JP2018513678A - Fviiiおよびfix用の最適化された肝臓特異的発現系 - Google Patents

Fviiiおよびfix用の最適化された肝臓特異的発現系 Download PDF

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Abstract

本発明は、肝臓特異的調節エレメントおよびコドン最適化第IX因子または第VIII因子導入遺伝子を含む核酸発現カセットおよびベクター、これらの発現カセットおよびベクターを使用する方法、ならびにこれらの使用に関する。本発明は、特に、血友病AおよびBの治療のために、肝臓指向性遺伝子治療を用いる適用に特に有用である。

Description

本発明は、肝臓特異的発現能力が向上した遺伝子治療のための核酸発現カセットおよび発現ベクターに関し、詳細には、血友病の治療のための遺伝子治療手段としての使用のための、より詳細には、凝固第IX因子(FIX)および/または凝固第VIII因子(FVIII)欠乏をそれぞれ血友病Bおよび血友病Aの肝臓指向性遺伝子治療において回復させるための、核酸発現カセットおよび発現ベクターに関する。
血友病Bは、凝固第IX因子(FIX)の欠乏によって引き起こされるX連鎖性の劣性出血性疾患である。血友病Aは、血液凝固第VIII因子(FVIII)の欠乏または完全な欠如によって引き起こされる重篤な出血性疾患である。血友病AおよびBの臨床所見は、特発出血および長期出血のエピソードによって特徴付けられる。5,000人に1人、20,000人に1人が、それぞれ血友病AおよびBに罹患していると推定されている。現在、血友病AおよびBは、血漿由来または組換えFVIIIまたはFIXのいずれかを用いたタンパク質補充療法で治療されている。タンパク質の補充は血友病に罹患している患者の平均余命を著しく向上させたが、予防的治療は、半減期が短いこと、入手しにくいこと、および精製凝固因子が高コストであり、100,000ドル/患者/年に達し得ることによって制限されているため、患者は、重度の出血エピソードおよび慢性的な関節損傷のリスクに依然としてさらされている。さらに、汚染された血液源から得られた血漿由来因子の使用は、ウイルス伝播のリスクを増加させる。治療濃度域が比較的広く、通常の生理的レベルの1%をわずかに上回るレベルが治療的であるため、遺伝子治療は、血友病Bの新しい治療法の可能性を与える。成功した場合、遺伝子治療は、この疾患の治癒をもたらす可能性のある定常性のFVIIIまたはFIXの合成を与え得る。血友病の遺伝子治療のための様々な様式が広範にレビューされている(非特許文献1〜3;4;5,6;7,8)。
血友病Aおよび血友病Bの重症度は、国際血栓止血学会の標準化委員会(the Scientific and Standardization Committee of the International Society on Thrombosis and Haemostasis )の第VIII因子および第IX因子の小委員会によって、それぞれFVIIIレベルおよびFIXレベルに応じて3つの型に分類されている:1)重症型(FVIIIまたはFIXレベルが0.01国際単位(IU)/ml未満、すなわち正常FVIIIまたはFIXレベルの1%未満)、2)中等度型(FVIIIまたはFIXレベルが0.01〜0.05IU/ml、すなわち正常FVIIIまたはFIXレベルの1〜5%)、および3)軽度型(FVIIIまたはFIXレベルが0.05〜0.4IU/mlより高い、すなわち正常FVIIIまたはFIXレベルの5〜40%より高い)。血友病Aは、最も一般的な遺伝性凝固障害であり、発生率は男性で5000人に1人に近づいている。
精製または組換えFVIIIおよびFIXを用いるタンパク質補充療法(PST)は、患者のクオリティオブライフを有意に改善した。しかし、PSTは根治的ではなく、患者は、依然として、生命を脅かす可能性のある出血および深刻な関節の炎症を発症するリスクがある。残念なことに、血友病Aに罹患している多くの患者(40%以下)は、PST後にFVIIIに対する中和抗体(すなわち、「抑制因子」)を発生する。同様に、血友病Bに罹患している患者の推定10%が、FIXに対する「抑制因子」を発生する。これらの抑制因子は、出血エピソードの管理を複雑にし、さらなるPSTを無効にする可能性がある。PSTのこれらの制限は、血友病治療のための潜在的な代替手段としての遺伝子治療の開発を正当化する。さらに、FIXまたはFVIII血漿中濃度のほんの軽度の上
昇が治療上の利益のために必要であり、正常レベルの1%を超えるレベルで、特発出血および長期関節症の発生率の著しい低下を達成できる。
肝臓は、FIXおよびFVIII合成の主要な生理学的部位であり、したがって、肝実質細胞は、血友病遺伝子治療によく適している標的細胞である。この場所から、FIXまたはFVIIIタンパク質は、容易に循環に入ることができる。さらに、肝臓ニッチは、導入遺伝子産物に対する免疫寛容の誘導に有利であり得る(非特許文献9;10;11;12;13;14)。血友病の肝臓指向性遺伝子治療は、レトロウイルス(非特許文献15;16;17;18,19)、レンチウィルス(非特許文献20;11;13)、アデノ随伴ウイルス(AAV)(非特許文献12)、およびアデノウイルス(非特許文献21;22)のベクターを含む様々なウイルスベクターで達成され得る。特に、AAVは、一本鎖DNAゲノムを有する天然の複製欠損非病原性ウイルスである。AAVベクターは、好ましい安全性プロファイルを有し、持続的導入遺伝子発現を達成することができる。長期発現は、エピソームに保持されたAAVゲノムによって支配的に媒介される。安定して形質導入されたベクターゲノムの90%以上が、染色体外にあり、主に高分子量コンカテマーとして構成されている。したがって、特に、形質導入細胞の選択的拡大が起こらないと予想される血友病遺伝子治療において、挿入性腫瘍形成のリスクは最小限である。それにもかかわらず、腫瘍形成イベントは、AAVをベースとする遺伝子導入後に報告されている(非特許文献23)が、他のモデル系ではこれらの知見を再現することは困難であった(非特許文献24)。AAVベクターの主な制限は、機能的ベクターを得るために導入遺伝子発現カセットのサイズを制約するベクター粒子の制限されたパッケージング能力(すなわち、AAV逆位末端リピートを含む約5.0kb)である(非特許文献25)。血友病遺伝子治療用の大部分のベクターは最も流行していたAAV血清型2に当初由来していたが、ヒトおよび非ヒト霊長類からいくつかの免疫学的に異なるAAV血清型が単離されている(非特許文献26,27)。先天盲に対するAAVベースの遺伝子治療の最初の臨床上の成功は、この遺伝子導入技術の可能性を強調する(非特許文献28)。
AAV媒介性の肝臓遺伝子導入は、肝臓および筋肉の両方への指向性遺伝子治療のための血友病の遺伝子治療の魅力的な代替方法である(非特許文献29,12,30;31;32;33;25;34)。血友病のネズミおよびイヌモデルまたは非ヒト霊長類におけるAAVベクターを用いた前臨床試験では、持続性の治療的発現が示され、血友病モデルにおいて出血表現型の部分的または完全な矯正がもたらされた(非特許文献35,36;37,38;39;40)。特に、肝臓の形質導入は、調節性T細胞(Treg)の誘導を必要とするFIXに対する免疫寛容を好都合に誘導する(非特許文献41;42)。肝臓指向性AAV2−FIX遺伝子治療で治療された抑制因子易発性ヌル変異血友病Bのイヌにおいて、抑制因子の発生のない血友病表現型の長期間の矯正が達成された(非特許文献39)。ベクター用量をさらに減少させるために、より強力なFIX発現カセットが開発されている。これは、AAV形質導入における制限工程の1つ(すなわち、一本鎖から二本鎖AAVへの変換)を克服する、より強力なプロモーター/エンハンサーエレメント、コドン最適化FIX、または自己相補的二本鎖AAVベクター(scAAV)を用いることにより達成され得る(非特許文献43,44;40,45,46;47)。肝実質細胞への形質導入を増加させ、核内ベクター移入を向上し、T細胞活性化のリスクを低下させ得る代替AAV血清型(例えばAAV8またはAAV5)を使用し得る(非特許文献26;48)が、エピトープが別個のAAV血清型間で保存されているので、このことが、必然的にヒト対象にも応用されることは確実ではない(非特許文献49)。AAV8またはAAV9を用いた血友病Bのための肝臓指向性遺伝子治療は、少なくともマウスにおいてレンチウイルスベクターが使用される場合よりも効率的であり、炎症が少なくなる(非特許文献50,51)。さらに、最近の研究は、表面に露出したチロシン残基の変異により、ベクター粒子がリン酸化およびそれに続くユビキチン化を回避し、それにより、プロテアソーム媒介性の分解を防ぎ、その結果として、マウスにおけるFIXの肝臓発現が10倍増加する
ことを示している(非特許文献52)。
これらの肝臓指向性前臨床試験は、重症血友病Bを罹患している患者の臨床遺伝子治療にAAVベクターを使用する道を開いた。AAV−FIXベクターの肝臓送達は、肝動脈カテーテル法によりAAV−FIXを受けている対象における一過性治療的FIXレベル(正常レベルの最大12%)をもたらした(非特許文献34)。しかしながら、形質導入された肝実質細胞は、MHCクラスIによってAAVカプシド由来抗原をT細胞に提示することができた(非特許文献53;49)。抗原提示は中程度であったが、T細胞媒介性破壊のために形質導入された肝実質細胞にフラグを立てるには十分であった。最近、血友病のための遺伝子治療が重要な一歩を踏み出した(非特許文献46;54)。重症血友病B(<1%FIX)に罹患している対象に、肝臓特異的プロモーターからコドン最適化FIXを発現する自己相補的(sc)AAV8ベクターを静脈内注射した。このAAV8血清型は、既存の抗AAV2抗体との交差反応性の低下を示す。興味深いことに、樹状細胞によるその取り込みは、従来のAAV2ベクターと比較して減少し、T細胞活性化の低下をもたらし得る(非特許文献48)。マウスでは、AAV8は、AAV2と比較して、肝臓の形質導入の実質的な増加を可能にするが、この利点は、イヌ、アカゲザル、およびヒトのような高等動物において失われる可能性がある。対象は、scAAV8−FIXベクターの漸増用量を受け、用量当たり対象は2であった。治療された全対象は、ベクター投与後数ヶ月間、治療的1%の閾値を上回るFIXを発現し、持続的な可変の発現レベル(すなわち正常レベルの2〜11%)を生じた。これまでの肝臓指向性AAV試験との主な相違点は、始めて、持続する治療的FIXレベルが、遺伝子治療後に達成され得たことである。この進歩にもかかわらず、AAV形質導入肝実質細胞のT細胞を介した排除が、一部の患者における肝臓酵素レベルの上昇と一致して、依然として懸念される。短期間のグルココルチコイド過程を用いる一過性免疫抑制を、このベクター特異的免疫応答を制限する試みで使用した。
遺伝子治療による血友病Aの治療のための効率的なウイルス遺伝子送達系の生成における重大な制限の1つは、FVIII cDNAのサイズが大きいことである。これまでの血友病Aのためのウイルスベクターをベースとする遺伝子治療研究は、通常、小さいが弱いプロモーターの使用に依存しており、臨床的に関連性のない過剰なベクター用量を必要としたか、またはベクター力価が著しく損なわれていた。AAVのパッケージング制約を克服するためのスプリットまたはデュアルベクターデザインの使用など、他のいくつかのアドホック戦略が検討されたが、これらのアプローチは全体的に比較的非効率的であり、さらなる免疫原性の懸念を提起した(非特許文献55でレビューされている)。FVIII Bドメインは凝血促進活性のために必要でないことが分かっている。その結果、Bドメインが欠失したFVIIIコンストラクトは、そのより小さいサイズがより容易にベクターに取り込まれるため、遺伝子導入の目的で使用される。さらに、Bドメインの欠失は、mRNAおよび一次翻訳産物の17倍の増加をもたらすことが示されている。Bドメインが欠失し、短い14アミノ酸リンカーで置換されたFVIIIは、現在、組換え産物として産生され、臨床使用のためのRefacto(登録商標)として市販されている(Wyeth Pharma)(非特許文献56)。Miaoら(2004)(非特許文献57)は、分泌を向上させるために、短いBドメイン配列を、Bドメイン欠失FVIIIに、最適には226アミノ酸に加え戻し、N結合型グリコシル化のための6つの部位を保持した。McIntoshら(2013)(非特許文献58)は、Miaoらの226アミノ酸スペーサーを、Bドメインからの6つのグリコシル化トリプレットが並置された17アミノ酸ペプチドで置換した。しかし、治療目的にはまだ産生が十分ではなかった。
非ウイルスベクターは、通常、トランスフェクションを容易にする物理化学的方法と潜在的に関連して、裸のDNAのみが送達されるプラスミドをベースとする遺伝子送達系に依存する。その結果、非ウイルスアプローチは、先天性免疫応答が依然として起こり得る
が、免疫原性が低くなり、ウイルスベクターよりも潜在的に安全であり得る。非ウイルス遺伝子導入法は単純であるが、効率性は、大部分のウイルスベクター媒介遺伝子導入アプローチと比較して一般的に低い。非ウイルスベクターの効率的なインビボでの遺伝子送達はボトルネックのままである。通常、肝臓遺伝子送達のために、プラスミドは流体力学的注射によって投与される。この場合、対象の遺伝子を肝臓に送達するために、大量のDNA液を循環系に急速注射することによって、流体力学的圧力が生じる(非特許文献59)。遺伝子導入のための局所的な流体力学的圧力を維持しながら注射量を減少させることにより、流体力学的注射を臨床的に意義のある様式に適合させる努力がなされている。ターゲティング可能なナノ粒子をベースとする代替のアプローチが、肝実質細胞へのFIXの標的特異的送達を達成するために探索されている。発現は、長期発現を妨げる細菌のバックボーン配列(すなわち、ミニサークルDNA)を除去することによって延長され得る。最後に、非ウイルストランスフェクション後のFIX発現の安定性を高めるために、安定なゲノム導入遺伝子の組み込みをもたらすトランスポゾンを使用し得る。我々およびその他の者は、インビボでの遺伝子治療後に安定な凝固因子発現を得るために、トランスポゾンを使用し得ることを示した(非特許文献60;61,62;63;64)。
FIXの肝臓特異的発現のための最先端技術のベクターの一例が、特許文献1に記載されており、因子cDNAを駆動するTTR/Serp調節配列を含む一本鎖AAVベクターから構成されている。FIX第1イントロンは、ポリアデニル化シグナルとともにベクターに含まれていた。前記改良されたベクターを使用すると、約25〜30%の安定な循環する第IX因子が得られた。
血友病のためのウイルスベクターをベースとする遺伝子治療を臨床に応用するためには、大量のベクター用量を肝臓に投与することに伴う安全性の懸念、および大量の臨床グレードのベクターを製造する必要性に対処しなければならない。これらの目標を達成するには、遺伝子導入ベクターの効力(用量当たりの効果)を高めることが重要である。このことは、低用量を使用して治療効果を得ることを可能にし、それにより、インビボ投与に伴う潜在毒性および免疫活性化を低減し、製造ニーズを緩和し得る。
効力を高める一つの方法は、ベクターコピー当たりの発現および生物学的活性を最大にするように導入遺伝子配列自体を設計することである。我々は、コドン使用のために最適化され、凝固亢進および血栓形成傾向に関連するR338Lアミノ酸置換を保有するFIX導入遺伝子(非特許文献65)が、検出可能な副作用なしに、レンチウイルスベクターを用いる遺伝子治療の効果を血友病Bマウスにおいて最大15倍増加させ、治療効果を達成するための用量要件を実質的に減少させ、それにより、将来のスケールアップおよびその臨床への応用を促進することを示した(非特許文献66,67)。
ヒト第VIII因子cDNAのコドン最適化も高レベルの発現をもたらす。コドン最適化cDNA配列からFVIIIを発現するレンチウイルスベクターを形質導入した新生児血友病Aマウスの血漿において、有意に高いレベル(最大44倍の増加、かつ正常ヒトレベルの200%を超えるレベル)の活性FVIIIタンパク質が検出され、疾患モデルを成功裏に矯正した(非特許文献20)。
特許文献2において、FIXまたはFVIIIをコードするコドン最適化導入遺伝子とロバストなSerpinエンハンサーを組み合わせ、それぞれFIXおよびFVIIIの肝臓特異的発現の増加をもたらす発現ベクターが記載されている。
本発明の目的は、血友病AおよびBのための肝臓指向性遺伝子治療の有効性および安全性をさらに高めることである。
国際公開第2009/130208号 国際公開第2014/064277号
Chuah et al., 2012a Chuah et al., 2012b Chuah et al., 2012c VandenDriessche et al., 2012 High 2001 High 2011 Matrai et al., 2010a Matrai et al., 2010b Annoni et al., 2007 Follenzi et al., 2004 Brown et al., 2007 Herzog et al., 1999 Matrai et al., 2011 Matsui et al., 2009 Axelrod et al., 1990 Kay et al., 1992 VandenDriessche et al., 1999 Xu et al., 2003 Xu et al., 2005 Ward et al., 2011 Brown et al., 2004 Ehrhardt & Kay, 2002 Donsante et al., 2007 Li et al., 2011 Jiang et al., 2006 Gao et al., 2002 Gao et al., 2004 Bainbridge et al., 2008 Herzog et al., 1997 Herzog et al., 2002 Arruda et al., 2010 Fields et al., 2001 Buchlis et al., 2012 Kay et al., 2000 Snyder et al., 1997 Snyder et al., 1999 Wang et al., 1999 Wang et al., 2000 Mount et al., 2002 Nathwani et al., 2002 Mingozzi et al., 2003 Dobrzynski et al., 2006 McCarty, 2001 McCarty, 2003 Nathwani et al., 2006 Nathwani et al., 2011 Wu et al., 2008 Vandenberghe et al., 2006 Mingozzi et al., 2007 VandenDriessche et al., 2007 VandenDriessche et al., 2002 Zhong et al., 2008 Manno et al., 2006 Commentary by VandenDriessche & Chuah, 2012 Petrus et al., 2010 Sandberg et al., 2001 Miao et al., 2004 MccIntosh et al., 2013 Miao et al., 2000 Yant et al., 2000 Mates, Chuah et al., 2009 VandenDriessche et al., 2009 Kren et al.,2009 Ohlfest et al., 2004 Simioni et al.,2009 Cantore et al., 2012 Nair et al., 2014
本発明の目的は、血友病Bのための肝臓指向性遺伝子治療の有効性および安全性を高めることである。
上記の目的は、導入遺伝子、好ましくはヒトFIX、好ましくは高活性化変異を含むヒトFIXをコードするコドン最適化導入遺伝子の使用と組み合わせて、組織特異性を維持しながら、肝臓指向性遺伝子発現を高める特異的調節エレメントを含んでなる、核酸発現カセットと、ウイルスベクター、特にAAVベースのベクター、または非ウイルスベクターのいずれかのベクターとを与えることによって達成される。
得られたベクターおよび核酸発現カセットは、調節エレメントのその独特の組合せにより、肝臓における予想外に高いFIXの発現レベルをもたらす。これらのエレメントの複合効果は予測できなかった。これまで、我々は、他のベクターエレメントとの併用で、FIXレベルが20倍を超えて増加することを示す新しい調節エレメントについて報告した(国際公開第2014/064277号参照)。本発明では、3コピーのserpinエンハンサーを公知の天然TTRエンハンサーと組み合わせることにより、FIX発現が6〜10倍さらに増加することが示されている。hFIX活性のこの増加は、相乗的であることが示された。本発明の別の目的は、血友病Aのための肝臓指向性遺伝子治療の有効性および安全性を高めることである。実験の節に示すように、この目的は、コドン最適化ヒトFVIIIコンストラクト、特に、最小トランスサイレチンプロモーターから駆動されるコドン最適化Bドメイン欠失FVIIIコンストラクトの使用と組み合わせて、組織特異性を維持しながら、肝臓指向性遺伝子発現を高める特異的調節エレメントを有する核酸発現カセットを含んでなる、ウイルスベクター、特にAAVベースのベクター、または非ウイルスベクターのいずれかのベクターを与えることによって達成される。得られたAA
Vをベースとするベクターおよび核酸発現カセットは、前例のない、生理的レベルを超えるFVIII発現レベルをもたらした(国際公開第2014/064277号参照)。本発明者らは、Serpinエンハンサーの3コピーと天然TTRエンハンサーとの特定の組み合わせと、最小トランスサイレチンプロモーターから駆動されるコドン最適化Bドメイン欠失FVIII導入遺伝子またはコドン最適化padua変異FIX導入遺伝子とが、天然TTRエンハンサーおよび最小トランスサイレチンプロモーターから駆動されるコドン最適化Bドメイン欠失FVIII導入遺伝子またはコドン最適化padua変異FIX導入遺伝子を含む発現カセットと比べて、FVIIIまたはFIX発現レベルに対して相乗効果を与える。
配列番号5により定義されるSerpinエンハンサーのトリプルリピートと配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサーとの組み合わせは、それに動作可能に連結された導入遺伝子の発現を増加させることにおいて予想外に強力であることが示されている。前記調節エレメントは、配列番号13によって定義される。前記調節エレメントは、配列番号6によって定義されるトランスサイレチン最小プロモーターとさらに組み合わせることができる。これにより、例えば、配列番号69により定義される、3×SerpEnh(3×配列番号5、例えば配列番号11など)とTTReおよびTTRm核酸配列との組み合わせが作製される。例えば、このようなコンストラクトは、本明細書中に示されているように、FVIIIおよびFIX導入遺伝子の両方の発現を増加させるかどうか試験された配列番号58により定義される調節エレメントをもたらす。
したがって、本発明は、以下の態様を与える。
態様1 プロモーターおよび導入遺伝子、好ましくはコドン最適化導入遺伝子に動作可能に連結された、配列番号5により定義される核酸断片、または前記配列と95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくは、配列番号5により定義される核酸断片、または前記配列と95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる150ヌクレオチド以下の肝臓特異的核酸調節エレメントのトリプルリピート、好ましくはタンデムリピート、より好ましくは、配列番号11により定義される調節エレメント(3×SERP)を含んでなる核酸発現カセットであって、前記プロモーターが肝臓特異的プロモーターである、前記核酸発現カセット。
前記プロモーターは、トランスサイレチン(TTR)プロモーターに由来することが好ましく、前記プロモーターは、配列番号6により定義される最小TTRプロモーター(TTRm)であることがより好ましい。
別の好ましい実施形態では、前記肝臓特異的プロモーターは、例えば配列番号64により定義される、AATプロモーターに由来する。
他の実施形態では、肝臓特異的プロモーターは、トランスサイレチン(TTR)プロモーターまたはTTR最小プロモーター(TTRm)、アルファ1−抗トリプシン(AAT)プロモーター、アルブミンプロモーター(ALB)または最小アルブミンプロモーター(ALBm)、アポリポタンパク質A1(APOA1)プロモーター、補体因子B(CFB)プロモーター、ケトヘキソキナーゼ(KHK)プロモーター、ヘモペキシン(HPX)プロモーター、ニコチンアミドN−メチルトランスフェラーゼ(NNMT)プロモーター、(肝臓)カルボキシルエステラーゼ1(CES1)プロモーター、プロテインC(PROC)プロモーター、アポリポタンパク質C3(APOC3)プロモーター、マンナン結合レクチンセリンプロテアーゼ2(MASP2)プロモーター、ヘプシジン抗菌ペプチド(HAMP)プロモーター、またはserpinペプチダーゼ阻害因子、クレードC(アンチトロンビン)、メンバー1(SERPINC1)プロモーターを含んでなる群から選択される。
態様2 配列番号12により定義される核酸断片、または前記配列と95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる核酸調節エレメント、好ましくは配列番号12により定義される核酸断片(TTRe)、または前記配列との95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる150ヌクレオチド以下の核酸調節エレメントをさらに含んでなる、態様1に記載の核酸発現カセット。好ましい実施形態では、TTReおよびTTRm核酸モジュールの組み合わせは、配列番号69により定義される。
態様3 プロモーターおよび導入遺伝子に動作可能に連結された、配列番号13により定義される核酸調節エレメント、好ましくは、配列番号57により定義される核酸調節エレメント、または導入遺伝子に動作可能に連結された配列番号58により定義される核酸調節エレメントを含んでなる、態様2に記載の核酸発現カセット。
態様4 前記導入遺伝子が凝固第VIII因子または凝固第IX因子をコードする、態様1〜3のいずれか一つに記載の核酸発現カセット。
態様5 前記凝固第VIII因子がBドメインの欠失を有する、態様4に記載の核酸発現カセット。
態様6 前記FVIIIの前記Bドメインが配列番号59により定義されるリンカーで置換されている、態様5に記載の核酸発現カセット。
態様7 凝固第VIII因子をコードする前記導入遺伝子が、配列番号18により定義される、態様4〜6のいずれか一つに記載の核酸発現カセット。
態様8 前記凝固第IX因子が高活性化変異を含む、態様4に記載の核酸発現カセット。
態様9 凝固第IX因子中の前記高活性化変異がR338Lアミノ酸置換に相当する、態様8に記載の核酸発現カセット。
態様10 凝固第IX因子をコードする前記導入遺伝子が、配列番号9により定義される、態様4、8、または9のいずれか一つに記載の核酸発現カセット。
態様11 前記プロモーターが、肝臓特異的プロモーター、好ましくはトランスサイレチン(TTR)プロモーターに由来するプロモーター、好ましくは配列番号6により定義される最小TTRプロモーターである、態様1〜10のいずれか一つに記載の核酸発現カセット。
態様12 マウス微小ウイルス(MVM)イントロン、好ましくは配列番号8により定義されるMVMイントロンをさらに含んでなる、態様1〜11のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
態様13 ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、好ましくは配列番号10により定義されるBGHpAに由来する、もしくはシミアンウイルス40ポリアデニル化シグナル(SV40pA)、好ましくは配列番号19により定義されるSV40pAに由来する転写終結シグナル、または合成ポリアデニル化シグナル、好ましくは配列番号56により定義される合成ポリアデニル化シグナルをさらに含んでなる、態様1〜12のいずれか一つに記載の核酸発現カセット。
態様14 態様1〜13のいずれか一つに記載の核酸発現カセットを含んでなるベクター。
態様15 前記ベクターがウイルスベクターである、態様14に記載のベクター。
態様16 前記ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)に由来する、態様15に記載のベクター。
態様17 前記ベクターが、一本鎖AAVベクター、好ましくは一本鎖AAV血清型8ベクターである、態様16に記載のベクター。
態様18 配列番号16、配列番号20、配列番号21、配列番号22、または配列番号23、好ましくは配列番号22または配列番号23、より好ましくは配列番号22により定義される、態様14〜17のいずれか一つに記載のベクター。
態様19 前記ベクターが、自己相補的AAVベクター、好ましくは自己相補的AAV血清型9ベクターである、態様16に記載のベクター。
態様20 配列番号2、配列番号4、もしくは配列番号25、好ましくは配列番号4もしくは配列番号25、より好ましくは配列番号4により定義される、態様14〜16もしくは19のいずれか一つに記載のベクター、または、配列番号65、配列番号66、もしくは配列番号68、好ましくは配列番号65もしくは68、より好ましくは配列番号65により定義される態様14〜16もしくは19のいずれか一つに記載のベクター。
態様21 前記ベクターが、トランスポゾンをベースとするベクター(例えば、PiggyBac(PB)をベースとするベクターまたはSleeping Beauty(SB)をベースとするベクター)などの非ウイルスベクターである、態様14に記載のベクター。
態様22 態様14〜18または21のいずれか一つに記載のベクターの対象への形質導入またはトランスフェクションを含んでなる、対象における10mU/ml血漿の治療閾値濃度以上の血漿中の第VIII因子レベルを得る方法。
態様23 態様14〜18または21のいずれか一つに記載のベクターの対象への形質導入が、2.5×1011vg/kg未満の用量で行われる、態様22に記載の方法。
態様24 態様14〜16または19〜21のいずれか一つに記載のベクターの対象への形質導入またはトランスフェクションを含んでなる、対象における10mU/ml血漿の治療閾値濃度以上の血漿中の第IX因子レベルを得る方法。
態様25 態様14〜16または19〜21のいずれか一つに記載のベクターの対象への形質導入が、2×1011vg/kg未満の用量で行われる、態様24に記載の方法。
態様26 前記形質導入またはトランスフェクションが静脈内投与による、態様22〜25のいずれか一つに記載の方法。
態様27 前記対象が、哺乳類対象、好ましくはヒト対象である、態様22〜26のいずれか一つに記載の方法。
態様28 態様22、23、26、または27のいずれか一つに記載の方法を実施する
ことを含んでなる、哺乳類対象における血友病Aの治療方法。
態様29 血友病Aを治療するための薬剤の製造のための態様14〜18または21のいずれか一つに記載のベクターの使用。
態様30 血友病Aの治療において使用するための態様14〜18または21のいずれか一つに記載のベクター。
態様31 態様24〜27のいずれか一つに記載の方法を実施することを含んでなる、哺乳類対象における血友病Bの治療方法。
態様32 血友病Bを治療するための薬剤の製造のための態様14〜16または19〜21のいずれか一つに記載のベクターの使用。
態様33 血友病Bの治療において使用するための態様14〜16または19〜21のいずれか一つに記載のベクター。
態様34 態様14〜18または21のいずれか一つに記載のベクター、および薬剤的に許容できる担体を含んでなり、血友病Aを治療するための活性成分を任意でさらに含んでなる、医薬組成物。
態様35 血友病Aの治療に使用するための態様34に記載の医薬組成物。
態様36 前記治療により、治療された対象の血漿中の第VIII因子のレベルが、対象における10mU/ml血漿の治療閾値濃度以上となる、態様35に記載の使用のための医薬組成物、または態様30に記載の使用のためのベクター。
態様37 前記治療が、態様14〜18のいずれか一つに記載のベクターの、2.5×1011vg/kg以下の用量での前記対象への形質導入を含んでなる、態様35もしくは35のいずれか一つに記載の使用のための医薬組成物、または態様30もしくは36のいずれか一つに記載の使用のためのベクター。
態様38 態様14〜16、19〜21のいずれか一つに記載のベクター、および薬剤的に許容できる担体を含んでなり、血友病Bを治療するための活性成分を任意でさらに含んでなる、医薬組成物。
態様39 血友病Bの治療に使用するための態様38に記載の医薬組成物。
態様40 前記治療により、治療された対象の血漿中の第IX因子のレベルが、対象における10mU/ml血漿の治療閾値濃度以上、好ましくは対象における50mU/ml血漿の治療濃度以上、より好ましくは対象における100mU/ml血漿の治療濃度以上、さらにより好ましくは対象における150mU/ml血漿の治療濃度以上、さらにより好ましくは対象における200mU/ml血漿の治療濃度以上となる、態様39に記載の使用のための医薬組成物、または態様33に記載の使用のためのベクター。
態様41 前記治療が、態様14〜16、19または20のいずれか一つに記載のベクターの、2×1012vg/kg以下の用量での、好ましくは6×1011vg/kg以下の用量での、より好ましくは2×1011V/kg以下の用量での前記対象への形質導入を含んでなる、態様39もしくは40に記載の使用のための医薬組成物、または態様33もしくは40に記載の使用のためのベクター。
本発明は、以下の図面によって例示されており、これらの図は、例示のみを目的としており、本発明を本明細書に開示された実施形態に限定するものではない。
自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターAAVsc−SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(2510bp)(A)、AAVsc−3xSerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(2683bp)(B)、AAVsc−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(2540bp)(C)、AAVsc−3xSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(2760bp)(D)、およびAAVsc−3xSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−Synt.pA(2519bp)(E)のデザイン。図1では、自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのうち(A)および(B)を示す。 最小トランスサイレチンプロモーター(TTRm)は、高活性化、血栓形成傾向FIX変異(R338L)を含むコドン最適化ヒト第IX因子(co−FIX−R338L)の発現を駆動している。天然TTRエンハンサー(TTRe)、Serpinエンハンサー(SERP)、Serpinエンハンサーのトリプレット(3×SERP)、またはSerpinエンハンサーのトリプレット(3×SERP)と天然TTRエンハンサー(TTRe)との組み合わせのいずれかが、TTRmの上流にクローン化されている。マウス微小ウイルスイントロン(MVM)、ウシ成長ホルモンポリアデニル化部位(BGHpA)、または合成ポリアデニル化部位(Synt.pA)、および逆方向末端リピート(ITR)が示されている。異なるエレメントを隣接させる/連結する配列が示されている。示されたベクターサイズは両方のITRのサイズを含む。 図1の続きである。図1−2では、自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのうち(C)〜(E)を示す。 一本鎖(ss)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターAAVss−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Sv40pA(5160bp)(A)、AAVss−SerpEnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Sv40pA(5252bp)(B)、AAVss−3xSerpEnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Sv40pA(5410bp)(C)、AAVss−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Sv40pA(5272bp)(D)、AAVss−3xSerpEnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Synt.pA(5325bp)(E)、AAVss−3xSerpEnh−TTRm−co−hFVIII−ΔB−Synt.pA(5217bp)(F)、AAVss−3xSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−ΔB−Sv40pA(5493bp)(G)、AAVss−3xSerpEnh−TTREnh−TTRm−co−hFVIII−ΔB−Synt.pA(5307bp)(H)、およびAAVss−TTREnh−TTRm−co−hFVIII−ΔB−Synt.pA(5083bp)(I)のデザイン。図2では、一本鎖(ss)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのうち(A)〜(C)を示す。 最小トランスサイレチンプロモーター(TTRm)は、ヒトコドン最適化Bドメイン欠失第VIII因子(cohFVIIIデルタB)の発現を駆動している。天然TTRエンハンサー(TTRe)、Serpinエンハンサー(SERP)、Serpinエンハンサーのトリプレット(3×SERP)、またはSerpinエンハンサーのトリプレット(3×SERP)と天然TTRエンハンサー(TTRe)との組み合わせが、TTRmの上流にクローン化されていることがあり得る。マウス微小ウイルスイントロン(MVM)、シミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化部位(SV40pA)、または合成ポリアデニル化部位(Synt.pA)、および逆方向末端リピート(ITR)が示されている。異なるエレメントを隣接させる/連結する配列が示されている。示されたベクターサイズは両方のITRのサイズを含む。 図2の続きである。図2−2では、一本鎖(ss)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのうち(D)〜(F)を示す。 図2−2の続きである。図2−3では、一本鎖(ss)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのうち(G)〜(I)を示す。 記載のSCベクターを形質導入したときのFIXタンパク質レベル。3a):図1に記載の様々なベクター系について、1×10e9vg/マウス(低用量)で形質導入したときに達成されたタンパク質発現レベル;3b):図1に記載の様々なベクター系について、5×10e9vg/マウス(高用量)で形質導入したときに達成されたタンパク質発現レベル。 記載のSSベクターを形質導入したときのFVIIIタンパク質レベル。4a):図2に記載の様々なベクター系について、1×10e9vg/マウス(低用量)で形質導入したときに達成されたタンパク質発現レベル;4b):図2に記載の様々なベクター系について、5×10e9vg/マウス(高用量)で形質導入したときに達成されたタンパク質発現レベル。 pAAVsc−SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAベクターのプラスミドマップ。 pAAVsc−3×SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAベクターのプラスミドマップ。 pAAVsc−TTRe−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAベクターのプラスミドマップ。 pAAVsc−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAベクターのプラスミドマップ。 pAAVss−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pAベクターのプラスミドマップ。 pAAVss−SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pAベクターのプラスミドマップ。 pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pAベクターのプラスミドマップ。 pAAVss−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pAベクターのプラスミドマップ。 pAAVsc−SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号1);pAAVsc−3×SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号2);pAAVsc−TTRe−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号3);pAAVsc−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号4);Serpinエンハンサー(SerpEnh)(配列番号5);最小トランスサイレチン(TTRm)プロモーター(配列番号6);TTRmの5’非翻訳領域(UTR)(TTRm5’UTR)(配列番号7);マウス微小ウイルス(MVM)イントロン(配列番号8);ヒトFIX Padua変異をコードするコドン最適化導入遺伝子(Co−FIX−R338L)(配列番号9);ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)(配列番号10);Serpinエンハンサーのトリプルタンデムリピート(3×SERP)(配列番号11,リピートを連結するヌクレオチドが太字で示されている);トランスサイレチンエンハンサー(TTRe)(配列番号12);トランスサイレチンエンハンサー(イタリック)と連結されたSerpinエンハンサーのトリプルタンデムリピート(下線)(3×SERP−Flank−TTRe)(配列番号13);pAAVsc−3xSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−Synt.pA(配列番号25);Flank−3×SERP−Flank−TTRe(配列番号26);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank(配列番号27);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm(配列番号28);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank(配列番号29);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM(配列番号30); Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank(配列番号31);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L(配列番号32),Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L−Flank(配列番号33);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L−Flank−BGHpA(配列番号34);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L−Flank−BGHpA−Flank(配列番号35); Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L−Flank−Synt.pA(配列番号36);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−MVM−Flank−co−FIX−R338L−Flank−Synt.pA−Flank(配列番号37)の塩基配列。図13では、配列番号1の塩基配列を示す。 図13の続きである。図13−2では、配列番号1および2の塩基配列を示す。 図13−2の続きである。図13−3では、配列番号2の塩基配列を示す。 図13−3の続きである。図13−4では、配列番号2および3の塩基配列を示す。 図13−4の続きである。図13−5では、配列番号3の塩基配列を示す。 図13−5の続きである。図13−6では、配列番号3および4の塩基配列を示す。 図13−6の続きである。図13−7では、配列番号4〜7の塩基配列を示す。 図13−7の続きである。図13−8では、配列番号8〜13の塩基配列を示す。 図13−8の続きである。図13−9では、配列番号25の塩基配列を示す。 図13−9の続きである。図13−10では、配列番号25〜27の塩基配列を示す。 図13−10の続きである。図13−11では、配列番号28〜32の塩基配列を示す。 図13−11の続きである。図13−12では、配列番号32〜33の塩基配列を示す。 図13−12の続きである。図13−13では、配列番号33〜35の塩基配列を示す。 図13−13の続きである。図13−14では、配列番号35〜36の塩基配列を示す。 図13−14の続きである。図13−15では、配列番号36〜37の塩基配列を示す。 pAAVss−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号14);pAAVss−SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号15);pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号16);pAAVss−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号17);Bドメイン欠失ヒト第VIII因子をコードするコドン最適化導入遺伝子(coFVIIIデルタB)(配列番号18);シミアンウイルス40ポリアデニル化シグナル(SV40polyA)(配列番号19);pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Synt.pA(配列番号20);pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pA(配列番号21);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号22);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pA(配列番号23);pAAVss−TTRe−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pA(配列番号24);Flank−3×SERP−Flank(配列番号38);Flank−3×SERP−Flank−TTRe(配列番号39);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank(配列番号40);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm(配列番号41);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank(配列番号42);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB(配列番号43);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB−Flank(配列番号44);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−SV40pA(配列番号45);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−SV40pA−Flank(配列番号46);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−Synt.pA(配列番号47);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−Flank−coFVIIIデルタB−Flank− SyntpA−Flank(配列番号48);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank(配列番号49);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB(配列番号50);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB−Flank(配列番号51);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−SV40pA(配列番号52);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−SV40pA−Flank(配列番号53);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−Synt.pA(配列番号54);Flank−3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm−MVM−Flank−coFVIIIデルタB−Flank−Synt.pA−Flank(配列番号55);合成ポリアデニル化シグナル(Synt.pA)(配列番号56);3×SERP−Flank−TTRe−Flank(配列番号57);3×SERP−Flank−TTRe−Flank−TTRm(配列番号58)の塩基配列。図14では、配列番号14の塩基配列を示す。 図14の続きである。図14−2では、配列番号14の塩基配列を示す。 図14−2の続きである。図14−3では、配列番号14および15の塩基配列を示す。 図14−3の続きである。図14−4では、配列番号15の塩基配列を示す。 図14−4の続きである。図14−5では、配列番号15および16の塩基配列を示す。 図14−5の続きである。図14−6では、配列番号16の塩基配列を示す。 図14−6の続きである。図14−7では、配列番号16および17の塩基配列を示す。 図14−7の続きである。図14−8では、配列番号17の塩基配列を示す。 図14−8の続きである。図14−9では、配列番号17および18の塩基配列を示す。 図14−9の続きである。図14−10では、配列番号18〜20の塩基配列を示す。 図14−10の続きである。図14−11では、配列番号20の塩基配列を示す。 図14−11の続きである。図14−12では、配列番号20〜21の塩基配列を示す。 図14−12の続きである。図14−13では、配列番号21の塩基配列を示す。 図14−13の続きである。図14−14では、配列番号21〜22の塩基配列を示す。 図14−14の続きである。図14−15では、配列番号22の塩基配列を示す。 図14−15の続きである。図14−16では、配列番号22〜23の塩基配列を示す。 図14−16の続きである。図14−17では、配列番号23の塩基配列を示す。 図14−17の続きである。図14−18では、配列番号23の塩基配列を示す。 図14−18の続きである。図14−19では、配列番号24の塩基配列を示す。 図14−19の続きである。図14−20では、配列番号24の塩基配列を示す。 図14−20の続きである。図14−21では、配列番号24、38〜43の塩基配列を示す。 図14−21の続きである。図14−22では、配列番号43の塩基配列を示す。 図14−22の続きである。図14−23では、配列番号43〜44の塩基配列を示す。 図14−23の続きである。図14−24では、配列番号44〜45の塩基配列を示す。 図14−24の続きである。図14−25では、配列番号45〜46の塩基配列を示す。 図14−25の続きである。図14−26では、配列番号46の塩基配列を示す。 図14−26の続きである。図14−27では、配列番号46〜47の塩基配列を示す。 図14−27の続きである。図14−28では、配列番号47〜48の塩基配列を示す。 図14−28の続きである。図14−29では、配列番号48の塩基配列を示す。 図14−29の続きである。図14−30では、配列番号49〜50の塩基配列を示す。 図14−30の続きである。図14−31では、配列番号50〜51の塩基配列を示す。 図14−31の続きである。図14−32では、配列番号51の塩基配列を示す。 図14−32の続きである。図14−33では、配列番号52の塩基配列を示す。 図14−33の続きである。図14−34では、配列番号52〜53の塩基配列を示す。 図14−34の続きである。図14−35では、配列番号53〜54の塩基配列を示す。 図14−35の続きである。図14−36では、配列番号54の塩基配列を示す。 図14−36の続きである。図14−37では、配列番号54〜55の塩基配列を示す。 図14−37の続きである。図14−38では、配列番号55〜58の塩基配列を示す。 図2に記載のpAAVss−3XSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAおよびpAAVss−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAプラスミドを注射されたC57BL6マウスにおけるFVIIIタンパク質レベル。C57BL6マウスに、それぞれのプラスミドを300ng注射した。注射後1日目(黒棒)および2日目(白棒)で収集した血漿試料において、FVIIIタンパク質レベルを、ELISAにより測定した。 pAAVsc−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−Synt.pAベクターのプラスミドマップ pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Synt.pAベクターのプラスミドマップ pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pAベクターのプラスミドマップ pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pAベクターのプラスミドマップ pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pAベクターのプラスミドマップ pAAVss−TTRe−TTRm−coFVIIIデルタB−Synt.pAベクターのプラスミドマップ co−FVIIIデルタ−Bを発現する自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの比較例のデザイン。以下のベクターを、FVIII発現レベルについて比較した:pAAVss−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号14);pAAVss−3×SerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号号16);pAAVss−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号17)、およびpAAVss−3×SerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号22)。 co−FIXを発現する自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの比較例のデザイン。以下のベクターを、FIX発現について比較した:pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号65);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号66);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号67);およびpAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号68)。 AATプロモーター(配列番号64);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号65);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号66);pAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号67);およびpAAVss−3×SerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号68)の塩基配列。図24では、配列番号64〜65の塩基配列を示す。 図24の続きである。図24−2では、配列番号65の塩基配列を示す。 図24−2の続きである。図24−3では、配列番号65〜66の塩基配列を示す。 図24−3の続きである。図24−4では、配列番号66の塩基配列を示す。 図24−4の続きである。図24−5では、配列番号66の塩基配列を示す。 図24−5の続きである。図24−6では、配列番号66〜67の塩基配列を示す。 図24−6の続きである。図24−7では、配列番号67の塩基配列を示す。 図24−7の続きである。図24−8では、配列番号67〜68の塩基配列を示す。 図24−8の続きである。図24−9では、配列番号68の塩基配列を示す。 図24−9の続きである。図24−10では、配列番号68の塩基配列を示す。 図24−10の続きである。図24−11では、配列番号68〜69の塩基配列を示す。 25a)300ngのそれぞれのプラスミドを注射したC57BL6マウスにおけるFVIII発現の調節におけるTTRenh−TTRmプロモーターに対する3×Serpエンハンサーの効果を示すグラフ。1日目に収集した血漿試料において、FVIII発現プロファイルを、ELISAを用いて試験した。3×Serpエンハンサーの存在は、FVIII発現を8倍上昇させるようである。25b)実施例2に概説したFVIII発現について試験した様々なコンストラクトを比較するグラフ。
発明の詳細な説明
本発明を、特定の実施形態に関して、特定の図面を参照して説明するが、本発明は、それらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲中の参照符号は、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。記載の図面は、概略的なものに過ぎず、限定的ではない。図面において、一部の要素のサイズは、説明のために誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。
用語「含んでなる」が発明の詳細な説明および特許請求の範囲で使用される場合、他の要素またはステップを排除するものではない。用語「含んでなる」は、「からなる」および「から本質的になる」として定義されるより具体的な実施形態も包含する。
単数名詞に言及するときに不定または定冠詞、例えば「a」または「an」、「the
」が使用される場合、これは、何か他のことが具体的に述べられていない限り、その名詞の複数形を含む。
さらに、発明の詳細な説明および特許請求の範囲の第1、第2、第3などの用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも連続的または時間的な順序を説明するためのものではない。
このように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示されている以外の配列で実施可能であることを理解されたい。
以下の用語または定義を、本発明の理解を助けるために与える。本明細書で特に定義されていない限り、本明細書で使用される全ての用語は、本発明の技術分野の当業者には同じ意味を有する。実施者は、当該技術分野の定義および用語について、Sambrook et al.,
Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Press, Plainsview, New York (1989);およびAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology (Supplement 47), John Wiley & Sons, New York (1999)に特に向けられる。
本明細書で与えられる定義は、当業者によって理解されるよりも狭い範囲を有すると解釈されるべきではない。
本発明は、核酸発現カセット、および(導入)遺伝子の肝臓特異的発現を増強するための前記核酸発現カセットを含んでなる発現ベクターに関する。
本明細書中で使用される場合、用語「核酸発現カセット」は、1つ以上の所望の細胞型、組織、または器官における(導入)遺伝子発現を指示する、1つ以上の転写制御エレメント(プロモーター、エンハンサー、および/または調節エレメント、ポリアデニル化配列、およびイントロンなどであるが、これらに限定されない)を含む核酸分子を表す 。典型的には、本明細書に記載の核酸発現カセットは、本明細書で定義されるFIX導入遺伝子またはFVIII導入遺伝子を含むものとする。
本発明は、プロモーターおよび導入遺伝子に動作可能に連結された1つ以上の肝臓特異的核酸調節エレメントを含んでなる核酸発現カセットを与える。
本明細書で使用される用語「動作可能に連結された」は、エレメントが機能的に連結され、互いと相互作用することができるように、様々な核酸分子エレメントが互いに対して配置されていることを表す。このようなエレメントには、プロモーター、エンハンサーおよび/または調節エレメント、ポリアデニル化配列、1つ以上のイントロンおよび/またはエキソン、および発現させる目的の遺伝子のコード配列(すなわち、導入遺伝子)が含まれ得るが、これらに限定はされない。核酸配列エレメントは、適切に配向されているか、または動作可能に連結されている場合、共に作用して相互の活性を調節し、最終的に導入遺伝子の発現レベルに影響を及ぼし得る。調節とは、特定のエレメントの活性レベルを増加、減少、または維持することを意味する。他のエレメントに対する各エレメントの位置は、各エレメントの5’末端および3’末端に関して表現され得、任意の特定のエレメント間の距離は、エレメント間にあるヌクレオチドまたは塩基対の数によって表され得る。
本明細書で使用される「調節エレメント」は、遺伝子の転写、特に遺伝子の組織特異的転写を調節および/または制御することができる転写制御エレメント、特に非コードシス作用転写制御エレメントを表す。調節エレメントは、1つ以上の転写因子結合部位(TFBS)、より具体的には、組織特異的転写因子のための1つ以上の結合部位、最も具体的
には、肝臓特異的転写因子のための1つ以上の結合部位を含んでなる。典型的には、本明細書中で使用される調節エレメントは、調節エレメントのないプロモーター単独からの遺伝子の転写と比較したときに、プロモーター駆動遺伝子発現を増加または増強する。したがって、調節エレメントは、具体的には、エンハンサー配列を含んでなるが、転写を増強する調節エレメントは、典型的な遠い上流のエンハンサー配列に限定されず、それらが調節する遺伝子の任意の距離で生じ得ることを理解されたい。実際、転写を調節する配列は、それらがインビボで調節する遺伝子の上流(例えば、プロモーター領域)または下流(例えば、3’UTR)のいずれかに位置し得、前記遺伝子のすぐ近く、または前記遺伝子から離れて位置し得ることが当該技術分野で公知となっている。本明細書に開示されている調節エレメントは、典型的には天然に存在する配列であるが、そのような調節エレメント(の一部)の組み合わせ、または調節エレメントの数コピー、すなわち天然に存在しない配列も、それ自体調節エレメントとして想定されることに注目されたい。本明細書で使用される調節エレメントは、転写制御に関与するより大きな配列の一部、例えばプロモーター配列の一部であり得る。しかし、調節エレメントのみでは、転写を開始するには通常十分ではないが、この目的を達成するためにプロモーターが必要である。
本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクターに含まれる1つ以上の調節エレメントは、肝臓特異的であることが好ましい。肝臓特異的調節エレメントの非限定的な例は、国際公開第2009/130208号に開示されており、本明細書の一部を構成するものとして具体的に援用する。肝臓特異的調節エレメントの別の例は、本明細書において「TTRe」または「TTREnh」とも呼ばれる配列番号12により定義される調節エレメントなどのトランスサイレチン(TTR)遺伝子に由来する調節エレメントである(Wu et al., 2008)。本出願で使用される「肝臓特異的発現」は、他の組織と比較して、肝臓における(導入)遺伝子の(RNAおよび/またはポリペプチドとしての)優先的または優勢な発現を表す。特定の実施形態において、(導入)遺伝子発現の50%以上が肝臓内で起こる。より特定の実施形態において、60%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、99%以上、または100%の(導入)遺伝子発現が肝臓内で起こる。特定の実施形態において、肝臓特異的発現は、脾臓、筋肉、心臓、および/または肺などの他の臓器への発現された遺伝子産物の「漏出」がないことを必然的に伴う。肝臓特異的発現の特定の形態と見なされ得る肝実質細胞特異的発現についても、必要な変更を加えれば同様である。この出願全体にわたり、発現において肝臓特異的が言及されている場合、肝実質細胞特異的発現も明確に想定される。同様に、本出願において組織特異的発現が使用される場合、組織を主に構成する細胞型の細胞型特異的発現もまた想定される。
本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクター中の1つ以上の調節エレメントは、限定された長さしかないが、完全に機能的であることが好ましい。このことは、ペイロード容量を過度に制限することのないベクターまたは核酸発現カセットでのその使用を可能にする。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書で開示される発現カセットおよびベクター中の1つ以上の調節エレメントは、1000ヌクレオチド以下、800ヌクレオチド以下、または600ヌクレオチド以下、好ましくは400ヌクレオチド以下、例えば300ヌクレオチド以下、200ヌクレオチド以下、150ヌクレオチド以下、または100ヌクレオチド以下の核酸である(すなわち、核酸調節エレメントは、最大長が、1000ヌクレオチド、800ヌクレオチド、600ヌクレオチド、400ヌクレオチド、300ヌクレオチド、200ヌクレオチド、150ヌクレオチド、または100ヌクレオチドである)。
しかしながら、開示される核酸調節エレメントは、調節活性を(すなわち、転写の特異性および/または活性に関して)保持し、したがって、具体的には、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド 40ヌクレオチド、45ヌク
レオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、65ヌクレオチド、または70ヌクレオチドの最小長を有することを理解されたい。好ましい実施形態では、本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクター中の1つ以上の調節エレメントは、SERPINA1調節エレメント、すなわちインビボでのSERPINA1遺伝子の発現を制御する調節エレメントからの配列を含んでなる。前記調節エレメントは、配列番号5で定義される配列、前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列、またはそれらの機能性断片、を含んでなる、から本質的になる、またはからなることが、好ましい。前記調節エレメントは、最大長が、150ヌクレオチド以下、好ましくは100ヌクレオチド以下であり、配列番号5により定義される配列、前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列、またはそれらの機能性断片、を含んでなる、から本質的になる、またはからなることも好ましい。配列番号5からなる肝臓特異的核酸調節エレメントは、本明細書において、「Serpinエンハンサー」、「SerpEnh」、または「Serp」と呼ばれる。
特に好ましい実施形態では、本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクターは、配列番号5、または前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列を含んでなる、から本質的になる、またはからなる肝臓特異的調節エレメント、より好ましくは、配列番号5、または前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列を含んでなる、から本質的になる、またはからなる150ヌクレオチド以下、好ましくは100ヌクレオチド以下、より好ましくは80ヌクレオチド以下の肝臓特異的調節エレメントの2つ以上、例えば2、3、4、5、または6、好ましくは3つの(タンデム)リピートを含んでなる。配列番号5の3つのタンデムリピートを含んでなる好ましい核酸調節エレメントは、本明細書では「3×Serp」と呼ばれ、配列番号11により定義される。
他の実施形態では、本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクターは、配列番号5、または前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列を含んでなる、から本質的になる、またはからなる肝臓特異的調節エレメント、好ましくは、配列番号5、または前記配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、例えば96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列を含んでなる、から本質的になる、またはからなる150ヌクレオチド以下、好ましくは100ヌクレオチド以下、より好ましくは80ヌクレオチド以下の肝臓特異的調節エレメントの2つ以上、例えば2、3、4、5、または6、より好ましくは3つの(タンデム)リピート;および、配列番号12を含んでなる、から本質的になる、またはからなる調節エレメント、好ましくは、配列番号12を含んでなる、から本質的になる、またはからなる150ヌクレオチド以下、好ましくは120ヌクレオチド以下の調節エレメントを含んでなる。配列番号5の3つのタンデムリピートおよび配列番号12を含んでなる好ましい肝臓特異的核酸調節エレメントは、本明細書では「3×Serp−flank−TTRe」と呼ばれ、配列番号13により定義される。配列番号5の3つのタンデムリピートおよび配列番号12を含んでなる他の好ましい肝臓特異的核酸調節エレメントは、本明細書では「3×Serp−flank−TTRe−flank」と呼ばれ、配列番号57によって定義される。本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクター中の肝臓特異的核酸調節エレメントは、配列番号5の3つのタンデムリピート、および配列番号12、より好ましくは配列番号13、さらにより好ましくは配列番号57、例えば配列番号27または配列番号39を含んでなることが、好ましい。肝臓特異的調節エレメントの前記の特定の組み合わせは、それらに動作可能に連結された導入遺伝子、特に本明細書に記載のFIX導入遺伝子または
FVIII導入遺伝子の予想外に増強された肝臓特異的発現をもたらしたことが、本明細書で示されている。
他の実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットおよびベクターは、配列番号5の3つのタンデムリピート(例えば、配列番号13)および配列番号12により定義される、例えば配列番号13により定義される、さらなるエンハンサーエレメントTTReを、肝臓特異的プロモーターと組み合わせて含んでなる。一つの特定の実施例において、前記プロモーターは、配列番号6により定義されるTTRm最小プロモーターである。別の実施形態では、前記肝臓特異的プロモーターは、配列番号64により定義されるプロモーターなどのAATプロモーターである。肝臓特異的調節エレメントの前記の特定の組み合わせは、それらに動作可能に連結された導入遺伝子、特に本明細書に記載のFIX導入遺伝子またはFVIII導入遺伝子の予想外に増強された肝臓特異的発現をもたらしたことが、本明細書で示されている。
本明細書で使用される場合、「同一性」および「同一」などの用語は、2つのポリマー分子、例えば2つの核酸分子、例えば2つのDNA分子の間の配列類似性を表す。配列アラインメントおよび配列同一性の決定は、例えば、Altschul et al. 1990 (J Mol Biol 215: 403-10)によって最初に記載されたBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)、例えばTatusova and Madden 1999 (FEMS Microbiol Lett 174: 247-250)によって記載された「ブラスト2配列」アルゴリズムを用いて行うことができる。通常、配列同一性のパーセンテージは、配列の全長にわたって計算される。本明細書で使用される場合、用語「実質的に同一」は、90%以上、好ましくは95%以上、例えば95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を示す。
本出願で使用される用語「機能性断片」は、肝臓特異的発現を調節する能力を保持する、すなわち依然として組織特異性を与え、それらが由来する配列と同じ方法で(同じ程度ではないかもしれないが)(導入)遺伝子の発現を調節することができる、本明細書で開示される配列の断片を表す。断片は、それらが由来する配列からの10以上の連続したヌクレオチドを含んでなる。他の特定の実施形態では、断片は、それらが由来する配列からの15以上、20以上、25以上、30個以上、35個以上、または40以上の連続したヌクレオチドを含んでなる。また、機能性断片は、1以上、より好ましくは2以上、3以上、または4以上、さらにより好ましくは5以上、10以上、または15以上の、それらが由来する配列中に存在する転写因子結合部位(TFBS)を含んでなり得ることが、好ましい。
本出願で使用される場合、用語「プロモーター」は、それらが動作可能に連結される対応する核酸コード配列(例えば導入遺伝子または内在性遺伝子)の転写を直接的または間接的に調節する核酸配列を表す。プロモーターは、単独で機能して転写を調節し得るか、または1つ以上の他の調節配列(例えば、エンハンサーまたはサイレンサー)と協同して作用し得る。本出願において、プロモーターは、典型的には、導入遺伝子の転写を調節する調節エレメントに動作可能に連結されている。
本明細書に記載の調節エレメントがプロモーターおよび導入遺伝子の両方に動作可能に連結されている場合、調節エレメントは、(1)有意な程度のインビボ(および/もしくはインビトロでの肝実質細胞/肝実質細胞株)における肝臓特異的発現を与えることができる、ならびに/または(2)肝臓(および/もしくはインビトロでの肝実質細胞/肝実質細胞株)における導入遺伝子の発現レベルを増加させることができる。
特定の実施形態において、本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクターに含まれるプロモーターは、肝臓特異的プロモーターである。これは、肝臓特異性を増加させ
、かつ/または他の組織における発現の漏出を避けるためである。他の特定の実施形態において、肝臓特異的プロモーターは、トランスサイレチン(TTR)遺伝子由来、またはアルファ−1−抗トリプシン(AAT)遺伝子由来である。なおさらなる特定の実施形態において、TTRプロモーターは、(本明細書でTTRmまたはTRRminとも呼ばれる)最小プロモーター、最も具体的には、配列番号6により定義される最小TTRプロモーターである。なおさらなる特定の実施形態において、AATプロモーターは、配列番号64で定義されるものである。
特定の実施形態において、本明細書で開示される核酸発現カセットおよびベクター中のプロモーターは、最小プロモーターである。
本明細書で使用される「最小プロモーター」は、発現を駆動することが依然としてできるが、(例えば、組織特異的)発現の調節に寄与する配列の少なくとも一部を欠いている、フルサイズプロモーターの一部である。この定義は、(組織特異的な)調節エレメントが欠失された遺伝子の発現を駆動することができるが、その遺伝子を組織特異的様式で発現する能力を失っているプロモーター、および(組織特異的な)調節エレメントが欠失されており、遺伝子の(おそらく減少した)発現を駆動することができるが、組織特異的様式でその遺伝子を発現する能力が必ずしも失われていないプロモーターの両方を包含する。最小プロモーターは、当該技術分野で広範に記載されており、最小プロモーターの非限定的なリストが、本明細書に与えられている。
用語「肝臓特異的プロモーター」は、肝臓特異的な発現を(導入)遺伝子に与えるあらゆるプロモーターを包含する。肝臓特異的プロモーターの非限定的な例は、肝臓特異的遺伝子プロモーターデータベース(LSPD、http://rulai.cshl.edu/LSPD/)で提供されており、例えば、トランスサイレチン(TTR)プロモーターまたはTTR−最小プロモーター(TTRm)、アルファ1−抗トリプシン(AAT)プロモーター、アルブミン(ALB)プロモーターまたは最小プロモーター、アポリポタンパク質A1(APOA1)プロモーターまたは最小プロモーター、補体因子B(CFB)プロモーター、ケトヘキソキナーゼ(KHK)プロモーター、ヘモペキシン(HPX)プロモーターまたは最小プロモーター、ニコチンアミドN−メチルトランスフェラーゼ(NNMT)プロモーターまたは最小プロモーター、(肝臓)カルボキシルエステラーゼ1(CES1)プロモーターまたは最小プロモーター、プロテインC(PROC)プロモーターまたは最小プロモーター、アポリポタンパク質C3(APOC3)プロモーターまたは最小プロモーター、マンナン結合レクチンセリンプロテアーゼ2(MASP2)プロモーターまたは最小プロモーター、ヘプシジン抗菌ペプチド(HAMP)プロモーターまたは最小プロモーター、およびserpinペプチダーゼ阻害因子、クレードC(アンチトロンビン)、メンバー1(SERPINC1)プロモーターまたは最小プロモーターが挙げられる。
特に好ましい実施形態では、プロモーターは、哺乳類の肝臓特異的プロモーター、特にネズミまたはヒトの肝臓特異的プロモーターである。前記プロモーターは、それぞれの最小プロモーターであることが、より好ましい。
本出願で使用される用語「肝臓特異的発現」は、他の(すなわち非肝臓の)組織または細胞と比較して、肝臓、肝臓組織、または肝臓細胞における(導入)遺伝子の(RNAおよび/またはポリペプチドとしての)優先的または優勢な発現を表す。特定の実施形態において、少なくとも50%以上、より具体的には、60%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、または100%の(導入)遺伝子発現が肝臓組織または肝臓細胞内で起こる。特定の実施形態において、肝臓特異的発現は、肺、筋肉、脳、腎臓、および/または脾臓などの肝臓以外の臓器または組織への発現された遺伝子産物の「漏出」がないことを必然的に伴う。肝臓特
異的発現の特定の形態と見なされ得る肝実質細胞特異的発現および肝芽細胞特異的発現についても、必要な変更を加えれば同様である。この出願全体にわたり、発現において肝臓特異的が言及されている場合、肝実質細胞特異的発現および肝芽細胞特異的発現も明確に想定される。
本明細書で使用される場合、用語「肝臓細胞」は、肝臓を主に占有する細胞を包含し、主に肝実質細胞、卵形細胞、肝臓類洞内皮細胞(LSEC)、および胆管細胞(胆管を形成する上皮細胞)を包含する。
本明細書で使用される用語「肝実質細胞」は、前駆肝芽細胞から分化し、適切な条件下で肝臓特異的表現型を発現することができるようになった細胞を表す。用語「肝実質細胞」は、脱分化している肝実質細胞も表す。この用語には、インビボの細胞およびエキソビボで培養された細胞が含まれ、これらの細胞は、一次細胞であるか継代細胞であるかにかかわらず含まれる。
本明細書で使用される用語「肝芽細胞」は、肝実質細胞、卵形細胞、または胆管細胞を生じるように分化する中胚葉中の胚細胞を表す。この用語には、インビボの細胞およびエキソビボで培養された細胞が含まれ、これらの細胞は、一次細胞であるか継代細胞であるかにかかわらず含まれる。
本明細書で使用される用語「導入遺伝子」または「(導入)遺伝子」は、核酸配列が挿入される細胞において発現されるポリペプチドまたはポリペプチドの一部をコードする特定の核酸配列を表す。しかしながら、導入遺伝子は、典型的には核酸配列が挿入される細胞中の特定のポリペプチドの量を低下させるRNAとして発現されることも可能である。これらのRNA分子には、RNA干渉(shRNA、RNAi)、マイクロRNA調節(miRNA)、触媒RNA、アンチセンスRNA、RNAアプタマーなどを介して機能を発揮する分子が含まれるが、これらに限定されない。核酸配列がどのようにして細胞に導入されるかは、本発明にとって本質的なことではなく、例えば、ゲノム中またはエピソームプラスミドとしての組み込みによることがあり得る。導入遺伝子の発現は、核酸配列が挿入される細胞のサブセットに限定され得ることに、注目されたい。用語「導入遺伝子」は、(1)細胞内で天然に見出されない核酸配列(すなわち、異種核酸配列);(2)導入された細胞において天然に見出される核酸配列の変異形態である核酸配列;(3)導入された細胞内に天然に存在する同じ(すなわち、相同な)核酸配列または類似の核酸配列のさらなるコピーの付加として用いられる核酸配列;(4)導入された細胞において発現が誘導されるサイレントな天然に存在するまたは相同な核酸配列を含むことを意味する。「変異型」は、野生型または天然に存在する配列とは異なる1つ以上のヌクレオチドを含む核酸配列を意味し、すなわち、変異核酸配列は、1つ以上のヌクレオチド置換、欠失、および/または挿入を含む。場合によっては、導入遺伝子は、導入遺伝子産物が細胞から分泌されるように、リーダーペプチドまたはシグナル配列をコードする配列も含み得る。
典型的には、本明細書に記載の発現カセットおよびベクター中の導入遺伝子は、凝固第IX因子または凝固第VIII因子をコードする。
用語「凝固第IX因子」は、当該技術分野で公知の意味を有する。凝固第IX因子の同義語は、「FIX」または「クリスマス因子」または「F9」であり、互換的に使用することができる。特に、用語「凝固第IX因子」は、Genbank受託番号NM_000133に定義されているmRNA配列がコードするヒトタンパク質を包含する。
前記FIXは、野生型FIXと比較して、過活動性または高機能性である変異型FIXであることが、好ましい。ヒト凝固因子の機能的活性の改変は、生物工学によって、例え
ば点変異の導入によって行うことができる。このアプローチにより、インビトロでの活性化部分トロンボプラスチン時間アッセイ(APPT)(Chang et al., 1998)において野生型ヒトFIXと比較して3倍増加した凝固活性を示し、変異FIX遺伝子を導入された血友病Bマウスにおいて2〜6倍高い比活性を示す過活動性R338A変異体が報告された(Schuettrumpf et al., 2005)。より高い凝固活性を有する他の例示的なFIX点変異体またはドメイン交換変異体:EGF−1ドメインがFVII由来のEGF−1ドメインで置換された、単独の、またはR338A点変異と組み合わされたFIX(Brunetti-Pierri et al., 2009)、V86A/E277A/R338Aトリプル変異体(Lin et al., 2010)、Y259F、K265T、および/またはY345Tシングル、ダブル、またはトリプル変異体(Milanov, et al., 2012)、ならびにG190V点変異体(Kao et al., 2010)が記載されており、これらは、全て、本明細書の一部を構成するものとして援用される。特に好ましい実施形態では、FIX変異体は、2009年にSimioniらによって記載されたものであり、X連鎖性血栓形成傾向を引き起こす「第IX因子Padua」変異体と名付けられている。前記突然変異第IX因子は、過活動性であり、R338Lアミノ酸置換を保有する。本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載の核酸発現カセットおよび発現ベクターに使用されるFIX導入遺伝子は、ヒトFIXタンパク質をコードし、最も好ましくは、FIX導入遺伝子は、ヒトFIXタンパク質のPadua変異体をコードする。したがって、本発明の特に好ましい実施形態では、導入遺伝子は、配列番号9(すなわち、ヒトFIXタンパク質のPadua変異体をコードするコドン最適化導入遺伝子)を有する。
用語「凝固第VIII因子」は、当該技術分野で公知の意味を有する。凝固第VIII因子の同義語は、「FVIII」または「抗血友病因子」または「AHF」であり、本明細書で互換的に使用され得る。用語「凝固第VIII因子」は、例えば、Uniprot受託番号P00451に定義されているアミノ酸配列を有するヒトタンパク質を包含する。
いくつかの実施形態では、前記FVIIIは、Bドメインが欠失しているFVIIIである(すなわち、Bドメイン欠失FVIII、本明細書ではBDD FVIIIまたはFVIIIΔBまたはFVIIIデルタBとも呼ばれる)。用語「Bドメイン欠失FVIII」は、例えば、Bドメインの全部または一部が欠失したFVIII変異体およびBドメインがリンカーで置換されたFVIII変異体を包含するが、これらに限定されない。Bドメイン欠失FVIIIの非限定的な例は、Ward et al. (2011)および国際公開第2011/005968号に記載されており、これらは、本明細書の一部を構成するものとして具体的に援用される。
好ましい実施形態では、前記FVIIIはBドメイン欠失FVIIIであり、ここで、Bドメインは、以下の配列:SFSQNPPVLTRHQR(配列番号59)(すなわち、Ward et al. (2011)に定義されているSQ FVIII)を有するリンカーで置換されている。特に好ましい実施形態では、FVIIIをコードする前記導入遺伝子は、国際公開第2011/005968号にも開示されている、配列番号18(すなわち、(h)FVIIIcoptまたはco(h)FVIIIデルタBまたはco(h)FVIIIデルタB導入遺伝子とも呼ばれるBドメイン欠失ヒトFVIIIをコードするコドン最適化導入遺伝子)を有する。
他の配列もまた、本明細書で開示される核酸発現カセットに組み込まれて、典型的には導入遺伝子産物の発現をさらに増加または安定化し得る(例えば、イントロンおよび/またはポリアデニル化配列)。
本明細書に記載の発現カセットで、任意のイントロンを利用し得る。用語「イントロン
」は、核のスプライシング器官によって認識されスプライシングされるのに十分な大きさのイントロン全体のいろいろな部分を包含する。典型的には、発現カセットの構築および操作を容易にする、可能な限り小さい発現カセットのサイズを保つために、短い機能性のイントロン配列が好ましい。いくつかの実施形態では、イントロンは、発現カセット内のコード配列がコードするタンパク質をコードする遺伝子から得られる。イントロンは、コード配列の5’側、コード配列の3’側、またはコード配列内に位置することができる。イントロンをコード配列の5’に配置する利点は、イントロンがポリアデニル化シグナルの機能を妨害する可能性を最小にすることである。いくつかの実施形態では、本明細書で開示される核酸発現カセットは、イントロンをさらに含んでなる。好適なイントロンの非限定的な例は、マウス微小ウイルス(MVM)イントロン、ベータ−グロビンイントロン(ベータIVS−II)、第IX因子(FIX)イントロンA、シミアンウイルス40(SV40)スモール−tイントロン、およびβ−アクチンイントロンである。イントロンは、MVMイントロンであることが、好ましく、配列番号8により定義されるMVMミニイントロンであることが、より好ましい。本明細書に記載の核酸発現カセットへのMVMイントロンのクローニングは、それに動作可能に連結された導入遺伝子の予想外に高い発現レベルをもたらすことが示された。
ポリAテールの合成を指示する任意のポリアデニル化シグナルが、本明細書に記載の発現カセットにおいて有用であり、それらの例は、当業者に周知である。ポリアデニル化シグナルの例として、シミアンウイルス40(SV40)後期遺伝子、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル、最小ウサギβ−グロビン(mRBG)遺伝子由来のポリA配列、およびLevitt et al. (1989, Genes Dev 3:1019-1025)に記載されている合成ポリA(SPA)部位(配列番号56)が挙げられるが、これらに限定はされない。ポリアデニル化シグナルは、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル(配列番号10)またはシミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化シグナル(配列番号19)であることが、好ましい。
典型的には、本発明に係る核酸発現カセットは、プロモーター、エンハンサー、(導入)遺伝子、および転写ターミネーターを含んでなる。
本発明の典型的な実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−肝臓特異的プロモーター、ならびに
−導入遺伝子
を含んでなる。
本発明の典型的な実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−(例えば配列番号6により定義される)肝臓特異的TTRmプロモーター、ならびに
−導入遺伝子、を含んでなり、TTReおよびTTRm核酸の組み合わせが、配列番号69により定義されることが好ましい。
本発明の典型的な実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番
号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−例えば配列番号6により定義される、肝臓特異的TTRmプロモーター、
−イントロン、好ましくは、例えば配列番号8により定義される、MVMイントロン、ならびに
−導入遺伝子、を含んでなり、TTReおよびTTRm核酸の組み合わせが、配列番号69により定義されることが好ましい。
本発明の典型的な実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−例えば配列番号6により定義される、肝臓特異的TTRmプロモーター、
−イントロン、好ましくは、例えば配列番号8により定義される、MVMイントロン、ならびに
−導入遺伝子、好ましくは本明細書の別のところで定義されているFIXまたはFVIII導入遺伝子、および本明細書の別のところで定義されている任意の転写ターミネーター、を含んでなり、TTReおよびTTRm核酸の組み合わせが、配列番号69により定義されることが好ましい。
本発明の別の好ましい実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−例えば配列番号64により定義される、肝臓特異的AATプロモーター、ならびに
−導入遺伝子
を含んでなる。
本発明の別の好ましい実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−例えば配列番号64により定義される、肝臓特異的AATプロモーター、ならびに
−イントロン、好ましくは、例えば配列番号8により定義される、MVMイントロン、ならびに
−導入遺伝子
を含んでなる。
本発明の別の好ましい実施形態では、核酸発現カセットが、開示され、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、
−例えば配列番号64により定義される、肝臓特異的AATプロモーター、ならびに
−イントロン、好ましくは、例えば配列番号8により定義される、MVMイントロン、ならびに
−導入遺伝子、好ましくは本明細書の別のところで定義されているFIXまたはFVIII導入遺伝子、および本明細書の別のところで定義されている任意の転写ターミネータ
を含んでなる。
本発明の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、
−肝特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(配列番号5)の3つのタンデムリピート、例えば、配列番号11により定義される調節エレメント、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−導入遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、例えば配列番号10により定義されるウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
を含んでなる。
本発明の他の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、−肝特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサーの3つのタンデムリピート、およびトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)(例えば、配列番号13を含んでなる、好ましくは配列番号57を含んでなる調節エレメント)
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、例えばウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
を含んでなる。
本発明の別の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、−肝特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサーの3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント(例えば、配列番号11を含んでなる調節エレメント)、より好ましくはSerpinエンハンサーの3つのタンデムリピートおよびトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)(例えば、配列番号13を含んでなる、好ましくは配列番号57を含んでなる調節エレメント)、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第VIII因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化Bドメイン欠失第VIII因子cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくはシミアン空胞形成ウイルス40またはシミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化シグナル、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル
を含んでなる。
本発明の別の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、−肝臓特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、および配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)、例えば配列番号13を含んでなる、好ましくは配列番号57を含んでなる調節エレメント、
−プロモーター、好ましくは配列番号64により定義されるプロモーターなどのAATプロモーター、
−イントロン、好ましくは、配列番号8により定義されるMVMイントロンなどのMVMイントロン、ならびに
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、配列番号10により定義されるウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
を含んでなる。非限定的な例として、このようなベクターは、配列番号65により定義される(図25参照)。
本発明の別の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、−肝臓特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント、例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント、
−プロモーター、好ましくは配列番号64により定義されるプロモーターなどのAATプロモーター、
−イントロン、好ましくは、配列番号8により定義されるMVMイントロンなどのMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、配列番号10により定義されるウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
を含んでなる。非限定的な例として、このようなベクターは、配列番号66により定義される(図25参照)。
本発明の別の典型的な実施形態では、本明細書で開示される前記核酸発現カセットは、−肝臓特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(例えば配列番号5)の3つのタンデムリピートに動作可能に連結された、配列番号12により定義されるトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)を含んでなる、より好ましくは配列番号11により定義される、調節エレメント、
−プロモーター、好ましくは配列番号64により定義されるプロモーターなどのAATプロモーター、
−イントロン、好ましくは、配列番号8により定義されるMVMイントロンなどのMVMイントロン、ならびに
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、配列番号10により定義されるウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
を含んでなる。非限定的な例として、このようなベクターは、配列番号68により定義される(図25参照)。
本明細書で開示される発現カセットは、そのまま使用されてもよく、または典型的には、核酸ベクターの一部であってもよい。したがって、他の態様は、本明細書に記載の核酸発現カセットのベクター、特に核酸ベクターでの使用に関する。
ある態様では、本発明は、本明細書で開示される核酸発現カセットを含んでなるベクタ
ーも与える。
本出願で使用される用語「ベクター」は、別の核酸分子(挿入核酸分子)、例えば限定されないがcDNA分子が挿入されていてもよい、通常は二本鎖DNAである核酸分子を表す。ベクターは、挿入核酸分子を適当な宿主細胞に運搬するために使用される。ベクターは、挿入核酸分子の転写、および、必要に応じて転写物のポリペプチドへの翻訳を可能にする必須要素を含み得る。挿入核酸分子は、宿主細胞に由来していてもよく、または異なる細胞もしくは生物に由来していてもよい。一旦宿主細胞内に入ると、ベクターは、宿主染色体DNAとは独立して、またはそれと同時に複製することができ、ベクターおよびその挿入された核酸分子の数コピーが生成し得る。
したがって、用語「ベクター」は、標的細胞への遺伝子導入を容易にする遺伝子送達媒体として定義することもできる。この定義には、非ウイルスベクターおよびウイルスベクターの両方が含まれる。非ウイルスベクターには、カチオン性脂質、リポソーム、ナノ粒子、PEG、PEIなどが含まれるが、これらに限定されない。ウイルスベクターは、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノ随伴ウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、肝炎ウイルスなどを含むが、これらに限定されないウイルスに由来する。あるいは、遺伝子送達系を使用して、ナノ粒子またはビロソームなどのウイルスおよび非ウイルス成分を組み合わせることができる(Yamada et al., 2003)。
典型的には、必ずではないが、ウイルスベクターは、複製に必須のウイルス遺伝子がウイルスベクターから除去されているため、所与の細胞内で増殖する能力を失っているので、複製欠損である。しかしながら、いくつかのウイルスベクターは、例えば癌細胞などの所与の細胞において特異的に複製するように適合されることもでき、典型的には、(癌)細胞特異的腫瘍崩壊を誘発するために使用される。好ましいベクターは、アデノ随伴ウイルス、アデノウイルス、レトロウイルス、およびアンチウイルスに由来する。
レトロウイルスおよびアンチウイルスは、感染後に遺伝子を宿主細胞の染色体に挿入する能力を有するRNAウイルスである。ウイルスタンパク質をコードする遺伝子を欠いているが、細胞に感染し、その遺伝子を標的細胞の染色体に挿入する能力を保持しているレトロウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターが開発されている(Miller, 1990;Naldini et al., 1996, VandenDriessche et al., 1999)。レンチウイルスベクターと従来のモロニーマウス白血病ウイルス(MLV)ベースのレトロウイルスベクターとの違いは、レンチウイルスベクターが分裂細胞と非分裂細胞の両方を形質導入できるのに対して、MLVベースのレトロウイルスベクターは分裂細胞のみを形質導入できることである。
アデノウイルスベクターは、生きた対象に直接投与されるようにデザインされている。レトロウイルスベクターとは異なり、アデノウイルスベクターゲノムの大部分は、宿主細胞の染色体に組み込まれない。代わりに、アデノウイルスベクターを用いて細胞に導入された遺伝子は、長期間持続する染色体外因子(エピソーム)として核内に維持される。アデノウイルスベクターは、気道上皮細胞、内皮細胞、肝実質細胞、および種々の腫瘍を含む、生体内の多くの様々な組織における分裂および非分裂細胞を形質導入する(Trapnell, 1993;Chuah et al., 2003)。別のウイルスベクターは、大きな二本鎖DNAウイルスである、単純ヘルペスウイルスに由来する。別のdsDNAウイルスであるワクシニアウイルスの組換え型は、大きな挿入断片を収容することができ、相同組換えによって生じる。
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、ヒトおよび一部の他の霊長類種に感染する小さなssDNAウイルスであり、疾患を引き起こすことは知られておらず、したがって非常に軽度の免疫応答のみを引き起こす。AAVは、分裂細胞および非分裂細胞の両方に感染する
ことができ、そのゲノムを宿主細胞のゲノムに組み込むことができる。これらの特徴により、AAVは、ベクターのクローニング能力が比較的限られているにもかかわらず、遺伝子治療のためのウイルスベクターを作製するための非常に魅力的な候補となる。したがって、本発明の好ましい実施形態では、使用されるベクターは、アデノ随伴ウイルスに由来する(すなわち、AAVベクター)。
例えば、AAV血清型2、AAV血清型5、AAV血清型8、およびAAV血清型9などの様々な血清型のAAVが単離され、特徴付けられており、全てのAAV血清型が本明細書において企図されている。特に、本明細書で開示されるFIX導入遺伝子を含んでなるAAVベクターは、好ましくはAAV血清型9ベクターであり、本明細書で開示されるFVIII導入遺伝子を含んでなるAAVベクターは、好ましくはAAV血清型8ベクターである。
本明細書で開示されるAAVベクターは、一本鎖(すなわち、ssAAVベクター)または自己相補的(すなわち、scAAVベクター)であり得る。特に、本明細書で開示されるFIX導入遺伝子を含んでなるAAVベクターは、好ましくは自己相補的であり、本明細書で開示されるFVIII導入遺伝子を含んでなるAAVベクターは、好ましくは一本鎖である。用語「自己相補的AAV」は、本明細書では、コード領域が分子内二本鎖DNA鋳型を形成するようにデザインされた組換えAAV由来ベクターを意味する。
本明細書で開示されるアデノ随伴ウイルスベクターを用いる遺伝子治療は、ベクターに含まれる導入遺伝子に対して免疫寛容を誘導することが示された。
いくつかの実施形態において、本発明に係るベクターは、以下のエレメント:
−変異されていてもよい逆方向末端リピート配列(ITR)、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(「Serp」または「SerpEnh」)の3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント(例えば配列番号11により定義される核酸断片を含んでなる調節エレメント)、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター(TTRm)、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、BGHpA、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、
−逆方向末端リピート配列(ITR)
を含んでなる(図6参照)。
ベクターは、アデノ随伴ウイルス由来ベクターであることが好ましく、自己相補的AAVベクターであることがより好ましく、自己相補的AAV血清型9ベクター、例えば配列番号2により定義されるベクターであることがさらにより好ましい。
本発明の他の典型的な実施形態では、前記ベクターは、以下のエレメント:
−変異されていてもよい逆方向末端リピート配列(ITR)、
−肝特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(「Serp」または「SerpEnh」)の3つのタンデムリピート、およびトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)を含んでなる調節エレメント(例えば、配列番号13を含んでなる、好ましくは配列番号57を含んでなる調節エレメント)、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター(TTRm)、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第IX因子cDNA、さらにより好ましくは
コドン最適化第IX因子Padua cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくは、BGHpA、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、ならびに
−逆方向末端リピート配列(ITR)、
を含んでなる(図8および図16参照)。
前記エレメントの組み合わせは、対象の肝臓において、FIX、特にそのPadua変異体の予想外に高い発現レベルをもたらした。ベクターは、アデノ随伴ウイルス由来ベクターであることが好ましく、自己相補的AAVベクターであることがより好ましく、自己相補的AAV血清型9ベクター、例えば配列番号4または配列番号25により定義されるベクターであることがさらにより好ましい。
本発明の別の典型的な実施形態では、前記ベクターは、以下のエレメント:
−変異されていてもよい逆方向末端リピート配列(ITR)、
−肝臓特異的核酸調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサーの3つのタンデムリピートを含んでなる調節エレメント(例えば配列番号11を含んでなる調節エレメント)、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第VIII因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化Bドメイン欠失第VIII因子cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくはシミアン空胞形成ウイルス40またはシミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化シグナル、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、および
−逆方向末端リピート配列(ITR)、
を含んでなる(図11、17、または18参照)。
前記エレメントの組み合わせは、特に対象の肝臓において、FVIIIの予想外に高い発現レベルをもたらした。ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)由来ベクターであることが好ましく、一本鎖AAVベクターであることがより好ましく、一本鎖AAV血清型8ベクター、例えば配列番号16、配列番号20、または配列番号21により定義されるベクターであることがさらにより好ましい。
他の実施形態では、前記ベクターは、以下のエレメント:
−変異されていてもよい逆方向末端リピート配列(ITR)、
−肝特異的調節エレメント、好ましくはSerpinエンハンサー(「Serp」または「SerpEnh」)の3つのタンデムリピート、およびトランスサイレチンエンハンサー(TTRe)を含んでなる調節エレメント(例えば、配列番号13を含んでなる、好ましくは配列番号57を含んでなる調節エレメント)、
−プロモーター、好ましくは最小TTRプロモーター、
−イントロン、好ましくはMVMイントロン、
−(導入)遺伝子、好ましくはコドン最適化第VIII因子cDNA、さらにより好ましくはコドン最適化Bドメイン欠失第VIII因子cDNA、
−転写ターミネーター、好ましくはシミアン空胞形成ウイルス40またはシミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化シグナル、または配列番号56により定義される合成ポリA部位などのポリアデニル化シグナル、および
−逆方向末端リピート配列(ITR)、
を含んでなる(図19または20参照)。
前記エレメントの組み合わせは、特に対象の肝臓において、FVIIIの予想外に高い
発現レベルをもたらした。ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)由来ベクターであることが好ましく、一本鎖AAVベクターであることがより好ましく、一本鎖AAV血清型8ベクター、例えば配列番号22または配列番号23により定義されるベクターであることがさらにより好ましい。
特定のスペーサー断片を含む配列番号5により定義されるSerpinエンハンサーのトリプルリピートと配列番号12によって定義されるトランスサイレチンエンハンサーとの組み合わせは、それに動作可能に連結された導入遺伝子の発現を増加させることにおいて予想外に強力であることが示されている。前記調節エレメントは、配列番号13によって定義される。前記調節エレメントは、配列番号6によって定義されるトランスサイレチン最小プロモーターとさらに組み合わせることができる。これにより、例えば、配列番号69により定義される、3×SerpEnh(3×配列番号5、例えば配列番号11など)とTTReおよびTTRm核酸配列との組み合わせが作製される。例えば、このようなコンストラクトは、本明細書中に示されているように、FVIIIおよびFIX導入遺伝子の両方の発現を増加加させるかどうか試験された配列番号58により定義される調節エレメントをもたらす。
特定の実施形態では、以下のプラスミド/ベクターが与えられる:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−TTRm−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−TTRm−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−TTRm−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−TTRm−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−TTRm−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−TTRm−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−AAT−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−AAT−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−AAT−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−APOC3p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FVIIIcodeltaB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−SERPINC1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FVIIIcodeltaB−sv40pA,
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA。
前記プラスミドのいずれか1つにおいて、ポリアデニル化シグナルを、任意の他のポリアデニル化シグナル、例えば、配列番号56により定義される合成ポリA部位(Synth.pA)と置換することができる。
他の実施形態では、ベクターは、トランスポゾンベースのベクターなどの非ウイルスベクターである。前記トランスポゾンベースのベクターは、Sleeping Beauty(SB)またはPiggyBac(PB)に由来することが、好ましい。好ましいSBトランスポゾンは、Ivics et al. (1997)に記載されており、SB100Xなどのその過活動型がMates et al. (2009)に記載されている。PiggyBacベースのトランスポゾンは、腫瘍原形成リスクを高めるものではないという点で安全なベクターである。さらに、これらのベクターを用いる肝臓指向性遺伝子治療は、ベクターに含まれる導入遺伝子、特にhFIXまたはhFVIII導入遺伝子に対する免疫寛容を誘導することが示された。
トランスポゾンベースのベクターは、遺伝子治療のためのトランスポザーゼをコードするベクターと組み合わせて投与されることが、好ましい。例えば、PiggyBac由来トランスポゾンベースのベクターは、野生型PiggyBacトランスポザーゼ(Pbase)またはマウスコドン最適化PiggyBacトランスポザーゼ(mPBase)と共に投与することができる。前記トランスポザーゼは、過活動性トランスポザーゼ、例えば、本明細書の一部を構成するものとして具体的に援用されるYusa et al. (2011)に記載されている7つのアミノ酸置換(I30V、S103P、G165S、M282V、S509G、N538K、N570S)を含む過活動性PB(hyPB)トランスポザーゼなどであることが好ましい。
トランスポゾン/トランスポザーゼコンストラクトは、流体力学的注射によって、または非ウイルス性ナノ粒子を用いて肝実質細胞をトランスフェクトすることによって送達することができる。
他の態様では、本明細書に記載の核酸調節エレメント、核酸発現カセット、およびベクターは、遺伝子治療に使用することができる。インビトロで、しかしまた特にインビボで標的細胞において治療的遺伝子産物発現を達成することを意図した遺伝子治療プロトコルは、当該技術分野において広範に記載されている。これらには、(裸またはリポソーム中の)プラスミドDNAの筋肉内注射、間質注射、気道内点滴、内皮への適用、肝内実質、および静脈内または動脈内投与(例えば、肝内動脈、肝内静脈)が含まれるが、これらに限定はされない。標的細胞へのDNAの利用可能性を高めるための様々な装置が開発されている。簡単なアプローチは、DNAを含むカテーテルまたは移植可能な材料で標的細胞と物理的に接触させることである。別のアプローチは、高圧下で液体のカラムを直接標的組織中に発射する無針ジェット注射装置を利用することである。これらの送達パラダイムは、ウイルスベクターを送達するためにも使用され得る。標的化遺伝子送達に対する別のアプローチは、核酸またはDNA結合剤が細胞に核酸の特異的標的化のために結合されたタンパク質または合成リガンドからなる分子コンジュゲートの使用である(Cristiano et
al., 1993)。
特定の実施形態において、本明細書に記載の核酸発現カセットおよびベクターの使用は、肝臓細胞の遺伝子治療(すなわち、肝臓指向性遺伝子治療)のために想定される。他の特定の実施形態において、調節エレメント、発現カセット、またはベクターの使用は、インビボでの遺伝子治療、特に肝臓指向性遺伝子治療のためのものである。さらに他の特定の実施形態において、当該使用は、血友病を治療する、特に血友病Bまたは血友病Aを治療するための、遺伝子治療、特に肝臓指向性遺伝子治療の方法のためのものである。
エキソビボおよびインビボの手順の両方を用いて、哺乳類肝実質細胞への遺伝子導入が行われてきた。エキソビボアプローチでは、肝臓細胞の採取、長期発現ベクターを用いるインビトロ形質導入、および導入肝実質細胞の門脈循環への再導入が必要である(Kay et
al., 1992; Chowdhury et al., 1991)。インビボ標的化は、DNAまたはウイルスベクターを肝実質、肝動脈、または門脈に注射することにより、および転写標的化を介することにより、行われている(Kuriyama et al., 1991; Kistner et al., 1996)。最近の方法には、裸のDNAの門脈内送達(Budker et al., 1996))および流体力学的尾静脈トランスフェクション(Liu et al., 1999; Zhang et al., 1999)も含まれる。
他の態様において、本明細書に記載の核酸発現カセットまたはベクターを肝臓細胞に導入するステップ、および肝臓細胞で導入遺伝子タンパク質産物を発現させるステップを含んでなる、肝臓細胞でタンパク質を発現させる方法が与えられる。これらの方法は、インビトロおよびインビボの両方で行い得る。
治療用タンパク質をコードする導入遺伝子を含む核酸発現カセットを対象の肝臓に導入するステップ、治療量の治療用タンパク質を肝臓で発現させるステップを含んでなる、治療を必要とする対象のための遺伝子治療方法もまた与えられる。他の実施形態において、当該方法は、治療用タンパク質をコードする導入遺伝子を含む核酸発現カセットを含んでなるベクターを対象の肝臓に導入するステップ、治療量の治療用タンパク質を肝臓で発現させるステップを含んでなる。
非常に特定の実施形態において、核酸発現カセットまたはベクター中の導入遺伝子がコードする治療用タンパク質は、第IX因子であり、当該方法は、血友病Bを治療するための方法である。遺伝子治療を介して肝臓に第IX因子を発現させることにより、血友病Bを治療することができる(Snyder et al., 1999)。別の非常に特定の実施形態において、核酸発現カセットまたはベクター中の導入遺伝子がコードする治療用タンパク質は、第VIII因子であり、当該方法は、血友病Aを治療するための方法である。
別の記載がされている場合を除いて、用語「対象」または「患者」は、互換的に使用され、動物、好ましくは脊椎動物、より好ましくは哺乳類を意味し、具体的には、ヒト患者および非ヒト哺乳類、例えばマウスなどが含まれる。好ましい患者または対象は、ヒト対象である。
本明細書中で使用される場合、用語「治療する」または「治療」は、治療的処置および予防措置の両方を表し、その目的は、望ましくない生理学的変化または障害、例えば増殖性疾患、例えば癌の発症または拡散を防止する、または緩徐にすることである。有益なまたは望ましい臨床結果には、検出可能または検出不可能である、症状の緩和、疾患の程度の減少、疾患の状態の安定化(すなわち、悪化しないこと)、疾患の進行の遅延または遅滞、疾患状態の改善または緩和、および(部分的または全体的)寛解が含まれるが、これらに限定はされない。「治療」は、治療を受けていない場合の予想される生存期間と比較して、生存期間を延長させることも意味し得る。
本明細書で使用される場合、「治療を必要とする対象」などの句には、血友病Bまたは血友病Aなどの所与の状態の治療から効能を得ることになる哺乳類対象などの対象が含まれる。このような対象には、典型的には、状態を有すると診断されたもの、前記状態を有しやすいか、または発症しやすいもの、および/または状態が予防されるべきものが含まれるが、これらに限定されない。
用語「治療有効量」は、対象における疾患または障害を治療するために、すなわち所望の局所的または全身的な効果および性能を得るために有効な化合物または医薬組成物の量を表す。特定の実施形態では、当該用語は、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入またはトランスフェクションによって、10mU/ml(ミリ単位毎ミリリットル)血漿、50mU/ml血漿、100mU/ml血漿、150mU/ml、または200mU/ml血漿の治療閾値濃度以上の血漿中の第IX因子のレベルを得ることができることを意味する。本発明のベクターおよび核酸発現カセットの非常に高い効率のために、対象における第IX因子のこの高い生理学的レベルは、比較的低い用量のベクターを投与することによってさえも得ることができる。別の実施形態では、当該用語は、本明細書で開示されるベクターのいずれかを対象へ形質導入またはトランスフェクションすることによって、10mU/ml(ミリ単位毎ミリリットル)血漿、50mU/ml血漿、100mU/ml血漿、150mU/ml血漿、200mU/ml血漿、またはそれ以上の治療閾値濃度以上の血漿中の第VIII因子のレベルを得ることができることを意味する。本発明で開示されるベクターおよび核酸発現カセットの非常に高い効率のために、対象における第VIII因子のこれらの高い生理学的レベルは、比較的低
い用量のベクターを投与することによってさえも得ることができる。したがって、当該用語は、治療される血友病の症状の緩和を含む、研究者、獣医師、医師、または他の臨床家が求めている組織、系、動物、またはヒトにおける生物学的または医学的応答を誘発する化合物または医薬組成物の量を表す。特に、これらの用語は、血友病、特に血友病Bまたは血友病Aに関連する臨床的障害、症状、または合併症を予防、治癒、寛解、または少なくとも最小化するために必要な本発明に係る化合物または医薬組成物の単回または複数回投与での量を表す。
特に、本明細書に定義されている実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入は、対象において10mU/ml血漿または50mU/ml血漿の治療的第IX因子レベルを得るために、2×1011vg/kg(ウイルスゲノム毎キログラム)未満の用量で行うことができる。
あるいは、対象において100mU/ml血漿の第IX因子レベルに達する必要がある場合、本明細書に定義されている実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入は、6×1011vg/kg以下の用量で行うことができる。
さらに、150mU/ml血漿以上に等しい第IX因子のレベルに達する必要がある場合、本明細書に定義されている実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入は、2×1012vg以下/kg以下の用量で行うことができる。
好ましい実施形態では、本明細書に定義されている実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入を、2×1012vg/kg以下の用量で行う場合に、200mU/ml血漿以上の第IX因子レベルが対象において達成され得る。
特に、本明細書に定義されている実施形態のいずれか1つに係るベクターの対象への形質導入は、10mU/ml血漿、50mU/ml血漿、100mU/ml血漿、150mU/ml血漿、200mU/ml血漿、またはそれ以上の対象における治療的第VIII因子レベルを得るために、2×1012vg/kg(ウイルスゲノム毎キログラム)以下、例えば1×1012kg、5×1011vg/kg、2.5×1011vg/kg、1×1011vg/kg、5×1010vg/kg、1×1010vg/kg、5×10vg/kg、または1×10vg/kg以下の用量で、好ましくは2.5×1011vg/kg以下の用量で行うことができる。
血友病治療では、治療の効果は、例えば、対象における血友病による出血を評価することによって測定することができる。インビトロ試験、例えば、限定はされないが、インビトロでの活性化部分トロンボプラスチン時間アッセイ(APPT)、試験第IX因子発色活性アッセイ、血液凝固時間、第IX因子またはヒト第VIII因子特異的ELISAも利用可能である。もちろん、当該技術分野で公知の治療の効果を評価するための他の試験も使用することができる。
本発明の核酸発現カセット、ベクター、または医薬組成物を、単独で、または組換えもしくは精製凝固因子の投与などの公知の血友病治療のいずれかと組み合わせて使用してもよい。したがって、本発明の核酸発現カセット、ベクター、または医薬組成物は、単独で、または1つ以上の活性化合物と組み合わせて投与することができる。後者は、前記薬剤の投与の前、後、または同時に投与することができる。
本発明のさらなる目的は、治療有効量の本明細書で定義されている核酸発現カセットまたは発現ベクター、ならびに薬剤的に許容できる担体、すなわち、例えば、緩衝剤、担体、賦形剤、安定剤などの1種以上の薬剤的に許容できる担体物質および/または添加剤を
含んでなる製剤である。本明細書で使用される用語「薬剤的に許容できる」は、当該技術分野と矛盾がなく、医薬組成物の他の成分と適合し、そのレシピエントに有害ではないことを意味する。本明細書で使用される用語「薬剤に許容できる塩」は、塩酸塩、硫酸塩、およびリン酸塩などの無機酸付加塩、または酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、およびクエン酸塩などの有機酸付加塩を意味する。薬剤的に許容できる金属塩の例は、ナトリウム塩およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、マグネシウム塩およびカルシウム塩などのアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、ならびに亜鉛塩である。薬剤的に許容できるアンモニウム塩の例は、アンモニウム塩およびテトラメチルアンモニウム塩である。薬剤的に許容できる有機アミン付加塩の例は、モルホリンおよびピペリジンとの塩である。薬剤的に許容できるアミノ酸付加塩の例は、リシン、グリシン、およびフェニルアラニンとの塩である。本発明に係る医薬組成物は、例えば、丸剤、錠剤、ラッカー錠剤(lacquered tablet)、糖衣錠、顆粒剤、硬質および軟質ゼラチンカプセル剤、水性、アルコール性、もしくは油性溶液、シロップ、エマルジョン、もしくは懸濁液の形態で経口投与することができ、または直腸に、例えば坐剤の形態で投与することができる。注射または注入のための溶液の形態で非経口的に、例えば皮下、筋肉内、または静脈内に投与を行うこともできる。他の好適な投与形態は、例えば、経皮もしくは局所投与、例えば、軟膏、チンキ、スプレー、もしくは経皮治療システムの形態、または鼻噴霧もしくはエアロゾル混合物の形態の吸入投与、または例えばマイクロカプセル 、インプラント、またはロッドである。医薬組成物は、当業者にそれ自体公知の方法で調製することができる。この目的のために、本明細書で定義されている核酸発現カセットまたは発現ベクター、1種以上の固体または液体の薬剤的に許容できる賦形剤を、必要に応じて他の薬剤的に活性な化合物と組み合わせて、ヒトの医学または獣医学における医薬品として使用することができる適当な投与形態または剤形にする。
別の態様において、治療用タンパク質をコードする導入遺伝子を含む核酸発現カセットと、薬剤的に許容できる担体とを含んでなる医薬組成物が与えられる。別の実施形態において、医薬組成物は、治療用タンパク質をコードする導入遺伝子を含む核酸発現カセットを含むベクターと、薬剤的に許容できる担体とを含んでなる。他の特定の実施形態において、導入遺伝子は、第IX因子をコードし、医薬組成物は、血友病Bの治療用であるか、または、導入遺伝子は、第VIII因子をコードし、医薬組成物は、血友病Aの治療用である。
血友病、好ましくは血友病Bまたは血友病Aの治療に用いるためのこれらの医薬組成物の製造のための、本明細書で開示される核酸発現カセット、その調節エレメント、およびベクター成分の使用もまた想定される。
特定の実施形態、特定の構造および構成、ならびに材料は、本発明に係る方法および用途について本明細書で論じられてきたが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、形態および細部における様々な変更または修正がなされ得る。
以下の実施例は、特定の実施形態をよりよく説明するために与えられ、本出願を限定するものとみなされるべきではない。出願は特許請求の範囲によってのみ限定される。
実施例1:使用するAAVベクターのデザイン
自己相補的(sc)二本鎖アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのデザインを図1に示す。最小トランスサイレチンプロモーター(TTRm)は、高活性化、血栓形成傾向FIX変異(R338L)を含むヒトコドン最適化第IX因子(co−FIX−R338L)の発現を駆動している。最小TTRプロモーター(TTRm)は、Serpinエンハンサー(SERP)、Serpinエンハンサーのトリプルリピート(3×SERP)、天
然TTRエンハンサー(TTRe)、またはSerpinエンハンサーのトリプルリピートおよび天然TTRエンハンサーの組み合わせ(3×SERP−TTRe)のいずれかと共に使用される。マウス微小ウイルスイントロン(MVM)、ウシ成長ホルモンポリアデニル化部位(BGHpA)または合成ポリアデニル化部位(Synt.pA)、および逆方向末端リピート(ITR)が示されており、3×SerpEnhは、このエレメントがTTRmの上流のトリプルリピートとしてクローン化されたことを意味する。ベクターサイズ(両方のITRのサイズを含む)が示されている。
図2は、一本鎖(ss)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのデザインを示す。最小トランスサイレチンプロモーター(TTRm)は、ヒトコドン最適化Bドメイン欠失第VIII因子(cohFVIIIデルタB)の発現を駆動している。必要に応じて、Serpinエンハンサー(SERP)、Serpinエンハンサーのトリプルリピート(3×SERP)、天然TTRエンハンサー(TTRe)、またはSerpinエンハンサーのトリプルリピートと天然TTRエンハンサーとの組み合わせ(3×SERP−TTRe)は、TTRmの上流にクローン化されている。マウス微小ウイルスイントロン(MVM)、シミアンウイルス40(SV40)ポリアデニル化部位(Sv40pA)または合成ポリアデニル化部位(Synt.pA)、および逆方向末端リピート(ITR)が示されている。ベクターサイズ(両方のITRのサイズを含む)が示されている。
材料および方法:
クローニング法
FIXコンストラクト:基本的なAAVsc−SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAプラスミド(Nair et al. Blood, 2014)を使用して、他のAAV−FIXコンストラクトを作製した。このプラスミドは、Serpエンハンサー(SerpEnh)、肝臓特異的トランスサイレチン(TTRm)プロモーター、マウス微小ウイルス(MVM)小イントロン、R338L変異を含むコドン最適化ヒトFIX導入遺伝子、およびウシ成長ホルモンポリA(BGHpA)を含む。GeneArt(ライフテクノロジーズ、ドイツ、レーゲンスブルク)によって3×SerpEnh−TTRm−MVM配列を合成し、AscIおよびNheIを用いる基本コンストラクトにクローン化し、それによりSerpEnh−TTRm−MVMを置換し、pAAVsc−3×SerpEnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAを作製した。このプラスミドに、3×SerpEnh配列をTTRエンハンサー(TTREnh)または(GeneArtで構築した)3×SerpEnh−TTREnhで置換し、それにより、pAAVsc−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAおよびpAAVsc−3×SerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−FIX−R338L−BGHpAをそれぞれ作製した。
FVIIIコンストラクト:基本的なAAVss−SerpEnh−TTRm−MVM−FVIIIcopt−Sv40pAプラスミドを使用して、他のAAV−FVIIIコンストラクトを作製した。このプラスミドは、Serpエンハンサー(SerpEnh)、肝臓特異的トランスサイレチン(TTRm)プロモーター、MVMイントロン、コドン最適化ヒトFVIII導入遺伝子(Di Matteo et al., 2014)、およびSV40ポリAを含む。SerpEnhをKpnIを用いて除去し、続いて骨格の再連結を行い、それにより、pAAVss−TTRm−MVM−FVIIIcopt−Sv40pAを作製した。pAAVsc−3×SerpEnh−TTRm−MVM−FVIIIcopt−Sv40pAを作製するために、3×SerpEnhを最初に異なる骨格を有するFVIIIcoptプラスミドにクローン化した後、発現カセット全体(3×SerpEnh−TTRm−MVM−FVIIIcopt−Sv40pA)をNotIおよびXhoIを用いてAAVss骨格にクローン化した。この最終プラスミドから、3×SerpEnhを除去し、(GeneArtによって構築した)TTREnhで置換し、それによってpAAVss−
TTREnh−TTRm−MVM−FVIIIcopt−Sv40pAを作製した。pAAVss−3×SerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−cohFVIIIデルタB−SV40pA(5493bp)を得るために、pAAVss−TTREnh−TTRm−MVM−cohFVIIIデルタB−SV40pA(ベクター)をNotI−Acc65Iで制限酵素切断した。NotI/Acc65Iに挟まれる3×Serpを有する断片をGenArtにより合成し、制限酵素切断したベクターに連結した。
AAVベクターの製造、精製、および力価測定
AAVベクターを、先に記載したように(VandenDriessche et al, 2007, VandenDriessche et al; 2007, J. Thromb. Haemost. JTH 5:16-24)、AAV−293ヒト胚性腎臓癌細胞(ストラタジーン、カリフォルニア州カールスバッド,カタログ番号240073)を、対象のpAAVプラスミド、アデノウイルスヘルパープラスミド、およびAAV2
Rep遺伝子をAAV8またはAAV9 Cap遺伝子とともに送達するキメラパッケージングコンストラクトで、リン酸カルシウム(インビトロジェン、カルフォルニア州カールスバッド)同時トランスフェクションすることにより製造した。AAV−FIXベクターについては、AAV9血清型を使用し、AAV−FVIIIベクターについては、AAV8血清型を使用した。AAV−293細胞は、PCRによりマイコプラズマの検出について判定される微生物汚染がないものである。簡潔に述べると、トランスフェクションの2日後、細胞を採取し、等密度遠心法を用いてベクター粒子を精製した。採取した細胞を、連続した凍結/融解サイクルおよび超音波処理によって溶解し、ベンゾナーゼ(benzonase)(ノバジェン、ウィスコンシン州マディソン)およびデオキシコール酸(シグマアルドリッチ、ミズーリ州セントルイス)で処理し、続いて塩化セシウム(インビトロジェン、カリフォルニア州カールスバッド)の2回連続の密度勾配超遠心に付した。AAVベクターを含む画分を集め、ダルベッコ(Dulbecco)のリン酸緩衝食塩水(PBS)(Gibco、BRL)中の1mM MgCl中で濃縮し、−80℃で保存した。ベクター力価(ウイルスゲノム中(vg)/ml)を、特異的プライマーを用いた定量的リアルタイムPCRによって測定した。FIXベクターについては、ウシ成長ホルモンポリA配列に特異的なプライマーを使用した。用いたフォワードおよびリバースプライマーは、それぞれ5’−GCCTTCTAGTTGCCAGCCAT−3’(配列番号60)および5’−GGCACCTTCCAGGGTCAAG−3’(配列番号61)であった。FVIIIベクターについては、FVIII遺伝子配列に特異的なプライマーを使用した。用いたフォワードおよびリバースプライマーは、それぞれ5’−AACGGCTACGTGAACAGAAG −3’(配列番号62)および5’−GATAGGGCTGATTTCCAGGC−3’(配列番号63)であった。反応は、ABI 7500 Real−Time PCR System(アプライド バイオシステムズ、アメリカ合衆国カリフォルニア州フォスターシティ)でSybrGreen PCR Master Mix(アプライド バイオシステムズ、アメリカ合衆国カリフォルニア州フォスターシティ)で行った。適切なcDNAを保有する対応するAAVベクターを生じさせるために使用されたそれぞれのベクタープラスミドの既知のコピー数(102〜107)を用いて標準曲線を作成した。
動物研究と採血
AAVベクターの投与は、以下に詳述するように、成体C57B6マウスに対して、マウス1匹当たり1×10(低用量)および5×10(高用量)のベクターゲノム(vg)という2つの異なる用量で尾静脈注射によって行う。FIX/FVIII遺伝子発現を評価するために、遺伝子導入後の様々な時点でマウスを採血した。pAAVss−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAおよびpAAVss−3XSerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAプラスミドコンストラクトを、C57BL/6マウスへの流体力学的送達によって、マウス1匹あたり300ngの用量で投与した。イソフルランを用
いて動物を麻酔し、眼窩後方出血により血液試料をクエン酸三ナトリウム上に採取した。4℃で14000rpmで3分間遠心分離することにより、採血直後に血漿を調製した。さらなる分析のために、血漿をすぐに−80℃で保存した。
FIX ELISA
クエン酸処理した血漿中のhFIX抗原の濃度を、製造業者のプロトコル(ダイアグノスティカ スターゴ、フランス)を用いた酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によって測定した。hFIX標準(キットで入手可能)を希釈緩衝液を用いて連続的に希釈し、較正に使用した。ここで標準の100%は、5000ngのFIXタンパク質に相当する。血漿試料のアリコートを解凍し、希釈して、それらの読み取り値が標準の直線範囲内に入るようにした。次に、標準および試料を、一次抗ヒトFIX抗体でプレコートした96ウェルプレートに加えた。室温で1時間インキュベートした後、プレートを洗浄し、ペルオキシダーゼに結合した二次抗体を含む溶液を添加し、続いて室温でさらに1時間インキュベートした。インキュベーション後、ペルオキシダーゼ基質TMB(発色溶液)を加え、発色させた。正確に5分間のインキュベーションの後、1M HSOを全てのウェルに添加して反応を停止させた。15分のインキュベーション後、マイクロプレートリーダーを用いて450nmで吸光度を測定した。得られた標準曲線を用いて、FIXレベルを決定した。
FVIII ELISA
クエン酸処理した血漿中のhFVIII抗原の濃度を、製造業者のプロトコル(ダイアグノスティカ スターゴ、フランス)を用いた酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によって測定した。hFVIII標準(キットで入手可能)を希釈緩衝液を用いて連続的に希釈し、較正に使用した。ここで標準の100%は、200ngのFVIIIタンパク質に相当する。血漿試料のアリコートを解凍し、希釈して、それらの読み取り値が標準の直線範囲内に入るようにした。次に、標準および試料を、一次抗ヒトFVIII抗体でプレコートした96ウェルプレートに加えた。室温で2時間インキュベートした後、プレートを洗浄し、ペルオキシダーゼに結合した二次抗体を含む溶液を添加し、続いて室温でさらに2時間インキュベートした。インキュベーション後、ペルオキシダーゼ基質TMB(発色溶液)を加え、発色させた。正確に5分間のインキュベーションの後、1M HSOを全てのウェルに添加して反応を停止させた。15分のインキュベーション後、マイクロプレートリーダーを用いて450nmで吸光度を測定した。得られた標準曲線を用いて、FIXレベルを決定した。
統計
データを、Microsoft Excel Statisticsパッケージを使用して分析した。図3および図4に示す値は、平均+SEMである。有意性値を、t検定を用いた比較によって得た。
ウイルス投与
オス成体C57BL/6マウス(18〜20グラム)に、1×10vg/マウスおよび5×10vg/マウスの用量で尾静脈注射により、AAV9 FIXベクター(以下の表参照)を投与した。
オス成体CB17SCIDマウス(18〜20グラム)に、1×10vg/マウスおよび5×10vg/マウスの用量で尾静脈注射により、AAV8 XVIIIベクター(以下の表参照)を投与した。
プラスミド投与
オス成体C57BL/6マウス(22〜24グラム)に、それぞれのプラスミド(以下の表を参照)を300ngの用量での流体力学的尾静脈注射によって、投与した。
結果:
第IX因子:
天然TTReエンハンサーと結合しており、TTRmプロモーターと組み合わされた3コピーのSerpエンハンサーを有する3×SerpEnh−TTREnh−TTRmを含むAAVベクターは、AAVベクター注射後少なくとも39日までの4つの時点で、他の発現カセットのいずれかと比較して最高のFIXレベルをもたらした。FIX発現は経時的に連続的な増加を示した。
最もロバストな3×SerpEnh−TTREnh−TTRm調節エレメントを含むAAVベクターは、TTREnh−TTRmエンハンサー/プロモーターから(すなわち、SerpEnhエンハンサーを欠いている)FIXを発現する対照AAVベクターと比較した場合、約11〜6倍(それぞれ低および高ベクター用量で)高いFIX発現を示した。
最もロバストな3×SerpEnh−TTREnh−TTRm調節エレメントを含むAAVベクターは、Serpエンハンサーの3コピーではなく1つのみを含み、TTReを含まないSerpEnh−TTRmエンハンサー/プロモーターからFIXを発現するベクターと比較した場合、約4〜3倍(それぞれ低および高ベクター用量で)高いFIX発現を示した。
最もロバストな3×SerpEnh−TTREnh−TTRmを含むAAVベクターは、Serpエンハンサーの3コピーを含むが、TTRエンハンサーを欠く3×SerpEnh−TTRmエンハンサー/プロモーターからFIXを発現するベクターと比較した場合、約3〜2倍(それぞれ低および高ベクター用量で)高い発現を示した。
第VIII因子:
3コピーのSerpエンハンサーを有する3×SerpEnh−TTRmを含むAAVベクターは、AAVベクター注射後少なくとも40日まで、他の発現カセットのいずれか
と比較して最も高いFVIIIレベルをもたらした。FVIII発現は経時的に連続的な増加を示した。
3×SerpEnh−TTRm調節エレメントを含むAAVベクターは、TTR最小プロモーターのみからなりエンハンサーを含まない基準対照カセット(TTRm)と比較した場合、約30〜12倍(それぞれ低および高ベクター用量)高いFVIII発現を示した。
3×SerpEnh−TTRm調節エレメントを含むAAVベクターは、Serpエンハンサーの1コピーのみを有するSerpEnh−TTRmを含むAAVベクターと比較した場合、約10〜1.5倍(それぞれ低および高ベクター用量)高いFVIII発現を示した。
3×SerpEnh−TTRm調節エレメントを含むAAVベクターは、TTREnh−TTRmエンハンサー/プロモーターを含むAAVベクターと比較した場合、約5〜2倍(それぞれ低および高ベクター用量)高い発現を示した。3×SerpEnh調節エレメントは、TTRenh−TTRmエンハンサー/プロモーターからのFVIII発現をさらに増加させることができた(図15)。FVIIIタンパク質レベルは、pAAVss−3×SerpEnh−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAプラスミドを注射したマウスにおいて、pAAVss−TTREnh−TTRm−MVM−co−hFVIII−デルタB−SV40pAプラスミドと比較して約8〜5倍高かった。
実施例2 CB17−SCIDマウスへの流体力学的注射(2ml)による種々のコンストラクトにおけるFVIII発現に対する3×CRM8およびTTRエンハンサーのインビボでの効果の研究
本実施例の目的は、CB17−SCIDマウスへの流体力学的注射(2ml)による種々のコンストラクトにおけるFVIII発現に対する3×CRM8およびTTRエンハンサーのインビボでの効果を研究することである。
コンストラクト:以下のベクターを、FVIII発現レベルについて比較した(図22参照):
pAAVss−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号14);
pAAVss−3xSerpEnh−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号16);
pAAVss−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号17);および
pAAVss−3xSerpEnh−TTRe−TTRm−MVM−coFVIIIデルタB−Sv40pA(配列番号:22)。
第1の実験では、以下の条件を使用した。
マウスモデル:18〜20グラムのCB17−SCIDオス成体マウス
用量:150ngプラスミド/マウス
分析時点:1日目に血液収集
マウスの数:条件当り3
デザイン:以下の表を参照
結果:FVIIIの発現レベルを分析し、比較した。図25aの例は、300ngのそれぞれのプラスミドを注射したC57BL6マウスにおけるFVIII発現の調節におけるTTRenh−TTRmプロモーターに対する3×Serpエンハンサーの効果を表すグラフを示す。1日目に収集した血漿試料において、FVIII発現プロファイルを、ELISAを用いて試験した。3×Serpエンハンサーの存在は、FVIII発現を8倍上昇させるようである。
第2の実験では、以下の条件を使用した。
マウスモデル:18〜20グラムのCB17−SCIDオス成体マウス
用量:150ngプラスミド/マウス
分析時点:1日目に血液収集
マウスの数:条件当り3
デザイン:以下の表を参照
結果:図25bは、4つのコンストラクトの比較からまとめたデータを示す(実際のFVIII発現値については以下の表を参照)。3×SERPのTTRmコンストラクトへの
追加は、FVIII発現を17倍に増強する。3×SERPのTTRe−TTRmコンストラクトへの添加は、FVIII発現を13倍に増強する。さらに、TTReの3×SERP−TTRmコンストラクトへの追加は、FVIII発現を4倍に増強する。
実施例3:C57BL/6マウスへの流体力学的注射(2ml)による種々のコンストラクトにおけるFIX発現に対するAATプロモーターと組み合わせた3×CRM8およびTTRエンハンサーのインビボでの効果の研究
本実験では、TTRm最小プロモーターは、別の肝臓特異的プロモーターにより置換され、調節エレメントの多機能性を示す。
第1の例として、AAT肝臓特異的プロモーター(AAT)を試験する。
コンストラクト:図23に示すように4つの異なるコンストラクトを調製した(配列は図24に示されている):
pAAVss−3xSerpEnh−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号65);
pAAVss−3xSerpEnh−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号66);
pAAVss−TTRe−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号67);および
pAAVss−TTRe−3xSerpEnh−AAT−MVM−co−FIX−R338L−BGHpA(配列番号68)。
試験された全てのコンストラクトは、AATプロモーター(配列番号64)を使用する。
マウスモデル:18〜20グラムのCB57BL/6オス成体マウス
用量:1μgおよび2μgプラスミド/マウス
分析時点:D1、D2に血液収集
マウスの数:条件当り3
デザイン:以下の表を参照
また、対応するFVIIIコンストラクトは、AATプロモーターを用いるFVIII発現について試験され、したがって、以下のコンストラクト:
pAAVss−CRM8−TTRe−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA.
pAAVss−3×CRM8−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA.
pAAVss−3×CRM8−TTRe−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pAおよび
pAAVss−TTRe−3×CRM8−AAT−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
同様に、以下の実施例は、上記のAATプロモーターを用いた実施例の概要に従うが、毎回異なる肝臓特異的プロモーターまたは最小プロモーターを用いる。
他の実施例において、アルブミンプロモーター(ALBp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−ALBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、アポリポタンパク質A1プロモーター(APOA1p)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−APOA1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、補体因子Bプロモーター(CFBp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−CFBp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、ケトヘキソキナーゼプロモーター(KHKp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−KHKp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、ヘモペキシンプロモーター(HPXp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−HPXp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、ニコチンアミドN−メチルトランスフェラーゼプロモーター(NNMTp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−NNMTp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、(肝臓)カルボキシルエステラーゼ1プロモーター(CES1p)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−CES1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、プロテインCプロモーター(PROCp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−PROCp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、アポリポタンパク質C3プロモーター(APOC3p)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−APOC3p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−APOC3p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、マンナン結合レクチンセリンプロテアーゼ2(MASP2p)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−MASP2p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、serpinペプチダーゼ阻害因子、クレードC(アンチトロンビン)プロモーター(SERPINC1p)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクト:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−SERPINC1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−SERPINC1p−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
を包含する。
他の実施例において、serpinペプチダーゼ阻害因子プロモーター(HAMPp)を使用して前記コンストラクト中のTTRmプロモーターを置換する。したがって、以下のコンストラクトを:
pAAVsc−3×CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−3×CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
pAAVsc−TTRe−3×CRM8−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,
pAAVss−TTRe−3×CRM8−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA,
pAAVsc−CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FIXcoR338L−BGHpA,または
pAAVss−CRM8−TTRe−HAMPp−MVM−FVIIIcoデルタB−sv40pA
包含する。
結果:実施例2で説明したように、FIXまたはFVIIIの発現レベルを分析し、比較する。
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Claims (17)

  1. 肝臓特異的プロモーターおよび導入遺伝子に動作可能に連結された、
    配列番号5により定義される核酸断片、または前記配列と95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる肝臓特異的核酸調節エレメントの好ましくはタンデムに配置されたトリプルリピート、および
    配列番号12により定義される核酸断片、または前記配列と95%以上の同一性を有する配列を含んでなる、またはからなる核酸調節エレメント
    を含んでなる、核酸発現カセット。
  2. 前記肝臓特異的プロモーターが、最小TTRプロモーター(TTRm)、AATプロモーター、アルブミン(ALB)プロモーターまたは最小プロモーター、アポリポタンパク質A1(APOA1)プロモーターまたは最小プロモーター、補体因子B(CFB)プロモーター、ケトヘキソキナーゼ(KHK)プロモーター、ヘモペキシン(HPX)プロモーターまたは最小プロモーター、ニコチンアミドN−メチルトランスフェラーゼ(NNMT)プロモーターまたは最小プロモーター、(肝臓)カルボキシルエステラーゼ1(CES1)プロモーターまたは最小プロモーター、プロテインC(PROC)プロモーターまたは最小プロモーター、アポリポタンパク質C3(APOC3)プロモーターまたは最小プロモーター、マンナン結合レクチンセリンプロテアーゼ2(MASP2)プロモーターまたは最小プロモーター、ヘプシジン抗菌ペプチド(HAMP)プロモーターまたは最小プロモーター、またはSerpinペプチダーゼ阻害因子、クレードC(アンチトロンビン)、メンバー1(SERPINC1)プロモーターまたは最小プロモーターを含んでなる群から選択される、請求項1に記載の核酸発現カセット。
  3. 前記肝臓特異的プロモーターが、配列番号6により定義される最小TTRプロモーター(TTRm)である、請求項1または2に記載の核酸発現カセット。
  4. 前記肝臓特異的プロモーターが、配列番号64により定義されるAATプロモーターである、請求項1または2に記載の核酸発現カセット。
  5. 前記トリプルリピートが、配列番号11により定義される核酸断片または前記配列と95%以上の同一性を有する配列からなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  6. 導入遺伝子に動作可能に連結された配列番号13により定義される調節エレメント、より好ましくは、プロモーターおよび導入遺伝子に動作可能に連結された配列番号57により定義される調節エレメントを含んでなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  7. 前記導入遺伝子が凝固第IX因子(FIX)をコードし、好ましくは、前記導入遺伝子がコドン最適化凝固因子FIXであるか、または前記凝固因子FIXが高活性化変異を含み、好ましくは、前記高活性化変異がR338Lアミノ酸置換に相当し、より好ましくは凝固因子FIXをコードする前記導入遺伝子が配列番号9により定義される塩基配列を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  8. 前記導入遺伝子が凝固第VIII因子(FVIII)をコードし、好ましくは、前記導入遺伝子がコドン最適化凝固因子FVIIIであるか、または前記凝固第VIII因子がBドメインの欠失を有し、好ましくは、前記FVIIIのBドメインが配列番号59により定義されるリンカーで置換されており、より好ましくは凝固第VIII因子をコードする前記導入遺伝子が配列番号18により定義される塩基配列を有する、請求項1〜7のい
    ずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  9. 前記プロモーターがトランスサイレチン(TTR)プロモーターであり、配列番号69により定義されるTTReおよびTTRm核酸の組合せを含んでなる、請求項1〜3および5〜8のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  10. マウス微小ウイルス(MVM)イントロン、好ましくは配列番号8により定義されるMVMイントロンをさらに含んでなる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  11. ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(BGHpA)、好ましくは配列番号10により定義されるBGHpAに由来する、もしくはシミアンウイルス40ポリアデニル化シグナル(SV40pA)、好ましくは配列番号19により定義されるSV40pAに由来する転写終結シグナル、または配列番号56により定義される合成ポリアデニル化シグナルをさらに含んでなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の核酸発現カセット。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の核酸発現カセットを含んでなるベクターであって、好ましくは、前記ベクターがウイルスベクターであり、より好ましくは、前記ベクターがアデノ随伴ウイルス(AAV)に由来する、ベクター。
  13. 血友病Aの治療に使用するためのFVIII導入遺伝子を含んでなる、請求項12に記載のベクター、または血友病Bの治療に使用するためのFIX導入遺伝子を含んでなる、請求項12に記載のベクター。
  14. 請求項12に記載のベクターの対象への形質導入またはトランスフェクション後に、前記対象における10mU/ml血漿の治療閾値濃度以上の血漿中の第IX因子またはFVIIIのレベルが得られる、請求項13に記載の使用のためのベクター。
  15. 前記対象への前記ウイルスベクターの前記形質導入が、2×1011vg/kg未満の用量で行われる、請求項14に記載の使用のためのベクター。
  16. 前記対象への前記ウイルスベクターの前記形質導入が、6×1011vg/kg以下の用量で行われ、100mU/mlの治療濃度以上の血漿中の第IX因子もしくはFVIIIのレベルが前記対象において得られる、または、
    前記対象への前記ウイルスベクターの前記形質導入が、6×1011vg/kg以下の用量で行われ、50mU/mlの治療濃度以上の血漿中の第IX因子もしくはFVIIIのレベルが、前記対象において得られる、または、
    前記対象への前記ウイルスベクターの前記形質導入が、2×1012vg/kg以下の用量で行われ、200mU/mlの治療濃度以上の血漿中の第IX因子もしくはFVIIIのレベルが、前記対象において得られる、または、
    前記対象への前記ウイルスベクターの前記形質導入が、2×1012vg/kg以下の用量で行われ、150mU/mlの治療濃度以上の血漿中の第IX因子もしくはFVIIIのレベルが、前記対象において得られる、
    請求項15に記載の使用のためのベクター。
  17. 前記ベクター中の前記導入遺伝子がFVIIIである場合に、血友病Aを治療するための活性成分を任意でさらに含んでなり、または、
    前記ベクター中の前記導入遺伝子がFIXである場合に、血友病Bを治療するための活性成分を任意でさらに含んでなる、
    請求項12に記載のベクターと、薬剤的に許容できる担体とを含んでなる医薬組成物。
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