[发明专利]APOE4 RNA特异性反式剪接核酶及其用途

说明书

本发明涉及一种阿尔茨海默氏病特异性反式剪接核酶及其用途。反式剪接核酶将导致或增加阿尔茨海默氏病风险的基因的RNA替换为有利于疾病治疗的基因的RNA，从而降低致病基因的表达，增加有益基因的表达，因此可有效地用于预防或治疗阿尔茨海默氏病。

技术领域

本发明涉及APOE4基因特异性反式剪接核酶及其用途。

背景技术

随着经济的发展、食品和卫生条件的改善以及医疗技术的进步，人们的预期寿命不断延长。在2000年，韩国的65岁以上人口比例达到7.2％，正式步入老龄化社会，这一数字在2017年超过14％，进一步加深了老龄化。随着65岁以上老年人口比例快速增加，患慢性老年病的老年人口也不断增加，不仅大大降低了老年人口及其家庭的生活质量，还极大提高了社会成本。主要的老年病包括失智、帕金森和脑中风，根据国民健康保险公司的数据，从2014年至2018年，因失智、帕金森和脑中风而接受治疗的人数达到605万9437人。

阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease)是一种退行性脑病，主要病因之一是β淀粉样蛋白、tau蛋白等异常蛋白在大脑中积聚并逐渐损伤大脑神经细胞。该疾病会导致记忆力和认知能力逐渐衰退，并进一步发展为语言和行走障碍，难以独自生活。

对阿尔茨海默氏病发病机制的研究多以β淀粉样蛋白假说为基础，在此基础上主要有对于淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)、β位淀粉样前体蛋白裂解酶(β-site amyloid precursor protein cleaving enzyme，BACE)、早老(Presenilin)基因的研究；对于与细胞内其他因素相互作用及调节的研究、对于因子的产生、分解及信号传递的研究。

基于β淀粉样蛋白假说，大多数阿尔茨海默氏病候选药物都集中在“抑制BACE1”和“抑制β淀粉样蛋白原纤维的形成”。礼来(Eli Lilly)的solanezumab作为一种靶向β淀粉样蛋白的抗体，在轻度痴呆患者的3期临床试验中失败，并且，诺华(novartis)和安进(amgen)联合开发的BACE1抑制剂“CNP520”也未能改善患者的认知功能。被认为是阿尔茨海默氏病病因的β淀粉样蛋白假说正在发生动摇，有研究者认为必须改变靶分子或切入方法才能治疗阿尔茨海默氏病。

载脂蛋白E(Apolipoprotein E，ApoE)是一种在肝脏和大脑中表达的蛋白质，最近提出了一些支持大脑中表达的ApoE蛋白与阿尔茨海默氏症之间关系的研究结果。已知ApoE具有ApoE2、ApoE3和ApoE4的不同形态，ApoE2具有保护神经细胞的功能，而ApoE4有助于β淀粉样蛋白的积累，并且其自身表现出神经毒性。此外，作为基于宏基因组研究的统计分析结果，发现APOE4是导致阿尔茨海默氏病的遗传因素。因此，正在尝试阻断ApoE4的功能来治疗阿尔茨海默氏病的方法，但该方法发展十分不足。另一方面，ApoE3 christchurch(ApoE3ch)突变是发现于70多岁老年人的ApoE3突变形式，已经发现在具有这种突变的人的整个大脑中都存在淀粉样斑，但并没有发生认知障碍(Nature medicine(自然医学)2019；11:1680-1683)。

一方面，根据报道，来自Tetrahmena thermophila的I型内含子核酶可以引起反式剪接反应，在试管内，靶向对核酶3'末端的外显子RNA进行反式连接的5'外显子后进行附着，使得与单独的转录组相互连接。这表明可以通过I型核酶的反式剪接反应矫正与各种遗传疾病相关的基因转录组，事实上，最近在镰状细胞(sickle cell)病患者的红细胞前体(erythrocyte precursor)细胞中，β-珠蛋白基因转录组由反式剪接核酶转化为了抗镰状细胞(anti-sickling)、γ-珠蛋白基因转录组。

反式剪接核酶作为一种基因治疗方法，可以将突变基因的RNA矫正为正常的RNA，依照相同原理，可以在减少特定基因的表达的同时在宿主细胞中表达靶基因。在这种情况下，由于核酶在RNA水平上起作用，其优点在于不会因基因混入宿主细胞基因组中的随机位置而引起不希望的免疫反应问题和安全问题。