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特表2022-543236エクソン44標的化核酸およびジストロフィンベースのミオパチーの治療のための当該核酸を含む組換えアデノ随伴ウイルス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-11
(54)【発明の名称】エクソン44標的化核酸およびジストロフィンベースのミオパチーの治療のための当該核酸を含む組換えアデノ随伴ウイルス
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/113 20100101AFI20221003BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20221003BHJP
   C12N 7/01 20060101ALI20221003BHJP
   A61K 31/7088 20060101ALI20221003BHJP
   A61K 48/00 20060101ALI20221003BHJP
   A61P 21/04 20060101ALI20221003BHJP
   A61K 35/76 20150101ALI20221003BHJP
   C12N 15/13 20060101ALN20221003BHJP
   C12N 15/864 20060101ALN20221003BHJP
【FI】
C12N15/113 Z
C12N5/10
C12N7/01
A61K31/7088
A61K48/00
A61P21/04
A61K35/76
C12N15/13 ZNA
C12N15/864 100Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022506614
(86)(22)【出願日】2020-08-03
(85)【翻訳文提出日】2022-02-28
(86)【国際出願番号】 US2020044755
(87)【国際公開番号】W WO2021026075
(87)【国際公開日】2021-02-11
(31)【優先権主張番号】62/882,216
(32)【優先日】2019-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515289842
【氏名又は名称】リサーチ インスティチュート アット ネイションワイド チルドレンズ ホスピタル
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ウェイン, ニコラス セバスティアン
(72)【発明者】
【氏名】フラニガン, ケビン
【テーマコード(参考)】
4B065
4C084
4C086
4C087
【Fターム(参考)】
4B065AA93Y
4B065AA95X
4B065AA95Y
4B065AB01
4B065AC14
4B065AC20
4B065BA01
4B065BA02
4B065BA06
4B065BA30
4B065CA23
4B065CA24
4B065CA44
4C084AA13
4C084NA14
4C084ZA94
4C086AA01
4C086AA02
4C086EA16
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA94
4C087AA01
4C087AA02
4C087BC83
4C087CA12
4C087NA14
4C087ZA94
(57)【要約】
本開示は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)を含むが、これらに限定されない、筋ジストロフィーの治療のための遺伝子療法の分野に関する。より具体的には、本開示は、U7ベース核内低分子リボ核酸(RNA)(snRNA)、U7ベースsnRNAをコードする核酸を含む、核酸、およびDMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える任意の突然変異を含むが、これに限定されない、DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)のスキッピングに適した突然変異に起因する、DMDを含むが、これに限定されない、筋ジストロフィーの治療における使用のためのエクソンスキッピングを誘導するU7ベースsnRNAをコードする核酸を送達する核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
DMD遺伝子のエクソン44をコードするポリヌクレオチドに結合するか、または相補的であり、前記エクソン44をコードするポリヌクレオチドが、配列番号1もしくは2に示されるヌクレオチド配列を含むか、もしくはそれからなるか、または配列番号3に示されるアミノ酸配列をコードする、核酸分子。
【請求項2】
配列番号4、5、6、7、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列のうちの少なくとも1つに結合するか、または相補的である、請求項1に記載の核酸分子。
【請求項3】
配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる、請求項1または2に記載の核酸分子。
【請求項4】
配列番号16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、または28に示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の核酸分子。
【請求項5】
配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の核酸分子。
【請求項6】
配列番号16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、または28に示されるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる、請求項1~4のいずれか一項に記載の核酸分子。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載の核酸分子のうちの少なくとも1つを含むゲノムを含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
【請求項8】
前記ゲノムが、自己相補的ゲノムまたは一本鎖ゲノムである、請求項7に記載のrAAV。
【請求項9】
前記rAAVが、rAAV-1、rAAV-2、rAAV-3、rAAV-4、rAAV-5、rAAV-6、rAAV-7、rAAV-8、rAAV-9、rAAV-10、rAAV-11、rAAV-12、rAAV-13、rAAV-rh74、またはrAAV-anc80である、請求項7または8に記載のrAAV。
【請求項10】
前記rAAVのゲノムが、AAV repおよびcap DNAを欠く、請求項7~9のいずれか一項に記載のrAAV。
【請求項11】
AAV-1カプシド、AAV-2カプシド、AAV-3カプシド、AAV-4カプシド、AAV-5カプシド、AAV-6カプシド、AAV-7カプシド、AAV-8カプシド、AAV-9カプシド、AAV-10カプシド、AAV-11カプシド、AAV-12カプシド、AAV-13カプシド、AAV-rh74カプシド、またはAAV-anc80カプシドをさらに含む、請求項10に記載のrAAV。
【請求項12】
細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための方法であって、前記方法が、請求項1~6のいずれか一項に記載の核酸分子を前記細胞に提供することを含む、方法。
【請求項13】
細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための方法であって、前記方法が、請求項7~11のいずれか一項に記載のrAAVを前記細胞に提供することを含む、方法。
【請求項14】
DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)をスキップするのに適した突然変異を有する対象における筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するための方法であって、請求項1~6のいずれか一項に記載の核酸分子のうちの少なくとも1つを前記対象に投与することを含む、方法。
【請求項15】
DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)をスキップするのに適した突然変異を有する対象における筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するための方法であって、請求項7~11のいずれか一項に記載のrAAVのうちの少なくとも1つを前記対象に投与することを含む、方法。
【請求項16】
前記突然変異が、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える任意の突然変異である、請求項14または15に記載の方法。
【請求項17】
前記突然変異が、DMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45~56の欠失である、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記投与することが、前記対象におけるジストロフィンタンパク質の増加した発現をもたらす、請求項14~17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記投与することが、前記対象におけるジストロフィー病理の進行を阻害する、請求項14~17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記投与することが、前記対象における筋機能を改善する、請求項14~17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記筋機能の改善が、筋力の改善である、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記筋機能の改善が、立位および歩行における安定性の改善である、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)をスキップするのに適した突然変異を有する対象における筋ジストロフィーの治療、改善、および/または予防における、請求項1~6のいずれか一項に記載の少なくとも1つの核酸分子の使用。
【請求項24】
DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)をスキップするのに適した突然変異を有する対象における筋ジストロフィーの治療、改善、および/または予防における、請求項7~11のいずれか一項に記載の少なくとも1つのrAAVの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2018年8月2日に出願された、先行米国仮出願第62/882,216号の利益を主張し、その開示は、参照によってその全体が組み込まれる。
【0002】
本開示は、筋ジストロフィーの治療のための遺伝子療法の分野に関する。より具体的には、本開示は、U7ベース核内低分子リボ核酸(RNA)(snRNA)、U7ベースsnRNAをコードする核酸を含む、核酸、およびDMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える任意の突然変異を含むが、これに限定されない、DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)をスキップするのに適した突然変異に起因する筋ジストロフィーの治療における使用のためのエクソンスキッピングを誘導するU7ベースsnRNAをコードする核酸を送達する核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を提供する。
【0003】
配列表の参照による組み込み
本出願は、開示の別個の部分として、コンピュータ可読形態の配列表(ファイル名:54313A_Seqlisting.txt、サイズ:22,771バイト、作成:2020年8月3日)を含有し、これは参照により本明細書にその全体が組み込まれる。
【背景技術】
【0004】
筋ジストロフィー(MD)は、主に随意筋に影響を与える遺伝性変性疾患群である。このグループは、動作を制御する骨格筋の進行性の衰弱および変性を特徴とする。MDのいくつかの形態は乳児期または小児期に発症するが、他の形態は中年以降まで現れない場合がある。障害は、筋力低下の分布および程度(MDのいくつかの形態は心筋にも影響を及ぼす)、発病年齢、進行速度、ならびに遺伝形式の点で異なる。
【0005】
MDは、個人、家族、およびコミュニティに深刻な影響を与える、特定可能な治療のない疾患群である。コストは計り知れない。個人は、自尊心の喪失に関連する感情的な緊張および低減した生活の質に苦しむ。手足の機能の喪失に起因する極度の身体的困難は、日常生活の動作において苦難をもたらす。家族関係は、経済的損失および対人関係への課題によって苦しむ。影響を受けた兄弟は身動きがとれないと感じ、配偶者間の争いは、特に、筋ジストロフィーの責任が親パートナーの一方の足元に置かれ得る場合、しばしば離婚につながる。治療法を見つけるための探求の負荷は、多くの場合、人生のあらゆる側面を損ない、試す、生涯にわたる非常に集中した努力となる。家族を超えて、コミュニティは、特殊教育、特殊輸送、ならびに再発性気道感染症および心合併症を治療するための再入院のコストにおける筋ジストロフィー人口のハンディキャップに対応する追加施設の必要性による経済的負荷を負う。経済的責任は、州および連邦政府機関によって共有され、納税者コミュニティに責任が拡大される。
【0006】
MDの1つの形態は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)である。これは、5000人に1人の新生男児に影響を与える最も一般的な重度小児形態の筋ジストロフィーである。DMDは、DMD遺伝子における突然変異によって引き起こされ、骨格筋および心筋、ならびに胃腸管および網膜におけるジストロフィンタンパク質(427KDa)の不在をもたらす。ジストロフィンは、筋鞘を伸張性収縮から保護するだけでなく、筋鞘のすぐ近くに多数のシグナル伝達タンパク質を固定する。MDの別の形態は、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)である。BMDは、DMDと同様に、体の筋肉を徐々に弱く、小さくする遺伝性疾患である。BMDは、臀部、骨盤、大腿部、および肩、ならびに心臓の筋肉に影響を及ぼすが、DMDほど深刻な問題を引き起こさないことが知られている。
【0007】
DMDの多くの臨床例は、DMD遺伝子の欠失突然変異に関連している。欠失突然変異とは対照的に、DMDエクソン重複は、ジストロフィノパチー患者の偏りのない試料における疾患を引き起こす突然変異の約5%を占めるが[Dent et al.,Am J Med Genet,134(3):295-298(2005)]、突然変異のいくつかのカタログでは、11%であった、Flanigan et al.[Hum Mutat,30(12):1657-1666(2009)]によるUnited Dystrophinopathy Projectによって発表されたものを含み、重複の数が多い。BMDはまた、タンパク質を過度に短くする、ジストロフィン遺伝子の変化によって引き起こされる。欠陥のあるジストロフィンは、通常の使用で筋細胞を損傷の危険にさらす。2012年3月29日に公開された、米国特許出願公開第2012/0077860号、2013年3月21日に公開された、同第2013/0072541号、および2013年2月21日に公開された、同第2013/0045538号も参照されたい。
エクソン45の欠失は、DMD患者に見られる最も一般的な欠失のうちの1つであるが、エクソン44および45の欠失は、一般にBMDに関連している[Anthony et al.,JAMA Neurol 71:32-40(2014)]。したがって、エクソン44がこれらのDMD患者の転写産物であるプレメッセンジャーRNA(mRNA)でバイパスされ得る場合、これはリーディングフレームを復元し、部分的に機能するBMD様ジストロフィンの産生を可能にするであろう[Aartsma-Rus et al.,Nucleic Acid Ther 27(5):251-259(2017)]。実際、エクソン45に隣接する欠失を有する多くの患者は、非常に低いレベルであるが、エクソン44を自発的なスキップが見える。これは、他の欠失を有するDMD患者と比較される場合、わずかに増加したレベルのジストロフィンをもたらし、他の欠失を有するDMD患者と比較して、これらの患者において観察される重症度の低い疾患進行の根底にある可能性が最も高い[Anthony et al.,supra;Pane et al.,PLoS One 9:e83400(2014)、van den Bergen et al.,J Neuromuscul Dis 1:91-94(2014)]。
DMD遺伝子の特定に続く多くの研究ラインにもかかわらず、治療選択肢は限定される。したがって、DMDを含む、MDのための治療について当該技術分野には必要性が残っている。最も先進的な療法には、アンチセンスオリゴヌクレオチド(AON)媒介性エクソンスキッピングなどの突然変異特異的遺伝子アプローチを使用して、欠損したタンパク質、ジストロフィンの復元を目的としたものが含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許出願公開第2012/0077860号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第2013/0072541号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第2013/0045538号明細書
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】Dent et al.,Am J Med Genet,134(3):295-298(2005)
【非特許文献2】Flanigan et al.Hum Mutat,30(12):1657-1666(2009)
【非特許文献3】Anthony et al.,JAMA Neurol 71:32-40(2014)
【非特許文献4】Aartsma-Rus et al.,Nucleic Acid Ther 27(5):251-259(2017)
【非特許文献5】Pane et al.,PLoS One 9:e83400(2014)
【非特許文献6】van den Bergen et al.,J Neuromuscul Dis 1:91-94(2014)
【発明の概要】
【0010】
本開示は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える任意の突然変異を含むが、これに限定されない、DMD遺伝子のエクソン44(DMDエクソン44)のスキッピングに適した突然変異を含む筋ジストロフィーを治療、改善、その進行を遅延、および/または予防するための新規遺伝子療法のための製品、方法、および使用を提供する。より具体的には、本開示は、核酸、U7ベース核内低分子リボ核酸(RNA)(snRNA)、およびDMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45-56の欠失に起因する筋ジストロフィーの治療における使用のためのジストロフィンタンパク質の改変形態を提供するエクソンスキッピングを誘導するU7ベースsnRNAをコードする核酸を送達する核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を提供する。
【0011】
本開示は、DMD遺伝子のエクソン44をコードするポリヌクレオチドに結合するか、または相補的である核酸分子を提供し、DMDエクソン44をコードするポリヌクレオチドは、配列番号1もしくは2に示されるヌクレオチド配列を含むか、もしくはそれからなるか、または配列番号3に示されるアミノ酸配列をコードする。
【0012】
本開示は、配列番号4、5、6、7、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列のうちの少なくとも1つに結合するか、または相補的である、核酸分子を提供する。
【0013】
本開示は、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸分子を提供する。本開示は、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、32、33、34、または35に示されるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸分子を提供する。
【0014】
本開示は、配列番号16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、または27に示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸分子を提供する。本開示は、配列番号16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、または27に示されるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸分子を提供する。
【0015】
本開示は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つを含むゲノムを含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を提供する。いくつかの態様では、本開示は、rAAVを提供し、rAAVのゲノムは、自己相補的ゲノムまたは一本鎖ゲノムである。いくつかの態様では、rAAVは、rAAV-1、rAAV-2、rAAV-3、rAAV-4、rAAV-5、rAAV-6、rAAV-7、rAAV-8、rAAV-9、rAAV-10、rAAV-11、rAAV-12、rAAV-13、rAAV-rh74、またはrAAV-anc80である。いくつかの態様では、本開示は、rAAVを提供し、rAAVのゲノムは、AAV repおよびcap DNAを欠く。いくつかの態様では、本開示は、rAAVを提供し、rAAVは、AAV-1カプシド、AAV-2カプシド、AAV-3カプシド、AAV-4カプシド、AAV-5カプシド、AAV-6カプシド、AAV-7カプシド、AAV-8カプシド、AAV-9カプシド、AAV-10カプシド、AAV-11カプシド、AAV-12カプシド、AAV-13カプシド、AAV-rh74カプシド、またはAAV-anc80カプシドをさらに含む。
【0016】
本開示は、細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための方法を提供する。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つを細胞に提供することを含む。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの2つ以上を細胞に提供することを含む。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つを含むrAAVを細胞に提供する、を含む。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの2つ以上を含むrAAVを細胞に提供する、を含む。
【0017】
本開示は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つを対象に投与することを含む、DMDエクソン44スキッピングに適した任意の突然変異を有する対象における筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するための方法を提供する。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つを含むrAAVを対象に投与することを含む。いくつかの態様では、方法は、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの2つ以上を含むrAAVを対象に投与することを含む。いくつかの態様では、DMDエクソン44スキッピングに適した突然変異は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与えるDMD遺伝子配列における突然変異である。いくつかの態様では、突然変異は、エクソン1-43、2-43、3-43、4-43、5-43、6-43、7-43、8-43、9-43、10-43、11-43、12-43、13-43、14-43、15-43、16-43、17-43、18-43、19-43、20-43、21-43、22-43、23-43、24-43、25-43、26-43、27-43、28-43、29-43、30-43、31-43、32-43、33-43、34-43、35-43、36-43、37-43、38-43、39-43、40-43、41-43、42-43、43-45、45-46、45-47、45-48、45-49、45-50、45-51、45-52、45-53、45-54、45-55、45-56、45-57、45-58、45-59、45-60、45-61、45-62、45-63、45-64、45-65、45-66、45-67、45-68、45-69、45-70、45-71、45-72、45-73、45-74、45-75、45-76、45-77、および45-78の欠失、ならびに/またはエクソン44の重複である。いくつかの態様では、突然変異は、DMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45-56の欠失である。いくつかの態様では、投与することは、対象におけるジストロフィンタンパク質の改変形態またはジストロフィンタンパク質の機能的に活性である改変形態もしくは断片の増加した発現を含むが、これに限定されない、ジストロフィンタンパク質の増加した発現をもたらす。いくつかの態様では、投与することは、対象におけるジストロフィー病理の進行を阻害する。いくつかの態様では、投与することは、対象における筋機能を改善する。いくつかの態様では、そのような筋機能の改善は、筋力の改善である。いくつかの態様では、そのような筋機能の改善は、立位および歩行における安定性の改善である。
【0018】
本開示は、細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つの使用を提供する。いくつかの態様では、細胞は、対象内に見られるか、またはDMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異を有する対象から単離される。いくつかの態様では、核酸分子は、rAAVで提供される。いくつかの態様では、本明細書に開示もしくは記載される様々な核酸分子のうちの2つ以上、または本明細書に開示もしくは記載される様々な核酸分子の組み合わせは、rAAVにおいて提供される。
【0019】
本開示は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異を有する対象における筋ジストロフィーの治療、改善、および/または予防における、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つの使用を提供する。本開示は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異を有する対象における筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するための医薬品の調製における、本明細書に開示または記載される核酸分子のうちの少なくとも1つの使用を含む。いくつかの態様では、核酸分子は、rAAVで提供される。いくつかの態様では、本明細書に開示もしくは記載される様々な核酸分子のうちの2つ以上、または本明細書に開示もしくは記載される様々な核酸分子の組み合わせは、rAAVにおいて提供される。いくつかの態様では、突然変異は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える配列における突然変異である。いくつかの態様では、突然変異は、DMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45-56の欠失である。いくつかの態様では、使用は、ジストロフィンタンパク質の増加した発現、またはジストロフィンタンパク質の機能的活性を有するジストロフィンタンパク質の改変形態の増加した発現をもたらす。いくつかの態様では、使用は、ジストロフィー病理の進行を阻害する。いくつかの態様では、使用は、筋機能を改善する。いくつかの態様では、筋機能の改善は、筋力の改善である。いくつかの態様では、筋機能の改善は、立位および歩行における安定性の改善である。
【0020】
本開示の他の特徴および利点は、以下の図面の説明および詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、図面、詳細な説明、および特定の例は、開示される主題の実施形態を示すが、本開示の趣旨および範囲内である様々な変更および修正がこの詳細な説明から当業者には明らかになるため、単に例示としてのみ与えられることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1A図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図1B図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図1C図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図1D図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図1E図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図1F図1A図1Fは、Del45-56 FibroMyoD、Del45 FibroMyoD、およびDup44 FibroMyoDの様々なウイルス構築物での形質導入後のヒトDMDエクソン44のエクソンスキッピングを示す。図1Aは、SD44、LESE44、またはSESE44構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。SD44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del44-56において強いバンドによって示されるように、エクソンスキッピングを示す。LESE44またはSESE44で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、Del45-56およびDel44-56においてバンドによって示されるように、部分的なエクソンスキッピングを示す。図1Bは、LESE44、SESE44、SD44、およびBP43AS44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示す。図1Cは、SD44、BP43AS44、およびLESE44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDはエクソンスキッピングを示すが、SD44は最大量のエクソンスキッピングを示すように見える。図1Dは、SD44、4X-SD44、またはSD44-スタッファー構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDのRT-PCRの結果を示す[Del45-56(未処理)およびDel 44-56(処理済み)]。すべての構築物で処理されたDel45-56 FibroMyoDは、すべての3つの構築物でDel44-56において強いバンドによって示されるように強いエクソンスキッピングを示し、最も強力なバンドは、4X-SD44およびSD44-スタッファー構築物で処理されたFibroMyoDに見られる。図1Eは、4X-SD44、SD44-スタッファー、およびSD44構築物で処理されたDel45 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、Del45 FibroMyoDで強いエクソン44スキップを示す。図1Eは、SD44-スタッファー、4X-SD44、およびSD44構築物で処理されたDup44 FibroMyoDのRT-PCRを示す[Del45(未処理)およびDel 44-45(処理済み)]。すべての処理されたFibroMyoDは、強いエクソンスキッピングを示し、SD44-スタッファーおよび4X-SD44の両方が、これらの実験で最大量のエクソンスキッピングを示す。
図2】3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス#57および#58(未処理hDMDdel45/mdxマウス)におけるエクソンスキッピングの不在、マウス#60および#61(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたhDMDdel45/mdxマウス)における効率的なエクソンスキッピング、マウス#66および#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたhDMDdel45/mdxマウス)における効率的なエクソンスキッピング、ならびにマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたhDMDdel45/mdxマウス)における効率的なエクソンスキッピングを示した。Black 6(Bl6)マウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであり、したがって、ヒトDMDの陰性対照である。
図3A図3A図3Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の3か月齢hDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理マウス)から、マウス#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたマウス、図3D)から、およびマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたマウス、図3E)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、この免疫蛍光実験で使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。1か月の処理後、免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(図3D)および4X-SD44ベクター(図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。図3Aは、未処理hDMDdel45/mdxマウスにおいてジストロフィン発現がないことを示す。図3Bは、抗体がマウスジストロフィンと反応するため、Bl6モデルにおけるジストロフィンの発現を示す。
図3B図3A図3Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の3か月齢hDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理マウス)から、マウス#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたマウス、図3D)から、およびマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたマウス、図3E)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、この免疫蛍光実験で使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。1か月の処理後、免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(図3D)および4X-SD44ベクター(図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。図3Aは、未処理hDMDdel45/mdxマウスにおいてジストロフィン発現がないことを示す。図3Bは、抗体がマウスジストロフィンと反応するため、Bl6モデルにおけるジストロフィンの発現を示す。
図3C図3A図3Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の3か月齢hDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理マウス)から、マウス#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたマウス、図3D)から、およびマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたマウス、図3E)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、この免疫蛍光実験で使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。1か月の処理後、免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(図3D)および4X-SD44ベクター(図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。図3Aは、未処理hDMDdel45/mdxマウスにおいてジストロフィン発現がないことを示す。図3Bは、抗体がマウスジストロフィンと反応するため、Bl6モデルにおけるジストロフィンの発現を示す。
図3D図3A図3Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の3か月齢hDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理マウス)から、マウス#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたマウス、図3D)から、およびマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたマウス、図3E)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、この免疫蛍光実験で使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。1か月の処理後、免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(図3D)および4X-SD44ベクター(図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。図3Aは、未処理hDMDdel45/mdxマウスにおいてジストロフィン発現がないことを示す。図3Bは、抗体がマウスジストロフィンと反応するため、Bl6モデルにおけるジストロフィンの発現を示す。
図3E図3A図3Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の3か月齢hDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理マウス)から、マウス#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたマウス、図3D)から、およびマウス#84(U7-4xSD44(配列番号26)が注射されたマウス、図3E)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、この免疫蛍光実験で使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。1か月の処理後、免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(図3D)および4X-SD44ベクター(図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。図3Aは、未処理hDMDdel45/mdxマウスにおいてジストロフィン発現がないことを示す。図3Bは、抗体がマウスジストロフィンと反応するため、Bl6モデルにおけるジストロフィンの発現を示す。
図4】3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月のhDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。1か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44スタッファーベクターが筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。これらのウエスタンブロット結果は、マウス#57および#58(未処理hDMD/mdx del45マウス)から、マウス#60および#61(U7-SD44-スタッファー(配列番号27)が注射されたhDMD/mdx del45マウス)から、マウス#66および#72(U7-SD44(配列番号23)が注射されたhDMD/mdx del45マウス)から、ならびにマウス#84(U7-4x-SD44(配列番号26)が注射されたhDMD/mdx del45マウス)から得た。Bl6は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。
図5A図5A図5Eは、注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスの形質導入後のヒトDMDエクソン44の効率的なエクソンスキッピング、タンパク質復元、および筋力改善を示す。図5Aは、hDMD/mdx del45マウスのRT-PCRの結果を示す。図5Aは、rAAV.U7_SD44スタッファーウイルスベクターの注射後3か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各前脛骨(TA)で実施した(n=6のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス(未処理hDMDdel45/mdxマウスn=6のTA筋)における非常にまれなエクソンスキッピング、およびマウス(rAAV.U7_SD44スタッファーが注射されたhDMDdel45/mdxマウス(n=6のTA筋、配列番号27)における効率的なエクソンスキッピングを示した。WTマウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しないが、マウスDMD遺伝子を含有する野生型マウスであり、したがって、このWTマウスは、陽性対照である。図5Bは、rAAV.U7_SD44スタッファーの注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスのTA筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、3匹のマウスの各TAで実施した(n=6のTA筋)。3か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)による感染後に発現されたことを示した。これらのウエスタンブロット結果は、マウス、すなわち、注射された6つのTAのうちの3つから得た。WTは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。図5C~Eは、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)の注射後3か月の筋力の改善を示す。図5Cは、ハングワイヤの改善を示し、図5Dは、比力を示し、図5Eは、注射後3か月の伸張性収縮を示す。
図5B図5A図5Eは、注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスの形質導入後のヒトDMDエクソン44の効率的なエクソンスキッピング、タンパク質復元、および筋力改善を示す。図5Aは、hDMD/mdx del45マウスのRT-PCRの結果を示す。図5Aは、rAAV.U7_SD44スタッファーウイルスベクターの注射後3か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各前脛骨(TA)で実施した(n=6のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス(未処理hDMDdel45/mdxマウスn=6のTA筋)における非常にまれなエクソンスキッピング、およびマウス(rAAV.U7_SD44スタッファーが注射されたhDMDdel45/mdxマウス(n=6のTA筋、配列番号27)における効率的なエクソンスキッピングを示した。WTマウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しないが、マウスDMD遺伝子を含有する野生型マウスであり、したがって、このWTマウスは、陽性対照である。図5Bは、rAAV.U7_SD44スタッファーの注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスのTA筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、3匹のマウスの各TAで実施した(n=6のTA筋)。3か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)による感染後に発現されたことを示した。これらのウエスタンブロット結果は、マウス、すなわち、注射された6つのTAのうちの3つから得た。WTは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。図5C~Eは、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)の注射後3か月の筋力の改善を示す。図5Cは、ハングワイヤの改善を示し、図5Dは、比力を示し、図5Eは、注射後3か月の伸張性収縮を示す。
図5C図5A図5Eは、注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスの形質導入後のヒトDMDエクソン44の効率的なエクソンスキッピング、タンパク質復元、および筋力改善を示す。図5Aは、hDMD/mdx del45マウスのRT-PCRの結果を示す。図5Aは、rAAV.U7_SD44スタッファーウイルスベクターの注射後3か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各前脛骨(TA)で実施した(n=6のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス(未処理hDMDdel45/mdxマウスn=6のTA筋)における非常にまれなエクソンスキッピング、およびマウス(rAAV.U7_SD44スタッファーが注射されたhDMDdel45/mdxマウス(n=6のTA筋、配列番号27)における効率的なエクソンスキッピングを示した。WTマウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しないが、マウスDMD遺伝子を含有する野生型マウスであり、したがって、このWTマウスは、陽性対照である。図5Bは、rAAV.U7_SD44スタッファーの注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスのTA筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、3匹のマウスの各TAで実施した(n=6のTA筋)。3か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)による感染後に発現されたことを示した。これらのウエスタンブロット結果は、マウス、すなわち、注射された6つのTAのうちの3つから得た。WTは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。図5C~Eは、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)の注射後3か月の筋力の改善を示す。図5Cは、ハングワイヤの改善を示し、図5Dは、比力を示し、図5Eは、注射後3か月の伸張性収縮を示す。
図5D図5A図5Eは、注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスの形質導入後のヒトDMDエクソン44の効率的なエクソンスキッピング、タンパク質復元、および筋力改善を示す。図5Aは、hDMD/mdx del45マウスのRT-PCRの結果を示す。図5Aは、rAAV.U7_SD44スタッファーウイルスベクターの注射後3か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各前脛骨(TA)で実施した(n=6のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス(未処理hDMDdel45/mdxマウスn=6のTA筋)における非常にまれなエクソンスキッピング、およびマウス(rAAV.U7_SD44スタッファーが注射されたhDMDdel45/mdxマウス(n=6のTA筋、配列番号27)における効率的なエクソンスキッピングを示した。WTマウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しないが、マウスDMD遺伝子を含有する野生型マウスであり、したがって、このWTマウスは、陽性対照である。図5Bは、rAAV.U7_SD44スタッファーの注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスのTA筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、3匹のマウスの各TAで実施した(n=6のTA筋)。3か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)による感染後に発現されたことを示した。これらのウエスタンブロット結果は、マウス、すなわち、注射された6つのTAのうちの3つから得た。WTは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。図5C~Eは、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)の注射後3か月の筋力の改善を示す。図5Cは、ハングワイヤの改善を示し、図5Dは、比力を示し、図5Eは、注射後3か月の伸張性収縮を示す。
図5E図5A図5Eは、注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスの形質導入後のヒトDMDエクソン44の効率的なエクソンスキッピング、タンパク質復元、および筋力改善を示す。図5Aは、hDMD/mdx del45マウスのRT-PCRの結果を示す。図5Aは、rAAV.U7_SD44スタッファーウイルスベクターの注射後3か月の、3か月齢hDMDdel45/mdxマウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。実験は、2匹のマウスの各前脛骨(TA)で実施した(n=6のTA筋)。これらのRT-PCR結果は、マウス(未処理hDMDdel45/mdxマウスn=6のTA筋)における非常にまれなエクソンスキッピング、およびマウス(rAAV.U7_SD44スタッファーが注射されたhDMDdel45/mdxマウス(n=6のTA筋、配列番号27)における効率的なエクソンスキッピングを示した。WTマウスは、ヒトDMD遺伝子を含有しないが、マウスDMD遺伝子を含有する野生型マウスであり、したがって、このWTマウスは、陽性対照である。図5Bは、rAAV.U7_SD44スタッファーの注射後3か月のhDMD/mdx del45マウスのTA筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、3匹のマウスの各TAで実施した(n=6のTA筋)。3か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)による感染後に発現されたことを示した。これらのウエスタンブロット結果は、マウス、すなわち、注射された6つのTAのうちの3つから得た。WTは、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであるが、このウエスタンブロットで使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識する。アクチニンを対照として使用した。図5C~Eは、rAAV.U7_SD44スタッファー(配列番号27)の注射後3か月の筋力の改善を示す。図5Cは、ハングワイヤの改善を示し、図5Dは、比力を示し、図5Eは、注射後3か月の伸張性収縮を示す。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本開示は、DMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45-56の欠失を含むが、これに限定されない、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異を含む筋ジストロフィーを治療、改善、その進行を遅延、および/または予防するための製品、方法、および使用を提供する。最大の既知のヒト遺伝子であるDMDは、ジストロフィンと呼ばれるタンパク質を作製するための指示を提供する。ジストロフィンは主に、運動に使用される筋肉(骨格筋)および心臓(心)筋に位置する。
【0023】
より具体的には、本開示は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異に起因する筋ジストロフィーの治療における使用のためのジストロフィンタンパク質の改変形態を提供するDMDエクソン44に結合するように設計された配列またはDMDエクソン44およびその周辺イントロン配列を含む核酸を提供する。本開示は、U7ベース核内低分子リボ核酸(snRNA)(U7 snRNA)をコードし、含む、ヌクレオチド配列を含む核酸、およびDMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異に起因する筋ジストロフィーの治療における使用のためのジストロフィンタンパク質の改変形態を提供するDMDエクソン44のエクソンスキッピングを誘導するU7ベースsnRNAをコードする核酸を送達する核酸を含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)などの、ベクターを提供する。エクソンスキッピングは、ジストフィンの産生を補正および復元するための治療アプローチである。特定の遺伝子突然変異について、それは体がより短く、使用可能なジストフィンを作製することを可能にする。これまでのところ、エクソンスキッピングはDMDの治療法ではないが、DMDの影響をそれほど深刻にしない場合がある。
【0024】
したがって、本開示は、エクソン44スキッピングに適した任意の突然変異を治療するための核酸を提供する。いくつかの態様では、エクソン44スキッピングに適したそのような突然変異は、DMDエクソン44に関与する、この周辺の、またはこれに影響を与える突然変異である。エクソン44スキッピングに適したそのような突然変異の例には、https colon-slash-slash-www.cureduchenne.org-slash-wp-content-slash-uploads-slash-2016-slash-11-slash-Duchenne-Population-Potentially-Amenable-to-Exon-Skipping-11.10.16.pdfで提供されるものが含まれるが、これらに限定されない。そのようなエクソン44スキップに適した突然変異には、エクソン1-43、2-43、3-43、4-43、5-43、6-43、7-43、8-43、9-43、10-43、11-43、12-43、13-43、14-43、15-43、16-43、17-43、18-43、19-43、20-43、21-43、22-43、23-43、24-43、25-43、26-43、27-43、28-43、29-43、30-43、31-43、32-43、33-43、34-43、35-43、36-43、37-43、38-43、39-43、40-43、41-43、42-43、43-45、45-46、45-47、45-48、45-49、45-50、45-51、45-52、45-53、45-54、45-55、45-56、45-57、45-58、45-59、45-60、45-61、45-62、45-63、45-64、45-65、45-66、45-67、45-68、45-69、45-70、45-71、45-72、45-73、45-74、45-75、45-76、45-77、および45-78の欠失、ならびにエクソン44の重複が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの態様では、そのような突然変異は、DMDエクソン44の重複、エクソン43もしくは45の欠失、またはエクソン45-56の欠失である。本開示はまた、本明細書に記載される核酸を、それを必要とする対象に送達するためのベクターを提供する。
【0025】
本開示は、エクソン44またはエクソン44の周辺のイントロン領域を標的とするように設計されたアンチセンス配列またはアンチセンス配列の逆相補体を含む核酸(または核酸分子)を送達するための方法を提供する。本開示は、エクソン44標的化アンチセンス配列を含むU7 snRNAをコードする核酸分子、「エクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物」を送達するための方法を提供する。いくつかの態様では、ポリヌクレオチド構築物は、送達のためにウイルスベクターのゲノムに挿入される。いくつかの態様では、エクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物を送達するために使用されるベクターは、rAAVである。
【0026】
本開示は、したがって、目的のアンチセンスを発現し、したがってエクソンスキッピングを媒介するU7低分子RNAプロモーターを送達するためのrAAVを提供する。このアプローチの利点は、rAAVウイルスが影響を受けた筋肉を効率的に標的とし、エクソンスキッピングシステムを送達することである。
【0027】
DMD遺伝子は、ヒトにおける最大の既知の遺伝子である。サイズは240万塩基対であり、79のエクソンを含み、転写および同時転写スプライシングされるのに16時間超かかる。いくつかの態様では、本開示は、DMD遺伝子のエクソン44を標的とするポリヌクレオチド配列を含む核酸分子、およびエクソン44スキッピングを誘導するそのような核酸分子を含むベクターに関する。アンチセンス媒介性エクソンスキッピングの理論的根拠は、標的エクソンのスキッピングを誘導してリーディングフレームを復元することである。DMD遺伝子のエクソン44のポリヌクレオチド配列およびその周辺イントロン配列は、配列番号1に示される。大文字のヌクレオチドはエクソン配列を示し、小文字のヌクレオチドはイントロン配列を示す。DMD遺伝子のエクソン44のポリヌクレオチド配列は、配列番号2に示され、148塩基対からなり(米国特許公開第2012/0059042号)、エクソン44のアミノ酸配列は、配列番号3に示される。配列番号2の最初の「G」は、エクソン43の最後のC末端アミノ酸をコードする末端ヌクレオチドである。したがって、「G」は配列番号2の第1のヌクレオチドであるが、エクソン44は、配列番号3のN末端「R」(アルギニン)をコードする、「CGA」によってコードされ始める。
【0028】
本開示は、DMD遺伝子のエクソン44を標的とするように設計されたアンチセンスヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸(または核酸分子)または核酸(複数可)を提供する。周辺イントロン配列を有するDMD遺伝子のエクソン44は、配列番号1に示されるヌクレオチド配列を含む。DMD遺伝子のエクソン44は、配列番号2に記載されるヌクレオチド配列を含むか、または配列番号3に記載されるアミノ酸配列をコードする。
【0029】
様々な態様では、本開示の方法はまた、配列番号1もしくは2に記載されるヌクレオチド配列、または配列番号3に記載されるアミノ酸配列のアイソフォームおよびバリアントを標的とする。いくつかの態様では、バリアントは、配列番号1もしくは2に記載されるヌクレオチド配列、または配列番号3に記載されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列との99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、80%、79%、78%、77%、76%、75%、74%、73%、72%、71%、および70%の同一性を含む。表1は、ヒトDMDエクソン44およびその周辺イントロン領域の配列を提供する。
【表1】
【0030】
本開示は、表2に示されるセンスおよびアンチセンス配列を含む、エクソン44中およびその周辺の様々な領域の標的配列を含む様々な核酸分子、ならびに細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための方法におけるそれらの使用を含む。したがって、本開示は、細胞にエクソン44を標的とする核酸分子、すなわち、「エクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物」を提供することを含む、細胞におけるDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングを誘導するための方法および使用を含む。本開示は、したがって、エクソン44の様々な領域を標的とするアンチセンス配列およびこれらの配列の逆相補体を含む核酸分子を提供する。標的配列、すなわち、アンチセンス配列によって標的とされるエクソン44の天然配列には、配列番号4[BP43AS44(分岐点43アクセプター部位44)標的配列]、配列番号5[LESE44(長いエクソンスプライシングエンハンサー44)標的配列]、配列番号6[SESE44(短いエクソンスプライシングエンハンサー44)標的配列]、もしくは配列番号7[SD44(スプライスドナー)標的配列]に示される配列、またはそのバリアントが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの態様では、これらの標的配列は、U7コード配列、すなわち、配列番号29に挿入される。いくつかの態様では、これらのアンチセンス配列は、U7コード配列、すなわち、配列番号28に挿入される。いくつかの態様では、これらの配列の複数のコピーは、U7コード配列に挿入される。本開示はまた、エクソン44の様々な領域を標的とする配列、標的配列の逆相補体、および配列番号32[BP43AS44標的配列のmRNA]、配列番号33[LESE44標的配列のmRNA]、配列番号34[SESE44標的配列のmRNA]、もしくは配列番号35[SD44標的配列のmRNA]に示されるmRNA配列、またはそれらのバリアントを含む核酸分子を提供する。表2を参照されたい。配列における大文字は、エクソン配列(すなわち、エクソン44の配列)を表し、配列における小文字は、エクソン44の周辺のイントロン配列を表す。これらの配列は、配列番号1または2内に見られるDMD遺伝子に存在する。
【表2】
【0031】
本開示は、アンチセンス配列(およびアンチセンス配列の逆相補体である配列)を含むか、またはこれらからなり、DMD遺伝子における突然変異および得られたmRNAの改変バージョンに起因する筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するために短縮型ジストロフィンタンパク質の発現をもたらすmRNAのリーディングフレームを復元するためにDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングをもたらすスプライセオソームへの干渉によってDMD遺伝子のエクソン44の発現に干渉する、核酸分子を含む。したがって、本明細書で使用する場合、「ジストロフィンの増加した発現」には、「短縮型ジストロフィンタンパク質、ジストロフィンタンパク質の改変形態、またはジストロフィンタンパク質の機能的断片の増加した発現」が含まれる。いくつかの態様では、本開示は、エクソン44を標的とするアンチセンス配列およびその周辺イントロン配列を含む。いくつかの態様では、アンチセンス配列は、配列番号8~11のいずれかに記載される配列、またはそのバリアント配列を含む。いくつかの態様では、本開示は、エクソン44およびその周辺イントロン配列を標的とするアンチセンスmRNA配列を含む。いくつかの態様では、これらのアンチセンス配列のmRNA配列は、配列番号12~15に記載される配列、またはそのバリアントを含む。表3を参照されたい。いくつかの態様では、これらのアンチセンス配列またはそれらの逆相補体は、U7コード配列、例えば、配列番号28または29に挿入される。いくつかの態様では、これらの配列の複数のコピーは、U7コード配列に挿入される。
【表3】
【0032】
本開示は、U7プロモーターの制御下で、配列番号4~15もしくは32~35のいずれかに示される配列のうちのいずれか1つ以上を含むか、またはU7核内低分子RNA(U7 snRNA)をコードする配列に挿入された、核酸を含む。U7 snRNAをコードするそのような配列は、配列番号28および29に示され、表5に見ることができる。U7 snRNAは、エクソンスキッピングおよびスプライシング調節における重要なツールであることが見出された[Goyenvalle et al.,Mol Ther 17(7):1234-40(2009)]。さらに、アンチセンスオリゴヌクレオチド(AON)を使用したスプライシング調節は、過去20年間、多くの疾患、最も注目すべきはデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)のための潜在的な治療として開発されてきた。これには、前臨床および臨床試験を含む[Mendell et al.,Ann Neurol 74:637-47(2013)]。しかしながら、そのようなAONは、心臓および横隔膜(すなわち、DMD男児における最も影響を受けた筋肉)に弱くしか浸透せず、安定していない、すなわち、DMD患者の再注射を必要とするため、弱いエクソンスキッピングを媒介することのみが示された。したがって、本明細書では、AAVベースU7 snRNA遺伝子療法アプローチが、AONの前述の潜在的な送達問題を回避するのに役立つことが記載されている。
【0033】
本開示は、U7 snRNAをコードするヌクレオチド配列(U7 snRNAアンチセンス配列、すなわち、配列番号16~19、24、および25、および逆相補体U7 snRNAアンチセンス配列、すなわち、配列番号20~23、26、および27)を含むか、またはこれらからなり、DMD遺伝子における突然変異および得られたmRNAの改変バージョンに起因する筋ジストロフィーを治療、改善、および/または予防するために短縮型ジストロフィンタンパク質の発現をもたらすmRNAのリーディングフレームを復元するためにDMD遺伝子のエクソン44のスキッピングをもたらすスプライセオソームへの干渉によってDMD遺伝子のエクソン44の発現に干渉する、核酸分子を含む。表4を参照されたい。
【表4-1】
【表4-2】
【表4-3】
【0034】
本開示は、したがって、配列番号4~27および32~35のいずれかに示されるヌクレオチド配列のうちの1つ以上を含むか、または配列番号4~27および32~35のいずれかに示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列のうちの1つ以上を含む、核酸(すなわち、核酸分子または核酸構築物)を含む。
【0035】
いくつかの態様では、本開示は、スプライシングを阻害するか、またはこれに干渉する本明細書に記載されるヌクレオチド配列を含むU7 snRNA分子を使用する。U7 snRNAは、通常、ヒストンプレ-mRNA3’末端プロセシングに関与しているが、いくつかの態様では、スプライシング調節用の可変性ツールへと変換されるか、または細胞において継続的に発現されるアンチセンスRNAとして変換される[Goyenvalle et al.,Science 306(5702):1796-9(2004)]。野生型U7 Sm結合部位をスプライセオソームsnRNA由来のコンセンサス配列で置き換えることによって、得られたRNAは、スプライセオソームsnRNAにおいて見られる7つのSmタンパク質と会合する。結果として、このU7 Sm OPT RNAは、核質においてより効率的に蓄積し、それ以上ヒストンプレ-mRNA切断を媒介しないが、依然としてヒストンプレ-mRNAに結合し、野生型U7核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)の競合阻害剤として機能することができる。ヒストン下流因子に結合している配列と、スプライシング基質における特定の標的に相補的な配列とをさらに置き換えることで、特異的なスプライシング現象を調節可能であるU7snRNAを生成することができる。U7誘導体を使用する1つの利点は、アンチセンス配列が核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)複合体内へと包埋されることである。さらに、遺伝子療法ベクターに埋め込まれる場合、これらの低分子RNAは、単一の注射後に標的細胞内部で恒久的に発現することができ、AAVアプローチを使用したそれらの使用は、インビボで調査された[Levy et al.,Eur J Hum Genet 18(9):969-70(2010)、Wein et al.,Hum Mutat 31(2):136-42(2010)、Wein et al.,Nat Med 20(9):992-1000(2014)]。
【0036】
U7-snRNAシステムには3つの主要な機能がある:(1)標的細胞における修飾されたsnRNAの発現を駆動するU7プロモーター、(2)スプライスジャンクション、分岐点、またはスプライシングエンハンサーと塩基対を形成するように設計される、snRNAバックボーンに挿入されたアンチセンス配列、(3)U7snRNAと複合体を形成してより安定させるRNA結合タンパク質の別個の環を動員する修飾された配列(smOPTと呼ばれる)。[Schumperli et al.,Cell and Mol Life Sciences 61:2560-70(2004)]。アンチセンス配列およびU7核内低分子RNA(snRNA)(U7 snRNA)が、筋ジストロフィーの大型動物モデルにおいてインビボでの使用に安全であることが証明されたことは注目に値する[LeGuiner et al.,Mol Ther 22:1923-35(2014)]。
【0037】
本開示は、配列番号4~27および32~35のいずれかに示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸分子を含む。
【0038】
したがって、本開示は、標的配列をコードする核酸、アンチセンス配列およびアンチセンス配列の逆相補体をコードする核酸、U7ベース核内低分子リボ核酸(snRNA)、すなわち、U7ベースsnRNAをコードする核酸、U7ベースsnRNAの逆補体をコードする核酸を含む、核酸、ならびに筋ジストロフィーの治療における使用のためのエクソンスキッピングを誘導するU7ベースsnRNAをコードする核酸を送達する核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を提供する。
【0039】
いくつかの態様では、本開示は、DMD遺伝子のmRNAへのエクソン44の発現および/または組み込みを阻害するか、またはこれに干渉する、完全な構築物(本明細書ではエクソン44 U7 snRNAポリヌクレオチド構築物、またはエクソン44標的化U7 snRNAと呼ばれる)を含む。したがって、本開示は、(1)エクソン44標的化U7snRNAコードポリヌクレオチド(例えば、配列番号16~19、24、および25)、および(2)エクソン44標的化逆相補的U7 snRNAコードポリヌクレオチド(例えば、配列番号20~23、26、および27)をコードする核酸配列を提供する。
【0040】
したがって、本開示は、配列番号1~7に示される標的配列のいずれかに結合するヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸、エクソン44およびその周辺イントロン配列(すなわち、配列番号8~11)を標的とするように設計されたアンチセンス配列(DNAレベルでの標的化配列の逆相補体)であるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸、エクソン44およびその周辺イントロン配列(すなわち、配列番号12~15)を標的とするように設計された逆相補的配列(RNAレベルの標的配列の逆相補体)であるヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなる核酸、配列番号4~15および32~35に示されるヌクレオチド配列のうちの少なくとも1つ以上を含むか、またはそれからなるU7 snRNAをコードする核酸、ならびに配列番号16~27に示されるヌクレオチド配列のうちの少なくとも1つ以上を含むか、またはそれからなる核酸を含む。本開示は、これらの阻害性スプライシングRNAをコードする核酸が、配列特異的遺伝子エクソンスキッピングの関与であることを企図する。いくつかの態様では、本明細書に記載された核酸または核酸分子または構築物は、ベクターに挿入される。
【0041】
したがって、本開示は、本明細書に記載される核酸を含むベクターを含む。いくつかの態様では、これらの核酸の2つ以上は、単一のベクターに組み合わされる。したがって、いくつかの態様では、エクソン44標的化核酸またはエクソン44標的化U7 snRNA構築物の組み合わせは、単一のベクターに存在する。本開示は、したがって、配列番号4~27および32~35に示されるヌクレオチド配列、または配列番号4~27および32~35のいずれかに示されるヌクレオチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列のうちの1つ以上を含む、ベクターを含む。いくつかの態様では、ベクターは、本明細書に開示されるようにDMDエクソン44スキッピングを媒介するアンチセンス配列をコードするポリヌクレオチドを送達するアデノ随伴ウイルス(AAV)、アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、ウマ関連ウイルス、アルファウイルス、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、およびワクシニアウイルスなどのウイルスベクターである。いくつかの態様では、アデノ随伴ウイルス(AAV)が使用される。いくつかの態様では、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)が使用される。
【0042】
いくつかの態様では、本開示のrAAVゲノムは、例えば、1つ以上のDMDエクソン44 U7ベースsnRNA(すなわち、エクソン44内または周辺の遺伝子配列に結合し、U7 snRNAから発現されるsnRNA)をコードするポリヌクレオチドに隣接する1つ以上のAAV ITRを含む。ポリヌクレオチドは、転写制御DNA、特に標的細胞において機能的であるプロモーターDNAに作動可能に連結される。
【0043】
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、複製欠損パルボウイルスであり、その一本鎖DNAゲノムは、2つの145ヌクレオチド逆位末端反復(ITR)を含む約4.7kb長であり、その二本鎖DNAゲノムは、2つの145ヌクレオチドITRを含む、約2.3kb長である。AAVの複数の血清型がある。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は既知である。例えば、AAV-1の完全なゲノムは、GenBank受入番号NC_002077に提供されており、AAV-2の完全なゲノムは、GenBank受入番号NC_001401およびSrivastava et al.,J Virol,45:555-64(1983)に提供されており、AAV-3の完全なゲノムは、GenBank受入番号NC_1829に提供されており、AAV-4の完全なゲノムは、GenBank受入番号NC_001829に提供されており、AAV-5ゲノムは、GenBank受入番号AF085716に提供されており、AAV-6の完全なゲノムは、GenBank受入番号NC_001862に提供されており、AAV-7およびAAV-8ゲノムの少なくとも部分は、それぞれ、GenBank受入番号AX753246およびAX753249に提供されており、AAVrh74ゲノム、AAV-9ゲノムは、Gao et al.,J Virol,78:6381-8(2004)に提供されており、AAV-10ゲノムは、Mol Ther 13(1):67-76(2006)に提供されており、AAV-11ゲノムは、Virology,330(2):375-83(2004)に提供されており、AAV-12のゲノムは、GenBank受入番号DQ813647.1に提供されており、AAV-13のゲノムは、GenBank受入番号EU285562.1に提供されている。ウイルスDNA複製(rep)、カプシド形成/パッケージング、および宿主細胞染色体組み込みを指示するCis作用配列は、AAV ITR内に含有される。3つのAAVプロモーター(それらの相対マップ位置に対してp5、p19、およびp40と名付けられる)は、repおよびcap遺伝子をコードする2つのAAV内部オープンリーディングフレームの発現を推進する。単一のAAVイントロンの差異的スプライシング(ヌクレオチド2107および2227における)と相まって、2つのrepプロモーター(p5およびp19)により、rep遺伝子から4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52、およびrep40)が産生される。repタンパク質は、最終的にウイルスゲノムの複製に関与する複数の酵素特性を有する。cap遺伝子は、p40プロモーターから発現され、3つのキャプシドタンパク質VP1、VP2、およびVP3をコードする。選択的スプライシングおよび非コンセンサス翻訳開始部位は、3つの関連キャプシドタンパク質の産生に関与する。単一コンセンサスポリアデニル化部位は、AAVゲノムのマップ位置95に位置する。AAVのライフサイクルおよび遺伝学は、Muzyczka,Current Topics in Microbiology and Immunology,158:97-129(1992)に概説されている。
【0044】
AAVは、例えば、遺伝子治療において、外来DNAを細胞に送達するためのベクターとしてそれを魅力的にする固有の特徴を有する。培養中の細胞のAAV感染は非細胞変性であり、ヒトおよび他の動物の自然感染はサイレントおよび無症候性である。さらに、AAVは、多くの哺乳動物細胞を感染させ、インビボで多くの異なる組織を標的とする可能性を可能にする。さらに、AAVは、緩徐に分裂する細胞および非分裂細胞を形質導入し、転写的に活性な核エピソーム(染色体外要素)として本質的にそれらの細胞の寿命にわたって存続し得る。AAVプロウイルスゲノムは、プラスミドにおいてクローニングされたDNAとして挿入され、組換えゲノムの構築を実現可能にする。さらに、AAV複製およびゲノムカプシド形成を指示するシグナルが、AAVゲノムのITR内に含有されるため、内部約4.3kbのゲノム(複製および構造カプシドタンパク質をコードする、rep-cap)の一部またはすべてが、外来DNAで置換されてもよい。AAVベクターを生成するために、repおよびcapタンパク質は、トランスで提供され得る。AAVの別の重要な特徴は、それが極めて安定かつ頑健なウイルスであることである。これは、アデノウイルスを不活性化するために使用される条件(56°~65℃で数時間)に容易に耐え、AAVの低温保存の重要性を低くする。AAVは、凍結乾燥され得る。最後に、AAV感染細胞は、重複感染に耐性を示さない。
【0045】
本開示の組換えAAVゲノムは、少なくとも1つのエクソン44標的化U7 snRNAポリヌクレオチド構築物に隣接している1つ以上のAAV ITRを含む。本明細書に記載されるエクソン44標的化アンチセンス配列の各々を含むエクソン44標的化U7 snRNAポリヌクレオチド構築物を有するゲノム、および本明細書に記載されるエクソン44標的化アンチセンス配列のうちの2つ以上の各可能な組み合わせを含むエクソン44標的化U7 snRNAポリヌクレオチド構築物を有するゲノムが具体的に企図される。例示的な実施形態を含むいくつかの実施形態では、U7 snRNAポリヌクレオチドはそれ自身のプロモーターを含む。
【0046】
rAAVゲノム中のAAV DNAは、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、およびAAV-13、AAV-rh74、ならびにAAV-anc80を含むが、これらに限定されない、組換えウイルスが由来し得る任意のAAV血清型に由来し得る。これらの様々なAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は、当該技術分野において既知である。本開示のいくつかの実施形態では、プロモーターDNAは、アクチンおよびミオシン遺伝子ファミリー、例えば、myoD遺伝子ファミリーに由来するもの[Weintraub et al.,Science,251:761-766(1991)を参照されたい]、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF-2[Cserjesi and Olson,Mol.Cell.Biol.,11:4854-4862(1991)]、ヒト骨格アクチン遺伝子に由来する制御要素[Muscat et al.,Mol.Cell.Biol.,7:4089-4099(1987)]、心アクチン遺伝子、筋クレアチンキナーゼ配列要素[Johnson et al.,Mol.Cell.Biol.,9:3393-3399(1989)]およびマウスクレアチンキナーゼエンハンサー(MCK)要素、デスミンプロモーター、骨格速筋トロポニンC遺伝子、遅筋心トロポニンC遺伝子、および遅筋トロポニンI遺伝子に由来する制御要素、低酸素誘導性核因子[Semenza et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:5680-5684(1991)]、ステロイド誘導性要素およびグルココルチコイド応答要素(GRE)を含むプロモーター[Mader and White,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:5603-5607(1993)を参照されたい]、ならびに他の制御要素を含むが、これらに限定されない、筋特異的制御要素である。
【0047】
本開示のDNAプラスミドは、本開示のrAAVゲノムを含む。DNAプラスミドは、rAAVゲノムの感染性ウイルス粒子への組み立てのために、AAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠失アデノウイルス、またはヘルペスウイルス)の感染に許容される細胞に移される。パッケージングされるAAVゲノム、repおよびcap遺伝子、ならびにヘルパーウイルス機能が細胞に提供される、rAAV粒子を産生する技術は、当該技術分野において標準的である。rAAVの産生は、以下の成分、rAAVゲノム、rAAVゲノムから分離した(すなわち、その中に存在しない)AAVrepおよびcap遺伝子、ならびにヘルパーウイルス機能が、単一細胞(本明細書でパッケージング細胞と表される)内に存在することを必要とする。AAV rep遺伝子は、組換えウイルスが由来し得る任意のAAV血清型由来であってもよく、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、およびAAV-13、AAV-rh74、ならびにAAV-anc80を含むが、これらに限定されない、rAAVゲノムITRとは異なるAAV血清型由来であってもよい。同族成分の使用が、特に企図される。偽型rAAVの産生は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるWO01/83692に開示される。
【0048】
本開示のいくつかの実施形態では、ウイルスゲノムは、一本鎖ゲノムまたは自己相補的ゲノムである。方法のいくつかの実施形態では、rAAVのゲノムは、AAV repおよびcap DNAを欠く。
【0049】
パッケージング細胞を生成する方法は、AAV粒子の産生に必要なすべての成分を安定して発現する細胞株を作成することである。例えば、AAVrepおよびcap遺伝子を欠くrAAVゲノム、rAAVゲノムから分離したAAVrepおよびcap遺伝子、およびネオマイシン耐性遺伝子などの選択可能なマーカーを含むプラスミド(または複数のプラスミド)が、細胞のゲノムに組み込まれる。AAVゲノムは、GCテーリング[Samulski et al.,Proc Natl Acad Sci USA,79:2077-81(1982)]、制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含有する合成リンカーの付加[Laughlin et al.,Gene,23:65-73(1983)]、または直接的な平滑末端ライゲーション[Senapathy et al.,J Biol Chem 259:4661-6(1984)]などの手順によって細菌プラスミドに導入されている。次いで、パッケージング細胞株を、アデノウイルスなどのヘルパーウイルスに感染させる。この方法の利点は、細胞が選択可能であり、rAAVの大規模産生に好適であることである。適切な方法の他の例は、rAAVゲノムおよび/またはrep遺伝子およびcap遺伝子をパッケージング細胞に導入するためのプラスミドではなく、アデノウイルスまたはバキュロウイルスを用いる。
【0050】
rAAV産生の一般的な原理は、例えば、Carter,Current Opinions in Biotechnology,1533-539(1992)、およびMuzyczka,Curr Topics in Microbial and Immunol,158:97-129(1992)において概説されている。様々なアプローチは、Ratschin et al.,Mol.Cell.Biol.4:2072(1984)、Hermonat et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6466(1984)、Tratschin et al.,Mol.Cell.Biol.5:3251(1985)、McLaughlin et al.,J.Virol.,62:1963(1988)、およびLebkowski et al.,Mol.Cell.Biol.,7:349(1988)、Samulski et al.,J.Virol.,63:3822-8(1989)、米国特許第5,173,414号、WO 95/13365および対応する米国特許第5,658.776号、WO 95/13392、WO 96/17947、PCT/US98/18600、WO 97/09441(PCT/US96/14423)、WO 97/08298(PCT/US96/13872)、WO 97/21825(PCT/US96/20777)、WO 97/06243(PCT/FR96/01064)、WO 99/11764、Perrin et al.,Vaccine 13:1244-50(1995)、Paul et al.,Human Gene Therapy 4:609-615(1993)、Clark et al.,Gene Therapy 3:1124-32(1996)、米国特許第5,786,211号、米国特許第5,871,982号、および米国特許第6,258,595号に記載されている。前述の文書は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれ、rAAV産生に関する文書の部分を特に強調する。
【0051】
したがって、本開示は、感染性rAAVを産生するパッケージング細胞を提供する。一実施形態では、パッケージング細胞は、HeLa細胞、293細胞、およびPerC.6細胞(同種293株)などの安定して形質転換されたがん細胞であり得る。別の実施形態では、パッケージング細胞は、形質転換されたがん細胞ではない細胞、例えば、低継代293細胞(アデノウイルスのE1で形質転換されたヒト胎児腎細胞)、MRC-5細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、WI-38細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、Vero細胞(サル腎細胞)、およびFRhL-2細胞(アカゲザル胎児肺細胞)である。
【0052】
上記および下記に記載される本開示の方法の細胞形質導入効率は、少なくとも約60、65、70、75、80、85、90、または95パーセント効率であり得る。
【0053】
rAAVは、当該技術分野で標準的な方法によって、例えば、カラムクロマトグラフィーまたは塩化セシウム勾配によって精製され得る。ヘルパーウイルスからrAAVベクターを精製するための方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Clark et al.,Hum.Gene Ther.10(6):1031-9(1999)、Schenpp et al.,Methods Mol.Med.69:427-43(2002)、米国特許第6,566,118号、およびWO 98/09657に開示される方法を含む。
【0054】
別の実施形態では、本開示は、本明細書に記載される核酸分子または構築物のいずれかを含むrAAVを含む組成物を企図する。一態様では、本開示は、本明細書に記載されるsnRNAを送達するためのrAAVを含む組成物を含む。本開示の組成物は、薬学的に許容される担体中のrAAVを含む。組成物はまた、希釈剤などの他の成分を含んでもよい。許容される担体および希釈剤は、レシピエントに非毒性であり、好ましくは、用いられる投薬量および濃度では不活性であり、リン酸塩、クエン酸塩、もしくは他の有機酸塩などの緩衝剤;アスコルビン酸などの抗酸化剤;低分子量ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、もしくはリシンなどのアミノ酸;グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む、単糖、二糖、および他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;マンニトールもしくはソルビトールなどの糖アルコール;ナトリウムなどの塩形成対イオン;ならびに/またはTween(登録商標)、プルロニック(登録商標)、もしくはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含む。
【0055】
滅菌されている注射可能な溶液は、必要な量のrAAVを適切な溶媒に、必要に応じて上に列挙した他の様々な成分とともに組み込み、その後濾過滅菌することによって調製される。一般的に、分散液は滅菌した活性成分を、基礎的な分散媒および上に列挙されるものからの必要とされる他の成分を含む滅菌ビヒクルへと混合することによって調製される。滅菌されている注射可能な溶液の調製のための滅菌粉末の場合、調製の好ましい方法は、真空乾燥および凍結乾燥技術であり、それは、活性成分プラス予め滅菌濾過したそれらの溶液からの任意の追加の所望の成分の粉末をもたらす。
【0056】
本開示の方法で投与されるrAAVの力価は、例えば、特定のrAAV、投与モード、治療目標、標的化された個体、および細胞型に応じて異なり、当該技術分野における標準の方法によって決定され得る。rAAVの力価は、1mL当たり約1×10、約1×10、約1×10、約1×10、約1×1010、約1×1011、約1×1012、約1×1013~約1×1014、またはそれ以上のDNase耐性粒子(DRP)の範囲であり得る。投与量はまた、ウイルスゲノム(vg)の単位(すなわち、それぞれ、1x10vg、1x10vg、1x10vg、1x1010vg、1x1011vg、1x1012vg、1x1013vg、1x1014vg)で表されてもよい。
【0057】
いくつかの態様では、本開示は、エクソン44標的化snRNAをコードするrAAVを対象に投与することを含む、配列番号4~27および32~35のいずれかに示されるsnRNAをコードするDNAを、それを必要とする対象に送達する方法を提供する。いくつかの態様では、本開示は、エクソン44標的化snRNAの送達のためのAAV形質導入細胞を提供する。
【0058】
インビボまたはインビトロで、rAAVで標的細胞(例えば、骨格筋)を形質導入する方法が、本発明によって企図される。方法は、有効用量、または有効複数回用量の、本開示のrAAVを含む組成物を、それを必要とする動物(ヒトを含む)に投与するステップを含む。用量が筋ジストロフィー、例えば、DMDの発症前に投与される場合、投与は予防的である。用量が筋ジストロフィーの発症後に投与される場合、投与は治療的である。本開示の実施形態では、有効用量は、治療される筋ジストロフィーに関連する少なくとも1つの症状を緩和(排除もしくは低減)する、筋ジストロフィー、例えば、DMDの進行を遅延もしくは予防する、筋ジストロフィー障害/疾患状態の進行を遅延もしくは予防する、疾患の程度を軽減する、疾患の寛解(部分または完全)をもたらす、および/または疾患もしくは障害に罹患している対象の生存を延長する用量である。
【0059】
有効用量の組成物の投与は、筋肉内、非経口、静脈内、髄腔内、経口、口腔、鼻腔、肺、頭蓋内、骨内、眼内、直腸、または膣を含むが、これらに限定されない、当該技術分野における標準的な経路により得る。本開示のrAAVのAAV成分(特に、AAV ITRおよびカプシドタンパク質)の投与経路および血清型は、治療される感染および/または疾患状態、ならびに標的細胞/組織を考慮して、当業者によって選択および/または適合され得る。いくつかの実施形態では、投与経路は筋肉内投与である。いくつかの実施形態では、投与経路は静脈内投与である。
【0060】
併用療法も本開示によって企図される。本明細書で使用する組み合わせは、同時治療または連続治療を含む。本開示の方法と標準的な医学的治療(例えば、コルチコステロイドおよび/または免疫抑制薬)との組み合わせは、参照によって本明細書にその全体が組み込まれる、国際公開第2013/016352号に開示されるものなどの他の療法との組み合わせと同様に、具体的に企図される。
【0061】
有効用量の組成物の投与は、筋肉内、非経口、静脈内、髄腔内、経口、口腔、鼻腔、肺、頭蓋内、骨内、眼内、直腸、または膣を含むが、これらに限定されない、当該技術分野における標準的な経路により得る。本開示のrAAVのAAV成分(特に、AAV ITRおよびカプシドタンパク質)の投与経路および血清型は、治療される感染および/または疾患状態、ならびにエクソン44標的化U7ベースsnRNAを発現する標的細胞/組織を考慮して、当業者によって選択および/または適合され得る。
【0062】
特に、本開示のrAAVの実際の投与は、いくつかの態様では、rAAVベクターを対象の標的組織に輸送する任意の物理的方法を使用することによって達成される。本開示による投与には、筋肉、肝臓、脳脊髄液、または血流への注射が含まれるが、これらに限定されない。単純にリン酸塩緩衝生理食塩水にrAAVを再懸濁させることは、筋肉組織発現に有用なビヒクルを提供するために十分であることが実証されており、担体またはrAAVと共投与することができる他の成分に既知の制限はない(が、DNAを分解する組成物は、rAAVを伴う通常の方法では回避されるべきである)。いくつかの態様では、rAAVのカプシドタンパク質は、rAAVが筋肉などの目的の特定の標的組織に標的化されるように修飾される。例えば、本開示が参照により本明細書に組み込まれるWO02/053703を参照されたい。いくつかの態様では、組成物または薬学的組成物は、注射可能な製剤として、または経皮輸送によって筋肉に送達される局所製剤として調製される。筋肉内注射および経皮輸送の両方のための多数の製剤が先行して開発されており、本開示を実施する際に使用され得る。いくつかの態様では、rAAVは、投与および取り扱いを容易にするために、任意の薬学的に許容される担体または賦形剤とともに使用される。
【0063】
いくつかの態様では、筋肉内注射を目的として、ゴマもしくはピーナツ油などのアジュバント中、または水性プロピレングリコール中の溶液、および滅菌水溶液が用いられる。そのような水溶液は、様々な態様では、所望に応じて、緩衝され、液体希釈剤は、生理食塩水またはグルコースと等張にされる。いくつかの態様では、遊離酸(DNAは酸性リン酸塩基を含有する)または薬理学的に許容される塩としてのrAAVの溶液は、ヒドロキシプロピルセルロースなどの界面活性剤と適切に混合される、水中で調製される。様々な態様では、rAAVの分散液は、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、およびそれらの混合物中で、ならびに油中で調製される。通常の保存状態および使用下においては、これらの製剤は、微生物の増殖を防止するために保存剤を含む。これに関連して、用いられる滅菌水性媒体は、すべて当該技術分野における標準的な技法によって容易に入手可能である。
【0064】
注射可能な使用に適した薬学的形態を含む、製剤には、滅菌水溶液または分散液、および滅菌注射可能溶液または分散液の即時調製用の滅菌粉末が含まれる。すべての場合において、この形態は、滅菌でなければならず、容易なシリンジ注射可能性(syringability)が存在する程度に流動性でなければならない。製造および貯蔵の条件下で安定していなければならず、細菌および真菌などの微生物の汚染作用に対して保護されなければならない。いくつかの態様では、担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど)、それらの好適な混合物、および植物油を含有する、溶媒または分散媒体である。適切な流動性は、いくつかの態様では、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合には、必要な粒子サイズの維持によって、および界面活性剤の使用によって維持される。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらされ得る。いくつかの態様では、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注射可能な組成物の長期吸収は、いくつかの態様では、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの使用によってもたらされる。
【0065】
滅菌されている注射可能な溶液は、いくつかの態様では、必要な量のrAAVを適切な溶媒に、必要に応じて上記に列挙される様々な他の成分とともに組み込むこと、続いて濾過滅菌によって調製される。一般的に、分散液は滅菌した活性成分を、基礎的な分散媒および上に列挙されるものからの必要とされる他の成分を含む滅菌ビヒクルへと混合することによって調製される。滅菌されている注射可能な溶液の調製のための滅菌粉末の場合、様々な調製の方法は、活性成分プラスそれらの予め滅菌濾過された溶液からの任意の追加の所望の成分の粉末をもたらす真空乾燥および凍結乾燥技法である。
【0066】
rAAVによる形質導入は、いくつかの態様では、インビトロでも実施される。一実施形態では、例えば、所望の標的筋細胞は、対象から除去され、rAAVで形質導入され、対象に再導入される。あるいは、同系または異種筋細胞は、いくつかの態様では、対象において不適切な免疫応答を生成しない場合に使用される。
【0067】
対象への形質導入および形質導入細胞の再導入のための好適な方法は、当該技術分野で既知である。一実施形態では、細胞は、例えば、適切な培地における、rAAVを筋細胞と組み合わせ、サザンブロットおよび/もしくはPCRなどの従来の技法を使用して、または選択可能なマーカーを使用することによって、目的のDNAを有する細胞についてスクリーニングすることによってインビトロで形質導入される。形質導入された細胞は、いくつかの態様では、次いで、薬学的組成物を含む、組成物に製剤化され、組成物は、筋肉内、静脈内、皮下、および/もしくは腹腔内注射による、または例えば、カテーテルを使用した、平滑筋および心筋への注射によるなどの、様々な技法によって対象に導入される。
【0068】
本開示は、有効用量(または本質的に同時に投与される用量、もしくは間隔をあけて与えられる用量)の阻害性RNAをコードするrAAV、ならびにエクソン44、およびエクソン44のスキッピングを標的とする、snRNAを含む、阻害性RNAの組み合わせをコードするrAAVを、それを必要とする対象に投与する方法を提供する。
【0069】
本発明のrAAVによる細胞の形質導入は、エクソン44 U7ベースsnRNAの持続的発現をもたらす。「形質導入」という用語は、レシピエント細胞による1つ以上のエクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物の発現をもたらす、本発明の複製欠損rAAVを介した、インビボまたはインビトロのいずれかでの、レシピエント細胞への1つ以上のエクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物の投与/送達を指すように使用される。したがって、本開示は、エクソン44 U7ベースsnRNAを発現するrAAVを対象に投与/送達する方法を提供する。いくつかの態様において、対象はヒトである。
【0070】
これらの方法は、血液および血管系、中枢神経系、ならびに組織(筋肉などの組織、肝臓および脳などの器官、ならびに唾液腺などの腺を含むが、これらに限定されない)を本開示の1つ以上のrAAVで形質導入することを含む。形質導入は、いくつかの態様では、組織特異的制御要素を含む遺伝子カセットで行われる。例えば、本開示の一実施形態は、アクチンおよびミオシン遺伝子ファミリー、例えば、myoD遺伝子ファミリーに由来するもの[Weintraub et al.,Science,251:761-6(1991)を参照されたい]、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF-2[Cserjesi et al.,Mol Cell Biol 11:4854-62(1991)]、ヒト骨格アクチン遺伝子に由来する制御要素[Muscat et al.,Mol Cell Biol,7:4089-99(1987)]、心アクチン遺伝子、筋クレアチンキナーゼ配列要素[Johnson et al.,Mol Cell Biol,9:3393-9(1989)を参照されたい]およびマウスクレアチンキナーゼエンハンサー(mCK)要素、骨格速筋トロポニンC遺伝子、遅筋心トロポニンC遺伝子、および遅筋トロポニンI遺伝子に由来する制御要素:低酸素誘導性核因子[Semenza et al.,Proc Natl Acad Sci USA,88:5680-4(1991)]、グルココルチコイド応答要素(GRE)を含むステロイド誘導性要素およびプロモーター[Mader et al.,Proc Natl Acad Sci USA 90:5603-7(1993)を参照されたい]、ならびに他の制御要素を含むが、これらに限定されない、筋特異的制御要素によって誘導される筋細胞および筋肉組織を形質導入する方法を提供する。
【0071】
AAVは、すべてのジストロフィン罹患器官を標的とするため、本開示は、阻害性RNAをコードするDNAの、対象のすべての細胞、組織、および器官への送達を含む。いくつかの態様では、血管系、中枢神経系、筋組織、心臓および脳はインビボでのDNA送達のための誘引標的である。本開示は、DMDエクソン44発現に影響を及ぼし(例えば、発現をスキップ、ノックダウン、または阻害し)、DMDタンパク質の発現を改変する形質導入細胞からのsnRNAの持続的発現を含む。いくつかの態様では、筋肉組織は、本開示の核酸分子およびベクターの送達のために標的とされる。筋肉組織は生命維持に必須な臓器ではなく、アクセスしやすいため、インビボDNA送達の魅力的な標的である。本開示は、いくつかの態様では、形質導入された筋線維からの1つ以上のエクソン44 U7ベースsnRNAの持続的発現を企図する。「筋細胞」または「筋肉組織」とは、あらゆる種類の筋肉(例えば、消化管、膀胱、血管、または心臓組織に由来する、骨格筋および平滑筋)に由来する細胞または細胞群を意味する。こうした筋細胞はいくつかの態様では、筋原細胞、ミオサイト、筋管、心筋細胞および心筋原細胞などに区別されるか、または区別されない。
【0072】
さらに別の態様では、本開示は、細胞をエクソン44標的化U7 snRNAをコードするrAAVと接触させることを含む、細胞におけるDMD遺伝子のオープンリーディングフレームを復元する方法を提供し、RNAは、配列番号4~27および32~35のいずれか1つのうちの少なくとも1つ以上に示されるヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの態様では、エクソン44のスキッピングは、エクソン44の少なくとも約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約45、約50、約55、約60、約65、約70、約75、約80、約85、約90、約95、約96、約97、約98、約99、または100パーセントの除外または阻害をもたらす。
【0073】
したがって、本開示は、有効用量(または本質的に同時に投与される用量、もしくは間隔をあけて与えられる用量)の、エクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物または1つ以上のエクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物をコードするゲノムを含むrAAVを、それを必要とする対象(例えば、DMDなどの筋ジストロフィーに罹患している対象または患者)に投与する方法を提供する。
【0074】
いくつかの態様では、患者における筋ジストロフィーを治療する方法が提供される。いくつかの態様では、「治療すること」は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーを含む、筋ジストロフィーの1つ以上の症状(筋肉の消耗、筋力の低下、骨格筋の問題、心臓機能異常、呼吸困難、発話および嚥下の問題(構音障害および嚥下障害)、または認知障害を含むが、これらに限定されない)を改善、阻害、またはさらに予防することを含む。いくつかの態様では、治療する方法は、ジストロフィンタンパク質の増加した発現または対象において生理学的もしくは機能的に活性であるジストロフィンタンパク質の改変形態または断片の増加した発現をもたらす。特定の態様では、治療する方法は、対象におけるジストロフィー病理の進行を阻害する。いくつかの態様では、治療する方法は、対象における筋機能を改善する。いくつかの態様では、筋機能の改善は、筋力の改善である。いくつかの態様では、筋機能の改善は、立位および歩行における安定性の改善である。筋力の改善は、最大随意等尺性収縮試験(MVICT)などの、当該技術分野で知られている技法によって決定される。場合によっては、筋機能の改善は、立位および歩行における安定性の改善である。いくつかの態様では、安定性または強度の改善は、6分歩行試験(6MWT)、100メートル走行/歩行試験、または時限階段昇降などの、当該技術分野で知られている技法によって決定される。
【0075】
いくつかの実施形態では、治療する方法は、ベクターの使用なしに、1つ以上のエクソン44 U7ベースsnRNAポリヌクレオチド構築物を投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、治療する方法は、rAAVを対象に投与するステップを含み、rAAVのゲノムは、1つ以上のエクソン44 U7ベースsnRNAポリヌクレオチド構築物を含む。
【0076】
さらに別の態様では、本開示は、DMDなどの筋ジストロフィーに関連するジストロフィー病理の進行を阻害する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、ベクターの使用なしに、1つ以上のエクソン44 U7ベースsnRNAポリヌクレオチド構築物を投与するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、rAAVを患者に投与するステップを含み、rAAVのゲノムは、エクソン44標的化U7snRNAポリヌクレオチド構築物を含む。
【0077】
本明細書に引用される各刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、本開示と矛盾しない範囲で、その全体が参照により組み込まれる。
【0078】
本明細書において特に指定のない限り、本明細書における値の範囲の列挙は、範囲内に入る各別個の値および各端点を個々に指す略記方法として役立つことを意図したものであるにすぎず、各別個の値および端点は、それが本明細書に個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。
【0079】
本明細書に記載されるすべての方法は、本明細書において特に指定のない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で行われる。特に特許請求されない限り、本明細書に提供される任意およびすべての例、または例示的な言語(例えば、「など」)の使用は、本発明をより良く説明することを意図しているにすぎず、本発明の範囲に制限を課すものではない。本明細書中の言語は、いかなる特許請求されていない要素も本発明の実施に対して必須であることを示すものとして解釈されるべきではない。
【0080】
本明細書に記載の実施例および実施形態は、例示のみを目的としており、それに照らして様々な修正または変更が、当業者に示唆され、本出願の精神および範囲ならびに添付の請求項の範囲に含まれることが理解される。
【実施例
【0081】
本開示のさらなる態様および詳細は、限定的ではなく例示的であることが意図される以下の実施例から明白であろう。
【0082】
実施例1
エクソン44を標的とする配列の設計および生成
エクソン44のスキッピングを誘導するU7snRNAシステムの能力を試験するために、6つのAAV1-U7snRNAを作製した。アンチセンス配列(すなわち、配列番号8~27)は、mRNAからエクソン(例えば、エクソン44)を除外するために、「エクソン定義」(分岐点、スプライスドナーまたはアクセプター、およびエクソンスプライシングエンハンサー)に結合するように設計した。この「エクソン定義」は、オンラインソフトウェアHuman Splicing Finder(HSF、http colon-slash-slash-www.umd.be-slash-HSF-slash-HSF.shtml)を使用して予測することができる。本発明者らは、このソフトウェアを使用して、変動する長さおよび様々な結合部位を有する様々な標的配列および様々な標的化配列を設計した。配列は、商業的に合成された(GenScript)。
【0083】
以下の表(すなわち、以下の表5)は、DMD遺伝子のエクソン44の配列(ヌクレオチドおよびアミノ酸)(およびエクソン44の周辺のイントロン配列)、DMD遺伝子上の標的配列(エクソン44配列(配列番号1の大文字)およびエクソン44の周辺のイントロン配列(配列番号1の小文字))、DMD遺伝子上の配列(エクソン44およびエクソン44の周辺のイントロン配列)を標的とするために使用されるアンチセンス配列、DMD遺伝子上の配列(エクソン44およびエクソン44の周辺のイントロン配列)を標的とするために使用されるアンチセンス配列の逆相補体、DMD遺伝子上の配列(エクソン44およびエクソン44の周辺のイントロン配列)を標的とするために使用されるアンチセンス配列を含むU7配列、ならびにDMD遺伝子上の配列(エクソン44およびエクソン44の周辺のイントロン配列)を標的とするために使用されるアンチセンス配列を含むU7配列の逆相補体を提供する。
【0084】
配列番号16~27に示される構築物の各々を含有するプラスミドを増幅し、再配列し、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター(すなわち、ITRS間)への挿入のためにNationwide Children’s HospitalのViral Vector Core(VVC)に送った。インビトロ形質導入研究のために、構築物は、AAV1カプシドを使用して産生された。インビボ研究のために、構築物は、本明細書に記載されるように任意のAAVカプシドに産生される。
【表5-1】
【表5-2】
【表5-3】
【表5-4】
【表5-5】
【0085】
実施例2
実験において使用される材料および方法
細胞株の作製
皮膚生検は、エクソン45欠失、エクソン44重複、またはエクソン45-56欠失のいずれかに罹患した3人の患者から得た。これらの皮膚生検は、線維芽細胞へのhTERT(細胞を不死化する)およびMyoD(細胞を筋管に分化転換させる)送達の両方のためにレンチウイルスベクターを使用した感染によって3つの細胞株に発展させて、ジストロフィンを発現する筋形成線維芽細胞(FibroMyoD)を作製した。FibroMyoDは、本明細書に記載されるように様々なrAAV調製物に感染させた。10cm皿当たり2.5e11ウイルスゲノムを使用した。4~8日後、細胞を収集し、RNAおよびタンパク質抽出を行った。
【0086】
hDMD/mdx del45マウスモデル
hDMD/mdx del45マウスモデル(本明細書では「hDMDdel45 mdx」モデルまたは「hDMD/del45 mdx」モデルとも呼ばれる)は、Dr.Melissa Spencer[Young et al.,J.Neuromuscul.Dis.2017;4(2):139-145(2017)]から得た。このマウスは、ヒトバージョンのDMD遺伝子を含有するが、フレーム外転写産物をもたらすhDMDマウスにおけるヒトDMD遺伝子のエクソン45の欠失を含有する。このマウスは、マウスDMD遺伝子において終止突然変異も含有する。全体として、これらの2つの突然変異は、このマウスモデルにおいてヒトまたはマウスジストロフィン発現を引き起こさない。hDMD/mdx del45マウスは、マウスおよびヒトジストロフィンの両方を欠くため、マウスは、体全体の複数の筋肉におけるジストロフィー筋病理を呈する。このマウスモデルは、本明細書に記載される様々な実験において使用される。
【0087】
RNA抽出
RNA抽出を、細胞の遠心分離後、細胞ペレット上で行った。ペレットをすすぎ、1mlのTRIzol(Life Technologies)を加えた。細胞溶解物をピペッティングによってホモジナイズし、次いで5分間RTでインキュベートした。細胞溶解物を1.5mlチューブに移し、TRIzolの1ml当たり0.2mlのクロロホルムを加えた。溶解物/TRIzol/クロロホルム混合物を手動で15秒間振盪した。混合物を次いで2~3分間RTでインキュベートし、15分間12,000g(+4℃)で遠心分離した。水相(すなわち、上部)を収集し、新しいチューブに移した。0.5mlのイソプロパノール(TRIzolの1ml当たり)を加え、10分間RTで放置した。上清を次いで、12,000gで10分間4℃での遠心分離後に除去し、ペレットを1mlの75%EtOH(TRIzolの1ml当たり)で洗浄した。遠心分離(7,500g、4℃で5分間)後、ペレットを風乾し、RNAをRNAseフリー水に10分間60℃で再懸濁させた。
【0088】
逆転写およびPCR増幅
このプロトコルは、製造業者最適化プロトコル(Maxima Reverse Transcriptase、(Thermo Fisher Scientific)に基づく。1μgのRNAをcDNAに変換した。2つのPCRプライマーを増幅に使用した(すなわち、Fw:CTCCTGACCTCTGTGCTAAG(配列番号30)、Rv:ATCTGCTTCCTCCAACCATAAAAC(配列番号31))。PCR Master Mixシステム(Thermo Fisher Scientific)を使用して、60℃のアニーリング温度でPCR増幅を行った。
【0089】
タンパク質抽出およびウエスタンブロッティング
マウス筋肉溶解物は、溶解バッファー(150mMのトリス-NaCl、1%NP-40、ジギトニン(Sigma)、ならびにプロテアーゼおよびホスファターゼ阻害剤(1860932、Thermo Inc.))を使用して調製した。バッファー中の溶解物を氷上で1時間インキュベートした。バッファー中の溶解物を次いで14000gで20分間遠心分離した。上清を収集した。タンパク質定量化は、BCAタンパク質アッセイキット(Pierce(登録商標))を使用して行った。上清を次いで従来のSDS-Pageバッファーと混合し、100℃で5分間沸騰させた。150μgの各タンパク質試料を、プレキャスト3~8%トリス-酢酸塩ゲル(NuPage、Life Science)上で16時間80V(4℃)で泳動させる。ゲルをニトロセルロースメンブレン上に一晩300mAで移す。
【0090】
ジストロフィンのC末端に対するウサギポリクローナル抗体を使用した(1:250、PA1-21011、Thermo Fisher Scientific、または1:400、15277、Abcam)。ローディングコントロールとしてアルファ-アクチニン(1:5000、A-7811、Sigma)を使用した。RTでの1時間のインキュベーション後、メンブレンを洗浄し(TBS中の0.1%Tween(登録商標)、TBSTで5×5分)、1:1000希釈の二次抗体(RTで60分)に曝露した。すべての抗体は、1/2のOdysseyブロッキングバッファー(Licor(登録商標))および1/2のTBSTで希釈した。抗マウスIgG(H+L)(IRDye(登録商標)680CWコンジュゲート)および抗ウサギIgG(H+L)(IRDye(登録商標)800CWコンジュゲート)(Licor(登録商標))を1:1000希釈で使用した。TBS中の0.1%Tween(登録商標)での5×5分洗浄、続いてddHO浸漬を行った。2つの同時IRDye(登録商標)シグナルは、LI-COR Odyssey(登録商標)NIRを使用して走査した。筋肉切片については、各筋肉についてイムノブロッティングを行った。
【0091】
免疫組織化学
凍結した筋肉を8~10ミクロンで切断し、切片を30分間染色する前に風乾した。切片をPBSで再水和し、正常ヤギ血清(1:20)と1時間インキュベートし、続いてマウス切片の場合のみ、室温で抗マウスIgG非結合fab断片と2時間インキュベートした。一次抗体は、一晩:ジストロフィン(1:250、PA1-21011、Thermo Fisher Scientific)上で放置した。洗浄後、切片を適切な二次抗体、すなわち、Alexa Fluor 488または568結合で1時間(LifeScience)とインキュベートした。スライドは、Fluoromount plus DAPI(Vector Labs)でカバーした。観察は、Olympus BX61を使用して実現した。取得は、DPコントローラー(Olympus)を使用して行った。
【0092】
実施例3
エクソン44(AAV1.U7△ex44)を標的とするrAAV構築物のインビトロトランスフェクションおよび発現
皮膚生検は、エクソン45欠失、エクソン44重複、またはエクソン45-56欠失のいずれかに罹患した3人の患者から得た。これらの皮膚生検は、線維芽細胞へのhTERT(細胞を不死化する)およびMyoD(細胞を筋管に分化転換させる)送達の両方のためにレンチウイルスベクターを使用した感染によって3つの細胞株に発展させて、ジストロフィンを発現する筋形成線維芽細胞(FibroMyoD)を作製した。FibroMyoDは、4つの異なるrAAV調製物に感染させた。
【0093】
4つの異なる配列[すなわち、エクソン44またはエクソン44およびエクソン4の周辺のイントロン配列に存在する、配列番号4~7(表2を参照されたい)]を標的化のために選択した。U7snRNA構築物は、標的配列に結合するように設計された配列番号8~11の各々を含むように設計した。上記のFibroMyoDから生成された筋芽細胞におけるエクソンスキッピング効率を評価するために、U7snRNA構築物(すなわち、配列番号16~25)の各々をAAV1にクローニングした。
【0094】
10cm皿当たり2.5e11ウイルスゲノムを使用した。4~8日後、細胞を収集し、RNAおよびタンパク質抽出を行った。エクソンスキッピングを観察するために、RT-PCR実験を3通り行った。すべての4つのAAV1.U7-アンチセンス(すなわち、配列番号20~23の各々を含むAAV)は、エクソン44スキッピングのほぼ100%を媒介することができた(図1A~C)。同様に、3つのAAV1.U7-アンチセンス(すなわち、配列番号23、26、および27の各々を含むAAV)は、エクソン44スキッピングのほぼ100%を媒介することができた(図1D~F)。
【0095】
エクソン4の効率的なスキッピングは、BP43AS44、LESE44、SESE44、およびSD44を含む構築物によってすでに実証されたが、SD44、すなわち、U7.SD44の4コピーは、単一の自己相補的(sc)AAV1ベクターにクローニングした(「U7-4xSD44」と呼ばれる)。加えて、U7.SD44によって媒介されるエクソンスキッピングはすでに非常に効率的であったため、U7.SD44の1コピーのみを有する構築物および付加されたスタッファー配列、すなわち、ランダム非コードDNAも作製した。
【0096】
10cm皿当たり2.5e11ウイルスゲノムを使用した。4~8日後、細胞を収集し、RNAおよびタンパク質抽出を行った。エクソンスキッピングを観察するために、RT-PCR実験を3通り行った。3つのAAV1.U7-アンチセンス(すなわち、配列番号23、26、および27の各々を含むAAV)を使用した。配列番号26(4xSD44)および27(SD44-スタッファー)の各々を含むAAVは、エクソン44スキッピングのほぼ100%を媒介することができた(図1D-F)。この実験では、AAV1.U7-SD44(配列番号23を含むAAV)を陽性対照として使用した。
【0097】
実施例4
エクソン44スキッピングを誘導するU7-snRNAを含むrAAV(AAV9.U7△ex44)の筋肉内送達は増加したジストロフィン発現をもたらす
6匹の2か月齢hDMD/mdx del45マウスに、AAV1.U7-SD44(配列番号23を含むAAV)、AAV1.U7-SD44-スタッファー(配列番号27を含むAAV)、およびAAV1.U7-4xSD44(配列番号26を含むAAV)を、2.5e11AAV1ウイルス粒子で、各前脛骨(TA)筋に注射した。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。ウイルス注射後1か月で、筋肉を3か月齢マウスから抽出し、RT-PCRによってヒトジストロフィン発現を測定することによってエクソンスキッピング効率を決定した(図2)。図2は、上記に示される3つの異なるrAAVウイルスベクターでの注射後1か月での前脛骨(TA)筋におけるヒトDMDエクソン44の効率的なスキッピングを示す。これらのRT-PCR結果は、マウス#57および#58(未処理マウス)におけるエクソンスキッピングの不在、マウス#60および#61(U7-SD44-スタッファー、すなわち、配列番号27を含むAAVが注射されたマウス)における効率的なエクソンスキッピング、マウス#66および#72(U7-SD44、すなわち、配列番号23を含むAAVが注射されたマウス)における効率的なエクソンスキッピング、ならびにマウス#84(U7-4xSD44、すなわち、配列番号26を含むAAVが注射されたマウス)における効率的なエクソンスキッピングを示した。Black 6(Bl6)は、ヒトDMD遺伝子を含有しない野生型マウスであり、したがって、ヒトDMDの陰性対照である。
【0098】
ジストロフィン発現は、免疫蛍光法によって確認した(図3A-E)。図3A-Eは、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月の2か月齢のhDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンの免疫蛍光発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。
【0099】
これらの免疫蛍光実験結果は、#58(未処理hDMD/mdx del45マウス、図3A)から、Black 6(Bl6)対照マウス(図3B)、すなわち、ヒトDMD遺伝子を含有しないBl6マウスから、しかしながら、この免疫蛍光実験において使用される抗体は、ヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識し、マウス#72(U7.SD44が注射されたマウス、図3C)から、マウス#60(U7-SD44スタッファーが注射されたマウス、図3D)から、ならびにマウス#84(U7-4xSD44が注射されたマウス)(図3E)から得た。
【0100】
1か月後、筋肉の免疫染色は、ジストロフィンがすべての3つのrAAVベクターによるウイルス感染後に発現し、SD44-スタッファーベクター(U7-SD44-スタッファー、すなわち、配列番号27を含むAAVが注射されたマウス、図3D)および4x-SD44ベクター(U7-4xSD44、すなわち、配列番号26を含むAAVが注射されたマウス、図3E)が筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。
【0101】
ジストロフィン発現は、ウエスタンブロット分析によって確認した(図4)。図4は、3つの異なるrAAVウイルスベクターの注射後1か月のhDMD/mdx del45マウスの前脛骨(TA)筋におけるヒトジストロフィンのウエスタンブロット発現を示す。実験は、2匹のマウスの各TAで実施した(構築物当たりn=4のTA筋)。1か月後、ウエスタンブロット結果は、ジストロフィンが3つすべてのrAAVウイルスベクターに感染後に発現し、SD44-スタッファーベクターが筋肉において最高レベルのジストロフィン発現をもたらすように見えることを示す。これらのウエスタンブロット結果は、マウス#57および#58(未処理マウス)から、マウス#60および#61(U7.SD44-スタッファー、すなわち、配列番号27を含むAAVが注射されたマウス)から、マウス#66および#72(U7.SD44、すなわち、配列番号23を含むAAVが注射されたマウス)から、ならびにマウス#84(U7.4xSD44、すなわち、配列番号26を含むAAVが注射されたマウス)から得た。このウエスタンブロットにおいて使用される抗体はヒトおよびマウスジストロフィンの両方を認識するため、ジストロフィンはBl6対照によって発現する。
【0102】
したがって、U7.SD44(配列番号23を含むAAV)、U7.4xSD44(配列番号26を含むAAV)、およびU7.SD44-スタッファー(配列番号27を含むAAV)を含むすべての3つのrAAVベクターにおけるAAV.U7snRNA-アンチセンスの送達は、エクソン44に隣接するイントロン配列を標的とすることを含み、エクソン44を標的とすることによってジストロフィン発現を誘導した。すべての構築物は、強力なジストロフィン発現につながる堅牢なエクソンスキッピングを媒介したが、SD44-スタッファー構築物および4x-SD44構築物を含むrAAV(図3D-Eおよび図4)は、これらの実験において他のものよりも効率的であるように見えた。
【0103】
実施例5
エクソン44スキッピングを誘導するU7-snRNAを含むrAAV(AAV9.U7△ex44)の全身送達は増加したジストロフィン発現をもたらす
10匹のhDMDdel45/mdxマウス(2か月齢)に、AAV9.U7-SD4-スタッファーまたはAAV9.U7-4X-SD44(AAV9にクローン化された、それぞれ、配列番号27および26)を、3e13vg/kg~2e14vg/kgの範囲の様々な用量で、側頭静脈(すなわち、新生児マウス)または尾静脈(すなわち、2か月齢マウス)に注射する。これらのウイルスベクターで形質導入されたマウスは、注射後1、3、または6か月で収集する。エクソンスキッピング効率は、RT-PCR、免疫蛍光法、および上記で本明細書に記載されるプロトコルを使用したウエスタンブロット分析によってジストロフィン発現を測定することによって決定する。
【0104】
本開示は特定の実施形態といった点で記載された一方、その変更および修正が生じることが当業者に理解されるだろう。したがって、特許請求の範囲内に見られるようなこのような制限のみが本開示に課せられるべきである。
【0105】
本出願で参照されるすべての文書は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれ、それらが参照される内容に特に留意される。
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図1F
図2
図3A
図3B
図3C
図3D
図3E
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E
【配列表】
2022543236000001.app
【国際調査報告】