[发明专利]最小mRNA及其用途

说明书

本发明涉及完全化学合成的RNA分子(以下也称为“ChemRNA”)，其具有用于表达编码序列的最小结构。本发明的ChemRNA具有通用结构5’‑W‑X‑Y‑(编码序列)‑Z‑3’，其中W选自由5’‑端帽、游离5’‑三磷酸基团、游离5’‑二磷酸基团、游离5’‑单磷酸基团、游离5’‑OH基团、以及所述5’端帽、所述5’‑三磷酸基团、所述游离5’‑二磷酸基团或所述游离5’‑单磷酸基团的化学修饰类似物组成的组，X是可选的5’UTR序列，Y是可选的起始密码子，并且Z直接连接编码序列并选自由游离的3’‑OH基团、终止密码子和可选地经由3’UTR序列与poly(A)尾相连的终止密码子组成的组。本发明还涉及：至少85％或更多与本发明的RNA具有相同的化学组成的RNA群；以及包含本发明的RNA的RNA群，其中，存在至少1％的RNA的比全长RNA短1个核苷酸。本发明的RNA和RNA群用于在细胞或生物体中或在无细胞表达系统中表达由编码序列编码的氨基酸序列。本发明还涉及包含RNA或RNA群的药物组合物、疫苗和诊断工具。

技术领域

本发明涉及完全化学合成的RNA分子(以下也称为“ChemRNA”)，其具有对编码序列的表达有用的最小结构。本发明的ChemRNA具有通用结构5’-W-X-Y-(编码序列)-Z-3’，其中，W选自由5’端帽、游离5’-三磷酸基团、游离5’-二磷酸基团、游离5’-单磷酸基团、游离5’-OH基团、以及所述5’端帽、所述5’-三磷酸基团、所述游离5’-二磷酸基团或所述游离5’-单磷酸基团的化学修饰类似物组成的组，X是可选的5’UTR序列，Y是可选的起始密码子，并且Z直接连接到编码序列并且选自由游离3’-OH基团、终止密码子和可选地通过3’UTR序列与poly(A)尾相连的终止密码子组成的组。本发明还涉及至少85％或更多具有与本发明的RNA相同的化学组成的RNA群，且本发明还涉及包含本发明的RNA的RNA群，其中存在至少1％的RNA比全长RNA短1个核苷酸。本发明的RNA和RNA群用于在细胞或生物体中或者在无细胞表达系统中表达由编码序列编码的氨基酸序列。本发明还涉及包含RNA或RNA群的药物组合物、疫苗以及诊断工具。

背景技术

合成信使RNA(mRNA)正被集中开发作为表达用于疫苗接种(即抗原的表达)和治疗的蛋白质的载体，例如蛋白质(如细胞因子或抗体)的表达、遗传疾病中缺陷或异常蛋白质的替代或使用例如CRISPR-CAS修复DNA。根据现有技术，mRNA是通过酶法在体外产生的：通常，模板DNA通过RNA聚合酶转录成RNA(体外转录的mRNA：ivt mRNA)，然后DNA由DNase降解，mRNA最终被poly-A-聚合酶多聚腺苷酸化(Tusup et al.,(2019)Chimia(Aarau)73(6),391-394)。mRNA的酶法生产是有效的、稳健的，并允许生产大量的治疗性mRNA。然而，它有两个主要缺点：(i)由于通过生物过程的生成，所产生的RNA通常被监管机构归类为基因治疗产品，以及(ii)mRNA的酶法生产通常需要将DNA转录成RNA的额外步骤，使该过程间接进行，因为还需要预先生成DNA模板。对于抗癌疫苗等目的，特别是当mRNA疫苗旨在触发针对突变的T细胞免疫时，mRNA可能相对较短，因为它只需要编码一个表位(可以短至3到8个氨基酸)。

发明内容

本发明的技术问题是提供克服酶法产生的RNA所遇到的上述问题的mRNA。

上述技术问题的解决方案是提供如权利要求以及本说明书和附图中所定义的本发明的实施例。

特别地，本发明提供了具有以下通式(1)的结构的完全化学合成的RNA(本文也称为“ChemRNA”)：

5’-W-X-Y-(编码序列)-Z-3’ (1)

其中，

W选自由5’端帽、游离5’-三磷酸基团、游离5’-二磷酸基团、游离5’-单磷酸基团、游离5’-OH基团、以及所述5’端帽、所述5’-三磷酸基团、所述游离5’-二磷酸基团或所述游离5’-单磷酸基团的化学修饰的类似物组成的组；

X可能存在或不存在，如果X存在，X为5’UTR序列；