[发明专利]视网膜和肌肉高亲和性腺相关病毒衣壳蛋白及相关应用

说明书

本发明涉及新型AAV衣壳蛋白、编码该衣壳蛋白的核酸分子、包含该衣壳蛋白的载体以及包含该载体的药物。本发明的AAV载体具有良好的肌肉和视网膜组织靶向特异性，其可作为治疗性基因的送递载体用于治疗相关疾病。

技术领域

本公开属于基因治疗技术领域。具体地，本公开涉及肌肉和视网膜高亲和性的新型腺相关病毒衣壳蛋白、编码该衣壳蛋白的核酸分子、包含该衣壳蛋白的载体以及包含该载体的药物。

背景技术

近年来，基因治疗蓬勃发展。作为在治疗性基因送递方面非常有前景的载体，腺相关病毒(AAV，adeno-associated virus)在各种器官组织中具有高转导效率、长期治疗效果和低致病性，这些特性使AAV在基因治疗领域具有明显的优势(参考文献1)。然而，野生型AAV血清型通常广谱地感染哺乳动物的多个组织/器官。因此，目前AAV的应用仍存在以下问题：野生型AAV具有广泛的组织靶向性，导致基因传递到脱靶的组织，从而加剧了不良反应。

迄今为止，已经开发了靶向不同器官(例如眼睛或骨骼肌)的AAV载体。例如，在2017年底，Spark Therapeutics生产的基于AAV2的基因治疗药物“Luxturna”已经被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗患有RPE65突变的莱伯氏先天性黑蒙病(LeberCongenital Amaurosis，LCA)。在2019年5月，FDA批准了基于AAV9的药物“Zolgensma”用于治疗脊髓性肌萎缩，这是一种由SMN基因突变引起的神经肌肉疾病。利用AAV作为载体的基因疗法已经在许多临床试验中得以运用，例如，这些基因疗法利用靶向眼睛或肌肉的AAV作为载体来治疗多种眼部和肌肉疾病(例如与年龄相关的黄斑变性、X连锁视网膜分裂症和杜氏肌肉营养不良)，且取得了不错的治疗效果。

研究显示，AAV载体的组织亲嗜性及细胞转化效率主要由其衣壳决定。不同的衣壳决定了不同的AAV具有不同的组织亲嗜性及转化效率。为了改善AAV载体的组织特异性以及减轻免疫反应，可以采用例如DNA混编(DNAshuffling)、易错PCR和定点突变的方法来改造AAV衣壳。通常，可以采用定点突变技术在AAV的衣壳蛋白中插入7-20个氨基酸的多肽。例如，通过在AAV9的第588位氨基酸后插入7个氨基酸而获得的AAVPHP.B可改善血脑屏障通透性(参考文献2)。

因此，为了实现更好的治疗效果，期望对AAV衣壳蛋白进行合适的改造，获得具有器官特异性的新型腺相关病毒载体。

参考文献：

1.Li et al.,Nat Rev Genet(2020)21:255-272

2.Deverman et al.,Nat Biotechnol(2016)34:204-209

发明内容

经过大量研究，发明人发现，通过在AAV(例如AAV5)衣壳蛋白的可变区(例如在N573或Q574后)插入寡肽“FAPTPGP”，可以获得靶向视网膜和肌肉的新型AAV(例如AAV5)衣壳。由该新型AAV衣壳包装的新型AAV载体具有良好的肌肉和视网膜组织靶向特异性，有更低的毒副作用和更好的安全性潜力，可应用于肌肉或眼部相关疾病的预防、诊断和治疗。

因此，本公开提供了新型AAV衣壳蛋白，其可在体内或体外在肌肉细胞和视网膜细胞转导。该新型AAV衣壳蛋白可用于生产新型AAV载体，从而开展针对新型AAV载体的相关研究或可用于疾病治疗。

在第一方面，本公开提供一种新型腺相关病毒(AAV)衣壳蛋白，所述新型AAV衣壳蛋白通过在AAV衣壳蛋白的可变区插入寡肽FAPTPGP构建而成。