[发明专利]一类调控CCR5和CXCR4基因的融合蛋白及方法

说明书

技术领域

本发明涉及对人CCR5和CXCR4基因改变的方法，及该方法中用到的融合蛋白，特别涉及包括类转录激活因子(Transcription Activator Like Effectors，TALE)和核酸内切酶/部分核酸内切酶的融合蛋白，以及用该融合蛋白改变人CCR5和CXCR4基因的方法。

背景技术

根据2011年中国卫生部、UNAIDS和WHO对中国艾滋病疫情进行的联合评估，截至2011年底，估计中国存活艾滋病病毒感染者和艾滋病病人78万人(62～94万人)，其中新发HIV感染者4.8万人(4.1～5.4万人)，艾滋病已成为我国严重的公共卫生问题。

在艾滋病发展过程中，HIV与人类自身免疫系统的较量一刻都没有停止过，但至今还没有一例感染者能够自发地清除HIV。这是因为随着病毒持续复制而导致其基因序列的不断变化，使HIV的生物学特征及其对免疫反应的敏感性发生变化。例如，通过对其进入细胞的第二受体选择性的变化可以加速病情发展，通过产生大量的病毒突变体，以达到逃逸自身免疫系统的监控。另外，HIV病毒还能以DNA的形式整合在宿主细胞的基因组中，巧妙地储藏在不明的细胞场所或解剖学场所，称之为病毒储藏库。病毒储藏库的建立和清除是一个动态过程，从开始感染的第一天，病毒储藏库就开始建立。病毒储藏库是根治艾滋病的最大障碍之一。HIV病毒的这些特征，使得开发能够有效控制HIV感染、复制、突变、释放、潜藏等方面的药物成为了必然。

通过三十多年对HIV生物学和人体抗HIV免疫应答进行的系统研究，研发出三十余种抗HIV药物。这些药物主要分为1)病毒进入抑制剂；2)核苷类逆转录酶抑制剂；3)非核苷类逆转录酶抑制剂；4)整合酶抑制剂；5)蛋白酶抑制剂。目前临床广泛使用的抗HIV/AIDS治疗方案，是至少三种药物的组合，常用的一线推荐方案是二种核苷类逆转录酶抑制剂加上一种非核苷类逆转录酶抑制剂、或有利托那韦激动的蛋白酶抑制剂、或整合酶抑制剂。这些治疗方案可以将HIV抑制到在血浆、精液等检测不到的水平，维持或恢复受损的人体免疫功能，延长患者寿命、提高生活质量，减少HIV传播。1995年提出的高效抗逆转录病毒治疗(HighlyActive Antiretroviral Therapy，HAART)方案，通过对这些药物的优化组合，使艾滋发病率和死亡率持续降低了70％，从而使一种被早期医学宣判为死刑的疾病转为一种可治疗和可控制的慢性疾病。

但是目前抗病毒治疗无法根治艾滋病，主要原因是对潜藏的HIV不具有抑制和清除作用。 一旦治疗中断，病毒数量就会迅速反弹。其主要原因是HIV整合到易感细胞的染色体上，潜藏在人体的细胞内，巧妙地躲过了人体免疫系统和抗HIV药物的识别；同时，这些被感染的细胞可以长期潜伏，形成HIV的病毒储藏库。所以现有的药物根本无法把HIV从体内根本清除，达不到“根本的治愈”。从艾滋病和HIV发现到今天，虽然对艾滋病的防治取得了很大成绩，但艾滋病仍然无法根治，有效的艾滋病疫苗研制成功离我们仍然遥遥无期，艾滋病的预防和治疗研究一度进入瓶颈期。

然而“柏林病人”的出现，提示人们“修饰”HIV的共受体基因CCR5可以达到对艾滋病的“功能性治愈”，为我们有效地控制潜藏的HIV提供了一个新的治疗方法。HIV的“功能性治愈”是指虽然整合的HIV病毒无法清除，但可以通过增加CCR5受体缺陷的对HIV病毒不易感的细胞，来达到对HIV的抵抗作用，从而在根本上恢复感染者的免疫功能，达到功能治愈的目的。“柏林病人”就是一位HIV感染者，他通过接受HIV第二受体基因CCR5缺陷的供者骨髓，其中的细胞因为不能被HIV感染破坏而正常复制及行使功能，继而渐渐取代已被HIV感染的T淋巴细胞，包括潜藏有HIV基因组的HIV易感细胞，从而达到“功能性治愈”。这一现象提示我们可以通过人工方法模拟天然的CCR5受体缺失的细胞，把CCR5/CXCR4缺失的免疫T细胞回输给病人，从而达到艾滋病“功能性治愈”的目的。