[發(fā)明專利]LXH0307、LXH0308作為基因編輯的小分子抑制劑及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210261597.X
• 申請(qǐng)日: 2022-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114524811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慧艷;吳敏;何新華;宋增慶;張學(xué)敏;李愛(ài)玲;周濤;張宇程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C07D471/04
• 分類號(hào): C07D471/04;A61K31/437;A61P35/00;A61P43/00;C12N9/22;C12N15/55;C12N15/113;C12N15/63
• 代理公司: 北京預(yù)立生科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11736
• 代理人: 高倩倩

本發(fā)明公開(kāi)了LXH0307、LXH0308作為基因編輯的小分子抑制劑及其應(yīng)用，LXH0307、LXH0308具有更強(qiáng)抑制基因編輯活性的能力。本發(fā)明同時(shí)提供了LXH0307、LXH0308的合成方法以及包含LXH0307、LXH0308的組合物、試劑產(chǎn)品和試劑盒及其應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)藥物領(lǐng)域，具體涉及LXH0307、LXH0308作為SpCas9的小分子抑制劑及其作用。

背景技術(shù)

基因組編輯技術(shù)是一種通過(guò)人工手段在基因組水平對(duì)DNA序列進(jìn)行改造的遺傳操作技術(shù)，包括特定DNA片段的插入、敲除、替換和點(diǎn)突變。其中，依賴核酸酶的基因組編輯技術(shù)的基本原理是在基因組的特定位置產(chǎn)生雙鏈DNA斷裂(Double-stranded break，DSB)后通過(guò)非同源末端連接(Non-homologous end joining，NHEJ)或同源重組(Homologousrecombination，HR)的方式進(jìn)行修復(fù)。隨著對(duì)核酸酶更深入的研究，基因組編輯技術(shù)也得到了快速發(fā)展，其中最常使用的核酸酶主要包括巨型核酸酶、鋅指核酸酶、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶以及成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列相關(guān)蛋白(Clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats(CRISPR)-associated proteins(Cas)。

CRISPR/Cas系統(tǒng)是來(lái)自細(xì)菌及古生菌的一種天然免疫系統(tǒng)，由CRISPR序列和高度多樣化的Cas蛋白組成。CRISPR序列由重復(fù)序列區(qū)(Repeats)和間隔區(qū)(Spacers)組成。重復(fù)序列區(qū)含有回文序列，可以形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)，間隔區(qū)是被俘獲的外源DNA序列。Cas蛋白根據(jù)功能可以分為4個(gè)模塊：適應(yīng)模塊主要參與獲取Spacer以及外源基因整合到CRISPR序列的過(guò)程；表達(dá)處理模塊負(fù)責(zé)pre-crRNA的處理；干擾和效應(yīng)子模塊參與靶標(biāo)識(shí)別和切割；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和輔助模塊是一系列功能不同的基因的集合。基于Cas蛋白的序列、組合差異，CRISPR系統(tǒng)可被分為2個(gè)大類。1類CRISPR/Cas系統(tǒng)為多個(gè)Cas蛋白組成的效應(yīng)子模塊，而2類CRISPR/Cas系統(tǒng)為單個(gè)多域的Cas蛋白效應(yīng)子模塊。

最近研究發(fā)現(xiàn)，CRISPR系統(tǒng)不僅可以用來(lái)切割病毒DNA，也可以精確地切割其他的DNA序列，crRNA-tracrRNA被簡(jiǎn)化為單鏈導(dǎo)向RNA(Single guide RNA，sgRNA)，可以被簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)、合成，通過(guò)改變sgRNA的序列即可匹配靶基因，進(jìn)而引導(dǎo)Cas9蛋白到指定位置切割DNA。

隨著分子生物學(xué)和測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)進(jìn)入了分子水平，發(fā)現(xiàn)了人類許多疾病的發(fā)生、進(jìn)展都可能與基因突變相關(guān)。例如：某些原癌基因的突變可促使腫瘤的發(fā)生，甚至某些抑癌基因的突變可通過(guò)導(dǎo)致原癌基因的激活從而使腫瘤發(fā)生等(JiangCY,Lin XH,Zhao ZG.Applications of CRISPR/Cas9 technology in the treatment oflung cancer.Trends Mol Med,2019,25(11):1039-1049)。所以確定與疾病密切相關(guān)的基因及其功能將有助于為臨床治療提供更好的策略。隨著CRISPR技術(shù)的迅速發(fā)展，基于CRISPR技術(shù)的基因組篩選在實(shí)驗(yàn)室水平上已得到了廣泛的應(yīng)用，這種篩選方法具有文庫(kù)設(shè)計(jì)靈活、操作簡(jiǎn)單、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。雖然CRISPR-Cas9技術(shù)日趨完善，但將其廣泛應(yīng)用于臨床基因治療還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，其在特異性、安全性和在體轉(zhuǎn)導(dǎo)方面仍有待提升。

CRISPR-Cas9在基因療法中的安全應(yīng)用要求這樣的能力：一旦所期望的用途已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，就控制Cas9/sgRNA復(fù)合物的基因編輯活性。盡管幾個(gè)經(jīng)改造的系統(tǒng)允許CRISPR-Cas9的受控激活以提高精確度，但是所有這些系統(tǒng)仍然缺乏提供可預(yù)測(cè)的控制和穩(wěn)健的抑制的能力。研發(fā)調(diào)控基因編輯的試劑，對(duì)于大大改善基于CRISPR系統(tǒng)的臨床治療和研究應(yīng)用的效力和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了調(diào)控基因編輯的化合物以及化合物的制備方法，本發(fā)明的化合物能具有較高的調(diào)控基因編輯活性的能力。