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特表2024-546196USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA、及びその使用
(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】2024-12-17
(54)【発明の名称】USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA、及びその使用
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/113 20100101AFI20241210BHJP
   C12N 15/86 20060101ALI20241210BHJP
   C12N 7/01 20060101ALI20241210BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20241210BHJP
   C12P 21/02 20060101ALI20241210BHJP
   A61K 48/00 20060101ALI20241210BHJP
   A61P 27/02 20060101ALI20241210BHJP
   A61P 27/16 20060101ALI20241210BHJP
   A61K 35/76 20150101ALI20241210BHJP
   A61K 35/12 20150101ALI20241210BHJP
   A61K 31/7105 20060101ALI20241210BHJP
【FI】
C12N15/113 Z ZNA
C12N15/86 Z
C12N7/01
C12N5/10
C12P21/02 C
A61K48/00
A61P27/02
A61P27/16
A61K35/76
A61K35/12
A61K31/7105
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024540776
(86)(22)【出願日】2022-12-21
(85)【翻訳文提出日】2024-07-30
(86)【国際出願番号】 CN2022140599
(87)【国際公開番号】W WO2023130959
(87)【国際公開日】2023-07-13
(31)【優先権主張番号】202210003448.3
(32)【優先日】2022-01-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522039717
【氏名又は名称】広州瑞風生物科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】GUANGZHOU REFORGENE MEDICINE CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】リャン、チュンピン
(72)【発明者】
【氏名】オウ、チアユイ
(72)【発明者】
【氏名】シュイ、ホイ
(72)【発明者】
【氏名】リン、スーミャオ
【テーマコード(参考)】
4B064
4B065
4C084
4C086
4C087
【Fターム(参考)】
4B064AG01
4B064CA19
4B064CC24
4B064DA01
4B065AA93X
4B065AB01
4B065AC14
4B065AC20
4B065BA02
4B065BA05
4B065CA24
4B065CA46
4C084AA13
4C084NA14
4C084ZA331
4C084ZA332
4C084ZA341
4C084ZA342
4C086AA01
4C086AA02
4C086EA16
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA33
4C086ZA34
4C087AA01
4C087AA02
4C087BB63
4C087BC83
4C087CA04
4C087CA12
4C087NA14
4C087ZA33
4C087ZA34
(57)【要約】
認識ドメインは、USH2A pre-mRNA配列に逆相補的であり、USH2A pre-mRNAに結合することによってエクソン13をスプライシングスキッピングするUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAを提供する。当該snRNAは、AONよりも効率的にエクソン13のスキッピングを促進する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
USH2A pre-mRNA配列に逆相補的な認識ドメインを含み、USH2A pre-mRNAに結合することによってエクソン13をスプライシングスキッピングすることを特徴とする、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA。
【請求項2】
前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13、イントロン12又はイントロン13の領域から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のsnRNA。
【請求項3】
前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247142-216247185、Chr1:216247130-216247161、Chr1:216246616-216246649、Chr1:216247213-216247246、Chr1:216247204-216247232、Chr1:216247187-216247220及びChr1:216247169-216247202から選択されることを特徴とする、請求項2に記載のsnRNA。
【請求項4】
前記USH2A pre-mRNA配列は、配列番号1~7に示される配列から選択されることを特徴とする、請求項3に記載のsnRNA。
【請求項5】
前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列中の少なくとも16bpの連続配列に逆相補的であり、好ましくは、少なくとも20bpの連続配列に逆相補的であり、より好ましくは、20bp~27bpの連続配列に逆相補的であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のsnRNA。
【請求項6】
前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247223-216247246、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639から選択され;
好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、及びChr1:216247169-216247192であり;或いは
好ましくは、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639であり;
より好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153であり;
更に好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153であり;
或いは、
前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のsnRNA。
【請求項7】
前記snRNAの認識ドメインは、配列番号8~28に示される配列から選択され、好ましくは、配列番号10~18又は配列番号19~28に示される配列であり、より好ましくは、配列番号10~23、又は配列番号25に示される配列であり、更に好ましくは、配列番号10~19、配列番号21~23又は配列番号25に示される配列であり;
或いは、
前記snRNAの認識ドメインは、配列番号9、配列番号15、配列番号21、配列番号22、配列番号23又は配列番号25に示される配列から選択され;好ましくは、配列番号15、配列番号21、配列番号22又は配列番号23に示される配列であることを特徴とする、請求項1に記載のsnRNA。
【請求項8】
前記snRNAは、U1-snRNA又はU7-snRNAであることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載のsnRNA。
【請求項9】
前記snRNAは、sm配列を含み、前記sm配列は、好ましくは、smOPT配列であり、前記smOPT配列は、より好ましくは、配列番号31に示されることを特徴とする、請求項8に記載のsnRNA。
【請求項10】
前記snRNAは、認識ドメイン、smOPT配列、及びU1-snRNA scaffold又はU7-snRNA scaffold配列を含み;好ましくは、前記U7-snRNA scaffold配列は配列番号49に示される通りであることを特徴とする、請求項9に記載のsnRNA。
【請求項11】
前記snRNAは、更にスプライシング調節タンパク質を動員するモチーフを含み、前記スプライシング調節タンパク質は、好ましくは、hnRNPA1、SRSF1、RBM4、DAZAP1又はSRのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項10に記載のsnRNA。
【請求項12】
請求項1~11のいずれか一項に記載のsnRNAをコードするヌクレオチド配列を含むことを特徴とする、ヌクレオチド。
【請求項13】
請求項1~10のいずれか一項に記載のsnRNA及び/又は請求項11に記載のヌクレオチドを含むことを特徴とする、ベクター。
【請求項14】
請求項1~11のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項12に記載のヌクレオチド、及び/又は請求項13に記載のベクターを含むことを特徴とする、ウイルス粒子。
【請求項15】
請求項1~11のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項12に記載のヌクレオチド、請求項13に記載のベクター、及び/又は請求項14に記載のウイルス粒子を含むことを特徴とする、細胞。
【請求項16】
請求項1~11のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項12に記載のヌクレオチド、請求項13に記載のベクター、請求項14に記載のウイルス粒子、及び/又請求項15に記載の細胞を含むことを特徴とする、医薬組成物。
【請求項17】
USH2A遺伝子のpre-mRNAと、請求項1~11のいずれか1項に記載のsnRNA、請求項12に記載のヌクレオチド、請求項13に記載のベクター、請求項14に記載のウイルス粒子、請求項15に記載の細胞、及び/又は請求項16に記載の医薬組成物とを接触させることを含む、エクソン13発現産物を欠失させたUsherinタンパク質の取得方法。
【請求項18】
眼疾患及び/又は耳疾患を予防及び/又は治療する医薬の調製における請求項1~11のいずれか1項に記載のsnRNA、請求項12に記載のヌクレオチド、請求項13に記載のベクター、請求項14に記載のウイルス粒子、請求項15に記載の細胞、請求項16に記載の医薬組成物、及び/又は請求項17に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遺伝子工学技術の分野に関し、特にUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA、及びその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
Usher症候群(Usher Syndrome)は、難聴-網膜色素変性症症候群としても知られる遺伝性疾患の一種であり、程度の異なる先天性感音性難聴と、網膜色素変性症(RP)による進行性の視力喪失を特徴とする。臨床的に、Usher症候群は下記の3つのタイプに分類できる:1、I型Usher症候群、患者は聴覚に関しては先天性重度感音性難聴、前庭反応に関しては前庭反応の消失、視覚に関しては思春期前の網膜色素変性症を患い、その後、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、MYO7A、CDH23、USH1C、PCHD15などが含まれ;2、II型Usher症候群、患者は聴覚に関しては先天性中等度から重度の感音性難聴、前庭反応に関しては正常、視覚に関しては思春期前の網膜色素変性症を患い、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、SH2A、GPR98、WHRNなどが含まれ;3、III型Usher症候群、患者は聴覚に関しては進行性の感音性難聴、前庭反応に関しては正常、視覚に関しては、思春期の終わりに網膜色素変性症が発症し、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、CLRN1などが含まれる。その中で、II型Usher症候群はUsher症候群の50%以上を占め、USH2A遺伝子変異はII型Usher症候群の最も一般的な原因であり、Usher症候群患者の50%以上を占めている。同時に、USH2A遺伝子の突然変異も非症候性網膜色素変性症(NSRP)の重要な原因の1つである。
【0003】
USH2Aは1q41に位置し、ゲノム内で800kb以上に広がり、大型の膜貫通タンパク質Usherinをコードし、Usherinは、網膜光受容細胞と内耳有毛細胞の原形質膜に固定されており、繊毛の発達と維持に不可欠な構成要素である。網膜でUsherinはUSH2複合体の重要な部分であり、光受容体の外節の安定化に役割を果たしていると考えられている。USH2Aには2つのサブタイプがあり、網膜細胞の主なサブタイプには72個のエクソンが含まれ、コード領域の長さは約15.6kbである。Usherinタンパク質の細胞外部分には、10個のLaminin EGF-like(LE)ドメインと35個のFibronectin type 3(FN3)ドメインを含む、多くの反復ドメインが含まれる。ヒトUSH2Aエクソン13は長さが642bpであり、Usherinタンパク質の10個のLEドメインのうちの4個であるアミノ酸723~936をコードする。
【0004】
USH2A遺伝子のエクソン13、エクソン50、及びイントロン40の突然変異は、Usher症候群を引き起こす可能性がある。現在までに、USH2A遺伝子全体に分布する1,000個以上の病原性変異が同定されており、そのうちエクソン13はUSH2A遺伝子で最も頻繁に突然変異するエクソンであり、約35%を占めている。USH2A遺伝子のエクソン13の突然変異には、c.2802T>G(p.Cys934Trp、中国の患者で頻度が最も高い突然変異)、c.2299delG(p.Glu767Serfs*21、ヨーロッパとアメリカの患者で頻度が最も高い突然変異)、c.2276G>T(p.cys759phe、非症候性RPを引き起こす頻度が最も高い突然変異部位)、c.2522C>A(p.S841Y)、c.2242C>T(p.Gln748X)、c.2541C>A(C847X)、c.2761delC(Leu921fs)及びc.2776C>T(p.R926C)、c.2209C>T、c.2310delA、c.2391_2392deITG、c.2431A>T、c.2431_2432delAA、c.2440C>T、c.2525dup、c.2610C>A、c.2755C>T、c.2176T>C、c.2236C>G、c.2296T>C、c.2332G>T、c.2339G>T(PMID:31904091)が含まれる。
【0005】
USH2A遺伝子のエクソン13については、既存の技術では一般に3つの一般的な方法があり、1つ目は、CRISPR/Casシステムを通じてゲノムDNAを編集して、エクソン13を直接削除するか、RNAスプライシング関連部位を破壊することである。ただし、セグメント欠失の使用には、染色体の再配列、ウイルスの組込み、逆再組込みなどのリスクが伴い、並びに、CASシステムが長時間発現する場合、又は2つのgRNAによって誘導される二重切断が比較的大きなゲノムバックグラウンドに基づいて実行される場合、オフターゲットの確率が高くなる。2つ目は、単一の塩基エディターを使用して、上記のスプライシング関連部位の主要な塩基を変更する方法であり、これにより、エクソンスキッピングも促進される可能性がある。ただし、既存の単一塩基エディターは単一のAAVベクターを介してロードすることができず、PAM、編集ウィンドウ、及び塩基変換タイプによって制限され、スプライシング関連部位の近くに適切なgRNAがない可能性がある。3つ目は、アンチセンスオリゴヌクレオチド(AONs、Antisense oligonucleotides)を使用して、pre-mRNAスプライシングを標的にし、より高い効率でエクソンスキッピングを促進することである。ただし、AONはエクソン13のスキッピングを促進すると同時に、エクソン12とエクソン13の同時スキッピングも促進し、一部のAON処理では、ダブルスキッピングが発生し、シングルスキッピングが発生しない場合もある。エクソン12の全長は196bpであり、これは3の整数倍ではなく、欠失はフレームシフト突然変異を引き起こし、スプライシングの二重ジャンプ後のUSH2Aタンパク質が不活化され、AON効果は長く続かず、薬剤の投与量が高く;スプライシングスキッピングを誘発する効率が高くない。
【発明の概要】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明は、AONよりも効率的にエクソン13のスキッピングを促進することができる、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAを提供する。
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明は、認識ドメインがUSH2A pre-mRNA配列に逆相補的であり、USH2A pre-mRNAに結合することにより、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAを提供する。
【0008】
USH2Aを調査及び研究した後、発明者は、USH2Aコード領域の長さが約15.6kbであるため、従来の遺伝子治療送達方法(組換えレンチウイルス、組換えアデノ随伴ウイルスなど)ではこれほど大きな配列パッケージングすることが困難であるため、USH2Aを直接送達することで治療することは困難であることを発見した。マウスUSH2Aのエクソン12はヒトUSH2Aのエクソン13と相同であり、両方とも長さは642bpであり、このエクソンの除去はその後のフレームシフト突然変異を引き起こさなかった。同時に、本発明者らは、マウスUSH2Aのエキソン12をノックアウトした後でも、Usherinは依然として正しく配置され、通常の機能を実行できることを発見した。従って、病原性突然変異を含むヒトUSH2Aエクソン13については、一連の手段を使用してジャンプを誘導して治療を実行することができる。
【0009】
同時に、細胞内には核内低分子RNA(small nuclearRNA、snRNA)が存在し、これは真核生物の転写後プロセシング中のRNAスプライセオソーム(spliceosome)の主成分であり、snRNPタンパク質に結合することによってmRNA前駆体のプロセシングに関与する。その長さは哺乳類では約100~215ヌクレオチドであり、7つのカテゴリーに分類され、豊富なUを含むためU1~U7と番号が付けられる。ただし、U7-snRNPはスプライシングには関与しないが、複製依存性ヒストン(RDH)pre-mRNAの独特な3’末端プロセシングにおける重要な因子である。
【0010】
従って、本発明者らは、U7-snRNAの非標準的なSm結合部位を主なスプライソソームU-snRNPに由来するコンセンサス配列で置き換え、U7-snRNAの5’領域のヒストン結合配列を改変対象遺伝子の相補配列に変更してエクソンを標的とすることによりエクソンのスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0011】
本発明者らは、標的スクリーニングを通じて、エクソン13のスプライシングスキッピング効果を誘導することができる、スプライシングスキッピングを誘導するU7-snRNPの7つの標的領域及び21の標的部位を発見し、同時に、U7-smOPT-snRNAの認識ドメインとUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング関連部位が逆相補的になるように設計し、それにより、U7-smOPT-snRNAがUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング関連部位に結合するように誘導し、更に、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導し、エクソン12は保持するため、エクソン12と13の二重ジャンプなどの予期しないスプライシングスキッピングの可能性が大幅に減少し、効率を大幅に向上させながら、安全性も確保した。
【0012】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13、イントロン12又はイントロン13の領域から選択される。
【0013】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13及びその両側に向かって50bp延長される領域から選択される。
【0014】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13及び両側に向かって20bp延長される領域から選択される。
【0015】
その中の一つの実施形態において、前記エクソン13は、野生型のエクソン13又は突然変異含有エクソン13を含む。
【0016】
その中の一つの実施形態において、前記突然変異は、c.2242C>T、c.2276G>T、c.2299delG、c.2522C>A、c.2541C>A、c.2761delC、c.2776C>T、c.2802T>G、c.2209C>T、c.2310delA、c.2391_2392deITG、c.2431A>T、c.2431_2432delAA、c.2440C>T、c.2525dup、c.2610C>A、c.2755C>T、c.2176T>C、c.2236C>G、c.2296T>C、及びc.2332G>Tの突然変異部位のうちの少なくとも1つを含む。
【0017】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置(NCBIデータベースGRch38バージョンに対応)領域は、Chr1:216247142-216247185、Chr1:216247130-216247161、Chr1:216246616-216246649、Chr1:216247213-216247246、Chr1:216247204-216247232、Chr1:216247187-216247220、及びChr1:216247169-216247202から選択される。
【0018】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、配列番号1~7に示される配列から選択される。
【0019】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247223-216247246、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639から選択される。
【0020】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも16bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0021】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも17bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0022】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも18bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0023】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも19bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0024】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも20bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0025】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも21bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0026】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも22bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0027】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも23bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0028】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも24bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0029】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の18bp~40bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0030】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の20bp~27bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0031】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号8~28に示される配列から選択される。
【0032】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、及びChr1:216247169-216247192から選択される。
【0033】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~28に示される配列から選択される。
【0034】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639から選択される。
【0035】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号19~28に示される配列から選択される。
【0036】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0037】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0038】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0039】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~19に示される配列、配列番号21~23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0040】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0041】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号9に示される配列、配列番号15に示される配列、配列番号21に示される配列、配列番号22に示される配列、配列番号23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0042】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号15に示される配列、配列番号21に示される配列、配列番号22に示される配列、配列番号23に示される配列から選択される。
【0043】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAはU1-snRNA又はU7-snRNAである。
【0044】
その中の一つの実施形態において、前記U7-snRNAは化学合成である。
【0045】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAのうちの少なくとも1つのヌクレオチドは化学修飾されている。
【0046】
その中の一つの実施形態において、前記化学修飾は2’-O-アルキル修飾、2’-O-メトキシ修飾又は2’-O-メトキシエチル修飾のうちの少なくとも1つを含む。
【0047】
その中の一つの実施形態において、前記2’-O-アルキル修飾は2’-O-メチル修飾である。
【0048】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの少なくとも1つのヌクレオチドはリン酸エステル結合を介して連結され、前記リン酸エステル結合は、ホスホロチオエート結合、ホスホロジチオエート結合、アルキルリン酸エステル結合、アミドリン酸エステル結合、ボラノリン酸エステル結合、又はキラルリン結合のうちの少なくとも1つを含む。
【0049】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の6~80個のヌクレオチドはいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0050】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の1~10個のヌクレオチドはいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0051】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の3~40個の塩基はいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0052】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAのすべてのヌクレオチドはホスホロチオエート結合を介して連結され、すべて2’-O-メトキシで修飾される。
【0053】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の3つのヌクレオチドはホスホロチオエート結合を介して連結され、2’-O-メトキシで修飾される。
【0054】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの5’末端の最初のヌクレオチドはアデニル酸である。
【0055】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの5’末端の最初のヌクレオチドはアデニル酸である。
【0056】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインと標的部位との間の逆相補対には、0~5個のミスマッチヌクレオチドが存在する。
【0057】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインと標的部位との間の逆相補対には、0~1個のミスマッチヌクレオチドが存在する。
【0058】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは≧16bpである。
【0059】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは18bp~40bpである。
【0060】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは20bp~27bpである。
【0061】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAは、標的配列の5’末端又は/及び3’末端に沿った逆相補対形成を通じて認識ドメイン配列の長さを延長し続ける。
【0062】
その中の一つの実施形態において、前記延長された認識ドメイン配列の長さは≦40bpである。
【0063】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAはsm配列を含む。
【0064】
その中の一つの実施形態において、前記sm配列は、smOPT配列であり、前記smOPT配列は配列番号31に示された通りである。
【0065】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAは、認識ドメイン、smOPT配列、及びU1-snRNA scaffold又はU7-snRNA scaffold配列を含み;好ましくは、前記U7-snRNA scaffold配列は配列番号49に示された通りである。
【0066】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAは、更にスプライシング制御タンパク質をリクルートするモチーフを含む。
【0067】
その中の一つの実施形態において、前記U7-snRNAの5’末端は遊離テールが導入されており、遊離テールの配列はスプライシング制御タンパク質をリクルートするモチーフを含む。
【0068】
その中の一つの実施形態において、前記スプライシング調節タンパク質は、hnRNPA1、SRSF1、RBM4、DAZAP1、又はSRのうちの少なくとも1つを含む。
【0069】
その中の一つの実施形態において、前記遊離テール配列は、少なくとも1つのhnRNPA1結合モチーフを含む。
【0070】
その中の一つの実施形態において、前記遊離テール配列は、2つのhnRNPA1結合モチーフを含む。
【0071】
本発明はまた、前記snRNAをコードするヌクレオチド配列を含むヌクレオチドを提供する。
【0072】
本発明はまた、前記snRNAを含み、及び/又は前記ヌクレオチドを含む遺伝子発現カセットを提供する。
【0073】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記ヌクレオチドを含み、及び/又は遺伝子発現カセットを含むベクターを提供する。
【0074】
その中の一つの実施形態において、前記ベクターは、ベクター骨格と前記snRNAを含み、前記ベクター骨格は、プロモーター、smOPT配列、及びsnRNA遺伝子特異的3’カセットを含み、前記プロモーターは、Type IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位を介してsmOPT配列に接続される。
【0075】
その中の一つの実施形態において、前記ベクターは、pUC57、pAAV-CMV、レンチウイルス又はトランスポゾンから選択される。
【0076】
その中の一つの実施形態において、前記snRNA遺伝子特異的3’カセットは、snRNA遺伝子の3’末端から28~131bp伸びる遺伝子断片である。
【0077】
その中の一つの実施形態において、前記snRNA遺伝子特異的3’カセットは、snRNA遺伝子の3’末端から106bp伸びる遺伝子断片である。
【0078】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記ヌクレオチドを含み、及び/又は前記ベクターを含むウイルス粒子を提供する。
【0079】
その中の一つの実施形態において、前記ウイルス粒子はAAVウイルスである。
【0080】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は天然有来、天然有来のキャプシドタンパク質に基づく変異体である。
【0081】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は動物又は植物に由来する。
【0082】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh8、AAVrh10又はAAVrh43から選択される。
【0083】
その中の一つの実施形態において、前記天然由来のキャプシドタンパク質に基づく変異体AAVウイルスは、天然キャプシドタンパク質の指向性進化又はアミノ酸/ペプチドセクメトの合理的修飾に基づくAAVウイルスである。
【0084】
その中の一つの実施形態において、前記変異体AAVウイルスは、AAV2.5、AAV2i8、AAV-TT、AAV9.HR又はCAM130から選択される。
【0085】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスがAAV ITRである場合、血清型はRep遺伝子の血清型と一致する。
【0086】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記ヌクレオチドを含み、前記ベクターを含み、及び/又は前記ウイルス粒子を含む細胞を提供する。
【0087】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記ヌクレオチドを含み、前記ベクターを含み、及び/又は前記ウイルス粒子を含む医薬組成物を提供する。
【0088】
本発明はまた、USH2A遺伝子のpre-mRNAと前記snRNA、前記ヌクレオチド、前記ベクター、前記遺伝子発現カセット、前記ウイルス粒子、前記細胞、及び/又は前記医薬組成物を接触させる、エクソン13の発現産物が欠失したUsherinタンパク質を取得する方法を提供する。
【0089】
その中の一つの実施形態において、前記方法は科学研究に使用される。
【0090】
本発明はまた、USH2A pre-mRNAのエキソン13のスプライシングスキッピングによる、エキソン13が欠失した成熟USH2A mRNAの調製、エキソン13が欠失したUsherinタンパク質の取得、及び/又はUSH2A pre-mRNAエキソン13の発現及び機能の阻害における前記方法の使用を提供する。
【0091】
本発明はまた、眼疾患及び/又は耳疾患を予防及び/又は治療する医薬の調製における、前記snRNA、前記ヌクレオチド、前記ベクター、前記遺伝子発現カセット、前記ウイルス粒子又は前記細胞の使用を提供する。
【0092】
一つの実施形態において、前記眼疾患は難聴-網膜色素変性症症候群又は非症候群性網膜色素変性症である。
【0093】
従来技術と比較して、本発明は下記の有益な効果を有する。
【0094】
本発明のUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAは、標的領域としてUSH2Aエクソン13を選択し、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することにより、USH2Aエクソン13のミスセンス、フレームシフト、終止コドン、ナンセンス、同義変異などのUSH2Aタンパク質の機能不全によって引き起こされる目や耳の疾患を治療する。同時に、本発明のUSH2Aを標的とするU7-snRNAは、U7-snRNPを使用してスプライシングには関与しないが、複製依存性ヒストン(RDH)pre-mRNAの特異的3’末端プロセシングにおける重要な因子であり、修飾されたU7-snRNAは、U7-snRNAの非標準的なSm結合部位を主なスプライセオソームU-snRNPに由来するコンセンサス配列で置き換え、U7-snRNAの5’領域のヒストン結合配列を、修飾対象の遺伝子の相補配列に変更する独自の作用機構により、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAと組み合わせて、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導し、エクソン12を保持して、エクソン12と13のダブルスキッピングなどの予期しないスプライシングスキッピングの確率を大幅に減少させ、安全性を確保しながらエクソン13のシングルスキッピングの効率を大幅に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0095】
図1】U7-snRNAの構造と機能の模式図である。
図2】pUC57-U7 snRNA骨格ベクターのマップである。
図3】レポーターベクターpCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPrightのプラスミドマップである。
図4】レポーターベクターpCMV-EGFPleft-Exon13c.2299delG-EGFPrightのプラスミドマップである。
図5】ゲノム上の標的領域1を標的とするU7-snRNAの位置の模式図である。
図6】レポーターベクター細胞における標的領域1を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図7】標的領域1を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2Aプレ-mRNAエクソン13スのスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図8】ゲノム上の標的領域2を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図9】レポーターベクター細胞における標的領域2を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図10】標的領域2を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図11】ゲノム上の標的領域3を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図12】レポーターベクター細胞における標的領域3を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図13】標的領域3を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図14】ゲノム上の標的領域4を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図15】レポーターベクター細胞における標的領域4を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図16】ゲノム上の標的領域5を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図17】レポーターベクター細胞における標的領域5を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図18】ゲノム上の標的領域6を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図19】レポーターベクター細胞における標的領域6を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図20】ゲノム上の標的領域7を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図21】レポーターベクター細胞における標的領域7を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図22】レポーター遺伝子細胞において異なる領域を標的とするU7 snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13スプライシングスキッピングが誘導された細胞の平均FITC強度の結果を示すグラフである。
図23】U7-snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13スプライシングスキッピング効率が、AON1よりも有意に優れたことを示す実験結果を示すグラフである。
図24】WERI細胞において化学合成されたU7 snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング効率を検出した結果を示すグラフである。
図25】U7-hnRNP A1-snRNAの概略構造図である。
図26】U7-hnRNP A1-snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング効率の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0096】
本発明の理解を容易にするために、以下、関連する図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。本発明の好ましい実施形態が図面に示されている。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で説明する実施形態に限定されない。むしろ、これらの実施形態は、本開示の完全な理解を提供するために提供される。
【0097】
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の説明において本発明の明細書で使用される用語は、特定の実施例を説明することのみを目的としており、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書で使用される場合、「及び/又は」という用語は、関連する列挙された項目の1つ又は複数の任意の及びすべての組み合わせを含む。配列が別の配列から「選択される」と言われる場合、それは直接に別の配列又は別の配列の配列断片であり得;ゲノムマッピング領域が別のゲノムマッピング領域から「選択」される場合、その対応する配列は、直接に別のゲノムマッピング領域に対応する配列、又は別のゲノムマッピング領域に対応する配列中の配列断片であり得;前記配列はDNA又はRNAを含む。
【0098】
定義:
本発明に記載のsnRNAは、真核生物の転写後プロセシングにおけるRNAスプライセオソーム(spliceosome)の主成分であり、snRNPタンパク質に結合することによってmRNA前駆体のプロセシングに関与する。
【0099】
材料のサプライヤー:
AAVpro(登録商標) Helper Free System(AAV5)キット(TAKARA社、Code No.:6650)
【0100】
本実施例で使用される試薬、材料、及び装置は別段の定義がない限り、すべて市販品であり;実験方法は別段の定義がない限り、本技術分野の従来の実験方法である。
【0101】
実施例1
U7-snRNAシステムの設計とベクター構築。
【0102】
1、U7-snRNA発現ベクター骨格の合成。
野生型U7-snRNAは、ステムループ構造(scaffold)、U7特異的Sm配列(AAUUUGUCUAG)、及び認識ドメイン(ヒストンpre-mRNAに相補的)を含む。
【0103】
本実施例のU7-snRNAは、NCBIのマウス野生型U7-snRNAの遺伝子配列(NCBI参照配列:NR_024201.3)の上で、U7特異的sm配列AATTTGTCTAG(配列番号:30)を最適化されたコンセンサスsm配列に置き換え、即ち、smOPT:AATTTTTGGAG(配列番号31)であり、図1に示されるように、smOPT配列の5’末端にある元の認識ドメインをUSH2A pre-mRNA特異的標的部位に逆相補的な認識ドメインに置き換え、smOPT配列の3’末端にU7元のステムループ構造配列を保持した。USH2A pre-mRNAエクソン13を標的として誘導するU7-snRNA認識ドメイン配列は、USH2A pre-mRNAのイントロン12-エクソン13-イントロン13から選択される標的配列と逆相補的に対になっている。
【0104】
具体的な操作過程:まず、全遺伝子合成により、遺伝子配列、即ち、U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(5’-マウスU7プロモーター-smOPT配列-U7 snRNA scaffold-snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’)を含むpUC57ベクターを合成した(図2に示される通りである)。ここで、2つのType IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位がU7プロモーターとsmOPTの間に追加されて、その後の切断、他の認識ドメイン配列の置換及び挿入を容易にする。snRNA遺伝子特異的3’カセットは、マウスゲノム(GenBank:X54748.1)のU7-snRNA遺伝子の3’末端の後に、gtctacaatgaaa(配列番号32)配列を含み、pre-snRNAのプロセシングに関与し、好ましくは、U7snRNA遺伝子の3’末端に接続された配列であり、好ましくは、配列長は28~131bpの遺伝子断片であり、更に好ましきは、配列長は106bpであった。
【0105】
2、USH2Aエクソン13及びその近くの異なる部位を標的とするU7-snRNAベクターを構築。
【0106】
本実例では、USH2A pre-mRNAの7つの標的領域に対してそれぞれ21個の標的部位を設定し、USH2A pre-mRNAの7個の標的領域は下記に示された通りである。
【0107】
エクソン13領域1(配列番号1)(Chr1:216247142-216247185):CGAAGCUUUAAUGAUGUUGGAUGUGAGCCCUGCCAGUGUAACCU;
エクソン13領域2(配列番号2)(Chr1:216247130-216247161):GAGCCCUGCCAGUGUAACCUCCAUGGCUCAGU;
エクソン13領域3(配列番号3)(Chr1:216246616-216246649):AAUCAGUGGCCAGUGCCUGUGUGUGCCUAAUCGU;
エクソン13領域4(配列番号4)(Chr1:216247213-216247246):UAAAUAUAUUUUAUCUUUAGGGCUUAGGUGUGAU;
エクソン13領域5(配列番号5)(Chr1:216247204-216247232): CUUUAGGGCUUAGGUGUGAUCAUUGCAAU;
エクソン13領域6(配列番号6)(Chr1:216247187-216247220): GGUGUGAUCAUUGCAAUUUUGGAUUUAAAUUUCU;
エクソン13領域7(配列番号7)(Chr1:216247169-216247202):UUGGAUUUAAAUUUCUCCGAAGCUUUAAUGAUGU。
【0108】
前記21個の標的位置は下記の表に示された通りである。
【0109】
【表1】
【0110】
実施例2
U7-snRNAの化学合成と修飾。
オリゴヌクレオチドと同様に、U7-snRNAも直接化学合成によって、認識ドメイン、smOPT及びU7-snRNA scaffoldを含むRNAを生成することができる。インビトロで合成されたU7-snRNAは、特定の修飾によってヌクレアーゼ分解に耐えるようにすることも、標的配列への親和性を高めることもできる。
【0111】
本実施例では、U7-snRNAを化学合成し、その5’末端と3’末端の3つの塩基にそれぞれ2’メトキシ(2’-OME)修飾とスルホ修飾を施して、ヌクレアーゼ耐性を高めた。snRNA#16とsnRNA#15を例とし、化学合成されたsnRNAの配列と修飾は下記の通りである(*はホスホロチオエート骨格を表し、mは2’-メトキシ修飾を表し、下線部分は標的配列に逆相補的な認識ドメインを表し、斜体はsmOPT配列を表す)。
【0112】
化学合成及び修飾されたU7-snRNA#16:
【化1】
【0113】
上記修飾配列は、配列番号33に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0114】
化学合成及び修飾されたU7-snRNA#15:
【化2】
【0115】
上記修飾配列は、配列番号34に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0116】
実施例3
USH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効率を定量的に評価するためのレポーターベクターを構築した。
【0117】
RGleft-USH2A EXON13mut-RGright配列(それぞれ5’及び3’末端にAgeI及びEcoRI酵素切断部位が追加された)は、全遺伝子合成によって得られ、合成配列、pX601プラスミド(Addgene、61591)に対して制限エンドヌクレアーゼAgeI及びEcoRI消化、電気泳動、ゲル回収及びライゲーションを実行することにより、合成配列をpX601ベクターのAgeI制限部位とEcoRI制限部位との間に挿入し、元のベクターのSaCas9遺伝子配列を置き換えてレポーターベクターを得た。さらに、大腸菌コンピテントセルの形質転換、シングルクローニング、PCR、及び配列検証を通じて、精製されたレポーターベクタープラスミドを得、後で使用するために-20℃で保存した。
【0118】
レポーターベクターの構造は:pCMV-RGleft-USH2A EXON13mut-RGrightであり、RGはレポーター遺伝子(reporter gene)を表し、RGleftはレポーティング機能を持たないレポーター遺伝子の5’末端の前半を表し、RGrightレポーティング機能を持たないレポーター遺伝子の3’末端の後半を表し、RGleftとRGrightのタンデム発現は、レポーター遺伝子の完全な機能が正常に実施されるようにする。実施例でレポーター遺伝子は緑色蛍光遺伝子EGFPであり、ベクター構造はpCMV-EGFPleft-Exon13mut-EGFPrightであった。EXON13mutは、病原性突然変異を含むUSH2Aエクソン13、及びその上流と下流のイントロン配列(上流のイントロン配列は、ヒトUSH2A遺伝子イントロン12の5’末端204bpと3’末端490bpを直列連結した遺伝子配列であり;下流のイントロン配列は、ヒトUSH2Aのイントロン13の5’末端の703bpと3’末端の216bpを直列連結した遺伝子配列である)を含むものを表す。前記USH2Aエクソン13の病原性突然変異は、c.2802T>G、c.2299delG、c.2276G>T、c.2522C>A、c.2242C>T、c.2541C>A、c.2761delC又はc.2776C>Tを含んでもよく、本発明の実施例に記載されたUSH2Aエクソン13における病原性突然変異は、c.2802T>G、c.2299delGであり、即ち、得られたベクター構造はそれぞれpCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright(レポートベクターマップは図3に示される)、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2299delG-EGFPright(レポートベクターマップは図4に示される)であり、EGFPleft配列は配列番号35に示された通りであり、EGFPright配列は配列番号36に示された通りである。
【0119】
実施例4
標的領域1を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0120】
検出方法:293T細胞を24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright及びUSH2A pre-mRNAを標的とするpUC57-U7-snRNAプラスミドを293T細胞(ベクター質量比は100ng:400ngである)に同時トランスフェクトし、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7-conで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクション後、細胞は続いて4~72時間培養され、トリプシンを使用して単一細胞に消化し、次に、フローサイトメトリーを使用して、異なるU7-snRNA群のGFP陽性率(即ち、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライスジャンプが誘導された細胞比率)とGFP陽性細胞の平均FITC強度(即ち、GFP細胞におけるUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング平均レベル)を検出し、標的領域1を標的とするU7-snRNAのゲノム上の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当)は図5に示された通りである。
【0121】
実験結果:図6及び下記の表に示されるように、標的領域1を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域1を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導できないが、当該領域1を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導でる。
【0122】
【表2】
【0123】
実施例5
標的領域2を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0124】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域2を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図8に示された通りである。
【0125】
実験結果:図9及び下記の表に示されるように、標的領域2を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域2を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果が低いが、当該領域2を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導することができる。
【0126】
【表3】
【0127】
実施例6
標的領域3を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0128】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域3を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図11に示された通りである。
【0129】
実験結果:図12及び下記の表に示されるように、標的領域3を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域3を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果が低いが、当該領域3を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導することができる。
【0130】
【表4】
【0131】
実施例4、5、6の分析を結合して見ると、先行技術において標的領域1、2、3は、AONの非感受性領域を標的であって、即ち、当該領域を標的とすることは、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導できないか、又はほとんど誘導しないが、当該領域を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを有意に誘導することができることを見つけた。従って、snRNAとAONは両方ともスプライシングスキッピングを誘導することができるが、それらの作用機序は異なり、標的部位感受性(標的領域内の適用可能な標的部位)も異なる。
【0132】
同時に、図7、10、13及び下記の表に示されるように、同じ領域を標的とするスプライシングスキッピングを誘導した細胞比率(GFP%)は近いが、同じ領域内の異なる標的を標的とするsnRNAが、同じ細胞内でスプライシングスキッピングして得られたmRNAとそのタンパク質レベル(平均FITC強度)には違いがある。さらに、標的領域1と標的領域2は、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘導して得られたmRNAとタンパク質のレベルは、標的領域3よりも優れている。
【0133】
【表5】
【0134】
実施例7
標的領域4を標的とするU7-snRNA及びsnRNA#24によって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果を検出。
【0135】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の領域4を標的とするU7-snRNA位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図14に示された通りである。
【0136】
実験結果:図15及び下記の表に示されるように、標的領域4を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0137】
【表6】
【0138】
実施例8
標的領域5を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0139】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上のU7-snRNA標的領域5の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図16に示された通りである。
【0140】
実験結果:図17及び下記の表に示されるように、標的領域5を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0141】
【表7】
【0142】
実施例9
標的領域6を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0143】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上のU7-snRNA標的領域6の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図18に示された通りである。
【0144】
実験結果:図19及び下記の表に示されるように、標的領域6を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0145】
【表8】
【0146】
実施例10
標的領域7を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0147】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域7を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図20に示された通りである。
【0148】
実験結果:図21及び下記の表に示されるように、標的領域7を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0149】
【表9】
【0150】
実施例11
U7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0151】
検証方法:実施例4と同じである。
【0152】
実験結果:異なる領域におけるU7-snRNAによって誘導されるGFP陽性細胞の平均FITC強度は図22及び下記の表に示された通りである。
【0153】
【表10】
【0154】
同じ領域を標的とするGFP%(スプライシングスキッピングが誘導された細胞比率)は近いが、同じ領域内の異なる標的を標的とするsnRNAは、同じ細胞内でスプライシングスキッピングして得られたmRNAとそのタンパク質レベル(平均FITC強度)が異なる。
【0155】
領域2を標的すると、より高いスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率(GFP%)が得られるだけではなく、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘導して得られるmRNA及びタンパク質のレベル(平均FITC強度)もより高い。
【0156】
しかしながら、従来技術においてAONによるスプライシングスキッピングの誘導効率が高い標的部位#2とその隣接部位#1及び#3は、snRNAシステムでは、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘発して得られるmRNAとタンパク質のレベルが低かった。領域3を標的とする既存技術のAON効率は領域2より高いが、snRNAシステムでは領域2を標的とする効率が領域3より高かった。従って、snRNAとAONはどちらもスプライシングスキッピングを誘導できるが、両者の作用機序は異なり、標的部位の感受性も異なる。実施例12の結果分析に結合すると、snRNA#24の効率がsnRNA#2、AON1の効率と近いため、snRNA#3~#11の効果はすべてsnRNA#2、snRNA#24より優れ、AON1よりも優れていると推測できる。
【0157】
実施例12
U7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効率はAONよりも有意に優れていることの確認。
【0158】
検出方法:293Tを24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright及び異なる標的のpUC57-U7-snRNAプラスミドを293T細胞に同時トランスフェクト(ベクター質量比は100ng:400ngである)し、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7 Scrambleで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、レポータープラスミド及び10pmolのアンチセンスオリゴヌクレオチドAON1(5′-MA*MG*MC*MU*MU*MC*MG*MG*MA*MG*MA*MA*MA*MU*MU*MU*MA*MA*MA*MU*MC*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す)で同時にトランスフェクトされた293T細胞を陽性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしていない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を48~72時間培養し、トリプシンを使用して単一細胞に消化した後、フローサイトメーターを使用して、さまざまなsnRNAのGFP陽性率と平均FITC強度を検出した。
【0159】
実験結果:図23及び下記の表に示されるように、本発明によってスクリーニングされたsnRNA#8及びsnRNA#18はいずれもAON1より優れており、snRNA#2はAON1と似ていた効率を有する。
【0160】
【表11】
【0161】
実施例13
化学合成されたU7-snRNAによる、WERI細胞におけるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導。
【0162】
ヒト由来宿主細胞を24ウェルプレートに6×10/ウェルで播種し、本実施例で選択したヒト網膜神経細胞はWERI-Rb-1細胞(網膜神経細胞株)であった。
【0163】
Lipofectamine2000を使用して、インビトロで合成した100pmolのU7-snRNA#1、snRNA#4、snRNA#8、snRNA#10、snRNA#14をWERI細胞にそれぞれトランスフェクトし、同じ量(100pmol)のアンチセンスオリゴヌクレオチドAON1(5′-MA*MG*MC*MU*MU*MC*MG*MG*MA*MG*MA*MA*MA*MU*MU*MU*MA*MA*MA*MU*MC*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す)及びAON2(5′-MU*MG*MA*MU*MC*MA*MC*MA*MC*MC*MU*MA*MA*MG*MC*MC*MC*MU*MA*MA*MA*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す)をトランスフェクトして対照群とし、1μgのEGFPプラスミドをトランスフェクトして陰性対照とし、いかなるプラスミドもトランスフェクトしないWERI細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を続いて72時間培養し、その後、各実験群細胞のRNAを抽出し、逆転写してcDNAを得、プライマーAGCCTTTCCGCCAAGGTGATC(配列番号37)及びCACAACGTTGCCCAGCAATGG(配列番号38)を使用してRT-PCR実験を実行し、成熟USH2A mRNAにおけるエクソン13の存在を検出し、電気泳動の結果は図24に示された通りである。
【0164】
実験結果:Usherinタンパク質を内因的に発現するWERI細胞において、USH2A pre-mRNAエクソ13スプライシングスキッピングに対する化学合成U7-snRNAの誘導効果をAON技術スキームと比較し、RT-PCRテストデータと分析結果は、AONシングルホップバンドがsnRNAよりも弱く、AONシングルホップバンドの下にさらに有意なダブルホップバンドがあることを示し、これにより、化学合成されたU7-snRNA実験群1及びU7-snRNA実験群2は、エクソン13のシングルスプライシングスキッピングの誘導において、AON1及びAON2技術スキームより有意に優れていることを示している。更に、ImageJソフトウェアを使用して、rt-PCR電気泳動バンドのさらなる定量分析を実行し、ジャンプされたUSH2A mRNAの合計(エクソン13のシングルスキッピング、エクソン12及びエクソン13のダブルスキッピングのUSH2A mRNA合計)に対する、エクソン12及びエクソン13のダブルスキッピングUSH2A mRNAの比率を分析し、結果は、エクソン12及びエクソン13におけるU7-snRNAによって誘導されるダブルスプライシングスキッピングの比率が非常に低く、AON1及びAON2のダブルスキッピングの比率よりも低いことを示している。従って、U7-snRNAがエキソン13のシングルスプライシングスキッピングの効率を有意に向上させ、同時より低いUSH2A mRNAのダブルホップ副産物を確保していることが分かる。
【0165】
さらに、U7-snRNA#14の標的部位は、従来技術ではエクソン12及びエクソン13におけるダブルスプライシングスキッピングの可能性が極めて高いAON部位に近いが、U7-snRNA#14処理後のダブルスプライシングスキッピングの発生可能性は非常に低い。さらに、U7-snRNAは、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導しながら、エクソン12とエクソン13のダブルジャンプ確率を大幅に減少させることができることが分かる。
【0166】
実施例14
hnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAのスプライシングスキッピング効果の検出。
【0167】
1、hnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAの構築。
表のgRNA配列に対応する転写前DNA配列に従って、対応するOligo DNAをそれぞれ合成した。Oligo DNAのセンス鎖は、標的配列の逆相補配列(認識ドメイン配列に相当するDNA配列)であり、5’にCCGCAATATGATAGGGACTTAGGGTG(配列番号39)を加え、アンチセンス鎖は標的配列は5’にAATTを加え、3’にCACCCTAAGTCCCTATCATATT(配列番号40)を加えた。例えば、snRNA#14の認識ドメイン配列はACACUGGCAGGGCUCACAUCCA(配列番号41)であり、合成されたOligo DNAセンス鎖は
【化3】

(配列番号42)であり、アンチセンス鎖は
【化4】

(配列番号43)であり、下線は認識ドメイン配列に対応するDNA二本鎖配列を示し、太字斜体は、hnRNP A1タンパク質の結合モチーフ「UAGGGU」に対応するDNA二本鎖配列を示す。
【0168】
合成したOligo DNAセンス鎖とアンチセンス鎖をアニーリング反応系(総反応量20μl:Oligo-F(100μM)2μl+Oligo-R(100μM)2μl+10×NEB Cutter smart buffer 2μl+脱イオン水16μl)を混合し、95℃で5分間培養した後、氷上に置いて冷却させ、アニーリングして粘着末端を持つ二本鎖DNAを形成した。100倍に希釈した後、1μlを取り、10ngのBsaIで消化し、回収した線状化pUC57-U7-snRNA骨格プラスミドを連結させた。さらに、大腸菌コンピテントセルの形質転換、シングルクローニング、PCR及び配列確認により、USH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するためのhnRNP A1結合モチーフを含むU7-snRNAベクターを得、ベクターをpUC57-U7-hnRNP A1-snRNA#と名付けた。プラスミドを精製し、後で使用するために-20℃で保存した。
【0169】
U7-hnRNP A1-snRNAは、実施例2、実施例4に記載の方法に従って化学合成及び修飾することもできる。snRNA#14を例に挙げると、化学合成されたU7-hnRNP A1-snRNAの配列と修飾は下記の通りである(*はホスホロチオエート骨格を示し、mは2’-メトキシ修飾を示し、下線は標的配列に逆相補的な認識ドメインを示し、斜体はsmOPT配列を示し、太字はhnRNP A1タンパク質結合モチーフを示す):
【化5】

U7-hnRNP A1-snRNAの概略構造図は図25に示された通りである。
【0170】
上記改変配列は、配列番号44に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0171】
2、レポーター遺伝子細胞におけるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するhnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAの効率を試験した。
【0172】
検出方法:293Tを24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPrightを、それぞれpUC57-U7-hnRNP A1-snRNAプラスミド、pUC57-U7-snRNAプラスミドと、293T細胞に同時にトランスフェクト(ベクター質量比は100ng:400ngである)し、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7 Scrambleで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしていない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を続いて48~72時間培養し、トリプシンを使用して単一細胞に消化した後、フローサイトメーターを使用して、さまざまなsnRNA群によって誘導されるスプライシングスキッピング効率を検出した。
【0173】
実験結果:図26及び下記の表に示されるように、U7-snRNAの5’末端へのhnRNP A1結合モチーフの導入は、USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果を有意に改善することができ、エキソン13のスプライシングスキッピングを持つ細胞(GFP+)の比率を増加させるだけではなく、各細胞内のスプライシングスキッピングされたエクソンを持つmRNAのレベル(平均FITC強度)も増加させた。
【0174】
【表12】
【0175】
本実施例はU7-snRNAの5’末端に遊離テールを導入し、前記遊離テール配列はhnRNP A1タンパク質の結合モチーフ「UAGGGU」を含み、遊離テール配列は好ましくは、「UAUGAUAGGGACUUAGGGUG」(配列番号45)であり、hnRNP A1タンパク質を動員してUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを促進でき、エクソン12とエクソン13のダブルスキッピングは増加せず、その他の標的特異性に影響を与えず、標的離脱効果を誘発又は増加させなかった。
【0176】
実施例15
USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導を標的としたAAV-U7-snRNA関連プラスミドベクターの構築とウイルスパッケージング。
【0177】
本実施例はUSH2A pre-mRNAのエキソン13のスプライシングスキッピングを標的にして誘導するU7-snRNA遺伝子を挿入し、pAAV-CMVベクターの2つのITRドメインの中央の遺伝子配列を置き換え、pAAV-U7-snRNAベクター、AAVパッケージングプラスミドを構築した。血清型pRCプラスミド(AAV2のRep遺伝子と各血清型のそれぞれのCap遺伝子を含む)、pHelperプラスミド(アデノウイルスのE2A、E4、及びVA遺伝子を含むベクタープラスミド)を宿主細胞に同時トランスフェクトし、パッケージしてUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングを標的とするAAV-U7-snRNAウイルスを得た。具体的な操作プロセスは下記の通りである:
【0178】
まず、全遺伝子合成により遺伝子配列--U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(認識ドメインを含まない):5’-マウスU7プロモーター-smOPT配列-U7-snRNA scaffold-snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’を合成した。ここで、U7プロモーターとsmOPTの間に2つのType IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位を加えて、その後の切断、他の認識ドメイン配列の置換及び挿入を容易にした。全遺伝子合成配列を、pAAV-CMVプラスミドの2つのAAV2-ITRドメイン間に挿入及び置換して、pAAV-U7-snRNA骨格ベクターを得た。
【0179】
U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(認識ドメインは含まない)(配列番号46):
AAGCTTAACAACATAGGAGCTGTGATTGGCTGTTTTCAGCCAATCAGCACTGACTCATTTGCATAGCCTTTACAAGCGGTCACAAACTCAAGAAACGAGCGGTTTTAATAGTCTTTTAGAATATTGTTTATCGAACCGAATAAGGAACTGTGCTTTGTGATTCACATATCAGTGGAGGGGTGTGGAAATGGCACCTTGATCTCACCCTCATCGAAAGTGGAGTTGATGTCCTTCCCTGGCTCGCTACAGACGCACTTCCGCAGAGACCAATGTGGGTCTCGAATTTTTGGAGCAGGTTTTCTGACTTCGGTCGGAAAACCCCTCCCAATTTCACTGGTCTACAATGAAAGCAAAACAGTTCTCTTCCCCGCTCCCCGGTGTGTGAGAGGGGCTTTGATCCTTCTCTGGTTTCCTAGGAAACGCGTATGTGCGGCCGC。
【0180】
実施例1及び実施例6に記載の方法に従い、表1のsnRNA認識ドメイン配列に対応する転写前DNA配列に従って、対応するOligo DNAセンス鎖及びアンチセンス鎖をそれぞれ合成し、Type IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位によって切断されるものと同様の粘着末端を両端に加えた。アニーリングして粘着末端を持つ認識ドメイン二本鎖DNAを形成し、T4リガーゼを対応するType IIs型制限エンドヌクレアーゼで消化した線状化pAAV-U7-snRNA骨格プラスミドでに連結させて、USH2A pre-mRNAエクソン13の特定の部位を標的としてスプライシングスキッピングを誘導するpAAV-U7-snRNAプラスミドの形成し、pAAV-U7-snRNA#3、pAAV-U7-snRNA#14、pAAV-U7-snRNA#16など、認識ドメイン配列に対応するsnRNA番号に従って名前を付けた。
【0181】
標的遺伝子(USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導を標的とするU7-snRNA遺伝子発現カセット)を挿入し、pAAV-CMVプラスミドのAAV2-ITRドメイン間の遺伝子配列を置き換えた後、pAAV-U7-snRNAプラスミドベクターを得た。説明書及び標準的な細胞操作手順に従って、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを標的とするAAV-U7-snRNAウイルスをパッケージして得た。
【0182】
トランスフェクションの24時間前に、HEK293/293T細胞を100mm細胞培養皿に播種し、培地は10%FBSを含むDMEM培地であり、コンフルエンスが80%~90%に達したときにトランスフェクションを実行した。トランスフェクションの3時間前に、古い培地を廃棄し、新しい培地に交換した。トランスフェクションの際に、同時に下記の表の系に従ってpAAV-U7-snRNAプラスミド、pRCプラスミド、pHelperプラスミド、及びPEI(ポリエチレンイミン)トランスフェクション試薬を調製し、培養皿に滴加した。PEIトランスフェクション混合物を加えた後、培養皿を軽く振ってトランスフェクション試薬を均一に分散させ、培地を37℃、5%COインキュベーターで培養した。
【0183】
【表13】
【0184】
トランスフェクションの24時間後、新鮮な2%FBSのDMEM培地に交換した。トランスフェクションの48~72時間後、AAVウイルスを含む細胞を収集し、洗浄し、遠心分離し、細胞ペレットを収集し、ボルテックスして細胞ペレットをほぐした。続いて、キットの説明書に従って、細胞ペレットに0.5mLのAAV Extraction Solution Aを加え、15秒間ボルテックスして細胞ペレットを完全に懸濁させた。室温で5分間放置した後、15秒間ボルテックスした。4℃、2000~14000gで10分間遠心分離し、細胞破片を除去した。上清を新しい滅菌遠心チューブに収集し、50μLのAAV Extraction Solution Bを加え、ピペットを使用して均一に混合し、異なる認識ドメインを持つAAV-U7-snRNAウイルス溶液を得、一部を取ってqPCRを使用してウイルス力価を検出し、後で使用するために80℃で保管した。
【0185】
pAAV-U7-snRNAプラスミドのAAV2-ITRドメインと挿入される標的遺伝子断片は4.7kb未満ではなければならないため、複数のU7-snRNA遺伝子発現カセット(5’-マウスU7プロモーター認識ドメイン-smOPT配列、snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’)を挿入することにより、同じ数のAAVウイルス粒子を確保しながらU7-snRNAの発現レベルを増加させ、遺伝子配列の長さは約450bpであり、好ましくは、pAAV-U7-snRNAプラスミドは1~10個のU7-snRNA遺伝子発現カセットを保持し、前記pAAV-U7-snRNA プラスミド内の複数の U7-snRNA遺伝子発現カセットは、同じ認識ドメインを有してもよい。
【0186】
上述の実施例の技術的特徴は、任意の方法で組み合わせることができ、説明を簡略化するために、上記の実施例の技術的特徴のすべての可能な組み合わせについて説明することはしないが、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、本明細書の範囲内にあるとみなすべきである。
【0187】
上述の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を表現するのみであり、その説明は比較的具体的かつ詳細であるが、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者であれば、本発明の概念から逸脱することなく、いくつかの修正及び改良を行うことができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属することに留意されたい。したがって、本発明の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
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図19
図20
図21
図22
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図25
図26
【配列表】
2024546196000001.xml
【手続補正書】
【提出日】2024-07-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遺伝子工学技術の分野に関し、特にUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA、及びその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
Usher症候群(Usher Syndrome)は、難聴-網膜色素変性症症候群としても知られる遺伝性疾患の一種であり、程度の異なる先天性感音性難聴と、網膜色素変性症(RP)による進行性の視力喪失を特徴とする。臨床的に、Usher症候群は下記の3つのタイプに分類できる:1、I型Usher症候群、患者は聴覚に関しては先天性重度感音性難聴、前庭反応に関しては前庭反応の消失、視覚に関しては思春期前の網膜色素変性症を患い、その後、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、MYO7A、CDH23、USH1C、PCHD15などが含まれ;2、II型Usher症候群、患者は聴覚に関しては先天性中等度から重度の感音性難聴、前庭反応に関しては正常、視覚に関しては思春期前の網膜色素変性症を患い、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、SH2A、GPR98、WHRNなどが含まれ;3、III型Usher症候群、患者は聴覚に関しては進行性の感音性難聴、前庭反応に関しては正常、視覚に関しては、思春期の終わりに網膜色素変性症が発症し、徐々に失明し、このタイプに関連する遺伝子には、CLRN1などが含まれる。その中で、II型Usher症候群はUsher症候群の50%以上を占め、USH2A遺伝子変異はII型Usher症候群の最も一般的な原因であり、Usher症候群患者の50%以上を占めている。同時に、USH2A遺伝子の突然変異も非症候性網膜色素変性症(NSRP)の重要な原因の1つである。
【0003】
USH2Aは1q41に位置し、ゲノム内で800kb以上に広がり、大型の膜貫通タンパク質Usherinをコードし、Usherinは、網膜光受容細胞と内耳有毛細胞の原形質膜に固定されており、繊毛の発達と維持に不可欠な構成要素である。網膜でUsherinはUSH2複合体の重要な部分であり、光受容体の外節の安定化に役割を果たしていると考えられている。USH2Aには2つのサブタイプがあり、網膜細胞の主なサブタイプには72個のエクソンが含まれ、コード領域の長さは約15.6kbである。Usherinタンパク質の細胞外部分には、10個のLaminin EGF-like(LE)ドメインと35個のFibronectin type 3(FN3)ドメインを含む、多くの反復ドメインが含まれる。ヒトUSH2Aエクソン13は長さが642bpであり、Usherinタンパク質の10個のLEドメインのうちの4個であるアミノ酸723~936をコードする。
【0004】
USH2A遺伝子のエクソン13、エクソン50、及びイントロン40の突然変異は、Usher症候群を引き起こす可能性がある。現在までに、USH2A遺伝子全体に分布する1,000個以上の病原性変異が同定されており、そのうちエクソン13はUSH2A遺伝子で最も頻繁に突然変異するエクソンであり、約35%を占めている。USH2A遺伝子のエクソン13の突然変異には、c.2802T>G(p.Cys934Trp、中国の患者で頻度が最も高い突然変異)、c.2299delG(p.Glu767Serfs*21、ヨーロッパとアメリカの患者で頻度が最も高い突然変異)、c.2276G>T(p.cys759phe、非症候性RPを引き起こす頻度が最も高い突然変異部位)、c.2522C>A(p.S841Y)、c.2242C>T(p.Gln748X)、c.2541C>A(C847X)、c.2761delC(Leu921fs)及びc.2776C>T(p.R926C)、c.2209C>T、c.2310delA、c.2391_2392deITG、c.2431A>T、c.2431_2432delAA、c.2440C>T、c.2525dup、c.2610C>A、c.2755C>T、c.2176T>C、c.2236C>G、c.2296T>C、c.2332G>T、c.2339G>T(PMID:31904091)が含まれる。
【0005】
USH2A遺伝子のエクソン13については、既存の技術では一般に3つの一般的な方法があり、1つ目は、CRISPR/Casシステムを通じてゲノムDNAを編集して、エクソン13を直接削除するか、RNAスプライシング関連部位を破壊することである。ただし、セグメント欠失の使用には、染色体の再配列、ウイルスの組込み、逆再組込みなどのリスクが伴い、並びに、CASシステムが長時間発現する場合、又は2つのgRNAによって誘導される二重切断が比較的大きなゲノムバックグラウンドに基づいて実行される場合、オフターゲットの確率が高くなる。2つ目は、単一の塩基エディターを使用して、上記のスプライシング関連部位の主要な塩基を変更する方法であり、これにより、エクソンスキッピングも促進される可能性がある。ただし、既存の単一塩基エディターは単一のAAVベクターを介してロードすることができず、PAM、編集ウィンドウ、及び塩基変換タイプによって制限され、スプライシング関連部位の近くに適切なgRNAがない可能性がある。3つ目は、アンチセンスオリゴヌクレオチド(AONs、Antisense oligonucleotides)を使用して、pre-mRNAスプライシングを標的にし、より高い効率でエクソンスキッピングを促進することである。ただし、AONはエクソン13のスキッピングを促進すると同時に、エクソン12とエクソン13の同時スキッピングも促進し、一部のAON処理では、ダブルスキッピングが発生し、シングルスキッピングが発生しない場合もある。エクソン12の全長は196bpであり、これは3の整数倍ではなく、欠失はフレームシフト突然変異を引き起こし、スプライシングの二重ジャンプ後のUSH2Aタンパク質が不活化され、AON効果は長く続かず、薬剤の投与量が高く;スプライシングスキッピングを誘発する効率が高くない。
【発明の概要】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明は、AONよりも効率的にエクソン13のスキッピングを促進することができる、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAを提供する。
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明は、認識ドメインがUSH2A pre-mRNA配列に逆相補的であり、USH2A pre-mRNAに結合することにより、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAを提供する。
【0008】
USH2Aを調査及び研究した後、発明者は、USH2Aコード領域の長さが約15.6kbであるため、従来の遺伝子治療送達方法(組換えレンチウイルス、組換えアデノ随伴ウイルスなど)ではこれほど大きな配列パッケージングすることが困難であるため、USH2Aを直接送達することで治療することは困難であることを発見した。マウスUSH2Aのエクソン12はヒトUSH2Aのエクソン13と相同であり、両方とも長さは642bpであり、このエクソンの除去はその後のフレームシフト突然変異を引き起こさなかった。同時に、本発明者らは、マウスUSH2Aのエキソン12をノックアウトした後でも、Usherinは依然として正しく配置され、通常の機能を実行できることを発見した。従って、病原性突然変異を含むヒトUSH2Aエクソン13については、一連の手段を使用してジャンプを誘導して治療を実行することができる。
【0009】
同時に、細胞内には核内低分子RNA(small nuclearRNA、snRNA)が存在し、これは真核生物の転写後プロセシング中のRNAスプライセオソーム(spliceosome)の主成分であり、snRNPタンパク質に結合することによってmRNA前駆体のプロセシングに関与する。その長さは哺乳類では約100~215ヌクレオチドであり、7つのカテゴリーに分類され、豊富なUを含むためU1~U7と番号が付けられる。ただし、U7-snRNPはスプライシングには関与しないが、複製依存性ヒストン(RDH)pre-mRNAの独特な3’末端プロセシングにおける重要な因子である。
【0010】
従って、本発明者らは、U7-snRNAの非標準的なSm結合部位を主なスプライソソームU-snRNPに由来するコンセンサス配列で置き換え、U7-snRNAの5’領域のヒストン結合配列を改変対象遺伝子の相補配列に変更してエクソンを標的とすることによりエクソンのスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0011】
本発明者らは、標的スクリーニングを通じて、エクソン13のスプライシングスキッピング効果を誘導することができる、スプライシングスキッピングを誘導するU7-snRNPの7つの標的領域及び21の標的部位を発見し、同時に、U7-smOPT-snRNAの認識ドメインとUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング関連部位が逆相補的になるように設計し、それにより、U7-smOPT-snRNAがUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング関連部位に結合するように誘導し、更に、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導し、エクソン12は保持するため、エクソン12と13の二重ジャンプなどの予期しないスプライシングスキッピングの可能性が大幅に減少し、効率を大幅に向上させながら、安全性も確保した。
【0012】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13、イントロン12又はイントロン13の領域から選択される。
【0013】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13及びその両側に向かって50bp延長される領域から選択される。
【0014】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2Aエクソン13及び両側に向かって20bp延長される領域から選択される。
【0015】
その中の一つの実施形態において、前記エクソン13は、野生型のエクソン13又は突然変異含有エクソン13を含む。
【0016】
その中の一つの実施形態において、前記突然変異は、c.2242C>T、c.2276G>T、c.2299delG、c.2522C>A、c.2541C>A、c.2761delC、c.2776C>T、c.2802T>G、c.2209C>T、c.2310delA、c.2391_2392deITG、c.2431A>T、c.2431_2432delAA、c.2440C>T、c.2525dup、c.2610C>A、c.2755C>T、c.2176T>C、c.2236C>G、c.2296T>C、及びc.2332G>Tの突然変異部位のうちの少なくとも1つを含む。
【0017】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置(NCBIデータベースGRch38バージョンに対応)領域は、Chr1:216247142-216247185、Chr1:216247130-216247161、Chr1:216246616-216246649、Chr1:216247213-216247246、Chr1:216247204-216247232、Chr1:216247187-216247220、及びChr1:216247169-216247202から選択される。
【0018】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列は、配列番号1~7に示される配列から選択される。
【0019】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247223-216247246、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639から選択される。
【0020】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも16bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0021】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも17bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0022】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも18bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0023】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも19bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0024】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも20bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0025】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも21bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0026】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも22bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0027】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも23bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0028】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の少なくとも24bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0029】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の18bp~40bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0030】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列の20bp~27bpの連続配列に対して逆相補的である。
【0031】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号8~28に示される配列から選択される。
【0032】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、及びChr1:216247169-216247192から選択される。
【0033】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~28に示される配列から選択される。
【0034】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639から選択される。
【0035】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号19~28に示される配列から選択される。
【0036】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0037】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0038】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0039】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号10~19に示される配列、配列番号21~23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0040】
その中の一つの実施形態において、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置は、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153から選択される。
【0041】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号9に示される配列、配列番号15に示される配列、配列番号21に示される配列、配列番号22に示される配列、配列番号23に示される配列、配列番号25に示される配列から選択される。
【0042】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAの認識ドメインは、配列番号15に示される配列、配列番号21に示される配列、配列番号22に示される配列、配列番号23に示される配列から選択される。
【0043】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAはU1-snRNA又はU7-snRNAである。
【0044】
その中の一つの実施形態において、前記U7-snRNAは化学合成である。
【0045】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAのうちの少なくとも1つのヌクレオチドは化学修飾されている。
【0046】
その中の一つの実施形態において、前記化学修飾は2’-O-アルキル修飾、2’-O-メトキシ修飾又は2’-O-メトキシエチル修飾のうちの少なくとも1つを含む。
【0047】
その中の一つの実施形態において、前記2’-O-アルキル修飾は2’-O-メチル修飾である。
【0048】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの少なくとも1つのヌクレオチドはリン酸エステル結合を介して連結され、前記リン酸エステル結合は、ホスホロチオエート結合、ホスホロジチオエート結合、アルキルリン酸エステル結合、アミドリン酸エステル結合、ボラノリン酸エステル結合、又はキラルリン結合のうちの少なくとも1つを含む。
【0049】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の6~80個のヌクレオチドはいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0050】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の1~10個のヌクレオチドはいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0051】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の3~40個の塩基はいずれも前記化学的に修飾され、前記リン酸エステル結合によって連結される。
【0052】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAのすべてのヌクレオチドはホスホロチオエート結合を介して連結され、すべて2’-O-メトキシで修飾される。
【0053】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの両側の3つのヌクレオチドはホスホロチオエート結合を介して連結され、2’-O-メトキシで修飾される。
【0054】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの5’末端の最初のヌクレオチドはアデニル酸である。
【0055】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの5’末端の最初のヌクレオチドはアデニル酸である。
【0056】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインと標的部位との間の逆相補対には、0~5個のミスマッチヌクレオチドが存在する。
【0057】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインと標的部位との間の逆相補対には、0~1個のミスマッチヌクレオチドが存在する。
【0058】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは≧16bpである。
【0059】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは18bp~40bpである。
【0060】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAの認識ドメインの配列長さは20bp~27bpである。
【0061】
その中の一つの実施形態において、前記化学合成されたU7-snRNAは、標的配列の5’末端又は/及び3’末端に沿った逆相補対形成を通じて認識ドメイン配列の長さを延長し続ける。
【0062】
その中の一つの実施形態において、前記延長された認識ドメイン配列の長さは≦40bpである。
【0063】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAはsm配列を含む。
【0064】
その中の一つの実施形態において、前記sm配列は、smOPT配列であり、前記smOPT配列は配列番号31に示された通りである。
【0065】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAは、認識ドメイン、smOPT配列、及びU1-snRNA scaffold又はU7-snRNA scaffold配列を含み;好ましくは、前記U7-snRNA scaffold配列は配列番号49に示された通りである。
【0066】
その中の一つの実施形態において、前記snRNAは、更にスプライシング制御タンパク質をリクルートするモチーフを含む。
【0067】
その中の一つの実施形態において、前記U7-snRNAの5’末端は遊離テールが導入されており、遊離テールの配列はスプライシング制御タンパク質をリクルートするモチーフを含む。
【0068】
その中の一つの実施形態において、前記スプライシング調節タンパク質は、hnRNPA1、SRSF1、RBM4、DAZAP1、又はSRのうちの少なくとも1つを含む。
【0069】
その中の一つの実施形態において、前記遊離テール配列は、少なくとも1つのhnRNPA1結合モチーフを含む。
【0070】
その中の一つの実施形態において、前記遊離テール配列は、2つのhnRNPA1結合モチーフを含む。
【0071】
本発明はまた、前記snRNAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供する。
【0072】
本発明はまた、前記snRNAを含み、及び/又は前記核酸を含む遺伝子発現カセットを提供する。
【0073】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記核酸を含み、及び/又は遺伝子発現カセットを含むベクターを提供する。
【0074】
その中の一つの実施形態において、前記ベクターは、ベクター骨格と前記snRNAを含み、前記ベクター骨格は、プロモーター、smOPT配列、及びsnRNA遺伝子特異的3’カセットを含み、前記プロモーターは、Type IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位を介してsmOPT配列に接続される。
【0075】
その中の一つの実施形態において、前記ベクターは、pUC57、pAAV-CMV、レンチウイルス又はトランスポゾンから選択される。
【0076】
その中の一つの実施形態において、前記snRNA遺伝子特異的3’カセットは、snRNA遺伝子の3’末端から28~131bp伸びる遺伝子断片である。
【0077】
その中の一つの実施形態において、前記snRNA遺伝子特異的3’カセットは、snRNA遺伝子の3’末端から106bp伸びる遺伝子断片である。
【0078】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記核酸を含み、及び/又は前記ベクターを含むウイルス粒子を提供する。
【0079】
その中の一つの実施形態において、前記ウイルス粒子はAAVウイルスである。
【0080】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は天然有来、天然有来のキャプシドタンパク質に基づく変異体である。
【0081】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は動物又は植物に由来する。
【0082】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスのキャプシドタンパク質は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh8、AAVrh10又はAAVrh43から選択される。
【0083】
その中の一つの実施形態において、前記天然由来のキャプシドタンパク質に基づく変異体AAVウイルスは、天然キャプシドタンパク質の指向性進化又はアミノ酸/ペプチドセクメトの合理的修飾に基づくAAVウイルスである。
【0084】
その中の一つの実施形態において、前記変異体AAVウイルスは、AAV2.5、AAV2i8、AAV-TT、AAV9.HR又はCAM130から選択される。
【0085】
その中の一つの実施形態において、前記AAVウイルスがAAV ITRである場合、血清型はRep遺伝子の血清型と一致する。
【0086】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記核酸を含み、前記ベクターを含み、及び/又は前記ウイルス粒子を含む細胞を提供する。
【0087】
本発明はまた、前記snRNAを含み、前記核酸を含み、前記ベクターを含み、及び/又は前記ウイルス粒子を含む医薬組成物を提供する。
【0088】
本発明はまた、USH2A遺伝子のpre-mRNAと前記snRNA、前記核酸、前記ベクター、前記遺伝子発現カセット、前記ウイルス粒子、前記細胞、及び/又は前記医薬組成物を接触させる、エクソン13の発現産物が欠失したUsherinタンパク質を取得する方法を提供する。
【0089】
その中の一つの実施形態において、前記方法は科学研究に使用される。
【0090】
本発明はまた、USH2A pre-mRNAのエキソン13のスプライシングスキッピングによる、エキソン13が欠失した成熟USH2A mRNAの調製、エキソン13が欠失したUsherinタンパク質の取得、及び/又はUSH2A pre-mRNAエキソン13の発現及び機能の阻害における前記方法の使用を提供する。
【0091】
本発明はまた、眼疾患及び/又は耳疾患を予防及び/又は治療する医薬の調製における、前記snRNA、前記核酸、前記ベクター、前記遺伝子発現カセット、前記ウイルス粒子又は前記細胞の使用を提供する。
【0092】
一つの実施形態において、前記眼疾患は難聴-網膜色素変性症症候群又は非症候群性網膜色素変性症である。
【0093】
従来技術と比較して、本発明は下記の有益な効果を有する。
【0094】
本発明のUSH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAは、標的領域としてUSH2Aエクソン13を選択し、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することにより、USH2Aエクソン13のミスセンス、フレームシフト、終止コドン、ナンセンス、同義変異などのUSH2Aタンパク質の機能不全によって引き起こされる目や耳の疾患を治療する。同時に、本発明のUSH2Aを標的とするU7-snRNAは、U7-snRNPを使用してスプライシングには関与しないが、複製依存性ヒストン(RDH)pre-mRNAの特異的3’末端プロセシングにおける重要な因子であり、修飾されたU7-snRNAは、U7-snRNAの非標準的なSm結合部位を主なスプライセオソームU-snRNPに由来するコンセンサス配列で置き換え、U7-snRNAの5’領域のヒストン結合配列を、修飾対象の遺伝子の相補配列に変更する独自の作用機構により、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNAと組み合わせて、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導し、エクソン12を保持して、エクソン12と13のダブルスキッピングなどの予期しないスプライシングスキッピングの確率を大幅に減少させ、安全性を確保しながらエクソン13のシングルスキッピングの効率を大幅に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0095】
図1】U7-snRNAの構造と機能の模式図である。
図2】pUC57-U7 snRNA骨格ベクターのマップである。
図3】レポーターベクターpCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPrightのプラスミドマップである。
図4】レポーターベクターpCMV-EGFPleft-Exon13c.2299delG-EGFPrightのプラスミドマップである。
図5】ゲノム上の標的領域1を標的とするU7-snRNAの位置の模式図である。
図6】レポーターベクター細胞における標的領域1を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図7】標的領域1を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2Aプレ-mRNAエクソン13スのスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図8】ゲノム上の標的領域2を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図9】レポーターベクター細胞における標的領域2を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図10】標的領域2を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図11】ゲノム上の標的領域3を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図12】レポーターベクター細胞における標的領域3を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図13】標的領域3を標的とするU7-snRNAによって誘導される(USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング)GFP陽性細胞の平均FITC強度のヒストグラムである。
図14】ゲノム上の標的領域4を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図15】レポーターベクター細胞における標的領域4を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図16】ゲノム上の標的領域5を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図17】レポーターベクター細胞における標的領域5を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図18】ゲノム上の標的領域6を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図19】レポーターベクター細胞における標的領域6を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図20】ゲノム上の標的領域7を標的とするU7-snRNAの位置の概略図である。
図21】レポーターベクター細胞における標的領域7を標的とするU7-snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率の結果を示すグラフである。
図22】レポーター遺伝子細胞において異なる領域を標的とするU7 snRNAによりUSH2A pre-mRNAエキソン13スプライシングスキッピングが誘導された細胞の平均FITC強度の結果を示すグラフである。
図23】U7-snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13スプライシングスキッピング効率が、AON1よりも有意に優れたことを示す実験結果を示すグラフである。
図24】WERI細胞において化学合成されたU7 snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング効率を検出した結果を示すグラフである。
図25】U7-hnRNP A1-snRNAの概略構造図である。
図26】U7-hnRNP A1-snRNAにより誘導されたUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピング効率の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0096】
本発明の理解を容易にするために、以下、関連する図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。本発明の好ましい実施形態が図面に示されている。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で説明する実施形態に限定されない。むしろ、これらの実施形態は、本開示の完全な理解を提供するために提供される。
【0097】
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の説明において本発明の明細書で使用される用語は、特定の実施例を説明することのみを目的としており、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書で使用される場合、「及び/又は」という用語は、関連する列挙された項目の1つ又は複数の任意の及びすべての組み合わせを含む。配列が別の配列から「選択される」と言われる場合、それは直接に別の配列又は別の配列の配列断片であり得;ゲノムマッピング領域が別のゲノムマッピング領域から「選択」される場合、その対応する配列は、直接に別のゲノムマッピング領域に対応する配列、又は別のゲノムマッピング領域に対応する配列中の配列断片であり得;前記配列はDNA又はRNAを含む。
【0098】
定義:
本発明に記載のsnRNAは、真核生物の転写後プロセシングにおけるRNAスプライセオソーム(spliceosome)の主成分であり、snRNPタンパク質に結合することによってmRNA前駆体のプロセシングに関与する。
【0099】
材料のサプライヤー:
AAVpro(登録商標) Helper Free System(AAV5)キット(TAKARA社、Code No.:6650)
【0100】
本実施例で使用される試薬、材料、及び装置は別段の定義がない限り、すべて市販品であり;実験方法は別段の定義がない限り、本技術分野の従来の実験方法である。
【0101】
実施例1
U7-snRNAシステムの設計とベクター構築。
【0102】
1、U7-snRNA発現ベクター骨格の合成。
野生型U7-snRNAは、ステムループ構造(scaffold)、U7特異的Sm配列(AAUUUGUCUAG:配列番号61)、及び認識ドメイン(ヒストンpre-mRNAに相補的)を含む。
【0103】
本実施例のU7-snRNAは、NCBIのマウス野生型U7-snRNAの遺伝子配列(NCBI参照配列:NR_024201.3)の上で、U7特異的sm配列AATTTGTCTAG(配列番号:30)を最適化されたコンセンサスsm配列に置き換え、即ち、smOPT:AATTTTTGGAG(配列番号31)であり、図1に示されるように、smOPT配列の5’末端にある元の認識ドメインをUSH2A pre-mRNA特異的標的部位に逆相補的な認識ドメインに置き換え、smOPT配列の3’末端にU7元のステムループ構造配列を保持した。USH2A pre-mRNAエクソン13を標的として誘導するU7-snRNA認識ドメイン配列は、USH2A pre-mRNAのイントロン12-エクソン13-イントロン13から選択される標的配列と逆相補的に対になっている。
【0104】
具体的な操作過程:まず、全遺伝子合成により、遺伝子配列、即ち、U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(5’-マウスU7プロモーター-smOPT配列-U7 snRNA scaffold-snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’)を含むpUC57ベクターを合成した(図2に示される通りである)。ここで、2つのType IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位がU7プロモーターとsmOPTの間に追加されて、その後の切断、他の認識ドメイン配列の置換及び挿入を容易にする。snRNA遺伝子特異的3’カセットは、マウスゲノム(GenBank:X54748.1)のU7-snRNA遺伝子の3’末端の後に、gtctacaatgaaa(配列番号32)配列を含み、pre-snRNAのプロセシングに関与し、好ましくは、U7snRNA遺伝子の3’末端に接続された配列であり、好ましくは、配列長は28~131bpの遺伝子断片であり、更に好ましきは、配列長は106bpであった。
【0105】
2、USH2Aエクソン13及びその近くの異なる部位を標的とするU7-snRNAベクターを構築。
【0106】
本実例では、USH2A pre-mRNAの7つの標的領域に対してそれぞれ21個の標的部位を設定し、USH2A pre-mRNAの7個の標的領域は下記に示された通りである。
【0107】
エクソン13領域1(配列番号1)(Chr1:216247142-216247185):CGAAGCUUUAAUGAUGUUGGAUGUGAGCCCUGCCAGUGUAACCU;
エクソン13領域2(配列番号2)(Chr1:216247130-216247161):GAGCCCUGCCAGUGUAACCUCCAUGGCUCAGU;
エクソン13領域3(配列番号3)(Chr1:216246616-216246649):AAUCAGUGGCCAGUGCCUGUGUGUGCCUAAUCGU;
エクソン13領域4(配列番号4)(Chr1:216247213-216247246):UAAAUAUAUUUUAUCUUUAGGGCUUAGGUGUGAU;
エクソン13領域5(配列番号5)(Chr1:216247204-216247232): CUUUAGGGCUUAGGUGUGAUCAUUGCAAU;
エクソン13領域6(配列番号6)(Chr1:216247187-216247220): GGUGUGAUCAUUGCAAUUUUGGAUUUAAAUUUCU;
エクソン13領域7(配列番号7)(Chr1:216247169-216247202):UUGGAUUUAAAUUUCUCCGAAGCUUUAAUGAUGU。
【0108】
前記21個の標的位置は下記の表に示された通りである。
【0109】
【表1】
【0110】
実施例2
U7-snRNAの化学合成と修飾。
オリゴヌクレオチドと同様に、U7-snRNAも直接化学合成によって、認識ドメイン、smOPT及びU7-snRNA scaffoldを含むRNAを生成することができる。インビトロで合成されたU7-snRNAは、特定の修飾によってヌクレアーゼ分解に耐えるようにすることも、標的配列への親和性を高めることもできる。
【0111】
本実施例では、U7-snRNAを化学合成し、その5’末端と3’末端の3つの塩基にそれぞれ2’メトキシ(2’-OME)修飾とスルホ修飾を施して、ヌクレアーゼ耐性を高めた。snRNA#16とsnRNA#15を例とし、化学合成されたsnRNAの配列と修飾は下記の通りである(*はホスホロチオエート骨格を表し、mは2’-メトキシ修飾を表し、下線部分は標的配列に逆相補的な認識ドメインを表し、斜体はsmOPT配列を表す)。
【0112】
化学合成及び修飾されたU7-snRNA#16:
【化1】

(配列番号64)
【0113】
上記修飾配列は、配列番号33に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0114】
化学合成及び修飾されたU7-snRNA#15:
【化2】

(配列番号65)
【0115】
上記修飾配列は、配列番号34に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0116】
実施例3
USH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効率を定量的に評価するためのレポーターベクターを構築した。
【0117】
RGleft-USH2A EXON13mut-RGright配列(それぞれ5’及び3’末端にAgeI及びEcoRI酵素切断部位が追加された)は、全遺伝子合成によって得られ、合成配列、pX601プラスミド(Addgene、61591)に対して制限エンドヌクレアーゼAgeI及びEcoRI消化、電気泳動、ゲル回収及びライゲーションを実行することにより、合成配列をpX601ベクターのAgeI制限部位とEcoRI制限部位との間に挿入し、元のベクターのSaCas9遺伝子配列を置き換えてレポーターベクターを得た。さらに、大腸菌コンピテントセルの形質転換、シングルクローニング、PCR、及び配列検証を通じて、精製されたレポーターベクタープラスミドを得、後で使用するために-20℃で保存した。
【0118】
レポーターベクターの構造は:pCMV-RGleft-USH2A EXON13mut-RGrightであり、RGはレポーター遺伝子(reporter gene)を表し、RGleftはレポーティング機能を持たないレポーター遺伝子の5’末端の前半を表し、RGrightレポーティング機能を持たないレポーター遺伝子の3’末端の後半を表し、RGleftとRGrightのタンデム発現は、レポーター遺伝子の完全な機能が正常に実施されるようにする。実施例でレポーター遺伝子は緑色蛍光遺伝子EGFPであり、ベクター構造はpCMV-EGFPleft-Exon13mut-EGFPrightであった。EXON13mutは、病原性突然変異を含むUSH2Aエクソン13、及びその上流と下流のイントロン配列(上流のイントロン配列は、ヒトUSH2A遺伝子イントロン12の5’末端204bpと3’末端490bpを直列連結した遺伝子配列であり;下流のイントロン配列は、ヒトUSH2Aのイントロン13の5’末端の703bpと3’末端の216bpを直列連結した遺伝子配列である)を含むものを表す。前記USH2Aエクソン13の病原性突然変異は、c.2802T>G、c.2299delG、c.2276G>T、c.2522C>A、c.2242C>T、c.2541C>A、c.2761delC又はc.2776C>Tを含んでもよく、本発明の実施例に記載されたUSH2Aエクソン13における病原性突然変異は、c.2802T>G、c.2299delGであり、即ち、得られたベクター構造はそれぞれpCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright(レポートベクターマップは図3に示される)、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2299delG-EGFPright(レポートベクターマップは図4に示される)であり、EGFPleft配列は配列番号35に示された通りであり、EGFPright配列は配列番号36に示された通りである。
【0119】
実施例4
標的領域1を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0120】
検出方法:293T細胞を24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright及びUSH2A pre-mRNAを標的とするpUC57-U7-snRNAプラスミドを293T細胞(ベクター質量比は100ng:400ngである)に同時トランスフェクトし、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7-conで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクション後、細胞は続いて4~72時間培養され、トリプシンを使用して単一細胞に消化し、次に、フローサイトメトリーを使用して、異なるU7-snRNA群のGFP陽性率(即ち、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライスジャンプが誘導された細胞比率)とGFP陽性細胞の平均FITC強度(即ち、GFP細胞におけるUSH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピング平均レベル)を検出し、標的領域1を標的とするU7-snRNAのゲノム上の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当)は図5に示された通りである。
【0121】
実験結果:図6及び下記の表に示されるように、標的領域1を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域1を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導できないが、当該領域1を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導でる。
【0122】
【表2】
【0123】
実施例5
標的領域2を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0124】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域2を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図8に示された通りである。
【0125】
実験結果:図9及び下記の表に示されるように、標的領域2を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域2を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果が低いが、当該領域2を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導することができる。
【0126】
【表3】
【0127】
実施例6
標的領域3を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0128】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域3を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図11に示された通りである。
【0129】
実験結果:図12及び下記の表に示されるように、標的領域3を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。当該領域3を標的とする既存のAONはエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果が低いが、当該領域3を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを効果的に誘導することができる。
【0130】
【表4】
【0131】
実施例4、5、6の分析を結合して見ると、先行技術において標的領域1、2、3は、AONの非感受性領域を標的であって、即ち、当該領域を標的とすることは、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導できないか、又はほとんど誘導しないが、当該領域を標的とするsnRNAはエクソン13のスプライシングスキッピングを有意に誘導することができることを見つけた。従って、snRNAとAONは両方ともスプライシングスキッピングを誘導することができるが、それらの作用機序は異なり、標的部位感受性(標的領域内の適用可能な標的部位)も異なる。
【0132】
同時に、図7、10、13及び下記の表に示されるように、同じ領域を標的とするスプライシングスキッピングを誘導した細胞比率(GFP%)は近いが、同じ領域内の異なる標的を標的とするsnRNAが、同じ細胞内でスプライシングスキッピングして得られたmRNAとそのタンパク質レベル(平均FITC強度)には違いがある。さらに、標的領域1と標的領域2は、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘導して得られたmRNAとタンパク質のレベルは、標的領域3よりも優れている。
【0133】
【表5】
【0134】
実施例7
標的領域4を標的とするU7-snRNA及びsnRNA#24によって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果を検出。
【0135】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の領域4を標的とするU7-snRNA位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図14に示された通りである。
【0136】
実験結果:図15及び下記の表に示されるように、標的領域4を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0137】
【表6】
【0138】
実施例8
標的領域5を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0139】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上のU7-snRNA標的領域5の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図16に示された通りである。
【0140】
実験結果:図17及び下記の表に示されるように、標的領域5を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0141】
【表7】
【0142】
実施例9
標的領域6を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0143】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上のU7-snRNA標的領域6の位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図18に示された通りである。
【0144】
実験結果:図19及び下記の表に示されるように、標的領域6を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0145】
【表8】
【0146】
実施例10
標的領域7を標的とするU7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0147】
検出方法:実施例4と同じであり、ゲノム上の標的領域7を標的とするU7-snRNAの位置(図で左から右でゲノムの5’末端から3’末端に相当する)は図20に示された通りである。
【0148】
実験結果:図21及び下記の表に示されるように、標的領域7を標的とするすべてのU7-snRNAは、レポーター遺伝子細胞においてUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導することができる。
【0149】
【表9】
【0150】
実施例11
U7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効果の検出。
【0151】
検証方法:実施例4と同じである。
【0152】
実験結果:異なる領域におけるU7-snRNAによって誘導されるGFP陽性細胞の平均FITC強度は図22及び下記の表に示された通りである。
【0153】
【表10】
【0154】
同じ領域を標的とするGFP%(スプライシングスキッピングが誘導された細胞比率)は近いが、同じ領域内の異なる標的を標的とするsnRNAは、同じ細胞内でスプライシングスキッピングして得られたmRNAとそのタンパク質レベル(平均FITC強度)が異なる。
【0155】
領域2を標的すると、より高いスプライシングスキッピングが誘導された細胞比率(GFP%)が得られるだけではなく、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘導して得られるmRNA及びタンパク質のレベル(平均FITC強度)もより高い。
【0156】
しかしながら、従来技術においてAONによるスプライシングスキッピングの誘導効率が高い標的部位#2とその隣接部位#1及び#3は、snRNAシステムでは、同じ細胞内でスプライシングスキッピングを誘発して得られるmRNAとタンパク質のレベルが低かった。領域3を標的とする既存技術のAON効率は領域2より高いが、snRNAシステムでは領域2を標的とする効率が領域3より高かった。従って、snRNAとAONはどちらもスプライシングスキッピングを誘導できるが、両者の作用機序は異なり、標的部位の感受性も異なる。実施例12の結果分析に結合すると、snRNA#24の効率がsnRNA#2、AON1の効率と近いため、snRNA#3~#11の効果はすべてsnRNA#2、snRNA#24より優れ、AON1よりも優れていると推測できる。
【0157】
実施例12
U7-snRNAによって媒介されるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピング効率はAONよりも有意に優れていることの確認。
【0158】
検出方法:293Tを24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPright及び異なる標的のpUC57-U7-snRNAプラスミドを293T細胞に同時トランスフェクト(ベクター質量比は100ng:400ngである)し、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7 Scrambleで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、レポータープラスミド及び10pmolのアンチセンスオリゴヌクレオチドAON1(5′-MA*MG*MC*MU*MU*MC*MG*MG*MA*MG*MA*MA*MA*MU*MU*MU*MA*MA*MA*MU*MC*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す;配列番号62)で同時にトランスフェクトされた293T細胞を陽性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしていない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を48~72時間培養し、トリプシンを使用して単一細胞に消化した後、フローサイトメーターを使用して、さまざまなsnRNAのGFP陽性率と平均FITC強度を検出した。
【0159】
実験結果:図23及び下記の表に示されるように、本発明によってスクリーニングされたsnRNA#8及びsnRNA#18はいずれもAON1より優れており、snRNA#2はAON1と似ていた効率を有する。
【0160】
【表11】
【0161】
実施例13
化学合成されたU7-snRNAによる、WERI細胞におけるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導。
【0162】
ヒト由来宿主細胞を24ウェルプレートに6×10/ウェルで播種し、本実施例で選択したヒト網膜神経細胞はWERI-Rb-1細胞(網膜神経細胞株)であった。
【0163】
Lipofectamine2000を使用して、インビトロで合成した100pmolのU7-snRNA#1、snRNA#4、snRNA#8、snRNA#10、snRNA#14をWERI細胞にそれぞれトランスフェクトし、同じ量(100pmol)のアンチセンスオリゴヌクレオチドAON1(5′-MA*MG*MC*MU*MU*MC*MG*MG*MA*MG*MA*MA*MA*MU*MU*MU*MA*MA*MA*MU*MC*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す;配列番号62)及びAON2(5′-MU*MG*MA*MU*MC*MA*MC*MA*MC*MC*MU*MA*MA*MG*MC*MC*MC*MU*MA*MA*MA*-3′、「M」は2’-O-メトキシ修飾を示し、「*」はホスホロチオエートを示す;配列番号63)をトランスフェクトして対照群とし、1μgのEGFPプラスミドをトランスフェクトして陰性対照とし、いかなるプラスミドもトランスフェクトしないWERI細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を続いて72時間培養し、その後、各実験群細胞のRNAを抽出し、逆転写してcDNAを得、プライマーAGCCTTTCCGCCAAGGTGATC(配列番号37)及びCACAACGTTGCCCAGCAATGG(配列番号38)を使用してRT-PCR実験を実行し、成熟USH2A mRNAにおけるエクソン13の存在を検出し、電気泳動の結果は図24に示された通りである。
【0164】
実験結果:Usherinタンパク質を内因的に発現するWERI細胞において、USH2A pre-mRNAエクソ13スプライシングスキッピングに対する化学合成U7-snRNAの誘導効果をAON技術スキームと比較し、RT-PCRテストデータと分析結果は、AONシングルホップバンドがsnRNAよりも弱く、AONシングルホップバンドの下にさらに有意なダブルホップバンドがあることを示し、これにより、化学合成されたU7-snRNA実験群1及びU7-snRNA実験群2は、エクソン13のシングルスプライシングスキッピングの誘導において、AON1及びAON2技術スキームより有意に優れていることを示している。更に、ImageJソフトウェアを使用して、rt-PCR電気泳動バンドのさらなる定量分析を実行し、ジャンプされたUSH2A mRNAの合計(エクソン13のシングルスキッピング、エクソン12及びエクソン13のダブルスキッピングのUSH2A mRNA合計)に対する、エクソン12及びエクソン13のダブルスキッピングUSH2A mRNAの比率を分析し、結果は、エクソン12及びエクソン13におけるU7-snRNAによって誘導されるダブルスプライシングスキッピングの比率が非常に低く、AON1及びAON2のダブルスキッピングの比率よりも低いことを示している。従って、U7-snRNAがエキソン13のシングルスプライシングスキッピングの効率を有意に向上させ、同時より低いUSH2A mRNAのダブルホップ副産物を確保していることが分かる。
【0165】
さらに、U7-snRNA#14の標的部位は、従来技術ではエクソン12及びエクソン13におけるダブルスプライシングスキッピングの可能性が極めて高いAON部位に近いが、U7-snRNA#14処理後のダブルスプライシングスキッピングの発生可能性は非常に低い。さらに、U7-snRNAは、エクソン13のスプライシングスキッピングを誘導しながら、エクソン12とエクソン13のダブルジャンプ確率を大幅に減少させることができることが分かる。
【0166】
実施例14
hnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAのスプライシングスキッピング効果の検出。
【0167】
1、hnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAの構築。
表のgRNA配列に対応する転写前DNA配列に従って、対応するOligo DNAをそれぞれ合成した。Oligo DNAのセンス鎖は、標的配列の逆相補配列(認識ドメイン配列に相当するDNA配列)であり、5’にCCGCAATATGATAGGGACTTAGGGTG(配列番号39)を加え、アンチセンス鎖は標的配列は5’にAATTを加え、3’にCACCCTAAGTCCCTATCATATT(配列番号40)を加えた。例えば、snRNA#14の認識ドメイン配列はACACUGGCAGGGCUCACAUCCA(配列番号41)であり、合成されたOligo DNAセンス鎖は
【化3】

(配列番号42)であり、アンチセンス鎖は
【化4】

(配列番号43)であり、下線は認識ドメイン配列に対応するDNA二本鎖配列を示し、太字斜体は、hnRNP A1タンパク質の結合モチーフ「UAGGGU」に対応するDNA二本鎖配列を示す。
【0168】
合成したOligo DNAセンス鎖とアンチセンス鎖をアニーリング反応系(総反応量20μl:Oligo-F(100μM)2μl+Oligo-R(100μM)2μl+10×NEB Cutter smart buffer 2μl+脱イオン水16μl)を混合し、95℃で5分間培養した後、氷上に置いて冷却させ、アニーリングして粘着末端を持つ二本鎖DNAを形成した。100倍に希釈した後、1μlを取り、10ngのBsaIで消化し、回収した線状化pUC57-U7-snRNA骨格プラスミドを連結させた。さらに、大腸菌コンピテントセルの形質転換、シングルクローニング、PCR及び配列確認により、USH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するためのhnRNP A1結合モチーフを含むU7-snRNAベクターを得、ベクターをpUC57-U7-hnRNP A1-snRNA#と名付けた。プラスミドを精製し、後で使用するために-20℃で保存した。
【0169】
U7-hnRNP A1-snRNAは、実施例2、実施例4に記載の方法に従って化学合成及び修飾することもできる。snRNA#14を例に挙げると、化学合成されたU7-hnRNP A1-snRNAの配列と修飾は下記の通りである(*はホスホロチオエート骨格を示し、mは2’-メトキシ修飾を示し、下線は標的配列に逆相補的な認識ドメインを示し、斜体はsmOPT配列を示し、太字はhnRNP A1タンパク質結合モチーフを示す):
【化5】

(配列番号66) U7-hnRNP A1-snRNAの概略構造図は図25に示された通りである。
【0170】
上記改変配列は、配列番号44に示される配列の上で、5’末端及び3’末端の最初の3個の塩基にホスホロチオエート骨格修飾とメトキシ修飾を加えたものである。
【0171】
2、レポーター遺伝子細胞におけるUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを誘導するhnRNP A1結合モチーフに連結されたU7-snRNAの効率を試験した。
【0172】
検出方法:293Tを24時間後に細胞コンフルエンスが約80%に達するように24ウェルプレートに所定の量で播種した。Lipofectamine2000を使用して、pCMV-EGFPleft-Exon13c.2802T>G-EGFPrightを、それぞれpUC57-U7-hnRNP A1-snRNAプラスミド、pUC57-U7-snRNAプラスミドと、293T細胞に同時にトランスフェクト(ベクター質量比は100ng:400ngである)し、レポータープラスミド単独でトランスフェクトされた、レポータープラスミド及びpUC57-U7 Scrambleで同時にトランスフェクトされた293T細胞を、それぞれ2つの陰性対照として使用し、いかなるプラスミドもトランスフェクトしていない293T細胞をブランク対照として使用した。トランスフェクトされた細胞を続いて48~72時間培養し、トリプシンを使用して単一細胞に消化した後、フローサイトメーターを使用して、さまざまなsnRNA群によって誘導されるスプライシングスキッピング効率を検出した。
【0173】
実験結果:図26及び下記の表に示されるように、U7-snRNAの5’末端へのhnRNP A1結合モチーフの導入は、USH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングを誘導する効果を有意に改善することができ、エキソン13のスプライシングスキッピングを持つ細胞(GFP+)の比率を増加させるだけではなく、各細胞内のスプライシングスキッピングされたエクソンを持つmRNAのレベル(平均FITC強度)も増加させた。
【0174】
【表12】
【0175】
本実施例はU7-snRNAの5’末端に遊離テールを導入し、前記遊離テール配列はhnRNP A1タンパク質の結合モチーフ「UAGGGU」を含み、遊離テール配列は好ましくは、「UAUGAUAGGGACUUAGGGUG」(配列番号45)であり、hnRNP A1タンパク質を動員してUSH2Aエクソン13のスプライシングスキッピングを促進でき、エクソン12とエクソン13のダブルスキッピングは増加せず、その他の標的特異性に影響を与えず、標的離脱効果を誘発又は増加させなかった。
【0176】
実施例15
USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導を標的としたAAV-U7-snRNA関連プラスミドベクターの構築とウイルスパッケージング。
【0177】
本実施例はUSH2A pre-mRNAのエキソン13のスプライシングスキッピングを標的にして誘導するU7-snRNA遺伝子を挿入し、pAAV-CMVベクターの2つのITRドメインの中央の遺伝子配列を置き換え、pAAV-U7-snRNAベクター、AAVパッケージングプラスミドを構築した。血清型pRCプラスミド(AAV2のRep遺伝子と各血清型のそれぞれのCap遺伝子を含む)、pHelperプラスミド(アデノウイルスのE2A、E4、及びVA遺伝子を含むベクタープラスミド)を宿主細胞に同時トランスフェクトし、パッケージしてUSH2A pre-mRNAエキソン13のスプライシングスキッピングを標的とするAAV-U7-snRNAウイルスを得た。具体的な操作プロセスは下記の通りである:
【0178】
まず、全遺伝子合成により遺伝子配列--U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(認識ドメインを含まない):5’-マウスU7プロモーター-smOPT配列-U7-snRNA scaffold-snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’を合成した。ここで、U7プロモーターとsmOPTの間に2つのType IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位を加えて、その後の切断、他の認識ドメイン配列の置換及び挿入を容易にした。全遺伝子合成配列を、pAAV-CMVプラスミドの2つのAAV2-ITRドメイン間に挿入及び置換して、pAAV-U7-snRNA骨格ベクターを得た。
【0179】
U7-snRNA遺伝子発現カセット骨格(認識ドメインは含まない)(配列番号46):
AAGCTTAACAACATAGGAGCTGTGATTGGCTGTTTTCAGCCAATCAGCACTGACTCATTTGCATAGCCTTTACAAGCGGTCACAAACTCAAGAAACGAGCGGTTTTAATAGTCTTTTAGAATATTGTTTATCGAACCGAATAAGGAACTGTGCTTTGTGATTCACATATCAGTGGAGGGGTGTGGAAATGGCACCTTGATCTCACCCTCATCGAAAGTGGAGTTGATGTCCTTCCCTGGCTCGCTACAGACGCACTTCCGCAGAGACCAATGTGGGTCTCGAATTTTTGGAGCAGGTTTTCTGACTTCGGTCGGAAAACCCCTCCCAATTTCACTGGTCTACAATGAAAGCAAAACAGTTCTCTTCCCCGCTCCCCGGTGTGTGAGAGGGGCTTTGATCCTTCTCTGGTTTCCTAGGAAACGCGTATGTGCGGCCGC。
【0180】
実施例1及び実施例6に記載の方法に従い、表1のsnRNA認識ドメイン配列に対応する転写前DNA配列に従って、対応するOligo DNAセンス鎖及びアンチセンス鎖をそれぞれ合成し、Type IIs型制限エンドヌクレアーゼ認識部位によって切断されるものと同様の粘着末端を両端に加えた。アニーリングして粘着末端を持つ認識ドメイン二本鎖DNAを形成し、T4リガーゼを対応するType IIs型制限エンドヌクレアーゼで消化した線状化pAAV-U7-snRNA骨格プラスミドでに連結させて、USH2A pre-mRNAエクソン13の特定の部位を標的としてスプライシングスキッピングを誘導するpAAV-U7-snRNAプラスミドの形成し、pAAV-U7-snRNA#3、pAAV-U7-snRNA#14、pAAV-U7-snRNA#16など、認識ドメイン配列に対応するsnRNA番号に従って名前を付けた。
【0181】
標的遺伝子(USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングの誘導を標的とするU7-snRNA遺伝子発現カセット)を挿入し、pAAV-CMVプラスミドのAAV2-ITRドメイン間の遺伝子配列を置き換えた後、pAAV-U7-snRNAプラスミドベクターを得た。説明書及び標準的な細胞操作手順に従って、USH2A pre-mRNAエクソン13のスプライシングスキッピングを標的とするAAV-U7-snRNAウイルスをパッケージして得た。
【0182】
トランスフェクションの24時間前に、HEK293/293T細胞を100mm細胞培養皿に播種し、培地は10%FBSを含むDMEM培地であり、コンフルエンスが80%~90%に達したときにトランスフェクションを実行した。トランスフェクションの3時間前に、古い培地を廃棄し、新しい培地に交換した。トランスフェクションの際に、同時に下記の表の系に従ってpAAV-U7-snRNAプラスミド、pRCプラスミド、pHelperプラスミド、及びPEI(ポリエチレンイミン)トランスフェクション試薬を調製し、培養皿に滴加した。PEIトランスフェクション混合物を加えた後、培養皿を軽く振ってトランスフェクション試薬を均一に分散させ、培地を37℃、5%COインキュベーターで培養した。
【0183】
【表13】
【0184】
トランスフェクションの24時間後、新鮮な2%FBSのDMEM培地に交換した。トランスフェクションの48~72時間後、AAVウイルスを含む細胞を収集し、洗浄し、遠心分離し、細胞ペレットを収集し、ボルテックスして細胞ペレットをほぐした。続いて、キットの説明書に従って、細胞ペレットに0.5mLのAAV Extraction Solution Aを加え、15秒間ボルテックスして細胞ペレットを完全に懸濁させた。室温で5分間放置した後、15秒間ボルテックスした。4℃、2000~14000gで10分間遠心分離し、細胞破片を除去した。上清を新しい滅菌遠心チューブに収集し、50μLのAAV Extraction Solution Bを加え、ピペットを使用して均一に混合し、異なる認識ドメインを持つAAV-U7-snRNAウイルス溶液を得、一部を取ってqPCRを使用してウイルス力価を検出し、後で使用するために80℃で保管した。
【0185】
pAAV-U7-snRNAプラスミドのAAV2-ITRドメインと挿入される標的遺伝子断片は4.7kb未満ではなければならないため、複数のU7-snRNA遺伝子発現カセット(5’-マウスU7プロモーター認識ドメイン-smOPT配列、snRNA遺伝子特異的3’カセット-3’)を挿入することにより、同じ数のAAVウイルス粒子を確保しながらU7-snRNAの発現レベルを増加させ、遺伝子配列の長さは約450bpであり、好ましくは、pAAV-U7-snRNAプラスミドは1~10個のU7-snRNA遺伝子発現カセットを保持し、前記pAAV-U7-snRNA プラスミド内の複数の U7-snRNA遺伝子発現カセットは、同じ認識ドメインを有してもよい。
【0186】
上述の実施例の技術的特徴は、任意の方法で組み合わせることができ、説明を簡略化するために、上記の実施例の技術的特徴のすべての可能な組み合わせについて説明することはしないが、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、本明細書の範囲内にあるとみなすべきである。
【0187】
上述の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を表現するのみであり、その説明は比較的具体的かつ詳細であるが、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者であれば、本発明の概念から逸脱することなく、いくつかの修正及び改良を行うことができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属することに留意されたい。したがって、本発明の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
USH2A pre-mRNA配列に逆相補的な認識ドメインを含み、USH2A pre-mRNAに結合することによってエクソン13をスプライシングスキッピングすることを特徴とする、USH2A pre-mRNAを標的とするsnRNA。
【請求項2】
前記USH2A pre-mRNA配列は、USH2A pre-mRNA内のエクソン13、イントロン12又はイントロン13の領域から選択され
好ましくは、前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247142-216247185、Chr1:216247130-216247161、Chr1:216246616-216246649、Chr1:216247213-216247246、Chr1:216247204-216247232、Chr1:216247187-216247220、及びChr1:216247169-216247202のうちの1又は複数から選択され
より好ましくは、前記USH2A pre-mRNA配列は、配列番号1~7から選択されることを特徴とする、請求項に記載のsnRNA。
【請求項3】
前記snRNAの認識ドメインは、前記USH2A pre-mRNA配列中の少なくとも16bpの連続配列に逆相補的であり、好ましくは、前記USH2A pre-mRNA配列中の少なくとも20bpの連続配列に逆相補的であり、より好ましくは、前記USH2A pre-mRNA配列中の20bp~27bpの連続配列に逆相補的であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のsnRNA。
【請求項4】
前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247223-216247246、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639のうちの1又は複数から選択され;
好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、及びChr1:216247169-216247192のうちの1又は複数から選択され;或いは
好ましくは、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、Chr1:216247138-216247161、Chr1:216247130-216247153、Chr1:216246626-216246649、Chr1:216246622-216246645、及びChr1:216246616-216246639のうちの1又は複数から選択され
より好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247155-216247178、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153のうちの1又は複数から選択され
更に好ましくは、Chr1:216247213-216247236、Chr1:216247209-216247232、Chr1:216247204-216247227、Chr1:216247197-216247220、Chr1:216247191-216247214、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247179-216247202、Chr1:216247174-216247197、Chr1:216247169-216247192、Chr1:216247162-216247185、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153のうちの1又は複数から選択され
或いは、
前記USH2A pre-mRNA配列に対応するゲノム位置領域は、Chr1:216247218-216247241、Chr1:216247187-216247210、Chr1:216247147-216247168、Chr1:216247147-216247173、Chr1:216247142-216247165、及びChr1:216247130-216247153のうちの1又は複数から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のsnRNA。
【請求項5】
前記snRNAの認識ドメインは、配列番号8~28に示される配列から選択され、好ましくは、配列番号10~18又は配列番号19~28に示される配列から選択され、より好ましくは、配列番号10~23、又は配列番号25に示される配列から選択され、更に好ましくは、配列番号10~19、配列番号21~23又は配列番号25に示される配列から選択され
或いは、
前記snRNAの認識ドメインは、配列番号9、配列番号15、配列番号21、配列番号22、配列番号23又は配列番号25に示される配列から選択され;好ましくは、配列番号15、配列番号21、配列番号22又は配列番号23に示される配列から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のsnRNA。
【請求項6】
前記snRNAは、U1-snRNA又はU7-snRNAであることを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載のsnRNA。
【請求項7】
前記snRNAは、sm配列を含み、前記sm配列は、好ましくは、smOPT配列であり、前記smOPT配列は、より好ましくは、配列番号31に示され
好ましくは、前記snRNAは、認識ドメイン、smOPT配列、及びU1-snRNA scaffold配列又はU7-snRNA scaffold配列を含み;好ましくは、前記U7-snRNA scaffold配列は配列番号49に示される通りであることを特徴とする、請求項に記載のsnRNA。
【請求項8】
前記snRNAは、更にスプライシング調節タンパク質を動員するモチーフを含み、前記スプライシング調節タンパク質は、好ましくは、hnRNPA1、SRSF1、RBM4、DAZAP1及びSRのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項に記載のsnRNA。
【請求項9】
請求項1~のいずれか一項に記載のsnRNAをコードする核酸配列を含むことを特徴とする、核酸
【請求項10】
請求項1~のいずれか一項に記載のsnRNA及び/又は請求項に記載の核酸を含むことを特徴とする、ベクター。
【請求項11】
請求項1~のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項に記載の核酸、及び/又は請求項10に記載のベクターを含むことを特徴とする、ウイルス粒子。
【請求項12】
請求項1~のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項に記載の核酸、請求項10に記載のベクター、及び/又は請求項11に記載のウイルス粒子を含むことを特徴とする、細胞。
【請求項13】
請求項1~のいずれか一項に記載のsnRNA、請求項に記載の核酸、請求項10に記載のベクター、請求項11に記載のウイルス粒子、及び/又請求項12に記載の細胞を含むことを特徴とする、医薬組成物。
【請求項14】
USH2A pre-mRNAと、請求項1~のいずれか1項に記載のsnRNA、請求項に記載の核酸、請求項10に記載のベクター、請求項11に記載のウイルス粒子、請求項12に記載の細胞、及び/又は請求項13に記載の医薬組成物とを接触させることを含む、エクソン13発現産物を欠失させたUsherinタンパク質の取得方法。
【請求項15】
眼疾患及び/又は耳疾患を予防及び/又は治療するための、請求項1~のいずれか1項に記載のsnRNA、請求項に記載の核酸、請求項10に記載のベクター、請求項11に記載のウイルス粒子、請求項12に記載の細胞、請求項13に記載の医薬組成物。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
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【国際調査報告】