(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】2024-10-04
(54)【発明の名称】SLC13A5遺伝子療法ベクターおよびその使用
(51)【国際特許分類】
C12N 15/864 20060101AFI20240927BHJP
A61K 35/76 20150101ALI20240927BHJP
A61P 25/08 20060101ALI20240927BHJP
C12N 15/12 20060101ALN20240927BHJP
【FI】
C12N15/864 100Z
A61K35/76
A61P25/08
C12N15/12 ZNA
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519567
(86)(22)【出願日】2022-09-29
(85)【翻訳文提出日】2024-05-29
(86)【国際出願番号】 US2022077274
(87)【国際公開番号】W WO2023056367
(87)【国際公開日】2023-04-06
(32)【優先日】2021-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2022-05-13
(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】508152917
【氏名又は名称】ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ テキサス システム
【氏名又は名称原語表記】THE BOARD OF REGENTS OF THE UNIVERSITY OF TEXAS SYSTEM
(74)【代理人】
【識別番号】230104019
【氏名又は名称】大野 聖二
(74)【代理人】
【識別番号】100149076
【氏名又は名称】梅田 慎介
(74)【代理人】
【識別番号】100173185
【氏名又は名称】森田 裕
(74)【代理人】
【識別番号】100162503
【氏名又は名称】今野 智介
(74)【代理人】
【識別番号】100144794
【氏名又は名称】大木 信人
(74)【代理人】
【識別番号】100204582
【氏名又は名称】大栗 由美
(72)【発明者】
【氏名】ベイリー,レイチェル,エム.
【テーマコード(参考)】
4C087
【Fターム(参考)】
4C087AA01
4C087AA02
4C087BC83
4C087MA56
4C087NA14
4C087ZA06
4C087ZC51
(57)【要約】
本開示は、神経学的障害、疾患、および状態、例えばてんかん性脳症等を含む、SLC13A5の喪失、誤機能、および/または欠損と関連する疾患および遺伝的障害を処置するための方法および組成物を提供する。本開示の方法および組成物は、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子を含むrAAVベクターおよびAAVウイルスベクターを含む。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
5’から3’の方向に、
a)配列番号7の配列を含む第1のAAV ITR配列、
b)プロモーター配列、
c)配列番号1で表されるアミノ酸配列を含むSLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列、
d)ポリA配列、および
e)配列番号8の配列を含む第2のAAV ITR配列
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター。
【請求項2】
前記SLC13A5ポリペプチドをコードする前記核酸配列が、コドン最適化核酸配列である、請求項1に記載のrAAVベクター。
【請求項3】
SLC13A5ポリペプチドをコードする前記コドン最適化核酸配列が、配列番号3で表される核酸配列を含む、請求項1または2に記載のrAAVベクター。
【請求項4】
前記プロモーター配列が配列番号21で表される核酸配列を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
【請求項5】
前記ポリA配列が配列番号36で表される核酸配列を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
【請求項6】
配列番号38で表される核酸配列を含む、請求項1から5のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
【請求項7】
(i)AAVカプシドタンパク質と、
(ii)請求項1から6のいずれか1項に記載のrAAVベクターと
を含むrAAVウイルスベクター。
【請求項8】
前記AAVカプシドタンパク質がAAV9カプシドタンパク質である、請求項7に記載のrAAVウイルスベクター。
【請求項9】
請求項7または8に記載のrAAVウイルスベクター、ならびに少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤を含む医薬組成物。
【請求項10】
SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害を有する対象を処置するための方法であって、少なくとも1つの治療有効量の請求項7もしくは8に記載のrAAVウイルスベクター、または請求項9に記載の医薬組成物を、前記対象に投与するステップを含む方法。
【請求項11】
SLC13A5遺伝子が関与する前記疾患および/または障害が乳児てんかん性脳症である、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記rAAVウイルスベクターまたは前記医薬組成物が髄腔内投与される、請求項10または11に記載の方法。
【請求項13】
前記rAAVウイルスベクターまたは前記医薬組成物が大槽内投与される、請求項10または11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、2021年9月30日出願の米国仮特許出願第63/250,761号、および2022年5月13日出願の同第63/364,655号の利益を主張し、そのそれぞれは、本明細書において参照により全体として組み込まれている。
【0002】
配列表の参照による組み込み
本出願と関連する配列リストXMLが、XMLファイルフォーマットで電子的に提供され、そして本明細書により本明細書内に参照として組み込まれる。配列リストXMLを含有するXMLファイルの名称は、「TAYS-015_SeqList_ST26」である。XMファイルは2022年9月20日に作成され、61,095バイトであり、USPTO Patent Centerを経由して電子的に提出される。
【0003】
本開示は、遺伝子療法の分野、特にSLC13A5ポリペプチドをコードするトランスジーン配列を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター粒子(rAAVウイルスベクターとしても知られている)、その製造、およびトランスジーンを送達して、SLC13A5遺伝子の喪失、誤機能、および/または欠損と関連する疾患を含む、疾患または障害を処置または予防するためのその使用と一般的に関連する。
【背景技術】
【0004】
溶質輸送体ファミリー13メンバー5(SLC13A5)は、クエン酸の細胞内進入を媒介する高親和性ナトリウム依存性クエン酸共輸送体である。SLC13A5は、肝臓、歯、睾丸、および脳内で高度に発現しており、またSLC13A5遺伝子内の突然変異は、神経学的異常(Yangら、Child Neurology Open 2020年、Vol.7;1~7頁)と関連する。特に、SLC13A5欠損症は、新生児および小児において常染色体性劣性てんかん性脳症(出生最初期において早くも顕在化し、そして難治性てんかんおよび発達遅延に進行する)を引き起こす(Hardiesら、BRAIN 2015年:138;3238~3250頁)。今日まで、SLC13A5てんかんの処置は、例えば抗痙攣薬を用いるなど対症的である。SLC13A5てんかんの有効な長期的処置に対する未だ対処されていない必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、5’から3’の方向に、a)第1のAAV ITR配列;b)プロモーター配列;c)SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子;d)ポリA配列;およびe)第2のAAV ITR配列を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを提供する。
【0006】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドは、配列番号1で表されるアミノ酸配列を含み得る。
【0007】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列は、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列であり得る。一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードする最適化された核酸配列は、配列番号3で表される核酸配列を含み得る。
【0008】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化核酸配列は、ヒト対象において、野生型または非コドン最適化核酸配列と比較して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%の発現増加を示し得る。
【0009】
一部の態様では、第1のAAV ITR配列は配列番号7で表される核酸配列を含み得る。一部の態様では、第2のAAV ITR配列は配列番号8で表される核酸配列を含み得る。
【0010】
一部の態様では、プロモーター配列は、ラウス肉腫ウイルス(RSV)LTRプロモーター(任意選択的にRSVエンハンサーを伴う)、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、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、β-アクチンプロモーター、ホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーター、U6プロモーター、JetIプロモーター、H1プロモーター、CAGプロモーター、ハイブリッドニワトリβ-アクチンプロモーター、MeCP2プロモーター、EF1プロモーター、遍在性ニワトリβ-アクチンハイブリッド(CBh)プロモーター、U1aプロモーター、U1bプロモーター、MeCP2プロモーター、MeP418プロモーター、MeP426プロモーター、最低限度のMeCP2プロモーター、VMD2プロモーター、mRhoプロモーター、EFlaプロモーター、Ubcプロモーター、ヒトβ-アクチンプロモーター、シナプシン(hSyn)プロモーター配列、TREプロモーター、Ac5プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、CaMKIIaプロモーター、Gal1プロモーター、TEF1プロモーター、GDSプロモーター、ADH1プロモーター、Ubiプロモーター、またはα-1-抗トリプシン(hAAT)プロモーターを含み得る。一部の態様では、プロモーター配列は配列番号21で表される核酸配列を含み得る。
【0011】
一部の態様では、ポリA配列は配列番号36で表される核酸配列を含む。
【0012】
本開示は、5’から3’の方向に、a)配列番号7で表される核酸配列を含む第1のAAV ITR配列;b)配列番号21で表される核酸配列を含むプロモーター配列;c)SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子であって、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が配列番号3で表される核酸配列を含む、トランスジーン核酸分子;d)配列番号36で表される核酸配列を含むポリA;およびe)配列番号8で表される核酸配列を含む第2のrAAV AAV ITR配列を含む、rAAVベクターを提供する。
【0013】
本開示は、配列番号38で表される核酸配列を含むrAAVベクターを提供する。
【0014】
本開示は、(i)AAVカプシドタンパク質と、(ii)本開示のrAAVベクターとを含むrAAVウイルスベクターを提供する。一部の態様では、AAVカプシドタンパク質は、AAV1カプシドタンパク質、AAV2カプシドタンパク質、AAV4カプシドタンパク質、AAV5カプシドタンパク質、AAV6カプシドタンパク質、AAV7カプシドタンパク質、AAV8カプシドタンパク質、AAV9カプシドタンパク質、AAV10カプシドタンパク質、AAV11カプシドタンパク質、AAV12カプシドタンパク質、AAV13カプシドタンパク質、AAVPHP.Bカプシドタンパク質、AAVrh74カプシドタンパク質、またはAAVrh.10カプシドタンパク質であり得る。一部の態様では、AAVカプシドタンパク質はAAV9カプシドタンパク質であり得る。
【0015】
本開示は、a)本開示のrAAVウイルスベクター;ならびに少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤を含む医薬組成物を提供する。
【0016】
本開示は、SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害を有する対象を処置するための方法であって、少なくとも1つの治療有効量のrAAVウイルスベクターまたは本開示の医薬組成物を対象に投与するステップを含む方法を提供する。
【0017】
本開示は、SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害を処置する際に、それを必要としている対象において使用するための、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物を提供する。
【0018】
一部の態様では、SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害は乳児てんかん性脳症であり得る。
【0019】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、ベクターゲノム約1011~約1018個の範囲の用量で対象に投与可能である。
【0020】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、ベクターゲノム約1013~約1016個の範囲の用量で対象に投与可能である。
【0021】
一部の態様では、rAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、ベクターゲノム約2×1011または約8×1011個の用量で対象に投与される。
【0022】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、静脈内、髄腔内、大槽内(intracisternal-magna)、脳内、脳室内、鼻腔内、気管内、耳内、眼内、または眼周囲、経口、直腸、経粘膜、吸入的、経皮的、非経口的、皮下、皮膚内、筋肉内、大槽内(intracisternally)、神経内、胸膜内、局所的、リンパ内、大槽内(intracisternally)、または神経内に投与可能である。
【0023】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は髄腔内投与可能である。
【0024】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、大槽内(intracisternal-magna)投与可能である。
【0025】
別の態様では、5’から3’の方向に、(a)配列番号7の配列を含む第1のAAV ITR配列;(b)プロモーター配列;(c)配列番号1で表されるアミノ酸配列を含むSLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列;(d)ポリA配列;および(e)配列番号8の配列を含む第2のAAV ITR配列を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターが本明細書において提供される。
【0026】
一部の実施形態では、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列は、コドン最適化核酸配列である。一部の実施形態では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化核酸配列は、配列番号3で表される核酸配列を含む。
【0027】
一部の実施形態では、プロモーター配列は配列番号21で表される核酸配列を含む。
【0028】
一部の実施形態では、ポリA配列は配列番号36で表される核酸配列を含む。
【0029】
一部の実施形態では、rAAVベクターは配列番号38で表される核酸配列を含む。
【0030】
別の態様では、(i)AAVカプシドタンパク質と、(ii)本明細書に提供されるrAAVベクターとを含むrAAVウイルスベクターが本明細書に提供される。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質はAAV9カプシドタンパク質である。
【0031】
別の態様では、本明細書に提供されるrAAVウイルスベクター、ならびに少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤を含む医薬組成物が本明細書に提供される。
【0032】
別の態様では、SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害を有する対象を処置するための方法であって、少なくとも1つの治療有効量の本明細書に提供されるrAAVウイルスベクターまたは医薬組成物を、対象に投与するステップを含む方法が本明細書に提供される。一部の実施形態では、SLC13A5遺伝子が関与する疾患および/または障害は乳児てんかん性脳症である。一部の実施形態では、rAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は髄腔内投与される。一部の実施形態では、rAAVウイルスベクターまたは医薬組成物は、大槽内(intracisternal-magna)投与される。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【
図1】8週齢のときに、1×10
14vg/kgのAAV9/hSLC13A5を用いて静脈内処置されたWT C57BL/6Jマウスの生存率を示す図である。
【
図2A-2B】AAV9/hSLC13A5を用いて処置されたマウスの体重を示す図である。C57BL/6Jマウスを未処置とするか、または8週齢のときに、尾静脈注射を介して、1×10
14vg/kgのAAV9/hSLC13A5を投与した。最初の8週間、1週間に3回、次に注射後9か月まで1週間に1回、以後1か月に1回、マウスを秤量した。
図2Aはメスのマウスに関するデータを示し、
図2Bはオスのマウスに関するデータを示す。データを平均±SEMとして示す。
【
図3A-3E】投与後8週における血液化学の結果を示す図である。総ビリルビン(
図3A)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(
図3B)、アルブミン(
図3C)、血中尿素窒素(
図3D)、およびクレアチンキナーゼ(
図3E)のレベルを示す。
*p<0.05、スチューデントの独立t検定。データを平均±SEMとして示す。
【
図4】8週齢のときに、8×10
11vgのAAV9/hSLC13A5の用量を用いて髄腔内的に処置されたWT C57BL/6Jマウスの生存率を示す図である。
【
図5A-5B】AAV9/hSLC13A5を用いて処置されたマウスの体重を示す図である。8週齢のときに、媒体または8×10
11vgのAAV9/hSLC13A5のいずれかを、C57BL/6Jマウスに髄腔内注射した。最初の8週間、1週間に3回、次に注射後6か月まで1週間に1回、その後1か月に1回、マウスを秤量した。
図5Aはメスのマウスから得られたデータを示し、
図5Bはオスマウスから得られたデータを示す。データを平均±SEMとして示す。
【
図6A-6E】試験エンドポイントにおける血液化学の結果を示す図である。総ビリルビン(
図6A)、アルブミン(
図6B)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(
図6C)、血中尿素窒素(
図6D)、およびクレアチンキナーゼ(
図6E)のレベルを示す。データを平均±SEMとして示す。
【
図7】低用量(2×10
11vg)または高用量(8×10
11vg)のAAV9/hSLC13A5を用いて髄腔内処置されたマウスの生存率を示す図である。
【
図8A-8B】AAV9/hSLC13A5を用いて処置されたマウスの体重を示す図である。媒体、または2×10
11vg(低用量)もしくは8×10
11vg(高用量)のAAV9/hSLC13A5のいずれかを、WT C57BL/6Jマウスに髄腔内注射した。最初の8週間、1週間に3回、その後1週間に1回、マウスを秤量した。
図8Aはメスのマウスから得られたデータを示し、
図8Bはオスのマウスから得られたデータを示す。データを平均±SEMとして示す。
【
図10】媒体、または2×10
11vg(低用量(LD))もしくは8×10
11vg(高用量(HD))AAV9/hSLC13A5のいずれかを用いて、髄腔内(IT)投与を介して注射した後4週間時点におけるKOマウスの血漿クエン酸レベルを、WTコントロール同腹子と比較して図示するグラフを示す図である。媒体処置されたKOマウスはWTマウスと比較してそれよりも上昇したレベルのクエン酸を有したが、処置を受けたマウスでは用量依存性の様式で有意に低下した。
*p<0.05、
****p<0.0001、一元配置ANOVA、Tukeyの事後分析。
【
図11A-11B】野生型マウスおよびKOマウスにおける脳の活動を記録した脳波図(EEG)を図示するグラフを示す図である。出生後10日目(P10)のときに、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)投与を介してマウスを処置した。3月齢(3mo)のときに、媒体またはHDを用いながら、ITまたは大槽内(ICM)投与を介してマウスを処置した。
図11Aは、3月齢のときに評価した、P10マウスにおけるスパイク列の数を表す。
図11Bは、8月齢のときに評価した3か月処置群におけるスパイク列の数を表す。
【
図12A-12D】野生型マウスおよびKOマウスにおける平均活動度を図示するグラフを示す図である。マウスを、P10のときに、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)投与を介して処置した。
図12Aは、媒体を用いて処置されたWTマウスおよびKOマウスについて、明光サイクル/睡眠期間中の平均活動度を表す。
図12Bは、媒体、LD、またはHDを用いて処置されたKOマウスについて、明光サイクル/睡眠期間中の平均活動度を表す。
図12Cは、媒体を用いて処置されたWTマウスおよびKOマウスについて、暗光サイクル/覚醒期間中の平均活動度を表す。
図12Dは、媒体、LD、またはHDを用いて処置されたKOマウスについて、暗光サイクル/覚醒期間中の平均活動度を表す。P10:n=17~22匹/群。
*p<0.05、
**p<0.01。
【
図13A-13B】発作感受性をテストするために、ペンチレンテトラゾールを反復注射した後の、KOマウスおよびWTマウスにおける生存率(%)を図示するグラフを示す図である。マウスを、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)投与を介して処置した。
図13Aは、P10のときに処置され、4月齢のときにテストを受けたマウスを表す。
図13Bは、3月齢のときに処置され、9月齢のときにテストを受けたマウスを表す。
【
図14A-14B】発作重症度およびペンチレンテトラゾールに対する感受性を図示するグラフを示す図である。マウスを、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)投与を介して、P10または3月齢のときに処置した。P10処置マウス(
図14A)または3月齢処置マウス(
図14B)を対象に、改訂版Racineスコアリングスケールを介して発作重症度を測定した。発作までの待機時間を、P10処置マウス(
図14C)および3月齢処置マウス(
図14D)を対象に評価した。
*p<0.05、
**p<0.01、2元配置ANOVA、Sidakの事後分析。
【
図14C-14D】発作重症度およびペンチレンテトラゾールに対する感受性を図示するグラフを示す図である。マウスを、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)投与を介して、P10または3月齢のときに処置した。P10処置マウス(
図14A)または3月齢処置マウス(
図14B)を対象に、改訂版Racineスコアリングスケールを介して発作重症度を測定した。発作までの待機時間を、P10処置マウス(
図14C)および3月齢処置マウス(
図14D)を対象に評価した。
*p<0.05、
**p<0.01、2元配置ANOVA、Sidakの事後分析。
【
図15A】P10処置ノックアウトマウスにおけるベクター生体分布を図示するグラフを示す図である。マウスを、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)投与を介して処置した。
【
図15B】3月齢処置ノックアウトマウスにおけるベクター生体分布を図示するグラフを示す図である。マウスを、媒体、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)投与を介して処置した。
【
図16】P10または3月齢処置マウスの脳内でのベクター送達されたSLC13A5の発現を図示する一連の画像を示す図である。マウスを、媒体、2×10
11vg(低用量(LD))、または8×10
11vg(高用量(HD))のAAV9/hSLC13A5を用いながら、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)投与を介して処置した。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本開示は、とりわけ、単離されたポリヌクレオチド、組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター、および溶質輸送体ファミリー13メンバー5(SLC13A5)ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子を含むrAAVウイルスベクターを提供する。本開示は、これらの単離されたポリヌクレオチド、rAAVベクター、およびrAAVウイルスベクターを製造する方法、ならびにSLC13A5遺伝子の喪失、誤機能不全、および/または欠損に付随する疾患を含む、疾患または障害を処置または防止するためにトランスジーンを送達するためのその使用も提供する。
【0035】
本明細書で使用される用語「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」は、この名称に付随し、パルボウイルス(Parvoviridae)ファミリーのデペンドパルボウイルス(Dependoparvovirus)属に属するウイルスのクラスのメンバーを指す。アデノ随伴ウイルスは、細胞中で増殖する一本鎖DNAウイルスであり、その中である種の機能が共感染するヘルパーウイルスによって提供される。AAVに関する一般的な情報および総説は、たとえばCarter,1989,Handbook of Parvoviruses,1巻,169~228頁およびBerns,1990,Virology,1743~1764頁,Raven Press(New York)に見出すことができる。種々の血清型が、遺伝子レベルであっても、構造的および機能的両方に極めて密接に関連していることがよく知られているので、これらの総説に記載された同じ原理が総説の発行日以後に特徴解析されたさらなるAAVの血清型に適用可能であることが、完全に期待される(たとえばBlacklowe,1988,Parvoviruses and Human Disease,J.R.Pattison編,165~174頁、およびRose,Comprehensive Virology 3:1~61頁(1974)を参照)。たとえば、全てのAAV血清型は同種rep遺伝子によって媒介される極めて類似した複製特性を明らかに呈し、全てが、AAV2で発現されるもののような3つの関連するカプシドタンパク質を有している。ゲノムの長さに沿った血清型の間の広範な交叉ハイブリダイゼーションおよび「逆転ターミナルリピート配列」(ITR)に対応する末端における類似の自己アニール性セグメントの存在を明らかにするヘテロデュプレックス解析によって、関連性の程度がさらに示唆されている。類似した感染性パターンも、各血清型における複製機能が同様の規制制御の下にあることを示唆している。このウイルスの多数の血清型が遺伝子送達に適していることが知られており、全ての既知の血清型が種々の組織型の細胞に感染することができる。連続的に番号付けされた少なくとも11個のAAV血清型が当技術で知られている。本明細書で開示した方法において有用な非限定的な例示的血清型には、11個の血清型、たとえばAAV2、AAV8、AAV9、またはバリアント血清型、たとえばAAV-DJおよびAAV PHP.Bのいずれかが含まれる。AAV粒子は、3つの主要なウイルスタンパク質、即ちVP1、VP2、およびVP3を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。一部の態様では、AAVは、血清型AAV1、AAV2、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVPHP.B、AAVrh74、またはAAVrh.10を指す。
【0036】
例示的なアデノ随伴ウイルスおよび組み換えアデノ随伴ウイルスには、それだけに限らないが、全ての血清型(たとえばAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVPHP.B、AAVrh74、およびAAVrh.10)が含まれる。例示的なアデノ随伴ウイルスおよび組み換えアデノ随伴ウイルスには、それだけに限らないが、自己相補性AAV(scAAV)および1つの血清型のゲノムと別の血清型のカプシドとを含むAAVハイブリッド(たとえばAAV2/5、AAV-DJ、およびAAV-DJ8)が含まれる。例示的なアデノ随伴ウイルスおよび組み換えアデノ随伴ウイルスには、それだけに限らないが、rAAV-LK03、AAV-KP-1(Kerunら.JCI Insight,2019;4(22):e131610に詳細に記載)およびAAV-NP59(Paulkら.Molecular Therapy,2018;26(1):289~303頁に詳細に記載)が含まれる。
【0037】
AAVの構造および機能
AAVは複製欠損性のパルボウイルスであり、その一本鎖DNAゲノムは約4.7kbの長さで、2つの145ヌクレオチド逆転ターミナルリピート(ITR)を含む。AAVには多数の血清型が存在する。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は既知である。たとえば、AAV-1の完全ゲノムはGenBank受託番号NC_002077で提供され、AAV-2の完全ゲノムはGenBank受託番号NC_001401およびSrivastavaら,J.Virol.,45:555~564頁(1983)で提供され、AAV-3の完全ゲノムはGenBank受託番号NC_l829で提供され、AAV-4の完全ゲノムはGenBank受託番号NC_001829で提供され、AAV-5ゲノムはGenBank受託番号AF085716で提供され、AAV-6の完全ゲノムはGenBank受託番号NC_001862で提供され、AAV-7およびAAV-8のゲノムの少なくとも一部はそれぞれGenBank受託番号AX753246およびAX753249で提供され、AAV-9のゲノムはGaoら,J.Virol.,78:6381~6388頁(2004)で提供され、AAV-10のゲノムはMol.Ther.,13(1):67~76頁(2006)で提供され、AAV-11のゲノムはVirology,330(2):375~383頁(2004)で提供されている。AAV rh.74ゲノムの配列は米国特許第9,434,928号で提供されている。米国特許第9,434,928号は、カプシドタンパク質および自己相補性ゲノムの配列も提供している。一態様では、AAVゲノムは自己相補性ゲノムである。ウイルスDNA複製(rep)、カプシド封入/パッケージング、および宿主細胞染色体の一体化を指示するシス作用性配列は、AAV ITRの中に含まれている。3つのAAVプロモーター(それらの相対的なマップ位置によってp5、p19、およびp40と命名)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(ヌクレオチド2107および2227における)差別的スプライシングと一体になった2つのrepプロモーター(p5およびp19)は、rep遺伝子からの4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52、およびrep40)の産生をもたらす。repタンパク質は、究極的にはウイルスゲノムの複製に関与する多種の酵素特性を有している。
【0038】
cap遺伝子はp40プロモーターから発現され、3つのカプシドタンパク質、即ちVP1、VP2、およびVP3をコードする。選択的なスプライシングおよび非コンセンサス翻訳開始部位が、この3つの関連するカプシドタンパク質の産生に関与している。より具体的には、VP1、VP2、およびVP3タンパク質のそれぞれがそれから翻訳される単一のmRNAが転写された後で、このmRNAは2つの異なる様式でスプライシングされ得る。長いイントロンまたは短いイントロンが切除され、mRNAの2つのプール、即ち2.3kbと2.6kbの長さのmRNAプールの形成がもたらされる。長いイントロンが好ましいことが多く、したがって2.3kbの長さのmRNAは主要なスプライスバリアントと称され得る。この形態はVP1タンパク質の合成がそれから始まる第1のAUGコドンを欠き、VP1タンパク質合成の全体のレベルの低下をもたらす。主要なスプライスバリアントに残る第1のAUGコドンは、VP3タンパク質の開始コドンである。しかし、同じオープンリーディングフレーム中のそのコドンの上流には、最適のKozak(翻訳開始)コンテクストによって囲まれたACG配列(スレオニンをコードする)が存在する。これはVP2タンパク質の合成の低いレベルに寄与する。VP2タンパク質は実際上、それぞれが参照により本明細書に組み込まれるBecerra SPら,(1985年12月).“Direct mapping of adeno-associated virus capsid proteins B and C:a possible ACG initiation codon”.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.82(23):7919~23頁;Cassinotti Pら,(1988年11月).“Organization of the adeno-associated virus(AAV)capsid gene:mapping of a minor spliced mRNA coding for virus capsid protein 1”.Virology.167(1):176~84頁;Muralidhar Sら,(1994年1月).“Site-directed mutagenesis of adeno-associated virus type 2 structural protein initiation codons:effects on regulation of synthesis and biological activity”.Journal of Virology.68(1):170~6頁;およびTrempe JP,Carter BJ(1988年9月).“Alternate mRNA splicing is required for synthesis of adeno-associated virus VP1 capsid protein”.Journal of Virology.62(9):3356~63頁に記載されているように、VP1と同じく、VP3タンパク質にN末端残基が付加されたものである。単一のコンセンサスポリA部位は、AAVゲノムのマップ位置95に位置している。AAVのライフサイクルおよび遺伝的特徴は、Muzyczka,Current Topics in Microbiology and Immunology,158:97~129頁(1992)に概説されている。
【0039】
それぞれのVP1タンパク質は、VP1部分、VP2部分、およびVP3部分を含む。VP1部分は、VP1タンパク質に特有のVP1タンパク質のN末端部分である。VP2部分は、VP2タンパク質のN末端部分にも見出される、VP1タンパク質の中に存在するアミノ酸配列である。VP3部分とVP3タンパク質は同じ配列を有する。VP3部分は、VP1タンパク質とVP2タンパク質に共有されるVP1タンパク質のC末端部分である。
【0040】
VP3タンパク質は、不連続の可変表面領域I~IX(VR-I~IX)にさらに分割することができる。可変表面領域(VR)のそれぞれは、その内容が参照により本明細書に組み込まれるDiMattaら,“Structural Insight into the Unique Properties of Adeno-Associated Virus Serotype 9”J.Virol.,Vol.86(12):6947~6958頁,2012年6月に記載されているように、単独でまたは他のVRのそれぞれの特定のアミノ酸配列との組合せで、特有の感染表現型(たとえば低下した抗原性、改善された形質導入および/または他のAAV血清型と比較した組織特異的向性)を特定の血清型に付与することができる特定のアミノ酸配列を含み得る。
【0041】
AAVは、たとえば遺伝子療法において外来のDNAを細胞に送達するためのベクターとしてこれを魅力的なものにする固有の特徴を有している。培養における細胞のAAV感染は細胞変性を起こさず、ヒトおよびその他の動物の天然の感染は症状がなく無症候性である。さらに、AAVは多くの哺乳動物細胞に感染してin vivoで多くの異なる組織を標的とすることを可能にする。さらに、AAVは分裂している細胞および分裂していない細胞にゆっくりと形質導入し、実質的にこれらの細胞の生涯にわたって転写活性の核エピソーム(染色体外エレメント)として持続することができる。AAVのプロウイルスゲノムはクローニングされたDNAとしてプラスミド中に挿入され、それにより組み換えゲノムの構築が実行可能になる。さらに、AAVの複製とゲノムのカプシド封入を指示するシグナルがAAVゲノムのITRの中に含まれているので、ゲノムの内部の約4.3kbの一部または全部(複製および構造のカプシドタンパク質、rep-capをコードする)を外来のDNAで置き換えて、AAVベクターを生成することができる。repおよびcapのタンパク質はトランスで提供され得る。AAVの別の顕著な特徴は、これが極めて安定で元気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化するために用いられる条件(56~65℃で数時間)に容易に耐え、AAVの低温保存の問題を重要でなくしている。AAVは凍結乾燥することさえできる。最後に、AAVに感染した細胞は重複感染に抵抗しない。
【0042】
多くの研究が筋肉における長期(1.5年超)の組み換えAAV媒介タンパク質発現を実証している。Clarkら,Hum Gene Ther,8:659~669頁(1997);Kesslerら,Proc Nat.Acad Sc.USA,93:14082~14087頁(1996);およびXiaoら,J Virol,70:8098~8108頁(1996)を参照されたい。Chaoら,Mol Ther,2:619~623頁(2000)およびChaoら,Mol Ther,4:217~222頁(2001)も参照されたい。さらに、筋肉は高度に血管新生しているので、Herzogら,Proc Natl Acad Sci USA,94:5804~5809頁(1997)およびMurphyら,Proc Natl Acad Sci USA,94:13921~13926頁(1997)に記載されているように、組み換えAAV形質導入によって、筋肉内注射の後の全身循環におけるトランスジーン産生物の出現がもたらされた。さらに、Lewisら,J Virol,76:8769~8775頁(2002)は、骨格筋筋線維が抗体の正しいグリコシル化、フォールディング、および分泌のために必要な細胞性因子を有していることを実証し、筋肉が分泌されたタンパク質治療剤を安定的に発現することができることを示した。本発明の組み換えAAV(rAAV)ゲノムは、治療用タンパク質(たとえばSLC13A5)をコードする核酸分子および核酸分子の側にある1つまたは複数のAAV ITRを含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれからなる。偽型rAAVの産生は、たとえばWO2001083692に開示されている。その他の型のrAAVバリアント、たとえばカプシド変異を有するrAAVも意図されている。たとえばMarsicら,Molecular Therapy,22(11):1900~1909頁(2014)を参照されたい。種々のAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は、当技術で既知である。
【0043】
トランスジーン配列を含む単離されたポリヌクレオチド
本開示は、少なくとも1つのトランスジーン核酸分子を含む単離されたポリヌクレオチドを提供する。
【0044】
一部の態様では、トランスジーン核酸分子は、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列またはその少なくとも1つの断片を含み得る。一部の態様では、トランスジーン核酸分子は、SLC13A5ポリペプチドの生物学的等価物をコードする核酸配列を含み得る。
【0045】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドは、配列番号1で表されるアミノ酸配列と少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一のアミノ酸配列またはその断片を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドは、配列番号2で表されるアミノ酸配列の少なくとも一部と少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一のアミノ酸配列またはその断片を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。一部の実施形態では、断片は、機能的断片、例えば野生型SLC13A5の少なくとも1つの機能を保持する断片である。
【0046】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列は、配列番号2で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる。
【0047】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列は、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列であってよい。SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列は、SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型ヒト核酸配列と65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%(またはその間の任意のパーセンテージ)を超えず同一の核酸配列を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなってよい。本明細書で使用する場合、「SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型ヒト核酸配列」は、ヒトゲノムにおけるSLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を指す。SLC13A5ペプチドをコードする例示的野生型ヒト核酸配列は配列番号4~6で表される。例示的野生型SLC13A5ポリペプチドは配列番号2で表される。SLC13A5をコードする例示的コドン最適化配列は配列番号3で表される。
【0048】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列、たとえば配列番号1または2で表される配列等は、ドナースプライス部位を含まない可能性がある。一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列は、約1個、または約2個、または約3個、または約4個、または約5個、または約6個、または約7個、または約8個、または約9個、または約10個を超えないドナースプライス部位を含んでよい。一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列は、SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型ヒト核酸配列と比較して、少なくとも1個、または少なくとも2個、または少なくとも3個、または少なくとも4個、または少なくとも5個、または少なくとも6個、または少なくとも7個、または少なくとも8個、または少なくとも9個、または少なくとも10個少ないドナースプライス部位を含む。理論に縛られることは望まないが、曖昧なスプライシングが防止されるので、コドン最適化された核酸配列におけるドナースプライス部位の除去によって、in vivoにおけるSLC13A5ポリペプチドの発現を予想外かつ予測外に増加させることができる。さらに、曖昧なスプライシングは様々な対象の間で変動することがあり、ドナースプライス部位を含むSLC13A5ポリペプチドの発現レベルは様々な対象の間で予測外に変動することがあることを意味している。
【0049】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列、たとえば配列番号1または2で表される配列等は、SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型ヒト核酸配列のGC含量と異なるGC含量を有し得る。一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列のGC含量は、SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型ヒト核酸配列と比較して、核酸配列全体にわたってより均一に分布している。理論に縛られることは望まないが、核酸配列全体にわたってGC含量をより均一に分布させることによって、コドン最適化された核酸配列は転写物の長さにわたってより均一な融解温度(「Tm」)を呈する。核酸配列の転写および/または翻訳はポリメラーゼおよび/またはリボソームの停滞をあまり伴わずに起こるので、融解温度の均一性は、予期しないことに、ヒト対象におけるコドン最適化された核酸の発現の増大をもたらす。
【0050】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドをコードするコドン最適化された核酸配列、たとえば配列番号1または2で表される配列等は、SLC13A5ポリペプチドをコードする野生型またはコドン最適化されていない核酸配列に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増大したヒト対象における発現を呈する。
【0051】
一部の態様では、SLC13A5ポリペプチドは、タンパク質タグをさらに含み得る。理論に縛られることは望まないが、タンパク質タグを含ませることによって、外因性SLC13A5ポリペプチドの検出および/または可視化が可能になる。当業者には認識されるように、タンパク質タグの非限定的な例には、Mycタグ、ポリヒスチジンタグ、FLAGタグ、HAタグ、SBPタグ、または当技術で既知の任意の他のタンパク質タグが含まれる。
【0052】
AAVベクター
一部の態様では、本明細書に記載した少なくとも1つのトランスジーン核酸分子を含む単離されたポリヌクレオチドは、組み換えAAV(rAAV)ベクターであり得る。
【0053】
本明細書で使用される場合、用語「ベクター」は、元のままのレプリコンを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる核酸であって、それによりベクターが、細胞内に入れられた場合に、たとえばトランスフェクション、感染、または形質転換のプロセスによって複製される、核酸を指す。いったん細胞内に入れば、ベクターは染色体外(エピソーマル)エレメントとして複製され、または宿主細胞の染色体内に統合され得ることが当技術で理解されている。ベクターには、レトロウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、バキュロウイルス、改変されたバキュロウイルス、パポバウイルス、またはその他に改変された天然産生のウイルスから誘導される核酸が含まれ得る。核酸を送達するための例示的な非ウイルスベクターには、裸のDNA、単独もしくはカチオン性ポリマーと組み合わせたカチオン性脂質とのDNAの複合体、アニオン性およびカチオン性のリポソーム、DNA-タンパク質複合体、ならびに不均一なポリリジン、定義された長さのオリゴペプチド、およびポリエチレンイミン等のカチオン性ポリマーと縮合し、ある場合にはリポソームに含まれるDNAを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる粒子、ならびにウイルスおよびポリリジン-DNAを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる三元複合体の使用が含まれる。
【0054】
一般的な組み換え手法に関しては、プロモーターとその中にポリヌクレオチドを作動可能に連結することができるクローニング部位との両方を含むベクターは、当技術で周知である。そのようなベクターはin vitroまたはin vivoでRNAを転写することができ、Agilent Technologies社(Santa Clara,Calif)およびPromega Biotech社(Madison,Wis.)等の供給元から市販されている。発現および/またはin vitroでの転写を最適化するため、クローニングされたトランスジーンの5’および/または3’の翻訳されない部分を除去、付加、または変化させて、余分で潜在的で不適切な代替の翻訳開始コドンまたは転写もしくは翻訳のレベルにおいて発現に干渉しまたはこれを低減させ得る他の配列を排除することが必要であろう。あるいは、発現を増強するために、コンセンサスリボソーム結合部位を開始コドンの5’のすぐ傍に挿入することができる。
【0055】
本明細書で使用される「rAAVベクター」は、1つまたは複数のトランスジーン核酸分子および1つまたは複数のAAV逆転ターミナルリピート配列(ITR)を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなるベクターを指す。そのようなAAVベクターは、宿主細胞中に存在する場合に、たとえば宿主細胞のトランスフェクションによってrepおよびcapの遺伝子産物の機能を提供する感染性ウイルス粒子の中に、複製しパッケージすることができる。一部の態様では、AAVベクターは、プロモーター、少なくとも1つのタンパク質もしくはRNAをコードし得る少なくとも1つの核酸、および/または感染性AAV粒子の中にパッケージされたフランキングITRの中のエンハンサーおよび/またはターミネーターを含む。カプシド封入された核酸部分は、AAVベクターゲノムと称し得る。rAAVベクターを含むプラスミドは、製造目的のためのエレメント、たとえば抗生剤耐性遺伝子、複製起点の配列、その他を含んでもよいが、これらはカプシド封入されず、したがってAAV粒子の一部を形成しない。
【0056】
一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも1つのトランスジーン核酸分子を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも1つのAAV逆転ターミナル(ITR)配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも1つのプロモーター配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも1つのエンハンサー配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも1つのポリA配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、RepCap配列を含み得る。
【0057】
一部の態様では、rAAVベクターは、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、および第2のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、5’から3’の方向に、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、および第2のAAV ITR配列を含み得る。
【0058】
一部の態様では、rAAVベクターは、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、ポリA配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、5’から3’の方向に、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、ポリA配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。
【0059】
一部の態様では、rAAVベクターは、2つ以上のトランスジーン核酸分子を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも2つのトランスジーン核酸分子を含み得て、それによりrAAVベクターは第1のトランスジーン核酸分子および少なくとも第2のトランスジーン核酸分子を含む。一部の態様では、第1および少なくとも第2のトランスジーン核酸分子は、同じ核酸配列を含み得る。一部の態様では、第1および少なくとも第2のトランスジーン核酸分子は、異なる核酸配列を含み得る。一部の態様では、第1および少なくとも第2のトランスジーン核酸配列は、互いに隣接し得る。
【0060】
一部の態様では、rAAVベクターは、2つ以上のプロモーター配列を含み得る。一部の態様では、rAAVベクターは、少なくとも2つのプロモーター配列を含み得て、それによりrAAVベクターは第1のプロモーター配列および少なくとも第2のプロモーター配列を含む。一部の態様では、第1および少なくとも第2のプロモーター配列は、同じ配列を含み得る。一部の態様では、第1および少なくとも第2のプロモーター配列は、異なる配列を含み得る。一部の態様では、第1および少なくとも第2のプロモーター配列は、互いに隣接し得る。rAAVベクターが第1のトランスジーン核酸分子および少なくとも第2のトランスジーン核酸分子も含む一部の態様では、第1のプロモーターは第1のトランスジーン核酸分子の上流(5’)に位置してよく、少なくとも第2のプロモーターは第1のトランスジーン核酸分子と少なくとも第2のトランスジーン核酸分子との間に位置してよく、それにより少なくとも第2のプロモーターは第1のトランスジーン核酸分子の下流(3’)かつ少なくとも第2のトランスジーン核酸分子の上流(5’)に位置する。
【0061】
先行するrAAVベクターのいずれも、少なくとも1つのエンハンサーをさらに含み得る。少なくとも1つのエンハンサーは、rAAVベクターのいずれの場所に位置してもよい。一部の態様では、少なくとも1つのエンハンサーは、プロモーターのすぐ上流(5’)に位置し得る。即ち、rAAVベクターは、5’から3’の方向に、第1のAAV ITR配列、エンハンサー、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、ポリA配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、少なくとも1つのエンハンサーは、プロモーターのすぐ下流(3’)に位置し得る。即ち、rAAVベクターは、5’から3’の方向に、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、エンハンサー、トランスジーン核酸分子、ポリA配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、少なくとも1つのエンハンサーは、トランスジーン核酸分子のすぐ下流に位置し得る。即ち、rAAVベクターは、5’から3’の方向に、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、トランスジーン核酸分子、エンハンサー、ポリA配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。
【0062】
AAV ITR配列
一部の態様では、AAV ITR配列は、当技術で既知の任意のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、AAV ITR配列は、AAV1 ITR配列、AAV2 ITR配列、AAV4 ITR配列、AAV5 ITR配列、AAV6 ITR配列、AAV7 ITR配列、AAV8 ITR配列、AAV9 ITR配列、AAV10 ITR配列、AAV11 ITR配列、AAV12 ITR配列、AAV13 ITR配列、AAVrh74 ITR配列、またはAAVrh.10 ITR配列であってよい。
【0063】
即ち、一部の態様では、AAV ITR配列は、AAV1 ITR配列、AAV2 ITR配列、AAV4 ITR配列、AAV5 ITR配列、AAV6 ITR配列、AAV7 ITR配列、AAV8 ITR配列、AAV9 ITR配列、AAV10 ITR配列、AAV11 ITR配列、AAV12 ITR配列、AAV13 ITR配列、AAVrh74 ITR配列、またはAAVrh.10 ITR配列を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなってよい。一部の実施形態では、AAV ITR配列は野生型AAV ITR配列である。一部の実施形態では、AAV ITR配列は、改変された(例えば、突然変異した)AAV ITR配列である。一部の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVベクターは、1つの突然変異したAAV ITRおよび1つの野生型AAV ITRを含む。
【0064】
一部の態様では、AAV ITRは、配列番号7~18のうちのいずれか1つで表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0065】
一部の態様では、AAV ITRは、配列番号7で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0066】
一部の態様では、AAV ITRは、配列番号8で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0067】
一部の態様では、本明細書に提示されるrAAVは、第1および第2のAAV ITR配列を含み、第1のAAV ITR配列は、配列番号7で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり、および第2のAAV ITR配列は、配列番号8で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる。
【0068】
プロモーター配列およびエンハンサー
本明細書で使用される用語「プロモーター」および「プロモーター配列」は、遺伝子またはトランスジーン等のコーディング配列の転写の開始および速度が制御されるポリヌクレオチド配列の領域である調節配列を意味する。プロモーターは、たとえば構造的、誘起的、抑制的、または組織特異的であってよい。プロモーターは、RNAポリメラーゼおよび転写因子等の制御性のタンパク質および分子が結合し得る遺伝要素を含み得る。非限定的な例示的プロモーターには、ラウス肉腫ウイルス(RSV)LTRプロモーター(任意選択でRSVエンハンサーととともに)、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、SV40プロモーター、ジヒドロフォレートリダクターゼプロモーター、β-アクチンプロモーター、ホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーター、U6プロモーター、シナプシンプロモーター、H1プロモーター、遍在性ニワトリβ-アクチンハイブリッド(CBh)プロモーター、小核RNA(U1aまたはU1b)プロモーター、MECP2プロモーター、MeP418プロモーター、MeP426プロモーター、MeP426プロモーターのヒトバリアント、ミニマルMECP2プロモーター、VMD2プロモーター、mRhoプロモーター、またはEF1プロモーターが含まれる。
【0069】
本明細書で提供されるさらなる非限定的な例示的プロモーターには、それだけに限らないが、EFla、Ubc、ヒトβ-アクチン、CAG、TRE、Ac5、ポリヘドリン、CaMKIIa、Gal1、TEF1、GDS、ADH1、Ubi、およびα-1-アンチトリプシン(hAAT)が含まれる。mRNA転写の効率を増大または低減させるために、そのようなプロモーターのヌクレオチド配列を改変し得ることは、当技術で既知である。たとえばGaoら.(2018)Mol.Ther.:Nucleic Acids 12:135~145頁を参照されたい(RNAポリメラーゼIII転写を無効にし、RNAポリメラーゼII依存性mRNA転写を刺激するために、7SK、U6、およびH1プロモーターのTATAボックスを改変する)。遍在性または組織特異的な発現のために、合成由来のプロモーターを用いてもよい。さらに、そのいくつかを上で言及したウイルス由来プロモーター、たとえばCMV、HIV、アデノウイルス、およびAAVのプロモーターは、本明細書に記載した方法において有用であり得る。一部の態様では、転写効率を増大させるために、プロモーターは少なくとも1つのエンハンサーとともに用いられる。エンハンサーの非限定的な例には、間質性レチノイド結合タンパク質(IRBP)エンハンサー、RSVエンハンサー、またはCMVエンハンサーが含まれる。
【0070】
一部の態様では、プロモーター配列は、ラウス肉腫ウイルス(RSV)LTRプロモーター配列(任意選択でRSVエンハンサーとともに)、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列、SV40プロモーター配列、ジヒドロフォレートリダクターゼプロモーター配列、JeTプロモーター配列、強いβ-アクチンプロモーター配列、ホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーター配列、U6プロモーター配列、シナプシンプロモーター、H1プロモーター配列、遍在性ニワトリβ-アクチンハイブリッド(CBh)プロモーター配列、小核RNA(U1aまたはU1b)プロモーター配列、MECP2プロモーター配列、MeP418プロモーター、MeP426プロモーター配列、小型の遍在性プロモーター配列(Jet+Iプロモーター配列としても知られている)、MECP2プロモーター配列、VMD2プロモーター配列、mRhoプロモーター配列、EFIプロモーター配列、EFlaプロモーター配列、Ubcプロモーター配列、ヒトβ-アクチンプロモーター配列、CAGプロモーター配列、TREプロモーター配列、Ac5プロモーター配列、ポリヘドリンプロモーター配列、CaMKIIaプロモーター配列、Gal1プロモーター配列、TEF1プロモーター配列、GDSプロモーター配列、ADH1プロモーター配列、Ubiプロモーター配列、MeP426プロモーター、またはα-1抗トリプシン(hAAT)プロモーター配列を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなり得る。
【0071】
エンハンサーは、標的配列の発現を増大させる制御エレメントである。「プロモーター/エンハンサー」は、プロモーターとエンハンサーの両方の機能を提供することができる配列を含むポリヌクレオチドである。たとえば、レトロウイルスの長いターミナルリピートは、プロモーターとエンハンサーの両方の機能を含んでいる。エンハンサー/プロモーターは、「内因性」または「外因性」または「異種」であり得る。「内因性」エンハンサー/プロモーターは、ゲノム内の所与の遺伝子に天然に連結されたエンハンサー/プロモーターである。「外因性」または「異種」エンハンサー/プロモーターは、遺伝子操作(即ち分子生物学的手法)または合成手法の手段によって遺伝子に並置され、それによりその遺伝子の転写が連結されたエンハンサー/プロモーターによって指示される、エンハンサー/プロモーターである。本明細書で提供される方法、組成物、および構築物における使用のための連結されたエンハンサー/プロモーターの非限定的な例には、PDEプロモータープラスIRBPエンハンサー、またはCMVエンハンサープラスU1aプロモーターが含まれる。エンハンサーは遠方から、また内因性または異種のプロモーターの位置に対するそれらの配向とは関係なく、作動し得ることが当技術で理解されている。即ち、プロモーターから離れて作動するエンハンサーは、したがってベクター中のその位置またはプロモーターの位置に対するその配向とは関係なく、そのプロモーターに「作動可能に連結」されていることがさらに理解される。
【0072】
本開示を通して使用される場合、用語「作動可能に連結された」は、遺伝子が空間的に連結されたプロモーターの制御下にある遺伝子(即ちトランスジーン)の発現を指す。プロモーターは、その制御下にある遺伝子の5’(上流)または3’(下流)に位置し得る。プロモーターは、その制御下にある遺伝子の5’(上流)に位置し得る。プロモーターと遺伝子との間の距離は、プロモーターとそのプロモーターがそれから誘導された遺伝子内でプロモーターが制御する遺伝子との間の距離とほぼ同じであってよい。プロモーターと遺伝子との間の距離の変動は、プロモーター機能の損失なしに適応させることができる。
【0073】
一部の態様では、プロモーター配列は、MeP426プロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。MeP426プロモーター配列は、配列番号19で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0074】
一部の態様では、プロモーター配列は、JeTプロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなってよい。JeTプロモーター配列は、配列番号20で表される核酸配列と少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなってよい。
【0075】
一部の態様では、プロモーター配列は、Jet+Iプロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。Jet+Iプロモーター配列は、配列番号21で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0076】
一部の態様では、プロモーター配列は、MeP229プロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。MeP229プロモーター配列は、配列番号22で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0077】
一部の態様では、プロモーター配列は、ハイブリッドニワトリβ-アクチンプロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。ハイブリッドニワトリβ-アクチンプロモーター配列は、配列番号23で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0078】
当業者により認識される通り、ハイブリッドニワトリβ-アクチンプロモーター配列は、CMV配列、ニワトリβ-アクチンプロモーター配列、ニワトリβ-アクチンエクソン1配列、ニワトリβ-アクチンイントロン1配列、マウス(MVM)イントロン配列のマイニュートウイルス、または任意のこれらの組合せを含み得る。一部の態様では、ハイブリッドニワトリβ-アクチンプロモーター配列は、5’から3’の方向で、CMV配列、ニワトリβ-アクチンプロモーター配列、ニワトリβ-アクチンエクソン1配列、ニワトリβ-アクチンイントロン1配列、およびマウス(MVM)イントロン配列のマイニュートウイルスを含み得る。
【0079】
一部の態様では、CMV配列は、配列番号28で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。β-アクチンエクソン1配列は、配列番号29で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。ニワトリβ-アクチンイントロン1配列は、配列番号30で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。MVMイントロン配列は、配列番号31で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0080】
一部の態様では、プロモーター配列は、U6プロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。U6プロモーター配列は、配列番号224で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0081】
一部の態様では、プロモーター配列は、シナプシンプロモーター配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。シナプシンプロモーター配列は、配列番号25で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。シナプシンプロモーター配列は、配列番号26で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0082】
トランスジーン核酸分子
トランスジーン核酸分子は、上の見出し「トランスジーン配列を含む単離されたポリヌクレオチド」の下に記載したトランスジーン核酸分子のいずれかを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる。
【0083】
一部の態様では、rAAVベクター中に存在するトランスジーン核酸分子は、同じrAAVベクター中にも存在するプロモーター配列の転写制御の下にあり得る。
【0084】
ポリA配列
一部の態様では、ポリアデニル化(ポリA)配列は、当技術で既知の任意のポリA配列を含み得る。ポリA配列は、合成ポリA配列、または天然に存在するタンパク質に由来するポリA配列であり得る。ポリA配列の非限定的な例には、それだけに限らないが、MECP2ポリA配列、レチノールデヒドロゲナーゼ1(RDH1)ポリA配列、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリA配列、SV40ポリA配列、SPA49ポリA配列、sNRP-TK65ポリA配列、sNRPポリA配列、またはTK65ポリA配列が含まれる。
【0085】
即ち、ポリA配列は、MeCP2ポリA配列、レチノールデヒドロゲナーゼ1(RDH1)ポリA配列、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリA配列、SV40ポリA配列、SPA49ポリA配列、sNRP-TK65ポリA配列、sNRPポリA配列、またはTK65ポリA配列を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなってよい。
【0086】
一部の態様では、ポリA配列は、SV40pA配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。一部の態様では、SV40pA配列は、配列番号33で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0087】
一部の態様では、ポリA配列は、BGHポリA配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。一部の態様では、BGHポリA配列は、配列番号34で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。一部の態様では、BGHポリA配列は配列番号35で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0088】
一部の態様では、ポリA配列は合成ポリA配列である。一部の態様では、合成ポリA配列は、配列番号36で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0089】
ある特定の実施形態では、本明細書で開示されるrAAVベクターは、Kozak配列を含む。一部の態様では、Kozak配列は、配列番号32で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0090】
ある特定の実施形態では、本明細書で開示されるrAAVベクターは、ウッドチャック肝炎ウイルス(WHV)転写後制御エレメント(WPRE)を含む。一部の態様では、WPRE配列は、配列番号37で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0091】
一部の態様では、本開示のrAAVベクターは、配列番号38で表される配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0092】
一部の実施形態では、本開示のrAAVベクターは、1つまたは複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19個、または20個)の保存的アミノ酸置換を有する、配列番号38で表される配列からなるか、またはそれを含む。
【0093】
ある特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVベクターは、5’から3’の順番で、配列番号7の第1のAAV2 ITR;配列番号21のJet+Iプロモーター;配列番号3のSLC13A5をコードするコドン最適化トランスジーン;配列番号36の合成ポリA配列;および配列番号8の第2のAAV2 ITRを含む。
【0094】
細菌プラスミド
一部の態様では、本開示のrAAVベクターは、in vitroでのrAAVベクターの増殖を可能にするために細菌プラスミドの中に含ませてよい。即ち、本開示は、本明細書に記載したrAAVベクターのいずれかを含む細菌プラスミドを提供する。細菌プラスミドはさらに、複製の起点の配列を含み得る。細菌プラスミドはさらに、抗生剤耐性遺伝子を含み得る。細菌プラスミドは、耐性遺伝子プロモーターをさらに含み得る。細菌プラスミドは、原核生物プロモーターをさらに含み得る。一部の態様では、本開示の細菌プラスミドは、配列番号39で表される核酸配列のいずれかと、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(またはその間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0095】
複製の起点の配列
一部の態様では、複製の起点の配列は、当技術で既知の任意の複製の起点の配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなってよい。複製の起点の配列は、細菌の複製の起点の配列であってよく、それにより前記細菌の複製の起点の配列を含むrAAVベクターが当技術で標準的な方法を用いることによって細菌内で産生され、増殖し、維持されることが可能になる。
【0096】
抗生剤耐性遺伝子
一部の態様では、本開示の細菌プラスミド、rAAVベクターおよび/またはrAAVウイルスベクターは、抗生剤耐性遺伝子を含み得る。
【0097】
一部の態様では、抗生剤耐性遺伝子は、当技術で既知の任意の抗生剤耐性遺伝子を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなってよい。当技術で既知の抗生剤耐性遺伝子の例には、それだけに限らないが、カナマイシン耐性遺伝子、スペクチノマイシン耐性遺伝子、ストレプトマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、カルベニシリン耐性遺伝子、ブレオマイシン耐性遺伝子、エリスロマイシン耐性遺伝子、ポリミキシンB耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、およびクロラムフェニコール耐性遺伝子が含まれる。
【0098】
一部の態様では、抗生物質耐性遺伝子はカナマイシン耐性遺伝子であり得る。一部の態様では、カナマイシン耐性遺伝子は、配列番号40で表される核酸配列と、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0099】
耐性遺伝子プロモーター
一部の態様では、本開示の細菌プラスミド、rAAVベクター、および/またはrAAVウイルスベクターは、耐性遺伝子プロモーターを含み得る。一部の態様では、耐性遺伝子プロモーターは、配列番号41で表される核酸配列のいずれかと、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0100】
RepCap配列
一部の態様では、本開示の細菌プラスミド、rAAVベクター、および/またはrAAVウイルスベクターは、rAAVのrepタンパク質およびカプシドタンパク質をコードする配列(「RepCap配列」)を含み得る。一部の実施形態では、RepCap配列は、AAV9のrepおよびカプシドタンパク質をコードする核酸を含む。一部の態様では、RepCap配列は、配列番号42で表される核酸配列のいずれかと、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%(または、中間の任意のパーセンテージ)同一の核酸配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなり得る。
【0101】
AAVウイルスベクター
「ウイルスベクター」は、in vivo、ex vivo、またはin vitroで宿主細胞中に送達されるポリヌクレオチドを含む、組み換えで産生されたウイルスまたはウイルス粒子と定義される。ウイルスベクターの例には、レトロウイルスベクター、AAVベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アルファウイルスベクター等が含まれる。アルファウイルスベクター、たとえばSemliki Forestウイルス系ベクターおよびSindbisウイルス系ベクターも、遺伝子療法および免疫療法における使用のために開発されている。たとえばSchlesingerおよびDubensky(1999)Curr.Opin.Biotechnol.5:434~439頁およびYingら,(1999)Nat.Med.5(7):823~827頁を参照されたい。
【0102】
「AAVビリオン」または「AAVウイルス粒子」または「AAVウイルスベクター」または「rAAVウイルスベクター」または「AAVベクター粒子」または「AAV粒子」は、少なくとも1つのAAVカプシドタンパク質およびカプシド封入されたポリヌクレオチドrAAVベクターからなるウイルス粒子を指す。即ち、rAAVウイルスベクターの産生には必然的にrAAVベクターの産生が含まれ、したがってベクターはrAAVベクターの中に含まれる。
【0103】
本明細書で使用される場合、用語「ウイルスカプシド」または「カプシド」は、ウイルス粒子のタンパク質性シェルまたはコートを指す。カプシドは、ウイルスゲノムをカプシド封入し、保護し、輸送し、また宿主細胞中に放出するように機能する。カプシドは一般に、タンパク質(「カプシドタンパク質」)のオリゴマー性構造サブユニットからなっている。本明細書で使用される場合、用語「カプシド封入」は、ウイルスカプシド中に封入されることを意味する。AAVのウイルスカプシドは3つのウイルスカプシドタンパク質、即ちVP1、VP2、およびVP3の混合物からなっている。VP1、VP2、およびVP3の混合物は、そのそれぞれが参照により全体として本明細書に組み込まれるSonntag Fら,(2010年6月)“A viral assembly factor promotes AAV2 capsid formation in the nucleolus”.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.107(22):10220~5頁、およびRabinowitz JE,Samulski RJ(2000年12月).“Building a better vector:the manipulation of AAV virions”.Virology.278(2):301~8頁に記載されているように、1:1:10(VP1:VP2:VP3)または1:1:20(VP1:VP2:VP3)の比でT=1の20面体対称に配置された60個のモノマーを含む。
【0104】
本開示は、a)本明細書に記載されるrAAVベクターのいずれか、またはその相補体;およびb)AAVカプシドタンパク質を含むrAAVウイルスベクターを提供する。
【0105】
本開示は、a)本明細書に記載されるrAAVベクターのいずれか;およびb)AAVカプシドタンパク質を含むrAAVウイルスベクターを提供する。
【0106】
AAVカプシドタンパク質は、当技術で既知の任意のAAVカプシドタンパク質であってよい。AAVカプシドタンパク質は、AAV1カプシドタンパク質、AAV2カプシドタンパク質、AAV4カプシドタンパク質、AAV5カプシドタンパク質、AAV6カプシドタンパク質、AAV7カプシドタンパク質、AAV8カプシドタンパク質、AAV9カプシドタンパク質、AAV10カプシドタンパク質、AAV11カプシドタンパク質、AAV12カプシドタンパク質、AAV13カプシドタンパク質、AAVPHP.Bカプシドタンパク質、AAVrh74カプシドタンパク質、またはAAVrh.10カプシドタンパク質であってよい。
【0107】
代替のrAAVベクターおよびrAAVウイルスベクターの実施形態
1.5’から3’の方向に、
a.第1のAAV ITR配列、
b.プロモーター配列、
c.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子、
d.ポリA配列、および
e.第2のAAV ITR配列
を含むrAAVベクター。
2.SLC13A5ポリペプチドが、配列番号1または配列番号2で表されるアミノ酸配列を含む、実施形態1に記載のrAAVベクター。
3.SLC13A5ポリペプチドが、配列番号1で表されるアミノ酸配列を含む、実施形態2に記載のrAAVベクター。
4.SLC13A5ポリペプチドが、配列番号2で表されるアミノ酸配列を含む、実施形態2に記載のrAAVベクター。
5.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が配列番号3~6のいずれか1つで表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
6.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が配列番号3で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
7.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が、配列番号4で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
8.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が、配列番号5で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
9.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列が、配列番号6で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
10.第1のAAV ITR配列が、配列番号7、9、11~14、16および17のいずれか1つで表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
11.第1のAAV ITR配列が、配列番号7で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
12.第2のAAV ITR配列が、配列番号8、10、15または18のいずれか1つで表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
13.第2のAAV ITR配列が、配列番号8で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
14.プロモーター配列が、配列番号19~27のいずれか1つで表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
15.プロモーター配列が、シナプシンプロモーター配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
16.シナプシンプロモーター配列が、配列番号25で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
17.シナプシンプロモーター配列が、配列番号26で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
18.プロモーター配列が、JetIプロモーター配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
19.JetIプロモーター配列が配列番号20で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
20.ポリA配列が配列番号33~36のいずれか1つで表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
21.ポリA配列がBGHポリA配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
22.BGHポリA配列が、配列番号34で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
23.BGHポリA配列が、配列番号35で表される核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
24.5’から3’の方向に
a.配列番号7の核酸配列を含む第1のAAV ITR配列、
b.配列番号21の核酸配列を含むプロモーター配列、
c.SLC13A5ポリペプチドをコードする核酸配列を含むトランスジーン核酸分子であって、前記SLC13A5ポリペプチドが配列番号1または配列番号2のアミノ酸配列を含む、トランスジーン核酸分子;
d.配列番号36の核酸配列を含むポリA配列;および
e.配列番号8の核酸配列を含む第2のAAV ITR配列
を含む、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター。
25.配列番号38の核酸配列を含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載のrAAVベクター。
26.
a.先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター、またはその相補体;および
b.AAVカプシドタンパク質
を含むrAAVウイルスベクター。
27.
a.先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVベクター;および
b.AAVカプシドタンパク質
を含むrAAVウイルスベクター。
28.AAVカプシドタンパク質が、AAV1カプシドタンパク質、AAV2カプシドタンパク質、AAV4カプシドタンパク質、AAV5カプシドタンパク質、AAV6カプシドタンパク質、AAV7カプシドタンパク質、AAV8カプシドタンパク質、AAV9カプシドタンパク質、AAV10カプシドタンパク質、AAV11カプシドタンパク質、AAV12カプシドタンパク質、AAV13カプシドタンパク質、AAVPHP.Bカプシドタンパク質、AAVrh74カプシドタンパク質、またはAAVrh.10カプシドタンパク質である、先行する実施形態のいずれか一項に記載のrAAVウイルスベクター。
29.AAVカプシドタンパク質がAAV1カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
30.AAVカプシドタンパク質がAAV2カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
31.AAVカプシドタンパク質がAAV3カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
32.AAVカプシドタンパク質がAAV4カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
33.AAVカプシドタンパク質がAAV5カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
34.AAVカプシドタンパク質がAAV6カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
35.AAVカプシドタンパク質がAAV7カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
36.AAVカプシドタンパク質がAAV8カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
37.AAVカプシドタンパク質がAAV9カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
38.AAVカプシドタンパク質がAAV10カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
39.AAVカプシドタンパク質がAAV11カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
40.AAVカプシドタンパク質がAAV12カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
41.AAVカプシドタンパク質がAAV13カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
42.AAVカプシドタンパク質がAAVPHP.Bカプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
43.AAVカプシドタンパク質がAAVrh74カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
44.AAVカプシドタンパク質がAAVrh.10カプシドタンパク質である、実施形態28に記載のrAAVウイルスベクター。
【0108】
組成物および医薬組成物
本開示は、本明細書に記載した単離されたポリヌクレオチド、rAAVベクター、および/またはrAAVウイルスベクターのいずれかを含む組成物を提供する。一部の態様では、組成物は医薬組成物であってよい。したがって、本開示は、本明細書に記載した単離されたポリヌクレオチド、rAAVベクター、および/またはrAAVウイルスベクターのいずれかを含む医薬組成物を提供する。
【0109】
医薬組成物は、本明細書に記載したように、薬理学の技術において既知のまたは開発された任意の方法によって製剤化することができ、その方法には、それだけに限らないが、活性成分(たとえばウイルス粒子または組み換えベクター)を賦形剤および/または添加物および/またはその他の補助的成分と接触させ、産生物を用量単位に分割または包装することが含まれる。本開示のウイルス粒子は、望ましい特徴、たとえば増大した安定性、増大した細胞トランスフェクション、持続したまたは遅延した放出、生体分布もしくは向性、コードされたタンパク質のin vivoでの調節されたまたは増進された翻訳、およびコードされたタンパク質のin vivoでの放出プロファイルを有して製剤化され得る。
【0110】
したがって、医薬組成物は、食塩水、脂質類、リポソーム、脂質ナノ粒子、ポリマー、リポプレックス、コアシェルナノ粒子、ペプチド、タンパク質、ウイルスベクターをトランスフェクトした細胞(たとえば対象への移植のための)、ナノ粒子模倣体、またはそれらの組合せをさらに含んでよい。一部の態様では、医薬組成物はナノ粒子として製剤化される。一部の態様では、ナノ粒子は自己アセンブルした核酸ナノ粒子である。
【0111】
本開示による医薬組成物は、単一の単位用量として、および/または複数の単一単位用量として、バルクで調製され、包装され、および/または販売され得る。活性成分の量は一般に、対象に投与される活性成分の投薬量に等しくおよび/またはそのような投薬量の都合の良い割合、たとえばそのような投薬量の半分または3分の1等である。本発明の製剤は、1つまたは複数の賦形剤および/または添加物を、それぞれともにウイルスベクターの安定性を増大し、ウイルスベクターによる細胞のトランスフェクションまたは形質導入を増大し、ウイルスベクターによってコードされたタンパク質の発現を増大し、および/またはウイルスベクターによってコードされたタンパク質の放出プロファイルを変更させる量で含み得る。一部の態様では、医薬組成物は、賦形剤および/または添加物を含む。賦形剤および/または添加物の非限定的な例には、溶媒、分散媒、希釈剤、またはその他の液体ビヒクル、分散または懸濁の助剤、界面活性剤、等張化剤、増粘剤または乳化剤、保存剤、またはそれらの組合せが含まれる。
【0112】
一部の態様では、医薬組成物は凍結保護剤を含む。用語「凍結保護剤」は、凍結中の物質に対する損傷を低減または排除することができる薬剤を指す。凍結保護剤の非限定的な例には、スクロース、トレハロース、ラクトース、グリセロール、デキストロース、ラフィノース、および/またはマンニトールが含まれる。
【0113】
本明細書で使用される場合、用語「薬学的に許容される担体」は、標準的な薬学的担体のいずれか、たとえばリン酸塩緩衝食塩溶液、水、およびエマルジョン、たとえば水中油もしくは油中水エマルジョン、ならびに種々の種類の湿潤剤を包含する。組成物は安定剤および保存剤を含んでもよい。担体、安定剤、およびアジュバントの例については、Martin(1975)Remington’s Pharm.Sci.,15版(Mack Publ.Co.,Easton)を参照されたい。
【0114】
一部の態様では、本開示の医薬組成物は、リン酸塩緩衝食塩水(PBS)、D-ソルビトール、またはそれらの任意の組合せを含んでよい。
【0115】
一部の態様では、医薬組成物はPBSを含んでよく、PBSは約100mM~約500mM、または約200mM~約400mM、または約300mM~約400mMの濃度で存在する。一部の態様では、塩化ナトリウムが約350mMの濃度で存在してよい。
【0116】
一部の態様では、医薬組成物はD-ソルビトールを含んでよく、D-ソルビトールは約1%~約10%、または約2.5%~約7.5%の濃度で存在する。一部の態様では、D-ソルビトールは約5%の濃度で存在してよい。
【0117】
即ち、本開示は、5%の濃度でD-ソルビトールを含む350mMのリン酸塩緩衝食塩溶液中に本開示のrAAVベクターおよび/またはrAAVウイルスベクターを含む医薬組成物を提供する。
【0118】
本開示の組成物を使用する方法
本開示は、開示した組成物または医薬組成物を用いる、たとえば細胞、組織、器官、動物、または対象に治療有効量の組成物または医薬組成物を投与する、または接触させる、当技術で既知のまたは本明細書に記載した細胞、組織、器官、動物、または対象における疾患または障害の処置のための開示した組成物または医薬組成物の使用を提供する。一態様では、対象は哺乳動物である。好ましくは、対象はヒトである。
【0119】
本開示は、疾患および/または障害を防止または処置する方法であって、治療有効量の、本明細書に開示されるrAAVベクター、rAAVウイルスベクター、組成物、および/または医薬組成物のいずれか1つを対象に投与するステップを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなる方法を提供する。
【0120】
一部の態様では、疾患および/または障害は、SLC13A5遺伝子が関与する遺伝的障害であり得る。SLC13A5遺伝子が関与する遺伝的障害は、SLC13A5の喪失、誤機能、および欠損であり得る。SLC13A5遺伝子が関与する遺伝的障害として、てんかん性脳症、例えば乳児てんかん性脳症等が挙げられるが、但しこれに限定されない。
【0121】
一部の態様では、疾患はSLC13A5タンパク質が関与する障害であり得る。SLC13A5タンパク質が関与する遺伝的障害は、SLC13A5の喪失、誤機能、および/または欠損であり得る。
【0122】
一部の態様では、疾患は、対象のゲノム内のSLC13A5遺伝子における、その少なくとも1つのコピーの機能喪失により特徴付けられる疾患であり得る。一部の態様では、疾患は、対象のゲノム内のSLC13A5遺伝子における、その少なくとも1つのコピーの機能減少により特徴付けられる疾患であり得る。一部の態様では、疾患は、対象のゲノム内のSLC13A5遺伝子における、その少なくとも1つのコピー内の少なくとも1つの突然変異における少なくとも1つの突然変異により特徴付けられる疾患であり得る。
【0123】
本明細書に提供される方法における対象では、SLC13A5および/またはSLC13A5が欠損している可能性がある。本明細書で使用される場合、「SLC13A5欠損」とは、対象が、SLC13A5遺伝子内に1つまたは複数の突然変異を有し得るか、または機能的SLC13A5遺伝子を欠いている可能性があることを意味する。本明細書で使用される場合、「SLC13A5欠損」とは、対象が、SLC13A5タンパク質内に1つまたは複数の突然変異を有し得るか、または機能的SLC13A5タンパク質を欠いている可能性があることを意味する。
【0124】
SLC13A5遺伝子またはSLC13A5タンパク質内の突然変異は、当技術分野において公知の任意の種類の突然変異であり得る。変異の非限定的な例には、体細胞変異、単一ヌクレオチドバリアント(SNV)、ナンセンス変異、挿入、欠失、重複、フレームシフト変異、反復拡張、短い挿入および欠失(INDEL)、長いINDEL、選択的スプライシング、選択的スプライシングの産物、改変された翻訳の開始、改変された翻訳の開始の産物、プロテオーム切断、プロテオーム切断の産物が含まれる。
【0125】
ある特定の実施形態では、本明細書に記載される方法に基づき処置される対象は、SLC13A5遺伝子内に、c.103-1G>A、c.148T>C、c.231+2T>G、c.389G>A、c.425C>T、c.478G>T、c.511delG、c.644C>T、c.655G>A、c.680C>T、c.997C>T、c.1022G>A、c.1276-1G>A、1475T>C、1514C>T、イントロンCCDX11079.1、エクソン2~4の遺伝子欠損、およびエクソン1~5の遺伝子欠損からなる群から選択される突然変異を有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される方法に基づき対象は、SLC13A5タンパク質内に、C50R、G130D、T142M、Glu160*、E171Sfs*16、A215V、G219R、T227M、R333*、Trp341*、L492P、およびP505Lからなる群から選択される突然変異を有する。
【0126】
一部の実施形態では、遺伝子突然変異はc.655G>Aである。一部の実施形態では、遺伝子突然変異はc.680C>Tである。一部の実施形態では、タンパク質突然変異はG219Rである。一部の実施形態では、タンパク質突然変異はT227Mである。
【0127】
一部の態様では、疾患は、疾患を有さないコントロール対象と比較して、対象におけるSLC13A5遺伝子の発現減少により特徴付けられる疾患であり得る。一部の態様では、発現の低下は、少なくとも約10%、または少なくとも約20%、または少なくとも約30%、または少なくとも約40%、または少なくとも約50%、または少なくとも約60%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または少なくとも約99%、または少なくとも約100%であってよい。
【0128】
一部の態様では、疾患は、疾患を有さないコントロール対象と比較して、対象におけるSLC13A5タンパク質量の減少により特徴付けられる疾患であり得る。一部の態様では、SLC13A5タンパク質の量の減少は、少なくとも約10%、または少なくとも約20%、または少なくとも約30%、または少なくとも約40%、または少なくとも約50%、または少なくとも約60%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または少なくとも約99%、または少なくとも約100%であり得る。
【0129】
一部の態様では、疾患は、疾患を有さないコントロール対象と比較して、対象におけるSLC13A5タンパク質の活性減少により特徴付けられる疾患であり得る。一部の態様では、SLC13A5タンパク質の活性減少は、少なくとも約10%、または少なくとも約20%、または少なくとも約30%、または少なくとも約40%、または少なくとも約50%、または少なくとも約60%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または少なくとも約99%、または少なくとも約100%であり得る。
【0130】
処置方法は、本明細書に記載される疾患および/または障害の1つまたは複数の症状を緩和することができる。一実施形態では、本明細書に記載した組成物の送達によって、症状が検出可能になる前にSLC13A5遺伝子の変異を有している対象に投与されれば、検出可能な症状の進行を防止しまたは遅延させることができる。したがって、処置は治療的または予防的であり得る。治療は、確立した症状または表現型の阻害または逆転を指す。治療は、症状または表現型の発症の遅延も意味し得る。予防は、既に明白な症状を呈していない対象における症状の進行を阻止または防止することを意味する。明白な症状を呈していない対象は、月齢18か月、12か月、または6か月以前に実施される適切な遺伝子検査によって、SLC13A5遺伝子の機能喪失変異を有すると若年期に特定することができる。
【0131】
本開示の方法、組成物、医薬組成物、rAAVベクター、またはrAAVウイルスベクターを用いて処置すべき対象は、本明細書に記載した疾患および/または症状のいずれをも有し得る。
【0132】
一部の態様では、対象は年齢0.5歳未満、または年齢1歳未満、または年齢1.5歳未満、または年齢2歳未満、または年齢2.5歳未満、または年齢3歳未満、または年齢3.5歳未満、または年齢3.5歳未満、または年齢4歳未満、または年齢4.5歳未満、または年齢5歳未満、または年齢5.5歳未満、または年齢6歳未満、または年齢6.5歳未満、または年齢7歳未満、または年齢7.5歳未満、または年齢8歳未満、または年齢8.5歳未満、または年齢9歳未満、または年齢9.5歳未満、または年齢10歳未満であってよい。一部の態様では、対象は年齢11歳未満、年齢12歳未満、年齢13歳未満、年齢14歳未満、年齢15歳未満、年齢20歳未満、年齢30歳未満、年齢40歳未満、年齢50歳未満、年齢60歳未満、年齢70歳未満、年齢80歳未満、年齢90歳未満、年齢100歳未満、年齢110歳未満、または年齢120歳未満であってよい。一部の態様では、対象は年齢0.5歳未満であってよい。一部の態様では、対象は年齢4歳未満であってよい。一部の態様では、対象は年齢10歳未満であってよい。
【0133】
本明細書で開示した処置および防止の方法は、治療または防止のための患者を特定および選択するために適切な診断手法と組み合わせてよい。
【0134】
本開示は、宿主細胞を本明細書で開示したrAAVウイルスベクターのいずれか1つと接触させることを含む、宿主細胞中のタンパク質のレベルを増加させる方法を提供し、rAAVウイルスベクターは、タンパク質をコードするトランスジーン核酸分子を含む本明細書で開示したrAAVベクターのいずれか1つを含む。一部の態様では、タンパク質は治療用タンパク質である。一部の態様では、宿主細胞はin vitro、in vivo、またはex vivoである。一部の態様では、宿主細胞は対象由来である。一部の態様では、対象は正常な対象におけるタンパク質のレベルおよび/または機能と比較して低下したタンパク質のレベルおよび/または機能をもたらす障害に罹患している。
【0135】
一部の態様では、タンパク質のレベルは、宿主細胞中で約1×10-7ng、約3×10-7ng、約5×10-7ng、約7×10-7ng、約9×10-7ng、約1×10-6ng、約2×10-6ng、約3×10-6ng、約4×10-6ng、約6×10-6ng、約7×10-6ng、約8×10-6ng、約9×10-6ng、約10×10-6ng、約12×10-6ng、約14×10-6ng、約16×10-6ng、約18×10-6ng、約20×10-6ng、約25×10-6ng、約30×10-6ng、約35×10-6ng、約40×10-6ng、約45×10-6ng、約50×10-6ng、約55×10-6ng、約60×10-6ng、約65×10-6ng、約70×10-6ng、約75×10-6ng、約80×10-6ng、約85×10-6ng、約90×10-6ng、約95×10-6ng、約10×10-5ng、約20×10-5ng、約30×10-5ng、約40×10-5ng、約50×10-5ng、約60×10-5ng、約70×10-5ng、約80×10-5ng、または約90×10-5ngのレベルに増加している。
【0136】
遺伝子(例えば、SLC13A5)またはタンパク質(例えば、SLC13A5)の発現レベルは、当技術分野において公知の、または本明細書に記載される任意の適する方法により決定され得る。タンパク質レベルは、例えば、ウェスタンブロッティング、免疫組織化学、およびフローサイトメトリーにより決定され得る。遺伝子発現は、例えば、定量的PCR、遺伝子シークエンシング、およびRNAシークエンシングにより決定され得る。
【0137】
本開示は、細胞を有効量の本明細書で開示したrAAVウイルスベクターのうちいずれか1つと接触させることを含む、対象における細胞に目的の遺伝子を導入する方法を提供し、rAAVウイルスベクターは目的の遺伝子を含む本明細書で開示したrAAVベクターのうちいずれか1つを含む。
【0138】
本開示の方法の一部の態様では、対象には、本開示のrAAVベクターまたはrAAVウイルスベクターを投与することに加えて、予防的免疫抑制処置レジメンを施行することもできる。一部の態様では、免疫抑制処置レジメンには、少なくとも1つの免疫抑制治療剤を投与することが含まれる。免疫抑制治療剤の非限定的な例には、それだけに限らないが、シロリムス(ラパマイシン)、アセトアミノフェン、ジフェンヒドラミン、IVメチルプレドニソロン、プレドニソン、またはそれらの任意の組合せが含まれる。免疫抑制治療剤は、rAAVベクターおよび/もしくはrAAVウイルスベクターの投与の日に先立って、rAAVベクターおよび/もしくはrAAVウイルスベクターの投与と同じ日に、またはrAAVベクターおよび/もしくはrAAVウイルスベクターの投与の後の任意の日に、投与してよい。
【0139】
診断または処置の「対象」は、細胞または哺乳動物等の動物、またはヒトである。用語「対象」および「患者」は、本明細書において交換可能に使用される。対象は特定の種に限定されず、限定なしに類人猿、ネズミ、ラット、イヌ、またはウサギ種を含む、診断または処置の対象となる非ヒト動物、および感染または動物のモデルの対象となるもの、ならびにその他の家畜、スポーツ動物、またはペットを含む。一部の態様では、対象はヒトである。一部の実施形態では、対象は、ヒト小児、例えば5歳未満の小児である。一部の実施形態では、対象は、ヒト新生児、例えば1か月未満、2か月未満、3か月未満、または4か月未満の年齢の新生児である。
【0140】
本明細書で使用される場合、対象における疾患の「処置すること」または「処置」は、(1)疾患を阻止しまたはその進行を阻むこと、または(2)疾患もしくは疾患の症状を改善しまたはその退行を惹起することを指す。当技術で理解されているように、「処置」は、臨床的結果を含む有益なまたは望ましい結果を得るためのアプローチである。本技術の目的のため、有益なまたは望ましい結果には、検出可能であってもなくても、1つまたは複数の、それだけに限らないが、1つまたは複数の症状の緩和または改善、状態(疾患を含む)の程度の逓減、状態(疾患を含む)の状況の安定化(即ち、悪化しないこと)、状態(疾患を含む)の遅延または遅らせること、状態(疾患を含む)の進行、改善、または軽減、状況および寛解(部分的であっても全面的であっても)が含まれ得る。
【0141】
本明細書で使用される場合、「防止すること」または疾患の「防止」は、疾患に罹患しやすい、または疾患の症状がまだ表れていない対象における発生から症状または疾患を防止することを指す。
【0142】
本明細書で使用される場合、用語「有効量」とは、所望の効果を達成するのに十分な量を意味することを意図している。治療または予防の用途に関しては、有効量は、問題の状態の種類および重症度、ならびに個別の対象の特徴、たとえば一般的健康状態、年齢、性別、体重、および医薬組成物に対する忍容性に依存することになる。遺伝子治療に関しては、有効量は、対象において欠如している遺伝子の部分的または完全な機能の回復をもたらすために十分な量であってよい。一部の態様では、rAAVウイルスベクターの有効量は、SLC13A5ポリペプチドが産生されるような対象における遺伝子の発現をもたらすために十分な量である。一部の態様では、有効量とは、対象における発作の頻度を、本明細書に記載されるrAAVウイルスベクターを投与されたことがない、またはコントロール処置が施された対象と比較して、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%減少させるのに必要とされる量である。当業者であれば、これらのおよびその他の因子に応じて適切な量を決定することができよう。
【0143】
一部の態様では、有効量は、問題の用途の大きさおよび性質に依存することになる。これは標的の対象および使用する方法の性質および感受性に依存することにもなる。当業者であれば、これらのおよびその他の考慮に基づいて有効量を決定することができよう。有効量は、実施形態に応じた組成物の1つまたは複数の投与を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなり得る。
【0144】
本明細書で使用される場合、用語「投与する」または「投与」は、ヒトまたは動物等の対象への物質の送達を意味することを意図している。投与は、処置の経過を通して1つの用量で、連続的に、または間欠的に、達成することができる。最も有効な投与の手段および投薬量を決定する方法は当業者には既知であり、治療に用いる組成物、治療の目的、ならびに処置される対象の年齢、健康状態、または性別によって変動することになる。単一または多回の投与は、処置する臨床医またはペットおよびその他の動物の場合には処置する獣医によって選択される用量レベルおよびパターンで行なってよい。
【0145】
最も有効な投与の手段および投薬量を決定する方法は当業者には既知であり、治療に用いる組成物、治療の目的、ならびに処置される対象によって変動することになる。単一または多回の投与は、処置する臨床医によって選択される用量レベルおよびパターンで行なってよい。投薬量は投与の経路に影響され得ることが注意される。好適な投薬処方および薬剤を投与する方法は当技術で既知である。そのような好適な投薬量の非限定的な例は、投与あたり109ベクターゲノムの低い量から1017ベクターゲノムの高い量までであってよい。
【0146】
本明細書に記載した方法の一部の態様では、対象に投与されるウイルス粒子(たとえばrAAVウイルスベクター)の数は、約109~約1017の範囲である。一部の態様では、約1010~約1012、約1011~約1013、約1011~約1012、約1011~約1014、約1012~約1016、約1013~約1016、約1014~約1015、約5×1011~約5×1012、約1011~約1018、約1013~約1016、または約1012~約1013個のウイルス粒子が対象に投与される。
【0147】
本明細書に記載した方法の一部の態様では、対象に投与されるウイルス粒子(たとえばrAAVウイルスベクター)の数は、少なくとも約1010、または少なくとも約1011、または少なくとも約1012、または少なくとも約1013、または少なくとも約1014、または少なくとも約1015、または少なくとも約1016、または少なくとも約1017個のウイルス粒子である。
【0148】
本明細書に記載される方法の一部の態様では、対象に投与されるベクターゲノム(例えば、rAAVウイルスベクター)の数は、約109~約1017の範囲である。一部の態様では、ベクターゲノム約1010~約1012、約1011~約1013、約1011~約1012、約1011~約1014、約1012~約1016、約1013~約1016、約1014~約1015、約5×1011~約5×1012、約1011~約1018、約1013~約1016、または約1012~約1013個が対象に投与される。
【0149】
本明細書に記載される方法の一部の態様では、対象に投与されるベクターゲノム(例えば、rAAVウイルスベクター)の数は、少なくとも約1010、または少なくとも約1011、または少なくとも約1012、または少なくとも約1013、または少なくとも約1014、または少なくとも約1015、または少なくとも約1016、または少なくとも約1017個のベクターゲノムである。一部の態様では、ベクターゲノム2×1011または約8×1011個が対象に投与される。
【0150】
本明細書に記載した方法の一部の態様では、対象に投与されるウイルス粒子(たとえばrAAVウイルスベクター)の数は対象の年齢に依存し得る。非限定的な例では、7歳またはそれ以上の年齢の対象には約10×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約4歳~約7歳の年齢の対象には約10×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約3歳~約4歳の年齢の対象には約9×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約2歳~約3歳の年齢の対象には約8.2×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約1歳~約2歳の年齢の対象には約7.3×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約0.5歳~約1歳の年齢の対象には約4×1014個のウイルス粒子を投与してよく、約0.5歳未満の年齢の対象には3×1014個のウイルス粒子を投与してよい。
【0151】
一部の態様では、組成物、医薬組成物中のウイルス粒子の量、または患者に投与されるウイルス粒子の量は、ウイルスゲノムを含むと予測されるウイルス粒子のパーセンテージに基づいて計算することができる。
【0152】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは、静脈内、髄腔内(IT)、大槽内(intracisternal-magna)(ICM)脳内、心室内、鼻内、気管内、耳内、眼内または眼周囲、経口、経直腸、経粘膜、吸入、経皮、非経口、皮下、皮内、筋肉内、脳槽内、神経内、胸膜内、局所、リンパ内、脳槽内で対象に導入してよい。そのような導入は、動脈内、心臓内、脳室下、硬膜外、大脳内、脳室内、網膜下、硝子体内、関節内、腹腔内、子宮内、神経内、またはそれらの任意の組合せであってもよい。一部の態様では、ウイルス粒子は所望の標的組織に、たとえば非限定的な例として、肺、眼、またはCNSに送達される。一部の態様では、ウイルス粒子の送達は全身的である。脳槽内の投与経路には、脳室の脳脊髄液への薬物の直接投与が含まれる。これは、大槽への直接注射または永久的に位置したチューブによって実施し得る。一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは髄腔内(IT)に投与される。一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは大槽内(intracisternal-manga)(ICM)投与される。
【0153】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは、対象における遺伝子欠損を修復する。一部の態様では、成功裡に処理された細胞、組織、器官、または対象における修復された標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの修復されていない標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドとの比は、少なくとも約1.5:1、約2:1、約3:1、約4:1、約5:1、約6:1、約7:1、約8:1、約9:1、約10:1、約20:1、約50:1、約100:1、約1000:1、約10,000:1、約100,000:1、または約1,000,000:1である。修復された標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの量または比は、ウェスタンブロット、ノーザンブロット、サザンブロット、PCR、シーケンシング、マススペクトル、フローサイトメトリー、免疫組織化学、免疫蛍光、in situハイブリダイゼーションにおける蛍光、次世代シーケンシング、イムノブロット、およびELISAを含むがそれらに限らない当技術で既知の任意の方法によって決定することができる。
【0154】
本開示のrAAVベクター、rAAVウイルスベクター、組成物、または医薬組成物の投与は、処置の経過を通して1つの用量で、連続的に、または間欠的に、達成することができる。一部の態様では、本開示のrAAVベクター、rAAVウイルスベクター、組成物、または医薬組成物は、注射、注入、または移植によって非経口的に投与される。
【0155】
一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは、脳および頸椎に増進された向性を示す。一部の態様では、本開示のrAAVウイルスベクターは、血液脳関門(BBB)を通過することができる。
【0156】
一部の実施形態では、対象には、本明細書に提示される組み換えrAAVの単回用量がその寿命において1回投与される。一部の実施形態では、対象には、本明細書に提示される組み換えrAAVが反復投与される。このような反復投与は、同一量のrAAV粒子を含有し得るか、または異なる量のrAAV粒子を含有し得る。一部の実施形態では、対象には、約6か月毎、約9か月毎、約12か月毎、約15か月毎、約18か月毎、約2年毎、約3年毎、約4年毎、約5年毎、約6年毎、約7年毎、約8年毎、約9年毎、または約10年毎に、rAAVが反復投与される。
【0157】
製造方法
本開示のrAAVウイルスベクターを産生するために種々のアプローチを用い得る。一部の態様では、ヘルパーウイルスまたはヘルパープラスミドおよび細胞株を用いることによって、パッケージングが達成される。ヘルパーウイルスまたはヘルパープラスミドは、ウイルスベクターの産生を容易にするエレメントおよび配列を含んでいる。別の態様では、ヘルパープラスミドはパッケージング細胞株のゲノムの中に安定に組み込まれ、それによりパッケージング細胞株はヘルパープラスミドによるさらなるトランスフェクションを必要としない。
【0158】
一部の態様では、細胞はパッケージング細胞株またはヘルパー細胞株である。一部の態様では、ヘルパー細胞株は真核細胞、たとえばHEK293細胞または293T細胞である。一部の態様では、ヘルパー細胞は酵母細胞または昆虫細胞である。
【0159】
一部の態様では、細胞はテトラサイクリンアクチベータータンパク質をコードする核酸、およびテトラサイクリンアクチベータータンパク質の発現を制御するプロモーターを含む。一部の態様では、テトラサイクリンアクチベータータンパク質の発現を制御するプロモーターは、構造的プロモーターである。一部の態様では、プロモーターはホスホグリセレートキナーゼプロモーター(PGK)またはCMVプロモーターである。
【0160】
ヘルパープラスミドはたとえば、複製能のあるAAVを産生せず、複製能のないAAVをパッケージングするためおよび複製能のないAAVをパッケージングすることができるビリオンタンパク質を高いタイターで産生するために必要なトランスオールビリオンタンパク質をコードする複製能のないウイルスゲノムから誘導された少なくとも1つのウイルスヘルパーDNA配列を含み得る。
【0161】
AAVをパッケージングするためのヘルパープラスミドは当技術で既知であり、たとえば参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2004/0235174A1号を参照されたい。そこで述べられているように、AAVヘルパープラスミドはヘルパーウイルスとしてDNA配列、非限定的な例としてそれぞれの元のプロモーターまたは異種プロモーターによって制御されるAd5遺伝子E2A、E4、およびVAを含み得る。AAVヘルパープラスミドは、所望の標的細胞のトランスフェクションの単純な検出を可能にするために、蛍光タンパク質等のマーカータンパク質の発現のための発現カセットをさらに含んでよい。
【0162】
本開示は、パッケージング細胞株を本明細書で開示したAAVヘルパープラスミドのいずれか1つおよび本明細書で開示したrAAVベクターのいずれか1つでトランスフェクトすることを含む、rAAVウイルスベクターを産生する方法を提供する。一部の態様では、AAVヘルパープラスミドとrAAVベクターはパッケージング細胞株に共トランスフェクトされる。一部の態様では、細胞株は哺乳動物細胞株、たとえばヒト胚性腎(HEK)293細胞株である。本開示は、本明細書で開示したrAAVベクターおよび/またはrAAVウイルスベクターのいずれか1つを含む細胞を提供する。
【0163】
本明細書で使用される場合、ウイルスまたはプラスミドに関連する用語「ヘルパー」は、本明細書に記載したrAAVベクターのいずれか1つの複製およびパッケージングのために必要なさらなる成分を提供するために用いられるウイルスまたはプラスミドを指す。ヘルパーウイルスによってコードされる成分は、ビリオンのアセンブリー、カプシド封入、ゲノムの複製、および/またはパッケージングのために必要な任意の遺伝子を含み得る。たとえば、ヘルパーウイルスまたはプラスミドは、ウイルスゲノムの複製のための必要な酵素をコードし得る。AAV構築物とともに用いるために好適なヘルパーウイルスおよびプラスミドの非限定的な例には、pHELP(プラスミド)、アデノウイルス(ウイルス)、またはヘルペスウイルス(ウイルス)が含まれる。一部の態様では、pHELPプラスミドはpHELPKプラスミドであってよく、この場合はアンピシリン発現カセットがカナマイシン発現カセットに交換される。
【0164】
本明細書で使用される場合、パッケージング細胞(またはヘルパー細胞)は、ウイルスベクターを産生するために用いられる細胞である。組み換えAAVウイルスベクターの産生には、トランスで提供されるRepおよびCapタンパク質、ならびにAAVの複製を助けるアデノウイルス由来の遺伝子配列が必要である。一部の態様では、プラスミドを含むパッケージング/ヘルパー細胞が、細胞のゲノムの中に安定に組み込まれる。他の態様では、パッケージング細胞は過渡的にトランスフェクトされ得る。典型的には、パッケージング細胞は真核細胞、たとえば哺乳動物細胞または昆虫細胞である。
【0165】
キット
本明細書に記載した単離されたポリヌクレオチド、rAAVベクター、rAAVウイルスベクター、組成物、および/または医薬組成物は、治療、診断、または研究の用途におけるその使用を容易にするために、医薬用または診断用または研究用のキットにアセンブルしてよい。一部の態様では、本開示のキットは、本明細書に記載したように、単離されたポリヌクレオチド、rAAVベクター、rAAVウイルスベクター、組成物、医薬組成物、宿主細胞、単離された組織のいずれか1つを含む。
【0166】
一部の態様では、キットは使用説明書をさらに含む。具体的には、そのようなキットは、本明細書に記載した1つまたは複数の薬剤を、これらの薬剤の意図された用途および正しい使用を記載した説明書とともに含んでよい。一部の態様では、キットは、キットの1つもしくは複数の成分を混合し、および/または試料を単離し混合して対象に適用するための説明書を含んでよい。一部の態様では、キット中の薬剤は医薬製剤中にあり、特定の用途および薬剤の投与の方法に適した投薬量である。研究目的用のキットは、種々の実験を行なうために適切な濃度または量で成分を含み得る。
【0167】
キットは、本明細書に記載した方法の使用を容易にするように設計され、多くの形態を取ることができる。キットの成分のそれぞれは、適用できる場合には、液体形態(たとえば溶液中)または固体形態(たとえば乾燥粉末)で提供され得る。ある特定の例では、組成物のいくつかは、たとえば、キットとともに提供されてもよく提供されなくてもよい好適な溶媒または他の種(たとえば、水または細胞培養培地)によって再構成または他の方法で処理(たとえば活性形に)することができる。一部の態様では、組成物は保存溶液(たとえば凍結保存溶液)中で提供され得る。保存溶液の非限定的な例には、DMSO、パラホルムアルデヒド、およびCryoStor(登録商標)(Stem Cell Technologies社,Vancouver,Canada)が含まれる。一部の態様では、保存溶液はある量のメタロプロテアーゼ阻害剤を含む。
【0168】
一部の態様では、キットは、本明細書に記載した成分のいずれか1つまたは複数を、1つまたは複数の容器中に含む。即ち、一部の態様では、キットは、本明細書に記載した薬剤を収容する容器を含み得る。薬剤は液体、ゲル、または固体(粉末)の形態であってもよい。薬剤は無菌的に調製され、シリンジに包装され、冷蔵で出荷され得る。あるいは、保存のために薬剤をバイアルまたはその他の容器中に収容してもよい。第2の容器が無菌的に調製された他の薬剤を有してもよい。あるいは、キットは、事前に混合され、シリンジ、バイアル、チューブ、またはその他の容器中で出荷された活性薬剤を含んでよい。キットは、対象に薬剤を投与するために必要な部品、たとえばシリンジ、局所適用デバイス、またはIVニードルチューブおよびバッグの1つもしくは複数または全てを有してよい。
【0169】
さらなる定義
文脈によって他が指示されない限り、本明細書に記載した本発明の種々の特徴は任意の組合せで用いることができることが特に意図されている。さらに、本開示は、一部の態様で、本明細書で説明した任意の特徴または特徴の組合せを除外または削除してよいことも意図している。説明のため、複合体が成分A、B、およびCを含むと明細書で述べている場合には、A、B、もしくはCのいずれか、またはそれらの組合せを、単独でまたは任意の組合せで削除または放棄してよいことが特に意図されている。
【0170】
他に明示的に示さない限り、全ての特定した態様、実施形態、特徴、および用語は、引用した態様、実施形態、特徴、または用語と、その生物学的等価物の両方を含むことが意図されている。
【0171】
本技術の実施には、他に指示がない限り、当技術の技能の範囲内にある有機化学、薬理学、免疫学、分子生物学、微生物学、細胞生物学、および組み換えDNAの従来の手法が採用されることになる。たとえばSambrook,FritschおよびManiatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版(1989);Current Protocols In Molecular Biology(F.M.Ausubelら編,(1987));the series Methods in Enzymology(Academic Press,Inc.):PCR 2:A Practical Approach(M.J.MacPherson,B.D.HamesおよびG.R.Taylor編(1995)),HarlowおよびLane編,(1988)Antibodies,a Laboratory Manual,およびAnimal Cell Culture(RI.Freshney編,(1987))を参照されたい。
【0172】
本明細書で使用される場合、用語「含む」は、組成物および方法が引用した要素を含むが、他を排除しないことを意味することを意図している。本明細書で使用される場合、移行句「実質的に~からなる」(および文法的変形)は、引用した材料またはステップ、および引用した実施形態の基礎的かつ新規な特徴に実質的に影響しない材料またはステップを包含すると解釈すべきである。即ち、本明細書で使用される用語「実質的に~からなる」は、「含む」と等価であると解釈するべきではない。「からなる」は、他の成分および本明細書で開示した組成物を投与するための実質的な方法ステップの微量を超える要素を排除することを意味する。これらの移行句のそれぞれによって定義される態様は、本開示の範囲内である。本明細書におけるそれぞれの例において、用語「含む」、「実質的に~からなる」、および「からなる」のいずれも、それらの元の意味を保持したままで他の2つの句によって置き換えることができる。本明細書に記載したいずれの単一の用語、単一の要素、単一の句、用語の群、または要素の群は、特許請求の範囲からそれぞれ具体的に除外され得る。
【0173】
全ての数値指定、たとえば範囲を含むpH、温度、時間、濃度、および分子量は、必要に応じて1.0または0.1の増分で、あるいは±15%、10%、5%、2%の変動で、(+)または(-)に変動する近似である。常に明示的に述べてはいないが、全ての数値指定には、用語「約」が先行していることを理解されたい。常に明示的に述べてはいないが、本明細書に記載した試薬は単に例示的なものであり、その等価物が当技術で既知であることも理解されたい。量または濃度その他の測定可能な値に言及する場合に本明細書で使用される用語「約」は、特定した量の20%、10%、5%、1%、0.5%、または0.1%でさえもの変動を包含することを意味している。
【0174】
用語「許容される」、「有効な」、または「十分な」は、本明細書で開示した任意の成分、範囲、用量形態、その他の選択を記載するために使用される場合には、前記の成分、範囲、用量形態、その他が開示した目的に適していることを意図している。
【0175】
また、本明細書で使用される場合、「および/または」は、関連する列挙した項目の1つまたは複数のあらゆる可能な組合せ、ならびに選択肢(「または」)で説明される場合には組合せの欠如を指し、包含する。
【0176】
具体的に引用しない限り、用語「宿主細胞」は、たとえば真菌細胞、酵母細胞、高等植物細胞、昆虫細胞、および哺乳動物細胞を含む真核生物宿主細胞を含む。真核生物宿主細胞の非限定的な例には、類人猿、ウシ、ブタ、ネズミ、ラット、鳥類、爬虫類、およびヒト、たとえばHEK293細胞および293T細胞が含まれる。
【0177】
本明細書で使用される用語「単離された」は、実質的に他の材料を含まない分子または生物製剤または細胞材料を指す。
【0178】
本明細書で使用される場合、用語「核酸配列」および「ポリヌクレオチド」は相互交換可能に使用され、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドである任意の長さのヌクレオチドのポリマーの形態を指す。即ち、この用語には、それだけに限らないが、一本鎖、二本鎖、もしくは多数鎖のDNAもしくはRNA、ゲノムDNA、cDNA、DNA-RNAハイブリッド、あるいはプリンおよびピリミジン塩基またはその他の天然の、化学的もしくは生化学的に改変された、非天然の、または誘導されたヌクレオチド塩基を含むか、実質的にそれらからなるか、またはそれらからなるポリマーが含まれる。
【0179】
「遺伝子」は、特定のポリペプチドまたはタンパク質をコードすることができる少なくとも1つのオープンリーディングフレーム(ORF)を含むポリヌクレオチドを指す。「遺伝子産物」あるいは「遺伝子発現産物」は、遺伝子が転写され翻訳された際に生成するアミノ酸配列(たとえばペプチドまたはポリペプチド)を指す。
【0180】
本明細書で使用される場合、「発現」は、ポリヌクレオチドがmRNAに転写される2ステップのプロセスおよび/または転写されたmRNAが引き続いてペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質に翻訳されるプロセスを指す。ポリヌクレオチドがゲノムDNAから誘導される場合には、発現は真核細胞内におけるmRNAのスプライシングを含み得る。
【0181】
「転写の制御下」は当技術でよく理解されている用語であり、ポリヌクレオチド配列、通常DNA配列の転写が、転写の開始に寄与するか、または転写を促進するエレメントに作動可能に連結されていることに依存していることを示す。「作動可能に連結されている」は、ポリヌクレオチドが細胞中において機能することを可能にする様式で配置されていることを意図している。一態様では、プロモーターは下流配列に作動可能に連結されていてよい。
【0182】
用語「コードする」は、それがポリヌクレオチドおよび/または核酸配列に適用される場合には、その塩基配列が、ポリペプチドおよび/またはその断片に翻訳されるRNA転写物(たとえば、mRNA転写物)の塩基配列と同一であるならば、ポリペプチドを「コードしている」と称されるポリヌクレオチドおよび/または核酸配列を指す。アンチセンス鎖はそのような核酸の相補体であり、コードする配列はそれから推測することができる。
【0183】
用語「タンパク質」、「ペプチド」、および「ポリペプチド」は相互交換可能に使用され、その最も広い意味においてアミノ酸、アミノ酸アナログ、またはペプチド模倣体の2つ以上のサブユニットの化合物を指す。サブユニットはペプチド結合で連結されていてよい。別の態様では、サブユニットは他の結合、たとえばエステル、エーテル、その他で連結されていてよい。タンパク質またはペプチドは少なくとも2つのアミノ酸を含まなくてはならず、タンパク質またはペプチドの配列を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなるアミノ酸の最大の数には制限はない。本明細書で使用される場合、用語「アミノ酸」は、グリシンおよびDとLの両方の光学異性体、アミノ酸アナログ、およびペプチド模倣体を含む、天然および/または非天然、または合成のアミノ酸を指す。
【0184】
本明細書で使用される場合、用語「シグナルペプチド」または「シグナルポリペプチド」は、新たに合成された分泌性または膜のポリペプチドまたはタンパク質のN末端に通常存在するアミノ酸配列を意図している。これはポリペプチドを特定の細胞内位置に、たとえば細胞膜を横切って、細胞膜の中に、または核の中に、指向するように作用する。一部の態様では、シグナルペプチドは局在化の後で除去される。シグナルペプチドの例は当技術で公知である。非限定的な例としては、米国特許第8,853,381号、第5,958,736号、および第8,795,965号に記載されたものがある。一部の態様では、シグナルペプチドはIDUAシグナルペプチドであってよい。
【0185】
用語「等価」または「生物学的等価」は、特定の分子、生物学的材料、または細胞材料に言及する場合には、相互交換可能に使用され、最小の相同性を有しながらそれでも所望の構造または機能性を維持している特定の分子、生物学的材料、または細胞材料を意図している。等価のポリペプチドの非限定的な例には、参照ポリペプチド(たとえば野生型ポリペプチド)と少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%の同一性、もしくは少なくとも約99%の同一性を有するポリペプチド、または参照ポリヌクレオチド(たとえば野生型ポリヌクレオチド)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%の同一性、少なくとも約97%の配列同一性、もしくは少なくとも約99%の配列同一性を有するポリヌクレオチドでコードされるポリペプチドが含まれる。
【0186】
「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つのペプチドの間、または2つの核酸分子の間の配列類似性を指す。同一性パーセントは、比較の目的でアラインさせたそれぞれの配列において位置を比較することによって決定することができる。比較した配列中のある位置が同じ塩基またはアミノ酸によって占有されている場合には、それらの分子はその位置において同一である。配列の間の同一性の程度は、それらの配列によって共有される一致した位置の数の関数である。「無関係な」または「非相同性」配列は、本開示の配列の1つと40%未満の同一性、25%未満の同一性を共有している。アラインメントおよび配列同一性パーセントは、前記核酸またはアミノ酸の配列をClustalW(https://genome.jp/tools-bin/clustalw/で入手可能)にインポートし、これを用いることによって、本明細書で提供した核酸またはアミノ酸の配列について決定することができる。たとえば、本明細書で見出したタンパク質配列アラインメントを実施するために用いたClustalWパラメーターは、Gonnet(タンパク質について)重みマトリックスを用いて生成した。一部の態様では、本明細書で見出した核酸配列を用いて核酸配列アラインメントを実施するために用いたClustalWパラメーターは、ClustalW(DNAについて)重みマトリックスを用いて生成される。
【0187】
本明細書で使用される場合、アミノ酸の改変は、アミノ酸の置換、アミノ酸の欠失、またはアミノ酸の挿入であってよい。アミノ酸の置換は、保存的アミノ酸置換または非保存的アミノ酸置換であってよい。保存的置き換え(保存的変異、保存的置換、または保存的変形とも呼ばれる)は、所与のアミノ酸を同様の生化学的特性(たとえば電荷、疎水性、または大きさ)を有する異なるアミノ酸に変更する、タンパク質中のアミノ酸の置き換えである。本明細書で使用される場合、「保存的変形」は、アミノ酸残基の、別の生物学的に同様の残基による置き換えを指す。保存的変形の例には、イソロイシン、バリン、ロイシン、もしくはメチオニン等の1つの疎水性残基の別の残基への置換、または1つの荷電したもしくは極性の残基の別の残基への置換、たとえばアルギニンのリジンへの、グルタミン酸のアスパラギン酸への、グルタミンのアスパラギンへの置換、その他が含まれる。保存的置換のその他の説明的な例には、アラニンからセリン、アスパラギンからグルタミンもしくはヒスチジン、アスパラギン酸からグルタミン酸、システインからセリン、グリシンからプロリン、ヒスチジンからアスパラギンもしくはグルタミン、リジンからアルギニン、グルタミン、もしくはグルタミン酸、フェニルアラニンからチロシン、セリンからスレオニン、スレオニンからセリン、トリプトファンからチロシン、チロシンからトリプトファンもしくはフェニルアラニン、その他の変更が含まれる。
【0188】
本明細書で開示したポリヌクレオチドは、遺伝子送達ビヒクルを用いて細胞または組織に送達することができる。本明細書で使用される「遺伝子送達」、「遺伝子移送」、「形質導入」等は、導入のために用いられる方法に関わらず、外因性ポリヌクレオチド(時には「トランスジーン」と称される)の宿主細胞への導入を指す用語である。そのような方法には、種々の公知の手法、たとえばベクター媒介遺伝子移送(たとえばウイルス感染/トランスフェクション、またはその他の種々のタンパク質系もしくは脂質系の遺伝子送達複合体による)、ならびに「裸の」ポリヌクレオチドの送達を容易にする手法(たとえばエレクトロポレーション、「遺伝子銃」送達、およびポリヌクレオチドの導入のために用いられる他の種々の手法)が含まれる。導入されたポリヌクレオチドは、安定的または過渡的に宿主細胞中に維持され得る。安定的な維持には、典型的には導入されたポリヌクレオチドが宿主細胞に適合する複製の起点を含むか、または宿主細胞のレプリコン、たとえば染色体外レプリコン(たとえばプラスミド)、または核もしくはミトコンドリアの染色体に統合されることが必要である。当技術において既知で本明細書に記載しているように、いくつかのベクターが遺伝子の哺乳動物細胞への移送を媒介することができることが知られている。
【0189】
「プラスミド」は、典型的には染色体DNAとは離れていて独立にこれを複製することができるDNA分子である。多くの例で、これは環状で二本鎖である。プラスミドは微生物の集団の中で水平的遺伝子移送のための機構を提供し、典型的には所与の環境状況の下で選択的な利点を提供する。プラスミドは競争的な環境的地位において天然産生の抗生物質に対する耐性を提供する遺伝子を運搬し、あるいは産生されたタンパク質が同様の状況の下で毒素として作用し得る。プラスミドベクターは染色体外環状DNA分子として存在することが多い一方、プラスミドベクターはランダムにまたは標的とされた様式で宿主染色体中に安定的に統合されるようにも設計され、そのような統合は環状プラスミドまたは宿主細胞への導入の前に線状化されたプラスミドを用いて達成できることが当技術で知られている。
【0190】
遺伝子操作で用いられる「プラスミド」は「プラスミドベクター」と呼ばれる。そのような使用のために多くのプラスミドが市販されている。複製されるべき遺伝子は、細胞を特定の抗生物質に対して耐性にする遺伝子およびこの位置におけるDNA断片の挿入を容易にするいくつかの一般に用いられる制限部位を含む短い領域である多重クローニング部位(MCSまたはポリリンカー)を含むプラスミドのコピーの中に挿入される。プラスミドの別の主要な用途は、大量のタンパク質を作成することである。この場合には、目的の遺伝子を有するプラスミドを含む細菌または真核細胞が研究者によって増殖され、これらは、挿入された遺伝子から大量のタンパク質が産生されるように誘起することができる。
【0191】
遺伝子移送がアデノウイルス(Ad)またはアデノ随伴ウイルス(AAV)等のDNAウイルスベクターによって媒介される態様では、ベクター構築物は、ウイルスゲノムまたはその部分、およびトランスジーンを含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなるポリヌクレオチドを指す。
【0192】
用語「組織」は、生きているもしくは死亡した生命体の組織または生きているもしくは死亡した生命体から誘導されもしくはこれを模倣するように設計された任意の組織を指すために本明細書において使用される。組織は健康であっても、疾患を有していても、および/または遺伝的変異を有していてもよい。生物学的組織は、任意の単一の組織(たとえば相互に連結されていてもよい細胞の集合)または生命体の身体の器官もしくは部分もしくは領域を構成する組織の群を含み得る。組織は、均一な細胞材料を含むか、実質的にそれからなるか、またはそれからなってよく、またはたとえば肺組織、骨格組織、および/または筋肉組織を含み得る胸部を含む身体の領域において見出されるようなコンポジット構造であってもよい。例示的な組織には、それだけに限らないが、肝、肺、甲状腺、皮膚、膵、血管、膀胱、腎、脳、胆道系、十二指腸、腹部大動脈、腸骨静脈、心臓、および腸から誘導された組織が含まれ、それらの任意の組合せが含まれ得る。
実施例
【実施例1】
【0193】
8週齢野生型C57BL/6マウス内に静脈内投与したときのAAV9/hSLC13A5の安全性を評価する試験
この試験を、配列番号38を含むAAV9/hSLC13A5の毒性を特徴付けるように設計した。初期の試験において、動物(乳児)1匹当たり3.2×1012vgのAAV9/hSLC13A5をIV送達すると、処置された動物の60%において有毒であること、および2.2×1015vg/kgを上回る投与を受けた全ての動物が死亡したことが判明した。毒性の原因は不明である;しかしながら、死亡は、乳児において多数のウイルス粒子が投与されたことに起因したと考えられる。これは、生存するAAV9/hSLC13A5処置マウス(脳内でSLC13A5タンパク質の明らかな発現を示した)におい長期毒性が認められないことにより更に裏付けられた。この試験では、AAV9/hSLC13A5の毒性を更に特徴付けるために、AAV9/hSLC13A5の標準的なIV用量である1×1014vg/kgを、若年WT C57BL/6Jマウス内に送達し、15か月にわたり当該動物を評価した。AAV9/hSLC13A5は、Dエレメントが削除された突然変異体AAV2末端逆位反復配列(ITR)、「UsP」プロモーター、コドン最適化ヒトSLC13A5DNAコーディング配列、ポリアデニル化シグナル、および野生型AAV2 ITRを含む自己相補性AAVゲノムと共にパッケージングされたAAV9カプシドを含む。
【0194】
方法
野生型オスおよびメスC57BL/6J同腹子は、7~8週齢において、未処置コントロールとして放置されるか(n=メス14、メス7匹、オス7匹)、または1×1014vg/kgのAAV9/hSLC13A5の尾静脈注射を受けた(n=14、メス7匹、オス7匹)。次に、動物を観察し、そして投与後8週間、1週間に3回秤量した。投与から8週間後に、動物の小さな群について中間分析のために剖検した。投与後15か月の時点で、残りの動物を組織学的分析のために剖検した。投与後8週間を過ぎたいくつかの時点においても動物を継続して秤量し、そして注射後9か月まで1週間に1回、次にその後は1か月に1回観察した。
【0195】
処置マウスに、1×1014vg/kgのAAV9/hSLC13A5を、尾静脈IV注射した(表1)。容積はマウスの体重に依存し、またIV注射された動物に対する容積範囲は、メスの場合98~116μL(104.41±2.32μL)、およびオスの場合、111~135μL(124±2.85μL)であった。
【0196】
【0197】
マウスを、臨床兆候、有害事象、および処置後死亡率について、1週間毎にモニタリングした。マウスを、最初の8週間は1週間に3回、次に注射後9か月まで1週間に1回、次にその後1か月に1回秤量した。前回よりも体重が減少した動物については、運動障害および不正咬合について更に観察した。
【0198】
注射後8週間の時点で、血液を、合計8匹のマウス(n=2/性別/群)から中間分析用に収集した。試験エンドポイント(投与後15か月)において、残りの20匹の動物(n=5/性別/群)から血液を収集した。血液を最終的な心臓採取物として収集した。投与後8週間の血清を、総ビリルビン(TBIL)、アルブミン(ALB)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、血中尿素窒素(BUN)、およびクレアチンキナーゼ(CK)を含む血液生化学について分析した。これらの生化学変数のレベルは腎臓および肝臓の機能を示唆する。
【0199】
処置後8週間または15か月の組織病理学的または臨床化学アセスメント用として、最終的な組織サンプルを収集した。
【0200】
中間分析群に対する剖検当日、動物(n=8)を秤量し、次にアベルチンの過量投与(1.25%溶液を0.04mL/gで)により深麻酔した。血液を最終的な心臓採取物として収集した。次に1μg/mLのヘパリンを含有する冷却PBSを用いて、動物を灌流した。組織を迅速に収集、分割し、一方の部分を液体窒素内で急速冷凍し、他方の部分を組織学的分析のために10%の中和緩衝化ホルマリン(NBF)内で滴下固定した。中間群の場合は、下記の組織:脳、肝臓、心臓、および腎臓について分析した。
【0201】
エンドポイント群に対する剖検当日、動物(n=20)を秤量し、次に上記のように深麻酔した。血液を最終的な心臓採取物として収集した。動物を、次に1μg/mLのヘパリンを含有する冷却PBSを用いて灌流し、それに後続して、組織収集のために10%のNBFを用いて潅流した。エンドポイント群の場合、脳、心臓、骨格筋、肝臓、肺、生殖腺、脾臓、腎臓、坐骨神経、頚髄、胸髄、および腰髄を、全ての動物について分析した(収集された場合)。
【0202】
スチューデントの独立t検定を、血液データを分析するのに使用した。因子として処置または注射後の日数を用い、その後Sidakの多重比較検定を用いた反復ANOVAを使用しながら体重データを分析した。全ての比較において、統計的有意性をp<0.05に設定した。データを、GraphPad Prismソフトウェア(v.9.1.0)を使用して分析およびグラフ化した。
【0203】
結果
2回の計画されたエンドポイント(中間分析の場合、投与後8週間、およびエンドポイント分析の場合、投与後15か月)よりも前の早期死亡は認められなかった(
図1)。試験期間全体にわたり、毒性の外的兆候は指摘されなかった。
【0204】
動物の全体的な健康を評価するために、体重をモニタリングした。アセスメントを行ったいずれの時点においても、オスマウス群またはメスマウス群間で体重に有意差は認められず(
図2Aおよび
図2B)、IV送達された1×10
14vg/kgの用量は、野生型C57BL/6Jマウスにおいて、処置後の15か月に至るまで良好な忍容性を示したことを実証する。
【0205】
投与後8週間の中間分析群の血清から得られた血液生化学分析より、処置後の有意な変化は認められなかった(
図3A~
図3E)。エンドポイント試験群(投与後15か月)からは1血清サンプルのみが分析可能であった(表2)。
【0206】
【0207】
処置関連の全般的な組織異常は剖検期間中に指摘されなかった。試験動物において識別された微視的所見のいずれも、処置関連であるとも、さもなければこれらのマウス内へのベクター投与と関連する副作用を示唆するものともみなされなかった。腎臓内の糸球体症(Hoaneら、Toxicology Pathology 2016年,44(5),687~704頁)、およびリンパ腫(Wardら、Experimental and Toxicologic Pathology 2006年、57(5-6),377~381頁)を含む、動物において観察された有害な微視的観察所見のいずれも、このバックグラウンド系統および年齢のマウスにおいて一般的に生じるものである。更に、AAV9/hSLC13A5処置マウスと、性別および年齢が一致したそのコントロール同腹子との間のこれらの発生率は類似した(表3および表4)。剖検所見を表5に要約する。
【0208】
【0209】
【0210】
【0211】
1×1014vg/kgのAAV9/SLC13A5をIV投与しても、若年WTマウスにおいて安全であり、かつ十分忍容される。試験の生存中の部分または主要組織の顕微鏡検査後のいずれにおいても、処置関連の影響は観察されなかった。
【実施例2】
【0212】
8週齢野生型C57BL/6マウスを対象にAAV9/hSLC13A5を髄腔内投与したときの安全性を評価するための試験
この試験を、野生型C57BL/6Jマウスを対象にAAV9/hSLC13A5の毒性を特徴付けるように設計した。初期の試験では、1×1014vg/kgのIV用量が、ベクター投与後最長15か月の時点まで、若年のWT C57BL/6Jマウスにとって安全であることが判明した。この用量のAAV9/hSLC13A5は、テスト品を用いたIV投与後の周辺組織における形質導入にもかかわらず、良好な忍容性を示した。この試験では、8×1011vg/マウスの用量のAAV9/hSLC13A5を、髄腔内腰椎穿刺(IT)により、若年のWT C57BL/6Jマウスに送達した。動物を、次に注射後15か月までフォローアップし、そして毒性および生体内分布について評価した。
【0213】
方法
野生型オスおよびメスC57BL/6J同腹子に対して、8週齢のときに、8×1011vgのAAV9/hSLC13A5(n=9、オス5匹、メス4匹)、または媒体(n=8、オス4匹、メス5匹;350mMリン酸緩衝化生理食塩水、5%ソルビトール)のIT注射を施した。動物を1週間に1回観察し、そして投与後8週間につき1週間に3回、次に投与後6か月まで1週間に1回、次に試験のエンドポイントまで1か月に1回秤量した。動物は投与後15か月まで加齢し、次に組織学分析および生体分布分析のために剖検された。動物は約8週齢まで若年として投与され、そして投与後15か月、または約17月齢において剖検された。
【0214】
注射当日、体重に関する事前の知識を有することなくマウスを各ケージから無作為に選択し、そして媒体または8×1011vgのAAV9/hSLC13A5のIT注射を施した(表6)。マウスそれぞれに対して送達された容積は5μLであった。
【0215】
【0216】
マウスを、処置後1週間毎に、臨床兆候、有害事象、および死亡率についてモニタリングした。
【0217】
マウスを、最初の8週間は1週間に3回、次に注射後6か月まで1週間に1回、その後は1か月に1回秤量した。前回から体重が減少した動物を、運動障害および不正咬合について更に観察した。
【0218】
試験エンドポイント(投与後15か月)において動物を秤量し、次にアベルチンの過量投与(1.25%溶液を0.04mL/gで)により深麻酔した。血液を最終的な心臓採取物として収集した。生存期間内の最後に収集した血清を、総ビリルビン(TBIL)、アルブミン(ALB)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、血中尿素窒素(BUN)、およびクレアチンキナーゼ(CK)を含む血液生化学について分析した。これらの生化学的変数のレベルは腎臓および肝臓の機能を示唆する。
【0219】
最終的な組織サンプルを、処置後の15か月の組織病理学アセスメントまたは生体分布アセスメント用として収集した。剖検当日、動物を秤量し、次にこれまでに示したように深麻酔した。血液を最終的な心臓採取物として収集した。組織学分析用に意図された動物(媒体n=4、ベクターn=5)を次に1μg/mLのヘパリンを含有する冷却PBSを用いて灌流し、10%のNBFを用いた潅流がそれに後続した。脳、心臓、腓腹、肝臓、肺、生殖腺、脾臓、腎臓、坐骨神経、および脊椎を、生体内分布分析用に意図された動物(媒体n=3、ベクターn=3)から収集した。
【0220】
生体内分布を、定量的リアルタイムPCR(qPCR)を使用して分析した。
【0221】
スチューデントの独立t検定を、CBCデータを分析するのに使用した。因子として処置または注射後の日数を用い、その後Sidakの多重比較検定を用いた反復ANOVAを使用しながら、体重データを分析した。全ての比較において、統計的有意性をp<0.05に設定した。データを、GraphPad Prismソフトウェア(v.9.1.0)を使用して分析およびグラフ化した。
【0222】
結果
注射後約7か月の時点で、scAAV9/hSLC13A5処置群(WT29.4、M)において1例、および注射後約11か月の時点で、媒体処置群(WT26.1、F)において1例の早期死亡が認められたが、群間の生存率に有意差は認められなかった(
図4)。試験動物の臨床兆候を表に記載する。不正咬合は、C57BL/6バックグラウンド系統において稀なことではない。不正咬合マウスの場合、その歯を毎週切り取った。
【0223】
【0224】
体重をモニタリングして動物の全体的な健康を評価した。オスマウスまたはメスマウス内の処置群間で体重に有意差は認められず(
図5Aおよび
図5B)、IT送達された8×10
11vgの用量は、WT C57BL/6Jマウスにおいて、処置後最長15か月まで十分に忍容されたことを実証する。
【0225】
血清からの血液生化学分析より、処置後の有意な変化は明らかとはならなかった(
図6A~
図6E)。個々のテスト結果を表に示す。
【0226】
【0227】
剖検時の巨視的組織異常を表に記載する。
【0228】
【0229】
試験動物において識別された微視的所見からは、このマウス内へのベクター投与に特に関連する副作用は示唆されない。肝細胞癌1を含む、試験動物において指摘された異常な組織病理学は、このバックグラウンド系統および年齢のマウスにおいて一般的に生ずるものである。更に、AAV9/hSLC13A5処置マウスと、そのコントロールである性別および年齢一致したが媒体処置同腹子との間のこの発生率は類似した(表)。1つの例外は、腎髄質の尿細管拡張発生率であり、AAV9/hSLC13A5マウスにおいてより頻繁に生じた。これはマウスにおいて稀なことではなく、また腎臓内のその他の微視的異常は処置群間で等しい頻度で生じたので、これらの所見は偶発的と考えられる。
【0230】
【0231】
8×1011vgのAAV9/hSLC13A5をIT投与しても、若年WTマウスにおいて安全であり、かつ十分忍容された。試験の生存中の部分または主要組織の顕微鏡検査後のいずれにおいても、処置関連の影響は観察されなかった。
【実施例3】
【0232】
出生後10日目の野生型C57BL/6マウスに髄腔内投与したときのAAV9/hSLC13A5の安全性を評価するための試験
この試験を、これまでにテストされたものより若年の動物を対象に、AAV9/hSLC13A5の毒性を特徴付けるように設計した。初期の試験(前出の実施例2に記載されている)では、8×1011vg/マウスのIT用量が、ベクター投与後の最長12か月まで、若年野生型C57BL/6Jマウスに対して安全であることが判明した。この試験では、低用量(2×1011vg/マウス)および高用量(8×1011vg/マウス)のAAV9/hSLC13A5を、野生型C57BL/6J幼獣を対象に、出生後9~10日目(P10)に髄腔内腰椎穿刺(IT)により送達した。
【0233】
方法
野生型オスおよびメスC57BL/6J同腹子に対して、出生後9または10日目に、2×1011(n=12、オス6匹、メス6匹)もしくは8×1011vg(n=11、オス5匹、メス6匹)のAAV9/hSLC13A5、または媒体(n=13、オス6匹、メス7匹;350mMリン酸緩衝化生理食塩水、5%ソルビトール)のIT注射を施した。動物を1週間に1回観察し、そして投与後最長12週間まで、1週間に3回、次に1週間に1回秤量した。動物を注射後最長12か月まで追跡した。
【0234】
実験デザイン
注射当日、体重に関する事前の知識を有することなくマウスを各ケージから無作為に選択し、そしてそれに、媒体、または2×1011vgもしくは8×1011vgのAAV9/hSLC13A5のIT注射を施した(表4)。マウスそれぞれに対して送達された容積は5μLであった。
【0235】
【0236】
マウスを、処置後1週間毎に、臨床兆候、有害事象、および死亡率についてモニタリングした。マウスを、投与後最長12週間まで1週間に3回、次に注射後10か月まで1週間に1回、次に投与後12か月まで1か月に1回秤量した。前回から体重が減少した動物を、運動障害および不正咬合について更に観察した。
【0237】
投与後8週間の中間点血液を、試験対象の全マウスの顔面静脈から収集した。血液を、最終的な心臓採取物として、試験のエンドポイントにおいて収集した。投与後8週間、および試験のエンドポイントにおいて収集した血清を、総ビリルビン(TBIL)、アルブミン(ALB)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、血中尿素窒素(BUN)、およびクレアチンキナーゼ(CK)を含む血液生化学について分析した。これらの生化学物質のレベルは、腎臓および肝臓の機能を示唆する。
【0238】
Tukeyの事後分析を伴う一元配置ANOVAを、臨床血液化学データを分析するのに使用した。因子として処置または注射後の日数を用い、その後Tukeyの多重比較検定を用いた反復ANOVAを使用しながら、体重データを分析した。全ての比較において、統計的有意性をp<0.05に設定した。データを、GraphPad Prismソフトウェア(v.9.1.0)を使用して分析およびグラフ化した。
【0239】
結果
試験対象の動物について早期死亡は認められなかった(
図7)。試験動物の臨床兆候は、残存する眼球において白内障および不正咬合の症例の疑いを有する媒体処置動物1例に限られた。獣医学的協議を行った際に、全てのマウスは正常と確認され、また不正咬合を有さなかった。今日まで、媒体またはAAV9/SLC13A5処置動物のいずれにおいても、毒性の兆候は認められなかった。
【0240】
体重をモニタリングして、動物の全体的な健康を評価した。分析より、オスマウスまたはメスマウス内の処置群間で体重に有意差は認められないことが明らかとなり(
図8Aおよび
図8B)、IT送達された最大8×10
11vgの用量は、野生型C57BL/6J幼獣に送達されたときに、十分に忍容されたことを実証する。
【0241】
ベクター投与後8週間の時点で行った血液生化学の分析より、高用量処置群におけるTBILレベルは媒体処置群よりも有意に低いことが明らかとなった(
図9A)。高TBILレベルは肝臓の損傷を示唆する一方、低TBILレベルはマイナスの臨床的影響を有するとはみなされない。血清に由来する血液生化学分析では、ALB、AST、BUN、またはCKレベルにおいて、処置により誘発された有意な変化は認められなかった(
図9B~
図9E)。試験のエンドポイントにおいて行った血液化学の分析から、TBILレベルが高用量処置動物において正常化したことが明らかとなった(
図9F)。投与後12か月の時点でALB、AST、BUN、またはCKレベルにおいて有意な変化は見出されなかった(
図9G~
図9J)。
【0242】
AAV9/SLC13A5を最高8×1011vgまでIT投与しても、WT幼獣において、投与後12か月まで安全であり、かつ十分忍容される。試験の生存部分において処置関連のマイナスの影響は認められなかったことが判明した。
【実施例4】
【0243】
野生型およびSlc13a5ノックアウト(KO)マウスに対するAAV9/hSLC13A5の大槽内または髄腔内投与
この非限定的な実施例では、AAV9/hSLC13A5が、野生型およびSlc13a5ノックアウト(KO)マウスに対して、約3月齢またはP10において、2×1011vg(低用量(LD))または8×1011vg(高用量(HD))の用量で、髄腔内(IT)または大槽内(ICM)送達された。患者と類似して、Slc13a5KOマウスは、血漿クエン酸レベルの増加、EEG異常、および発作誘発に対する感受性増加を有した。マウスを体重および生存率についてモニタリングした。血液をベースライン時、次に処置後毎月収集し、そしてマウスにテレメトリーインプラントを施してベースラインEEGおよびEMG活性を記録した。次にペンチレンテトラゾール(PTZ)による発作誘発に対する感受性についてマウスをテストし、そして組織を試験のエンドポイントにおいて収集した。
【0244】
結果
scAAV9/SLC13A5を用いて処置したSlc13a5 KOマウスは、用量依存性の様式で有意に低下した血漿クエン酸レベルを有した一方、媒体を用いて処置したSlc13a5 KOマウスは遷延性の高クエン酸レベルを有した(
図10)。EEG活性を、P10処置群では3月齢、および3mo処置群では8月齢のときに、無線テレメトリーデバイスを使用して測定した。3月齢のとき、てんかん活性は、媒体処置KOマウスにおいて軽度に上昇し、そしてP10処置KOマウスではWTレベルであった(
図11A)。8月齢のとき、KOマウスは、WTマウスと比較してそれより有意に高いてんかん活性を有したが、3月齢のときに投与した場合、ICM送達により正常化し、またIT送達を用いた場合その程度はより低いが正常化した(
図11B)。一般的なホームケージ活動を、P10処置マウスを対象に、無線テレメトリーデバイスを使用して60時間にわたり測定した。明光サイクル/睡眠期間において、KOマウスはWTマウスよりも活動的であったが、処置により用量依存性の様式で正常化した(
図12Aおよび
図12B)。KOマウスのKOマウス暗光/覚醒サイクル活動はWTマウスよりも高い傾向を有し、そして処置により用量依存性の様式で減少した(
図12Cおよび
図12D)。
【0245】
WTおよびKOマウスに、30mg/kgのペンチレンテトラゾール(PTZ)を、一日おきに最大8回注射した。マウスをPTZ注射後の30分間観察し、そして改訂版Racineスケールを使用して発作重症度スコアを割り振った。注射から発作までの待機時間についても測定した。AAV9/hSLC13A5を用いて処置すると、KOマウスを重症誘発型の死亡から保護した。約4月齢のときにテストしたKOマウスでは、WTマウスと同一割合(%)のPTZ誘発性の死亡を認めたが、P10において処置しても影響を受けなかった(
図13A)。約9月齢のときにテストしたKOマウスは、WTと比較して発作起因の死亡が増加したが、処置により救済された(
図13B)。
【0246】
P10群および3月齢群の両群内のKOコントロールは、WTマウスと比較してそれよりも増加したRacineスコアを有し、より重度の発作が示唆されたが、それはAAV9/SLC13A5処置により救済された(
図14Aおよび
図14B)。発作までの待機時間は、WTマウスと比較してKO媒体マウスにおいて有意に短縮したが、それは、P10および3か月の時点において処置を受けたマウスでは処置により改善した(
図14Cおよび
図14D)。より多くのベネフィットを、P10コホートにおいてLDを用いることにより、および3moコホートにおいてはICM送達後に実現した。
【0247】
処置ノックアウトマウスにおけるベクターの生体分布を評価した。ベクターの脳内生体分布は、用量、経路、および年齢依存性である。処置KOマウスの肝臓および脳領域から得られたDNAをqPCR分析し、P10のときにAAV9/SLC13A5をIT送達すれば、脳および肝臓内で、高度かつ広範囲に及ぶ、用量依存性のベクター分布を実現することを明らかにした(
図15A)。3か月時点でICM注射すれば、IT送達よりも高度かつ広範囲に及ぶ脳形質導入を実現したが、ベクター分布は、経路のいずれかを問わず、P10において送達された同一の用量と比較してそれより低かった(
図15B)。
【0248】
脳内SLC13A5発現は用量および経路依存性である。SLC13A5免疫組織化学(IHC)染色により、P10のときに注射されたマウスの脳内において用量依存性のSLC13A5発現が明らかとなった(
図16上段)。3か月試験では、ICM送達は、IT注射動物と比較して、それより多量かつ広範囲に及ぶベクター発現を引き起した(
図16下段)。挿入図は、原形質膜タンパク質に相当する染色を示す。
【0249】
非GLP毒性学試験より、P10における処置は注射後最長1年まで十分忍容されることが明らかになった。3~4月齢において評価されたKOマウスは、より高齢のKOマウスと比較してそれよりも正常な脳活性を有し、また発作に対する感受性も低かった。P10のときに処置を行なえば、睡眠サイクル期間中の活動が正常化し、そしてKOマウスが発作の発現および重症度から保護された。qPCR分析より、ベクター分布は用量、経路、および年齢依存性であり、IT HD P10送達が脳および肝臓において最高の分布を実現することが明らかとなった。脳IHC分析より、SLC13A5発現は、P10注射マウスにおいて用量依存性であり、および3mo注射マウスにおいては経路依存性であることが明らかとなった。結果は、潜在的安全性、ならびにより若年時にSLC13A5ベクターを用い、そしてマウス成獣よりも低ベクター用量を用いて処置することのベネフィットを裏付ける。
【0250】
この実施例において要約される結果より、本開示のrAAVベクターを含有するSLC13A5は、SLC13A5の喪失、誤機能、および/または欠損と関連する疾患および遺伝的障害を処置するためにICM投与可能であることが実証される。
【配列表】
【国際調査報告】