CN103068987A - 用于使所编码蛋白的表达增加的、包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号的核酸 - Google Patents

Abstract

本申请描述了编码核酸序列以及其用于使所编码蛋白的表达增加的用途，所述核酸序列具体地是信使RNA(mRNA)，其包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号。还公开了其用于制备药物组合物(特别是疫苗)或在基因治疗中的用途，所述药物组合物例如用于治疗肿瘤和癌症疾病、心血管疾病、传染性疾病、自身免疫性疾病或遗传性疾病。本发明进一步描述了体外转录方法、利用包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号的核酸使蛋白表达增加的体外方法以及离体和体内方法。

Description

用于使所编码蛋白的表达增加的、包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号的核酸

本申请描述了编码核酸序列以及其用于使所编码蛋白的表达增加的用途，所述编码核酸序列具体地是信使RNA(mRNA)，其包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸(poly(A))序列或多聚腺苷酸化信号。还公开了其用于制备药物组合物(特别是疫苗)或在基因治疗中的用途，所述药物组合物例如用于治疗肿瘤和癌症疾病、心血管疾病、传染性疾病、自身免疫性疾病或遗传性疾病。本发明进一步描述了体外转录方法、利用包含或编码组蛋白茎-环和多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号的核酸使蛋白表达增加的体外方法以及间接体内和体内方法。

除了心血管疾病和传染性疾病之外，肿瘤和癌症疾病的发生是现代社会中最常见的死因之一，并且在大多数情况下就治疗和随后的康复措施而言与昂贵的费用相关联。肿瘤和癌症疾病的治疗大大依赖于例如所发生肿瘤的类型、年龄、受治疗患者体内癌症细胞的分布等。除了侵入性手术以外，现今通过利用放射疗法或化学疗法传统进行癌症治疗。然而，这些传统疗法通常对免疫系统施加巨大压力，并且在一些情况下仅能在有限程度上使用。此外，这些传统疗法大部分在单次治疗之间需要很长的间隔期，以使得免疫系统能够再生。

因此，近些年已经研究了除这些“传统治疗”以外的辅助方案，以避免或至少减少这些治疗对免疫系统的影响。这种辅助治疗之一具体地包括基因治疗方法或基因疫苗接种，已经发现其对于治疗或对于辅助这些传统疗法是非常有前景的。

基因治疗和基因疫苗接种是分子医学方法，其在疾病的治疗和预防中已经得以证明，并且一般对日常医疗行为表现出巨大作用，特别是对于治疗如上所述的疾病。基因治疗还用于其他医学领域中，例如用于遗传性疾病的情况中，也即由既定的基因缺陷引起并且依照孟德尔(Mendel)定律遗传的(遗传性)疾病。这种遗传性疾病中最公知的代表包括粘液粘稠病(囊肿性纤维化)和镰状细胞性贫血以及其他疾病。基因治疗和基因疫苗接种两种方法均基于将核酸引入患者的细胞或组织中，并随后对由已经引入细胞或组织中的核酸所编码的信息进行处理，也即期望多肽的(蛋白)表达。

在基因治疗方法中，通常使用DNA，尽管最近的研究进展中已知还可以使用RNA。重要的是，在所有这些基因治疗方法中，mRNA用作所编码蛋白质序列信息的信使，无论使用DNA、病毒RNA或是mRNA。

一般认为RNA是不稳定的分子：RNA酶普遍存在并且众所周知其难于失活。而且，RNA在化学上也比DNA更不稳定。因此，或许令人惊讶的是，真核细胞中mRNA“缺省状态”的特征在于其相对稳定性，并且需要特定信号加速个体mRNA的降解。该发现的主要原因似乎是细胞内mRNA的降解几乎由外切核酸酶专门催化。然而，真核mRNA的末端受到特定末端结构以及其相关蛋白：5’末端的m7GpppN CAP和通常3’末端多聚腺甘酸序列的保护，使其免受这些酶的降解。这两种末端修饰的去除因而被认为是mRNA降解的速率限制。尽管在α-球蛋白mRNA的3’UTR中已经表征了稳定元件，然而影响真核mRNA周转的RNA序列通常通过加速脱腺苷化而作为降解的推动者(综述于Meyer，S.，C.Temme等，(2004)，Crit RevBiochem Mol Biol39(4)：197-216中)。

如上面所述，真核mRNA的5’端通常经转录后修饰，以携带甲基化CAP结构，例如m7GpppN。除了在RNA剪接、稳定和运送中发挥作用以外，CAP结构显著地增强翻译起始期间40S核糖体亚单位至mRNA5’端的招募。后者的功能需要通过真核起始因子复合物eIF4F识别CAP结构。多聚腺甘酸序列额外地通过增加40S亚单位至mRNA的招募从而另外地刺激翻译，该作用需要多聚腺甘酸结合蛋白(PABP)的干预。最近表明PABP转而表明与eIF4G物理相互作用，所述eIF4G是与CAP结合的eIF4F复合物的一部分。因此，假设了在经加帽的多聚腺苷酸化mRNA上进行翻译起始的闭环模型(Michel，Y.M.，D.Poncet等，(2000)，J Biol Chem275(41)：32268-76)。

几乎所有的真核mRNA以这种多聚腺甘酸序列结尾，所述多聚腺甘酸序列通过普遍存在的剪切/多聚腺苷酸化机制加入到其3’端。3’端多聚腺甘酸序列的存在是真核mRNA最可识别的特性之一。剪切后，除了复制依赖型组蛋白转录体，大部分mRNA前体需要多聚腺苷酸化尾。在上下文中，3’端加工是一种核共转录过程，其促进mRNA从核运送至细胞质，并且影响mRNA的稳定性和翻译。该3’端的形成发生于由剪切/多聚腺苷酸化机制指导的两步反应中，并且依赖于mRNA前体(pre-mRNA)中存在的两个序列元件：高度保守的六核苷酸AAUAAA(多聚腺苷酸化信号)和下游富含G/U的序列。在第一步骤中，mRNA前体在这两个元件之间裂解。在紧接第一步骤的第二步骤中，通过加入由200-250个腺苷酸组成的多聚腺甘酸序列，使新形成的3’端延伸，这随后影响mRNA代谢的所有方面，包括mRNA输出、稳定性和翻译(Dominski，Z.和W.F.Marzluff(2007)，Gene396(2)：373-90)。

该规律唯一已知的例外是复制依赖型组蛋白mRNA，其末端以组蛋白茎-环代替多聚腺甘酸序列。示例性组蛋白茎-环序列描述于Lopez等，(Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308.)中。

组蛋白mRNA前体中的茎-环通常后接富含嘌呤的序列，其被称为组蛋白下游元件(HDE)。这些mRNA前体在核内通过在茎-环下游单次内切核苷酸式剪切大约5个核苷酸而被加工，其由U7snRNP通过U7snRNA与HDE的碱基配对而催化。

由于需要将新合成的DNA包装成染色质，组蛋白合成与细胞周期一同被调控。通过组蛋白基因的转录活化以及组蛋白mRNA水平的后转录调控，S阶段期间组蛋白的合成增加。这可以表明组蛋白茎-环对于组蛋白表达调控的所有后转录步骤是关键的。其对于充分加工、mRNA输出进入细胞质中、加载到多聚核糖体上以及调控mRNA稳定性来说是必需的。

在上文中，鉴定出32kDa的蛋白，其在核和细胞质中均在组蛋白信息的3’端处与组蛋白茎-环相连。该茎-环结合蛋白(SLBP)的表达水平受到细胞周期的调控，其在S阶段期间当组蛋白mRNA水平增加时最高。SLBP对于U7snRNP对组蛋白mRNA前体进行充分的3’端加工来说是必需的。完成加工后，SLBP保持在成熟组蛋白mRNA的末端与茎-环相连，并且刺激其在细胞质中翻译成组蛋白(Dominski，Z.和W.F.Marzluff(2007)，Gene396(2)：373-90)。有趣的是，SLBP的RNA结合结构域在后生动物和原生动物中都是保守的(Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(NewYork，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308)，可以显示其与组蛋白茎-环序列的结合依赖于茎-环结构，并且最小结合位点含有至少茎-环5’端的3个核苷酸和3’端的2个核苷酸(Pandey，N.B.等，(1994)，Molecular andCellular Biology，14(3)，1709-1720以及Williams，A.S.，&Marzluff，W.F.，(1995)，Nucleic Acids Research，23(4)，654-662.)。

即使一般将组蛋白基因归类为产生末端为组蛋白茎-环的mRNA的“复制依赖型”或者产生作为替代带有多聚腺甘酸尾的mRNA的“替换型”，在非常罕见的情况中已经鉴定出了在其3’端同时含有组蛋白茎-环和多聚腺甘酸或寡聚腺甘酸(oligo(A))的天然存在的mRNA。Sanchez等利用荧光素酶作为报告蛋白，检验了非洲爪蟾(Xenopus)卵子发生期间组蛋白mRNA的组蛋白茎-环3’端附带的天然存在的寡聚腺甘酸的作用，并发现寡聚腺甘酸尾是翻译阻遏机制的活性部分，其在卵子发生期间使组蛋白mRNA沉默，其去除是组蛋白mRNA翻译活化机制的一部分(Sanchez，R.和W.F.Marzluff(2004)，Mol Cell Biol24(6)：2513-25)。

此外，已经利用编码标志物蛋白α-球蛋白的人工构建体研究了在mRNA前体加工和mRNA稳定性水平上调控复制依整型组蛋白的需要，其中利用与无内含子的组蛋白基因相反球蛋白基因含有内含子的事实。为此目的，制备了构建体，其中α-球蛋白编码序列后接组蛋白茎-环信号(组蛋白茎-环后接组蛋白下游元件)和多聚腺苷酸化信号(Whitelaw，E.等，(1986).Nucleic Acids Research，14(17)，7059-7070.；Pandey，N.B.，&Marzluff，W.F.(1987).Molecular and Cellular Biology，7(12)，4557-4559.；Pandey，N.B.等，(1990).Nucleic Acids Research，18(11)，3161-3170)。

在另一种方法中，Lüscher等研究了重组组蛋白H4基因的细胞周期依赖性调控。制备了构建体，其中H4编码序列后接组蛋白茎-环信号和多聚腺苷酸化信号，这两个加工信号附带地被半乳糖激酶编码序列分开(Lüscher，B.等，(1985).Proc.Natl.Acad.Sci.USA，82(13)，4389-4393)。

此外，Stauber等鉴定出了在组蛋白H4mRNA水平上赋予细胞周期调控所需的最小序列。对于这些研究，使用了包含选择标志物黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT)编码序列的构建体，所述序列的前面是组蛋白茎-环信号后接多聚腺苷酸化信号(Stauber，C.等，(1986).EMBO J，5(12)，3297-3303)。

Wagner等在对组蛋白mRNA前体加工进行检验时，利用报告构建体鉴定出了组蛋白mRNA前体剪切所需的因子，所述报告构建体使EGFP置于组蛋白茎-环信号和多聚腺苷酸化信号之间使得EGFP仅在组蛋白mRNA前体加工被破坏的情况下表达(Wagner，E.J.等，(2007).Mol Cell28(4)，692-9)。

需要注意的是，多聚腺苷酸化mRNA的翻译一般需要使3’多聚腺甘酸序列位于5’CAP附近。这通过多聚腺甘酸结合蛋白与真核起始因子eIF4G之间的蛋白-蛋白相互作用而介导。关于复制依赖型组蛋白mRNA，已经揭示了相似的机制。在上下文中，Gallie等显示组蛋白茎-环在功能上与多聚腺甘酸序列类似之处在于其增强翻译效率并且共依赖于5’CAP以达到有效的翻译水平。他们显示出组蛋白茎-环对于增强经转染的中国仓鼠卵巢细胞中报告mRNA的翻译是充分且必要的，但是其必须位于3’末端以发挥最佳功能。因此，与其他mRNA上的多聚腺甘酸尾类似，这些组蛋白mRNA的3’端似乎对于体内翻译十分关键，并且在功能上与多聚腺甘酸尾相似(Gallie，D.R.，Lewis，N.J.，&Marzluff，W.F.(1996)，Nucleic AcidsResearch，24(10)，1954-1962)。

此外，可以显示SLBP与细胞质组蛋白mRNA结合，并且是其翻译所需的。即使SLBP不直接与eIF4G相互作用，组蛋白mRNA翻译所需的结构域与最近鉴定出的蛋白SLIP1相互作用。在进一步的步骤中，SLIP1与eIF4G相互作用并允许组蛋白mRNA环化，并且通过与多聚腺苷酸化mRNA翻译类似的机制辅助组蛋白mRNA的有效翻译。

如上面所述，基因治疗方法一般利用DNA将编码信息转移至细胞中，然后编码信息转录成mRNA，其携带mRNA的天然存在的元件，具体地是5’CAP结构和3’多聚腺甘酸序列，以确保所编码的治疗性蛋白的表达。

然而，在很多情况下，无论使用DNA或RNA，基于将这些核酸引入患者的细胞或组织中并且随后的由这些核酸编码的期望多肽的表达的表达系统不会表现出可以允许进行有效治疗所期望或甚至是所需的表达水平。

在现有技术中，迄今已经进行了使所编码蛋白的表达产率增加的不同尝试，具体地是通过在体外和/或体内利用改进的表达系统。现有技术中一般描述的使表达增加的方法传统地基于利用含有特定启动子和相应调控元件的表达载体或表达盒。由于这些表达载体或表达盒通常局限于特定的细胞系统，因此必须对这些表达系统进行改造，以用于不同的细胞系统中。接着一般将这种经改造的表达载体或表达盒转染到细胞中，并通常根据具体的细胞系进行处理。因此，主要优先考虑能够在靶细胞中通过细胞内固有的系统而不依赖于特定细胞类型特异性启动子和调控元件使所编码蛋白表达的那些核酸分子。在上下文中，mRNA稳定元件和增加mRNA翻译效率的元件之间可以具有区别。

编码序列经优化以及一般适用于此目的的mRNA描述于申请WO02/098443(CureVac GmbH)中。例如，WO02/098443描述了一般形式下稳定并且在其编码区中优化翻译的mRNA。WO02/098443进一步公开了确定序列修饰的方法。WO02/098443额外地描述了将mRNA序列中的腺嘌呤和尿嘧啶替换掉以使序列的鸟嘌呤/胞嘧啶(G/C)含量增加的可能性。根据WO02/098443，这种用于使G/C含量增加的替换和改造可以用于基因治疗应用中，还可以用于治疗癌症或传染性疾病的基因疫苗中。在上下文中，WO02/098443总体上提及的序列是用于这些修饰的碱基序列，其中经修饰的mRNA编码在将要待治疗的患者中例如完全不或不足地或错误地翻译的至少一种生物活性肽或多肽。或者，WO02/098443以进行这些修饰的碱基序列提出了编码抗原(例如肿瘤抗原或病毒抗原)的mRNA。

在使所编码蛋白的表达增加的又一种方法中，申请WO2007/036366描述了长多聚腺甘酸序列(部分长于120bp)和β-球蛋白基因的至少两个3’非翻译区的组合对mRNA稳定性和翻译活性的正面效应。

然而，尽管所有后面这些现有技术文献已经尝试为基因治疗方法提供非常有效的工具以及额外地改进的mRNA稳定性和翻译活性，仍然存在相对于DNA疫苗和基于DNA的基因治疗方法基于RNA的应用稳定性普通较低的问题。因此，本领域仍然需要提供改进的工具，以用于基因治疗方法和基因疫苗中或者作为如上面所讨论的传统治疗的辅助疗法，例如通过进一步改善的mRNA稳定性和/或翻译活性，优选基因疗法。

因此，本发明的目的是提供额外的和/或替代性方法以使所编码蛋白的表达增加，对于本领域已知用于治疗应用(例如基因治疗和基因疫苗)中的核酸优选通过使mRNA进一步稳定和/或使该mRNA的翻译效率增加。

该目的由所附权利要求的主题解决。具体地，根据第一个实施方案，本发明的潜在目的由包含或编码以下的本发明的核酸序列解决：

a)编码区，优选编码肽或蛋白；

b)至少一个组蛋白茎-环；和

c)任选地多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号，

优选其用于使所编码蛋白的表达水平增加，其中所述所编码的蛋白优选不是组蛋白，不是报告蛋白(例如荧光素酶、GFP、EGFP、β-半乳糖苷酶、特别是EGFP)，以及不是标志物或选择蛋白(例如α-球蛋白、半乳糖激酶和黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT))。

在上下文中，特别优选根据本发明第一实施方案的本发明的核酸至少部分地通过DNA或RNA合成产生，或者其是经分离的核酸。

本发明基于本发明人的惊人发现，即多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号和至少一个组蛋白茎-环的组合(尽管自然界中二者代表相互替代的机制)协同作用，这是因为该组合使蛋白表达增加至数倍于利用单个要素的任一个时观察到的水平。无论多聚腺甘酸和组蛋白茎-环的次序如何，也无论多聚腺甘酸序列的长度如何，均可见多聚腺甘酸和至少一个组蛋白茎-环的组合的协同效应。

因此，特别优选本发明的核酸分子包含或编码a)编码区，优选编码肽或蛋白；b)至少一个组蛋白茎-环；和c)多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号，优选其用于使所编码蛋白的表达水平增加，其中所述所编码蛋白优选不是组蛋白，不是报告蛋白(例如荧光素酶、GFP、EGFP、β-半乳糖苷酶、特别是EGFP)和/或不是标志物或选择蛋白(例如α-球蛋白、半乳糖激酶和黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT))。

在本发明第一实施方案的又一替代性方面中，本发明的核酸不包含组蛋白下游元件(HDE)。

在上下文中，特别优选本发明的核酸在5’-至3’-方向包含或编码：

a)编码区，优选编码肽或蛋白；

b)至少一个组蛋白茎-环，任选地组蛋白茎-环3’端无组蛋白下游元件

c)多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号。

术语“组蛋白下游元件(HDE)”是指天然存在的茎-环的3’端延伸大约15至20个核苷酸的富含嘌呤的多聚核苷酸，其代表U7snRNA的结合位点，参与将组蛋白mRNA前体加工成成熟的组蛋白mRNA。例如在海胆中，HDE是CAAGAAAGA(Dominski，Z.和W.F.Marzluff(2007)，Gene396(2)：373-90)。

此外，优选根据本发明第一实施方案的本发明的核酸不包含内含子。

在另一个特别优选的实施方案中，根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列从5’至3’包含或编码：

a)编码区，优选编码肽或蛋白；

b)多聚腺甘酸序列；和

c)至少一个组蛋白茎-环。

根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列包含任何适宜的核酸，其选自例如任何(单链或双链)DNA，优选但不限于例如基因组DNA、单链DNA分子、双链DNA分子，或者其可以选自例如任何PNA(肽核酸)，或者其可以选自例如任何(单链或双链)RNA，优选信使RNA(mRNA)，等。本发明的核酸分子还可以包含病毒RNA(vRNA)。然而，本发明的核酸序列可以不是病毒RNA或可以不含病毒RNA。更具体地，本发明的核酸序列可以不含病毒序列元件，例如病毒增强子或病毒启动子(例如不是失活的病毒启动子或序列元件，更具体地不因替换方法而失活)，或者其他病毒序列元件，或者病毒或逆转录病毒核酸序列。更具体地，本发明的核酸序列可以不是逆转录病毒或病毒载体或者经修饰的逆转录病毒或病毒载体。

在任何情况下，本发明的核酸序列可以含有或不含增强子和/或启动子序列，所述增强子和/或启动子序列可以经过或不经修饰，或者可以是活化的或失活的。增强子和/或启动子可以在植物中可表达或不可表达，和/或在真核细胞中可表达或不可表达，和/或在原核细胞中可表达或不可表达。本发明的核酸分子可以含有或不含编码(自剪接)核酶的序列。

优选本发明的核酸分子是RNA。

在本发明第一实施方案的特定方面中，本发明的核酸是包含于适于进行体外转录的核酸中的核酸序列，尤其是适宜的体外转录载体(例如包含用于进行体外转录之特定启动子(例如T3、T7或Sp6启动子)的质粒或线性核酸序列)。

在本发明第一实施方案的又一个特别优选的方面中，本发明的核酸包含于适于在表达系统中(例如表达载体或质粒中)转录和/或翻译的核酸中，所述表达系统尤其是原核(例如细菌，例如埃希氏大肠杆菌(E.coli))或真核(例如哺乳动物细胞(例如CHO细胞、酵母细胞或昆虫细胞或完整的有机体(例如植物或动物))表达系统。

术语“表达系统”是指适于产生肽、蛋白或RNA(尤其是mRNA)的系统(细胞培养物或完整的有机体)。

根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列包含或编码至少一个组蛋白茎-环。在本发明的上下文中，所述组蛋白茎-环通常来源于组蛋白基因，其包含两个相邻的、完全或部分反向互补的序列的分子内碱基配对，因而形成茎-环。茎-环可以出现于单链DNA中，或更常出现于RNA中。该结构还被称为发卡或发卡环，其一般由连续序列内的茎和(末端的)环组成，其中所述茎由两个相邻的、完全或部分反向互补的序列形成，其被作为间隔子类别的短序列分开，构建成茎-环结构的环。两个相邻的完全或部分反向互补的序列可以定义为例如茎-环元件茎1和茎2。当这两个相邻的完全或部分反向互补的序列(例如茎-环元件茎1和茎2)相互形成碱基对时形成茎-环，产生双链核酸序列，其末端包含由连续序列上位于茎-环元件茎1和茎2之间的短序列形成的未配对的环。未配对的环因而通常表示不能与这些茎-环元件任何一个发生碱基配对的核酸区域。所得棒棒糖形状的结构是很多RNA二级结构的关键构建区块。因此茎-环结构的形成依赖于所得茎-环区域的稳定性，其中首要先决条件通常是存在能够自身回折从而形成配对双链的序列。配对茎-环元件的稳定性由长度、其含有的错配或鼓胀(bulge)数量(少量错配通常是可以容忍的，特别是在长的双链中)以及配对区域的碱基组成所决定。在本发明的文本中，最佳的环长度是3-10个碱基，更优选3至8个、3至7个、3至6个或者甚至更优选4至5个碱基，最优选4个碱基。

根据本发明，根据权利要求1成分(b)的组蛋白茎-环序列可以不是来源于小鼠组蛋白。更具体地，组蛋白茎-环序列可以不是来源于小鼠组蛋白基因H2A614。本发明的核酸还可以既不含小鼠组蛋白茎-环序列，也不含小鼠组蛋白基因H2A614。进一步地，本发明的核酸序列可以不含茎-环加工信号，更具体地是小鼠组蛋白加工信号，最具体地可以不含小鼠茎-环加工信号H2kA614。本发明的核酸分子还可以含有至少一种哺乳动物组蛋白基因。然而，所述至少一种哺乳动物组蛋白基因可以不是WO01/12824的Seq.ID No.7。

根据本发明第一实施方案的一个优选方面，本发明的核酸序列包含或编码至少一个组蛋白茎-环序列，优选根据以下式(I)或(II)的至少一个：

式(I)(无茎边缘元件的茎-环序列)

式(II)(具有茎边缘元件的茎-环序列)

其中：

茎1或茎2边缘元件N_1-6是1至6N的连续序列，优选2至6N，更优选2至5N，甚至更优选3至5N，最优选4至5N或5N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

茎1[N_0-2GN_3-5]与元件茎2反向互补或部分反向互补，其是5至7个核苷酸之间的连续序列；

其中N_0-2是0至2N的连续序列，优选0至1N，更优选1N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

其中N_3-5是3至5N的连续序列，优选4至5N，更优选4N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；和

其中G是鸟苷或其类似物，其可以任选地被胞苷或其类似物取代，前提是其在茎2中的互补核苷酸胞苷被鸟苷取代；

环序列[N_0-4(U/T)N_0-4]位于元件茎1和茎2之间，其是3至5个核苷酸的连续序列，更优选是4个核苷酸；

其中每个N_0-4相互独立地是0至4N的连续序列，优选1至3N，更优选1至2N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；和

其中U/T表示尿苷或任选地表示胸腺嘧啶核苷；

茎2[N_3-5CN_0-2]与元件茎1反向互补或部分反向互补，其是5至7个核苷酸之间的连续序列；

其中N_3-5是3至5N的连续序列，优选4至5N，更优选4N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

其中N_0-2是0至2N的连续序列，优选0至1N，更优选1N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G或C；和

其中C是胞苷或其类似物，其可以任选地被鸟苷或其类似物取代，前提是其在茎1中的互补核苷酸鸟苷被胞苷取代；

其中茎1和茎2能够相互发生碱基配对，形成反向互补的序列，其中所述碱基配对可以发生于茎1和茎2之间，例如通过核苷酸A与U/T或G与C的Watson-Crick碱基配对或者非Watson-Crick碱基配对，例如摆动(wobble)碱基配对、反向Watson-Crick碱基配对、Hoogsteen碱基配对、反向Hoogsteen碱基配对，或者其能够相互发生碱基配对形成部分反向互补的序列，其中不完全碱基配对可以发生于茎1和茎2之间，其基于一个茎中的一个或更多个碱基在另一个茎的反向互补序列中不具有互补碱基。

在上文中，摆动碱基配对通常是两个核苷酸之间的非Watson-Crick碱基配对。本文本中可以使用的四种主要的摆动碱基对是鸟苷-尿苷、肌苷-尿苷、肌苷-腺苷、肌苷-胞苷(G-U/T、I-U/T、I-A和I-C)以及腺苷-胞苷(A-C)。

相应地，在本发明的上下文中，摆动碱基是与如上面所描述的另外的碱基形成摆动碱基对的碱基。因此，非Watson-Crick碱基配对，例如摆动碱基配对，可以发生于根据本发明的组蛋白茎-环结构的茎中。

在上文中，部分反向互补序列在由茎1和茎2碱基配对形成的茎-环序列的茎结构中包含最多2个、优选仅1个错配。换言之，优选茎1和茎2能够在茎1和茎2的全部序列中相互发生(完全)碱基配对(100％可能性正确的Watson-Crick或非Watson-Crick碱基配对)，因而形成反向互补序列，其中每个碱基具有其正确的Watson-Crick或非Watson-Crick碱基侧基作为互补结合伴侣。或者，优选茎1和茎2能够在茎1和茎2的全部序列中相互发生部分碱基配对，其中正确的Watson-Crick或非Watson-Crick碱基配对占100％可能性正确的Watson-Crick或非Watson-Crick碱基配对的至少大约70％、75％、80％、85％、90％、或95％，和最多大约30％、25％、20％、15％、10％、或5％的剩余碱基是未配对的。

根据本发明第一实施方案的一个优选方面，如本文中所定义的本发明核酸序列的至少一个组蛋白茎-环序列(具有茎边缘元件)包含大约15至大约45个核苷酸的长度，优选大约15至大约40个核苷酸的长度，优选大约15至大约35个核苷酸的长度，优选大约15至大约30个核苷酸的长度，甚至更优选大约20至大约30个的长度，最优选大约24至大约28个核苷酸的长度。

根据本发明第一实施方案的又一个优选方面，如本文中所定义的本发明核酸序列的至少一个组蛋白茎-环序列(无茎边缘元件)包含大约10至大约30个核苷酸的长度，优选大约10至大约20个核苷酸的长度，优选大约12至大约20个核苷酸的长度，优选大约14至大约20个核苷酸的长度，甚至更优选大约16至大约17个的长度，最优选大约16个核苷酸的长度。

根据本发明第一实施方案的又一个优选方面，根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列可以包含或编码根据以下具体式(Ia)或(IIa)至少一个的至少一个组蛋白茎-环序列：

式(Ia)(无茎边缘元件的茎-环序列)

式(IIa)(具有茎边缘元件的茎-环序列)

其中：

N、C、G、T和U如上面所定义。

根据第一实施方案的又一个更特别优选的方面，本发明的核酸序列可以包含或编码根据以下具体式(Ib)或(IIb)的至少一个的至少一个组蛋白茎-环序列：

式(Ib)(无茎边缘元件的茎-环序列)

式(IIb)(具有茎边缘元件的茎-环序列)

其中：

N、C、G、T和U如上面所定义。

根据本发明第一实施方案的一个甚至更优选的方面，根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列可以包含或编码根据以下具体式(Ic)至(Ih)或(IIc)至(IIh)至少一个的至少一个组蛋白茎-环序列，其交替地以茎-环结构或线性序列显示，表示如依照实施例1所产生的组蛋白茎-环序列：

式(Ic)：(无茎边缘元件的后生动物和原生动物组蛋白茎-环共有序列)：

(茎-环结构)

NGNNNNNNUNNNNNCN

(线性序列)(SEQ ID NO：1)

式(IIc)：(具有茎边缘元件的后生动物和原生动物组蛋白茎-环共有序列)：

N*N*NNNN-NNNN*N*N*(茎-环结构)

N*N*NNNNGNNNNNNUNNNNNCNNNN*N*N*

(线性序列)(SEQ ID NO：2)

式(Id)：(无茎边缘元件)

(茎-环结构)

NCNNNNNNUNNNNNGN

(线性序列)(SEQ ID NO：3)

式(IId)：(具有茎边缘元件)

N*N*NNNN-NNNN*N*N*(茎-环结构)

N*N*NNNNCNNNNNNUNNNNNGNNNN*N*N*

(线性序列)(SEQ ID NO：4)

式(Ie)：(无茎边缘元件的原生动物组蛋白茎-环共有序列)

(茎-环结构)

DGNNNNNNUNNNNNCH

(线性序列)(SEQ ID NO：5)

式(IIe)：(具有茎边缘元件的原生动物组蛋白茎-环共有序列)

N*N*NNND-HNNN*N*N*(茎-环结构)

N*N*NNNDGNNNNNNUNNNNNCHNNN*N*N*

(线性序列)(SEQ ID NO：6)

式(If)：(无茎边缘元件的后生动物组蛋白茎-环共有序列)

(茎-环序列)

NGNBYYNNUNVNDNCN

(线性序列)(SEQ ID NO：7)

式(IIf)：(具有茎边缘元件的后生动物组蛋白茎-环共有序列)

N*N*NNNN-NNNN*N*N*(茎-环结构)

N*N*NNNNGNBYYNNUNVNDNCNNNN*N*N*

(线性序列)(SEQ ID NO：8)

式(Ig)：(无茎边缘元件的脊椎动物组蛋白茎-环共有序列)

(茎-环结构)

NGHYYYDNUHABRDCN

(线性序列)(SEQ ID NO：9)

式(IIg)：(具有茎边缘元件的脊椎动物组蛋白茎-环共有序列)

N*N*HNNN-NNNN*N*H*(茎-环结构)

N*N*HNNNGHYYYDNUHABRDCNNNN*N*H*

(线性序列)(SEQ ID NO：10)

式(Ih)：(无茎边缘元件的人组蛋白茎-环共有序列(人类)(Homosapiens))

(茎-环结构)

DGHYCUDYUHASRRCC

(线性序列)(SEQ ID NO：11)

式(IIh)：(具有茎边缘元件的人组蛋白茎-环共有序列(人类))

N*H*AAHD-CVHB*N*H*(茎-环结构)

N*H*AAHDGHYCUDYUHASRRCCVHB*N*H*

(线性序列)(SEQ ID NO：12)

其中在上述(Ic)至(Ih)或(IIc)至(IIh)每一个中：

N、C、G、A、T和U如上面所定义；

每个U可以被T取代；

茎元件1和2中的每个(高度)保守性G或C可以被其互补核苷酸碱基C或G取代，前提是其在对应茎中的互补核苷酸被其互补核苷酸平行取代；和/或

G、A、T、U、C、R、Y、M、K、S、W、H、B、V、D和N是如下表中所限定的核苷酸碱基：

在上下文中，特别优选根据本发明式(I)或(Ia)至(Ih)或者(II)或(IIa)至(IIh)的至少一个的组蛋白茎-环序列选自天然存在的组蛋白茎-环序列，更特别优选来自原生动物或后生动物组蛋白茎-环序列，甚至更特别优选来自脊椎动物，最优选来自哺乳动物组蛋白茎-环序列，特别是来自人组蛋白茎-环序列。

根据第一实施方案的一个特别优选的方面，根据本发明式(I)或(Ia)至(Ih)或者(II)或(IIa)至(IIh)的至少一个的组蛋白茎-环序列是每个核苷酸位点包含如图1-5所显示后生动物和原生动物(图1)、原生动物(图2)、后生动物(图3)、脊椎动物(图4)和人(图5)中天然存在的组蛋白茎-环序列的最常见的核苷酸或者最常见或次常见的核苷酸的组蛋白茎-环序列。在上下文中，特别优选所有核苷酸的至少80％、优选至少85％或最优选至少90％对应于天然存在的组蛋白茎-环序列的最常见核苷酸。

在第一实施方案的又一个特定方面中，根据本发明具体式(I)或(Ia)至(Ih)的至少一个的组蛋白茎-环序列选自以如下的组蛋白茎-环序列(无茎边缘元件)，其表示如依照实施例1所产生的组蛋白茎-环序列：

VGYYYYHHTHRVVRCB(SEQ ID NO：13，根据式(Ic))

SGYYYTTYTMARRRCS(SEQ ID NO：14，根据式(Ic))

SGYYCTTTTMAGRRCS(SEQ ID NO：15，根据式(Ic))

DGNNNBNNTHVNNNCH(SEQ ID NO：16，根据式(Ie))

RGNNNYHBTHRDNNCY(SEQ ID NO：17，根据式(Ie))

RGNDBYHYTHRDHNCY(SEQ ID NO：18，根据式(Ie))

VGYYYTYHTHRVRRCB(SEQ ID NO：19，根据式(If))

SGYYCTTYTMAGRRCS(SEQ ID NO：20，根据式(If))

SGYYCTTTTMAGRRCS(SEQ ID NO：21，根据式(If))

GGYYCTTYTHAGRRCC(SEQ ID NO：22，根据式(Ig))

GGCYCTTYTMAGRGCC(SEQ ID NO：23，根据式(Ig))

GGCTCTTTTMAGRGCC(SEQ ID NO：24，根据式(Ig))

DGHYCTDYTHASRRCC(SEQ ID NO：25，根据式(Ih))

GGCYCTTTTHAGRGCC(SEQ ID NO：26，根据式(Ih))

GGCYCTTTTMAGRGCC(SEQ ID NO：27，根据式(Ih))

此外在下文中，如依照实施例1所产生的根据具体式(II)或(IIa)至(IIh)的组蛋白茎-环序列(具有茎边缘元件)特别优选：

H*H*HHVVGYYYYHHTHRVVRCBVHH*N*N*(SEQ ID NO：28，根据式(IIc))

M*H*MHMSGYYYTTYTMARRRCSMCH*H*H*(SEQ ID NO：29，根据式(IIc))

M*M*MMMSGYYCTTTTMAGRRCSACH*M*H*(SEQ ID NO：30，根据式(IIc))

N*N*NNNDGNNNBNNTHVNNNCHNHN*N*N*(SEQ ID NO：31，根据式(IIe))

N*N*HHNRGNNNYHBTHRDNNCYDHH*N*N*(SEQ ID NO：32，根据式(IIe))

N*H*HHVRGNDBYHYTHRDHNCYRHH*H*H*(SEQ ID NO：33，根据式(IIe))

H*H*MHMVGYYYTYHTHRVRRCBVMH*H*N*(SEQ ID NO：34，根据式(IIf))

M*M*MMMSGYYCTTYTMAGRRCSMCH*H*H*(SEQ ID NO：35，根据式(IIf))

M*M*MMMSGYYCTTTTMAGRRCSACH*M*H*(SEQ ID NO：36，根据式(IIf))

H*H*MAMGGYYCTTYTHAGRRCCVHN*N*M*(SEQ ID NO：37，根据式(IIg))

H*H*AAMGGCYCTTYTMAGRGCCVCH*H*M*(SEQ ID NO：38，根据式(IIg))

M*M*AAMGGCTCTTTTMAGRGCCMCY*M*M*(SEQ ID NO：39，根据式(IIg))

N*H*AAHDGHYCTDYTHASRRCCVHB*N*H*(SEQ ID NO：40，根据式(IIh))

H*H*AAMGGCYCTTTTHAGRGCCVMY*N*M*(SEQ ID NO：41，根据式(IIh)))

H*M*AAAGGCYCTTTTMAGRGCCRMY*H*M*(SEQ ID NO：42，根据式(IIh))

根据本发明第一实施方案的又一个优选方面，本发明的核酸序列包含或编码至少一个组蛋白茎-环序列，其显示与根据具体式(I)或(Ia)至(Ih)或者(II)或(IIa)至(IIh)的至少一个的组蛋白茎-环序列中100％保守的核苷酸或者与天然存在的组蛋白茎-环序列具有至少大约80％、至少大约85％、更优选至少大约90％、或甚至更优选至少大约95％的序列一致性，但是没有到达100％。

根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列可以任选地包含或编码多聚腺甘酸序列。当存在时，所述多聚腺甘酸序列包含大约25至大约400个腺苷核苷酸的长度，优选大约50至大约400个腺苷核苷酸的长度，更优选大约50至大约300个腺苷核苷酸的长度，甚至更优选大约50至大约250个腺苷核苷酸的长度，最优选大约60至大约250个腺苷核苷酸的长度。在上下文中，术语“大约”是指与和其相连的数值偏离±10％。

优选根据本发明的核酸不含下组中的一种或两种或至少一种或除一种以外的所有或所有成分：编码核酶(优选自剪接核酶)的序列、病毒核酸序列、组蛋白茎-环加工信号(具体地是来源于小鼠组蛋白H2A614基因的组蛋白茎-环加工序列)、Neo基因、失活的启动子序列以及失活的增强子序列。甚至更优选根据本发明的核酸不含核酶(优选自剪接核酶)以及以下中的一种：Neo基因、失活的启动子序列、失活的增强子序列、组蛋白茎-环加工信号(具体地是来源于小鼠组蛋白H2A614基因的组蛋白茎-环加工序列)。相应地，一个优选模式中的核酸可以既不含核酶(优选自剪接核酶)，也不含Neo基因，或者既不含核酶(优选自剪接核酶)，也不含任何抗性基因(例如一般用于筛选)。在其他优选模式中，本发明的核酸可以既不含核酶(优选自剪接核酶)，也不含组蛋白茎-环加工信号(具体地是来源于小鼠组蛋白H2A614基因的组蛋白茎-环加工序列)。

或者，根据本发明的第一实施方案，本发明的核酸序列任选地包含多聚腺苷酸化信号，其在本文中被定义为由特定蛋白因子(例如剪切和多聚腺苷酸化特异性因子(CPSF)、剪切刺激因子(CstF)、剪切因子I和II(CFI和CF II)、多聚腺甘酸聚合酶(PAP))赋予(经转录的)mRNA多聚腺苷酸化的信号。在上下文中，优选共有多聚腺苷酸化信号，其包含NNUANA共有序列。在一个特别优选的方面中，多聚腺苷酸化信号包含以下序列之一：AAUAAA或AUUAAA。

根据本发明第一实施方案的本发明的核酸序列进一步编码蛋白或肽，其可以选自但不限于例如治疗活性蛋白或肽(包括佐剂蛋白)、抗原(例如肿瘤抗原、病原性抗原(例如选自动物抗原、病毒抗原、原生动物抗原、细菌抗原)、过敏性抗原、自身免疫抗原或其他抗原)、过敏原、抗体、免疫刺激性蛋白或肽、抗原特异性T细胞受体、或者适用于特定(治疗)应用的任何其他蛋白或肽，其中本发明的核酸可以运送到细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体中，并且随后蛋白可以在所述细胞、组织或有机体中表达。

根据本发明第一实施方案的本发明核酸的编码区可以以单-、双-或甚至多顺反子核酸出现，即携带一种、两种或更多种蛋白或肽的编码序列的核酸。双-或甚至多顺反子核酸中的这些编码序列可以被例如如本文中所定义的至少一个内部核糖体进入位点(IRES)序列或者诱导包含数种蛋白或肽的所得多肽进行剪切的信号肽分隔开。

在本发明第一实施方案的特别优选的方面中，所编码的肽或蛋白选自人、病毒、细菌、原生动物的蛋白或肽。

在本发明的上下文中，由本发明的核酸分子所编码的治疗活性蛋白可以选自但不限于具有治愈效果、预防性地预防或治疗性地治疗疾病(优选如本文中所定义的)的蛋白或者是个体需要的蛋白。所述蛋白可以选自任何本领域技术人员已知的任意天然地或合成设计产生的重组或分离蛋白。治疗活性蛋白可以包括但不限于能够刺激或抑制细胞中信号转导的蛋白(例如细胞因子、淋巴因子、单核因子、生长因子、受体、信号转导分子、转录因子等)、抗凝结剂、抗凝血酶、抗过敏性蛋白、凋亡因子或凋亡相关蛋白、治疗活性酶以及与任何获得性疾病或任何遗传性疾病相关的任何蛋白。

优选由本发明的核酸分子所编码的治疗活性蛋白还可以是佐剂蛋白。在上下文中，佐剂蛋白优选被理解为能够激发如本文中所定义的固有免疫反应的任何蛋白。优选所述固有免疫反应包括活化模式识别受体，例如选自Toll样受体(TLR)家族的受体，包括例如选自人TLR1至TLR10或小鼠Toll样受体TLR1至TLR13的Toll样受体。更优选地，佐剂蛋白选自人佐剂蛋白或病原性佐剂蛋白，其选自不限于细菌蛋白、原生动物蛋白、病毒蛋白或真菌蛋白、动物蛋白，特别是细菌佐剂蛋白。此外，还可以使用编码参与佐剂作用的人蛋白(例如模式识别受体的配体、模式识别受体、信号转导途径蛋白、转录因子或细胞因子)的核酸。

或者，本发明的核酸分子可以编码抗原。根据本发明，术语“抗原”是指被免疫系统识别并且能够例如通过形成作为适应性免疫反应的一部分的抗体或抗原特异性T细胞而激发抗原特异性免疫反应的物质。在上下文中，蛋白的抗原性表位、片段或肽具体地是指B细胞和T细胞表位，其可以分别被B细胞、抗体或T细胞识别。

在本发明的上下本中，由本发明的核酸分子所编码的抗原通常包括落入上述定义内的任何抗原、抗原性表位、抗原性片段或抗原性肽，更优选蛋白和肽抗原，例如肿瘤抗原、过敏性抗原或过敏原、自身免疫性自体抗原、病原性抗原等。

具体地，由本发明的核酸分子所编码的抗原可以是细胞外部产生的抗原，更通常是非来源于宿主机体(例如人)本身(即非自体抗原)而是来源于宿主有机体外部的宿主细胞的抗原，例如病毒抗原、细菌抗原、真菌抗原、原生动物抗原、动物抗原、过敏性抗原等。过敏性抗原(过敏抗原或过敏原)通常是导致人体内过敏的抗原，其可以来源于人或其他来源。此外，由本发明的核酸分子所编码的抗原还可以是细胞、组织或身体内部产生的抗原。这些抗原包括来源于宿主有机体(例如人)本身的抗原，例如肿瘤抗原、自体抗原或自抗原(auto-antigens)(例如自免疫性自体抗原)等，还可以是如本文中所定义的(非自体)抗原，其最初来源于宿主有机体外部的宿主细胞，但是在体内、组织内或细胞内例如通过(蛋白酶)降解、代谢等被片段化或降解。

由本发明的核酸分子所编码的一类抗原包括肿瘤抗原。“肿瘤抗原”优选位于(肿瘤)细胞的表面上。肿瘤抗原还可以选自与正常细胞相比在肿瘤细胞中过量表达的蛋白。此外，肿瘤抗原还包括细胞中表达的非自身(或最初非自身)退化而是与假定性肿瘤相关的抗原。本文中还包括与肿瘤供血血管(tumour-supplying vessels)或其(再)形成相关的抗原，具体地是与新血管形成有关的那些抗原，例如生长因子，例如VEGF、bFGF等。与肿瘤相关的抗原还包括来自通常嵌入肿瘤的细胞或组织中的抗原。进一步地，一些物质(一般是蛋白或肽)在患有(已知或未知)癌症疾病的患者中表达，其在所述患者的体液内浓度增加。这些物质也被称作“肿瘤抗原”，然而其不是免疫反应诱导物质严格意义上的抗原。肿瘤抗原的类型可以进一步被分为肿瘤特异性抗原(TAA)和肿瘤相关抗原(TAA)。TSA仅可由肿瘤细胞而不由正常的“健康”细胞呈递。其通常源于肿瘤特异性突变。更常见的TAA一般由肿瘤和健康细胞二者呈递。这些抗原被识别，并且抗原呈递细胞能够被细胞毒性T细胞破坏。此外，肿瘤抗原还可以以例如经突变受体的形式存在于肿瘤表面上。在这种情况下，其可以被抗体识别。

根据另一种替代，由本发明的核酸分子所编码的又一类抗原包括过敏性抗原。所述过敏性抗原可以选自来源于不同来源的抗原，例如来自动物、植物、真菌、细菌等。本文中的过敏原包括例如草、花粉、霉菌、药物或许多环境激发物等。过敏性抗原通常属于不同的化合物类，例如核酸及其片段、蛋白或肽及其片段、碳水化合物、多糖、糖、脂质、磷脂等。本发明的上下文中特别感兴趣的是可以由如本文中所定义的本发明的核酸分子所编码的抗原，即蛋白或肽抗原及其片段或表位，或者核酸及其片段，具体地是编码这些蛋白或肽抗原及其片段或表位的核酸及其片段。

根据另一种替代方案，本发明的核酸分子可以编码抗体或抗体片段。根据本发明，所述抗体可以选自任何抗体，例如本领域已知的任何重组产生或天然存在的抗体，尤其是适用于治疗、诊断或科研目的的抗体，或者已经被鉴定为与特定癌症疾病有关的抗体。在上下文中，术语“抗体”以其最广泛的意义使用，并且具体覆盖单克隆和多克隆抗体(包括激动剂、拮抗剂以及阻断或中和抗体)以及具有多表位特异性的抗体种类。根据本发明，术语“抗体”通常包括本领域已知的任何抗体(例如IgM、IgD、IgG、IgA和IgE抗体)，例如天然存在的抗体、通过免疫在宿主有机体内产生的抗体、从天然存在的抗体中分离和鉴定出的抗体或通过免疫在宿主有机体内产生和通过本领域已知的生物分子学方法重组产生的抗体，以及嵌合抗体、人抗体、人源化抗体、双特异性抗体、细胞内抗体(intrabodies)，即在细胞中表达并且任选地位于特定细胞器中的抗体，以及上述抗体的片段和变体。一般来讲，抗体由轻链和重链组成，二者均具有可变结构域和恒定结构域。轻链由N-末端可变结构域V_L和C-末端恒定结构域C_L组成。相反，例如IgG抗体的重链由N-末端可变结构域V_H以及三个恒定结构域C_H1、C_H2和C_H3构成。

在本发明的上下文中，由本发明的核酸分子所编码的抗体优选可以包括全长抗体，即由如上面所描述的完整重链和完整轻链构成的抗体。然而，由本发明的核酸分子还可以编码抗体衍生物，例如抗体片段、变体或加合物。抗体片段优选选自上述(全长)抗体的Fab、Fab′、F(ab′)2、Fc、Facb、pFc′、Fd和Fv片段。一般来讲，抗体片段是本领域已知的。例如，Fab(“片段，抗原结合”)片段由重链和轻链的每一个的一个恒定结构域和一个可变结构域构成。两个可变结构域与特定抗原上的表位结合。两条链通过二硫键连接。例如，scFv(“单链可变片段”)片段通常由轻链和重链的可变结构域组成。结构域通过人工键连接，一般是多肽键，例如由15-25个甘氨酸、脯氨酸和/或丝氨酸残基构成的肽。

在上下文中，优选抗体或抗体片段的不同链由多顺反子核酸分子编码。或者，抗体或抗体片段的不同链由数个单顺反子核酸(序列)编码。

根据本发明的第一实施方案，本发明的核酸序列包含编码区，优选编码肽或蛋白。优选所编码的蛋白不是组蛋白。在本发明的上下文中，这种组蛋白通常是真核细胞核中发现的强碱性蛋白，其包装并且指示DNA进入被称为核小体的结构单元。组蛋白是染色质的主要蛋白成分，作为DNA围绕其缠绕的轴，并且其在基因调节中发挥作用。没有组蛋白，染色体中未缠绕的DNA将会非常长(人DNA中长度与宽度的比大于10000000比1)。例如，每个人细胞具有大约1.8米的DNA，但是缠绕在组蛋白上其具有大约90毫米的染色质，所述染色质当在有丝分裂期间复制并且压缩时产生大约120微米的染色体。更优选地，在本发明的上下文中，这种组蛋白通常被定义为高度保守的蛋白，其选自以下五个主要的组蛋白家族之一：H1/H5、H2A、H2B、H3和H4″，优选选自哺乳动物组蛋白，更优选人组蛋白或组蛋白。通常将这些组蛋白分成被定义为核心组蛋白和连接组蛋白(linker histones)的两个超家族，所述核心组蛋白包括组蛋白H2A、H2B、H3和H4，所述连接组蛋白包括组蛋白H1和H5。

在上下文中，优选不包含在未决发明的保护范围内的连接组蛋白(优选哺乳动物连接组蛋白，更优选人连接组蛋白)通常选自H1，包括H1F，具体包括H1F0、H1FNT、H1FOO、H1FX和H1H1，具体包括HIST1H1A、HIST1H1B、HIST1H1C、HIST1H1D、HIST1H1E、HIST1H1T；和

此外，优选不包含在未决发明的保护范围内的核心组蛋白(优选哺乳动物核心组蛋白，更优选人核心组蛋白)通常选自H2A，包括H2AF，具体包括H2AFB1、H2AFB2、H2AFB3、H2AFJ、H2AFV、H2AFX、H2AFY、H2AFY2、H2AFZ、和H2A1，具体包括HIST1H2AA、HIST1H2AB、HIST1H2AC、HIST1H2AD、HIST1H2AE、HIST1H2AG、HIST1H2AI、HIST1H2AJ、HIST1H2AK、HIST1H2AL、HIST1H2AM和H2A2，具体包括HIST2H2AA3、HIST2H2AC；H2B，包括H2BF，具体包括H2BFM、H2BFO、H2BFS、H2BFWTH2B1，具体包括HIST1H2BA、HIST1H2BB、HIST1H2BC、HIST1H2BD、HIST1H2BE、HIST1H2BF、HIST1H2BG、HIST1H2BH、HIST1H2BI、HIST1H2BJ、HIST1H2BK、HIST1H2BL、HIST1H2BM、HIST1H2BN、HIST1H2BO，和H2B2，具体包括HIST2H2BE；H3，包括H3A1，具体包括HIST1H3A、HIST1H3B、HIST1H3C、HIST1H3D、HIST1H3E、HIST1H3F、HIST1H3G、HIST1H3H、HIST1H3I、HIST1H3J，和H3A2，具体包括HIST2H3C，和H3A3，具体包括HIST3H3；H4，包括H41，具体包括HIST1H4A、HIST1H4B、HIST1H4C、HIST1H4D、HIST1H4E、HIST1H4F、HIST1H4G、HIST1H4H、HIST1H4I、HIST1H4J、HIST1H4K、HIST1H4L，和H44，具体包括HIST4H4，以及H5。

根据本发明的第一实施方案，本发明的核酸序列包含编码区，优选编码肽或蛋白。优选所编码的蛋白不是报告蛋白(例如荧光素酶、绿色荧光蛋白(GFP)、增强的绿色荧光蛋白(EGFP)、β-半乳糖苷酶)，并且不是标志物或选择蛋白(例如α-球蛋白、半乳糖激酶和黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT))。优选本发明的核酸序列不含(细菌)Neo基因序列(新霉素抗性基因)。

如上面所定义的本发明的核酸包含或编码a)编码区，优选编码肽或蛋白；b)至少一个组蛋白茎-环和c)任选地多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号；优选其用于增强所编码蛋白的表达水平，其中所编码的蛋白优选不是组蛋白、不是报告蛋白和/或不是标志物或选择蛋白，如上面所定义的。本发明核酸的元件b)至c)可以以任意次序存在于本发明的核酸中，即在本发明的核酸序列中，元件a)、b)和c)从5′至3′方向可以以a)、b)和c)或a)、c)和b)的顺序存在，其中还可以含有如本文中所描述的其他元件，例如5′-CAP结构、多聚胞苷酸(poly(C))序列、稳定序列、IRES序列等。在本发明的核酸序列中，本发明核酸的元件a)至c)的每一个(具体地是双-或多顺反子构建体中的a)和/或元件b)和c)中的每一个，更优选元件b))还可以重复至少一次，优选两次或更多次。作为实例，本发明的核酸可以以例如以下次序显示其序列元件a)、b)和任选的c)：

5′-编码区-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-编码区-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-IRES-编码区-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-多聚腺甘酸序列-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-多聚腺苷酸化信号-3′；或

5′-编码区-编码区-组蛋白茎-环-多聚腺苷酸化信号-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-组蛋白茎-环-多聚腺甘酸序列-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-组蛋白茎-环-多聚腺苷酸化信号-3′；或

5′-编码区-组蛋白茎-环-多聚腺甘酸序列-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-多聚腺甘酸序列-组蛋白茎-环-3′；或

5′-编码区-多聚腺甘酸序列-组蛋白茎-环-组蛋白茎-环-3′；等。

在上下文中，特别优选本发明的核酸分子包含或编码a)编码区，优选编码肽或蛋白；b)至少一个组蛋白茎-环和c)多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化序列，优选其用于增强所编码蛋白的表达水平，其中所编码的蛋白优选不是组蛋白、不是报告蛋白(例如荧光素酶、GFP、EGFP、β-半乳糖苷酶，特别是EGFP)和/或不是标志物或选择蛋白(例如α-球蛋白、半乳糖激酶和黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT))。

在第一实施方案的又一优选方面中，如本文中所定义的本发明的核酸分子还可以以经修饰的核酸形式存在。

根据第一实施方案的一个方面，如本文中所定义的本发明的核酸分子可以以“经稳定的核酸”提供，优选经稳定的RNA，更优选基本上抵抗体内降解(例如由外切或内切核酸酶)的RNA。

在上下文中，如本文中所定义的本发明的核酸分子可以含有核苷酸类似物/修饰，例如骨架修饰、糖类修饰或碱基修饰。本发明有关的骨架修饰是其中如本文中所定义的本发明的核酸分子中所含核苷酸的骨架磷酸被化学修饰的修饰。本发明有关的糖类修饰是如本文中所定义的本发明的核酸分子中核苷酸的糖类的化学修饰。此外，本发明有关的碱基修饰是本发明的核酸分子中核酸分子的核苷酸的碱基部分的化学修饰。在上下文中，核苷酸类似物或修饰优选选自可应用于转录和/或翻译的核苷酸类似物。

在本发明第一实施方案的一个特别优选的方面中，本文中定义的核苷酸类似物/修饰选自额外地增加所编码蛋白的表达的碱基修饰，其优选选自2-氨基-6-氯嘌呤核苷-5′-三磷酸、2-氨基腺苷-5′-三磷酸、2-硫代胞苷-5′-三磷酸、2-硫代尿苷-5′-三磷酸、4-硫代尿苷-5′-三磷酸、5-氨基烯丙基胞苷-5′-三磷酸、5-氨基烯丙基尿苷-5′-三磷酸、5-溴代胞苷-5′-三磷酸、5-溴代尿苷-5′-三磷酸、5-碘代胞苷-5′-三磷酸、5-碘代尿苷-5′-三磷酸、5-甲基胞苷-5′-三磷酸、5-甲基尿苷-5′-三磷酸、6-氮杂胞苷-5′-三磷酸、6-氮杂尿苷-5′-三磷酸、6-氯嘌呤核苷-5′-三磷酸、7-脱氮腺苷-5′-三磷酸、7-脱氮鸟苷-5′-三磷酸、8-氮杂腺苷-5′-三磷酸、8-叠氮腺苷-5′-三磷酸、苯并咪唑-核苷-5′-三磷酸、N1-甲基腺苷-5′-三磷酸、N1-甲基鸟苷-5′-三磷酸、N6-甲基腺苷-5′-三磷酸、O6-甲基鸟苷-5′-三磷酸、假尿苷-5′-三磷酸或嘌呤霉素-5′-三磷酸、黄苷-5′-三磷酸。特别优选选自由5-甲基胞苷-5′-三磷酸、7-脱氮鸟苷-5′-三磷酸、5-溴代胞苷-5′-三磷酸和假尿苷-5′-三磷酸组成的经碱基修饰的核苷酸的组的用于碱基修饰的核苷酸。

根据又一个方面，如本文中所定义的本发明的核酸分子可以含有脂质修饰。这种经脂质修饰的核酸通常包含如本文中所定义的核酸。如本发明中所定义的本发明核酸分子的经脂质修饰的核酸分子通常进一步包含与该核酸分子共价连接的至少一个连接基以及与各个连接基共价连接的至少一种脂质。或者，经脂质修饰的核酸分子包含如本文中所定义的至少一个核酸分子以及与该核酸分子共价连接(无连接基)的至少一种(双官能)脂质。根据第三个替代方案，经脂质修饰的核酸分子包含如本文中所定义的核酸分子、与该核酸分子共价连接的至少一个连接基以及与各个连接基共价连接的至少一种脂质，以及与该核酸分子共价连接(无连接基)的至少一种(双官能)脂质。在上下文中，特别优选脂质修饰存在于本发明线性核酸序列的末端。

根据本发明第一实施方案的另一个优选方面，如本文中所定义的本发明的核酸分子(特别是如果以(m)RNA提供)因而能够通过加入所谓的“5′CAP”结构而稳定化，以抵抗RNA酶的降解。

根据本发明第一实施方案的又一优选方面，如本文中所定义的本发明的核酸分子可以被至少10个胞苷的序列修饰，优选至少20个胞苷，更优选至少30个胞苷(所谓的“多聚胞苷酸序列”)。具体地，本发明的核酸分子可以含有或编码通常大约10至200个胞苷核苷酸的多聚胞苷酸序列，优选大约10至100个胞苷核苷酸，更优选大约10至70个胞苷核苷酸或甚至更优选大约20至50个或甚至20至30个胞苷核苷酸。该多聚胞苷酸序列优选位于根据本发明第一实施方案的本发明的核酸中包含的编码区的3′处。

根据本发明第一实施方案的另一个优选方面，如本文中所定义的本发明的核酸分子优选具有至少一个5′和/或3′稳定序列。5′和/或3′非翻译区中的这些稳定序列具有使胞质溶胶中核酸的半衰期增加的作用。这些稳定序列可以与病毒、细菌和真核动物中天然存在的序列具有100％的序列一致性，还可以是部分地或完全合成的。(α-)球蛋白基因(例如来自人(Homosapiens)或非洲爪蟾(Xenopus laevis))的非翻译序列(UTR)可以作为稳定序列的示例，其在本发明中可以用作经稳定的核酸。稳定序列的另一个实例具有通式(C/U)CCAN_xCCC(U/A)Py_xUC(C/U)CC(SEQ ID NO：55)，其包含于非常稳定的RNA的3′-UTR中，所述RNA编码(α-)球蛋白、I型胶原、15-脂肪氧合酶或酪氨酸羟化酶(参见Holcik等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA1997，94：2410到2414)。这些稳定序列当然能够单独或相互联合使用，还可以与本领域技术人员已知的其他稳定序列联合使用。在上下文中，特别优选α-球蛋白基因的3′UTR序列位于根据本发明第一实施方案的本发明的核酸中包含的编码序列的3′处。

优选对如本文中所定义的本发明的核酸分子进行碱基的取代、添加或消除，其中通过公知的定点突变技术或利用寡核苷酸连接法，利用DNA基质制备核酸分子(参见例如Maniatis等，Molecular Cloning：A LaboratoryManual，Cold Spring Harbor Laboratory Press，3rd ed.，Cold Spring Harbor，NY，2001)。在该过程中，为了制备如本文中所定义的本发明的核酸分子，特别是如果核酸是mRNA形式，可以对相应的DNA分子进行体外转录。该DNA基质优选包含适宜的启动子(例如T7或SP6启动子)以进行体外转录，其后接对于将要制备的核酸分子(例如mRNA)所期望的苷酸序列以及进行体外转录的末端信号。可以通过发酵增殖以及随后分离能够在细菌中复制的质粒部分，从而制备形成至少一种目标RNA的基质的DNA分子。可以提及的适用于本发明的质粒是例如质粒pT7Ts(GenBank登录号U26404；Lai等，Development1995，121：2349至2360)、

系列(例如

-1(GenBank登录号X65300，来自Promega))和pSP64(GenBank登录号X65327)；还参见Mezei和Storts，Purification of PCR Products，in：Griffin和Griffin(编著)，PCR Technology：Current Innovation，CRC Press，Boca Raton，FL，2001。

如本文中所定义的、根据本发明使用的核酸分子可以利用本领域已知的任何方法制备，包括例如合成方法(例如固相合成)以及体外方法(例如体外转录反应)或体内反应(例如DNA质粒在细菌中的体内增殖)。

对于如本文中所定义的本发明的核酸分子以及进一步地本发明文本中使用的任何核酸可以应用上述修饰的任何一种，如果适宜或必要，其可以以任意组合相互联用，前提是这些修饰的组合在各个核酸中不会相互干扰。本领域技术人员将有能力依此做出选择。

如本文中所定义的本发明的核酸分子以及由该核酸分子所编码的蛋白或肽可以包含那些序列的片段或变体。所述片段或变体通常可以包含与上述核酸之一或者与蛋白或肽或序列(如果由至少一种核酸分子编码)之一在核酸水平上或氨基酸水平上与全部野生型序列相比具有至少5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％序列一致性的序列，优选至少70％，更优选至少80％，同等地更优选至少85％，甚至更优选至少90％，最优选至少95％或甚至97％、98％或99％。

在本发明第一实施方案的又一个优选方面中，本发明的核酸序列与用于使本发明核酸序列的转染效率增加的载体、转染或复合试剂联用。本文中适用于使转染效率增加的特别优选的试剂是阳离子或多阳离子化合物，包括鱼精蛋白、核仁素(nucleoline)、精胺或亚精胺，或者其他阳离子肽或蛋白，例如多聚L-赖氨酸(PLL)、多聚精氨酸、碱性多肽、细胞穿透肽(cell penetrating peptides，CPP)(包括HIV结合肽、HIV-1Tat(HIV)、Tat衍生肽、穿膜肽(Penetratin)、VP22衍生肽或类似肽、HSV VP22(单纯疱疹(Herpes simplex))、MAP、KALA或蛋白转导结构域(PTD)、PpT620、富含脯氨酸的肽、富含精氨酸的肽、富含赖氨酸的肽、MPG肽、Pep-1、L-寡聚物、降血钙素肽、触角突变(Antennapedia)衍生肽(特别是来自果蝇触角(Drosophila antennapedia)、pAntp、pIsl、FGF、乳铁传递蛋白、Transportan、Buforin-2、Bac715-24、SynB、SynB(1)、pVEC、hCT衍生肽、SAP)或组蛋白。此外，优选的阳离子或多阳离子蛋白或肽可以选自具有以下总式的以下蛋白或肽：(Arg)_l；(Lys)_m；(His)_n；(Orn)_o；(Xaa)_x，其中l+m+n+o+x＝8-15，l、m、n或o相互独立，其可以是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15的任意数值，前提是Arg、Lys、His和Orn的总体含量代表寡肽所有氨基酸的至少50％；Xaa可以是选自除Arg、Lys、His或Orn以外之天然(＝天然存在)或非天然氨基酸的任何氨基酸；x可以是选自0、1、2、3或4的任意数值，前提是Xaa的总体含量不超过寡肽所有氨基酸的50％。上下文中特别优选的阳离子肽是例如Arg₇、Arg₈、Arg₉、H₃R₉、R₉H₃、H₃R₉H₃、YSSR₉SSY、(RKH)₄、Y(RKH)₂R等。可以用作转染试剂的其他优选的阳离子或多阳离子化合物可以包括阳离子多糖例如壳聚糖、聚凝胺、阳离子聚合物例如聚乙烯亚胺(PEI)、阳离子脂质例如DOTMA：[1-(2，3-二油酰氧基)丙基-N，N，N-三甲基氯化铵、DMRIE、二-C14-脒、DOTIM、SAINT、DC-Chol、BGTC、CTAP、DOPC、DODAP、DOPE：二油烯基磷脂酰乙醇胺、DOSPA、DODAB、DOIC、DMEPC、DOGS：双十八烷基氨基glicyl精素、DIMRI：双十四酰基-氧丙基二甲基羟乙基溴化铵、DOTAP：二油酰氧基-3-(三甲基铵)丙烷、DC-6-14：O，O-双十四酰基-N-(α-三甲基铵乙酰基)二乙醇胺氯化物、CLIP1：外消旋(rac)-[(2，3-双十八烷基氧丙基)(2-羟乙基)]-二甲基氯化铵、CLIP6：外消旋-[2(2，3-双十六烷基氧丙基-氧甲氧基)乙基]三甲基铵、CLIP9：外消旋-[2(2，3-双十六烷基氧丙基-氧琥珀酰氧基)乙基]三甲基铵、oligofectamine、或者阳离子或多阳离子聚合物，例如经修饰的多聚氨基酸例如β-氨基酸聚合物或反向聚酰胺等，经修饰的聚乙烯例如PVP(聚(N-乙基-4-乙烯基吡啶溴化物等，经修饰的丙烯酸酯例如pDMAEMA(聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯))等)，经修饰的酰胺胺例如pAMAM(聚(酰胺-胺))等，经修饰的聚β-氨基酯(PBAE)例如经二胺末端修饰的二丙烯酸1，4-丁二醇酯-共聚-5-氨基-1-戊醇聚合物等，树状聚合物例如聚丙胺树状聚合物或基于pAMAM的树状聚合物等，聚亚胺例如PEI：聚(亚乙基亚胺)、聚(亚丙基亚胺)等，聚烯丙基胺，基于糖骨架的聚合物例如基于环糊精的聚合物、基于右旋糖苷的聚合物、壳聚糖等，基于硅烷骨架的聚合物例如PMOXA-PDMS共聚物等，由一个或更多个阳离子嵌段的组合组成的嵌段聚合物(例如选自如上文提及的阳离子聚合物)和由一个或更多个亲水性或疏水性嵌段(例如聚乙二醇)的组合组成的嵌段聚合物等。

优选本发明的核酸序列以裸露形式或以与例如任意化学结构的多阳离子化合物的复合形式提供，优选多阳离子(多)肽或合成的多阳离子化合物。优选核酸序列不与包装细胞一起提供。

根据又一个实施方案，本发明还提供了使所编码蛋白/肽的表达水平增加的方法，其包括步骤例如a)提供如本文中所定义的本发明的核酸，b)将如本文中所定义编码蛋白或肽的本发明的核酸应用或施用至表达系统，例如无细胞的表达系统、细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体。该方法可以应用于实验室、研究、诊断、肽或蛋白的商业生产和/或治疗目的。在上下文中，通常制备如本文中所定义的本发明的核酸后，通常优选通过转染或者通过利用如本文中所描述的任何施用模式将其优选以裸露形式或者作为如本文中所描述的药物组合物或疫苗应用至或施用至无细胞的表达系统、细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体。该方法可以在体外、体内或离体实施。还可以在优选如本文中所定义的特定疾病的治疗背景下实施该方法。

在该上下文中，体外在上下文中被定义为将本发明的核酸转染或转导入机体外部培养物中的细胞中；体内在上下文中被定义为通过对整个有机体或个体应用本发明的核酸从而将本发明的核酸转染或转导入细胞中，离体在上下文中被定义为将本发明的核酸转染或转导入有机体或个体外部细胞中并且随后对有机体或个体应用经转染的细胞。

类似地，根据另一实施方案，本发明还提供了如本文中所定义的本发明的核酸的用途，优选其用于诊断或治疗目的，用于例如通过将如本文中所定义的编码蛋白或肽的本发明的核酸应用或施用至例如无细胞的表达系统、细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体，从而使所编码蛋白/肽的表达水平增加。该用途可以应用于实验室、研究、诊断、肽或蛋白的商业生产和/或治疗目的。在上下文中，通常制备如本文中所定义的本发明的核酸后，通常优选通过转染或者通过利用如本文中所描述的任何施用模式将其优选以裸露形式或复合形式、或者作为如本文中所描述的药物组合物或疫苗应用或施用至无细胞的表达系统、细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体。该用途可以在体外、体外或离体实施。还可以在优选如本文中所定义的特定疾病的治疗背景下实施该用途。

而在另一实施方案中，本发明还涉及本发明的表达系统，其包含根据本发明第一实施方案的本发明的核酸或表达载体或质粒。在上下文中，表达系统可以是无细胞的表达系统(例如体外转录/翻译系统)、细胞表达系统(例如哺乳动物细胞例如CHO细胞、昆虫细胞、酵母细胞、细菌细胞例如大肠杆菌(E.Coli))或用于表达肽或蛋白的有机体(例如植物或动物(例如牛))。

额外地，根据另一实施方案，本发明还涉及如本文中所定义的本发明的核酸在制备药物组合物中的用途，用于增加所编码蛋白/肽的表达水平，例如用于治疗如本文中所定义的疾病，例如更优选利用如本文中所描述的任何施用模式，将如本文中所定义的本发明的核酸优选以裸露形式或复合形式或者作为如本文中所描述的药物组合物或疫苗应用至细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体。

因此，在一个特别优选的实施方案中，本发明还提供了一种药物组合物，其包含如本文中所定义的本发明的核酸以及任选的药学上可接受的载体和/或媒介。

作为第一成分，本发明的药物组合物包含如本文中所定义的本发明的核酸。

作为第二成分，本发明的药物组合物可以包含至少一种额外的药学活性组分。有关的药学活性组分是具有治愈、改善或预防如本文中所述特定指征或疾病的治疗效果的化合物，所述疾病优选是癌症疾病、自身免疫性疾病、过敏性或传染性疾病、心血管疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病、皮肤病、肌骨骼病症、结缔组织病症、免疫缺陷、内分泌疾病、营养和代谢疾病、神经疾病、眼部疾病、耳部疾病和遗传病。这些化合物包括，但不暗含任何限制，肽或蛋白(优选如本文中所定义的)、核酸(优选如本文中所定义的)、(治疗活性的)低分子量有机或无机化合物(分子量小于5000，优选小于1000)、糖类、抗原或抗体(优选如本文中所定义的)、本领域已知的治疗剂、抗原性细胞、抗原性细胞片段、细胞级分；细胞壁组分(例如多糖)、经修饰、减毒或灭活的(例如化学地或通过辐射)病原体(病毒、细菌等)、佐剂(优选如本文中所定义)等。

此外，本发明的药物组合物可以包含药学上可接受的载体和/或媒介。在本发明的上下文中，药学上可接受的载体通常包括本发明药物组合物的液体或非液体基质。如果本发明的药物组合物以液体形式提供，则载体将通常是无热原的水、等渗盐溶液或缓冲(水性)溶液(例如磷酸盐、柠檬酸盐等缓冲溶液)。注射缓冲液相对于特定的参考介质可以是高渗、等渗或低渗的，即缓冲液相对于特定的参考介质可以具有较高、等同或较低的盐含量，其中优选可以使用不会由于渗透作用或其他浓度作用导致细胞破损的上述盐的浓度。参考介质是例如“体内”方法中出现的液体，例如血液、淋巴液、细胞溶质液或其他体液，或者例如可以在“体外”方法中用作参考介质的液体，例如常用的缓冲液或液体。所述常用的缓冲液或液体是技术人员已知的。乳酸林格(Ringer-Lactate)溶液是特别优选的液体基质。

然而，本发明的药物组合物中还可以使用一种或更多种相容的固体或液体填充物或稀释剂或包囊化合物，其适于对待治疗的患者施用。此处使用的术语“相容的”是指本发明药物组合物的这些成分能够以在典型使用条件下基本上不会使本发明药物组合物的药学有效性降低的方式与如本文中所定义的本发明的核酸混合。

根据一个特定的方面，本发明的药物组合物可以包含佐剂。在上下文中，佐剂可以被理解为适于起始或增加固有免疫系统的免疫反应(即非特异性免疫反应)的任何化合物。换言之，当施用时，本发明的药物组合物优选由于其中任选地含有的佐剂而引起固有免疫反应。优选这种佐剂可以选自本领域技术人员已知的佐剂，其适用于当前情况，即辅助诱导哺乳动物中的固有免疫反应，例如如上文中所定义的佐剂蛋白或如以下所定义的佐剂。

适用于储存和递送的佐剂特别优选是如上文中所定义用作本发明核酸序列的阳离子或多阳离子化合物，作为媒介、转染或复合试剂。

如果期望，本发明的药物组合物额外地可以含有一种或更多种辅助物质，以增加其免疫原性或免疫刺激能力。优选由此能够达到如本文中所定义的本发明的核酸与本发明药物组合物中可任选含有的辅助物质的协同效应。依赖于多种类型的辅助物质，就此而言可以考虑多种机制。例如，允许树突状细胞(DC)成熟的化合物(例如脂多糖、TNF-α或CD40配体)构成第一类适宜的辅助物质。一般来讲，可以使用以“危险信号”(LPS、GP96等)的方式影响免疫应统的任何试剂或者以靶向方式增强和/或影响免疫反应的细胞因子(例如GM-CFS)作为辅助物质。特别优选的辅助物质是细胞因子，例如进一步促进固有免疫反应的单核因子、淋巴因子、白介素或趋化因子，例如IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-19、IL-20、IL-21、IL-22、IL-23、IL-24、IL-25、IL-26、IL-27、IL-28、IL-29、IL-30、IL-31、IL-32、IL-33、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、LT-β或TNF-α，生长因子例如hGH。

本发明药物组合物中可以包含的其他添加剂是乳化剂例如

湿润剂例如十二烷基硫酸钠；着色剂；增味剂、药物载体；成片剂；稳定剂；抗氧化剂；防腐剂。

本发明的药物组合物还可以额外地含有已知由于其与人Toll样受体TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10的结合亲和力或者由于其(作为配体)与鼠科动物Toll样受体TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12或TLR13的结合亲和力而具有免疫刺激作用的任何其他化合物。

本发明的药物组合物可以口服、肠胃外、通过吸入喷雾、局部地、经直肠、经鼻、经口、经阴道或通过植入的贮器施用。本文中使用的术语肠胃外包括皮下、静脉内、肌内、关节内、滑液内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内、颅内、经皮、皮内、肺内、腹膜内、心脏内、动脉内以及舌下注射或注入技术。

优选本发明的药物组合物可以通过肠胃外注射施用，更优选通过皮下、静脉内、肌内、关节内、滑液内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内、颅内、经皮、皮内、肺内、腹膜内、心脏内、动脉内以及舌下注射或通过注入技术。特别优选皮内和肌内注射。本发明药物组合物的无菌注射用形式可以是水性或油质悬液。可以利用适宜的分散剂或湿润剂以及悬浮剂依照本领域已知的技术配制这些悬液。

如本文中所定义的本发明的药物组合物还可以以任何口服可接受的剂形口服施用，包括但不限于胶囊、片剂、水性悬液或溶液。

本发明的药物组合物还可以局部施用，特别是当治疗靶标包括局部应用易于达到的区域或器官时，例如包括皮肤或任何其他易于达到的上皮组织的疾病。对于这些区域或器官中的每一个，可以容易地制备适宜的局部制剂。对于局部应用，本发明的药物组合物可以制备成适宜的药膏，其含有悬浮或溶解于一种或更多种载体中的如本文中所定义的本发明的核酸。

本发明的药物组合物通常包含“安全且有效量”的本发明药物组合物的组分，具体地是如本文中所定义的本发明的核酸。如本文中定义的，“安全且有效量”是指如本文中所定义的本发明的核酸的足以显著诱导如本文中所定义的疾病或病症发生阳性变化的量。同时，然而，“安全且有效量”足够小，以避免发生严重的副作用并且允许在优势和风险之间建立合理的关系。这些极限值的确定通常处于合理药物判断的范围内。

本发明的药物组合物可以作为一般的药物组合物或作为疫苗用于人以及兽医药物目的，优选用于人药物目的。

根据另一个特别优选的实施方案，本发明的药物组合物(或如本文中所定义的本发明的核酸)可以作为疫苗提供或使用。通常，该疫苗如上面对于药物组合物所定义的。此外，所述疫苗通常含有如本文中所定义的本发明的核酸，其优选编码如上面所定义的抗原。或者，所述疫苗可以含有如本文中所定义的本发明的核酸以及额外的抗原，优选作为蛋白或肽或者作为编码抗原(例如如本文中所定义的)的核酸或者作为如本文中所定义的任何抗原性形式或者其所有可能的组合。

本发明的疫苗还可以包含药学上可接受的载体、佐剂和/或媒介，其如本文中对于本发明的药物组合物所定义的。在本发明疫苗的特定背景中，药学上可接受的载体的选择原则上由施用本发明疫苗的方式确定。本发明的疫苗例如可以全身或局部施用。全身施用的施用途径一般包括例如经皮、经口、肠胃外途径(包括皮下、静脉内、肌内、动脉内、皮内和腹膜内注射)和/或鼻内施用途径。局部施用途径一般包括例如局部施用途径以及皮内、经皮、皮下或肌内注射或者病灶内、颅内、肺内、心脏内和舌下注射。更优选疫苗可以通过皮内、皮下或肌内途径施用。因此，本发明的疫苗优选配制成液体(或者有时固体)形式。

如果期望，本发明的疫苗额外地可以含有一种或更多种辅助物质，以增加其免疫原性或免疫刺激能力。特别优选佐剂作为如对于药物组合物所定义的辅助物质或添加剂。

本发明还提供了如本文中所定义的本发明的核酸、包含如本文中所定义的本发明核酸的本发明的药物组合物和本发明的疫苗或者包含其的试剂盒的几种应用及用途。

根据一个特定的实施方案，本发明涉及如本文中所定义的本发明核酸作为药物(优选作为免疫刺激试剂、佐剂或疫苗)或在基因治疗领域中的第一药物用途。

根据另一实施方案，本发明涉及如本文中所定义的核酸用于治疗如本文中所定义的疾病的处理的第二药物用途，优选如本文中所定义的本发明的核酸、包含其的药物组合物或疫苗或者包含其的试剂盒在制备用于预防、治疗和/或改善如本文中所定义的多种疾病的药物中的用途。出于此目的，优选对有需要的患者使用或施用所述药物组合物或疫苗。

优选本文中所提及的疾病选自癌症或肿瘤疾病、传染性染病优选(病毒、细菌或原生动物)传染性疾病、自身免疫性疾病、过敏或过敏性疾病、单基因疾病即(遗传性)疾病或基因疾病、具有基因遗传背景的疾病以及通常由明确的基因缺陷引起并且依照孟德尔定律(Mendel′s law)遗传的疾病、心血管疾病、神经疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病、皮肤疾病、肌骨骼病症、结缔组织病症、瘤、免疫缺陷、内分必疾病、营养和代谢疾病、眼部疾部、耳部疾病以及能够被本发明影响的任何疾病。

如上所述的癌症或肿瘤疾病优选包括例如结肠癌、黑色素瘤、肾癌、淋巴瘤、急性骨髓性白血病(AML)、急性淋巴性白血病(ALL)、慢性骨髓性白血病(CML)、慢性淋巴性白血病(CLL)、胃肠肿瘤、肺癌、神经胶质瘤、甲状腺肿瘤、乳腺癌、前列腺肿瘤、肝瘤、多种病毒诱导的肿瘤例如乳头状瘤病毒诱导的癌(例如子宫颈癌)、腺癌、疱疹病毒诱导的肿瘤(例如Burkitt′s淋巴瘤、EBV诱导的B细胞淋巴瘤)、乙肝病毒B诱导的肿瘤(肝细胞瘤)、HTLV-1和HTLV-2诱导的淋巴瘤、听觉神经瘤/神经鞘瘤、子宫颈癌、肺癌、咽癌、直肠癌、恶性胶质瘤、淋巴瘤、直肠癌、星形细胞瘤、脑瘤、胃癌、眼癌、基底细胞癌、脑转移瘤、成神经管细胞瘤、阴道癌、胰腺癌、睾丸癌、黑色素瘤、甲状腺癌、膀胱癌、Hodgkin′s综合症、脑膜瘤、Schneeberger疾病、支气管癌、脑下垂体肿瘤、蕈样霉菌病、食管癌、乳腺癌、类癌瘤、神经瘤、脊柱瘤(spinaliomas)、Burkitt′s淋巴瘤、喉癌、肾癌、胸腺瘤、体癌(corpus carcinomas)、骨癌、非霍奇金淋巴瘤、尿道癌、CUP综合症、头/颈肿瘤、少突神经胶质瘤、外阴癌、肠癌、结肠癌、食管癌、涉及疣的病症、小肠肿瘤、颅咽管癌(craniopharyngeomas)、卵巢癌、软组织肿瘤/肉瘤、卵巢癌、肝癌、胰腺癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、肝转移瘤、阴茎癌、舌癌、胆囊癌、白血病、浆细胞瘤、子宫癌、眼睑癌、前列腺癌等。

此外，在上文中，传染性疾病优选选自流感，疟疾，SARS，黄热病，AIDS，莱姆包柔氏螺旋体病(Lyme borreliosis)，利什曼病，炭疽病，脑膜炎，病毒传染性疾病例如AIDS、尖锐湿疣、空心疣(hollow warts)、登革热、三日热、埃博拉病毒、感冒、初夏脑膜脑炎(FSME)、流感、带状疱疹(shingles)、肝炎、I型单纯疱疹病毒、II型单纯疱疹病毒、带状疱疹(Herpes zoster)、流感、日本脑膜炎、拉沙热(Lassa fever)、马尔堡(Marburg)病毒、麻疹、口足病、单核细胞增多症、腮腺炎、诺瓦克(Norwalk)病毒感染、发否氏腺热、天花、脊髓灰质炎(儿童时期跛行)、假性哮吼(pseudo-croup)、第五病、狂犬病、疣、西尼罗热(West Nile fever)、鸡痘、巨细胞病毒(CMV)，细菌传染性疾病例如流产(前列腺炎症)、炭疽病、阑尾炎、包柔氏螺旋体病、肉毒杆菌中毒、弯曲菌(Camphylobacter)、沙眼衣原体(尿道炎症、结膜炎)、霍乱、白喉、杜诺凡肉芽肿(Donavanosis)、会厌炎、斑疹伤寒热、气性坏疽、淋病、兔热、幽门螺旋杆菌、百日咳、腹股沟淋巴肉芽肿、骨髓炎、军团菌(Legionnaire′s)病、麻风、利斯特氏菌病、肺炎、脑膜炎、细菌性脑膜炎、炭疽病、中耳炎、人型支原体(Mycoplasma hominis)、新生儿败血症(绒毛膜羊膜炎)、坏疽性口炎(noma)、副伤寒、瘟疫、赖特综合症(Reiter′s syndrome)、洛基山斑疹热(Rocky Mountain spotted fever)、副伤寒沙门氏菌、伤寒沙门氏菌、猩红热、梅毒、破伤风、淋病、恙虫病、结核病、斑疹伤寒、阴道炎(colpitis)、软下疳，以及由寄生虫、原生动物或真菌引起的传染性疾病例如阿米巴病、血吸虫病、Chagas病、运动员脚、酵母真菌斑、疥疮、疟疾、盘尾丝虫病(河盲症)或真菌疾病、弓形体病、毛滴虫病、锥虫病(睡眠疾病)、内脏利什曼病、尿布皮炎、血吸虫病、鱼肉中毒(Ciguatera)、念珠菌病、皮肤利什曼病、兰伯鞭毛虫病(贾第鞭毛虫病)或睡眠疾病，或由棘球绦虫、鱼绦虫、狐带绦虫、犬绦虫、虱、牛带绦虫、猪带绦虫、微型绦虫引起的传染性疾病。

此外，在上文中，过敏一般导致对这些抗原或过敏原的局部或全身性炎症反应，并且导致体内产生对这些过敏原的免疫。上下文中的过敏原包括例如草、花粉、霉、药物或许多环境激发物等。不受理论的限制，推测几种不同的疾病机制参与过敏的发展。根据P.Gell和R.Coombs的分类方案，词语“过敏”限定为I型超敏性，其由经典的IgE机制引起。I型超敏性以肥大细胞和嗜碱性细胞被IgE过度活化为特征，其产生全身性炎症反应，其能够导致从良性如流鼻涕的症状至危及生命的过敏性休克和死亡的病症。公知的过敏类型包括但不限于过敏性哮喘(导致鼻粘膜肿胀)、过敏性结膜炎(导致结膜的红斑和发痒)、过敏性鼻炎(“花粉热”)、过敏反应、血管性水肿(angiodema)、特应性皮炎(湿疹)、风疹(荨麻疹)、嗜酸性粒细胞增多、对昆虫螯伤过敏、皮肤过敏(导致并包括多种皮疹，例如湿疹、荨麻疹(风疹)和(接触性)皮炎)、食物过敏、对药物过敏等。关于本发明，例如编码或含有过敏原(例如来自猫的过敏原、尘粉过敏原、螨抗原、植物抗原(例如桦树抗原)等)的本发明的核酸、药物组合物或疫苗以蛋白、编码所述蛋白抗原的核酸与如上面所定义的本发明的核酸的组合或者以本发明核酸的形式提供。本发明的药物组合物可以将(过量的)免疫反应转化为较强的TH1反应，从而抑制或减弱不期望的IgE反应。

此外，自身免疫性疾病可以大体上分为全身性和器官特异性或局限性自身免疫病症，这取决于每种疾病主要的临床病理学性质。自身免疫性疾病可以分类为全身性综合症(包括SLE、干燥综合症、硬皮病、类风湿性关节炎和多肌炎)或局部综合症(可以是内分泌性(I型DM、桥本氏甲状腺炎、Addison′s疾病等)、皮肤性(寻常型天疱疮)、血液性(自身免疫性溶血性贫血)、神经性(多发性硬化))，或者其可以基本上涉及体内组织的任何受限基质。所要治疗的自身免疫性疾病可以选自由I型自身免疫性疾病或II型自身免疫性疾病或III型自身免疫性疾病或IV型自身免疫性疾病组成的组，例如多发性硬化(MS)、类风湿性关节炎、糖尿病、I型糖尿病(Diabetes mellitus)、系统性红斑狼疮(SLE)、慢性多发性关节炎、Basedow′s病、自身免疫形式的慢性肝炎、溃疡性结肠炎、I型过敏性疾病、II型过敏性疾病、III型过敏性疾病、IV型过敏性疾病、纤维肌痛、脱发、别赫捷列夫氏病、Crohn′s病、重症肌无力、神经性皮炎、风湿性多肌痛、进行性系统性硬化(PSS)、牛皮癣、Reiter′s综合症、风湿性关节炎、牛皮癣、脉管炎等，或者II型糖尿病。目前还未阐明免疫系统诱为何导对自体抗原的免疫反应的精确模式，然而对其病因有几项发现。据此，自身反应可以是由于T细胞旁路。正常的免疫系统需要由T细胞在B细胞能够大量产生抗体前将其活化。在罕见情况下，例如被产生超级抗原(super-antigen)(能够通过以非特异性方式与T细胞受体的一个亚基直接结合从而引起B细胞或甚至T细胞的多克隆活化)的有机体感染，对T细胞的这种需要可以迂回至旁路。另一种解释推断自身免疫性疾病源于分子模仿。外来抗原可以与某些宿主抗原共享结构相似性；因此，针对该抗原(其模仿自身抗原)产生的任何抗体理论上也可以与宿主抗原结合并将免疫反应放大。分子模仿最引人注目的形式发现于β-溶血性链球菌A群中，其与人的心肌共享抗原，并且是造成风湿热心脏表征的原因。因此本发明使得提供了如本文中所定义的编码或含有例如自体抗原(以蛋白、编码自体抗原蛋白的mRNA或DNA形式)的核酸或药物组合物或疫苗，其通常使得免疫系统脱敏。

根据另一个实施方案，本发明涉及如本文中所定义的本发明核酸的第二药物用途，其用于通过基因疗法治疗如本文中所定义的疾病。

在又一优选的实施方案中，本发明的核酸可以用于制备药物组合物或疫苗，具体是出于如本文中所定义的目的。

本发明的药物组合物或疫苗可以进一步用于治疗如本文中所定义的疾病或病症。

根据最后一个实施方案，本发明还提供了试剂盒，尤其是是分部分的试剂盒。所述试剂盒，尤其是分部分的试剂盒，通常包含如本文中所定义的至少一种本发明的核酸、包含本发明核酸的本发明的药物组合物或疫苗，其可以作为单独的组分或与如本文中所定义的其他组分联合。如本文中所定义的至少一种本发明的核酸(任选地其与如本文中所定义的其他组分联合)、本发明的药物组合物和/或本发明的疫苗可以存在于试剂盒的一个或不同部分中。作为示例，例如试剂盒的至少一个部分可以包含如本文中所定义的至少一种本发明的核酸，试剂盒的至少一个其他部分包含如本文中所定义的至少一种其他组分，例如试剂盒的至少一个其他部分可以包含至少一种物组合物或疫苗或其一部分，例如试剂盒的至少一个部分可以包含如本文中所定义的本发明的核酸，试剂盒的至少一个其他部分包含如本文中所定义的至少一种其他组分，试剂盒的至少一个其他部分包含本发明药物组合物或疫苗的至少一种成分或者包含整个本发明的药物组合物或疫苗，试剂盒的至少一个其他部分包含例如至少一种抗原、至少一种药物载体或媒介等。试剂盒或分部分的试剂盒还可以含有技术性说明书，其中具有本发明的核酸、本发明的药物组合物或本发明的疫苗或者其任何组分或部分(例如如果试剂盒制备为各部分的试剂盒)的施用和剂量信息。

在本发明中，如果没有另外说明，各种替代和实施方案的不同特征可以相互联合。此外，如无特别提及，术语“包含”应被解释为表示“由...组成”。然而，在本发明的上下文中，术语“包含”在可在适用时被术语“由...组成”取代。

附图：

以下附图意在进一步阐述本发明，其不应被解释为是对本发明的限制。

图1：显示由后生动物和原生动物茎-环序列(如由Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308报道的)获得的组蛋白茎-环共有序列。对来自后生动物和原生动物的4001条组蛋白茎-环序列进行比对，并在茎-环序列中标示每个位置所出现核苷酸的数量。表示被分析序列中存在的所有核苷酸的所获得的共有序列利用单字母核苷酸代码示出。除了共有序列之外，还显示了表示被分析序列中存在的核苷酸的至少99％、95％和90％的序列。

图2：显示由原生动物茎-环序列(如由Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308报道的)获得的组蛋白茎-环共有序列。对来自原生动物的131条组蛋白茎-环序列进行比对，并在茎-环序列中标示每个位置所出现核苷酸的数量。表示被分析序列中存在的所有核苷酸的所获得的共有序列利用单字母核苷酸代码示出。除了共有序列之外，还显示了表示被分析序列中存在的核苷酸的至少99％、95％和90％的序列。

图3：显示由后生动物茎-环序列(如由Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308报道的)获得的组蛋白茎-环共有序列。对来自后生动物的3870条组蛋白茎-环序列进行比对，并标示茎-环序列中每个位置所出现核苷酸的数量。表示被分析序列中存在的所有核苷酸的所获得的共有序列利用单字母核苷酸代码示出。除了共有序列之外，还显示了表示被分析序列中存在的核苷酸的至少99％、95％和90％的序列。

图4：显示由脊椎动物茎-环序列(如由Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308报道的)获得的组蛋白茎-环共有序列。对来自脊椎动物的1333条组蛋白茎-环序列进行比对，并在茎-环序列中标示每个位置所出现核苷酸的数量。表示被分析序列中存在的所有核苷酸的所获得的共有序列利用单字母核苷酸代码示出。除了共有序列之外，还显示了表示被分析序列中存在的核苷酸的至少99％、95％和90％的序列。

图5：显示由人(智人)茎-环序列(如由Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308报道的)获得的组蛋白茎-环共有序列。对来自人的84条组蛋白茎-环序列进行比对，并在茎-环序列中标示每个位置所出现核苷酸的数量。表示被分析序列中存在的所有核苷酸的所获得的共有序列利用单字母核苷酸代码示出。除了共有序列之外，还显示了表示被分析序列中存在的核苷酸的至少99％、95％和90％的序列。

图6至17：显示体外转录的mRNA。

示出了通过体外转录获得的mRNA的名称和序列。使用以下缩写：

ppLuc(GC)：富含GC的mRNA序列，其编码萤火虫(Photinuspyralis)荧光素酶

ag：α-球蛋白基因的3′非翻译区(UTR)

A64：具有64个腺苷酸的多聚腺甘酸序列

A120：具有120个腺苷酸的多聚腺甘酸序列

histoneSL：组蛋白茎-环

aCPSL：关于其与αCP-2KL蛋白特异性结合而从文库中筛选的的茎-环

PolioCL：来自脊髓灰质炎病毒基因组RNA的5′三叶草样结构(cloverleaf)

G30：具有30个鸟苷酸的多聚鸟苷酸(poly(G))序列

U30：具有30个尿苷酸的多聚鸟苷酸(poly(U))序列

SL：非特异性/人工茎-环

N32：32个核苷酸的非特异性序列

在这些序列内，以下元件被高亮显示：ppLuc(GC)ORF(大写字母)，ag(粗体)，histoneSL(下划线)，被测试的其他不同序列(斜体)。

图6：显示ppLuc(GC)-ag的mRNA序列(SEQ ID NO：43)。

通过在α-球蛋白3′-UTR(ag)后紧接的限制性位点处使原始载体线性化，获得缺少多聚腺甘酸序列的mRNA。

图7：显示ppLuc(GC)-ag-A64的mRNA序列(SEQ ID NO：44)。

通过在A64多聚腺甘酸序列后紧接的限制性位点处使原始载体线性化，获得末端为A64多聚腺甘酸序列的mRNA。

图8：显示ppLuc(GC)-ag-histoneSL的mRNA序列(SEQ ID NO：45)。

A64多聚腺甘酸序列被histoneSL取代。实施例中使用的组蛋白茎-环序列获自Cakmakci等，(2008).Molecular and Cellular Biology，28(3)，1182-1194。

图9：显示ppLuc(GC)-ag-A64-histoneSL的mRNA序列(SEQ IDNO：46)。

histoneSL附于A64多聚腺甘酸的3′端。

图10：显示ppLuc(GC)-ag-A120的mRNA序列(SEQ ID NO：47)。

A64多聚腺甘酸序列被A120多聚腺甘酸序列取代。

图11：显示ppLuc(GC)-ag-A64-ag的mRNA序列(SEQ ID NO：48)。

第二个α-球蛋白3′-UTR附于A64多聚腺甘酸的3′端。

图12：显示ppLuc(GC)-ag-A64-aCPSL的mRNA序列(SEQ ID NO：49)。

茎-环附于A64多聚腺甘酸的3′端。所述茎-环是关于其与αCP-2KL蛋白的特异性结合而从文库中筛选得到的(Thisted等，(2001)，The Journal ofBiological Chemistry，276(20)，17484-17496)。αCP-2KL是最强烈表达的αCP蛋白(α-球蛋白mRNA多聚胞苷酸结合蛋白)αCP-2的异构体(Makeyev等，(2000)，Genomics，67(3)，301-3 16)，一组RNA结合蛋白，其与α-球蛋白3′-UTR结合(Chkheidze等，(1999)，Molecular and Cellular Biology，19(7)，4572-4581)。

图13：显示ppLuc(GC)-ag-A64-PolioCL的mRNA序列(SEQ ID NO：50)。

来自脊髓灰质炎病毒基因组RNA的5′三叶草样结构附于A64多聚腺甘酸的3′端。

图14：显示ppLuc(GC)-ag-A64-G30的mRNA序列(SEQ ID NO：51)。

30个鸟苷酸的延伸附于A64多聚腺甘酸的3′端。

图15：显示ppLuc(GC)-ag-A64-U30的mRNA序列(SEQ ID NO：52)。

30个尿苷酸的延伸附于A64多聚腺甘酸的3′端。

图16：显示ppLuc(GC)-ag-A64-SL的mRNA序列(SEQ ID NO：53)。

茎-环附于A64多聚腺甘酸的3′端。茎的上部以及环取自(Babendure等，(2006)，RNA(New York，N.Y.)，12(5)，851-861)。茎-环由长度为17个碱基对、富含GC的茎以及长度为6个碱基的环构成。

图17；显示ppLuc(GC)-ag-A64-N32(SEQ ID NO：54)。

通过在替代的限制性位点处使原始载体线性化，获得多聚腺甘酸后具有额外32个核苷酸的mRNA。

图18：显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合以协同方式增加mRNA的蛋白表达。

对多聚腺甘酸序列、histoneSL以及多聚腺甘酸与histoneSL的组合对mRNA的荧光素酶表达的作用进行检验。因此将不同的mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平。既无多聚腺甘酸序列也无histoneSL的mRNA几乎不表达荧光素酶。多聚腺甘酸序列或histoneSL序列二者均能够使荧光素酶的水平增加。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合进一步使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的每一个观察到的水平，因而协同地起作用。数据以3份转染的平均值RLU±SD(相对光单位±标准偏差)作图。特异性RLU概述于实施例11.2中。

图19：显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合使mRNA的蛋白表达增加，无论其次序如何。

对多聚腺甘酸序列、histoneSL、多聚腺甘酸与histoneSL的组合以及其次序对mRNA的荧光素酶表达的作用进行检验。因此将不同的mRNA脂质体转染入HeLa细胞中。转染起始后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平。A64多聚腺甘酸序列或histoneSL序列二者产生相当的荧光素酶水平。使多聚腺甘酸序列的长度由A64增加至A120或至A300使荧光素酶水平中度增加。相比而言，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使荧光素酶水平进一步增加，高于延长的多聚腺甘酸序列。多聚腺甘酸与histoneSL的组合协同地起作用，因为其使荧光素酶的水平增加，使其数倍于利用单个要素中的任一个观察到的水平。无论多聚腺甘酸和histoneSL的次序如何，也无论A64-histoneSL或histoneSL-A250mRNA的多聚腺甘酸的长度如何，均可见多聚腺甘酸与histoneSL的组合的协同作用。数据以3份转染的平均值RLU±SD作图。特异性RLU概述于实施例11.3中。

图20：显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合导致的蛋白表达上升是特异性的。

对联合多聚腺甘酸和histoneSL或多聚腺甘酸和替代序列对mRNA荧光素酶表达的作用进行检验。因此，将不同的mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平。多聚腺甘酸序列或histoneSL序列二者产生相当的荧光素酶水平。多聚腺甘酸与histoneSL的组合使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的任一个中观察到的水平，因而协同地起作用。相比而言，与仅含多聚腺甘酸序列的mRNA相比，将多聚腺甘酸与任何其他序列组合对于荧光素酶水平没有影响。因此，多聚腺甘酸与histoneSL的组合特异地且协同地起作用。数据以3份转染的平均值RLU±SD作图。特异性RLU概述于实施例11.4中。

图21：显示显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合在体内以协同方式增加mRNA的蛋白表达。

对多聚腺甘酸序列、histoneSL以及多聚腺甘酸与histoneSL的组合在体内对mRNA荧光素酶表达的作用进行检验。因此将不同的mRNA经皮内注射入小鼠中。注射后16小时牺牲小鼠，并测定注射位点处荧光素酶的水平。具有histoneSL或多聚腺甘酸序列的每一个的mRNA均表达荧光素酶。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的任一个中观察到的水平，因而协同地起作用。数据以平均值RLU±SEM(相对光单位±平均标准误差)作图。特异性RLU概述于实施例11.5中。

图22：显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合使mRNA的NY-ESO-1蛋白表达增加。

对多聚腺甘酸序列以及多聚腺甘酸与histoneSL的组合对mRNA的NY-ESO-1表达的作用进行检验。因此将不同的mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后24小时，通过流式细胞术测定NY-ESO-1的水平。仅具有多聚腺甘酸序列的mRNA表达NY-ESO-1。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使NY-ESO-1的水平强烈增加，使其数倍于仅利用多聚腺甘酸序列观察到的水平。数据以对于荧光强度的计数作图。平均荧光强度(MFI)概述于实施例11.6中。

图23：显示多聚腺甘酸与histoneSL的组合使通过用mRNA接种激发的抗体水平增加。

对多聚腺甘酸序列以及多聚腺甘酸与histoneSL的组合对通过用mRNA接种激发的抗NY-ESO-1抗体的诱导进行检验。因此用与鱼精蛋白复合的不同mRNA对C57BL/6小鼠进行皮内接种。用血清的系列稀释通过ELISA对经接种和对照小鼠中NY-ESO-1特异性抗体的水平进行分析。仅具有多聚腺甘酸序列的mRNA能够诱导抗NY-ESO-1IgG2a[b]。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使抗NY-ESO-1IgG2a[b]的水平强烈增强，使其数倍于仅利用多聚腺甘酸序列观察到的水平。数据以平均终点效价作图。平均终点效价概述于实施例11.7中。

实施例

以下实施例意在进一步阐述本发明，其不应当被解释为将本发明限于此。

1.组蛋白茎-环序列的产生

实验前，基于后生动物和原生动物组蛋白茎-环序列确定组蛋白茎-环共有序列。序列取自由Lopez等(Dávila López，M.，&Samuelsson，T.(2008)，RNA(New York，N.Y.)，14(1)，1-10.doi：10.1261/rna.782308)提供的附加数据，其通过搜索基因组序列鉴定出大量天然的组蛋白茎-环序列和表达序列标签。首先，对来自后生动物和原生动物的所有序列(4001条序列)、或来自原生动物(131条序列)或来自后生动物(3870条序列)、或来自脊椎动物(1333条序列)或来自人(84条序列)的所有序列进行分组并比对。接着，确定每个位点所出现核苷酸的数量。基于由此获得的表格，产生5个不同序列组的共有序列，其表示所分析序列中存在的所有核苷酸。除此之外，还获得了更具限制性的共有序列，其越来越强调保守的核苷酸。

2.DNA模板的制备

构建用于体外转录的载体，其含有T7启动子，后接编码萤火虫荧光素酶的富含GC的序列(ppLuc(GC))、α-球蛋白3′非翻译区(UTR)的中间部分(ag)以及多聚腺甘酸序列。多聚腺甘酸序列后紧接用于体外转录前使载体线性化的限制性位点，以获得末端为A64多聚腺甘酸序列的mRNA。通过体外转录相应地获自该载体的mRNA命名为“ppLuc(GC)-ag-A64”。

体外转录前在替代性限制性位点处使该载体线性化使得获得A64的3′端延伸额外核苷酸的mRNA或缺少A64的mRNA。除此之外，将原始载体改造为包含代替序列。总地来讲，通过体外转录由这些载体获得了以下mRNA(mRNA序列在图6至17中示出)：

ppLuc(GC)-ag                (SEQ ID NO：43)

ppLuc(GC)-ag-A64            (SEQ ID NO：44)

ppLuc(GC)-ag-histoneSL      (SEQ ID NO：45)

ppLuc(GC)-ag-A64-histoneSL  (SEQ ID NO：46)

ppLuc(GC)-ag-A120           (SEQ ID NO：47)

ppLuc(GC)-ag-A64-ag         (SEQ ID NO：48)

ppLuc(GC)-ag-A64-aCPSL      (SEQ ID NO：49)

ppLuc(GC)-ag-A64-PolioCL    (SEQ ID NO：50)

ppLuc(GC)-ag-A64-G30        (SEQ ID NO：51)

ppLuc(GC)-ag-A64-U30        (SEQ ID NO：52)

ppLuc(GC)-ag-A64-SL         (SEQ ID NO：53)

ppLuc(GC)-ag-A64-N32        (SEQ ID NO：54)

3.体外转录

使根据实施例2的DNA模板线性化，并利用T7聚合酶进行体外转录。接着通过DNase处理将NDA模板消化。所有的mRNA转录体含有通过在转录反应中加入额外的N7-甲基-鸟苷-5′-三磷酸-5′-鸟苷获得的5′-CAP结构。对由此获得的mRNA进行纯化，并重悬于水中。

4.mRNA的酶促腺苷酸化

对两个mRNA进行酶促腺苷酸化：

ppLuc(GC)-ag-A64和ppLuc(GC)-ag-histoneSL。

为此，按照厂商说明书使RNA与埃希氏大肠杆菌多聚腺甘酸聚合酶和ATP(多聚腺苷酸聚合酶追踪试剂盒(Poly(A)Polymerase Tailing Kit)，Epicentre，Madison，USA)孵育。对具有延长的多聚腺甘酸序列的mRNA进行纯化并重悬于水中。通过琼脂糖凝胶电泳确定多聚腺甘酸序列的长度。初始mRNA延伸了大约250个腺苷酸，所获得的mRNA分别命名为ppLuc(GC)-ag-A300和ppLuc(GC)-ag-histoneSL-A250。

5.mRNA电穿孔的荧光素酶表达

对HeLa细胞进行胰蛋白酶消化，并在opti-MEM中清洗。用0.5μgppLuc编码的mRNA对每个200μl opti-MEM中的1×10⁵个细胞进行电穿孔。作为对照，非编码ppLuc的mRNA单独进行电穿孔。将经电穿孔的细胞接种于24孔板中1ml RPMI1640培养基中。转染后6、24或48小时，吸出培养基，并在200μl裂解缓冲液(25mM Tris，pH7.5(HCl)，2mM EDTA，10％甘油，1％Triton X-100，2mM DTT，1mM PMSF)中使细胞裂解。在测定ppLuc活性前，将裂解物储存于-20℃。

6.mRNA脂质体转染的荧光素酶表达

将HeLa细胞以每孔2×10⁴个细胞的密度接种于96孔板中。第二天，在opti-MEM中清洗细胞，并接着用150μl opti-MEM中与0.25μg Lipofectin复合的编码ppLuc的RNA进行转染。作为对照，非编码ppLuc的mRNA单独进行脂质体转染。在一些孔中，转染起始后6小时，吸出opti-MEM，并在200μl裂解缓冲液中使细胞裂解。在剩余孔中，此时将opti-MEM替换为RPMI1640培养基。在这些孔中，转染起始后24或48小时，吸出培养基，并在200μl裂解缓冲液中使细胞裂解。在测定ppLuc活性前，将裂解物储存于-20℃。

7.荧光素酶测定

利用50μl裂解物和200μl荧光素缓冲液(25mM甘氨酰甘氨酸，pH7.8(NaOH)，15mM MgSO₄，2mM ATP，75μM荧光素)，在BioTek SynergyHT板读取仪中在5秒的测定时间内以相对光单位(RLU)对ppLuc的活性进行测定。通过从总RLU减去对照RNA的RLU，计算特异性RLU。

8.皮内mRNA注射的荧光素酶表达(体内荧光素酶表达)

用甲苯噻嗪(Rompun)和开他敏(Ketavet)的混合物使小鼠麻醉。每个编码ppLuc的mRNA经皮内注射(每次注射50μl，0.5μg mRNA)。作为对照，非编码ppLuc的mRNA单独进行注射。注射后16小时，牺牲小鼠并收集组织。在液氮中将组织样品快速冷冻，并在组织裂解器(Qiagen)中裂解于800μl裂解缓冲液(25mM Tris，pH7.5(HCl)，2mM EDTA，10％甘油，1％Triton X-100，2mM DTT，1mM PMSF)中。随后样品于4℃以13500rpm(转每分钟)离心10分钟。在测定ppLuc活性前，将裂解物储存于-80℃(参见7.荧光素酶测定)。

9.mRNA电穿孔的NY-ESO-1表达

对HeLa细胞进行胰蛋白酶消化，并在opti-MEM中清洗。用10μg编码NY-ESO-1的mRNA对200μl opti-MEM中的2×10⁵个细胞进行电穿孔。将3次电穿孔的细胞混合，并接种于6孔板中2ml RPMI1640培养基中。转染后24小时，收获细胞，并将其转移至96孔V形底的板中(每种mRNA2个孔)。用磷酸盐缓冲盐盐水(PBS)清洗细胞，并用每孔200μlCytofix/Cytoperm(Becton Dickinson(BD))进行渗透。15分钟后，用PermWash(BD)清洗细胞。接着，使细胞与小鼠抗NY-ESO-1IgG1或同种型对照(20μg/ml)于室温孵育1小时。再次用PermWash清洗细胞两次。接下来，使细胞与以1∶500稀释的Alexa-647偶联的羊抗小鼠IgG于4℃孵育1小时。最后，用PermWash清洗细胞2次。将细胞重悬于200μl缓冲液(PBS，2％FCS，2mM EDTA，0.01％叠氮化钠)中。通过流式细胞术以平均荧光强度(MFI)对NY-ESO-1的表达进行定量。

10.通过mRNA接种对抗NY-ESO-1抗体的诱导

用与鱼精蛋白复合的编码NY-ESO-1的mRNA对C57BL/6小鼠进行皮内接种(14天中接种5次)。对照小鼠用缓冲液处理。末次接种后8天，通过ELISA对经接种的小鼠和对照小鼠中NY-ESO-1特异性抗体的水平进行分析：96孔ELISA板(Nunc)用每孔100μl的10μg/ml重组NY-ESO-1蛋白于4℃覆盖16小时。用清洗缓冲液(PBS，0.05％Tween-20)清洗板2次。为了封闭非特异性结合，接着使板与封闭缓冲液(PBS，0.05％Tween-20，1％BSA)于37℃孵育2小时。封闭后，加入每孔100μl经系列稀释的小鼠血清，并于室温孵育4小时。接着用清洗缓冲液清洗板3次。接下来，使以1∶600稀释于封闭缓冲液中的每孔100μl生物素化大鼠抗小鼠IgG2a[b]检测抗体(BD Biosciences)于室温结合1小时。再次用清洗缓冲液清洗板3次，随后与每孔100μl辣根过氧化物酶偶联的链霉亲和素于室温孵育30分钟。用清洗缓冲液清洗4次后，加入每孔100μl3，3′，5，5′-四甲基联苯胺(Thermo Scientific)。颜色一经变化，就加入每孔100μl20％硫酸。在405nm下测定吸光值。

11.结果

11.1组蛋白茎-环序列：

为了表征组蛋白茎-环序列，对来自后生动物和原生动物(4001条序列)、或来自原生动物(131条序列)或来自后生动物(3870条序列)、或来自脊椎动物(1333条序列)或来自人(84条序列)的序列进行分组并比对。接着，确定每个位点所出现核苷酸的数量。基于由此获得的表格，产生5个不同序列组的共有序列，其表示所分析序列中存在的所有核苷酸。在后生动物和原生动物联合的共有序列内，3个核苷酸是保守的，即环中的T/U以及茎中的G和C形成碱基对。从结构上来讲，通常形成6个碱基对的茎和4个核苷酸的环。然而，偏离结构是常见的：在84个人组蛋白茎-环中，2个含有仅为5个核苷酸的茎，其包含4个碱基对和1个错配。另一个人组蛋白茎-环含有仅为5个碱基对的茎。另外4个人组蛋白茎-环含有长度为6个核苷酸的茎，但是分别在3个不同的位点包含1个错配。此外，4个人组蛋白茎-环分别在两个不同的位点含有一个摆动碱基对。关于环，4个核苷酸的长度似乎不是严格必需的，因为在盘基网柄菌(D.discoideum)中已经鉴定出了5个核苷酸的环。

除了表示所分析序列中存在的所有核苷酸的共有序列之外，还获得了更具限制性的共有序列，其格外强调了保守的核苷酸。总地来讲，获得了以下序列：

(Cons)：代表存在的所有核苷酸

(99％)：代表存在的所有核苷酸的至少99％

(95％)：代表存在的所有核苷酸的至少95％

(90％)：代表存在的所有核苷酸的至少90％

组蛋白茎-环序列的分析结果概述于以下表1至5中(还参见图1至5)：

表1：后生动物和原生动物组蛋白茎-环共有序列：(基于4001条后生动物和原生动物组蛋白茎-环序列的比对)(还参见图1)

表2：原生动物组蛋白茎-环共有序列：(基于131条原生动物组蛋白茎-环序列的比对)(还参见图2)

表3：后生动物组蛋白茎-环共有序列：(基于3870条(包括1333条脊椎动物序列)后生动物组蛋白茎-环序列的比对)(还参见图3)

表4：脊椎动物组蛋白茎-环共有序列：(基于1333条脊椎动物组蛋白茎-环序列的比对)(还参见图4)

表5：人组蛋白茎-环共有序列：(基于84条人组蛋白茎-环序列的比对)(还参见图5)

其中所使用的缩写定义如下：

11.2多聚腺甘酸与histoneSL的组合以协同方式增加mRNA的蛋白表达。

为了研究多聚腺甘酸与histoneSL的组合对mRNA蛋白表达的作用，合成了α-球蛋白3′-UTR的3′端具有不同序列的mRNA：mRNA末端或者仅是3′-UTR的3′端因而缺少多聚腺甘酸序列和histoneSL二者，或者3′-UTR的3′端含有A64多聚腺甘酸序列或代替为histoneSL或同时具有A64多聚腺甘酸和histoneSL二者。将编码荧光素酶的mRNA或对照mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平(参见以下表6和图18)。

表6：

既无多聚腺甘酸序列也无histoneSL的mRNA几乎不表达荧光素酶。多聚腺甘酸序列或histoneSL序列二者使荧光素酶的水平增加至类似程度。每种mRNA均产生了大大高于缺少多聚腺甘酸和histoneSL二者的mRNA的荧光素酶水平。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合进一步使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素中的每一个观察到的水平。由于在相同mRNA中联合多聚腺甘酸和histoneSL而导致的荧光毒酶水平上升的程度表明其协同作用。

通过用多聚腺甘酸-histoneSL mRNA(+/+)的信号除以histoneSLmRNA(-/+)的信号加上多聚腺甘酸mRNA(+/-)的信号的总和，对多聚腺甘酸与histoneSL之间的协同作用进行定量(参见以下表7)。

表7：

由此计算得到的因数具体说明了联合多聚腺甘酸和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平比如果多聚腺甘酸和histoneSL的作用仅仅是叠加时可预期的水平高多少。联合多聚腺甘酸和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平是如果其作用仅仅是叠加时的高达16.6倍。该结果证实了多聚腺甘酸与histoneSL的组合使蛋白表达显著地协同增加。

11.3多聚腺甘酸与histoneSL的组合使mRNA的蛋白表达增加，无论其次序如何。

多聚腺甘酸与histoneSL的组合的作用可能取决于多聚腺甘酸序列的长度以及多聚腺甘酸和histoneSL的次序。因此，合成了多聚腺甘酸序列长度增加的mRNA以及多聚腺甘酸和histoneSL的次序相反的mRNA：两个mRNA在3′-UTR的3′端含有A120或A300多聚腺甘酸序列。另一个mRNA在3′-UTR的3′端首先含有histoneSL，其后是A250多聚腺甘酸序列。将编码荧光素酶的mRNA或对照mRNA脂质体转染入HeLa细胞中。转染起始后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平(参见以下表8和图19)。

表8：

A64多聚腺甘酸序列或histoneSL序列二者产生相当的荧光素酶水平。与先前的实验一致，A64与histoneSL的组合确实使荧光素酶水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的每一个观察到的水平。由于在相同mRNA中联合多聚腺甘酸和histoneSL而导致的荧光毒酶水平上升的程度表明其协同作用。基于A64-histoneSL、A64和histoneSL mRNA的荧光素酶水平，如先前所述对A64与histoneSL之间的协同作用进行定量(参见以下表9)。联合A64和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平是如果多聚腺甘酸和histoneSL的作用纯粹是叠加时的高达61.7倍。

表9：

相比而言，将多聚腺甘酸序列的长度由A64增加至A120或至A300仅使荧光素酶水平适度增加(参见表8和图19)。具有最长多聚腺甘酸序列A300的mRNA也与mRNA histoneSL-A250相当，所述histoneSL-A250中类似长度的多聚腺甘酸序列与histoneSL联合。除了具有长的多聚腺甘酸序列之外，在该mRNA中，histoneSL和多聚腺甘酸的次序相对于A64-histoneSL mRNA是相反的。A250与histoneSL的组合使荧光素酶水平强烈增加，使其数倍于利用histoneSL或A300的每一个观察到的水平。再次，如先前所述对A250和histoneSL之间的协同作用进行定量，其中将histoneSL-A250mRNA的RLU与A300mRNA加histoneSL mRNA的RLU进行比较(参见以下表10)。联合A250和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平是如果多聚腺甘酸和histoneSL的作用纯粹是叠加时高达17.0倍。

表10：

总地来讲，对于基本上不同长度的多聚腺甘酸以及无论多聚腺甘酸和histoneSL的次序如何，已经表明histoneSL与多聚腺甘酸的组合对于蛋白的表达具有高度的协同作用。

11.4多聚腺甘酸与histoneSL的组合导致的蛋白表达上升是特异性的。

为了研究多聚腺甘酸与histoneSL的组合对mRNA蛋白表达的作用是否是特异性的，合成了替代序列与多聚腺甘酸组合的mRNA：这些mRNA在A64的3′端分别含有7种不同序列之一。将编码荧光素酶的mRNA或对照mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后6、24和48小时，测定荧光素酶的水平。(参见以下表11和图20)。

表11：

多聚腺甘酸序列或histoneSL二者产生了相当的荧光素酶水平。再次，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的每一个观察到的水平，因而协同作用。相比而言，与仅含多聚腺甘酸序列的mRNA相比，将多聚腺甘酸与任何替代序列组合对荧光素酶水平没有影响。因此，多聚腺甘酸与histoneSL的组合以协同方式增加mRNA的蛋白表达，且该作用是特异性的。

11.5多聚腺甘酸与histoneSL的组合在体内以协同方式增加mRNA的蛋白表达。

为了研究多聚腺甘酸与histoneSL的组合在体内对mRNA蛋白表达的作用，将α-球蛋白3′-UTR的3′端具有不同序列的编码荧光素酶的mRNA或对照mRNA经皮内注射入小鼠中：mRNA含有A64多聚腺甘酸序列或代替为histoneSL，或在3′-UTR的3′端含有A64多聚腺甘酸和histoneSL二者。注射后16小时测定荧光素酶的水平(参见以下表12和图21)。

表12：

具有histoneSL或多聚腺甘酸序列的mRNA均表达荧光素酶。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合进一步使荧光素酶的水平强烈增加，使其数倍于利用单个要素的每一个观察到的水平。由于在相同mRNA中联合多聚腺甘酸和histoneSL而导致的荧光毒酶水平上升的程度表明其协同作用。

通过用多聚腺甘酸-histoneSL mRNA(+/+)的信号除以histoneSLmRNA(-/+)的信号加上多聚腺甘酸mRNA(+/-)的信号的总和，对多聚腺甘酸与histoneSL之间的协同作用进行定量(参见以下表13)。

表13：

由此计算得到的因数具体说明了联合多聚腺甘酸和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平比如果多聚腺甘酸和histoneSL的作用纯粹叠加时可预期的水平高多少。联合多聚腺甘酸和histoneSL的mRNA的荧光素酶水平是如果其作用纯粹叠加时的高达8.0倍。该结果证实了多聚腺甘酸与histoneSL的组合在体内使蛋白表达显著地协同增加。

11.6多聚腺甘酸与histoneSL的组合使mRNA的NY-ESO-1蛋白表达增加。

为了研究多聚腺甘酸与histoneSL的组合对mRNA蛋白表达的作用，合成了α-球蛋白3′-UTR的3′端具有不同序列的编码NY-ESO-1的mRNA：mRNA在3′-UTR的3′端含有A64多聚腺甘酸序列或A64多聚腺甘酸和histoneSL二者。将编码NY-ESO-1的mRNA电穿孔导入HeLa细胞中。转染后24小时，通过流式细胞术测定NY-ESO-1的水平(参见以下表14和图22)。

表14：

仅具有多聚腺甘酸序列的mRNA表达NY-ESO-1。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使NY-ESO-1的水平强烈增加，使其数倍于仅利用多聚腺甘酸序列观察到的水平。

11.7多聚腺甘酸与histoneSL的组合使通过利用mRNA接种激发的抗体水平增加。

为了研究多聚腺甘酸与histoneSL的组合对通过利用mRNA接种激发的抗体诱导的作用，用与鱼精蛋白复合的α-球蛋白3′-UTR的3′端具有不同序列的编码NY-ESO-1的mRNA对C57BL/6小鼠进行皮内接种。mRNA在3′-UTR的3′端含有A64多聚腺甘酸序列或A64多聚腺甘酸和histoneSL二者。用系列稀释的血清通过ELISA对经接种小鼠和对照小鼠中NY-ESO-1特异性抗体的水平进行分析(参见以下表15和图23)。

表15：

仅具有多聚腺甘酸序列的mRNA诱导抗NY-ESO-1IgG2a[b]。然而出人预料地，多聚腺甘酸与histoneSL的组合使抗NY-ESO-1IgG2a[b]的水平强烈增强，使其数倍于仅利用多聚腺甘酸序列观察到的水平。

Claims (17)

1.核酸序列，其包含或编码

a)编码区，优选编码肽或蛋白；前提是所述编码区不编码组蛋白、选自EGFP和荧光素酶的报告蛋白以及选自α-球蛋白、半乳糖激酶和黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(GPT)的标志物或选择蛋白，

b)至少一个组蛋白茎-环，和

c)多聚腺甘酸序列或多聚腺苷酸化信号。

2.根据权利要求1的核酸，其中所述核酸不含选自以下的一种、或两种、或至少一种、或除一种以外的所有、或所有的成分：编码核酶(优选自剪接核酶)的序列、病毒核酸序列、组蛋白茎-环加工信号具体地是来源于小鼠组蛋白H2A614基因的组蛋白茎-环加工序列、Neo基因、失活的启动子序列以及失活的增强子序列。

3.根据权利要求1或2的核酸，其中所述核酸不含核酶，优选自剪接核酶，以及选自以下的一种：Neo基因、失活的启动子序列、失活的增强子序列、组蛋白茎-环加工信号具体地是来自于小鼠组蛋白H2A614基因的组蛋白茎-环加工序列。

4.根据权利要求1至3的核酸，其中所述核酸是RNA，优选是mRNA。

5.根据权利要求1至4任一项的核酸，其中所述至少一个组蛋白茎-环选自以下式(I)或(II)：

式(I)(无茎边缘元件的茎-环序列)

式(II)(具有茎边缘元件的茎-环序列)

其中：

茎1或茎2边缘元件N_1-6是1至6N的连续序列、优选2至6N、更优选2至5N、甚至更优选3至5N、最优选4至5N或5N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

茎1[N_0-2GN_3-5]与元件茎2反向互补或部分反向互补，其是5至7个核苷酸之间的连续序列；

其中N_0-2是0至2N的连续序列、优选0至1N、更优选1N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

其中N_3-5是3至5N的连续序列、优选4至5N、更优选4N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；和

其中G是鸟苷或其类似物，其可以任选地被胞苷或其类似物取代，前提是其在茎2中的互补核苷酸胞苷被鸟苷取代；

环序列[N_0-4(U/T)N_0-4]位于元件茎1和茎2之间，其是3至5个核苷酸的连续序列、更优选4个核苷酸；

其中每个N_0-4相互独立地是0至4N的连续序列、优选1至3N、更优选1至2N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；和

其中U/T表示尿苷或任选地表示胸腺嘧啶核苷；

茎2[N_3-5CN_0-2]与元件茎1反向互补或部分反向互补，其是5至7个核苷酸之间的连续序列；

其中N_3-5是3至5N的连续序列、优选4至5N、更优选4N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；

其中N_0-2是0至2N的连续序列、优选0至1N、更优选1N，其中每个N相互独立地选自核苷酸或其核苷酸类似物，所述核苷酸选自A、U、T、G和C；和

其中C是胞苷或其类似物，其可以任选地被鸟苷或其类似物取代，前提是其在茎1中的互补核苷酸鸟苷被胞苷取代；

其中茎1和茎2能够相互发生碱基配对，

形成反向互补的序列，其中所述碱基配对可以发生于茎1和茎2之间，或者

形成部分反向互补的序列，其中不完全碱基配对可以发生于茎1和茎2之间。

6.根据权利要求5的核酸，其中所述至少一个组蛋白茎-环选自以下式(Ia)或(IIa)中的至少一种：

式(Ia)(无茎边缘元件的茎-环序列)

式(IIa)(具有茎边缘元件的茎-环序列)。

7.根据权利要求1至6任一项的核酸，其中所述多聚腺甘酸序列包含大约25至大约400个腺苷核苷酸的序列，优选大约50至大约400个腺苷核苷酸的序列，更优选大约50至大约300个腺苷核苷酸的序列，甚至更优选大约50至大约250个腺苷核苷酸的序列，最优选大约60至大约250个腺苷核苷酸的序列。

8.根据权利要求1至6任一项的核酸，其中所述多聚腺苷酸化信号包含共有序列NNUANA，优选AAUAAA或AUUAAA。

9.根据权利要求1至8任一项的核酸，其中所述核酸编码治疗活性蛋白或肽、佐剂蛋白、抗原、肿瘤抗原、病原性抗原、动物抗原、病毒抗原、原生动物抗原、细菌抗原、过敏性抗原、自身免疫抗原、过敏原、抗体、免疫刺激性蛋白或肽、或者抗原特异性T细胞受体。

10.根据权利要求1至9任一项的核酸，其中所述核酸是单顺反子、双顺反子或甚至多顺反子核酸。

11.根据权利要求1至10任一项的核酸用于使所编码的肽或蛋白的表达水平增加的用途。

12.用作药物的根据权利要求1至10任一项所定义的核酸。

13.药物组合物，其包含如根据权利要求1至10任一项所定义的核酸以及任选的药学上可接受的载体。

14.疫苗，其包含编码抗原的或包含抗原的根据权利要求1至10任一项的核酸。

15.根据权利要求14的疫苗，其中所述抗原选自肿瘤抗原、过敏性抗原、自身免疫性自体抗原、病原性抗原、病毒抗原、细菌抗原、真菌抗原、原生动物抗原、动物抗原、或过敏性抗原。

16.如根据权利要求1至10任一项所定义的核酸在癌症或肿瘤疾病，传染性染病、优选(病毒、细菌或原生动物)传染性疾病，自身免疫性疾病，过敏或过敏性疾病，单基因疾病即(遗传性)疾病或一般的基因疾病，具有基因遗传背景以及通常由明确的基因缺陷引起并且依照孟德尔定律遗传的疾病，心血管疾病，神经疾病，呼吸系统疾病，消化系统疾病，皮肤疾病，肌骨骼病症，结缔组织病症，瘤，免疫缺陷，内分必疾病，营养和代谢疾病，眼部疾部或耳部疾病的治疗中用于使蛋白表达增加的用途。

17.用于使蛋白表达增加的体外或离体方法，其包括步骤：

a)提供如根据权利要求1至10任一项所定义的核酸，

b)将核酸应用或施用至无细胞的表达系统、细胞(例如表达宿主细胞或体细胞)、组织或有机体。

Images