[发明专利]治疗脊髓肌萎缩症的组合物和方法

说明书

本公开提供了增强SMN蛋白在细胞中表达的组合物和方法。在一个实施方式中，所述组合物包含靶向人SMN2基因的ISS‑N1区域的位点特异性核酸酶。本公开还提供了用于治疗或缓解脊髓性肌萎缩的组合物和方法。

本申请要求2018年4月17日提交的美国临时申请62/659,119的权益，其全部内容在此参考并入。

发明领域

本发明总体上涉及用于治疗或改善脊髓性肌萎缩症的组合物和方法。

背景技术

脊髓性肌萎缩症(SMA)是婴儿死亡的主要遗传性原因。SMA的特征是脊髓中的α-运动神经元变性，导致进行性肌肉无力，继而出现呼吸衰竭。SMA主要是因为由于SMN1基因的纯合缺失或突变而引起的运动神经元生存(SMN)蛋白的低水平。在人类中，SMN蛋白也由SMN2基因编码。但是，与SMN1基因相比，SMN2基因在外显子7内具有点突变，导致大多数SMN2mRNA上的剪接改变，而缺少外显子7。所得的截短的SMN蛋白不稳定且功能低下。通常，SMN1产生大量的SMN蛋白。然而，SMN1的纯合突变导致仅SMN2基因产生少量的功能性SMN蛋白，从而导致SMA。

已经探索了几种方法来治疗或改善SMA。例如，反义寡核苷酸已被用于修饰SMN2基因的前信使RNA剪接，从而促进全长SMN蛋白的产生(参见Finkel RS等人，Nusinersenversus Sham Control in Infantile-Onset Spinal Muscular Atrophy,N Engl J Med(2017)377:1723-32；美国专利号7838657)。还测试了突变的SMN1基因的功能性置换并显示了所述基因疗法的功效(Mendell JR等人，Single-Dose Gene-Replacement Therapy forSpinal Muscular Atrophy,N Engl J Med(2017)377:1713-22)。值得注意的是，反义寡核苷酸介导的剪接改善SMA已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准。但是，批准的治疗方法每年需要进行6次脊柱注射，第一年的费用为$625,000至$759,000，此后每年为$375,000。另外，反义寡核苷酸介导的治疗也具有许多副作用。因此，仍持续地需要开发用于SMA的新疗法。

发明概述

一方面，本公开提供了一种能够增强SMN蛋白在细胞中表达的组合物。在某些实施方式中，所述组合物包含靶向人SMN2基因的ISS-N1区域的位点特异性核酸酶。在一些实施方式中，位点特异性核酸酶是CRISPR相关的(Cas)核酸酶、锌指核酸酶或TALEN核酸酶。

在一个实施方式中，所述组合物包含(1)一种CRISPR相关的(Cas)核酸酶或编码所述Cas核酸酶的核酸；以及(2)一种gRNA或编码所述gRNA的核酸，其中gRNA靶向人SMN2基因的ISS-N1区域。

在某些实施方式中，本公开所述的组合物包含编码Cas核酸酶或gRNA的核酸，其中所述核酸包含在病毒载体中。

在本公开描述的组合物的某些实施方式中，ISS-N1区包含SEQ ID NO：1(CCAGCATTATGAAAG)。在一些实施方式中，ISS-N1区域由SEQ ID NO：1组成。

在一些实施方式中，本公开所述的组合物能够增加细胞中包含外显子7的SMN2mRNA。

在一些实施方式中，当将本文所述的组合物引入受试者时，所述的组合物能够在细胞中产生修饰的ISS-N1。在一些实施方式中，组合物还包含第二gRNA或编码所述第二gRNA的核酸，其中所述第二gRNA靶向修饰的ISS-N1。

在某些实施方式中，当将本文所述的组合物施用于患有SMA的受试者时，所述的组合物能够改善SMA的至少一种症状。