本公開屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及靶向調(diào)控lpa基因表達(dá)的sirna雙鏈體及其在預(yù)防和治療心腦血管相關(guān)疾病中的用途。
背景技術(shù):
1、核酸藥物尤其是寡核苷酸藥物,由于其合成簡單、活性較高而得到廣泛應(yīng)用。寡核苷酸藥物通常包括反義寡核苷酸(aso)、小干擾rna(sirna)、微小rna(mirna)和核酸適配體等。
2、寡核苷酸是一類短的dna或rna分子、寡聚體,寡核苷酸能夠以序列特異性的方式與各自的互補(bǔ)寡核苷酸、dna或rna結(jié)合,形成雙鏈體,或者,盡管較不常見,但有些情況下形成更高階的雜合體。寡核苷酸能夠序列特異性地與互補(bǔ)的rna鏈結(jié)合,雜交后能夠誘導(dǎo)rnase?h裂解靶rna。天然的寡核苷酸中,核苷酸之間由磷酸二酯鍵連接,在生理?xiàng)l件下,寡核苷酸對核酸酶特別敏感,因此在制備寡核苷酸藥物時(shí),天然的、未經(jīng)改造的或未經(jīng)修飾的寡核苷酸在體內(nèi)容易被快速降解,因此能夠發(fā)揮的活性非常有限,因而成藥性差。對寡核苷酸進(jìn)行修飾是提高其活性的有效方式,可以提高其對核酸酶的穩(wěn)定性、與rna的親和性,并能更好地促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)吞和組織靶向,從而有效調(diào)控靶基因的表達(dá)。
3、核苷酸的基本結(jié)構(gòu)通??蓜澐譃閴A基、核糖、磷酸骨架和末端四個(gè)部分,這四個(gè)部分的修飾可以舉例如下:
4、1)堿基的修飾:主要分為嘌呤修飾、嘧啶修飾以及堿基替換三種形式。嘌呤修飾包括n6-甲基腺苷、n1-甲基腺苷、7-甲基鳥苷酸修飾;嘧啶修飾包括3-甲基尿嘧啶核苷、5-甲基尿嘧啶核苷、5-甲基胞嘧啶核苷、n4?-乙酰胞苷、假尿苷、硫尿核苷、丙炔尿嘧啶核苷以及二氫尿嘧啶核苷等修飾。
5、2)核糖的修飾:主要分為核糖環(huán)特定位置處的基團(tuán)的修飾和替換等。核糖的修飾包括但不限于2’-位修飾、4’-位修飾、5’-位修飾、異構(gòu)修飾等。核糖2’-位修飾中最為常見的是2’-ome(2’-甲氧基)修飾及2’-f(2’-氟代)修飾。相比天然的寡核苷酸,同時(shí)采用2’-ome及2’-f修飾后的寡核苷酸具有更高的tm值、更強(qiáng)的血清穩(wěn)定性和更好的活性。
6、3)磷酸骨架的修飾:主要的修飾方式包括但不限于硫代磷酸酯的修飾;經(jīng)甲基磷酸酯、硒代磷酸酯、甲硼基磷酸酯、雙硫代磷酸酯,以及用硫原子取代磷酸二酯鍵連接區(qū)的橋氧原子修飾;將核苷之間的磷酸酯基整個(gè)替換為不含磷原子的基團(tuán),如將p原子替換為c原子、s原子以及n原子等,從而形成胍基、s-甲基硫脲或硝酸酯等。
7、4)末端修飾:包括但不限于在正義鏈的5’末端和/或3’末端以共價(jià)鍵連接特定基團(tuán)、反義鏈5’末端磷酸化修飾等。
8、脂蛋白(a)(lipoprotein(a),lp(a))是利用免疫方法發(fā)現(xiàn)的一種特殊類型的脂蛋白顆粒,其在心血管疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮作用,是心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素。lp(a)由包含膽固醇、氧化磷脂(oxpl)等脂質(zhì)成分的ldl樣(ldl-like)顆粒與載脂蛋白a?(apo(a))以及載體蛋白b-100等組成,其中載脂蛋白b-100通過共價(jià)鍵與apo(a)結(jié)合。apo(a)是一種高度多態(tài)性的糖蛋白,其由lpa基因編碼。
9、目前認(rèn)為lp(a)通過多種方式促進(jìn)動脈粥樣硬化斑塊的形成。流行病學(xué)和遺傳學(xué)研究表明,lp(a)水平升高是引發(fā)心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,即使ldl-c水平被控制在當(dāng)前指南規(guī)定的最佳范圍內(nèi),與lp(a)相關(guān)的心血管風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。因此,抑制lpa基因的表達(dá)水平,能夠降低動脈粥樣硬化及其相關(guān)心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。能夠用于患有脂蛋白(a)相關(guān)疾病的患者的替代療法和組合療法是臨床上需要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種更為有效的靶向調(diào)控lpa基因表達(dá)的sirna雙鏈體的技術(shù)問題,本公開提供了靶向調(diào)控lpa基因表達(dá)的sirna雙鏈體及其在預(yù)防和治療心腦血管相關(guān)疾病中的用途。本公開通過對sirna基礎(chǔ)序列進(jìn)行修飾,篩選出了多個(gè)對lpa基因表達(dá)具有顯著抑制作用的sirna修飾物,并且提供了相應(yīng)的sirna綴合物。
2、本公開的技術(shù)方案包括但不限于:
3、一方面,本公開提供了一種sirna雙鏈體,其包含由正義鏈和反義鏈配對組成的寡核苷酸雙鏈體。
4、另一方面,本公開提供了一種用于降低lpa的表達(dá)的綴合物,其包括上述sirna雙鏈體,及與其連接的綴合基團(tuán)。
5、另一方面,本公開提供了一種核酸蛋白復(fù)合物,其包含上述sirna雙鏈體的雙鏈區(qū)或雙鏈區(qū)的反義鏈,以及核酸酶。
6、另一方面,本公開提供了一種重組載體,包含編碼上述sirna雙鏈體的核酸分子。
7、一些實(shí)施方案中,所述重組載體的載體骨架選自重組類病毒衍生的環(huán)狀rna載體、trna、rrna支架和嵌合trna/pre-mi?rna載體。
8、另一方面,本公開提供了一種重組細(xì)胞,其合成并分泌上述sirna雙鏈體。
9、一些實(shí)施方案中,所述重組細(xì)胞選自嗜硫紅假單胞菌和核糖核酸酶iii缺陷的谷氨酸棒狀桿菌。
10、另一方面,本公開提供了一種制備sirna雙鏈體的方法,包括培養(yǎng)上述重組細(xì)胞,或化學(xué)合成。
11、另一方面,本公開提供了一種藥物組合物,其包括上述sirna雙鏈體、上述綴合物,或者上述核酸蛋白復(fù)合物,以及藥學(xué)上可接受的載體。
12、另一方面,本公開提供了一種抑制lpa基因表達(dá)的方法,包括將上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物與靶細(xì)胞接觸。
13、一些實(shí)施方案中,所述方法為非診斷或非治療目的的。
14、一些實(shí)施方案中,所述方法為體內(nèi)的或體外的。
15、另一方面,本公開提供了一種上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物在制備治療與lpa基因表達(dá)相關(guān)疾病的藥物中的應(yīng)用。
16、所述lpa基因表達(dá)相關(guān)疾病選自apo(a)蛋白過表達(dá)、lpa基因致病突變、apo(a)蛋白代謝異常、lpa或apo(a)與另一物質(zhì)的異常相互作用導(dǎo)致的疾病。
17、一些實(shí)施方案中,所述lpa基因表達(dá)相關(guān)疾病選自伯格氏病(berger’s?disease)、外周動脈疾病、冠狀動脈疾病、代謝綜合征、急性冠脈綜合征、主動脈瓣狹窄、主動脈瓣反流、主動脈夾層、視網(wǎng)膜動脈阻塞、腦血管疾病、腸系膜缺血、腸系膜上動脈阻塞、腎動脈狹窄、穩(wěn)定型/不穩(wěn)定型心絞痛、急性冠脈綜合征、雜合子或純合子家族性高膽固醇血癥、高載脂蛋白β脂蛋白血癥、腦血管動脈粥樣硬化、腦血管疾病和靜脈血栓形成、中風(fēng)、動脈粥樣硬化、血栓形成、冠心病或主動脈瓣狹窄和/或與lp(a)顆粒的水平升高相關(guān)的任何其他疾病以及其他尚未鑒定的相關(guān)病癥、病理或綜合征。
18、另一方面,本公開提供了一種上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物用于治療與lpa基因表達(dá)相關(guān)疾病。
19、另一方面,本公開提供了一種用于治療與lpa基因表達(dá)相關(guān)疾病的方法,包括向有需要的受試者施用有效量的上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物。
20、另一方面,本公開提供了一種上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物在制備預(yù)防或治療動脈粥樣硬化和心腦血管疾病藥物中的應(yīng)用。
21、另一方面,本公開提供了一種上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物用于預(yù)防或治療動脈粥樣硬化和心腦血管疾病。
22、另一方面,本公開提供了一種用于預(yù)防或治療動脈粥樣硬化和心腦血管疾病的方法,包括向有需要的受試者施用有效量的上述sirna雙鏈體、上述綴合物、上述核酸蛋白復(fù)合物、或上述藥物組合物。
23、本公開所取得的有益效果至少如下:
24、(1)sirna基礎(chǔ)序列,例如sirna?b01001、b01023、b01042、b01047、b02417、b06001、b01801、b01012,對lpa基因均具有顯著抑制作用,抑制率最高可超過50%。
25、(2)本公開的sirna修飾物對于lpa基因的抑制率最高可達(dá)70%以上。并且,修飾物與galnac綴合基團(tuán)連接后形成相應(yīng)的sirna綴合物,可以高效遞送至動物肝臟,并顯著抑制lpa基因,顯著降低血清lp(a)蛋白水平。
26、(3)本公開采用交替修飾和本公開修飾模板修飾的各序列,同現(xiàn)有技術(shù)公開的序列差異很小的sirna相比,對lpa抑制活性均顯著提升,最多可提高36.0%。