[发明专利]一种可控的特异性治疗脓毒症的工程化慢病毒及应用

说明书

本发明提供一种可控的特异性治疗脓毒症的工程化慢病毒及应用，所述可调控型工程化慢病毒包括调控部分和工程化慢病毒部分，调控部分是一种纳米复合物和针尖基质，工程化慢病毒部分为巨噬特异性表达调控性CRISPR/CasRx系统。本发明的可调控型工程化慢病毒能够降低慢病毒的体内免疫原性提高基因编辑效率，可以在巨噬细胞特异性启动编辑，协同炎症环境，调控剂既可以调控编辑又可以对造成脓毒症的细菌进行杀伤，从而达到缓脓毒症的炎症进程。本发明还提供的工程化慢病毒可制备用于治疗脓毒症药物。

技术领域

本发明属于分子生物学、生物技术、细胞生物学、无机化学等领域，具体涉及一种可控的特异性治疗脓毒症的工程化慢病毒及应用。

背景技术

脓毒症是机体对感染反应失调导致的一种急性器官功能障碍性疾病，其发病率高，成为患者致死的主要原因之一。据估计，全球90％的感染死亡发生在亚洲和非洲；在因感染死亡的900万新生儿和婴儿病例中，约70％与脓毒症有关。面对脓毒症复杂的生理病理学状态，目前的临床治疗方法仍以对症治疗和支持性治疗为主，主要包括使用抗生素、手术或介入消除感染源；使用血管活性药物、进行液体和代谢复苏以稳定血液动力学；进行血液透析、免疫调节以消除炎症介质调节免疫状态；进行机械通气、体外氧合以获得器官支持改善器官损伤，尽管近年来抗感染治疗和支持治疗技术取得了一定的进步，但脓毒症的住院死亡率仍高达25％～30％，是重症监护病房病人的主要死亡原因之一。面对这样一种危及生命的疾病，迫切需要先进的脓毒症治疗策略来降低死亡率。

炎症失衡是脓毒症产生和发展过程中最关键的机制，是整个病理过程的基础因此，炎症调节对于治疗脓毒症是必需的。设计不同类型的纳米材料调节抗炎分子的表达，可以解决过度炎症的问题，从而实现对脓毒症的有效控制。

众所周知，炎症小体(NLRP)是胞浆内模式识别受体组装的多聚蛋白复合物，在固有免疫的发展过程中负责激活体液反应和识别病原体。NLRP3作为炎性小体的主要成员，通常由胞质中多类蛋白质构成，是天然免疫系统的重要组成，与脓毒症有关。通常情况下，体内NLRP3活性较低，一旦受到外界刺激后，可将凋亡通道激活，介导炎性反应，甚至引发炎症级联反应。另外细胞因子的分泌与合成是引发全身炎症反应的关键，同时也是机体清除病原微生物的主要环节，因此适当的炎症反应对机体是有利的，而过度的炎症反应则可能造成细胞或者组织受损，增加脓毒症的发生率。当NLRP3被激活后，NLRP3与适配器蛋白ASC和半胱氨酸蛋白酶caspase-1结合形成NLRP3/ASC/pro-caspase1复合体，引起caspase-1的裂解和活化。活化的capase-1将IL-1β和IL-18的前体切割成成熟的形式，并引起多种促炎细胞因子的释放，包括IL-1β和IL-18。鉴于NLRP3炎症小体在脓毒症的发病机制中的关键性作用，最近有很多研究致力于靶向NLRP3炎症小体以减轻炎症反应。近年来，基因编辑靶向NLRP3炎症小体治疗脓毒症的潜力而受到广泛关注。例如，递送NLRP3的siRNA，可以抑制巨噬细胞中NLRP3的表达，在小鼠模型中显示出良好的改善脓毒症型临床症状的能力。但是非病毒载体递送基因编辑工具到免疫细胞的能力有限。

为了有效地进行给药治疗，必须有效的将基因载体递送到巨噬细胞中。因此，可控高效直接的NLRP3抑制剂是治疗脓毒症的理想策略。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控的特异性治疗脓毒症的工程化慢病毒，所述可控特异性工程化慢病毒包括：调控部分a)和工程化慢病毒部分b)，调节部分包括：二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)包裹的甲氧苄胺嘧啶(TMP)形成的DSPE/TMP纳米复合物；工程化慢病毒部分包括：叶酸修饰的Dulbeccos Modified EagleMedium(DMEM)培养基和氯化钙(CaCl₂)合成磷酸钙包裹的慢病毒。所述慢病毒为巨噬特异性表达调控性CRISPR/CasRx系统。

在一些实施方式中，其中DSPE﹕TMP的质量比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10，优选为1:10。