[發(fā)明專利]一種重新激活人γ-珠蛋白基因表達(dá)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111661625.9
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114317436A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周鋼橋;吳麗穎;李建;何云凌;曹炎;陳迎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院
• 主分類號: C12N5/0789
• 分類號: C12N5/0789;C12N5/078
• 代理公司: 北京誠呈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11883
• 代理人: 楊凌波

本發(fā)明公開了一種重新激活人γ?珠蛋白基因表達(dá)的方法。所述方法為提供人造血干/祖細(xì)胞培養(yǎng)的低氧環(huán)境或者模擬低氧環(huán)境的藥物。本發(fā)明通過將人造血干/祖細(xì)胞培養(yǎng)于低氧條件下以重新激活γ?珠蛋白基因(HBG)表達(dá)，促進(jìn)紅系細(xì)胞胎兒型血紅蛋白(HbF)的生成。本發(fā)明中所述方法可應(yīng)用于體外誘導(dǎo)紅系分化、制備高表達(dá)HbF的成熟紅細(xì)胞，為血紅蛋白病患者提供一個潛在的優(yōu)質(zhì)血液替代來源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因表達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重新激活人γ-珠蛋白基因表達(dá)的方法。

背景技術(shù)

血紅蛋白病(如β-地中海貧血和鐮刀型細(xì)胞貧血病)是一種全球分布廣泛、影響人數(shù)眾多(全球約有1.5億人攜帶血紅蛋白病基因)且嚴(yán)重危害生命健康的常見遺傳病。血紅蛋白病尚無根治方法，目前采用的治療方法是定期輸血及異基因造血干細(xì)胞移植。但輸血治療費用高，且血制品供需不平衡、血液相容性差及病原微生物污染等問題增加了輸血治療的難度；而異基因造血干細(xì)胞移植僅適用于部分配型成功的患者，且還面臨著植入失敗、感染和移植物抗宿主病等風(fēng)險。已有研究明確表明，提高HbF的表達(dá)水平能夠顯著緩解血紅蛋白病患者的癥狀。隨著基因編輯技術(shù)的出現(xiàn)，血紅蛋白病的基因治療成為科學(xué)家不斷探索的目標(biāo)，作為血紅蛋白病的基因治療方法(控制外源性珠蛋白基因在宿主細(xì)胞內(nèi)正確有效的表達(dá)、靶向基因位點解除HBG轉(zhuǎn)錄抑制以促進(jìn)HbF的表達(dá))，雖然能夠在一定程度上緩解患者的癥狀，但該方法面臨易脫靶、安全性及有效性等問題，其廣泛應(yīng)用受限。因而，在上述兩種治療方式之外找到更安全、經(jīng)濟(jì)、有效的替代手段將會極大改善血紅蛋白病等血液病患者的治療困境。

近年來，干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展使得體外誘導(dǎo)包括人臍帶血、骨髓和外周血等來源的造血干/祖細(xì)胞分化為紅細(xì)胞的方法逐漸被建立起來。臍帶血等來源的造血干/祖細(xì)胞具有極強(qiáng)的自我更新和多向分化潛能，能在特定培養(yǎng)條件下遵循體內(nèi)紅系細(xì)胞發(fā)育規(guī)律，經(jīng)歷造血祖細(xì)胞-紅系祖細(xì)胞-紅系前體細(xì)胞(原紅細(xì)胞至晚紅細(xì)胞)等多個發(fā)育階段，逐級定向分化形成紅細(xì)胞，這使得體外大量制備紅細(xì)胞，以此提供一個潛在的優(yōu)質(zhì)血液替代來源用于臨床治療成為可能。造血干/祖細(xì)胞自我更新、增殖和多向分化潛能的維持需要一定的微環(huán)境，在干細(xì)胞研究領(lǐng)域稱之為干細(xì)胞微環(huán)境或者“stem cell niche”，包括支持干細(xì)胞的細(xì)胞組分和非細(xì)胞組分。對于HSPCs來說，低氧也是其所處的一種微環(huán)境。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，低氧微環(huán)境對造血干/祖細(xì)胞的自我更新及多向分化潛能等具有重要調(diào)控作用，這為在體外模擬造血干/祖細(xì)胞生存的低氧微環(huán)境，優(yōu)化在體外誘導(dǎo)造血干/祖細(xì)胞紅系分化提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可重新激活人γ-珠蛋白基因(HBG)表達(dá)的方法。

一種重新激活人γ-珠蛋白基因表達(dá)的方法，所述方法為提供人造血干/祖細(xì)胞培養(yǎng)的低氧環(huán)境或者模擬低氧環(huán)境的藥物。

所述低氧方法能激活HBG表達(dá)，促進(jìn)胎兒型血紅蛋白HbF生成，低氧所誘導(dǎo)的紅細(xì)胞制品能夠用于治療或改善血紅蛋白病相關(guān)血液病所引發(fā)的貧血癥狀。

所述血液病主要包括：β-地中海貧血、鐮刀型細(xì)胞貧血病、再生障礙性貧血、骨髓增生異常綜合征、紫癜及溶血癥等。

所述低氧環(huán)境為氧含量3±2％。

所述模擬低氧環(huán)境的藥物為FG-4592、COCl₂、去鐵胺中的一種或幾種。

所述模擬低氧環(huán)境的藥物還含有一種或多種藥學(xué)上可接受的輔料或載體。

所述輔料或載體包括藥學(xué)領(lǐng)域常規(guī)的稀釋劑、賦形劑、填充劑、粘合劑、濕潤劑、崩解劑、吸收促進(jìn)劑、表面活性劑、吸附載體、潤滑劑中的一種或幾種。

所述模擬低氧環(huán)境的藥物制成的劑型選自片劑、膠囊劑、泡騰片、顆粒劑、散劑、分散片、口服液、丸劑或注射劑。

所述造血干/祖細(xì)胞來源于臍帶血、骨髓或外周血。