[发明专利]用于HIV的治疗的基因疗法及其用途

说明书

本发明提供了一种表达载体，包括(i)至少一种编码转录基因沉默元件的核酸序列；以及(ii)至少由编码抑制HIV共受体的核酸分子的核酸序列、编码HIV融合抑制蛋白的核酸序列、编码HIV复制抑制剂的核酸序列和编码病毒进入的抑制剂的核酸序列组成的组别中选择的另外两种核酸序列。在一个单独的表达载体中结合这三种机制提供了抑制HIV‑1的新方法。

相关申请

本申请要求申请号为“62/163,332”、申请日为2015年5月18号的美国临时申请的权益。在此通过引用，将其整体并入本文。

技术领域

总体来说，本发明涉及分子生物学和病毒学领域。特别地，本发明涉及用于治疗和预防HIV感染的表达载体，以及在组织培养系统、在动物模型系统和HIV-1感染的受体中抑制HIV感染和复制的方法。

背景技术

HIV-1是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病原体，在全世界有大约3000万人感染。HIV导致免疫系统衰退，并增加因机会性感染而死亡的可能性。HIV感染是一个重大的全球健康问题，世界卫生组织称其为大流行性疾病。大多数感染艾滋病毒的人，特别是在发展中国家，最终发展成艾滋病，每年有一百万多人死于艾滋病。

HIV-1属于病毒逆转录病毒家族，是一种包膜病毒，它的基因组由两条单链RNA分子(ssRNA)组成。HIV-1的主要靶点是CD4+表达细胞，如CD4+T细胞。HIV-1病毒的糖蛋白与靶细胞的CD4分子和趋化因子共受体、CCRS或CXCR4在靶细胞的表面相互作用。融合和进入到靶细胞后，包含病毒基因组的核壳体分解，将包括ssRNA的病毒的内容物释放进入细胞质。HIV-1的逆转录(RT)酶从ssRNA基因组合成双链DNA(dsDNA)。双链HIV-1DNA分子合成后，HIV-1的DNA被整合到宿主基因组中。

整合的HIV-1DNA的两侧是相同的5’和3’长末端重复序列(LTR)，在这里HIV-1可以启动整合HIV-1基因组的转录。病毒DNA的转录需要转录因子，比如在活化T细胞中被上调的NF-kB。因此，T细胞活化后，T细胞内病毒转录最活跃，如感染期间。由整合的HIV-1基因组转录产生的病毒RNA随后被翻译并被包装成病毒颗粒，然后离开细胞成为传染性病毒。

HIV-1感染的治疗方法包括联合抗逆转录病毒疗法(cART)。cART减缓HIV发展，其包括核苷类逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、非核苷类逆转录酶抑制剂、整合酶和融合抑制剂的联合。这相应地大大降低了世界上该种治疗方法存在的地区的HIV/AIDS的发病率和死亡率。然而，cART并不能治愈或者完全消除HIV/AIDS的所有病症。cART治疗方法也受到耐药突变的影响，并且有一系列副作用，这些副作用是严重的，而且似乎是累积的。此外，cART治疗方法的中断几乎总是导致可检测病毒复制的再次出现和AIDS的进展，并且已显示与所有死亡原因和严重非艾滋病事件的发生率增加有关。因此，以及cART的高成本和严格的依从性，这种治疗对于许多病人来说是相对无效的。

基于HIV的慢病毒载体正在迅速成为用于研究和临床基因转移应用的所选择的逆转录病毒载体系统。增强能力的慢病毒载体转导静止期干细胞和非分裂终末分化细胞已经导致多种治疗基因递送载体的开发，以及有前途的研究工具的开发，比如短发夹RNA(shRNA)基因敲除库和在终末分化细胞诱导多能性的载体。早期的γ逆转录病毒的临床基因治疗载体恢复了患有X连锁重症联合免疫缺陷(SCID-X1)的患者的免疫功能，但是它们随后被发现通过原癌基因的反式激活引起增殖性疾病。新的慢病毒载体设计可以显著降低这种风险，它们等待临床检验，以验证其被预测的安全性。该领域仍在不断变化，临床试验的结果是不可预测的。