[发明专利]用包含带电荷的季氨基的聚合物的核酸载体的修饰

说明书

【技术领域】

本发明涉及修饰优选用于递送治疗性转基因或活性的粒子载体(包括病毒、病毒片段及自组装合成的载体)的生物学和/或物理-化学性质的改良的方法。本发明也涉及已根据本发明修饰造成它们的生物学和/或物理-化学性质修饰或变化的核酸载体、它们的制备方法及它们在各领域(包括医学)中的各生物技术策略中的用途。

【背景技术】

微生物，包括病毒，在贯穿生物技术的广领域有许多应用。它们涉及医学、农业、工业生产工艺(显然包括油及酿造工业)及生物除污。已鉴定了许多有用的应用及功能，及开发用于所述生物学试剂。但是，常它们的活性的发展或增强被它们的精细的性质限制，限制它们实现理论上可能的但实际上超过它们的范围的任务的能力。在此情况下，这相当常遇到，将常期望再改造病毒或微生物的性质以赋予其就其所需的目的更适当的性质。

由此、生物学杀昆虫剂(例如杆状病毒)的有用性可受不适当的靶特异性及不利的在环境中的存活特征所限；硫代谢细菌可在石油化学工业被不充分的发散及分布模式而有用的应用受限；及在人或兽医学基因治疗中，期望介导治疗性基因的递送的病毒的有用性可被在靶组织中转基因表达的无效受限。

体细胞基因治疗领域在近年因为其改善许多不同的类型的疾病的治疗的有效性而受到关注，所述疾病包括：遗传疾病(例如囊性纤维化、肌肉营养不良、酶缺陷)及由年龄相关的或损伤相关的生理劣化所致的疾病(癌，心脏病，成年型糖尿病)。但是，尽管该领域快速及广泛发展，包括超过100例临床试验的起始，对患者的清楚的治疗性益处的例子非常少。一项反义技术最近被许可给人使用，但尚无基因治疗策略仍满足它们的原许诺，及在可预见的将来在常规临床应用中无可能获得批准。

也可将病毒用作疫苗抗原的有效递送载体，例如通过编码重组腺病毒‘载体’之内的疟疾或流感蛋白。此类型的疫苗在实验室研究中显示针对广范围的重要的病原体的用途的巨大潜力。

相关的技术领域已知为‘病毒治疗’，其中裂解病毒(其可或不可加工为载荷治疗性基因)能在癌细胞之内选择性地复制，导致肿瘤之内的病毒扩增，肿瘤细胞的裂解及感染扩展到裂解复制循环重复的相邻肿瘤细胞中。

缺失治疗性功效的原因部分反映患者群(被募集参加这些实验治疗的多数患者已患病颇重，从而甚至有效治疗可显示少的治疗性益处)，但主要反映达到的治疗性基因表达的不充分的水平、持续时间及分布。主要问题是，人受试者具有对病毒载体的先前既有的免疫(不像保持在无病原体环境中的实验动物)。如果提供有先先前既有的对治疗性病毒载体的免疫的实验动物，它们未如它们在人中一样在动物中显示功效。甚至当可通过使用之前未暴露人群的病毒载体(及因此不前-免疫)避免人中先前既有的免疫时，仍有问题。首次施用新病毒载体之后，我们的免疫系统将产生对其的应答，防止该载体随后使用。这对于试剂的多次使用是必需的多数应用是尤其重要的。例如通常要求用第二或第三施用加强疫苗。简言之，复杂的治疗策略的成功的应用被不充分的用于基因递送及表达的载体限制。

迄今探究的用于基因治疗应用的2种主要类型的载体是：非-病毒(通常基于阳离子脂质体)载体及病毒(通常反转录病毒、腺病毒、后来是腺伴随病毒(aav)及慢病毒)载体。

开发用于病毒治疗的裂解病毒包括腺病毒(全部血清型)、疱疹病毒、披膜病毒(有名的是α病毒例如辛德毕斯及西门利克森林病毒)、心脏病毒(有名的是Seneca Valley病毒)、痘苗病毒、肺泡口炎病毒、新城疫病毒、麻疹病毒及呼肠孤病毒。

病毒是作为用于基因递送的载体的明显的选择，由于这基本上是它们在自然中的唯一功能。随后病毒至今在基因治疗中显著使用，形成大部分载体用于临床研究。腺病毒的限制它们的成功的应用的主要特征是它们的免疫原性。尽管它们是专业病原体，进化了百万年成为高度有效基因递送载体，它们的宿主类似地发展了非常有效的保护机理。来自癌患者的血清及腹水流体含甚至以高稀释度可完全阻止病毒体外感染的抗体。

涉及腺病毒的典型的人流程导致显著的炎症应答、以及无效的靶细胞感染。

尽管非-病毒系统具有得多更佳安全性记录，及更容易大量产生，它们具有低特异性转染活性。靶组织中的基因表达效率也是与非-病毒系统相关的主要问题。