[發明專利]一種仿生雙特異性納米編輯系統及其用途

在審

• 申請號: 202210564556.8
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114796526A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 平淵;徐小潔;湯紅林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61K48/00
• 分類號: A61K48/00;A61K38/46;C12N15/85;C12N15/56;C12N15/87;A61P1/16;A61P29/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 趙杭麗

本發明提供一種仿生雙特異性納米編輯系統及其用途，所述系統包括(a)聚雙硫陽離子高分子材料(PD)能夠復合編碼Cas9或CasRx的質粒DNA(P)；(b)巨噬細胞膜包被于PD/P復合物，組成仿生納米粒子，靶向炎癥病灶部位；(c)質粒系統由肝特異性啟動子啟動下游基因表達，具有在肝臟組織高度表達的特性。本發明所述系統可制備藥物靶向性將此納米編輯系統遞送至肝臟炎癥性部位，在肝實質細胞特異性啟動下游編輯性基因例如Cas9或CasRx的表達，發揮基因編輯或RNA編輯效果，從而下降疾病相關基因的表達水平，達到精準預防或治療炎癥性肝臟類疾病的目的。本發明能降低脫靶風險，提高全身治療的安全性。

技術領域

本發明涉及藥物化學、合成生物學、藥劑學等領域，具體涉及一種仿生雙特異性的納米編輯系統及其用途，該系統可制備藥物靶向性將此納米編輯系統遞送至肝臟炎癥性部位，在肝實質細胞特異性啟動下游編輯性基因例如Cas9或CasRx的表達，從而下降疾病相關基因的表達水平，達到精準預防或治療炎癥性肝臟類疾病的目的，降低脫靶風險，提高全身治療的安全性。

背景技術

來自細菌的成簇、規則間隔、短回文重復序列(CRISPR)/相關蛋白(Cas)的RNA引導的核酸內切酶基因組工程的編輯工具，具有簡便、成本低、和高效性的優點，可以高度特異性地編輯基因組。目前，CRISPR/Cas系統在醫學、農學、生物學等領域已得到廣泛應用。基于CRISPR-Cas9的基因編輯系統可在單向導RNA(sgRNA)的引導下切割目標基因組位點以誘導DNA雙鏈斷裂(DSBs)，堿基的插入和缺失(indels)的產生會導致移碼或基因突變，從而下調基因表達。盡管CRISPR/Cas9系統已成為治療肝臟性疾病的潛在治療選擇，但缺乏能夠有效介導基因組編輯器靶向遞送的載體仍然是臨床轉化的主要挑戰。因此，開發用于治療肝臟性疾病的基因組編輯器的遞送載體是目前的研究熱點。除CRISPR/Cas9，CasRx(也稱為RfxCas13d)是靶向RNA的Cas13家族的成員，是一種很有前景的RNA編輯工具，可以高效特異性地敲低RNA轉錄本。CasRx是一種RNA引導的RNA靶向工具，對RNA轉錄物表現出有限的脫靶效應，其作用于RNA，具有可逆性及安全性。目前已有文獻證明，其可在體外和體內特異性高效地降低RNA水平，具備強大的敲低性能及安全性。CasRx是一種有吸引力的肝臟代謝調節治療策略，在降低RNA水平的基因表達方面起到關鍵作用。然而，對于Cas9和CasRx編輯器，病毒或非病毒載體的體內遞送不可避免地會在全身給藥時出現非特異性分布，導致在非靶向器官和組織中積累。因此，這些非靶器官中的不必要的基因表達可能會導致難以預測的基因毒性和嚴重的副作用，設計一個精確的編輯系統來解決脫靶編輯的關鍵問題，以避免從在轉化上任何潛在的臨床后果至關重要。

啟動子對控制治療基因的表達至關重要。組織特異性啟動子是一種僅在特定細胞類型或組織中具有活性的啟動子，其可有效地限制基因在其他正常部位的不必要的表達。以肝臟特異性的啟動子控制基因編輯元件僅在病變部位也就是肝臟部位表達，組成組織特異性的基因編輯系統，可以防止基因在非靶器官的編輯，大大提高治療的特異性、準確性和安全性。肝臟特異性表達基因編輯工具已被報道用于肝臟疾病的治療，例如苯丙酮尿癥和鳥氨酸轉甲酰基酶缺乏癥。肝特異性啟動子由肝細胞特異性順式調節模塊(HS-CRM8)和最小轉甲狀腺素(TTRmin)啟動子組成，以肝細胞特異性方式高水平表達，在其他組織或細胞中低表達或不表達。盡管靶向性載體由于炎癥趨向性可蓄積在肝臟部位，但是對于非特異性攝取的非肝細胞來說，所產生的編輯效果是不必要的，因此設計肝特異性表達的基因編輯元件來規避以上問題。然而，CasRx用于轉錄組工程的組織特異性表達系統尚未見報道。在炎癥靶向性載體的構建方面，仍存有一些待解決的問題。

發明內容