JP2019513389A - 筋ジストロフィーを治療するためのマイクロrna−29のアデノ随伴ウイルスベクター送達 - Google Patents

筋ジストロフィーを治療するためのマイクロrna−29のアデノ随伴ウイルスベクター送達 Download PDF

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Abstract

本発明は、miR−29cのガイド鎖を含むポリヌクレオチド配列を含む組換えAAVベクター、およびその組換えベクターを使用して、筋ジストロフィーに罹患している対象における線維症を低減または予防する方法を提供する。【選択図】図1

Description

本出願は、2016年4月15日に出願された米国仮特許出願第62/323,163号および2017年3月17日に出願された米国仮特許出願第62/473,253号の優先権を主張するものであり、その両方は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、マイクロRNA miR−29を発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターなどの遺伝子治療ベクター、ならびにこれらのベクターを使用して、筋ジストロフィーに罹患している対象における線維症を低減および予防する方法、ならびに筋線維を損傷から保護し、筋肉強度を増加させる方法を提供する。
背景
運動および呼吸等の日常活動、ならびに全身代謝のための筋肉量および強度の重要性は疑う余地がない。筋機能の障害は、筋肉の衰弱および消耗を特徴とし、生活の質に重大な影響を与える筋ジストロフィー(MD)を生じる。最もよく特徴付けられたMDは、ジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)のメンバーをコードする遺伝子の突然変異から生じる。これらのMDは、DAPCによる筋鞘−細胞骨格テザリングの喪失に関連する膜の脆弱性に起因する。デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、5000人に1人の新生男児に影響を与える最も壊滅的な筋肉疾患の1つである。
本出願には、DMDの治療を開発するための2つの変換アプローチが含まれる。線維浸潤はDMDには深刻であり、潜在的な治療法にとって重大な障害である。DMDを有する非常に若い小児に既に存在する線維症の重篤度によって遺伝子置換のみが妨げられることも考慮することが重要である。実際、診断の通常の年齢(4〜5歳)での筋肉生検は、非常に有意なレベルの線維症を示す。
DMDは、DMD遺伝子の突然変異によって引き起こされ、ジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)に関連する427kDの筋細胞タンパク質であるジストロフィン(mRNA)の減少をもたらす(Hoffmanら、Cell 51(6):919−28、1987)。DAPCは、細胞外マトリックス(ECM)と、アクチン結合タンパク質であるジストロフィンと、ラミニン結合タンパク質であるα−ジストログリカンを介した細胞骨格との間の構造的な連結を形成する筋肉筋鞘における複数のタンパク質からなる。これらの構造的リンクは、収縮中に筋肉細胞膜を安定化させる働きをし、収縮に起因する損傷から保護する。ジストロフィン喪失と共に、膜の脆弱性は、筋鞘断裂およびカルシウムの流入をもたらし、カルシウム活性化プロテアーゼおよび分節状線維壊死を誘発する(Straub et al.,Curr Opin.Neurol。10(2):168−75,1997)。筋肉変性および再生のこの制御されていないサイクルは、最終的に筋幹細胞集団を枯渇させる(Saccoら、Cell、2010。143(7):p.1059−71、Wallace et al., Annu Rev Physiol,2009.71:p.37−57)、進行性筋力低下、内膜炎症および線維性瘢痕を生じる。
DMDは、ジストロフィンまたはマイクロジストロフィンからの膜安定化がなければ、制御不能な組織傷害および修復サイクルを現し、最終的に失われた筋繊維を結合組織増殖によって線維性瘢痕組織に置換する。線維症は、コラーゲンおよびエラスチンを含むECMマトリックスタンパク質の過剰沈着を特徴とする。ECMタンパク質は主に、ストレスおよび炎症に応答する活性化線維芽細胞によって放出されるTGFβ等のサイトカインから産生される。DMDの主要な病理学的特徴は、筋線維の変性および壊死であるが、病理学的結果としての線維症は、同等の影響を有する。線維性組織の過剰生産は筋再生を制限し、DMD患者の進行性筋衰弱に寄与する。一研究では、初期DMD筋生検での線維症の存在は、10年間の追跡調査での運動転帰不良と非常に相関していた(Desguerre et al.,J Neuropathol Exp Neurol,2009.68(7):p.762−7)。これらの結果は、線維症がDMD筋機能不全の主な原因であることを指摘し、線維性組織を減少させる治療法を開発する必要性を強調する。mdxマウスで試験されたほとんどの抗線維症療法は、TGFβ経路の阻害によって線維症サイトカインシグナル伝達をブロックするように作用する。マイクロRNA(miRNA)は、mRNAの3’UTR内の塩基と対合し、翻訳の阻害またはmRNA分解を促進することにより転写後レベルで遺伝子サイレンシングを媒介する約22ヌクレオチドの一本鎖RNAである。miRNAの5’末端の7bpのシード配列は、miRNAを標的とする。付加的な認識は、標的配列の残り、ならびにその二次構造によって提供されます。miRNAは、筋疾患病理において重要な役割を果たし、問題の筋ジストロフィーのタイプに一意的に依存する発現プロファイルを示す(Eisenberg et al.Proc Natl Acad Sci U S A,2007.104(43):p.17016−21)。miRNAが心臓、肝臓、腎臓、および肺を含む多くの器官における線維症プロセスに関与していることを示唆する証拠が増えている(Jiang et al.,Proc Natl Acad Sci U S A,2007.104(43):p.17016−21)。最近、miR−29の下方制御が心臓線維症に寄与することが示され(Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010.12(4):p.341−51)、miR−29の発現低減が、ヒトDMD患者の筋肉と遺伝的に関連付けられた(Eisenberg et al.Proc Natl Acad Sci U S A,2007.104(43):p.17016−2)。miR−29ファミリーは、2つのバイシストロン性miRNAクラスターから発現される3つのファミリーメンバーからなる。MiR−29aはmiR−29b(miR−29b−1)と同時発現する。miR−29b(miR−29b−2)の第2のコピーと共にmiR−29cを発現させる。miR−29ファミリーは保存されたシード配列を共有し、miR−29aおよびmiR−29bはそれぞれmiR−29cから1塩基だけ異なる。さらに、mdxマウス筋肉へのmiR−29プラスミド(miR−29aおよびmiR−29b−1のクラスター)のエレクトロポレーションは、ECM成分、コラーゲンおよびエラスチンの発現レベルを低下させ、筋肉切片におけるコラーゲン沈着を25日以内に強く減少させた(Cacchiarelliら、Cell Metab、2010)。12(4):p.341−51)。
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、複製欠損パルボウイルスであり、その一本鎖DNAゲノムは、145ヌクレオチドの逆方向末端反復(ITR)を含む約4.7kbの長さである。AAVの複数の血清型がある。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列が既知である。例えば、AAV血清型2(AAV2)ゲノムのヌクレオチド配列は、Ruffing et al.,J Gen Virol,75:3385−3392(1994)によって修正されたSrivastava et al.,J Virol,45:555−564(1983)に提示されている。他の例としては、AAV−1の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_002077に提供されており、AAV−3の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_1829に提供されており、AAV−4の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_001829に提供されており、AAV−5ゲノムは、GenBank受入番号AF085716に提供されており、AAV−6の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_001862に提供されており、AAV−7およびAAV−8ゲノムの少なくとも一部分は、それぞれ、GenBank受入番号AX753246およびAX753249に提供されており(AAV−8に関して米国特許第7,282,199号および同第7,790,449号も参照)、AAV−9ゲノムは、Gao et al.,J.Virol.,78:6381−6388(2004)に提供されており、AAV−10ゲノムは、Mol.Ther.,13(1):67−76(2006)に提供されており、AAV−11ゲノムは、Virology,330(2):375−383(2004)に提供されている。AAVrh74血清型は、Rodino−Klapac et al.J.Trans.Med.5:45(2007)に記載される。ウイルスDNA複製(rep)、カプシド形成/パッケージング、および宿主細胞染色体組込みを指示するCis作用配列は、ITR内に含有される。3つのAAVプロモーター(それらの相対マップ位置に対してp5、p19、及びp40と名付けられる)は、rep及びcap遺伝子をコードする2つのAAV内部オープンリーディングフレームの発現を駆動する。単一AAVイントロンの差異的スプライシングにより(例えば、AAV2ヌクレオチド2107および2227において)連結された2つのrepプロモーター(p5およびp19)は、rep遺伝子からの4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52、およびrep40)の生成をもたらす。repタンパク質は、最終的にウイルスゲノムの複製に関与する複数の酵素特性を有する。cap遺伝子は、p40プロモーターから発現され、3つのカプシドタンパク質VP1、VP2、及びVP3をコードする。選択的スプライシング及び非コンセンサス翻訳開始部位は、3つの関連カプシドタンパク質の産生に関与する。単一コンセンサスポリアデニル化部位は、AAVゲノムのマップ位置95に位置する。AAVの生活環及び遺伝学は、Muzyczka,Current Topics in Microbiology and Immunology,158:97−129(1992)においてレビューされる。
AAVは、例えば、遺伝子療法において、外来DNAを細胞に送達するためのベクターとして魅力的にする固有の特徴を有する。培養中の細胞のAAV感染は、非細胞変性であり、ヒト及び他の動物の自然感染は、サイレントかつ無症候性である。さらに、AAVは、多くの哺乳動物細胞を感染させ、インビボで多くの異なる組織を標的とする可能性を可能にする。さらに、AAVは、緩徐に分裂する細胞及び非分裂細胞を形質導入し、転写的に活性な核エピソーム(染色体外要素)として本質的にそれらの細胞の寿命にわたって存続し得る。AAVプロウイルスゲノムは、組換えゲノムの構築を実現可能にするプラスミド中のクローン化DNAとして感染性である。さらに、AAV複製、ゲノムキャプシド形成および組み込みを指示するシグナルがAAVゲノムのITR内に含まれるので、ゲノムの内部約4.3kb(複製および構造キャプシドタンパク質、rep−capをコードする)のいくつかまたは全てを置換することができるプロモーター、目的のDNAおよびポリアデニル化シグナルを含む遺伝子カセットのような外来DNAと接触させる。repおよびcapタンパク質は、トランスで提供され得る。AAVの別の重要な特徴は、それが極めて安定した頑健なウイルスであることである。これは、アデノウイルスを不活性化するために使用される条件(56℃〜65℃で数時間)に容易に耐え、AAVの低温保存の重要性を低くする。AAVは、凍結乾燥され得る。最後に、AAV感染細胞は、重複感染に耐性を示さない。
複数の研究は、筋肉内での長期(1.5年超)の組換えAAV媒介タンパク質発現を実証している。Clark et al.,Hum Gene Ther,8:659−669(1997)、Kessler et al.,Proc Nat.Acad Sc.USA,93:14082−14087(1996)、及びXiao et al.,J Virol,70:8098−8108(1996)を参照されたい。Chao et al.,Mol Ther,2:619−623(2000)及びChao et al.,Mol Ther,4:217−222(2001)も参照されたい。さらに、筋肉が高度に血管新生されるため、組換えAAV形質導入により、Herzog et al.,Proc Natl Acad Sci USA,94:5804−5809(1997)及びMurphy et al.,Proc Natl Acad Sci USA,94:13921−13926(1997)に記載されるように、筋肉内注射後に体循環に導入遺伝子産物の出現がもたらされた。さらに、Lewis et al.,J Virol,76:8769−8775(2002)は、骨格筋線維が、正しい抗体グリコシル化、折り畳み、及び分泌に必要な細胞因子を有することを実証し、筋肉が分泌タンパク質治療薬を安定して発現することができることを示す。
DMDおよび他の筋ジストロフィーに苦しむ患者の機能改善には、遺伝子修復および線維症の減少の両方が必要である。DMDおよび他の筋ジストロフィーのより効果的な治療のための遺伝子回復法で修復され得る線維症を低減する方法が必要とされている。miR29は、筋線維症を低減するための潜在的な遺伝子調節因子であり、理想的な候補である。
米国特許第7,282,199号明細書 米国特許第7,790,449号明細書
Hoffmanら、Cell 51(6):919−28、1987 Straub et al.,Curr Opin.Neurol。10(2):168−75,1997 Saccoら、Cell、2010.143(7):p.1059−71 Wallace et al., Annu Rev Physiol,2009.71:p.37−57 Desguerre et al.,J Neuropathol Exp Neurol,2009.68(7):p.762−7 Eisenberg et al.Proc Natl Acad Sci U S A,2007.104(43):p.17016−21 Jiang et al.,Proc Natl Acad Sci U S A,2007.104(43):p.17016−21 Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010.12(4):p.341−51 Ruffing et al.,J Gen Virol,75:3385−3392(1994) Srivastava et al.,J Virol,45:555−564(1983) Gao et al.,J.Virol.,78:6381−6388(2004 Mol.Ther.,13(1):67−76(2006)
本発明は、マイクロRNA miR29を送達することによって結合組織(コラーゲン1、コラーゲン3およびフィブロネクチン)の3つの主要成分を直接減少させる遺伝子治療法に関する。この系において、miR29はコラーゲンおよびフィブロネクチン遺伝子の3’UTRに結合して発現をダウンレギュレーションする。本発明は、マイクロRNA miR29のガイド鎖を発現する遺伝子治療ベクター、例えばAAV、および筋肉にmiR29を送達して線維症を低減および/または予防する方法に関する。
さらに、本発明は、DMDで観察される遺伝子欠損に対処するために、マイクロジストロフィンと共に線維症を抑制するためにmiR−29を送達する遺伝子治療ベクターを用いて線維症を低減および予防する併用療法およびアプローチを提供する。実施例5〜7に示されるように、併用治療は、線維症のより大きな減少、筋肉のサイズの増大および筋力の増加をもたらした。
一実施形態において、本発明は、miR−29を発現するrAAVベクターを提供する。例えば、rAAVベクターは、配列番号3のmiR−29c標的ガイド鎖、配列番号4のmiR−29cガイド鎖および天然miR−30を含むヌクレオチド配列などのmiR29cを発現するポリヌクレオチド配列を含むバックボーンおよびステムループ(配列番号5)。miR−30バックボーン中のmiR−29c cDNAを含む例示的なポリヌクレオチド配列は、配列番号2(図1)として示される。
本発明の例示的なrAAVは、配列番号1のヌクレオチド配列を含むpAAV.CMV.Mir29Cであり、CMVプロモーターはヌクレオチド120〜526におよび、EF1aイントロンはヌクレオチド927〜1087およびヌクレオチド1380〜1854におよび、miR−29cのガイドスタンドはヌクレオチド1257〜1284におよび、一次シード配列を有するshRNA−miR29−cはヌクレオチド1088〜1375におよび、ポリA配列はヌクレオチド1896〜2091に及ぶ。一態様では、本発明のrAAVベクターは、AAV1、AAV2、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAVrh.74、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12またはAAV13である。
本発明の別の例示的なrAAVは、配列番号12のヌクレオチド配列を含むpAAV.MCK.Mir29Cであり;MCKエンハンサーはヌクレオチド190−395に、MHCプロモーターはヌクレオチド396−753に、EF1aイントロンはヌクレオチド1155−1315に、ヌクレオチド1609−2083に、miR−29cのガイドスタンドはヌクレオチド1487−1512に、そしてshRNA−miR29一次シード配列を有する−cはヌクレオチド1316−1608におよびポリA配列はヌクレオチド2094−2146にまたがる。一態様では、本発明のrAAVベクターは、AAV1、AAV2、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAVrh.74、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12またはAAV13である。
別の態様では、本発明のrAAVベクターは、筋特異的制御要素またはサイトメガロウイルス(CMV)プロモーターなどのユビキタスプロモーターに作動可能に連結され得る。例えば、筋特異的制御要素は、ヒト骨格アクチン遺伝子要素、心臓アクチン遺伝子要素、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF、筋クレアチンキナーゼ(MCK)、tMCK(短縮MCK)、ミオシン重鎖(MHC)、MHCK7(MHC及びMCKのハイブリッドバージョン)、C5−12(合成プロモーター)、マウスクレアチンキナーゼエンハンサー要素、骨格速筋トロポニンC遺伝子要素、遅筋心臓トロポニンC遺伝子要素、遅筋トロポニンI遺伝子要素、低酸素誘発性核因子、ステロイド誘発性要素、またはグルココルチコイド応答要素(GRE)である。
例えば、本発明のrAAVベクターのいずれかは、配列番号10のMHCエンハンサーヌクレオチド配列および/または配列番号11のMHCプロモーター配列を含む筋特異的制御要素に作動可能に連結される。さらに、本発明のrAAVベクターのいずれかは、配列番号13のMHCK7エンハンサーヌクレオチド配列を含む筋特異的制御要素に作動可能に連結される。
本発明はまた、本発明のrAAVベクターのいずれかを含む医薬組成物(または、本明細書では単に「組成物」と称する)を提供する。
別の実施形態では、本発明は、本発明の任意のrAAVベクターでトランスフェクトされた細胞を培養し、トランスフェクトされた細胞の上清からrAAV粒子を回収することを含む、rAAVベクター粒子を産生する方法を提供する。本発明はまた、本発明の組換えAAVベクターのいずれかを含むウイルス粒子を提供する。
本発明はまた、宿主細胞を本発明のmiR−29を発現する組換えAAVベクターで感染させることと、宿主細胞中に成熟miR−29を発現させることとを含む、成熟miR−29ヌクレオチド配列の産生方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、miR−29を発現する本発明の任意のrAAVベクターの治療有効量を投与することを含む、必要とする被験体の線維症を低減する方法を提供する。例えば、本発明のrAAVのいずれかは、筋ジストロフィーに罹患している線維症を低減するために投与され、特に、骨格筋または心筋の線維症を低減する。これらの方法は、rAAVを発現するマイクロジストロフィンを投与する工程をさらに含み得る。
本発明の方法、組成物および使用のいずれに関しても、「筋ジストロフィー」という用語は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、ジスフェリン関連筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー型2Lまたは三好型ミオパチー3型を含む肢帯型筋ジストロフィー、ベスレムミオパチー、カルパイノパチー、デスミンミオパチー、ディスファーリノパシー、ジストロフィン異常症、筋原線維性ミオパチー、サルコグリカン異常症、先天性筋ジストロフィー、前脛骨筋ミオパチー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー、眼咽頭型筋ジストロフィー、またはZASP関連筋ジストロフィーであり得る。
「線維症」とは、細胞外マトリックス(ECM)成分の過剰または未制御沈着ならびに骨格筋、心筋、肝臓、肺、腎臓、および膵臓を含む損傷後の組織における異常な修復プロセスを指す。寄託されるECM成分には、フィブロネクチンおよびコラーゲン、例えばコラーゲン1、コラーゲン2またはコラーゲン3が含まれる。
別の実施形態では、本発明は、miR−29を発現する本発明の任意の組換えAAVベクターの治療上有効な量を投与することを含む、必要とする対象における線維症を予防する方法を提供する。例えば、本発明のrAAVのいずれかは、筋ジストロフィーに罹患している線維症を予防するために投与され、例えば、miR−29を発現する本発明のrAAVは、線維症が対象において観察される前に投与される。さらに、miR−29を発現する本発明のrAAVは、ジストロフィン異常症または筋ジストロフィー、例えば、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーに罹患しているかまたは診断されたもののような線維症を発症するリスクのある対象に投与される。本発明のrAAVは、筋ジストロフィーに罹患している被験体に、これら被験体における新たな線維症を予防するために投与される。これらの方法は、rAAVを発現するマイクロジストロフィンを投与する工程をさらに含み得る。
本発明はまた、筋ジストロフィーに罹患している被験体の筋力および/または筋肉量を増加させる方法であって、miR−29を発現する本発明のrAAVベクターのいずれかの治療有効量を投与する工程を含む方法を提供する。これらの方法は、rAAVを発現するマイクロジストロフィンを投与する工程をさらに含み得る。
「併用療法」および「併用療法」という用語は、miR−29を発現する本発明のrAAVベクターおよびマイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターの投与を指す。
本発明の方法のいずれにおいても、対象は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している可能性がある。
本発明のmiR−29cを発現するrAAVを投与する工程をさらに含む、本発明の前述の方法のいずれかは、マイクロジストロフィンを発現するrAAVを投与するさらなる工程を含み得る。マイクロジストロフィンタンパク質は、配列番号8のアミノ酸配列を含む。この方法は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVを投与する工程を含み得る。
本発明の例示的なrAAV発現微小ジストロフィンは、配列番号9のヌクレオチド配列を含み、図10および11に示されるpAAV.mck.micro−ジストロフィンである。このrAAVベクターは、MCKプロモーター、キメライントロン配列、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列、ポリA、アンピシリン耐性およびpBR322起点または複製を有するpGEXプラスミド骨格を含む。一態様では、本発明の組換えAAVベクターは、AAV1、AAV2、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAVrh.74、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12またはAAV13である。
本方法は、例えば少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、81%、82%、83%、84%のマイクロジストロフィンタンパク質をコードするrAAVベクターにより実施され、85%、86%、87%、88%、または89%、より典型的には少なくとも90%、91%、92%、93%または94%、さらにより典型的には少なくとも95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有し、タンパク質はミクロジストロフィン活性を保持する。マイクロジストロフィンタンパク質は、筋肉収縮中に筋膜に安定性を提供し、例えば、マイクロジストロフィンは、筋肉収縮中にショックアブソーバーとして働く。
本方法は、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、81%、82%、83%、84%、85%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むマイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターにより実施され、より好ましくは少なくとも90%、91%、92%、93%、または94%、さらにより典型的には少なくとも95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有し、機能的マイクロジストロフィンをコードする。
本発明の方法は、ストリンジェントな条件下で配列番号7の核酸配列またはその相補体にハイブリダイズし、機能性マイクロジストロフィンをコードするヌクレオチド配列を含むマイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターにより実施される。
「ストリンジェントな」という用語は、ストリンジェントとして当該技術分野において一般に理解される条件を指すために使用される。ハイブリダイゼーションストリンジェシーは、主に、温度、イオン強度、及びホルムアミド等の変性剤の濃度によって決定される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄のためのストリンジェントな条件の例は、0.015Mの塩化ナトリウム、65〜68℃の0.0015Mのクエン酸ナトリウムまたは0.015Mの塩化ナトリウム、0.0015Mのクエン酸ナトリウム、および42℃の50%ホルムアミドである。Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,(Cold Spring Harbor,N.Y.1989)を参照されたい。よりストリンジェントな条件(より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミド、または他の変性剤等)も使用され得るが、ハイブリダイゼーションの速度に影響が及ぼされるであろう。デオキシオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションが懸念される例では、追加の例示のストリンジェントなハイブリダイゼーション条件としては、37℃(14塩基オリゴ)、48℃(17塩基オリゴ)、55℃(20塩基オリゴ)、及び60℃(23塩基オリゴ)での6×SSC 0.05%ピロリン酸ナトリウム中での洗浄が挙げられる。
非特異的及び/またはバックグラウンドハイブリダイゼーションを低減する目的のために、他の薬剤がハイブリダイゼーション及び洗浄緩衝液中に含まれ得る。例には、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニル−ピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリウム、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム、NaDodSO4、(SDS)、フィコール、デンハルト溶液、超音波処理鮭精子DNA(または他の非相補的DNA)、及び硫酸デキストランがあるが、他の好適な薬剤を使用することもできる。これらの添加物の濃度及び種類は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに実質的に影響を及ぼすことなく変化させることができる。ハイブリダイゼーション実験は、通常、pH6.8〜7.4で行われるが、典型的なイオン強度条件では、ハイブリダイゼーションの速度は、pHとほぼ無関係である。Anderson et al.,Nucleic Acid Hybridisation:A Practical Approach,Ch.4,IRL Press Limited(Oxford,England)を参照されたい。ハイブリダイゼーション条件は、これらの可変物を適応し、かつ異なる配列関連性を有するDNAがハイブリッドを形成するのを可能にするために、当業者によって調整され得る。
別の態様では、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターは、筋特異的制御要素に作動可能に連結されたマイクロジストロフィン遺伝子のコード配列を含む。例えば、筋特異的制御エレメントは、ヒト骨格アクチン遺伝子エレメント、心臓アクチン遺伝子エレメント、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF、筋クレアチンキナーゼ(MCK)、tMCK(トランケートMCK)、ミオシン重鎖(MHC)、C5−12(合成プロモーター)、ネズミクレアチンキナーゼエンハンサーエレメント、骨格ファーストツイッチトロポニンC遺伝子エレメント、スローツイッチ心筋トロポニンC遺伝子エレメント、スローツイッチトロポニンI遺伝子エレメント、hypozia誘導性核因子、ステロイド誘導性エレメントまたはグルココルチコイド応答要素(GRE)である。
miR−29を発現するrAAVベクターおよびマイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターを投与する方法において、これらのrAAVベクターは、マイクロジストロフィンを発現するrAAVの直前に投与されたmiR29を発現するrAAVベクターと同時に投与され得るか、マイクロジストロフィンを発現するrAAVの直後に、miR29を発現するrAAVベクターを連続して投与され得る。あるいは、マイクロジストロフィンを発現するAAVベクターがmiR−29を発現するrAAVの投与後の約1〜5時間もしくは5〜12時間もしくは12〜15時間もしくは15〜24時間以内に投与される本発明の方法が実施され、またはマイクロジストロフィンを発現するAAVベクターがmiR−29を発現するrAAVの投与前の約1〜5時間もしくは5〜12時間もしくは12〜15時間もしくは15〜24時間以内に投与される本発明の方法が実施される。あるいは、マイクロジストロフィンを発現するAAVベクターがmiR−29を発現するrAAVの投与後の約1もしくは6もしくは12もしくは24時間以内に投与される本発明の方法が実施され、またはマイクロジストロフィンを発現するAAVベクターがmiR−29を発現するrAAVの投与前の約1もしくは6もしくは12もしくは24時間以内に投与される本発明の方法が実施される。
本発明は、本発明のAAVベクターのいずれかを、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーと診断された患者に、対象において線維症が観察される前に、または対象において筋力が低下する前に、または対象において筋肉量が減少する前に投与することを企図する。
本発明はまた、本発明のrAAVのいずれかを、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患し、既に線維症を発症している対象に、これらの対象において新たな線維症を予防するために投与することも企図する。本発明はまた、既に筋力が低下している筋ジストロフィーに罹患している患者に、またはさらなる損傷から筋肉を保護するために筋肉量を減少させた患者に、本発明のrAAVのいずれかを投与することを提供する。
本発明の方法のいずれかにおいて、rAAVベクターは、筋肉内注射または静脈内注射によって投与される。
さらに、本発明の方法のいずれかにおいて、rAAVベクターまたは組成物は全身投与される。例えば、rAAVベクターまたは組成物は、注射、注入または移植による非経口投与である。
別の実施形態では、本発明は、必要とする対象において線維症を低減するための、miR−29を発現するrAAVベクターのうちのいずれかを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、この組成物は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターも含む。例えば、この組成物は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVを含む。
さらに、本発明は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患した患者における線維症を予防するためのmiR29を発現する組換えAAVベクターのいずれかを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、この組成物は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターも含む。例えば、この組成物は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むrAAVを含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含み得る。
本発明はまた、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している対象において筋力および/または筋肉量を増加させるための、miR29を発現する本発明のrAAVベクターのうちのいずれかを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、この組成物は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターも含む。例えば、この組成物は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVベクターを含む。
さらなる実施形態では、本発明は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーの治療のための、miR29を発現する本発明のrAAVベクターのうちのいずれかを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、この組成物は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターも含む。例えば、この組成物は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVベクターを含む。
本発明の組成物は、筋肉内注射または静脈内注射用に製剤化される。本発明の組成物はまた、注射、注入または移植による非経口投与などの全身投与のために製剤化される。さらに、組成物のいずれかは、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している対象への投与のために製剤化される。
さらなる実施形態では、本発明は、必要とする対象において線維症を低減するための薬の調製のための、miR29を発現する本発明のrAAVベクターのいずれかの使用を提供する。例えば、対象は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患し、治療を必要としている。いくつかの実施形態では、薬剤は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターをさらに含む。例えば、この薬剤は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVを含む。
別の実施形態では、本発明は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している対象において線維症を予防するための、miR29を発現する本発明のrAAVベクターのいずれかの使用の提供を提供する。いくつかの実施形態では、薬剤は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターをさらに含む。例えば、この薬剤は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVベクターを含む。
さらに、本発明は、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している対象における筋力および/または筋肉量を増加させるための薬の調製のための、miR29を発現する本発明の組換えAAVベクターの使用を提供する。いくつかの実施形態では、薬剤は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターをさらに含む。例えば、この薬剤は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVを含む。
本発明は、本発明のAAVベクターのいずれかの、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーと診断された患者への、対象において線維症が観察される前、または対象において筋力が低下する前、または対象において筋肉量が減少する前の投与用の薬剤の調製のための使用を企図する。
本発明はまた、本発明のAAVベクターのいずれかの、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患し、既に線維症を発症している対象に、これらの対象において新たな線維症を予防するために本発明のrAAVのいずれかを投与する投与用の薬剤の調製のための使用を企図する。本発明はまた、既に筋力が低下している筋ジストロフィーに罹患している患者に、またはさらなる損傷から筋肉を保護するために筋肉量を減少させた患者に、本発明のrAAVのいずれかを投与することを提供する。
本発明はまた、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーの治療用の薬の調製のための、miR296を発現する本発明のrAAVベクターの使用も提供する。いくつかの実施形態では、薬剤は、マイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターをさらに含む。例えば、この薬剤は、マイクロジストロフィン遺伝子のコード配列(配列番号7)を含むか、または配列番号7のヌクレオチド配列と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むrAAVを含む。
本発明の用途のいずれかにおいて、薬剤は、筋肉内注射のために製剤化される。さらに、薬剤のうちのいずれも、DMD、ベッカー型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、または任意の他のジストロフィン関連筋ジストロフィーなどのジストロフィン異常症または筋ジストロフィーに罹患している対象への投与のために調製され得る。
さらに、本発明のいずれの薬剤も、miR−29を発現するrAAVベクターおよびマイクロジストロフィンを発現するrAAVベクターを同時に投与するか、またはrAAV発現の直前にmiR29を発現するrAAVベクターを連続して投与する併用療法であってもよいrAAVを発現するマイクロジストロフィンの直後に投与されたmiR29を発現するrAAVベクターで連続して投与される。あるいは、医薬は、rAAVを発現するmiR−29を投与してから約1−5時間以内に投与されたAAVベクターを発現するAAVベクターの投与を含むか、または約1〜5時間以内に投与されるAAVベクター発現マイクロジストロフィンを含む。miR−29を発現するrAAV。
図1は、rAAVベクターscAAVCrh.74.CMV.miR29cならびに天然miR−30骨格におけるmiR−29cのヌクレオチド配列および予測ヘアピン構造のヌクレオチド配列の概略図を提供する。 図2A−CDは、筋肉へのmiR−29cの注射が筋肉全体のコラーゲンを減少させ、miR−29c発現を回復させることを示す。 図2A−CDは、筋肉へのmiR−29cの注射が筋肉全体のコラーゲンを減少させ、miR−29c発現を回復させることを示す。 図2A−CDは、筋肉へのmiR−29cの注射が筋肉全体のコラーゲンを減少させ、miR−29c発現を回復させることを示す。 図3A〜3Cは、miR−29cの注射が絶対筋力(パネルA)および比筋力(パネルB)を改善するが、収縮誘発性損傷(パネルC)に対して保護しないことを示す。 図3A〜3Cは、miR−29cの注射が絶対筋力(パネルA)および比筋力(パネルB)を改善するが、収縮誘発性損傷(パネルC)に対して保護しないことを示す。 図3A〜3Cは、miR−29cの注射が絶対筋力(パネルA)および比筋力(パネルB)を改善するが、収縮誘発性損傷(パネルC)に対して保護しないことを示す。 図4A〜4Cは、導入遺伝子送達の有効性を測定する筋線維発現マイクロジストロフィンの数を示す。 図4A〜4Cは、導入遺伝子送達の有効性を測定する筋線維発現マイクロジストロフィンの数を示す。 図4A〜4Cは、導入遺伝子送達の有効性を測定する筋線維発現マイクロジストロフィンの数を示す。 図5A〜5Cは、マイクロジストロフィンとのmiR−29cの同時送達が、コラーゲン発現(パネルA)および線維症誘発性ジストロフィン発現を減少させることを示す。 図5A〜5Cは、マイクロジストロフィンとのmiR−29cの同時送達が、コラーゲン発現(パネルA)および線維症誘発性ジストロフィン発現を減少させることを示す。 図5A〜5Cは、マイクロジストロフィンとのmiR−29cの同時送達が、コラーゲン発現(パネルA)および線維症誘発性ジストロフィン発現を減少させることを示す。 図6A〜6Dは、コラーゲン1アルファ(パネルA)、コラーゲン3アルファ(パネルB)、フィブロネクチン(パネルC)、およびTGF−β(パネルD)によって測定されるように、miR−29c/マイクロジストロフィンの筋肉内注射がmdx/utrn+/−マウスにおいて細胞外マトリックス(ECN)を阻害することを示す。 図6A〜6Dは、コラーゲン1アルファ(パネルA)、コラーゲン3アルファ(パネルB)、フィブロネクチン(パネルC)、およびTGF−β(パネルD)によって測定されるように、miR−29c/マイクロジストロフィンの筋肉内注射がmdx/utrn+/−マウスにおいて細胞外マトリックス(ECN)を阻害することを示す。 図6A〜6Dは、コラーゲン1アルファ(パネルA)、コラーゲン3アルファ(パネルB)、フィブロネクチン(パネルC)、およびTGF−β(パネルD)によって測定されるように、miR−29c/マイクロジストロフィンの筋肉内注射がmdx/utrn+/−マウスにおいて細胞外マトリックス(ECN)を阻害することを示す。 図6A〜6Dは、コラーゲン1アルファ(パネルA)、コラーゲン3アルファ(パネルB)、フィブロネクチン(パネルC)、およびTGF−β(パネルD)によって測定されるように、miR−29c/マイクロジストロフィンの筋肉内注射がmdx/utrn+/−マウスにおいて細胞外マトリックス(ECN)を阻害することを示す。 図7A〜7Cは、miR−29cの筋肉内注射が筋肉における絶対力を増加し(パネルA)、比力を正常化し(パネルB)、収縮誘発性損傷からの保護を追加した(パネルC)ことを実証する。 図7A〜7Cは、miR−29cの筋肉内注射が筋肉における絶対力を増加し(パネルA)、比力を正常化し(パネルB)、収縮誘発性損傷からの保護を追加した(パネルC)ことを実証する。 図7A〜7Cは、miR−29cの筋肉内注射が筋肉における絶対力を増加し(パネルA)、比力を正常化し(パネルB)、収縮誘発性損傷からの保護を追加した(パネルC)ことを実証する。 図8は、miR−29c/μ−dys併用が3ヶ月齢で治療されたマウスにおいて筋肉サイズを増加させることを示す。コラーゲンを染色するためにpicrosirius Redで染色された処理および未処理のmdx/utrn+/−腓腹筋の切片を示す。線維性領域はピンク色で無傷の筋肉は緑色である。巨視的なレベルでは、miR−29c/μ−dys併用は線維症を減少させ、総断面積を増加させる。 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図9A〜Fは、マイクロジストロフィンと共に同時送達されたmiR−29cでの治療が、単独で注射されたいずれか一方と比較して、注射された腓腹筋の全重量の増加(パネルA)、平均線維サイズの増加の増加(パネルB)、筋肉の断面積の増加(パネルD、未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)、および筋線維数の増加(パネルE)によって示されるように、筋肥大および過形成を増加させたが、単位面積当たりの筋線維の数は影響を受けなかった(パネルF)ことを実証する。パネルCは、mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図10A〜Gは、AAV.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは、12匹から取り出した4〜5週齢で注射したマウスの野生型、非注射、AAV.miR−29c、AAV.micro−ジストロフィン、およびAAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を示す注入後数週間。パネルBは、同時処置された筋肉を示すピクロシラス・レッド染色の定量化を提供し、注射されていないGAS筋肉と比較してコラーゲンが51.1%減少した。パネルCは、qRT−PCRが、処置されたコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認することを実証する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィン処理したコラーゲンIおよびIII(パネルd、e)、fbn(パネルf)およびTGF−β1(パネルg)レベルの有意な減少を示す対側肢および各治療法と比較して、筋肉は、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=5(scAAVrh.74.CMV.miR−29c/ssAAVrh.74。MCK.micro−ジストロフィン)、n=6(ssAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=9(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001) 図11は、早期併用療法が力を回復させ、収縮誘発性損傷に対して保護することを実証する。3つの処置注入GAS筋肉のすべてにおける強縮後の絶対値(パネルA)および正規化比力(パネルb)の測定値は、未処置のmdx/utrn+/−筋肉(パネルC)と比較して有意に増加した。次いで、筋肉を、繰返し遠心性収縮後の力の損失について評価した。miR−29c /マイクロジストロフィンおよびマイクロジストロフィン単独で同時処置したマウスのみが、未処置のmdx/utrn+−筋肉(青色)と比較して力の損失からの保護を示した。分散の二元分析は、減衰曲線における有意性を実証する。エラーバー、n=5(rAAVrh.74.CMV.miR−29c)、n=6(rAAVrh.74.CMV.miR−29c/rAAVrh.74.MCKマイクロジストロフィン)、n=5(rAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン)、n=15(mdx/utrn+/−マウス)。一元配置ANOVA(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001)。 図12は、miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療が1ヶ月齢で治療されたマウスにおいて筋肉サイズを増加させることを示す。処理および未処理のmdx/utrn+/−GAS筋肉を切片化し、picrosirius Redで染色してコラーゲンを染色した。線維性領域はピンク色で無傷の筋肉は緑色である。巨視的レベルでは、miR−29c/マイクロジストロフィンの組合せは線維症を減少させ、総断面積を増加させる。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図13A〜13Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療(4〜5週)が線維症およびECM発現を減少させるのにより有効であることを示す。パネルAは注射後12週間に取り出した4〜5週齢で注射したマウスの非注射およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.MCK.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。元の倍率、20倍パネルBは、併用治療された筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示す、ピクロシリウスレッド染色の定量化を提供する。パネルCは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miRにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)およびコラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)−29c/AAV.micro−dystrophinで処理した筋肉を、対側四肢治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図14A〜14Gは、AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法による後期治療(12週での治療)が線維症およびECM発現を減少させるのに有効であることを示す。パネルAは、注射12週間後の未処置のAAV.MCK.miR−29cおよびAAV.MCK.miR−29c/AAV.micro−ジストロフィンのピクロシラス・レッド染色を提供する。オリジナルの倍率x20。パネルBは、共処理された筋肉が未処理GAS筋肉と比較してコラーゲンの30.3%の減少を有することを示すピクロシラス・レッド染色の定量を提供する。パネルCは、処置したコホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認するqRT−PCRを提供する。半定量的qRT−PCRは、AAV.miR−29cにおけるコラーゲン1A(Col1A;パネルD)、コラーゲン3A(Col3A;パネルE)、フィブロネクチン(Fbn;パネルF)およびTgfβ1(パネルG)/AAV.micro−ジストロフィン処理した筋肉を対側肢と比較した。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。 図15A〜15Cは、早期併用療法(4〜5週での治療)が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対値(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定は、MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理mdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。(C)その後、筋肉は反復的な遠心性収縮の後に力の損失について評価された。miR−29c/マイクロジストロフィンで併用治療およびマイクロジストロフィンで単剤治療されたマウスは、未治療mdx/utrn+/−筋肉(赤色)と比較して力の喪失からの保護を示した。二元配置ANOVA。すべてのデータは平均±SEM(****p<0.0001)を表す。 図15A〜15Cは、早期併用療法(4〜5週での治療)が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対値(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定は、MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理mdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。(C)その後、筋肉は反復的な遠心性収縮の後に力の損失について評価された。miR−29c/マイクロジストロフィンで併用治療およびマイクロジストロフィンで単剤治療されたマウスは、未治療mdx/utrn+/−筋肉(赤色)と比較して力の喪失からの保護を示した。二元配置ANOVA。すべてのデータは平均±SEM(****p<0.0001)を表す。 図15A〜15Cは、早期併用療法(4〜5週での治療)が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対値(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定は、MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理mdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。(C)その後、筋肉は反復的な遠心性収縮の後に力の損失について評価された。miR−29c/マイクロジストロフィンで併用治療およびマイクロジストロフィンで単剤治療されたマウスは、未治療mdx/utrn+/−筋肉(赤色)と比較して力の喪失からの保護を示した。二元配置ANOVA。すべてのデータは平均±SEM(****p<0.0001)を表す。 図16A〜16Cは、後期併用療法が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定rAAV.MCK.miR−29cおよびrAAV発現微小ジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理のmdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。パネルCでは、反復的な遠心性収縮後の力の損失について筋肉を評価した。rAAV.MCK.miR−29c/rAAVを発現するマイクロジストロフィンで共処理したマウスは、未処理mdx/utrn+−筋肉(赤色)と比較して力の損失からの保護を示した。二元配置ANOVA。全てのデータは、平均±SEM(**p<0.01、****p<0.0001)を表す。 図16A〜16Cは、後期併用療法が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定rAAV.MCK.miR−29cおよびrAAV発現微小ジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理のmdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。パネルCでは、反復的な遠心性収縮後の力の損失について筋肉を評価した。rAAV.MCK.miR−29c/rAAVを発現するマイクロジストロフィンで共処理したマウスは、未処理mdx/utrn+−筋肉(赤色)と比較して力の損失からの保護を示した。二元配置ANOVA。全てのデータは、平均±SEM(**p<0.01、****p<0.0001)を表す。 図16A〜16Cは、後期併用療法が力を回復し、収縮誘発性損傷に対して保護したことを実証する。強縮後の絶対(パネルA)および正規化比力(パネルB)の測定rAAV.MCK.miR−29cおよびrAAV発現微小ジストロフィン注入GAS筋肉は、未処理のmdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。パネルCでは、反復的な遠心性収縮後の力の損失について筋肉を評価した。rAAV.MCK.miR−29c/rAAVを発現するマイクロジストロフィンで共処理したマウスは、未処理mdx/utrn+−筋肉(赤色)と比較して力の損失からの保護を示した。二元配置ANOVA。全てのデータは、平均±SEM(**p<0.01、****p<0.0001)を表す。 図17A〜17Dは、併用治療が注射の3ヶ月後に筋肥大を増加させることを示す。パネルAはrAAVを示す。rAAVを発現するマイクロジストロフィンと同時送達されたMCK.miR−29cは、注入されたGASの全重量を増加させることができなかった。パネルBは、マイクロジストロフィン組合せ処理を発現するrAAV.MCK.miR−29c/rAAVが平均繊維サイズの増加を誘導したことを示す。mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/マイクロジストロフィン治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は28.96〜36.03μmに増加した。パネルCは、同時送達が野生型繊維サイズ分布にシフトしたことを示している。パネルDは、miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療における1mm当たりの筋線維の数が、未治療マウスおよび野生型より有意に少なかったことを提供した(***p<0.01、****p<0.0001)。 図17A〜17Dは、併用治療が注射の3ヶ月後に筋肥大を増加させることを示す。パネルAはrAAVを示す。rAAVを発現するマイクロジストロフィンと同時送達されたMCK.miR−29cは、注入されたGASの全重量を増加させることができなかった。パネルBは、マイクロジストロフィン組合せ処理を発現するrAAV.MCK.miR−29c/rAAVが平均繊維サイズの増加を誘導したことを示す。mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/マイクロジストロフィン治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は28.96〜36.03μmに増加した。パネルCは、同時送達が野生型繊維サイズ分布にシフトしたことを示している。パネルDは、miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療における1mm当たりの筋線維の数が、未治療マウスおよび野生型より有意に少なかったことを提供した(***p<0.01、****p<0.0001)。 図17A〜17Dは、併用治療が注射の3ヶ月後に筋肥大を増加させることを示す。パネルAはrAAVを示す。rAAVを発現するマイクロジストロフィンと同時送達されたMCK.miR−29cは、注入されたGASの全重量を増加させることができなかった。パネルBは、マイクロジストロフィン組合せ処理を発現するrAAV.MCK.miR−29c/rAAVが平均繊維サイズの増加を誘導したことを示す。mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/マイクロジストロフィン治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は28.96〜36.03μmに増加した。パネルCは、同時送達が野生型繊維サイズ分布にシフトしたことを示している。パネルDは、miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療における1mm当たりの筋線維の数が、未治療マウスおよび野生型より有意に少なかったことを提供した(***p<0.01、****p<0.0001)。 図17A〜17Dは、併用治療が注射の3ヶ月後に筋肥大を増加させることを示す。パネルAはrAAVを示す。rAAVを発現するマイクロジストロフィンと同時送達されたMCK.miR−29cは、注入されたGASの全重量を増加させることができなかった。パネルBは、マイクロジストロフィン組合せ処理を発現するrAAV.MCK.miR−29c/rAAVが平均繊維サイズの増加を誘導したことを示す。mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/マイクロジストロフィン治療mdx/utrn+/−と比較し、平均直径は28.96〜36.03μmに増加した。パネルCは、同時送達が野生型繊維サイズ分布にシフトしたことを示している。パネルDは、miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療における1mm当たりの筋線維の数が、未治療マウスおよび野生型より有意に少なかったことを提供した(***p<0.01、****p<0.0001)。 図18A〜18Bは、miR−29cの成熟ガイド鎖(ヌクレオチド1257〜1284)および天然mi−30骨格(ヌクレオチド1088〜1375)を含む例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号1 pAAV.CMV.Mir29C)を提供する。構築物はまた、CMVプロモーター(ヌクレオチド120−526)、ヌクレオチド927−1087および1380−1854に2つのEF1aイントロン、およびヌクレオチド1896−2091にpolAを含む。 図18A〜18Bは、miR−29cの成熟ガイド鎖(ヌクレオチド1257〜1284)および天然mi−30骨格(ヌクレオチド1088〜1375)を含む例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号1 pAAV.CMV.Mir29C)を提供する。構築物はまた、CMVプロモーター(ヌクレオチド120−526)、ヌクレオチド927−1087および1380−1854に2つのEF1aイントロン、およびヌクレオチド1896−2091にpolAを含む。 図19は、rAAVベクターpAAV.MCK.マイクロジストロフィンの概略図を提供する。 図20A〜Dは、マイクロジストロフィンを発現する例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号9、pAAV.MCK.マイクロジストロフィン)を提供する。 図20A〜Dは、マイクロジストロフィンを発現する例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号9、pAAV.MCK.マイクロジストロフィン)を提供する。 図20A〜Dは、マイクロジストロフィンを発現する例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号9、pAAV.MCK.マイクロジストロフィン)を提供する。 図20A〜Dは、マイクロジストロフィンを発現する例示的なrAAVベクターの核酸配列(配列番号9、pAAV.MCK.マイクロジストロフィン)を提供する。 図21A〜Dは、ヒトマイクロジストロフィンヌクレオチド配列(配列番号7)のヌクレオチド配列を提供する。 図21A〜Dは、ヒトマイクロジストロフィンヌクレオチド配列(配列番号7)のヌクレオチド配列を提供する。 図21A〜Dは、ヒトマイクロジストロフィンヌクレオチド配列(配列番号7)のヌクレオチド配列を提供する。 図22は、miR−29cの成熟ガイド鎖(ヌクレオチド1487〜1512)および天然mi−30骨格(ヌクレオチド1088〜1375)を含む例示的なrAAVベクターのヌクレオチド配列(配列番号12 pAAV.MCK.Mir29C)を提供する。構築物はまた、MCKエンハンサー(ヌクレオチド190−395)、MCKプロモーター(ヌクレオチド396−753)、ヌクレオチド1155−1315および1609−2083における2つのEF1aイントロン、およびヌクレオチド2094−2148でのpolAを含む。 図22は、miR−29cの成熟ガイド鎖(ヌクレオチド1487〜1512)および天然mi−30骨格(ヌクレオチド1088〜1375)を含む例示的なrAAVベクターのヌクレオチド配列(配列番号12 pAAV.MCK.Mir29C)を提供する。構築物はまた、MCKエンハンサー(ヌクレオチド190−395)、MCKプロモーター(ヌクレオチド396−753)、ヌクレオチド1155−1315および1609−2083における2つのEF1aイントロン、およびヌクレオチド2094−2148でのpolAを含む。 図22は、miR−29cの成熟ガイド鎖(ヌクレオチド1487〜1512)および天然mi−30骨格(ヌクレオチド1088〜1375)を含む例示的なrAAVベクターのヌクレオチド配列(配列番号12 pAAV.MCK.Mir29C)を提供する。構築物はまた、MCKエンハンサー(ヌクレオチド190−395)、MCKプロモーター(ヌクレオチド396−753)、ヌクレオチド1155−1315および1609−2083における2つのEF1aイントロン、およびヌクレオチド2094−2148でのpolAを含む。
本発明は、遺伝子治療ベクター、例えば、rAAVベクター、miR−29マイクロRNAを過剰発現する方法、および筋ジストロフィー患者の線維症を低減および予防する方法を提供する。本発明はまた、DMD患者において欠失されたマイクロジストロフィンを発現する遺伝子治療ベクターと組み合わせて、miR−29を発現する遺伝子治療ベクターを投与することを含む、組み合わせ遺伝子治療法を提供する。
DMDの初期診断時に採取された筋肉生検では、顕著な結合組織の増殖が認められる。筋線維症は複数の点で有害である。これは、結合組織の障壁を介してendomysial栄養素の正常な通過を減少させ、血流を減少させ、血管由来の栄養成分の筋肉を奪い、機能的に四肢の拘縮による歩行の早期消失に寄与する。時間の経過とともに、筋肉の著しい線維化の結果として治療上の挑戦が増えます。これは、連続した時点での結合組織増殖を比較する筋肉生検で観察することができる。このプロセスは、特に車椅子に依存している患者の場合、歩行の喪失および制御不能の加速をもたらす悪化を続けている。
線維症を減少させるための平行したアプローチがなければ、エキソンスキッピング、ストップコドンリードスルー、または遺伝子置換療法の利点が完全に達成されることはまずありません。小分子またはタンパク質置換戦略でさえ、筋線維症を減少させるアプローチなしでは失敗する可能性が高い。AAVマイクロジストロフィンで治療された既存の線維症を有する老齢のmdxマウスにおける以前の研究は、完全な機能回復を達成できなかったことを示した(Rodino−Klapac et al., Human molecular genetics 22, 4929−4937(2013))。DMD心筋症の進行には、心室壁の瘢痕化および線維化が伴うことも知られている。マイクロRNA送達は、免疫障壁の欠如および比較的容易な送達のために特に革新的である。マイクロRNAは小さく(約200bp)、遺伝子欠損を修正またはバイパスする治療用カセットと共にAAVにパッケージングすることができます。
本明細書で使用される場合、「AAV」という用語は、アデノ随伴ウイルスの一般的な略語である。アデノ随伴ウイルスは、ある特定の機能が同時感染ヘルパーウイルスによって提供される細胞内でのみ成長する一本鎖DNAパルボウイルスである。現在、特徴付けられているAAVの血清型が13存在する。AAVの一般的な情報及び概説は、例えば、Carter,1989,Handbook of Parvoviruses,Vol.1,pp.169−228、及びBerns,1990,Virology,pp.1743−1764,Raven Press,(New York)で見つけることができる。しかしながら、様々な血清型が遺伝子レベルでさえも構造的及び機能的の両方で非常に密接に関連していることがよく知られているため、これらの同じ原理が追加のAAV血清型に適用可能であることが十分に予想される。(例えば、Blacklowe,1988,pp.165−174 of Parvoviruses and Human Disease,J.R.Pattison,ed.、及びRose,Comprehensive Virology 3:1−61(1974)を参照のこと)。例えば、全てのAAV血清型は、相同rep遺伝子によって媒介される非常に類似した複製特性を明らかに呈し、これらは全て、AAV2で発現されたもの等の3つの関連カプシドタンパク質を有する。関連性の程度は、ゲノムの長さに沿った遺伝子型間の広範な交差ハイブリダイゼーション、及び「逆方向末端反復配列」(ITR)に対応する末端における類似の自己アニーリングセグメントの存在を明らかにするヘテロ二本鎖分析によってさらに示唆される。類似の感染性パターンは、各血清型における複製機能が類似の調節制御下にあることも示唆する。
本明細書で使用される「AAVベクター」とは、AAV末端反復配列(ITR)に隣接している1つ以上の目的とするポリヌクレオチド(またはトランス遺伝子)を指す。かかるAAVベクターは、rep及びcap遺伝子産物をコード及び発現するベクターでトランスフェクトされた宿主細胞中に存在する場合に、感染ウイルス粒子に複製及びパッケージングされ得る。
「AAVビリオン」または「AAVウイルス粒子」または「AAVベクター粒子」とは、少なくとも1つのAAVカプシドタンパク質及びカプシド形成されたポリヌクレオチドAAVベクターから成るウイルス粒子を指す。粒子が異種ポリヌクレオチド(すなわち、哺乳類細胞に送達されるトランス遺伝子等の野生型AAVゲノム以外のポリヌクレオチド)を含む場合、それは、典型的には、「AAVベクター粒子」または単に「AAVベクター」と称される。したがって、かかるベクターがAAVベクター粒子内に含有されるため、AAVベクター粒子の産生には、必然的にAAVベクターの産生が含まれる。
AAV
本発明の組換えAAVゲノムは、本発明の核酸分子及び核酸分子に隣接する1つ以上のAAV ITRを含む。rAAVゲノム中のAAV DNAは、AAV血清型AAV−1、AAV−2、AAV−3、AAV−4、AAV−5、AAVを含むがこれらに限定されない組換えウイルスが誘導され得る任意のAAV血清型−6、AAV−7、AAV−8、AAV−9、AAV−10、AAV−11、AAV−12およびAAV−偽型rAAVの産生は、例えばWO 01/83692に開示されている。他のタイプのrAAV変異体、例えば、カプシド変異を有するrAAVも企図される。例えば、Marsic et al.,Molecular Therapy,22(11):1900−1909(2014)を参照されたい。上記の背景部分に記載されるように、様々なAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列が、当該技術分野において既知である。骨格筋特異的発現を促進するために、AAV1、AAV6、AAV8またはAAVrh.74を使用することができる。
本発明のDNAプラスミドは、本発明のrAAVゲノムを含む。rAAVゲノムを感染性ウイルス粒子に組み立てるために、DNAプラスミドをAAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠損アデノウイルスまたはヘルペスウイルス)での感染が許容される細胞に移す。パッケージングされるべきAAVゲノム、repおよびcap遺伝子、およびヘルパーウイルス機能が細胞に提供されるrAAV粒子を産生する技術は、当技術分野で標準的である。rAAVの産生は、以下の成分、rAAVゲノム、rAAVゲノムから分離した(すなわち、その中に存在しない)AAV rep及びcap遺伝子、ならびにヘルパーウイルス機能が、単一細胞(本明細書でパッケージング細胞と表される)内に存在することを必要とする。AAV repおよびcap遺伝子は、組換えウイルスが由来し得る任意のAAV血清型であり得、rAAVゲノムITRとは異なるAAV血清型からであり得、AAV血清型AAV−1、AAV−2、AAV−3、AAV−4、AAV−5、AAV−6、AAV−7、AAVrh.74、AAV−8、AAV−9、AAV−10、AAV−11、AAV−12、およびAAV−13が挙げられるが、これらに限定されない。偽型rAAVの生成は、例えば、国際公開第01/83692号に開示され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
パッケージング細胞を生成する方法は、AAV粒子の産生に必要な成分を全て安定して発現する細胞株を作製することである。例えば、AAV rep及びcap遺伝子を欠くrAAVゲノム、rAAVゲノムから分離したAAV rep及びcap遺伝子、及びネオマイシン耐性遺伝子等の選択可能なマーカーを含むプラスミド(または複数のプラスミド)が、細胞のゲノムに組み込まれる。AAVゲノムは、GCテーリング(Samulski et al.,1982,Proc.Natl.Acad.S6.USA,79:2077−2081)、制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含む合成リンカーの付加(Laughlin et al.,1983,Gene,23:65−73)、または直接平滑末端ライゲーション(Senapathy&Carter,1984,J.Biol.Chem.,259:4661−4666)等の手法によって細菌プラスミドに導入されている。その後、パッケージング細胞株は、アデノウイルス等のヘルパーウイルスに感染させられる。この方法の利点は、細胞が選択可能であり、rAAVの大規模産生に好適であることである。好適な方法の他の例は、rAAVゲノムならびに/またはrep及びcap遺伝子をパッケージング細胞に導入するためにプラスミドではなくアデノウイルスまたはバキュロウイルスを用いる。
rAAV産生の一般的原理は、例えば、Carter,1992,Current Opinions in Biotechnology,1533−539、及びMuzyczka,1992,Curr.Topics in Microbial.and Immunol.,158:97−129)に概説されている。様々なアプローチが、Ratschin et al.,Mol.Cell.Biol.4:2072(1984)、Hermonat et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6466(1984)、Tratschin et al.,Mo1.Cell.Biol.5:3251(1985)、McLaughlin et al.,J.Virol.,62:1963(1988)、及びLebkowski et al.,1988 Mol.Cell.Biol.,7:349(1988)に記載されている。Samulski et al.(1989,J.Virol.,63:3822−3828)、米国特許第5,173,414号、WO95/13365及び対応する米国特許第5,658.776号、WO95/13392、WO96/17947、PCT/US98/18600、WO97/09441(PCT/US96/14423)、WO97/08298(PCT/US96/13872)、WO97/21825(PCT/US96/20777)、WO97/06243(PCT/FR96/01064)、WO99/11764、Perrin et al.(1995)Vaccine 13:1244−1250、Paul et al.(1993)Human Gene Therapy 4:609−615、Clark et al.(1996)Gene Therapy 3:1124−1132、米国特許第5,786,211号、米国特許第5,871,982号、及び米国特許第6,258,595号に記載されている。前述の文書は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれ、rAAV産生に関する文書の部分を特に強調する。
したがって、本発明は、感染性rAAVを産生するパッケージング細胞を提供する。一実施形態では、パッケージング細胞は、HeLa細胞、293細胞、及びPerC.6細胞(同種293株)等の安定して形質転換された癌細胞であり得る。別の実施形態において、パッケージング細胞は、形質転換された癌細胞ではない細胞、例えば、低通路293細胞(アデノウイルスのE1で形質転換されたヒト胎児腎細胞)、MRC−5細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、WI−38細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、Vero細胞(サル腎細胞)、及びFRhL−2細胞(アカゲザル胎児肺細胞)である。
本発明の組換えAAV(すなわち、感染性カプシド化rAAV粒子)は、rAAVゲノムを含む。例示的な実施形態において、両方のrAAVのゲノムは、AAV repおよびcap DNAを欠く、すなわち、ゲノムのITRの間にAAV repまたはcap DNAは存在しない。本発明の核酸分子を含むように構築されてもよいrAAVの例は、国際特許出願第PCT/US2012/047999号(WO2013/016352)に示されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
rAAVは、当該技術分野で標準の方法によって、例えば、カラムクロマトグラフィーまたは塩化セシウム勾配によって精製され得る。rAAVベクターをヘルパーウイルスから精製するための方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Clark et al.,Hum.Gene Ther.,10(6):1031−1039(1999)、Schenpp and Clark,Methods Mol.Med.,69 427−443(2002)、米国特許第6,566,118号、及びWO98/09657に開示されている方法が含まれる。
別の実施形態では、本発明は、本発明のrAAVを含む組成物を企図する。本発明の組成物は、rAAVおよび薬学的に許容される担体を含む。組成物はまた、希釈剤およびアジュバントなどの他の成分を含んでもよい。許容される担体、希釈剤およびアジュバントは、レシピエントにとって非毒性であり、好ましくは、使用される用量および濃度で不活性であり、リン酸塩、クエン酸塩または他の有機酸などの緩衝剤;アスコルビン酸のような抗酸化剤;低分子量ポリペプチド;タンパク質、例えば血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニンまたはリジンのようなアミノ酸;単糖類、二糖類、およびグルコース、マンノースまたはデキストリンを含む他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;マンニトールまたはソルビトールのような糖アルコール;ナトリウムのような塩形成対イオン;および/またはTween、プルロニックまたはポリエチレングリコール(PEG)のような非イオン性界面活性剤を含む。
本発明の方法で投与されるrAAVの力価は、例えば、特定のrAAV、投与モード、治療目標、標的される個体、及び細胞型(複数可)に応じて異なり、当該技術分野における標準の方法によって決定され得る。rAAVの力価は、1mL当たり約1×10、約1×10、約1×10、約1×10、約1×1010、約1×1011、約1×1012、約1×1013〜約1×1014以上のDNase耐性粒子(DRP)の範囲であり得る。投薬量は、ウイルスゲノム(vg)の単位で表されてもよい。
インビボまたはインビトロでのrAAVで標的細胞を形質導入する方法が、本発明によって企図される。インビボ方法は、本発明のrAAVを含む組成物の有効用量または有効複数回用量を、それを必要とする動物(ヒトを含む)に投与するステップを含む。用量が障害/疾患の発症前に投与される場合、投与は予防的である。用量が障害/疾患の発症後に投与される場合、投与は治療的である。本発明の実施形態では、有効用量は、治療される障害/疾患状態に関連する少なくとも1つの症状を緩和(排除または低減)する用量であり、疾患/疾病状態への進行を遅らせ、または予防する用量であり、疾患/疾病状態の進行を遅らせ、または予防する用量であり、疾患の範囲を縮小する用量であり、疾患の寛解(部分的または完全な)をもたらす用量であり、及び/または生存を延長させる用量である。本発明の方法による予防または治療のために企図される疾患の例は、FSHDである。
併用療法も本発明によって企図される。本明細書で使用される組み合わせには、同時治療及び逐次治療の両方が含まれる。新規の療法との併用等の本発明の方法と標準の医療処置(例えば、コルチコステロイド)との併用が特に企図される。
本組成物の有効用量の投与は、筋肉内、非経口、静脈内、経口、口腔、鼻腔、肺、頭蓋内、骨内、眼内、直腸、または膣内を含むが、これらに限定されない当該技術分野で標準の経路により得る。本発明のrAAVのAAV成分(特にAAV ITRおよびカプシドタンパク質)の投与経路および血清型は、感染および感染を考慮して当業者により選択および/または適合され得るまたはmiR−29 miRNAおよび/またはマイクロジストロフィンを発現する標的細胞/組織(単数または複数)を処置するための方法を提供する。
本発明は、有効量のrAAVおよび本発明の併用療法を含む本発明の組成物の局所投与および全身投与を提供する。例えば、全身投与は、体全体が影響を受けるように循環系への投与である。全身投与には、胃腸管を通した吸収のような経腸投与及び注射、注入、または移植による非経口投与が含まれる。
具体的には、本発明のrAAVの実際の投与は、rAAV組換えベクターを動物の標的組織に輸送する任意の物理的方法を使用することによって達成され得る。本発明による投与としては、筋肉内への注入、血流への注入、及び/または肝臓への直接注入が挙げられるが、これらに限定されない。リン酸緩衝生理食塩水中にrAAVを単に再懸濁させることが、筋組織発現に有用なビヒクルを提供するのに十分であることが実証されており、rAAVと同時投与され得る担体または他の成分に対する既知の制限はない(が、DNAを分解する組成物がrAAVとの通常の方法で避けられるべきである)。rAAVのカプシドタンパク質は、rAAVが筋肉等の目的とする特定の標的組織を標的とするように修飾され得る。例えば、開示が参照により本明細書に組み込まれる、WO02/053703を参照されたい。薬学的組成物は、注射可能な製剤として、または経皮輸送によって筋肉に送達される局所製剤として調製され得る。筋肉内注射及び経皮輸送の両方のための多数の製剤が以前に開発されており、本発明を実施する際に使用され得る。rAAVは、投与及び取扱い易くするために、任意の薬学的に許容される担体とともに使用され得る。
本明細書に開示される方法において投与されるrAAVの用量は、例えば、特定のrAAV、投与様式、治療目標、個体、および標的とされる細胞のタイプに依存して変化し、当技術分野で標準的な方法である。投与される各rAAVの力価は、1ml当たり約1×106、約1×107、約1×108、約1×109、約1×1010、約1×1011、約1×1012、約1×1013、約1×1014、または約1×1015以上のDNase耐性粒子(DRP)の範囲であり得る。用量はまた、ウイルスゲノム(vg)(すなわち、1x10vg、1x10vg、1x10vg、1x1010vg、1x1011vg、1x1012vg、1x1013vg、1x1014vg、1x1015それぞれ)。用量はまた、体重1キログラム(kg)当たりのウイルスゲノム(vg)(すなわち、1x1010vg/kg、1x1011vg/kg、1x1012vg/kg、1x1013vg/kg、1x1014vg/kg、1×1015vg/kg)。AAVを滴定する方法は、Clarkら、Hum.Gene Ther.,10:1031−1039(1999)に記載されている。
具体的には、本発明のrAAVの実際の投与は、rAAV組換えベクターを動物の標的組織に輸送する任意の物理的方法を使用することによって達成され得る。本発明による投与としては、筋肉内への注入、血流への注入、及び/または肝臓への直接注入が挙げられるが、これらに限定されない。リン酸緩衝生理食塩水中にrAAVを単に再懸濁させることが、筋組織発現に有用なビヒクルを提供するのに十分であることが実証されており、rAAVと同時投与され得る担体または他の成分に対する既知の制限はない(が、DNAを分解する組成物がrAAVとの通常の方法で避けられるべきである)。rAAVのカプシドタンパク質は、rAAVが筋肉等の目的とする特定の標的組織を標的とするように修飾され得る。例えば、開示が参照により本明細書に組み込まれる、WO02/053703を参照されたい。薬学的組成物は、注射可能な製剤として、または経皮輸送によって筋肉に送達される局所製剤として調製され得る。筋肉内注射及び経皮輸送の両方のための多数の製剤が以前に開発されており、本発明を実施する際に使用され得る。rAAVは、投与及び取扱い易くするために、任意の薬学的に許容される担体とともに使用され得る。
筋肉内注射の目的のために、例えば、ゴマ油もしくはピーナッツ油等のアジュバント中の溶液、または水性プロピレングリコール中の溶液、ならびに滅菌水溶液が用いられ得る。かかる水溶液は、所望の場合、緩衝され、液体希釈剤は、最初に生理食塩水またはグルコースで等張性にする。遊離酸としてのrAAV溶液(DNAが酸性リン酸基を含有する)または薬理学的に許容される塩は、ヒドロキシプロピルセルロース等の界面活性剤と好適に混合された水中で調製され得る。rAAV分散剤は、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びそれらの混合物中、ならびに油中でも調製され得る。通常の保管及び使用条件下で、これらの調製物は、微生物の増殖を阻止するために防腐剤を含有する。これに関連して、用いられる滅菌水性媒体は全て、当業者に周知の標準の技法によって容易に得ることが可能である。
注射用に適した医薬担体、希釈剤または賦形剤としては、滅菌水性溶液または分散液および滅菌注射溶液または分散液の即時調製のための滅菌粉末が挙げられる。すべての場合において、形態は無菌でなければならず、容易な注射可能性が存在する程度に流動性でなければならない。これは、製造及び保管条件下で安定していなければならず、細菌及び真菌等の微生物の混入作用に対して保護されなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール等)、それらの好適な混合物、及び植物油を含有する溶媒または分散媒体であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチン等のコーティングの使用によって、分散の場合には必要な粒径の維持によって、かつ界面活性剤の使用によって維持され得る。微生物の作用の保護は、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサール等の様々な抗細菌剤及び抗真菌剤によってもたらされ得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注射可能な組成物の長期吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンの使用によってもたらされ得る。
注射可能な滅菌溶液は、必要に応じて、必要量のrAAVを、上に列挙される様々な他の成分を有する適切な溶媒に組み込み、その後、濾過滅菌することによって調製される。一般に、分散剤は、滅菌活性成分を、塩基性分散媒体及び上に列挙されるものからの必要な他の成分を含有する滅菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。注射可能な滅菌溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、活性成分に加えて、その以前に滅菌濾過された溶液からの任意の追加の所望の成分の粉末を産生する、真空乾燥及びフリーズドライ技法である。
rAAVでの形質導入もインビトロで行われ得る。一実施形態では、所望の標的筋細胞は、対象から除去され、rAAVで形質導入され、対象に再導入される。あるいは、同系または異種筋細胞が対象において不適切な免疫応答を生成しない場合、同系または異種筋細胞が使用され得る。
対象への形質導入細胞の形質導入及び再導入のための好適な方法は、当該技術分野で既知である。一実施形態では、細胞は、例えば適切な培地中でrAAVを筋細胞と組み合わせ、サザンブロット及び/またはPCR等の従来の技法を使用して目的とするDNAを持つ細胞についてスクリーニングすることによって、または選択可能なマーカーを使用することによってインビトロで形質導入され得る。その後、形質導入された細胞は、薬学的組成物に製剤化され得、この組成物は、筋肉内、静脈内、皮下、及び腹腔内注射等の様々な技法によって、または例えばカテーテルを使用して、平滑心筋に注射することによって対象に導入される。
本発明のrAAVによる細胞の形質導入は、miR−29またはマイクロジストロフィンの持続的な発現をもたらす。したがって、本発明は、miR−29および/またはマイクロジストロフィンを発現するrAAVを動物、好ましくはヒトに投与/送達する方法を提供する。これらの方法には、本発明の1つまたは複数のrAAVと組織(筋肉などの組織、肝臓および脳などの組織、唾液腺などの腺を含むが、これに限定されない)を形質導入することが含まれる。形質導入は、組織特異的制御要素を含む遺伝子カセットで行われ得る。例えば、本発明の一実施形態は、これらに限定されないが、アクチン及びミオシン遺伝子ファミリー、例えばmyoD遺伝子ファミリーに由来するもの[Weintraub et al.,Science,251:761−766(1991)を参照されたい]、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF−2[Cserjesi and Olson,Mol.Cell.Biol.,11:4854−4862(1991)]、ヒト骨格筋アクチン遺伝子[Muscat et al.,Mol.Cell.Biol.,7:4089−4099(1987)]、心筋アクチン遺伝子、筋クレアチンキナーゼ配列要素[Johnson et al.,Mol.Cell.Biol.,9:3393−3399(1989)を参照されたい]、及びマウスクレアチンキナーゼエンハンサー(mCK)要素に由来する制御要素、骨格速筋トロポニンC遺伝子、遅筋心臓トロポニンC遺伝子、及び遅筋トロポニンI遺伝子に由来する制御要素:低酸素誘発性核内因子(Semenza et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:5680−5684(1991))、ステロイド誘発性要素、及びグルココルチコイド応答要素(GRE)を含むプロモーター(Mader and White,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:5603−5607(1993)を参照されたい)、ならびに他の制御要素を含む、筋特異的制御要素によって誘導される筋細胞及び筋組織を形質導入する方法を提供する。
筋組織は、重要な器官ではなく、アクセスが容易であるため、インビボDNA送達のための魅力的な標的である。本発明は、形質導入筋原線維由来のmiRNAの持続発現を企図する。
「筋細胞」または「筋組織」とは、任意の種類の筋肉(例えば、消化管、膀胱、血管、または心臓組織由来の、例えば、骨格筋及び平滑筋)に由来する細胞または細胞群を意味する。かかる筋細胞は、筋芽細胞、筋細胞、筋管、心筋細胞、及び心筋芽細胞等の分化または未分化のものであり得る。
「形質導入」という用語は、レシピエント細胞によるmiR29またはマイクロジストロフィンの発現をもたらす、本発明の複製欠損rAAVを介するインビボまたはインビトロのいずれかでのレシピエント細胞へのmiiR29ガイド鎖またはマイクロジストロフィンのコード領域の投与/送達を指すために使用される。
したがって、本発明は、miR29および/または微小ジストロフィンをコードするrAAVの有効用量(または用量、本質的に同時に投与するか、または間隔をあけて投与する用量)を、それを必要とする患者に投与する方法を提供する。
実施例1
デュシェンヌ型筋ジストロフィーモデルの確認
mdxマウスは、DMD病因を研究するための便利であるがまだ不完全な動物モデルを提供する。このモデルは、mdxマウスとユートロフィン遺伝子のヘテロ接合型ノックアウトとの交配(mdx:utrn+/−)であり、増加した線維症を呈し、ヒトDMDの病理をより忠実に再現する。Mdxマウスは、比較的軽度の表現型およびほぼ正常な寿命をもたらすDMDのエクソン23にナンセンス変異を有する。3週齢までに、mdxマウスの横隔膜および四肢筋肉は、内腔内炎症の徴候を発現する。これらの症状は、マウスが成人期に達した後に四肢筋肉に陥り、一方、横隔膜筋肉の炎症は徐々に悪化し続ける。テロメラーゼを欠くmdxマウスでは、筋ジストロフィーは年齢と共に次第に悪化する。ユートロフィン(DKO)を欠くmdxマウスは、早期発症筋力低下、重度の線維症および早期死を伴うヒトDMDのより特徴的な表現型を有する。ジストロフィンの常染色体パラログであるウトロフィンは、二重KO(ジストロフィン+ユートロフィン)のmdxマウスにおけるジストロフィンの欠如を補う高度の配列相同性を共有する。早期死亡を伴う重度の表現型が観察される。DKOマウスの早すぎる死は炎症および線維症の進行を妨げるが、mdx:utrn+/−マウスは線維症の顕著な程度を示すヒト疾患と類似のモデルを提示し、DKOよりも生存期間が長く、より良い我々の提案する翻訳研究のためのモデル。最近の報告では、mdx:utrn+/−マウスの使用がDMDとの関連で線維症を研究する理想的なモデルであることが確認されています。本研究では、シリウスレッド染色で測定した線維化の増加は、コラーゲン転写産物レベルの増加およびmir29cレベルの減少を伴う。
実施例2
DMDマウスへのmiR29の送達は線維症を低減する
予備研究は、ヒトDMD患者およびmdx/utrn+/−マウスにおいて、コラーゲンについてのシリウスレッド染色の有意な増加およびmiR−29cレベルの減少があることを実証している。筋肉特異的AAVベクターを用いたmiR−29の遺伝子送達は、潜在的に安全かつ効率的である。本明細書においてrAAVrh.74.CMV.miR29cと称するrAAVベクターを生成するために、22ヌクレオチドのmiR29c配列(標的鎖配列番号3およびガイド鎖配列番号4)を、miR−30スカフォールドにクローニングした。CMVプロモーター。発現カセット(配列番号2)を自己相補的AAVプラスミドにクローニングし、筋肉でよく発現することが知られている血清型AAVrh.74を用いてパッケージングした。miR−29c cDNAは、miR−30c標的(センス)鎖、miR−30ステムループおよびmiR−30cガイド(アンチセンス)鎖をmiR−30骨格に含むカスタムプライマーを用いて合成した。miR−29c配列の3つの塩基が改変された。次いで、この配列を、CMVプロモーターおよびポリA配列によって駆動される自己相補的AAV ITR含有プラスミドにクローニングした。
図1に示すように、pAAV.CMV.miR29Cプラスミドは、AAV2逆方向末端反復配列(ITR)に隣接するmiR−30ステムループバックボーンにmir29c cDNAを含む。AAVrh.74ビリオンにキャプシドされたのはこの配列である。さらに、miR−29c標的配列を有するいくつかのヌクレオチドは、shRNA−miR(luc)におけるように、この部位でワトソン−クリル対合を模倣するように変更された。ShRNA−lucデザインによれば、ヘアピンはその長さ全体にわたって完全に相補的でなければならない。さらに、パッセンジャー鎖の変化が増えるほど、miR−29プロセシングを制御する内在性機構がなくなり、miRNAを幹細胞から認識することが可能になります。ガイド鎖の19番目の塩基をシトシンに改変し、天然mi−29c配列の切断部位に先行するヌクレオチドを模倣し、他方の鎖上の対応する塩基を変更して対形成を維持した。
遺伝子療法ベクターscrAAVrh.74.CMV.miR29c(1×1011vg)を3ヶ月齢のmdx/utrn+/−マウスの四頭筋に注射した。四頭筋をシリウスレッド染色により注射の3ヶ月後に分析し、Nevo et al.(PloS One,6:e18049(2011))に記載されているようにNIH ImageJフトウェアにより分析した。MiR29c、コラーゲンおよびエラスチンレベルをRT−PCRによって定量した。若齢のmdx/utrn+/−マウスへのmiR−29cの送達は、6ヶ月齢のmdx/utrn+/−マウス(注射の3ヶ月後)の四頭筋において、mir−29cレベルを有意に増加させ、シリウスレッド染色を有意に減少させる。RT−PCRによって評価した場合、処置された筋肉におけるコラーゲンおよびエラスチンレベルの減少があった。
mdx/utrn+/−マウスおよびジストロフィン欠損患者において、線維症の増加およびmiR29発現の減少の実証は、マウスモデルがヒト疾患を代表するものであることを立証する。抗線維化療法としてAAVで送達されたmiR29を使用した初期の結果は、線維症の重要な要因である、シリウスレッド染色およびコラーゲンおよびエラスチンレベルの減少に有意な有益な効果があることを示唆している。
実施例3
MiR−29cの注射はコラーゲンを減少させ、miR−29cを回復させる
rAAVrh.74.CMV.MiR−29cが線維症を減少させることができるかどうかを判定するために、12週齢のmdx/utrn+−マウスに、rAAVrh.74.CMV.MiR−29cを左腓腹筋に5×1011vgsで筋肉内注射した(GAS)筋肉。注射後12週目にマウスを分析した。ピクロシリウスレッド染色は、未治療反対側mdx/utrn+/−GAS筋と比較して、GAS筋(図2a)全体にわたるコラーゲン染色の有意な減少を明らかにした。picrosirius赤色染色の定量化は、治療された筋肉が未処理の筋肉(処置−23.3%±1.3対未処置−29.5%±0.7)と比較して、コラーゲンの18.3%の減少を有することを示す(図2b)。被治療筋肉におけるmiR−29cの過剰発現を確認するために、24週齢のWT、miR−29c治療マウス、およびmdx/utrn+/−マウスからのGAS筋から全RNAを抽出し、miR−29c発現についての定量逆転写PCR(qRT−PCR)分析に供した。結果は、未治療マウスと比較して、被治療マウスのGAS筋においてmiR−29cが有意に増加したことを示した(図2d)。
実施例4
MiR−29cは絶対および比筋力を改善するが、収縮誘発性損傷に対して保護しない
線維化が筋肉機能に影響を与えることが分かっているので、我々は、MiR−29cの発現を増加させることによって線維化を減少させることにより、収縮誘発性損傷からmdx/utrn+/−筋肉を保護し、rAAVrh.74.CMV.MiR−29cで処置したmdx/utrn+/−マウスからの腓腹筋の機能特性を評価した。注射の12週間後、GASを単離してインビボ力測定を行った。
GAS手順は、横腹筋生理を分析するためにHakim et al.(Methods Mol Biol.709:75−89、2011)に列挙されたプロトコルに従うが、GASに適合させる。簡潔には、ケタミン/キシラジン混合物を用いてマウスを麻酔した。後肢の皮膚を除去して、GAS筋肉およびアキレス腱を露出させた。遠位の腱を解剖し、二重の正方形の結び目をできるだけ筋肉に近いところで4−0の縫合で腱の周りに結び付け、別の第2の二重正方形の結び目を第1の結び目のすぐ隣に結びつけ、腱を切断した。露出した筋肉は常に生理食塩水で湿らせた。次いで、マウスを熱制御プラットフォームに移し、37℃に維持した。膝を膝蓋腱に針で固定し、腱の縫合を力変換器(Aurora Scientific、Aurora、ON、Canada)の水平アームに固定し、足をテープで固定した。双極性白金電極を介して坐骨神経を刺激することにより、GAS筋肉収縮が誘発された。筋肉が安定化したら、最大の攣縮力が達成されるまで筋肉を徐々に伸ばして最適な長さを決定した。3分間の休止期間の後、GASを50,100,150、および200Hzで刺激し、各刺激間に1分間の休止期間を設けて最大破傷風力を決定した。筋長を測定した。5分間の休息の後、収縮誘発損傷に対するGAS筋肉の感受性を評価した。刺激の500ms後、筋肉は最適長さの10%長くなった。これは150Hzで700msの筋肉を刺激することから成っていた。刺激の後、筋肉は最適な長さに戻された。このサイクルを1分毎に合計5サイクル繰り返した。特定の力は、最大破壊力をGAS筋断面積で割ることによって計算した。遠心性収縮後、マウスを安楽死させ、GAS筋肉を切開し、秤量し、分析のために凍結させた。
各GASは一連の反復遠心性収縮を受けた。各収縮の力比対第一の収縮を比較することにより、第五の収縮後の未処理筋肉は0.56±0.05対処理0.50±0.04(p≦0.0001)に減衰することが明らかになった。被注射群は、0.92±0.02に減衰したWT対照と比較して保護の程度のわずかな減少を示した(図3c)。このデータは、miR−29cの発現を増加させることによる線維化の減少は、絶対的および特定の力の両方を増加させるが、筋肉を収縮誘発損傷から有意に保護しないことを示す。
rAAVrh.74.MiR−29c治療GAS筋は、未治療mdx/utrn+/−GAS筋と比較した場合に絶対力の有意な改善を示し(rAAV.miR−29c−2277±161.7対mdx/utrn+/−未治療−1722±145.7、図3a)、また未治療GAS筋と比較した場合にrAAVrh.74.miR−29c治療GAS筋特異的改善において比力を正常化した(rAAV.miR−29c−204.7±11.7対mdx/utrn+/−未治療−151.6±14.5、図3b)。野生型対照と比較した場合、力は依然として有意に低下した(rAAV.miR−29c−204.7±11.7対野生型−312.0±34.1)。
実施例5
マイクロジストロフィンとの同時送達は線維症をさらに低減する
miR−29c/マイクロジストロフィン併用遺伝子治療アプローチが線維症を減少させる上でより有益であるかどうかを決定するために、12週齢のmdx/utrn+/−マウスは、rAAVrh.74.CMV.MiR−29cを5x1011で筋肉内注射した左腓腹筋のVGS。以下の遺伝子治療ベクターを、3ヶ月齢のmdx/utrn+/−マウス、DMDマウスモデル:scAAVrh.74.CMV.miR−29c単独の左腓腹筋(GAS)筋肉への筋肉内注射(IM)によって投与したrAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィンおよびrAAVrh.74.MCK.micro−ジストロフィン単独で送達される。
pAAV.MCK.マイクロジストロフィンプラスミドは、図10に示すように、AAV2逆方向末端反復配列(ITR)に隣接するヒトマイクロジストロフィンcDNA発現カセットを含む。AAV rh.74ビリオンにキャプシドされたのはこの配列である。Rodino−Klapac et al.(Mol Ther.2010 Jan;18(1):109−17)に記載されているように、コドン最適化ヒトマイクロジストロフィンcDNA配列を駆動するMCK発現カセットをAAVクローニングベクターに挿入することにより、pAAV.MCK.マイクロジストロフィンプラスミドを構築した。MCKプロモーター/エンハンサー配列を用いて筋肉特異的遺伝子発現を誘導し、351bpのMCKコアプロモーター(近位)に融合したマウスMCKコアエンハンサー(206bp)からなる。コアプロモーターの後、53bpの内在性マウスMCK Exon1(非翻訳)がSV40後期16S/19Sスプライスシグナル(97bp)および小さな5’UTR(61bp)に続いて効率的な転写開始のために存在する。イントロンおよび5’UTRはプラスミドpCMVβ(Clontech)に由来する。マイクロジストロフィンカセットは、ATG開始の直前にコンセンサスKozakを有し、mRNA終結のために小さい53bpの合成ポリAシグナルを有する。ヒトマイクロジストロフィンカセットは、(R4−R23/Δ71−78)ドメインを含む。相補的DNAは、ヒト使用のためにコドン最適化され、GenScript(Piscataway、NJ)によって合成された。
注射後12および24週にマウスを分析した。第1に、マイクロジストロフィンを発現する筋線維の数を用いて、導入遺伝子送達の有効性を評価し、各群で発現したマイクロジストロフィンのレベルが同程度であることを確認した。我々は、miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法(75.03±1.91%)と比較して、マイクロジストロフィン単独(71.85±2.25%)で処置したコホート間では差異がないことを見出した(図4)。
GAS筋肉を注射後12ヶ月間分析して、Sirius Red染色およびその後のImageJによるコラーゲン蓄積を評価した。さらなる結果には、miR−29cおよびコラーゲン転写レベル、GAS筋肉における力測定、筋肉再生に関与するタンパク質(MyoD、Myogenin)の繊維直径測定およびウェスタンブロット分析が含まれた。線維症の量はピクロシリウスレッド染色によって分析され、未治療反対側mdx/utrn+/−GAS筋またはマイクロジストロフィン単独と比較して、すべての治療群においてGAS筋全体にわたるコラーゲン染色の有意な減少を明らかにした(図5a)。ピクロシリウスレッド染色の定量化は、併用治療筋肉が未治療筋肉と比較してコラーゲンの40.8%減少を有したことを示す(被治療−17.47%±0.75対未治療−29.5%±0.7)(図5b)。miR−29cの発現を確認するために、qRT−PCRをGAS筋で行い、すべての治療群は、未治療筋肉と比較してmiR−29cの増加を有した(図5c)。
DMD組織と同様に、mdx/utrn+/−筋におけるmiR−29cレベルの有意な減少が観察され、これはピクロシラス・レッド染色によって測定された線維症の増加と相関した。scAAV.miR−29c単独で3ヶ月間処置した後、GAS筋肉における線維症(処置−23.5%±1.3対未処置−27.8%±0.6)の有意な減少があった。マイクロジストロフィンと一緒に送達された場合、ピクロシリウスレッド染色(組み合わせ処置:17.47%±0.75対未処置:29.5%±0.7)により、コラーゲンのさらなる減少(41%)が観察された(p<0.0001)(図5b)。miR−29cの発現を確認するために、qRT−PCRをGAS筋で行い、すべての治療群は、未治療筋肉と比較してmiR−29cの増加を有した(図5b)。
注射後24週で、注射12週間後に観察された結果と類似していた。未処理の筋肉(併用療法:未処置:31.07±0.93;p<0.0001)とmiR−29c転写レベルの同時増加との比較において、ピクロシリウスレッド染色によるコラーゲンの47%の減少があった。
ピクロシリウスレッド染色により観察されたコラーゲンの減少をさらに検証するために、qRT−PCRを筋肉で行い、Col1A、Col3A、およびまた別のECM成分であるフィブロネクチン(Fbn)の転写物レベルを定量化した。qRT−PCR分析は、各治療後のCol1AおよびCol3Aの減少を検出したが、マイクロジストロフィンおよびmiR−29cの両方で治療されたコホートのみが有意な減少を示した(図6aおよび6b)。分析は、併用治療コホートにおいてのみFbnが有意に減少したことを明らかにした(図6c)。
TGF−β1は、ジストロフィー筋において上方制御されることが以前に示されており、線維性カスケードの開始に関与する可能性が高い。TGF−β1は、miR−29cを下方調節し、コラーゲンおよび筋線維形成の増加を伴う筋芽細胞の筋線維芽細胞への変換を担う、既知の線維症促進性サイトカインである。qRT−PCR分析は、併用治療された筋肉が、未注射筋肉およびいずれかの単剤治療と比較して有意に低いレベルのTGF−β1を有したことを示す(図6d)。注射の6ヵ月後、併用治療された筋肉は、Col1A、Col3A、Fbn、およびTGF−β1レベルの低下を示し続けたが、miR−29およびマイクロジストロフィンのみの群ではCol1A mRNAレベルのごくわずかな減少が観察された。
miR−29c単独で処置した筋肉では、マイクロジストロフィンと組み合わせた場合、野生型と有意に異ならない絶対力および比力につながった未処置の四肢と比較して、特異的および絶対的な力の増加が観察された。我々はまた、共処理した筋肉における胃重量の有意な増加を観察した。
rAAV.miR−29cを抗線維化療法として使用した初期の結果は、線維症の主要な原因であるコラーゲンレベルの低下に有益な効果があることを示唆している。さらに、膜安定性を改善するためにマイクロジストロフィンと組み合わせると、miR29アップレギュレーションは筋力を正常化した。
実施例6
絶対力のさらなる増加および収縮誘発性損傷からの保護の追加
miR−29で処理された筋肉が絶対力および比重の中程度ではあるが有意な増加を有することを知って、miR−29cの過剰発現および筋ジストロフィン遺伝子置換の筋肉機能への影響を調べた。注射から12週間後、インビボでの力測定を行ったGASを単離した。実施例2で上記したrAAVrh.74.MiR−29cベクターとrAAV
共処理rAAVrh.74.MiR−29cおよびrAAV発現Micro−Dys処理GAS筋肉は、未処理mdx/utrn+/−GAS筋肉と比較した場合に絶対力において有意な改善を示した(同時処置3582.4±79.4nM対mdx/utrn+/−untreated−1722±145.7 nMの対rAAVrh.74.miR−29C/マイクロDYS被処理ガス筋特異的改善における野生タイプ−3005±167.3 nMで)(図7)、また正規特定力未処置のGAS筋肉と比較して(共処理マウス−244.2±6.6nM/mm対mdx/未処置+/−未処置151.6±14.5nM/mm対312.0±34.1nM/mm )(図7)。絶対力および比力の両方は野生型対照と有意な差がなかった。
各GASは一連の反復遠心性収縮を受けた。第1の収縮に対する各収縮の力比を比較することにより、第5の収縮後、未治療筋肉は、併用治療0.66±0.04に対して0.54±0.06に減衰したことが明らかになり(P≦0.0001)、マイクロジストロフィン単独でも0.66±0.04に減衰したので、これはマイクロジストロフィンに起因し得る。被治療群は、0.92±0.02に減衰した野生型よりも依然として有意に低かった(図7c)。注射後24週間で同様の所見が見られた。このデータは、線維化および遺伝子置換の減少が、絶対および特異的両方の力を増加させ、筋肉を収縮誘発傷害から有意に保護することを示している。
実施例7
併用療法は筋肥大および過形成を増加させる
マイクロジストロフィンと同時送達されたMiR−29cは、3ヶ月齢で単独で注射されたいずれか一方と比較して、被注射腓腹筋の全重量を増加させた(図8、図9a)。筋肉量の増加の原因を調べるために、筋線維直径を測定する。miR−29c/μ−dys併用治療は、平均線維サイズの増加を示した。mdx/utrn+/−対照をmiR−29c/μ−dys治療mdx/utrn+/−と比較して、平均直径は25.96〜30.97μmに増加した(図9b)。同時送達は野生型線維サイズ分布へのシフトをもたらした(図9c)。平均繊維サイズが増加しても、総筋肉重量の約30%の増加は説明されない。筋肉の全断面積も測定した。すべての群からのガストロム筋肉をフルスライドスキャンし、総面積を測定した。マイクロジス/miR−29cで併用治療された筋肉は、未治療およびいずれかの単剤治療と比較して断面積の有意な増加を有した(未注射:24.6対miR−29c:26.3対マイクロジス:26.6対マイクロジス/miR−29c:33.1)(図8、図9d)。
miR−29cは、myoD/Pax7/myogenin経路において役割を果たすことが報告されており、miR−29cは筋細胞系統において分化する衛星細胞(筋幹細胞)の再生および活性化に影響を与えている可能性があるという仮説が立てられた。これを試験するために、全スライドスキャン画像からの筋肉繊維の総数を数えた。miR−29c/μ−dys併用治療後の筋線維の数の増加(図9e)。最後に、mdx/utrn+/−マウスにおける筋線維直径が多くの小径線維およびいくつかの肥大線維とは異なることを考慮して、単位面積当たりの線維数(細胞/mm2)が治療によって影響を受けるかが決定された。miR−29c/μ−dys併用治療は野生型と変わらなかった(図9f)。
実施例8
早期併用治療は線維症を予防する
DMDの予防的治療としてのコンビナトリアルmiR−29cおよびマイクロジストロフィンの潜在的重要性を考慮して、より若いmdx/utrn+/−マウスのコホートを4週齢で処置した。本明細書に記載の他の群と同じパラダイムを用いて、以下の処置をGASの筋肉内注射による線維症予防の有効性について比較した:scAAVrh.74.CMV.miR−29c単独、ssAAVrh74.MCK.micro−ジストロフィン+ scAAVrh。同じ用量で74.CMV.miR−29c併用療法、またはssAAVrh74.MCK.micro−ジストロフィン単独で投与した。注射の12週間後にマウスを剖検した。未治療反対側mdx/utrn+/−GAS筋と比較して、すべての被治療群においてGAS筋全体にわたるコラーゲン染色の有意な減少が観察された(図10A)。ピクロシリウスレッド染色の定量化は、マイクロジストロフィン/miR−29cで併用治療された筋肉が未治療筋肉と比較してコラーゲンの51%減少を有したことを示し(被治療−11.32%±1.18対未治療−23.15%±0.90)(p<0.0001)(図10)、pRT−PCRは、コンビナトリアル療法後にCol1A、Col3A、Fbn、およびTGF−β1の減少を確認した(図10DおよびE)。
実施例9
早期併用療法は後期治療よりも良好に力を回復し、収縮誘発性損傷から保護する
インビボ力測定を、実施例8に記載されているように併用療法で早期に治療されたマウスのGASについて行った。4週齢のmdx/utrn+/−マウスにおいて、miR−29c /マイクロジストロフィンを用いた併用療法は、未処理のmdx/utrn+/−マウスと比較した場合、絶対的な力において有意な改善を示し、野生型との差はなかった(共処理:2908±129.5mN対未処理:1639.4±116.9mN対野生型:3369.73±154.1mN)。比力もまた、コンビナトリアル療法後に野生型レベルまで正常化した(併用治療338.9±22.34mN/mm2対未治療184.3±13.42mN/mm対WT364.3±7.79mN/mm)(図11AおよびBならびに12)。
次に、各GASに一連の反復遠心性収縮を施した。各収縮の力比を第5収縮と比較することにより、未治療の筋肉は0.53±0.04に減少し、同時に処置された筋肉は0.82±0.04(p≦0.0001)であった。コンビナトリアル治療群は、0.93±0.01に減衰した野生型よりもわずかに低かったが、有意な差はなかった(図11C)。これらのデータは、線維化および遺伝子置換の減少が、絶対的な力および比的な力の両方を増加させ、収縮によって誘発される損傷から筋肉を有意に保護することを示す。
これらの実験は、新生児期に遺伝子置換を開始すべきであることを示唆している。新生児期のDMDやその他の筋ジストロフィーを特定する方向に取り組んでいることは明らかです。オハイオ新生児スクリーニング研究は、CK 7 Neurolを用いた新生児におけるDMDの同定の可能性を示している。同じ乾燥した血液スポット上でのDNA確認を伴うバイオマーカー(>2000U/L)として(Mendellら、Ann。Neurol。71:304−313、2012)。この方法論は現在、米国(PPMD、2016年5月16日:新生児スクリーニングとの次のステップ)および他の国、特に英国(英国国家審査委員会)と中国(Perkin Elmer(商標)は中国でスクリーニングを開始)。
miR−29はまた、心臓、肺、および肝臓線維症のための治療法として有望であることが示されています。マウスおよびヒトにおける心筋梗塞は、miR−29ダウンレギュレーションに関連する。Rooij et al.(Proc.Natl.Acad.Sci,USA 105:13027−13032,2008)は、線維芽細胞をmiR−29b模倣体に曝露することが、コラーゲン転写物を減少させ、心臓線維症の臨床的変換のための経路を提供することを実証した。その後の研究では、ブレオマイシン誘発肺線維症マウスモデルにおいて、miR−29b.14のSleeping Beauty(SB)トランスポゾンシステムに基づく送達を用いて線維症の減弱を達成できることが示された。現在、miR−29b模倣体は、健康なボランティア(miRagen Therapeutics TM MRG−201)において臨床第1相安全耐容性局所皮内試験中にある。オリゴヌクレオチドの半減期に関連する反復投与を必要とするであろうmiR−29オリゴヌクレオチド送達と比較して、AAV遺伝子治療は、単一送達遺伝子伝達のための経路を潜在的に提供することができる。
実施例10
miR−29およびマイクロジストロフィンの筋特異的発現による治療は線維症およびECM発現を減少させた
miR29c配列および筋肉特異的プロモーターMCKを含むAAVベクターも生成し、マイクロジストロフィンを発現するAAVベクターとの併用療法として試験した。rAAV.MCK.miR29cと呼ばれるrAAVベクターを作製するために、22ヌクレオチドのmiR29c配列(標的鎖配列番号3およびガイド鎖配列番号4)を、MCKによって駆動されるmiR−30足場にクローニングしたプロモーター(配列番号11)。発現カセット(配列番号12)を一本鎖AAVプラスミドにクローニングし、筋肉でよく発現することが知られている血清型AAVrh74を用いてパッケージングした。miR−29c cDNAは、miR−30c標的(センス)鎖、miR−30ステムループおよびmiR−30cガイド(アンチセンス)鎖をmiR−30骨格に含むカスタムプライマーを用いて合成した。miR−29c配列の3つの塩基が改変された。次いで、この配列を、MCKプロモーターおよびポリA配列によって駆動されるプラスミドを含む一本鎖AAV ITRにクローニングした。
pAAV.MCK.miR29Cプラスミドは、AAV2逆方向末端反復配列(ITR)に隣接するmiR−30ステムループバックボーンにmir29c cDNAを含む。AAVrh74ビリオンにキャプシドされたのはこの配列である。さらに、miR−29c標的配列を有するいくつかのヌクレオチドは、shRNA−miR(luc)におけるように、この部位でワトソン−クリル対合を模倣するように変更された。ShRNA−lucデザインによれば、ヘアピンはその長さ全体にわたって完全に相補的でなければならない。さらに、パッセンジャー鎖の変化が増えるほど、miR−29プロセシングを制御する内在性機構がなくなり、miRNAを幹細胞から認識することが可能になります。ガイド鎖の19番目の塩基をシトシンに改変し、天然mi−29c配列の切断部位に先行するヌクレオチドを模倣し、他方の鎖上の対応する塩基を変更して対形成を維持した。
AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の早期治療は、線維症およびECM発現を低下させる上でより有効であった。4〜5週齢のmdx/utrn+−マウスに、実施例5に記載したように、左腓腹筋に5x1011vgsのrAAVrh.74.MCK.MiR−29cおよびrAAVrh74.MCK.micro−ジストロフィンを筋肉内注射した。筋肉を注射12週間後に収穫した。未注射およびrAAV.MCK.miR−29c/rAAV.MCK.マイクロジストロフィンの併用療法で注射されたマウスから採取した筋肉のピクロシリウスレッド染色は、併用治療筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの50.9%減少を有したことを示し(図13aおよび13b参照)、qRT−PCRは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認した(図13c)。半定量的qRT−PCRは、AAV.MCK.miR−29c/AAVにおけるコラーゲンA1およびコラーゲン3A(図13d、e)、フィブロネクチン(図13f)およびTgfβ1(図13g)レベルの有意な減少を示した。マイクロジストロフィン処理した筋肉を対側肢帯型治療と比較して示した。(*p<0.05、****p<0.0001)。AAV.MCK.miR−29c/マイクロジストロフィン併用療法の治療は、線維症およびECM発現を減少させるのに有効である。3ヶ月齢のmdx/utrn+¥−マウスは、実施例5に記載されているように、左腓腹筋に5x1011vgのrAAVrh.74.MCK.MiR−29cおよびrAAVrh.74.MCK.マイクロジストロフィンの筋肉内注射を受けた。筋肉を注射12週間後に収穫した。未治療、AAV.MCK.miR−29c、およびAAV.MCK.miR−29c/AAV.マイクロジストロフィン治療筋肉のピクロシリウスレッド染色は、併用治療筋肉が未治療GAS筋と比較してコラーゲンの30.3%減少を有したことを示し(図14aおよび14b参照)、qRT−PCRは、被治療コホートにおけるmiR−29c転写物レベルの増加を確認した(図14c)。半定量qRT−PCRは、反対側の肢と比較したAAV.miR−29c/AAV.マイクロジストロフィン治療筋肉におけるコラーゲン1Aおよびコラーゲン3A(図14d、e)、フィブロネクチン(図14f)、ならびにTgfβ1(図14g)レベルの有意な減少を示す。一方向ANOVA。全てのデータは平均±SEMを表す。(**p<0.01、****p<0.0001)。
実施例11
早期併用療法は後期治療よりも良好に力を回復し、収縮誘発性損傷から保護する
インビボ力測定を、実施例8および9に記載されているように、miR−29およびマイクロジストロフィンの筋特異的発現で早期に治療されたマウスのGASについて行った。4週齢のmdx/utrn+/−マウスにおいて、rAAV.MCK.miR−29c/およびマイクロジストロフィンを発現するrAAVを用いた併用療法は、未治療mdx/utrn+/−マウスと比較した場合、絶対力の有意な改善を示し、野生型との差はなかった(図15a)。比力もまた、併用療法後に野生型レベルまで正常化した(図15b)。
次いで、実施例9に記載されているように、繰り返しの遠心性収縮後の力の損失について筋肉を評価した。rAAV.MCK.miR−29c/rAAV.MCK.micro−ジストロフィンおよびrAAV.MCK.micro−ジストロフィン単独で共処置したマウスは、未処置mdx/utrn+−筋肉と比較して力の損失からの保護を示した(図15c )。
12週齢のmdx/utrn+/−マウスでは、rAAV.MCK.miR−29c/およびrAAV発現マイクロジストロフィンを用いた併用療法は力を回復させ、収縮誘発損傷から保護した。rAAV.MCK.miR−29cおよびマイクロジストロフィンを発現するrAAVが注射されたGAS筋の強縮性収縮後の絶対力(図16a)および正常化比力(図16b)の測定は、未治療mdx/utrn+/−筋肉と比較して有意に増加した。続いて、筋肉を、実施例9に記載したように繰り返して遠心性収縮させた後の力の損失について評価した。MCK.miR−29c/マイクロジストロフィンで併用治療されたマウスは、未治療mdx/utrn+¥−筋肉と比較して力の喪失からの保護を示した(図16c)。これらのデータは、線維化および遺伝子置換の減少が、絶対的な力および比的な力の両方を増加させ、収縮によって誘発される損傷から筋肉を有意に保護することを示す。
実施例12
早期併用治療は筋肥大および過形成を増加させる
rAAVを発現するマイクロジストロフィンとrAAV.MCK.miR−29との同時送達は、注射後3ヶ月で単独で注射されたもの(図17a)と比較して、注射されたガストグの全体重量を増加させなかった。筋線維直径も測定した。miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療は、平均線維サイズの増加を示した。mdx/utrn+/−対照とmiR−29c/マイクロジストロフィン処理mdx/utrn+/−を比較すると、平均直径は28.96から36.03μmに増加した(図17b)。同時送達は野生型線維サイズ分布へのシフトをもたらした(図17c)。miR−29c/マイクロジストロフィン併用治療における1mm当たりの筋線維の数は、未治療マウスおよび野生型より有意に少なかった(図17d、***p<0.01、****p<0.0001)。
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Claims (32)

  1. miR−29cを発現する組換えAAVベクター。
  2. a)配列番号3および配列番号4のヌクレオチド配列、
    b)配列番号2のヌクレオチド配列、
    c)配列番号1のヌクレオチド配列、または
    d)配列番号12のヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載の組換えAAVベクター。
  3. 前記ベクターが、血清型AAV1、AAV2、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAVrh74、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはAAV13である、請求項1または2に記載の組換えAAVベクター。
  4. 前記ポリヌクレオチド配列が、筋特異的制御要素に作動可能に連結される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組換えAAVベクター。
  5. 前記筋特異的制御要素が、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ヒト骨格アクチン遺伝子要素、心臓アクチン遺伝子要素、筋細胞特異的エンハンサー結合因子mef、筋クレアチンキナーゼ(MCK)、短縮MCK(tMCK)、ミオシン重鎖(MHC)、MHCK7、C5−12、マウスクレアチンキナーゼエンハンサー要素、骨格速筋トロポニンC遺伝子要素、遅筋心臓トロポニンC遺伝子要素、遅筋トロポニンI遺伝子要素、低酸素誘発性核因子、ステロイド誘発性要素、またはグルココルチコイド応答要素(gre)である、請求項4に記載の組換えAAVベクター。
  6. 前記筋特異的制御要素が、配列番号10、配列番号11または配列番号13のヌクレオチド配列を含む、請求項4または5に記載の組換えAAVベクター。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターを含む、組成物。
  8. 治療有効量の請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物を投与することを含む、筋ジストロフィーを治療する方法。
  9. 治療有効量の請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物を投与することを含む、筋ジストロフィーに罹患している対象における線維症を低減または予防する方法。
  10. 治療有効量の請求項1〜5のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項6に記載の組成物を投与することを含む、筋ジストロフィーに罹患している患者における線維症を予防する方法。
  11. 治療有効量の請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物を投与することを含む、筋ジストロフィーに罹患している対象における筋力または筋肉量を増加させる方法。
  12. 前記筋ジストロフィーが、デュシェンヌ型筋ジストロフィーまたは肢帯型筋ジストロフィーである、請求項8〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記組換えAAVベクターまたは前記組成物が、筋肉内注射により投与される、請求項8〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記組換えAAVベクターまたは前記組成物が、全身投与される、請求項8〜12のいずれか1項に記載の方法。
  15. 前記組換えAAVベクターまたは前記組成物が、注射、注入、または移植によって非経口投与される、請求項14に記載の方法。
  16. 前記組成物の組換えAAVベクターが、前記対象において線維症が観察される前に、または前記対象において筋力が減少する前に、または前記対象において筋肉量が減少する前に投与される、請求項8〜15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 筋ジストロフィーの治療のための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターを含む組成物。
  18. 筋ジストロフィーに罹患している対象における線維症を低減または予防するための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターを含む組成物。
  19. 筋ジストロフィーに罹患している対象における筋力を増加させるための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターを含む組成物。
  20. 静脈内注射用に製剤化される、請求項17〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  21. 全身投与用に製剤化される、請求項17〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  22. 注射、注入または移植による非経口投与のために製剤される、請求項21に記載の組成物。
  23. 前記組成物が、前記対象において線維症が観察される前に、または前記対象において筋力が減少する前に、または前記対象において筋肉量が減少する前に投与される、請求項17〜22のいずれか1項に記載の組成物。
  24. 筋ジストロフィーの治療用の薬剤の調製のための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物の使用。
  25. 必要がある対象における線維症の低減または予防用の薬剤の調製のための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物の使用。
  26. 筋ジストロフィーに罹患している対象における筋力または筋肉量の増加用の薬剤の調製のための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターまたは請求項7に記載の組成物の使用。
  27. 筋ジストロフィーがデュシェンヌ型筋ジストロフィーである、24〜26のいずれか1項に記載の使用。
  28. 前記薬剤が、筋肉内投与用に製剤化される、請求項24〜27のいずれか1項に記載の使用。
  29. 前記薬剤が、全身投与用に製剤化される、請求項24〜27のいずれか1項に記載の使用。
  30. 前記薬剤が、注射、注入または移植用に製剤化される、請求項29に記載の使用。
  31. 前記薬剤が、前記対象において線維症が観察される前に、または前記対象において筋力が減少する前に、または前記対象において筋肉量が減少する前に投与される、請求項24〜30のいずれか1項に記載の使用。
  32. 宿主細胞を請求項1〜6のいずれか1項に記載の組換えAAVベクターで感染させることと、前記宿主細胞において成熟miR−29ポリヌクレオチドを発現させることとを含む、成熟miR−29ポリヌクレオチド配列の産生方法。
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