用于治疗局灶性癫痫和神经性疼痛的腺相关病毒衣壳和工程化配体门控离子通道制造技术

本公开文本提供了用于治疗神经性疼痛或局灶性癫痫的组合物和方法。进一步提供了适合用于转导与神经性疼痛或局灶性癫痫相关的神经元的AAV衣壳多肽和/或核酸。本公开本文涉及包含特定衣壳多肽的AAV载体，所述AAV载体为负责神经性疼痛或局灶性癫痫管理的神经元提供希望的转导效率和/或向性。希望的转导效率和/或向性。希望的转导效率和/或向性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗局灶性癫痫和神经性疼痛的腺相关病毒衣壳和工程化配体门控离子通道
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2021年1月25日提交的美国临时申请号63/141,124、2021年1月25日提交的美国临时申请号63/141,121和2021年12月3日提交的美国临时申请号63/285,929的权益，将每个文献的内容通过引用以其整体并入本文。通过引用并入序列表
[0002]将与此一起以电子方式提交的文本文件的内容通过引用以其整体并入本文：序列表的计算机可读格式拷贝(文件名：SWCH_037_01WO_SeqList_ST25.txt，创建日期：2022年1月23日，文件大小：约143千字节)。

技术介绍

[0003]顽固性神经系统疾病经常与异常地起作用的神经元相关联。与该疾病相关联的易处理的靶蛋白的缺乏已经阻碍了开发用于治疗这些病症的疗法的尝试。
[0004]关于慢性疼痛最常用的疗法是应用阿片类镇痛剂和非甾体类抗炎药，但这些药物会导致成瘾并可能引起副作用，如药物依赖性、耐受性、呼吸抑制、镇静、认知失败、幻觉以及其他全身性副作用。尽管广泛使用药物，但其在缓解疼痛的有效性方面成功率非常低。用于治疗疼痛的侵入性更高的选择包括神经传导阻滞和电刺激。用于管理疼痛的侵入性最高且最不受欢迎的方法是通过手术完全去除引起疼痛的神经或其部分。
[0005]局灶性癫痫是一种慢性且使人衰弱的神经系统障碍，在美国影响超过2百万人，并且特征是从大脑中的特定位置开始的不可预测的癫痫发作。反复癫痫发作会导致认知和情绪缺陷，目前的干预措施功效有限，并且有多种副作用。局灶性癫痫发作源于神经元子集的异常放电，但大多数抗癫痫药物依赖于全身性化合物施用并改变全脑活动。因此，癫痫患者由于参与正常认知的神经元的无意调节和其他生物系统中不希望的脱靶变化而承受重大副作用。
[0006]理想的疼痛和局灶性癫痫治疗只会改变负责疼痛和/或癫痫发作产生的特定神经元的活动。因此，治疗疼痛或局灶性癫痫的新策略是将重组核酸编码的异源蛋白递送到神经元亚群中以控制异常活动。例如，可以用编码工程化配体门控离子通道(化学遗传受体)的腺相关病毒(AAV)载体来转导靶神经元，这些工程化配体门控离子通道对特定小分子配体高度响应但原本是无活性的，从而导致可调谐的功效。
[0007]这种策略可用于治疗神经性疼痛，特别是周围神经病和三叉神经痛。前者是由周围神经系统的损伤或功能障碍导致的常见神经系统障碍。其特征是麻木、刺痛和疼痛，通常始于手和脚，但也会影响身体的其他区域。三叉神经痛也称为自杀疾病，由保护三叉脑神经的髓鞘的损伤引起，会引起极端的、散发的休克样面部疼痛，可持续几秒钟到几分钟。当前的药理学和外科手术方法几乎没有缓解作用，并且有成瘾的可能，同时具有显著的副作用。由于背根神经节(DRG)和三叉神经节(TGG)是疼痛传递过程中的活性结构，因此工程化化学遗传受体可以通过AAV介导的基因转移在DRG和TGG的神经元中表达。
[0008]这种策略的一个考虑因素是AAV载体对靶神经元群体(例如，在DRG和TGG或海马体中)的转导效率和向性。本领域需要使用AAV载体有效地转导特定的神经元亚群的安全且高效的策略。
[0009]这种策略的另一个考虑因素是用于控制神经元活动的异源蛋白的选择。最近，改变癫痫发作活动的仅由设计药物激活的设计受体(DREADD)在动物癫痫模型中产生了有前景的结果。然而，抑制性DREADD依赖于通过第二信使间接激活离子通道的G蛋白偶联受体，并且会不一致地改变神经元电位。本领域需要用于控制神经元活动(例如，在DRG和TGG中)的替代蛋白(工程化配体门控离子通道)，以用于治疗神经性疼痛如周围神经病和三叉神经痛，或用于在局灶性癫痫治疗中控制神经元活动。
[0010]本公开文本提供了此类AAV载体、工程化配体门控离子通道等。

技术实现思路

[0011]在一个方面，本公开文本提供了治疗有需要的受试者的神经性疼痛的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的腺相关病毒(AAV)载体，其中所述AAV载体在所述受试者中转导神经元，并且其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。在一些实施方案中，所述神经性疼痛是周围神经病。在一些实施方案中，所述神经性疼痛是三叉神经痛。
[0012]在一个方面，本公开文本提供了治疗有需要的受试者的神经系统疾病或障碍的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的腺相关病毒(AAV)载体，其中所述AAV载体在所述受试者中转导神经元。在一些实施方案中，所述神经系统疾病或障碍是神经性疼痛、痉挛状态、脊髓损伤或撕脱伤。
[0013]在一些实施方案中，所述AAV载体是包含衣壳多肽的AAV9
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TV载体，所述衣壳多肽包含根据SEQ ID NO:9的氨基酸序列。
[0014]在一个方面，本公开文本提供了转导神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。在一些实施方案中，所述方法体外转导所述神经元。在一些实施方案中，所述方法体内转导所述神经元。
[0015]在一些实施方案中，所述AAV载体包含异源核酸。
[0016]在一个方面，本公开文本提供了将异源核酸递送至神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与包含衣壳多肽的腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。
[0017]在一些实施方案中，所述AAV载体是能够体外转导iPSC来源的神经元的AAV载体。在一些实施方案中，所述方法包括选择所述AAV载体作为能够体外转导iPSC来源的神经元的AAV载体。
[0018]在一些实施方案中，所述AAV载体是AAV2、AAV2.5、AAV2.5
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TV、AAV2.5
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2YF、AAV2.5
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TV2YF、AAV5、AAV6、AAV9、AAV9
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TV、AAV9
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2YF、AAV9
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TV2YF或AAV
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PHP.S载体。在一些实施方案中，所述AAV载体是AAV9
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TV载体。在一些实施方案中，所述AAV载体是AAV6载体。在一些实施方案中，所述AAV载体是AAV5载体。在一些实施方案中，所述AAV载体是AAV2.5
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TV2YF载体。
[0019]在一些实施方案中，所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:1
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12中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。在一些实施方案中，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:3和5
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9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。在一些实施方案中，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:5
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7和9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种治疗有需要的受试者的神经性疼痛的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的腺相关病毒(AAV)载体，其中所述AAV载体在所述受试者中转导神经元，并且其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述神经性疼痛是周围神经病。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述神经性疼痛是三叉神经痛。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是包含衣壳多肽的AAV9
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TV载体，所述衣壳多肽包含根据SEQ ID NO:9的氨基酸序列。5.一种转导神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含异源核酸。7.一种将异源核酸递送至神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与包含衣壳多肽的腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是背根神经节神经元或三叉神经节神经元。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是能够体外转导iPSC来源的神经元的AAV载体。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的方法，其中所述方法包括选择所述AAV载体作为能够体外转导iPSC来源的神经元的AAV载体。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV2、AAV2.5、AAV2.5
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TV、AAV2.5
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2YF、AAV2.5
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TV2YF、AAV5、AAV6、AAV9、AAV9
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TV、AAV9
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2YF、AAV9
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TV2YF或AAV
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PHP.S载体。11.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV9
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TV载体。12.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV6载体。13.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV5载体。14.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV2.5
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TV2YF载体。15.根据权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:1
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12中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。16.根据权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:3和5
‑
9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。17.根据权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:5
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7和9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。18.根据权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:8具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成，并且其中所述衣壳多肽在对应于SEQ ID NO:8的T492的位置处包含非苏氨酸突变。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述非苏氨酸突变是缬氨酸、异亮氨酸或亮氨酸取代。20.根据权利要求18所述的方法，其中所述非苏氨酸突变是缬氨酸取代。21.根据权利要求1
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20中任一项所述的方法，其中所述神经元是背根神经节神经元。
22.根据权利要求1
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20中任一项所述的方法，其中所述神经元是三叉神经节神经元。23.根据权利要求1
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22中任一项所述的方法，其中所述神经元包含同工凝集素B4(IB4)阳性神经纤维。24.根据权利要求1
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23中任一项所述的方法，其中所述神经元包含NF200阳性神经纤维。25.根据权利要求1
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24中任一项所述的方法，其中所述神经元包含CGRP阳性神经纤维。26.根据权利要求1
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25中任一项所述的方法，其中所述神经元包含C纤维。27.根据权利要求1
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25中任一项所述的方法，其中所述神经元包含Aδ纤维。28.根据权利要求1
‑
27中任一项所述的方法，其中通过鞘内(IT)或神经节内(IG)施用来施用所述AAV载体。29.根据权利要求28所述的方法，其中将所述AAV载体通过神经节内(IG)施用直接施用至背根神经节或三叉神经节中。30.一种治疗有需要的受试者的局灶性癫痫的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的腺相关病毒(AAV)载体，其中所述AAV载体在所述受试者中转导神经元，并且其中所述神经元是海马体神经元。31.一种转导神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是海马体神经元。32.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述AAV载体包含异源核酸。33.一种将异源核酸递送至神经元的方法，所述方法包括使所述神经元与包含衣壳多肽的腺相关病毒(AAV)载体接触，其中所述神经元是海马体神经元。34.根据权利要求30
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33中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是能够体外转导胚胎海马体神经元的AAV载体。35.根据权利要求30
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34中任一项所述的方法，其中所述方法包括选择所述AAV载体作为能够体外转导胚胎海马体神经元的AAV载体。36.根据权利要求30
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35中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV2、AAV2.5、AAV2.5
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TV、AAV2.5
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2YF、AAV2.5
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TV2YF、AAV5、AAV6、AAV9、AAV9
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TV、AAV9
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2YF、AAV9
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TV2YF或AAV
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PHP.S载体。37.根据权利要求30
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36中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV9载体。38.根据权利要求30
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36中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV9
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TV载体。39.根据权利要求30
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36中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV6载体。40.根据权利要求30
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36中任一项所述的方法，其中所述AAV载体是AAV5载体。41.根据权利要求30
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40中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:1
‑
12中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。42.根据权利要求30
‑
40中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:3和5
‑
9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。43.根据权利要求30
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40中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:6
‑
9中的任一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组
成。44.根据权利要求30
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40中任一项所述的方法，其中所述AAV载体包含衣壳多肽，所述衣壳多肽包含与SEQ ID NO:8具有至少90％序列同一性的氨基酸序列或由其组成。45.根据权利要求30
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44中任一项所述的方法，其中所述神经元是兴奋性神经元。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述神经元是CAMK2阳性神经元。47.根据权利要求30
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44中任一项所述的方法，其中所述神经元是抑制性神经元。48.根据权利要求47所述的方法，其中所述神经元是GABA能神经元。49.根据权利要求30
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48中任一项所述的方法，其中所述局灶性癫痫是内侧颞叶癫痫(mTLE)。50.根据权利要求30
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49中任一项所述的方法，其中通过颅内施用、鞘内(脊髓)施用、鞘内(小脑延髓池)施用、脑内施用、脑室内施用或直接注射到海马体中的癫痫灶中来施用所述AAV载体。51.根据权利要求50所述的方法，其中通过直接注射到海马体中的癫痫灶中来施用所述AAV载体。52.根据权利要求6
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29和32
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51中任一项所述的方法，其中所述异源核酸包含编码配体门控离子通道的多核苷酸序列。53.根据权利要求52所述的方法，其中所述配体门控离子通道包含源自人α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7
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nAChR)的配体结合结构域和源自人甘氨酸受体的离子孔结构域。54.根据权利要求52或53所述的方法，其中所述配体结合结构域包含与SEQ ID NO:25的氨基酸残基23
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220具有至少85％同一性的氨基酸序列。55.根据权利要求54所述的方法，其中所述配体结合结构域包含在选自对应于SEQ ID NO:25的W77、R101、Y115、L131、Q139、Y140、S170、S172和Y210的残基的残基处的氨基酸突变。56.根据权利要求54或55所述的方法，其中所述配体结合结构域包含表3中列出的一个或多个氨基酸突变。57.根据权利要求56所述的方法，其中所述配体结合结构域包含对应于SEQ ID NO:33中的R101W、Y115E和Y210W的突变。58.根据权利要求56所述的方法，其中所述配体结合结构域包含对应于SEQ ID NO:33中的R101W和Y210V的突变。59.根据权利要求56所述的方法，其中所述配体结合结构域包含对应于SEQ ID NO:33中的R101M和L131F的突变。60.根据权利要求53
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59中任一项所述的方法，其中所述人甘氨酸受体是人甘氨酸受体α1、人甘氨酸受体α2或人甘氨酸受体α3。61.根据权利要求60所述的方法，其中所述离子孔结构域包含与SEQ ID NO:26的氨基酸255
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【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：特拉梅斯生物公司，
类型：发明
国别省市：