【发明专利】一种用于艾滋病基因治疗的核酸构建体 CN114645066A.pdf

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资源描述
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111483802.9(22)申请日 2021.12.07(66)本国优先权数据202011518828.8 2020.12.21 CN(71)申请人 康霖生物科技 (杭州) 有限公司地址 310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区下沙街道福城路291号4-301室(72)发明人 吴昊泉孙保贞党颖(74)专利代理机构 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219专利代理师 王秋霞许亦琳(51)Int.Cl.C12N 15/867(2006.01)C12N 15/864(2006.01)C12N 15/62(2006.01)C12N 7/01(2006.01)C12N 5/10(2006.01)C07K 16/46(2006.01)A61K 39/42(2006.01)A61P 31/18(2006.01) (54)发明名称一种用于艾滋病基因治疗的核酸构建体(57)摘要本发明涉及生物医药技术领域, 特别是涉及一种用于艾滋病基因治疗的核酸构建体, 所述核酸构建体包括多个编码抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段的多核苷酸, 和编码免疫球蛋白Fc片段的多核苷酸; 所述抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段包括能特异性结合HIV的单链可变区片段, 以及能特异性结合CD4受体的单链可变区片段。 本发明的构建体可用于HIV病毒感染引起的艾滋病的基因治疗, 构建体在体内外均可用于表达具有广谱及高效中和活性的双嗜/多嗜性中和抗体, 以及用于重组病毒或非病毒载体递送的艾滋病基因治疗药物的临床研究及新药研发。权利要求书2页 说明书10页序列表60页 附图5页CN 114645066 A2022.06.21CN 114645066 A1.一种核酸构建体, 其特征在于, 所述核酸构建体包括多个编码抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段的多核苷酸, 和编码免疫球蛋白Fc片段的多核苷酸; 所述抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段包括能特异性结合HIV的单链可变区片段, 以及能特异性结合CD4受体的单链可变区片段。2.根据权利要求1所述的核酸构建体, 其特征在于, 所述能特异性结合HIV的单链可变区片段选自能特异性结合V1V2聚糖区、 V3聚糖区、 gp160、 gp120、 gp120和gp41交界区位点、或gp41上的近膜端外部区域的抗体的单链可变区片段; 优选的, 所述能特异性结合V3聚糖区的抗体的单链可变区片段选自PGT128; 所述能特异性结合gp41上的近膜端外部区域的抗体的单链可变区片段选自10E8V45R+100cF的单链可变区片段。3.根据权利要求1所述的核酸构建体, 其特征在于, 所述能特异性结合CD4受体的单链可变区片段选自ibalizumab的单链可变区片段。4.根据权利要求1所述的核酸构建体, 其特征在于, 所述核酸构建体为非病毒载体或病毒载体, 所述病毒载体优选为慢病毒载体或腺相关病毒载体, 各多核苷酸位于所述慢病毒载体或腺相关病毒载体的表达框架中。5.根据权利要求4所述的核酸构建体, 其特征在于, 所述核酸构建体的核苷酸序列如SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:8所示。6.一种慢病毒, 其特征在于, 所述慢病毒由权利要求15任一所述的核酸构建体经病毒包装而成。7.一种慢病毒载体系统, 其特征在于, 所述慢病毒载体系统包括权利要求15任一所述的核酸构建体以及辅助质粒。8.根据权利要求7所述的慢病毒载体系统, 其特征在于, 所述慢病毒载体系统还包括宿主细胞。9.一种腺相关病毒, 其特征在于, 所述腺相关病毒由权利要求15任一所述核酸构建体经病毒包装而成。10.一种腺相关病毒载体系统, 其特征在于, 所述腺相关病毒载体系统包括权利要求15任一所述的核酸构建体以及辅助质粒。11.根据权利要求10所述的腺相关病毒载体系统, 其特征在于, 所述腺相关病毒载体系统还包括宿主细胞。12.一种用于预防或治疗艾滋病的双嗜性抗体, 其特征在于, 所述抗体为通过将权利要求6所述的慢病毒或权利要求9腺相关病毒感染宿主细胞后产生的抗体; 优选的, 所述双嗜性抗体的氨基酸序列如SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:7所示。13.一种用于预防或治疗艾滋病的组合物, 其特征在于, 所述组合物有效物质含有: 权利要求15任一所述的核酸构建体; 和/或权利要求6所述的慢病毒, 和/或权利要求9所述的腺相关病毒。14.一种细胞系, 其特征在于, 所述细胞系为经权利要求6所述的慢病毒或权利要求9所述的腺相关病毒感染的细胞系。15.权利要求15任一所述的核酸构建体、 权利要求6所述的慢病毒、 权利要求7或8所述的慢病毒载体系统、 权利要求9所述的腺相关病毒、 权利要求12所述的抗体或权利要求14所述的细胞系在制备预防、 治疗艾滋病的药物中的用途。权利要求书1/2 页2CN 114645066 A216.一种艾滋病的治疗方法, 其特征在于, 所述治疗方法包括将有效量的权利要求12所述的双嗜性抗体给予患者。权利要求书2/2 页3CN 114645066 A3一种用于艾滋病基因治疗的核酸构建体技术领域0001本发明涉及生物医药技术领域, 特别是涉及一种用于艾滋病基因治疗的核酸构建体。背景技术0002由人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染造成的艾滋病(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)是危害当今世界最大的感染性疾病之一。随着抗艾滋病药物的发展, 经积极治疗的艾滋病感染者的预期生存期已得到很大程度的延长, 但鸡尾酒疗法的副作用及局限性, 以及逐渐浮现的耐药毒株仍然给广大艾滋病患者造成了长期的经济和社会负担, 生活品质的明显下降及明显的痛苦。0003小部分精英感染者体内经数年时间产生的具有HIV1中和活性的广谱中和抗体(broadly neutralizing antibodies, bNAb)能够高效及广谱的结合HIV病毒表面糖蛋白,中和HIV病毒对CD4+T细胞的感染活性, 这是一种很有前景的预防或抗HIV1感染的方法。 但其产生的具体机制并不明了, 大多数HIV1感染者仅能产生非中和抗体, 目前尚未有研究通过标准的免疫方法诱导健康受试者体内广谱中和抗体的产生。0004大量的临床阶段研究表明: 重组来源的针对HIV1病毒的广谱中和抗体能有效降低患者体内病毒载量, 即使不能彻底清除体内HIV, 也能帮助控制艾滋病的发展, 与小分子抗艾滋病病毒药物相比, 重组来源的中和抗体能极大的减少毒副作用, 同时增加病患用药的依从性。 在临床上, 重组广谱中和抗体既可以用于特定情况下的疫苗替代产品预防艾滋病的发生, 也可以用于不同疾病阶段的抗病毒药物, 从而成为抗艾滋病药物研发的热点。0005目前唯一获批临床的抗艾滋病中和抗体是针对CD4受体的Ibalizumab, 这对艾滋病多重耐药病人显示出优秀的疗效。0006然而与高效抗艾滋病病毒小分子药物相同的是: 特定的广谱中和抗体只针对单一病毒蛋白(HIVgp160)的某一个单一表位, 由病毒突变产生的逃逸现象仍然难以避免, 并且由于广谱中和抗体研制、 生产、 使用成本均远高于小分子抗艾滋病病毒药物, 联合用药不具优势, 所以大量的在研抗艾滋病广谱中和抗体药物至今难以用于临床。0007针对以上问题, 抗艾滋病广谱中和抗体药物研发主要需要在以下两个方面取得突破:00081.研发双嗜性、 多嗜性中和抗体或类抗体大分子药物, 以多靶点覆盖病毒突变产生的逃逸。00092.蛋白广谱中和抗体药物基因化。 以重组病毒或非病毒载体递送的艾滋病基因治疗药物, 以基因组整合或非整合的方式在机体内长期稳定表达中和抗体或类抗体大分子,一次治疗长期甚至终身有效, 极大的减少大分子抗体药物的生产和使用成本。发明内容0010鉴于以上所述现有技术的缺点, 本发明的目的在于提供一种用于艾滋病基因治疗说明书1/10 页4CN 114645066 A4的核酸构建体, 用于解决现有技术中的问题。0011为实现上述目的及其他相关目的, 本发明提供一种核酸构建体, 所述核酸构建体包括多个编码抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段的多核苷酸, 和编码免疫球蛋白Fc片段的多核苷酸; 所述抗艾滋病中和抗体的单链可变区片段包括能特异性结合HIV的单链可变区片段, 以及能特异性结合CD4受体的单链可变区片段。0012本发明还提供一种慢病毒, 所述慢病毒由所述的核酸构建体经病毒包装而成。0013本发明还提供一种慢病毒载体系统, 所述慢病毒载体系统包括所述的核酸构建体以及辅助质粒。0014本发明还提供一种腺相关病毒, 所述腺相关病毒由所述核酸构建体经病毒包装而成。0015本发明还提供一种腺相关病毒载体系统, 所述腺相关病毒载体系统包括所述的核酸构建体以及辅助质粒。0016本发明还提供一种用于预防或治疗艾滋病的双嗜性抗体, 所述抗体为通过将所述的慢病毒或腺相关病毒感染宿主细胞后产生的抗体; 优选的, 所述抗体的氨基酸序列如SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:7所示。0017本发明还提供一种用于预防或治疗艾滋病的组合物, 所述组合物有效物质含有:所述的核酸构建体; 和/或所述的慢病毒, 和/或所述的腺相关病毒。0018本发明还提供一种细胞系, 所述细胞系为经所述的慢病毒或所述的腺相关病毒感染的细胞系。0019本发明还提供所述的核酸构建体、 所述的慢病毒、 所述的慢病毒载体系统、 所述腺相关病毒、 所述的抗体或细胞系在制备预防、 治疗艾滋病的药物中的用途。0020本发明还提供一种艾滋病的治疗方法, 其特征在于, 所述治疗方法包括将有效量的所述的双嗜性抗体给予患者。0021本发明将多种广谱中和抗体, 以及针对CD4受体的中和抗体Ibalizumab的单链抗体可变区片段(scfv), 结合人源抗体Fc片段组合为一个简单高效的表达框架。 实验结果显示, 表达框架经重组病毒载体递送后获得了明显高于传统抗体表达框架的表达效率。0022在不同广谱中和抗体与Ibalizumab的单链抗体可变区片段(scfv)的组合中,10E8V45R+100cF与Ibalizumab的组合显示出远优于其它scfv组合的体外细胞学HIV1病毒中和活性, 以及同时对CXCR4和CCR5两种嗜性病毒的广谱中和能力。 基于上述表达框架的该scfv组合双嗜性抗体分子经慢病毒以及腺相关病毒载体递送至小鼠体内后显示出有效的血药浓度。0023如上所述, 本发明的构建体及双嗜性抗体具有以下有益效果: 为极具潜力的抗艾滋病广谱中和抗体基因药物开发技术路线。 本发明的应用范围包括各种基于广谱中和抗体基因表达的艾滋病基因治疗, 包括HIV病毒感染引起的艾滋病的基因治疗。 构建体在体内外均可用于表达具有广谱及高效中和活性的双嗜/多嗜性中和抗体。 可用于重组病毒或非病毒载体递送的艾滋病基因治疗药物的临床研究及新药研发。附图说明0024图1A显示为本发明的pKLkanlentiEF1 WPRE质粒图谱。说明书2/10 页5CN 114645066 A50025图1B显示为本发明的pAAVMCSCMVEGFP反质粒图谱。0026图2A显示为本发明的双嗜性抗HIV中和类抗体分子的预期分子结构示意图。0027图2B显示为本发明的抗HIV广谱中和抗体的预期分子结构示意图。0028图3A显示为本发明的表达HIV中和抗体KLBsHIV01的基因设计。0029图3B显示为本发明的表达HIV中和抗体10E8V45R+100cF的基因设计。0030图4A显示为本发明的双嗜性抗HIV中和类抗体分子KLBsHIV01的腺相关病毒基因治疗载体构建体。0031图4B显示为本发明的双嗜性抗HIV中和类抗体分子KLBsHIV01的慢病毒基因治疗载体构建体。0032图4C显示为本发明的HIV中和抗体10E8V45R+100cF的慢病毒基因治疗载体构建。0033图5显示为本发明的HIV中
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