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特表2024-520838アデノ随伴ウイルス産生を制御する方法
(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】2024-05-24
(54)【発明の名称】アデノ随伴ウイルス産生を制御する方法
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/864 20060101AFI20240517BHJP
   C12N 15/62 20060101ALI20240517BHJP
   C12N 15/35 20060101ALI20240517BHJP
   C12N 15/53 20060101ALI20240517BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20240517BHJP
   C12N 5/071 20100101ALI20240517BHJP
【FI】
C12N15/864 100Z
C12N15/62 Z ZNA
C12N15/35
C12N15/53
C12N5/10
C12N5/071
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023576084
(86)(22)【出願日】2022-06-10
(85)【翻訳文提出日】2024-01-30
(86)【国際出願番号】 US2022033071
(87)【国際公開番号】W WO2022261475
(87)【国際公開日】2022-12-15
(31)【優先権主張番号】63/209,735
(32)【優先日】2021-06-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/350,849
(32)【優先日】2022-06-09
(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】518138077
【氏名又は名称】スパーク セラピューティクス インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】SPARK THERAPEUTICS, INC.
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ヤズチュオール, ムスタファ
(72)【発明者】
【氏名】オズデミル, アーメット ユヌス
【テーマコード(参考)】
4B065
【Fターム(参考)】
4B065AA90X
4B065AA93X
4B065AA95Y
4B065AB01
4B065AC14
4B065BA02
(57)【要約】
本開示の主題は、細胞培養物中の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)産生を制御するための組成物および方法に関する。特に、本開示の主題は、rAAV産生の制御をもたらすAAV Repおよびヘルパータンパク質の発現の可逆的翻訳後制御によって、AAV Repタンパク質媒介細胞傷害性を克服する戦略に関する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター粒子の産生を制御する方法であって、方法が、
a)細胞に、
a.目的の遺伝子を含むrAAV、ならびに
b.融合タンパク質をコードする核酸であって、融合タンパク質が、AAVタンパク質、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む、核酸
を導入することと、
b)細胞を、rAAVベクター粒子を産生するのに好適な条件下で培養することと、
c)細胞を分解リガンドと接触させることであって、分解リガンドが、分解ドメインに結合して、AAVタンパク質の発現を制御し、それによってrAAVベクター粒子の産生を制御する、細胞を分解リガンドと接触させることと
を含む、方法。
【請求項2】
核酸が、融合タンパク質をコードし、融合タンパク質が、AAVタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
AAVタンパク質が、Capである、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
AAVタンパク質が、ヘルパータンパク質である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項5】
ヘルパータンパク質が、E2である、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
AAVタンパク質が、Repである、請求項1または2に記載の方法。
【請求項7】
リガンド依存性分解ドメインが、FKBPに由来する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
分解リガンド依存性分解ドメインが、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
分解リガンド依存性分解ドメインが、オーキシン誘導性分解ドメインである、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
分解リガンドが、小分子リガンドである、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
小分子が、Shield1である、請求項7に記載の方法。
【請求項12】
小分子が、トリメトプリム(TMP)である、請求項8に記載の方法。
【請求項13】
小分子が、オーキシンである、請求項9に記載の方法。
【請求項14】
細胞が、E1a発現細胞である、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
E1a発現細胞が、HEK293細胞である、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
Repタンパク質が、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40タンパク質である、請求項6から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
分解リガンド依存性分解ドメインが、Repタンパク質のC末端に融合されている、請求項6から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
分解リガンド依存性分解ドメインが、Repタンパク質のN末端に融合されている、請求項6から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
リンカーが、柔軟なリンカーである、請求項2に記載の方法。
【請求項20】
リンカーが、剛直なリンカーである、請求項2に記載の方法。
【請求項21】
細胞に、Capタンパク質をコードする核酸を導入することを含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、少なくとも1つのプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、同じプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項21に記載の方法。
【請求項24】
融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、別個のプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項21に記載の方法。
【請求項25】
rep、cap、またはヘルパー遺伝子が、制御エレメントのコントロール下にある、請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
前記制御エレメントが、プロモーターである、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記制御エレメントが、Tet応答結合エレメントを含む、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
細胞が、真核細胞である、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
真核細胞が、動物細胞である、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
動物細胞が、哺乳動物細胞である、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
哺乳動物細胞が、HEK細胞である、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣細胞である、請求項30に記載の方法。
【請求項33】
rAAV産生細胞であって、細胞が、AAVタンパク質および分解リガンド依存性分解ドメインを含む融合タンパク質をコードする核酸を含む、rAAV産生細胞。
【請求項34】
核酸が、AAVタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む融合タンパク質をコードする、請求項33に記載のrAAV産生細胞。
【請求項35】
AAVタンパク質が、Rep、Cap、およびヘルパータンパク質からなる群から選択される、請求項33または34に記載のrAAV産生細胞。
【請求項36】
AAVタンパク質が、Capである、請求項35に記載のrAAV産生細胞。
【請求項37】
AAVタンパク質が、ヘルパータンパク質である、請求項35に記載のrAAV産生細胞。
【請求項38】
AAVタンパク質が、Repである、請求項35に記載のrAAV産生細胞。
【請求項39】
分解リガンドが、小分子リガンドである、請求項33から38のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項40】
分解リガンド依存性分解ドメインが、FKBPに由来する、請求項33から39のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項41】
分解リガンド依存性分解ドメインが、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)である、請求項33から39のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項42】
分解リガンド依存性分解ドメインが、オーキシン誘導性分解ドメインである、請求項33から39のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項43】
小分子が、Shield1である、請求項40に記載のrAAV産生細胞。
【請求項44】
小分子が、トリメトプリム(TMP)である、請求項41に記載のrAAV産生細胞。
【請求項45】
小分子が、オーキシンである、請求項42に記載のrAAV産生細胞。
【請求項46】
細胞が、真核細胞である、請求項33から45のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項47】
真核細胞が、動物細胞である、請求項46に記載のrAAV産生細胞。
【請求項48】
動物細胞が、哺乳動物細胞である、請求項47に記載のrAAV産生細胞。
【請求項49】
哺乳動物細胞が、HEK細胞である、請求項48に記載のrAAV産生細胞。
【請求項50】
哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣細胞である、請求項48に記載のrAAV産生細胞。
【請求項51】
細胞が、E1a発現細胞である、請求項33から45のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項52】
E1a発現細胞が、HEK293細胞である、請求項51に記載のrAAV産生細胞。
【請求項53】
リガンド依存性分解ドメインが、リンカーを介してRepタンパク質のC末端に融合されている、請求項38から45のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項54】
細胞が哺乳動物細胞であり、リガンド依存性分解ドメインが、リンカーを介してRepタンパク質のN末端に融合されている、請求項38から45のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項55】
細胞が哺乳動物細胞であり、リンカーが柔軟なリンカーである、請求項34に記載のrAAV産生細胞。
【請求項56】
細胞が哺乳動物細胞であり、リンカーが剛直なリンカーである、請求項34に記載のrAAV産生細胞。
【請求項57】
細胞に、Capタンパク質をコードする核酸を導入することをさらに含む、請求項48から56のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項58】
細胞が哺乳動物細胞であり、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、少なくとも1つのプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項57に記載のrAAV産生細胞。
【請求項59】
細胞が哺乳動物細胞であり、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、同じプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項57に記載のrAAV産生細胞。
【請求項60】
細胞が哺乳動物細胞であり、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、別個のプラスミドを使用して細胞中に導入される、請求項57に記載のrAAV産生細胞。
【請求項61】
細胞が哺乳動物細胞であり、rep、cap、またはヘルパー遺伝子が、制御エレメントのコントロール下にある、請求項48から60のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項62】
前記制御エレメントが、プロモーターである、請求項61に記載のrAAV産生細胞。
【請求項63】
前記制御エレメントが、Tet応答結合エレメントを含む、請求項61に記載のrAAV産生細胞。
【請求項64】
2つ以上の異なるAAVタンパク質が、独立して、分解リガンド依存性分解ドメインに融合されている、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法または請求項33から63のいずれか一項に記載のrAAV産生細胞。
【請求項65】
各異なるAAVタンパク質が、独立して、異なる分解リガンド依存性分解ドメインに融合されている、請求項64に記載の方法またはrAAV産生細胞。
【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、2022年6月9日に出願された米国仮出願第63/350,849号、および2021年6月11日に出願された米国仮出願第63/209,735号の優先権を主張するものであり、これらの両方は、その全体が参照により本明細書に援用され、これらに対して優先権が主張される。
【0002】
1.発明の分野
本開示の主題は、細胞培養物中の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)産生の制御のための組成物および方法に関する。特に、本開示の主題は、rAAV産生の制御をもたらすAAV Repタンパク質の発現の可逆的翻訳後制御によって、AAV Repタンパク質媒介細胞傷害性を克服する戦略に関する。
【背景技術】
【0003】
2.背景
細胞培養物中でrAAVを産生するために使用されるさまざまなAAV産生システムがある。これらには、ヒト胎児腎臓(HEK)293細胞、Hela産生細胞株、BHK21ベースのプラットフォーム、およびバキュロウイルスベースの産生システムのプラスミド一過性トランスフェクションが含まれる。これらのシステムの各々には、長所および短所がある。例えば、アデノウイルスE1aタンパク質のrAAVの産生を開始することにおける重要性を考慮すると、E1a発現細胞、例えばHEK293細胞は、それらが宿主細胞ゲノムにE1a遺伝子を別途導入する必要性を排除するため、rAAVを産生するために魅力的である。E1a発現細胞、例えばHEK293細胞はまた、増殖の容易さおよび懸濁液中の増殖の適応性も提供することができる。しかしながら、安定かつ継代可能なrAAV産生E1a発現細胞株を作り出すための取り組みは、E1a誘導性のAAV Repタンパク質の蓄積によって引き起こされる細胞傷害性によって阻まれてきた。上述した点から、Repタンパク質の蓄積が制御され、Rep媒介細胞傷害性を回避でき、制御されたrAAV産生をもたらす、新しいrAAV産生戦略が当該技術分野において必要とされている。
【発明の概要】
【0004】
3.本発明の概要
ある特定の実施形態では、本開示は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター粒子の産生を制御する方法を対象とし、本方法は、細胞に、目的の遺伝子を含むrAAVおよび融合タンパク質をコードする核酸を導入することであって、融合タンパク質が、AAVタンパク質、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む、導入することと、rAAVベクター粒子を産生するのに好適な条件下で、細胞を培養することと、細胞を分解リガンドと接触させることであって、分解リガンドが分解ドメインに結合して、AAVタンパク質の発現を制御し、それによって、rAAVベクター粒子の産生を制御する、接触させることとを含む。
【0005】
ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸は、Repタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む。ある特定の実施形態では、リガンド依存性分解ドメインは、FKBPに由来する。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、DHFRである。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、オーキシン誘導性分解ドメインである。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、小分子は、Shield1である。ある特定の実施形態では、小分子は、TMPである。ある特定の実施形態では、小分子は、オーキシンである。ある特定の実施形態では、小分子は、dTag13である。
【0006】
ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸は、Capタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む。ある特定の実施形態では、リガンド依存性分解ドメインは、FKBPに由来する。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、DHFRである。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、オーキシン誘導性分解ドメインである。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、小分子は、Shield1である。ある特定の実施形態では、小分子は、TMPである。ある特定の実施形態では、小分子は、オーキシンである。ある特定の実施形態では、小分子は、dTag13である。
【0007】
ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸は、ヘルパータンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む。ある特定の実施形態では、ヘルパータンパク質は、E2である。ある特定の実施形態では、リガンド依存性分解ドメインは、FKBPに由来する。分解リガンド依存性分解ドメインは、DHFRである。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、オーキシン誘導性分解ドメインである。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、小分子は、Shield1である。ある特定の実施形態では、小分子は、TMPである。ある特定の実施形態では、小分子は、オーキシンである。ある特定の実施形態では、小分子は、dTag13である。
【0008】
ある特定の実施形態では、細胞は、E1a発現細胞である。ある特定の実施形態では、E1a発現細胞は、HEK293細胞である。
【0009】
ある特定の実施形態では、Repタンパク質は、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40タンパク質である。
【0010】
ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、AAVタンパク質のC末端に融合されている。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、AAVタンパク質のN末端に融合されている。
【0011】
ある特定の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。ある特定の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。
【0012】
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、細胞に、Capタンパク質をコードする核酸を導入することを含む。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、少なくとも1つのプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、同じプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、別個のプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、AAV融合タンパク質コード遺伝子および/またはcap遺伝子は、制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、プロモーターである。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、Tet応答エレメントである。
【0013】
ある特定の実施形態では、細胞は、真核細胞である。ある特定の実施形態では、真核細胞は、動物細胞である。ある特定の実施形態では、動物細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施形態では、哺乳動物細胞は、HEK細胞である。
【0014】
ある特定の実施形態では、本開示は、rAAV産生細胞を対象とし、本細胞は、AAVタンパク質および分解リガンド依存性分解ドメインを含む融合タンパク質をコードする核酸を含む。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸は、AAVタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、FKBPに由来する。ある特定の実施形態では、リガンド依存性分解ドメインは、FKBPに由来する。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、DHFRである。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、オーキシン誘導性分解ドメインである。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、小分子は、Shield1である。ある特定の実施形態では、小分子は、TMPである。ある特定の実施形態では、小分子は、オーキシンである。ある特定の実施形態では、小分子は、dTag13である。
【0015】
ある特定の実施形態では、rAAV産生細胞は、真核細胞である。ある特定の実施形態では、真核細胞は、動物細胞である。ある特定の実施形態では、動物細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施形態では、哺乳動物細胞は、HEK細胞である。ある特定の実施形態では、細胞は、E1a発現細胞である。ある特定の実施形態では、E1a発現細胞は、HEK293細胞である。
【0016】
ある特定の実施形態では、rAAV産生細胞は、リンカーを介してAAVタンパク質のC末端に融合されたリガンド依存性分解ドメインを含む。ある特定の実施形態では、リガンド依存性分解ドメインは、リンカーを介してAAVタンパク質のN末端に融合されている。ある特定の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。ある特定の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。
【0017】
ある特定の実施形態では、細胞は、Capタンパク質をコードする核酸を含む。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、少なくとも1つのプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、同じプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸およびCapタンパク質をコードする核酸が、別々のプラスミドを使用して細胞中に導入される。ある特定の実施形態では、AAV融合タンパク質コード遺伝子および/またはcap遺伝子は、制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、プロモーターである。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、Tet応答エレメントである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
4.図面の簡単な説明
図1】本開示の方法およびシステムにおいて利用されるプラスミドコンストラクトの例を表示する図である。
図2図1に示されるものなどのデグロンコンストラクトを使用してrAAV産生を確認するための実験フローに関する概略図を表示する図である。
図3】rAAVが、RepおよびCap遺伝子を別個のプラスミド上に有する哺乳動物細胞のトランスフェクションによって産生され得ることを示す図である。
図4】Rep-デグロンコンストラクトがAAV産生に使用され得ることおよびRepタンパク質の蓄積が、Shield-1分子の添加によって制御され得ることを示す図である。
図5】Repコンストラクトの発現のShield-1媒介翻訳後制御を示す図である。ここでは、コンストラクトがC末端デグロン融合を伴うRepまたはN末端デグロン融合を伴うRepをコードする。
図6】C末端デグロン融合を含むか、または含まないRepタンパク質の発現のShield-1媒介翻訳後制御を示す図である。Repは、Capと同じコンストラクト上に存在するか、または別個のコンストラクト上に存在する。
図7】rAAV産生が、C末端デグロンのRepへの融合および増加する濃度のShield-1の添加によって調節され得ること、およびRep発現がCMVプロモーター下にある増加する濃度のRep-デグロンプラスミドが、rAAV産生の低減をもたらすことを示す図である。
図8】C末端デグロン融合を含むかまたは含まないRepタンパク質を使用するrAAV産生およびRepとデグロンとの間の剛直なまたは柔軟なリンカーの組込みを示す図である。
図9】N末端デグロン融合を含むかまたは含まないRepタンパク質を使用するrAAV産生およびRepとデグロンとの間の剛直なまたは柔軟なリンカーの組込みを示す図である。
図10】C末端デグロンを含むRepコンストラクトおよびN末端デグロンを含むRepコンストラクトのShield-1を用いた制御を示す図である。
図11】デグロンタグのRepタンパク質のN末端またはC末端への付加後のウェスタンブロットにおける可能なサイズ変化を表示する図である。デグロンのRepタンパク質のN末端への付加(N-デグロン)は、大型Repタンパク質の分子量を変化させたが、小型Repタンパク質の分子量は変化させなかった。小型Repの分子量は、N末端タンパク質タグによって影響を受けず、なぜなら、小型Repの発現を促進するp19プロモーターが、Rep遺伝子内に位置しているためである。小型Repタンパク質は、大型Repタンパク質と同じN末端配列を共有しない。対照的に、Repタンパク質のC末端へのデグロンの付加(C-デグロン)は、両方のC末端が同じであるため、小型Repタンパク質および大型Repタンパク質の両方の分子量を変化させる。Shield1またはTMPなどの小分子の細胞培養物への添加は、タンパク質分解を阻害することができ、バンド強度もそれに応じて変化することになる。ここで示される例は、FKBP由来デグロンである。
図12A】FKBP由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。N末端FKBPデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する図である。
図12B】FKBP由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。C末端FKBPデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する図である。
図12C】FKBP由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。図12Aおよび12Bからの試料のAAV力価を表示する図である。
図12D】FKBP由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。異なる比でトランスフェクトされたRepおよびCapプラスミドでのAAV力価を表示する図である。
図13A】大腸菌(E.coli)DHFR由来デグロン(ecDHFRデグロン)を有するRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。N末端ecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する図である。
図13B】大腸菌(E.coli)DHFR由来デグロン(ecDHFRデグロン)を有するRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。C末端ecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する図である。
図13C】大腸菌(E.coli)DHFR由来デグロン(ecDHFRデグロン)を有するRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。図13Aおよび13Bからの試料のAAV力価を表示する図である。
図14A】オーキシンベースのデグロンおよびecDHFRデグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。オーキシン誘導性デグロンまたはecDHFRデグロンでタグ付けされているRepのウェスタンブロットを表示する図である。
図14B】オーキシンベースのデグロンおよびecDHFRデグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を表示する図である。図14Aからの試料のAAV力価を表示する図である。
図15】Shield1およびdTag13の異なる用量のAAV産生に対する影響を表示する図である。dTAG-13は、ユビキチン媒介性分解のために、変異FKBP配列を標的とすることができる小分子である。これは、標的化タンパク質配列をE3ユビキチンリガーゼのセレブロンに連結させることによって機能することができる。dTAG-13は、FKBP融合タンパク質およびそれに融合されたタンパク質の分解をもたらすことができる。
図16A】Tet応答エレメント含有プロモーター(TRE3G)のコントロールおよびTetタンパク質と単一ドキシサイクリン濃度への曝露下でのC末端デグロンを含むRepのウェスタンブロットを表示する図である。
図16B図16Aからの試料のAAV力価を表示する図である。
図17A】TRE3GプロモーターのコントロールおよびTetタンパク質とある範囲のドキシサイクリン濃度への曝露下でのC末端デグロンを含むRepのウェスタンブロットを表示する図である。
図17B図17Aからの試料のAAV力価を表示する図である。
図18A】Tetシステム、特にTRE3G-Rep-デグロンシステムにおけるRepタンパク質レベルに対するp5プロモーターの影響を表示する図である。
図18B】C末端デグロンおよびTRE3Gプロモーターを有するRepコンストラクトのウェスタンブロットを表示する図である。
図18C図18Bからの試料のAAV力価を表示する図である。
図19A】FKBP由来のデグロンモチーフでタグ付けされたE2A遺伝子から観察されたDBPタンパク質発現を表示する図である。E2A-DBP-デグロンを発現するプラスミドが、Rep/Cap、ITR-GOL、E4-E34KおよびVA2を発現する他のプラスミドと共にトランスフェクトされた。72時間の終了時に、細胞を溶解させ、AAV力価レベルを分析した。ITR-GOIプラスミド(AAV産生を妨げるために、ヘルパーおよびRep/Capプラスミドが省かれた)のみでトランスフェクトされた細胞を、ネガティブコントロール試料として使用した。Shield1分子の添加がないと、AAV産生は、ネガティブコントロールから生じたqPCR結果のバックグラウンドレベルと同じである(左側の濃い赤色のバー対右側のグレーバー)。Shield1分子を添加すると、力価レベルはおよそ3倍増し、デグロンタグを有するE2A-DBPを使用するAAV産生の制御を提供する(中央の縞模様のバー)。
図19B】デグロンタグの付加に起因して、E2A-DBPタンパク質のタンパク質サイズにおけるシフトを示すウェスタンブロットの結果を表示する図である。タグ付きタンパク質は、タグなしのDBPタンパク質よりも約12kDa大きい。左側の2つの試料はタグなしDBPであり、一方右側の試料は、デグロンを含むDBPの試料である。
図20A】デグロンモチーフを有するコドン修飾RepがAAV産生に使用され得ることを表示する図である。制御エレメント、特に、TRE3G-Tetシステムのコントロール下にある修飾rep遺伝子を示す図である。ここで示されるコンストラクトは、コドン修飾Repコンストラクトによってのみ産生された大型Repタンパク質を有する。小型Repは、同じプラスミド上の別の領域から発現される。小型Repはまた、同じプラスミド上で、TRE3Gおよびデグロンのコントロール下にある。
図20B】デグロンモチーフを有するコドン修飾RepがAAV産生に使用され得ることを表示する図である。より高いAAV力価を有する細胞からの試料は、Shield1およびDoxで処理されたものである。これは、本明細書に開示される方法の文脈において、修飾rep遺伝子を含む複数のAAV遺伝子上の複数のデグロンドメインおよびTetプロモーターの誘導特性を示す。
【発明を実施するための形態】
【0019】
5.詳細な説明
本開示の主題は、細胞培養物中の組換えrAAV産生の制御のための組成物および方法に関する。特に、本開示の主題は、AAV Repタンパク質の発現の可逆的翻訳後制御によって、AAV Repタンパク質媒介細胞傷害性を克服するための組成物および方法に関する。
【0020】
一態様では、本開示の主題は、rAAVの発現の翻訳後制御のための細胞培養の方法を対象とする。ある特定の実施形態では、細胞培養物中のAAV Repタンパク質発現の可逆的翻訳後制御は、分解ドメインのAAV Repタンパク質への融合によって達成される。ある特定の実施形態では、分解ドメインのAAV Repタンパク質への融合は、細胞培養物中の分解リガンドの存在または不在に基づくAAV Repタンパク質の制御された分解を可能にする。ある特定の実施形態では、分解リガンドの存在または不在に基づくAAV Repタンパク質の制御された分解は、細胞培養物中のrAAVの発現の翻訳後制御をもたらす。
【0021】
別の態様では、本開示の主題は、rAAV産生細胞を対象とする。例えば、限定されないが、本開示は、AAV Repタンパク質の発現が分解ドメインのAAV Repタンパク質への融合によって制御される、rAAV産生細胞を対象とする。
【0022】
別の態様では、細胞培養物中のAAV ヘルパータンパク質発現の可逆的翻訳後制御は、分解ドメインのAAV ヘルパータンパク質への融合によって達成される。ある特定の実施形態では、分解ドメインのAAV ヘルパータンパク質への融合は、細胞培養物中の分解リガンドの存在または不在に基づくAAV ヘルパータンパク質の制御された分解を可能にする。ある特定の実施形態では、分解リガンドの存在または不在に基づくAAV ヘルパータンパク質の制御された分解は、細胞培養物中のrAAVの発現の翻訳後制御をもたらす。
【0023】
明確にするために、ただし限定するものではないが、本開示の主題の詳細な説明は、以下のセクションに分けられる:
5.1.定義
5.2.分解ドメインを使用してAAVの発現を制御する方法
5.3.rAAV産生細胞
【0024】
5.1.定義
本明細書で使用される用語は、一般に、当技術分野において、本開示の文脈の範囲内、および各用語が使用される特定の文脈において、それらの通常の意味を有する。本開示の組成物および方法ならびにそれらの作製方法および使用方法を説明する際に施術者に追加のガイダンスを提供するために、特定の用語を以下に、または明細書の他の場所で述べる。
【0025】
本明細書で使用される場合、「a」または「an」という単語の使用は、特許請求の範囲および/または明細書で「含む(comprising)」という用語と組み合わせて使用されるとき、「1つの」を意味し得るが、「1つ以上(one or more)」、「少なくとも1つ」、および「1つまたは2つ以上(one or more than one)」の意味とも一致する。
【0026】
「備える(comprise(s))」、「含む(include(s))」、「有する( having)」、「有する(has)」、「できる(can)」、「含有する(contain(s))」およびそれらの変化形は、本明細書で使用される場合、追加の行為または構造の可能性を排除しないオープンエンドの移行句、用語または単語であることを意図する。本開示はまた、明示的に規定されているかどうかにかかわらず、本明細書に提示された実施形態または要素を「含む(comprising)」、「からなる(consisting of)」および「から本質的になる(consisting essentially of)」他の実施形態も考慮する。
【0027】
「約(about)」または「およそ(approximately)」という用語は、当業者によって決定される特定の値について許容誤差範囲内であることを意味するが、値がどのように測定または決定されるか、例えば、測定システムの制約に部分的に依存する。例えば、「約(about)」は、当該技術分野における慣例に従って、3以内または3を超える標準偏差を意味し得る。あるいは、「約」は、与えられた値の最大20%、好ましくは最大10%、より好ましくは最大5%、およびより好ましくはさらに最大1%の範囲を意味し得る。あるいは、特に、生物学的システムまたはプロセスに関して、この用語は、値の1桁以内、好ましくは5倍以内、およびより好ましくは2倍以内を意味し得る。
【0028】
ある特定の実施形態では、本開示の細胞は、染色体に組み込まれたrep遺伝子を担持するが、Repタンパク質を発現するためにヘルパーウイルス機能を必要とする。本明細書で使用される「ヘルパーウイルス」または「ヘルパーウイルス機能」または「AAV ヘルパー」は、アデノウイルス(Ad)E1(例えば、Ad E1aまたはAd E1b)、Ad E2A、Ad E4およびVA RNAのうちの少なくとも1つを指すか、またはヘルペスウイルスおよびポックスウイルスなどの他のウイルスの対応する機能を指し、これらは、AAVベクターゲノムの複製およびパッケージングを支援するために、ヘルパー機能を付与することができる。特定の実施形態では、ハイブリッドウイルスが、E1/E3欠失を有するが、ヘルパーウイルス機能を提供するAd E2A、Ad E4およびVA RNA、ならびに異種核酸に隣接するAAV ITRを含有するアデノウイルスから作製された。他の実施形態では、ハイブリッドウイルスは、ヘルペスウイルスまたはポックスウイルスからのヘルパーウイルス機能と共に、異種核酸に隣接するAAV ITRを含む。
【0029】
本明細書で使用される場合、「ヘルパーウイルス機能(複数可)」という用語は、rAAVベクターゲノムの複製およびパッケージングを可能にする(RepおよびCapと併せて)、ヘルパーウイルスゲノムにおいてコードされる機能(複数可)を指す。本明細書で使用される場合、「ヘルパーウイルス機能」は、多数の異なる方法で提供されてもよい。例えば、ヘルパーウイルス機能は、ウイルスによって提供され得るか、または、例えば、必須のヘルパー機能(複数可)をコードするポリヌクレオチド配列によって細胞にトランスで提供される。別の例では、1つ以上のウイルスをコードするポリヌクレオチド配列を含むプラスミドまたは他の発現ベクター(例えば、アデノウイルス)タンパク質は、本発明の細胞株にrAAVベクターゲノムと共にトランスフェクションした後、rAAVベクターゲノムの複製およびrAAVベクター粒子へのパッケージングを可能にするときにヘルパー機能を提供する。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、またはそれらのハイブリッドウイルスから選択されるウイルスによって提供される。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、ヘルパーウイルス機能を提供する1つ以上のウイルス、ベクターまたはプラスミドを含む。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、Ad E1タンパク質(例えば、Ad E1aタンパク質またはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、Ad E4タンパク質およびAd VA RNAのうちの少なくとも1つを含む。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、ヘルパータンパク質に融合している。
【0030】
本明細書で使用される場合、「AAVタンパク質」という用語は、AAVゲノムに由来し、AAV産生に必要とされる任意の野生型または修飾タンパク質を指す。「AAVタンパク質」は、野生型かまたは修飾されているかにかかわらず、Rep、Cap、またはヘルパータンパク質の任意の形態を含む。野生型AAV遺伝子の修飾は、発現されたタンパク質のアミノ酸配列における変化をもたらす必要はない。本明細書で使用される場合、「AAV融合タンパク質」は、AAVタンパク質のアミノ酸配列が、別のアミノ酸配列、例えばデグロン配列に、直接的にまたはリンカーを介して融合されているAAVタンパク質を含む融合タンパク質を指す。
【0031】
「ベクター」という用語は、核酸の挿入もしくは組込みによって操作され得る、小さな担体核酸分子、例えばプラスミド、ウイルス(例えば、AAVベクター)、または他のビヒクルを指す。そのようなベクターは、ポリヌクレオチドを細胞中に導入/移入するために、また細胞中に挿入されたポリヌクレオチドを転写または翻訳するために、遺伝子操作に使用することができる(すなわち、「クローニングベクター」)。「発現ベクター」は、遺伝子または核酸配列を宿主細胞における発現に必要とされる不可欠な制御領域と共に含有する特殊なベクターである。
【0032】
ベクターの核酸配列は、一般に、細胞中の増殖のための少なくとも複製開始点および任意選択で、追加のエレメント、例えば、異種ポリヌクレオチド配列、発現調節エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー)、イントロン、逆位末端反復(ITR)、選択マーカー(例えば、抗生物質耐性)、ポリアデニル化シグナルを含有する。
【0033】
ウイルスベクターは、ウイルスゲノムを含む1つ以上の核酸エレメントに由来するか、またはそれに基づく。特定のウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。
【0034】
組換えAAVベクターなどのベクターの修飾語、ならびに組換えポリヌクレオチドおよびポリペプチドなどの配列の修飾語のような「組換え」という用語は、一般に自然界では発生しないやり方で組成物が操作されている(すなわち、遺伝子操作されている)ことを意味する。組換えAAVベクターの特定の例は、野生型AAVゲノム中には通常存在しないクリック酸配列(例えば、異種核酸配列)がAAVゲノム内に挿入されている場合であるだろう。「組換え」という用語は、本明細書では、AAVベクター、ならびにポリヌクレオチドなどの配列に関連して常に使用されるわけではないが、ポリヌクレオチドを含む組換え形態が、そのような省略にもかかわらず、明示的に含まれている。
【0035】
「組換えAAVベクター」または「rAAV」は、野生型ゲノムをAAVゲノムから取り出し、異種核酸と称される非天然核酸配列で置き換える分子方法を使用して、AAVの野生型(wtまたは野生型(wild-type))ゲノムから誘導される。典型的には、AAVについては、AAVゲノムの一方または両方の逆位末端反復(ITR)配列が、AAVベクター中に保持される。rAAVは、AAVゲノムのすべてまたは一部が、AAVゲノム核酸に関して非天然配列で置き換えられているので、AAVゲノムから区別される。したがって、非天然配列の組み込みが、AAVベクターを「組換え」ベクターと定義し、これは、「rAAVベクター」と称され得る。
【0036】
rAAV配列は、その後の、エクスビボ、in vitroまたはin vivoでの細胞の感染(形質導入)のために、パッケージ化され得る-本明細書では「粒子」と称される。組換えAAVベクター配列がAAV粒子にカプシド化またはパッケージ化されている場合、粒子は「rAAVベクター」または「rAAV粒子」とも称され得る。そのようなrAAV粒子は、ベクターゲノムをカプシド化またはパッケージ化するタンパク質を含む。AAVの場合には、それらはカプシドタンパク質と称される。
【0037】
ベクター「ゲノム」は、最終的にパッケージ化またはカプシド化されてウイルス(例えば、AAV)粒子を形成する組換えプラスミド配列の部分を指す。組換えプラスミドが組換えベクターをコンストラクトまたは製造するために使用される場合には、ベクターゲノムは、組換えプラスミドのベクターゲノム配列に相当しない「プラスミド」の部分を含まない。組換えプラスミドのこの非ベクターゲノム部分は、「プラスミド骨格」と称され、これは、プラスミドのクローニングおよび増幅、増殖ならびに組換えウイルス産生に必要なプロセスに重要であるが、それ自体はウイルス(例えば、AAV)粒子中にパッケージ化またはカプシド化されない。したがって、ベクター「ゲノム」は、ウイルス(例えば、AAV)によってパッケージ化またはカプシド化される核酸を指す。
【0038】
「核酸」および「ポリヌクレオチド」という用語は、デオキシリボ核酸(DNA)およびリボ核酸(RNA)を含む、核酸、オリゴヌクレオチドのすべての形態を指すように、本明細書では互換的に使用される。核酸には、ゲノムDNA、cDNAならびにアンチセンスDNA、およびスプライシングを受けたもしくはスプライシングを受けていないmRNA、rRNA、tRNA、ならびに阻害性DNAまたはRNA(RNAi、例えば、短もしくは低分子ヘアピン(sh)RNA、マイクロRNA(miRNA)、短もしくは低分子干渉(si)RNA、トランス-スプライシングRNA、またはアンチセンスRNA)が含まれる。核酸には、天然に存在する、合成、および意図的に修飾または改変されたポリヌクレオチド(例えば、バリアント核酸)が含まれる。cDNA、ゲノムDNA、RNA、およびそれらの断片などの核酸は、一本鎖または二本鎖であってもよい。
【0039】
ポリヌクレオチドは、一本鎖、二本鎖、もしくは三本鎖、線状もしくは環状であり得、任意の長さのものであり得る。ポリヌクレオチドを論議する際に、特定のポリヌクレオチドの配列または構造は、5’から3’方向にむかって配列を提供する慣例に従って、本明細書で記載され得る。
【0040】
「導入遺伝子」は、本明細書において、簡便には、細胞または生物体へ導入されることを意図された、または導入された異種核酸を指す。導入遺伝子は、ポリペプチドもしくはタンパク質をコードするか、または阻害性RNAをコードする遺伝子などの任意の異種核酸を含む。
【0041】
異種核酸は、AAVなどのベクター、「形質導入」または「トランスフェクション」を通して、細胞中に導入/移入され得る。「形質導入する」という用語およびその文法的変形は、rAAVベクターなどの分子の細胞または宿主生物への導入を指す。導入された異種核酸もまた、レシピエント細胞または宿主生物中で染色体外に、または一過性でだけ存在してもよい。
【0042】
「形質導入細胞」は、導入遺伝子が導入された細胞である。したがって、「形質導入」細胞(例えば、細胞または組織または組織細胞などの哺乳動物の)は、外因性分子、例えば核酸(例えば、導入遺伝子)の細胞への組込み後の、細胞における遺伝子変化を意味する。したがって、「形質導入」細胞は、外因性核酸がその中に導入された細胞またはその子孫である。細胞(複数可)は増殖され、導入されたタンパク質が発現され、または核酸が転写される。遺伝子療法用途および方法については、形質導入細胞は、対象の体内にあり得る。
【0043】
「発現調節エレメント」は、一種の制御エレメントであり、作用可能に連結された核酸の発現に影響を与える核酸配列(複数可)を指す。調節エレメントは、プロモーターおよびエンハンサーなどの本明細書に記載されるような発現調節エレメントを含む。AAVベクターを含むベクター配列は、1つ以上の「発現調節エレメント」を含み得る。典型的には、そのようなエレメントは、適切な異種ポリヌクレオチドの転写および必要に応じて翻訳を容易にするために含まれる(例えば、プロモーター、エンハンサー、イントロンのスプライシングシグナル、mRNAのインフレーム翻訳を可能にするための遺伝子の正確な読み枠の維持、および終止コドンなど)。そのようなエレメントは、典型的には、シスで作用し、「シス作用性」エレメントと称されるが、トランスで作用してもよい。
【0044】
発現調節は、転写、翻訳、スプライシング、メッセージ安定性などのレベルで引き起こされ得る。典型的には、転写を調節する発現調節エレメントは、転写された核酸の5’末端の近くに並置されている(すなわち「上流」にある)。発現調節エレメントは、転写された配列の3’末端に位置する(すなわち「下流」にある)か、転写物内に(例えば、イントロン内に)位置することができる。
【0045】
機能的に、作用可能に連結された核酸の発現は、エレメント(例えば、プロモーター)によって少なくとも一部は調節可能であり、それにより、エレメントは核酸の転写を調節し、必要に応じて、転写物の翻訳を調節する。発現調節エレメントの具体的な例はプロモーターであり、これは、通常、転写された核酸配列の5’に位置する。プロモーターは、典型的には、プロモーターが存在しない場合に発現される量と比較して、作用可能に連結された核酸から発現される量を増加させる。
【0046】
別のタイプの制御エレメントには、Tetが含まれる。Tet依存的誘導では、標的導入遺伝子からの発現は、誘導性プロモーターに依存する。プロモーターは、テトラサイクリンまたはドキシサイクリン(Dox)などのテトラサイクリン誘導体のレベルによって制御され得る。Tet-Onプロモーターの活性化は、Doxの存在下でプロモーターに結合することができる追加の活性化因子タンパク質の存在に依存する。対照的に、Tet-Offシステムの場合には、転写は、Doxの存在下で不活性である。誘導性システムの他の例としては、Cumate、アブシジン酸(ABA)、ラパマイシン、タモキシフェン誘導性システムが挙げられる。本明細書に開示される分解リガンド依存性分解ドメインもまた、Cre-LoxP、CRISPR、リボスイッチおよび光で切り替え可能な導入遺伝子システムと共に同様に使用され得る。本明細書で使用される「エンハンサー」は、異種核酸に隣接して位置する配列を指すことができる。エンハンサーエレメントは、典型的には、プロモーターエレメントの上流に位置するが、機能することもあり、配列の下流もしくは配列内に位置することもできる。エンハンサーエレメントは、典型的には、プロモーターエレメントによって与えられる発現を上回る作用可能に連結された核酸の発現を増加させる。
【0047】
プロモーターなどの本明細書における発現調節エレメントは、典型的には、転写された配列から遠く離れたところに位置付けられる。特定の実施形態では、プロモーターなどの発現調節エレメントは、rep遺伝子開始コドンの少なくとも約25ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約25~5,000ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約250~2,500ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約500~2,000ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約1,000~1,900ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約1,500~1,900ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約1,600~1,800ヌクレオチド5’に位置付けられ、rep遺伝子開始コドンの約1,700~1,800ヌクレオチド5’に位置付けられ、またはrep遺伝子開始コドンの約1,750ヌクレオチド5’に位置付けられる。
【0048】
発現調節エレメントには、多くの異なる細胞型におけるポリヌクレオチドの発現を促進することができる、遍在するか無秩序なプロモーター/エンハンサーが含まれる。そのようなエレメントとしては、サイトメガロウイルス(CMV)即時初期プロモーター/エンハンサー配列、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター/エンハンサー配列、および種々の哺乳動物細胞型で活性な他のウイルスプロモーター/エンハンサー、または合成エレメント(例えば、Boshart et al.,Cell,41:521-530(1985)を参照されたい)、SV40プロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼプロモーター、細胞質β-アクチンプロモーターならびにホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。
【0049】
発現調節エレメントは、異種ポリヌクレオチドのための天然エレメント(複数可)も含む。天然調節エレメント(例えば、プロモーター)は、異種ポリヌクレオチドの発現が天然の発現を模倣するべきであることが望ましい場合に、使用されてもよい。イントロン、ポリアデニル化部位またはKozakコンセンサス配列などの他の天然調節エレメントも使用されてもよい。
【0050】
「作用可能に連結された」という用語は、核酸配列の発現に必要である調節配列が、核酸配列の発現を引き起こすように、配列に対して適切な位置で配置されることを意味する。この同じ定義は、時には、発現ベクター、例えば、rAAVベクターにおける核酸配列および転写調節エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、および停止エレメント)の配置に適用される。
【0051】
核酸との作用可能な連結における発現調節エレメントの例では、関係は、調節エレメントが核酸の発現を調整するようなものである。より具体的には、例えば、作用可能に連結された2つのDNA配列は、DNA配列のうちの少なくとも1つが他の配列に対して生理的影響を及ぼすことができるような関係で、2つのDNAが配置されている(シスまたはトランスで)ことを意味する。
【0052】
本明細書で開示されるように、発現調節エレメントとAAV rep遺伝子との間に位置付けられた核酸スペーサー配列は、rep遺伝子の発現を実質的に低減または排除し、それによって、次にはRepタンパク質の発現を低減または排除し、細胞がアデノウイルスE1aタンパク質も発現しながらでも生存することを可能にする。例えば、ハイブリッドウイルス、アデノウイルス、ポックスウイルスまたはヘルペスウイルスによって提供される、ヘルパーウイルス機能のそのような細胞への添加は、rep遺伝子発現に対するスペーサー核酸の減衰する効果を克服することができ、次には、rep遺伝子の発現を促進し、それによって、Repタンパク質の発現を提供する。
【0053】
rAAVベクターのための追加のエレメントとしては、限定されないが、転写停止シグナルまたは終止コドン、AAV ITR配列の1つ以上のコピーなどの配列に隣接する5’または3’非翻訳領域(例えば、ポリアデニル化(ポリA)配列)、またはイントロンが挙げられる。
【0054】
さらなるエレメントとしては、例えば、パッケージングを改善し、夾雑する核酸の存在を低減するために、例えば、充填剤またはスタッファーポリヌクレオチド配列が含まれる。AAVベクターは、典型的には、一般に約4kb~約5.2kb、またはわずかにそれ以上であるサイズ範囲を有するDNAのインサートを受入れる。したがって、短い配列の場合、ウイルス粒子へのAAVベクターパッケージングに許容可能なウイルスゲノム配列のほぼ通常のサイズまたは通常のサイズに長さを調整するために、スタッファーまたは充填剤を含める。さまざまな実施形態では、充填剤/スタッファー核酸配列は、核酸の非翻訳(非タンパク質コード)セグメントである。4.7kb未満の核酸配列の場合、充填剤またはスタッファーポリヌクレオチド配列は、配列と組み合わされると(例えば、ベクター中に挿入されると)約3.0~5.5kb、または約4.0~5.0kb、または約4.3~4.8kbの全長を有する長さを有する。
【0055】
野生型異種核酸または導入遺伝子がAAVベクター粒子内にパッケージ化されるには大きすぎる場合、異種核酸は、AAVベクター内のパッケージ化およびAAVベクターによる送達のために、修飾型、断片化、または短縮型の形態で提供されてもよく、それによって、治療用タンパク質または核酸産物などの機能性タンパク質または核酸産物が最終的に提供される。
【0056】
いくつかの実施形態では、タンパク質(例えば、治療用タンパク質)をコードする異種核酸は、修飾型もしくは短縮型の形態で提供され、または異種核酸は、別個の複数のAAVベクターによって送達される複数のコンストラクトで提供される。
【0057】
ある特定の態様では、異種核酸は、機能に不要な部分の除去を含み、それによってコードする異種ポリヌクレオチドがAAVベクター内のパッケージングのためにサイズが短縮されている、コードされるタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の機能性を維持する短縮型バリアントとして提供される。
【0058】
ある特定の態様では、異種核酸は、各々がタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の異なる部分をコードする核酸を提供し、それによって、細胞中で組み立てられ、機能するタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の複数の部分を送達する、スプリットAAVベクターで提供される。
【0059】
他の態様では、異種核酸は、オーバーラッピングベクター、トランススプライシングベクターまたはハイブリッドトランススプライシングデュアルベクターの技術を使用して、デュアルAAVベクターによって提供される。ある特定の実施形態では、細胞中で組み合わさり、完全長タンパク質(例えば、治療用タンパク質)がそれから発現される完全な発現カセットを生成する、2つのオーバーラッピングAAVベクターが使用される。
【0060】
「止血関連障害」は、血友病A、阻害性抗体を有する血友病A、血友病B、阻害性抗体を有する血友病B、いずれかの凝固因子:VII、VIII、IX、X、XI、V、XII、II、フォン・ヴィレブランド因子の欠乏症、複合FV/FVIII欠乏症、サラセミア、ビタミンKエポキシドレダクターゼC1欠乏症、またはガンマ-カルボキシラーゼ欠乏症;外傷、損傷、血栓症、血小板減少症、脳卒中、凝固症、または播種性血管内凝固症候群(DIC)に関連する出血;ヘパリン、低分子量ヘパリン、五糖類、ワーファリン、または小分子抗血栓薬(すなわち、FXa阻害剤)に関連する過剰な抗凝固;ならびに血小板障害、例えば、ベルナール・スーリエ症候群、グランツマンの血小板無力症、および貯蔵プール欠乏症などの出血性疾患を指す。
【0061】
「単離された」という用語は、組成物の修飾語として使用される場合、組成物が、ヒトの手によって作製されるか、またはそれらの天然に存在するin vivo環境から完全にもしくは少なくとも一部が分離されていることを意味する。一般に、単離された組成物は、通常、それらが自然界で関連している1つ以上の材料、例えば、1つ以上のタンパク質、核酸、脂質、炭水化物、細胞膜を実質的に含まない。
【0062】
「単離された」という用語は、ヒトの手によって製造された組み合わせ、例えば、rAAV配列、またはAAVベクターゲノムをパッケージ化するか、またはカプシド化するrAAV粒子および医薬製剤を除外しない。「単離された」という用語はまた、ハイブリッド/キメラ、マルチマー/オリゴマー、修飾(例えば、リン酸化、グリコシル化、脂質化)もしくは誘導体化形態、またはヒトの手によって製造された宿主細胞中で発現される形態などの組成物の代替物理的形態も除外しない。
【0063】
「実質的に純粋」という用語は、少なくとも50~60重量%の目的の化合物(例えば、核酸、オリゴヌクレオチド、タンパク質など)を含む調製物を指す。調製物は、少なくとも75重量%、または少なくとも85重量%、または約90~99重量%の目的の化合物を含み得る。純度は、目的の化合物に適切な方法(例えば、クロマトグラフィー法、アガロースまたはポリアクリルアミドゲル電気泳動、HPLC分析など)によって測定される。
【0064】
「~から本質的になる」という語句は、特定のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列に言及する場合、所与の配列番号の特性を有する配列を意味する。例えば、アミノ酸配列に言及する場合、この語句は、配列自体および配列の基本的および新規な特性に影響を及ぼさない分子修飾を含む。
【0065】
「同一性(identity)」、「相同性(homology)」およびその文法的変化は、「整列された(aligned)」配列の場合に、2つ以上の参照されたエンティティ(referenced entities)が同じであることを意味する。したがって、例として、2つのタンパク質配列が同一である場合、それらは少なくとも参照された領域または部分内に同じアミノ酸配列を有する。2つの核酸配列が同一である場合、それらは少なくとも参照された領域または部分内に同じ核酸配列を有する。同一性は、配列の定義されたエリア(領域またはドメイン)にわたって存在してもよい。
【0066】
同一性の「エリア」または「領域」とは、同じである2つ以上の参照されたエンティティの一部分を指す。したがって、2つのタンパク質配列または核酸配列が、1つ以上の配列エリアまたは領域にわたって同一である場合、これらは、その領域内において同一性を共有する。「整列された」配列とは、多くの場合、参照配列と比較して欠けているまたは追加の塩基もしくはアミノ酸(ギャップ)の修正を含有する、複数のタンパク質(アミノ酸)または核酸の配列を指す。
【0067】
同一性は、配列の全長にわたってまたは一部に広がることができる。ある特定の実施形態では、パーセント同一性を共有する配列の長さは、2、3、4、5個以上の近接するアミノ酸または核酸であり、例えば、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個などの近接する核酸またはアミノ酸である。追加の実施形態では、同一性を共有する配列の長さは、21個以上の近接するアミノ酸または核酸であり、例えば、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40個などの近接するアミノ酸または核酸である。さらなる実施形態では、同一性を共有する配列の長さは、41個以上の近接するアミノ酸または核酸であり、例えば、42、43、44、45、45、47、48、49、50個などの近接するアミノ酸または核酸である。さらに他の実施形態では、同一性を共有する配列の長さは、50個以上の近接するアミノ酸または核酸であり、例えば、50~55、55~60、60~65、65~70、70~75、75~80、80~85、85~90、90~95、95~100、100~150、150~200、200~250、250~300、300~500、500~1,000個などの近接するアミノ酸または核酸である。
【0068】
2つの配列の間の同一性(相同性)または「パーセント同一性」の範囲は、コンピュータプログラムおよび/または数値計算アルゴリズムを使用して確かめることができる。本発明の目的のために、核酸配列の比較は、Genetics Computer Group in Madison,Wisconsinから入手可能なGCG Wisconsin Packageバージョン9.1を使用して実施される。便宜上、そのプログラムによって指定されたデフォルトパラメータ(ギャップ形成ペナルティ=12、ギャップ伸長ペナルティ=4)を配列同一性を比較するために本明細書での使用を意図する。あるいは、デフォルトパラメータを伴うギャップありアライメントを使用するアメリカ国立生物工学情報センターによって提供されるBlastn2.0プログラム(ncbi.nlm.nih.gov/blast/でワールドワイドウェブにおいて見られる;Altschul et al.,1990,J Mol Biol 215:403-410)を用いて、核酸配列およびアミノ酸配列の間の同一性と類似性のレベルを決定してもよい。ポリペプチド配列を比較する場合には、典型的には、BLASTPアルゴリズムを、PAM100、PAM250、BLOSUM62またはBLOSUM50などのスコアリング行列と組み合わせて使用する。同一性の程度を定量化するのに、FASTA(例えば、FASTA2およびFASTA3)ならびにSSEARCH配列比較プログラムも使用されている(Pearson et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444(1988);Pearson,Methods Mol Biol.132:185(2000);およびSmith et al.,J.Mol.Biol.147:195(1981))。ドロネー(Delaunay)ベースの位相マッピングを使用して、タンパク質構造類似性を定量化するプログラムも開発されている(Bostick et al.,Biochem Biophys Res Commun.304:320(2003))。
【0069】
本発明の修飾/バリアントAAVカプシドをコードする核酸および異種核酸が含まれる、核酸分子、発現ベクター(例えば、AAVベクターゲノム)、プラスミドは、組換えDNA手法を使用して調製され得る。核酸配列情報を入手できることは、本発明の単離された核酸分子のさまざまな手段による調製を可能にする。例えば、核酸配列は、さまざまな標準クローニング、組換えDNA技術を使用して、細胞発現、またはin vitro翻訳および化学合成技術を介して作製することができる。ポリヌクレオチドの純度は、シーケンシング、ゲル電気泳動などにより決定可能である。例えば、核酸は、ハイブリダイゼーションまたはコンピュータベースのデータベーススクリーニング技術を使用して単離することができる。そのような技術は、以下に限定されないが、次のようなものが含まれる:(1)プローブを用いて同種のヌクレオチド配列を検出するゲノムDNAまたはcDNAライブラリのハイブリダイゼーション;(2)例えば、発現ライブラリを使用して共有される構造的特徴を有するポリペプチドを検出する抗体スクリーニング;(3)目的の核酸配列のアニーリングを行うことが可能なプライマーを使用したゲノムDNAまたはcDNAに対するポリメラーゼ連鎖反応(PCR);(4)関連する配列の配列データベースのコンピュータによる検索;および(5)サブトラクトされた核酸ライブラリの差異スクリーニング。
【0070】
5.2.分解ドメインを使用してAAV産生を制御する方法
一態様では、本開示の主題は、rAAVの発現の翻訳後制御のための細胞培養の方法を対象とする。ある特定の実施形態では、細胞培養物中のAAV Repタンパク質発現の可逆的翻訳後制御は、分解ドメイン(「デグロン」)のAAV Repタンパク質への融合によって達成される。ある特定の実施形態では、分解ドメインのAAV Repタンパク質への融合は、分解リガンドまたは他の「阻害剤」、例えば、デグロンに結合して、その分解の速度を改変する小分子リガンドまたはデグロンの分解の速度を改変する光もしくは温度などの阻害剤の存在または不在に基づいて、AAV Repタンパク質の分解の制御を可能にする。ある特定の実施形態では、分解リガンドまたは他の阻害剤の存在または不在に基づくAAV Repタンパク質の制御された分解は、細胞培養物中のrAAVの発現の翻訳後制御をもたらす。本明細書で使用される場合、「分解リガンド依存性分解ドメイン」という用語は、分解リガンドに結合するデグロンドメインを指す。本明細書で使用される場合、「分解リガンド」という用語は、分解ドメインに結合するリガンドを指す。
【0071】
任意の好適なデグロンは、本開示の方法と関連付けて使用することができる。例えば、限定されないが、デグロンは、FK506結合タンパク質12(「FKBP」)と称されるタンパク質をコードするヒト遺伝子から改変されている。ある特定の実施形態では、デグロンは、FKBPに由来する。ある特定の実施形態では、FKBPデグロンが由来するFKBPバリアントタンパク質は、F36Vアミノ酸置換を含む。ある特定の実施形態では、FKBPデグロンが由来するFKBPバリアントタンパク質は、L106Pアミノ酸置換を含む。ある特定の実施形態では、FKBPデグロンが由来するFKBPバリアントタンパク質は、両方のF36VおよびL106Pアミノ酸置換を含む。ある特定の実施形態では、FKBPの改変は、a)分解リガンド、例えば、Shield1に対するその特異性を改善するために、結合ポケットをFK506を超えて深くし、および/またはb)その分解リガンドの不在下でタンパク質をより不安定にする。dTAG-13は、ユビキチン媒介性分解のために、変異FKBP12(F36V)配列を標的とすることができる小分子である。これは、標的化タンパク質配列をE3ユビキチンリガーゼのセレブロンに連結させることによって機能することができる。dTAG-13は、FKBP12-F36V融合タンパク質およびそれに融合されたタンパク質の分解をもたらすことができる。本明細書で使用される場合、FKBP12ドメインは、「FKBP」と称される。
【0072】
ある特定の実施形態では、デグロンは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)ベースのデグロン、オーキシン誘導性デグロン(AID)ドメイン、オルニチンデカルボキシラーゼ(ODC)ベースのデグロン、スプリットユビキチンベースのデグロンシステム、プロテアーゼベースのデグロンシステム、タンパク質分解誘導キメラ分子(PROTAC)ベースのデグロンシステム、抗体依存性タンパク質デグロンシステム、光感受性デグロン(psd)、リン酸化依存性デグロン、または温度依存性デグロンである。
【0073】
ある特定の実施形態では、デグロンは、分解リガンドもしくは阻害剤の存在または不在によって制御される。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがFKBPバリアントタンパク質である場合、小分子リガンドはShield1である。
【0074】
ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)ベースのデグロンである場合、リガンドはトリメトプリム(TMP)である。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがオーキシン誘導性デグロン(AID)である場合、リガンドはオーキシンである。ある特定の実施形態では、デグロンがオルニチンデカルボキシラーゼ(ODC)ベースのデグロンである場合、リガンドはアンチザイムである。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがスプリットユビキチンベースのデグロンシステムである場合、リガンドはラパマイシンである。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがプロテアーゼベースのデグロンシステムである場合、阻害剤は、HCVプロテアーゼ阻害剤またはTEVプロテアーゼ発現でありうる。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがタンパク質分解誘導キメラ分子(PROTAC)ベースのデグロンシステムである場合、阻害剤はPROTAC発現である。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンが抗体依存性タンパク質デグロンシステムである場合、リガンドは、対応する抗体である。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンが光感受性デグロン(psd)である場合、阻害剤は光である。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンがリン酸化依存性デグロンである場合、阻害剤は、対応するキナーゼ活性化因子である。ある特定の実施形態では、例えば、デグロンが温度依存性デグロンである場合、阻害剤は、温度変化である。
【0075】
ある特定の実施形態では、デグロン配列は、AAV Repタンパク質のC末端に連結される。ある特定の実施形態では、デグロン配列は、AAV-Repタンパク質のN末端に連結される。ある特定の実施形態では、デグロンとAAV Repタンパク質は、柔軟なリンカーを通して連結される。ある特定の実施形態では、デグロンとAAV Repタンパク質は、剛直なリンカーを通して連結される。ある特定の非限定的な実施形態では、柔軟なリンカーは、アミノ酸配列:GGGGSGGGGSGGGGSを有する。ある特定の非限定的な実施形態では、剛直なリンカーは、アミノ酸配列:AEAAAKEAAAKEAAAKEAAAKALEAEAAAKEAAAKEAAAKEA AAKAを有する。
【0076】
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、組換えアデノ随伴(rAAV)ウイルスの産生を制御することを対象とし、本方法は、哺乳動物細胞に、目的の遺伝子および融合タンパク質をコードする核酸を含むrAAVを導入することであって、融合タンパク質が、Repタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む、導入することと、rAAVウイルスを産生するのに好適な条件下で、細胞を培養することと、細胞を分解リガンドと接触させることであって、分解リガンドが分解ドメインに結合して、Repタンパク質の発現を制御し、それによって、rAAVの産生を制御する、接触させることとを含む。
【0077】
ある特定の実施形態では、細胞は、E1a発現細胞である。ある特定の実施形態では、細胞は、ヒト細胞である。ある特定の実施形態では、細胞は、HEK293細胞である。ある特定の実施形態では、細胞は、HEK293F細胞である。ある特定の実施形態では、細胞は、PERC6細胞である。
【0078】
ある特定の実施形態では、Repタンパク質は、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40タンパク質である。
【0079】
本開示の方法は、RepおよびCapタンパク質の発現を促進させるために、プロモーターを含む好適な制御エレメントの使用を含む。ある特定の実施形態では、好適なプロモーターは、真核生物プロモーター、原核生物プロモーター、またはウイルスプロモーターであり得る。好適なプロモーターには、非誘導性プロモーターおよび非組織特異的プロモーターが含まれる。ある特定の実施形態では、プロモーターは、AAV p5プロモーターであり、これは、その天然状態で、rep遺伝子からのRepタンパク質の発現を促進する。ある特定の実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)即時初期プロモーター/エンハンサーである。追加の好適なプロモーターの非限定的な例には、多くの異なる細胞型におけるポリヌクレオチドの発現を促進することができる、遍在するか無秩序なプロモーターが含まれる。そのようなエレメントとしては、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター配列、および種々の哺乳動物細胞型で活性な他のウイルスプロモーター、または合成エレメント(例えば、Boshart et al.,Cell,41:521-530(1985)を参照されたい)、SV40プロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼプロモーター、細胞質β-アクチンプロモーターならびにホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、プロモーターは、ヒト伸長因子-1αEF1アルファプロモーター、CAGプロモーター、CBAプロモーター、SFFVプロモーター、p19プロモーター、および単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSV-TK)プロモーターから選択される。ある特定の実施形態では、プロモーターは、Rep遺伝子およびCap遺伝子の近位または遠位に位置してもよい。ある特定の実施形態では、プロモーターを含む制御エレメントは、Rep遺伝子およびCap遺伝子に対してシスまたはトランスであってもよい。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、AAV Repタンパク質をコードする核酸の発現を対象とし、AAV Repタンパク質は、AAV1 Repタンパク質、AAV2 Repタンパク質、AAV3 Repタンパク質、AAV4 Repタンパク質、AAV5 Repタンパク質、AAV6 Repタンパク質、AAV7 Repタンパク質、AAV8 Repタンパク質、AAV9 Repタンパク質、AAV10 Repタンパク質、またはAAV11 Repタンパク質である。本開示の方法は、AAVを産生するあらゆる細胞型に適用可能であるため、AAVは、例えば、ヒト、鳥類、ウシ、イヌ、ウマ、霊長類、非霊長類、ヒツジ、またはそれらの任意の誘導体とすることができる。
【0080】
ある特定の実施形態では、本開示の方法によって産生されるrAAVは、任意のウイルス株または血清型を含む。ある特定の非限定的な実施形態では、rAAVは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV9.47、AAV9(hu14)、AAV10、AAV11、AAV12、Rh8、Rh10、Rh74、AAV3B、AAV-2i8、LK03、RHM4-1、DJ、DJ8、NP59、Anc-80およびそれらのバリアントを含むが、これらに限定されない、任意のAAVゲノムに基づくことができ、これらには、Pulicherla et al.,Mol.Ther.,19(6)1070-1078(2011)(特にAAV9.47を含むAAV9バリアントについて記載)、米国特許第7,906,111号(特にAAV9(hu14)について記載)、米国特許第10,532,111号(特にNP59について記載)、米国特許第US10738087号(特にAnc-80について記載)、WO2012/145601、WO2013/158879、WO2015/013313、WO2018/156654、US2013/0059732、米国特許第9,169,299号(LK03についての説明)、同第9,840,719号(RHM4-1についての説明)、同第7,749,492号、同第7,588,772号(DJおよびDJ8についての説明)、および同第9,587,282号に記載のAAVカプシドのバリアントが含まれ、これらはすべて、その全体が参照により本明細書に援用される。したがって、rAAVベクターは、特定の血清型、ならびに混合血清型に特徴的な遺伝子/タンパク質配列と同一の遺伝子/タンパク質配列を含む。
【0081】
ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、天然のAAVゲノムと同様に配置される。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、核酸がAAV Repタンパク質のN末端またはC末端におけるリンカーおよび/またはデグロン配列をコードすることを除いて、天然AAVゲノムと同様に配置される。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、直接的または間接的にタンデム配置に配置されていない。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、共有結合されていない。AAV RepおよびCapコード配列の追加の適切な配置を使用することができ、例えば、AAV RepおよびCapコード配列の順序を、それらの天然のAAVゲノム順序に対して逆転させることができ、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方は、IRES、自己切断タンパク質(例えば、2Aペプチド)コード配列、または機能を有さないスタッファー領域を含む配列の前または後にあり得る。ある特定の実施形態では、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方を細胞ゲノムに組み込むことができる。ある特定の実施形態では、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方を、エピソームプラスミドの維持を増加させるDNA配列を増加させる因子と組み合わせることができる。
【0082】
ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、またはそれらのハイブリッドウイルスから選択されるウイルスによって提供される。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、ヘルパーウイルス機能を提供する1つ以上のウイルス、ベクターまたはプラスミドを含む。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、アデノウイルス(Ad)E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、Ad E4タンパク質およびAd VA RNAのうちの少なくとも1つを含む。
【0083】
ヘルパーウイルス機能は、多数の異なる方法で提供され得る。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、ウイルスによって提供され得るか、または、例えば、必須のヘルパー機能(複数可)をコードするポリヌクレオチド配列によって細胞にトランスで提供される。
【0084】
ある特定の実施形態では、デグロン配列は、アデノウイルス(Ad)E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、またはAd E4タンパク質のC末端に連結されている。ある特定の実施形態では、デグロン配列は、Ad E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、またはAd E4タンパク質のN末端に連結されている。ある特定の実施形態では、デグロンおよびAd E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、またはAd E4タンパク質は柔軟なリンカーを通して連結されている。ある特定の実施形態では、デグロンおよびAd E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、またはAd E4タンパク質は剛直なリンカーを通して連結されている。
【0085】
ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質、例えば、Rep、Cap、および/またはヘルパータンパク質は、独立して、デグロン配列に連結して、2つ以上のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質を生成する。ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質の各々は、AAVタンパク質のC末端またはN末端でデグロンを含む。ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質の各々は、異なるデグロン配列を含む。ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質の各々は、同じデグロン配列を含む。ある特定の実施形態では、AAVタンパク質とそのそれぞれのデグロンとの間の結合は、柔軟なリンカーである。ある特定の実施形態では、AAVタンパク質とそのそれぞれのデグロンとの間の結合は、剛直なリンカーである。
【0086】
ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質融合タンパク質は、同じベクター、例えばプラスミド上の配列によってコードされ得る。ある特定の実施形態では、2つ以上のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質は、例えば、第1のプラスミドが第1のAAVタンパク質-デグロン融合体のコード配列を含み、第2のプラスミドが第2のAAVタンパク質-デグロン融合体のコード配列を含む、別個のベクター上の配列によってコードされ得る。ある特定の実施形態では、AAVタンパク質-デグロン融合タンパク質のうちの少なくとも1つの発現は、制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、AAVタンパク質-デグロン融合タンパク質のうちの少なくとも2つの発現は、制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、複数のAAVタンパク質-デグロン融合タンパク質の発現はそれぞれ、異なる制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、AAVタンパク質-デグロン融合タンパク質のすべての発現は、制御エレメントのコントロール下にある。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、プロモーターである。ある特定の実施形態では、制御エレメントは、Tet応答エレメントである。
【0087】
ある特定の実施形態では、本開示の細胞は、野生型AAVゲノムに通常は存在しない酸配列、例えば、本明細書では目的の遺伝子または(GOI)とも称される異種核酸配列を含む。ある特定の非限定的な実施形態では、GOIは、治療用タンパク質をコードする核酸配列または阻害性核酸配列を含む。ある特定の実施形態では、GOIは、AAVなどのベクターの形質導入またはトランスフェクションを通して、細胞中に導入/移入され得る。ある特定の実施形態では、導入されたGOIは、レシピエント細胞または宿主生物中で染色体外に、または一過性でだけ存在してもよい。
【0088】
ある特定の実施形態では、GOIは、修飾型もしくは短縮型の形態で提供されるタンパク質(例えば、治療用タンパク質)をコードするか、またはGOIは、別個の複数のAAVベクターによって送達される複数のコンストラクトで提供される。
【0089】
ある特定の実施形態では、GOIは、機能に不要な部分の除去を含み、それによってGOIがAAVベクター内のパッケージングのためにサイズが短縮されている、コードされるタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の機能性を維持する短縮型バリアントとして提供される。
【0090】
ある特定の態様では、GOIは、各々がタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の異なる部分をコードする核酸を提供し、それによって、細胞中で組み立てられ、機能するタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の複数の部分を送達する、スプリットAAVベクターで提供される。
【0091】
ある特定の実施形態では、GOIは、オーバーラッピングベクター、トランススプライシングデュアルベクターまたはハイブリッドトランススプライシングベクターの技術を使用して、デュアルAAVベクターによって提供される。ある特定の実施形態では、細胞中で組み合わさり、完全長タンパク質(例えば、治療用タンパク質)がそれから発現される完全な発現カセットを生成する、2つのオーバーラッピングAAVベクターが使用される。
【0092】
5.3.AAV産生細胞
別の態様では、本開示の主題は、rAAV産生細胞を対象とする。例えば、限定されないが、本開示は、AAV Repタンパク質の発現が分解ドメインのAAV Repタンパク質への融合によって制御される、rAAV産生細胞を対象とする。
【0093】
本開示のrAAV産生細胞の実施形態は、rAAVまたはAAVを産生することができる任意の細胞型またはシステムを含む。さまざまなシステムのいくつかの例が、以前に、例えば、Conlon and Mavilio、Mol.Therapy,8:181-182(2018)に記載されており、その内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。本開示の実施形態は、哺乳動物細胞におけるプラスミドの一過性トランスフェクションによるrAAVの作製、安定な細胞株におけるrAAVの産生、哺乳動物細胞における単純ヘルペスウイルスによるrAAVの産生、およびSf9細胞におけるバキュロウイルスによるrAAVの産生を含む。
【0094】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、真核細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、動物細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、昆虫細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、ヒト細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、ヒト胎児腎臓(HEK)細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、HEK293細胞、HEK293F細胞、またはExpi293細胞である。
【0095】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である。
【0096】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、昆虫(Sf9)細胞である。
【0097】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、SV40ラージT抗原を発現しない。
【0098】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、浮遊細胞である。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、接着細胞である。
【0099】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、少なくとも約1×10細胞/mL、少なくとも約5×10細胞/mL、少なくとも約1×10細胞/mL、または少なくとも約2×10細胞/mLの細胞密度で培養することができる。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、約1×10~5×10細胞/mL、約5×10~1×10細胞/mL、約1×10~2×10細胞/mLの細胞密度で培養することができる。
【0100】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、培地または増殖培地中に存在する。
【0101】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、保存に好適な培地中にある。ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、0℃以下、-30℃以下、-80℃以下、または-160℃以下での長期保存に好適な培地中にある。
【0102】
ある特定の実施形態では、本開示は、哺乳動物rAAV産生細胞を対象とし、本細胞は、Repタンパク質、リンカー、および分解リガンド依存性分解ドメインを含む融合タンパク質をコードする核酸を含む。ある特定の実施形態では、分解リガンド依存性分解ドメインは、FKBPバリアントタンパク質である。ある特定の実施形態では、分解リガンドは、小分子リガンドである。ある特定の実施形態では、小分子は、Shield1である。
【0103】
ある特定の実施形態では、本開示のrAAV産生細胞は、E1a発現細胞である。ある特定の実施形態では、E1a発現細胞は、HEK293細胞である。
【0104】
ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞のリガンド依存性分解ドメインは、リンカーを介して、Repタンパク質のC末端に融合されている。ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞のリガンド依存性分解ドメインは、リンカーを介して、Repタンパク質のN末端に融合されている。ある特定の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。ある特定の非限定的な実施形態では、柔軟なリンカーは、アミノ酸配列:GGGGSGGGGSGGGGSを有する。ある特定の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。ある特定の非限定的な実施形態では、剛直なリンカーは、アミノ酸配列:AEAAAKEAAAKEAAAKEAAAKALEAEAAAKEAAAK EAAAKEAAAKAを有する。
【0105】
ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞は、天然のAAVゲノムと同様に配置された、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸を含む。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、核酸がAAV Repタンパク質のN末端またはC末端におけるリンカーおよび/またはデグロン配列をコードすることを除いて、天然AAVゲノムと同様に配置される。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、直接的または間接的にタンデム配置に配置されていない。ある特定の実施形態では、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする核酸は、共有結合されていない。AAV RepおよびCapコード配列の追加の適切な配置を使用することができ、例えば、AAV RepおよびCapコード配列の順序を、それらの天然のAAVゲノム順序に対して逆転させることができ、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方は、IRES、自己切断タンパク質(例えば、2Aペプチド)コード配列、または機能を有さないスタッファー領域を含む配列の前または後にあり得る。ある特定の実施形態では、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方を細胞ゲノムに組み込むことができる。ある特定の実施形態では、AAV RepおよびCapコード配列の一方または両方を、エピソームプラスミドの維持を増加させるDNA配列を増加させる因子と組み合わせることができる。
【0106】
ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞は、ヘルパーウイルス機能が可能であるウイルスを含む。ある特定の実施形態ではウイルスは、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、またはそれらのハイブリッドウイルスから選択される。ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞は、ヘルパーウイルス機能を提供する1つ以上のウイルス、ベクターまたはプラスミドを含む。ある特定の実施形態では、ヘルパーウイルス機能は、アデノウイルス(Ad)E1タンパク質(例えば、Ad E1aまたはAd E1bタンパク質)、Ad E2Aタンパク質、Ad E4タンパク質およびAd VA RNAのうちの少なくとも1つを含む。
【0107】
ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞は、GOIを含む。ある特定の非限定的な実施形態では、GOIは、治療用タンパク質をコードする核酸配列または阻害性核酸配列を含む。ある特定の実施形態では、GOIは、AAVなどのベクターの形質導入またはトランスフェクションを通して、細胞中に導入/移入され得る。ある特定の実施形態では、導入されたGOIは、レシピエント細胞または宿主生物中で染色体外に、または一過性でだけ存在してもよい。
【0108】
ある特定の実施形態では、GOIは、修飾型もしくは短縮型の形態で提供されるタンパク質(例えば、治療用タンパク質)をコードするか、またはGOIは、別個の複数のAAVベクターによって送達される複数のコンストラクトで提供される。
【0109】
ある特定の実施形態では、GOIは、機能に不要な部分の除去を含み、それによってGOIがAAVベクター内のパッケージングのためにサイズが短縮されている、コードされるタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の機能性を維持する短縮型バリアントとして提供される。
【0110】
ある特定の実施形態では、GOIは、各々がタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の異なる部分をコードする核酸を提供し、それによって、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞中で組み立てられ、機能するタンパク質(例えば、治療用タンパク質)の複数の部分を送達する、スプリットAAVベクターで提供される。
【0111】
ある特定の実施形態では、GOIは、オーバーラッピングベクター、トランススプライシングベクターまたはハイブリッドトランススプライシングデュアルベクターの技術を使用して、デュアルAAVベクターによって提供される。ある特定の実施形態では、本開示の哺乳動物rAAV産生細胞中で組み合わさり、完全長タンパク質(例えば、治療用タンパク質)がそれから発現される完全な発現カセットを生成する、2つのオーバーラッピングAAVベクターが使用される。
【0112】
本発明に従って有用な遺伝子産物(例えば、治療用タンパク質)をコードする異種核酸の非限定的な例としては、「止血」または血液凝固障害、例えば、血友病A、阻害性抗体を有する血友病A、血友病B、凝固因子、VII、VIII、IX、およびX、XI、V、XII、II、フォン・ヴィレブランド因子の欠乏症、複合FV/FVIII欠乏症、サラセミア、ビタミンKエポキシドレダクターゼC1欠乏症、ガンマ-カルボキシラーゼ欠乏症;貧血、外傷、損傷、血栓症、血小板減少症、脳卒中、凝固症、または播種性血管内凝固症候群(DIC)に関連する出血;ヘパリン、低分子量ヘパリン、五糖類、ワーファリン、小分子抗血栓薬(すなわち、FXa阻害剤)に関連する過剰な抗凝固;ならびに血小板障害、例えば、ベルナール・スーリエ症候群、グランツマンの血小板無力症、および貯蔵プール欠乏症などの血小板障害が挙げられるが、これらに限定されない疾患または障害の治療で使用し得るものが挙げられる。
【0113】
ある特定の実施形態では、疾患または障害は、中枢神経系(CNS)に影響を与えるか、または中枢神経系に起因する。ある特定の実施形態では、疾患は、神経変性疾患である。ある特定の実施形態では、CNSまたは神経変性疾患は、アルツハイマー病、ハンチントン病、ALS、遺伝性痙性片麻痺、原発性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、ケネディ病、ポリグルタミンリピート病、またはパーキンソン病である。ある特定の実施形態では、CNSまたは神経変性疾患は、ポリグルタミンリピート病である。ある特定の実施形態では、ポリグルタミンリピート病は、脊髄小脳変性症(SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、またはSCA17)である。
【0114】
ある特定の実施形態では、AAV粒子は、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン(GH)、副甲状腺ホルモン(PTH)、成長ホルモン放出因子(GRF)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、血管内皮増殖因子(VEGF)、アンジオポエチン、アンジオスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、エリスロポエチン(EPO)、結合組織増殖因子(CTGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)、上皮増殖因子(EGF)、トランスフォーミング増殖因子a(TGFa)、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン成長因子IおよびII(IGF-IおよびIGF-II)、TGFp、アクチビン、インヒビン、骨形成タンパク質(BMP)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン NT-3およびNT4/5、毛様体神経栄養因子(CNTF)、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アグリン、ネトリン-1およびネトリン-2、肝細胞増殖因子(HGF)、エフリン、ノギン、ソニックヘッジホッグ、およびチロシンヒドロキシラーゼからなる群から選択される遺伝子産物をコードする異種核酸を含む。
【0115】
ある特定の実施形態では、AAV粒子は、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン(IL1~IL-17)、単球化学誘引タンパク質、白血病阻害因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、Fasリガンド、腫瘍壊死因子αおよびβ、インターフェロンα、β、およびγ、幹細胞因子、flk-2/flt3リガンド、IgG、IgM、IgA、IgDおよびIgE、キメラ免疫グロブリン、ヒト化抗体、一本鎖抗体、T細胞受容体、キメラT細胞受容体、単鎖T細胞受容体、クラスIおよびクラスII MHC分子からなる群から選択される遺伝子産物をコードする異種核酸を含む。
【0116】
ある特定の実施形態では、AAV粒子は、カルバモイルシンテターゼI、オルニチントランスカルバミラーゼ、アルギノコハク酸シンテターゼ、アルギノコハク酸リアーゼ、アルギナーゼ、フマリルアセト酢酸加水分解酵素、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、アルファ-1アンチトリプシン、グルコース-6-ホスファターゼ、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ、第V因子、第VIII因子、第IX因子、シスタチオンベータシンターゼ、分岐鎖ケト酸デカルボキシラーゼ、アルブミン、イソバレリルcoAデヒドロゲナーゼ、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAムターゼ、グルタリルCoAデヒドロゲナーゼ、インスリン、ベータ-グルコシダーゼ、ピルビン酸カルボキシレート、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グリシンデカルボキシラーゼ、RPE65、Hタンパク質、Tタンパク質、嚢胞性線維症膜貫通制御因子(CFTR)配列、ジストロフィンcDNA配列からなる群から選択される遺伝子産物をコードする異種核酸を含む。
【0117】
ある特定の実施形態では、AAV粒子は、ポリペプチドをコードする異種核酸、タンパク質をコードするか、もしくは目的の転写物に転写される核酸、またはsiRNA、アンチセンス分子、miRNA、リボザイムおよびshRNAからなる群から選択される核酸を含む。
【0118】
ある特定の実施形態では、AAV粒子は、ポンペ病の治療のためのGAA(酸性アルファグルコシダーゼ);ウィルソン病の治療のためのATP7B(銅輸送ATPase2);ファブリー病の治療のためのアルファガラクトシダーゼ;シトルリン血症1型の治療のためのASS1(アルギノコハク酸シンターゼ);ゴーシェ病1型の治療のためのベータ-グルコセレブロシダーゼ;テイ・サックス病の治療のためのベータ-ヘキソサミニダーゼA;C1阻害剤欠損症I型およびII型としても知られる、遺伝性血管性水腫(HAE)の治療のためのSERPING1(C1プロテアーゼ阻害剤またはC1エステラーゼ阻害剤);ならび糖原病I型(GSDI)の治療のためのグルコース-6-ホスファターゼからなる群から選択されるタンパク質をコードする異種核を含む。
【0119】
ある特定の実施形態では、異種核酸は、CFTR(嚢胞性線維症膜貫通制御因子タンパク質)、血液凝固(凝血)因子(第XIII因子、第IX因子、第VIII因子、第X因子、第VII因子、第VIIa因子、プロテインCなど)機能獲得血液凝固因子、抗体、網膜色素上皮特異的65kDaタンパク質(RPE65)、エリスロポエチン、LDL受容体、リポタンパク質リパーゼ、オルニチントランスカルバミラーゼ、β-グロビン、α-グロビン、スペクトリン、α-アンチトリプシン、アデノシンデアミナーゼ(ADA)、金属トランスポーター(ATP7AまたはATP7)、スルファミダーゼ、リソソーム蓄積症(ARSA)に関与する酵素、ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ、β-25グルコセレブロシダーゼ、スフィンゴミエリナーゼ、リソソームヘキソサミニダーゼ、分岐鎖ケト酸デヒドロゲナーゼ、ホルモン、増殖因子、インスリン様増殖因子1または2、血小板由来増殖因子、上皮増殖因子、神経成長因子、神経栄養因子-3および-4、脳由来神経栄養因子、グリア由来成長因子、トランスフォーミング増殖因子αおよびβ、サイトカイン、α-インターフェロン、β-インターフェロン、インターフェロン-γ、インターロイキン-2、インターロイキン-4、インターロイキン12、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、リンホトキシン、自殺遺伝子産物、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、ジフテリア毒素、シトクロムP450、デオキシシチジンキナーゼ、腫瘍壊死因子、薬剤耐性タンパク質、腫瘍抑制タンパク質(例えば、p53、Rb、Wt-1、NF1、フォン・ヒッペル・リンダウ(VHL)、大腸腺腫性ポリポーシス(APC))、免疫調節特性を有するペプチド、寛容原性または免疫原性ペプチドまたはタンパク質TレギトープまたはhCDR1、インスリン、グルコキナーゼ、グアニル酸シクラーゼ2D(LCA-GUCY2D)、Rabエスコートタンパク質1(脈絡膜血症)、LCA5(LCA-レベルシリン)、オルニチンケト酸アミノトランスフェラーゼ(回状萎縮症)、レチノシシン1(X連鎖網膜剥離)、USH1C(アッシャー症候群1C)、X連鎖網膜色素変性GTPase(XLRP)、MERTK(RPのAR型:網膜色素変性)、DFNB1(コネキシン26難聴)、ACHM2、3、4(色覚異常)、PKD-1またはPKD-2(多発性嚢胞腎)、TPP1、CLN2、スルファターゼ、N-アセチルグルコサミン-1-リン酸転移酵素、カテプシンA、GM2-AP、NPC1、VPC2、スフィンゴ脂質活性化タンパク質、ゲノム編集用の1つ以上のジンクフィンガーヌクレアーゼ、またはゲノム編集用の修復テンプレートとして使用される1つ以上のドナー配列をコードする。
【0120】
核酸分子、クローニングなどのベクター、発現ベクター(例えば、ベクターゲノム)およびプラスミドは、組換えDNA技術方法を使用して調製され得る。核酸配列情報を入手できることは、核酸分子のさまざまな手段による調製を可能にする。例えば、ベクターまたはプラスミドを含むIX因子(FIX)をコードする異種核酸は、さまざまな標準クローニング、組換えDNA技術を使用して、細胞発現、またはin vitro翻訳および化学合成技術を介して作製することができる。ポリヌクレオチドの純度は、シーケンシング、ゲル電気泳動などにより決定可能である。例えば、核酸は、ハイブリダイゼーションまたはコンピュータベースのデータベーススクリーニング技術を使用して単離することができる。そのような技術は、以下に限定されないが、次のようなものが含まれる:(1)プローブを用いて同種のヌクレオチド配列を検出するゲノムDNAまたはcDNAライブラリのハイブリダイゼーション;(2)例えば、発現ライブラリを使用して共有される構造的特徴を有するポリペプチドを検出する抗体スクリーニング;(3)目的の核酸配列のアニーリングを行うことが可能なプライマーを使用したゲノムDNAまたはcDNAに対するポリメラーゼ連鎖反応(PCR);(4)関連する配列の配列データベースのコンピュータによる検索;および(5)サブトラクトされた核酸ライブラリの差異スクリーニング。
【実施例
【0121】
実施例
以下の実施例は、本開示の主題を単に例示するものであり、決して限定と見なされるべきではない。
【0122】
実施例1:Rep-デグロンコンストラクトおよびrAAV産生
制御可能なRep蓄積およびより高いrAAV産生のためのメカニズムの構築のために、さまざまなコントラクトを設計した。Rep導入遺伝子を、不安定化ドメイン(デグロン)でN末端もしくはC末端においてタグ付けして不安定性を付与し、翻訳されたRepタンパク質産物を分解のためにプロテアソームのターゲットにした。Repタンパク質分解は、Shield1リガンドの添加によって逆転させることができる。デグロンを、FK506結合タンパク質12(「FKBP12」)をコードするヒト遺伝子から改変させた。タンパク質のF36V修飾が、そのShield1に対する特異性をFK506を超えて改善することが、以前に示された(Clackson et al,PNAS 1998)。より不安定なデグロンモチーフを作成するためのその後の取り組みは、L107P突然変異をもたらした(Banaszynski et al,Cell 2006)。F36VおよびL107P突然変異を有する、本明細書で「FKBP」と称される、本実施例で使用されたデグロンのアミノ酸配列は、下記の通りであった。
【0123】
rAAVの産生: 6ウェルプレートで増殖させたヒト胎児腎臓(HEK293)細胞のトランスフェクションによって、組換えAAVを産生させた。70~90%の培養密度の細胞を、jetOPTIMUS(登録商標)DNA(PolyPlus)トランスフェクション試薬を使用して、3μgの総DNAでトランスフェクションした。LK03Rep/Capプラスミドを用いて産生されたポジティブコントロールrAAVは、トリプルトランスフェクション法を介して産生された。プラスミドを、1:1:1の比率(1ヘルパー:1ITRプラスミド:1rep/capプラスミド)で添加した。Split Rep/Capプラスミドを用いて産生されたrAAVプラスミドは、クアドロプルプラスミドトランスフェクション法を用いて産生され、ここでは、RepおよびCapプラスミドが互いに等量で使用されたが、特に明記されない限り、ヘルパーおよびITRプラスミドの半分であった(1ヘルパー:1ITRプラスミド:0.5Rep:0.5cap)。デグロン含有コンストラクトの場合、wtRepまたはRep/Capプラスミドが、RepまたはRep/Capプラスミドを含有するデグロンで置き換えられた。トランスフェクション後、細胞培養培地を翌日交換した。培地交換後に、小分子Shield-1(Takara)を対応する試料の培地に添加し、細胞をさらに24~36時間増殖させて、AAV産生を可能にした。粗細胞溶解物抽出物中またはHEK293細胞の培地中のAAVを用いて、標的細胞を形質導入した。
【0124】
粗抽出物中のrAAVの使用については、細胞をそれらが増殖している細胞培養培地中に再懸濁させ、懸濁液を1.5mlのチューブに移した。洗剤ベースの溶解の代わりに、ドライアイスと37℃の水浴との間を移動させる4回連続の凍結および融解サイクルによって細胞を溶解させた。各溶解サイクル後に試料をボルテックスして、細胞溶解およびプロモーターウイルス粒子の放出を増強させた。溶解工程の完了時に、試料を、4℃に設定したEppendorf遠心機内で13,500×gで10分間遠心分離した。rAAV粒子を含有する上清を、形質導入アッセイで使用するために、新しいチューブに移した。
【0125】
細胞の形質導入: Huh7細胞に、等容量の細胞溶解物またはAAVベクターを含有する細胞培地を形質導入した。簡単に言うと、形質導入の1日前に、Huh7細胞を24ウェルプレートに播種した。最大で50ulのHEK293からの未精製のウイルス調製物を、Huh7の培地に添加した。形質導入効率を、生物学的な2反復または3反復で評価した。培地を翌日交換し、試料を、形質導入から48~72時間後に、導入遺伝子発現について分析した。ルシフェラーゼ発現の分析については、Huh7細胞を受動的溶解バッファー(Promega)中で溶解させ、各生物学的試料を分割して、96ウェル発光アッセイプレートの4つのウェルにプレーティングした。ウミシイタケルシフェラーゼのレベルを、ウミシイタケルシフェラーゼアッセイキット(Promega)を使用して決定し、インジェクターを装備したマイクロプレートルミノメーター(Spectramax)で分析した。
【0126】
プラスミドコンストラクトのクローニング: デグロンモチーフを有するコンストラクトのクローニングを、ギブソン・アセンブリー法を使用して行った。簡単に言うと、所望の相同性領域を有する設計されたデグロン-リンカー配列を、Integrated DNA TechnologiesからgBlocks断片として注文した。RepのみのプラスミドまたはRep/Capプラスミドを含有する骨格とgblocksとを、NEBuilder Hifi DNA Assembly Kit(New England Biolabs、#E5520)を使用して連結させた。プラスミド精製および配列検証の際に、正しい配列を有するプラスミドをrAAV産生実験に使用した。
【0127】
図1および2に示すように、REPおよびCap遺伝子を同じプラスミドまたは別個のプラスミドのいずれかにクローニングした。その目的は、Cap発現を変更することなくRep発現を制御することであった。Rep配列のC末端またはN末端にクローニングされたデグロン配列を有するプラスミドを構築した(図1)。2つのタイプのリンカー;剛直なリンカーおよび柔軟なリンカーを試験した。P40プロモーターを使用して、Capの発現を促進した。Repには、場合によっては、p5プロモーターが使用され、一方CMVプロモーターは、示されているように、他のもので使用される。
【0128】
図1および2に示すような、導入遺伝子プラスミドのみによる細胞のトランスフェクションは、ネガティブコントロールとして使用された。Shield1を選択されたウェルに添加した(図2)。rAAV産生HEK293細胞からの培地または細胞溶解物を使用して、Huh7細胞(肝細胞、肝細胞癌)を形質導入した。次いで、Huh7細胞を溶解し、導入遺伝子活性の検出のためにルシフェラーゼ活性を測定した。
【0129】
実施例2:別個のプラスミド上のRepおよびCapのトランスフェクションによって産生されたrAAV
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、rAAVが別個のプラスミド上のRepおよびCapのトランスフェクションによって依然として産生され得るかどうかを判定するために使用した。デグロンを含まないRep/Capプラスミド、デグロンを含まないRepのみのプラスミド、およびCapのみのプラスミドを試験した。Repは、CMVプロモーターのコントロール下にあった。Capには、CMVプロモーター(Repの末端が欠けている、CMV-Cap())およびP40プロモーター(Repの末端が存在するP40-Cap)を使用した。図3に示すように、P40-Capは、標的細胞形質導入によって判定されるように、rAAV産生を助けることができる。しかしながら、CMV-CapはrAAV産生を助けることはできない。図3は、rAAVが、別個のプラスミド上でのRepおよびCapのトランスフェクションによって産生され得ることを示す。
【0130】
実施例3:Shield1の添加によるrAAV産生の制御
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、Shield1の添加が、Rep-デグロンの蓄積に対して翻訳後コントロールを及ぼすことができるかどうかを判定するために使用した。コンストラクトを、Capプラスミドを伴ってまたは伴わずにHEK293細胞にトランスフェクトした(図4)。Shield1の添加はrAAV産生および標的細胞の形質導入を助けた。図4に示すように、RepのみのプラスミドC末端デグロンを使用した。形質導入効率は、wtRep/Capプラスミドの約15~20%であった。
【0131】
実施例4:さまざまなRepコンストラクトの制御
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、デグロンの位置(すなわち、C末端に位置するデグロンまたはN末端に位置するデグロン)が、Rep発現の翻訳後制御に影響を与えるかどうかを判定するために使用した。Huh7細胞を、上述のように、HEK293細胞からの上清で形質導入した。P40-Capプラスミドを用いて、Capの発現を促進させた。図5および10に示すように、N末端結合されたデグロンを有するRepコンストラクトからのrAAV産生は、C末端結合されたデグロンを有するRepコンストラクトと比較して、あまり厳密に制御されていない発現を示す。
【0132】
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、Repコード配列のみを有するコンストラクトに対するRepコード配列とCapコード配列の両方を含むコンストラクトに関連付けて、Shield1のRep発現の翻訳後制御に影響を与えるかどうかを判定するために使用した。P40-Capプラスミドを用いて、「CapPプラスミド」が提供される(「+」と記載される)Cap発現を促進させた。図6に示すように、C末端に結合したデグロンを含むRepがCapの存在下で発現される場合(単一のRep/Capコンストラクトのいずれかから発現されるか、またはCapがトランスで発現される)のrAAV産生のわずかな増加にもかかわらず、rAAV産生は、C末端に結合したデグロンを含むRepがCapおよびShield1の両方の存在下で発現される場合に著しく増加される。やはり、Capは、単一のRep/Capコンストラクトから発現され得るか、またはCapはトランスで発現される。
【0133】
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、C末端に結合したデグロンを含むRepをコードするプラスミドの増加する量を添加することのrAAV産生に対する影響を判定するために使用した。図7に示すように、C末端に結合したデグロンを含むRepをコードするプラスミドの増加する量は、全体のrAAV産生を低減し、Shield1による区別された制御をあまりもたらさなかった。
【0134】
実施例5:剛直なリンカーまたは柔軟なリンカーによるRepコンストラクトの制御
実施例1の方法を、具体的に記載されているものは除き、RepのC末端とデグロンとの間のリンカーのタイプの影響を判定するために使用した。2つのタイプのリンカー;剛直なリンカーおよび柔軟なリンカーを試験した。図8は、デグロンを欠くRep(+/-Shield1);強固に結合されたC末端デグロンを含むRep(+/-Shield1);柔軟に結合されたC末端デグロンを含むRep(+/-Shield1);およびRepまたはCapが提供されずデュアルRep/Capプラスミドがない対照(発現はP5遠位プロモーターによって促進される)についての結果を示す。図9は、デグロンを欠くRep(+/-Shield1);強固に結合されたN末端デグロンを含むRep(+/-Shield1);柔軟に結合されたN末端デグロンを含むRep(+/-Shield1);およびRepまたはCapが提供されずデュアルRep/Capプラスミドがない対照(発現はP5遠位プロモーターによって促進される)についての結果を示す。図8および9の両方において、柔軟なリンカーの使用は、Repの発現のShield1に媒介された翻訳後コントロールと関連し、rAAV産生をもたらす。
【0135】
実施例6:Rep発現およびAAV産生の分析
A.材料および方法
a.トランスフェクション
Expi293細胞を、トランスフェクションの前日に、Expi293培地中に、1.4E6生細胞/mLに播種した。生細胞が2E6~3E6細胞/mLになったときに、トランスフェクションを実施した。PEIproトランスフェクション試薬(Polyplus)、OptiMEM(Gibco)を使用した。PEI:DNA比は2であり、100万個の細胞当たり0.6μgのDNAを使用した。トリプルトランスフェクションを、RHM4-1 Rep Cap、ヘルパーおよびガウシアルシフェラーゼプラスミドを用いて実施した。スプリットRepおよびCapプラスミドを、1:4(Rep:Cap)の比で使用した。いくつかの場合には、スプリットRep CapプラスミドおよびTIR1またはCMV-Tetを1:3:1(Rep:Cap:TIR1またはCMV-Tet)の比で使用した。1.5mMのSAHAを、DNA-PEI複合体の添加後に添加した。いくつかの場合には、翌日に、Shield1またはTMPまたはオーキシンおよび/もしくはドキシサイクリンを添加した。ドキシサイクリン処理試料の場合、Doxのさらなる処理を、最初の処理から24時間後に実施した。細胞を、処理後4、8、24時間に、またトランスフェクション後44時間または68時間または72時間に採取し、遠心分離し、冷PBSで洗浄した。これらの細胞ペレットを、-80度の冷凍庫で保管した。qPCR用に、1mLの細胞を、トランスフェクション後44時間または68時間または72時間に採取した。
【0136】
b.ウェスタンブロット
細胞ペレットを、プロテアーゼおよびホスファターゼ阻害剤とEDTAを含むRIPAバッファー(Pierce)で氷上で30分間溶解させた。溶解物を最大速度で15分間遠心分離し、上清を新しいエッペンドルフチューブに移し、ウェスタンブロットに使用した。タンパク質濃度を、BCAキット(Pierce)で測定した。SDS-PAGEゲルの1レーン当たり30μgのタンパク質を装填した。これらのゲルをPVDFまたはニトロセルロース膜に移した。膜をブロッキングバッファー(Li-Cor)で、室温にて30分間ブロックした。抗AAV Repクローン303.9(ARP、カタログ番号03-61069)精製マウスモノクローナル抗体を、ブロッキングバッファー(Li-Cor)または抗体希釈剤(Li-Cor)のいずれかで500倍希釈した。膜を、低温室内で、振動させながら、または振動させずに一晩インキュベートした。翌日、膜を、3回10分間、それぞれ1×TBSTバッファー(Invitrogen)で洗浄した。ヤギ抗マウスAlexa Flour 680二次抗体を、ブロッキングバッファー(Li-Cor)または抗体希釈剤(Li-Cor)のいずれかで1000倍希釈した。膜を、振動させながら、室温で45分間インキュベートした。次いで、膜を、6回10分間、それぞれ1×TBSTバッファーで洗浄した。膜をOdysset(Li-Cor)でスキャンした。抗GAPDHウサギ抗体(Cell Signaling)を、ローディングコントロールとして、ブロッキングバッファー(Li-Cor)または抗体希釈剤(Li-Cor)のいずれかで5000倍希釈した。一次インキュベーションは、振動させながら室温で1時間であった。ヤギ抗ウサギAlexa Flour 800二次抗体を、ブロッキングバッファー(Li-Cor)または抗体希釈剤(Li-Cor)のいずれかで10000倍希釈した。
【0137】
c.qPCR
凍結した採取された細胞を融解し、超音波処理した。300μLの超音波処理した細胞を、ベンゾナーゼで、ローテーター/シェイカー上、37℃のインキュベーターで1時間処理した。次いで、DNaseIによる処理を15分間行った。反応を停止試薬(0.2%のSDS/5mMのEDTA/0.2MのNaCl)で停止させ、95℃に10分間加熱して遠心分離した。段階希釈を行って、10000倍または100000倍希釈した。Taqman qPCRを、Quant StudioリアルタイムPCR装置を使用し、特異的プライマーおよびプローブを用いて行った。
【0138】
B.FKBPデグロンタグ付きRepタンパク質発現およびAAV産生
本研究において、FKBP由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を調べた。予備的な事項として、図11は、デグロンによるタグ付け時のRepタンパク質の分子量変化を例示している。具体的には、図11は、デグロンタグのRepタンパク質のN末端またはC末端への付加後のウェスタンブロットにおける可能なサイズ変化を表示する。デグロンのRepタンパク質のN末端への付加(N-デグロン)は、大型Repタンパク質の分子量を変化させたが、小型Repタンパク質の分子量は変化させなかった。小型Repタンパク質の分子量は、N末端タンパク質タグによって影響を受けず、なぜなら、小型Repの発現を促進するp19プロモーターが、Rep遺伝子内に位置しているためである。小型Repタンパク質は、大型Repタンパク質と同じN末端配列を共有しない。対照的に、Repタンパク質のC末端へのデグロンの付加(C-デグロン)は、両方のC末端が同じであるため、小型Repタンパク質および大型Repタンパク質の両方の分子量を変化させる。Shield1またはTMPなどの小分子の細胞培養物への添加は、タンパク質分解を阻害することができ、バンド強度もそれに応じて変化することになる。ここで示される例は、FKBP由来デグロンである。
【0139】
この研究では、RHM4-1を、上記セクション6Aで提示された材料および方法に従ってAAVカプシドとして使用した。図12A~12Dに表示するように、「RHM4-1」および「RHM4-1v2」は、デグロンを含まないRepタンパク質およびRHM4-1 Capの両方を発現するプラスミドである。対照的に、「p40Capプラスミド」は、RHM4-1カプシドのみを発現し、一方「pAAV2 Repプラスミド」は、AAV2からのRepタンパク質を発現する。これらの研究で使用されたITRプラスミドは、導入遺伝子としてガウシアルシフェラーゼを有する。
【0140】
図12Aは、N末端FKBPデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する。この研究では、N末端デグロン含有Rep(N-デグロンRep)コンストラクトを発現するプラスミドを、AAV産生に使用した。試料を、Shield1の培地への添加後4、8、または24時間で採取した。小型Rep(Rep52)の分子量および発現は、図11で説明したように(試料1~6対試料7~11)、デグロンの存在または不在によって影響されない。デグロンを有さないRepを使用して産生された対照試料を、レーン7~11に装填する。固有のプラスミドデザインのために、大型Rep(Rep78)発現は、すべての試料において小型Rep発現よりも非常に低い。N-デグロンRep試料からの大型Rep発現は、未処理対照(試料1~3)と比較して、Shield1の添加後に増加する(試料4~6)。大型Repタンパク質の分子量は、N-デグロンRepを有する試料についてより大きい(試料1~6対7~11)が、図11に説明したように、これらの試料では、小型Repの分子量の変化は観察されない。
【0141】
図12Bは、C末端FKBPデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する。この研究では、C末端デグロン含有Repコンストラクト(C-デグロンRep)を発現するプラスミドをAAV産生に使用し、試料を、Shield1による誘導後の異なる時点(4、8、および24時間)に採取した。小型Repおよび大型Repの発現は、同じ時点で、未処理対照(試料1~3)よりもShield1で高い(試料4~6)。小型Repおよび大型Repの分子量は、C末端FKBPデグロンで大きく、デグロンを含有しないRepタンパク質を含む試料と比較してシフトが観察された(試料1~6対7~11)。
【0142】
図12Cは、図12Aおよび12Bからの試料のAAV力価を表示する。AAV力価は、Shield1分子のAAV産生に使用された培地への添加時に増加する。この研究では、細胞を、Rep-デグロン含有プラスミドと共にAA産生に必要な他のプラスミドでトランスフェクトした。Shield1分子の添加は、未処理対照と比較して、N末端およびC末端デグロンコンストラクトについてAAV力価を増加させる。
【0143】
図12Dは、異なる比でトランスフェクトされたRepおよびCapプラスミドで観察されたAAV力価を表示する。この研究では、デグロンタグ付きRepタンパク質は、RepプラスミドおよびCapプラスミドの異なる比率でトランスフェクトされた細胞において制御される。結果で例示されるように、AAV産生は、図の下部に列挙されるように、HEK293細胞に異なる比でトランスフェクトされた別個のプラスミドとして提供されるデグロンタグ付きRepタンパク質を介して制御され得る。力価は、デグロンを含まないRep/Capプラスミドを使用する対照トランスフェクションからの力価に対して正規化された。500nMのShield1を、試料に添加して、Rep分解を阻害した。
【0144】
C.ecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質発現およびAAV産生
本研究において、ecDHFR由来デグロンを含むRepタンパク質を介したAAV産生の制御を調べた。ecDHFR由来デグロンは、以下のアミノ酸配列を有する:
ecDHFR由来デグロンは、以下のDNA配列を有する:
この研究では、RHM4-1を、上記セクション6Aで提示された材料および方法に従ってAAVカプシドとして使用した。
【0145】
図13Aは、N末端ecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する。この研究では、N末端ecデグロン含有Rep(N-ecデグロンRep)コンストラクトをAAV産生に使用し、Cap遺伝子を別個のプラスミドとして提供する。小型Rep発現は、図11に説明したように、N末端ecデグロン融合によって影響されない(試料1~6)。大型Rep発現は、5μMのTMPによって処理された試料について、24時間後の時点で高い(試料3対試料6)。大型Repの分子量は、それがecDHFRデグロンによってタグ付け(N末端)されるとより大きく、それらの試料(試料1~6)についてシフトが観察される。予想されたように、小型Repタンパク質について、その分子量が同じままであるため、シフトは観察されない。
【0146】
図13Bは、C末端ecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質のウェスタンブロットを表示する。この研究では、C末端ecデグロン含有Rep(C-ecデグロンRep)コンストラクトをAAV産生に使用し、Cap遺伝子を別個のプラスミドとして提供する。小型および大型Repの発現は、5μMのTMPでより多い(試料3対試料6)。小型Repおよび大型Repの分子量は、C末端ecDHFRデグロン(試料1~6)で大きく、両方のタンパク質でシフトが観察される。
【0147】
図13Cは、図13aおよび13bからの試料のAAV力価を表示する。ecDHFRデグロン含有Repを含むプラスミドを介して産生されたAAVの力価レベルを分析した。TMPの添加は、C末端デグロンコンストラクトのAAV力価を増加させ、Rep発現に関するウェスタンブロットデータと相関する。
【0148】
D.オーキシンまたはecDHFRデグロンタグ付きRepタンパク質発現およびAAV産生
本研究において、オーキシン由来デグロンまたはecDHFR由来デグロンのいずれかを有するRepタンパク質を介したAAV産生の制御を調べた。オーキシン由来デグロンは、以下のアミノ酸配列を有する:
オーキシン由来デグロンは、以下のDNA配列を有する:
この研究では、RHM4-1を、上記セクション6Aで提示された材料および方法に従ってAAVカプシドとして使用した。
【0149】
図14Aは、オーキシン誘導性デグロンまたはecDHFRデグロンでタグ付けされているRepのウェスタンブロットを表示する。小型Repおよび大型Repのサイズは、C末端オーキシン誘導性デグロン含有Repプラスミド(試料3~6)で大きく、両方のタンパク質についてシフトが観察される。オーキシン誘導性デグロンについてのRep発現の変化は、デグロンタグ付き小型Repと同じサイズを有する非特異的バンドの存在のために、観察が難しい。この非特異的バンドは、トランスフェクトされていない試料(試料9)であっても存在する。小型Repおよび大型Repの発現は、C末端タグ付きecDHFRデグロンの場合には、TMP(試料7および8)でより多い。小型Repおよび大型Repのサイズは、C末端ecDHFRデグロン(試料7および8)で大きく、シフトが観察される。
【0150】
図14Bは、図14Aからの試料のAAV力価を表示する。図14Bに例示するように、オーキシン誘導性デグロンおよびecDHFRデグロンは、AAV力価を制御することができ、ここでは、オーキシン誘導性デグロンは、オーキシンおよびTIR1ユビキチンリガーゼが、細胞中に存在する場合にだけオーキシン依存性デグロンと共に機能する。TIR-1タンパク質のアミノ酸配列は、下記の通りである:
小分子添加時にタンパク質分解を阻害したFKBPおよびecDHFR依存性デグロンとは異なり、オーキシン誘導性デグロンは、それにタグ付けされたタンパク質の分解をもたらす。オーキシン誘導性デグロンが機能するには、オーキシン、TIR1、およびデグロンが存在する必要がある。AAV産生は、オーキシン媒介デグロンのすべての成分(デグロン、オーキシンおよびTIR1)が存在する試料(試料4)については検出不能である。これは、Repタンパク質のC末端でのAAV産生の制御に対するこのデグロンの機能性を示している。ecDHFRデグロンタグ付きRepは、TMP分子の存在下でAAVを産生することができ(試料8)、これは、TMP分子なし(試料7)では検出不能であった。
【0151】
E.Shield1またはdTag13の存在下でのRepタンパク質発現およびAAV産生
図15は、Shield1およびdTag13の異なる用量のAAV産生に対する影響を表示する。この研究では、C末端タグ付きデグロンを含むRepコンストラクトを、Shield1およびdTag13の異なる用量で試験した。力価に対する影響を見るために、異なるShield1レベルを比較した。Shield1は、AAV産生を増加させるために、500nMの濃度でより有効である。dTag13も試験され、これは、いくつかのFKBP由来ドメインに結合し、それらの分解をさらに引き起こす分子である。この研究において、dTag13は、AAV産生の基底レベルを減少させなかった。
【0152】
F.転写レベルコントロールシステムおよび/またはデグロンレベルコントロール下でのRepタンパク質発現およびAAV産生
図16Aは、TRE3Gプロモーターのコントロール下のC末端デグロンを含むRepのウェスタンブロットを表示する。TRE3GプロモーターのDNA配列は、下記の通りである:
この研究では、図18Aに示すように、Tet応答エレメント含有プロモーター(TRE3G)が、Rep遺伝子の前方にクローニングされる。このプロモーターは、Tetタンパク質およびドキシサイクリン誘導の存在下で活性化され得る。Tet応答エレメントプロモーターコントロール下のC末端デグロンを含むRepは、AAV産生制御に対して機能的であることが示されている。大型Repは、Tetプロモーターのコントロール下にあり、小型Repの発現は、p19プロモーターによって提供される(試料1~5)。大型Repの発現は、このシステムによって厳重にコントロールされており、ドキシサイクリンの添加時に検出することができる(試料3および4)。Shield1は、小型Repの発現(試料1対試料2)および大型Repの発現(試料3対試料4)をアップレギュレートすることができる。別個のプラスミドを用いてTet-On 3Gトランス活性化タンパク質を供給し、ここでは、トランス活性化タンパク質の発現は、ユビキタスCMVプロモーターのコントロール下にある(試料1~4)。トランス活性化タンパク質のアミノ酸配列は、下記の通りである:
CMVプロモーターのDNA配列は、下記の通りである:
【0153】
図16Bは、図16Aからの試料のAAV力価を表示する。この研究は、TRE3Gプロモーターのコントロール下でC末端デグロンタグ付きRepを使用して、AAV産生が制御され得ること、およびドキシサイクリン誘導が、AAV産生を基底レベルから約29倍増加させ得ることを示している。これらの試料からのAAV力価のレベルは、デグロンを含まない対照試料(試料6~8)と同等である。
【0154】
図17Aは、C末端デグロンを含むRepコンストラクトのウェスタンブロットを表示する。この研究では、TRE3Gプロモーターコントロール下でのRep-デグロンコンストラクトからのAAV産生に対する異なるドキシサイクリンレベルの影響を試験した。大型Repは、TRE3Gプロモーターコントロール下にある(試料1~10)。ドキシサイクリンは、大型Repの発現を効果的に誘導する(試料3~8)。大型Repおよび小型Repの発現は、Shield1の存在下で増加される(試料2、4、6、および8対試料1、3、5、および7)。トランスフェクションからのTet-On 3Gトランス活性化タンパク質を発現するプラスミドを省くと、ドキシサイクリン誘導の不活性化をもたらす(試料9および試料10)。
【0155】
図17Bは、図17Aからの試料のAAV力価を表示する。この研究は、TRE3Gおよびデグロンのコントロール下のRepが、ポジティブコントロールの非制御Rep/Capプラスミドと同等のAAVの量を産生し得ることを例示している。異なるドキシサイクリンレベルは、Shield1分子を含むかまたは含まずにAAV力価を増加させ得るが、デュアルシステムによるより厳重な制御の証拠として、基底レベルはShield1の不在下でより低い(試料1)。
【0156】
図18Aは、TRE3G-Rep-デグロンシステムにおけるRepタンパク質レベルに対するp5プロモーターの影響を表示する。この研究では、TRE3Gプロモーターのコントロール下のデグロンタグ付きRepコンストラクトを含むプラスミドを、Rep遺伝子の3’においてp5プロモーターを含むか、または含まずに作製した。
【0157】
図18Bは、C末端デグロンおよびTRE3Gプロモーターを含むRepコンストラクトのウェスタンブロットを表示する。この研究では、大型Repは、TRE3Gプロモーターコントロール下にある(試料1~8)。ドキシサイクリンは、大型Repの発現を効果的に誘導し(試料3~4および7~8)、大型Repの発現は、Shield1の添加によってさらに増加される(試料4および試料8)。図に例示するように、両方のプラスミド(Rep遺伝子の3’においてp5プロモーターを含むか、または含まない)は、大型Repおよび小型Repを発現することができる。
【0158】
図18Cは、図18Bからの試料のAAV力価を表示する。この研究は、TRE3Gシステムを使用する一過性トランスフェクションでは、P5プロモーターがAAV産生のために必須でない可能性があることを示している。図に例示するように、両方のプラスミドは、同等のレベルのAAV力価を生じ得る。これもまた、ガウシアルシフェラーゼを、目的の遺伝子(GOI)として使用した。
【0159】
図20A~20Bは、デグロンモチーフを有するコドン修飾Repを表示し、そのようなコンストラクトがAAV産生に使用され得ることを示す。図はまた、第2のAAV rep遺伝子、制御エレメント下の小型Repおよびデグロンドメインを示す。これらのコンストラクトによって達成された結果は、開示された方法が、複数の制御エレメントで(それらが同じか異なるかに関わらず)、複数のデグロンドメインで(それらが同じか異なるかに関わらず)、およびAAVタンパク質をコードする改変もしくは非改変遺伝子で動作するようにカスタマイズできることを実証している。
【0160】
実施例7:制御されたAAV産生のためのデグロンタグ付きヘルパー遺伝子
この実施例で例示されるように、デグロンタグ付きヘルパー遺伝子をAAV産生を制御するために使用することができる。AAV産生に使用される古典的なヘルパープラスミドは、E2A、E4およびVA遺伝子を含む。この実施例では、E2A、E4およびVA遺伝子からの開かれた読み枠を、別個のプラスミドにクローニングした。E2A、E4およびVAについて選択された開かれた読み枠は、それぞれ、DBP、E4-E34KおよびVA2である。実施例1~6に記載されたトリプルトランスフェクション法を修正して、トリプル産生で使用するために、E2A-DBP、E4-E34K、またはVA2遺伝子が単一のヘルパープラスミドの代わりに別個のプラスミドにおいて供給されることを可能にした。
【0161】
A.材料および方法
ヘルパー遺伝子を利用する本デグロン研究については、DNA結合タンパク質(DBP)、E4-E34K遺伝子およびVA2を、それぞれE2A、E4およびVA遺伝子のための開かれた読み枠として選択した。これらのE2A、E4およびVA遺伝子から選択された開かれた読み枠を、CMVプロモーターのコントロール下で別個のプラスミドにクローニングした。FKBP由来のデグロンを、E2A-DBP遺伝子のC末端にクローニングした。
【0162】
トリプルトランスフェクション法を修正して、E2A-DBP、E4-E34KおよびVA2遺伝子が単一のヘルパープラスミドの代わりに3つの別個のプラスミドにおいて供給されることを可能にした。トランスフェクションおよび細胞溶解については、本明細書に記載のRep-デグロン実験と同じ試薬および方法を使用した。別個のヘルパープラスミドを用いたクインタプルトランスフェクションに使用されたプラスミドについてのモル比(ITR-GOI:Rep/Cap:DBP:E34K:VA2)は、2:2:1:1:1であった。単一のヘルパープラスミドを用いたトリプルトランスフェクションに使用されたプラスミドについてのモル比(ITR-GOI:Rep/Cap:ヘルパー)は、2:2:1であった。AAV産生が抑制されているネガティブコントロール試料は、細胞をITR-GOIプラスミドのみで(すなわち、ヘルパーおよびRep/Capプラスミドが省かれた)トランスフェクトすることによって達成された。実験の結果の分析のDBPウェスタンブロットについては、CusaBio製の抗DBPポリクローナル抗体(CSB-PA365892ZA01HIL)を使用した。
【0163】
B.実験結果
図19Aに示すように、E2A遺伝子から発現されたDBPタンパク質が、FKBP由来デグロンモチーフでタグ付けされた。E2A-DBP-デグロンを発現するプラスミドが、Rep/Cap、ITR-GOI、E4-E34KおよびVA2を発現する他のプラスミドと共にトランスフェクトされた。72時間の終了時に、細胞を溶解させ、AAV力価レベルを分析した。ITR-GOIプラスミド(すなわち、ヘルパーおよびRep/Capプラスミドを除外する)のみでトランスフェクトされた細胞を、ネガティブコントロール試料として使用した。Shield1分子の添加がないと、AAV産生は、ネガティブコントロールから生じたqPCR結果のバックグラウンドレベルと同じレベルで観察される(左側の濃いバー対右側のバー)。Shield1分子を添加すると、力価レベルはおよそ3倍増し、デグロンタグを有するE2A-DBPを使用するAAV産生の制御を提供する(中央の縞模様のバー)。
【0164】
図19Bは、デグロンタグの付加に起因して、E2A-DBPタンパク質のタンパク質サイズにおけるシフトを強調するウェスタンブロットを表示する。タグ付きタンパク質は、タグなしのDBPタンパク質よりも約12kDa大きい。左側の2つの試料はタグなしDBPであり、一方右側の試料は、デグロンを含むDBPの試料である。
【0165】
C.使用されたヘルパー遺伝子の配列
E2A-DBP核酸配列
E2A-DBPアミノ酸配列
E4-34K(ORF6)核酸配列
E4-34K(ORF6)アミノ酸配列
VA2核酸配列:
VA2アミノ酸配列:
【0166】
本明細書で引用されるすべての公開公報、特許、および他の参考文献は、参照によりそれらの全体が本開示に援用される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12A
図12B
図12C
図12D
図13A
図13B
図13C
図14A
図14B
図15
図16A
図16B
図17A
図17B
図18A
図18B
図18C
図19A
図19B
図20A
図20B
【配列表】
2024520838000001.app
【国際調査報告】