[发明专利]针对疟原虫乳酸脱氢酶和富含组氨酸蛋白II的核酸适体及其用于疟疾诊断的用途

说明书

交叉引用相关申请

本申请要求2012年2月9日提交的美国临时申请序列号61/596,774的权益，所述申请以其整体通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及特异性结合疟原虫(Plasmodium)乳酸脱氢酶(LDH)和富含组氨酸蛋白II (HRPII)的DNA适体及其用于诊断疟疾的用途。

背景

疟疾，热带和亚热带地区广泛传播的传染性疾病，由寄生原生生物疟原虫的感染引起。尽管存在可以感染人的四种疟原虫，但物种恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)引起疟疾的最危险形式，具有最高的死亡率。根据世界卫生组织(WHO)，每年有超过两亿确诊的疟疾病例，导致近一百万例死亡。

此外，疟疾对国家和个人的财富具有负面影响。根据世界银行，疟疾使非洲每年花费约120亿美元，且每年使国内生产总值(GDP)减缓超过1％。疟疾的负担使家庭和社区陷入由于生产力损失导致的更深的贫困和对国内和国外投资和旅游业的负面影响。此外，疟疾大大影响社会的结构，因为高死亡率经常折磨五岁龄以下的年龄组。

美国疾病控制和预防中心注意到，虽然彻底消除疟原虫将是最优的，但这对于大部分疟疾流行的国家是不现实的。疟疾病例的改进管理对于控制疟疾传播是根本性的。

快速诊断测试(RDT)对于管理疟疾以减少疟疾的发病率、死亡率和传播是至关重要的。对于疟疾常用的RTD包括显微镜测定法、聚合酶链式反应(PCR)测定法、和基于抗体的测定法。疟疾的显微镜诊断，其基于血液涂片中疟原虫的显微镜观察，可以区分不同种的疟原虫。基于PCR的检测也可以以高灵敏度区分不同种的疟原虫。然而，显微镜和基于PCR的诊断测试两者都需要昂贵的设备和训练有素的健康护理工作人员，这通常对于发展中国家中的大多数处于风险中的群体是不可得的。

基于抗体的测定法利用抗体来检测疟原虫抗原。用于疟疾诊断的常用疟原虫抗原包括疟原虫乳酸脱氢酶(pLDH)、富含组氨酸蛋白2 (PfHRP2)和醛缩酶。尽管基于抗体的快速诊断测定法已经使疟疾管理大大受益，但它们具有显著的缺点，包括热不稳定性、批次间变化和高生产成本。

因此，对于用于疟疾诊断的改进方法存在需求。

概述

本发明提供了结合疟原虫乳酸脱氢酶和疟原虫富含组氨酸蛋白II的核酸适体(本文中被称为“疟疾适体”)和使用这些疟疾适体诊断和治疗疟疾的方法。

在一个实施方案中，本发明提供了以高特异性和亲和力靶向并结合两种疟疾蛋白乳酸脱氢酶和富含组氨酸蛋白II的核酸适体。针对乳酸脱氢酶的适体可用于泛物种检测(pan-species detection)疟原虫，而针对富含组氨酸蛋白II的适体可用于特异性检测恶性疟原虫。并行地，可以将这两种适体并入装置以通常检测疟原虫和诊断疟疾，以及确定疟疾是否特异性地由恶性疟原虫引起。

本发明涉及使用疟疾适体作为用于诊断疟疾的诊断装置的组分的方法。该方法提供了基于疟疾适体与疟疾蛋白目标的结合的特异性的疟疾抗原的特异性检测。

在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明的核酸适体、或此类适体的稳定的衍生物、或其药学上可接受的盐的制剂。该制剂可以包含结合疟原虫乳酸脱氢酶或疟原虫富含组氨酸蛋白II或其变体或片段的任何适体。

本发明还提供了使用本发明的核酸适体用于通过特异性结合疟原虫编码蛋白和/或抑制疟原虫编码蛋白的功能而诊断或治疗疟疾的方法。

在诊断方面，本发明可以与其它诊断方法组合使用。在一个实施方案中，本发明可以给个体施用单独或与其它药物组合的一定量的疟疾适体。

在一个实施方案中，本发明还提供了定量样品中疟原虫蛋白水平的诊断方法。疟疾适体可以通过可检测物质进行标记，所述可检测物质包括但不限于荧光材料、酶、发光材料和放射性材料。本发明的此类实施方案可以用于检测生物样品中的疟原虫蛋白水平。

附图简述

图1是描绘使用“通过指数富集配体的系统进化(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)”(SELEX^TM)方法体外选择适体的示意图。