[发明专利]病毒AAV/IGF2、基因治疗方法及其在亨廷顿氏病等蛋白质折叠错误相关疾病中的应用

说明书

本发明涉及两个分子在病毒载体AAV/IGF2‑HA和AAV/IGF2中的表达、相关方法及其在改善蛋白质错误折叠相关疾病、例如，如图11/19中活体模型中所示亨廷顿氏病中的应用。

技术领域

本发明涉及医学领域，特别是在蛋白质折叠过程中，通过使用在中枢神经系统(CNS)细胞中过度表达IGF2生长因子的腺相关病毒(AAV)，优选在运动和认知控制区域，恢复和改善神经元退化。

背景技术

近年来，对中枢神经系统(CNS)疾病的科学研究备受关注，尤其是与退行性神经系统疾病有关的疾病。与蛋白质错误折叠相关的疾病、如亨廷顿氏病的治疗已经采用了对抗疗法(抗精神病药和抗抑郁药)，以减少因蛋白质错误折叠导致神经元死亡而引发的症状，但没有一种方法能够减缓退化或逆转已经造成的损害。

关于亨廷顿氏病(HD)，其遗传原因是20多年前发现的，但导致神经元功能障碍和细胞死亡的机理才刚刚开始确定。

在确定这些机理的过程中，有人提出，蛋白质内稳态网络的一般改变是HD妊娠期的一个重要病理事件，其中内质网(ER)应激的出现尤为突出。在这个细胞器中，存在着负责激活未折叠蛋白相应(UPR)的蛋白质，这是一种在ER应激下控制细胞命运的反应信号。

HD是一种神经退行性疾病，其特征是在第一阶段出现认知恶化和人格改变，以及在更高级阶段的运动控制失败，这妨碍了进行日常生活任务，最终导致患者过早死亡。在蛋白质水平上，这种疾病的特点是亨廷顿蛋白中谷氨酰胺的重复扩增超过35次，使其具有显性毒性功能，从而导致突变的亨廷顿蛋白(mHtt)的累积和纹状体神经元的丢失的发生。虽然mHtt对神经元功能影响的机理仍在讨论中，但不同的出版物表明，蛋白质稳态(1)的整体改变促进发病机制(2-5)，包括蛋白质恶化的改变。与内质网、内质网和高尔基体的囊泡运输、轴突运输和自噬紊乱有关(6)。所有这些因素都会增加细胞的蛋白质负荷，干扰细胞在内质网中的正确折叠和成熟，产生慢性内质网应激和神经元功能障碍(7)。内质网应激触发未折叠蛋白反应(UPR)的激活，这是一种信号通路，首先允许调节细胞适应以恢复蛋白内稳态。

然而，慢性内质网应激可导致细胞死亡和神经变性。值得注意的是，ER应激与几种神经变性疾病有关，包括肌萎缩侧索硬化(ALS)、阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)(7-9)。在这种信号中，最保守的分支由结合蛋白1(XBP1)的X-盒转录因子控制，其控制一组参与蛋白质内稳态网络不同方面的基因的表达(10)。先前的研究表明，HD小鼠模型神经元中的XBP1缺陷具有神经保护作用(5)。总的来说，这些动物对疾病的发展有更强的抵抗力，这与神经元存活率的提高和更好的运动性能有关。这种表型是由mHtt水平的急剧下降所解释的，可能是由于自噬(5)的阳性调节。在ALS(11)和PD(12)模型中获得了类似的观察结果。

在寻找治疗这些蛋白质错误折叠疾病方法中，发现了胰岛素样生长因子II，称为IGF2，其功能涉及胎儿生长的生物学和分子机制，以及一些癌症肿瘤。

IGF2是一种分泌生长因子，在一些模型中具有有趣的神经保护活性。总之，最近的一些研究表明，一般来说，IGF是治疗神经退行性疾病的可能靶点，特别是考虑到其作为神经源性药物的功能和神经保护作用(13)。事实上，在AD和ALS的临床前模型中，通过使用基因疗法，IGF1的传递减弱了病理特征(14-16)。与IGF1和胰岛素相比，胰岛素样生长因子IGF2的研究很少。最近只有少数报告表明，IGF2具有神经保护作用，在AD模型中它可以减少淀粉样斑块和认知障碍(17，18)。同样，在ALS中，IGF2在抵抗疾病的运动神经元中的表达也存在差异，而通过基因治疗的过度表达则会延迟疾病的进展(19)。此外，在人类中，AD患者(17，20)的海马体中的IGF2水平降低，CSF样本也发生了变化(21，22)。

然而，目前还没有将IGF2与HD联系起来的功能性研究。