[发明专利]体外转录物MRNA和包含其的药物组合物

说明书

本发明涉及用于目标基因的细胞内表达的RNA体外转录物mRNA和包含其的用于疫苗的药物组合物。当注射到动物细胞中时，包括根据本发明的目标基因的体外转录物mRNA允许目标蛋白在动物细胞中大量表达，并且因此可以用作针对自身免疫疾病、传染病、癌症或肿瘤相关疾病、炎性疾病等的基因疫苗。

技术领域

本发明涉及用于目标基因的细胞内表达的体外转录物mRNA，更具体地，涉及用于目标基因的细胞内表达的RNA体外转录物mRNA以及包括其的用于疫苗的药物组合物。

背景技术

基因疗法和基因疫苗是已经被证明并广泛应用于制药领域的技术，并且不仅可用于治疗遗传疾病，还可用于治疗自身免疫疾病、传染病、癌症或肿瘤相关疾病、炎症疾病等。

基于报道已经开始开发基因疫苗，当编码靶基因的DNA和RNA直接注射到动物体内时，靶基因在活体动物中表达，从而可能实现免疫(Wolff J.A.et al.Science,247:1465-8,1990)。

在基因治疗或基因疫苗接种中，DNA和DNA可用作基因给药的核酸分子，并且众所周知，DNA比RNA更稳定和更容易处理。然而，在DNA的情况下，当由于在不期望的位置将施用的DNA片段插入患者基因组而发生基因损伤时，可能会出现潜在风险。此外，可能出现不需要的抗DNA抗体，而且，通过DNA施用和随后的转录/翻译表达的肽或蛋白质的表达水平受到限制，这是不希望的。调节DNA转录的特定转录因子的存在或不存在对施用的DNA的表达水平具有主要影响，并且在没有特定转录因子时，DNA转录不能产生足够量的RNA，因此，翻译和产生的肽或蛋白质的量也有限。

另一方面，当RNA用于基因给药时，RNA不需要转录，因此蛋白质可以直接在细胞质中合成，而不需要像DNA一样进入细胞核，因此不必担心插入细胞染色体导致不期望的遗传损伤。此外，RNA的半衰期比DNA短，不会诱导长期遗传修饰(Sayour E.J.et al.,J.Immunother.Cancer 2015；3:13,2015)。当普通RNA疫苗被递送到细胞中时，它在短时间内被激活，从而表达靶蛋白，并在几天内被酶反应破坏，并且对表达的靶抗原(蛋白)的特异性免疫应答仍然存在。

此外，当RNA用于基因给药时，RNA仅通过细胞膜而不需要通过核膜起作用，因此即使以比DNA少的量使用，RNA也能够表达与DNA相同量的靶蛋白。此外，由于RNA本身具有更高的免疫增强特性，因此即使当以比DNA少的量施用时，也可表现出相同的免疫效果。

此外，RNA可以在体外大量生产，因此即使在小规模GMP生产设施中也可以安全生产，并且RNA转录物可以仅合成与诱导病毒或微生物的中和抗体相关联的表位基因，然后在体外转录的方式生产。在过去，以这种方式生产大量RNA需要大量的费用和复杂的技术，但由于与体外转录反应相关的试剂，特别是依赖于DNA的RNA聚合酶的改进，现在可以在1-2周内使用少量DNA模板生产大量RNA。

基因疫苗是通过使用各种载体向动物接种待表达蛋白质的基因(DNA或RNA)来表达靶抗原的系统。有趣的是，该基因表达的蛋白质量在实践中与免疫原性不成正比。即使在表达的抗原量增加时，也不一定意味着抗原的免疫原性也成比例增加。一般来说，当基因疫苗注射到动物中时，基因疫苗(DNA或RNA)以各种方式传递到动物肌肉细胞并感染它们。由于如此感染的肌肉细胞被抗原特异性T细胞裂解，因此实际抗原表达期或抗原量与体外细胞培养实验中预测的不同。因此，需要进一步研究，以准确了解基因疫苗如何通过有限的表达水平和时间诱导免疫应答。实际上，从体外细胞培养研究中获得的结果往往与从体内动物实验中获得的结论不一致。原因是，在接种基因疫苗后，参与免疫反应的天然免疫受体的物种特异性表达和抗原识别模式存在差异，并且天然免疫受体按细胞类型的表达水平也存在差异。它没有解释基于α病毒的自复制RNA疫苗仅仅由于高抗原表达水平而具有高抗原性免疫原性，而是表明可能还有另一个影响因素(Park J.H.et al.,J.Bacteriol.Virol.,46:115,2016)。