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特表2024-543253SLC6A1遺伝子治療のための材料及び方法
(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】2024-11-20
(54)【発明の名称】SLC6A1遺伝子治療のための材料及び方法
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/12 20060101AFI20241113BHJP
   C12N 15/63 20060101ALI20241113BHJP
   C12N 15/864 20060101ALI20241113BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20241113BHJP
   C12N 5/0793 20100101ALI20241113BHJP
   C07K 14/47 20060101ALI20241113BHJP
   A61K 38/17 20060101ALI20241113BHJP
   A61K 48/00 20060101ALI20241113BHJP
   A61K 35/76 20150101ALI20241113BHJP
   A61P 25/28 20060101ALI20241113BHJP
   A61P 25/08 20060101ALI20241113BHJP
   A61P 25/14 20060101ALI20241113BHJP
【FI】
C12N15/12 ZNA
C12N15/63 Z
C12N15/864 100Z
C12N5/10
C12N5/0793
C07K14/47
A61K38/17
A61K48/00
A61K35/76
A61P25/28
A61P25/08
A61P25/14
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527624
(86)(22)【出願日】2022-11-11
(85)【翻訳文提出日】2024-05-31
(86)【国際出願番号】 US2022079756
(87)【国際公開番号】W WO2023086966
(87)【国際公開日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】63/278,905
(32)【優先日】2021-11-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.TWEEN
2.PLURONIC
(71)【出願人】
【識別番号】515289842
【氏名又は名称】リサーチ インスティチュート アット ネイションワイド チルドレンズ ホスピタル
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100152489
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 美樹
(72)【発明者】
【氏名】マイヤー、キャスリン クリスティン
(72)【発明者】
【氏名】ブラッドベリ、アリソン マリー
(72)【発明者】
【氏名】リカイト、シビ
【テーマコード(参考)】
4B065
4C084
4C087
4H045
【Fターム(参考)】
4B065AA90Y
4B065AA93X
4B065AB01
4B065BA02
4B065CA44
4C084AA02
4C084AA13
4C084BA01
4C084MA66
4C084NA14
4C084ZA06
4C084ZA15
4C084ZA22
4C084ZC51
4C087AA01
4C087AA02
4C087BC83
4C087CA12
4C087MA66
4C087NA14
4C087ZA06
4C087ZA15
4C087ZA22
4C087ZC51
4H045AA10
4H045BA09
4H045CA40
4H045EA21
4H045FA74
(57)【要約】
本開示は、例えば、小児てんかんの脳造影に見られるような欠陥のあるSLC6A1遺伝子に起因する、起電性ナトリウム及びクロライド結合γアミノ酪酸トランスポーター(GAT-1)タンパク質の必要性に関連する状態の治療方法に関する。具体的には、本開示は、GAT-1タンパク質の発現の喪失及び/又はGAT-1タンパク質レベルの低下を特異的に治療するための遺伝子治療ベクターを提供する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
GAT-1タンパク質のGABAトランスポーター活性を必要とする対象に、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする導入遺伝子を送達する方法であって、
前記方法が、脳室内注射、大槽内注射、腰椎髄腔内注射によって、又は静脈内送達によって、前記導入遺伝子を含む遺伝子治療ベクターを対象の脳脊髄液に投与することを含み、
前記導入遺伝子が、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号1のポリヌクレオチド、又は配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含むか、あるいは、前記導入遺伝子が、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号3、4、5、6、7、若しくは8のポリヌクレオチド、又は配列番号3、4、5、6、7、若しくは8と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含む、方法。
【請求項2】
前記対象が、少なくとも1つの欠陥のあるSLC6A1対立遺伝子を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記導入遺伝子が、前記対象のニューロン若しくは星状細胞、又はそれらの両方に送達される、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記投与により、前記対象における発作、認知発達障害、及び運動失調のうちの少なくとも1つが治療される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記投与により、前記対象におけるてんかん性脳症が治療される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記てんかん性脳症が、小児てんかん性脳症である、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記遺伝子治療ベクターが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVTT、Anc80、AAV-7m8、Anc80L65、AAVRH10、AAVRH74、若しくはAAV-B1、又はそれらのうちのいずれかの誘導体である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記遺伝子治療ベクターが、髄腔内送達によって投与される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記遺伝子治療ベクターが、髄腔内送達によって投与され、前記方法が、前記遺伝子治療ベクターの投与後に、前記対象をトレンデレンブルグ体位にすることを更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記遺伝子治療ベクターが、脳室内注射によって投与される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記遺伝子治療ベクターが、大槽内注射によって投与される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記遺伝子治療ベクターが、腰椎髄腔内注射によって投与される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記遺伝子治療ベクターが、静脈内送達によって投与される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号1のポリヌクレオチド、又は配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含む、導入遺伝子。
【請求項15】
GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号3、4、5、6、7、若しくは8のポリヌクレオチド、又は配列番号3、4、5、6、7、若しくは8と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含む、導入遺伝子。
【請求項16】
GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号1のポリヌクレオチド、又は配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含む導入遺伝子を含むゲノムを有する、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
【請求項17】
GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする、配列番号3、4、5、6、7、若しくは8の導入遺伝子、又は配列番号3、4、5、6、7、若しくは8と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは99%同一のポリヌクレオチドを含むゲノムを有する、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
【請求項18】
前記組換えアデノ随伴ウイルスが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV-10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVTT、Anc80、AAV-7m8、Anc80L65、AAVRH10、AAVRH74、若しくはAAV-B1血清型ベクター、又はそれらの誘導体である、請求項16又は17に記載の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
【請求項19】
AAV9である、請求項18に記載の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
【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、参照により全体が本明細書に組み込まれる、2021年11月12日に出願された米国仮特許出願第63/278,905号に対する優先権を主張する。
【0002】
本開示は、例えば、小児てんかんの脳造影に見られるような欠陥のあるSLC6A1遺伝子に起因する、起電性ナトリウム及びクロライド結合γアミノ酪酸トランスポーター(GAT-1)タンパク質の必要性に関連する状態の治療方法に関する。具体的には、本開示は、GAT-1タンパク質の発現の喪失及び/又はGAT-1タンパク質レベルの低下を特異的に治療するための遺伝子治療ベクターを提供する。
【0003】
配列表の参照による組み込み
本出願は、開示の別個の部分として、コンピュータ可読形式の配列表(ファイル名:56330_Seqlisting.XML、59,174バイト、2022年11月8日に作成されたASCIIテキストファイル)を含み、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0004】
SLC6A1遺伝子は、起電性ナトリウム及びクロライド結合γ-アミノ酪酸(GABA)トランスポーターであるGAT-1をコードする。GAT-1タンパク質は、GABA作動性ニューロン及び星状細胞の細胞膜に局在する。そこで、GAT-1タンパク質は、シナプスからの抑制性神経伝達物質GABAの再取り込み、すなわち、シナプス間隙からのGABAの除去に関与している。
【0005】
SLC6A1遺伝子における常染色体優性変異は、小児てんかん性脳症の形態を引き起こす。主な症状は、様々な形態の発作、認知発達障害、及び運動失調を含む。
遺伝的バリアントの大部分は新規に生じ、いくつかの変異の機能的影響が最近確認されている。460人のてんかん患者を対象とした研究では、5つのミスセンス変異、1つのナンセンス、1つのスプライス部位、及び1つのインフレーム欠失を含む、疾患関連SLC6A1バリアントを有する8人の患者が同定された。同定されたSLC6A1バリアントをラットGAT-1配列に導入すると、完全な消失から野生型活性GABAの輸送活性の最大27%の低下までの範囲がもたらされた[非特許文献1]。
【0006】
患者の治療は、現在、主に抗てんかん薬の使用による対症療法に限定されている。これらの薬物は、根底にある遺伝的欠陥には対処せず、それ故に、疾患の進行を停止する又は遅らせるという見込みはなく、長い期間投与されると、有効性の喪失をもたらす可能性がある。
【0007】
したがって、GAT-1タンパク質のGABAトランスポーター活性が必要とされる、小児てんかん性脳症を含む状態の治療の必要性が当該技術分野に依然として存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Mattison et al.,SLC6A1 variants identified in epilepsy patients reduce gamma-aminobutyric acid transport,Epilepsia,59(9):e135-e41(2018)
【発明の概要】
【0009】
本開示は、機能性GAT-1タンパク質を発現する遺伝子治療ベクターを提供する。遺伝子治療ベクターは、GAT-1のGABAトランスポーター活性(すなわち、シナプス間隙からGABAを除去する活性)を必要とする対象に、GAT-1タンパク質をコードする導入遺伝子を送達するのに有用である。
【0010】
提供される方法により、GAT-1タンパク質レベルの低下を伴う状態が治療される。そのような状態としては、限定されないが、小児てんかん性脳症が挙げられる。
本開示は、脳室内注射、大槽内注射、若しくは腰椎髄腔内注射、又はCSFにアクセスする他の注射方法を介して、あるいは静脈内送達を介して、あるいはそのような経路の組み合わせを介して、遺伝子治療ベクターを対象の脳脊髄液(CSF)に送達することを含む治療方法を提供する。
【0011】
遺伝子治療ベクターは、例えば、髄腔内送達を用いて、それを必要とする対象に投与され、対象は、遺伝子治療ベクターの投与後にトレンデレンブルグ体位にされる。
遺伝子治療ベクターは、対象におけるGAT-1タンパク質レベルが低下したGABA作動性ニューロン及び/又は星状細胞に導入遺伝子を送達するのに有用である。
【0012】
遺伝子治療ベクターは、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVTT、Anc80、AAV-7m8、Anc80L65、AAVRH10、AAVRH74、若しくはAAV-B1、又はそれらのいずれかの誘導体である。遺伝子治療ベクターは、例えば、AAV2、AAV5、AAV6、AAV9、AAV8、又はAAV10である。遺伝子治療ベクターは、例えば、AAV9、AAV8、又はAAV10である。遺伝子治療ベクターは、例えば、AAV2、AAV5、又はAAV6である。
【0013】
遺伝子治療ベクター内の導入遺伝子は、例えば、ニューロン及び星状細胞において、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質の発現を駆動するプロモーターを含む。
【0014】
遺伝子治療ベクターは、例えば、SLC6A1 cDNAを含む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1は、SLC6A1 cDNAからのGAT-1タンパク質の発現のための、AAV ITRと隣接する例示的な導入遺伝子を示す。
図2図2は、図1の導入遺伝子を含むrAAV由来のmRNAのHEK293細胞における発現を示す。
図3-1】図3A~Eは、図1の導入遺伝子を含むrAAV由来のmRNAの野生型マウスにおける発現を示す。
図3-2】同上。
図3-3】同上。
図4-1】図4A~Bは、処理したS295Lマウスの体重を示す。
図4-2】同上。
図5図5A~Dは、処理したS295Lマウスの行動試験の結果を示す。A:ロータロッド40日目、B:ケージハンギング40日目、D:ケージハンギング140日目、及びE:ケージハンギング140日目。
図6図6は、処理したS295Lマウスのクラスピング試験の結果を示す。
図7図7A~Cは、追加のマウスの行動試験の結果を示す。
図8図8は、処理したS295LマウスのEEG試験の結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
遺伝子治療ベクター
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、遺伝子治療ベクターの一例である。それは、複製欠損パルボウイルスであり、その一本鎖DNAゲノムは、145ヌクレオチドの末端逆位配列(ITR)を2つ含めて約4.7kbの長さであり、ウイルス自体又はその誘導体を指すために使用され得る。この用語は、他に特定されない限り、全てのサブタイプ、並びに天然に存在する形態及び組換え形態の両方を包含する。複数の血清型のAAVが存在する。AAVの血清型は、各々特定のクレードと関連しており、そのメンバーは血清学的及び機能的な類似性を共有している。したがって、AAVは、クレードによっても称され得る。例えば、AAV9配列は、「クレードF」配列と称される(Gao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004)。本開示は、特定のクレード、例えばクレードF内の任意の配列の使用を企図する。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は既知である。例えば、AAV-1の完全なゲノムはGenBank受託番号NC_002077に提供され、AAV-2の完全なゲノムはGenBank受託番号NC_001401及びSrivastava et al.,J.Virol.,45:555-564(1983)に提供され、AAV-3の完全なゲノムはGenBank受託番号NC_1829に提供され、AAV-4の完全なゲノムはGenBank受託番号NC_001829に提供され、AAV-5ゲノムはGenBank受託番号AF085716に提供され、AAV-6の完全なゲノムはGenBank受託番号NC_00 1862に提供され、AAV-7及びAAV-8ゲノムの少なくとも一部はGenBank受託番号AX753246及びAX753249にそれぞれ提供され、AAV-9ゲノムはGao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004)に提供され、AAV-10ゲノムはMol.Ther.,13(1):67-76(2006)に提供され、AAV-11ゲノムはVirology,330(2):375-383(2004)に提供され、AAV-12ゲノムの一部はGenbank受託番号DQ813647に提供され、AAV-13ゲノムの一部はGenbank受託番号EU285562に提供されている。AAV rh.74ゲノムの配列は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第9,434,928号に提供されている。AAV-B1ゲノムの配列は、Choudhury et al.,Mol.Ther.,24(7):1247-1257(2016)に提供されている。Anc80の配列は、Zinn et al.,Cell Reports 12:1056-1068,2015及びVandenberghe et al,PCT/US2014/060163(いずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)、並びにGenBank受託番号KT235804-KT235812に提供されている。
【0017】
ウイルスDNA複製、カプシド形成/パッケージング、及び宿主細胞染色体組み込みを指示するCis作用配列は、ITR内に含有される。3つのAAVプロモーター(それらの相対的なマップ位置に対してp5、p19、及びp40と名付けられた)は、rep及び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駆動する。2つのrepプロモーター(p5及びp19)は、(ヌクレオチド2107及び2227における)単一のAAVイントロンの選択的スプライシングと相まって、rep遺伝子から4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52、及びrep40)の産生をもたらす。Repタンパク質は、ウイルスゲノムの複製に最終的に関与する複数の酵素特性を有する。Cap遺伝子は、p40プロモーターから発現され、3つのカプシドタンパク質VP1、VP2、及びVP3をコードする。選択的スプライシング及び非コンセンサス翻訳開始部位は、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。単一のコンセンサスポリアデニル化部位は、AAVゲノムのマップ位置95に位置する。AAVの生活環及び遺伝学は、Muzyczka,Current Topics in Microbiology and Immunology,158:97-129(1992)に概説されている。
【0018】
AAVは、例えば、遺伝子治療において、外来DNAを細胞に送達するためのベクターとして魅力的となる固有の特徴を有する。培養中の細胞のAAV感染は、非細胞変性であり、ヒト及び他の動物の自然感染は、無症状及び無症候性である。更に、AAVは、多くの哺乳動物細胞に感染し、インビボで多くの異なる組織を標的とする可能性を許容する。更に、AAVは、ゆっくり分裂する細胞及び非分裂細胞を形質導入し、転写的に活性な核エピソーム(染色体外要素)として、本質的にそれらの細胞の寿命にわたって存続することができる。天然のAAVプロウイルスゲノムは、組換えゲノムの構築を実現可能にするプラスミド中のクローン化DNAとして感染性である。更に、AAV複製、ゲノムカプシド形成、及び組み込みを指示するシグナルがAAVゲノムのITR内に含有されているため、内部約4.3kbのゲノム(複製及び構造カプシドタンパク質をコードする、rep-cap)の一部又は全部を、プロモーター、目的のDNA、及びポリアデニル化シグナルを含有する遺伝子カセット等の外来DNAに置き換えることができる。Rep及びcapタンパク質は、トランスで提供され得る。AAVの別の重要な特徴は、それが極めて安定で頑健なウイルスであるということである。AAVは、アデノウイルスを不活性化するために用いられる条件(56℃~65℃で数時間)に容易に耐えるため、AAVの低温保存があまり重要ではなくなる。AAVは、凍結乾燥さえもすることができる。最後に、AAVに感染した細胞は、重複感染に対して耐性を示さない。
【0019】
本明細書において使用される「AAV」という用語は、野生型AAVウイルス又はウイルス粒子を指す。「AAV」、「AAVウイルス」、及び「AAVウイルス粒子」という用語は、本明細書において交換的に使用される。「rAAV」という用語は、組換え型、感染性、カプシド形成ウイルス又はウイルス粒子を指す。「rAAV」、「rAAVウイルス」、及び「rAAVウイルス粒子」という用語は、本明細書において互換的に使用される。
【0020】
「rAAVゲノム」という用語は、修飾された天然AAVゲノムに由来するポリヌクレオチド配列を指す。天然AAVのcap及びrep遺伝子を除去するように修飾されたrAAVゲノムが提供される。rAAVゲノムは、少なくとも一方又は両方の内因性5’及び3’末端逆位配列(ITR)を含む。rAAVゲノムは、AAVゲノムが由来したAAV血清型とは異なるAAV血清型からのITRを含むことができる。rAAVゲノムは、(例えば、scAAVにおけるように)3つのITRを含むことができる。
【0021】
5’及び3’末端でAAV ITRと隣接する導入遺伝子を含むrAAVゲノムが、本明細書で提供される。
配列番号1は、SLC6A1 cDNAのポリヌクレオチド配列を示す。配列番号2は、配列番号1によってコードされるGAT-1タンパク質のアミノ酸配列を示す。
【0022】
本明細書で提供される導入遺伝子としては、限定されないが、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードするSLC6A1 cDNA又はポリヌクレオチドを含む導入遺伝子が挙げられ、ポリヌクレオチドは、配列番号1のポリヌクレオチドと65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一である。
【0023】
本明細書で提供される導入遺伝子としては、限定されないが、配列番号3、4、5、6、7、及び8に記載の導入遺伝子(これらの配列番号はそれぞれ、導入遺伝子と隣接する5’及び3’AAV ITRも含む)が挙げられ、これらはそれぞれ、配列番号1のSLC6A1 cDNAを含む。GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードする導入遺伝子であって、配列番号3、4、5、6、7、又は8と少なくとも65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一の導入遺伝子も、本明細書で提供される。
【0024】
本明細書で提供される導入遺伝子は、例えば、配列番号2のGAT-1タンパク質と少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一のGABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードすることができる。
本明細書で提供される導入遺伝子は、GABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質をコードし、かつストリンジェントな条件下で、配列番号1を含む導入遺伝子、又は配列番号3、4、5、6、7若しくは8の導入遺伝子、あるいはその補体にハイブリダイズする、ポリヌクレオチドを含む。
【0025】
「ストリンジェントな」という用語は、ストリンジェントとして当該技術分野において一般に理解される条件を指すために使用される。ハイブリダイゼーションのストリンジェシーは、主に、温度、イオン強度、及びホルムアミド等の変性剤の濃度によって決定される。ハイブリダイゼーション及び洗浄のためのストリンジェントな条件の例は、65~68℃の0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、又は42℃の0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、及び50%ホルムアミドである。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,(Cold Spring Harbor,N.Y.1989)を参照されたい。
【0026】
プロモーターの例は、ニワトリβアクチンプロモーター(CBA)(配列番号9)、P546 MeCP2プロモーターと称される切断されたメチルCpG結合タンパク質2(MeCP2)プロモーター(配列番号10)(例えば、ニューロン及び星状細胞での発現を駆動するため)、ヒトシナプシン(hSyn)プロモーター(配列番号12)(例えば、ニューロンでの発現を駆動するため)、ヒトソマトスタチン(hSST)プロモーター(配列番号13)(例えば、抑制性ニューロンでの発現を駆動するため)、小型グリア線維性酸性タンパク質[gfaABC(1)D]プロモーター(配列番号11)(例えば、星状細胞での発現を駆動するため)、グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)プロモーター(配列番号14)、CMVプロモーター、及びMyo7Aプロモーターである。シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長い末端反復(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、並びにヒト遺伝子プロモーター(例えば、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、伸長因子-1aプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、及びクレアチンキナーゼプロモーター)を含むが、これらに限定されない追加のプロモーターが、本明細書において企図される。加えて、それぞれ対応する配列番号9~14のプロモーターヌクレオチド配列と少なくとも65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一であり、転写促進活性を有する、CBAプロモーター、P546 MeCP2プロモーター、hSynプロモーター、hSSTプロモーター、gfaABC(1)Dプロモーター、及びGFAPプロモーターが、本明細書で提供される。
【0027】
転写制御因子の例は、組織特異的制御因子、例えば、ニューロン内で特異的に、又は星状細胞内で特異的に発現を可能にするプロモーターである。例としては、ニューロン特異的エノラーゼ及び星状細胞特異的グリア線維性酸性タンパク質プロモーターが挙げられる。誘導性プロモーターもまた、企図される。誘導性プロモーターの非限定的な例としては、限定されないが、メタロチオネインプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、及びテトラサイクリン調節プロモーターが挙げられる。遺伝子カセットはまた、哺乳動物細胞中で発現されたときに導入遺伝子RNA転写物のプロセシングを促進するためのイントロン配列も含み得る。そのようなイントロンの一例は、SV40イントロンである。
【0028】
「パッケージング」は、AAV粒子の組み立て及びカプシド形成をもたらす一連の細胞内事象を指す。「産生」という用語は、パッキング細胞によるrAAV(感染性の、カプシド化されたrAAV粒子)の産生プロセスを指す。
【0029】
AAV「rep」及び「cap」遺伝子は、それぞれアデノ随伴ウイルスの複製タンパク質及びカプシド形成タンパク質をコードするポリヌクレオチド配列を指す。AAVのrep及びcapは、本明細書においてAAV「パッケージング遺伝子」と称される。
【0030】
AAVの「ヘルパーウイルス」は、AAV(例えば、野生型AAV)が哺乳動物細胞によって複製及びパッケージングされることを可能にするウイルスを指す。アデノウイルス、ヘルペスウイルス、バキュロウイルス、及びワクシニア等のポックスウイルスを含む、様々なそのようなAAVのヘルパーウイルスは、当該技術分野において既知である。アデノウイルスは、いくつかの異なるサブグループを包含し得るが、サブグループCのアデノウイルス5型が最も一般的に使用される。ヒト、非ヒト哺乳動物、及びトリ起源の多数のアデノウイルスが既知であり、ATCC等の寄託機関から入手可能である。ヘルペス科のウイルスには、例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)及びエプスタイン・バーウイルス(EBV)、並びにサイトメガロウイルス(CMV)及び偽狂犬病ウイルス(PRV)が含まれ、これらもまたATCC等の寄託機関から入手可能である。
【0031】
「ヘルパーウイルス機能」は、(本明細書に記載の複製及びパッケージングのための他の要件と併せて)AAVの複製及びパッケージングを可能にするヘルパーウイルスゲノムにコードされている機能を指す。本明細書に記載されるように、「ヘルパーウイルス機能」は、ヘルパーウイルスを提供すること、又は例えば必要な機能をコードするポリヌクレオチド配列をトランスでプロデューサー細胞に提供することを含む、いくつかの方法で提供され得る。
【0032】
本明細書で提供されるrAAVゲノムは、AAVのrep及びcap DNAを欠く。本明細書において企図されるrAAVゲノム内のAAV DNA(例えば、ITR)は、AAV血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAVTT、Anc80、AAV-7M8、Anc80L65、AAVRH10、AAVRH74、及びAAV-B1、並びにそれらの誘導体を含むが、これらに限定されない組換えウイルスを得るのに好適な任意のAAV血清型に由来し得る。上述のように、様々なAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列が、当該技術分野において既知である。カプシド変異を有するrAAVもまた、企図される。例えば、Marsic et al.,Molecular Therapy,22(11):1900-1909(2014)を参照されたい。本明細書における修飾カプシドも企図され、グリコシル化及び脱アミド化等の様々な翻訳後修飾を有するカプシドを含む。アスパラギン又はグルタミン側鎖を脱アミド化してアスパラギン残基をアスパラギン酸又はイソアスパラギン酸残基に変換すること、及びグルタミンをグルタミン酸又はイソグルタミン酸に変換することが、本明細書に提供されるrAAVカプシドにおいて企図される。例えば、Giles et al.,Molecular Therapy,26(12):2848-2862(2018)を参照されたい。本明細書における修飾カプシドもまた、治療を必要とする罹患組織及び臓器にrAAVを指向させる標的化配列を含むことが企図される。
【0033】
本明細書で提供されるDNAプラスミドは、本明細書に記載されるrAAVゲノムを含む。DNAプラスミドは、AAV9カプシドタンパク質を用いて感染性ウイルス粒子中にrAAVゲノムを組み立てるために、AAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠失アデノウイルス、又はヘルペスウイルス)による感染を許容できる細胞に導入され得る。パッケージングされるべきrAAVゲノム、rep及びcap遺伝子、並びにヘルパーウイルス機能が細胞に提供されるrAAVを産生するための技術は、当該技術分野において標準的である。rAAV粒子の産生は、以下の成分が単一細胞(本明細書においてパッケージング細胞と表される)内に存在することを必要とする:rAAVゲノム、rAAVゲノムから分離した(すなわち、その中に存在しない)AAVのrep及びcap遺伝子、並びにヘルパーウイルス機能。AAVのrep及びcap遺伝子は、組換えウイルスが由来し得る任意のAAV血清型に由来してもよく、rAAVゲノムITRとは異なるAAV血清型に由来してもよい。偽型rAAVの産生は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるWO01/83692に開示されている。AAVカプシドタンパク質は、組換えrAAVの送達を増強するように修飾され得る。カプシドタンパク質に対する修飾は、当該技術分野において一般的に既知である。例えば、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれる、US2005/0053922及びUS2009/0202490を参照されたい。
【0034】
パッケージング細胞を生成する方法は、rAAVの産生に必要な全ての成分を安定に発現する細胞株を作製することである。例えば、AAVのrep及びcap遺伝子を欠くrAAVゲノム、rAAVゲノムから分離したAAVのrep及びcap遺伝子、並びにネオマイシン耐性遺伝子等の選択可能なマーカーを含むプラスミド(又は複数のプラスミド)が、細胞のゲノムに組み込まれてもよい。rAAVゲノムは、GCテーリング(Samulski et al.,1982,Proc.Natl.Acad.S6.USA,79:2077-2081)、制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含有する合成リンカーの付加(Laughlin et al.,1983,Gene,23:65-73)、又は直接的な平滑末端ライゲーション(Senapathy&Carter,1984,J.Biol.Chem.,259:4661-4666)等の手順により細菌プラスミドに導入され得る。次いで、パッケージング細胞株を、アデノウイルス等のヘルパーウイルスに感染させることができる。この方法の利点は、細胞が選択可能であり、rAAVの大規模産生に好適であることである。好適な方法の他の非限定的な例は、rAAVゲノム並びに/又はrep及びcap遺伝子をパッケージング細胞に導入するために、プラスミドではなくアデノウイルス、ヘルペスウイルス又はバキュロウイルスを用いる。
【0035】
rAAV粒子産生の一般原理は、例えば、Carter,Current Opinions in Biotechnology,1533-1539(1992)、及びMuzyczka,Curr.Topics in Microbial.and Immunol.,158:97-129(1992)に概説されている。様々なアプローチが、Ratschin et al.,Mol.Cell.Biol.4:2072(1984)、Hermonat et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6466(1984)、Tratschin et al.,Mol.Cell.Biol.5:3251(1985)、McLaughlin et al.,J.Virol.,62:1963(1988)、及びLebkowski et al.,Mol.Cell.Biol.,7:349(1988)、Samulski et al.,J.Virol.,63:3822-3828(1989)、米国特許第5,173,414号、WO95/13365及び対応する米国特許第5,658.776号、WO95/13392、WO96/17947、PCT/US98/18600、WO97/09441(PCT/US96/14423)、WO97/08298(PCT/US96/13872)、WO97/21825(PCT/US96/20777)、WO97/06243(PCT/FR96/01064)、WO99/11764、Perrin et al.,Vaccine 13:1244-1250(1995)、Paul et al.,Human Gene Therapy,4:609-615(1993)、Clark et al.(Gene Therapy3:1124-1132(1996)、米国特許第5,786,211号、米国特許第5,871,982号、及び米国特許第6,258,595号に記載されている。上記文書は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれ、rAAV粒子産生に関連する文書のセクションに特に重点が置かれる。
【0036】
感染性rAAV粒子を産生するパッケージング細胞が、本明細書で更に提供される。一実施形態では、パッケージング細胞は、HeLa細胞、293細胞、及びPerC.6細胞(同種293株)等の安定に形質転換されたがん細胞であり得る。別の実施形態では、パッケージング細胞は、形質転換されたがん細胞ではない細胞、例えば、低継代293細胞(アデノウイルスのE1で形質転換されたヒト胎児腎細胞)、MRC-5細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、WI-38細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、Vero細胞(サル腎細胞)、及びFRhL-2細胞(アカゲザル胎児肺細胞)であり得る。
【0037】
本開示のrAAVゲノムを含むrAAV(例えば、感染性カプシド形成rAAV粒子)も本明細書で提供される。rAAVのゲノムは、AAVのrep及びcap DNAを欠いており、すなわち、rAAVのゲノムのITR間にAAVのrep又はcap DNAが存在しない。rAAVゲノムは自己相補的(sc)ゲノムであり得る。scゲノムを有するrAAVは、本明細書においてscAAVと称される。rAAVゲノムは一本鎖(ss)ゲノムであり得る。一本鎖ゲノムを有するrAAVは、本明細書においてssAAVと称される。
【0038】
rAAVは、カラムクロマトグラフィー及び/又は塩化セシウム勾配等の当該技術分野で標準的な方法によって精製され得る。ヘルパーウイルスからrAAVを精製する方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Clark et al.,Hum.Gene Ther.,10(6):1031-1039(1999)、Schenpp and Clark,Methods Mol.Med.,69:427-443(2002)、米国特許第6,566,118号、及びWO98/09657に開示されている方法を含む。
【0039】
組成物
rAAVを含む組成物もまた提供される。組成物は、限定されないが、GAT-1タンパク質を含む目的のポリペプチドをコードするrAAVを含む。組成物は、目的の異なるポリペプチドをコードする2つ以上のrAAVを含み得る。
【0040】
本明細書で提供される組成物は、rAAVと、薬学的に許容される単数又は複数の賦形剤とを含む。許容される賦形剤は、レシピエントにとって非毒性であり、好ましくは、用いられる投与量及び濃度で不活性であり、限定されないが、リン酸塩、例えば、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、クエン酸塩、若しくは他の有機酸等の緩衝剤;アスコルビン酸等の抗酸化剤;低分子量ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、若しくは免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、若しくはリジン等のアミノ酸;単糖類、二糖類、及びグルコース、マンノース、若しくはデキストリンを含む他の炭水化物;EDTA等のキレート剤、マンニトール若しくはソルビトール等の糖アルコール;ナトリウム等の塩形成対イオン;並びに/又はTween等の非イオン性界面活性剤、ポロクサマー188、Pluronic(例えば、Pluronic F68)若しくはポリエチレングリコール(PEG)等のコポリマーが挙げられる。本明細書で提供される組成物は、イオビトリドール、イオヘキソール、イオメプロール、イオパミドール、イオペントール、イオプロミド、イオベルソール、又はイオキシラン等の非イオン性の低浸透圧性化合物又は造影剤を含有する、薬学的に許容される水性賦形剤を含むことができ、非イオン性、低浸透圧性化合物を含有する水性賦形剤は、以下の特性のうちの1つ以上を有することができる:約180mgI/mL、約322mOsm/kg水の蒸気圧浸透圧法によるオスモル濃度、約273mOsm/Lのオスモル濃度、20℃で約2.3cp及び37℃で約1.5cpの絶対粘度、並びに37℃で約1.164の比重。例示的な組成物は、約20~40%の非イオン性の低浸透圧性化合物、又は約25~35%の非イオン性の低浸透性圧化合物を含む。例示的な組成物は、20mMのトリス(pH8.0)、1mMのMgCl、200mMのNaCl、0.005%のポロクサマー188、及び約25%~約35%の非イオン性の低浸透圧性化合物中に配合されたscAAV又はrAAVウイルス粒子を含む。別の例示的組成物は、1×PBS及び0.001%のPluronic F68中に配合されたscAAVを含む。
【0041】
髄腔内送達を含むが、これに限定されないCSF送達のために、ウイルスベクターは、造影剤(Omnipaque又は同様のもの)と混合され得る。例えば、組成物は、イオビトリドール、イオヘキソール、イオメプロール、イオパミドール、イオペントール、イオプロミド、イオベルソール、イオキシラン、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない非イオン性の低浸透圧性造影剤を含み得る。
【0042】
投与量は、ウイルスゲノム(vg)の単位で表されてもよい。本明細書において企図される投与量は、約1×10vg、約1×10vg、約1×10vg、約5×10vg、約6×10vg、約7×10vg、約8×10vg、約9×10vg、約1×1010vg、約2×1010vg、約3×1010vg、約4×1010vg、約5×1010vg、約1×1011vg、約1.1×1011vg、約1.2×1011vg、約1.3×1011vg、約1.2×1011vg、約1.3×1011vg、約1.4×1011vg、約1.5×1011vg、約1.6×1011vg、約1.7×1011vg、約1.8×1011vg、約1.9×1011vg、約2×1011vg、約3×1011vg、約4×1011vg、約5×1011vg、約1×1012vg、約1×1013vg、約1.1×1013vg、約1.2×1013vg、約1.3×1013vg、約1.5×1013vg、約2×1013vg、約2.5×1013vg、約3×1013vg、約3.5×1013vg、約4×1013vg、約4.5×1013vg、約5×1013vg、約6×1013vg、約1×1014vg、約2×1014vg、約3×1014vg、約4×1014vg、約5×1014vg、約1×1015vg~約1×1016vg、又はそれより多くの全ウイルスゲノムを含む。約1×10vg~約1×1010vg、約5×10vg~約5×1010vg、約1×1010vg~約1×1011vg、約1×1011vg~約1×1015vg、約1×1012vg~約1×1015vg、約1×1012vg~約1×1014vg、約1×1013vg~約6×1014vg、及び約6×1013vg~約1.0×1014vg、2.0×1014vg、3.0×1014vg、5.0×1014の投与量も企図される。本明細書に例示される1つの用量は、1.65×1011vgである。
【0043】
例えば、CSF用量は、年齢群に基づいて、約1×1013vg/患者~約1×1015vg/患者の範囲であり得る。例えば、静脈内送達用量は、1×1013vg/キログラム(kg)体重~2×1014vg/kgの範囲であり得る。
【0044】
治療方法
本明細書における治療方法は、GAT-1タンパク質のGABAトランスポーター活性の低下した細胞を標的とする。本明細書における治療方法は、「欠陥のある」SLC6A1遺伝子、すなわち、GABAトランスポーター活性を欠くGAT-1タンパク質をコードする少なくとも1つの「欠陥のある」(すなわち、変異した)対立遺伝子を有する遺伝子を有する細胞を標的とすることができる。当該技術分野で理解されるように、ヒト対象等の二倍体の対象は、一般に、対立遺伝子と称される各遺伝子の2つのコピーを有する。対象(例えば、ヒト対象)においてそのような細胞を標的とする形質導入の方法が提供される。対象(例えば、ヒト対象)における、例えば、ニューロン、星状細胞及び/又は中枢神経系組織のうちの1つ以上を形質導入する方法が提供される。
【0045】
本明細書に記載の治療方法の使用は、例えば、小児てんかん性脳症等のてんかん性脳症におけるGAT-1タンパク質のGABAトランスポーター活性の低下に適応される。この方法は、GAT-1のmRNA及びタンパク質の発現レベルを増加させる。
【0046】
「形質導入すること」及び「形質導入」という用語は、標的細胞による機能性GAT-1タンパク質の発現をもたらす、インビボ又はインビトロのいずれかでGABAトランスポーター活性を有するGAT-1タンパク質を標的細胞にコードする本開示のrAAVの投与/送達を指すために使用される。本開示のrAAVによる細胞の形質導入は、rAAVによってコードされるポリペプチドの持続的発現をもたらす。
【0047】
本明細書で提供される方法は、標的細胞に、本明細書に記載の1つ以上のrAAVを形質導入する。いくつかの実施形態では、導入遺伝子を含むrAAVウイルス粒子は、例えば、脳室内注射、大槽内注射若しくは腰椎髄腔内注射によって、又はCSFにアクセスする他の注射方法によって、あるいは静脈内送達を介して、あるいはそのような経路の組み合わせを介して、対象のCSFに投与又は送達される。髄腔内投与は、脳又は脊髄のくも膜の下の空間への送達を指す。特に脳への髄腔内投与は、脳室内注射によって実施することができる。送達が企図される脳の領域としては、限定されないが、運動皮質、視覚野、小脳、及び脳幹が挙げられる。
【0048】
髄腔内投与の場合、対象は、rAAVの注射後(例えば、約5、約10、約15又は約20分間)、トレンデレンブルグ体位(頭低位)に維持され得る。例えば、患者は、頭低位で約1度~約30度、約15~約30度、約30~約60度、約60~約90度、又は約90~約180度傾けられてもよい。
【0049】
本明細書で提供される治療方法は、有効用量又は有効複数用量の本明細書で提供されるrAAVを含む組成物を、それを必要とする対象(例えば、ヒト患者を含むが、これに限定されない動物)に投与するステップを含む。用量が症状の発症前に投与される場合、投与は予防的である。用量が症状の発症後に投与される場合、投与は治療的である。有効用量は、GAT-1のGABAトランスポーター活性レベル低下の状態に関連する少なくとも1つの症状を緩和(排除若しくは軽減)し、状態の進行を遅延若しくは予防し、状態の程度を軽減し、状態の寛解(部分若しくは完全)をもたらし、かつ/又は生存を延長する用量である。
【0050】
てんかん性脳症の治療のための有効な用量は、発作、認知発達障害、及び運動失調を緩和(排除又は軽減)する用量である。
【実施例
【0051】
以下の実施例により特定の実施形態を説明するが、当業者は変更及び修正を想起するであろう。したがって、請求項に見られるそのような制限のみが、本発明に課せられるべきである。
【0052】
実施例1
GAT-1を発現するrAAVの産生
SLC6A1病理学のための遺伝子治療の再発現アプローチで使用するために、ヒトSLC6A1 cDNA(配列番号1)(Origeneカタログ番号SC126769)を発現する導入遺伝子を使用してrAAVを産生した。4494塩基対では、SLC6A1はAAVの範囲内に収まる。
【0053】
AAV9は、主にニューロンを標的とし、二次的に星状細胞を標的とする。発現レベル及び細胞型特異的形質導入は、導入遺伝子発現を駆動するための異なるプロモーターを使用することによって更に調整される。第1の構築物は、CAGプロモーターを用いてSLC6A1発現を駆動することによって、強力なユビキタス発現をもたらす。興奮性ニューロンと比較して抑制性ニューロンに対するバイアスが強いため、CBA等の他のユビキタスプロモーターではなくCAGが選択された[Nathanson et al.,Neuroscience,161(2):441-450(2009)]。次に、p546として知られる、MECP2プロモーターの切断バージョンを使用してニューロン及び星状細胞を標的とするが、効力は低い。第3の構築物は、シナプシンプロモーター(Nathanson,Neuroscience、上記を参照)の使用により発現をニューロンに限定し、ソマトスタチンプロモーターにより、発現を抑制性GABA作動性ニューロンに更に限定する[Nagai et al.,Biochem Biophys Res Commun.,518(4):619-624(2019);Nathanson et al.,Front Neural Circuits.,3:19(2009)]。最後に、GFAPを使用して星状細胞を標的とする[Lawlor et al.,Mol Ther.,17(10):1692-1702(2009)]。クローニング後、5つの構築物を配列決定し、293細胞で発現を確認し、小規模なAAV9ウイルス調製物を生成した。
【0054】
図1に示される導入遺伝子は、前述のプロモーターを使用して、ヒトSLC6A1 cDNAからのGAT-1タンパク質の発現を駆動する。配列番号3の導入遺伝子は、CBAプロモーター(ユビキタスプロモーター)を含み、配列番号4の導入遺伝子は、P546 MeCP2プロモーター(ユビキタスプロモーター)を含み、配列番号6の導入遺伝子は、hSynプロモーター(ニューロン特異的プロモーター)を含み、配列番号7の導入遺伝子は、hSSTプロモーター(抑制性ニューロン特異的プロモーター)を含み、配列番号5の導入遺伝子は、gfaABC(1)Dプロモーター(星状細胞特異的プロモーター)を含み、配列番号8の導入遺伝子は、GFAPプロモーター(星状細胞特異的プロモーター)を含む。本明細書における方法で使用することが企図されるプロモーターは、導入遺伝子構築物がrAAVに良好に適合することを可能にするサイズであり、また、導入遺伝子発現を駆動して、形質導入細胞におけるGAT-1タンパク質発現を少なくとも10%増加させ、ニューロン及び星状細胞における発現を増加させることに集中する。
【0055】
導入遺伝子を、AAV9産生プラスミド、すなわち、pscAAV.SLC6A1.CBA、pscAAV.SLC6A1.P546、pscAAV.SLC6A1.hSyn、pscAAV.SLC6A1.SST、pscAAV.SLC6A1.gfaABC(1)D、pssAAV.SLC6A1.GFAPにサブクローニングし、2本鎖AAV2-ITRベースの産生プラスミド、Rep2Cap9配列をコードするプラスミド、及びアデノウイルスヘルパープラスミドpHelperを使用した293細胞の一過性3重トランスフェクションにより、Foust et al.,Nat Biotechnol.,27(1):59-65(2009)に記載されるようにscAAV及びssAAVを産生した。
【0056】
得られたSLC6A1 rAAVは、ssAAV.CBA.SLC6A1、ssAAV.P546.SLC6A1、ssAAV.hSyn.SLC6A1、ssAAV.hSST.SLC6A1、ssAAV.gfaABC(1)D.SLC6A1、ssAAA.GFAP.SLC6A1、scAAV.CBA.SLC6A1(本明細書では時にscAAV.CAG.SLC6A1と称される)、scAAV.P546.SLC6A1、scAAV.hSyn.SLC6A1(本明細書では時にscAAV.Syn.SLC6A1 と称される)、scAAV.hSST.SLC6A1(本明細書では時にscAAV.SST.SLC6A1と称される)、scAAV.gfaABC(1)D.SLC6A1、及びscAAA.GFAP.SLC6A1と名付けられた。
【0057】
実施例2
インビトロ発現分析
実施例1で生成されたAAV産生プラスミドからのSLC6A1 mRNAの発現を、HEK293T細胞において評価した。HEK293T細胞を、SLC6A1 cDNAを発現するAAV産生プラスミド、又は緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する対照scAAVのうちの1つでトランスフェクトした。トランスフェクションの72時間後に細胞を採取し、PCR及びqPCRによってSLC6A1 mRNAの発現を分析した。
【0058】
SLC6A1 mRNAの発現レベルを、対照GFP mRNAの発現レベルに対する相対的な倍率変化として図2に示す。
実施例3
野生型マウスにおける発現
実施例1で生成されたscAAV及びssAAVからのSLC6A1 mRNAの発現を、野生型マウスで評価した。SLC6A1を発現するAAV9構築物のそれぞれを、2.95×1010~1.5×1011vg/マウスの脳室内注射によって、4匹の新生仔野生型マウス(各rAAV9でn=4)に投与した。WTマウスを、約4週齢(短期)又は約4ヶ月例(長期)で、非注射WT対照マウスとともに屠殺した。SLC6A1 mRNA発現、タンパク質発現、及び組織学のために組織を採取した。
【0059】
注射したマウスにおけるSLC6A1 mRNAの発現レベルを、対照である年齢を一致させた非注射マウスのmRNA発現レベルに対する相対的な倍率変化として図3A図3Eに示す。臨床的にも血液検査でも毒性の兆候はなかった。
【0060】
実施例4
SLC6A1のマウスモデルにおけるAAV遺伝子治療構築物の投与
GAT-1ノックアウトマウスが生存するが[Jensen et al.,J Neurophysiol,90(4):2690-2701(2003)及びChiu et al.,J Neurosci,22(23):10251-10266(2002]、ヘテロ接合性マウスは、表現型を有さず、したがってヒト患者における疾患を再現しない。ホモ接合性マウスは、EEGによって定量化され得る、出生後19日目に始まった行動的及び認知的欠陥並びに発作を呈する。2つの追加のマウスモデルは、既知のヒト点変異と同等であるミスセンス変異A288V及びS295Lを有する。ノックアウトマウスとは異なり、A288V及びS295Lマウスの両方が、発作の存在等、ヘテロ接合体として表現型的に異常である。SLC6A1のA288V及びS295Lマウスモデルは、遺伝子置換戦略の安全性及び有効性を評価するのに有用である。
【0061】
全てのウイルスベクターを、S295Lマウスモデルを使用して評価した。scAAV.P546.SLC6A1、scAAV.hSyn.SLC6A1、scAAV.hSST.SLC6A1、scAAV.gfaABC(1)D.SLC6A1(配列番号5のgfaABC(1)D.v2導入遺伝子を有する)及びssAAA.GFAP.SLC6A1の影響を、対照の空のウイルス粒子と比較した。rAAV9の各々を、3×1010vg/マウスの脳室内注射によって新生仔マウスに投与した。
【0062】
毎週の体重測定、隔週のロータロッド、ケージハング、及び21~28日から開始したクラスピング試験を含む様々な行動試験をマウスに行った。人道的又は所定の時点で、導入遺伝子発現分析を含む、死後の生化学的、分子的、及び組織学的分析のために動物を屠殺にした。
【0063】
結果を図4A図4D(体重)、図5A図5C(ロータロッド及びケージハング)、及び図6(クラスピング)に示す。
雄及び雌の体重増加を、野生型動物、ヘテロ接合性動物、及びSLC6A1遺伝子にS295L変異を含有するホモ接合性動物間で比較した。未処理のホモ接合性変異雄マウスは、体重増加の低下を示した。重要なことに、ホモ接合性変異雄マウスの体重増加は、AAV-p546-SLC6A1(すなわち、scAAV.P546.SLC6A1)で処理したときに正常化した。野生型動物と比較して、任意の構築物で処理された雌のホモ接合性変異マウスにおいて差は見られなかったが、未処理の雌と野生型雌との間にも差がないため、そのことは予想されていた。図4A図4Dを参照されたい。
【0064】
実施されたロータロッドアッセイでは、マウスを加速的に回転し続ける回転ホイールの上に置いた。マウスが落下するまでの時間を測定した。40日齢の野生型動物とホモ接合性変異動物との間で、ロータロッドに留まる能力に非常に有意な差が見られた。加えて、金属ワイヤーを含むケージの蓋の上にマウスを置き、次いで蓋を逆さまにする、ワイヤーハング試験が行われた。動物が落下する前にグリッドにぶら下がることができる時間を測定する。150日目に、非常に有意な差が雄及び雌の両方に見られた。その時点で、ホモ接合性変異マウスは、ケージにぶら下がる能力の大きな低下を示した。異なるAAV-SLC6A1構築物は、変異マウスのより長い期間ぶら下がる能力の向上に様々な影響を与えた。最も有効な構築物は、AAV-P546-SLC6A1(すなわち、scAAV.P546.SLC6A1)であり、正常な野生型のレベルまで潜時を短縮させた。図5A図5Cを参照されたい。図7A図7Cは、追加のマウスからのデータを示す。
【0065】
未処理のホモ接合体変異マウスは、尾で懸垂されたときに後肢を適切に広げることができないクラスピング表現型を示す。図6に示すように、野生型マウス(左画像)と処理された変異マウスとは区別することができず(右画像)、両方ともこのアッセイで正常な後肢位置を示していた。
【0066】
実施例5
マウスにおけるてんかん様放電の定量化
発作活動はSLC6A1対象において共通の疾患表現型であるため、上記のマウスも脳波(EEG)による試験を行った。
【0067】
1mg/kgの注射用ブプレノルフィンHCL及び5mg/kgのカルプロフェンを使用してマウスを前投薬した。次いで、誘導チャンバを介してイソフルランを使用して動物を誘導した。麻酔の維持は、ノーズコーンを介して1~3%のイソフルランを使用して行った。動物が外科的な麻酔深度に到達してから、手術部位を無菌的に調製した。肩甲骨から頭側に、眼の基部のすぐ尾側まで伸びる約2.5cmの長さの切開を行った。DSI社製の遠隔操作インプラントを皮下に挿入した。EMGモニタリングのために、生体電位リードを僧帽筋に外科的に配置した。更に、EEGモニタリングのために、頭蓋骨にドリル穴を開け、定位固定デバイスを使用して以下の座標に電極を配置した:AP+1.0/ML-1.5(LH)及びAP-2.0/ML+2.0(RH)。切開は、単純な連続縫合パターンを用いて閉じた。
【0068】
術後、マウスに1mLの温かいNaCLを与え、2mg/kgのカプロモレリンを経口投与し、少なくとも12時間インキュベーターに入れた。マウスを少なくとも72時間回復させ、飲料水を通して経口カーポフェンで維持した。次いで、無線テレメトリ受信機のプレートシステム上にマウスを24時間直接配置することによってデータを取得した。次いで、DSI NeuroScore(商標)ソフトウェアでデータを分析した。
【0069】
結果を図8に示す。ホモ接合体変異マウスは、ヘテロ接合体対照マウスと比較して、スパイクトレイン/24時間の有意な増加を呈した。AAV9-P546-SLC6A1(すなわち、scAAV.P546.SLC6A1)で処理したホモ接合体変異マウスは、未処理のホモ接合体変異マウスと比較してスパイクトレイン/24時間の有意な減少を呈した。
【0070】
実施例6
ヒト患者のためのAAV遺伝子治療
AAV遺伝子療法は、SLC6A1遺伝子の1つのコピーにおける変異に起因するハプロ不全に対処するために、患者にSLC6A1の野生型コピーを提供する。
【0071】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者は、その変更及び修正を想起することを理解されたい。したがって、請求項に見られるそのような制限のみが、本発明に課せられるべきである。
【0072】
本出願で参照される全ての文書は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
図1
図2
図3-1】
図3-2】
図3-3】
図4-1】
図4-2】
図5
図6
図7
図8
【配列表】
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【国際調査報告】