[发明专利]MRNA的CNS递送及其用途

说明书

相关申请案

本专利申请要求2014年7月2日提交的美国临时申请号62/020,161和2013年10月 22日提交的美国临时申请号61/894,246的优先权，所述申请的公开内容据此以引用方式并 入。

序列表

本说明书提及序列表(2014年10月22日以名称为“2006685-0690_SL.txt”的.txt 文件形式电子递交)。.txt文件在2014年10月22日生成并且大小为19,590字节。序列表的全 部内容以引用方式并入本文。

背景技术

仍然需要用于治疗CNS疾病的有效疗法，诸如由神经元细胞蛋白的缺失、异常表达 或调节异常直接或间接造成的那些疾病。在实施用于CNS疾病的有效治疗方案时存在若干 障碍，主要是由于CNS组织被不可渗透的血脑屏障(BBB)分离并隔离。

例如，脊髓性肌肉萎缩症代表由蛋白缺乏造成的CNS疾病。通常，健康个体具有序 列几乎相同的运动神经元存活(SMN)基因(SMN-1和SMN-2)中的每一个的功能性拷贝。被诊 断为脊髓性肌肉萎缩症的患者通常不能仅仅依靠全长SMN-2的低水平表达来表达全长SMN- 1蛋白，这不足以阻止脑中的运动神经元死亡。

最近几年，信使RNA(mRNA)疗法已成为用于治疗多种疾病(具体地讲，与一种或多 种蛋白缺乏相关联的那些疾病)的日渐重要的选择。虽然有希望用于非神经元疾病，但本领 域的技术人员已被劝止实施此类治疗CNS疾病的方法，因为脂质体不能透过BBB，以及神经 元细胞的独特复杂的膜组成对于将mRNA递送至神经元细胞内部赋予了独特的挑战 (Svennerhol等人，BiochimicaetBiophysicaActa，1992，1128：1-7；以及Karthigasan等 人，JournalofNeurochemistry，1994，62：1203-1213)。

发明内容

本发明除了其它方面以外提供了将编码治疗性蛋白的mRNA有效递送至神经元和 CNS的其它细胞类型的改进的方法和组合物。本发明部分基于令人意外的发现：可将加载有 mRNA的基于脂质或聚合物的纳米颗粒直接施用至CNS空间(例如，通过鞘内施用)并有效渗 透神经元细胞膜，导致mRNA在脑和/或脊髓中的神经元中的细胞内递送。在本发明之前，已 报道神经元细胞膜的特点在于具有独特复杂的脂质组成，不同于非神经元细胞的那些 (Svennerhol等人，BiochimicaetBiophysicaActa，1992，1128：1-7；以及Karthigasan等 人，JournalofNeurochemistry，1994，62：1203-1213)。因此，据信神经元细胞膜难以渗 透。预期即使那些将核酸有效递送至非神经元细胞的脂质体也不能有效渗透神经元细胞 膜。令人意外的是，本文所述的基于脂质或聚合物的纳米颗粒可将mRNA有效递送至神经元 中，甚至是位于脑和脊柱中心深处的神经元和那些难以治疗的运动神经元。因此，本发明提 供了用于mRNA的CNS递送的改进的有效方法并且有希望成为用于治疗多种CNS疾病的有效 mRNA疗法。

因此，在一个方面，本发明提供了将mRNA递送至中枢神经系统(CNS)的方法。在一 些实施例中，根据本发明的创新性方法包括给需要递送的受试者鞘内施用包含包封在脂质 体内的编码蛋白的mRNA的组合物，使得施用该组合物导致mRNA在脑和/或脊髓中的神经元 中的细胞内递送；其中脂质体包含阳离子或非阳离子脂质、基于胆固醇的脂质和PEG改性脂 质。

在一些实施例中，将mRNA递送至位于脑内的神经元。在一些实施例中，将mRNA递送 至位于脊髓内的神经元。在一些实施例中，将mRNA递送至运动神经元。在一些实施例中，将 mRNA递送至上运动神经元和/或下运动神经元。在一些实施例中，运动神经元位于脊髓的前 角和/或背根神经节内。

在一些实施例中，合适的脂质体包含一种或多种阳离子脂质、一种或多种中性脂 质、一种或多种基于胆固醇的脂质和一种或多种PEG改性脂质。