JP2002528056A - IVa2、100K及び/又は末端前タンパク質配列における欠失型アデノウイルス - Google Patents

IVa2、100K及び/又は末端前タンパク質配列における欠失型アデノウイルス

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Abstract

(57)【要約】 本発明は欠失型アデノウイルスベクターを提供する。この発明力のあるアデノウイルスベクターは、IVa2、100K、ポリメラーゼ及び/又はアデノウイルスゲノムの末端前タンパク質配列を保有する。アデノウイルスは付加的に他の欠失、突然変異又は他の一時変異も含有する。特に好ましい実施例において、アデノウイルスベクターは複数に欠失され、すなわちその中に2つ又はそれ以上の欠失を保有する。本発明の欠失型アデノウイルスは、ウイルスが相補機能の非存在下に新しいウイルス粒子を複製及び生成できないという点で「増殖欠陥性」である。本発明の好ましいアデノウイルスベクターは、代謝障害と関連したタンパク質又はペプチド、さらに好ましくは、リソソーム酸アルファ−グルコシダーゼをコード化する異種ヌクレオチド配列を保有する。さらに、発明力のある欠失型アデノウイルスベクターを製造するための方法が提供される。さらにまた、欠失型アデノウイルスベクターをインビボ又はインビトロで細胞に投与する方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願情報) 本出願は、1998年8月28日に出願され、その全体が本明細書中において
援用される予備出願第60/145,742号の利点を請求するものである。
【0002】 (連邦支援) 本発明の政府支援は、国立衛生研究所からの承認第DK52925−02号に
より提供された。政府は本発明に対する一定の権利を有する。
【0003】 (技術分野) 本発明は、アデノウイルスベクターに関し、さらに詳しくは、増殖型欠陥アデ
ノウイルスベクターに関する。
【0004】 (背景技術) 遺伝子治療の基本は、それぞれの遺伝子活性が喪失又は欠損している組織に機
能的遺伝子を送達することである。遺伝子治療を達成する方法の中で、所望の導
入遺伝子を輸送するように遺伝子改変されている組換えウイルスベクターが用い
られている。これらのウイルスに基礎づけられたベクターは、標的組織を感染さ
せる自然能など、有利な特性を有する。しかし、現存のウイルスベクターの実行
は、いくつかの制限によって妨げられてもいる。
【0005】 例えば、レトロウイルスに基礎づけられたベクターは、遺伝子導入の発現(常
在性の発癌遺伝子を活性化する潜在能により)を可能にする標的組織のゲノム内
に組み込む必要があるが、かかる系において生じるベクターの力価は一部の他の
系におけるよりも有意に小さい。対象ゲノム内に組み込むための必要性により、
レトロウイルスベクターは活発に分裂する組織を形質導入するためにのみ用いる
ことができる。さらに、多くのレトロウイルスは宿主組織の特異性を制限してし
まい、対象のわずかな特異的組織よりも多くを形質導入するために使用すること
ができない。
【0006】 アデノウイルスベクターは遺伝子治療に大きな見込みを持つ。アデノウイルス
ベクターは、肝、腎、筋(骨格及び心臓)、呼吸器、及び神経系組織において認
められるものなど非分裂、分化細胞を含む、インビボの複数の種類の組織を形質
導入することができる。例えば、Askariら、Gene Ther. 3:381-388(1996);Ba
rrら、Gene Ther. 1:51-58(1994);Engelhardtら、Hum. Gene Ther. 4:759-76
9(1993)を参照。トランス相補パッケージング細胞系を用いることにより、第
一世代アデノウイルスベクターを増殖させ、高力価(>1013)に濃縮させる
ことができ、これによりインビボ投与後に多数の標的細胞を形質導入できるよう
になる。Ragotら、Nature 361:647-50(1993)。
【0007】 第一世代のアデノウイルスベクターは比較的大きな輸送能力(すなわち、約8
.0kbまで)も有する。ベクターゲノム内に組み込むための必要なしに免疫無
能及び場合により免疫適格性動物における長時間にわたりエピソームにより形質
導入される遺伝子の発現を可能する第一世代のアデノウイルスベクター(Vincen
tら、Nat genet: 5: 130-34(1993);Tripathyら、Nature Medicine 2:545-50
(1996))は、静止状態の細胞及び活発に分裂する細胞を有糸分裂により形質導
入することができる。最後に、生きたアデノウイルス製剤が、軍の新兵のワクチ
ン接種に用いられており、Ad菌株2及び5(ベクター開発用に最も一般的に用
いられている)は重篤な疾患と関連していない。
【0008】 上述した利点にもかかわらず、第一世代、E1欠失型アデノウイルスのウイル
スベクターは、いくつかの理由のため有力な治療的使用において限界がある。第
一に、E1欠失の大きさ及び物理的なウイルスパッケージングの束縛により、第
一世代のアデノウイルスベクターは導入遺伝子の遺伝子物質の約8.0kbを保
持する限界がある。これは他のウイルスベクター系に有利に匹敵するが、大きな
導入遺伝子が必要とされる場合のベクターの有用性を制限する。第二に、パッケ
ージング細胞系統へのE1欠失第一世代ベクターの感染により若干の複製適格性
アデノウイルス粒子が発生するが、これはパッケージング細胞系統に常在するE
1配列とアデノウイルスベクターゲノムとの間の単一の組換え事象のみが野生型
ウイルスを発生できるためである。したがって、第一世代のアデノウイルスベク
ターは、有意な量の複製適格性野生型ウイルス粒子とアデノウイルスベクター系
統との組み合わせの有意な脅威を示し、これは遺伝子治療対象に投与した場合に
毒性の副作用となる。
【0009】 アデノウイルスベクターの最も困難な問題は、免疫適格性動物におけるウイル
ス形質導入細胞を削減する宿主(hose)免疫応答に対して二次的である長期の導
入遺伝子発現を持続する能力がないことである。Gilgenkrantzら、Hum. Gene Th
er. 6: 1265-1274(1995);Yangら、J. Virol. 69: 2004-2015(1995);Yang
ら、proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 4407-4411(1994);Yangら、J. Immunol
. 155: 2565-2570(1995)。免疫応答は導入遺伝子タンパク質生成物に対して明
らかにされている(Tripathyら、Nat. Med. 2: 545-550(1996))、アデノウイ
ルスベクターエピトープが宿主免疫応答を引き起こす主要な因子であることも明
らかにされている。Gilgenkrantzら、Hum. Gene Ther. 6: 1265-1274(1995);
Yangら、J. Virol. 70: 7209-7212(1996)。細菌性β−ガラクトシダーゼ遺伝
子などの導入遺伝子は、他の送達系(例えば、直接DNA注射又はアデノ関連性
ウイルス投与)とは対照的に、アデノウイルスベクターにより形質導入すると免
疫原性が高く、その場合に免疫原性導入遺伝子に対する免疫応答が欠如し、導入
遺伝子発現が持続することも繰り返し明らかにされている。Wolffら、Hum. Mol.
Genet. 1: 363-369(1992);Xiaoら、J. Virol. 70: 8098-8108(1996)。
【0010】 また、E1ベクターは、アデノウイルス早期遺伝子を発現し、ゲノム複製を
受け、インビボで利用するとL1−L5コード化された構造的遺伝子を発現する
ことも報告されている。例えば、Yangら、Immunity 1: 433-442(1994)。E1
欠失から完全に複製適格性ウイルスを生成するには単一の組換え事象のみが必要
であるため、免疫応答の悪化は一部の場合にベクター製剤における野生型アデノ
ウイルスの混入的存在によるものとみられる。例えば、Rich、Hum. Gene. Ther.
4: 461-476(1993)。これらの減少のいずれか(又は両方)が形質導入細胞中
のウイルスタンパク質の生成及び存在をもたらし、おそらく他の遺伝子治療ベク
ター系よりも高い抗原プロフィールを生じることがある。これらのアデノウイル
スのウイルス遺伝子生成物の存在は、宿主免疫系によるアデノウイルスベクター
感染細胞の検出及び除去を促進することにより、第一世代のアデノウイルスベク
ターのよる感染細胞における導入遺伝子発現の短い持続時間に寄与する。
【0011】 したがって、技術上、現存系の制限に対処するアデノウイルスベクター系の改
善が必要とされている。
【0012】 (発明の開示) 本発明は、現存の「第一世代」アデノウイルスベクターに対して利点を提供す
る新規な欠失型アデノウイルスベクターを提供する。本発明の欠失型アデノウイ
ルスベクターは異種ヌクレオチド配列の保有能力増大を有利に有し、ウイルスタ
ンパク質発現の低いレベルを示し、わずかな宿主免疫応答を誘発し、及び/又は
標的細胞内に導入したときに安定性の増大及び導入遺伝子発現の延長を示しうる
【0013】 この発明力のあるアデノウイルスベクターは、アデノウイルスゲノムのIVa
2、100K、ポリメラーゼ及び/又は末端前タンパク質配列における1つ又は
それ以上の欠失を保有する。アデノウイルスは付加的に他の欠失、突然変異又は
他の一時変異も含有する。特に好ましい実施例において、アデノウイルスベクタ
ーは複数に欠失され、すなわちその中に2つ又はそれ以上の欠失を保有する。さ
らに好ましくは、アデノウイルスゲノムの2つ又はそれ以上の領域(例えば、E
1,E3、ポリメラーゼ、100K、IVa2、末端前タンパク質、等)におけ
る欠失がある。アデノウイルスゲノムにおける欠失の少なくとも1つは、ウイル
スが相補機能の非存在下に新しいウイルス粒子を複製及び生成できないという点
でアデノウイルスの「増殖欠陥性」を与え、好ましくは、ベクターは増殖欠陥性
表現型となる複数(2つ又はそれ以上)の欠失を保有する。アデノウイルスゲノ
ムからの欠失機能を供給するトランス相補細胞内に導入すると、本発明の欠失型
アデノウイルスは新しいウイルス粒子が発生する増殖性感染を生成することがで
きる。
【0014】 本発明の別の態様は、パッケージング細胞を用いた高力価の発明力のある欠失
型アデノウイルスベクターを製造するための方法である。細菌の組換えを用いた
発明力のある欠失型ベクターを製造するための方法及び欠失型ヘルパーアデノウ
イルスを用いた「破壊型」アデノウイルスベクターを製造するための方法も開示
されている。本発明による破壊型アデノウイルス系統は、安定性の増大及び従来
の製剤と比較して混入ヘルパーウイルスからのウイルスタンパク質発現の減少を
示すとみられる。
【0015】 この発明力のあるベクターは、例えば、対象のタンパク質/ペプチド又はRN
Aを生成するインビボの細胞に投与することができる。特に、本発明による組換
え欠失型アデノウイルスベクターはインビボの細胞に投与することができ、投与
するとその細胞が異種ヌクレオチド配列を発現する。具体的な実施例において、
ヌクレオチド配列は、代謝障害及び/又はリソソーム又はグリコーゲン貯蔵障害
と関連したタンパク質又はペプチド(例えば、酵素)をコード化する。発現タン
パク又はペプチドは、例えばタンパク質置換療法のために分離することができる
【0016】 他の実施例において、本発明の組換えアデノウイルスベクターは生体外の細胞
に投与することができ、対象に投与された細胞は、例えば、対象において免疫原
性又は治療反応を生じる。さらに別の実施例において、発明力のある欠失型アデ
ノウイルスベクターは対象に直接投与される。特に、本研究ではGAA遺伝子を
保有する本発明の欠失型アデノウイルスベクターのGAA欠乏動物への静脈内投
与により、肝細胞の形質導入及びその後のGAA導入遺伝子の発現が高レベルと
なったことが明らかにされた。GAAの肝発現により、GAAタンパク質の血漿
レベルの上昇及び患部組織におけるグリコーゲンレベルの有意な減少が生じた。
【0017】 本発明は本発明の組換え欠失型アデノウイルスベクターを臓器又は組織に投与
することにより、異種ヌクレオチド配列が発現され、コード化されたタンパク質
/ペプチド又はRNAが異なる臓器又は組織に送達され、例えば治療効果の免疫
原性を生じる方法も開示している。例えば、外来タンパク質をコード化するヌク
レオチド配列が肝に送達すると、これが発現され、循環系内に分泌されるととも
に標的組織(例えば筋)に送達することができる。さらに別法として、発明力の
あるアデノウイルスベクターは、外来タンパク質又はヌクレオチド配列を中枢神
経系に送達するために脳内に(例えば直接注射により)導入することができる。
【0018】 本発明の別の態様は、遠位組織又は臓器(例えば筋組織)に送達するために肝
においてタンパク質又はペプチドを発現させ、治療効果を得る方法である。好ま
しくは、本発明の欠失型アデノウイルスを使用し、タンパク質又はペプチドをコ
ード化するヌクレオチド配列を肝内に導入する。代謝障害、さらに好ましくは、
リソソーム又は糖原病(例えば、リソソーム酸α−グルコシダーゼ)と関連した
タンパク質又はペプチドをコード化するヌクレオチド配列も好ましい。リソソー
ムタンパク質又はペプチドをコード化するヌクレオチド配列がさらに好ましい。
【0019】 本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の本発明の説明にさらに詳しく記
載されている。
【0020】 (発明の詳細な説明) 現在利用可能なアデノウイルスベクター系の制限を克服するひとつの方法は、
アデノウイルスベクターの背骨の基本的な遺伝子領域に別の欠失を導入すること
である。別の欠失の付加によりベクターの導入遺伝子輸送力が増大するとみられ
、適切に選択した場合は、ウイルス系統の増殖適格性野生型ウイルス粒子との混
入を引き起こし、これらのウイルス製剤が治療目的に不適切となる組換え事象を
減少又は除去するとみられる。
【0021】 「第二世代」の欠失型アデノウイルスベクターの使用もアデノウイルスベクタ
ーの別の重要な問題――宿主免疫応答及び/又はプロモーターのシャットダウン
により、免疫適格性動物への導入後の導入遺伝子の長期発現を持続し得ないとい
う問題に対処しうる(Yangら、(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 4407
;Yangら、(1995)J. Virol. 69: 2004; Yangら、(1995)、J. Immunol. 155
: 2564;Gilgenkranzら、(1996)Human Gene Therapy 6: 1265;Brougら、(19
97)J. Virol. 71: 9206)。第一世代E1欠失型アデノウイルスベクターによる
形質導入後の宿主免疫応答は、導入遺伝子及びアデノウイルスベクターコード化
エピトープに対して作られることが明らかにされている(Tripathyら、(1996)
Nature Medicine 2: 545;Gilgenkranzら、(1995)Human Gene Therapy 6: 126
5;Yangら、(1996)J. Virol. 70: 7209)。第一世代アデノウイルスベクター
は宿主免疫応答の悪化を誘発するように思われる。例えば、細菌性β−ガラクト
シダーゼ遺伝子のアデノウイルスに仲介された導入は、β−ガラクトシダーゼに
対する免疫応答が著しく欠如していることが明らかにされている、直接DNA注
射又はアデノ関連性ウイルス投与など他の送達系とは対照的に、免疫適格性動物
において免疫原性が高いことが明らかにされている(Xiaoら、(1996)J. Virol
. 70: 8098;Wolffら、(1996)Hum. Mol. Genet. 1: 363)。
【0022】 本発明の欠失型アデノウイルスベクターは、第一世代E1欠失型ベクターと比
較して標的細胞内に感染すると、ウイルスDNA複製及び/又はウイルス遺伝子
生成物の産生を減少又は除去しうる。本発明の特定の推論に固執することは望ま
しくないが、ウイルス複製の減少は本発明の欠失型アデノウイルスベクターによ
る形質導入後の導入遺伝子発現を有利に延長すると思われる。ベクター系質導入
及び導入遺伝子発現語のウイルス特異的活性の減少は、宿主細胞に対する宿主免
疫応答及び毒性影響の減少ももたらすとみられる。これらは、引き続いて、導入
遺伝子発現の持続時間を延長させるとみられる。
【0023】 本発明のベクターの使用は、ウイルスDNA複製及びウイルス遺伝子発現のさ
らに有効な遮断を提供することにより、形質導入細胞に対する宿主免疫応答も大
幅に減少させるとみられる。これにより、アデノウイルスに基礎づけられた臨床
的遺伝子治療プロトコールにおける非特異的(及び場合により毒性の)免疫抑制
剤を投与する必要がなくなるとみなれる。アデノウイルスに基礎づけられた遺伝
子治療に対する免疫応答は被験動物の背景系統、導入遺伝子の発現を推進するた
めに利用されるプロモーター/エンハンサー要素、及びウイルスの背骨自体によ
って変動するが、本発明のベクターにおいて認められる大幅な改善は、これらの
因子にかかわらず早期発生ベクターにわたる形質導入細胞の免疫性プロフィール
を減少させることにより大幅に性能を改善するとみられる。
【0024】 さらに、第二次世代ベクターの使用により、現在の8kbの限界から9kb、
11kb、又は12.5kb以上にアデノウイルスベクターの導入遺伝子輸送能
が増大しうる。この輸送能の増大は、大きなcDNAミニ遺伝子作成物(例えば
、ジストロフィン)の導入、大きな組織特異的プロモーター/エンハンサー要素
(例えば、筋クレアチンキナーゼエンハンサー)の利用、及びインビボのアデノ
ウイルス感染細胞の免疫認識を最小限に抑えうるアデノウイルス遺伝子のベクタ
ー内への再導入(例えば、E4遺伝子)を考えると有利である(Coxら、(1993
)Nature 364: 725; Iianら、(1997)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 2587;
Kumarsignら、(1996)Human Molecular Genetics 5: 913)。
【0025】 さらに、複数の欠失の導入により、複数の組換え事象は複数の欠失型ウイルス
から生ウイルスを再生する必要があるため、複製適格性ウイルスによる生成ベク
ター系等の混入の可能性を減少しうる。
【0026】 驚いたことに、本発明の欠失型アデノウイルスベクターは不安定ではない。こ
れは破壊型アデノウイルスベクターがゲノム安定性のために末端前タンパク質活
性に依存するという報告と対照をなす(Lieberら、(1996)J. Virol. 70: 8944
; Lieberら、(1997)Nature Biotech. 15: 1383)。
【0027】 I. 欠失型アデノウイルスベクター
【0028】 本発明の一部は、アデノウイルスゲノムのアデノウイルスポリメラーゼ(po
l)、末端前タンパク質(pTP)、100K、及びIVa2領域内に欠失を含
有する新規なアデノウイルスベクターの発見に基づく。これらの新規な「第二世
代」アデノウイルスベクターは、標的細胞内に(例えば遺伝子治療のため)形質
導入したときに「漏出性」ではなく、従来記載されているE1欠失型アデノウイ
ルスベクターよりも大きな異種ヌクレオチド配列を輸送することができるはずで
ある。また、本発明の欠失型アデノウイルスベクターは免疫原性が低く、それに
より技術上従来周知のE1欠失型ベクターよりも、免疫クリアランスに対して感
受性が低いとみられる。
【0029】 本明細書中で用いられる「アデノウイルス」という用語は、Mastadenovirus属
及びAviadenovirus属を含む、全アデノウイルスを包囲するように意図されてい
る。今日まで、アデノウイルスの少なくとも47種類のヒト血清型が同定されて
いる(例えば、FIELDSら、VIROLOGY、第2巻、第67章(第3版、Lippincot-Ra
ven Publishersを参照)。アデノウイルスは血清グループCのアデノウイルスで
あることが好ましいが、アデノウイルスは血清型2(Ad2)又は血清型5(A
d5)であることがさらに好ましい。
【0030】 好ましい一実施例において、本発明の発明力のあるアデノウイルスは感染性あ
るが、増殖欠陥性であり、すなわち、トランス相補性の非存在下、例えばアデノ
ウイルスゲノムから欠失した機能を発現するパッケージング細胞により新しいウ
イルス粒子を複製及びパッケージングすることができない。言い換えれば、本発
明の増殖欠陥性アデノウイルスは、トランス相補性の非存在下に生産的な感染を
生じることができない。増殖欠陥性アデノウイルス粒子は、100K、IVa2
、及び/又は末端前タンパク質領域における1つ又はそれ以上の欠失を有するア
デノウイルスゲノムを保有する。アデノウイルスゲノムの欠失は、欠失領域から
指標タンパク質の機能的形態の発現を好んで阻止し、又は実質的に阻止する。例
えば、100K欠失は、アデノウイルスゲノムの欠失100K領域から機能的1
00Kタンパク質の発現を好んで阻止し、又は実質的に阻止する。IVa2欠失
は、アデノウイルスゲノムの欠失IVa2領域から機能的IVa2タンパク質の
発現を好んで阻止し、又は実質的に阻止する。末端前タンパク質は、アデノウイ
ルスゲノムの欠失末端前タンパク質領域から機能的末端前タンパク質の発現を好
んで阻止し、又は実質的に阻止する。
【0031】 本明細書中で用いられる「感染性」により、アデノウイルスが自然な形質導入
機序で細胞に入り、導入遺伝子を発現できることが意味されている。選択的に、
「感染性」アデノウイルスは、他の機序により細胞に入り、導入遺伝子を発現で
きるアデノウイルスである。一実施例として、アデノウイルスキャプシドにおけ
る細胞表面受容体のためのリガンド又は結合タンパク質を発現し、又は以下に記
載するように、細胞表面上の分子に対して作られる抗体を用いた後に複合体のイ
ンターナリゼーションにより、ベクターは標的細胞に入ることができる。
【0032】 別の好ましい実施例において、増殖血管性アデノウイルスはE1領域における
1つ又はそれ以上の欠失及びアデノウイルスゲノムのポリメラーゼ領域における
1つ又はそれ以上の欠失を含む。ポリメラーゼ欠失は、アデノウイルスゲノムの
欠失ポリメラーゼ領域から機能的ポリメラーゼタンパク質の発現を好んで阻止し
、又は実質的に阻止する。E1欠失は少なくとも1つのE1タンパク質の機能的
形態の発現を好んで阻止し、又は実質的に阻止する。
【0033】 別の好ましい実施例において、本発明はアデノウイルスゲノムのポリメラーゼ
領域における1つ又はそれ以上の欠失を含む欠失型増殖欠陥性アデノウイルスを
提供する。欠失は、欠失領域から機能的ポリメラーゼタンパク質の発現を好んで
阻止し、又は実質的に阻止する。さらに好ましい実施例において、本発明は、欠
失領域の1つがポリメラーゼ領域にある、アデノウイルスゲノムの2つ又はそれ
以上の領域における2つ又はそれ以上の欠失を保有する欠失型増殖欠陥性アデノ
ウイルスを提供する。2つの欠失領域があり、第1の欠失領域がポリメラーゼ領
域のヌクレオチド7274乃至7881での単一の欠失である特別な実施例にお
いて、第2の欠失領域はE3領域を除いて本明細書中で記載されるように他の領
域である。さらに好ましい実施例において、アデノウイルスはポリメラーゼ領域
における1つ又はそれ以上の欠失及びE1領域における1つ又はそれ以上の欠失
を有し、アデノウイルスゲノムの他の領域における1つ又はそれ以上の欠失を任
意に有する。
【0034】 さらに別の好ましい実施例において、本発明は、リソソーム酸α−グルコシダ
ーゼ(GAA)、さらに好ましくはヒトGAA(hGAA)をコード化する1つ
又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列を含有するアデノウイルスゲノム、及び1
00K、IVa2、ポリメラーゼ及び/又は末端前タンパク質の1つ又はそれ以
上における1つ又はそれ以上欠失を含む感染性の増殖欠陥性アデノウイルスを提
供する。欠失は、それぞれ欠失領域からの機能的100K、IVa2、ポリメラ
ーゼ及び/又は末端前タンパク質の発現を好んで阻止し、又は実質的に阻止する
【0035】 本明細書中で用いられる機能的タンパク質の「発現を阻止する」という用語は
、検出可能なタンパク質活性が検出可能ではないことを意味する。この欠陥は転
写、翻訳及び/又は翻訳後プロセスのレベルであるとみられる。このため、欠失
型遺伝子の転写及び翻訳が認められる場合でも、結果として生じるタンパク質に
は検出可能な生物活性が認められない。本明細書中で用いられる機能的アデノウ
イルスタンパク質の「発現を実質的に阻止する」という用語は、タンパク質に起
因しうる生物活性のわずかな量のみが検出可能であることを意味する。例えば、
機能的タンパク質活性を検出する一つの方法は、キャプシド形成されたアデノウ
イルスの生成をモニタリングすることによるものである。機能的アデノウイルス
タンパク質の「発現を実質的に阻止する」という欠失の存在下に、新しいアデノ
ウイルス粒子のわずかな量のみが相補性の非存在下に生じることになる。発明力
のある欠失型アデノウイルスによる新しいウイルス粒子のパッケージングは、相
補性機能の非存在下に、相補性機能の存在下の野生型アデノウイルス又は欠失型
アデノウイルスで検出されるレベルの約10%、5%、2%、1%、0.05%
、又は0.1%以下でさえある。
【0036】 発明力のある欠失型アデノウイルスは、欠失を代償する相補性機能、例えば、
パッケージング細胞によるトランス相補性を提供することなく増殖すること(す
なわち、新しいウイルス粒子を複製及びパッケージングすること)ができない。
以下にさらに詳しく記載されるように、パッケージング細胞は、その中の欠失の
結果としてアデノウイルスゲノムから発現しえない機能的タンパク質を典型的に
発現し供給する。トランス相補性機能の存在下に、本発明の欠失アデノウイルス
ベクターは新しいウイルス粒子を複製しパッケージングすることができる。
【0037】 本明細書中で用いられる「欠失型」という用語は、アデノウイルスゲノムの指
標領域からの少なくとも1つのヌクレオチドの脱落を指す。欠失は約1、2、3
、5、10、20、100、200、又は500個のヌクレオチドよりも多いこ
ともある。アデノウイルスゲノム各種領域における欠失は指標領域の少なくとも
約1%、5%、10%、25%、50%、75%、90%、95%、99%、又
はそれ以上であるうる。選択的に、アデノウイルスゲノムの全体の領域が欠失さ
れている。欠失は領域から機能的タンパク質の発現を阻止又は実質的に阻止する
ことが好ましい。例えば、100K領域における欠失はその領域から機能的10
0Kタンパク質の発現が失われることが好ましい。換言すれば、欠失100K領
域上に転写及び結果として生じるRNA転写の翻訳が認められる場合でも、結果
として生じるタンパク質は実質的に非機能的となり、さらに好ましくは、完全に
非機能的となる。選択的に、わずかな量の機能的タンパク質が発現される。一般
に、これらは付加的な利点があり、対象の異種ヌクレオチド配列のための欠失型
アデノウイルスの輸送能が増大するため大きな欠失が好ましい。アデノウイルス
ゲノムの各種領域はマッピングされ、当業者により理解されている(FIELDSら、
VIROLOGY、第2巻、第67章(第3版、Lippincot-Raven Publishersを参照)。
【0038】 発明力のあるアデノウイルスにおける欠失は温度感受性欠失ではないことが好
ましい。換言すれば、欠失により影響される複製及びパッケージングの喪失は恒
常的な突然変異であり、温度感受性突然変異ではないことが好ましい。
【0039】 本明細書中で用いられるように、「機能的」タンパク質は、そのタンパク質と
通常関連した少なくとも1つの生物活性を保持するタンパク質である。「機能的
」タンパク質は自然に発生するタンパク質により所有される活性のすべてを保持
することが好ましい。「非機能的」タンパク質は、タンパク質と通常関連した検
出可能な生物活性を示さないタンパク質である。「実質的に非機能的」タンパク
質は、わずかな量の生物活性のみを保持する、選択的に、機能的タンパク質のわ
ずかな量のみが生じるタンパク質である。
【0040】 複数の欠失を含有するアデノウイルスベクターは、ベクターの輸送能を増大さ
せ、複製適格性ウイルスを発生させる組換えの可能性を減少させることが好まし
い。当業者であれば、アデノウイルスが複数の欠失を含有する場合に、それぞれ
の欠失が、単独で存在する場合は、上述したように増殖欠陥性アデノウイルスで
ある必要はないことが明白であろう。欠失のひとつがアデノウイルス増殖欠陥性
を与える限り、他の目的のために、例えば、異種ヌクレオチド配列のためのアデ
ノウイルスゲノムの輸送能を増大させるために追加の欠失を含めることができる
。欠失の1つ又はそれ以上が機能的タンパク質の発現を阻止し、アデノウイルス
増殖欠陥性を与えることが好ましい。欠失のすべてがアデノウイルス増殖欠陥性
を与えることが、さらに好ましい。
【0041】 さらに、アデノウイルスゲノム内のコード化領域の重複が周知であるため、上
述した欠失により1つ以上の機能的アデノウイルスタンパク質が失われることが
当業者には明白であろう。同様に、欠失領域からのすべての機能的遺伝子発現が
切断される必要はなく、すでに示されている100K、IVa2、ポリメラーゼ
及び/又は末端前タンパク質の機能的発現のみである。欠失は、他の本質的な機
能と干渉しないように選択されることが好ましく、例えば、ポリメラーゼ欠失は
主要な後期プロモーター配列又は三部分からなるリーダー配列と干渉しないよう
に選択され、末端前タンパク質欠失はVA−RNA配列と干渉しないように選択
されることが好ましい。
【0042】 他の欠失が、本明細書中に記載された発明力のある欠失と併用できることが明
白であろう。例えば、第一世代アデノウイルスベクターは典型的に、E1タンパ
ク質を発現する細胞(例えば、293細胞)を用いてE1遺伝子が欠失され、パ
ッケージングされる。E3領域も頻繁に欠失されるが、この欠失の相補性の必要
がないためである。また、E4、E2a、タンパク質IX、及び線維タンパク質
領域における欠失が、例えば、Armentanoら、(1997)J. Virology 71:2408、Ga
oら(1996)J. Virology 70:8934、Dedieuら、(1997)J. Virology 71:4626、W
angら、(1997)Gene Therapy 4:393、Gregoryらに対する米国特許第5,882
,877号(その開示の全体が本明細書中で援用される)により記載されている
。欠失はパッケージング細胞に対する毒性を回避すように選択されることが好ま
しい。Wangら、(1997)Gene Therapy 4:393は、パッケージング株細胞によるE
4及びE1の恒常的な同時発現からの毒性を記載している。毒性は、恒常的であ
るよりも誘発性のプロモーターによるE1及び/又はE4の発現を調節すること
により回避できる。宿主細胞に対する毒性又は他の有害な作用を回避する欠失の
組み合わせが、当業者によりルーチン的に選択できる。当業者には、典型的に、
E3遺伝子を除いて、例えばパッケージング細胞によるトランス相補性により、
追加のウイルスを増殖(複製及びパッケージング)させるために追加の欠失が相
補される必要があることが明白であろう。
【0043】 文献(Clemensら、(1996)Gene Ther. 3:965; Hardyら、(1997)J. Virol.
71:1842; Kochanekら、(1996)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5731; Kumar-S
ingh、(1996)Mol. Gen. 5:913; Parksら、(1996)Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 93: 13565)に記載された他の破壊型アデノウイルスベクター系の一部とは異
なり、本発明のベクターは高力価の増殖のためにどの型のヘルパーウイルスも必
要としない。実際に、破壊型アデノウイルスベクター系統を生成するパッケージ
ング細胞における本発明の複数の欠失型アデノウイルスの使用により、前の系の
破壊型アデノウイルスベクター系統における複製適格性ウイルスの混入を生じる
組換え事象の可能性が減少する。これは、現存の破壊型アデノウイルス製剤の全
体的な有用性を制限しうる重要な問題である(Hardyら、(1997)J. Virol. 71:
1842)。さらに、以下に詳しく述べるように、ヘルパーウイルスとしての本発明
の欠失型アデノウイルスの使用により、安定な遺伝子形質導入のためのヘルパー
ウイルス混入の存在に依存する破壊型アデノウイルスベクターによる形質導入に
有効性が増大するとみられる(Lieberら、(1997)J Virol. 70:8944; Lieberら
、(1997)Nature Biotech. 15:1383)。
【0044】 特に好ましい実施例において、欠失型アデノウイルスは末端前タンパク質及び
E1及び/又はE3領域における欠失を含む。末端前タンパク質及びポリメラー
ゼ領域及びE1及び/又はE3領域における欠失を含むアデノウイルスであるこ
とも好ましい。また、100K及びE1及び/又はE3領域における欠失を保有
するアデノウイルスが好ましい。さらに、ポリメラーゼ及びIVa2並びにE1
及び/又はE3領域における欠失を含有する欠失型アデノウイルスが好ましい。
さらに、IVa2、ポリメラーゼ、末端前タンパク質、及びE1及び/又はE3
領域における欠失を含有するアデノウイルス、及び100K、ポリメラーゼ、末
端前タンパク質、及びE1及び/又はE3領域における欠失を保有するアデノウ
イルスが好ましい。さらに、IVa2、100K、ポリメラーゼ、末端前タンパ
ク質、及びE1及び/又はE3領域における欠失を保有するアデノウイルスが好
ましく、なお、(E1及びE3領域がいずれも欠失されていることが)さらに好
ましい。
【0045】 他の特に好ましい実施例において、IVa2領域における欠失はアデノウイル
ス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5766の形態であり、100
K領域における欠失はアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド24,9
90乃至25,687の形態であり、末端前タンパク質領域における欠失はアデ
ノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド9198乃至9630の形態であり
、ポリメラーゼ領域における欠失はアデノウイルス血清型5ゲノムの約7274
乃至7881の形態である。アデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド9
198乃至9630での末端前タンパク質領域及び約ヌクレオチド7274乃至
7881でのポリメラーゼ領域における欠失を含有するアデノウイルスも好まし
い。さらに、アデノウイルス5ゲノムの約ヌクレオチド7274乃至9630の
領域を包囲するポリメラーゼ及び末端タンパク質領域が好ましい。当業者であれ
ば、類似の欠失が他の血清型からのアデノウイルスゲノムの相同領域において作
成できることが明白であろう。他の特に好ましい実施例において、欠失型アデノ
ウイルスは、本明細書中で[E1−、E3−、pol−]Ad、[E1−、E3
−、pol−、TP−]Ad、[E1−、100K−]Ad、又は[E1−、E
3−、IVa2−、pol−、pTP−、100K−]Adとして開示されてい
るものである。
【0046】 以下にさらに詳しく述べるように、上述した発明力のあるアデノウイルスはい
ずれも対象の1つ又はそれ以上のヌクレオチド配列(例えば、2、3、4、5、
6又はそれ以上の配列)を付加的に含有することができる。
【0047】 当業者には、発明力のあるアデノウイルスは付加的に他の突然変異を含有でき
ることが明白であろう。例えば、アデノウイルスは、Douglasら、(1996)Natur
e Biotechnology 14:1574; Royらに対する米国特許第5,922,315号;Wi
ckhamらに対する米国特許第5,770,442号;及び/又はWickhamらに対す
る米国特許第5,712,136号(それらの開示はすべて全体が本明細書中で
援用される)改変又は「標的」されうる。
【0048】 II. 欠失型アデノウイルスを製造するための試薬及び方法
【0049】 別に示されている場合を除き、本発明による組換えアデノウイルスゲノム、ヘ
ルパーアデノウイルス、及びパッケージング細胞の構成のために標準の方法を用
いることができる。かかる方法は当業者には周知である。例えば、SAMBROOKら、
MOLECULAR CLONING: 実験マニュアル(A LABORATORY MANUAL)第2版(Cold Spr
ing Harbor, NY, 1989);F. M. AUSUBELら、分子生物学における今日のプロト
コール(CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY)(Green Publishing Assoc
iate, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., New York)。
【0050】 発明力ある欠失型アデノウイルスベクターは、本明細書中に記載されているよ
うに、又は技術上周知の他の方法により生成することができる。例えば、欠失型
アデノウイルスは、対象の欠失(及び任意に異種ヌクレオチド配列)を含有する
シャトルプラスミドの同時形質移入及びアデノウイルスの残存する配列をコード
化するプラスミド又は生アデノウイルスから適切なパッケージング細胞へのウイ
ルス粒子DNAによるいずれかにより生成することができる。パッケージング細
胞への2分子の同時形質導入後の2分子(シャトルプラスミドはアデノウイルス
ゲノムと類似性の領域も含む)間の有効な組替えに事象より、対象の欠失を含み
、適切なトランス相補性細胞における増殖能を有する完全長のベクターゲノムが
生成される。
【0051】 特別な1方法により、所望の新しい欠失及び他の所望の突然変異(好ましくは
欠失も)の実質的部分を含有するプラスミドが生成される。開始プラスミドは好
ましくは、mu0から1のアデノウイルスのほかに、制限酵素部位(例えば、A
scl部位)、及びmu9から少なくともmu40のアデノウイルスゲノムを含
む。かから開始プラスミドは技術上周知の方法を用いて操作し、所望の欠失及び
/又は所望の導入遺伝子を含めることができる。
【0052】 次に、プラスミド及び/又は所望の導入遺伝子のアデノウイルスゲノム部分に
おける所望の突然変異を含む結果として生じるプラスミドを、EcoRl、Bs
pHl、NHel、又はAselなど制限エンドヌクレアーゼで消化されること
で直線化される。所望の導入遺伝子及び/又は欠失を含む直線化されたプラスミ
ドDNAは、以下に述べるように調製されたアデノウイルスDNAを所望の欠失
とともにアデノウイルスの生産的感染の支持(トランス相補)能を有するパッケ
ージング株細胞に同時形質移入される。
【0053】 同時形質移入に用いられるアデノウイルスゲノムDNAは、Jonesら、(1978
)Cell 13:181に記載された無傷のウイルス粒子DNA末端タンパク質複合体と
して分離することができる。ゲノムDNAはすでに所望の突然変異、好ましくは
、E1、E3、pol、pTP、IVa2、及び/又は100K領域における欠
失を含むウイルスからのものであってよい。同時形質移入に使用する前に、アデ
ノウイルスゲノムDNAはまず少なくとも2つの制限酵素で消化される。これら
の酵素は、組換えが望ましくない染色体の部位におけるアデノウイルスゲノムの
多数の二重鎖破断を引き起こすように選択される。組換えが望ましくない部位は
、組換え事象を引き起こさせる少なくともヌクレオチド1からヌクレオチド10
590、例えばpAdAscL−Δpol(実施例2)のヌクレオチド1059
0とヌクレオチド15671との間を含むことが好ましい。
【0054】 本発明の好ましいシャトルの1つ、pAdAscL−Δpol(実施例2)に
存在するようなアデノウイルスゲノムの大部分を含むシャトルプラスミドの使用
は、アデノウイルスゲノムのこのさらに遠位領域における組換えを促進する。さ
らに、複数の制限酵素、好ましくはClal、Xbal、及びScalを用いた
ゲノムアデノウイルスDNAをまず消化することにより、ゲノムアデノウイルス
DNAの生きた非組換えウイルス生成能の大幅な減少が達成される。これはかか
ら組換えに必要とされるウイルスDNAの部分が複数回消化される制限酵素であ
る可能性が高いという事実のためである。したがって、いくつかの制限酵素の利
用により、消化ウイルス粒子DNA由来の望ましくない非組換えウイルスの生成
が実質的に阻止される。
【0055】 好ましいシャトリングプラスミドはpAdAscL−Δpol(実施例2)で
ある。このプラスミドは従来技術で周知のプラスミドであるpAdAsclに類
似しているが、pAdAscLはアデノウイルスゲノムのマップ単位9から16
のみを含むのに対して、pAdAscL−wtはマップ単位9から43を含む。
pAdAscL−wtに存在する付加的なAd配列が、初期ベクター構成時の直
線化されたシャトルプロモーターとの同時形質移入前に複数の制限酵素でのウイ
ルス粒子DNAの消化を可能とし、それにより望ましくない組換えウイルスの組
換えによる生成が減少する。
【0056】 ゲノムDNAは、少なくともE1欠失及び、任意に、所望の遺伝子特性なしに
アデノウイルスを生成する可能性をさらに低下する以前に生成された他の所望の
欠失を含むアデノウイルス系統から分離できることが好ましい。
【0057】 このため、所望の導入遺伝子及び/又は突然変異を含む操作されたプラスミド
DNAは、直線化され(すなわち、BspHl、EcoRl、又はNhelによ
り)、複数の消化されたウイルスゲノム、好ましく実施例1に記載されたAd5
アデノウイルスE1−系統dl7001とともに、必要なアデノウイルス遺伝子
機能を発現するパッケージング株細胞内へ同時形質移入される。ウイルスの増殖
を可能とするのに十分な時間培養した後、形質移入された細胞を収集し、非形質
移入パッケージング細胞と混合する。この細胞混合物は組織培養クラスタープレ
ートに分布し、培養後、ウイルス細胞変性効果(CPE)を示すこれらのプレー
トの個々のウェルを収集する。各ウェルはウイルスの単一クローン単離物を表す
。このクローン単離物は本明細書中の他の箇所に記載されているように特徴でけ
られる。例えば、DNA制限マッピング、機能的試験、32Pプローブ及び同様
の試験が、組換え縛タンパク質/ウイルスの遺伝子型を確認、特徴づけるために
実施される。
【0058】 本発明は、試薬(例えば、分離ヌクレオチド配列、ベクター、細胞)及び発明
力のある欠失型アデノウイルスを製造するための方法をさらに提供する。
【0059】 さらに、分離ヌクレオチド配列、さらに好ましくは欠失型アデノウイルス10
0Kタンパク質をコード化するDNA配列が本明細書中で開示されている。10
0Kタンパク質をコード化するヌクレオチド配列は、欠失が(上述したように)
欠失型ヌクレオチド配列から機能的100Kタンパク質の発現を実質的に阻止す
るように(欠失型アデノウイルスベクターについて上述したように)1つ又はそ
れ以上の欠失を含む。アデノウイルスゲノム内にヌクレオチド配列が含まれるこ
とが好ましく、組換えアデノウイルスゲノムが含まれることがさらに好ましい。
本発明により、欠失型100K領域を含むアデノウイルスゲノムを保有するゲノ
ム(例えば、プラスミドベクター)も提供される。本発明による例示のプラスミ
ドは本明細書中でpcDNA3+100Kとして開示されているプラスミドであ
る。さらに、細菌、原虫、酵母、菌、植物及び動物(例えば、昆虫、トリ及び哺
乳動物)の細胞を含む発明力のあるベクターを含有する細胞が提供される。
【0060】 分離ヌクレオチド配列(好ましくは、DNA配列)、アデノウイルスゲノム、
及び1つ又はそれ以上の(欠失型アデノウイルスベクターについて上述されたよ
うに)欠失を含むアデノウイルスIVa2タンパク質をコード化するベクター及
び同様のものを含む細胞も提供される。これらの試薬は、他の点では、前節で1
00Kについて述べたものと同じものである。欠失型IVa2遺伝子をコード化
する例示のプラスミドは、本明細書中でpAdscLΔIVa2(図19;欠失
型E1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至576
6での約942bpの欠失)、pAdAscLΔIVa2、Δpol(図38;
欠失型E1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5
766での約942bpの欠失及び約ヌクレオチド7274乃至7881での約
608bpの欠失)、pAdAscLΔIVa2、Δpp(1.6)(図36;
欠失型E1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5
766での約942bpの欠失、約ヌクレオチド7274乃至7881での約6
08bpの欠失、及び約ヌクレオチド8361乃至9585での約955bpの
欠失)、及びpAdAscLΔIVa2、Δpp(2.4)(図37;欠失型E
1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5766で
の約942bpの欠失、約ヌクレオチド7274乃至7881での約608bp
の欠失、及び約ヌクレオチド7274乃至9585での約2312bpの欠失)
として記載されたものを含む。
【0061】 本発明は、発明力のある欠失型アデノウイルスをパッケージングするための細
胞をさらに包含する。したがって、特別な1実施例において、本発明は(上述し
た)機能的アデノウイルス100Kタンパク質をコード化する分離型ヌクレオチ
ド配列を含む細胞を提供する。この細胞は細菌、原虫、酵母、菌、植物又は動物
の細胞であってもよい。
【0062】 この細胞は動物の細胞(例えば、昆虫、トリ又は哺乳動物の細胞)であること
が好ましく、哺乳動物の細胞であることがさらに好ましい。ヌクレオチド配列は
染色体外の細胞に存在することができ、又は好ましくは、細胞のゲノム内に安定
に組み込まれる。典型的に、機能的100Kタンパク質をコード化する分離型ヌ
クレオチド配列は、適切な発現制御配列(例えば、プロモーター配列)と操作的
に結合される。ヌクレオチドの発現は恒常的又は誘導性でありうる。
【0063】 特に好ましい実施例において、機能的100Kタンパク質を発現する細胞は1
00K欠失型アデノウイルスゲノムを(上述したように)トランス相補すること
ができる。換言すれば、この細胞は、それぞれ本明細書中で開示されているよう
に、アデノウイルス100Kタンパク質を恒常的に発現するK−16細胞又はC
7細胞である。
【0064】 当業者には、欠失型アデノウイルスゲノムが100K欠失に加えて付加的な欠
失を含みうることが明白であろう。典型的に、E3領域を除いて、新しいウイル
ス粒子をパッケージングするためにこれらの欠失をトランス相補することが必要
となる。トランス相補は技術上周知の方法、例えば、パッケージング細胞又はヘ
ルパーアデノウイルスにより達成することができる。さらに代替として、喪失し
た機能は、通常この機能を発現することがないパッケージング細胞内に一時的に
形質移入することができる。発明力あるアデノウイルスはパッケージング細胞を
トランス相補することで生成されることが好ましい。
【0065】 別の特別な実施例において、本発明は機能的(すなわち、生物活性の)アデノ
ウイルスIVa2タンパク質をコード化する分離型ヌクレオチド配列を含む細胞
を提供する。機能的IVa2タンパク質をコード化する分離型ヌクレオチド配列
を含む細胞は、機能的100Kタンパク質を発現する細胞について上述したもの
である。機能的IVa2タンパク質を発現する例示の細胞は、本明細書中でB6
又はC7細胞として開示されているものである。
【0066】 本発明は本発明の欠失型アデノウイルス粒子を製造する方法も包含する。特別
な1方法により、欠失型アデノウイルスがトランス相補性パッケージング細胞内
に(上述したように)導入される。アデノウイルスゲノムは(欠失型アデノウイ
ルスベクターについて詳細に上述されたように)アデノウイルス100K、IV
a2及び/又は末端前タンパク質領域の1つ又はそれ以上における1つ又はそれ以
上の欠失を含む。アデノウイルスの細胞を形質移入する方法は当業者により公知
である。欠失型ウイルスはトランス相補性細胞(すなわち、欠失型機能を発現す
る)において複製及びパッケージングされ、欠失型アデノウイルス粒子が収集さ
れる。パッケージング細胞は動物の細胞(例えば、昆虫、トリ、哺乳動物)であ
ることが好ましく、さらに好ましくは、哺乳動物の細胞である。
【0067】 別の実施例において、本発明は、(欠失型アデノウイルスについて上述したよ
うに)E1領域における1つ又はそれ以上の欠失及びポリメラーゼ領域における1
つ又はそれ以上の欠失を含む欠失型アデノウイルスを製造する方法を提供する。
欠失型アデノウイルスは、新しいウイルス粒子が収集した欠失型アデノウイルス
機能を発現するトランス相補性細胞において複製及びパッケージングされる。
【0068】 別の好ましい実施例において、本発明は、欠失型領域の1つがポリメラーゼ領
域にある、アデノウイルスゲノムの1つ又はそれ以上の領域における2つ又はそ
れ以上の欠失を含む欠失型アデノウイルスを製造するための方法を提供する。2
つの欠失型領域が存在する特別な実施例において、第1の欠失型領域はポリメラ
ーゼ領域であり、第2の欠失型領域は、E3領域を除き、本明細書中に記載され
た他の領域である。さらに好ましい実施例において、アデノウイルスはポリメラ
ーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失及びE1領域における1つ又はそれ以上
の欠失、及び任意に、アデノウイルスゲノムの他の領域における1つ又はそれ以
上の欠失を有する。欠失型アデノウイルスは、新しいウイルス粒子が収集した欠
失型アデノウイルス機能を発現するトランス相補性細胞において複製及びパッケ
ージングされる。
【0069】 さらに非限定的な代替として、本発明はGAAタンパク質をコード化するヌク
レオチド配列を保有し、さらに100K、IVa2、末端前タンパク質、及びポ
リメラーゼ領域における1つ又はそれ以上に1つ又はそれ以上の欠失を含む欠失型
アデノウイルス製造する方法を提供する。この欠失型アデノウイルスは、新しい
ウイルス粒子が収集した欠失型アデノウイルス機能を発現するトランス相補性細
胞において複製及びパッケージングされる。
【0070】 Chamberlainらに対するPCT公報WO98/17783号は、ポリメラーゼ
領域及び/又は末端前タンパク質領域における欠失を含むアデノウイルスベクタ
ーのパッケージングを開示している。しかし、本明細書中及びAmalfitanoら、(
1988)J. Virology 72:926(928ページ、方法と材料の第1全パラグラフ)に
より記載されているように、pBHG11プラスミドに基づくこの引例に記載さ
れた方法は、ポリメラーゼ領域及び/又は末端前タンパク質領域において欠失し
たアデノウイルスの製造を欠いていた。
【0071】 これとは対照的に、本明細書中に記載された発明力のあるパッケージング方法
によれば、収集されたアデノウイルスは好ましくは1細胞につき少なくとも10
0感染単位の力価を有し、さらに好ましくは、1細胞につき少なくとも10,0
00感染単位を有する。本発明人は本明細書中に記載された発明力のある方法を
有効に用いて、E1、E3、100K、IVa2、末端前タンパク質及び/又は
ポリメラーゼ領域における欠失を保有する高力価系統のアデノウイルスを製造し
た。
【0072】 本発明は、細菌細胞を用いた発明力あるアデノウイルスベクターを製造する方
法を包含する。例えば、Heら、(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:2509は
、アデノウイルスプラスミドを用いた欠失型アデノウイルスを製造するための方
法を記載している(その開示の全体が本明細書中で援用される、Heらに対する米
国特許第5,922,576号も参照)。したがって、特別な1実施例において
、本発明は、細菌細胞内にアデノウイルスゲノムを保有する細菌プラスミドを導
入することにより本発明の感染性欠失型アデノウイルスを製造する方法を提供す
る。このアデノウイルスゲノムは、ポリメラーゼ、末端前タンパク質、100K
、及び/又はIVa2領域(欠失型アデノウイルスについて上述したように)の
1つ又はそれ以上に1つ又はそれ以上の欠失を含む。細菌プラスミドは細菌細胞中
で増幅され、回収されるとともに、直線化される。欠失型アデノウイルスゲノム
を保有する直線化されたプラスミドは(上述したように)トランス相補性パッケ
ージング細胞内に導入され、新しいウイルス粒子に複製されてパッケージングさ
れる。このアデノウイルス粒子は収集される。アデノウイルスゲノムは1つ又は
それ以上の異種ヌクレオチド配列をさらに包含することが好ましい。
【0073】 本発明は、アデノウイルスミニ染色体を含有する破壊型アデノウイルスベクタ
ーを製造するための方法をさらに提供する。アデノウイルスミニ染色体は、Cham
berlainらに対するWO98/177783号及びKumar-Singhら、(1996)Huma
n Molecular Gentics 5:913に記載されている通りである。本発明の欠失型アデ
ノウイルスは、破壊型アデノウイルスの増殖のための最適化された欠失型アデノ
ウイルスとして用いることができる。本発明の欠失型ウイルスを用いた高力価の
系統の破壊型アデノウイルスベクターを増殖させるための方法は、破壊型アデノ
ウイルスベクター及び欠失型ベクターの増殖に許容的であるパッケージング細胞
内へ本発明の増殖欠陥性欠失型アデノウイルスを同時感染させて、結果として生
じるウイルス粒子を収集することを含む。
【0074】 特別の好ましい1実施例によれば、少なくとも1つのアデノウイルスITR(
好ましくは2つのITR)、アデノウイルスパッケージング配列、及び対象の1
つ又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列を含むプラスミドが、パッケージング細
胞内に導入される。100K領域における1つ又はそれ以上の欠失を含有するア
デノウイルスゲノムを含むヘルパーアデノウイルスも、パッケージング細胞内に
導入される。100K欠失型ベクターも、上述したように、他の領域における付
加的な欠失を含む。パッケージング細胞は機能的100Kタンパク質を発現し、
アデノウイルスゲノムの100K領域における欠失をトランス相補する。パッケ
ージング細胞及び100K欠失型アデノウイルスゲノムはそれぞれ上述した通り
である。アデノウイルスミニ染色体は、ヘルパーアデノウイルス及びトランス相
補性株細胞の存在下に複製及びパッケージングすることができ、アデノウイルス
ミニ染色体を含む破壊型アデノウイルスベクターが収集される。
【0075】 必要であれば、破壊型ベクターは技術上周知の方法、例えば、塩化セシウム遠
心分離又は他の密度勾配により欠失型アデノウイルスから分離することができる
。従来技術の分離法に加えて、ヘルパーウイルスのパッケージングを阻止するこ
とによりヘルパーウイルスの混入を減少させることができる。例えば、ヘルパー
アデノウイルスにより輸送されるアデノウイルスゲノムは、ヘルパーアデノウイ
ルスゲノムのパッケージングを阻止するアデノウイルスパッケージング配列を欠
くことがある。選択的に、ヘルパーアデノウイルスは、ヘルパーアデノウイルス
ゲノムのキャプシド形成を不可能する修飾パッケージング配列を保有する。
【0076】 さらに非限定的な代替として、ヘルパーアデノウイルスゲノムはパッケージン
グ配列をフランキングする液化酸素部位を有し、パッケージング細胞はCreリ
コンビナーゼタンパク質を生成する。Creリコンビナーゼの存在は、液化酸素
介在性組換え及び液化酸素部位(例えば、パッケージング単一及び/又は他のア
デノウイルス配列)によりフランキングされる全配列の除去をもたらし、パッケ
ージングされることから液化酸素含有DNAを阻止する(Parksら、(1996)Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 93:13565)。この方法の変型において、液化酸素部位
は大量のAdゲノムをフランキングする複数の欠失型ベクター内に配置される。
Cre細胞内に配置されると、大部分の欠失型ベクターゲノムは除去される。そ
の結果として減少するヘルパーウイルスは、塩化セシウム遠心分離又は技術上周
知の他の方法を介して液化酸素を含まないベクターから離れて精製される(lieb
erら、(1996)J. Virol. 70:8944; Kochanekら、(1996)proc. Natl. Acad. S
ci. USA 93: 5731)。
【0077】 本明細書中では、IVa2領域における1つ又はそれ以上の欠失を含むアデノ
ウイルスゲノム及び機能的IVa2タンパク質を発現することによりこの欠失を
トランス相補すうパッケージング細胞を含有するヘルパーアデノウイルスととも
にミニ染色体を保有する破壊型アデノウイルスを製造する方法も提供される。こ
れらの方法は、その他の点では、欠失型100K領域を含有するヘルパーアデノ
ウイルスを用いた破壊型アデノウイルスのパッケージングについて上述した方法
と同様である。
【0078】 さらに、本明細書中では、ポリメラーゼ領域及び/又は末端前タンパク質領域
における1つ又はそれ以上の欠失を含むアデノウイルスゲノム及び機能的末端前
タンパク質及び/又はポリメラーゼをそれぞれ発現することによりこの欠失をト
ランス相補するパッケージング細胞を含有するヘルパー細胞とともにミニ染色体
を保有する破壊型アデノウイルスを製造する方法が提供される。末端前タンパク
質及びポリメラーゼ欠失は、欠失型アデノウイルスベクターについて上述したと
おりである。これらの方法は、その他の点では、欠失型100K領域を含有する
ヘルパーアデノウイルスを用いた破壊型アデノウイルスのパッケージングについ
て上述した方法と同様である。
【0079】 本発明の欠失型アデノウイルスは、破壊型ベクターとともに本発明の欠失型ウ
イルスと標的細胞を同時感染させることで標的細胞における破壊型ベクターゲノ
ムを安定化を補助する破壊型アデノウイルスベクターを用いた遺伝子治療法に用
いることもできる。ヘルパーウイルス混入(及びトランス作用活性)の欠如によ
る破壊型アデノウイルスベクターの不安定化は最近、破壊型Adベクター製剤の
潜在的に重篤な制限として記載されている(Lieberら、(1996)J. Virol. 70:8
944)。本明細書中に記載された欠失型ベクターによる破壊型アデノウイルス系
統の混入は、細胞又は対象に導入されると「漏出性」であると報告されている、
第一世代のE1欠失型ヘルパーに好ましい。この実施例によれば、遺伝子発現に
おける複製形質転換受容性ベクター及び/又は「漏出性」を発生する組換えの可
能性を最小限に抑えるために、混入ヘルパーアデノウイルスは複数の欠失型アデ
ノウイルスであることが好ましい。
【0080】 したがって、本発明は、ミニ染色体及び本発明による欠失型ヘルパーアデノウ
イルスを含有する破壊型アデノウイルスを含む組成物(好ましくは、医薬組成物
)を提供する。欠失型ヘルパーアデノウイルスの存在量は、組成物中の破壊型ア
デノウイルスの存在量の約50%、30%、20%、10%、5%、2.5%、
1%、0.05%、0.01%、0.001%又はそれ以下であることが好まし
い。これらの組成物は、欠失型ヘルパーアデノウイルスの効果の安定化と破壊型
アデノウイルスベクターの利点を組み合わせる、本明細書中に記載されたどの方
法によっても対象に有利に投与することができる。
【0081】 III. 組換えアデノウイルスベクター
【0082】 本明細書中で用いられる「組換えアデノウイルスベクター」は、1つ又はそれ
以上の異種ヌクレオチド配列又は導入遺伝子(例えば、2、3、4、5つ又はそ
れ以上の異種ヌクレオチド配列又は導入遺伝子)を保有するアデノウイルスベク
ターである。本発明の欠失型アデノウイルスベクターは、インビボ及びインビト
ロの両方の細胞に核酸を送達するために有用である。特に、発明力のあるベクタ
ーは動物、さらに好ましくは哺乳動物の細胞に核酸を送達又は移入するために有
利に使用することできる。対象の核酸はペプチド及びタンパク質、好ましくは治
療(例えば、医療又は獣医用)又は免疫原性(例えば、ワクチン用)ペプチド又
はタンパク質をコード化する核酸を含む。
【0083】 選択的に、本発明の特別な実施例において、対象の核酸はアンチセンス核酸、
リボザイム、又は「ガイド」RNA(Gormanら、(1998)Proc. Nat. Acad. Sci
. USA 95:4929)など他の非翻訳RNA、等をコード化しうる。
【0084】 本発明は、ワクチンとして有用なベクターも提供する。抗原はアデノウイルス
キャプシド中に提示することができ、選択的に、抗原は組換えアデノウイルスゲ
ノム内に導入された異種核酸から発現され、発明力のあるアデノウイルスにより
輸送されることができる。対象の免疫原であれば、アデノウイルスベクターによ
り供給することができる。対象の免疫原は技術上公知であり、ヒト免疫不全ウイ
ルス(例えば、エンベロープタンパク質)、インフルエンザウイルス、gagタ
ンパク質、癌抗原、HBV表面抗原(肝炎に対して免疫化する)、狂犬病糖タン
パク質、等を含むが、これらに限定されない。
【0085】 さらに代替として、アデノウイルスベクターは、例えば対象のタンパク質又は
ペプチド(例えば、リソソーム酸α−グルコシダーゼ)を生成する所望の遺伝子
産物を発現する培養中の細胞を感染するために用いることができる。タンパク質
又はペプチドは培地に分泌され、そこから技術上周知のルーチンの方法を用いて
精製できることが好ましい。タンパク質の細胞外分泌を配向する単一のペプチド
配列は技術上周知であり、これをコード化するヌクレオチド配列は技術上周知の
ルーチンの方法により対象のペプチド又はタンパク質をコード化するヌクレオチ
ド配列に操作的に結合できる。選択的に、それらの細胞は溶解することができ、
発現組換えタンパク質は細胞ライセートから精製することができる。この細胞は
細菌、原虫、植物、酵母、菌、又は動物の細胞であってもよい。この細胞は動物
の細胞(例えば、昆虫、トリ又は哺乳動物)であることが好ましく、哺乳動物の
細胞であることがさらに好ましい。アデノウイルスによる形質導入に適格性であ
る細胞であることも好ましい。
【0086】 アデノウイルスベクターのサイズは異なる。一般に、アデノウイルスゲノムは
約28kb乃至38kbのサイズで最も安定である。(自然のゲノムサイズ約7
5%乃至105%)。大きな欠失及び比較的小さいな導入遺伝子を含むアデノウ
イルスベクターの場合には、「stufferDNA」を用いて、技術上周知の方法に
より所望の範囲内でベクターの総サイズを維持することができる。本発明の欠失
型ベクターはサイズが約9、11又は12.5kbまで又はそれ以上の導入遺伝
子を送達することができる。
【0087】 当業者には、異種ヌクレオチド配列が好ましくは適切な発現制御配列と操作的
に結合することが明白であろう。例えば、対象の組換えアデノウイルスベクター
は、標的細胞にそうだつされる異種核酸配列と操作的に結合される適切な転写/
翻訳制御シグナル及びポリアデニル化シグナルを含むことが好ましい。当業者に
は、各種のプロモーター/エンハンサー要素が所望のレベル及び組織特異的発現
によって使用できることが明白であろう。プロモーターは、所望の発現のパター
ンによって、恒常的又は誘導性(例えば、メタロチオネインプロモーター)であ
ることができる。プロモーターは天然又は外来性であってよく、天然配列又は合
成配列であることができる。外来性により、転写開始領域が、転写開始領域が導
入される野生型宿主では見出せないことが意図されている。プロモーターは、対
象の標的細胞において機能するように選択される。脳特異的、肝特異的、及び筋
特異的(骨格、心臓、平滑、及び/又は横隔膜特異的)プロモーターがさらに好
ましい。哺乳動物のプロモーターであることも好ましい。
【0088】 異種ヌクレオチド配列は、サイトメガロウイルス(CMV)主要最初期プロモ
ーター、アルブミンプロモーター、伸長因子1−α(EF1−α)、PγKプロ
モーター、MFGプロモーター、又はラウス肉腫ウイルスプロモーターと操作的
に結合されることがさらに好ましい。CMVプロモーターによる異種ヌクレオチ
ド転写の推進により、免疫適格性動物における発現のダウンレグレーションを来
たすことが推測されている(例えば、Guoら、(1996)Gene Therapy 3:802を参
照)。したがって、導入遺伝子発現のこのダウンレグレーションが生じることの
ない修飾CMVプロモーターと異種ヌクレオチド配列を操作的に結合することも
好ましい。
【0089】 1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列が存在する実施例において、当業者
には、異種ヌクレオチド配列が単一の上流プロモーター及び1つ又はそれ以上の
下流内部リボソーム流入部位(IRES)配列(例えば、ピコルナウイルスEM
C IRES配列)と操作的に結合できることが明白であろう。
【0090】 アデノウィルス少なくとも1つのアデノウィルス逆方向末端反復(ITR)配
列を含む実施例も好ましく、2つのアデノウィルスITR配列がさらに好ましい
。さらに、導入遺伝子を保有する組換えアデノウィルスゲノムもアデノウィルス
パッケージング配列をコード化することも好ましい。例えば、特別な1実施例に
おいて、アデノウィルスゲノムは1つ又はそれ以上の異種配列、5’及ぶ3’ア
デノウィルスITR、アデノウィルスパッケージング配列、及びアデノウィルス
E1Aエンハンサー配列を含む。
【0091】 異種ヌクレオチド配列が標的細胞に転写されて翻訳される本発明の実施例にお
いて、特異的開始シグナルが一般に挿入されたタンパク質コード配列の十分な翻
訳に必要とされる。ATG開始コドン及び隣接配列を含みうるこれらの外因性翻
訳制御配列は、天然及び合成の各種起源のものであることができる。
【0092】 タンパク質及びペプチドをコード化する異種ヌクレオチド配列は、レポーター
タンパク質(例えば、酵素)をコード化するものを含む。レポータータンパク質
は技術上周知であり、緑色蛍光タンパク質、β−ガラクトシダーゼ、アルカリホ
スファターゼ、及びクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子を
含むが、これらに限定されない。アデノウィルスベクターは本明細書中でAsL
acZΔpol又はAdLacZΔppとして開示されているベクターであるこ
とがさらに好ましい。
【0093】 治療ペプチド及びタンパク質は、嚢胞性線維症膜貫通調節制御因子(CFTR
)、ジストロフィン(ジストロフィンミニ遺伝子のタンパク質生成物を含む、例
えば、Vincentら、(1993)Nature Genetics 5:130を参照)、ユートロフィン(
Tinsleyら、(1996)Nature 384:349)、凝固因子(例えば、XIII因子、I
X因子、X因子、等)、エリスロポエチン、LDL受容体、リポタンパク質、オ
ルニチントランスカルバモイラーゼ、β−グロビン、α−グロビン、スペクトリ
ン、α−アンチトリプシン、アデノシンデアミナーゼ、ヒポキサンチングアニン
ホスホリボシルトランスフェラーゼ、β−グルコセレブロシダーゼ、スフィンゴ
ミエリナーゼ、リソソームヘキソサミニダーゼ、分枝鎖ケト酸デヒドロゲナーゼ
、ホルモン、増殖因子、サイトカイン(例えば、インターフェロン−γ、インタ
ーロイキン−2、インターロイキン−4、顆粒球−マクロファージコロニー刺激
因子)、自殺遺伝子生成物(例えば、チミジンキナーゼ、サイトシンデアミナー
ゼ、ジフテリア毒素、及び腫瘍ネクローシス因子)、癌療法に使用される薬剤に
対する耐性を与えるタンパク質、腫瘍抑制遺伝子生成物(例えば、p53、Rb
、Wt−1)、及び治療が必要とされる対象において治療効果を有する他のペプ
チド又はタンパク質を含むが、これらに限定されない。
【0094】 本発明の特に好ましい実施例において、異種ヌクレオチド配列は代謝障害と関
連したタンパク質又はペプチドをコード化する。「代謝障害と関連した」により
、発現タンパク質又はペプチドが代謝障害において欠乏性又は欠陥性であり、そ
の他の点では代謝障害において原因である薬剤であるものが意図されている。
【0095】 他の特に好ましい実施例において、タンパク質又はペプチドはリソソームタン
パク質又はペプチドであり、さらに好ましくは、リソソームコンパートメントを
標的にするタンパク質に特有であるマンノース−6−リン酸残基を保持する前駆
タンパク質又はペプチドである。
【0096】 さらに別の好ましい実施例において、異種ヌクレオチド配列は、リソソーム貯
蔵疾患と関連したペプチド又はタンパク質をコード化する。「リソソーム貯蔵疾
患と関連した」により、発現タンパク質又はペプチドがリソソーム貯蔵疾患にお
いて欠乏性又は欠陥性であり、その他の点ではリソソーム貯蔵疾患において原因
である薬剤であるものが意図されている。
【0097】 技術上周知のように、多数のリソソーム貯蔵疾患がある。実例としてのリソソ
ーム貯蔵疾患は、GM1ガングリオシド蓄積症、黒内障性白痴、GM2ガングリ
オシド蓄積症(AB変異形)、サンドホフ病、ファブリー病、ゴシェ病、異染色
性白質萎縮症、クラッベ病、ニーマン−ピック病(A−D型)、ファルバー病、
ウォルマン病、フルラー症候群(MPS III)、シャイエ症候群(MPS IS
)、フルラー−シャイエ症候群(MPS IH/S)、ハンター症候群(MPS
II)、サンフィリッポA症候群(MPS IIIA)、サンフィリッポB症候
群(MP IIIB)、サンフィリッポC症候群(MP IIIC)、サンフィリ
ッポD症候群(MP IIID)、マルキオA病(MPS IVA)、マルキオB
病(MPS IV B)、Maroteauxlmary病(MPS VI)、スリー症候群(M
PS VII)、α−マンノース症、β−マンノース症、フコース蓄積症、アス
パルチルグルコサミン尿、シアルドーシス(ムコリピドーシス)、ガラクトシア
リドーシス(ゴールドベルク症候群)、シンドラー病、ムコリピドーシスII(
I−細胞病)、ムコリピドーシスIII(偽フルラー多ジストロフィー)、シス
チン症、サラ病、小児性シアル酸貯蔵疾患、バッテン病(小児性ニューロンセロ
イドリポフスチン沈着症)、小児性ニューロンセロイドリポフスチン沈着症、ム
コリピドーシスIV、及びプロサポシンを含むが、これらに限定されない。
【0098】 本発明によるリソソーム貯蔵疾患と関連したタンパク質又はペプチドは、β−
ガラクトシダーゼ、β−へキソサミダーゼA,β−へキソサミダーゼB、GM 活性化タンパク質、グルコセレブロシダ−ゼ、アリルスルファターゼA、ガラク
トシルセラミド、スフィンゴミエリナーゼ酸、セラミダーゼ酸、リパーゼ酸、α
−L−イズロニダーゼ、イズルネートスルファターゼ、ヘパランN−スルファタ
ーゼ、α−N−アセチルグルコサミニダーゼアセチル−CoA、グルコサミ二ド
アセチルトランスフェラーゼ、N−アセチルグルコサミン−6−スルファターゼ
、アリルスルファターゼB、β−グルクロニダーゼ、α−マンノシダーゼ、β−
マンノシダーゼ、α−L−フコシダーゼ、N−アスパルチル−β−グルコサミニ
ダーゼ、α−ノイラミニダーゼ、リソソーム保護タンパク質、α−N−アセチル
−ガラクトサミニダーゼ、N−アセチルグルコサミン−1−ホスホトランスフェ
ラーゼ、シスチン輸送タンパク質、シアル酸輸送タンパク質、CLN3遺伝子酸
産物、パルミトイルタンパク質チオエステラーゼ、サポシンA,サポシンB,サ
ポシンC、及びサポシンDを含むが、これらに限定されない。
【0099】 本発明は、糖原病と関連したタンパク質又はペプチドをコード化する導入遺伝
子を保有する欠失型組換えアデノウィルスベクターをさらに提供する。「糖原病
と関連した」により、発現タンパク質又はペプチドが糖原病において欠乏性又は
欠陥性であり、その他の点ではリソソーム貯蔵疾患において原因である薬剤であ
るものが意図されている。
【0100】 技術上周知のように、多数の糖原病がある。実例としての糖原病は、Ia型G
D I型(フォン・ギールヶ病)、Ib型GSD、Ic型GSD、Id型GSD、
II型GSD型(ポーンプ病又は小児性II型GSD)、IIIa型GSD、I
IIb型GSD、IV型GSD、V型GSD(マカルドル病)、VI型GSD、
VII型GSD、グリコーゲン合成欠乏症、腎ファンコーニ症候群を伴う肝糖原
病、ホスホグルコイソメラーゼ欠乏症、筋ホスホグリセリン酸キナーゼ欠乏症、
ホスホグリセリン酸ムターゼ欠乏症、及び乳酸脱水素酵素欠乏症を含むが、これ
らに限定されない。
【0101】 本発明による糖原病と関連したタンパク質又はペプチドは、グルコース6−ホ
スファターゼ、リソソーム酸αグルコシダーゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、脱分
枝酵素、筋ホスホリラーゼ、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、筋ホ
スホフルクトキナーゼ、グリコーゲン合成酵素、ホスホグルコイソメラーゼ、筋
ホスホグリセリン酸キナーゼ、ホスホグリセリン酸ムターゼ、及び乳酸脱水素酵
素を含むが、これらに限定されない。
【0102】 さらに好ましい実施例において、欠失型組換えアデノウィルスは、例えば、小
児性(ポーンプ病)、疾患の小児性及び成人発症型を含むII型GSDを治療す
るリソソーム酸α−グルコシダーゼ(GAA)をコード化する導入遺伝子を保有
する。さらに好ましくは、リソソーム酸α−グルコシダーゼはヒトリソソーム酸
α−グルコシダーゼ(hGAA)である。導入遺伝子は、成熟GAAタンパク質
(例えば、76kD型)又はGAA前駆体(例えば、110kD型)のいずれか
をコード化しうる。導入遺伝子はGAA前駆体をコード化することが好ましい。
本明細書中で用いられる「GAA」という用語は、成熟及び前駆GAAタンパク
質並びに生物機能を保持する(すなわち、天然GAAタンパク質の少なくとも1
つの生物活性を有する、例えば、グリコーゲンを加水分解できる)修飾(例えば
、切断又は変異)GAAタンパク質を包含する。
【0103】 リソソーム酸α−グルコシダーゼ(E.C.3.2.1.20)(1,4−α
−D−グルカングルコヒドロラーゼ)は、オリゴ糖遊離グルコースのα−1,4
及びα−1,6連鎖の両方を加水分解するエキソ−1,4−α−D−グルコシダ
ーゼである。17染色体上の28kb酸α−グルコシダーゼ遺伝子は、951ア
ミノ酸ポリペプチドを生成する3.6kb mRNAをコード化する(Hoefsloot
ら、(1988)EMBO J. 7:1697; Martiniukら、(1990)DNA and Cell Biology 9:
85)。ポリペプチドのcDNAコードのヌクレオチド配列、及び欠失型アミノ酸
配列が、Hoefslootら(同)において提供されている。ポリペプチドの最初の2
7アミノ酸は、リソソーム及び分泌タンパク質の単一ペプチドのリーダー配列の
典型である。この酵素は、小胞体上の同時翻訳N連鎖グリコシル化を受ける。こ
れは110−kDa前駆形態として合成され、そのグリコシル化の過剰な修飾、
及びリン酸化とともに、最終リソソーム76及び67kDa形態への約90−k
Daエンドソーム中間体によるタンパク質分解により成熟する(Hoefslootら、
(1988)EMBO J. 7:1697; Hoefslootら、(1990)Biochem. J. 272:485; Wissel
aarら、(1993)J. Biol. Chem. 263:2223; Hermansら、(1993)Biochem. J. 2
89:681)。
【0104】 Hoefslootら、(1988)EMBO J. 7:1697; 及びVan Hoveら、(1996)Proc.Natl
.Acad. Sci. USA 93:65、により記載されたヒトGAA遺伝子は、5’非翻訳配
列を含む。特に好ましい実施例において、hGAA導入遺伝子は、Van Hoveらに
より記載された完全な約3.8kb配列を含む。選択的に、本発明の欠失型アデ
ノウィルスは、GAA遺伝子の5’及び3’非翻訳領域の多少をコード化しうる
。他の好ましい実施例において、異種ヌクレオチド配列は、完全長GAA前駆体
をコード化するが、5’及び3’配列(例えば、実施例23、h5’sGAA配
列を参照)のすべてを実質的に欠く約3.3kbヌクレオチド配列又は付加的な
5’非翻訳配列を含む3.8kb GAA配列である。
【0105】 AdhGAAΔpol(3.8kb)、Аd/EF1−α/hGAAΔpol
(3.8kb)、AdhGAAΔpp(3.8kb)、Ad/EF1−α/hG
AAΔpp(3.8kb)、Adh5’sGAAΔpol(3.3kb)、Ad
/EF1−α/h5’sGAAΔpol(3.3kb)、及びAd/EF1−α
/h5’sGAAΔpp(3.3kb)として本明細書中で開示されているアデ
ノウィルスベクターも好ましい。
【0106】 IV. 遺伝子移入技術 本発明の方法は、インビボ又はインビトロの分裂細胞及び非分裂細胞の両方を
含む、広範囲の宿主細胞内に異種ヌクレオチド配列を送達する方法を提供する。
本発明のベクター、方法及び医薬組成物は、治療の方法として又はその他の点で
、それらを必要とする対象にタンパク質又はペプチドを投与する方法において相
加的に有用である。このようにして、タンパク質又はペプチドは対象のインビボ
で生成することができる。対象は、その対象がタンパク質又はペプチドの欠乏症
を有するという点で、又は対象におけるタンパク質又はペプチドの生成が、治療
の方法として又はその他の点で、及びさらに以下で説明するように、多少の治療
効果を与えるという点で、タンパク質又はペプチドを必要としているとみられる
【0107】 遺伝子移入は疾患状態の治療を理解し提供するうえで実質的に潜在的な使用法
をもつ。欠陥性遺伝子が知られ、クローン化されている多数の遺伝性疾患がある
。ある場合には、これらのクローン化遺伝子の機能が知られている。一般に、上
記の疾患状態は2つのクラスに分類される。すなわち、一般に劣性に遺伝される
通常、酵素の欠乏状態、及び優性に遺伝される少なくとも場合により調節性又は
構造タンパク質を含む不均衡な状態である。欠乏状態の疾患では、補充療法のた
めに遺伝子移入を用いて正常な遺伝子を疾患組織に導入するほか、アンチセンス
突然変異を用いて疾患の動物モデルを作ることができよう。不均衡な疾患状態で
は、遺伝子移入を用いて、モデル系における疾患状態を作り、それを疾患状態を
抑制する試みに使用できよう。このため、本発明の方法は、遺伝病の治療を可能
にする。本明細書中で用いられるように、疾患状態は、疾患を引き起こし、又は
それをさらに重篤にする欠乏又は不均衡を部分的に、又は完全に治療することに
より治療される。突然変異を引き起こし、又は欠陥を矯正する核配列の部位特異
的組み込みも可能である。
【0108】 一般に、本発明を使用して、遺伝子発現に関係がある障害と関連した症状を治
療又は寛解させる外来ヌクレオチド配列を送達することができる。例示の疾患状
態として、リソソーム貯蔵疾患、糖原病、血友病(例えば、血友病A及び血友病
B)及び他の凝固障害、ゴーシェ病、糖尿病、嚢胞性線維症(及び他の肺疾患)
、筋ジストロフィー(例えば、デュシェンヌ、ベッカー)、神経系の疾患(例え
ば、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、てんかん)、網
膜変性疾患(及び他の眼病)、固形臓器の疾患(例えば、脳、肝臓、腎臓、心臓
)、及び感染性又は遺伝性根拠を有する他の疾患があげられる。
【0109】 本発明を使用して、インビボ又はインビトロの細胞にアンチセンス核酸を供給
することもできる。標的細胞におけるアンチセンス核酸の発現は、細胞による特
定のタンパク質の発現を減少する。したがって、アンチセンス核酸を投与して、
それを必要とする対象における特定のタンパク質の発現を増大させることができ
る。アンチセンス核酸はインビトロで細胞に投与して、細胞生理機能を調節する
こと、例えば、細胞又は組織培養系を最適化することもできる。本発明は他の非
翻訳RNA、例えば、リボザイム又は「ガイド」RNA(例えば、Gormanら、(
1998)Proc. Nat. Acad. Scie. USA 95:4929)を標的細胞に送達するためにも有
用である。
【0110】 最後に、本発明は、対象の遺伝子が一時的又は安定に細胞培養系で発現される
、診断及びスクリーニング法の使用をさらに見出す。
【0111】 V. 対象、医薬組成物、ワクチン及び投与方法
【0112】 本発明は獣医及び医療の用途における使用を見出す。適切な対象として、トリ
及び哺乳動物があげられ、哺乳動物が好ましい。本明細書中で用いられる「トリ
」という用語は、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、ウズラ、シチメンチョウ及びキ
ジを含むが、これらに限定されない。本明細書中で用いられる「哺乳動物」とい
う用語は、ヒト、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ネコ、イヌ、ウサギ、等を含むが
、これらに限定されない。ヒト対象が最も好ましい。ヒト対象は新生児、乳児、
小児、及び成人を含む。
【0113】 特別な実施例において、本発明は、薬学的に許容される担体又は他の医療薬剤
、医薬剤、担体、アジュバント、希釈剤、等での本発明のウイルス粒子を含む医
薬組成物を提供する。注射のために、担体は典型的に液体となる。他の投与方法
のために、担体は、無菌の発熱物質を含まない水又は無菌の発熱物質を含まない
リン酸緩衝生理食塩水など固体又は液体のいずれかであってよい。吸入投与のた
めに、担体は呼吸可能なものとなり、好ましくは固体又は液体の粒子性の形態と
なる。注射媒体として、滅菌剤、塩又は食塩水、及び/又は緩衝液など注射液に
有用な添加剤を含む。
【0114】 「薬学的に許容される」により、生物学的又はその他の点で望ましくないもの
ではない物質、すなわち、その物質が望ましくない生物学的作用を引き起こすこ
となくウイルスベクターとともに対象に投与しうることが意味される。このため
、例えば、エキソビボ細胞の形質移入又はウイルス粒子の対象への直接投与にお
いて、かかる医薬組成物を用いることができる。
【0115】 本発明のワクチンは、薬学的に許容される担体と併用して本明細書中で開示さ
れている免疫原性量の感染性ウイルス粒子を含む。「免疫原性量」は、医薬組成
物が投与される対象における免疫応答を誘起するのに十分である感染性ウイルス
粒子の量である。治療される対象の年齢や種、及び免疫応答が望ましい免疫原に
よって、1用量につき約10乃至約10の量のウイルス粒子、及び好ましく
は約10乃至10のウイルス粒子が適切である。対象及び免疫原は上述した
通りである。
【0116】 本発明は、細胞内にヌクレオチド配列を送達する方法をさらに提供する。イン
ビトロでの方法のために、ウイルスは、技術上周知のように、標準のウイルス形
質導入法により細胞に投与することができる。ウイルス粒子は、特定の標的細胞
に適切な標準の形質導入法により適切な複数の感染で細胞に添加される。投与す
るウイルスの力価は、標的細胞型及び特定のウイルスベクターによって変動し、
過度の実験なしに当業者により決定できることが好ましい。好ましくは、少なく
とも約1000感染単位、さらに好ましくは、少なくとも約10,000感染単
位が細胞に投与される。選択的に、本発明のアデノウィルスベクターは、以下に
記載するように、技術上周知の他の手段により達成することができる。
【0117】 好ましい1実施例において、本発明は、インビボ又はインビトロで細胞内に異
種ヌクレオチド配列を送達する方法を提供する。この方法により、細胞が本発明
による(詳しく上述した)少なくとも1つのアデノウィルスベクターに感染する
。この細胞はウイルス形質導入の自然なプロセスによりアデノウィルスベクター
に感染する。選択的に、ベクターは技術上周知の他の方法により細胞内に導入す
ることができる。例えば、細胞は(以下に記載される)標的アデノウィルスベク
ターと接触し、別の機序、例えば、受容体媒介性エンドサイトーシスにより吸収
される。別の実施例として、ベクターは抗体又は他の結合タンパク質を用いて内
部移行の細胞表面タンパク質を標的にしうる。
【0118】 発明力のあるウイルスベクターが投与される細胞は、神経細胞(末梢又は中枢
神経系)、網膜細胞、上皮細胞(皮膚、腸、呼吸器、膀胱及び乳房組織上皮を含
む)、筋細胞(心臓、平滑筋、骨格筋、及び横隔膜筋を含む)、膵細胞(島細胞
を含む)、肝細胞(例えば、実質)、線維芽細胞、内皮細胞、生殖細胞、肺細胞
(気管支細胞及び肺胞細胞を含む)、前立腺細胞、等を含むが、これらに限定さ
れないどの型でもありうる。さらに、細胞は、上記したように、どの種の起源で
もありうる。アデノウィルスにより自然に形質導入される細胞であることが好ま
しい。
【0119】 本発明のアデノウィルスベクターは、生体外の細胞により対象のタンパク質又
はペプチドを生成するために使用することができる。アデノウィルスは、上述し
たように、対象のタンパク質又はペプチドをコード化しうる異種ヌクレオチド配
列をコード化する。ヌクレオチド配列は、治療タンパク質又はペプチドをコード
化することが好ましい。さらに好ましい実施例において、異種ヌクレオチド配列
はGAA、さらに好ましくは、hGAAであり、これは標準の方法を用いて細胞
から分離され、酵素補充プロトコールを用いてGAA欠乏対象に投与されうる(
例えば、Van der Ploegら、(1991)J. Clin. Invest. 87:515を参照)。
【0120】 選択的に、アデノウィルスベクターは、例えば、Georgeらに対する米国特許第
5,861,156号、Curielらに対する米国特許第5,521,291号に記
載され、その開示の全体が本明細書中で援用される抗体を用いたアデノウィルス
による形質導入に通常適格性ではない細胞を含む、細胞を標的にすることができ
る。選択的に、アデノウィルは、例えば、Douglasら、(1996)Nature Biotechn
ology 14:1574;Wickhamらに対する米国特許第5,770,442号;及びWick
hamらに対する米国特許第5,712,136号(その開示の全体が本明細書中
で援用される)に記載されたアデノウィルスの表面上に結合タンパク質又はリガ
ンドを発現することにより細胞表面タンパク質(例えば、受容体)を標的にする
ことができる。
【0121】 本発明の特別の実施例において、細胞は対象から除去され(例えば、樹状細胞
、肝細胞、中枢神経系の細胞、筋芽細胞(骨格筋芽細胞を含む)、幹細胞(骨髄
細胞)、膵細胞)、アデノウィルスベクターがその中に導入されて、細胞が対象
に戻されて置換される。生体外の治療のために対象から細胞を除去し、対象に戻
されて導入される方法は技術上周知である。実例としての実施例において、肝細
胞が対象から除去され、GAA(例えば、hGAA)を発現する示強性アデノウ
ィルスがその中に導入され、異種GAA遺伝子を発現する肝細胞が対象内に戻さ
れて再導入される。さらに代替として、操作されて対象に導入される細胞は、別
の対象又は株細胞から供給される。
【0122】 本発明の別の態様が、示強性アデノウィルスによるインビボで対象を治療する
方法である。それを必要するヒト対象又は動物に対する本発明のアデノウィルス
粒子の投与は、ウイルスベクターを投与するための技術上周知の手段により行う
ことができる。好ましくは、少なくとも約1000、さらに好ましくは、少なく
とも約10,000感染単位が1治療につき対象に投与される。好ましくは、対
象は哺乳動物の対象であり、さらに好ましくは、ヒト対象である。リソソーム貯
蔵疾患又は糖原病と診断されている対象であることが好ましい。GAA欠乏症と
診断されている対象がさらに好ましい。
【0123】 II型GSDは、GAAの活性喪失を来たす常染色体劣性遺伝障害である。こ
の疾患はGAA遺伝子自体の突然変異により引き起こされ、骨格筋及び心筋のリ
ソソーム中にグリコーゲンの蓄積を来たし、心筋症及び骨格筋症の原因となる。
この状態は先天性(幼児期発症)形態での死亡及び小児期並びに成人期発症形態
での重篤な衰弱を来たす。
【0124】 II型GSD(一般に『ポーンプ病』と呼ばれるが、この用語は正式には疾患
の小児期発症型を指す)を有する患者において、酸α−グルコシダーゼの欠乏が
リソソーム中グリコーゲンに大量の蓄積を引き起こし、細胞機能を混乱させる(
Hirschmhorn、『遺伝性疾患の代謝及び分子的根拠』、第7版、第2巻(Scriver
, C.R.ら編集)2443-2464(McGraw-Hill、ニューヨーク、1995)。最も一般的な
小児型では、患者は進行性の筋変性及び心筋症を示し、2歳になる前に死亡する
。ヒト胎盤又はクロカビから得られる酵素の静脈内注射により、GAA欠乏症患
者における酵素及びグリコーゲンの肝臓中のレベルは矯正されたが、筋又は心臓
中のレベルは矯正されなかった(Hugら、(1968)Clin. Res. 16:345; de Barsy
ら、『リソソーム貯蔵疾患における酵素補充療法』(Tger, J.M., Hoogwinkel,
G. J. M.&Daems, W.T.)277-279(North-Holland Publishing Co., アムステル
ダム、1974);Hugら、(1967)Cell Biol. 35:C1)。
【0125】 GAAは、マンノース−6−リン酸受容体を介し、及びシグナル受容体の欠失
型切断と関連した配列によりリソソームに標的することができる(『遺伝性疾患
の代謝及び分子的根拠』、第7版、第2巻(Scriver, C.R.ら編集)2443-2464(
McGraw-Hill、ニューヨーク、1995)。ウシ精巣、ヒト尿、又は一時的に形質移
入されたCOC細胞の培地からのGAA酵素を含有するマンノース−6−リン酸
は、マンノース−6−リン酸を通じて患者の培養細胞により有効に吸収される(
Hoefslootら、(1990)Biochem. J. 272:485; Oude-Elferinkら、(1984)Eur.
J. Biochem. 139:489; Reuserら、(1984)Exp. Cell Res. 155:178; Van der P
loegら、(1988)J. Neurol. 235:392)。マウスに静脈内注射されたウシ精巣酵
素は、心臓及び筋組織における大量のマンノース−6−リン酸受容体を介してこ
れらの組織に標的される(Van der Ploegら、(1991)J. Clin. Invest. 875:51
3)。
【0126】 ヒトにおける治療上の使用のために、種間抗原性はヒト酵素を必要とする(Hu
gら、(1968)Clin. Res. 16:345)が、ヒト尿中の低存在量の酵素はこのソース
を非実用的にし(Oude-Elferinkら、(1984)Eur. J. Biochem. 139:489)、遺
伝子治療の方法が望ましくなる。
【0127】 遺伝子治療は、細菌中で作られる組換えヒト酸α−グルコシダーゼが触媒的に
活性であり(Martiniukら(1992)DNA and Cell Biology 11:701)、昆虫細胞中
のバキュロウイルスを用いて作られる組換え酵素が活性であったが、ヒト線維芽
細胞により十分に吸収されなかった(Wuら、(1993)Am. J. Hum. Genet. 53(
補遺):963)という点で、GAA欠乏症を治療する特に適切な方法である。こ
れとは対照的に、一時的に形質移入されたCOS細胞により分泌される酵素は活
性であり、線維芽細胞により十分に吸収される(Hoefslootら、(1990)Biochem
. J. 272:485)。
【0128】 このため、必要な翻訳後修飾は、活性であり所望の組織による吸収能がある費
用のかからない発現系(例えば、細菌及び昆虫系)において酵素を生成すること
を困難にすると思われる。これは、治療される生物の体外の正確に修飾された活
性酵素の製造を困難にする。患者への遺伝物質の導入により、その生物の細胞内
で実施される合成が可能となり、これらの困難が除去される。
【0129】 したがって、本発明の別の態様は、疾患の乳児期(ポーンプ病)、小児期及び
成人期発症型を含むGAA欠乏症対象を治療する方法である。好ましくは、対象
はヒト対象である。この方法によれば、対象は、GAAタンパク質をコード化す
る生物学的に有効な量のヌクレオチド配列を対象の非筋組織に投与される。好ま
しくは、非筋組織は臓器組織(例えば、脳、脾臓、肝臓)であり、肝臓であるこ
とが最も好ましい。GAAをコード化するヌクレオチド配列は、上述した通りで
あり、成熟及び前駆GAAタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む。
ヌクレオチド配列の「生物学的に有効」な量は、標的組織又は臓器における少な
くとも1つの細胞によりヌクレオチド配列が吸収及び発現されるのに十分である
量である。好ましくは、少なくとも約10%の標的細胞が、GAAタンパク質を
コード化するヌクレオチド配列を吸収し、発現することであり、さらに好ましく
は、少なくとも約25%、50%、75%、90%、95%、99%又はそれ以
上の標的細胞がヌクレオチド配列を吸収し、発現することである。さらに好まし
い実施例において、実質的にすべての標的細胞がGAAタンパク質をコード化す
るヌクレオチド配列を吸収し、発現する。好ましい実施例において、GAAをコ
ード化するヌクレオチド配列は肝臓に投与される。肝臓に対する投与様式は以下
に述べる通りである。
【0130】 GAAをコード化するヌクレオチド配列は、ウイルスベクター、リソソーム、
直接DNA注射、等を含む技術上周知のどの方法によっても投与することができ
る。好ましくは、ヌクレオチドは本発明の(上述した通り)組換え欠失型アデノ
ウィルスベクターにより輸送されることである。
【0131】 好ましくは、細胞(例えば、肝細胞)はGAAタンパク質をコード化するヌク
レオチド配列を吸収し、GAAタンパク質を発現するとともに、それを治療量で
標的組織(例えば、筋)に送達される循環系に分泌する。「治療量」により、G
AAが標的組織により吸収され、対象におけるGAA欠乏症の症状の少なくとも
1つを軽減する(すなわち、減少、緩和、縮小させる)ことが意図されている。
標的組織に対してGAAを送達する損害を利点がまさる限り、GAA欠乏症の症
状が除去される必要はない。
【0132】 本発明人は、マンノース−6−リン酸残基を含有する、GAAタンパク質の1
10kD前駆型を発現することが有利であることを見出した。本発明の特別な推
論により束縛されることは望ましくないが、GAA前駆体は標的組織の表面上で
マンノース−6−リン酸受容体により吸収され、内部移行されたタンパク質がそ
の成熟型に加工され、これが標的組織に対する治療効果を生むと思われる。
【0133】 本発明のこの実施例を実行する点で、肝臓(又は他の臓器)によるGAA(又
は通常、分泌されない他のタンパク質)の高レベルの発現は、リソソームコンパ
ートメントにGAAタンパク質を標的する肝細胞内の自然な機序が飽和すること
により、標的組織及び臓器に対する送達のための分泌経路に入る「過剰な」タン
パク質が生じると思われる点で有利である。発明力のあるアデノウィルスは、ア
デノウィルスが高感染性であり、高レベルの導入遺伝子発現を生じるため、この
目的に特に適している。
【0134】 したがって、これらの方法は、筋組織に対するヌクレオチド配列の直接送達に
より生じる多くの問題を克服する。筋内注射によるウイルスベクターの投与は、
ウイルスが注射部位に局在されることを明らかにした(Tsujinoら(1998)Human
Gene Therapy 9:1609 Nicolinoら、(1998)Human Molecular Genetics 7:1695
; Paulyら、(1998)Gene Therapy 5:473; Zretskyら、(1997)Hum. Gene Ther
. 8:1555)。したがって、すべての筋にGAA導入遺伝子を送達するにはII型
GSD患者のそれぞれの筋群への直接の複数注射が必要となる。さらに、静脈内
投与後に、アデノウィルスは通常、少数の筋線維のみを形質導入する(Stratfor
d-Perricaudedら、(1992)。Clin Invest. 90:626; Kass-Eislerら、(1994)G
ene Ther. 1:395)。本発明人は、単回静脈内注射後の肝臓からのGAA発現が
、心臓及び骨格の標的細胞を直接形質導入する問題を有利に回避することを見出
した。
【0135】 当業者は、上述の方法を用いて1つの組織又臓器にタンパク質生成物が生じ、
それを別の標的組織に、例えば循環系を介して送達できることを理解するであろ
う。好ましくは、この方法は代謝疾患、さらに好ましくは、リソソーム貯蔵疾患
及び糖原病と関連した他のタンパク質又はペプチドが、それぞれ上述したように
生じるために用いられる。筋組織に送達するためにタンパク質又はペプチドを生
じる方法であることも好ましい。ヌクレオチド配列が発現及び他の標的組織に対
する送達のために肝臓に導入されることが、さらに好ましい。
【0136】 同様に、本発明は肝臓(又は他の臓器及び組織)による他のリソソームタンパ
ク質の高レベルの発現を得る方法を提供する。タンパク質は肝臓により発現及び
分泌し、全身の循環により標的組織に送達することができ、マンノース−6−リ
ン酸受容体により吸収される。
【0137】 選択的に、本発明は、(上述したように)GAAをコード化する異種ヌクレオ
チド配列を保有する(上述したように)示強性の欠失型アデノウィルス粒子の治
療上有効な量を対象に投与することを含むGAA欠乏症対象を治療する方法を提
供する。本明細書中で用いられる「治療上有効な」量は、GAA欠乏症と関連し
た症状の少なくとも1つを軽減する(すなわち、減少、緩和、縮小させる)量で
ある。GAA投与の損害を利点がまさる限り、GAAがGAA欠乏症の症状を除
去することは必要ではない。
【0138】 実例としての投与様式は、経口、直腸、経粘膜、局所、経皮、吸入、非経口(
例えば、静脈内、皮下、皮内、筋内、及び関節内)投与、等、及び直接組織(例
えば、筋)又は臓器投与(例えば、中枢神経系に送達するための肝内、脳内)、
選択的に、くも膜下腔内、直接筋内、脳室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、又は眼
内注射を含む。注射剤は、液体溶液又は懸濁液としてのいずれかの在来形態で、
注射前の液体中の溶液又は懸濁液の適した形態、又は乳濁液として調製すること
ができる。選択的に、全身ではなく局所的に、例えば、デポー又は持効性製剤で
ウイルスを投与することができる。
【0139】 本明細書中で開示されたアデノウィルスは、選択的に適切な手段により対象の
肺に投与することができるが、対象が吸引する発明力のあるアデノウィルスベク
ターからなる呼吸可能な粒子のエアロゾル懸濁剤を投与することにより投与され
ることが好ましい。本発明のアデノウィルスベクターを含む液体粒子のエアロゾ
ルは、当業者には周知の通り、圧力推進エアロゾルネブライザー又は超音波ネブ
ライザーなど、適切な手段により生成しうる。例えば、米国特許第4,501,
729号を参照。発明力のあるウイルスベクターを含む固体粒子のエアロゾルは
同様に、製薬技術で周知の方法により、固体の粒子性薬物エアロゾル発生装置に
より生成しうる。
【0140】 本発明の特に好ましい実施例において、対象のヌクレオチド配列は対象の肝臓
に送達される。肝臓への投与は、静脈内投与、門脈内投与、胆道内投与、動脈内
投与、及び肝実質内への直接注射を含むが、これらに限定されない、技術上周知
の方法により達成することができる。
【0141】 投与量は、投与様式、疾患又は治療される状態、個々の対象の状態、特定のウ
イルスベクター、及び送達される遺伝子によって決まり、ルーチン的に決定する
ことができる。少なくとも約10,000感染単位の示強性アデノウィルスベク
ターが対象に投与されることが好ましい。治療効果を達成するための実例として
の投与量は、10〜1014粒子、好ましくは、1010〜1013粒子、さ
らに好ましくは1012粒子のウイルス力価である。
【0142】 本発明の特別な実施例において、1回以上の投与(例えば、2、3、4回又は
それ以上の投与)を行って、遺伝子発現の治療レベルを達成することができる。
【0143】 本発明を説明したところで、以下、いくつかの実施例を参考にして例示するが
、これらは例示を目的としてのみ本明細書中に含まれるものであり、本発明の制
限が意図されるものではない。
【0144】 (実施例) 実施例1E2b−ポリメラーゼ遺伝子の欠失されたAdベクターの作成 Ad E2B領域を含むpBHG11(Microbix、トロント)の〜20kb X
ba−BamH1細断片をpBluescriptKSII+(Stragene、La Jolla、CA)
にサブクローニングし、pAXBを得た。pAXBプラスミドをBspE1、T
4 DNAポリメラーゼ末端充填、BamHl消化で消化し、〜9.0キロベー
ス対(kb)断片を分離した。プラスミドpAXBもBspE1、T4 DNA
ポリメラーゼ末端充填、BamHl消化で消化し、〜13.7kb断片を前に分
離した9.0kb断片に結合し、pAXB−Δpolを生成した。このサブクロ
ーニング法は、ポリメラーゼ遺伝子のアミノ終端内の608塩基対(Δpol:
Ad5ヌクレオチド7274−7881)を欠失した。この欠失は、Adゲノム
のこの領域における右方向への読み鎖上に存在する、ORF9.4も有効に除去
した。pAXB−ΔpolのXba−BamHl細断片をXba−BamHl消
化pBHG11に再導入し、pBHG11−デルタpolを生成した(図1、パ
ネルA)。
【0145】 理論的に、pBHG11−Δpolは在来のAdシャトルプラスミド(Bett,J
.J.ら、(1994)PNAS USA 91:8802-8806)とポリメラーゼトランス相補性細胞の
同時形質移入後の組換え[E1−Δpol]Adベクターの発生能があるとされ
ているが、残念ながらわれわれはこの方法でかかるベクターを発生させることが
できなかった。pBHG11のわれわれのバージョンは生ベクター分離を禁止す
る潜在性の点突然変異を獲得したことが考えられる。したがって、われわれは、
株細胞C−7を発現するポリメラーゼ内にScal消化dl7001由来ゲノム
DNAとpBHG11−Δpolを同時形質移入した(図1、パネルB).Ad
dl7001ゲノムDNAはAd染色体のE3領域内に〜3.0kb欠失を有
し、Joensら、Cell 13: 181-88(1978)に記載された通り、無傷の生DNA末端
タンパク質複合体として分離された。C7株細胞は以前に記載されている(Amal
fitanoら、(1996)PNAS USA 93:3352-56)。簡単に言えば、これらの細胞は、
[E1−]Ad、及びポリメラーゼ及び末端前タンパク質遺伝子の両方において
欠陥性の温度感受性Ad突然変異をトランス相補する能力がある。この株細胞は
、ヒト293細胞内にポリメラーゼ及び末端前タンパク質遺伝子を恒常的に発現
する導入遺伝子の安定な同時導入により達成された。
【0146】 同時形質移入法により、dl7001背景におけるΔpol欠失(AdΔpo
l)及びpBHG11背景におけるΔpol欠失(AdΔpol/pBHG11
)の2つ生ウイルスが分離された。両方のウイルスは生存可能であったが、dl
7001由来ウイルスは優れた増殖特性を示し、したがって後の研究のために選
択した。
【0147】 実施例2[E1−、Δpol、E3−]及び[E1−、Δpol、ΔpTP、E3−]A
dベクターの作成 AdΔpolウイルスを高力価に増殖させ、ウイルスDNAを以前に記載され
たように(Amalfitanoら、(1996)PNAS USA 93:3352-56)分離し、Ascl、
末端充填T4ポリメラーゼ、及び消化Bst11071で消化した。断片を含有
する〜9.3kbの平滑断端にしたΔpolをBst11071消化シャトルプ
ラスミドpAdAsLにサブクローニングした。このサブクローニング法により
、Ad E1及びポリメラーゼ遺伝子が欠失される組換えAdベクターの迅速分
離のために特別にデザインされた新しいシャトルプラスミド、pAdAscL−
Δpolが得られた。pAdAscL−Δpolプラスミドは、Ad5ゲノムの
左末端のヌクレオチド1−15,671を含有したが、E1遺伝子(Ascl部
位により置換されたAd nt358−3328)のために有効に欠失され、6
08bpΔ欠失のためにも欠失された。最小サイトメガロウイルス(CMV)プ
ロモーター/エンハンサー要素、MINXイントロン(Niwa, M.ら、Genes Dev
4:1552-1559(1990)及びサルウイルス40(SV−40)由来ポリアデニル化
シグナルによりフランキングされた核標的細菌α−ガラクトシダーゼ導入遺伝子
(LacZ)をpAdscl−ΔpolのAscl部位にサブクローニングし、
シャトルプラスミドpAdCMV/LacZ/Δpolを生成した(図1、パネ
ルC)。BspHl(Adウイルスの左末端の60bp内の制限部位)で直線化
されたpAdCMV/LacZ/Δpolの10マイクログラムを、C−7細胞
を発現する2×10Ad−ポリメラーゼを含有する60mmのシャーレ3枚上
に、500ngのXbal、Clal、及びScal消化dl7001−TPウ
イルス粒子DNAとCaPO同時形質導入した(図1、パネルC)。dl70
001−TPウイルス粒子DNAの複数の制限酵素消化により、形質移入後の非
組換えウイルスの分離が大幅に減少した。形質移入後16時間後に細胞を収集し
、〜8×10C−細胞(非形質移入)と混合した。細胞混合液を9つの24ウ
ェル培養クラスタープレートに分配し、5〜9日間37.0℃でインキュベート
した。ウイルスCPEを示した個々のウェルを収集し、分離ウイルスをB−6細
胞又はB−7細胞のいずれかの反復感染により増幅させた。その後、(1)ベク ターにより形質導入された細胞における染色体基質Xgalのα−ガラクトシダ ーゼ変換(2)ベクターゲノムのDNA制限マッピング、及び(3)複数の機能 的試験により、AdLacΔpol組換えベクターの分離を確認した。
【0148】 ポリメラーゼ領域及び末端前タンパク質領域の両方における欠失を含有するA
dベクターを作成するために、シャトルプラスミドpAdCMV/Lac/Δp
pを生成した。pAdCMV/Lac/ΔpolシャトルプラスミドをBspE
1(pTp遺伝子の3’末端をコード化する〜2.0kb細断片を放出する)で
消化した。pTPコード領域内に欠失を含有したpTP遺伝子の以前に改変した
BspE1細断片をBspE1消化プラスミドに結合した。この方法により、p
Tp遺伝子の3’末端内に433bp欠失をも含有した点を除きpAdCMV/
Lac/Δpolと類似した、シャトルプラスミドpAdCMV/Lac/Δp
pが分離された。欠失はAd5ゲノムのヌクレオチド9198乃至9630に及
んだ(配列決定により確認された欠失)。それぞれの欠失は、Adゲノムの5’
末端に結合するpTPに必要とされる重要なセリン残基、及び他の重要なpTP
機能をコード化するpTP遺伝子の3’部分に及んだ。
【0149】 10μgのpAdCMV/Lac/ΔppをBspHl(Adウイルスの左末
端の60bp内の制限部位)で直線化し、500ngのXbal、Clal、及
びScal消化dl7001−TPウイルス粒子DNAとC−7細胞にCaPO 同時形質導入し、一晩インキュベートした。その後、形質移入された細胞を1
0枚の24ウェルシャーレに分配し、組換えベクターのクローン分離を可能にし
た。いくつかのウェルは、β−ガラクトシダーゼをコード化する組換えベクター
を含有し、同時にE1、E3、pol及びpTPが欠失されたことが確認された
。その後、(1)ベクターにより形質導入された細胞における染色体基質Xga
lのβ−ガラクトシダーゼ変換;(2)ベクターゲノムのDNA制限マッピング
、及び(3)複数の機能的試験により複数の欠失型、AdLacZ/Δpp組換
えベクターの分離も確認された。
【0150】 実施例3AdΔpol、AdLacZΔpol及びAdLacZΔppベクターゲノム複
製試験 それぞれの株細胞を、AdΔpol、Adsub360LacZ(E1欠失の
み)、AdLacZΔpol(E1欠失+ポリメラーゼ欠失)又はAdLacZ
Δpp(E1欠失、ポリメラーゼ欠失、及びpTP遺伝子欠失)のいずれかで図
2及び図3に示した複数の感染(MOl)で感染させ、表示した時間、37.0
℃でインキュベートした。次に、感染細胞を収集し、以前に記載されているよう
にDNAを調製、分析した(Amalfitanoら、(1996)PNAS USA 93:3352-56)。
図2及び図3の結果は、高レベルのE1活性の存在下でもΔpol修飾がベクタ
ー上に激しい複製遮断を伝達することを示している。この遮断は、第一世代のA
dsub360LacZベクターにより示されたもの(図3)よりも大幅に大き
かった。図2及び図3は、感染後12〜24時間までに実質的に検出不可能であ
るいわゆる「破壊型」ベクターを用いた報告とは対照的に、入力ゲノムが24時
間で入力ウイルスレベルの少なくとも75%及び48時間で少なくとも50%ま
で持続することを示す。
【0151】 実施例4Adベクター動態及び一段階バーストアッセイ 動態アッセイ : 2×10293細胞(E1タンパク質を発現)、B−6細
胞(E1及びポリメラーゼタンパク質を発現)、又はC−7細胞(E1、ポリメ
ラーゼ、及びpTPタンパク質を発現)を含有する組織培養シャーレ(60mm
)を、1細胞につき0.01β−ガラクトシダーゼ形成単位(BFU)のMOl
でのAdLacZΔpol又は1細胞につき0.5β−ガラクトシダーゼ形成単
位(BFU)のMOlでのAdLacZΔppに感染させた。細胞及び培地を図
4及び図5に示した時間、37.0℃でインキュべーション後にシャーレから収
集した。次に、C−7細胞又はLP−293細胞の限界希釈感染により、生成し
たBFUの数を測定した。18時間後に感染細胞をβ−ガラクトシダーゼ活性に
ついて染色し、形質導入粒子の数を青色染色細胞の視覚的検査で定量化した。さ
らに、最初のライセート中に発生したBFUを適切な希釈により染色核の数を増
加することで測定した。Adsub360LacZと293細胞の同一の感染を
含めて、第一世代のAdsub360LacZベクターとのAdLacZΔpp
の増殖の動態を比較した。結果は図4及び図5に示されている。
【0152】 一段階バーストアッセイ : 2×10293細胞、B−6細胞又はC−7細
胞を、それぞれAdLacZΔpol、Adsub360LacZ又はAdLa
cZΔppに5のMOlで感染させ(三通り)、40時間(293細胞のAds
ub360LacZ感染及びB−6細胞のAdLacZΔpol)又は60時間
‘C−7細胞のAdLacZΔpp感染)、37.0℃でインキュベートし、動
態アッセイについて前述したように、限界希釈アッセイにより発生した総BFU
を測定した。
【0153】 実施例5 Adベクター後期遺伝子発現試験 LP−293細胞、B−6細胞、又はHeLa細胞を図6、図7及び図8に示
したMOlでAdΔpol、Adsub360LacZ、AdLacZΔpol
又はAdLacZΔppに感染させ、40〜48時間、37.0℃でインキュベ
ートした。感染細胞を収集し、PBSで洗浄し、TrisCl(pH6.8)、
4%ドデシル硫酸ナトリウム、10%グリセロール、及び10%B−メルカプト
エタノール中に溶解した。タンパク質抽出物を3回凍結融解し、DNAを剪断し
、クーマシープラス染色試薬(Pierce、Rockford、IL)を用いたブラッドフォー
ドアッセイによりタンパク質濃度を測定した。等量の各タンパク質ライセートを
2分間100.0℃に加熱し、10%SDSポリアクリルアミドゲル中で電気泳
動的に分離した。分離タンパク質をバイオトレース(Biotrace)NT膜(Gelman
Science、Ann Arbor、MI)に湿導入し、66kD Ad線維タンパク質モノマー
のノブ部分に対して作成されたウサギポリクローナル抗体(R. Gerard、テキサ
ス南西大学、ダラス、TXより提供)で探索した。結合抗体をECL検出装置(
Amersharm Life Science、Arlington Heights、IL)により検出した。
【0154】 実施例6 AdLacZΔpolのインビボ投与 〜2.5×10C−7細胞を含有する60枚の150mm組織培養プレート
を約5のMOlでAdLacZΔpolウイルスに感染させ、40時間、37.
0℃でインキュベートした。感染細胞を収集し、10mmTrisCl(pH8
.0)中に再懸濁し、超音波処理し、2回の塩化セシウム密度遠心分離により精
製した。バンドを含有するウイルスをセファデックスCL−6Bカラム(Pharma
cia Biotec, Piscataway, NJ)上で脱塩し、12%の濃度までグリセロールを添
加し、アリコートを−80℃で保存した。この保存液の力価は、1mlにつき6
×1010BFUであった。この保存液中の粒子の総数は1.2×1012であ
ることが、SDS溶解後のウイルスのO.D.260のアリコートの測定により
確認され(Mitterederら、(1996)J. Virol. 70:7498)、したがって、調製液
の生物活性は最小0.05、(6×1010/1.2×1012)で、第一世代
のAdベクター(同上)分離後に達成された値とほぼ同じであった。7週乃至9
週齢のBALB/cマウスに対し左前脛骨筋又は尾静脈を介して1×10BF
UのAdLacZpolを含有するPBS溶液を注射した。注射後5〜6日に、
マウスを屠殺し、筋又は肝の試料を除去し、OCT化合物中に凍結した。凍結切
片を得て、3.7%ホルムアルデヒド/PBS溶液中に短時間固定し、β−ガラ
クトシダーゼ活性について一晩染色し、PBS中で洗浄するとともに、PBS中
の3.7%ホルムアルデヒド、0.5%グルタルアルデヒド中で短時間、後固定
した。次に、各切片をエオシン対比染色し、写真を撮った。結果は図9に示し、
実施例11で説明されている。
【0155】 実施例7 Δpolベクター Ad−ポリメラーゼ温度感受性(ts)−突然変異の増殖支持能に基づくAd
E1遺伝子及びポリメラーゼ遺伝子を同時発現するパッケージング株細胞の分
離は以前に記載されている(Amalfitanoら、(1996)Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 93:3352-3356)。本明細書中に記載され、図1に示されたように作成される
ウイルスAdΔpolは、ポリメラーゼ遺伝子内に608bp欠失を含有する(
図1、パネルB)。実施例1に記載されたΔpol欠失もORF9.4を効率的
に欠失し、結果として生じるウイルスの増殖可能性に関する結果は認められなか
った。AdΔpolゲノム構造の確認は、制限酵素の消化により達成された(図
10)。AdΔpolは、Adポリメラーゼを発現する細胞中で増殖されないと
激しい複製欠陥を有し、導入された608bp欠失に続発するポリメラーゼ活性
の欠如が確認された(図4)。高レベルのE1活性(AdΔゲノム及び293細
胞を発現するE1の両方からの)にもかかわらず、AdΔpolはC7株細胞以
外の細胞中では有意な複製はできない。これは、おそらく非許容宿主及び標的細
胞においても有意に漏出性であるインビボ及びインビトロでの第一世代のAdベ
クターの挙動と対照をなす(lieber, A.ら、(1996)Journal of Virology 70:8
944-8960, Yang, Y.ら、(1994)Nat Genet 7:362-369)。
【0156】 実施例8 AdLacZΔpolの分離及び増殖の動態 [E1−、E3−、Δpol]Adベクターの生成を促進するために、シャト
ル系の構成を操作した(図1、パネルC)。複数の消化dl7001DNA−T
P複合体による直線化されたpAdCMV/Lac/Δpolの同時形質導入に
より、AdLacZΔpolの分離に成功した。AdLacZΔpolのゲノム
構造は制限酵素分析により確認された(図11)。AdLacZΔpol増殖の
動態は、293細胞及びB−6細胞中で測定された(図12)。この株細胞にお
ける高レベルのE1活性の存在にもかかわらず、LP−293細胞中の感染性の
AdLacZΔpolの生成の大幅な欠如に注意されたい。さらに、AdLac
ZΔpol又はAdsub360LacZに感染したB−6細胞の一段階バース
ト分析は、AdLacZΔpolベクターが、Adsub360LacZベクタ
ーと同じほどの高さ(又はそれ以上に高い)力価に生成しうることを明らかに示
した。例えば、2×10B−6細胞を、それぞれAdLacZΔpol又はA
dsub360LacZに5のMOlで感染(それぞれ三通り)させると、感染
40時間後に放出される総BFUは、AdLacZΔpolでは1.18×10 ±4.2×10であり、Adsub360LacZでは1.78×10±
8.9×10であった。B−6株細胞におけるAdLacZΔpolの高力価
の増殖は、低コスト及び高効率の臨床的な段階的生成だけではなく、修飾Adベ
クターの増殖を可能にするようにデザインされた以前に記載されたパッケージン
グ株細胞が、同時発現されたAd遺伝子の毒性により、場合により非効率的であ
るという点でも本発明の重要な特性である(Zhou, H. S.ら、(1996)Journal o
f Virology 70:7030-7038)。
【0157】 実施例9AdLacZΔpolは複製中に遮断される B−6細胞の感染はAdLacZΔpolゲノムの高レベルの複製を可能にし
たが、しかし、293細胞の同一の感染は複製の大幅な遮断を示した(図2)。
この結果により、高レベルのE1活性の存在下であっても、本発明のΔpol修
飾がベクターに対して激しい複製遮断を伝達することが確認された。有意な複製
の欠如にもかかわらず、AdΔpolゲノム及びAdLacZΔpolゲノムは
依然として、293細胞中に感染後24時間に入力レベル近くで存在し、感染後
48時間にのみ減少した。これらの所見を裏づけるように、AdLacZΔpo
lとのHeLa細胞の高力価の感染(E1及びポリメラーゼ活性を欠く)は、第
一世代のAdsub360LacZベクターより示されたものよりも大幅に大き
な複製を示した(図3)。
【0158】 上で示された複製の欠如にもかかわらず、AdLacZΔpolはHeLa細
胞感染の24時間以内に入力ウイルスレベルの少なくとも75%まで持続し、感
染後48時間に入力ウイルスの50%まで降下した(図3)。この結果は、Ad
ゲノムの多くがない「破壊型Adベクター」を利用した報告(Lieberら、(1996
)J. Virol. 70:8944-60)とは対照的である。後者の報告では、「破壊型Adベ
クター」ゲノム50%がインビトロ及びインビボでの細胞の形質導入の5時間以
内に分解し、形質導入後12〜24時間に実質的に検出不可能であった(同上)
。したがって、早期に大量に欠失した「破壊型」Adベクターとは異なり、本発
明のΔpolAdベクターは(過剰なレベルのE1活性の存在下でも)その複製
能を激しく遮断したが、破壊型Adベクターとは異なり。この遮断により同時に
そのゲノムが急速に喪失(不安定化)することはない。
【0159】 実施例10AdLacZΔpol後期遺伝子発現は非相補性株細胞において遮断される 細胞型293及びB−6をAdLacZΔpolに感染させ、線維タンパク質
の蓄積によりウイルス後期遺伝子発現について評価した。図6に示したように、
ポリメラーゼ相補性B−6株細胞の感染に対して、293細胞の感染後にAdL
acZΔpolベクターの線維タンパク質生成能には少なくとも10,000倍
の減少が認められる。さらに、AdLacZΔpolウイルスに感染したときの
HeLa細胞は、検出可能な線維タンパク質を生成することがない(図7)。こ
れとは対照的に、Asub360LacZとのHeLa細胞の感染後には、線維
発現が容易に検出される。それと共に、これらの結果はAdLacZΔpolベ
クターの別の利点は、修飾ベクターにおけるΔpolの存在により影響される激
しい複製遮断に続発する、ウイルス後期遺伝子の発現の大幅な減少である。線維
タンパク質などAd後期遺伝子生成物はインビボで有力な抗原エピトープであり
、したがって、後期、E1、及びポリメラーゼ遺伝子生成物の発現の減少により
、インビボでのAdΔpolベクターの効力が大きくなるとみられる。
【0160】 実施例11AdLacZΔpolベクターによるインビボ形質導入 1×109BFUのAdLacZΔpolを7〜9週齢のBALB/Cマウス
の静脈内(肝形質導入用)又は左前脛骨筋に注射した。5乃至6日後に、それぞ
れの組織を切除し、β−ガラクトシダーゼ活性について染色した。図9に示した
ように、AdLacZΔpolベクターは肝組織中の細菌性β−ガラクトシダー
ゼの過剰な形質導入及び発現能がある。同じ結果はAdLacZΔpolの筋内
投与後に達成された。したがって、AdLacZΔポリメラーゼにおけるE1及
びポリメラーゼ遺伝子の欠失により示される付加的な複製遮断にもかかわらず、
効率的な形質導入及び導入遺伝子発現がこれらの組織において生じた。これはま
た、有意な導入遺伝子発現が生じる前に、その修飾ミニゲノムがインビボで迅速
に除去される最近記載されたヘルパーウイルス依存性Adベクター系の一部と対
照をなす(Lieber, Aら、(1996)Journal of Virology 70:8944-8960)。
【0161】 実施例12複数の欠失型ΔpTP Adベクターの作成 pAdCMV/LacZ/Δpolシャトルプラスミド及びE1、E3、及び
ポリメラーゼ欠失型ベクターAdLacZΔpolの作成が実施例1及び実施例
2に記載されている。末端前タンパク質領域におけるシャトルプラスミドを作成
するために、pAdCMV/LacZ/ΔpolシャトルプラスミドはBspE
1(pTP遺伝子の3’をコード化する〜2.0kb細断片を放出する)で消化
し、pTPコード領域内に欠失を含む以前に修飾したBspE1細断片に再挿入
する。結果として生じるシャトルプラスミドpAdCMV/LacZ/Δppを
分離した。このプラスミドは、pTP遺伝子の3’末端内に433bb欠失をも
含む点を除き、pAdCMV/LacZΔpolとほぼ同じである(図13)。
433bp pTP欠失はAd5ゲノムのヌクレオチド9198〜9630に及
ぶ。このことは欠失上の配列決定により確認された。pAdCMV/LacZΔ
ppの作成により、pTPコード領域の大部分の欠失を来たし、Adゲノムの5
’末端に結合するpTPに必要とされる重要なセリン残基、及び他の重要なpT
P機能をコード化するpTP遺伝子の3’部分に及んだ(Schaac J.ら、(1990
)Gene Dev 4:1197-208、Webster Aら、(1997)Journal of Virology; 71:6381
-9)。
【0162】 BspHl(Adウイルスの左末端の60bp内の制限部位)で直線化された
pAdCMV/LacZ/Δppの10マイクログラムを、500ngのXba
l、Clal、及びScal消化dl7001−TPウイルス粒子DNAとCa
PO同時形質導入し、上記の実施例の通り加工した。複数の欠失型AdLac
Δpp組換えベクターの分離を(1)ベクターにより形質導入された細胞におけ
る染色体基質Xgalのα−ガラクトシダーゼ変換(2)ベクターゲノムのDN
A制限マッピング、及び(3)複数の機能的試験により確認した(以下参照)。
【0163】 本発明の複数欠失型Adベクターを増殖させるために、ベクターにおいて欠失
される本質的な遺伝子機能のすべてをトランス相補することができるパッケージ
ング細胞が必要である。われわれは、分離され、温度感受性ポリメラーゼ(B−
6及びC−7)及びpTP突然変異(C−7)B−6及びC−7株細胞の相補能
について特徴づけられるB−6及びC−7株細胞(Amalfitano A.ら、(1996)P
NAS USA 93:3352-3356)がポリメラーゼ、IVa2及び/又はpTP欠失突然変
異も相補することを明らかにした。
【0164】 実施例13C−7細胞によるΔpp Adベクターのトランス相補性 この調査では、ΔTP及びΔpol Adベクターはポリメラーゼ遺伝子又は
pTP遺伝子、例えば、C−7株細胞内の温度感受性(ts)突然変異を有する
アデノウィルス系統の増殖を支持する能力のために選択された株細胞において増
殖するとパッケージングできることが明らかにされた、(Amaffitanoら、(1997
)Gene Ther. 45:258)。
【0165】 Ad E1、E3、ポリメラーゼ、及びpTP遺伝子活性を同時に欠くAdベク
ターは、好ましいC−7系統など、かかる系統上で高レベルの増殖能がある。複
数の欠失型Adベクターの生成を促進するシャトル系が開発された。直線化され
たpAdCMV/LacZ/Δppシャトルプラスミドの複数の欠失型dl70
01DNAとの同時形質移入後の標的相同組換えにより、E1、E3,ポリメラ
ーゼ、及びpTP遺伝子活性について同時に欠失した、AdLacZΔppとし
て示される独特なAdベクターの生成に成功した(図13)。制限酵素分析を利
用してAdLacZΔppのゲノム構造が確認された(図14)。AdLacZ
Δpolベクター(E1、E3,及びポリメラーゼ遺伝子の部分が欠失)との比
較において、AdLacZΔppベクターゲノムは付加的な433bp欠失を含
み、pTP特異的欠失の位置を示したことに注意されたい(図15)。pTP翻
訳領域内の欠失は、正常な機能に絶対的に必要とされるタンパク質の重要な部分
を除去し、この欠失を含有する結果として生じるベクターにおけるpTP活性を
完全に不活性化する。
【0166】 この不活性化を明らかにするために、293、B−6、又はC−7細胞におい
てトランス相補性を試みたときに、AdLacZΔppの増殖動態を評価した(
図5)。293株細胞における高レベルのE1活性、又はB−6株細胞における
E1及びポリメラーゼ遺伝子活性の存在にもかかわらず、インキュべーション時
間を延長した後でも、いずれかの株細胞における感染後に感染性AdLacZΔ
ppは生成されなかった。この結果は、ポリメラーゼ及びpTP遺伝子機能がA
dLacZΔppベクターにおいて無能力であり、この遮断はベクターが複数の
トランス相補性C−7細胞株において増殖したときのみ軽減されることを示した
。C−7株細胞におけるAdLacZΔppの増殖動態は、293細胞における
第一世代のベクターAdsub360LacZの増殖と比較すると、わずかに遅
延した。例えば、5のMOlでAdLacZΔppに感染したC−7細胞の一段
階バーストアッセイでは、293細胞(n=3)における2.0×10±3.
7×10BFUのAdsub360LacZベクターの力価生成と比較して、
1.0×10±3.3×10BFU(n=3)の力価を生成した。C−7パ
ッケージング株細胞における高力価のAdLacZΔppベクターの増殖は極端
に有意であった。この結果は、本発明のベクターが混入、トランス相補性ヘルパ
ーウイルスの必要なしに高力価に生成できることを示す。
【0167】 293細胞又はB−6細胞のAdLacZΔppとの感染は、Δppがそれぞ
れの株細胞におけるAdLacZΔppゲノムの複製に大幅な遮断を導入するこ
とを示した(図16)。しかし、C−7細胞の同一の感染は、AdLacZΔp
pゲノムの高レベルの複製を可能にした。実施例は、293細胞におけるE1活
性、又はB−6細胞におけるE1及びポリメラーゼ活性の存在下でも、Δpp欠
失がベクターに激しい複製遮断を伝達したことを示す。これは、pTPタンパク
質のアミノ末端内の枠内アミノ酸添加により温度感受性である、tspTP突然
変異sub−100による以前に報告された試験と対照をなす(Amalfitano A.
ら、(1997)Gene Ther., 4:258)。この以前の試験において、sub−100
突然変異は、ポリメラーゼタンパク質の存在により効率的にトランス相補された
複製欠陥を示した(同上)。明らかに、433bp pTP欠失の存在は、重要
なpTP機能の完全な除去により、AdLacZΔppゲノム複製を大きく抑制
した。また、入力AdLacZΔppゲノムは、293細胞又はB−6細胞にお
ける感染後24時間の入力レベル近くで存在し続けた。同じ結果は、HeLa細
胞(E1、ポリメラーゼ、及びpTP活性を欠く)のAdLacZΔppとの感
染後にも確認された(図17)。HeLa細胞の第一世代ベクターAdsub3
60LacZとの感染後に確認された有意な複製とは対照的に、AdLacZΔ
pp入力ゲノムは、HeLa細胞感染後48時間までの間に入力レベルの近くで
複製を欠き、持続した(図17)。この結果は、本発明の複数の欠失型Adベク
ターにおけるpTP遺伝子活性の非存在(及び複製の完全な欠如)により、複数
の欠失型ベクターゲノムの不安定化及び/又は急速な喪失を来たすことがないこ
とを示す。
【0168】 実施例14ΔTP欠失はAd後期遺伝子発現を阻止する 多くのDNAウイルス(ポリオーマ、サルウイルス−40、Ad)は、早期及
び後期により強調される生活環を有する。通常、早期はウイルスゲノムの複製に
必要とされるウイルス遺伝子の発現を反映する。後期は、ウイルスゲノム複製が
開始された後のウイルス構造タンパク質の高レベルの発現を反映する。アデノウ
ィルスでは、後期遺伝子の発現は、sisにおいて作用してウイルスの主要な後
期プロモーター(MLP)を活性化する事象であるゲノムの物理的複製に依存す
る(Thomasら、(1980)Cell 22:523)。
【0169】 本明細書中に記載された結果は、ΔTP欠失突然変異もAd遺伝子発現を阻止
することを示す。後期遺伝子発現遮断は、HeLa細胞がAdLacZΔppベ
クターに感染した後に明らかにされた(図8)。線維タンパク質発現(線維mR
NAはMLPでの開始に由来した)は、以前に293細胞における複製能が示さ
れた、Asud360LacZベクターとのHeLa細胞の感染後に迅速に検出
された。これとは対照的に、HeLa細胞のAdLacZΔppベクターとの感
染による線維発現は検出可能とはならなかった。
【0170】 実施例15AdLacZΔppのインビボ投与 〜2.5×10C−7細胞を含有する60枚の150mm組織培養プレートを
約5のMOlでAdLacZΔpolウイルスに感染させ、48時間、37.0
℃でインキュベートした。感染細胞からのウイルスを実施例11に記載したよう
にCsClバンド形成により分離した。得られた感染性ウイルスの量は、第一
世代のAdベクターで得られた量と実質的に等しかった。濃縮ウイルスを4.0
℃でリン酸緩衝食塩水(PBS)中に一晩透析後に脱塩し、グリセロールを添加
し、−20℃でアリコート保存した。7乃至9週齢の重篤な複合免疫不全(SC
ID)又はC57Bl/6マウスに対しそれぞれのベクターの4×10BFU
を含有するPBS溶液(典型的に150〜200uL)を静脈内注射した。動物
実験はすべて、デューク大学動物治療使用委員会により以前に承認された通りに
実施した。感染後3日にマウスを屠殺し、肝試料をOCT化合物中に凍結した。
凍結切片を得て、3.7%グルタルアルデヒド/PBS溶液中に短時間固定し、
β−ガラクトシダーゼ活性について一晩染色し、実施例11に記載したように写
真を撮った。
【0171】 実施例16AdLacZΔppのインビボ投与の結果 本発明の複数の欠失型Adベクターは、修飾Adベクターによるインビボ形質
導入能がある。AsLacZΔppの4×10β−ガラクトシダーゼ形成単位
(BFUs)をそれぞれ7乃至9週齢の重篤な複合免疫不全(SCID)又はC
57Bl/6雌マウスに(肝形質導入のために)静脈内注射した。同様の注射を
第一世代のベクターAsub360LacZ、及びAdLacZΔpolでも実
施した。3日後に肝組織を切除してβ−ガラクトシダーゼ活性について染色した
。図18に示したように、AdLacZΔppベクターは、注射したSCIDマ
ウス(C57Bl/6マウスにおいても、データは示さず)の肝組織における細
菌性β−ガラクトシダーゼ遺伝子の過剰な形質導入及び発現能がある。形質導入
のレベルは、他の広範囲にではなく修飾されたベクターを使用して示されたレベ
ルと実質的に等しかった(図18)。したがって、AdLacZΔppベクター
におけるE1、ポリメラーゼ及びpTP遺伝子の欠失にもかかわらず、本発明に
よるベクターを使用した肝組織において、効率的な形質導入及び導入遺伝子発現
が生じた。
【0172】 第一世代Adベクターが免疫適格性宿主の形質導入後に持続できないことは、
Ad仲介型遺伝子治療パラダイムに対する主要な障壁であった。われわれは、免
疫適格性マウスを利用した新抗原形質導入の肝モデルにおける独特なAdベクタ
ーを分析した。E1及びポリメラーゼ活性の欠失したAdを介した細菌性β−ガ
ラクトシダーゼの肝遺伝子導入により、2か月以上(実験期間)にベクターゲノ
ムの持続が延長した。比較において、同じ導入遺伝子をコード化する伝統的な[
E1−1]Adベクターの使用により、形質導入の1か月以内に形質導入された
すべての細胞が迅速に喪失した。修飾ベクターの持続の延長は以下を含む多くの
所見により実証される:i)75〜100%の肝細胞における形質導入された細
菌性U−ガラクトシダーゼ酵素活性の持続期間の延長(>1か月)、ii)導入
遺伝子からの転写持続期間の延長(>1か月)、及びiii)28及び56dp
iでの有意な量のベクターゲノム(4.4ベクターゲノム/肝細胞)の持続の延
長。また、修飾ベクターの利用は、3dpiでのASTの血清レベル減少により
示されるように、Adベクターによる肝形質導入と通常関連した肝毒性を有意に
減少させた。われわれは、28及び56dpiでの肝組織中の修飾ベクターゲノ
ムの広範囲な持続が実際に、感染後3時間で存在したわずかな入力ベクターゲノ
ムのみを表した(<14%)ことも示したが、これはAdがインビボで持続可能
となる後に他のグループにより示された結果、すなわち免疫適格性動物のAd仲
介型形質導入である。(Broughら、(1997)J. Virol. 71:9206; Worgallら、(
1997)Hum. Gene Ther. 8.37)。最後に、これらの改善のそれぞれは、細菌性β
−ガラクトシダーゼ新抗原に対して耐性でもなく、非特異的に免疫系を鈍化する
潜在的に毒性薬剤で治療もされていない成体動物において達成された。
【0173】 いくつかの最近の報告は、Adベクターによりコード化された導入遺伝子の免
疫原性は主にインビボでのAdベクターの一時性の原因であることを示唆してい
る(Chenら、(1997))Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:1645);Clemensら、
(1996)Gene Ther. 3:965; Morralら、(1997)Hum. Gene Ther. 8.1275; Lu
skyら(1998)J. Virol. 72:2022; Gaoら、(1996)J. Virol. 70:8934; Trip
athyら、(1996)Nature Med. 2:545)。この見解は、相同導入遺伝子をコード
化するヌルAdベクター及びAdべクターが免疫適格性動物において持続できる
という所見により実証される(Morralら(1997)Hum. Gene Ther. 8:1275;Trip
athyら、(1996)Nature Med. 2:545;Gaoら、(1996)J. Virol. 70:8934)。
われわれは、したがって特に選択して、[E1−、ポリメラーゼ−]Adベクタ
ーのC57BL/6マウスへの高免疫原性細菌性βm−ガラクトシダーゼ導入遺
伝子の導入能を評価した。いくつかのグループは、細菌性β−ガラクトシダーゼ
遺伝子のAd仲介型形質導入により、C57BL/6組織におけるAdベクター
の持続が欠如する(1か月で除去)ことを以前に示した。(Morralら(1997)Hu
m. Gene Ther. 8:1275;Mcclaneら、(1997)Pancreas 15:236;Michouら、(19
97)Gene ther. 4:473;Dedieuら、(1997)J. Virol. 71:4626;Gaoら、(1996
)J. Virol. 70:8934;Muhlhausenら、(1996)Gene Ther. 3:145;Demattateo
ら、(1996)Gene Ther. 3:4)。大幅に修飾した[E1−、ポリメラーゼ−]A
dベクターがこのモデルにおける新抗原形質導入に対する障壁を克服するという
実証は、導入遺伝子がインビボでのAdベクター持続の主要な(又は唯一の)決
定因子であるという仮説を検証するものである。遺伝子導入(AAV又は直接D
NA導入など)の他のモデルも免疫適格性動物における(細菌性β−ガラクトシ
ダーゼを含む)新抗原導入遺伝子の持続を可能にできるという事実は、われわれ
の所見とは無関係に、この見解をさらに実証するものである。(Xiaoら、(1996
)J. Virol. 70:8098;Wolffら、(1992)Gene ther. 1:363)。
【0174】 ベクター及び導入遺伝子コード化されたエピトープがAdベクター除去に寄与
するということを認めることにより、われわれは、Ad仲介型形質導入後に開始
される2つの異なる免疫応答が認められることを仮定し、これを“hit#1”
又は“hit#2”のいずれかで呼ぶことにする。特に、第一世代のAdベクタ
ー由来遺伝子発現は“hit#1”の原因であるが、免疫適格性、非耐性動物に
おける(Ad仲介型形質導入後の)新抗原発現は“hit#2”の原因である。
Adベクター投与後早期の両方の“hit”の同時存在により、宿主免疫応答の
“2−hit”高刺激を来たし、これが全Ad形質導入細胞の完全な除去をもた
らし、ある場合には、自己抗原に対する耐性を破壊することにもある。(Tripat
hyら、(1996)Nature Med. 2:545)。したがって、“2−hit”仮説は、修
飾Adベクターが形質導入新抗原の免疫原性を克服できるというわれわれの所見
に適応するとともに、これらの状態のそれぞれにおいて、Ad感染細胞を除去す
るために必要とされる“2−hit”のうちひとつの“hit”のみが誘発され
るため、相同導入遺伝子をコード化するヌルAdベクター及びAdベクターが免
疫適格性動物においても持続する理由するものである。“2−hit”現象は、
Adベクターが効率的に抗原提示細胞(APC)を感染させると思われるが、A
VVに基礎づけられたベクターはそうではないという最近の実証を含む、正常な
Ad生物物学に独特であるいくつかの特徴によるものとみられる(Joossら、(1
998)J. Virol. 72:4212)。最後に、この仮説は、Adベクター(hit#1)
刺激が、Adベクター形質導入が場合により自己抗原に対する耐性をも破壊する
という所見と類似の状態である、おそらく相同導入遺伝子(ある場合において)
に対する免疫応答を刺激するのに十分に有力であるという可能性を排除するもの
ではない。(Tripathyら、(1996)Nature Med. 2:545)。
【0175】 実施例17IVa2ベクターの作成 C7アデノウィルスパッケージング株細胞は、領域をコード化する全長ポリメ
ラーゼだけではなく、IVa2遺伝子の全長バージョンをも含むアデノウィルス
ゲノムの部分を用いて作成した。導入されたDNAにおいて、IVa2遺伝子は
その5’末端上の有力なCMVポロモーター/エンハンサー及び3’末端上のポ
リアデニル化シグナルによりフランキングされるようにしても存在した(Amalfi
tanoら、(1997)gene Therapy 4:258-263)。したがって、株細胞は、Ad I
Va2欠失変異体のトランス相補性を可能にする十分な量のIVa2タンパク質
の発現能もあると考えられた。われわれは、これは実際に該当することを、かか
る欠失変異体の作成及びそれらをC7細胞上に高力価に増殖させることにより確
認した。したがって、現在、本発明の方法により、ヘルパーウイルスなしに、I
Va2欠失を含有するAdベクターを作成し増殖させることが可能である。かか
るベクターは本明細書中で考察したE1、ポリメラーゼ及び他の欠失における欠
失も有し、C7パッケージング株細胞上で高力価の増殖能もあると考えられる。
【0176】 Ad IVa2欠失ベクターを作成するために、アデノウィルス左末端、As
cl部位の実質的にヌクレオチド0〜358を含有するアデノウィルスシャトル
プラスミドに欠失を導入した後、アデノウィルスゲノムのマップ単位9乃至43
のアデノウィルス配列を導入した。次にシャトルプラスミドを、ポリメラーゼ遺
伝子の3’末端だけではなく、IVa2遺伝子の実質的部分をも包囲するアデノ
ウィルスDNA配列から欠失させることにより再加工した。これは制限酵素の消
化及びサブクローニングし(Accl部位とBst11071部位との間のAd
5ゲノムのnt4830〜5760を効率的に除去する)、pAdAscLΔI
Va2、Δpolと呼ばれる最終シャトルプラスミドを生成した(図36)。p
AdAscLΔIVa2、Δpolは、約ヌクレオチド4830乃至5766で
942bpの欠失及び約ヌクレオチド7274乃至7881(及び欠失されたE
1領域及びE3領域)での約608ヌクレオチドの第2の欠失を含有し、IVa
2及びポリメラーゼ機能を効率的にノックアウトする。
【0177】 次に、このシャトルプラスミドをC7パッケージング株細胞に同時形質移入し
た。かかるウイルスを生成する唯一の方法であることは、結果として生じるベク
ターにおける欠如したIVa2遺伝子をトランス相補する十分なIVa2遺伝性
生成物をパッケージング株細胞が生成すれば明らかである。われわれは、[E1
−、E3−、IVa2−、pol−]Adと呼ばれ、制限酵素の消化によりその
ゲノムが実際にIVa2領域が欠失していることが示されたかかるウイルスを分
離した。このウイルスは、遺伝子のIVa2領域が欠失したウイルスをトランス
相補する株細胞の可能性を示す独特なベクターである。
【0178】 IVa2領域における欠失及び他の欠失を保有する他の欠失型アデノウィルス
は、[E1−、E3−、IVa2−、pol−]Adを生成する上述した方法の
ルーチンの変法により本発明の他のシャトルベクターを用いて生成することがで
きる。
【0179】 シャトルプラスミドpAdAscLΔIVa2(図19;欠失したE1及びE
3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5766での約94
2bpの欠失)、pAdAscLΔIVa2、Δpp(1.6)(図36;欠失
したE1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至57
66での約942bpの欠失、及び約ヌクレオチド8631乃至9585での約
955bpの欠失)、及びpAdAscLΔIVa2、Δpp(2.4)(図3
7;欠失したE1及びE3領域に加えてAd5ゲノムの約ヌクレオチド7274
乃至5766での約942bpの欠失、及び約ヌクレオチド7274乃至958
5での約2312bpの欠失)が作成されている。これらのシャトルプラスミド
を用いて、技術上周知の方法、例えば、[E1−、E3−、IVa2−、pol
−]Adを生成する上述した方法を用いて対応する欠失型アデノウィルスを作成
した。ベクター[E1−、E3−、IVa2−、]Adは、pAdAscLΔI
Va2(このベクターもポリメラーゼ機能を欠く)から生成した。[E1−、E
3−、IVa2−、pol−、pTP−(1.6)]Ad及び[E1−、E3−
、IVa2−、pol−、pTP−(2.4)]Adは、それぞれ、技術上周知
のルーチンの方法又は本明細書中に開示されている方法を用いて、pAdAsc
LΔIVa2、Δpp(1.6)pAdAscLΔIVa2、Δpp(2.4)
から生成した。
【0180】 現在、遺伝子の全体のIVa2の単一の欠失によるアデノウィルスベクターの
保有能を増大することが可能である。これは、潜在的な遺伝子治療の応用のため
に多数の遺伝子作成物の保有能の増大を提供するAdベクターの多能性を大幅に
増大する。多数の遺伝子作成物が望ましいのは、調節要素、特異的エンハンサー
プロモーター要素、及び/又は多数の遺伝子が十分な物理的保有能を有するアデ
ノウィルスベクターによってのみ達成可能であるためである。
【0181】 実施例18100K欠失 ある場合においても付加的な導入遺伝子保有能が望ましい。さらに、ウイルス
特異的タンパク質の遺伝子物質コードの欠失が、ベクターの抗原プロフィールを
さらに削減し、インビボ効率の増大を促進するとみられる。かかる欠失が可能で
あることが証明された1領域は、アデノウィルスゲノムの100K領域として知
られている。
【0182】 アデノウィルスゲノムのこの領域は、タンパク質電気泳動ゲル中で観察すると
その明らかな分子量により100Kとして知られたタンパク質をコード化する。
アデノウィルスによりコード化された100Kタンパク質は、宿主細胞における
最終ウイルス粒子構築時に足場タンパク質として作用する。100Kタンパク質
は最終ウイルス粒子内には組み込まれない。最後に、100Kタンパク質は、細
胞質から宿主細胞の核内への他のウイルス構造タンパク質の輸送を含む多数の他
の機能を有する。この輸送機能は、ウイルスヘクソンタンパク質の輸送を含む。
ヘクソンタンパク質はウイルスキャプシドの主要な構造サブユニットである。過
去の文献では、100K活性の欠如が感染細胞における検出可能な100Kタン
パク質の欠如だけではなく、ヘクソンの不安定をも来たし、これが細胞質におけ
る急速な変性も来たすことが明らかにされている。これら以前の所見がヘクソン
(温度感受性)変異体を用いて得られた点を認識することが重要である。これら
は、変異ウイルスを32℃でのみ生存可能にし、39℃の温度で変異誘発する1
00Kタンパク質のヌクレオチド配列内で単一点を有する変異ウイルスである。
【0183】 欠失した100K遺伝子によりアデノウィルスを作成する利点は多い。100
K遺伝子の欠失は、この欠失を多く含む(おそらく10%まで)結果として生じ
るベクターの保有能を増大し、アデノウィルスベクターにおけるおよそ付加的な
3000塩基対の保有能に翻訳する。また、本明細書中の他の箇所に記載したよ
うに、100K欠失をアデノウィルスのゲノム他の領域が欠失されているアデノ
ウィルスベクターに含めることができる。これらの付加的な欠失の添加はウイル
スのインビボ遺伝子導入の生物学的プロフィールを大幅に増大する。これは、1
00Kの欠失を含む複数の遺伝子欠失により修飾される結果として生じるウイル
スベクターが、100K活性の欠如によりヘクソンモノマーの不安定化に続発す
るヘクソンタンパク質の発現の欠如を含む、複数のウイルス遺伝子の発現能の低
下を示すためである。最後に、100Kの欠失したベクターは複製適格性アデノ
ウィルスを生成する可能性の低下を示す。これは、複数の組換え事象は野生型ア
デノウィルスを再生する必要があるためである。これは、野生型アデノウィルス
を生成するヒト293細胞中に存在するアデノウィルスと常在性E1配列との間
で生じる単一の組換え事象のみ必要とする在来のE1欠失型アデノウィルスベク
ターと対照的である。
【0184】 100K発現株細胞が、100K導入遺伝子カセットを作成するために、CM
Vエンハンサープロモーター要素とポリアデニル化配列との間にサブクローニン
グされたアデノウィルスの100Kコード配列を含有するプラスミドを構成する
ことで作成された。結果として生じるプラスミドpcDNA3+100K(Invi
trogen Corp.より得たpcDNA3)は制限消化により直線化され、リン酸カル
シウム形質移入法を用いてヒト293細胞内に形質移入した。pcDNA3+1
00Kプラスミドは100K導入遺伝子カセットだけではなく、G−418R抵
抗をコード化する導入遺伝子カセットをもコード化した。したがって、形質移入
後に、細胞を細胞破壊的薬剤G418へ曝露し、G418に対して抵抗性である
細胞クローンをサブクローニングして増殖させた。これらのサブクローンはそれ
らのゲノム内に100K発現プラスミドを組み込んでいた細胞を提示し、高レベ
ルのG418抵抗性導入遺伝子も発現していた。G418抵抗性であっておよそ
20〜25のクローンをサブクローニングして増殖させた。
【0185】 その後、それぞれのクローンをH5ts116(コロンビア大学のGinsburg博
士の研究室から得た)として知られるウイルスへ曝露した。このウイルスは、温
度感受性である100K遺伝子領域における突然変異を含有する。それは32℃
の温度でのみ高レベルに増殖するが、39℃では増殖しないウイルスである。1
00Kの温度感受性変異ウイルスを用いて、以下のようにそれぞれのG−418
抵抗性株細胞をスクリーニングした。それぞれの株細胞は39℃の非許容的温度
でH5ts116ウイルスに感染させた。理論上、高レベルの100Kタンパク
質を生成しうるすべての株細胞は、39℃の非許容的温度でも変異ウイルスを増
殖させる。K−16と呼ばれる1つのG418抵抗性細胞クローンが、39℃の
非許容的温度でウイルスH5ts116を増殖させることがわかった。
【0186】 株細胞、K−16を増殖させてさらに徹底的に調査した。K−16株細胞はそ
のゲノムである100K配列内に組み込まれており、実際に機能的100Kタン
パク質の発現能があることを確認した。また、K−16細胞はきわめて高量の1
00Kタンパク質特異的RNA分子を生成していた。これはまた、この株細胞が
きわめて高レベルの100Kを生成していること示すとともに、非許容的温度で
ウイルスH5ts116の増殖能があることを確認するものであった(図20)
。図20は、100K特異的プライマーを用いたゲノムK−16DNAのPCR
増幅の結果を示す(パネルA)。293細胞及びK−16株からの等量のmRN
Aを最初に電気泳動し、形質移入した(図20、パネルB)。しかしパネルCに
より示されるように、K−16細胞由来mRNAのみが100Kに特異的な配列
を含有した。パネルCは、100Kに特異的な32−P標識DNA断片によるプ
ロービング後のK−16におけるmRNAバンドの存在を示す。
【0187】 最後に、以下の表Iは、K−16株細胞のみが、100Kタンパク質の遺伝子
コードにおける温度感受性突然変異を含むアデノウィルスH5ts116の拘束
性温度で細胞変性増殖を許すことを示す。また、K−16はアデノウィルスE1
遺伝子生成物を恒常的に生成するヒト293細胞由来であったため、われわれは
E1遺伝子及び100K遺伝子の同時発現が細胞毒性ではないことを確認した。
この後者の事実は、アデノウィルスE1遺伝子だけではなくアデノウィルス10
0K遺伝子も同時に欠失されているベクターの、本発明の方法による生成を可能
にするため有利である。
【0188】
【0189】 われわれは、ノーザンブロット分析により、われわれがC7細胞における10
0K遺伝子の高レベルの発現を達成できることを明らかにした。図21は、10
0Kプラスミドが導入されたC7細胞の4つの分離物からの細胞mRNAの32
−P標識100KDNAプローブを示す。各レーンは個々の株細胞を表している
。各株細胞からの総RNAを電気泳動し、ブロットするとともに32−P標識1
00K特異的DNAでプローブした。100K遺伝子を発現するC7細胞を用い
て、E1、Δpol、ΔpTP,IVa2及び/又は100K欠失を組み合わせ
たベクターを生成した。これらの領域のすべてが欠失したベクターは、ウイルス
が保有能の増大、複製適格性アデノウィルスの生成能の低下、及び最後に、複数
のウイルス遺伝子生成物の発現能を欠くためインビボ生物プロフィールの改善を
示すため、遺伝子治療の応用における利用性の特性を改善したと考えられる。
実施例19Ad Δpolベクターのインビボ投与 Ad Δpolベクター投与: 修飾AdLacZΔpolベクター(E1及
びポリメラーゼ活性が欠失)並びにAsub360LacZ、及びそれらの高力
価生成は実施例1及び2に記載されている通りである。6〜8週齢の免疫適格性
C57BL/6マウス(Jackson Labaratory, Bar Harbor, ME)に対し、AdL
acZsub360又はAsLacZΔpolのいずれかの4×10β−ガラ
クトシダーゼ形成単位(BFUs)を含有するPBS溶液200μlを静脈内(
iv)注射し、その後に表示した時点で屠殺した。感染後(dpi)56日でA
dsub360LacZを投与した、n=2を除く、少なくとも3匹の動物を時
点ごとに分析した。全動物の処置及びその後の分析は、デューク大学動物治療使
用委員会により以前に承認された通りに実施した。動物から収集した肝臓及び血
漿の試料を以下に記載したように加工した。
【0190】 インサイツ細菌性β−ガラクトシダーゼ測定: 肝検体をOCT化合物中に包
埋し、液体窒素冷却イソペンタン中に急速凍結した。10μm凍結切片をライカ
クリオスタットで得、5分間、0.5%グルタルアルデヒド/PBS溶液中に短
時間クロスリンクした。次に固定切片を20分間、1mM MgClPBS中
に配置し、5mMフェリシアン化カリウム、5mMフェロシアン化カリウム、1
mM MgCl2及び1mg/mlの色素生産性Xガル基質を含有する溶液中に3
7.0℃で一晩インキュベートした。染色切片をエオシンで対比染色し、脱水し
、Permoutに配置するとともに、写真を撮った。
【0191】 細菌性B−ガラクトシダーゼ活性の測定: 液体窒素中で凍結することにより
肝組織から全タンパク質を抽出した後、溶解緩衝液(100mMリン酸カリウム
pH7.8、0.2%トリトンX−100、0.5mM DTT)中でホモジナ
イズし、14,000RPMで遠心分離した。肝抽出物中のタンパク質濃度をB
CAタンパク質アッセイキット(Pierce: Rockford, Illionis)により測定した
。各試料から25マイクログラムのタンパク質を1mM MgCl、45mM
β−メルカプトエタノール、0.0264μgのo−ニトロフェニル−β−D−
ラクトピラノシド(ONPG)、及びpH7.5での50mMリン酸ナトリウム
溶液とともに1時間37℃でインキュべートした。反応を0.5M NaCO
で停止し、各試料の吸光度を波長420nmで測定した。溶解緩衝液中に希釈し
た細菌性β−ガラクトシダーゼ標準物質(Sigma, St. Louis, MO)を用いて標準
曲線を生成し、各抽出物中に検出されたβ−ガラクトシダーゼレベルを標準曲線
と比較することで測定した。
【0192】 RNAの分離及び分析: マウス肝の全RNAをRNA分離キットR−550
0(PGC Scientific, Frederick, MD)を用いてメーカーの指示通りに抽出した
。各試料のおよそ20マイクログラムを0.8%ホルムアルデヒド−アガロース
ゲル中に分離し、ナイロン膜に移し、いずれかのベクター由来の細菌性β−ガラ
クトシダーゼmRNAへのハイブリッド形成能のある[α−32P]dCPT標
識DNAプローブでプローブした。ブローブした膜を洗浄し、X線撮影用フィル
ムへ曝露した。全曝露フィルムの濃度測定分析をNIH画像ソフトウェアパッケ
ージングで行った。発現レベルの量的比較を、各試料の負荷された全RNA(1
8s γRNA定量化により測定)に対する検出されたLacZ mRNAの比を
比較することで行った。
【0193】 DNAの分離及び分析: 多少の修正とともに、以前に記載された通りDNA
を抽出した(Amalfitanoら、(1996)Muscle Nerve 19:1549)。簡単に言えば、
100mgの細かく切ったマウス肝組織を600μlのTENS緩衝液(10m
M Tris−ClpH7.5、400mM NaCl、100mM EDTA及
び0.6%SDS)及び17.5μlのプロテイナーゼK(20mg/ml)と
混合した。37℃で一晩インキュべート後、167μlの5M NaClを添加
し、試料を14,000RPMで10分間遠心分離した。上清液をRNaseA
(5μg/ml)で処理し、フェノール−クロロホルムで抽出した。全DNAを
95%エタノールで沈降し、70%エタノール中で洗浄し、空気乾燥するととも
にTE緩衝液中に再懸濁した。各マウスからの全肝DNAの24マイクログラム
をEcoRIで消化し、0.7%アガロースゲル中で電気泳動的に分離し、ナイ
ロン膜上に移した。1又は10コピーのAdLacZΔpolウイルスゲノム/
肝細胞ゲノムのいずれかでスパイクした非感染動物から抽出した肝DNAの20
μgの対照試料も内標準として含めた。膜をクロスリンクし、いずれかのベクタ
ーの検出能のある[α−32P]dCTP標識DNAプローブに(AdLacZ
Δpolの〜6kb EcoRI細断片)ハイブリッド形成した。膜を洗浄した
後、以前に記載された(Amalfitanoら、(1998)J. Virol. 72:926)ようにX線
撮影用フィルムへ曝露した。
【0194】 組織病理学的検査: マウス肝組織を10%中性ホルマリン中に固定し、パラ
フィン中に包埋した。5μm厚のパラフィン切片をヘマトキシリン−エオシンで
染色し、顕微鏡下に観察し、代表的な切片を等倍で写真撮影した。
【0195】 アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)の検出: 感染マウスの
それぞれからの血液試料を眼球後放血により収集し、短時間の遠心分離後に血漿
を分離した。血漿ASTレベルをメーカーの指示に従いSigma(登録商標)
AST診断キット505を用いて二重に測定した。6歳の対応させた非感染C5
7BL/6マウスから収集した血漿試料も分析し描写した。
【0196】 実施例20免疫適格性、非耐性マウスの肝形質導入後の細菌性β−ガラクトシダーゼ活性の
持続 実施例1に記載したように、われわれは、高い免疫原性導入遺伝子、細菌性β
−ガラクトシダーゼをコード化する修飾Adベクター(E1及びポリメラーゼ活
性の欠失した−“AdLacZΔpol”)の高レベルの増殖を指示するパッケ
ージング株細胞を分離した。細菌性β−ガラクトシダーゼ由来酵素活性の持続的
形質導入を可能にするAdLacZΔpolの能力を第一世代、[E1−]Ad
ベクターの能力と比較した。C57BL/6マウスは、細菌性β−ガラクトシダ
ーゼ導入遺伝子の非耐性であることが繰り返し明らかにされているマウスの免疫
適格性系統である(Morralら、(1997)Hum. Gene Ther. 8:125;MaClaneら、(
1997)pancreas 15:236;Michouら、(1997)Gene ther. 4:473)。AdLac
Zsub360(E1欠失)の4×10β−ガラクトシダーゼ形成単位(BF
U)の静脈内投与後に、肝細胞ほぼ100%の形質導入が達成され、Xgal色
素原による広範囲な染色で視覚化された(図22、パネルA).劇的に、感染後
(dpi)28まで残存したXgal染色細胞はなかった(図22、パネルC)
.予想したように、同じ結果は56dpiで認められた(図22、パネルG)。
これらの結果は、新抗原」をコード化する[E−]AdベクターによるC57B
L/6マウス肝細胞の形質導入が最初の投与の1か月以内に迅速に除去されるこ
とを明らかにした以前の報告と一致した(例えば、Morralら、(1997)Hum. Gen
e Ther. 8:1275;MaClaneら、(1997)Pancreas 15:236;Michouら、(1997)Ge
ne ther. 4:473を参照)。
【0197】 これとは対照的に、AdLacZΔpolベクター(E1及びポリメラーゼ欠
失)とのC57BL/6マウスの同一の感染により、3dpi(図22、パネル
B)及び28dpi(図22、パネルD〜F)での細菌性β−ガラクトシダーゼ
高レベルかつ広範囲の発現が生じた。後者のパネルのそれぞれは個別の試験動物
を表した。複数の切片の検討により、75〜100%の肝細胞が28dpiで依
然としてXgal染色されていたことが明らかにされ、実際に各切片で染色され
ていない唯一の細胞は門脈周囲の炎症性細胞であった(以下参照)。この結果は
、修飾Adベクターの利用が、免疫適格性動物における新抗原をコード化するA
dベクターにより形質導入される細胞の大部分を通常除去する免疫応答の回避を
可能にしたことを示した。しかし、56dpiでのAdLacZΔpol形質導
入肝のXgal染色は、標的群の動物のそれぞれにおける全肝切片におけるXg
al染色の欠如を示した(図22、パネルH)。
【0198】 Xgal染色データは、実験動物セットのそれぞれからの肝由来タンパク質抽
出物における細菌性β−ガラクトシダーゼ活性の直接測定により定量化された(
図23)。また、28dpiで実質的な量の細菌性β−ガラクトシダーゼ活性が
、AdLacZΔpolベクターの使用でのみ検出された。細菌性β−ガラクト
シダーゼ活性の絶対的レベルは、AdLacZΔpol投与動物における3と2
8dpiとの間で有意に減少し(〜92%低下)、これは細菌性β−ガラクトシ
ダーゼmRNA発現の量の減少と直接相関した減少である(以下参照)。さらに
、56dpiからの肝組織における細菌性β−ガラクトシダーゼ活性の欠如によ
り、以前のインサイツ結果が確認された。したがって、AdLacZΔpol投
与動物における56dpiでの細菌性β−ガラクトシダーゼ活性の発現の欠如が
さらに探索された。
【0199】 実施例2156dpiでの導入遺伝子活性の欠如は修飾ベクターゲノム持続の欠如による それぞれの実験動物由来の肝切片から抽出した全RNAを分離し、細菌性β−
ガラクトシダーゼ特異的プローブで分析した(図24及び図25)。各動物にお
いて、Xgal染色の欠如は検出可能な細菌性β−ガラクトシダーゼmRNA発
現の欠如と相関した。特に、28dpiのみでAdlacZΔ投与動物は細菌性
β−ガラクトシダーゼ特異的RNAの有意なレベルを示したままであった。存在
するが、28dpiでのAdLacZΔpol投与動物における細菌性β−ガラ
クトシダーゼ特異的RNAの平均量は3dpiで確認されたレベルの約86%で
あり、これは28dpiで確認された酵素活性における約92%の低下と相関す
る減少であった(図23)。特に、56dpiでのAdLacZΔpol投与動
物には細菌性β−ガラクトシダーゼ特異的RNAが完全に存在せず、これは酵素
活性の完全な欠如と相関する結果であった。
【0200】 56dpiでの導入遺伝子特異的RNA発現の欠如がAdLacZΔpolゲ
ノム抵抗性によるものであるかどうかを確認するために、それぞれの実験動物か
ら全DNAを抽出し、Ad特異的プローブでプローブした(図26)。予想した
通り、Adsub360LacZ DNAは28又は56dpiで検出可能では
なかった。しかし、われわれは28及び56dpiでAdLacZΔpol投与
動物におけるベクター特異的DNA配列の有意な量を容易に検出することができ
た。100%までのAdLacZΔpol形質導入肝細胞が28dpiでXga
l染色され、28及び56dpiで検出されたベクターDNAの量は持続及び広
範囲な肝形質導入の反映であった。したがって、56dpiでのXgal染色、
細菌性β−ガラクトシダーゼ酵素活性、及び細菌性β−ガラクトシダーゼmRN
A発現の欠如はベクター持続の欠如によるものではなく、むしろ持続性ベクター
ゲノムからの導入遺伝子由来RNA発現の欠如によるものであった。濃度測定に
よる定量化は、28及び56dpiで検出されるベクターDNAの絶対レベルの
平均が、1肝細胞につきAdLacZΔpolゲノムの〜4.4コピーであり、
これは図22、パネルD〜Fに示した広範囲なXgal染色データと一致する結
果であった。興味深いことに、このDNAは感染後3時間で認められた入力ベク
ターDNAの最大14%で示し(データは示さず)、これは免疫適格性マウスみ
おける以前の所見と一致する結果であった。後者の研究では、有意な量の入力A
dベクターゲノムが、ベクター又は導入遺伝子に対する免疫応答と無関係に、感
染の24時間以内に肝に存在する生得的な機序により明らかにされる。(Brough
ら、(1997)J. Virol. 71:9206;Worgallら、(1997)Hum. Gene Ther. 8:37)
【0201】 実施例22修飾Adベクターに対する炎症反応 組織病理学評価により、有意な細胞炎症性浸潤が、28及び56dpiで両セ
ットの投与動物において明らかであった(図27)。両方のベクターは28及び
56dpiで同様の反応を誘発するため、炎症性浸潤は両方のベクター製剤に対
する一般的な刺激に方向づけられてたとみられる。浸潤にはリンパ球、マクロフ
ァージ、及び場合により血漿細胞が含まれた。これとは対照的に、3dpiでは
、血清AST(損傷血球より放出)のレベルが、第一世代のAdベクターに感染
した動物におけるよりもAdLacZΔpol投与動物において有意に低かった
(p=0.01)(図28)。しかし、28dpi後、両方の実験動物セットは
ベースラインの血清AST血清に戻った。3dpiでは、AdLacZΔpol
肝形質導入後に認められた血清ASTレベルの低下が、28及び56dpiで認
められたAdLacZΔpol形質導入肝細胞の除去の欠如と正に相関した。
【0202】 実施例23GAA導入遺伝子の分離 酸α−グルコシダーゼ全長cDNA(Hoefsloot, L.H.ら(1988)EMBO Jounal
7,1697-1704)をEcoRlでpSHAG2ベクター(hoefsloot, L.H.ら(199
0)Biochem. J. 272, 485-492)から切除し、アガロースゲル上に分離し、広く
使用され市販の哺乳動物の発現ベクターpcDNA3(Invitrogen, Sangiego,
CA)のマルチクローニング部位に結合した。EcolRlはクローニング部位と
して用いられているため、反対方向の2つの可能な結合生成物がある。CMVプ
ロモーターの制御下の宝庫にGAA転写を示すプラスミドは、予測されるマップ
に従い制限酵素消化により選択された。結果として生じるプラスミドはpcDN
A3−GAAと呼ばれ、CMVプロモーターを含む。
【0203】 cDNAはpMT2ベクター(Kaufman, R.J.、(1990)Methods Enzymol. 18
5, 537-566;Kaufman, R.J.、(1990)Methods Enzymol. 185, 487-511)のEc
oRl制限部位における多シストロン性の作成物としてクローニングもされ、p
MT2−GAAと呼ばれる。アデノウィルス主要後期プロモーターの制御下のD
HFR遺伝子、TPL(アデノウィルスの三部分からなるリーダー)介在配列(
IVS)およびSV40ポリA部位を含むが、SV40エンハンサーは含まない
1744塩基対断片をBamHlにより切除し、アガロースゲル上に分離した。
この断片は、pcDNA3−GAAプラスミドの適合性のBgIIIに結合され
た。pJW55と呼ばれる、この選択プラスミドにおいて、GAA及びDHFR
の転写の方向は同じである。
【0204】 ATG開始コドンの18bp5’から開始し、酸α−グルコシダーゼのコード
配列の529bpに終わるGAAcDNAの567bp断片を、センスオリゴヌ
クレオチドプライマーGAA224(+)TCC AGG CCA TCT CCA
ACC AT(SEQ ID NO:1)及びアンチセンスオリゴヌクレオチドプ
ライマーGAA751(−)TCT CAG TCT CCA TCA TCA TCA
CG(SEQ ID NO:2)を用いたPCR増幅により調製した。この断片
は、酸α−グルコシダーゼコード配列の320bpに部位が生じるGAA cD
NAの天然SacII部位を含む。567bp断片は、TAクローニング法を用
いるとともに供給元(Invitrogen, San Diego, CA)の指示に従い、pCRII
に結合した。これにより反対方向の2つの可能なクローニング生成物が得られる
。われわれは、最初のPCRIIプラスミドのHindIII部位に近いGA2
24(+)部位を有するプラスミドを選ぶ。このプラスミドはpCRII−1と
呼ばれる。方向及びDNA配列はDNA配列決定及び制限酵素消化マッピングに
より確認された。pCRII−1はATG開始コドンに対するHindIII部
位5’及び酸α−グルコシダーゼのコード配列の320blでの天然SacII
部位を含んでいた。
【0205】 HindIII及びSacIIでのpCRII−1の消化の後、ヌクレオチド
892〜1496を含有する断片をアガロースゲル上に分離する。この断片は最
初のGAA cDNAのヌクレオチド279〜670を含有する。ASCII部
位はATG開始部位の下流の314ヌクレオチドである。HindIII部位は
最初のプラスミドベクターpCRII及びpcDNA3の多クローニング由来で
ある。
【0206】 pcDNA3−GAAベクターは同様にHindIII及びASCLLで消化
し、大きなプラスミド断片をアガロースゲル上に分離する。小さいプラスミドは
、ATG開始コドン前の全体の非翻訳配列を含む酸α−グルコシダーゼ遺伝子の
開始を含み、遺伝子配列のbp670である、SacII切断部位の3’末端を
通って延びる。この小さい断片は放出される。大きい断片は、bp671でのS
acII切断部位の5’末端上の酸α−グルコシダーゼ遺伝子配列の部分を含み
、プラスミド背骨に付着したままである遺伝子の最終bpを通って延びる。
【0207】 pCRII−1消化から分離された最初のGAA cDNAのヌクレオチド2
79から670を含む断片はここでpcDNA3−GAA消化から分離された大
きなプラスミド断片に結合され、GAAの5’短縮バージョンを含むプラスミド
ベクターpcDNA3−5’sGAAを作成する。
【0208】 この新しく作成された短縮cDNAを含む断片を制限酵素Kpnl及びXho
lでの消化によるpcDNA3−5’sGAAから切除する。pJW55におけ
る全長GAA cDNA挿入をKpnl及びXho1(ヌクレオチド2611〜
6355)での消化により除去し、プラスミド背骨をアガロースゲル上に分離す
る。次にpcDNA3−5’sGAAから分離された短縮cDNAをpJW−5
’sGAAを作成するこのプラスミド背骨の適合性Kpn1−Xho1に結合す
る。Kpn1部位及びXho1部位は最初のpcDNA3プラスミド多クローニ
ング部位由来であり、pJW55及びpcDNA3−5’sGAAにおいて独特
である。結果として生じるpJW−5’sGAAプラスミドは、CMVプロモー
ター下の5’短縮非翻訳配列及びアデノウィルス主要後期プロモーター下のDH
FR遺伝子を有する。cDNA挿入はヌクレオチド2611で開始し、ヌクレオ
チド6153で終わる。
【0209】 実施例24hGAA導入遺伝子によるAdベクターの作成 プラスミドpcDNA3GAAをXmnlにより消化し、導入遺伝子カセット
を含有するおよそ4.5kb断片をT4 DNAポリメラーゼで平滑断端にし、
E1、E3及びポリメラーゼ遺伝子機能の欠失したAdベクターの構成のために
デザインされた本発明のシャトルプラスミド、pAdscLΔポリメラーゼ(実
施例2)にサブクローニングした。結果として生じるプラスミドpAdscLΔ
polhGAAをリン酸カルシウム法(Jonesら、(1978)Cell 13:181;Mitter
ederら、(1996)J. Virol. 70:7498)により、同時にdl7001からのアデ
ノウィルスビリオンDNAのXbal、Clal及びScal消化とともに、ア
デノウィルスパッケージング株細胞C−7に同時形質移入した。組換えベクター
クローンを増殖させ、ベクター由来DNAの制限酵素消化(Jonesら(1978)Cel
l 13:181)及び多機能分析(以下の実施例を参照)によりhGAA遺伝子を含む
ことを確認した。塩化セシウム精製AdhGAAΔpolベクターをC−7細胞
(アデノウィルスE1、ポリメラーゼ、及び末端前タンパク質を発現)を含有す
る60、150mm組織培養プレートの感染(MOlは〜10であった)後に生
成した。全ベクター力価をC−7細胞のベクター調製液の連続希釈のプラーク形
成単位(PFU)アッセイで確認した。
【0210】 実施例25AdhGAAΔpolのインビボ投与 静脈内投与: 1×10pfuのAdhGAAΔpolベクターを6.5月
齢C57BL/6(野生型)マウス又は2月齢GAA−KOマウス(6neo/6n eo )に(眼窩後洞を介して)静脈内投与した。(Clemensら、(1996)Gene Ther
. 3:965)。それぞれの注射後時点で、血漿又は組織試料を得、以下のように加
工した。全動物の処置はデューク大学動物治療使用委員会の指針に従って行った
【0211】 組織/血漿GAA活性及び糖蓄積の測定: 組織を液体窒素中で急速凍結し、
水中でホモジナイズし、不溶性のタンパク質を遠心分離により除去した。結果と
して生じるライセートのタンパク質含量をブラッドフォードアッセイにより定量
化した。血漿GAA活性検出のために、血液試料を眼窩後サンプリングにより収
集しヘパリン化キャピラリー管に入れた後、血漿を分離した。それぞれの組織又
は血漿中のGAA活性を、以前に記載された通り(Amalfitanoら、(1997)Gene
Ther. 4.258)、4−メチルーウンベリフェリル−α−D−グルコシド切断pH
4.3により評価した。グリコーゲン含量は、A.nigerアミログルコシダ
ーゼによる組織抽出物の処置及び放出されるグルコースの測定により測定した。
全抽出物は背景グルコース放出について、すなわちA.nigerアミログルコ
シダーゼの非存在下でも評価した。次に最終グリコーゲン含量値は、未処置グル
コールレベルをそれぞれのアミログルコシダーゼ処置組織抽出物(C57Bl/
6マウスのn=4、GAA−KOマウスのn=3、Ad投与GAA−KOマウス
のn=3)から減じた後に測定した。
【0212】 組織の形態学的評価: 切片を包埋化合物に配置し、液体窒素冷却イソペンタ
ン中に急速凍結した。10ミクロンの組織切片をライカクリオミクロトームで収
集し、PAS染色するとともに、ライカ顕微鏡及びデジタルカメラで視覚化した
【0213】 RNA分析: 全RNAを4.0Mチオシアン酸グアニジニウム及び塩化セシ
ウム精製中でホモジナイズ後にマウス組織の部分から分離した。各組織からの1
2.5μgの全RNAを1%ホルムアルデヒド−アガロースゲル中で電気泳動的
に分離し、ナイロン膜上にブロットし、UVクロスリンクするとともに、hGA
A cDNAを含有する32P標識3.3kb断片でプローブした。プローブし
た膜を洗浄し、X線撮影用フィルムへ曝露し、写真を撮った。
【0214】 hGAAの免疫ブロット: それぞれのマウス組織を凍結、ホモジナイズし、
遠心分離して不溶性タンパク質を除去し、上清液のタンパク質含量をブラッドフ
ォードアッセイにより測定した。等量のタンパク質を10%ポリアクリルアミド
−SDSゲル中で電気泳動的に分離し、ナイロン膜に移すとともに、ウサギ抗ヒ
トGAA多くローン抗体でプローブした。結合抗hGAAの検出をECL検出装
置(Amersham)で視覚化した。血漿中hGAA前駆体の直接検出のために、各試
料の2.5μLを電気泳動的に分離した後、上述したように免疫ブロットの抗h
GAA抗体探索を行った。
【0215】 実施例26AdhΔpolベクターの作成−結果 AdE1及びポリメラーゼ遺伝子がずれも欠失した修飾Adベクターの生成及
びクローン精製は以前に記載されている(Jonesら、(1978)Cell 13:181)。こ
れらのベクターは、新抗原遺伝子導入にもかかわらず、肝細胞感染後に持続性の
延長を可能にする能力を有する(Ilanら、(1997)Proc. Natl. Acad. Sci. USA
94:2587)。AdhGAAΔpolベクターの作成は、実施例24に記載した通
り実施し、図29に示されている。精製ベクター由来のDNAの制限酵素マッピ
ングにより、このベクターはCMV−hGAA導入遺伝子カセットを含むことが
確認された(データは示さず)。別の分析により、AdhGAAベクターは、培
養ヒト293細胞の感染後にhGAA酵素活性の高レベルの発現能があることが
明らかにされた(4−メチルーウンベリフェリル−α−D−グルコシドの切断に
より評価)。重要なことは、感染ヒト細胞を覆う上清が時間と共にhGAA活性
の増加性量を蓄積したことであり、これはAdhGAAΔpol感染により、活
性hGAA酵素の高レベルの発現及び持続的な分泌が生じたことを示している。
【0216】 実施例27AdhGAAΔpolベクター及びGAA分泌の肝ターゲティング Adベクターは静脈内投与後に肝細胞に形質導入することが好ましい。Adベ
クターの肝ターゲティングを利用するGSD−II治療の仮説モデルを以下のよ
うに調査した:血漿中hGAAの高レベルの生成及び分泌が、AdhGAAΔp
olの1×10プラーク形成単位(pfu)の野生型マウスへの静脈内注射後
に明らかにされた(図31)。GAA活性のきわめて高いレベルが感染後早くも
2日の血漿中に検出されたが、そのレベルは時間と共に減少した。肝細胞におい
て、CMVエンハンサー活性の急速なダウンレギュレーションが起き、血漿中に
検出されたGAA活性の減少に原因があるとみられたが、ヒト酵素に対するマウ
ス抗体の生成も存在していたと考えられる(Ilanら、(1997)Proc. Natl. Acad
. Sci. USA 94:2587;Kaplanら、(1997)Hum. Gene Ther. 8:45;Kayら、(199
5)Nat. Gnet. 11.191)。
【0217】 GAA−KOマウスへのAdhGAAΔpolの静脈内投与は、患部骨格や心
筋におけるグリコーゲンの蓄積を減少させる分泌hGAAの有効性を確認するた
めに行った。GAA−KOマウスをマウスGAA遺伝子の標的ノックアウトによ
り以前に生成され、心筋及び骨格筋の全身グリコーゲン蓄積のほか、進行性の臨
床的筋障害を含む表現型を有する。(Clemesら、(1996)Gene Ther. 3:965)。
AdhGAAΔpolベクターの静脈内注射後、GAA−KOマウスの血漿中に
高レベルの酵素活性が明らかにされた(図32)。重要なことは、血漿のタンパ
ク質免疫ブロット分析により、感染後(dpi)3日に投与した動物で検出され
たhGAAの主な型の分子量が〜110kDであり、hGAAの前駆体(未加工
)型と同等のサイズであった(図32)(Kochanekら、(1996)proc. Natl. ac
ad. Sci. USA 93:5731)。また、酵素の有意な量(〜77kD)の加工型も血漿
中に検出された。これは血漿中の成熟GAAのタンパク質分解、又は感染肝細胞
からのhGAAの成熟形態の放出の結果とみられる。
【0218】 実施例28GAA−KOマウスにおけるhGAA分布の評価 AdhGAAΔpolベクターによる治療後、GAA−KOマウスを屠殺し、
GAA活性の存在について組織を分析した。予備試験では、4dpiでGAA活
性がAdhGAAΔpol投与GAA−KOマウスの複数の筋組織中に検出され
た、グリコーゲンレベルは最小に減少し始めただけであった(データは示さず)
。12dpiでは、Ad処置GAA−KOマウスの四頭筋、腓腹筋、及び心筋に
おけるGAA活性が、未処置GAA−KOマウスで検出された酵素レベルに比べ
て、すべて有意に上昇した(図33)。さらに劇的なことは、処置動物で検出さ
れた筋GAA酵素活性レベルが、野生型マウスで検出されたレベルを上回り(ズ
33)、処置動物の筋で検出されるGAA活性が、筋におけるGAAの新規の生
合成によるものではなかったことである。各種組織由来のRNAも分析した(図
34)。AdhGAAΔpol処置GAA−KOマウスは高レベルのGAA活性
を含んでいたという事実にもかかわらず、GAA特異的RNA転写が肝でのみ検
出され、筋組織のいずれでも検出されなかった。野生型マウスにおいてGAA
mRNAは筋組織で容易に検出されたが、これらの組織における酵素活性はAd
hGAAΔpol処置動物において低かった点に注意されない。Ad処置GAA
−KOマウスの肝臓、心筋、四頭筋由来のタンパク質抽出物の免疫ブロット分析
では、肝臓が高レベルで存在するhGAAの前駆体型を示すが、心筋及び四頭筋
は示さないことも明らかにされた(データは示さず)。これらの所見に基づき、
われわれはAdhGAAΔpol処置動物の筋組織中で検出される酵素活性が外
因的に由来す可能性がきわめて高く、すなわち、肝臓により分泌さえる前駆体G
AAの摂取を介したものであると結論づけた。
【0219】 実施例29AdhGAAΔpol後のGAA−KOマウスにおける筋のグリコーゲン蓄積の
全身的逆転 この試験は、Ad処置GAA−KOマウスの筋で検出される酵素活性が酵素の
正しいリソソームターゲッティングを来たしたことを確認するために行った。以
前の研究では、外因的に投与された前駆GAAがリソソームを標的にし、AMD
ウズラ、及びGAA−KOマウスの両方におけるリソソーム内グリコーゲン蓄積
を減少させるように作用しうることが明らかにされた(Amalfitanoら、(1997)
Gene Ther. 4:258;Armentanoら、(1997)J.Virol. 71:2408)。肝細胞分泌h
GAAの正しいリソソームターゲティングは、AdhGAAΔpol処置GAA
−KOマウスにおける多数の筋のグリコーゲン蓄積の減少も来たすべきである。
未処置及びAdhGAAΔpolベクター処置GAA−KOマウスの複数の筋に
置けるグリコーゲン蓄積のためのインサイツ過ヨウ素酸シッフ(PAD)染色を
評価した(図35)。それぞれの筋組織のそれぞれにおいて、グリコーゲン蓄積
の顆粒型及び拡散型(これらの染色パターンはそれぞれ、リソソーム及び細胞質
におけるグリコーゲンの蓄積を表した)が、未処置GAA−KOマウスで観察さ
れた染色に比べて、AdhGAAΔpolベクター処置GAA−KOマウスにお
いて有意に減少した。この結果は、処置マウス由来の各種組織における細胞内グ
リコーゲンレベルの定量化の後にも確認された(表II)。心臓及び横隔膜の筋
は特にAdhGAAΔpol治療に対して反応であると思われるが、これは心臓
及び/又は呼吸器の筋の関与がさまざまな型のGSD−IIにおける死亡率の主
な原因であるため重要な所見である。また注意すべきは、hGAAの乳房 mile
由来型の外因的投与が治療開始後6か月までにGAA−KOマウスの筋で確認さ
れたグリコーゲン蓄積を有意に修正することはなく、肝臓から分泌されるhGA
Aが酵素のより有力な型であることを示した(Coxら、(1993)Nature 364:725
)。これらの結果により、AdhGAAΔpolベクター処置GAA−KOマウ
スにおける複数の筋で認められたGAA活性の増大が酵素のリソソームターゲテ
ィングとなり、GSD−IIの主な欠陥の表現型を矯正、すなわち筋細胞のグリ
コーゲン蓄積が有意に減少することが確認された。
【0220】 さらに、GAAノックアウトマウスにおいて、野生型レベルのGAAの2%未
満が分析したさまざまな筋組織に存在し、外因的に生成されるhGAAの検出を
促進することが確認された。また、高レベルのhGAA活性が、静脈内投与後の
感染GAA−KO動物の血清中に確認された。野生型マウスの感染後に確認され
たものとほぼ同じレベルである。さらに、血清中に検出された酵素のアイソフォ
ームは、免疫ブロッティング結果に基づき、加工された76kDアイソフォーム
に加えて、hGAAの未過去工の110kD前駆体の実質的な量からなっていた
(図32)。重要なことは、骨格筋細胞及び心筋細胞に存在するマンノース−6
−リン酸摂取機序を受け入れられることが予測されるGAAの前駆型であるとい
うことである。このデータの別の実証では、GAA活性はGAAノックアウト動
物における各種組織において有意に減少した(野生型レベルの90%未満)が、
本発明のAdhGAAΔpolベクターを投与した動物は、分析した全組織にお
いて(野生型動物で検出される活性を上回る)きわめて高いレベルのGAA活性
を示した(図33)。これらの結果は、hGAA発現の拡大を可能にする修飾A
dベクターの単回静脈内投与後に、主にポーンプ病で影響される筋組織に対する
hGAAの全身分布が達成できることを示している。
【0221】 AdhGAA処置動物の血清における前駆hGAA酵素の有意な量の存在は、
hGAAの受容体介在摂取(マンノース−6−リン酸又はその他)及び細胞内、
リソソームターゲティングにつながるとわれわれは考えている。酵素活性アッセ
イにより測定された組織のグリコーゲン含量の定量的測定により、処置動物が処
置後12日にグリコーゲン蓄積を大幅に減少させたことが確認された(図35)
。12dpiでの処置動物の血清中前駆酵素の存在が減少したにもかかわらず(
図32)、組織のグリコーゲン含量は依然として有意に減少し、12dpiでの
同じ組織における持続的なGAA酵素活性に随伴したことは重要である。したが
って、このデータにより、修飾Adベクターの静脈内投与が全身の循環に放出さ
れるリソソーム酵素の持続的なレベルを可能にし、その後に酵素が組織病理を矯
正するように作用しうる標的組織に摂取されることが確認された。
【0222】 これらの結果は、肝臓が外分泌腺として役立ちうること、本発明のアデノウィ
ルスベクターが単回静脈内投与語に肝細胞の100%感染しうること、また十分
な量のhGAAが感染肝細胞より分泌され、動物の血清中の76kD及び110
kDの酵素アイソフォームの酵素レベルを大幅に増大すること、そして最後に、
酵素が動物の骨格筋細胞及び心筋細胞により容易に吸収され、グリコーゲン蓄積
の劇的な減少を来たすことを示している。
【0223】
【0224】 Heらにより最初に記載されたように、pAdEasy系は[E1−、E3−、
及び/又はE4−]Adベクターのみを生成することができる。われわれは、E
1、E3及び/又はE4ゲノムだけではなく、ポリメラーゼ、pTP、100K
、及び/又はIVa2遺伝子をも欠失したAdベクターの構成を可能にするため
に、Heらの方法を改善した。
【0225】 欠失のクローニングを促進するために、われわれはすでにAd5においてpA
dEasy1を生成したが、このプラスミドはBamHIで消化されてプラスミ
ドを大まかに半分に分割する。2つのBam HI断片のうち大きい方は自己に
再連結してpAdΔBamHI(Δ21696−33422)を形成する。pA
dΔBamHI(Δ21696−33422)プラスミドは、pAdEasy1
配列21696−33422を除くpAdEasy1由来配列を含む。2つのB
am HI断片のうち小さい方は、E3欠失を含むpAdEasy1由来配列2
1696−33422を含み、われわれはpcDNA3(BamHI部位を含み
、抗菌性マーカーがこのステップで利用可能であり、pcDNA3がこの場合に
利用された)のBamHI部位にクローニングし、pAd(21696−334
22)を形成した。最終娘プラスミドpAdΔBamHI(Δ21696−33
422)及びpAd(21696−33422)は、他の欠失のAdゲノムへの
導入のテンプレートとして用いられる。欠失が2つのプラスミドのいずれかに導
入されると、(以下参照)各プラスミドからのpAdEasy由来配列は(Ba
mHI制限酵素の消化、DNAの適切な細断片の分離、及び結合により)再連結
し、Heらの生成物に存在するオリジナルのE1及びE3欠失のほかに、所望の欠
失をすべて含む新しい親pAdベクターを形成する。複数の欠失型pAdはHeら
により記載されたシャトルプラスミドのいずれによっても組換え能があり、E1
、E3のほか、ポリメラーゼ、末端前タンパク質、IVa2、及び/又は100
K遺伝子が別個に、又は同時に欠失された完全なAdベクターゲノムを生成する
【0226】 実施例31親pAdプラスミド内のポリメラーゼ欠失の生成及び後のベクター製造 pAdΔBamHI(Δ21696−33422)をMunlで消化し、ヌク
レオチド4036−9158間のDNAの細断片をpAdscLΔpol(実施
例2)のMunl部分消化由来のDNAの相同細断片と置換し、ポリメラーゼ欠
失型Adベクターの生成に成功した。pAdscLΔpolの部分Munl D
NAは、ポリメラーゼ遺伝子の以前に記載された欠失を含む(Ad5ゲノムのヌ
クレオチド7274−7882)。結果として生じるプラスミドpAdΔBam
HI(Δ21696−33422)ΔpolはBamHIで消化し、pAd(2
1696−33422)のBamHI消化後の〜12kbBamHI細断片(A
d配列21696−33422を包囲する)を方向性にpAdΔBamHI(Δ
21696−33422)Δpolに結合し、pAdΔpolを生成する。この
プラスミドは、CMVエンハンサー/プロモーター、又は伸長因子1−αエンハ
ンサー/プロモーターのいずれかによりフランキングされるマーカー遺伝子(例
えば、細菌性β−ガラクトシダーゼ)及びいくつかのバージョンのヒトリソソー
ムα−グルコシダーゼ(GAA)遺伝子(例えば、3.3、例えば、実施例23
に記載したh5’sGAA配列、及び3.8kb、実施例23のpcDNA3−
GAAからのGAA配列、Van Hoveら、(1996)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 9
3:65に記載された、5’フランキング配列を有さない及び有するヒトGAA前駆
体をコード化するバージョン)を含有するシャトルプラスミド(Heら、(1988)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:2509により記載された)と組換えられている。
pAdΔpolとそれぞれのシャトルプラスミドとの間の相同組換えにより、そ
れぞれの遺伝子を含む全長複数の欠失型[E1−、E3−、pol−]Adベク
ターゲノムの分離に成功する。プラスミドを含むベクターゲノムのPacl消化
の後、株細胞を発現するE1及びポリメラーゼに形質移入することで、それぞれ
トランス相補性株細胞においてのみ、所望の複数の欠失型Adベクターの生成及
び増殖に成功した。
【0227】 実施例32親pAdプラスミド内のポリメラーゼ及び末端前タンパク質欠失の生成及び後の
ベクター製造 pAdΔBamHI(Δ21696−33422)ΔpolをBspEIで消
化し、効率的にプラスミドを3つの細断片に切断し、最大のプラスミドを分離し
てプラスミドpAdAscLΔpolΔpTP(pAdAscLΔpp(1.6
)とも呼ぶ)の2050bp BspEl細断片に結合した。pAdAscLΔ
pp、ΔpTPの2050bp細断片はpTP欠失(ヌクレオチド8631−9
197)を包囲する。結果として生じるプラスミドpAdΔBamHI(Δ21
696−33422)Δpol、ΔpolをBamHIで消化し、pAd(21
696−33422)のBamHI消化に存在する〜12kbBamHI細断片
(Ad配列21696−33422を包囲する)を方向性にpAdΔBamHI
(Δ21696−33422)Δpol、ΔpTPに結合し、pAdΔpol、
でるたTPを生成する。このプラスミドは、CMVエンハンサー/プロモーター
、又は伸長因子1−αエンハンサー/プロモーターのいずれかによりフランキン
グされるマーカー遺伝子(例えば、細菌性β−ガラクトシダーゼ)及びいくつか
のバージョンのヒトリソソームα−グルコシダーゼ(GAA)遺伝子(例えば、
3.3、例えば、実施例23に記載したh5’sGAA配列、及び3.8kb、
実施例23のpcDNA3−GAAからのGAA配列、Van Hoveら、(1996)Pr
oc. Natl. Acad. Sci. USA 93:65に記載された、5’フランキング配列を有さな
い及び有するヒトGAA前駆体をコード化するバージョン)を含有するシャトル
プラスミド(Heら、(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:2509により記載さ
れた)と組換えられている。pAdΔpol、ΔpTPとそれぞれのシャトルプ
ラスミドとの間の相同組換えにより、それぞれの遺伝子を含む全長複数の欠失型
[E1−、E3−、pol−、pTP−]Adベクターゲノムの分離に成功する
。プラスミドを含むベクターゲノムのPacl消化の後、株細胞(例えば、C7
)を発現するE1及びポリメラーゼに形質移入することで、それぞれトランス相
補性株細胞においてのみ、所望の複数の欠失型Adベクターの生成及び増殖に成
功した。
【0228】 実施例33 親pAdプラスミド内のIVa2、ポリメラーゼ、及び末端前タンパク質欠失
の生成 pAdΔBamHI(Δ21696−33422)をMunlで消化し、ヌク
レオチド4036−9158間のDNAの細断片をpAdscLΔIVa2、Δ
pol、ΔpTP(pAdscLΔIVa2、Δpp(1.6)とも呼ぶ;図3
6)のMunl部分消化由来のDNAの相同細断片と置換し、E1、ポリメラー
ゼ、pTP、及びIVa2欠失型Adベクターをうまく生成した。pAdscL
ΔIVa2、Δpol、ΔpTPの部分Munl DNAは、ポリメラーゼ遺伝
子(Ad5ゲノムのヌクレオチド7274−7882)末端前タンパク質遺伝子
(Ad5ゲノムのヌクレオチド8631−9197)の以前に記載された欠失、
及びIVa2欠失(Ad5ゲノムのヌクレオチド4830−5766)を含む。
結果として生じるプラスミドpAdΔBamHI(Δ21696−33422)
ΔIVa2、Δpol、ΔpTPはBamHIで消化し、pAd(21696−
33422)のBamHI消化後の〜12kbBamHI細断片(Ad配列21
696−33422を包囲する)を方向性にpAdΔBamHI(Δ21696
−33422)ΔIVa2、Δpol、ΔpTPに結合し、pAdΔIVa2、
Δpol、でるたpTPを生成する。ベクター[E1−、E3−、IVa2−、
pol−、pTP−(1.6)]Adは本明細書中で提供されている方法又は技
術上周知の他の方法に従って生成される。
【0229】 このプラスミドは、以前に記載されたシャトルプラスミド(例えば、マーカー
遺伝子、GAA遺伝子、又は他のDNA配列)と組換えられ、適切なトランス相
補性株細胞におけるそれぞれ欠失したAdベクターを生成する。
【0230】 前パラグラフに記載した方法のルーチンの変型を用いて、シャトルプラスミド
pAdAscLΔIVa2(図19)、pAdAscLΔIVa2、Δpol(
図38)、及びpAdAscLΔIVa2、Δpp(2.4)(図37)からそ
れぞれ[E1−、E3−、IVa2−]Ad、[E1−、E3−、IVa2−、
pol−]Ad、及び[E1−、E3−、IVa2−、pol−、pTP−(2
.4)]Adを生成する。
【0231】 実施例34親pAdプラスミド内の100K欠失の生成及び後のベクター製造 全体の100K遺伝子をも包囲するAd由来配列を含む17.1kbプラスミ
ド、pAdΔBamHI(Δ21696−33422)をNheIで消化し、3
つのDNA細断片を生成した。NheI制限消化はAd5ゲノムの配列2499
9乃至25686間の100K遺伝子内部の687bp細断片を除去する。Ad
5ゲノムの配列31509での付加的なNheI部位は、pAd(21696−
33422)プラスミドの3143bp細断片及び残りの13,302bp細断
片を遊離する。注意を払い、687bp欠失が、100Kを覆う又は100Kの
反対側のコード鎖上にある潜在的な他の読み枠と干渉しないようにする。pAd
(21696−33422)Δ100Kを生成するために、13,302bp
NheI消化pAd(21696−33422)細断片を3143bp Nhe
I断片に結合した。このプラスミドはBamHIで消化し、DNA細断片をBa
mHI消化pAdΔBamHI(Δ21696−33422)の正しい方向に結
合し、pAdΔ100Kを生成した。pAdΔ100Kは、マーカー遺伝子(例
えば、CMVエンハンサー/プロモーターによりフランキングされる細菌性β−
ガラクトシダーゼ)を含むシャトルプラスミドと組換えられている。
【0232】 pAdΔ100Kとそれぞれのシャトルプラスミド間の相同組換えにより、そ
れぞれの導入遺伝子を含む全長複数の欠失された[E1−、100K−]Adベ
クターゲノムの分離に成功した。プラスミドを含むベクターゲノムのPacl消
化の後、E1、及び100K発現株細胞に形質移入することにより、所望の複数
の欠失型Adベクターの生成と増殖に成功した。これらのウイルスは、E1遺伝
子のみを発現する細胞と比べて、E1及び100K発現株細胞における感染性形
質導入単位を増殖し生成する能力の増大が50倍であることがわかり、100K
欠失がこれを含むベクターを不能にする重要な欠失であることが確認された。
【0233】 このプラスミドは、以前に記載されたシャトルプラスミド(例えば、マーカー
遺伝子、GAA遺伝子、又は他のDNA配列)と組換えられ、適切なトランス相
補性株細胞におけるそれぞれ欠失したAdベクターを生成する。
【0234】 実施例35後のベクター製造のための親pAdプラスミド内のIVa2、ポリメラーゼ、末
端前タンパク質、及び100K欠失の生成 pAdΔBamHI(Δ21696−33422)ΔIVa2、Δpol、Δ
pTPをBamHIで消化した。ポリメラーゼ、末端前タンパク質、及びIVa
2欠失を100K欠失を包囲するpAd(21696−33422)Δ100K
のBamHI細断片に結合し、pAdΔIVa2、Δpol、ΔpTP,Δ10
0Kを生成した。ベクター[E1−、E3−、IVa2−、pol−、pTP(
1.6)−、100K−]Adは本明細書中で提供されている方法又は技術上周
知の他の方法に従って生成される。
【0235】 このプラスミドは、以前に記載されたシャトルプラスミド(例えば、マーカー
遺伝子、GAA遺伝子、又は他のDNA配列)と組換えられ、適切なトランス相
補性株細胞におけるそれぞれ欠失したAdベクターを生成する。
【0236】 実施例36Adh5’sGAAΔpol、Ad/EF1−α/hGAAΔpol、及びAd
/EF1−α/h5’sGAAΔpol 細菌性相同組換えを用いたアデノウィルスベクターの製造に関して実施例30
に記載した方法のルーチンの変型を用いて、AdhGAAΔpol(CMVプロ
モーター)、Adh5’sGAAΔpol(CMVプロモーター)、及びAd/
EF1−α/hGAAΔpol(EF−αプロモーター)が生成されている。A
dh5’sGAA配列は、hGAA遺伝子の5’非翻訳配列のほとんどを欠くp
cDNA3−5’sGAAの配列である(実施例23)。また、本明細書中に記
載された方法のルーチンの変型を用いて、EF1−α/h5’sGAAΔpol
(EF−α及び短縮hGAA遺伝子)が生成される。
【0237】 これらのベクターは、哺乳動物の対象、特に、ヒト対象を含むマウス又は他の
対象にインビボ投与される。特に、これらのベクターは(上述通り)治療効果を
達成するGAA欠乏症患者に投与される。
【0238】 特に、これらのベクターは野生型又はGAA−KOマウスに投与され、組織/
血漿GAA活性及びグリコーゲン蓄積/欠失が実施例25に記載されているよう
にモニタリングされる。
【0239】 実施例37 AdhGAAΔpp、Adh5’sGAAΔpp、Ad/EF1−α/hGAA
Δpp、及びAd/EF1−α/h5’sGAAΔpp 細菌性相同組換えを用いたアデノウィルスベクターの製造に関して実施例30に
記載した方法のルーチンの変型を用いて、AdhGAAΔpol(CMVプロモ
ーター)及びAdh5’sGAAΔpol(CMVプロモーター)が生成されて
いる。Δpol、ΔpTP欠失はAdLacZΔpp(Ad5ゲノムの約ヌクレ
オチド7274乃至7881及び約ヌクレオチド9198乃至9630)につい
て実施例3に記載されている通りである。5’sGAA配列は、hGAA遺伝子
の5’非翻訳配列のほとんどを欠くpcDNA3−5’sGAAの配列である。
また、本明細書中に記載された方法のルーチンの変型を用いて、Ad/EF1−
α/hGAAΔpp(EF1−αプロモーター)及びAd/EF1−α/h5’
sGAAΔpol(EF−α及び短縮hGAA遺伝子)が生成される。
【0240】 これらのベクターは、哺乳動物の対象、特に、ヒト対象を含むマウス又は他の
対象にインビボ投与される。特に、これらのベクターは(上述通り)治療効果を
達成するGAA欠乏症患者に投与される。
【0241】 特に、これらのベクターは野生型又はGAA−KOマウスに投与され、組織/
血漿GAA活性及びグリコーゲン蓄積/欠失が実施例25に記載されているよう
にモニタリングされる。
【0242】 本明細書中に引用された全特許刊行物は、それぞれ個別の刊行物が援用される
ことが特別に、また個別に示された場合は、その全体がこれにより援用される。
【0243】 発明が属する当業者には明らかであるように、本発明は発明の精神又は本質的
な特徴から逸脱することなく上記に特に開示されたもの以外の形態で実施するこ
とができる。したがって、上述した発明の具体的な実施例は例示として考えられ
るものであり、制限するものではない。本発明の範囲は、添付のクレームに記載
された通りであり、前述の説明に含まれる実施例に制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 パネルA:pBHG11Δpol、パネルB:AdΔpol及びAdΔpol
/pBHG11、及びパネルC:AdLacZΔpolをそれぞれ分離するため
に利用されるステップを示す線図である。
【図2】 感染後0、20及び48時間における1.5BFUのMOlでの293細胞の
感染後のAdLacZΔpolDNA複製を示す図である。
【図3】 感染後0、10、24及び48時間における各種MOlでのB−6細胞の感染
後のAdLcZΔpolDNAを示す図である。
【図4】 293、B−6及びC−7細胞におけるAdLcZΔpolの増殖の動態を示
す図である。
【図5】 細胞系統293、B−6及びC−7及び系統293におけるAdsub360
LacZの増殖の動態を示す図である。
【図6】 1.5BFUのMolでの293細胞の感染後のAdLcZΔpol線維タン
パク質合成を示す図である。
【図7】 1.5BFUのMolでのB−6細胞の感染後のAdLcZΔpol線維タン
【図8】 Adsub360LacZと比較したAdLcZΔpol及びAdLcZΔp
pに感染させたHeLa細胞における、アデノウイルス後期遺伝子、生成物、線
維タンパク質の発現の欠如を示す図である。
【図9】 偽感染対照と比較した(B)BALB/マウスの感染後のインビボのlacZ
遺伝子(A)の発現を示す図である。
【図10】 各指標アデノウイルスのHindlll制限酵素分析を示す図である。
【図11】 Notl及びEcoRl消化dl7001DNAと比較したAdLcZΔpo
l感染B−細胞のNotl及びEcoRl消化を示す図である。
【図12】 293細胞(E1供給)及びB−6細胞(E1及びpol供給)内に0.01
のMOlで感染したときのAdLcZΔpolの相対的増殖を示す図である。
【図13】 AdLcZΔppを分離するために用いられるステップを示す線図である。
【図14】 Δpol、ΔpTP(AdLcZΔppと呼ぶ)のゲノム構造を確認し、それ
を既知のゲノム構造の他のアデノウイルスベクターと比較する制限酵素分析を示
す図である。
【図15】 ポリメラーゼ及び末端前タンパク質オープンリーディングフレームをコード化
し、AdLcZΔppベクターにおける欠失部位を示す、アデノウイルスゲノム
の部分を示す概略図である。
【図16】 パッケージング細胞系統293(E1のみを供給)及びB−6(E1及びpo
lを供給)と比較したE1、pol及びpTP遺伝子活性を供給するパッケージ
ング細胞系統C−7において増殖したときのAdLcZΔppにおける制限レベ
ルを示す図である。
【図17】 E1、ポリメラーゼ、及びpTP活性を欠く、HeLa細胞において増殖した
ときのAdsub360LacZ、AdLcZΔpol、又はAdLcZΔpp
の複製レベルを示す図である。AdLcZΔpolゲノム及びAdLcZΔpp
ゲノムは感染後48時間持続した。
【図18】 Adsub360LacZ(パネルB)、AdLcZΔpp(パネルC)又は
AdLcZΔpol(パネルD)若しくは偽感染(パネルA)の7乃至9週齢S
DID又はC57B1/6免疫不全マウスへの導入後のインビボLacZ遺伝子
の発現を示す図である。
【図19】 シャトルプラスミドpAdAscL−ΔIVa2の構造を示す図である。
【図20】 100K領域に対して特異的なプライーを用いたK−16及び293(パネル
A)ゲノムDNAのPCR増幅の結果を示す図である。パネルBは増幅DNAの
等価量が各レーンに位置したことを示す。パネルCは100K特異的プローブを
用いた293及びK−16総RNAのノーザンブロット分析を示す。
【図21】 100K遺伝子(レーン1〜4)を恒常的に発現するC7細胞、及びE1のみ
(レーン6)又はE1及びE1並びに100K(ランド5)を発現する細胞系統
から分離されたRNAの100K特異的プローブを用いたノーザンブロットを示
す図である。
【図22】 感染後各種日日でAdLcZΔpol形質導入後のLacZ新抗原の持続を示
す図である。各パネルは個々の動物を表す。形質導入はパネルa、c及び9にお
けるAdsub360LacZ及びパネルb、d、e、f及びhにおけるAdL
cZΔpolにより達成される。
【図23】 本発明の第一世代のアデノウイルスLacZベクター及びAd LacZベク
ターによる形質導入後の形質導入肝細胞における細菌性β−ガラクトシダーゼの
定量化を示す図である。
【図24】 Adsub360LacZ又はAdLcZΔpolに感染させた動物の組織に
おけるβ−ガラクトシダーゼRNA発現を示す図である。
【図25】 Adsub360LacZ又はAdLcZΔpolに感染させた組織における
β−ガラクトシダーゼRNA発現の定量化を示す図である。
【図26】 Adsub360LacZと比較したAdLcZΔpolのベクターゲノムD
NAの大きな持続を示す図である。
【図27】 ヘマトキシリン及びエオシン染色切片によるAdsub360LacZ又はA
dLcZΔpolのいずれかによる肝形質導入後の炎症レベルを示す図である。
【図28】 Adsub360LacZベクター又はAdLcZΔpolベクターが投与さ
れ、第一世代ベクターと比較したΔpolベクターにおけるASTレベルの低下
を表す、マウスの肝細胞の血漿アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AS
T)を示す図である。
【図29】 AdhGAAΔpolベクターの構造を示す図である。
【図30】 AdhGAAΔpolによる293細胞の感染後のhGAA活性を示す図であ
る。
【図31】 c57B1/6マウス(野生型)のAdhGAAΔpol感染後のhGAA酵
素レベルを示す図である。
【図32】 AdhGAAΔpolによるGAAノックアウト(KO)マウスの感染後のG
AAの各種アイソフォームのhGAA免疫ブロット検出を示す図である。
【図33】 AdhGAAΔpolによる治療後12日のGAAノックアウトマウスの各種
組織におけるGAA活性を示す図である。
【図34】 GAA特異的プローブを用いたd.p.i12日にAdhGAAΔpolを投与し
た野生型及びGAA−KO動物の各種組織から分離したRNAのノーザンブロッ
ト分析を示す図である。
【図35】 AdhGAAΔpolによる動物の治療後12日のGAAノックアウトマウス
の各種組織におけるPDA染色によるグリコーゲンレベルを示す図である。
【図36】 シャトルプラスミドpAdAscL−ΔIVa2、Δpp−1.6kbの構造
を示す図である。
【図37】 シャトルプラスミドpAdAscL−ΔIVa2、Δpp−2.4kbの構造
を示す図である。
【図38】 シャトルプラスミドpAdAscL−ΔIVa2、Δpolの構造を示す図で
ある。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年12月1日(2000.12.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項186
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項187
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項188
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 アデノウイルスベクターの最も困難な問題は、免疫適格性動物におけるウイル
ス形質導入細胞を削減する宿主(host)免疫応答に対して二次的である長期の導
入遺伝子発現を持続する能力がないことである。Gilgenkrantzら、Hum. Gene Th
er. 6: 1265-1274(1995);Yangら、J. Virol. 69: 2004-2015(1995);Yang
ら、proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 4407-4411(1994);Yangら、J. Immunol
. 155: 2565-2570(1995)。免疫応答は導入遺伝子タンパク質生成物に対して明
らかにされている(Tripathyら、Nat. Med. 2: 545-550(1996))、アデノウイ
ルスベクターエピトープが宿主免疫応答を引き起こす主要な因子であることも明
らかにされている。Gilgenkrantzら、Hum. Gene Ther. 6: 1265-1274(1995);
Yangら、J. Virol. 70: 7209-7212(1996)。細菌性β−ガラクトシダーゼ遺伝
子などの導入遺伝子は、他の送達系(例えば、直接DNA注射又はアデノ関連性
ウイルス投与)とは対照的に、アデノウイルスベクターにより形質導入すると免
疫原性が高く、その場合に免疫原性導入遺伝子に対する免疫応答が欠如し、導入
遺伝子発現が持続することも繰り返し明らかにされている。Wolffら、Hum. Mol.
Genet. 1: 363-369(1992);Xiaoら、J. Virol. 70: 8098-8108(1996)。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0073
【補正方法】変更
【補正内容】
【0073】 本発明は、アデノウイルスミニ染色体を含有する破壊型アデノウイルスベクタ
ーを製造するための方法をさらに提供する。アデノウイルスミニ染色体は、Cham
berlainらに対するWO98/177783号及びKumar-Singhら、(1996)Huma
n Molecular Gentics 5:913に記載されている通りである。本発明の欠失型アデ
ノウイルスは、破壊型アデノウイルスの増殖のための最適化された欠失型アデノ
ウイルスとして用いることができる。本発明の欠失型ウイルスを用いた高力価の
系統の破壊型アデノウイルスベクターを増殖させるための方法は、破壊型アデノ
ウイルスベクター及び欠失型ベクターの増殖に許容的であるパッケージング細胞
内へ本発明の増殖欠陥性欠失型アデノウイルスを同時感染させて、結果として生
じるウイルス粒子を収集することを含む。
【手続補正書】
【提出日】平成14年1月15日(2002.1.15)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図13
【補正方法】変更
【補正内容】
【図13】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図33
【補正方法】変更
【補正内容】
【図33】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図37
【補正方法】変更
【補正内容】
【図37】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 43/00 111 (C12N 7/00 C12N 5/10 C12R 1:92) 7/00 7/02 C12N 15/00 ZNAA //(C12N 7/00 A C12R 1:92) 5/00 B (C12N 15/09 A61K 37/54 C12R 1:92) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,G H,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 チェン ユアン ツォン アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27514 チャペル ヒル セダー ヒルズ ドライヴ 114 (72)発明者 フー フイミン アメリカ合衆国 テネシー州 38104 メ ンフィス ノース ソマーヴィル ストリ ート 57 アパートメント 704 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA20 BA80 CA05 CA07 DA03 DA20 EA02 FA02 FA15 GA11 HA01 HA17 4B065 AA90X AA93X AA95X AA95Y AB01 AC20 BA02 CA24 CA27 CA44 4C084 AA02 AA03 AA13 BA44 DC22 MA13 MA52 MA56 MA63 MA66 NA06 ZC192 ZC352

Claims (230)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つ又はそれ以上の領域における1つ又はそれ以上の欠失を含
    むアデノウイルスゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルスであって、前記領域が
    、 a)前記欠失が前記欠失領域から機能的100Kのタンパク質の発現
    を実質的に阻止する100K領域と、 b)前記欠失が前記欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を
    実質的に阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウ
    イルスのゲノムの相同領域である領域と、 c)前記欠失が前記欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実
    質的に阻止する末端前タンパク質領域と、からなる群より選択されるアデノウイ
    ルス。
  2. 【請求項2】 前記アデノウイルスが前記アデノウイルスゲノムにおける前
    記欠失をトランス相補する細胞中で増殖できる、請求項1のアデノウイルス。
  3. 【請求項3】 前記アデノウイルスがヘルパーの非存在下にトランス相補細
    胞中で増殖できる、請求項1のアデノウイルス。
  4. 【請求項4】 前記アデノウイルスゲノムがE1領域における1つ又はそれ
    以上の欠失をさらに含む、請求項1のアデノウイルス。
  5. 【請求項5】 前記アデノウイルスがE3領域における1つ又はそれ以上の
    欠失をさらに含む、請求項1のアデノウイルス。
  6. 【請求項6】 前記アデノウイルスゲノムがIVa2領域における1つ又は
    それ以上の欠失を含む、請求項1のアデノウイルス。
  7. 【請求項7】 前記欠失がIVa2領域の欠失を含み、さらに前記IVa2
    領域の欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至57
    66での単一の欠失又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの相同領域を含む
    、請求項6のアデノウイルス。
  8. 【請求項8】 前記アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域の1つ又はそ
    れ以上の欠失をさらに含む、請求項6のアデノウイルス。
  9. 【請求項9】 前記アデノウイルスゲノムがE1における1つ又はそれ以上
    の欠失及びE3領域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項6の
    アデノウイルス。
  10. 【請求項10】 前記アデノウイルスが本明細書中において[E1、E3 、IVa2、pol]Аdとして開示されている、請求項9のアデノウイ
    ルス。
  11. 【請求項11】 前記アデノウイルスが1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチ
    ド配列を含む、請求項10のアデノウイルス。
  12. 【請求項12】 前記アデノウイルスゲノムが100K領域における1つ又
    はそれ以上の欠失を含む、請求項1のアデノウイルス。
  13. 【請求項13】 前記欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチ
    ド24,990乃至25,687での100Kにおける欠失を含む、請求項12
    のアデノウイルス。
  14. 【請求項14】 前記アデノウイルスがE1領域における1つ又はそれ以上
    の欠失をさらに含む、請求項12のアデノウイルス。
  15. 【請求項15】 前記アデノウイルスが本明細書中において[E1、10
    0K]Аdとして開示されている、請求項14のアデノウイルス。
  16. 【請求項16】 前記アデノウイルスが1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチ
    ド配列を含む、請求項15のアデノウイルス。
  17. 【請求項17】 前記アデノウイルスゲノムが末端前タンパク質領域におけ
    る1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項1のアデノウイルス。
  18. 【請求項18】 前記欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチ
    ド9180乃至9630での末端前タンパク質領域における欠失又は他の血清型
    のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項17のアデノウイルス
  19. 【請求項19】 前記アデノウイルスゲノムがE1領域における1つ又はそ
    れ以上の欠失をさらに含む、請求項17のアデノウイルス。
  20. 【請求項20】 前記アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1
    つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項17のアデノウイルス。
  21. 【請求項21】 前記末端前タンパク質領域における前記欠失がアデノウイ
    ルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド9180乃至9630での末端前タンパク
    質領域における欠失又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を
    含み、前記ポリメラーゼ領域における前記欠失がアデノウイルス血清型5ゲノム
    の約ヌクレオチド7274乃至7881での欠失又は他の血清型のアデノウイル
    スのゲノムの対応する領域を含む、請求項20のアデノウイルス。
  22. 【請求項22】 前記アデノウイルスがE1における1つ又はそれ以上の欠
    失又はE3領域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項20のア
    デノウイルス。
  23. 【請求項23】 前記アデノウイルスが本明細書中において[E1−、E3
    −、pol−、pTP−]Аdとして開示されている、請求項22のアデノウイ
    ルス。
  24. 【請求項24】 前記アデノウイルスが1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチ
    ドを含む、請求項23のアデノウイルス。
  25. 【請求項25】 1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチドをさらに含む請求項
    1のアデノウイルス。
  26. 【請求項26】 前記異種ヌクレオチド配列が発現制御配列と操作的に結合
    している、請求項25のアデノウイルス。
  27. 【請求項27】 前記発現制御配列がポロモーターを含有する、請求項26
    のアデノウイルス。
  28. 【請求項28】 前記プロモーターが肝特異的、筋特異的、及び脳特異的プ
    ロモーターからなる群より選択される、請求項27のアデノウイルス。
  29. 【請求項29】 前記プロモーターがCMVプロモーター、アルブミンプロ
    モーター、EF1−αプロモーター、PγKプロモーター、MFGプロモーター
    及びラウス肉腫ウイルスプロモーターからなる群より選択される、請求項27の
    アデノウイルス。
  30. 【請求項30】 前記アデノウイルスゲノムが5‘及び3’アデノウイルス
    逆位末端反復配列、アデノウイルスパッケージング配列、及びアデノウイルスE
    1Aエンハンサー配列をさらに含む、請求項25のアデノウイルス。
  31. 【請求項31】 前記異種ヌクレオチド配列がタンパク質又はペプチドをコ
    ード化する、請求項25のアデノウイルス。
  32. 【請求項32】 前記タンパク質又はペプチドが治療タンパク質又はペプチ
    ドである、請求項31のアデノウイルス。
  33. 【請求項33】 前記タンパク質又はペプチドが免疫原性タンパク質又はペ
    プチドである、請求項31のアデノウイルス。
  34. 【請求項34】 前記タンパク質又はペプチドがレポータータンパク質又は
    ペプチドである、請求項31のアデノウイルス。
  35. 【請求項35】 前記異種ヌクレオチド配列がアンチセンスヌクレオチド配
    列をコード化する、請求項31のアデノウイルス。
  36. 【請求項36】 前記タンパク質又はペプチドがリソソームタンパク質であ
    る、請求項31のアデノウイルス。
  37. 【請求項37】 前記タンパク質又はペプチドが代謝障害と関連がある、請
    求項31のアデノウイルス。
  38. 【請求項38】 前記タンパク質又はペプチドがリソソーム貯蔵疾患と関連
    がある、請求項37のアデノウイルス。
  39. 【請求項39】 前記タンパク質又はペプチドがβ−ガラクトシダ−ゼ、β
    −へキソサミダーゼA,β−へキソサミダーゼB、GM活性化タンパク質、グ
    ルコセレブロシダ−ゼ、アリルスルファターゼA、ガラクトシルセラミド、スフ
    ィンゴミエリナーゼ酸、セラミダーゼ酸、リパーゼ酸、α−L−イズロニダーゼ
    、イズルネートスルファターゼ、ヘパランN−スルファターゼ、α−N−アセチ
    ルグルコサミニダーゼアセチル−CoA、グルコサミ二ドアセチルトランスフェ
    ラーゼ、N−アセチルグルコサミン−6−スルファターゼ、アリルスルファター
    ゼB、β−グルクロニダーゼ、α−マンノシダーゼ、β−マンノシダーゼ、α−
    L−フコシダーゼ、N−アスパルチル−β−グルコサミニダーゼ、α−ノイラミ
    ニダーゼ、リソソーム保護タンパク質、α−N−アセチル−ガラクトサミニダー
    ゼ、N−アセチルグルコサミン−1−ホスホトランスフェラーゼ、シスチン輸送
    タンパク質、シアル酸輸送タンパク質、CLN3遺伝子酸産物、パルミトイルタ
    ンパク質チオエステラーゼ、サポシンA,サポシンB,サポシンC、及びサポシ
    ンDからなる群より選択される、請求項38のアデノウイルス。
  40. 【請求項40】 前記タンパク質又はペプチドが糖原病と関連がある、請求
    項37のアデノウイルス。
  41. 【請求項41】 前記タンパク質又はペプチドがグルコース6−ホスファタ
    ーゼ、リソソーム酸αグルコシダーゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、脱分枝酵素、
    筋ホスホリラーゼ、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、筋ホスホフル
    クトキナーゼ、グリコーゲン合成酵素、ホスホグルコイソメラーゼ、筋ホスホグ
    リセリン酸キナーゼ、ホスホグリセリン酸ムターゼ、及び乳酸脱水素酵素からな
    る群より選択される、請求項40のアデノウイルス。
  42. 【請求項42】 前記タンパク質又はペプチドがリソソーム酸α−グルコシ
    ダーゼである、請求項41のアデノウイルス。
  43. 【請求項43】 前記タンパク質又はペプチドがヒトリソソーム酸α−グル
    コシダーゼである、請求項42のアデノウイルス。
  44. 【請求項44】 a)E1領域における1つ又はそれ以上の欠失であって、
    該欠失が前記領域から1つ又はそれ以上の機能的E1タンパク質の発現を実質的
    に阻止する欠失と、 b)ポリメラーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失であって、該
    欠失が前記欠失領域から機能的ポリメラーゼタンパク質の発現を実質的に阻止す
    る欠失とを含むアデノウイルスゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルス。
  45. 【請求項45】 前記アデノウイルスが前記アデノウイルスのいける前記欠
    失をトランス相補する細胞中で増殖できる、請求項44のアデノウイルス。
  46. 【請求項46】 前記アデノウイルスがヘルパーの非存在下にトランス相補
    細胞中で増殖できる、請求項1のアデノウイルス。
  47. 【請求項47】 前記アデノウイルスゲノムがE3領域における1つ又はそ
    れ以上の欠失をさらに含む、請求項44のアデノウイルス。
  48. 【請求項48】 前記アデノウイルスが本明細書中において[E1−、E3
    −、polマイナス]Аdとして開示されている、請求項47のアデノウイルス
  49. 【請求項49】 前記アデノウイルスが1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチ
    ド配列を含む、請求項48のアデノウイルス。
  50. 【請求項50】 前記アデノウイルスゲノムが100K領域における1つ又
    はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項44のアデノウイルス。
  51. 【請求項51】 前記アデノウイルスがIVa2領域における1つ又はそれ
    以上の欠失をさらに含む、請求項44のアデノウイルス。
  52. 【請求項52】 前記アデノウイルスゲノムが末端前タンパク質領域におけ
    る1つ又はそれ以上の欠失を皿の含む、請求項44のアデノウイルス。
  53. 【請求項53】 前記アデノウイルスゲノムがE3領域における1つ又はそ
    れ以上の欠失又はIVa2領域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、
    請求項52のアデノウイルス。
  54. 【請求項54】 前記アデノウイルスゲノムがE3領域における1つ又はそ
    れ以上の欠失又は100K領域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、
    請求項52のアデノウイルス。
  55. 【請求項55】 前記アデノウイルスゲノムがE3領域における1つ又はそ
    れ以上の欠失、IVa2領域における1つ又はそれ以上の欠失、及び100K領
    域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項52のアデノウイルス
  56. 【請求項56】 前記アデノウイルスゲノムがアデノウイルス血清型5ゲノ
    ムの約ヌクレオチド7274乃至7881でのアデノウイルスポリメラーゼ領域
    における欠失又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域をさらに
    含む、請求項44のアデノウイルス。
  57. 【請求項57】 前記アデノウイルスが1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチ
    ド配列をさらに含む、請求項44のアデノウイルス。
  58. 【請求項58】 前記アデノウイルスが本明細書中においてAdLacZΔ
    pol又はAdLacZΔppとして開示されている、請求項57のアデノウイ
    ルス。
  59. 【請求項59】 リソソーム酸α−グルコシダ−ゼをコード化する異種ヌク
    レオチド配列又は1つ又はそれ以上の領域における1つ又はそれ以上の欠失を含む
    増殖欠陥性アデノウイルスであって、前記領域が、 a)前記欠失が前記欠失領域から機能的ポリメラーゼの発現を実質的
    に阻止するポリメラーゼ領域と、 b)前記欠失が前記欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実
    質的に阻止する末端前タンパク質領域と、 c)前記欠失が前記欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を
    実質的に阻止する100K領域と、 d)前記欠失が前記欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を
    実質的に阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウ
    イルスのゲノムの相同領域であるIVa2領域と、からなる群より選択されるア
    デノウイルス。
  60. 【請求項60】 前記アデノウイルスゲノムがアデノウイルス血清型5ゲノ
    ムの約ヌクレオチド7274乃至7881でのポリメラーゼ領域における欠失又
    は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項59のア
    デノウイルス。
  61. 【請求項61】 前記アデノウイルスがアデノウイルス血清型5ゲノムの約
    ヌクレオチド9198乃至9630での末端前タンパク質領域における欠失又は
    他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項59のアデ
    ノウイルス。
  62. 【請求項62】 前記アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1
    つ又はそれ以上の欠失及び末端前タンパク質領域における1つ又はそれ以上の欠
    失を含む、請求項59のアデノウイルス。
  63. 【請求項63】 前記異種ヌクレオチド配列がプロポーターと操作的に結合
    している、請求項59のアデノウイルス。
  64. 【請求項64】 前記プロモーターが肝特異的及び筋特異的プロモーターか
    らなる群より選択される、請求項63のアデノウイルス。
  65. 【請求項65】 前記プロモーターがCMVプロモーター、アルブミンプロ
    モーター、EF1−αプロモーター、PγKプロモーター、MFGプロモーター
    及びラウス肉腫ウイルスプロモーターからなる群より選択される、請求項63の
    アデノウイルス。
  66. 【請求項66】 前記アデノウイルスがAdhGAAΔpol、Аd/EF
    1−α/hGAAΔpol、Adh5’sGAAΔpol、Ad/EF1−α/
    h5’sGAAΔpol、AdhGAAΔpp、Ad/EF1−α/hGAAΔ
    pp、Adh5’sGAAΔpp、Ad/EF1−α/h5’sGAAΔppか
    らなる群より選択される、請求項59のアデノウイルス。
  67. 【請求項67】 前記アデノウイルスゲノムがアデノウイルス血清型5ゲノ
    ムの約ヌクレオチド24,990乃至25,687での100Kにおける欠失又
    は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項59のア
    デノウイルス。
  68. 【請求項68】 前記アデノウイルスゲノムがアデノウイルス血清型5ゲノ
    ムの約ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウイ
    ルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項59のアデノウイルス。
  69. 【請求項69】 請求項1のアデノウイルスを含む細胞。
  70. 【請求項70】 前記アデノウイルスがタンパク質又はペプチドをコード化
    する1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列を含む、請求項69の細胞。
  71. 【請求項71】 前記細胞が哺乳動物の細胞である、請求項69の細胞。
  72. 【請求項72】 請求項44のアデノウイルスを含む細胞。
  73. 【請求項73】 前記アデノウイルスがタンパク質又はペプチドをコード化
    する1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列を含む、請求項72の細胞。
  74. 【請求項74】 前記細胞が哺乳動物の細胞である、請求項72の細胞。
  75. 【請求項75】 請求項59のアデノウイルスを含む細胞。
  76. 【請求項76】 前記アデノウイルスがタンパク質又はペプチドをコード化
    する1つ又はそれ以上の異種ヌクレオチド配列を含む、請求項75の細胞。
  77. 【請求項77】 前記細胞が哺乳動物の細胞である、請求項75の細胞。
  78. 【請求項78】 アデノウイルス100Kタンパク質をコード化するヌクレ
    オチド配列を含む分離型DNAを含む細胞。
  79. 【請求項79】 前記細胞が哺乳動物の細胞である、請求項78の細胞。
  80. 【請求項80】 前記細胞が機能的100Kタンパク質の発現を実質的に欠
    くアデノウイルスゲノムを増殖できる、請求項78の細胞。
  81. 【請求項81】 前記ヌクレオチド配列がパッケージング細胞のゲノムに安
    定に組み込まれる、請求項78の細胞。
  82. 【請求項82】 前記細胞がK−16細胞である、請求項81の細胞。
  83. 【請求項83】 前記ヌクレオチド配列が前記アデノウイルス100Kタン
    パク質をコード化する配列と操作的に結合している構成プロモーターをさらにコ
    ード化する、請求項78の細胞。
  84. 【請求項84】 前記細胞が100Kタンパク質を恒常的に発現するC7細
    胞である、請求項83の細胞。
  85. 【請求項85】 前記ヌクレオチド配列が前記100Kタンパク質をコード
    化する配列と操作的に結合している誘導性プロモーターをコード化する、請求項
    78の細胞。
  86. 【請求項86】 前記アデノウイルスゲノムが100K領域における1つ又
    はそれ以上の欠失を含み、さらに前記欠失が前記100K領域から機能的100
    Kタンパク質の発現を実質的に阻止するアデノウイルスゲノムをさらに含む、請
    求項78の細胞。
  87. 【請求項87】 前記アデノウイルス100Kタンパク質をコード化するヌ
    クレオチド配列において1つ又はそれ以上の欠失が認められる、アデノウイルス
    100Kタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む分離型DNA。
  88. 【請求項88】 前記分離型DNAが欠失型アデノウイルス100Kタンパ
    ク質をコード化するヌクレオチド配列を含むアデノウイルスゲノムを含む、請求
    項87の分離型DNA。
  89. 【請求項89】 100K領域における前記欠失がアデノウイルス血清型5
    ゲノムの約ヌクレオチド24,990乃至25,687での欠失又は他の血清型
    のアデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項88の分離型DNA。
  90. 【請求項90】 請求項88の分離型DNAを含むベクター。
  91. 【請求項91】 前記ベクターがプラスミドである、請求項90のベクター
  92. 【請求項92】 前記ベクターが本明細書中においてpcDNA3+100
    Kとして開示されている、請求項91のベクター。
  93. 【請求項93】 アデノウイルスIVa2タンパク質をコード化するヌクレ
    オチド配列を含み、前記アデノウイルスIVa2タンパク質をコード化するヌク
    レオチド配列において1つ又はそれ以上の欠失が認められ、さらに前記欠失の少
    なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5
    766での欠失又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの相同領域を含む、分
    離型DNA。
  94. 【請求項94】 前記分離型DNAが欠失型アデノウイルスIVa2領域を
    コード化するヌクレオチド配列を含む、請求項93の分離型DNA。
  95. 【請求項95】 前記IVa2領域における前記欠失がアデノウイルス血清
    型5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のア
    デノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項94の分離型DNA。
  96. 【請求項96】 請求項93の分離型DNAを含むベクター。
  97. 【請求項97】 前記ベクターがプラスミドである、請求項96のベクター
  98. 【請求項98】 前記プラスミドが、 a)pAdAscLΔIVa2 b)pAdAscLΔIVa2、Δpol c)pAdAscLΔIVa2、Δpp(1.6);及び d)pAdAscLΔIVa2、Δpp(2.4) からなる群より選択される、請求項97のベクター。
  99. 【請求項99】 アデノウイルスゲノムにおける1つ又はそれ以上の欠失を
    含む増殖欠陥性アデノウイルス粒子を生成する方法であって、 アデノウイルスを哺乳動物の細胞に導入することを含み、導入される
    アデノウイルスが1つ又はそれ以上の領域における1つ又はそれ以上の欠失を含む
    アデノウイルスゲノムを含み、該領域が、 a)欠失が欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を実質的に
    阻止する、100K領域と、 b)欠失が欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を実質的に
    阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約
    ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウイルスの
    ゲノムの相同領域である、IVa2領域と、 c)欠失が欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実質的に阻
    止する、末端前タンパク質領域と、からなる群より選択され、 哺乳動物の細胞がアデノウイルスゲノムから欠失された機能をトラン
    ス相補するととのに、 増殖欠陥性アデノウイルス粒子を収集することを含む方法。
  100. 【請求項100】 収集されたアデノウイルスが1細胞につき少なくとも1
    00感染単位の力当を有する、請求項99の方法。
  101. 【請求項101】 アデノウイルスゲノムがE1領域における1つ又はそれ
    以上の欠失をさらに含むとともに哺乳動物の細胞がさらに欠失をトランス相補す
    る、請求項99の方法。
  102. 【請求項102】 アデノウイルスゲノムがE3領域における1つ又はそれ
    以上の欠失をさらに含む、請求項99の方法。
  103. 【請求項103】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が欠失をさらにトランス相補
    する、請求項99の方法。
  104. 【請求項104】 アデノウイルスゲノムがアデノウイルス100K領域に
    おける1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項99の方法。
  105. 【請求項105】 100K領域における欠失がアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド24,990乃至25,687での欠失又は他の血清型の
    アデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項104の方法。
  106. 【請求項106】 導入されるアデノウイルスが本明細書中において[E1 、100K]Аdとして開示されている、請求項105の方法。
  107. 【請求項107】 哺乳動物の細胞が哺乳動物の細胞のゲノムに安定に組み
    込まれる機能的100Kタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む、請
    求項104の方法。
  108. 【請求項108】 哺乳動物の細胞がK−16細胞である、請求項107の
    方法。
  109. 【請求項109】 哺乳動物の細胞が機能的100Kタンパク質を恒常的に
    発現する、請求項104の方法。
  110. 【請求項110】 哺乳動物の細胞が100Kタンパク質を恒常的に発現す
    るC7細胞である、請求項109の方法。
  111. 【請求項111】 アデノウイルスゲノムがアデノウイルスIVa2領域に
    おける1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項99の方法。
  112. 【請求項112】 欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド
    4830乃至5766でのIVa2領域における欠失又は他の血清型のアデノウ
    イルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項111の方法。
  113. 【請求項113】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が欠失をさらにトランス相補
    する、請求項111の方法。
  114. 【請求項114】 アデノウイルスゲノムがE1領域における1つ又はそれ
    以上の欠失及びE3における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の
    細胞がE1欠失をさらにトランス相補する、請求項113の方法。
  115. 【請求項115】 アデノウイルスが本明細書中において[E1、E3 、IVa2、pol]Аdとして開示されている、請求項114の方法。
  116. 【請求項116】 哺乳動物の細胞が哺乳動物の細胞のゲノムに安定に組み
    込まれる機能的IVa2タンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む、請
    求項111の方法。
  117. 【請求項117】 哺乳動物の細胞がB6細胞又はC7細胞である、請求項
    116の方法。
  118. 【請求項118】 哺乳動物の細胞が機能的IVa2タンパク質を恒常的に
    発現する、請求項116の方法。
  119. 【請求項119】 アデノウイルスがアデノウイルス末端前タンパク質領域
    における1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項99の方法。
  120. 【請求項120】 末端前タンパク質領域における欠失がアデノウイルス血
    清型5ゲノムの約ヌクレオチド9198乃至9630での欠失又は他の血清型の
    ゲノムの対応する領域を含む、請求項119の方法。
  121. 【請求項121】 導入されるアデノウイルスが本明細書中において[E1
    −、E3−、pol−、pTP−]Аdとして開示されている、請求項119の
    方法。
  122. 【請求項122】 哺乳動物の細胞が哺乳動物の細胞のゲノムに安定に組み
    込まれる機能的末端前タンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む、請求
    項119の方法。
  123. 【請求項123】 哺乳動物の細胞がC7細胞である、請求項122の方法
  124. 【請求項124】 哺乳動物の細胞が機能的末端前タンパク質を恒常的に発
    現する、請求項119の方法。
  125. 【請求項125】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が欠失をさらにトランス相補
    する、請求項119の方法。
  126. 【請求項126】 アデノウイルスゲノムが1つ又はそれ以上の異種ヌクレ
    オチド配列をさらに含む、請求項99の方法。
  127. 【請求項127】 請求項99の方法により生成される増殖欠陥性アデノウ
    イルス粒子。
  128. 【請求項128】 ポリメラーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失及び
    E1における1つ又はそれ以上の欠失を含む増殖欠陥性アデノウイルス粒子を生
    成する方法であって、 哺乳動物の細胞にアデノウイルスを導入することを含み、導入される
    アデノウイルスが、 a)欠失が欠失領域から機能的ポリメラーゼの発現を実質的に阻止す
    る、ポリメラーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失と、 b)欠失が前記欠失領域から1つ又はそれ以上の機能的E1タンパク
    質の発現を実質的に阻止し、さらに哺乳動物の細胞がアデノウイルスゲノムにお
    ける欠失機能をトランス相補する、E1における1つ又はそれ以上の欠失とを含
    むとともに、 増殖欠陥性アデノウイルス粒子を収集することを含む方法。
  129. 【請求項129】 収集されたアデノウイルスが1細胞につき少なくとも1
    00感染単位の力当を有する、請求項128の方法。
  130. 【請求項130】 ポリメラーゼ領域における欠失がアデノウイルス血清型
    5ゲノムの約ヌクレオチド7274乃至7881での欠失又は他の血清型のアデ
    ノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項128の方法。
  131. 【請求項131】 アデノウイルスが本明細書中において[E1−、E3−
    、pol−]Аdとして開示されている、請求項128の方法。
  132. 【請求項132】 機能的ポリメラーゼタンパク質をコード化するヌクレオ
    チド配列が哺乳動物の細胞のゲノムに安定に組み込まれる、請求項128の方法
  133. 【請求項133】 哺乳動物の細胞がB6又はC7細胞である、請求項13
    2の方法。
  134. 【請求項134】 哺乳動物の細胞が機能的ポリメラーゼタンパク質を恒常
    的に発現する、請求項128の方法。
  135. 【請求項135】 アデノウイルスがアデノウイルスE3領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項128の方法。
  136. 【請求項136】 導入されるアデノウイルスが末端前タンパク質領域にお
    ける1つ又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞がアデノウイルスゲ
    ノムにおける欠失末端前タンパク質機能をトランス相補する、請求項128の方
    法。
  137. 【請求項137】 アデノウイルスゲノムが1つ又はそれ以上の異種ヌクレ
    オチド配列をさらに含む、請求項128の方法。
  138. 【請求項138】 前記導入されるアデノウイルスがAdhGAAΔpol
    、Аd/EF1−α/hGAAΔpol、Adh5’sGAAΔpol、Ad/
    EF1−α/h5’sGAAΔpol、AdhGAAΔpp、Ad/EF1−α
    /hGAAΔpp、Adh5’sGAAΔpp、Ad/EF1−α/h5’sG
    AAΔppからなる群より選択される、請求項137の方法。
  139. 【請求項139】 請求項128の方法により生成される増殖欠陥性アデノ
    ウイルス粒子。
  140. 【請求項140】 増殖欠陥性アデノウイルス粒子を生成する方法であって
    、 アデノウイルスゲノムを含む細菌のプラスミドを細菌の細胞に導入す
    ることを含み、前記アデノウイルスゲノムが1つ又はそれ以上の領域における1つ
    又はそれ以上の欠失を含み、該領域が、 a)前記欠失が前記欠失領域から機能的ポリメラーゼの発現を実質的
    に阻止する、ポリメラーゼ領域と、 b)前記欠失が前記欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実
    質的に阻止する、ポリメラーゼ領域と、 c)前記欠失が前記欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を
    実質的に阻止する、100K領域と、 d)前記欠失が前記欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を
    実質的に阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウ
    イルスのゲノムの相同領域であるIVa2領域と、からなる群より選択され、 細菌の細胞における細胞のプラスミドを増幅すること、 細菌の細胞から増幅された細菌のプラスミドを回収すること、 回収された細菌のプラスミドを直線化すること、 直線化されたプラスミドをアデノウイルスゲノムにおける欠失機能を
    トランス相補する哺乳動物の細胞内に導入すること、 増殖欠陥性アデノウイルス粒子を収集することを含む方法。
  141. 【請求項141】 アデノウイルスゲノムが1つ又はそれ以上の異種ヌクレ
    オチド配列をさらに含む、請求項140の方法。
  142. 【請求項142】 異種ヌクレオチド配列がリソソーム酸α−グルコシダー
    ゼをコード化する、請求項141の方法。
  143. 【請求項143】 ヌクレオチド配列を細胞内に送達する方法であって、異
    種ヌクレオチド配列を含むアデノウイルス及び1つ又はそれ以上の領域における1
    つ又はそれ以上の欠失を含む増殖欠陥性アデノウイルスを細胞内に導入すること
    を含み、該領域が、 a)欠失が欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を実質的に
    阻止する、100K領域と、 b)欠失が欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を実質的に
    阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約
    ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウイルスの
    ゲノムの相同領域である、IVa2領域と、 c)欠失が欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実質的に阻
    止する、末端前タンパク質領域と、からなる群より選択される方法。
  144. 【請求項144】 アデノウイルスの少なくとも約10,000感染単位が
    細胞に投与される、請求項143の方法。
  145. 【請求項145】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項143の方法。
  146. 【請求項146】 アデノウイルスゲノムが2つの異種ヌクレオチド配列を
    含む、請求項143の方法。
  147. 【請求項147】 ヌクレオチド配列がタンパク質又はペプチドをコード化
    する、請求項143の方法。
  148. 【請求項148】 ヌクレオチド配列が治療タンパク質又はペプチドをコー
    ド化する、請求項147の方法。
  149. 【請求項149】 ヌクレオチド配列が免疫原性タンパク質又はペプチドを
    コード化する、請求項147の方法。
  150. 【請求項150】 前記タンパク質又はペプチドがリソソームタンパク質で
    ある、請求項147の方法。
  151. 【請求項151】 前記タンパク質又はペプチドが代謝障害と関連がある、
    請求項147の方法。
  152. 【請求項152】 前記タンパク質又はペプチドがリソソーム貯蔵疾患と関
    連がある、請求項151の方法。
  153. 【請求項153】 前記タンパク質又はペプチドが糖原病と関連がある、請
    求項151の方法。
  154. 【請求項154】 前記タンパク質又はペプチドがグルコース6−ホスファ
    ターゼ、リソソーム酸αグルコシダーゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、脱分枝酵素
    、筋ホスホリラーゼ、肝ホスホリラーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、筋ホスホフ
    ルクトキナーゼ、グリコーゲン合成酵素、ホスホグルコイソメラーゼ、筋ホスホ
    グリセリン酸キナーゼ、ホスホグリセリン酸ムターゼ、及び乳酸脱水素酵素から
    なる群より選択される、請求項153の方法。
  155. 【請求項155】 前記タンパク質又はペプチドがヒトリソソーム酸α−グ
    ルコシダ−ゼである、請求項154の方法。
  156. 【請求項156】 細胞がニューロン細胞、網膜細胞、上皮細胞、筋細胞、
    膵細胞、肝細胞、線維芽細胞、内皮細胞、生殖細胞、及び前立腺細胞からなる群
    より選択される、請求項143の方法。
  157. 【請求項157】 異種ヌクレオチド配列が発現制御配列と操作的に結合し
    ている、請求項143の方法。
  158. 【請求項158】 異種ヌクレオチド配列がプロモーターと操作的に結合し
    ている、請求項157の方法。
  159. 【請求項159】 プロモーターが肝特異的、筋特異的、及び脳特異的プロ
    モーターからなる群より選択される、請求項158の方法。
  160. 【請求項160】 プロモーターがCMVプロモーター、アルブミンプロモ
    ーター、EF1−αプロモーター、PγKプロモーター、MFGプロモーター及
    びラウス肉腫ウイルスプロモーターからなる群より選択される、請求項158の
    方法。
  161. 【請求項161】 アデノウイルスゲノムが100K領域における1つ又は
    それ以上の欠失を含む、請求項143の方法。
  162. 【請求項162】 100K領域における欠失がアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド24,990乃至25,687での欠失又は他の血清型の
    アデノウイルスの相同領域を含む、請求項161の方法。
  163. 【請求項163】 アデノウイルスが本明細書中において[E1、100
    ]Аdとして開示されている、請求項161の方法。
  164. 【請求項164】 アデノウイルスゲノムがアデノウイルスIVa2領域に
    おける1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項143の方法。
  165. 【請求項165】 IVa2領域における欠失がアデノウイルスの約ヌクレ
    オチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型の相同領域アデノウイルス
    を含む、請求項164の方法。
  166. 【請求項166】 アデノウイルスが本明細書中において[E1、E3 、IVa2、pol]Аdとして開示されている、請求項164の方法。
  167. 【請求項167】 アデノウイルスゲノムが末端前タンパク質領域における
    1つ又はそれ以上の欠失を含む、請求項143の方法。
  168. 【請求項168】 欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド
    9180乃至9630での末端前タンパク質領域における欠失又は他の血清型の
    アデノウイルスのゲノムの対応する領域を含む、請求項167の方法。
  169. 【請求項169】 アデノウイルスゲノムがアデノウイルスポリメラーゼ領
    域における1つ又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項143の方法。
  170. 【請求項170】 ポリメラーゼ領域における欠失がアデノウイルス血清型
    5ゲノムの約ヌクレオチド7274乃至7881での欠失又は他の血清型のアデ
    ノウイルスのゲノムの対応する領域をさらに含む、請求項169の方法。
  171. 【請求項171】 ヌクレオチド配列を対象に投与する方法であって、1つ
    又はそれ以上の領域における異種ヌクレオチド配列及び1つ又はそれ以上の欠失
    を含むアデノウイルスゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルス粒子の生物学的に
    有効な量を対象に投与することを含み、該領域が、 a)欠失が欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を実質的に
    阻止する、100K領域と、 b)欠失が欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を実質的に
    阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約
    ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウイルスの
    ゲノムの相同領域である、IVa2領域と、 c)欠失が欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実質的に阻
    止する、末端前タンパク質領域と、からなる群より選択される方法。
  172. 【請求項172】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼ領域における1つ
    又はそれ以上の欠失をさらに含む、請求項171の方法。
  173. 【請求項173】 アデノウイルスの少なくとも約10,000感染単位が
    対象に投与される、請求項171の方法。
  174. 【請求項174】 異種ヌクレオチド配列がペプチド又はタンパク質をコー
    ド化する、請求項173の方法。
  175. 【請求項175】 タンパク質又はペプチドがリソソーム酸α−グルコシダ
    ーゼである、請求項174の方法。
  176. 【請求項176】 対象がトリ対象及び哺乳動物の対象からなる群より選択
    される、請求項171の方法。
  177. 【請求項177】 対象がヒト対象である、請求項176の方法。
  178. 【請求項178】 ヒト対象がリソソーム酸α−グルコシダーゼ欠乏で診断
    されている、請求項177の方法。
  179. 【請求項179】 ヒト対象がリソソーム酸α−グルコシダーゼ欠乏で診断
    されている、請求項178の方法。
  180. 【請求項180】 アデノウイルスが経口、直腸、経粘膜、経皮、吸入、静
    脈内、皮下、皮内、筋内、及び関節内投与からなる群より選択される経路により
    投与される、請求項171の方法。
  181. 【請求項181】 アデノウイルスが静脈内投与、門脈内投与、胆道内投与
    、動脈内投与、及び肝実質内への直接注射からなる群より選択される方法により
    送達される、請求項171の方法。
  182. 【請求項182】 ヌクレオチド配列を細胞内に送達する方法であって、異
    種ヌクレオチド配列及び a)欠失が欠失領域から1つ又はそれ以上の機能的E1タンパク質の
    発現を実質的に阻止する、E1領域における1つ又はそれ以上の欠失と、 b)欠失が欠失領域から機能的ポリメラーゼの発現を実質的に阻止す
    る、ポリメラーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失と、を含むアデノウイル
    スゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルスを細胞内に導入することを含む方法。
  183. 【請求項183】 アデノウイルスの少なくとも約10,000感染単位が
    細胞に投与される、請求項182の方法。
  184. 【請求項184】 対象にヌクレオチド配列を投与する方法であって、異種
    ヌクレオチド配列及び a)欠失が欠失領域から1つ又はそれ以上の機能的E1タンパク質の
    発現を実質的に阻止する、E1領域における1つ又はそれ以上の欠失と、 b)欠失が欠失領域から機能的ポリメラーゼの発現を実質的に阻止す
    る、ポリメラーゼ領域における1つ又はそれ以上の欠失と、を含むアデノウイル
    スゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルスの生物学的に有効な量を対象に投与す
    ることを含む方法。
  185. 【請求項185】 アデノウイルスの少なくとも約10,000感染単位が
    対象に投与される、請求項184の方法。
  186. 【請求項186】 対象の肝にリソソーム酸α−グルコシダーゼをコード化
    するヌクレオチド配列の生物学的に有効な量を投与することを含むリソソーム酸
    α−グルコシダーゼで対象を治療する方法。
  187. 【請求項187】 肝が、治療に有効な量で筋組織に輸送されるコード化さ
    れたリソソーム酸α−グルコシダーゼを発現するとともに分泌する、請求項18
    6の方法。
  188. 【請求項188】 リソソーム酸α−グルコシダーゼをコード化するヌクレ
    オチド配列を含むアデノウイルスベクターが対象に投与される、請求項186の
    方法。
  189. 【請求項189】 ヌクレオチド配列がリソソーム酸α−グルコシダーゼ前
    駆タンパク質である、請求項188の方法。
  190. 【請求項190】 アデノウイルスベクターがAdhGAAΔpol、Аd
    /EF1−α/hGAAΔpol、Adh5’sGAAΔpol、Ad/EF1
    −α/h5’sGAAΔpol、AdhGAAΔpp、Ad/EF1−α/hG
    AAΔpp、Adh5’sGAAΔpp、Ad/EF1−α/h5’sGAAΔ
    ppからなる群より選択される、請求項188の方法。
  191. 【請求項191】 ヌクレオチド配列が静脈内投与、門脈内投与、胆道内投
    与、動脈内投与、及び肝実質内への直接注射からなる群より選択される方法によ
    り肝に投与される、請求項186の方法。
  192. 【請求項192】 対象が哺乳動物の対象である、請求項186の方法。
  193. 【請求項193】 対象がヒト対象である、請求項192の方法。
  194. 【請求項194】 リソソーム酸α−グルコシダーゼ欠乏の対象を治療する
    方法であって、リソソーム酸α−グルコシダーゼをコード化する異種ヌクレオチ
    ド配列及び1つ又はそれ以上の領域における1つ又はそれ以上の欠失を含むアデノ
    ウイルスゲノムを含む増殖欠陥性アデノウイルスの治療に有効な量を対象に投与
    することを含み、該領域が、 a)欠失が欠失領域から機能的100Kタンパク質の発現を実質的に
    阻止する、100K領域と、 b)欠失が欠失領域から機能的IVa2タンパク質の発現を実質的に
    阻止し、さらに前記欠失の少なくとも1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約
    ヌクレオチド4830乃至5766での欠失又は他の血清型のアデノウイルスの
    ゲノムの相同領域である、IVa2領域と、 c)欠失が欠失領域から機能的末端前タンパク質の発現を実質的に阻
    止する、末端前タンパク質領域と、 d)欠失がアデノウイルスゲノムから機能的ポリメラーゼタンパク質
    の発現を実質的に阻止する、アデノウイルスポリメラーゼ領域と、からなる群よ
    り選択される方法。
  195. 【請求項195】 アデノウイルスがAdhGAAΔpol、Аd/EF1
    −α/hGAAΔpol、Adh5’sGAACpol、Ad/EF1−α/h
    5’sGAAΔpol、AdhGAAΔpp、Ad/EF1−α/hGAAΔp
    p、Adh5’sGAAΔpp、Ad/EF1−α/h5’sGAAΔppから
    なる群より選択される、請求項194の方法。
  196. 【請求項196】 リソソーム酸α−グルコシダーゼがヒトリソソーム酸α
    −グルコシダーゼである、請求項194の方法。
  197. 【請求項197】 対象がトリ対象及び哺乳動物の対象からなる群より選択
    される、請求項194の方法。
  198. 【請求項198】 対象がヒト対象である、請求項197の方法。
  199. 【請求項199】 アデノウイルスが経口、直腸、経粘膜、経皮、吸入、静
    脈内、皮下、皮内、筋内、及び関節内投与からなる群より選択される方法により
    投与される、請求項197の方法。
  200. 【請求項200】 アデノウイルスが静脈内投与、門脈内投与、胆道内投与
    、動脈内投与、及び肝実質内への直接注射からなる群より選択される方法により
    肝に送達される、請求項194の方法。
  201. 【請求項201】 ミニ染色体を含有する破壊型(gutted)アデノウイルス
    を生成する方法であって、 機能的100Kタンパク質を発現する哺乳動物の細胞内に、 アデノウイルス逆位末端反復(ITR)、アデノウイルスパッケージ
    ング配列、及び異種ヌクレオチド配列を含むプラスミド、及び 欠失が欠失領域から機能的タンパク質の発現を阻止する、アデノウイ
    ルス100K領域における1つ又はそれ以上の欠失を含むアデノウイルスゲノム
    を含むヘルパーアデノウイルスを導入することを含む方法。
  202. 【請求項202】 100K領域における欠失がアデノウイルス血清型5ゲ
    ノムの約ヌクレオチド24,990乃至25,687での欠失又は他の血清型の
    アデノウイルスの相同領域を含む、請求項201の方法。
  203. 【請求項203】 導入されるヘルパーアデノウイルスが本明細書中におい
    て[E1、100K]Аdとして開示されている、請求項201の方法。
  204. 【請求項204】 アデノウイルスゲノムがIVa2領域における1つ又は
    それ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が機能的IVa2タンパク質を発
    現する、請求項201の方法。
  205. 【請求項205】 アデノウイルスゲノムがポリメラーゼにおける1つ又は
    それ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が機能的ポリメラーゼタンパク質
    を発現する、請求項201の方法。
  206. 【請求項206】 アデノウイルスゲノムが末端前タンパク質領域における
    1つ又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が機能的末端前タンパク
    質を発現する、請求項201の方法。
  207. 【請求項207】 機能的100Kタンパク質をコード化するヌクレオチド
    配列が哺乳動物の細胞のゲノム内に安定に組み込まれる、請求項201の方法。
  208. 【請求項208】 哺乳動物の細胞がKマイナス16細胞である、請求項20
    7の方法。
  209. 【請求項209】 哺乳動物の細胞が機能的100Kタンパク質を恒常的に
    発現する、請求項201の方法。
  210. 【請求項210】 哺乳動物の細胞が100Kタンパク質を恒常的に発現す
    るC7細胞である、請求項209の方法。
  211. 【請求項211】 ヘルパーアデノウイルスがパッケージング配列を欠く、
    請求項201の方法。
  212. 【請求項212】 ヘルパーアデノウイルスがヘルパープラスミドのキャプ
    シド形成を促進することがない修飾パッケージングシグナルを有する、請求項2
    01の方法。
  213. 【請求項213】 ヘルパーアデノウイルスがパッケージング配列をフラン
    キングする液化酸素部位を含み、哺乳動物の細胞がcreリコンビナーゼタンパ
    ク質を生成する、請求項201の方法。
  214. 【請求項214】 請求項201の複数の破壊型アデノウイルス粒子を含む
    組成物を細胞内に導入することを含む細胞内にヌクレオチド配列を争奪する方法
  215. 【請求項215】 前記導入することがインビボで実施される、請求項21
    4の方法。
  216. 【請求項216】 破壊型アデノウイルスをヘルパーアデノウイルスを含有
    することから分離するステップをさらに含む、請求項201の方法。
  217. 【請求項217】 ミニ染色体を含有する破壊型アデノウイルスを生成する
    方法であって、 機能的IVa2を発現する哺乳動物の細胞内に、 アデノウイルス逆位末端反復(ITR)、アデノウイルスパッケー
    ジング配列、及び異種ヌクレオチド配列を含むプラスミド、及び 欠失が機能的タンパク質の発現を阻止し、さらに前記欠失の少なくと
    も1つがアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド4830乃至5766
    での欠失又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの相同領域である、アデノウ
    イルスIVa2領域における1つ又はそれ以上の欠失で含むアデノウイルスゲノ
    ムを含むヘルパーアデノウイルスを導入すること、 哺乳動物の細胞からミニ染色体を含有する破壊型アデノウイルスを収
    集することを含む方法。
  218. 【請求項218】 欠失がアデノウイルス血清型5ゲノムの約ヌクレオチド
    4830乃至5766又は他の血清型のアデノウイルスのゲノムの対応する領域
    である、請求項217の方法。
  219. 【請求項219】 アデノウイルスゲノムがアデノウイルスポリメラーゼ領
    域における1つ又はそれ以上の欠失を含み、哺乳動物の細胞が機能的ポリメラー
    ゼタンパク質を発現する、請求項217の方法。
  220. 【請求項220】 アデノウイルスゲノムが末端前タンパク質領域における
    1つ又はそれ以上の欠失をさらに含み、哺乳動物の細胞が機能的末端前タンパク
    質を発現する、請求項217の方法。
  221. 【請求項221】 機能的IVa2タンパク質をコード化するヌクレオチド
    配列が哺乳動物の細胞のゲノム内に安定に組み込まれる、請求項217の方法。
  222. 【請求項222】 前記アデノウイルスが本明細書中において[E1、E
    、IVa2、pol]Аdとして開示されている、請求項221の方法
  223. 【請求項223】 哺乳動物の細胞がC7細胞である、請求項221の方法
  224. 【請求項224】 哺乳動物の細胞が機能的IVa2タンパク質を恒常的に
    発現する、請求項217の方法。
  225. 【請求項225】 ヘルパーアデノウイルスがパッケージング配列を欠く、
    請求項217の方法。
  226. 【請求項226】 ヘルパーアデノウイルスがヘルパープラスミドのキャプ
    シド形成を促進することがない修飾パッケージングシグナルを有する、請求項2
    17の方法。
  227. 【請求項227】 ヘルパーアデノウイルスがパッケージング配列をフラン
    キングする液化酸素部位を含み、哺乳動物の細胞がcreリコンビナーゼタンパ
    ク質を生成する、請求項217の方法。
  228. 【請求項228】 請求項217のアデノウイルスミニ染色体を含有する破
    壊型アデノウイルスを細胞内に導入することを含む細胞内にヌクレオチド配列を
    送達する方法。
  229. 【請求項229】 前記導入することがインビボで実施される、請求項22
    8の方法。
  230. 【請求項230】 破壊型アデノウイルスをヘルパーアデノウイルスを含有
    することから分離するステップをさらに含む、請求項228の方法。
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