基于RNA的組合物及用于預(yù)防性和治療性療法的佐劑制造技術(shù)

一種人造RNA納米結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)RNA的外鏈，每個(gè)外鏈包括約40?50個(gè)核苷酸，一個(gè)RNA的內(nèi)鏈，包括大于約50個(gè)核苷酸，內(nèi)鏈和外鏈組裝形成三角形納米結(jié)構(gòu)、四邊形納米結(jié)構(gòu)或多邊形納米結(jié)構(gòu)，和在納米結(jié)構(gòu)的每個(gè)頂點(diǎn)處的pRNA三向連接(3WJ)基序。這種納米結(jié)構(gòu)可以與佐劑一起提供在組合物中，用于誘導(dǎo)在受試者中產(chǎn)生高親和力中和抗體或抑制性抗體、誘導(dǎo)細(xì)胞因子產(chǎn)生和/或誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。

RNA based compositions and adjuvants for prophylactic and therapeutic therapies

A kind of artificial RNA nanostructures, the chain comprises a plurality of RNA, each chain consists of about 40 50 nucleotides in a RNA chain, including greater than about 50 nucleotides, inside and outside the chain chain assembly to form a triangular nano structure, nano structured quadrilateral or polygonal nanostructures, and at each vertex at the nano structure pRNA three to connect (3WJ) motif. The nanostructures can be provided with adjuvants in the composition for inducing high affinity neutralizing antibodies or inhibitory antibodies in the subjects, inducing cytokine production and / or inducing an immune response.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】基于RNA的組合物及用于預(yù)防性和治療性療法的佐劑相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2014年6月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/014,503號(hào)的權(quán)益，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。政府利益本專利技術(shù)是在由國(guó)立衛(wèi)生研究院授予的EB003730，EB012135和CA151648下的政府支持下進(jìn)行的。政府對(duì)本專利技術(shù)具有一定的權(quán)利。
本公開(kāi)的主題涉及基于RNA的組合物，包括含有免疫刺激性RNA的組合物和含有RNA納米顆粒的組合物，制備所述組合物的方法，以及基于RNA的佐劑用于預(yù)防性和治療性療法的用途。
技術(shù)介紹
癌癥和感染性疾病如流感和人類免疫缺陷病毒感染/獲得性免疫缺陷綜合癥(HIV/AIDS)仍然是對(duì)全世界公共衛(wèi)生的巨大威脅。預(yù)防和治療疫苗可以提供控制這些疾病的有希望的機(jī)會(huì)。然而，盡管進(jìn)行了數(shù)十年的廣泛研究，但是這些疫苗仍然遠(yuǎn)不能完全控制這些疾病，因?yàn)榈托驶虬踩珕?wèn)題。迫切需要設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)針對(duì)這些疾病的新疫苗和佐劑的新策略和方法。仿生納米技術(shù)的領(lǐng)域涉及利用功能性核酸的模塊單元構(gòu)建納米級(jí)的超分子結(jié)構(gòu)。目的是設(shè)計(jì)以可控和可回收的方式進(jìn)行自組裝的納米結(jié)構(gòu)。核糖核酸(RNA)被發(fā)現(xiàn)為一種有吸引力的材料，通過(guò)納米技術(shù)構(gòu)建納米粒子(1)，提供可以操作為一維，二維和三維架構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)模塊和基序(評(píng)論見(jiàn)(2))。在過(guò)去的十年中，通過(guò)手拉手(1，3-5)、腳對(duì)腳(6-9)、分支延伸(10-14)、環(huán)-受體接觸(15-17)、“粘性”或“懸空”末端(6，18，19)和合成的RNA-蛋白復(fù)合物相互作用(20)的方式獲得了多種幾何RNA納米顆粒和納米支架。這些基序可用于數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以通過(guò)操作它們的可互換單元用于構(gòu)建人造納米結(jié)構(gòu)(21)。最近，RNA旋轉(zhuǎn)循環(huán)轉(zhuǎn)錄(rollingcycletranscription)已被用于生成RNA海綿(22，23)。在RNA構(gòu)造方法中，可以從結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中出現(xiàn)的大且復(fù)雜的RNA分子中分離出如雙螺旋、環(huán)和連接的結(jié)構(gòu)基序，并通過(guò)操作它們的可互換單元來(lái)構(gòu)建人造納米結(jié)構(gòu)(24，25)。因此，以前報(bào)道的RNA納米顆粒的設(shè)計(jì)，例如構(gòu)造四邊形(tecto-square)(26)，四邊形納米支架(27，28)，RNA納米環(huán)(1，5，7，9)或pRNA二聚體，四聚體和六聚體(1，7，9，29，30)以及RNA納米立方體(19)，RNA多面體(14)，RNA束(6，31)和細(xì)絲(15，16)利用RNA結(jié)構(gòu)和折疊的基本原理(32-36)。常規(guī)構(gòu)建體的總體穩(wěn)定性雖然主要依賴于由環(huán)-環(huán)，受體-環(huán)或“粘性末端”形成的規(guī)范和非規(guī)范堿基對(duì)(bp)的穩(wěn)定性，其中配對(duì)核苷酸的數(shù)目通常不超過(guò)6個(gè)。需要新的方法來(lái)增加RNA納米顆粒的整體穩(wěn)定性，其使用天然選擇的穩(wěn)定的RNA構(gòu)件用于結(jié)構(gòu)構(gòu)建，并且實(shí)例是來(lái)自包裝馬達(dá)核酸的噬菌體phi29DNA的pRNA的3WJ基序。目的是設(shè)計(jì)以可控和可回收的方式進(jìn)行自組裝的納米結(jié)構(gòu)。需要新的方法來(lái)增加RNA納米顆粒的整體穩(wěn)定性，其使用天然選擇的穩(wěn)定的RNA構(gòu)件用于結(jié)構(gòu)構(gòu)建。一個(gè)實(shí)例是來(lái)自包裝馬達(dá)的噬菌體phi29DNA的pRNA的3WJ基序。除了發(fā)現(xiàn)pRNA-3WJ在生理?xiàng)l件下和在強(qiáng)變性劑存在下顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性(10，11)，最近的研究還表明3WJ的熱力學(xué)穩(wěn)定性是熵驅(qū)動(dòng)的(37)。穩(wěn)定的RNA多邊形具有作為免疫調(diào)節(jié)劑的新一代遞送系統(tǒng)的潛力。本公開(kāi)的主題涉及用于預(yù)防性和治療性療法的組合物和佐劑，包括含有免疫刺激性RNA的組合物和含有RNA納米顆粒的組合物。本文公開(kāi)的組合物安全，有效，多功能且易于制造，提供新的解決方案以解決與當(dāng)前疫苗設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法相關(guān)的未滿足的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
如在研究本文獻(xiàn)中提供的信息之后對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)的，本公開(kāi)的主題符合一些或所有上文指出的需要。本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
描述了本公開(kāi)的主題的若干實(shí)施方式，并且在許多情況下列出了這些實(shí)施方式的變化和替換。本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
僅僅是眾多的和各種各樣的實(shí)施方式的示例。提及給定實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)代表性特征同樣是示例性的。這樣的實(shí)施方式通常可以具有或不具有所提到的特征；同樣，那些特征可以應(yīng)用于本公開(kāi)主題的其它實(shí)施方式，無(wú)論是否在本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
中列出。為了避免過(guò)度重復(fù)，本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
沒(méi)有列出或表明這些特征的所有可能的組合。本公開(kāi)的主題包括可用作用于開(kāi)發(fā)新型納米疫苗的構(gòu)建材料和/或免疫刺激劑的RNA和用于疾病預(yù)防和治療的佐劑。本公開(kāi)的主題包括包含可以是單鏈或雙鏈的RNA-寡核苷酸和免疫刺激基序的組合物。在一些實(shí)施方式中，RNA-寡核苷酸包括化學(xué)修飾。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，化學(xué)修飾選自2’氟，2’胺和2’O-甲基。在一些實(shí)施方式中，RNA-寡核苷酸的長(zhǎng)度為約8-50個(gè)堿基。在一些實(shí)施方式中，RNA-寡核苷酸物部分雙鏈，例如含有發(fā)夾。在一些實(shí)施方式中，免疫刺激基序是免疫刺激性RNA或CpG寡脫氧核糖核苷酸。在一些實(shí)施方式中，免疫刺激基序與RNA-寡核苷酸結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，免疫刺激基序是寡脫氧核糖核苷酸。在一些實(shí)施方式中，組合物作為佐劑提供。本公開(kāi)的主題包括包含多個(gè)外鏈和一個(gè)內(nèi)鏈的人造RNA納米結(jié)構(gòu)，其中外鏈和內(nèi)鏈自組裝以形成納米結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)外鏈可以是例如3、4或5條鏈。在一些實(shí)施方式中，外鏈包含約48個(gè)核苷酸；并且在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，納米結(jié)構(gòu)在每個(gè)頂點(diǎn)包含pRNA3WJ基序。在一些實(shí)施方式中，人造RNA納米結(jié)構(gòu)是三角形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。在其他實(shí)施方式中，納米結(jié)構(gòu)是四邊形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。在其他實(shí)施例中，納米結(jié)構(gòu)是五角形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。在一些實(shí)施方式中，RNA納米結(jié)構(gòu)選自RNA三角形，RNA四邊形，RNA五角形，RNA六角形，RNA三向連接和RNA四向連接。在一些實(shí)施方式中，RNA納米結(jié)構(gòu)來(lái)自3WJ基序。在一些實(shí)施方式中，RNA納米結(jié)構(gòu)在H1和H2之間包含伸展的螺旋內(nèi)角，如圖1所示。在一些實(shí)施方式中，主題涉及包含RNA納米結(jié)構(gòu)的組合物，其包含佐劑，抗原和/或靶向配體。在一些實(shí)施方式中，組合物誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。在一些實(shí)施方式中，與獨(dú)立于RNA納米結(jié)構(gòu)提供的佐劑，抗原和/或靶向配體相比，免疫應(yīng)答增加細(xì)胞因子至少十倍。在一些實(shí)施方式中，佐劑是包含RNA-寡核苷酸和免疫刺激基序的組合物。在一些實(shí)施方式中，RNA-寡核苷酸和免疫刺激基序通過(guò)RNA-寡核苷酸與RNA納米顆粒的RNA鏈共價(jià)結(jié)合并入RNA納米顆粒中。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)RNA-寡核苷酸和RNA納米顆粒之間的堿基配對(duì)將RNA-寡核苷酸和免疫刺激基序并入RNA納米顆粒中。在一些實(shí)施方式中，佐劑是選擇的免疫刺激性RNA(isRNA)，并且在一些實(shí)施方式中，佐劑是CpG寡脫氧核糖核苷酸。在一些實(shí)施方式中，佐劑是長(zhǎng)度為約8至約50個(gè)堿基的RNA。在一些實(shí)施方式中，佐劑是CpGRNA。在一些實(shí)施方式中，佐劑與RNA納米顆粒的RNA鏈共價(jià)結(jié)合。在其它實(shí)施方式中，通過(guò)堿基配對(duì)將佐劑并入RNA納米顆粒中。在一些實(shí)施方式中，RNA納米結(jié)構(gòu)包含抗原。在一些實(shí)施方式中，抗原源自細(xì)菌，病毒或細(xì)胞。在一些實(shí)施方式中，抗原結(jié)合至中和抗體或抑制性抗體。在一些實(shí)施方式中，抗原是中和表位。在一些實(shí)施方式中，抗原選自：B細(xì)胞表位，T細(xì)胞表位，T輔助表位，源自P本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種組合物，包含：(a)RNA?寡核苷酸，所述RNA?寡核苷酸可以是：?jiǎn)捂湹幕螂p鏈的，以及(b)免疫刺激基序。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2014.06.19 US 62/014,5031.一種組合物，包含：(a)RNA-寡核苷酸，所述RNA-寡核苷酸可以是：?jiǎn)捂湹幕螂p鏈的，以及(b)免疫刺激基序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述RNA-寡核苷酸包含選自2’氟、2’胺和2’O-甲基的化學(xué)修飾。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述RNA-寡核苷酸的長(zhǎng)度為約8-50個(gè)堿基。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述RNA-寡核苷酸是單鏈的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述RNA-寡核苷酸是雙鏈的或部分雙鏈的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述免疫刺激基序選自免疫刺激性RNA(isRNA)和CpG寡脫氧核糖核苷酸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，所述免疫刺激基序與所述RNA-寡核苷酸結(jié)合。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，所述免疫刺激基序是與所述RNA-寡核苷酸結(jié)合的CpG寡脫氧核糖核苷酸。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中所述isRNA是與所述RNA-寡核苷酸結(jié)合的CpGRNA。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，所述組合物作為佐劑提供。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中，寡核苷酸序列選自A21CpGRNA(SEQIDNO：16)、B21CpGRNA(SEQIDNO：18)和C21CpGRNA(SEQIDNO：20)。12.一種人造RNA納米結(jié)構(gòu)，包含三條、四條或五條RNA的外鏈，每條外鏈包含約40-50個(gè)核苷酸；一條RNA的內(nèi)鏈，包含大于約50個(gè)核苷酸，所述內(nèi)鏈和所述外鏈組裝形成三角形納米結(jié)構(gòu)、四邊形納米結(jié)構(gòu)或多邊形納米結(jié)構(gòu)；以及位于所述納米結(jié)構(gòu)的每個(gè)頂點(diǎn)的pRNA三向連接(3WJ)基序。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，其中，所述納米結(jié)構(gòu)是三角形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，其中，所述納米結(jié)構(gòu)是四邊形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，其中，所述納米結(jié)構(gòu)是五邊形并且在H1和H2之間具有伸展的螺旋內(nèi)角。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，包含一個(gè)或多個(gè)SEQIDNO1-4的序列。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，包括所述納米結(jié)構(gòu)包含一個(gè)或多個(gè)SEQIDNO5-9的序列。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，包括所述納米結(jié)構(gòu)包含一個(gè)或多個(gè)SEQIDNO10-15的序列。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納米結(jié)構(gòu)，包括所述納米結(jié)構(gòu)包含一個(gè)或多個(gè)SEQIDNO1、SEQIDNO2、SEQIDNO3和SEQIDNO4的序列。20.根據(jù)權(quán)利要求12-19中任一項(xiàng)所述的納米結(jié)構(gòu)，包含一個(gè)或多個(gè)免疫刺激基序。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的納米結(jié)構(gòu)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)免疫刺激基序選自選自一個(gè)或多個(gè)免疫刺激性RNA(isRNA)或CpG基序。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的納米結(jié)構(gòu)，其中，一個(gè)或多個(gè)所述CpG基序選自具有SEQIDNO：16、SEQIDNO：18和SEQIDNO：20的序列的CPG基序。23.一種組合物，包含：(a)權(quán)利要求12-22中任一項(xiàng)所述的RNA納米結(jié)構(gòu)，(b)以及佐劑、抗原和/或靶向配體。24.一種組合物，包含：(a)RNA納米結(jié)構(gòu)，以及(b)佐劑、抗原和/或靶向配體。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述RNA納米結(jié)構(gòu)選自RNA三角形、RNA四邊形、RNA五邊形、RNA六邊形、RNA三向連接和RNA四向連接。26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述RNA納米結(jié)構(gòu)源自3WJ基序。27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述RNA納米結(jié)構(gòu)在H1和H2之間包含伸展的螺旋內(nèi)角。28.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的組合物，其中，佐劑選自免疫刺激性RNA(isRNA)和CpG寡脫氧核糖核苷酸(CpG)。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的組合物，其中，所述佐劑是長(zhǎng)度為約8-50個(gè)堿基的RNA。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的組合物，其中，所述佐劑是isRNA，且所述isRNA通過(guò)共價(jià)結(jié)合到RNA納米顆粒的RNA鏈而并入RNA納米顆粒中。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的組合物，其中，所述isRNA是CpGRNA。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物，其中，所述CpGRNA選自由A21CpGRNA(SEQIDNO：16)、B21CpGRNA(SEQIDNO：18)和C21CpGRNA(SEQIDNO：20)組成的組。33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的組合物，其中，所述佐劑是isRNA并且所述isRNA通過(guò)堿基配對(duì)并入RNA納米顆粒中。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭培宣，李暉，埃米爾·希薩穆季諾夫，丹尼爾·亞辛斯基，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：肯塔基大學(xué)研究基金會(huì)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó),US