JP2021511020A - 21−ヒドロキシラーゼ欠損症のためのアデノ随伴ウイルス遺伝子療法 - Google Patents

21−ヒドロキシラーゼ欠損症のためのアデノ随伴ウイルス遺伝子療法 Download PDF

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Abstract

21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質を発現する組換えアデノ随伴ウイルスベクターおよび21OH欠損症を治療するための関連する使用が本明細書に開示される。本発明は、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAVベクターを包含する。【選択図】なし

Description

本出願は、2018年3月8日に出願された米国仮特許出願第62/640,311号、および2018年1月17日に出願された米国仮特許出願第62/618,307号に対する優先権および利益を主張する。これらの各出願の内容は参照することにより全体が本明細書に組み込まれる。
電子的に提出されたテキストファイルの説明
本明細書と共に電子的に提出されたテキストファイルの内容は参照することにより全体が本明細書に組み込まれる:配列表のコンピューターで読取り可能な形式のコピー(ファイル名:21OH_001_02WO_SeqList_ST25.txt、記録日:2019年1月13日、ファイルサイズ18,056バイト)。
本開示は、概しては遺伝子療法の分野に関する。特に、本開示は、21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質を発現する組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターおよび粒子を記載する。rAAVベクターおよび粒子は、21OH欠損症を治療するために使用されてもよい。
21−ヒドロキシラーゼ(21OH)は、CYP21A2遺伝子によりコードされるシトクロムP450酵素であり、ステロイドホルモンアルドステロンおよびコルチゾールの生合成に関与する。これらの合成は副腎皮質において起こる。機能的なCYP21A2遺伝子と密接に関連した非機能的なCYP21A1P偽遺伝子との間の高率の組換えは、点突然変異ではなく遺伝子変換により推進される、先天性副腎過形成症(CAH)およびその異常な遺伝学の高い発生率を結果としてもたらす。CYP21A2の欠陥は21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)を引き起こし、21OHDは、i)外部生殖器の胎児男性化、グルココルチコイドおよびミネラロコルチコイド産生が低いもしくは存在しないこと、ならびに大過剰のアンドロゲンを伴うCAH(「古典的」21OHD)またはii)胎児男性化を伴わず、コルチゾールおよびアルドステロン欠損を伴わないが、アンドロゲンの産生が増加したより軽度の形態の疾患(「非古典的」21OHD)のいずれかに繋がる。
数十年の治療戦略の後、重篤な形態の21OHDの管理は依然として臨床的に困難なままである。外因性ステロイドを用いて患者を治療することができるが、乳児および成人患者は依然として、副腎不全のリスク、すなわち、日常的な感染、外傷、または激しい労作などの身体ストレスに対して副腎が応答できないリスクがある。副腎不全は、療法を遵守している教養のある患者においてさえ重篤なショックおよび死に急速に繋がり得る。Hahner et al.、J Clin Endocrinol Metab、Feb;100(2):407〜416(2015)を参照。さらに、成長、ジェンダー、およびセクシャリティーに関する顕著な結果がある。女性患者において、生理学的用量より高いグルココルチコイド用量を使用して副腎のアンドロゲン産生を抑制することに本来的な困難がある。結果として、グルココルチコイド過剰に対するアンドロゲンの交互のサイクルは、低身長、肥満症、小児期の間の繰返しの生殖器手術、思春期における変化および慢性男性化に繋がることがある。アンドロゲン過剰症は依然として、多毛症、男性的な筋肉発生、肥大した陰核サイズおよび性的不全を通じて古典的および非古典的な形態の疾患を罹患した女性患者にとって大きな美容的負担となっている。Gastaud et al.、J Clin Endocrinol Metab、92(4)、1391〜1396(2007)を参照。男性患者は、低身長および早期男性化のリスクがある。治療の失敗は、一部の患者において両側副腎摘除に繋がることさえある(Gmyrek et al.、Pediatrics、109:E28(2002);Bruining et al.、J Clin Endocrinol Metab、86:482〜484(2001))。
21OHDの持続的矯正を可能とする療法の必要性が依然として存在する。
Hahner et al.、J Clin Endocrinol Metab、Feb;100(2):407〜416(2015) Gastaud et al.、J Clin Endocrinol Metab、92(4)、1391〜1396(2007) Gmyrek et al.、Pediatrics、109:E28(2002) Bruining et al.、J Clin Endocrinol Metab、86:482〜484(2001)
本発明は、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAVベクターを包含する。
ある特定の場合には、rAAVベクターは、ヒト21OHタンパク質である21OHタンパク質をコードする。一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列は、ヒト21OH(CYP21A2)cDNAを含むまたはからなる。ある特定の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列は、配列番号:1のアミノ酸配列または配列番号:1に対して少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のアミノ酸配列をコードする。
rAAVベクターは、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含んでもよく、非AAVヌクレオチド配列はプロモーターに作動可能に連結されており、プロモーターは宿主細胞(例えば、副腎細胞または副腎皮質細胞)中での21OHタンパク質の発現を指令する。好適なプロモーターの非限定的な例としては、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーター、PGKプロモーターまたは発現が副腎皮質細胞において特異的なプロモーターが挙げられる。一部の実施形態では、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーターは、CAG、CB6またはCBAプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、配列番号:2、配列番号:3、配列番号:48または配列番号:49のヌクレオチド配列を含むまたはからなる。
一部の態様では、rAAVベクターは少なくとも1つのITR配列を含む。ある特定の実施形態では、ITRは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74血清型ITRである。
ある特定の場合には、本発明のrAAVベクターは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74血清型である。
本発明はさらに、21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されており、rAAVベクターが少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)を含み、ITRが、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74のAAVからのものであり、かつ、プロモーターが、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーター、PGKプロモーターまたは発現が副腎皮質細胞において特異的なプロモーターである、rAAVベクターを提供する。一部の実施形態では、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーターは、CAG、CB6またはCBAプロモーターである。
一部の態様では、本発明は、本明細書に記載のrAAVベクターを含むrAAV粒子を包含する。ある特定の実施形態では、rAAV粒子は、AAV血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74からの少なくとも1つのキャプシドタンパク質をさらに含む。
本発明はまた、本明細書に記載のrAAVベクターまたはrAAV粒子および薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤を含む医薬組成物を包含する。さらに、本発明は、rAAV粒子を製造する方法であって、(a)本明細書に記載のrAAVベクター、(b)AAV repをコードする核酸分子、(c)少なくとも1つのAAVキャプシドタンパク質をコードする核酸分子および(d)rAAV粒子をパッケージングするための充分なヘルパー機能を含有する宿主細胞を培養することを含む、方法を想定する。
ある特定の場合には、本発明は、それを必要とする対象において21−ヒドロキシラーゼ(21OH)を発現させる方法であって、対象に治療有効量の、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含むrAAVベクターを含むrAAV粒子であって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAV粒子、またはそのようなrAAV粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHを発現させることを含む、方法を提供する。一部の場合には、21OHは、対象の副腎皮質、副腎髄質、副腎幹細胞、副腎前駆細胞、肝臓または卵巣中で発現されてもよい。
本発明はさらに、21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)を有する対象を治療する方法であって、対象に治療有効量の、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含むrAAVベクターを含むrAAV粒子であって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAV粒子、またはそのようなrAAV粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHDを治療することを含む、方法を提供する。この方法は、投与するステップの前に21OHDを有する対象を選択することをさらに含んでもよい。
一部の場合には、rAAVベクターまたはrAAV粒子またはそのようなrAAVベクターもしくはrAAV粒子を含む医薬組成物は、静脈内に、直視下手術もしくは腹腔鏡検査法を介して副腎への直接注射によりまたはカテーテル法を介して副腎動脈への注射により対象に投与される。副腎への直接注射は副腎皮質への直接注射であってもよい。
本発明の方法または組成物により治療される対象は、プラダーのステージIVまたはVの形態の21OHDを罹患していてもよい。一部の場合には、対象は、先天性副腎過形成症(CAH)を罹患している。
本発明はまた、21−ヒドロキシラーゼ欠損症を治療するための医薬の製造における、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含むrAAVベクターまたはそのようなベクターを含むrAAV粒子の使用であって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、使用を想定する。
図1A〜図1Cは、「対照」マウス(白、n=21)と考えられるCyp21+/−およびCyp21+/+と比較してCYP21ベクター(灰色、n=16)または偽ベクター(黒、n=9)を注射したCyp21−/−マウスにおける体重および尿中プロゲステロンの進展を示す。図1Aは、偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスは全ての時点において対照マウスより小さいままであったことを示す棒グラフである(P<0.001)。CYP21ベクターを注射したマウスは、注射の5および10週後(P<0.001)ならびに注射の15週後(P<0.01)に体重の大幅な回復を有した。図1Bは、ベクター注射の前および殺傷の時点における偽ベクター(左)またはCYP21ベクター(中)を注射したCyp21−/−マウスおよび対照マウス(右)の写真を示す。図1Cは、偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスは全ての時点において対照マウスよりはるかに高い尿中プロゲステロン濃度を有したことを示す棒グラフである(P<0.001)。CYP21ベクターを用いる遺伝子療法は、尿中プロゲステロンの大きな減少を誘導した。しかしながら、矯正は完全ではなかった。プロゲステロンレベルは、対照マウスと比較してCYP21処置Cyp21−/−マウスにおいて約2倍高いままであった(注射の5週後にP<0.001、注射の10週後に有意でない、および注射の15週後にP<0.05)。データを平均±s.e.m.として提示する。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 同上。 同上。 図2A〜図2Fは、対照(白、n=19)と比較してCYP21ベクター(灰色、n=14)または偽ベクター(黒、n=13)を注射したCyp21−/−マウスにおける移動運動およびストレス応答の研究の結果を示す棒グラフである。図2Aは、CYP21または偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスおよび対照マウスは、ロータロッドにより評価される同等の移動運動成績を有したことを示す。図2Bは、偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスは、尾懸垂試験において対照マウスより動かなかったことを示す(対照マウスと偽ベクターマウスとの間でP=0.21)。CYP21ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスは、試験に対する正常な応答を回復した(対照マウスとCYP21ベクターマウスとの間でP<0.05)。図2C〜2Fは、偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスは、高架式十字迷路試験においてCYP21ベクターを注射したCyp21−/−マウスおよび対照マウスと比較して、より短い距離を移動し(対照マウスと偽ベクターマウスとの間でP<0.001)(図2C)、オープンアームにおいてより短い時間を過ごし(対照マウスと偽ベクターマウスとの間で有意でない)(図2D)、より少ないヘッドディッピング(対照マウスと偽ベクターマウスとの間でP<0.05)(図2E)および立ち上がり運動(対照マウスと偽ベクターマウスとの間でP<0.01)(図2F)を行ったことを示す。差異は、全ての高架式十字迷路パラメーターについて対照とCYP21ベクターとの間で有意でなかった。データを平均±s.e.m.として提示する。*P<0.05、***P<0.001。 図3Aおよび図3Bは、対照マウス(白、n=16)と比較してCYP21ベクター(灰色、n=11)または偽ベクター(黒、n=8)を注射したCyp21−/−マウスの副腎および腎臓における遺伝子発現の研究の結果を示す棒グラフである。図3Aは、mRNA含量は、ACTH受容体(Mc2r)、プロテインキナーゼA調節サブユニット(Prkar2a)、ステロイド産生因子1(SF−1)(P<0.01)、ステロイド産生急性調節タンパク質(Star)ならびにステロイド産生酵素Cyp17a1およびCyp11b2(P<0.05)について偽ベクターに対してCYP21注射マウスの副腎において減少したことを示す。対照と比較してCYP21注射マウスにおけるmRNA含量は増加したままであったが、SF−1、Star、Hsd3b1(P<0.05)、Prkar1a、Cyp11b1(P<0.01)、Mc2r、Prkar2aおよびCyp11b2(P<0.001)についてより低いレベルの増加であり、Prkarca、Prkarcb、Cyp11a1およびCyp17a1について変化しなかった。図3Bは、Renin mRNA含量は偽ベクターに対してCYP21注射マウスの腎臓において減少したが(P<0.001)、CYP21注射マウスを対照と比較した場合には増加したままであった(P<0.001)ことを示す。データをTbpに対して正規化し、平均±s.e.m.として提示する。*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 同上。 同上。 同上。 図4Aおよび図4Bは、pCYP21(n=3、灰色)またはpLuc(n=3、黒)をトランスフェクトしたY1細胞における21−ヒドロキシラーゼ発現およびプロゲステロン濃度の解析の結果を示す。図4Aは、pCYP21をトランスフェクトしたY1細胞は、pLucをトランスフェクトしたY1細胞とは対照的にウエスタンブロットによる評価で21−ヒドロキシラーゼを発現したことを示す。図4Bは、pCYP21をトランスフェクトしたY1細胞は、pLucをトランスフェクトしたY1細胞より低い上清中のプロゲステロン濃度を有したことを示す(P=0.10)。データを平均±s.e.m.として提示する。 図5Aおよび図5Bは、AAVrh10の静脈注射は副腎皮質における導入遺伝子の発現を結果としてもたらすことを示す。図5Aは、対照マウスにおける静脈注射後の副腎におけるAAVrh10のGFP蛍光パターンを示す画像である。図5Bは、対照およびCYP21ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスの副腎におけるマウスおよびヒト21−ヒドロキシラーゼ発現を示すイムノブロットである。 図6は、対照マウスおよび偽ベクターまたはCYP21ベクターを注射したCyp21−/−マウスの副腎凍結切片の組織学的解析の画像を示す。上、スケールバー=500μm;下、スケールバー=200μm。 図7は、対照マウスおよび偽ベクターまたはCYP21ベクターを注射したCyp21−/−マウスの副腎におけるアルドステロン合成酵素発現の画像を示す。 図8Aおよび図8Bは、AAVrh10−CAG−GFPを静脈注射した対照マウスの末梢臓器におけるGFP発現の画像を示す。図8Aは心臓を示す。図8Bは肝臓を示す。 図9は、左副腎にssAAV5−PGK−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(非注射)副腎および左(注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図10は、ssAAV5−PGK−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の左副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図11は、ssAAV5−PGK−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の左副腎の切片全体のGFP免疫蛍光画像を示す。 図12は、右副腎にssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(注射)副腎および左(非注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図13は、ssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の右副腎のHA免疫蛍光画像を示す。 図14は、右副腎にssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(注射)副腎および左(非注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。この動物に右副腎における3回の注射として4.5×1011vgを投与した。この値はNHP01への投与より6.6倍低かった。 図15は、ssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の右副腎におけるHA免疫蛍光画像を示す。この動物に右副腎における3回の注射として4.5×1011vgを投与した。この値はNHP01への投与より6.6倍低かった。 図16は、右副腎にssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号4(NHP04)の副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(注射)副腎および左(非注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図17は、右副腎におけるssAAV5−PGK−CYP21HAの注射後の非ヒト霊長動物番号4(NHP04)の右副腎の解剖の詳細の構成図および写真を示す。 図18は、右副腎にssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号4(NHP04)からの小片に切断した副腎におけるCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値の空間分布の構成図を示す。推定上の注射部位を黒矢印として指し示す。 図19は、手術の終了時(ES)および安楽死後(Eu)のNHP01およびNHP02の肝臓におけるssAAV5−PGK−CYP21HAについての平均CYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図19はまた、ssAAV5−PGK−CYP21HAを注射したNHP01、NHP02およびNHP04の肝臓のHA免疫蛍光画像を示す。 図20は、ssAAV5−PGK−GFPを静脈内に投与した野生型マウスの副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。図20はまた、静脈内にssAAV5−PGK−GFPを用いて処置した野生型マウスの副腎の免疫蛍光画像を示す。 図21は、ssAAV5−PGK−CYP21HAを静脈内に投与した野生型マウスの副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図22は、左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(非注射)副腎および左(注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図23は、ssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の左副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図24は、ssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の左副腎における選択された陽性GFP免疫蛍光画像を示す。「OBJX20」は×20の倍率を指す。 図25は、ssAAV6−CAG−GFPを注射したNHP02の左副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。この図は、副腎の小片にわたる免疫蛍光シグナルの不均一な分布を示す。 図26は、左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号4(NHP04)の副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(非注射)副腎および左(注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図27は、左副腎におけるssAAV6−CAG−GFPの注射後の非ヒト霊長動物番号4(NHP04)の左副腎の解剖の詳細の構成図および写真を示す。 図28は、左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号4(NHP04)からの小片に切断した2つの副腎におけるGFP VGC測定値の空間分布の分布を示す。 図29は、手術の終了時(ES)および安楽死後(Eu)のssAAV6−CAG−GFPを注射したNHP02およびNHP04の肝臓における平均GFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図29はまた、左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射したNHP04の肝臓のGFP免疫蛍光画像を示す。 図30は、左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射したNHP04の別の肝臓のGFP免疫蛍光画像を示す。 図31は、ssAAV6−CAG−GFPを静脈内に投与した野生型マウスの副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図31はまた、静脈内にssAAV6−CAG−GFPを用いて処置した野生型マウスの副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図32は、IP(腹腔内)注射またはIH(肝臓内)注射のいずれかによりssAAV6−CAG−GFPを用いて処置した野生型マウス副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図33は、左副腎にssAAV1−CB6−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(非注射)副腎および左(注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図34は、ssAAV1−CB6−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の左副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図35は、手術の終了時(ES)および安楽死後(Eu)のNHP03の肝臓におけるssAAV1−CB6−GFPについての平均GFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図35はまた、左副腎にssAAV1−CB6−GFPを注射したNHP03の肝臓のGFP免疫蛍光画像を示す。 図36は、ssAAV1−CB6−GFPを静脈内に投与した野生型マウスの副腎についてのGFPウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図36はまた、静脈内にssAAV1−CB6−GFPを用いて処置した野生型マウスの副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図37は、右副腎にssAAV1−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。右(注射)副腎および左(非注射)副腎の両方におけるVGC数を示す。アステリスクは、実施例1〜6においてCyp21−/−マウスの治療に効果的であったVGCを指し示す。 図38は、ssAAV1−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の右副腎のHA免疫蛍光画像を示す。動物に右副腎への2回の注射として2.2×1012を投与した。 図39は、手術の終了時(ES)および安楽死後(Eu)の右副腎にssAAV1−PGK−CYP21HAを注射したNHP03の肝臓におけるCYP21HA平均ウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。図39はまた、右副腎にssAAV1−PGK−CYP21HAを注射したNHP03の肝臓のHA免疫蛍光画像を示す。 図40は、1×1014vg/kgのssAAV1−PGK−CYP21HAを静脈内に投与した野生型マウスの副腎についてのCYP21HAウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を示す。 図41Aおよび図41Bは、様々な時点でのNHP01、NHP02、NHP03およびNHP04におけるGFP(図41A)およびhCYP21HA(図41B)の血液VGCの測定値を要約する線グラフを示す。図41Cは、副腎内注射用量の関数として手術の終了時における血液VGCを要約するグラフを示す。vg=ウイルスゲノム。「H+1」は注射の1時間後を表す。「D+1」、「D+7」、「D+14」および「D+21」はそれぞれ、注射の1日後、7日後、14日後および21日後を表す。 図42は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置したまたはrAAVを用いて非処置の7か月齢Cyp21−/−マウスのデルタ体重(体重の変化)を示すグラフを示す。体重をt0(注射)およびw15(処置の15週後)において測定した。 図43は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した7か月齢Cyp21−/−マウスの副腎の処置の15週後におけるHA−FITC免疫蛍光画像を示す。「TF」は「処置した雌」を指す。「TM」は「処置した雄」を指す。図は、画像を生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 図44は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した7か月齢Cyp21−/−マウスの副腎の処置の15週後におけるCYP21−CY3免疫蛍光画像を示す。「TF」は「処置した雌」を指す。「TM」は「処置した雄」を指す。図は、画像を生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 図45は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した7か月齢Cyp21−/−マウスの処置の15週後、非処置Cyp21−/−マウスおよびCyp21野生型(+/+)またはCyp21ヘテロ接合(+/−)マウスにおけるCYP21発現のウエスタンブロットの画像を示す。CYP21を抗CYP21抗体(CorGen)を用いて検出した。図は、データを生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 図46Aおよび図46Bは、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した7か月齢Cyp21−/−マウス(図46A)および非処置Cyp21−/−マウス(図46B)における15週にわたる尿中プロゲステロンレベル(ng/mgクレアチニン)の測定値を示す。図46Cは、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した7か月齢野生型マウスおよび非処置野生型マウスにおける15週にわたる尿中プロゲステロンレベル(ng/mgクレアチニン)の測定値を示す。図は、データを生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 同上。 同上。 図47は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置したまたはrAAVを用いて非処置の2〜3か月齢Cyp21−/−マウスのデルタ体重(体重の変化)を示すグラフを示す。体重をt0(注射)およびw15(処置の15週後)において測定した。 図48は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを静脈内に投与した特定の2〜3か月齢Cyp21−/−マウスの副腎についての処置の18週後におけるウイルスゲノムコピー(VGC)測定値を含む表を示す。表はまた、rAAVの注射の時点(Prog W0)での各マウスにおける対応する尿中プロゲステロンレベル(ng/mgクレアチニン)、最低プロゲステロンレベル(最低Prog)および処置の15週後のプロゲステロンレベル(Prog W15)を含む。図48はまた、処置マウスの副腎におけるCYP21HA発現の対応する免疫蛍光画像を示す。「TF」は「処置した雌」を指す。「TM」は「処置した雄」を指す。図は、画像を生成するために使用したマウスの識別番号を含むおよびデータ。 図49Aおよび図49Bは、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した2〜3か月齢Cyp21−/−マウス(図49A)および非処置Cyp21−/−マウス(図49B)における15週にわたる尿中プロゲステロンレベル(ng/mgクレアチニン)の測定値を示す。図は、データを生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 同上。 図50は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した2〜3か月齢Cyp21−/−マウスの副腎の処置の1週後におけるCYP21HA免疫蛍光画像を示す。図は、画像を生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 図51は、ssAAV10−CAG−CYP21HAを用いて処置した2〜3か月齢Cyp21−/−マウスの副腎の処置の3週後におけるCYP21HA免疫蛍光画像を示す。図は、画像を生成するために使用したマウスの識別番号を含む。 図52A〜図52Cは、2.65kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号5(NHP05)へのAAV1−CAG−hCYP21HAの副腎内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV1およびAAV5の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングし、かつAAV6(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。図52Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図52Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図52Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図52Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(左)および高(右)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの広い発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図53A〜図53Cは、2.35kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号8(NHP08)へのAAV1−CAG−hCYP21HAの静脈内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV1およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングし、かつAAV5(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。図53Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図53Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図53Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図53Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(左)および高(右)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの低い発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図54A〜図54Cは、2.8kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号6(NHP06)へのAAV5−CAG−hCYP21HAの副腎内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングし、かつAAV1(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV1およびAAV5の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングし、かつAAV6(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。図54Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図54Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図54Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図54Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(大きい画像)および高(小さい画像)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの広い発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図55A〜図55Cは、2.5kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号9(NHP09)へのAAV5−CAG−hCYP21HAの静脈内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。図55Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図55Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図55Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図55Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(中央)および高(左および右)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの広い発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図56A〜図56Cは、2.85kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号7(NHP07)へのAAV6−CAG−hCYP21HAの副腎内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV1(1/5)、AAV5(1/5)およびAAV6(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。図56Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図56Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図56Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図56Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図56Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(左)および高(右)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの広い発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図57A〜図57Cは、2.35kgの体重の28か月齢の雌である非ヒト霊長動物番号10(NHP10)へのAAV6−CAG−hCYP21HAの静脈内投与後に得られた結果を示す。rAAV投与の約2か月前にAAV1、AAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングした動物。rAAV投与の約2週間前にAAV5およびAAV6の中和抗体について陰性であるとしてスクリーニングし、かつAAV1(1/5)の中和抗体について陽性であるとしてスクリーニングした動物。図57Aは、副腎の異なる区分におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定値についての空間分布の構成図を示す(左および中央)。図57Aはまた、各肝葉についてのVGC測定値を示す(右)。図57Bは、VGC(左)およびハウスキーピング遺伝子(ARN)測定値と比べたmRNAの分布を示す。図57Cは、CYP21HA陽性細胞染色(緑)を用いた右副腎の低(左)および高(右)倍率でのCYP21HA免疫蛍光画像を示し、ベクターの最小の発現を指し示す。「RA」は右副腎を表す。「LA」は左副腎を表す。 同上。 同上。 図58は、rAAVベクターを副腎内投与した非ヒト霊長動物(NHP)からのデータを要約する表である。列記したデータは、右副腎(RA)または左副腎(LA)への注射、ベクター識別記号および用量/キログラム(kg)およびそれぞれの投与された副腎において測定された結果として得られたベクターゲノムコピー(VGC)を含む。 図59は、AAV6−CAG−GFPを用いて処置した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)の左副腎のGFP免疫蛍光画像を示す。 図60は、ベクターの副腎内注射後の左副腎におけるAAV6−CAG−GFPのGFP免疫蛍光画像を示す。腺に適用された用量は6.0×1011vgであった。GFP陽性細胞の広範な分布を示す低(上パネル)および高(下パネル)倍率。右下は、副腎皮質の小セグメントのハイパワー拡大×20(OBJX20)図であり、単一細胞中のGFPの細胞質局在性を示す。核は、DAPIを用いて青色に染色されている。 図61は、指し示されるrAAV血清型の副腎内(IA)または静脈内(IV)投与後の非ヒト霊長動物(NHP)の肝臓のCYP21HA免疫蛍光画像を示す。白矢印はCYP21HA発現細胞(緑)を指し示す。 図62は、野生型(WT)ヒトCYP21導入遺伝子、コドン最適化(CO)ヒトCYP21導入遺伝子、または野生型カニクイザルCYP21導入遺伝子のいずれかを含有する組換え血清型AAV5ベクターを用いて処置した非ヒト霊長動物(NHP)についての投与および処置群を要約する。全てのベクターは、CBAプロモーターおよびKozak配列を含んだ。ヒトCYP21導入遺伝子を含有するベクターは、脱標的化(detargeting)用のmiR−122 miRNA結合部位をさらに含んだ。野生型ヒトCYP21導入遺伝子を含有するベクターを「AAV5−CBA−Kozak−hCYP21−miR122」と称する。コドン最適化ヒトCYP21導入遺伝子を含有するベクターを「AAV5−CBA−Kozak−COhCYP21−miR122」と称する。野生型カニクイザルCYP21導入遺伝子を含有するベクターを「AAV5−CBA−Kozak−CynoCYP21」と称する。 図63は、図62および実施例13に記載の各非ヒト霊長動物(NHP)処置群についてのCYP21ベクターゲノムコピー(VGC)測定値、mRNA測定値およびSalヒト対Salカニクイザルペプチド比を示す表である。VGCおよびmRNAの行について、各行の上の数は平均であり、2つの下の数は平均についての範囲である。ペプチド比は、正確なタンパク質対タンパク質比と解釈されるべきではない。「h mRNA」はヒトCYP21 mRNAを指す。「カニクイザルmRNA」はカニクイザルCYP21 mRNAを指す。指数についての数値形式は、以下の例に示すように解釈される:「1.28.10−2」は「1.28×10−2」を指す。
本発明は、21−ヒドロキシラーゼ(21OH)を発現するように操作されており、かつ21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)を治療するために使用することができる組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターに関する。一部の態様では、本発明は、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター、そのようなベクターを含むrAAV粒子ならびにそれを必要とする対象において21OHDを治療するためにそのようなベクターおよび粒子を使用する方法を提供する。
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本明細書において、任意の濃度範囲、パーセンテージ範囲、比範囲、または整数範囲は、他に指し示さなければ、記載される範囲内の任意の整数の値、および適切な場合、その分数(例えば、整数の10分の1および100分の1)を含むことが理解されるべきである。「約」という用語は、数または数値の直前にある場合、数または数値はプラスまたはマイナス10%の範囲に及ぶことを意味する。本明細書において使用される「a」および「an」という用語は、他に指し示さなければ、列記された要素の「1つまたは複数」を指すことが理解されるべきである。選択肢(例えば、「または」)の使用は、選択肢の1つ、両方、またはその任意の組合せのいずれかを意味することが理解されるべきである。「および/または」という用語は、選択肢の1つ、または両方のいずれかを意味することが理解されるべきである。本明細書において使用される場合、「含む」(include)および「含む」(comprise)という用語は同義に使用される。
組換えAAVベクターおよび粒子
一態様では、本発明は、処置を必要とする細胞への21−ヒドロキシラーゼ(21OH)核酸配列の送達用のウイルスベクターを提供する。したがって、一実施形態では、本発明は、少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(異種ポリヌクレオチドとも称される)を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAVベクターに関する。本明細書において使用される場合、「作動可能な連結」または「作動可能に連結された」という用語は、そのように記載される成分がそれらの意図される方式で機能することを可能とするようなそれらの成分の物理的または機能的並置を指す。ポリヌクレオチドとの作動可能な連結における発現制御エレメント(例えば、プロモーターまたはエンハンサー)の例において、関係性は、制御エレメントが核酸の発現をモジュレ―トするようなものである。より詳細には、例えば、作動可能に連結された2つのDNA配列は、DNA配列の少なくとも1つが他の配列に対して生理学的効果を発揮できるような関係性で2つのDNAが並んでいること(シスまたはトランス)を意味する。「作動可能に連結された」は、連結されている核酸配列が、連続し、または実質的に連続し、および、2つのタンパク質コーディング領域を連結するために必要な場合には連続し、かつリーディングフレームが揃っていることを意味することができる。
一部の実施形態では、rAAVベクターは、ヒト21OHタンパク質である21OHタンパク質を発現する。CYP21A2遺伝子は21OHタンパク質をコードする。本明細書において使用される場合、21OHは、21OHタンパク質または前記タンパク質をコードする核酸配列を指すことができる。一部の場合には、本明細書に記載のrAAVベクターにより発現される21OHタンパク質は天然(例えば、野生型)21OHタンパク質である。ヌクレオチド配列によりコードされる21OHタンパク質またはポリペプチドとしては、天然に存在する21OHタンパク質と同様の全長天然配列が挙げられる他に、機能的部分配列、改変形態または配列変種が天然の全長21OHタンパク質のある程度の機能性を保持する限り、これらの部分配列、改変形態または変種が挙げられる。本発明の方法および使用において、rAAVベクター中のヌクレオチド配列によりコードされる21OHタンパク質およびポリペプチドは、その必要はないが、欠陥のある、または治療される対象においてその発現が不充分、もしくは欠損している内因性21OHタンパク質と同一であり得る。
一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(例えば、異種配列)は野生型CYP21遺伝子配列である。一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(例えば、異種配列)は、野生型CYP21遺伝子配列に関してコドン最適化されている。一部の実施形態では、本発明の21OHコーディングヌクレオチド配列はコドン最適化配列であり、かつ配列番号:50を含むまたはからなる。
コドン最適化は、コードされるタンパク質の同じアミノ酸配列を維持しながらヌクレオチド配列が変化することを可能とするために遺伝コードにおける冗長性を利用する。一部の実施形態では、コドン最適化は、コードされるタンパク質の発現の増加または減少を促進するために実行される。これは、ヌクレオチド配列中のコドン用法を特定の細胞種のものに適応させ、それにより、細胞種における特定のtRNAの相対量におけるバイアスに対応する細胞のコドンバイアスの利点を用いることによりもたらされる。対応するtRNAの相対量にマッチするように適合させるようにヌクレオチド配列中のコドンを変化させることにより、発現を増加させることが可能である。反対に、対応するtRNAが特定の細胞種において希少であることが既知であるコドンを選択することにより発現を減少させることが可能である。
一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードするコドン最適化ヌクレオチド配列は、野生型cDNA配列より安定であり、それにより、非AAVヌクレオチド配列が遺伝子療法を通じて転写機構に導入される場合に選択的にスプライシングされた変種または切断されたタンパク質を生成することが回避される。
一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(例えば、異種配列)は、配列番号:1のアミノ酸配列をコードする(表10を参照)。他の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列は、配列番号:1に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%同一のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態では、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(例えば、異種配列)は、任意選択的にヘマグルチニン(HA)タグをコードするヌクレオチド配列に連結された、ヒト21OH cDNAである。ある特定の場合には、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(例えば、異種配列)は、タグ、例えば、ヘマグルチニン(HA)、UA、cMyc、または任意の好適なタグをコードするヌクレオチド配列に連結されている。「CYPHA」は、HAタグをコードする配列に融合した21OH導入遺伝子を指すことができる。
「同一性」、「相同性」という用語およびその文法的変形は、2つまたはより多くの参照される実体が、それらが「アライメントされた」配列である場合に同じであることを意味する。したがって、例として、2つのポリペプチド配列が同一である場合、それらは、少なくとも参照される領域または部分内において、同じアミノ酸配列を有する。2つのポリヌクレオチド配列が同一である場合、それらは、少なくとも参照される領域または部分内において、同じポリヌクレオチド配列を有する。同一性は、配列の定義された区画(領域またはドメイン)にわたるものであり得る。同一性の「区画」または「領域」は、同じである2つまたはより多くの参照される実体の部分を指す。したがって、2つのタンパク質または核酸配列が1つまたは複数の配列区画または領域にわたり同一である場合、それらはその領域内において同一性を共有する。「アライメントされた」配列は、多くの場合に参照配列と比較して欠失したまたは追加の塩基またはアミノ酸(ギャップ)のための訂正を含有する、複数のポリヌクレオチドまたはタンパク質(アミノ酸)配列を指す。
同一性は、配列の全長または配列の部分にわたるものであり得る。特定の態様では、同一性パーセントを共有する配列の長さは、2、3、4、5またはより多くの連続するポリヌクレオチドまたはアミノ酸、例えば、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20などの連続するアミノ酸である。追加の特定の態様では、同一性を共有する配列の長さは、20またはより多くの連続するポリヌクレオチドまたはアミノ酸、例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35などの連続するアミノ酸である。さらなる特定の態様では、同一性を共有する配列の長さは、35またはより多くの連続するポリヌクレオチドまたはアミノ酸、例えば、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50などの連続するアミノ酸である。いっそうさらなる特定の態様では、同一性を共有する配列の長さは、50またはより多くの連続するポリヌクレオチドまたはアミノ酸、例えば、50〜55、55〜60、60〜65、65〜70、70〜75、75〜80、80〜85、85〜90、90〜95、95〜100、100〜110などの連続するポリヌクレオチドまたはアミノ酸である。
「相同的」または「相同性」という用語は、2つまたはより多くの参照される実体が所与の領域または部分にわたり少なくとも部分的な同一性を共有することを意味する。相同性または同一性の「区画、領域またはドメイン」は、2つまたはより多くの参照される実体の部分が相同性を共有しまたは同じであることを意味する。したがって、2つの配列が1つまたは複数の配列領域にわたり同一である場合、それらはこれらの領域において同一性を共有する。「実質的な相同性」は、分子が、参照分子、またはそれが相同性を共有する参照分子の関連/対応する領域もしくは部分の構造または機能(例えば、生物学的機能または活性)のうちの1つまたは複数の少なくとも部分的な構造または機能を有するまたは有すると予測されるように構造的または機能的に保存されていることを意味する。
2つの配列間の同一性(相同性)の程度は、コンピュータープログラムおよび数学的アルゴリズムを使用して確認することができる。配列同一性パーセント(相同性)を算出するそのようなアルゴリズムは、概しては、比較の領域または区画にわたる配列のギャップおよびミスマッチを考慮する。例えば、BLAST(例えば、BLAST 2.0)検索アルゴリズム(例えば、Altschul et al.、J.Mol.Biol.215:403(1990)を参照;NCBIを通じて公開されている)は、以下の通りの例示的な検索パラメーターを有する:ミスマッチ−2;ギャップオープン5;ギャップエクステンション2。ポリペプチド配列の比較のために、BLASTPアルゴリズムは、典型的には、PAM100、PAM 250、BLOSUM 62またはBLOSUM 50などのスコアリングマトリックスと組み合わせて使用される。FASTA(例えば、FASTA2およびFASTA3)ならびにSSEARCH配列比較プログラムもまた、同一性の程度を定量化するために使用される(Pearson et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444(1988);Pearson、Methods Mol Biol.132:185(2000);およびSmith et al.、J.Mol.Biol.147:195(1981))。Delaunayベースのトポロジカルマッピングを使用するタンパク質の構造的類似性を定量化するためのプログラムもまた開発されている(Bostick et al.、Biochem Biophys Res Commun.304:320(2003))。
本明細書に記載のrAAVベクターゲノム配列といったベクターゲノム配列は、1つまたは複数の「発現制御エレメント」を含み得る。典型的には、発現制御エレメントは、作動可能に連結されたポリヌクレオチドの発現に影響を及ぼす核酸配列である。ベクター内に存在する、プロモーターおよびエンハンサーなどの、本明細書に記載の発現制御エレメントといった制御エレメントは、適切な異種ポリヌクレオチド(例えば、21OH遺伝子)の転写および/または翻訳を促進するために含まれる(例えば、プロモーター、エンハンサー、イントロン用のスプライシングシグナル、mRNAのインフレームの翻訳を可能とするための遺伝子の正しいリーディングフレームの維持など)。発現制御エレメントとしては、適切な転写開始、終了、プロモーターおよびエンハンサー配列;効率的なRNAプロセシングシグナル、例えば、スプライシングおよびポリアデニル化(ポリA)シグナル;細胞質mRNAを安定化させる配列;翻訳効率を増進する配列(すなわち、Kozakコンセンサス配列);タンパク質の安定性を増進する配列;および所望の場合、コードされる生成物(例えば、21OH)の分泌を増進する配列が挙げられる。一部の実施形態では、本発明のrAAVベクターゲノム配列はKozak配列(例えば、RNA Kozak配列に転写されるDNA配列)を含む。一部の実施形態では、本発明のrAAVベクターゲノム配列は、21OHタンパク質をコードするヌクレオチド配列の上流のKozak配列を含む。一部の実施形態では、RNA Kozak配列は、ACCAUGG(配列番号:44)、GCCGCCACCAUGG(配列番号:45)、CCACCAUG(配列番号:46)またはCCACCAUGG(配列番号:47)を含むまたはからなる。
発現制御は、転写、翻訳、スプライシング、メッセージ安定性などのレベルにおいて実行され得る。典型的には、転写をモジュレ―トする発現制御エレメントは、転写されるポリヌクレオチドの5’末端(すなわち、「上流」)の近くに並置される。発現制御エレメントはまた、転写される配列の3’末端(すなわち、「下流」)または転写物内(例えば、イントロン中)に位置し得る。発現制御エレメントは、転写される配列から離れた距離(例えば、21OHを発現するヌクレオチド配列から100〜500、500〜1000、2000〜5000、5000〜10,000またはより多くのヌクレオチド)において位置することができ、かなりの距離においてさえ位置することができる。それにもかかわらず、AAVベクターのためのポリヌクレオチドの長さの制限により、そのような発現制御エレメントは、典型的には、21OHをコードするヌクレオチド配列から1〜1000ヌクレオチド内にある。
機能的に、21OHをコードする作動可能に連結されたヌクレオチド配列の発現は、エレメントがヌクレオチド配列の転写、および適宜、転写物の翻訳をモジュレ―トするようにエレメント(例えば、プロモーター)により少なくとも部分的に制御可能である。発現制御エレメントの特定の例はプロモーターであり、これは通常、転写される配列の5’に位置する。発現制御エレメントの別の例はエンハンサーであり、これは転写される配列の5’、転写される配列の3’、または転写される配列内に位置し得る。
本明細書において使用される「プロモーター」は、組換え生成物(例えば、21OH)をコードする核酸配列(例えば、異種ポリヌクレオチド)に隣接して位置する核酸配列を指すことができる。プロモーターは、典型的には、隣接配列、例えば、異種ポリヌクレオチドに作動可能に連結されている。プロモーターは、典型的には、プロモーターが存在しない場合に発現される量と比較して異種ポリヌクレオチドから発現される量を増加させる。
本明細書において使用される「エンハンサー」は、21OHをコードするヌクレオチド配列に隣接して位置する配列を指すことができる。エンハンサーエレメントは、典型的には、プロモーターエレメントの上流に位置するが、DNA配列(例えば、21OHをコードするヌクレオチド配列)の下流または該配列内において機能し、かつ位置することもできる。それゆえ、エンハンサーエレメントは、異種ポリヌクレオチドの100塩基対、200塩基対、または300またはより多くの塩基対だけ上流または下流に位置し得る。エンハンサーエレメントは、典型的には、プロモーターエレメントにより付与される増加した発現のレベルより高くまで異種ポリヌクレオチドの発現を増加させる。
一部の実施形態では、発現制御エレメントは、多くの異なる細胞種においてポリヌクレオチドの発現を推進することができる遍在的な、構成的なまたは乱雑な(promiscuous)プロモーターおよび/またはエンハンサーを含む。そのようなエレメントとしては、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッド(例えば、CAG、CB6もしくはCBA)プロモーター、ホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)最初期プロモーターおよび/もしくはエンハンサー配列、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーターおよび/もしくはエンハンサー配列ならびに様々な哺乳動物細胞種において活性の他のウイルスプロモーターおよび/もしくはエンハンサー、または天然に存在しない合成エレメント(例えば、Boshart et al、Cell、41:521〜530(1985)を参照)、SV40プロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼプロモーター、ニワトリβ−アクチン(CBA)プロモーター、EF 1プロモーター(Invitrogen)、CBAプロモーターと連結された最初期CMVエンハンサー(Beltran et al.、Gene Therapy、17(9):1162〜1174(2010))、およびCBhプロモーター(Gray et al.、Hum Gene Ther,22(9):1143〜1153(2011))が挙げられるがそれに限定されない。ある特定の態様では、本発明のrAAVは、CMVエンハンサーの部分、ニワトリベータアクチンプロモーターの部分、およびUBCエンハンサーの部分を含有する合成CASIプロモーターを含む。例えば、WO2012/115980を参照。一部の実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:2または配列番号:2に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含むCAGプロモーター配列を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:3または配列番号:3に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含むPGKプロモーター配列を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:48または配列番号:48に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含むCB6プロモーター配列を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:49または配列番号:49に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含むCBAプロモーター配列を含む。プロモーター配列の非限定的な例について表10を参照。
誘導性プロモーターは遺伝子発現の調節を可能とし、外因的に供給される化合物、温度などの環境要因、または特定の生理学的状態の存在、急性期、細胞の特定の分化状態により、または複製細胞においてのみ、調節され得る。誘導性プロモーターおよび誘導性システムは、InvitrogenおよびClontechが挙げられるがそれに限定されない様々な商用供給元から入手可能である。多くの他のシステムが記載されており、当業者により容易に選択され得る。外因的に供給される化合物により調節される誘導性プロモーターの例としては、亜鉛誘導性ヒツジメタロチオネイン(sheep metallothionine)(MT)プロモーター、デキサメタゾン(Dex)誘導性マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)プロモーター、T7ポリメラーゼプロモーターシステム;エクジソン昆虫プロモーター、テトラサイクリン抑制性システム、テトラサイクリン誘導性システム、RU486誘導性システムおよびラパマイシン誘導性システムが挙げられる。緊密に調節され、かつ21OH発現が所望される特定の標的細胞種に特異的な任意の種類の誘導性プロモーターが使用されてもよい。
発現制御エレメント(例えば、プロモーター)としては、本明細書において「組織特異的発現制御エレメント/プロモーター」と称される、特定の組織または細胞種において活性のものが挙げられる。組織特異的発現制御エレメントは、典型的には、特定の細胞または組織(例えば、副腎、副腎皮質、肝臓、脳、中枢神経系、脊髄、目、網膜、骨、筋肉、肺、膵臓、心臓、腎臓細胞など)において活性である。発現制御エレメントは、典型的には、特定の細胞、組織または臓器種に特有の、転写活性化因子タンパク質、または転写の他の調節因子により認識されるので、これらの細胞、組織または臓器において活性である。したがって、一部の場合には、本発明のrAAVベクターは、宿主細胞(例えば、副腎細胞)中での21OHをコードするヌクレオチド配列タンパク質の発現を指令するプロモーターを含む。ある特定の実施形態では、副腎細胞は副腎皮質細胞である。一部の実施形態では、本発明のrAAVベクターは、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含み、非AAVヌクレオチド配列は、副腎皮質細胞または副腎髄質細胞において発現が特異的なプロモーターに作動可能に連結されている。一部の実施形態では、本発明のrAAVベクターは、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含み、非AAVヌクレオチド配列は、対象の副腎(例えば、副腎皮質もしくは副腎髄質)、肝臓または卵巣において発現が特異的なプロモーターに作動可能に連結されている。ある特定の実施形態では、本発明のrAAVベクターは、21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含み、非AAVヌクレオチド配列は、副腎幹細胞(例えば、副腎皮質幹細胞)または副腎前駆細胞において発現が特異的なプロモーターに作動可能に連結されている。
本発明のrAAVベクターにおいて有用な調節配列はまた、望ましくはプロモーター/エンハンサー配列と21OH遺伝子との間に位置する、イントロンを含有してもよい。1つの望ましいイントロン配列はSV−40に由来し、SD−SAと称される100bpのミニイントロンスプライスドナー/スプライスアクセプターである。一態様では、rAAVベクターは転写後調節エレメントを含む。転写後調節エレメントの一例はウッドチャック肝炎ウイルス転写後エレメント(WPRE)である。(例えば、WangおよびVerma、Proc.Natl.Acad.Sci.,USA、96:3906〜3910(1999)を参照)。ある特定の実施形態では、転写後調節エレメントは、B型肝炎ウイルス転写後調節エレメント(HBVPRE)またはRNA輸送エレメント(RTE)である。一部の実施形態では、WPREまたはHBVPRE配列は、US6,136,597またはUS6,287,814に開示されるWPREまたはHBVPRE配列のいずれかである。一部の実施形態では、WPRE配列は、
Figure 2021511020
を含むまたはからなる。
一部の実施形態では、rAAVベクターはポリAシグナルを含む。ポリAシグナルは、SV−40、ヒトおよびウシが挙げられるがそれに限定されない多くの好適な種に由来してもよい。
rAAVベクター中に含まれてもよい別の有用な調節成分は内部リボソーム進入部位(IRES)である。IRES配列、または他の好適なシステムは、単一の遺伝子転写物から1つより多くのポリペプチドを製造するために使用されてもよい。IRES(または他の好適な配列)は、1つより多くのポリペプチド鎖を含有するタンパク質を製造するためまたは同じ細胞からもしくは同じ細胞内で2つの異なるタンパク質を発現するために使用される。例示的なIRESはポリオウイルス内部リボソーム進入配列である。IRESは、rAAVベクター中の21OH導入遺伝子の5’または3’に位置してもよい。他の実施形態では、rAAVベクターは、単一のプロモーターからの複数のポリペプチドの発現を可能とする2Aペプチドをコードするヌクレオチド配列を含んでもよい。
組換え「ベクター」または「rAAVベクター」は、ウイルスから野生型ゲノムを除去し、それを異種ポリヌクレオチド配列(例えば、21OHを発現する治療遺伝子発現カセット)などの非天然の核酸で置換する分子的方法を使用することによりAAVなどのウイルスの野生型ゲノムに由来する。典型的には、AAVについて、野生型AAVゲノムの1つまたは両方の逆末端反復配列(ITR)配列はAAVベクター中に保持される。ウイルスゲノムの全て(または部分)がウイルスゲノム核酸に関して非天然配列で置換されているので、rAAVベクターはウイルスゲノムから区別され得る。異種ポリヌクレオチドなどの非天然配列の組込みは、したがって、「組換え」ベクターとしてウイルスベクターを定義し、AAVの場合、「rAAVベクター」と称され得る。21OHをコードする核酸分子を含むrAAVベクターはまた、「CYP21ベクター」または「21OHベクター」と称されることがある。文脈から明らかなように、「ベクター」は、単離された組換えヌクレオチド配列または組換えヌクレオチド配列を含むAAV粒子もしくはビリオンを指すことがある。
一部の実施形態では、rAAVベクターは、miRNA(マイクロRNA)のためのいかなる結合部位も含まない。一部の実施形態では、rAAVベクターは、21OHタンパク質の発現が所望されない(すなわち、脱標的化)細胞において発現されるmiRNAのための1、2、3、4、5またはより多くの結合部位を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターは、miR−122のための1つまたは複数の結合部位を含む。21OHコーディング配列へのmiR−122の結合は、miR−122が非常に多く存在する肝細胞においてこの配列の発現を低減することがある(ThakralおよびGhoshal、Curr Gene Ther.2015;15(2):142〜150)。
rAAV核酸配列は、ex vivo、in vitroまたはin vivoでの、細胞のその後の感染(形質転換)のためにウイルス(本明細書において「粒子」または「ビリオン」と称されることもある)中にパッケージングされ得る。組換えベクター配列がAAV粒子にキャプシド化またはパッケージングされる場合、粒子は「rAAV」と称され得る。そのような粒子またはビリオンは、典型的には、ベクターゲノムをキャプシド化またはパッケージングするタンパク質を含む。特定の例としては、ウイルスエンベロープタンパク質、およびAAVの場合、キャプシドタンパク質が挙げられる。
本明細書に記載のrAAVベクターおよび粒子のAAV成分は、様々なAAV血清型から選択されてもよい。ある特定の場合には、rAAVベクターは、rh10、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12またはrh74血清型からのAAV核酸配列を含んでもよい。これらのAAV成分は、当業者に利用可能な技術を使用してAAV血清型から容易に単離され得る。そのようなAAVは、単離され得るか、または学問的な、商用の、もしくは公的な供給元(例えば、American Type Culture Collection、Manassas、VA)から得られ得る。代替的に、AAV配列は、文献中、または、例えば、GenBank(商標)、もしくはPubMedなどのデータベース中で入手可能なものなどの公開された配列を参照することにより合成または他の好適な手段を通じて得られ得る。
ある特定の実施形態では、rAAVベクターまたはrAAV粒子は、US7,906,111またはUS7,629,322(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)に開示されるようなAAV核酸配列またはAAVタンパク質を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターまたはrAAV粒子は、US7,282,199、US9,587,250またはUS9,677,089(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)に開示されるような、AAV血清型AAV8またはその変種からのAAV核酸配列またはAAVタンパク質を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターまたはrAAV粒子は、US7,198,951(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)に開示されるような、AAV血清型AAV9またはその変種からのAAV核酸配列またはAAVタンパク質を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターまたはrAAV粒子は、US9,840,719(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)に開示されるような、AAV血清型rh74またはその変種からのAAV核酸配列またはAAVタンパク質を含む。
一部の態様では、本発明のrAAVベクターは、少なくとも1つのAAV ITR配列を含む核酸分子を含む。ある特定の実施形態では、rAAVベクターは、2つのITR配列を含む。ある特定の場合には、AAV ITRは、rh10、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh74または他のAAV血清型が挙げられるがそれに限定されない任意のAAV血清型から選択されてもよい。一部の実施形態では、本明細書に記載のrAAVベクターは、1つまたは2つのAAV2 ITRの配列を含むゲノムを含む。
本発明はさらに、本明細書に記載のrAAVベクターを含むrAAV粒子を提供する。したがって、一部の態様では、本発明は、少なくとも1つのAAV ITRおよび21OHタンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列(異種ポリヌクレオチドとも称される)を含む核酸分子を含むrAAV粒子であって、非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAV粒子に関する。一部の実施形態では、rAAV粒子は、AAV血清型rh10、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12またはrh74または他のAAV血清型からの少なくとも1つのキャプシドタンパク質を含む。
一実施形態では、rAAVベクターは、ヒト21OH cDNA、AAV2からのITR、ならびにサイトメガロウイルス最初期遺伝子からのエンハンサー、ニワトリβ−アクチン遺伝子からのプロモーター、スプライスドナーおよびイントロンからなるCAGプロモーター、ならびにウサギβ−グロビン遺伝子からのスプライスアクセプターを含むrh10 AAVベクターである。さらなる実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:1を含む21OHタンパク質をコードする核酸配列および配列番号:2を含むまたはからなるCAGプロモーターを含む。一実施形態では、rAAVベクターは、ヒト21OH cDNA、AAV2からのITR、およびPGKプロモーターを含むrh10 AAVベクターである。別の実施形態では、rAAVベクターは、配列番号:1を含む21OHタンパク質をコードする核酸配列および配列番号:3を含むまたはからなるPGKプロモーターを含む。
一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV1キャプシドならびにヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含む核酸分子を含む。一実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、実施例9に記載のssAAV1−PGK−CYP21HAベクターである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV1−CAG−CYP21、AAV1−PGK−CYP21、AAV1−CBA−CYP21またはAAV1−CB6−CYP21ベクターである。他の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV5キャプシドならびにヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含む核酸分子を含む。一実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、実施例7に記載のssAAV5−PGK−CYP21HAベクターである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV5−CAG−CYP21、AAV5−PGK−CYP21、AAV5−CBA−CYP21またはAAV5−CB6−CYP21ベクターである。さらに他の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、ヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含むAAV6ベクターである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV6−CAG−CYP21、AAV6−PGK−CYP21、AAV6−CBA−CYP21またはAAV6−CB6−CYP21ウイルスである。さらなる実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV8キャプシドならびにヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含む核酸分子を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV8−CAG−CYP21、AAV8−PGK−CYP21、AAV8−CBA−CYP21またはAAV8−CB6−CYP21ウイルスである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、ヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含むAAV9ベクターである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV9−CAG−CYP21、AAV9−PGK−CYP21、AAV9−CBA−CYP21またはAAV9−CB6−CYP21ベクターである。追加の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV10キャプシドならびにヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含む核酸分子を含む。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV10−CAG−CYP21、AAV10−PGK−CYP21、AAV10−CBA−CYP21またはAAV10−CB6−CYP21ウイルスである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、rh10 AAVキャプシドならびにヒト21OH cDNA、CAG、PGK、CBAまたはCB6プロモーターおよび、任意選択的に、1つまたは2つのAAV2 ITR配列を含む核酸分子を含む。一実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、実施例1に記載のAAVrh10−CAG−CYP21A2−HAウイルスである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAVrh10−CAG−CYP21、AAVrh10−PGK−CYP21、AAVrh10−CBA−CYP21またはAAVrh10−CB6−CYP21ベクターである。これらの任意の実施形態では、プロモーターは、配列番号:2、3、48もしくは49または配列番号:2、3、48もしくは49に対して少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含むまたはからなるものであってもよい。これらの任意の実施形態では、rAAVベクターは、Kozak配列を含んでもよい。一部の実施形態では、Kozak配列は、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46または配列番号:47を含むまたはそれに転写されるものであってもよい。これらの任意の実施形態では、rAAVベクターは、HBVPRE配列またはWPRE配列(例えば、配列番号:51)をさらに含んでもよい。
一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、Kozak配列を含みかつさらにmiR−122結合配列を含むまたは含まない、CBAプロモーターの制御下のヒト21OHをコードするコドン最適化ヌクレオチド配列を含むAAV5血清型ベクターまたは粒子である。一実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、実施例13に記載のAAV5−CBA−Kozak−COhCYP21−miR122ベクターである。一部の実施形態では、rAAVベクターまたは粒子は、AAV5−CBA−Kozak−hCYP21、AAV5−CBA−Kozak−hCYP21−miR122またはAAV5−CBA−Kozak−COhCYP21ベクターである。これらの任意の実施形態では、コドン最適化ヌクレオチド配列は配列番号:50を含んでもよく、かつ、Kozak配列は、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46または配列番号:47を含むまたはそれに転写されるものであってもよい。これらの任意の実施形態では、rAAVベクターは、HBVPRE配列またはWPRE配列(例えば、配列番号:51)をさらに含んでもよい。
rAAVベクターまたはrAAV粒子は、vp1、vp2、vp3および超可変領域といったcapタンパク質、rep78、rep68、rep52、およびrep40といったrepタンパク質、ならびにこれらのタンパク質をコードする配列を含んでもよい。これらのAAV成分は、様々なベクターシステムおよび宿主細胞において容易に利用され得る。そのような成分は、単独で、他のAAV血清型配列もしくは成分と組み合わせて、または非AAVウイルス配列からのエレメントと組み合わせて使用されてもよい。本明細書において使用される場合、人工的なAAV血清型としては、天然に存在しないキャプシドタンパク質を有するAAVが挙げられるがそれに限定されない。そのような人工的なキャプシドは、選択されたAAV配列(例えば、vp1キャプシドタンパク質の断片)を、異なる選択されたAAV血清型、同じAAV血清型の非連続部分、非AAVウイルス供給源、または非ウイルス供給源から得られ得る異種配列と組み合わせて使用して任意の好適な技術により生成されてもよい。人工的なAAV血清型は、シュードタイプAAV、キメラAAVキャプシド、組換えAAVキャプシド、または「ヒト化」AAVキャプシドであってもよいがそれに限定されない。1つのAAVのキャプシドが異種キャプシドタンパク質で置換されたシュードタイプベクターは本発明において有用である。一実施形態では、AAVはAAV2/5である。別の実施形態では、AAVはAAV2/8である。例えば、Mussolino et al.、Gene Therapy、18(7):637〜645(2011);Rabinowitz et al.、J Virol、76(2):791〜801(2002)を参照。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物および方法において有用なベクターは、最小で、選択されたAAV血清型キャプシド、またはその断片をコードする配列を含有する。一部の実施形態では、有用なベクターは、最小で、選択されたAAV血清型repタンパク質、またはその断片をコードする配列を含有する。任意選択的に、そのようなベクターは、AAV capタンパク質およびrepタンパク質の両方を含有してもよい。AAV repおよびcapの両方を備えたベクターにおいて、AAV rep配列およびAAV cap配列の両方は1つの血清型のものであり得る。代替的に、rep配列が1つのAAV血清型からのものであり、かつcap配列が異なるAAV血清型からのものであるベクターが使用されてもよい。一実施形態では、repおよびcap配列は、別々の供給源(例えば、別々のベクター、または宿主細胞およびベクター)から発現される。別の実施形態では、これらのrep配列は、異なるAAV血清型のcap配列にインフレームで融合して、US7,282,199(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)に記載のAAV2/8などのキメラAAVベクターを形成している。
好適なrAAVは、本明細書に定義されるような、AAV血清型キャプシドタンパク質、またはその断片をコードする核酸配列;機能的なrep遺伝子;最小で、AAV逆末端反復配列(ITR)および21OH(CYP21A2)核酸配列から構成される核酸分子;ならびにAAVキャプシドタンパク質への核酸分子のパッケージングを可能とする充分なヘルパー機能を含有する宿主細胞を培養することにより生成され得る。一部の態様では、本発明は、本明細書に開示されるrAAVベクターまたはrAAV粒子を含む宿主細胞を提供する。AAVキャプシド中にrAAVベクターをパッケージングするために宿主細胞中に存在することが必要とされる成分は、トランスで宿主細胞に提供されてもよい。代替的に、必要とされる成分(例えば、ベクター、rep配列、cap配列、および/またはヘルパー機能)の任意の1つまたは複数は、当業者に公知の方法を使用して必要とされる成分の1つまたは複数を含有するように操作された安定な宿主細胞により提供されてもよい。最も好適には、そのような安定な宿主細胞は、誘導性プロモーターの制御下の必要とされる成分を含有する。しかしながら、必要とされる成分は、構成的プロモーターの制御下にあってもよい。好適な誘導性および構成的プロモーターの例は、非AAVヌクレオチド配列、すなわち21OHと共に使用するために好適な調節エレメントの上記の議論において、本明細書において提供される。さらに別の代替では、選択された安定な宿主細胞は、構成的プロモーターの制御下の選択された成分および1つまたは複数の誘導性プロモーターの制御下の他の選択された成分を含有してもよい。例えば、293細胞(構成的プロモーターの制御下のE1ヘルパー機能を含有する)に由来するが、誘導性プロモーターの制御下のrepおよび/またはcapタンパク質を含有する安定な宿主細胞が生成されてもよい。また他の安定な宿主細胞は、当業者により生成され得る。
本発明のrAAVを製造するために必要とされるrAAVベクター、rep配列、cap配列、およびヘルパー機能は、その中に含まれる配列を移入する任意の遺伝子エレメントの形態でパッケージング宿主細胞に送達されてもよい。選択された遺伝子エレメントは、本明細書に記載の方法といった任意の好適な方法により送達されてもよい。本発明の任意の実施形態を構築するために使用される方法は、核酸マニピュレーションの技術を有する者に公知であり、遺伝子操作、組換え操作および合成技術が挙げられる。例えば、Sambrook et al、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Yを参照。同様に、rAAV粒子を生成する方法は周知である。例えば、Fisher et al、J.Virol.,70:520〜532(1993)およびUS5,478,745(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)を参照。
一態様では、本発明は、rAAV粒子を製造する方法であって、(a)本明細書に記載されるような21OHを発現するrAAVベクターゲノムを含むまたはからなる核酸分子、(b)AAV repをコードする核酸分子、(c)少なくとも1つのAAVキャプシドタンパク質をコードする核酸分子および(d)rAAV粒子にrAAVベクターゲノムをパッケージングするための充分なヘルパー機能を含有する宿主細胞を培養することを含む、方法を提供する。
本発明のrAAV粒子は、当該技術分野において公知の任意の方法により精製されてもよい。一実施形態では、rAAVウイルスは、陰イオン交換クロマトグラフィーにより精製されてもよい。例えば、US2018/0163183 A1を参照。
組換えAAVベクターおよび粒子の使用
本発明は、21OHの欠損または機能不良により特徴付けられる障害または疾患を有する対象に治療的利益を提供するための本明細書に記載されるような21OHをコードする核酸分子を含むrAAVの方法および使用を包含する。一部の態様では、方法は、必要とする対象に治療有効量の本明細書に記載のrAAVを投与し、それにより、対象において21OHの欠損または機能不良により特徴付けられる前記障害または前記疾患を治療することを含む。
一部の場合には、本発明は、それを必要とする対象において21OHを発現させる方法であって、対象に治療有効量の本明細書に記載のrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHを発現させることを含む、方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、それを必要とする対象において21OHの発現を増加させる方法であって、対象に治療有効量の本明細書に記載のrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHの発現を増加させることを含む、方法を提供する。一部の実施形態では、本明細書に記載のrAAVは、対象の副腎(例えば、副腎皮質もしくは副腎髄質)、肝臓または卵巣において21OHの発現を引き起こしまたは21OHの発現を増加させる。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のrAAVは、対象の副腎幹細胞(例えば、副腎皮質幹細胞)または副腎前駆細胞において21OHの発現を引き起こしまたは21OHの発現を増加させる。
本発明は、21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)を有する対象を治療する方法であって、対象に治療有効量の本明細書に記載のrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHDを治療することを含む、方法を想定する。治療方法は、投与するステップの前に21OHDを有する対象を選択することをさらに含んでもよい。一部の実施形態では、対象は、疾患の1つまたは複数の症状を有しないとしても、(例えば、遺伝子検査または生理学的検査により)21OHDを有するとしてスクリーニングされかつ同定または診断されてもよい。他の実施形態では、対象は、21OHDの1つまたは複数の症状を有する。ある特定の実施形態では、対象は、CYP21A2遺伝子中に突然変異を有する。一実施形態では、対象は、CYP21A2遺伝子中に機能欠失型突然変異を有する。ある特定の実施形態では、対象は、機能的なCYP21A2遺伝子と密接に関連した非機能的なCYP21A1P偽遺伝子との間の遺伝子変換または組換えにより引き起こされるCYP21A2遺伝子における欠陥を有する。
一部の実施形態では、本発明は、21OHD(または先天性副腎過形成症、CAH)を有する対象において21OHD(またはCAH)の症状を治療し、低減し、改善し、その進行を緩慢化させまたは該症状を予防する方法であって、対象に治療有効量の本明細書に記載のrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物を投与し、それにより、対象において21OHDの症状を治療し、低減し、改善し、その進行を緩慢化させまたは該症状を予防することを含む、方法を提供する。21OHD(またはCAH)の症状の非限定的な例としては、生殖器および筋肉量の男性化、乳児期の塩喪失および脱水、性的不全(古典的形態)および多毛症、ざ瘡、ならびに生殖力の減少(古典的および非古典的形態)が挙げられる。男性患者において、21OHD(またはCAH)の症状の非限定的な例としては、低身長および早期男性化が挙げられる。ヒト身体の性器の男性化の程度を測定するためにプラダー分類システムが使用される。一部の実施形態では、本発明の方法により治療される対象は、プラダーのステージIVまたはVの形態の21OHD(またはCAH)を罹患している。
本明細書に記載の任意の治療方法において、21OHをコードする核酸分子を含むrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物は、副腎皮質の脈管系または副腎皮質自体に前記rAAV粒子を導入する任意の手段により対象に投与されてもよい。一部の実施形態では、21OHをコードする核酸分子を含むrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物は、静脈内に、直視下手術もしくは腹腔鏡検査法を介して副腎への直接注射により、カテーテル法を介して副腎動脈への注射により対象に投与されてもよい。一部の実施形態では、副腎への直接注射は副腎皮質への直接注射である。
ある特定の態様では、本明細書に記載されるような21OHをコードする核酸分子を含むrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物は、先天性副腎過形成症(CAH)を患う対象を治療するために使用されてもよい。21OHの欠損は、多くの場合、副腎に影響する遺伝性障害のファミリーであるCAHに繋がる。CAHは、重篤なまたは軽度の形態において対象に存在し得る。古典的CAHと呼ばれる重篤な形態は、通常、新生児期または早期小児期において検出される。非古典的CAH(NCAHもしくはNCCAH)または遅発発症CAHと呼ばれるより軽度の形態は、乳児期から成人期までの任意の時点において症状を引き起こすことがある(例えば、Kurtoglu et al.、J Clin Res Pediatr Endocrinol、9(1):1〜7(2017)を参照)。本発明のrAAVは、古典的CAHまたは非古典的CAHを有する対象を治療するために使用されてもよい。古典的CAHを有する対象は、外部生殖器の胎児男性化、低いまたは欠如したグルココルチコイド産生およびミネラロコルチコイド産生を経験することがあり、かつ大過剰のアンドロゲンを産生することがある。非古典的CAHを有する対象は、胎児男性化ならびにコルチゾールおよびアルドステロンの欠陥を有することなくアンドロゲンの増加した産生を経験することがある。
コルチゾールは、副腎により産生されるステロイドである。コルチゾールは、身体的および情動ストレスに応答するため、ならびに充分なエネルギー供給および血糖レベルを維持するために身体中で使用される。副腎は、脳の基部にある小さいエンドウ豆サイズの腺である下垂体により制御される。健常個体において、下垂体は、血流中に存在するコルチゾールが不充分な時に副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)を放出する。ACTHは副腎を刺激してより多くのコルチゾールを産生させる。しかしながら、CAHを有する者は、前駆体17−ヒドロキシプロゲステロン(17−OHP)をコルチゾールに変換するために必要とされる21OHを不充分な量で有する。結果として、下垂体は、コルチゾールの必要性を感じ続け、より多くのACTHを放出する。これは17−OHPの過多に繋がり、それが次に、副腎において過剰なアンドロゲン(男性化ステロイドホルモン)に変換される。そのため、対象は、影響されるステロイドホルモンの増加した循環レベルを決定することによりCAHを有すると診断され得る。21OHDの新生児スクリーニングは、典型的には、17−OHP測定を使用して達成される。さらに、CAHを有する対象は、17−OHPの循環レベルを追跡することによりモニターされてもよい。したがって、一部の実施形態では、影響されるステロイドホルモンの循環レベルが、本明細書に記載されるような21OHをコードする核酸分子を含むrAAV粒子または前記粒子を含む医薬組成物を用いる治療の前、間および/または後にCAHを有する対象において測定されてもよい。対象における17−OHPの循環レベルは、対象の診断のためおよび本明細書に記載のrAAV粒子または医薬組成物を用いる対象の治療を開始または継続すべきかどうかについての決定を知らせるために使用されてもよい。
ある特定の実施形態では、対象は、ヒト、非ヒト霊長動物、ブタ、ウマ、ウシ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、ハムスター、マウスまたはラットであってもよい。対象は、ヒト女性またはヒト男性であってもよい。一部の実施形態では、対象はヒト乳児である。ある特定の場合には、対象は、約1か月齢、約2か月齢、約3か月齢、約4か月齢、約5か月齢、約6か月齢、約7か月齢、約8か月齢、約9か月齢、約10か月齢、約11か月齢または約1歳のヒト乳児である。一部の実施形態では、対象は、3か月齢未満、6か月齢未満、9か月齢未満、1歳未満または18か月齢未満のヒト乳児であってもよい。
本明細書において使用される場合、「必要とする患者」または「必要とする対象」という用語は、本明細書において提供される21OHをコードする核酸配列を含むrAAVまたはそのようなrAAVを含む組成物を用いる治療または改善に適する疾患、障害または状態のリスクがある、またはそれを患う患者または対象を指す。必要とする患者または対象は、例えば、21OHDなどの21OHの機能不良と関連付けられる疾患を有すると診断された患者または対象であってもよい。対象は、21OH遺伝子またはタンパク質において突然変異または機能不良を有してもよい。「対象」および「患者」は本明細書において交換可能に使用される。
本明細書において使用される場合、「有効量」または「治療有効量」という用語は、障害、例えば、21OHD、もしくはその1つもしくは複数の症状の重篤度および/もしくは継続期間を低減しもしくは改善するため、障害の進行を予防するため、障害の退化を引き起こすため、障害と関連付けられる1つもしくは複数の症状の再発、発生、発症もしくは進行を予防するため、障害を検出するため、または別の療法(例えば、予防もしくは治療剤)の予防もしくは治療効果を増進しもしくは向上させるために充分な医薬物質、例えば、rAAVの量を指す。有効量のrAAVは、例えば、21OHの発現を増加させ、かつ/または21OHDと関連付けられる症状の1つもしくは複数をある程度まで緩和することができる。
本発明はさらに、対象において21OHの機能不良または欠損により特徴付けられる障害または疾患を治療するための医薬の製造における、本明細書に記載の医薬物質(例えば、rAAVまたはrAAVを含む医薬組成物)の使用を想定する。本発明はまた、対象において21OHの機能不良または欠損により特徴付けられる障害または疾患を治療するための、本明細書に記載の医薬物質(例えば、rAAVまたはrAAVを含む医薬組成物)の使用を含む。
医薬組成物および投与経路
本発明のrAAVベクターまたは粒子は、投与のために好適な医薬組成物中に組み込まれ得る。一態様では、本発明は、本明細書に開示されるrAAVベクターまたはrAAV粒子(例えば、21OHをコードする核酸配列を含むrAAV粒子)および薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤を含む医薬組成物を提供する。本明細書において使用される場合、「薬学的に許容される」という用語は、当該技術分野において周知の経路を使用して投与された場合に概してアレルギー性または他の重篤な有害反応を生じさせない分子実体および組成物を指す。動物、およびより詳細にはヒトにおいて使用するために米国連邦政府もしくは米国州政府の規制機関により承認されたまたは米国薬局方もしくは他の一般に認識される薬局方に列記された分子実体および組成物は、「薬学的に許容される」ものであると考えられる。本明細書において使用される場合、「薬学的に許容される担体」という用語は、薬学的投与と適合性の、任意および全ての溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤、抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含むことが意図される。好適な担体は、当該分野における標準的な参照テキストであるRemington’s Pharmaceutical Sciencesの最新版(参照することにより本明細書に組み込まれる)に記載されている。そのような担体または希釈剤の一部の例としては、水、生理食塩水、緩衝生理食塩水、リンガー溶液、デキストロース溶液、5%のヒト血清アルブミンおよび適切な生理学的レベルにpHを維持するための他の緩衝液、例えば、HEPESが挙げられるがそれに限定されない。薬学的に活性の物質(例えば、組換えウイルス粒子)のためのそのような媒体および剤の使用は当該技術分野において周知である。任意の従来の媒体または剤が活性化合物と不適合な場合を除いて、組成物におけるその使用が想定される。補助活性化合物もまた組成物中に組み込まれ得る。
本明細書の全体を通じて、「vg」は「ウイルスゲノム」または「ベクターゲノム」を指すことができる。
本明細書に開示されるrAAVの投与のために使用され得る医薬組成物および送達システムの例は、Remington: The Science and Practice of Pharmacy (2003) 20th ed.、Mack Publishing Co.、Easton、Pa.;Remington’s Pharmaceutical Sciences (1990) 18th ed.、Mack Publishing Co.、Easton、Pa.;The Merck Index (1996) 12th ed.、Merck Publishing Group、Whitehouse、N.J.;Pharmaceutical Principles of Solid Dosage Forms (1993)、Technonic Publishing Co.,Inc.、Lancaster、Pa.;AnselおよびStoklosa andPharmaceutical Calculations (2001) 11th ed.、Lippincott Williams & Wilkins、Baltimore、Md.;ならびにPoznansky et al.、Drug Delivery Systems (1980)、R.L.Juliano,ed.、Oxford、N.Y.、pp.253〜315において見出すことができる。
本発明の医薬組成物は、その意図される投与経路と適合性であるように配合されてもよい。投与経路の例としては、非経口投与、例えば、静脈内投与、または注射が挙げられる。注射は、直視下手術もしくは腹腔鏡検査法を介する副腎への直接注射またはカテーテル法を介する副腎動脈への注射を含んでもよい。非経口(例えば、静脈内または注射を介する)適用のために使用される溶液または懸濁液は、以下の成分を含み得る:無菌希釈剤、例えば、注射用水、生理食塩水溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒;抗菌剤、例えば、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン;酸化防止剤、例えば、アスコルビン酸または重硫酸ナトリウム;キレート剤、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA);緩衝剤、例えば、酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩、および張度の調整用の剤、例えば、塩化ナトリウムまたはデキストロース。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基を用いて調整され得る。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジまたはガラスもしくはプラスチック製の複数用量バイアル中に封入され得る。
注射での使用のために好適な医薬組成物としては、無菌水性溶液(水溶性の場合)または分散液および無菌注射溶液または分散液の即席調製用の無菌粉末が挙げられる。静脈内投与のために好適な担体としては、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(登録商標)(BASF、Parsippany、N.J.)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。全ての場合に、組成物は無菌でなければならず、かつ、容易な注射針通過可能性が存在する程度まで流体であるべきである。それは、製造および貯蔵の条件下で安定でなければならず、かつ細菌および真菌などの微生物の汚染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、および液体ポリエチレングリコールなど)、およびその好適な混合物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、レシチンなどのコーティングの使用により、分散液の場合には必要とされる粒子サイズの維持により、および界面活性剤の使用により、維持され得る。微生物の作用の予防は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、およびチメロサールなどにより達成され得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、ポリアルコール、例えば、マンニトール(manitol)、ソルビトール、塩化ナトリウムを組成物中に含めることが好ましい。注射用組成物の持続吸収は、吸収を遅延させる剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを組成物中に含めることによりもたらされ得る。
無菌注射溶液は、必要に応じて、上記に列記される成分の1つまたは組合せと共に適切な溶媒中に必要とされる量の活性化合物を組み込んだ後、濾過滅菌を行うことにより調製され得る。概して、分散液は、基本的な分散媒体および上記に列記したものからの必要とされる他の成分を含有する無菌のビヒクル中に活性化合物を組み込むことにより調製される。無菌注射溶液の調製用の無菌粉末の場合、調製の方法は真空乾燥および凍結乾燥であり、これは、活性成分および任意の追加の所望の成分の粉末をその以前に無菌濾過された溶液からもたらす。
注射のために、薬学的に許容される担体は液体であり得る。例示的な生理学的に許容される担体としては、無菌の発熱物質非含有水および無菌の発熱物質非含有リン酸緩衝生理食塩水が挙げられる。様々なそのような公知の担体は、US7,629,322(参照することにより全体が本明細書に組み込まれる)において提供される。一実施形態では、担体は等張性塩化ナトリウム溶液である。別の実施形態では、担体は平衡塩溶液である。一実施形態では、担体はTWEEN(登録商標)(ポリソルベート)を含む。rAAVが長期間貯蔵される場合、それはグリセロールまたはTWEEN(登録商標)(ポリソルベート)20の存在下で凍結されてもよい。
投与の容易さおよび投与量の均一性のために投与単位形態において非経口組成物を配合することが特に有利である。本明細書において使用される投与単位形態は、治療される対象のための単位投与量として適した物理的に別々の単位であって、各単位が、必要とされる薬学的担体と共に所望の治療効果を生じさせるために算出された予め決定された量の活性剤(例えば、rAAV)を含有するものを指す。本発明の投与単位形態のための仕様は、活性剤(例えば、rAAV)の特有の特徴および達成すべき特定の治療効果、および個体の治療のためのそのような活性剤(例えば、rAAV)の調合の技術分野における本来的な制限により定められ、かつこれらに直接的に依存する。単位投与形態は、例えば、アンプルおよびバイアル内にあってもよく、アンプルおよびバイアルは、液体組成物、またはフリーズドライもしくは凍結乾燥状態の組成物を含んでもよく、例えば、無菌液体担体がin vivoでの投与または送達の前に加えられ得る。個々の単位投与形態は、複数用量のキットまたは容器中に含まれ得る。組換えベクター(例えば、rAAV)配列、プラスミド、ベクターゲノム、組換えウイルス粒子(例えば、rAAV)、およびその医薬組成物は、投与の容易さおよび投与量の均一性のために単一または複数の単位投与形態に包装され得る。
組成物は、治療される区画のサイズ、使用されるウイルス価、投与経路、および方法の所望の効果に依存して、範囲内の全ての数を含めて、約50μL〜約1mLの体積において送達されてもよい。一実施形態では、体積は約50μLである。別の実施形態では、体積は約70μLである。別の実施形態では、体積は約100μLである。別の実施形態では、体積は約125μLである。別の実施形態では、体積は約150μLである。別の実施形態では、体積は約175μLである。さらに別の実施形態では、体積は約200μLである。別の実施形態では、体積は約250μLである。別の実施形態では、体積は約300μLである。別の実施形態では、体積は約450μLである。別の実施形態では、体積は約500μLである。別の実施形態では、体積は約600μLである。別の実施形態では、体積は約750μLである。別の実施形態では、体積は約850μLである。別の実施形態では、体積は約1000μLである。
一部の実施形態では、プロモーター配列の制御下の所望の導入遺伝子(例えば、21OH)をコードする核酸配列を有するrAAVの有効濃度は、約10〜約1013ベクターゲノム/ミリリットル(vg/mL)の範囲内である。例えば、rAAV感染単位は、McLaughlin et al、J.Virol.、62:1963(1988)に記載されるように測定されてもよい。一部の実施形態では、濃度は約1.5×10vg/mL〜約1.5×1012vg/mLである。一部の実施形態では、濃度は約1.5×10vg/mL〜約1.5×1011vg/mLである。一実施形態では、有効濃度は約1.5×1010vg/mLである。別の実施形態では、有効濃度は約1.5×1011vg/mLである。別の実施形態では、有効濃度は約2.8×1011vg/mLである。さらに別の実施形態では、有効濃度は約1.5×1012vg/mLである。さらなる実施形態では、有効濃度は約1.5×1013vg/mLである。一部の実施形態では、毒性または有害な免疫応答などの望ましくない効果のリスクを低減するために最低有効濃度のウイルスが利用されることが望ましい。治療されている対象(例えば、ヒト)の身体状態、対象の年齢、特定の21OH欠損障害および進行性の場合に障害が進行した程度を考慮して、これらの範囲内のまた他の投与量が主治医により選択されてもよい。
一部の実施形態では、21OHをコードする核酸配列を含むrAAVベクターまたはrAAV粒子は、対象の体重1kg当たり約1011〜約1014vgの範囲内の用量において対象に投与される。一部の実施形態では、21OHをコードする核酸配列を含むrAAVベクターまたはrAAV粒子は、約1.5×1012vg/kgまたは3×1012vg/kgの用量において対象に投与される。
21OHをコードする核酸配列を含むrAAVベクターまたはrAAV粒子を含む医薬組成物は、投与のための指示と共に容器、パック、またはディスペンサー中に含まれ得る。
本発明を以下の実施例においてさらに記載するが、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定しない。
実施例1:組換えアデノ随伴ウイルスベクターおよび粒子の構築および製造ならびにin vitroでの細胞の処理
ヒト21−ヒドロキシラーゼ(CYP21A2)cDNAをヘマグルチニン(HA)タグに融合し、pAAV2−CAGプラスミドにサブクローニングして、AAV2からのウイルス逆末端反復配列およびサイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッド(CAG)プロモーターを含むpAAV2−CAG−CYP21A2−HAプラスミドを製造した。CAGプロモーターは、サイトメガロウイルス最初期遺伝子からのエンハンサー、ニワトリβ−アクチン遺伝子からのプロモーター、スプライスドナーおよびイントロン、ならびにウサギβ−グロビン遺伝子からのスプライスアクセプターからなるものであった。偽ベクターを生成するために使用したCAGプロモーター下のβ−ガラクトシダーゼcDNAの非コーディング配列を用いて偽プラスミドを構築した。AAVrh10−CAG−CYP21A2−HA(「CYP21」)および偽ベクターをUniversity Hospital of NantesのVector Coreにおいて以前に記載された通りに製造した。例えば、Gao,G.P.、およびSena−Esteves,M.(2012).Introducing Genes into Mammalian Cells: Viral Vectors.In Molecular Cloning、Vol 2: A Laboratory Manual(M.R.GreenおよびJ.Sambrook eds.) pp.1209〜1313.Cold Spring Harbor Laboratory Press、New York;Rabinowitz et al.、J Virol,76(2):791〜801(2002)を参照。AAVrh10−CAG−CYP21A2−HAウイルスは、AAV2 ITR配列を有するゲノムを含有し、rh10キャプシドタンパク質をコードする。
2.5%のウシ胎児血清、15%のウマ血清、1%のグルタミン(glutamin)、ペニシリン−ストレプトマイシン1%を添加したHam F10培地を用いてマウスY1副腎皮質腫瘍細胞を維持した。FuGENE HD(Promega、Charbonnieres les Bains、France)を使用して細胞にpAAV2−CAG−CYP21A2−HA(「pCYP21」)またはpAAV2−CAG−Luciferase(「pLuc」)をトランスフェクトした。上清および細胞をトランスフェクションの48h後に回収した。
実施例1〜6および関連する図はまた、Perdomini et al.、Gene Therapy、24(5):275〜281(2017)に記載されている。
実施例2:マウスモデルにおける21−ヒドロキシラーゼ欠損症の概要および動物の処置手順
21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)のマウスモデルは、21OH活性を欠いたH−2aw18マウス(Cyp21−/−)により提供される。遺伝的欠陥は、活性のCyp21a1遺伝子と偽遺伝子との不均等な乗換えにより引き起こされて、Cyp21a1の部分欠失を含むハイブリッドCyp21a1−Cyp21a2−p遺伝子を結果としてもたらす(Riepe et al.、Endocrinology 2005;146:2563〜2574)。Cyp21−/−マウスは、異常な視床下部−下垂体−副腎フィードバック、副腎髄質および皮質の構造および機能の変化を有することが公知である(Tajima et al.、Endocrinology 1999;140:3354〜3362;Bornstein et al.、FASEB J 1999;13:1185〜1194)。グルココルチコイドを投与しない場合、このマウスモデルにおけるCyp21a1遺伝子の欠失は致死的であることが公知である。Cyp21−/−マウスは、母親および子への早期のグルココルチコイド投与にもかかわらず極めて脆弱なままである。虚弱は、新生期を生き延びた成体Cyp21−/−マウスにおいて原則のままである(Tajima et al.、Endocrinology 1999;140:3354〜3362)。
ヘテロ接合マウスを交配して、突然変異についてホモ接合のマウスを生成した。ホモ接合(Cyp21−/−)マウス、ヘテロ接合(Cyp21+/−)および野生型(Cyp21+/+)同腹子を実験および解析のために使用した。尾生検からのゲノムDNAを用いてPCRベースのアッセイを使用してマウスの遺伝子型を確認した。全ての雌親に妊娠20日目から新生児の生後7日目まで5μgのデキサメタゾンの注射を与えた。子を14日目まで2日毎にコルチコステロン(1日当たり5μg)およびフルドロコルチゾン(1日当たり0.025μg)を用いて処置した。この齢の後、12hの明暗サイクル、随意の通常の齧歯動物ペレット食および水への自由なアクセスと共に温度および湿度を制御した動物施設中でマウスを維持した。雄マウスおよび雌マウスの両方を全ての実験において使用した。全ての動物手順および実験は、当地の倫理委員会(Ethical Committee of CEA、CEtEA)およびFrench Ministry of National Education,Higher Education and Research(20150401 1101 8958(APAF1S#410).01)により承認され、Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(US National Institutes of Health)にしたがって行った。
実施例3:実験方法
動物手順
体内分布研究のために、イソフルラン(3%)を用いて成体対照マウスを麻酔して、体重1グラム当たり2×1010ベクターゲノムの用量のAAVrh10−CAG−GFPの後眼窩注射による静脈内投与を可能とした。処置の3週後、マウスの腹腔内にペントバルビタールを注射し、冷却した生理食塩水溶液を用いて灌流させた。
遺伝子療法の研究のために、Cyp21−/−マウスに体重1グラム当たり2×1010ベクターゲノムの用量のCYP21ベクターを与えた。Cyp21−/−、Cyp21+/−およびCyp21+/+マウス同腹子に体重1グラム当たり2×1010ベクターゲノムの用量の偽ベクターを注射した。
9:00〜11:00amに尿を収集した(膀胱マッサージ後)。尿が糞便または動物ケージからの他の材料で汚染されないことを確実にするように注意した。全ての試料をアリコート化し、直ちに−20℃で凍結した。
処置の18週後、マウスの腹腔内にペントバルビタールを注射し、冷却した生理食塩水溶液を用いて灌流させた。心臓内穿刺により血液を収集した。生化学および分子解析用の組織試料を液体窒素中で直ちに凍結した。組織学的解析のために、組織を4%のPFA中に後固定し、スクロース中で凍結保護し、OCT(Thermo Fisher Diagnostics、Asnieres sur Seine、France)中に包埋し、ドライアイス中で冷却したイソペンタン中でスナップ冷却した。
病理組織診断
組織化学分析のために、ヘマトキシリンおよびエオシンを用いて10μmの凍結切片を染色した。
免疫蛍光および画像取得
緑色蛍光によるGFP検出を通じてAAVrh10−CAG−GFPベクターの発現を評価した。Nikon Eclipse TI倒立顕微鏡(Champigny sur Marne、France)上で顕微鏡解析を行った。
ベクターコピー数(VCN)の決定
製造者のプロトコールにしたがってDNeasy Blood&Tissue kit(Qiagen、Courtaboeuf、France)を使用して異なる組織からDNAを抽出した。標準的な条件を使用してPlatinum Quantitative PCR SuperMix−UDG(Thermo Fisher Scientific、Courtaboeuf、France)を用いるqPCRにより各組織について二倍体細胞当たりのベクターゲノムの量を決定した。CYP21A2導入遺伝子(フォワード5’−ACAGTCATCATTCCGAACCTCCA−3’(配列番号:4)、リバース5’−AAGGCCAGAGCTCTGGAGTTCTT−3’(配列番号:5))および宿主ゲノムのマウス脳由来神経栄養因子(フォワード5’−TGCTGGATGAGGACCAGAAGGTT−3’(配列番号:6)、リバース5’−AGGAGGCTCCAAAGGCACTTGA−3’(配列番号:7))に対してプライマーを標的化した。Light Cycler 480(Roche Diagnostics、Meylan、France)を使用して増幅を行った。
定量的リアルタイムPCR
製造者のプロトコールにしたがってPrecellys24 homogenizer(Ozyme、Saint−Quentin−en−Yvelines、France)およびRNeasy mini kit(Qiagen)を使用してスナップ冷却した組織からトータルRNAを抽出し、DNAse I(Promega)を用いて処理した。SuperScript VILO cDNA Synthesis Kit(Thermo Fisher Scientific)を使用して逆転写によりcDNAを生成した。表1に記載のプライマーを用いてPlatinum Quantitative PCR SuperMix−UDG(Thermo Fisher Scientific)およびLight Cycler 480(Roche Biosciences)を使用して定量的RT−PCRを行った。マウスTATAボックス結合タンパク質(Tbp)をコードする遺伝子を内部標準として使用した。各遺伝子型について皮質細胞の量にしたがって未加工データを正規化した。
表1.プライマーペア
Figure 2021511020
イムノブロット解析
組織またはY1細胞の抽出物を溶解緩衝液(Promega)中でホモジナイズした。総タンパク質抽出物(5μg)をnupage 4−12% Bis−Tris Gels NP0323BOX(ThermoFisher Scientific)上で分析した。タンパク質をニトロセルロース膜に転写し、5%の脱脂乳を用いてブロッキングした後、以下の一次抗体:ヒトおよびマウスタンパク質を検出する21−ヒドロキシラーゼに対するポリクローナル抗体(Corgen、Taipei、Taiwan)、GAPDHに対する抗体(Abcam、Cambridge、UK;Ab9484、1:3000)とインキュベートした。ペルオキシダーゼ(peroxydase)に連結させた二次抗体抗マウスIgG(GE Healthcare、Velizy Villacoublay、France)を1:3000に希釈し、Clarity Western ECL Substrate(Bio−rad、Marnes la Coquette、France)を用いる反応の検出のために使用した。
ホルモンアッセイ
商用のプロゲステロンEIA(Arbor Assays、Ann Arbor、MI、USA)を使用してY1上清およびマウス尿中のプロゲステロン濃度を測定した。クレアチニン濃度(Urinary Creatinine Detection Kit;Arbor Assays)を使用して尿中プロゲステロン濃度を正規化した。
行動解析
遺伝子療法処置の15週後に試験を行った。
尾懸垂試験。マウスを、逃げることも近くの表面を持つこともできないような姿勢でテープを用いて尾により懸垂させた。EthoVision XT 10.5(Noldus Information Technology B.V.、Wageningen、Netherlands)ビデオ追跡および解析ソフトウェアを用いて行動を追跡した。呼吸のために必要とされる運動を除いて全ての運動の非存在により定義される静止の継続期間を6分間測定した。
高架式十字迷路。2つの開いたアームおよび2つの閉じたアームからなる装置を100ルクスの強度でオーバーヘッドランプにより間接的に照明した。試験のために、マウスを個々に中央の正方形に置き、迷路を6分間自由に探索させた。行動を記録し、ビデオ追跡ソフトウェアEthoVision 10.5(Noldus Information Technology B.V.)により解析した。行動試験後、10%のエタノール溶液を用いて機器を洗浄した。評価したパラメーターは、オープンアームまたはクローズドアームにおいて過ごした時間、ヘッドディッピングの回数、立ち上がりの回数および総移動距離であった。
ロータロッド。加速ロータロッド装置(Ugo Basile、Gemonio、Italy)を使用して運動の均衡および協調を決定した。動物の訓練は、4回転/分(r.p.m.)での2分の1回のトライアルからなるものであった。動物を次に、4r.p.m.から40r.p.m.へとロッドの速度を増加させて5分の3回の連続するトライアルにおいて試験した。トライアルの間にマウスを45分間回復させた。マウスがロッドから落下するまでトライアルを続けた。落下までの潜時を記録した。このシーケンスを連続する3日繰り返した。行動試験後、10%のエタノール溶液を用いて機器を洗浄した。
統計
マン−ホイットニー検定を用いて群間の比較を行った。GraphPad Prism(GraphPad Software、La Jolla、CA、USA)ソフトウェアを使用した。
実施例4:Cyp21 −/− マウスの身体的および生化学的表現型
12%のCyp21−/−マウスのみが新生期を生き延びた。マウスを成体期の間に試験した。雌親および子のグルココルチコイド(glucorticoid)処置にもかかわらず、それらのCyp21−/−生存マウスは、対照またはヘテロ接合マウスと比較してより軽くかつ虚弱に成長した(図1Aおよび図1B)。Cyp21+/−マウスおよびCyp21+/+マウスは研究の間に体重の同等の進展を有したので、それらのデータを比較用の「対照」群としてプールした。ロータロッドを用いて試験したCyp21−/−マウス自発運動活動性は正常であった(図2A)。予想外なことに、Cyp21−/−マウスは、尾懸垂試験の間の行動的絶望および高架式十字迷路試験における成績の低下などの不安およびうつ病様行動の形質を示した(図2B〜2F)。
Cyp21−/−マウスの副腎は、対照マウスの副腎より2.1倍大きかった。副腎の構造は組織化不良であり、帯状分布および節の乱れを有した。副腎皮質の細胞は正常な数であったが、不均質な核を有して肥大および不規則な形状を示した(図6)。
21−ヒドロキシラーゼの主な基質であるプロゲステロンは、Cyp21−/−マウスの尿において上昇していた(正常の44倍)(図1C)。
塩喪失は技術的制約に起因して精密に測定できなかったが、Reninの発現はCyp21−/−マウスの腎臓において160倍増加し(図3B)、これらの動物を特徴付けるミネラロコルチコイド機能の喪失と関連付けられる慢性の塩喪失に対する劇的な腎臓応答を指し示した。すなわち、アルドステロン合成酵素(Cyp11b2)の発現は、球状帯中に位置するCyp21−/−マウスの副腎において40倍の増加を示し(図3A)、これは免疫蛍光解析により確認された(図7)。Mc2r、PKAサブユニット(Prkar1a、Prkar2a、Prkarca、Prkarcb)およびSF−1遺伝子の発現は、対照マウスと比較してCyp21−/−マウスの副腎において増加した。Star、Cyp11a1、Hsd3b1およびCyp11b1の発現もまた有意に増加した(図3A)。正常な成体マウスの副腎において発現されないCyp17a1がCyp21−/−マウスにおいてわずかに発現された(図3A)。
実施例5:副腎細胞におけるCYP21の発現および機能
Y1細胞株はステロイドを11/8,20a−ジヒドロキシプロゲステロンに代謝するが、21−ヒドロキシル化ステロイド生成物を産生しない(Parker et al.、Proc Natl Acad Sci USA 1985;82:7860〜7864)。in vitroにおいて、pCYP21プラスミドをトランスフェクトしたY1細胞は21OHタンパク質を発現し(図4A)、非機能的なpLucプラスミドをトランスフェクトしたY1細胞より低い上清中のプロゲステロン濃度を示した(図4B)。これらの細胞へのpCYP21のトランスフェクションは21OHの発現を結果としてもたらした。これは、トランスフェクトした細胞培養物において上清中のプロゲステロン濃度の減少を結果としてもたらし、形質導入された21OHがプロゲステロンの代謝を増加させたことを指し示す。これは、CAGプロモーターは機能的なレベルまでの21OH遺伝子の発現を可能とすることを含意していた。
体重1グラム当たり2×1010ベクターゲノムを用いた対照マウスへの緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードするAAVrh10の静脈注射後、広範なGFP発現が副腎皮質の網状帯および束状帯において観察された(図5A)。GFPを発現する細胞の割合は約39%であった。心臓および肝臓もまたGFPを発現したが(図8)、腎臓、性腺および脳はGFPを発現しなかった。
体重1グラム当たり2×1010ベクターゲノムのAAVrh10−CAG−CYP21A2−HA(「CYP21」)ベクターまたはAAVrh10−null(偽)ベクターを成体Cyp21−/−または対照マウスの静脈内に注射した。処置の18週後、細胞数当たりのベクターコピー(VCN)の平均数は、皮質および髄質を含む全副腎組織において0.13±0.09であった。ヒト21−ヒドロキシラーゼは、対照マウスにおいて内因性21OHレベルより低いレベルでCyp21−/−マウスの副腎において検出された(図5B)。21−ヒドロキシラーゼ酵素は、Cyp21−/−マウスの組織化不良な束状帯中の多数の細胞において発現された。肝臓においてVCNはほとんど検出されず、CYP21の発現は検出されなかった。発現は心臓において弱く、腎臓、性腺および脳において検出されなかった(表2)。
表2.CYP21ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスの末梢臓器における細胞当たりのCYP21ベクターコピー数(VCN)およびCYP21 mRNA含量(n=16)。
Figure 2021511020
子の脆弱性およびマニピュレーションに応答した母親による殺傷のリスクによる実際的な理由からCyp21−/−子の後眼窩静脈にAAVrh10ベクターを注射する試みは行わなかった。
実施例6:CYP21ベクターの効果
機能的なCYP21ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスは、偽ベクターを注射したCyp21−/−マウスと比較した場合に、体重の早期かつ持続的な増加(図1A)および身体的外見の向上を示した(図1B)。CYP21ベクターの注射後5週以内に、Cyp21−/−マウスにおいてプロゲステロンレベルは42%減少した後、研究の15週まで正常に近いままであった(図1C)。CYP21ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスは尾懸垂試験に対する正常な反応を回復し、高架式十字迷路試験における成績の向上を示した(図2B〜2F)。
CYP21ベクター処置は、副腎形態の変化を矯正しなかった(図6)。
CYP21注射マウスは、腎臓においてrenin発現の大きな矯正を示し(図3B)、発現のレベルは21−ヒドロキシラーゼ活性の回復後に14倍減少した。これは、処置された動物が塩を保持することを可能とするミネラロコルチコイド機能の向上を反映した。
Cyp21−/−マウスのCYP21ベクター処置は、過剰発現されたMc2r、Prkar2a、Sf1、Star、Cyp17a1およびCyp11b2遺伝子の発現を正常に近いレベルまで減少させた(図3A)。Prkar1a、Prkaca、Prkacb、Hsd3bおよびCyp11b1遺伝子の発現において有意な変化は観察されなかった(図3A)。
したがって、in vivoにおいて、全副腎組織中に存在する平均VCNの測定値は限られたものであったが、皮質のステロイド産生活性の大部分を回復させるために充分であった。これは、同じ動物において15週にわたり研究した、正常に近い値への尿中のプロゲステロンの減少により示され、CYP21ベクター処置の持続的効果を示す(図1C)。
CYP21ベクター処置の前に起こった慢性の塩喪失を反映して、腎臓におけるRenin遺伝子の発現の劇的な増加が起こり、これはCYP21ベクター処置により減少した(図3B)。したがって、CYP21ベクターで処置したCyp21−/−マウスは体重を増加させ、全般的外見を向上させた(図1Aおよび図1B)。
Cyp21−/−マウスへのCYP21ベクターの投与は、以前に増加したプロゲステロン産生の正常の近くまでの変化に繋がり、これは、15週間のCYP21ベクター処置における最後の解析において依然として機能していた21−ヒドロキシラーゼ活性の大きくかつ持続的な回復を反映した。
ストレスへの乏しい応答はCyp21−/−マウスの新たに報告された形質であり、これは副腎皮質による適切なグルココルチコイド応答の非存在に起因し得る。うつ病様形質の発生における視床下部−下垂体−副腎アクシスの顕著な役割が、グルココルチコイドもしくはコルチコトロピン放出ホルモンに対する遺伝学的に変化した受容体(Smith et al.,Neuron 1998;20:1093〜1102;Ridder et al.,J Neurosci 2005;25:6243〜6250;Bale et al.,Nat Genet 2000;24:410〜414)または副腎形成不全(Bland et al.,Proc Natl Acad Sci USA 2000;97:14488〜14493)を有するマウスにおいていくつかの研究により示されている。実際、これらのマウスモデルの全ては、独特のうつ病様の特徴およびストレス応答の調節異常を示す。理論によって縛れるものではないが、Cyp21−/−マウスにおける観察によれば、若齢期の間の副腎による充分なグルココルチコイド分泌の欠如が、ストレス応答を永続的に変化させた可能性がある(Sapolsky et al.、Endocr Rev 2000;21:55〜89)。これらのうつ病様の形質は、副腎皮質における21OH活性を回復させるAAVrh10ベクターを用いて処置したCyp21−/−マウスにおいて後退した(図2)。
Cyp21−/−マウスは、両副腎の肥大、構造の崩壊(図6)ならびにステロイド産生酵素およびACTH依存性シグナル伝達タンパク質をコードする遺伝子の発現の大きな変化を有した(図3A)。副腎成長に対するACTHの栄養的効果を考慮すると、副腎細胞の形態および遺伝子発現の大きな変化は、ACTHの慢性的な上昇に起因した可能性がある。Cyp21−/−子へのグルココルチコイドの早期投与は、少数のマウスが生後生き延びることを可能としたが、これらの変化を回避させるには不充分であった。これは、グルココルチコイド処置はコルチコトロピンの分泌に対して部分的にのみ抑制効果を有したことを示唆する。Cyp21−/−マウスの副腎皮質にAAVrh10ベクターにより形質導入された21OHは、代償的なステロイド産生酵素およびACTH依存性タンパク質の発現の大部分を矯正した。慢性の塩喪失をマッチする試みにおいてCyp21−/−マウスにおいて40倍とかなり増加した、副腎皮質におけるアルドステロン合成酵素遺伝子および腎臓におけるrenin遺伝子の発現の増加は共に、CYP21ベクターで処置した動物において大きな減少を示した。
副腎機能に対するCYP21ベクター処置の際立った効果は、形質導入されたCYP21を発現する副腎皮質細胞の約39%においてのみ起こったことは注目に値する。これは、細胞の一部分のみの機能的な回復は副腎のステロイド産生能力を実質的に矯正できること、および治療的利益を得るために全副腎皮質において21OHを発現させることは必要でないことを示唆する。限られた割合の細胞数におけるこの発現はまた、プロゲステロン産生の短時間の(Tajima et al.、Gene Therapy 1999;6:1898〜1903)または部分的な(Macapagal et al.、Abstract the Endocrine Society’s 84th Annual Meeting、San Francisco、2002、pp1〜503;Naiki et al.、Endocr J 2016;63:897〜904)矯正を可能とする以前の研究において観察された。対照的に、AAVrh10ベクターにより媒介される遺伝子療法のアプローチは、21−ヒドロキシラーゼ発現の他の臓器へのあるとしても限られた広がりと共に、Cyp21−/−マウスにおいて持続的な有効性を示した。
実施例7:AAV5−PGK rAAVを用いた研究
ssAAV5−PGK−CYP21HAベクターおよびssAAV5−PGK−GFPベクターを製造した。これらのベクターは、AAV2 ITR配列を有するゲノムを含有し、AAV5キャプシドタンパク質をコードする。表3に示すように、野生型マウス(B6)の静脈内(i.v.)および副腎内注射を介して3匹の非ヒト霊長動物(NHP)(カニクイザル(Macaca fascicularis))にこれらのrAAVを投与した。
表3.AAV5−PGK rAAVの投与
Figure 2021511020
rAAVを用いて処置した動物について処置の3週後にGFPおよびCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)値を決定した(表4;図9、図12、図14、図16〜21および図41)。VGCは、NHP01について7〜9個の副腎切片、NHP02について8個の切片、NHP04について60個の副腎キューブ、およびマウスでは副腎全体において算出した。製造者のプロトコールにしたがってQIAamp DNA FFPE Tissue Kit(Qiagen、Courtaboeuf、France)を使用して副腎(マウス)または副腎切片/キューブ(NHP)からDNAを抽出した。標準的な条件を使用してPlatinum Quantitative PCR SuperMix−UDG(Thermo Fisher Scientific、Courtaboeuf、France)を用いるqPCRにより各試料について二倍体細胞当たりのベクターゲノムの量を決定した。ヒトCYP21A2導入遺伝子(フォワード5’−AAATTCGGGCCCATCTACAGG−3’(配列番号:38)、リバース5’−ATGGCTTCCTCAATGGTCCTC−3’(配列番号:39))、宿主ゲノムのマカクアルブミン(フォワード5’− CTGTCATGCTGCTGCTGAGACTT−3’(配列番号:40)、リバース5’− CTTTGGCATAGCATTCATGAGGAT−3’(配列番号:41))、および宿主ゲノムのマウス脳由来神経栄養因子(フォワード5’−TGCTGGATGAGGACCAGAAGGTT−3’(配列番号:42)、リバース5’−AGGAGGCTCCAAAGGCACTTGA−3’(配列番号:43))に対してプライマーを標的化した。Light Cycler 480(Roche Diagnostics、Meylan、France)を使用して増幅を行った。ヒトおよびマカクcDNA配列のアライメント後に保存度がより低い断片においてヒト特異的なCYP21A2プライマーを設計した。マカク内因性CYP21ゲノムDNAと比較してヒトフォワードプライマー上の突然変異は1つのみであるが、ハイブリダイゼーションはヒトCYP21に特異的である。
GFPおよびHAの発現もまた処置の3週後に免疫蛍光(IF)により可視化した(図10、図11、図13、図15、図19および図20)。
表4.AAV5−PGK rAAVの効果
Figure 2021511020
左副腎にssAAV5−PGK−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)の肝臓におけるGFP VGCは手術の終了時に26であった。安楽死時の同じ動物のGFP VGCは0.4であった。肝臓の免疫蛍光はこの動物においてGFPのいかなる発現も示さなかった。
いずれも右副腎にssAAV5−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号1(NHP01)、番号2(NHP02)および番号4(NHP04)の肝臓におけるCYP21HA VGCは手術の終了時にそれぞれ11、5および27であった。安楽死時の同じ動物のCYP21HA VGCはそれぞれ0.3、0.1および2であった。肝臓の免疫蛍光はこれらの動物においてCYP21HAの発現をほとんど示さなかった(図19)。
NHPにおいて、AAV5キャプシドは、GFPコピーの良好な形質導入(VGC 1.2、表4)、注射した副腎において多くのCYP21HAコピー(1.9〜98、表4)、注射していない副腎において良好な数のCYP21HAコピー(0.04〜2.3)、および肝臓において少数のコピーを可能とした。同じ注射用量について、多くのCYP21HAコピーがGFPコピーと比較して計数された。GFP発現(IF)は、注射した副腎においてまばらであった(図10および図11)。注射した副腎において一部のCYP21HA発現(IF)を可視化した(図13および図15)。
野生型マウスにおいて、AAV5キャプシドは、vg用量に比例しているらしいGFPコピーの良好な静脈内形質導入(VGC 0.2〜16.6、表4)、およびCYP21HAの良好な形質導入(VGC 012〜17.6、表4)を可能とした。GFP発現(IF)は野生型マウスの副腎において弱かった(図20)。CYP21HA発現(IF)は抗体の技術的問題のため解釈不可能であった。
実施例8:AAV6−CAG rAAVを用いた研究
ssAAV6−CAG−GFPベクターを製造した。このベクターは、AAV2 ITR配列を有するゲノムを含有し、AAV6キャプシドタンパク質をコードする。表5に示すように、野生型マウス(B6)の静脈内(i.v.)および副腎内注射を介して2匹の非ヒト霊長動物(NHP)(カニクイザル)にこのrAAVを投与した。
表5.AAV6−CAG rAAVの投与
Figure 2021511020
rAAVを用いて処置した動物について処置の3週後にGFPベクターゲノムコピー(VGC)値を決定した(表6;図22、図26〜29、図31および図41)。GFP発現もまた処置の3週後に免疫蛍光(IF)により可視化した(図23〜25および図29〜32)。
表6.AAV6−CAG rAAVの効果
Figure 2021511020
左副腎にssAAV6−CAG−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号2(NHP02)および番号4(NHP04)の肝臓におけるGFP VGCは手術の終了時にそれぞれ10.3および10であった。安楽死時の同じ動物のGFP VGCはそれぞれ0.8および3.5であった。肝臓の免疫蛍光はこれらの動物においてGFPの発現をほとんど示さなかった(図29および図30)。
NHPにおいて、AAV6キャプシドは、注射した副腎において少数のGFPコピー(VGC 0.08〜0.84、表6)、および肝臓において少数のコピーに繋がった。GFP発現(IF)は、注射した副腎においてまばらであった(図23〜25)。
野生型マウスにおいて、AAV6キャプシドは、GFPコピーの優れた静脈内形質導入を可能とした(VGC 62.4、表6)。GFP発現(IF)は、静脈注射(図31)、腹腔内注射(図32)および肝臓内注射(図32)後の野生型マウスの副腎において優れていた。
実施例9:AAV1−CB6およびAAV1−PGK rAAVを用いた研究
ssAAV1−CB6−GFPベクターおよびssAAV1−PGK−CYP21HAベクターを製造した。これらのベクターは、AAV2 ITR配列を有するゲノムを含有し、AAV1キャプシドタンパク質をコードする。表7に示すように、野生型マウス(B6)の静脈内(i.v.)および副腎内注射を介して1匹の非ヒト霊長動物(NHP)(カニクイザル)にこれらのrAAVを投与した。
表7.AAV1 rAAVの投与
Figure 2021511020
rAAVを用いて処置した動物について処置の3週後にGFPまたはCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)値を決定した(表8;図33、図35〜37および図39〜41)。GFPおよびHA発現もまた処置の3週後に免疫蛍光(IF)により可視化した(図34〜36、図38および図39)。
表8.AAV1 rAAVの効果
Figure 2021511020
左副腎にssAAV1−CB6−GFPを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の肝臓におけるGFP VGCは手術の終了時に0.02、安楽死時に0.9であった。肝臓の免疫蛍光はこの動物においてGFPのいかなる発現も示さなかった(図35)。
右副腎にssAAV1−PGK−CYP21HAを注射した非ヒト霊長動物番号3(NHP03)の肝臓におけるCYP21HA VGCは手術の終了時に1.5、安楽死時に2.9であった。肝臓の免疫蛍光はこの動物においてCYP21HAのいかなる発現も示さなかった(図39)。
NHPにおいて、AAV1キャプシドは、注射した副腎において少数のGFPコピー(VGC 0.56、表8)、および少数のCYP21HAコピー(VGC 1.05、表8)に繋がったが、驚くべきことに注射していない副腎において0.48のCYP21HA VGCに繋がった。非常に少数の副腎細胞がGFP発現(IF)(図34)またはCYP21HA発現(図38)について陽性であった。
野生型マウスにおいて、AAV1キャプシドは、GFPコピーの優れた静脈内形質導入(VGC 81、表8)および優れたGFP発現(IF)(図36)を可能とした。野生型マウスにおいて、AAV1キャプシドは、CYP21HAコピーの優れた静脈内形質導入を可能とした(VGC 220、表8)。
実施例10:マウス性腺におけるrAAV発現の測定
AAV6−CAG−GFP、AAV1−CB6−GFPまたはAAV5−PGK−CYPHAの投与の3週後にマウス性腺および副腎においてGFPまたはCYP21HA VGCを測定した。結果を表9に示す。性腺は、使用したベクターに依存して、有意であるが副腎よりはるかに低いVGC含量を示した。
表9.rAAVの投与後のマウス性腺および副腎におけるVGC
Figure 2021511020
表10.21OH(CYP21A2)およびプロモーター配列の非限定的な例
Figure 2021511020
Figure 2021511020
Figure 2021511020
実施例11:AAVrh10−CAG rAAVを用いた研究
ssAAVrh10−CAG−CYP21HAベクターを製造した。このベクターは、AAV2 ITR配列を有するゲノムを含有し、AAV rh10キャプシドタンパク質をコードする。このrAAVベクターをCyp21−/−マウスの静脈内(i.v.)に投与した。
第1の実験において、7か月齢のマウスを研究した。10匹のマウス(4匹の雌、6匹の雄)に2×1010vg/g体重においてssAAVrh10−CAG−CYP21HAを注射した。6匹の雄のうち2匹は処置の3週後に死亡した。4匹のマウスはベクターで非処置とした。
処置の15週後にマウスにおいて様々なパラメーターを測定した。処置時と処置の15週後との間の体重の変化を処置動物および非処置動物について決定した(図42)。rAAVベクターを用いて処置した動物についてCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)値を決定した(表11)。副腎におけるHA発現およびCYP21発現もまた免疫蛍光(IF)により可視化した(図43および図44)。CYP21発現をウエスタンブロットにより可視化した(図45)。抗CYP21抗体(CorGen)をIFおよびウエスタンブロットアッセイにおいて使用した。15週の経過にわたり処置および非処置Cyp21−/ −マウスにおいて尿中プロゲステロン(ng/mgクレアチニン)を測定した(図46A〜46B)。15週の経過にわたり処置および非処置野生型マウスにおいても尿中プロゲステロン(ng/mgクレアチニン)を測定した(図46C)。データは、処置マウスにおけるプロゲステロンレベルが野生型マウスにおけるレベルにはるかにより近いレベルまで戻ることを示すことによりCYP21遺伝子療法生成物の治療効果を実証する。
7か月齢時のssAAVrh10−CAG−CYP21HAの注射の15週後に、Cyp21−/−マウスは、効果的なVGC値を示し、強いCYP21HA IFシグナルを示し、CYP21タンパク質を発現し、かつ体重を向上させた。
表11.ssAAVrh10−CAG−CYP21HAの注射の15週後の7か月齢Cyp21−/−マウスの副腎におけるCYP21 VGC
Figure 2021511020
第2の実験において、2〜3か月齢のマウスを研究した。17匹のマウス(9匹の雌、8匹の雄)に2×1010vg/g体重または1×1010vg/g体重においてssAAVrh10−CAG−CYP21HAを注射した。7匹のマウスはベクターで非処置とした。
処置の15〜18週後にマウスにおいて様々なパラメーターを測定した。処置時と処置の15週後との間の体重の変化を処置動物および非処置動物について決定した(図47)。rAAVを用いて処置した動物について処置の18週後にCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)値を決定した(図48)。副腎におけるHA発現を免疫蛍光(IF)により可視化した(図48、図50および図51)。15週の経過にわたり13匹の処置動物および全ての非処置動物において尿中プロゲステロン(ng/mgクレアチニン)を測定した(図49A〜49Bおよび表12)。
表12.2×1010vg/g体重または1×1010vg/g体重においてssAAVrh10−CAG−CYP21HAを用いて処置した2〜3か月齢Cyp21−/−マウスにおける尿中プロゲステロンレベル
Figure 2021511020
2〜3か月齢Cyp21−/−マウスの処置の15週後に、尿中プロゲステロンレベルは、4/13の処置マウスにおいて半分となり、6/13の処置マウスにおいて約1/8となった。治療結果(例えば、プロゲステロンレベル、体重、ステロイド生成mRNAおよびストレスへの応答)は、低い持続性のVGCレベル(<0.5)でさえ15週時に明らかであった。
実施例12:AAV1、AAV5およびAAV6 rAAVベクターを比較する研究
非ヒト霊長動物(NHP)(カニクイザル)へのヒト野生型CYP21導入遺伝子(hCYP21)またはGFPの送達におけるAAV1、AAV5またはAAV6血清型を有する組換えベクターの有効性を比較した。処置および選択した結果を表13に要約する。ベクターにおいて使用したプロモーターはCAG、PGKまたはCB6であった。hCYP21導入遺伝子をヘマグルチニン(HA)タグに融合させた。非ヒト霊長動物識別記号を「NHP ID」とラベルした列に提供する。投与経路は副腎内(IA)注射または静脈注射(IV)であった。「注射した腺」の列は、右副腎または左副腎のいずれに注射したかを指し示す。一部の場合には、ベクターは、IA注射から循環中に逃れ、注射していない腺に形質導入した。表13はまた、ベクターについての注射した用量を提供する。ベクターゲノムコピー(VGC)測定値は、臓器を解剖および加工した後に行った。臓器を解剖および加工した後に定量的逆転写PCR(qRT−PCR)によりCYP21またはGFPのmRNAレベルを測定した。mRNA値は、GAPDHと比べたhCYP21の発現である。HAまたはGFP発現をまた、免疫蛍光(IF)により可視化した。発現のレベルを「IF」とラベルした列に提供する。
図52A〜52C、図53A〜53C、図54A〜54C、図55A〜55C、図56A〜56Cおよび図57A〜57Cは、表13に示すように、副腎および肝臓におけるCYP21HAベクターゲノムコピー(VGC)測定の空間分布の構成図、VGCおよびCYP21 mRNA測定の分布の散布図ならびに処置した選択されたNHPのCYP21HA免疫蛍光画像を示す。図59〜図61は、AAV1、AAV5またはAAV6ベクターを用いて処置したNHPの副腎の免疫蛍光画像を示す。ベクターを発現する細胞を緑色とし、矢印により指し示す。
これらの研究の結果は、3つ全ての血清型は副腎での発現を達成し、AAV5血清型はNHPにおいて優れた副腎での発現を達成することを示唆する。
実施例13:野生型CYP21導入遺伝子およびコドン最適化CYP21導入遺伝子の有効性の比較
野生型(WT)ヒトCYP21導入遺伝子またはコドン最適化(CO)ヒトCYP21導入遺伝子(配列番号:50)のいずれかを含有する組換え血清型AAV5ベクターを製造した。これらの各rAAVベクターは、CBAプロモーター、Kozak配列および脱標的化のためのmiR−122 miRNA結合部位(ThakralおよびGhoshal、Curr Gene Ther.2015;15(2):142〜150)を含んでいた。野生型導入遺伝子を含有するベクターをAAV5−CBA−Kozak−hCYP21−miR122と称する。コドン最適化導入遺伝子を含有するベクターをAAV5−CBA−Kozak−COhCYP21−miR122と称する。野生型カニクイザルCYP21導入遺伝子を含有する対照AAV5ベクターを製造した(AAV5−CBA−Kozak−CynoCYP21)。
図62に示す用量においてベクターを用いて非ヒト霊長動物(NHP)(カニクイザル)を処置した。ベクター調製物を10分間NHPの静脈内(IV)に投与した。NHPを処置の1.5か月後に安楽死させた。
各処置群についてのCYP21ベクターゲノムコピー(VGC)測定値およびmRNA測定値を図63に示す。mRNAレベルを定量的逆転写PCR(qRT−PCR)により測定した。mRNA値は、図63に指し示すように、2つのmRNAの相対発現を示す。カニクイザル特異的プライマーを使用してカニクイザルCYP21 mRNAの量を測定した。図63におけるVGCおよびmRNAの行について、各行の上の数は平均であり、2つの下の数は平均についての範囲である。図63はまた、平均Salヒト対Salカニクイザルペプチド比を示す。
この研究の結果は、AAV5−CBA−hCYP21ベクターの静脈内送達後のNHPの副腎におけるWTおよびCOヒトCYP21導入遺伝子の同等の発現を示唆する。
表13.ヒトCYP21またはGFPを発現するrAAVベクターの非ヒト霊長動物への投与の効果
Figure 2021511020
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Claims (28)

  1. 少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)および21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、前記非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されている、rAAVベクター。
  2. 前記21OHタンパク質がヒト21OHタンパク質である、請求項1に記載のrAAVベクター。
  3. 21OHタンパク質をコードする前記非AAVヌクレオチド配列がヒト21OH(CYP21A2)cDNAを含むまたはからなる、請求項1に記載のrAAVベクター。
  4. 21OHタンパク質をコードする前記非AAVヌクレオチド配列がコドン最適化ヌクレオチド配列を含むまたはからなる、請求項3に記載のrAAVベクター。
  5. 21OHタンパク質をコードする前記非AAVヌクレオチド配列が配列番号:50を含むまたはからなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  6. 21OHタンパク質をコードする前記非AAVヌクレオチド配列が、配列番号:1のアミノ酸配列または配列番号:1に対して少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一のアミノ酸配列をコードする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  7. 前記プロモーターが宿主細胞中での前記21OHタンパク質の発現を指令する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  8. 前記宿主細胞が副腎細胞または副腎皮質細胞である、請求項7に記載のrAAVベクター。
  9. 前記プロモーターが、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーター、PGKプロモーターまたは発現が副腎皮質細胞において特異的なプロモーターである、請求項1〜8のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  10. 前記サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーターが、CAG、CB6またはCBAプロモーターである、請求項9に記載のrAAVベクター。
  11. 前記プロモーターが、配列番号:2、配列番号:3、配列番号:48または配列番号:49のヌクレオチド配列を含むまたはからなる、請求項1〜10のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  12. 前記ITRが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74血清型ITRである、請求項1〜11のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  13. 前記rAAVが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74血清型である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のrAAVベクター。
  14. 21−ヒドロキシラーゼ(21OH)タンパク質をコードする非AAVヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターであって、前記非AAVヌクレオチド配列がプロモーターに作動可能に連結されており、
    前記rAAVベクターが少なくとも1つのAAV逆末端反復配列(ITR)を含み、前記ITRが、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74のAAVからのものであり、かつ
    前記プロモーターが、サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーター、PGKプロモーターまたは発現が副腎皮質細胞において特異的なプロモーターである、
    rAAVベクター。
  15. 前記サイトメガロウイルス/β−アクチンハイブリッドプロモーターが、CAG、CB6またはCBAプロモーターである、請求項14に記載のrAAVベクター。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクターを含むrAAV粒子。
  17. AAV血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、rh10またはrh74からの少なくとも1つのキャプシドタンパク質をさらに含む、請求項16に記載のrAAV粒子。
  18. 請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクターまたは請求項16もしくは17に記載のrAAV粒子、および薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤を含む、医薬組成物。
  19. rAAV粒子を製造する方法であって、(a)請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクター、(b)AAV repをコードする核酸分子、(c)少なくとも1つのAAVキャプシドタンパク質をコードする核酸分子および(d)前記rAAV粒子をパッケージングするための充分なヘルパー機能を含有する宿主細胞を培養することを含む、方法。
  20. それを必要とする対象において21−ヒドロキシラーゼ(21OH)を発現させる方法であって、前記対象に治療有効量の、請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクター、請求項16もしくは17に記載のrAAV粒子または請求項18に記載の医薬組成物を投与し、それにより、前記対象において21OHを発現させることを含む、方法。
  21. 前記21OHが、前記対象の副腎皮質、副腎髄質、副腎幹細胞、副腎前駆細胞、肝臓または卵巣中で発現される、請求項20に記載の方法。
  22. 21−ヒドロキシラーゼ欠損症(21OHD)を有する対象を治療する方法であって、前記対象に治療有効量の、請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクター、請求項16もしくは17に記載のrAAV粒子または請求項18に記載の医薬組成物を投与し、それにより、前記対象において21OHDを治療することを含む、方法。
  23. 前記投与するステップの前に21OHDを有する対象を選択することをさらに含む、請求項22に記載の方法。
  24. 前記rAAVベクター、前記rAAV粒子または前記医薬組成物が、静脈内に、直視下手術もしくは腹腔鏡検査法を介して副腎への直接注射によりまたはカテーテル法を介して副腎動脈への注射により前記対象に投与される、請求項19〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 副腎への前記直接注射が副腎皮質への直接注射である、請求項24に記載の方法。
  26. 前記対象が、プラダーのステージIVまたはVの形態の21OHDを罹患している、請求項22〜25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記対象が、先天性副腎過形成症(CAH)を罹患している、請求項22〜26のいずれか1項に記載の方法。
  28. 21−ヒドロキシラーゼ欠損症を治療するための医薬の製造における、請求項1〜15のいずれか1項に記載のrAAVベクターまたは請求項16もしくは17に記載のrAAV粒子の使用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002516092A (ja) * 1998-05-28 2002-06-04 アメリカ合衆国 Aav5ベクターおよびその使用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478745A (en) 1992-12-04 1995-12-26 University Of Pittsburgh Recombinant viral vector system
US6136597A (en) 1997-09-18 2000-10-24 The Salk Institute For Biological Studies RNA export element
US7198951B2 (en) 2001-12-17 2007-04-03 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Adeno-associated virus (AAV) serotype 9 sequences, vectors containing same, and uses therefor
EP2359869B1 (en) 2001-12-17 2018-12-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Adeno-associated virus (AAV) serotype 8 sequences, vectors containing same and uses therefor
EP1486567A1 (en) 2003-06-11 2004-12-15 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Improved adeno-associated virus (AAV) vector for gene therapy
ES2874298T3 (es) 2003-09-30 2021-11-04 Univ Pennsylvania Clados de virus adenoasociados (AAV), secuencias, vectores que contienen el mismo, y usos de los mismos
EP2678433B1 (en) 2011-02-22 2017-05-03 California Institute of Technology Delivery of proteins using adeno-associated virus (aav) vectors
RU2697444C2 (ru) 2013-07-22 2019-08-14 Дзе Чилдрен'З Хоспитал Оф Филадельфия Вариант aav, композиции и способы, в которых он используется, а также способы его применения для переноса генов в клетки, органы и ткани
US10258668B2 (en) * 2013-09-20 2019-04-16 The General Hospital Corporation Viral vectors for expressing a modified mullerian inhibiting substance (MIS) protein
EP3054006A1 (en) 2015-02-09 2016-08-10 Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) Recombinant adeno-associated virus particle purification with multiple-step anion exchange chromatography

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002516092A (ja) * 1998-05-28 2002-06-04 アメリカ合衆国 Aav5ベクターおよびその使用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENDOCR. J., vol. Vol. 63, Issue 10, JPN6023000132, 2016, pages 897 - 904, ISSN: 0004957599 *
GENE THER., vol. 24, JPN7023000003, 2017, pages 275 - 281, ISSN: 0004957600 *

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