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1、(10)申请公布号 CN 102978226 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102978226 A *CN102978226A* (21)申请号 201110261136.4 (22)申请日 2011.09.05 C12N 15/63(2006.01) C12N 15/64(2006.01) (71)申请人 中国科学院深圳先进技术研究院 地址 518055 广东省深圳市南山区西丽大学 城学苑大道 1068 号 (72)发明人 陈志英 何成宜 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 吴平 (54) 发明名称 微环 DNA 基因载体组合物。
2、及其制备方法和应 用 (57) 摘要 本发明公开了一种微环 DNA 基因载体组合 物, 包括将病毒基因组中负责基因表达和病毒复 制的 DNA 成分、 转基因克隆到载体中, 得到的第一 微环 DNA 基因载体, 以及将病毒基因组中负责表 达病毒组装蛋白质基因克隆到载体中, 得到的第 二微环 DNA 基因载体。将这种微环 DNA 基因载体 组合物送入靶细胞内, 第一微环 DNA 基因载体可 以表达前基因组RNA, 第二微环DNA基因载体可以 表达组装蛋白, 将前基因组 RNA 组装形成可以表 达所述治疗性转基因产物并具有侵染性的重组病 毒。重组病毒可以穿过体内的大部分微血管床屏 障, 例如肝窦状隙。
3、内皮细胞孔, 从而可以顺利的感 染新的易感细胞, 具有较高的投递效率。 本发明还 提供上述微环 DNA 基因载体组合物的应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 14 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 14 页 附图 8 页 1/2 页 2 1. 一种微环 DNA 基因载体组合物, 其特征在于, 包括 : 第一微环 DNA 基因载体和第二微 环 DNA 基因载体 ; 所述第一微环 DNA 基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA 成分, 所述 第一微环 DNA 基因载体包括 : 第一启动子、 。
4、病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分 以及用于表达治疗性转基因产物的转基因或转基因表达盒子 ; 所述第二微环 DNA 基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA 成分, 所述 第二微环 DNA 基因载体包括 : 第二启动子和所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋 白的基因 ; 所述第一微环 DNA 基因载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病毒的 基因成分和所述治疗性转基因产物至少两个星期, 所述第二微环 DNA 基因载体可以在哺乳 动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病毒的组装蛋白至少两个星期, 所述病毒的基因成 分和所述病毒的组装蛋白可以在哺乳动物细胞内组装形成。
5、可以表达所述治疗性转基因产 物并具有侵染性的重组病毒。 2.如权利要求1所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述病毒基因组中负责 基因表达和病毒复制的成分为乙肝病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分 ; 所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因为乙肝病毒基因组中负责表 达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面蛋白和小表面蛋白的基因。 3.如权利要求2所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述乙肝病毒基因组中 负责基因表达和病毒复制的成分包括 : 5 包装信号、 3 包装信号、 第一增强子以及病毒复制 调节区域 ; 所述启动子、 所述 5 包装信号、 所述转基。
6、因或转基因表达盒子、 所述第一增强子、 所述 病毒复制调节区域以及所述 3 包装信号依次连接。 4.如权利要求2所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述乙肝病毒基因组中 负责基因表达和病毒复制的成分包括 : 包装信号、 第一增强子以及病毒复制调节区域 ; 所述包装信号、 所述转基因或转基因表达盒子、 所述第一增强子以及所述病毒复制调 节区域依次连接, 所述病毒复制调节区域和包装信号连接到一起, 形成核心蛋白基因的启 动子。 5.如权利要求2所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述乙肝病毒基因组中 负责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面蛋白和小表面蛋白的基因采。
7、用变性码序列 替代。 6.如权利要求2所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述第二微环DNA基因 载体还包括表达敲下 DGCR8 基因的 RNAi 的成分。 7.如权利要求1所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述第一启动子为核心 蛋白基因的启动子、 第二型多聚酶基因启动子或第三型多聚酶基因启动子 ; 所述第二启动子为第二型多聚酶基因启动子。 8.如权利要求1所述的微环DNA基因载体组合物, 其特征在于, 所述第一微环DNA基因 载体为双链 DNA 结构, 第二微环 DNA 基因载体为双链 DNA 结构。 9. 一种权利要求 1 8 中任一项所述的微环 DNA 基因载体。
8、组合物的制备方法, 其特征 在于, 包括如下步骤 : 权 利 要 求 书 CN 102978226 A 2 2/2 页 3 步骤一、 提供具有重组酶 C31 的细菌 DNA 附着点和重组酶 C31 的噬菌体 DNA 附着 点的标准质粒 ; 步骤二、 制备第一微环 DNA 基因载体 ; 将第一启动子、 病毒基因组中负责基因表达和病 毒复制的成分、 用于表达治疗性转基因产物的转基因或转基因表达盒子三种 DNA 成分按照 先后顺序依次插入到所述标准质粒的多克隆位点中, 得到含有转基因或转基因表达盒子的 载体 ; 使用重组酶 C31 处理所述含有转基因或转基因表达盒子的载体, 重组后得到所述 第一微环。
9、 DNA 基因载体 ; 步骤三、 制备第二微环 DNA 基因载体 ; 将第二启动子和所述病毒基因组中负责表达所 述病毒的组装蛋白的基因按照先后顺序依次插入到所述标准质粒的多克隆位点中, 得到含 有所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因的载体 ; 使用重组酶 C31 处理 含有所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因的载体, 重组后得到所述第二 微环 DNA 基因载体 ; 步骤四、 将所述第一微环 DNA基因载体和所述第二微环DNA基因载体混合, 得到所述微 环 DNA 基因载体组合物。 10. 一种试剂盒, 其特征在于, 包括如权利要求 1 8 中任一项所述的微环 DNA 基。
10、因载 体组合物以及用于将所述微环 DNA 基因载体组合物送入靶细胞的工具。 权 利 要 求 书 CN 102978226 A 3 1/14 页 4 微环 DNA 基因载体组合物及其制备方法和应用 【技术领域】 0001 本发明涉及基因治疗领域, 尤其涉及一种微环 DNA 基因载体组合物及其制备方法 和应用。 【背景技术】 0002 基因治疗是治疗很多遗传性、 获得性疾病最理想方法, 目前已经有很多临床前实 验成功的报道。 然而, 临床上成功的例子却鲜有报道。 基因治疗的核心是将治疗载体送入靶 细胞, 但载体的构建和投送方面, 还有若干技术问题有待解决。基因治疗载体可分为两类, 即病毒载体和非病。
11、毒载体。病毒载体感染细胞的效率很高, 但由于其免疫原性和插入性突 变, 容易引起严重的反应, 包括致癌、 致命, 因而难以被临床接受 ; 此外, 制造成本高也是其 应用的一大障碍。非病毒载体较安全、 经济、 转基因的大小无限制, 相对于病毒载体具有一 定的优势, 但目前还缺乏送入体内细胞的有效手段。 0003 全球有超过三亿五千万人, 中国有超过一亿人, 是乙型肝炎病毒 (hepatitis Bvirus, HBV) 携带者。HBV 可诱发肝衰竭、 肝硬化及肝癌, 导致感染者过早死亡。现有的治 疗药物, 包括核苷酸类药物、 干扰素等, 疗效不能持久, 需经常或每天给药, 价格昂贵且副作 用大,。
12、 应用范围有很大限制。 疫苗注射可有效预防乙肝病毒感染扩散产生新带毒者, 但对己 有带毒者无效。此外, 疫苗注射覆盖不全, 且有部份受注者不产生保护性免疫反应, 故每年 仍有大量新病例产生。市场需要一种高效、 安全、 价廉、 方便的新治疗技术与产品。 0004 下面通过基因载体表达干扰 RNA(interference RNA, RNAi), 治疗 HBV 感染的研究 现状, 来说明基因治疗的巨大潜力和现有问题。 0005 RNAi 是最近发现的、 生物细胞内的一种保守的分子机制, 可将含有特定结构的 双链 RNA(dsRNA), 包括小发夹 RNA(small hairpin RNA, sh。
13、RNA) 和微小 RNA(microRNA, miRNA) 加工成 20 30 碱基的 RNA, 形成 RNA 诱导的静默复合物 (RNA-induced silencing complex, RISC), 通过与靶 mRNA 淬火链合 (annealing), 将其裂解或抑制其翻译, 达到阻止 蛋白质合成的目的。这是生物调节细胞反应过程、 抵抗入侵病毒的普遍机制。科学家们正 在做出巨大的努力, 试图把这个机制转变成治疗技术, 治疗各种疾病。 已有很多成功的临床 前实验的报道, 包括抗癌、 抗病毒感染等。目前已经有采用 RNAi 的方式, 在体内、 体外抑制 HBV 病毒复制, 并且具有较好的。
14、效果的报道 (McCaffrey, 2003)。但该技术还存在一些问题, 因而难以应用于临床, 主要包括 : 合成的 siRNA 在肝细胞内的存留时间短, 需反复给药, 成 本高 ; 用质粒表达 RNAi, 在体外短期效果很好, 但体内投递, 效率不高, 仅能到达少部分肝 细胞, 而 HBV 可存在于几乎所有的肝细胞, 因而疗效不彰 ; 标准质粒 (plasmid) 的骨架 DNA 成份 (DNA 复制起源, 包括抗菌素抵抗基因等 ), 可抑制转基因表达, 使质粒很快失去表达功 能 ; 病毒载体如 AAV, 肝细胞感染率很高, 对 HBV 的抑制很完全 (Li, 2009), 但 AAV 载体。
15、可被 宿主体内抗体中和失效, 或诱发可致命的宿主免疫反应, 同时病毒基因组插入性突变, 潜藏 着致癌的危险。因此, 发展安全、 高效的载体技术, 是实现用 RNAi 治疗 HBV 感染的关键。 0006 除了 RNAi, 反义 RNA(antisense RNA)、 诱饵 RNA(decoy RNA) 和核酶 (ribozyme) 说 明 书 CN 102978226 A 4 2/14 页 5 也有强效的抗 HBV 复制的效果。但它们与 RNAi 一样面临着载体的构筑和有效投送到靶细 胞等问题。 0007 Chen 等发明的微环 DNA(MC) 技术 (Chen, Z.Y., et al., 。
16、Minicircle DNA vectors devoid of bacteial DNA result in persistent and high level transgene expression in vivo.Mol.Ther., 2003.), 有助于解决上述问题。MC 是一个环状表达盒子, 不含标准质 粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA, 可在体内长期表达高水平的转基因产物。在肝细胞内, HBV 病毒基因组也能形成环状的 DNA 结构, 称为共价键密闭环状 DNA(cccDNA)。导致 HBV 感 染治疗困难的关键, 是cccDNA可在肝内存在多年, 且对几乎所有药物不敏感。 。
17、MC在结构、 转 基因表达的持久性、 细胞内的稳定性上, 与HBV cccDNA相同, 使MC成为安全、 高效的理想载 体。 0008 然而, MC 也存在着投递到体内靶细胞效率不高的问题。仍以治疗 HBV 感染为例, 在正常的血循环途径中, MC 需要穿过肝窦内皮细胞孔才能进入到人肝主质细胞中, 而传统 的基因载体无法或很难穿过肝窦内皮细胞孔。 【发明内容】 0009 基于此, 有必要提供一种具有较高的投递效率的微环 DNA 基因载体组合物。 0010 此外, 还有必要提供一种上述微环 DNA 基因载体组合物的制备方法和应用。 0011 一种微环DNA基因载体组合物, 包括 : 第一微环DN。
18、A基因载体和第二微环DNA基因 载体 ; 0012 所述第一微环 DNA 基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA 成分, 所述第一微环 DNA 基因载体包括 : 第一启动子、 病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的 成分以及用于表达治疗性转基因产物的转基因或转基因表达盒子 ; 0013 所述第二微环 DNA 基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA 成分, 所述第二微环 DNA 基因载体包括 : 第二启动子和所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组 装蛋白的基因 ; 0014 所述第一微环 DNA 基因载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病 毒的基因成分和所述。
19、治疗性转基因产物至少两个星期, 所述第二微环 DNA 基因载体可以在 哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病毒的组装蛋白至少两个星期, 所述病毒的基 因成分和所述病毒的组装蛋白可以在哺乳动物细胞内组装形成可以表达所述治疗性转基 因产物并具有侵染性的重组病毒。 0015 优选的, 所述病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分为乙肝病毒基因组中 负责基因表达和病毒复制的成分 ; 0016 所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因为乙肝病毒基因组中负 责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面蛋白和小表面蛋白的成分。 0017 优选的, 所述乙肝病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的。
20、成分包括 : 5 包装信 号、 3 包装信号、 第一增强子以及病毒复制调节区域 ; 0018 所述启动子、 所述 5 包装信号、 所述转基因或转基因表达盒子、 所述第一增强子、 所述病毒复制调节区域以及所述 3 包装信号依次连接。 0019 优选的, 所述乙肝病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分包括 : 包装信号、 说 明 书 CN 102978226 A 5 3/14 页 6 第一增强子以及病毒复制调节区域 ; 0020 所述包装信号、 所述转基因或转基因表达盒子、 所述第一增强子以及所述病毒复 制调节区域依次连接, 所述病毒复制调节区域和包装信号连接到一起, 形成核心蛋白基因 的启动子。
21、。 0021 优选的, 所述乙肝病毒基因组中负责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面 蛋白和小表面蛋白的基因采用变性码序列替代。 0022 优选的, 所述第二微环 DNA 基因载体还包括表达敲下 DGCR8 基因的 RNAi 的成分。 0023 优选的, 所述第一启动子为核心蛋白基因的启动子、 第二型多聚酶基因启动子或 第三型多聚酶基因启动子 ; 0024 所述第二启动子为第二型多聚酶基因启动子。 0025 优选的, 所述第一微环 DNA 基因载体为双链 DNA 结构, 第二微环 DNA 基因载体为双 链 DNA 结构。 0026 一种上述的微环 DNA 基因载体组合物的制备方法, 。
22、包括如下步骤 : 0027 步骤一、 提供具有重组酶 C31 的细菌 DNA 附着点和重组酶 C31 的噬菌体 DNA 附着点的标准质粒 ; 0028 步骤二、 制备第一微环 DNA 基因载体 ; 将第一启动子、 病毒基因组中负责基因表达 和病毒复制的成分、 用于表达治疗性转基因产物的转基因或转基因表达盒子三种 DNA 成分 按照先后顺序依次插入到所述标准质粒的多克隆位点中, 得到含有转基因或转基因表达盒 子的载体 ; 使用重组酶 C31 处理所述含有转基因或转基因表达盒子的载体, 重组后得到 所述第一微环 DNA 基因载体 ; 0029 步骤三、 制备第二微环 DNA 基因载体 ; 将第二启。
23、动子和所述病毒基因组中负责表 达所述病毒的组装蛋白的成分按照先后顺序依次插入到所述标准质粒的多克隆位点中, 得 到含有所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因的载体 ; 使用重组酶 C31 处理含有所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因的载体, 重组后得到所述 第二微环 DNA 基因载体 ; 0030 步骤四、 将所述第一微环DNA基因载体和所述第二微环DNA基因载体混合, 得到所 述微环 DNA 基因载体组合物。 0031 一种试剂盒, 包括如上述的微环 DNA 基因载体组合物以及用于将所述微环 DNA 基 因载体组合物送入靶细胞的工具。 0032 这种微环 DNA 基因载。
24、体组合物包括将病毒基因组中的负责基因表达和病毒复制 的成分克隆到载体中, 得到的重组的嵌合的第一微环 DNA 基因载体, 以及将病毒基因组中 负责表达病毒蛋白的DNA成分克隆到载体中, 得到的重组的第二微环DNA基因载体。 将这种 微环DNA基因载体组合物送入靶细胞内, 第一微环DNA基因载体可以表达病毒的基因成分, 第二微环 DNA 基因载体可以表达病毒的组装蛋白, 病毒的基因成分和病毒的组装蛋白在靶 细胞内组装形成可以表达所述治疗性转基因产物并具有侵染性的重组病毒。 重组病毒可以 穿过体内的大部分微血管床屏障, 例如肝窦内皮细胞孔, 从而可以顺利的感染到新的易感 的靶细胞, 具有较高的投递。
25、效率。 【附图说明】 说 明 书 CN 102978226 A 6 4/14 页 7 0033 图 1 为一实施方式的第一微环 DNA 基因载体 MC.CMV.Ther.RC 的结构示意图。 0034 图 2 为制备微环 DNA 基因载体的标准质粒 p2C31 的结构示意图。 0035 图 3 为不带有 Ther. 的空白载体 pMC.CMV.GeneLess.RC 的结构示意图。 0036 图 4 为一实施方式的第二微环 DNA 基因载体 MC.UB.HBVprotein 的结构示意图。 0037 图5为微环DNA基因载体组合物送入到靶细胞内进行表达和复制的机理生产重组 乙肝病毒 rHBV 。
26、示意图。 0038 图 6 为 MC.Ther.RC 的结构示意图。 0039 图 7A 为将转基因 AntiHBV、 转基因表达盒子 UB.AntiHBV 和转基因表达盒子 H1.AntiHBV 分别插入到空白载体 pMC.CMV.GeneLess.RC 的示意图。 0040 图 7B 为一实施方式的 AntiHBV 表达的抗乙肝病毒的 miRNA 的推测的细胞内结构。 0041 图 7C 为另一实施方式的 AntiHBV 表达的抗乙肝病毒的 shRNA 的推测的细胞内结 构。 0042 图 8A 为将 AntiHBV 插入到 pMC.CMV.GeneLess.RC 后得到的 MC.CMV.。
27、AntiHBV.RC 的结构示意图。 0043 图 8B 为 RC.Cp.AntiHBV 的结构示意图。 0044 图 9A 为 将 UB.AntiHBV 插 入 到 pMC.CMV.GeneLess.RC 后 得 到 的 MC.CMV. UB.AntiHBV.RC 的结构示意图。 0045 图 9B 为 RC.Cp.UB.AntiHBV 的结构示意图。 0046 图 10A 为 将 H1.AntiHBV 插 入 到 pMC.CMV.GeneLess.RC 后 得 到 的 MC.CMV. H1.AntiHBV.RC 的结构示意图。 0047 图 10B 为 RC.Cp.H1.AntiHBV 的。
28、结构示意图。 0048 图 11A 为 MC.CMV.EGFP.RC 的结构示意图。 0049 图 11B 为 RC.Cp.EGFP 的结构示意图。 0050 图 12A 为 MC.CMV.UB.EGFP.RC 的结构示意图。 0051 图 12B 为 RC.Cp.UB.EGFP 的结构示意图。 0052 图 13A 为 MC.CMV.hAAT.RC 的结构示意图。 0053 图 13B 为 RC.Cp.hAAT 的结构示意图。 0054 图 14A 为多聚酶基因中的第一 siRNA 模范靶序列与相应的变性码序列编码示意 图。 0055 图 14B 为野生的多聚酶基因表达产生的 mRNA 与第。
29、一 siRNA 序列互补淬合示意图。 0056 图 14C 为多聚酶基因中的第二 siRNA 模范靶序列与相应的变性码序列编码示意 图。 0057 图14D为表面蛋白基因中的第三siRNA模范靶序列与相应的变性码序列编码示意 图。 0058 图 15 为结合变性编码子技术制备得到的一实施方式的第二微环 DNA 基因载体 MC.degHBVprotein 的结构示意图。 0059 图 16 为结合抗 DGCR8 技术制备得到的一实施方式的第二微环 DNA 基因载体 MC.AntiDGCR8.HBVprotein 的结构示意图。 0060 图 17 为结合抗 DGCR8 技术制备得到的另一实施方式。
30、的第二微环 DNA 基因载体 说 明 书 CN 102978226 A 7 5/14 页 8 MC.AntiDGCR8.degHBVprotein 的结构示意图。 【具体实施方式】 0061 下面结合附图及实施例对微环 DNA 基因载体组合物及其制备方法和应用做进一 步的解释说明。 0062 一实施方式的微环DNA基因载体组合物, 包括 : 第一微环DNA基因载体和第二微环 DNA 基因载体。 0063 第一微环DNA基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架DNA成分, 包括 : 第一启动子、 病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分以及用于表达治疗性转基因产 物的转基因或转基因表达盒子。。
31、第一微环 DNA 基因载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高 通量的表达所述病毒的基因成分和所述治疗性转基因产物至少两个星期。 0064 第二微环DNA基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架DNA成分, 包括 : 第二启动子和所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因。第二微环 DNA 基因 载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病毒的组装蛋白至少两个星期。 0065 当这种微环 DNA 基因载体组合物被送入到靶细胞内后, 第一微环 DNA 基因载体可 以所述病毒的基因成分, 第二微环 DNA 基因载体可以表达所述病毒的组装蛋白, 所述病毒 的基因成分和所述病毒的组装蛋白。
32、可以在靶细胞内组装形成可以表达所述治疗性转基因 产物并具有侵染性的重组病毒。重组病毒可以穿过体内的大部分屏障, 例如肝窦内皮细胞 孔, 从而可以顺利的感染到新的细胞, 具有较高的投递效率。 0066 靶 细 胞 包 括 哺 乳 动 物 体 内 的 肝 主 质 细 胞 (hepatocyte), 非 肝 主 质 细 胞 (nonparenchymal hepatocyte) 如肝的内皮细胞、 Kuffer 细胞或其它器官的细胞。 0067 生产出来的重组病毒可以像野生的病毒一样, 穿过体内的大部分微血管屏障, 例 如肝窦内皮细胞孔, 从而可以顺利的感染到新的易感靶细胞, 生产新的感染性的重组病毒。
33、, 并且本身可以表达治疗性转基因产物, 从而长期、 有效的发挥作用, 成为一种安全、 高效、 方 便、 经济的基因治疗技术。 0068 治疗性转基因产物为蛋白质或非编码 RNA(noncoding RNA)。 0069 可以选择仅为表达治疗性转基因产物基因的转基因, 也可以选择带有自身启动子 的转基因表达盒子。 0070 非编码 RNA 可以为小发夹 RNA(small hairpin RNA, shRNA)、 微小 RNA(micorRNA, miRNA)、 反义 RNA(antissense RNA)、 诱饵 RNA(decoy RNA) 和核酶 (ribozyme) 中的至少一 种。 0。
34、071 生产出来的重组病毒表达的蛋白质可以为补充体内功能有缺陷的蛋白, 例 如与病毒蛋白特异性结合的蛋白 ; 表达的非编码 RNA 可以与病毒的靶 mRNA 淬火链合 (annealing), 将其裂解或抑制其翻译, 达到阻止蛋白质的合成和病毒复制的目的。 0072 这种微环 DNA 基因载体组合物所包含的第一微环 DNA 基因载体和第二微环 DNA 基 因载体均为双链的 DNA, 可以通过如下方法制备 : 0073 步骤一、 提供具有重组酶 C31 的细菌 DNA 附着点 (attB) 和重组酶 C31 的噬菌 体 DNA 附着点 (attP) 的标准质粒。 0074 步骤二、 制备第一微环。
35、 DNA 基因载体。 说 明 书 CN 102978226 A 8 6/14 页 9 0075 将第一启动子、 病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分、 用于表达治疗性 转基因产物的转基因或转基因表达盒子三种 DNA 成分按照先后顺序依次插入到标准质粒 的多克隆位点中, 得到包含有转基因或转基因表达盒子的载体。使用重组酶 C31 处理所 述含有转基因或转基因表达盒子的载体, 重组得到所述微环 DNA 基因载体。 0076 步骤三、 制备第二微环 DNA 基因载体。 0077 将第二启动子和所述病毒基因组中负责表达所述病毒的组装蛋白的基因按照先 后顺序依次插入到所述标准质粒的多克隆位点中, 得。
36、到含有所述病毒基因组中负责表达所 述病毒的组装蛋白的 DNA 成分的载体 ; 使用重组酶 C31 处理所述含有所述病毒基因组中 负责表达所述病毒的组装蛋白的基因的载体, 重组后得到第二微环 DNA 基因载体。 0078 步骤四、 将第一微环 DNA 基因载体和第二微环 DNA 基因载体混合, 得到微环 DNA 基 因载体组合物。 0079 通过 Chen 等的微环 DNA 技术 (Chen, Z.Y., et al., Minicircle DNA vectors devoid of bacteial DNA result in persistent and high level transg。
37、ene expression in vivo.Mol.Ther., 2003.), 制备得到第一微环 DNA 基因载体和第二微环 DNA 基因载体。 第一微环DNA基因载体不含标准质粒中能关闭转基因表达的骨架DNA成分, 包括 : 第一启动 子、 病毒基因组中负责基因表达和病毒复制的成分以及用于表达治疗性转基因产物的转基 因或转基因表达盒子。第一微环 DNA 基因载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表 达所述病毒的基因成分和治疗性转基因产物至少两个星期。第二微环 DNA 基因载体不含标 准质粒中能关闭转基因表达的骨架 DNA 成分, 包括 : 第二启动子和所述病毒基因组中负责 表达所述病。
38、毒的组装蛋白的成分。第二微环 DNA 基因载体可以在哺乳动物细胞内稳定的、 高通量的表达所述病毒的组装蛋白至少两个星期。 0080 针对乙肝病毒 (HBV), 介绍一实施方式的利用 HBV 基因的微环 DNA 基因载体组合 物。 0081 本实施方式中所用的 HBV 的基因组为 Galibert 所报道的 ayw 菌株 (Galibert, F., et al., Nucleotide sequence of the hepatitis B virus genome(suntype ayw) cloned in E.coli.Nature 1979.281 : p.646-650 ; GenB。
39、ank 号 V01640) 作 为 模 范 序 列, 简称 ayw.Galibert, 来自含有 1.2 单位的 HBV 基因组的质粒 pTHBV2(McCaffrey, A.P., et al., Inhibition of hepatitis B virus in mice by RNA interference.Nature Biotechnology, 2003.21(6) : 639)。 根 据 Nassal(NASSAL, M.and A.RIEGER, A Bulged Region of the Hepatitis B Virusrus RNA Encapsidation Si。
40、gnal Contains the Replication Origin for Discontinuous First-Strand DNA Synthesis. JOURNAL OFVIROLOGY, 1996.70(5) : p.2764-2773) 的建议, DNA 序列以核心蛋白基因启始密码 ATG 为 5 端, 前基因组 RNA 第一个碱基为第 3100。 0082 本实施方式的微环 DNA 基因载体组合物中的第一微环 DNA 基因载体如图 1 所示, 包括 : 巨细胞病毒早期启动子(cytomegalovirus immediate early promoter, CMV)、 H。
41、BV基 因组中负责基因表达和病毒复制的成分以及转基因或转基因表达盒子。 0083 HBV 基因组中负责基因表达和病毒复制的成分包括 : 5 包装信号 (Encapsulation signal, Enc)、 3 包装信号 (3 Enc)、 第一增强子 (Enhancer 1, Enh1) 以及病毒复制调节区 域 (Replication regulatory region, RCR), 上述基因主要负责 HBV 的包装、 复制和表达。 说 明 书 CN 102978226 A 9 7/14 页 10 0084 转基因或转基因表达盒子用于表达治疗型转基因产物, 可以记为 Ther. (Thera。
42、peutic transgene)。 0085 第一微环 DNA 基因载体包含的各种成分为依次连接的 CMV、 5 Enc、 Ther.、 Enh1、 RCR 和 3 Enc, 连接 CMV 和 Enc 的序列中存在固有的重组产物 attR。本实施方式中第一启 动子为 CMV。在其他的实施方式中, 第一启动子可以选择启动子为核心蛋白基因的启动子 (Cp)、 第二型多聚酶基因启动子或第三型多聚酶基因启动子。第二型多聚酶基因启动子可 以为 CMV 或 UB( 泛素基因的启动子 ), 第三型多聚酶基因启动子可以为 H1。H1 启动子可得 自 “pSilencer 3.1-H1neo” 质粒 (App。
43、lied Biosystem, Carlsbad, California, USA)。 0086 这种第一微环 DNA 基因载体可以记为 MC.CMV.Ther.RC, 统称 MC1。 0087 结合图 2 和图 3, 以 CMV 启动子为例, 对 MC.CMV.Ther.RC 的制备方法进行说明 : 0088 参照 Chen 等的微环 DNA 技术, 提供如图 2 所示的标准质粒 p2C31。标准质粒 p2C31 具有 : 可诱导的重组酶 C31 位点、 可诱导的归巢内切酶 (homingendonuclease) I-SceI 位点、 重组酶 C31 的细菌 DNA 附着点 (attB)、。
44、 重组酶 C31 的噬菌体 DNA 附着点 (attP) 以及多克隆位点 MCS。 0089 将 CMV、 HBV 基因组中负责基因表达和病毒复制的成分共三个 DNA 片段用标准 DNA 克隆技术, 依次插入到 p2C31 的多克隆位点中, 三个 DNA 片段为 : (1)、 CMV.Enc, CMV 和 5 Enc, 相当于 MC.2013 的 16 712 共 697bp(Li SB 等, High expression of hepatitis B virus based vector with reporter gene in hepatitis B virus infection s。
45、ystem. World J Gastroenterol 13(17) : 2490, 2007) ; (2)、 Enh 1, 相当于ayw.Galibert的2264 2601 共 338bp ; (3)、 RCR.Enc, 病毒复制调控区和 3 Enc, 相当于 ayw.Galibert 的 2913 3182/1 20 共 290bp。RCR.Enc 中包含第一、 第二重复序列 (DR1 和 DR2, 图中未显示 ), 与 DNA 合成有关的序列 ( 图中未显示 ), 第二增强子 (Enh 2, 图中未显示 ), 核心蛋白基因增 强子以及前基因组 RNA 的 3 包装信号 (3 Enc)。
46、。 0090 上述操作完成后, 得到如图 3 所示的空白载体 pMC.CMV.GeneLess.RC, 接着将 Ther. 插入到 5 Enc 下游, 得到 pMC.CMV.Ther.RC。 0091 上述三个乙肝病毒 DNA 片段均可从 pTHBV2(McCaffrey, A.P., et al., Inhibition of hepatitis B virus in mice by RNA interference.Nature Biotechnology, 2003.21(6) : 639) 中得到。 0092 得到 pMC.CMV.Ther.RC 后, 可利用 Chen 等的微环 DN。
47、A 技术, attB 和 attP 序列重 组形成 attR, 最终得到 MC.CMV.Ther.RC。 0093 本实施方式的微环 DNA 基因载体组合物中的第二微环 DNA 基因载体如图 4 所示, 包括 : 泛素基因的启动子 (UB) 以及 HBV 基因组中负责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面蛋白和小表面蛋白的成分。 HBV基因组中负责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中 表面蛋白和小表面蛋白的成分为 ayw.Galibert 的 1 2905 共 2905bp 的序列。 0094 第二微环 DNA 基因载体包含的各种成分为依次连接的 UB 和 ayw.Galiber。
48、t1 2905, 连接 UB 和 ayw.Galibert 1 2905 的序列中存在固有的重组产物 attR, ayw. Galibert 1 2905 的末端连接有 bpA。本实施方式中第二启动子为 UB。在其他的实施方 式中, 启动子可以选择为其他种类的第二型多聚酶基因启动子, 例如 CMV。 0095 这种第二微环 DNA 基因载体可以记为 MC.UB.HBVprotein, 统称 MC2。 说 明 书 CN 102978226 A 10 8/14 页 11 0096 MC.UB.HBVprotein 的制备方法与 MC.CMV.Ther.RC 类似, 下面简单进行说明 : 0097 。
49、参照 Chen 等的微环 DNA 技术, 提供如图 2 所示的标准质粒 p2C31。标准质粒 p2C31 具有 : 可诱导的重组酶 C31 位点、 可诱导的归巢内切酶 (homing endonuclease) I-SceI 位点、 重组酶 C31 的细菌 DNA 附着点 (attB)、 重组酶 C31 的噬菌体 DNA 附着点 (attP) 以及多克隆位点。 0098 将UB和HBV基因组中负责表达多聚酶、 核心蛋白、 大表面蛋白、 中表面蛋白和小表 面蛋白的成分采用标准 DNA 克隆技术, 末端连接上猪生长因子基因的 poly A 信号 ( 记为 bpA) 后, 插入到 p2C31 的多克隆位点中。 0099 HBV 基因组中负责表达多聚酶、 核心蛋白、 。