CN117965634A - 一种新型hsv-1病毒载体及其应用 - Google Patents

一种新型hsv-1病毒载体及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117965634A
CN117965634A CN202410383249.9A CN202410383249A CN117965634A CN 117965634 A CN117965634 A CN 117965634A CN 202410383249 A CN202410383249 A CN 202410383249A CN 117965634 A CN117965634 A CN 117965634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hpv
hsv
hpv16
viral vector
oncogenes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202410383249.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117965634B (zh
Inventor
李劲风
赵锐
杨健帅
周华
刘家家
田超
李小鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Weiyuan Likang Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Beijing Weiyuan Likang Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Weiyuan Likang Biotechnology Co ltd filed Critical Beijing Weiyuan Likang Biotechnology Co ltd
Priority to CN202410383249.9A priority Critical patent/CN117965634B/zh
Priority claimed from CN202410383249.9A external-priority patent/CN117965634B/zh
Publication of CN117965634A publication Critical patent/CN117965634A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117965634B publication Critical patent/CN117965634B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本申请涉及一种新型HSV‑1病毒载体及其应用。该病毒载体携带CRISPR‑Cas9基因编辑系统,包括靶向HPV的sgRNA和Cas9表达元件,能够特异性破坏整合在细胞基因组中HPV病毒基因组,有效降低HPV致癌基因的表达,从而降低细胞增殖能力并促进细胞的凋亡。该病毒可在HPV引起的疾病包括HPV诱导的肿瘤和HPV治疗上发挥重要作用。

Description

一种新型HSV-1病毒载体及其应用
技术领域
本申请涉及生物技术领域,具体涉及一种新型Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)载体及其应用。
背景技术
宫颈癌是全球女性易患的一种主要恶性肿瘤,通常与持续高风险的HPV感染关联,例如HPV16或者HPV18。除了人群筛查和接种HPV疫苗外,宫颈癌的有效治疗方法仍然有限。
目前,HSV-1病毒载体己经用于肿瘤、神经系统退行性疾病、遗传性疾病和免疫系统疾病等重大疾病的基因治疗,相比其它基因治疗病毒载体,HSV-1病毒载体具有众多优势。
首先,HSV-1的基因组较大,可携带较大或多个外源基因。HSV-1基因组长达152kb,而腺病毒基因组仅有35 kb。HSV-1基因组的80多个已知基因中,约半数在体外培养中为非必需基因,可以被多个外源性治疗基因所替换,它的最大外源基因插入量可以达到30-40kb。这对于治疗许多疾病,尤其是多个基因相关的疾病尤其重要。
HSV-1与细胞DNA不整合,复制可控制,安全性高。HSV-1在有免疫能力的成人几乎不产生威胁生命的疾病[Shen Y, Nemunaitis J. Herpes simplex virus 1 (HSV-1) forcancer treatment[J]. Cancer Gene Therapy, 2006, 13(11):975-992]。HSV-1的许多非必需基因与其神经毒性有关。去掉HSV-1中某些非必需基因,如ICP34.5基因,使HSV-1只选择性在肿瘤细胞内复制,正常组织细胞不受其影响[Chou J,Kern E,Whitley R,etal.Mapping of herpes simplex virus-1 neurovirulence to gamma 34.5, a genenonessential for growth in culture[J]. Science, 1990, 250(4985):1262-1266]。
HSV-1由于其宿主细胞范围广、安全性高,被认为是基因治疗中非常具有前景的一种病毒。例如,可将Ⅰ型单纯疱疹病毒通过基因改造成为复制缺陷型病毒载体,将外源基因导入受试者体内治疗相关疾病。通过注射携带ENK、GABA或者内啡肽基因的HSV-1载体,可以减轻慢性炎性和骨癌引起的疼痛以及神经性疼痛,而携带抗炎性的IL-4、IL-10和IL-13等因子的HSV-1载体也可以缓解急慢性疼痛[Goss J R, Krisky D M, Wechuck J B, et al.Herpes simplex virus-based nerve targeting gene therapy in pain management[J]. Journal of Pain Research, 2014: 71-79]。复制缺陷型重组疱疹病毒载体也可以应用于皮肤疾病的治疗中,通过局部外用携带COL7A1基因的HSV-1载体,可以治疗营养不良型大疱性表皮松解症[Gurevich, I., Agarwal, P., Zhang, P. et al. In vivotopical gene therapy for recessive dystrophic epidermolysis bullosa: a phase1 and 2 trial. Nat Med 28, 780–788 (2022) ]。
CRISPR/Cas(Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins system)基因编辑技术作为第三代编辑工具,比第一代ZFNs(Zinc Finger Nucleases)和TALENs(Transcription Activator-likeEffectorNucleases)相比,有着设计简单、成本较低和编辑效率高的优点,成为当今最主流的基因编辑系统。CRISPR/Cas基因编辑系统根据不同蛋白酶数量大致分为两类:I类系统使用多种Cas蛋白的复合物,如Cascade,而II类系统使用单一效应酶,如Cas9。目前,II型CRISPR/Cas基因编辑系统已成为基因编辑中重要的工具。现有技术中,源自化脓链球菌(Streptococcus pyogene Cas,SpCas9)的II型系统因其切割效率高,成为现下应用最为广泛的基因编辑系统,这一系统通过识别序列为NGG的PAM靶向切割目标序列。
CRISPR/Cas9基因编辑系统在靶向HPV致癌基因编辑上具有重要潜力,但是有效的体内递送仍具挑战性。
发明内容
本申请提供一种新型HSV-1病毒载体,携带CRISPR/Cas9基因编辑系统特异性靶向HPV致癌基因,能够有效降低HPV致癌基因的表达,抑制肿瘤细胞生长,联合HSV-1病毒自身的溶瘤能力和抗肿瘤免疫效应,具有增强的抗肿瘤效果。
为达到以上目的,本申请采用如下技术方案:
项1. 一种基因工程化HSV-1病毒,其包含用来靶向HPV病毒基因组中的致癌基因的基因编辑系统,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
项2. 根据项1所述的HSV-1病毒载体,所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
项3. 根据项1所述的HSV-1病毒载体,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
项4. 根据项1-3中任一项所述的HSV-1病毒载体,其中所述基因编辑系统为ZFN、TALEN、和/或CRISPR/Cas9。
项5. 根据项4所述的HSV-1病毒载体,其中所述基因编辑系统为CRISPR/Cas9基因编辑系统。
项6. 根据项5所述的HSV-1病毒载体,包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个的sgRNA或其编码序列。
项7. 根据项6所述的HSV-1病毒载体,其中所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,或完全互补。
项8. 根据项7所述的HSV-1病毒载体,还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种,优选地,所述Cas9蛋白为SpCas9,更优选地,所述SpCas9的编码序列包含SEQ ID NO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列。
项9. 根据项7或8所述的HSV-1病毒载体,所述sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52中任一项所示的核苷酸序列、或包含与其至少80%同一性的核苷酸序列。
项10. 包含工程化HPV的疫苗组合物,所述工程化HPV的基因组中致癌基因被破坏或敲低或敲除,所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
项11. 根据项10所述的疫苗组合物,其中所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
项12. 根据项10所述的疫苗组合物,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
项13. 项10-12中任一项所述的疫苗组合物,其为预防性疫苗。
项14. 项10-13中任一项所述的疫苗组合物,其还包含佐剂。
项15. 包含项1-9中任一项所述的HSV-1病毒载体或项10-14中任一项所述的疫苗组合物的药物组合物。
项16. 项1-9中任一项所述的HSV-1病毒载体在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途。
项17. 项16所述的用途,其中所述HPV感染相关疾病为癌症。
项18. 项17所述的用途,其中所述癌症包括宫颈癌、肝癌或鼻咽癌。
项19. 项10-14中任一项所述的疫苗组合物在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途。
项20. 项19所述的用途,其中所述HPV感染相关疾病为癌症。
项21. 项20所述的用途,其中所述癌症包括宫颈癌、肝癌或鼻咽癌。
项22. 一种制备HPV疫苗的方法,包括通过CRISPR/Cas9基因编辑系统破坏、敲低或敲除靶向HPV病毒基因组中的致癌基因,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
项23. 根据项22所述的方法,所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
项24. 根据项22所述的方法,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
项25. 根据项22-24中任一项所述的方法,所述CRISPR/Cas9基因编辑系统包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个致癌基因的sgRNA或其编码序列。
项26. 根据项25所述的方法,所述CRISPR/Cas9基因编辑系统还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种,优选地,所述Cas9蛋白为SpCas9,更优选地,所述SpCas9的编码序列包含SEQ IDNO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列。
项27. 根据项25所述的方法,其中所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,或完全互补。
项28. 根据项22-27中任一项所述的方法,其中所述sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52所示的一种或多种核苷酸序列、或包含与其具有至少80%同一性的核苷酸序列。
项29. 根据项22-28中任一项所述的方法,其中所述sgRNA和/或Cas9的编码序列包含在病毒载体,例如HSV-1病毒载体中。
附图说明
图1为CRISPR/Cas9系统在构建重组SONC103病毒载体中切割HPV16 E2/E5/URR/E6/E7 DNA的示意图和靶点位置。(A)SONC103质粒示意图。(B)靶向HPV 16基因的crRNA靶位点示意图。(C)SONC103病毒载体示意图。
图2为SONC103中的CRISPR/Cas9系统敲低HPV16靶基因。(A)SONC103和VT09X以不同的MOI(1,2,5)条件感染Caski细胞的基因组PCR鉴定。(B)SONC以MOI为1条件下感染Caski细胞后不同时间点的基因组PCR鉴定(实线箭头指示HPV16 E6/E7/URR基因敲除的靶条带,虚线箭头指示HPV16 E2/E5基因敲除的靶条带)。
图3和图4显示用HPV16基因组探针在用SONC103和VT09X处理的Caski细胞中的FISH和相对荧光强度结果。
图5为用SONC103和VT09X处理的Caski细胞中的G条带染色体分析结果。
图6显示SONC103下调Caski细胞中HPV16 E6和E7蛋白,上调P53和pRb蛋白。(A)蛋白免疫印迹分析E6、P53蛋白表达情况;(B)蛋白免疫印迹分析E7、pRb蛋白表达情况。数据以平均值±SD表示。统计学上显著差异以星号表示(*P < 0.05,**P < 0.01,***P <0.001,****P < 0.0001)。
图7为用VT09X和SONC103感染细胞后的细胞活力的统计结果。
图8为SONC103对宫颈癌的抗肿瘤活性。将Caski细胞注射到小鼠的右侧。在肿瘤长到约80-100 mm3大小后,将小鼠随机分为三组:对照组、VT09X组和SONC103组。每三天记录一次肿瘤体积(A)和体重(B)。比较处理后第13天的肿瘤重量。数据以SD±平均值表示(n =6只小鼠)。通过单因素方差分析计算统计学显著性(**P < 0.01)。(C)用病毒载体处理的提取肿瘤组织的基因组PCR分析(实线指示HPV16 E6/E7/URR基因敲除的靶条带,虚线指示HPV16 E2/E5基因敲除的靶条带)。
图9为用SONC103处理组肿瘤细胞的显微图。使用原位细胞死亡检测试剂盒对病毒载体处理组的石蜡包埋肿瘤切片进行染色,以检测细胞凋亡。使用荧光显微镜在10×物镜放大倍率下对凋亡细胞(绿色)和细胞核(蓝色)进行成像。比例尺,100μm。
具体实施方式
下面对本申请的具体实施方案进行详细描述,但应当理解,这些实例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下面实例中未注明具体实验条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件操作。
除非另有其他明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的成分或组成部分,而并未排除其他成分或其它组成部分。
人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是隶属于乳多空病毒科乳头瘤病毒属的一组球形、微小、无包膜的环状双链DNA病毒。具有嗜上皮性,主要引起人类皮肤、黏膜的增生性病变。分为高危型、中危型和低危型三大类。迄今为止,与HPV感染相关的临床疾病以及HPV检测和分型方法的潜在应用领域包括尖锐湿疣、硬化性苔藓、鳞状细胞增生、外阴上皮内瘤变、鳞状细胞癌、宫颈上皮内瘤变、宫颈癌、子宫颈腺癌、肛门上皮内瘤变、阴茎上皮内瘤变、喉腺癌、复发性呼吸道乳头瘤病和疣状表皮发育不良(参见CN108026592)。
人乳头瘤病毒(HPV) 16型(NC_001526)和18型(NC_001357)是两种最具临床意义的高危HPV类型。它们是导致大部分hpv相关癌症,特别是宫颈癌的原因。HPV18和HPV16具有高度的整体基因组相似性,其中二者相当一部分DNA序列具有同源性。HPV18和HPV16都被列为高危型HPV,原因在于它们与宫颈癌和其他肛门生殖器癌症的风险增加有关。HPV18和HPV16的E6和E7癌蛋白序列相似,对高危hpv的转化特性至关重要。这些蛋白在破坏宿主细胞周期调节和促进细胞转化中起着核心作用。负责形成病毒衣壳的主要衣壳蛋白L1和次要衣壳蛋白L2在HPV18和HPV16之间也表现出序列相似性。然而,这些区域的差异导致了HPV类型的特异性。非编码区,如长控制区(LCR)或上游调控区(URR),可在HPV类型之间表现出差异。这些区域包含控制病毒复制和转录的调控元件。HPV疫苗,如四价和非价疫苗,旨在提供广泛覆盖多种HPV类型,包括HPV16和HPV18。这些疫苗靶向L1蛋白,L1蛋白在不同的HPV类型中相对保守。虽然HPV16和HPV18有相似之处,但它们也有不同的特点。这里有一个比较:致癌潜力,HPV16和HPV18都被归类为高风险或致癌类型,原因在于它们与癌症风险增加有关。它们与子宫颈癌、肛门癌和口咽癌的发展有关。与HPV18相比,HPV16更为普遍,导致hpv相关癌症的比例更高。流行性,HPV16通常是世界范围内最常检测到的宫颈癌类型。致癌性,HPV16被认为比HPV18更具有致癌性。它与进展为高级别宫颈上皮内瘤变(CIN)和浸润性宫颈癌的高风险相关。地理差异,HPV16和HPV18的流行存在地理差异。在某些地区,一种类型可能比另一种更占优势。整合到宿主基因组,HPV16和HPV18都可以整合到宿主基因组中,并且这种整合与恶性肿瘤的进展有关。病毒DNA整合到宿主基因组中破坏了细胞周期控制基因的调控。与其他癌症的关联,除了宫颈癌,HPV16和HPV18都与其他hpv相关的癌症有关。这些癌症包括肛门癌、外阴癌、阴道癌和口咽癌。序列变异,HPV16和HPV18具有不同的核苷酸序列。它们基因组序列的差异导致了其生物学和临床特征的差异。病毒蛋白,HPV16和HPV18表达不同的病毒蛋白(包括E6和E7),在促进细胞转化和癌变中起关键作用。这些病毒蛋白干扰宿主细胞周期调节和肿瘤抑制功能。
HPV病毒基因可分为三个主要区域:(1)早期区域(E)。编码病毒周期所必需的基因,并在细胞转化中起重要作用(E1、E2、E4、E5、E6和E7),其中E1:螺旋酶蛋白,参与病毒DNA复制(HPV16 E1: 1-1950nt,NP_041327.1,GeneID:1489075;HPV18 E1: 914-2887nt, NP_040312.1, GeneID:1489084);E2:在病毒DNA复制中发挥作用并控制E6和E7表达的转录调节因子(HPV16 E2: 1892-2989nt,NP_041328.1, GeneID:1489080; HPV18 E2: 2817-3914nt, NP_040313.1, GeneID:1489085);E4:参与病毒颗粒的成熟(HPV18 E4: 3418-3684nt, NP_040314.1, GeneID:1489086);E5:与细胞转化和免疫逃逸有关(HPV16 E5:2986-3237nt,NP_041330.2, GeneID:1489077;HPV18 E5: 3936-4157nt, NP_040315.1,GeneID:1489087);E6:促进肿瘤抑制蛋白p53降解的癌蛋白,使受感染的细胞逃避正常的细胞周期控制机制(HPV16 E6: 7125-7601nt,NP_041325.1, GeneID:1489078; HPV18 E6:105-581nt, NP_040310.1, GeneID:1489088);E7:与视网膜母细胞瘤(pRb)肿瘤抑制蛋白结合并使之降解的癌蛋白,促进细胞周期进展(HPV16 E7: 7604-7900nt. NP_041326.1,GeneID:1489079; HPV18 E7: 590-907nt, NP_040311.1, GeneID:1489089);(2)晚期区域(L)。编码病毒颗粒的主要外壳蛋白L1和次要外壳蛋白L2;其中,
L1: 形成病毒衣壳的主要结构蛋白。L1自组装产生病毒衣壳,通常用于开发HPV疫苗(4775-6293nt, NP_041332.2, GeneID:1489082);L2: 在病毒DNA包壳和进入宿主细胞中起作用的次要结构蛋白(3373-4794nt, NP_041331.2, GeneID:1489081)。(3)上游调控区(URR)。也称为长控制区(LCR),是含有复制起点和转录因子结合位点的非编码区,通过控制病毒基因转录调节DNA复制。其中位于早期区域的E6、E7基因是HPV病毒的致癌基因。E6表达会使肿瘤抑制蛋白p53降解,而E7基因的表达,抑制pRb活性,使细胞周期调节紊乱。E6/E7两者共同作用,导致细胞的永生化,引发癌症。因此阻断E6/E7癌蛋白表达,可恢复p53和pRb的正常表达,引起癌细胞凋亡。同时,由于切断了病毒E6/E7基因,阻断病毒增殖,理论上可达到清除机体中病毒的目的(参见CN111004800A)。
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats)是在细菌及古细菌种发现的一种抵御质粒病毒感染的免疫机制,其通过生物工程设计一段作为引导工具的小核酸,引导一种名叫Cas9的特殊核酸酶到特定基因组,对生物的DNA序列进行切割或替换。CRISPR/Cas9技术有许多潜在的应用,可以用于人类基因组编辑以治疗遗传缺陷病或基因突变疾病;删除病原体基因,如细菌的基因组或病毒基因组,消灭病原体,达到消除传染性疾病。CRISPR基因编辑技术是彻底治愈遗传缺陷疾病和传染性疾病的有效方法和希望(参见CN111004800A)。CRISPR-Cas9系统中常用的Cas9酶包括:1)SpCas9(化脓性链球菌Cas9):SpCas9是应用最广泛、特征最明确的Cas9酶之一。它是第一种适用于基因组编辑的Cas9酶,通常用于许多应用。2)SaCas9(金黄色葡萄球菌Cas9):SaCas9是另一种比SpCas9小的Cas9酶,对某些递送方法有利。其较小的体积使其能够被包装成较小的载体,用于病毒递送系统。PAM(原间隔子相邻基序)序列在不同的Cas9同源序列之间变化,对于SaCas9,PAM序列是NNGRRT。靶DNA序列为:5'-...NNNNNNNNGRRT-3'。在一些实施方案中,针对SaCas9的HPV16基因组的sgRNA如下:HPV16 E6 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TCCACCGACCCCTTATATTA TGGAAT、TGCATAACTGTGGTAACTTT CTGGGT、TAACTTTCTGGGTCGCTCCTGTGGGT、AGCAAAGATTCCATAATATA AGGGGT、AACTATACATGATATAATAT TAGAAT等;HPV16 E7SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TTGTACGCACAACCGAAGCG TAGAGT、GACCTGTTAATGGGCACACTAGGAAT、TGGAGATACACCTACATTGC ATGAAT、TAAATGACAGCTCAGAGGAG GAGGAT、ATTAACAGGTCTTCCAAAGT ACGAAT等;HPV16 E2 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为CTATTGGAAACACATGCGCC TAGAAT、GGCTTTGGTATGGGTCGCGG CGGGGT、CCCAAGGCGACGGCTTTGGTATGGGT、TCTGGCTCTGATCTTGGTCG CTGGAT、TGTGAGCTGTTAAATGCAGT GAGGAT等;HPV16 E5SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为AAAAGCACGCCAGTAATGTTGTGGAT、ATAATATTGGTATTACTATTGTGGAT等;HPV16 URR SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TGGGTGTGTGCAAACCGATT TTGGGT、CACTGCACTATGTGCAACTA CTGAAT、TTACGCCCTTAGTTTTATACATGAAT、TTGTGCCAAAAAGCATGCAA CCGAAT、TACACAGTTCATGTATGAAC TAGGGT等。3)CjCas9(空肠弯曲菌Cas9)来源于空肠弯曲菌。它是一种较小的Cas9变体,已被探索用于基因组编辑的潜在用途。CjCas9的PAM序列已知为5'-NNNNACAC-3'。这里,“N”表示任何核苷酸,“ACAC”是CjCas9识别的特异性PAM基序。4)FnCas9(新凶手弗朗西斯菌Cas9):FnCas 9来源于新凶手弗朗西斯菌。它是另一种较小的Cas9酶,已被研究其在基因组编辑中的潜在用途。FnCas9的PAM序列已知为5'-NGG-3'。5)AsCpf1(氨基酸球菌属Cpf1):Cpf1(来自普雷沃氏菌和弗朗西斯氏菌1的CRISPR)是Cas9的替代品,并且来源于与Cas9不同的细菌。AsCpf1是已经用于基因组编辑的Cpf1的一个例子。与Cas9相比,Cpf1具有不同的特性,例如在DNA中产生交错的切割。已知AsCpf1的PAM序列为5'-TTTV-3',其中“V”表示A、C或G。在一些实施方案中,针对AsCpf1的HPV16基因组靶向sgRNA如下:HPV16 E6 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTCAGGACCCACAGGAGCGACCCA、TTTC TGGGTCGCTCCTGTGGGTCCT、TTTG CAGCTCTGTGCATAACTGTGG、TTTG CTTTTCGGGATTTATGCATAG、TTTC GGGATTTATGCATAGTATATA等;HPV16 E7 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGCAACCAGAGACAACTGATCTC、TTTAATTGCTCATAACAGTAGAGAT、TTTCATCCTCCTCCTCTGAGCTGTC、TTTGTTGCAAGTGTGACTCTACGCT、TTTGGAAGACCTGTTAATGGGCACA等;HPV16 E2 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGTCTCAAGTTAAAATACCAAAA、TTTGCCAACGTTTAAATGTGTGTCA、TTTAAATGTGTGTCAGGACAAAATA、TTTAAACGTTGGCAAAGAGTCTCCA、TTTGTCCTGACACACATTTAAACGT等; HPV16 E5 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGCTTTGCTTTTGTGTGCTTTTG、TTTGCTTTTGTGTGCTTTTGTGTGT、TTTGTGTGCTTTTGTGTGTCTGCCT、TTTGTGTGTCTGCCTATTAATACGT、TTTGTCTGTGTCTACATACACATCA等; HPV16 URR AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGTTGTGTATATGTTTGTATGTG、TTTGTATGTGCTTGTATGTGCTTGT、TTTACAAGCACATACAAGCACATAC、TTTGTATGTATGGTATAATAAACAC、TTTATTATACCATACATACAAACAC等。
在一些实施方案中,针对SpCas9的HPV18基因组的sgRNA如下:HPV18 E6 SpCas9的sgRNA(5'-3')例如为AGCTTGTAGGGTCGCCGTGTTGG、GTGCTCGGTTGCAGCACGAATGG、GTGCTGCAACCGAGCACGACAGG、GGAGTCGTTCCTGTCGTGCTCGG等;HPV18 E7 SpCas9的sgRNA(5'-3')例如为GACGTTGTGGTTCGGCTCGTCGG、ACGTTGTGGTTCGGCTCGTCGGG、TGTGGTTCGGCTCGTCGGGCTGG、CGAGCAATTAAGCGACTCAGAGG、TTAATTGCTCGTGACATATTCTACTACTAGCTCAATTCTGG等;HPV18 E2 SpCas9的sgRNA(5'-3')例如为GTCGTGTAGCAGCCGACGTCTGG、CGCAACTTAAACGTTCCGAAAGG、GGAACGTTTAAGTTGCGTGCAGG、GTCGATACAAAACCGAGGATTGG、AGCGGATACCGTGTCGTCACTGG等;HPV18 E5 SpCas9的sgRNA(5'-3')例如为CAGATGGCAAAAGCGGGACATGG、GTGTGCGTATGCATGGGTATTGG、TGTATATGCAATAGTAACATGGG、TACATATACTGTGAATGCTGTGG、ATGTATATGCAATAGTAACATGG等;HPV18 URR SpCas9的sgRNA(5'-3')例如为GCGCCTTATATGCGCCAAAGAGG、GAACAATTGGCGCGCCTCTTTGG、GCGCCTCTTTGGCGCATATAAGG、TTTTCGGTCCCGACCGTTTTCGG、GGGAGTAACCGAAAACGGTCGGG等;HPV18 E6 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TAGCTTGTAGGGTCGCCGTGTTGGAT、CTTGTGTTTCTCTGCGTCGTTGGAGT、GCCTGCGGTGCCAGAAACCGTTGAAT、TGCACAGATCAGGTAGCTTGTAGGGT、TTCCAATGTGTCTCCATACACAGAGT等;HPV18 E7 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TCGTGACATAGAAGGTCAACCGGAAT、CACCACGGACACACAAAGGACAGGGT、ATGTGTTGTAAGTGTGAAGCCAGAAT、GGGTGTTCAGAAACAGCTGCTGGAAT、TATTTCATCGTTTTCTTCCTCTGAGT等;HPV18 E2 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为ACGCAACTTAAACGTTCCGAAAGGGT; AAGACACATGCGAGGAACTATGGAAT、CGCTACCTGTGTAAGTCACAGGGGAT、AGGGTACAACACGTTTTATATAGAAT、GTCGTCACTGGTACTGCACATAGAGT、GGTGCCCACGGACACGGTGCTGGAAT等; HPV18 E5 SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为GTCTGTATGTGTGCGTATGCATGGGT、AAAAACAAAATACATATACTGTGAAT等;HPV18 URR SaCas9的sgRNA(5'-3')例如为TGTTATGTGGTTGCGCCCTAGTGAGT、ATCGGTTGCACAGCAAAATGGAGGAT、GTCATATTATAGTTCATGTTAAGGGT、GCAGTTTTATTACTTAGGGAGTGGAT、TAGTTCATGTTAAGGGTAGACAGAAT等;
在一些实施方案中,针对不同AsCpf1的HPV18基因组的sgRNA如下:HPV18 E6AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGAGGATCCAACACGGCGACCCT、TTTCTATGTCTTGCAGTGAAGTGTT、TTTGAATTTGCATTTAAAGATTTAT、TTTGCATTTAAAGATTTATTTGTGG、TTTAAAGATTTATTTGTGGTGTATA等; HPV18 E7 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTAGAGCCCCAAAATGAAATTCCG、TTTGGGGCTCTAAATGCAATACAAT、TTTCATTTTGGGGCTCTAAATGCAA、TTTCTTCCTCTGAGTCGCTTAATTG、TTTCATCGTTTTCTTCCTCTGAGTC等; HPV18 E2 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTCGGAACGTTTAAGTTGCGTGCA、TTTAAGTTGCGTGCAGGACAAAATC、TTTGTCCTGCACGCAACTTAAACGT、TTTCATAGTGGTCTATGATTTTGTC、TTTACTGTCATTTTCATAGTGGTCT等; HPV18 E5 AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTATTTTGCTTTTGTGTATGCATG、TTTGCTTTTGTGTATGCATGTATGT、TTTGTGTATGCATGTATGTGTGCTG、TTTGCCATCTGTCTGTATGTGTGCG、TTTGTGTATATTGTGGTAATAACGT等; HPV18 URR AsCpf1的sgRNA(5'-3')例如为TTTGTATGTCCTGTGTTTGTGTTTG、TTTGTGTTTGTTGTATGATTGCATT、TTTGTTGTATGATTGCATTGTATGG、TTTGTTGGTATGTGGCATTAAATAA、TTTAATGCCACATACCAACAAATAT等。
如本文所用,术语“佐剂”指能够增强针对目标抗原的免疫应答的组合物或化合物。佐剂是与疫苗抗原结合使用以增强(例如增加、加速、延长和/或可能针对)或调节(例如将Th1免疫应答转换为Th2应答,或将体液应答转换为细胞毒性T细胞应答)对疫苗抗原的不同类型的特异性免疫应答以增强疫苗的临床有效性的物质或物质组合。在一些实施方案中,佐剂可以改变(Th1/Th2)免疫应答。在一些实施方案中,佐剂可以增强免疫应答的强度和持久。在一些实施方案中,佐剂可以扩大对同时施用的抗原的免疫应答。在一些实施方案中,佐剂可能能够诱导强抗体和T细胞应答。在一些实施方案中,佐剂可用于减少引发所需免疫应答和提供针对疾病的保护所需的抗原量。在一些实施方案中,佐剂可用于减少临床方案中诱导持久的免疫应答并提供针对疾病的保护所需的注射次数。本文所述的包含佐剂的制剂可证明疫苗抗原例如亚单位疫苗抗原的体液和/或细胞免疫原性的增强。
HSV-1病毒属于疱疹病毒科,是一类有包膜的DNA病毒,能引起人口唇、眼睛和面部皮肤的疱疹。据流行性研究统计,60%以上人群都感染过HSV-1病毒。HSV-1病毒的基因组由152kb的双股线性DNA组成,包含相互连接的两个片段:长片段和短片段(Macdonald S J,Mostafa H H,Morrison L A,et al.Genome sequence of herpes simplex virus1strain KOS[J].J Virol,2012,86(11):6371-6372)。长片段(L区)约占基因组的82%,而短片段(S区)则约占基因组的18%,并且长片段和短片段通过连接区连接在一起。L区包含一对倒置重复片段,其间的区段则称为独特区段UL;S区也具有一对倒置重复片段,其间的区段则称为独特区段Us。目前,HSV-1 KOS株的全基因组测序工作已完成。KOS病毒株的基因组共含有152011个核苷酸碱基,并且一共包含72个编码蛋白的基因,其中独特区段UL包含56个基因,独特区段Us包含12个基因,并且,UL末端倒置重复区段(TRL)和UL中间倒置重复序列(IRL)上各含有3个相同的基因(分别为ICP34.5、ICP0和LAT),US末端倒置重复区段(TRS)和US中间倒置重复序列(IRS)上各含有1个相同的基因(ICP4)。HSV-1因所使用的病毒载体具有基因容量大、复制周期短、感染效率高、可插入多个治疗基因等优势,成为国内外基因工程肿瘤治疗药物的首选。
本申请提供一种基因工程化HSV-1病毒载体,其包含用来靶向HPV病毒基因组中的致癌基因的基因编辑系统,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。具体地,致癌基因选自HPV16的E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种,和/或选自HPV18 E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种。优选地,在一方面,致癌基因为HPV16的E6和E7,和/或HPV18的E6和E7;在另一方面,致癌基因为HPV18的E2、E5和URR,和/或HPV18的E2、E5和URR。
在一些实施方案中,基因编辑系统为ZFN、TALEN、和/或CRISPR/Cas9,优选地,所述基因编辑系统为CRISPR/Cas9。
在一些实施方案中,HSV-1病毒载体包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个的sgRNA或其编码序列。优选地,在一方面,包含靶向HPV16的E6、E7、和/或HPV18的E6和E7;在另一方面,包含靶向HPV16的E2、E5和URR,和/或HPV18的E2、E5和URR。
在一些实施方案中,sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,优选地,所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段完全互补。
在一些实施方案中,HSV-1病毒载体还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种,优选地,所述Cas9蛋白为SpCas9,更优选地,所述SpCas9的编码序列包含SEQ ID NO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列,例如,具有至少80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、898%、99%、100%同一性的核苷酸序列。
在一些实施方案中,sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52中任一项所示的核苷酸序列、或包含与其至少80%同一性的核苷酸序列,例如80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%同一性的核苷酸序列。
本申请还提供包含工程化HPV的疫苗组合物,所述工程化HPV的基因组中致癌基因被破坏或敲低或敲除,所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。具体地,致癌基因选自HPV16的E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种,和/或选自HPV18 E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种。优选地,在一方面,致癌基因为HPV16的E6和E7,和/或HPV18的E6和E7;在另一方面,致癌基因为HPV18的E2、E5和URR,和/或HPV18的E2、E5和URR。
优选地,疫苗组合物为预防性疫苗。
在一些实施方案中,疫苗组合物还包含佐剂。目前的HPV疫苗都是以VLP作为靶抗原,已有两种基于HPV L1 VLP预防性疫苗上市,均以铝盐为佐剂(Jansen andShaw 2004,Howley and Lowy 2007,Buonaguro,Tornesello et al.2009,Harper 2009,Frazer,Leggatt et al.2011,Hariri,Dunne et al.2011,Malagon,Drolet et al.2012,Lehtinenand Dillner 2013,Shaw 2013)。2006年6月8日,美国食品与药品管理局(FDA)正式批准美国Merck公司生产的Gardasil HPV预防性疫苗上市;它是由酿酒酵母表达并纯化的HPV16/18/6/11 L1 VLP四价宫颈癌预防性疫苗,以无定形羟基磷酸铝硫酸盐(amorphousaluminumHydroxyphosphatesulfate,AAHS)为佐剂,被批准用于预防6~26岁女孩和妇女HPV16、18、6、11型感染所引起的宫颈癌、癌前病变和生殖器疣,这是FDA通过的世界上第一个肿瘤疫苗(Villa,Costa et al.2005,Villa,Ault et al.2006,Bryan 2007,Olsson,Villa etal.2007,Goldstone and Vuocolo 2012)。随后英国葛兰素史克(GSK)公司生产的商品名为Cervarix的HPV预防性疫苗也成功上市,它是由来源于昆虫表达系统的HPV16/18 L1 VLP二价宫颈癌预防性疫苗,采用AS04佐剂(氢氧化铝复合MPL)(Paavonen,Jenkinset al.2007,Garcon,Morel et al.2011,Kreimer,Gonzalez et al.2011,Szarewski2012)。
本申请的疫苗佐剂或者疫苗组合物可用于保护或治疗人类和诸如牲畜及家畜动物的非人类动物,包括(但不限于)牛、马、绵羊、猪、山羊、兔、猫、狗及需要治疗的其它哺乳动物。优选的,本申请的疫苗佐剂或者疫苗组合物用于保护或治疗人类。如本领域的技术人员所了解,可基于待保护或治疗的患者来选择待给药的本申请的疫苗佐剂或者疫苗组合物。
本申请提供了包含上述HSV-1病毒载体或疫苗组合物的药物组合物。本申请的药物组合物的给药可通过局部或全身给药来实现。全身给药可以例如通过口服、肠胃外、直肠或肺途径实现。局部给药可以例如通过局部、口服、直肠或肺途径实现。对于肠内例如口服给药,药物组合物可以配制成各种剂型。药学上可接受的载体可以是固体、半固体或液体。固体形式的制剂包括散剂、片剂、丸剂、锭剂、胶囊、扁囊剂、栓剂和可分散颗粒剂。固体载体可以是一种或多种物质,其也可以作为稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘结剂、防腐剂、片剂崩解剂或包封材料。在散剂中,载体通常是细碎的固体,其是与细碎的活性组分的混合物。在片剂中,活性组分通常与具有必要的粘结能力的载体以合适的比率混合,并压制成所需的形状和大小。合适的载体包括但不限于碳酸镁、硬脂酸镁、滑石、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可脂等。
其它适于口服给药的形式包括液体形式制剂,包括乳剂、糖浆、酏剂、水溶液剂、水混悬剂,或固体形式制剂,意图为其在使用前不久转化为液体形式制剂。乳剂可以在溶液中制备,例如在丙二醇水溶液中制备,或者可以含有乳化剂,例如卵磷脂、脱水山梨糖醇单油酸酯或阿拉伯胶。水溶液剂可通过将活性组分溶解在水中并加入合适的着色剂、调味剂、稳定剂和增稠剂来制备。水混悬剂可以通过将细碎的活性组分分散在具有粘性材料的水中来制备,所述粘性材料例如天然胶或合成胶、树脂、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和其它公知的悬浮剂。固体形式的制剂包括溶液剂、混悬剂和乳剂,并且除了活性组分之外,还可以含有着色剂、调味剂、稳定剂、缓冲剂、人工和天然甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶剂等。
对于肠胃外给药,本申请的药物组合物可以是无菌可注射或可输注制剂的形式,例如作为无菌水性或油性混悬剂。该混悬剂可以根据本领域已知的技术使用合适的分散剂或润湿剂(例如吐温80)和悬浮剂来配制。无菌可注射或可输注制剂还可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射或可输注溶液或混悬剂。例如,药物组合物可以是1,3-丁二醇溶液。可用于本申请组合物的可接受的载体和溶剂的其它实例包括但不限于甘露醇、水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。此外,无菌的固定油通常用作溶剂或悬浮介质。为此目的,可以使用任何温和的固定油,包括合成的甘油单酯或甘油二酯。脂肪酸,例如油酸及其甘油酯衍生物,以及天然的药学上可接受的油(例如橄榄油或蓖麻油,尤其是它们的聚氧乙基化形式),可用于可注射剂的制备。这些油溶液或混悬剂也可含有长链醇稀释剂或分散剂。
肠胃外使用的溶液剂还可以含有合适的稳定剂,并且如果需要,还可以含有缓冲物质。合适的稳定剂包括抗氧化剂,例如硫酸氢钠、亚硫酸钠或抗坏血酸,单独或组合,柠檬酸及其盐和EDTA钠。肠胃外溶液剂还可以含有防腐剂,例如苯扎氯铵、对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯和氯丁醇。
对于吸入(肺或鼻给药),合适的药物制剂是颗粒剂、气雾剂、散剂、雾剂或液滴,例如平均尺寸为直径为约10μm或更小。例如,用于吸入的组合物或制剂可以制备为盐水溶液,使用苯甲醇或其它合适的防腐剂、提高生物利用度的吸收促进剂、碳氟化合物和/或本领域已知的其它增溶剂或分散剂。
本申请的药物组合物也可局部给药至皮肤或粘膜。对于局部应用,组合物可以是例如洗剂、乳膏剂、凝胶、糊剂、酊剂、透皮贴剂、喷雾剂或用于透皮肤和/或透粘膜递送的凝胶。该组合物可以是溶液或悬浮液的形式。组合物可以用含有悬浮或溶解在载体中的活性组分的合适软膏配制。用于局部给予组合物的载体包括但不限于矿物油、液体石油、白石油(white petroleum)、丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者,药物组合物可以配制成含有悬浮或溶解在载体中的活性化合物的合适的洗剂或霜剂。合适的载体包括但不限于矿物油、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚山梨醇酯60、十六烷基酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。药物组合物还可以通过直肠栓剂制剂或以合适的灌肠制剂局部给予于下肠道。合适的药物赋形剂,例如载体,以及制备药物剂型的方法描述于Remington'sPharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company,为药物制剂领域的标准参考文本。
本申请还提供上述HSV-1病毒载体在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途,和上述疫苗组合物在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途。优选地,所述HPV感染相关疾病为癌症。例如,癌症包括但不限于来自宫颈、肛门、阴道、外阴、阴茎、舌根、喉、扁桃体、膀胱、血液、骨、骨髓、脑、乳腺、结肠、食道、胃肠道、牙龈、头、肾、肝、肺、鼻咽、颈、卵巢、前列腺、皮肤、非黑素瘤皮肤癌(NMSC)、皮肤鳞状细胞癌(SCC)、胃、睾丸、舌、或子宫的癌细胞。另外,癌症可以具体地是以下组织学类型,尽管其不限于这些:粒细胞癌;滤泡性腺癌;乳头状和滤泡状腺癌;非包膜硬化性癌;肾上腺皮质癌;子宫内膜样癌;皮肤附属物癌;大汗腺腺癌;皮脂腺癌;耵聍腺癌;粘液表皮样癌;囊腺癌;乳头状囊腺癌;乳头状浆液性囊腺癌;粘液性囊腺癌;粘液性腺癌;印戒细胞癌;浸润性导管癌;髓样癌;小叶癌;炎性癌;乳腺佩吉特病;腺泡细胞癌;腺鳞癌;腺癌伴鳞状化生;恶性胸腺瘤;恶性卵巢间质瘤;恶性泡膜细胞瘤;恶性颗粒细胞瘤;和恶性母细胞瘤;支持细胞癌;恶性间质细胞瘤;恶性脂质细胞瘤;恶性副神经节瘤;恶性乳腺外副神经节瘤;嗜铬细胞瘤;血管球肉瘤;恶性黑素瘤;无色素性黑素瘤;浅表扩散性黑素瘤;巨大色素痣中的恶性黑素瘤;上皮样细胞黑素瘤;恶性蓝色痣;肉瘤;纤维肉瘤;恶性纤维组织细胞瘤;粘液肉瘤;脂肪肉瘤;平滑肌肉瘤;横纹肌肉瘤;胚胎性横纹肌肉瘤;腺泡横纹肌肉瘤;间质肉瘤;恶性混合瘤;苗勒管混合瘤;肾母细胞瘤;肝母细胞瘤;癌性肉瘤;恶性间充质瘤;恶性布伦纳瘤;恶性间叶状肿瘤;滑膜肉瘤;恶性间皮瘤;无性细胞瘤;胚胎癌;恶性畸胎瘤;恶性卵巢甲状腺瘤;绒毛膜癌;恶性中肾瘤;血管肉瘤;恶性血管内皮瘤;卡波西肉瘤;恶性血管外皮瘤;淋巴管肉瘤;骨肉瘤;皮质旁骨肉瘤;软骨肉瘤;恶性软骨母细胞瘤;间充质软骨肉瘤;骨巨细胞瘤;尤因氏肉瘤;恶性牙源性肿瘤;成釉细胞牙肉瘤;恶性成釉细胞瘤;成釉细胞纤维肉瘤;恶性松果体瘤;脊索瘤;恶性胶质瘤;室管膜瘤;星形细胞瘤;原生质星形细胞瘤;纤维星形细胞瘤;星形母细胞瘤;胶质母细胞瘤;少突胶质细胞瘤;少突胶质母细胞瘤;原始神经外胚层肿瘤;小脑肉瘤;神经节神经母细胞瘤;成神经细胞瘤;视网膜母细胞瘤;嗅觉神经源性肿瘤;恶性脑膜瘤;神经纤维肉瘤;恶性神经鞘瘤;恶性颗粒细胞瘤;恶性淋巴瘤;霍奇金病;霍奇金淋巴瘤;副肉芽肿;小淋巴细胞恶性淋巴瘤;弥漫性大细胞恶性淋巴瘤;滤泡性恶性淋巴瘤;蕈样肉芽肿;其他特定的非霍奇金淋巴瘤;恶性组织细胞增多症;多发性骨髓瘤;肥大细胞肉瘤;免疫增殖性小肠疾病;白血病;淋巴样白血病;浆细胞白血病;红白血病;淋巴肉瘤细胞白血病;髓性白血病;嗜碱性粒细胞白血病;嗜酸性粒细胞白血病;单核细胞白血病;肥大细胞白血病;巨核细胞白血病;骨髓肉瘤;和毛细胞白血病。
优选地,癌症包括宫颈癌、肝癌或鼻咽癌。
本申请也提供了一种制备HPV疫苗的方法,包括通过CRISPR/Cas9基因编辑系统破坏、敲低或敲除靶向HPV病毒基因组中的致癌基因,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。具体地,致癌基因选自HPV16的E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种,和/或选自HPV18 E6、E7、E2、E5和URR中的一种、二种、三种、四种、或五种。优选地,在一方面,致癌基因为HPV16的E6和E7,和/或HPV18的E6和E7;在另一方面,致癌基因为HPV18的E2、E5和URR,和/或HPV18的E2、E5和URR。
在一些实施方案中,HSV-1病毒载体包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个致癌基因的sgRNA或其编码序列。优选地,在一方面,包含靶向HPV16的E6、E7,和/或HPV18的E6和E7;在另一方面,包含靶向HPV16的E2、E5和URR,和/或HPV18的E2、E5和URR。
在一些实施方案中,CRISPR/Cas9基因编辑系统还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种,优选地,所述Cas9蛋白为SpCas9,更优选地,所述SpCas9的编码序列包含SEQ ID NO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列,例如,具有至少80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、898%、99%、100%同一性的核苷酸序列。
在一些实施方案中,sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,优选地,所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段完全互补。
在一些实施方案中,sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52中任一项所示的核苷酸序列、或包含与其至少80%同一性的核苷酸序列,例如80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%同一性的核苷酸序列。
在一些实施方案中,其中sgRNA和/或Cas9的编码序列包含在病毒载体,例如HSV-1病毒载体中。
实施例
制备例1 重组病毒载体的构建
按照申请号201910216843.8的授权专利中记载的方法将野生型HSV-1病毒(HL-1株)的ICP34.5基因和ICP47基因敲除,获得重组病毒载体VT09X。
设计5个靶向HPV16 E6、E7、E2、E5和URR基因的sgRNA,分别克隆到pX330A-1x5(Addgene质粒58769)和pX330S-2、3、4、5(Addgene质粒58778、58779、58780、58781)的BpiI限制性位点中。然后将4个pX330S-2、3、4、5-sgRNAs质粒的sgRNA表达盒通过Eco31I位点转移到pX330A-1x5-sgRNA中获得SONC103质粒。将SONC103质粒的sgRNA和Cas9表达盒克隆到包含ICP34.5同源臂的质粒中(图1的A)。所有重组质粒均经DNA测序验证。所有寡核苷酸均由生工生物工程股份有限公司(上海,中国)合成并纯化。
按照申请号201910216843.8的授权专利中记载的方法将图1的A所示质粒和VT09X进行同源重组,将靶向HPV16病毒E6、E7、E2、E5和URR的sgRNA和Cas9酶插入VT09X的敲除ICP34.5基因的位置,获得病毒载体SONC103。插入的外源基因序列从5’端至3’端依次包括:U6启动子,E6、E7、E2、E5和URR的sgRNA,TTTTTT,β肌动蛋白启动子,Cas9酶,BGH pA。sgRNA设计位置和SONC103基因组结构示意图见图1(图1的B和图1的C)。
制备例2 实验材料的制备
人宫颈癌细胞系Caski (HPV16阳性)和非洲绿猴肾Vero细胞购自美国模式培养物集存库(American type culture collection)(ATCC, Manassas, VA),在补充有10%胎牛血清(FBS)的Dulbecco改良的Eagle培养基(DMEM, Gibco)中在37℃,5% CO2的加湿培养箱中培养。
在感染复数(MOI)为0.1的条件下在Vero细胞中扩增出VT09X或重组病毒载体SONC103。37℃培养3天后,细胞反复冻融,使用0.45-μm过滤器去除细胞碎片,在4℃下以25,000×g离心1h,去除上清液。将沉淀重悬于磷酸盐缓冲盐水(PBS)(用于动物实验)或DMEM(用于细胞中的病毒载体感染)中。所有纯化的病毒载体都储存在-80 °C,并在使用前使用噬斑测定法进行滴度测定。
实施例1 切割效率最高的sgRNA的筛选
针对HPV16 E6、E7、E2、E5、URR区,根据sgRNA设计,将其克隆到LentiCRISPRv2质粒(Addgene)中,将这些质粒DNA转染到Caski细胞系中,对这些切割位点进行PCR扩增,纯化PCR产物并变性、退火,然后进行T7切割试验以评估sgRNA切割效率。本申请中使用的最优sgRNA序列如表1所示,切割效率为60-80%,其他sgRNA的切割效率为0-20%。
表1:本申请中用到的sgRNA序列一种示例
本申请中使用的sgRNA序列的其他示例如表2所示:
表2:本申请中用到的sgRNA序列的其他示例
;/>
本申请所使用的SpCas9的编码序列(SEQ ID NO:53)如下(5′-3′方向):
ATGGCCCCAAAGAAGAAGCGGAAGGTCGGTATCCACGGAGTCCCAGCAGCCGACAAGAAGTACAGCATCGGCCTGGACATCGGCACCAACTCTGTGGGCTGGGCCGTGATCACCGACGAGTACAAGGTGCCCAGCAAGAAATTCAAGGTGCTGGGCAACACCGACCGGCACAGCATCAAGAAGAACCTGATCGGAGCCCTGCTGTTCGACAGCGGCGAAACAGCCGAGGCCACCCGGCTGAAGAGAACCGCCAGAAGAAGATACACCAGACGGAAGAACCGGATCTGCTATCTGCAAGAGATCTTCAGCAACGAGATGGCCAAGGTGGACGACAGCTTCTTCCACAGACTGGAAGAGTCCTTCCTGGTGGAAGAGGATAAGAAGCACGAGCGGCACCCCATCTTCGGCAACATCGTGGACGAGGTGGCCTACCACGAGAAGTACCCCACCATCTACCACCTGAGAAAGAAACTGGTGGACAGCACCGACAAGGCCGACCTGCGGCTGATCTATCTGGCCCTGGCCCACATGATCAAGTTCCGGGGCCACTTCCTGATCGAGGGCGACCTGAACCCCGACAACAGCGACGTGGACAAGCTGTTCATCCAGCTGGTGCAGACCTACAACCAGCTGTTCGAGGAAAACCCCATCAACGCCAGCGGCGTGGACGCCAAGGCCATCCTGTCTGCCAGACTGAGCAAGAGCAGACGGCTGGAAAATCTGATCGCCCAGCTGCCCGGCGAGAAGAAGAATGGCCTGTTCGGAAACCTGATTGCCCTGAGCCTGGGCCTGACCCCCAACTTCAAGAGCAACTTCGACCTGGCCGAGGATGCCAAACTGCAGCTGAGCAAGGACACCTACGACGACGACCTGGACAACCTGCTGGCCCAGATCGGCGACCAGTACGCCGACCTGTTTCTGGCCGCCAAGAACCTGTCCGACGCCATCCTGCTGAGCGACATCCTGAGAGTGAACACCGAGATCACCAAGGCCCCCCTGAGCGCCTCTATGATCAAGAGATACGACGAGCACCACCAGGACCTGACCCTGCTGAAAGCTCTCGTGCGGCAGCAGCTGCCTGAGAAGTACAAAGAGATTTTCTTCGACCAGAGCAAGAACGGCTACGCCGGCTACATTGACGGCGGAGCCAGCCAGGAAGAGTTCTACAAGTTCATCAAGCCCATCCTGGAAAAGATGGACGGCACCGAGGAACTGCTCGTGAAGCTGAACAGAGAGGACCTGCTGCGGAAGCAGCGGACCTTCGACAACGGCAGCATCCCCCACCAGATCCACCTGGGAGAGCTGCACGCCATTCTGCGGCGGCAGGAAGATTTTTACCCATTCCTGAAGGACAACCGGGAAAAGATCGAGAAGATCCTGACCTTCCGCATCCCCTACTACGTGGGCCCTCTGGCCAGGGGAAACAGCAGATTCGCCTGGATGACCAGAAAGAGCGAGGAAACCATCACCCCCTGGAACTTCGAGGAAGTGGTGGACAAGGGCGCTTCCGCCCAGAGCTTCATCGAGCGGATGACCAACTTCGATAAGAACCTGCCCAACGAGAAGGTGCTGCCCAAGCACAGCCTGCTGTACGAGTACTTCACCGTGTATAACGAGCTGACCAAAGTGAAATACGTGACCGAGGGAATGAGAAAGCCCGCCTTCCTGAGCGGCGAGCAGAAAAAGGCCATCGTGGACCTGCTGTTCAAGACCAACCGGAAAGTGACCGTGAAGCAGCTGAAAGAGGACTACTTCAAGAAAATCGAGTGCTTCGACTCCGTGGAAATCTCCGGCGTGGAAGATCGGTTCAACGCCTCCCTGGGCACATACCACGATCTGCTGAAAATTATCAAGGACAAGGACTTCCTGGACAATGAGGAAAACGAGGACATTCTGGAAGATATCGTGCTGACCCTGACACTGTTTGAGGACAGAGAGATGATCGAGGAACGGCTGAAAACCTATGCCCACCTGTTCGACGACAAAGTGATGAAGCAGCTGAAGCGGCGGAGATACACCGGCTGGGGCAGGCTGAGCCGGAAGCTGATCAACGGCATCCGGGACAAGCAGTCCGGCAAGACAATCCTGGATTTCCTGAAGTCCGACGGCTTCGCCAACAGAAACTTCATGCAGCTGATCCACGACGACAGCCTGACCTTTAAAGAGGACATCCAGAAAGCCCAGGTGTCCGGCCAGGGCGATAGCCTGCACGAGCACATTGCCAATCTGGCCGGCAGCCCCGCCATTAAGAAGGGCATCCTGCAGACAGTGAAGGTGGTGGACGAGCTCGTGAAAGTGATGGGCCGGCACAAGCCCGAGAACATCGTGATCGAAATGGCCAGAGAGAACCAGACCACCCAGAAGGGACAGAAGAACAGCCGCGAGAGAATGAAGCGGATCGAAGAGGGCATCAAAGAGCTGGGCAGCCAGATCCTGAAAGAACACCCCGTGGAAAACACCCAGCTGCAGAACGAGAAGCTGTACCTGTACTACCTGCAGAATGGGCGGGATATGTACGTGGACCAGGAACTGGACATCAACCGGCTGTCCGACTACGATGTGGACCATATCGTGCCTCAGAGCTTTCTGAAGGACGACTCCATCGACAACAAGGTGCTGACCAGAAGCGACAAGAACCGGGGCAAGAGCGACAACGTGCCCTCCGAAGAGGTCGTGAAGAAGATGAAGAACTACTGGCGGCAGCTGCTGAACGCCAAGCTGATTACCCAGAGAAAGTTCGACAATCTGACCAAGGCCGAGAGAGGCGGCCTGAGCGAACTGGATAAGGCCGGCTTCATCAAGAGACAGCTGGTGGAAACCCGGCAGATCACAAAGCACGTGGCACAGATCCTGGACTCCCGGATGAACACTAAGTACGACGAGAATGACAAGCTGATCCGGGAAGTGAAAGTGATCACCCTGAAGTCCAAGCTGGTGTCCGATTTCCGGAAGGATTTCCAGTTTTACAAAGTGCGCGAGATCAACAACTACCACCACGCCCACGACGCCTACCTGAACGCCGTCGTGGGAACCGCCCTGATCAAAAAGTACCCTAAGCTGGAAAGCGAGTTCGTGTACGGCGACTACAAGGTGTACGACGTGCGGAAGATGATCGCCAAGAGCGAGCAGGAAATCGGCAAGGCTACCGCCAAGTACTTCTTCTACAGCAACATCATGAACTTTTTCAAGACCGAGATTACCCTGGCCAACGGCGAGATCCGGAAGCGGCCTCTGATCGAGACAAACGGCGAAACCGGGGAGATCGTGTGGGATAAGGGCCGGGATTTTGCCACCGTGCGGAAAGTGCTGAGCATGCCCCAAGTGAATATCGTGAAAAAGACCGAGGTGCAGACAGGCGGCTTCAGCAAAGAGTCTATCCTGCCCAAGAGGAACAGCGATAAGCTGATCGCCAGAAAGAAGGACTGGGACCCTAAGAAGTACGGCGGCTTCGACAGCCCCACCGTGGCCTATTCTGTGCTGGTGGTGGCCAAAGTGGAAAAGGGCAAGTCCAAGAAACTGAAGAGTGTGAAAGAGCTGCTGGGGATCACCATCATGGAAAGAAGCAGCTTCGAGAAGAATCCCATCGACTTTCTGGAAGCCAAGGGCTACAAAGAAGTGAAAAAGGACCTGATCATCAAGCTGCCTAAGTACTCCCTGTTCGAGCTGGAAAACGGCCGGAAGAGAATGCTGGCCTCTGCCGGCGAACTGCAGAAGGGAAACGAACTGGCCCTGCCCTCCAAATATGTGAACTTCCTGTACCTGGCCAGCCACTATGAGAAGCTGAAGGGCTCCCCCGAGGATAATGAGCAGAAACAGCTGTTTGTGGAACAGCACAAGCACTACCTGGACGAGATCATCGAGCAGATCAGCGAGTTCTCCAAGAGAGTGATCCTGGCCGACGCTAATCTGGACAAAGTGCTGTCCGCCTACAACAAGCACCGGGATAAGCCCATCAGAGAGCAGGCCGAGAATATCATCCACCTGTTTACCCTGACCAATCTGGGAGCCCCTGCCGCCTTCAAGTACTTTGACACCACCATCGACCGGAAGAGGTACACCAGCACCAAAGAGGTGCTGGACGCCACCCTGATCCACCAGAGCATCACCGGCCTGTACGAGACACGGATCGACCTGTCTCAGCTGGGAGGCGACAAAAGGCCGGCGGCCACGAAAAAGGCCGGCCAGGCAAAAAAGAAAAAGTAA。
实施例2 不同MOI条件下SONC103敲低HPV16靶序列
HPV16阳性的人宫颈癌细胞系Caski(ATCC)用含10%胎牛血清的DMEM培养基进行培养。在六孔板中接种1×105个细胞/孔,37C、5% CO2条件下培养24小时。设置对照组、VT09X处理组和SONC103处理组。对照组为不加入病毒载体的细胞。病毒载体处理组细胞按照MOI为1、2和5分别加入VT09X和SONC103,继续培养48小时。收获感染细胞,用DNA提取试剂盒(69506, Qiagen)提取细胞基因组DNA,然后用2×Es Taq Master Mix(CW0690S, 康为世纪)进行PCR分别鉴定HPV E6/E7/URR和HPV E2/E5。结果显示,相比对照组和VT09X处理组,SONC103处理组显著且特异性剪切HPV E6/E7/URR和HPV E2/E5序列,敲低了5个目标靶序列(图2的A)。
实施例3 不同时间点SONC103敲低HPV16靶序列
按照实施例2的实验条件进行Caski细胞培养,实验设置对照组和SONC103处理组。按照MOI为1的条件向细胞中加入SONC103,分别在12、24、36、48、60和72小时收获感染细胞,分别提取细胞基因组DNA并鉴定HPV E6/E7/URR和HPV E2/E5。结果显示,SONC103在感染细胞24小时后剪切效果最好,可以显著降解目的基因(图2的B)。
本研究中使用的敲除验证引物如表3所示。
表3 本申请用于PCR扩增的敲除验证引物的序列
实施例4 G条带结合和荧光原位杂交(FISH)
进行了两组G条带和荧光原位杂交(FISH)分析。在MOI为0.1的条件下,分别用SONC103或VT09X病毒感染Caski细胞24小时,加入终浓度为50 ng/ml的秋水仙碱4小时,准备中期染色体扩散。用5%胰蛋白酶消化载玻片,PBS洗涤5分钟,然后在室温下用Giemsa(R1015, 索莱宝, 中国)染色10分钟。在FISH之前,杂交信号被分配到由CCD相机捕获的条带模式定义的特定染色体区域。接下来,用Nick翻译标记试剂盒(Focobio,中国)使用地高辛-dNTP标记8-kb的HPV基因组DNA片段。将标记的探针与1000倍剪切的鲑鱼精子DNA结合,用微杂交仪(Focobio,中国)进行脱色和干燥后,与载玻片上的正常中期染色体杂交。程序如下:85℃变性5分钟,37℃孵育18小时。杂交后,载玻片用2倍柠檬酸钠盐缓冲液(SSC)洗涤,用荧光抗地高辛抗体孵育,用于后杂交。然后洗涤杂交的载玻片,用4',6-二氨基-2-苯基吲哚(DAPI) (F-0045, FoCo,中国)反染,用Nikon 80i荧光显微镜(Nikon,日本)检测(图3)。
结果表明,与感染VT09X的Caski细胞相比,使用HPV16基因组探针对经SONC103处理的Caski细胞进行荧光原位杂交(FISH)显示出染色体上的较弱的相对荧光强度(图3中的红色探针)(MOI=0.1:p<0.05;MOI=0.5:p<0.01),为SONC103破坏了HPV16基因组提供了切实的证据(图3-图4)。此外,利用G条带和全HPV16基因组绘制FISH进行深入的染色体分析,结果显示SONC103处理后细胞中HPV16基因敲低主要集中在2、6、12和18号染色体中(图5)。这些发现描绘了SONC103病毒载体对HPV16基因的靶向破坏情况。
实施例5 蛋白质免疫印迹分析
为了进一步分析SONC103对细胞的影响,采用蛋白质免疫印迹方法分析SONC103和VT109X感染Caski细胞后靶蛋白的表达情况。病毒载体感染48小时后,用RIPA缓冲液(R0010, 索莱宝, 中国)制备细胞裂解液。采用BCA蛋白定量试剂盒(P0012, 碧云天, 中国)测定蛋白浓度。将蛋白样品与预染色的蛋白分子量(26616,Thermo, USA)一起上样至10% SDS-PAGE (P0508S, Beyotime, China)凝胶上,进行电泳。然后将分离的蛋白转移到0.45 μm PVDF膜(Bio-Rad)上。采用特异性抗体(兔抗HPV16 E6抗体(bs-0990R, Bioss,中国)、兔抗HPV16 E7抗体(bs-10446R, Bioss,中国)、兔抗p53抗体(10442-1-AP,Proteintech,美国)、兔抗pRb抗体(10048-2-Ig, Proteintech,美国)和兔抗α-微管蛋白抗体(AF0001, Beyotime,中国)进行蛋白质印迹免疫分析,检测靶蛋白和内参蛋白。随后,用二抗(抗兔IgG, A0208, Beyotime,中国)对印迹进行探针检测,然后使用ECL试剂(BL520B,Biosharp,中国)进行发光检测,并使用ChemiDoc™MP成像仪(Bio-Rad)进行可视化。用ImageJ软件定量蛋白条带的强度。
结果表明,与对照组和VT09X组相比,SONC103组表现出HPV16 E6蛋白的显著下调(p<0.0001)和P53蛋白的显著上调(p<0.01)。同样,与VT09X组相比,SONC103组表现出HPV16E7蛋白降低的表达水平(p<0.01),同时升高的pRB表达水平(p<0.01)。这些结果与PCR和FISH数据一致,强调了重组SONC103病毒载体在靶向HPV16致癌基因和调节P53和pRB蛋白表达水平方面的功效(图6的A-B)。
实施例6 细胞活力测定
将Caski细胞一式三份接种在96孔板中(2×103个细胞/孔)。在不同的时间点(24、48、72和96小时)用不同MOI(0.01、0.1、1和10)的病毒载体感染细胞。使用细胞计数试剂盒-8(CCK-8,CT01A,CELLCOOK,中国)评估细胞活力。用CCK-8溶液孵育2小时后,使用酶标仪(VersaMax,MD,USA)在450 nm处测量吸光度。
结果表明,在SONC103或VT09X感染48小时后,与VT09X组相比,SONC103组在Caski细胞中表现出更有效的生长抑制作用(p<0.05)。此外,随着病毒载体MOI的增加,细胞活力水平逐渐下降,表明SONC103在抑制HPV16阳性的Caski细胞增殖方面更有效(图7)。这一观察结果表明,SONC103通过病毒载体介导的细胞裂解和HPV16基因组的基因敲低的结合来影响细胞增殖。
实施例7 SONC103的体内抗肿瘤作用
为了确定携带CRISPR/Cas9系统的SONC103病毒载体在体内抑制HPV16阳性肿瘤生长的功效和特异性,对雌性BALB/c小鼠皮下注射Caski细胞建立异种移植肿瘤模型并进行SONC103治疗。如图8的A所示,研究结果表明,用SONC103处理的小鼠的肿瘤体积明显小于对照组。重要的是,在整个处理期间,SONC103的施用不会导致治疗动物体重的任何显著变化(图8的B)。对提取的动物肿瘤进行PCR分析,结果显示SONC103治疗后肿瘤组织中靶序列均被明显剪切(图8的C)。
实施例8 TUNEL测定
将实施例7中不同实验组的动物肿瘤进行石蜡包埋,对石蜡包埋切片进行TUNEL染色,检测细胞凋亡。使用荧光显微镜捕获图像。染色显示,与来自VT09X和对照组的对照肿瘤相比,来自SONC103处理的小鼠的肿瘤中凋亡细胞的存在增加。这一发现表明,SONC103对肿瘤生长的抑制与其对HPV16基因组内基因的靶向破坏有着紧密联系(图9)。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非是对本申请作任何形式的限制。任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本申请技术方案内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本申请技术方案的保护范围。

Claims (33)

1.一种基因工程化HSV-1病毒载体,其包含用来靶向HPV病毒基因组中的致癌基因的基因编辑系统,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
2.根据权利要求1所述的HSV-1病毒载体,所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
3.根据权利要求1所述的HSV-1病毒载体,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的HSV-1病毒载体,其中所述基因编辑系统为ZFN、TALEN、和/或CRISPR/Cas9。
5.根据权利要求4所述的HSV-1病毒载体,其中所述基因编辑系统为CRISPR/Cas9基因编辑系统。
6.根据权利要求5所述的HSV-1病毒载体,包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个的sgRNA或其编码序列。
7.根据权利要求6所述的HSV-1病毒载体,其中所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,或完全互补。
8.根据权利要求7所述的HSV-1病毒载体,还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的HSV-1病毒载体,其中所述Cas9蛋白为SpCas9。
10. 根据权利要求9所述的HSV-1病毒载体,其中所述SpCas9的编码序列包含SEQ IDNO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列。
11. 根据权利要求7或8所述的HSV-1病毒载体,所述sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52中任一项所示的核苷酸序列、或包含与其至少80%同一性的核苷酸序列。
12.包含工程化HPV的疫苗组合物,所述工程化HPV的基因组中致癌基因被破坏或敲低或敲除,所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
13.根据权利要求12所述的疫苗组合物,其中所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
14.根据权利要求12所述的疫苗组合物,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
15.权利要求12-14中任一项所述的疫苗组合物,其为预防性疫苗。
16.权利要求12-15中任一项所述的疫苗组合物,其还包含佐剂。
17.包含权利要求1-11中任一项所述的HSV-1病毒载体或权利要求12-16中任一项所述的疫苗组合物的药物组合物。
18.权利要求1-11中任一项所述的HSV-1病毒载体在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途。
19.权利要求18所述的用途,其中所述HPV感染相关疾病为癌症。
20.权利要求19所述的用途,其中所述癌症包括宫颈癌、肝癌或鼻咽癌。
21.权利要求12-16中任一项所述的疫苗组合物在制备预防或治疗HPV感染相关疾病的药物中的用途。
22.权利要求21所述的用途,其中所述HPV感染相关疾病为癌症。
23.权利要求22所述的用途,其中所述癌症包括宫颈癌、肝癌或鼻咽癌。
24.一种制备HPV疫苗的方法,包括通过CRISPR/Cas9基因编辑系统破坏、敲低或敲除靶向HPV病毒基因组中的致癌基因,其中所述致癌基因选自HPV16或18中的一种、二种或多种如下的致癌基因:E6、E7、E2、E5和URR。
25.根据权利要求24所述的方法,所述致癌基因为HPV16或18中的E6和E7。
26.根据权利要求24所述的方法,所述致癌基因为HPV16或18中的E2、E5和URR。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的方法,所述CRISPR/Cas9基因编辑系统包含靶向选自HPV16或18中的E6、E7、E2、E5和URR中的一个或多个致癌基因的sgRNA或其编码序列。
28.根据权利要求27所述的方法,所述CRISPR/Cas9基因编辑系统还包含编码Cas9蛋白的核苷酸序列,具体地,所述Cas9蛋白为SpCas9、SaCas9、CjCas9、FnCas9和AsCpf1中的一种或多种。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述Cas9蛋白为SpCas9。
30. 根据权利要求29所述的方法,其中所述SpCas9的编码序列包含SEQ ID NO:53所示的核苷酸序列或包含与其具有至少80%或90%以上同一性的核苷酸序列。
31.根据权利要求28所述的方法,其中所述sgRNA与其所靶向的靶基因区段至少部分互补,例如80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上互补,或完全互补。
32. 根据权利要求24-31中任一项所述的方法,其中所述sgRNA包含选自SEQ ID NO:1-52所示的一种或多种核苷酸序列、或包含与其具有至少80%同一性的核苷酸序列。
33.根据权利要求24-32中任一项所述的方法,其中所述sgRNA和/或Cas9的编码序列包含在病毒载体,例如HSV-1病毒载体中。
CN202410383249.9A 2024-04-01 一种hsv-1病毒载体及其应用 Active CN117965634B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410383249.9A CN117965634B (zh) 2024-04-01 一种hsv-1病毒载体及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410383249.9A CN117965634B (zh) 2024-04-01 一种hsv-1病毒载体及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117965634A true CN117965634A (zh) 2024-05-03
CN117965634B CN117965634B (zh) 2024-07-12

Family

ID=

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100055069A1 (en) * 2006-04-21 2010-03-04 Transgene S.A. Hpv-18-based papillomavirus vaccines
CN104745551A (zh) * 2014-11-26 2015-07-01 珠海雅马生物工程有限公司 利用talen敲除人乳头瘤病毒e6e7癌基因的方法
CN105647922A (zh) * 2016-01-11 2016-06-08 中国人民解放军疾病预防控制所 基于一种新gRNA序列的CRISPR-Cas9系统在制备乙肝治疗药物中的应用
CN105821040A (zh) * 2016-03-09 2016-08-03 李旭 联合免疫基因抑制高危型HPV表达的sgRNA、基因敲除载体及其应用
CN109371021A (zh) * 2018-07-02 2019-02-22 武汉凯德维斯生物技术有限公司 一种使用CRISPR/Cas9治疗HPV阳性的宫颈上皮内瘤变的方法
CN109797167A (zh) * 2019-01-31 2019-05-24 广州鼓润医疗科技有限公司 一种靶向敲除人乳头瘤病毒urr基因的质粒、系统、制剂及制备方法
CN111004800A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 百奥迈科生物技术有限公司 靶向HPV亚型16/18癌基因E6/E7的CRISPR/Cas9系统
CN111018956A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 鼓润(武汉)医疗科技有限公司 一种靶向敲除hpv urr基因的dna结合蛋白、系统及其应用
US20230025039A1 (en) * 2019-09-20 2023-01-26 The Broad Institute, Inc. Novel type vi crispr enzymes and systems
CN116179549A (zh) * 2021-12-08 2023-05-30 南京吉迈生物技术有限公司 通过5’utr序列变体修饰基因转录和翻译效率
US20230355804A1 (en) * 2020-06-29 2023-11-09 Flagship Pioneering Innovations V, Inc. Viruses engineered to promote thanotransmission and their use in treating cancer
CN117203342A (zh) * 2020-11-25 2023-12-08 普雷西根公司 人乳头瘤病毒疫苗及其用于hpv相关疾病的用途

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100055069A1 (en) * 2006-04-21 2010-03-04 Transgene S.A. Hpv-18-based papillomavirus vaccines
CN104745551A (zh) * 2014-11-26 2015-07-01 珠海雅马生物工程有限公司 利用talen敲除人乳头瘤病毒e6e7癌基因的方法
CN105647922A (zh) * 2016-01-11 2016-06-08 中国人民解放军疾病预防控制所 基于一种新gRNA序列的CRISPR-Cas9系统在制备乙肝治疗药物中的应用
CN105821040A (zh) * 2016-03-09 2016-08-03 李旭 联合免疫基因抑制高危型HPV表达的sgRNA、基因敲除载体及其应用
CN109371021A (zh) * 2018-07-02 2019-02-22 武汉凯德维斯生物技术有限公司 一种使用CRISPR/Cas9治疗HPV阳性的宫颈上皮内瘤变的方法
CN111004800A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 百奥迈科生物技术有限公司 靶向HPV亚型16/18癌基因E6/E7的CRISPR/Cas9系统
CN109797167A (zh) * 2019-01-31 2019-05-24 广州鼓润医疗科技有限公司 一种靶向敲除人乳头瘤病毒urr基因的质粒、系统、制剂及制备方法
US20230025039A1 (en) * 2019-09-20 2023-01-26 The Broad Institute, Inc. Novel type vi crispr enzymes and systems
CN111018956A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 鼓润(武汉)医疗科技有限公司 一种靶向敲除hpv urr基因的dna结合蛋白、系统及其应用
US20230355804A1 (en) * 2020-06-29 2023-11-09 Flagship Pioneering Innovations V, Inc. Viruses engineered to promote thanotransmission and their use in treating cancer
CN117203342A (zh) * 2020-11-25 2023-12-08 普雷西根公司 人乳头瘤病毒疫苗及其用于hpv相关疾病的用途
CN116179549A (zh) * 2021-12-08 2023-05-30 南京吉迈生物技术有限公司 通过5’utr序列变体修饰基因转录和翻译效率

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IRINA GUREVICH等: "In vivo topical gene therapy for recessive dystrophic epidermolysis bullosa: a phase 1 and 2 trial", 《NAT MED》, vol. 28, 28 March 2022 (2022-03-28), pages 780 - 788, XP037801556, DOI: 10.1038/s41591-022-01737-y *
RACHNA SHARMA等: "Addition of a single E2 binding site to the human papillomavirus (HPV) type 16 long control region enhances killing of HPV positive cells via HPV E2 protein-regulated herpes simplex virus type 1 thymidine kinase-mediated suicide gene therapy", 《HUM GENE THER》, vol. 21, no. 7, 31 July 2010 (2010-07-31), pages 843 - 854 *
杨雯虹 等: "基于CRISPR-Cas9系统的HSV-1基因治疗载体的快速构建", 《中国生物化学与分子生物学报》, vol. 33, no. 10, 31 October 2017 (2017-10-31), pages 1076 - 1082 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7490365B2 (ja) 組み換え単純ヘルペスウイルス及びその使用
Cladel et al. Mouse papillomavirus MmuPV1 infects oral mucosa and preferentially targets the base of the tongue
JP6661800B2 (ja) アルギン酸硫酸エステルおよびヒトパピローマウイルスによる疾患の予防および治療する薬物と健康食品の製造におけるその使用
CN106474147B (zh) 一种预防和控制人乳头状瘤病毒感染的敷料及其制备方法
WO2020090871A1 (ja) がん治療のための腫瘍溶解性ウイルス
CN117965634B (zh) 一种hsv-1病毒载体及其应用
JP4854742B2 (ja) 抗hpv感染症薬の調製におけるノカルディア・ルブラ細胞壁骨格の使用
WO2021175293A1 (zh) 一种单纯疱疹病毒及其用途
US20170266273A1 (en) Recombinant adeno-associated virus vectors carrying the mutant hpv- 16 e7 antigen gene, construction method and application thereof
CN117965634A (zh) 一种新型hsv-1病毒载体及其应用
EP2059262B1 (en) A dna vaccine for treating or preventing cervical cancer comprising a gene encoding hpv protein
KR101179166B1 (ko) 백시니아 바이러스로부터 유래된 신규한 항암 바이러스 slj-496
Simões et al. Papillomavirus: Viral vectors in the gene therapy and new therapeutic targets
EP1181381B1 (de) Organ-, gewebs- und zellspezifisches immuntherapeutikum für chronische virale infektionen, sowie entzündliche, degenerative und proliferative erkrankungen insbesondere der leber sowie krebs auf der basis von rekombinantem parapoxvirus
Mi et al. The enhanced efficacy of herpes simplex virus by lentivirus mediated VP22 and cytosine deaminase gene therapy against glioma
WO2019174610A1 (zh) 一种溶瘤病毒、合成dna序列及其应用
CN105177048A (zh) 携带人乳头瘤病毒16型多点突变型E7mm抗原基因的重组腺相关病毒载体及其构建方法与应用
EP3594328A1 (en) Recombinant herpes simplex virus and use thereof
CN105316361B (zh) 携带人乳头瘤病毒16型突变型E7m58抗原基因的重组腺相关病毒载体及其构建方法与应用
CN111690688B (zh) 表达靶向REV的CRISPR/Cas9的重组马立克氏病病毒及其应用
TWI839805B (zh) 一種重組單純皰疹病毒及其用途
CN105177047A (zh) 携带人乳头瘤病毒16型突变型E7m94抗原基因的重组腺相关病毒载体及其构建方法与应用
Senevirathne et al. Genetic interference exerted by Salmonella-delivered CRISPR/Cas9 significantly reduces the pathological burden caused by Marek’s disease virus in chickens
WO2022247817A1 (zh) 一种用于人乳头状瘤病毒感染治疗和预防的核酸多肽纳米药物组合物
CN1970774A (zh) 一种猪α干扰素重组腺病毒及其构建方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant