一种重组腺相关病毒、抗炎药物及其在脓毒性脑病治疗中的应用

本发明属于生物药物，具体涉及一种重组腺相关病毒、抗炎药物及其在脓毒性脑病治疗中的应用。

背景技术：

1、脓毒症是宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍，脓毒症及其相关并发症是导致危重症患者死亡的主要原因。脓毒性脑病是最常见的脓毒症相关并发症之一，与脓毒症患者的预后不良和长期认知功能障碍有关，也是危重症患者中最常见的脑病类型。除了脓毒症相关的临床表现外，脓毒性脑病主要表现为精神状态的改变，尤其是意识水平和认知功能的改变。脓毒性脑病的治疗极具挑战，目前没有预防和治疗脓毒性脑病的有效方法。对于临床上发生的脓毒性脑病，主要是对症治疗。开发新的有效治疗脓毒性脑病的方法具有重要的意义。

2、脓毒症病理条件下的全身炎性反应进一步激活了中枢神经系统中的免疫细胞，引发了神经炎性反应。研究表明，神经炎性反应是影响脓毒性脑病的重要因素。小胶质细胞是中枢神经系统中的主要免疫细胞，在调节神经炎性反应，维持神经系统稳态中发挥关键作用。小胶质细胞的激活是脓毒性脑病发生的一个重要因素。因此，通过抑制小胶质细胞的激活来缓解脓毒性脑病的症状是一种极具前景的治疗策略。

3、然而，遗憾的是，目前还未有关于通过抑制小胶质细胞的激活，来制备缓解或治疗脓毒性脑病的药物的报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种重组腺相关病毒，通过高效侵染小胶质细胞，并调节该细胞内炎症反应，为临床制备治疗脓毒性脑病的药物提供了新的有效策略。

2、本发明提供了一种重组腺相关病毒，包括改造的衣壳蛋白和包裹在所述改造的衣壳蛋白内部的含alk1基因表达元件的腺相关病毒基因组；

3、所述改造的衣壳蛋白为在6型腺相关病毒衣壳蛋白vp1的基础上编码框第663个氨基酸突变为缬氨酸后形成的衣壳蛋白。

4、所述含alk1基因表达元件的腺相关病毒基因组中alk1基因表达元件位于腺相关病毒基因组的两个itr之间。

5、优选的，所述腺相关病毒基因组是2型腺相关病毒基因组。

6、优选的，所述2型腺相关病毒基因组是2型自互补腺相关病毒基因组；

7、所述2型自互补腺相关病毒基因组为在2型腺相关病毒基因组的基础上缺失3'端itr的部分序列；

8、缺失的3'端itr的部分序列如seq id no：1所示。

9、优选的，所述改造的衣壳蛋白的氨基酸序列如seq id no：2所示。

10、优选的，所述alk1基因表达元件依次包括polii启动子、alk1基因和polii终止子。

11、优选的，所述polii启动子选自cmv、pgk、ef1a、sv40、ubc启动子中的一种；

12、所述polii终止子选自sv40pa、bghpa、tkpa、rgbpa中的一种。

13、优选的，所述alk1基因的核苷酸序列如seq id no：3所示。

14、本发明提供了一种抗炎药物，包括所述重组腺相关病毒和医学上可接受的辅料。

15、本发明提供了所述重组腺相关病毒在制备预防和/或治疗脓毒性脑病的药物中的应用。

16、本发明提供了一种重组腺相关病毒，包括改造的衣壳蛋白和包裹在所述改造的衣壳蛋白内部的含alk1基因表达元件的腺相关病毒基因组；所述改造的衣壳蛋白为在6型腺相关病毒衣壳蛋白vp1的基础上编码框第663个氨基酸突变为缬氨酸后形成的衣壳蛋白。由于腺相关病毒(adeno-associated virus)是基因治疗中广泛应用的一种病毒，其安全性得到普遍认可。腺相关病毒分为很多亚型，每种亚型的病毒具有独特的感染细胞偏好性。在各种亚型的腺相关病毒中6型腺相关病毒对巨噬细胞、树突细胞、小胶质细胞等具有很高的感染效率，将6型腺相关病毒衣壳蛋白vp1的第663位氨基酸由丝氨酸突变为缬氨酸后对小胶质细胞细胞的感染效率进一步提高。因此本发明采用了第663位氨基酸突变后的6型腺相关病毒衣壳蛋白用来包装病毒从而实现对小胶质细胞的高效导入。alk1是抑炎因子tgf-β的受体，本发明研究发现在脓毒症病理状态下，小胶质细胞中alk1表达显著降低，提示在脓毒症状态下tgf-β对小胶质细胞的调节作用受到抑制。因此本发明在腺相关病毒中携带alk1表达元件，通过第663位氨基酸突变的6型腺相关病毒衣壳蛋白(aav6 caps663v)包裹该病毒基因组，通过小脑延髓池直接注射从而将这些元件高效的导入到中枢神经系统的小胶质细胞中，从而实现小胶质细胞中alk1基因的过表达，抑制其炎症反应。本发明进一步在脓毒性脑病小鼠模型中验证了携带alk1基因的腺相关病毒对于脓毒性脑病的缓解作用。可见，本发明利用高效感染小胶质细胞的腺相关病毒将alk1基因导入到小胶质细胞中，从而增强tgf-β信号，抑制在脓毒症中小胶质细胞的激活，缓解脓毒性脑病的发生。本发明提供的重组腺相关病毒为脓毒性脑病的治疗提供了新思路。

17、进一步的，本发明具体限定了腺相关病毒基因组的种类为2型自互补腺相关病毒基因组。腺相关病毒在感染靶细胞后需要经过复制形成双链才能开始表达携带的目标基因，而这一步骤限制了病毒感染细胞后表达目标基因的速度。本发明通过将腺相关病毒3‘端itr缺失一段碱基后可以形成自互补腺相关病毒，进一步加快病毒感染细胞后表达的速度和效率，从而提高抑制小胶质细胞激活，抑制炎症反应。

技术特征：

1.一种重组腺相关病毒，其特征在于，包括改造的衣壳蛋白和包裹在所述改造的衣壳蛋白内部的含alk1基因表达元件的腺相关病毒基因组；

2.根据权利要求1所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述含alk1基因表达元件的腺相关病毒基因组中alk1基因表达元件位于腺相关病毒基因组的两个itr之间。

3.根据权利要求1所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述腺相关病毒基因组是2型腺相关病毒基因组。

4.根据权利要求3所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述2型腺相关病毒基因组是2型自互补腺相关病毒基因组；

5.根据权利要求1所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述改造的衣壳蛋白的氨基酸序列如seq id no：2所示。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述alk1基因表达元件依次包括polii启动子、alk1基因和polii终止子。

7.根据权利要求6所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述polii启动子选自cmv、pgk、ef1a、sv40、ubc启动子中的一种；

8.根据权利要求6所述重组腺相关病毒，其特征在于，所述alk1基因的核苷酸序列如seq id no：3所示。

9.一种抗炎药物，其特征在于，包括权利要求1～8中任意一项所述重组腺相关病毒和医学上可接受的辅料。

10.权利要求1～8中任意一项所述重组腺相关病毒在制备预防和/或治疗脓毒性脑病的药物中的应用。

技术总结
本发明提供了一种重组腺相关病毒、抗炎药物及其在脓毒性脑病治疗中的应用，属于生物药物技术领域。一种重组腺相关病毒，包括改造的衣壳蛋白和包裹在所述改造的衣壳蛋白内部的含ALK1基因表达元件的腺相关病毒基因组；所述改造的衣壳蛋白为在6型腺相关病毒衣壳蛋白VP1的基础上编码框第663个氨基酸突变为缬氨酸后形成的衣壳蛋白。本发明通过小脑延髓池直接注射重组腺相关病毒从而将表达元件导入到中枢神经系统的小胶质细胞中，从而实现小胶质细胞中ALK1基因的过表达，抑制其炎症反应，同时在脓毒性脑病小鼠模型中验证了携带ALK1基因的腺相关病毒对于脓毒性脑病的缓解作用。

技术研发人员：杨国栋,肖丹,杨薛康,杜雨婷,张梦琦,刘春茂,范丽,韦梦影,刘洋
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军军医大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11