[發明專利]一種可用于基因治療的復合基因載體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110389020.2
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113101376A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 田華雨;郭曉雅;吳嘉言;楊志宇;陳杰;陳學思
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: A61K48/00
• 分類號: A61K48/00;A61K9/14;A61K47/34;A61P35/00;C08G73/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王歡

本發明提供了一種可用于基因治療的聚合物基因載體及其制備方法和應用，聚合物基因載體包括苯硼酸分子修飾的超支化聚乙烯亞胺和聚谷氨酸；所述PEI與PBA的摩爾比為1:(2～20)；所述PEI?PBA與PLG的摩爾比為1:(0.3～3)。本發明提供的聚合物基因載體轉染效率高，在HeLa細胞中的最佳轉染效率比陽離子基因載體黃金標準“PEI25k”的最佳轉染效率高將近兩個數量級，且在最佳轉染效率的比例時細胞存活率均在90％以上，細胞毒性低，具有較高的基因編輯效率。制備的PEI?PBA陽離子聚合物載體在基因載體設計和基因治療領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料技術領域，尤其涉及一種可用于基因治療的復合基因載體及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，分子靶向療法和免疫療法極大地豐富了臨床對抗癌癥的策略，然而，大多數抗癌療法需要重復給藥，且具有高復發率和耐藥性，這增加了治療相關的毒性和治療成本，并嚴重降低了患者的生活質量。[參見J.Foo,F.Michor.Evolution of acquiredresistance to anti-cancer therapy,Journal of Theoretical Biology.2014,355:10–20.]。以CRISPR-Cas9基因編輯技術所代表的基因療法具有永久破壞腫瘤生存基因的潛力，它可以克服傳統癌癥療法的重復劑量限制，提高治療效果并需要較少次數的治療。[參見P.D.Hsu,E.S.Lander.Development and applications of CRISPR-Cas9for genomeengineering,Cell.2014,157:1262–1278.]。因此，通過腫瘤基因療法實現抑制腫瘤生長的新策略成為最具有希望和挑戰的研究領域。

大多數關于基因編輯的研究都依賴于腺相關病毒(AAV)，然而，AAV的應用受到其攜帶能力小，具有潛在的免疫原性，高劑量時的肝毒性和缺乏細胞靶向性的限制。[參見H.Yin,W.Xue.Genome editing with Cas9 in adult mice corrects a diseasemutationand phenotype,Nature Biotechnology.2014,32:551–553.]。近年來，使用非病毒遞送系統遞送CRISPR-Cas9基因編輯系統已經取得了較大進展，但Cas9(160kDa，4300堿基)和sgRNA(～31kDa，130堿基)的大尺寸以及較低的遞送和基因編輯效率依然是限制將基因編輯技術推向臨床的重大障礙。[參見Q.Cheng,T.Wei.Selective organtargeting(SORT)nanoparticles for tissue-specific mRNA delivery and CRISPR–Cas geneediting,Nature Nanotechnology.2020,15:313–320.]。聚合物基因載體除了具有傳輸大尺寸質粒DNA的潛在優勢，還具有抵抗血清誘導的質粒DNA的聚集以及針對特定組織或器官的靶向性能，可實現有效的核酸封裝，細胞遞送和內體釋放，是遞送基因編輯系統優異的備選材料。[參見L.M.Zhang,P.Wang.Lipid nanoparticle-mediated efficient delivery ofCRISPR/Cas9 for tumor therapy,NPG Asia Materials.2017,9,e441.]。因此，研究和開發高性能聚合物基因載體用于基因編輯等基因治療系統的遞送是眾多研究人員關注的熱點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種可用于基因治療的復合基因載體及其制備方法和應用，該聚合物基因載體轉染效率高。

本發明提供了一種可用于基因治療的復合基因載體，其特征在于，包括苯硼酸分子修飾的超支化聚乙烯亞胺；

和聚谷氨酸；

所述苯硼酸分子修飾的超支化聚乙烯亞胺與聚谷氨酸的摩爾比為1:(0.3～3)；