[发明专利]治疗β-球蛋白功能缺失的重组慢病毒载体及制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种治疗β‑球蛋白功能缺失的重组慢病毒载体及制备方法和应用。本申请的重组慢病毒载体，其基因元件由依序连接的左侧慢病毒长末端重复序列、慢病毒逆响应元件、中心多嘌呤序列、β‑球蛋白基因的基因座调控序列、第87位苏氨酸突变为谷氨酰胺的β‑球蛋白基因和右侧慢病毒长末端重复序列组成。本申请的重组慢病毒载体，通过基因元件的优化和改进，提高了基因转导效率，且在造血干细胞向红系分化过程中可以高效表达β‑球蛋白基因，从而可以有效降低病毒使用量，在增加安全性的同时，降低治疗成本。本申请的重组慢病毒载体为β‑球蛋白功能缺失导致的β‑地中海贫血和镰刀型贫血提供了一种新的治疗工具和方案。

技术领域

本申请涉及β-球蛋白功能缺失疾病治疗领域，特别是涉及一种治疗β-球蛋白功能缺失的重组慢病毒载体及制备方法和应用。

背景技术

β-球蛋白基因(HBB)突变会造成严重的遗传性疾病，包括基因功能缺失导致的β-地中海地贫和第六个氨基酸位点Glu突变至Val的基因点突变造成的镰刀型贫血症。HBB基因突变影响β-球蛋白的生产，造成红细胞中α-球蛋白和β-球蛋白不平衡，以及血红蛋白异常，进而导致红细胞生成障碍和溶血性贫血。

目前，输血依耐型重症β-地贫患者(TDT)的常规治疗是规律输血和充分祛铁治疗。一位地贫患者按50岁寿命计算，其终身输血和祛铁治疗的费用约为480万元，是绝大多数家庭不可承受的沉重负担。长期大量的输血量，对地方血库也造成相当大的压力。许多患者由于无法做到规律输血和祛铁治疗，导致发育不良，脾肿大等并发症；而输血引起的铁超负载又会对心脏和其他器官造成损伤，严重时危及生命。使用增加γ球蛋白表达或减少α球蛋白表达的小分子化学药物，可能改善β-地贫的症状。此类药物包括羟基脲、5-氮杂胞苷、阿糖胞苷、马利兰和异烟肼等，相关临床研究正在进行中，尚未有获批上市的药物。临床上可以治愈地贫的方法是异体造血干细胞移植(allo-HSCT)，可分为全相合和半相合移植。然而，若无直系的兄弟姐妹，全相合配型几率极低，只有万分之几的配型几率；而半相合移植中发生移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)的风险较高，对患者年龄限制严格，一般不能大于6岁。由于上述原因，allo-HSCT在地中海贫血治疗中不能被广泛应用。

基因治疗，是通过收集患者自体造血干细胞，利用慢病毒转染将功能β-球蛋白重新导入细胞，再将改造后的自体造血干细胞回输患者。基因治疗技术不存在HLA配型的限制，同时极大降低了移植造成的抗宿主病风险，并且可以像骨髓移植一样实现一次治疗，终身治愈的效果，为患者带来了新的希望。

在针对β-球蛋白功能缺失的疾病，如β-地贫和镰刀型贫血等，的基因治疗中，携带目的基因的慢病毒载体起到关键的作用，开发一种可以高效和特异表达β-球蛋白的慢病毒载体显得尤其重要。

目前，已开发并被报道应用于临床的两个慢病毒载体分别是BB305和GLOBE。BB305表达携带T87Q突变的β-球蛋白，可以在地贫和镰刀贫血症中应用，但其制造成本高昂；GLOBE携带的是野生型β-球蛋白，可应用于地贫治疗，但理论上无法有效治疗镰刀贫血症。这两种慢病毒载体的序列都未公开。并且，BB305病毒可能由于病毒构造原因，生产工艺复杂、成本高，最终产品售价高达180万美元。另外，据报道，BB305和GLOBE病毒转染造血干细胞的效率在30％左右，VCN在1左右，还有进一步提升的空间。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的治疗β-球蛋白功能缺失的重组慢病毒载体及制备方法和应用。

本申请具体采用了以下技术方案：

本申请的第一方面公开了一种治疗β-球蛋白功能缺失的重组慢病毒载体，该重组慢病毒载体包括基因元件，该基因元件由依序连接的左侧慢病毒长末端重复序列(5’LTR)、慢病毒逆响应元件(RRE)、中心多嘌呤序列(cPPT)、β-球蛋白基因的基因座调控序列(HBBLCR)、第87位苏氨酸突变为谷氨酰胺的β-球蛋白基因(HBB^T87Q)和右侧慢病毒长末端重复序列(3’LTR)组成。