶1(ALAS1)的活性诱发卟啉症的急性发作(Balwani和Desnick，Blood，120：4496-4504,2012)。

AIP，也称为胆色素原脱氨酶(porphobinogen deaminase，PBGD)缺乏症，或羟甲基胆 素合酶(hydroxymethylbilane synthase,HMBS)缺乏症，为最常见的急性肝性卟啉症，是 由HMBS基因突变引起的常染色体显性遗传病，发病率为每10万人口中有5～10人，其中约有 5-10％的患者有症状。在AIP病人，HMBS基因的一个等位发生突变，引起羟甲基胆素合酶 的蛋白表达量减半(单倍剂量不足)而致其酶活性低下，进而导致ALA和PBG(胆色素原)在体内积累及血红素合成不足。

静脉注射氯高铁血红素(hemin)通常用于AIP患者急性发作期间的治疗和预防。氯高铁 血红素提供外源血红素以抑制ALAS1的负反馈，从而减少ALA和PBG的产生。虽然患者通常 反应良好，但其效果缓慢，通常需要2至4天或更长时间才能将尿ALA和PBG浓度正常化至 正常水平。由于静脉注射的氯高铁血红素迅速代谢，通常需要3-4次输注以有效治疗或预防 急性发作。此外，重复输注可能导致铁超负荷和静脉炎。目前唯一治愈性的疗法是肝脏移植， 但肝移植伴随有显著的并发症和和死亡率，并且肝脏供体来源有限。

鉴于目前治疗方法的缺陷，需要一种更有效、更持久、更快速和安全的替代治疗方法。

本发明提供了利用小激活RNA特异性激活体内HMBS基因表达水平，持久促进细胞产生内 源性胆色素原脱氨酶(亦称羟甲基胆素合酶)以恢复其体内正常水平从而有效治疗AIP的方 法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于RNA激活过程的小激活核酸分子，通过激活/ 上调HMBS基因转录，从而提高HMBS蛋白的表达量来治疗由HMBS表达不足或活性降低而导致 的疾病，如急性间歇性卟啉症。