[发明专利]RNAi诱导的ataxin-3减少以用于治疗脊髓小脑共济失调3型

说明书

本发明涉及用于治疗SCA3的基因治疗方法，特别是利用完全敲低方法的基于RNAi的基因治疗方法。本发明人提供了选择的靶区域和/或靶序列，对于这些靶区域和/或靶序列，可以在人神经元细胞和与SCA3相关的小鼠模型中有利地获得ATXN3基因表达的高效敲低。

背景技术

脊髓小脑共济失调3型(SCA3)或Machado-Joseph疾病(MJD)是一种常染色体显性单基因致死性病症。这种病症的特征在于脑区的进行性退化，其是由人ataxin-3基因(也称为ATXN3基因，OMIM:607047，参考序列人类14号染色体上的ataxin 3(ATXN3)，NCBI参考序列：NG_008198.2(SEQ ID NO.1)的CAG延伸(expansion)引起的。如图1所示，在基因和基因转录本的3’区域中，在外显子序列中(其中该外显子序列对应于对应SEQ ID NO.2的nts942-1060的序列(即，在对应于如图1所示的外显子10的大多数ATXN3转录本变体中))，存在胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤(CAG)重复序列区域，其间未散布CAA密码子、其间散布一个CAA密码子或其间散布两个CAA密码子(对应于如图1所示的SEQ ID NO.2的nts.943-984)。所述CAG区域在读码框内，并产生含有polyQ区域、谷氨酰胺重复序列的ataxin-3蛋白。如图1所示的CAG重复序列区域表示与疾病无关的区域。健康或无症状的个体在ATXN3基因中可具有多达44个CAG重复序列。患病个体具有延伸，并且已经表明他们可能具有52至86个或更多的CAG重复序列。具有45-51个CAG重复序列的个体具有不完全外显疾病的症状。所述延伸产生具有延伸的polyQ区域和CAG重复序列长度的ataxin-3蛋白，因此，ataxin-3内的polyQ区域可以与疾病进展相关，即，该区域越长，疾病的进展通常越大。

ataxin-3蛋白具有延伸的polyQ段(tract)获得毒性特性(获得毒性功能)，脑中神经元聚集的形成是神经病理学的标志。神经病理学研究检测到了各个区广泛的神经元丢失，包括SCA3患者的小脑、丘脑、中脑、桥脑、延髓和脊髓(参见Riess et al.,Cerebellum2008)。虽然有广泛的病理报道，但一致认为主要的病理发生在小脑和脑干(参见Eichleret al.AJNM Am J Neuroradiol,2011)。该疾病具有完全的穿透性，这意味着如果人具有52个或更多个CAG延伸，则他们将不可避免地发展该疾病，并且具有50％的机会将其传递给他们的后代。

RNA干扰(RNAi)是一种天然存在的机制，其涉及信使RNA(mRNA)的序列特异性下调。mRNA的下调导致表达的蛋白质的量的减少。RNA干扰是由双链RNA触发的。双链RNA的一条链基本上或完全与其靶mRNA互补。该链被称为引导链(guide strand)。RNA干扰的机制涉及RNA诱导的沉默复合体(RISC)中的引导链的掺入。该复合体是一个多周转(multipleturnover)复合体，其通过互补碱基配对与其靶mRNA结合。一旦与其靶mRNA结合，它就会切割mRNA或降低翻译效率。RNA干扰自发现以来，已被广泛应用于敲低特定的靶基因，从而降低后续蛋白的表达。诱导RNA干扰的方法涉及使用小干扰RNA(siRNA)和/或短发夹RNA(shRNA)。此外，可以自然触发RNAi的分子(即所谓的miRNA)已经用于制备模拟它们天然存在的对应物的人工miRNA。这些策略的共同之处在于，它们提供了基本上双链的RNA分子，这些分子被设计成靶向选择的基因。利用序列特异性的RNAi模式的基于RNAi的治疗方法正在开发中，目前有几种正在进行临床试验。