[发明专利]神经代谢疾病的基因治疗

说明书

此案是申请日为2006年5月2日、中国申请号为200680023775.4(国际申请号为PCT/US2006/017242)、发明名称为“神经代谢疾病的基因治疗”的发明申请的分案申请。

依据US的35U.S.C§119(e)，本申请享有2005年5月2日申请的U.S.临时申请No.60/677,057和2005年5月31日申请的U.S.临时申请No.60/685,808的优先权。

技术领域

本发明涉及治疗影响中枢神经系统(CNS)特别是脊髓的疾病的组合物和方法。本发明进一步涉及包括病毒载体如腺相关病毒(AAV)载体的组合物及其给药方法。

背景技术

一组称为溶酶体贮积症(LSD)的代谢疾病包括超过四十种的遗传疾病，其中许多涉及各种溶酶体水解酶的遗传缺陷。代表性的溶酶体贮积症和相关的缺陷的酶列于表1中。

表1

*涉及CNS

LSD的标志性特征是溶酶体中代谢物的异常累积，这导致核周体中大量扩张的溶酶体的形成。治疗LSD(与治疗肝脏特异性酶病相反)的主要挑战是需要逆转多个分开组织中的溶酶体贮积病理。一些LSD可以通过静脉内灌输缺少的酶得到有效的治疗，称为酶替代疗法(ERT)。例如，1型Gaucher患者只具有内脏疾病并很好地应答使用重组葡糖脑苷脂酶(Genzyme，Corp.)的ERT。然而，患有影响CNS的代谢疾病(例如，2或3型Gaucher疾病)的患者不应答静脉内ERT，因为替代的酶被血脑屏障(BBB)阻止进入大脑。此外，通过直接注射将替代酶引入大脑的尝试已经不成功，部分是由于高局部浓度的酶的细胞毒性(未公开的观察)和大脑中有限的实质扩散速率(Pardridge，Peptide Drug Delivery to the Brain(肽药物至大脑的传送)，Raven Press，1991)。

阿尔茨海默氏病(AD)是影响中枢神经系统(CNS)的疾病，特征在于由于降低的Aβ分解代谢的淀粉样β-肽(Aβ)累积。随着Aβ累积，其聚合成胞外斑，引起突触功能的损伤和神经元的丧失。病理导致痴呆、丧失协调和死亡。

基因治疗是用于影响CNS的疾病的新兴治疗形式，影响CNS的疾病包括LSD和阿尔茨海默氏病。在该方法中，通过用携带健康形式或修饰形式基因的载体转导受影响的细胞来产生正常代谢途径的恢复和病理的逆转。

通过产生能够有效感染有丝分裂后的神经元的病毒载体来促进CNS基因治疗。对于将基因传送至CNS的病毒载体的概述，参见Davidson等(2003)Nature Rev.，4:353-364。认为腺相关病毒(AAV)载体对于CNS基因治疗是最佳的，因为它们具有适当的毒性和免疫原性特征，能够转导神经细胞并能够介导CNS中的长期表达(Kaplitt等(1994)Nat.Genet.，8:148-154；Bartlett等(1998)Hum.Gene Ther.，9:1181-1186和Passini等(2002)J.Neurosci.，22:6437-6446)。

治疗性转基因产物，例如，酶，可以通过转导的细胞分泌并随后由其他细胞吸收，然后它将在其中缓解病理。将这种方法称为交叉校正(Neufeld等(1970)Science，169:141-146)。然而，病理如LSD范围中贮积病理的校正，由于注射的载体和分泌的转基因产物的有限实质扩散，通常限于注射位点紧靠的附近(Taylor等(1997)Nat.Med.，3:771-774；Skorupa等(1999)Exp.Neurol.，160:17-27)。因此，影响多个脑区域的神经病理学需要广泛分布的载体传送，使用多个空间分布的注射，尤其在大的脑中如人脑中注射。这显著增加了脑损伤的风险。此外，一些脑区域是外科手术难以接近的。因此，CNS内除了扩散以外的其他载体运输方式将是有益的。

在轴突末梢给药时，一些病毒被纳入并沿着轴突逆向运输至核。一个脑区域中的神经元通过轴突与远侧脑区域互相连接，因此提供了用于载体传送的运输系统。使用腺病毒、HSV和伪狂犬病病毒的研究已经使用这些病毒将基因传送至脑内远侧结构的运输特征(Soudas等(2001)FASEB J.，15:2283-2285；Breakefield等(1991)New Biol.，3:203-218和deFalco等(2001)Science，291:2608-2613)。