JP2021531044A - ムコ多糖症iva型の治療 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年7月27日に出願した米国特許仮出願第62/711,238号、2018年11月7日に出願した同第62/756,880号、及び2019年2月1日に出願した同第62/799,834号に基づく利益を主張するものであり、参照により、その全体が本明細書に援用される。
本願では、2019年7月22日に作成した「Sequence_Listing_12656−116−228.txt」という名称であり、サイズが28,672バイトであるテキストファイルとして、本願とともに提出した配列表を参照により援用する。
本発明の技術分野は、ムコ多糖症IVA型(MPS IVA)の治療に関するものである。本発明で提供するのは、MPS IVAを治療するための方法及び組成物であって、組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を伴う方法及び組成物である。
ムコ多糖症IVA型(MPS IVA、モルキオA症候群)は、N−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(GALNS)の欠損を原因とする常染色体劣性リソソーム貯蔵障害である(Khan,et al.,Mol Genet Metab.,2017;120(1−2):78−95)。この酵素の欠損により、グリコサミノグリカン(GAG)、コンドロイチン6−硫酸(C6S)及びケラタン硫酸(KS)が進行性に蓄積することで、不完全骨化、及び発育の継続的不均衡とともに、全身性かつ特有の骨格形成異常に至り、その結果、短頸及び短躯、頸髄圧迫、気管閉塞、鳩胸、関節弛緩、脊柱後側弯、外反股、ならびに外反膝が認められる。この疾患の他の臨床症状としては、難聴、心弁膜症及び角膜混濁を挙げることができる。患者において、200個を超える異なる変異が特定されており、米国内の有病率は、250,000人に1人ほどである。
本発明で提供するのは、ムコ多糖症IVA型(MPS IVA)を治療するための遺伝子療法の方法であって、組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を用いて、MPS IVAと診断されたヒト対象の骨に、ヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)を送達することを伴う方法である。また、本発明で提供するのは、その遺伝子療法の方法で使用できるrAAVと、そのようなrAAVの作製方法と、そのようなrAAVを作製する際に使用できるポリヌクレオチド、プラスミド及び細胞である。
1.(a)AAVキャプシドと、
(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む組み換えAAVゲノムと、
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、その肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。
1.(a)AAVキャプシドと、
(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含み、前記導入遺伝子が、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする組み換えAAVゲノムと、
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
第3項に記載のrAAV。
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
第7項に記載のrAAV。
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、その肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
第13項に記載のrAAV。
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、そのプロモーターをコードするヌクレオチド配列が、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、そのプロモーターが、CAGプロモーターである組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。
(a)AAVキャプシドと、
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、そのプロモーターをコードするヌクレオチド配列が、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、その肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターが、
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
第24項に記載のポリヌクレオチド。
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
第26項に記載のポリヌクレオチド。
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
ポリヌクレオチド。
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
ポリヌクレオチド。
(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含み、前記導入遺伝子がhGALNSをコードする組み換えAAVゲノムと、
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
上記及びその他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に例示されているように、本発明の特定の実施形態の下記の説明から明らかであろう。それらの図面は必ずしも、縮尺通りに描かれているわけではなく、本発明の各種の実施形態の原理を説明することに重点が置かれている。
本発明は、特定のhGALNS発現カセットを含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)をムコ多糖症IVA型(MPS IVA)の動物モデルにおいて投与したところ、モニタリング期間全体を通じて、高レベルのhGALNS酵素活性が維持され、骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び心臓弁を含む組織が改善され、酵素補充療法(ERT)で得られる改善を上回る改善が見られたという驚くべき知見に少なくとも部分的に基づくものである。
本発明で提供するのは、治療の必要なヒト対象のMPS IVAの治療に有用なrAAVであり、そのrAAVは、AAVキャプシドと、hGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムとを含む。
キャプシドは、ウイルスゲノムを包み込んで保護すると同時に、宿主環境と相互作用する、ウイルスのタンパク質シェルである。本発明に従って、本発明で提供するrAAVは、AAVキャプシドを含む。具体的な実施形態では、AAVキャプシドは、天然に見られるAAVのキャプシド(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10またはAAV11のキャプシド)である。別の具体的な実施形態では、AAVキャプシドは、例えば、天然に見られるAAVのキャプシド(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10またはAAV11のキャプシド)のアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.9%または100%同一であるアミノ酸配列を有することによって、天然に見られるAAVのキャプシドから誘導されたものである。
AAVは、末端に2つの逆位末端反復配列(ITR)を含む直鎖状一本鎖DNA(ssDNA)ゲノムを有する。AAVは、エンドサイトーシスによって細胞に進入する(Meier and Greber,J Gene Med.,2004;6 Suppl 1:S152−63)。キャプシドが破壊されると、ssDNAゲノムが放出され、二本鎖DNA(dsNDA)に変換され、そのdsDNAから、そのウイルスゲノムによってコードされる遺伝子を発現させることができる(Ding et al.,2005,Gene Ther.,12:873−880)。
特定の実施形態では、hGALNSまたは本発明の融合タンパク質のhGALNS部分をコードするヌクレオチド配列は、配列番号2または3の配列を含む。特定の実施形態では、そのhGALNSまたは融合タンパク質のhGALNS部分をコードするヌクレオチド配列は、配列番号2または3に示されている配列と少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、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%同一である。
酸性オリゴペプチドは、骨及び軟骨の主な成分であるヒドロキシアパタイトに対する結合親和性が高い。「酸性オリゴペプチド」という用語は、本明細書で使用する場合、グルタミン酸(E)残基及び/またはアスパラギン酸(D)残基の繰り返しアミノ酸配列を有するオリゴペプチドを指す。酸性オリゴペプチドのアミノ酸残基の数は例えば、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個または15個であってよい。具体的な実施形態では、酸性オリゴペプチドのアミノ酸残基の数は、4〜8個である。具体的な実施形態では、酸性オリゴペプチドのアミノ酸残基の数は、6〜8個である。具体的な実施形態では、酸性オリゴペプチドのアミノ酸残基の数は、6個である。別の具体的な実施形態では、酸性オリゴペプチドのアミノ酸残基の数は、8個である。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、遺伝子の送達または遺伝子の発現を調節する成分(例えば「発現制御エレメント」)を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、遺伝子の発現を調節する成分を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、細胞への結合またはターゲティングに影響を及ぼす成分を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、取り込み後、細胞内のhGALNSの局在化に影響を及ぼす成分を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、例えば、そのhGALNS発現カセットを取り込んだ細胞について検出または選択を行う目的で、検出可能または選択可能なマーカーとして利用できる成分を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、1つ以上のプロモーターをコードするヌクレオチド配列(複数可)を含み、それらのうちの少なくとも1つは、hGALNS、または酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている。特定の実施形態では、そのプロモーターは、構成的プロモーターであることができる。代替的な実施形態では、そのプロモーターは、誘導性プロモーターであることができる。
本発明によれば、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、2つのAAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれている。ITR配列は、組み換え遺伝子発現カセットをビリオンにパッケージングするのに用いてよい(例えば、Yan et al.,2005,J.Virol.,79(1):364−379、米国特許第7,282,199B2号、米国特許第7,790,449B2号、米国特許第8,318,480B2号、米国特許第8,962,332B2号及び国際出願第PCT/EP2014/076466号(それぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される)を参照されたい)。具体的な実施形態では、挟んでいるそのITRは、AAV8 ITRである。具体的な実施形態では、そのITR配列は、配列番号7の配列を有することができる。具体的な実施形態では、そのITR配列は、配列番号8の配列を有することができる。具体的な実施形態では、その5’ITRは、配列番号7の配列を有することができる。具体的な実施形態では、その3’ITRは、配列番号8の配列を有することができる。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているhGALNS発現カセットは、1つ以上の非翻訳領域(UTR)、例えば3’及び/または5’UTRを含む。特定の実施形態では、そのUTRは、所望のタンパク質発現レベルに合わせて最適化されている。特定の実施形態では、そのUTRは、hGALNSのmRNA半減期に合わせて最適化されている。特定の実施形態では、そのUTRは、hGALNSのmRNAの安定性に合わせて最適化されている。特定の実施形態では、そのUTRは、hGALNSのmRNAの二次構造に合わせて最適化されている。
特定の実施形態では、本発明で提供するのは、本発明で提供するrAAVと、薬学的に許容される担体を含む医薬組成物である。その医薬組成物は、個別の単回用量単位形態として調製し得る。本発明で提供する医薬組成物は、例えば、非経口投与、皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与、腹腔内投与、鼻腔内投与、髄腔内投与または経皮投与用に調合されていることができる。具体的な実施形態では、その医薬組成物は、静脈内投与用に調合されている。好適な薬学的に許容される担体(例えば、静脈内投与及び肝細胞へのトランスダクション用の担体)は、当業者であれば選択するのが容易であろう。
また、本発明で提供するのは、本明細書に記載されているようなhGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチド、プラスミド及び細胞であって、本発明で提供するrAAVを作製するのに使用できるポリヌクレオチド、プラスミド及び細胞と、本発明で提供するrAAVの作製方法である。
本発明で提供するのは、hGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチドである。
提供するのは、本発明で提供するrAAVの作製方法である。特定の実施形態では、その方法は、6.2.1項に示されているrAAVプラスミドと、AAVのRep、Cap及びAd5の機能を合わせてもたらす1つ以上のヘルパープラスミドとを細胞(好ましくはex vivo細胞)にトランスフェクションすることを含む。特定の実施形態では、その1つ以上のヘルパープラスミドは、AAVのRep遺伝子、Cap遺伝子、VA遺伝子、E2a遺伝子及びE4遺伝子のヌクレオチド配列を合わせて含む。
in vitroアッセイ、例えば細胞培養アッセイを用いて、本明細書に記載されているrAAVからのhGALNSの発現を測定することができ、すなわち、例えば、そのrAAVの効能を示すことができる。そのアッセイで用いる細胞としては、A549細胞、WEHI細胞、10T1/2細胞、BHK細胞、MDCK細胞、COS1細胞、COS7細胞、BSC1細胞、BSC40細胞、BMT10細胞、VERO細胞、W138細胞、HeLa細胞、HEK293細胞、HEK293−T細胞、HuH7細胞、Saos細胞、C2C12細胞、L細胞、HT1080細胞、HepG2細胞、初代線維芽細胞、肝細胞及び筋芽細胞を挙げることができるが、これらに限らない。具体的な実施形態では、細胞培養アッセイで用いる細胞は、HuH7細胞を含む。特定の実施形態では、本発明のrAAVをトランスフェクションした細胞は、hGALNS酵素活性について解析できる。
本発明で提供するのは、MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法である。
本発明によれば、そのヒト対象または患者は、MPS IVA(モルキオA症候群)と診断された個体である。具体的な実施形態では、その患者は、心臓弁の形態異常、う蝕、頸髄脊髄症、頸椎亜脱臼、コンドロイチン硫酸の尿中排泄、粗野な顔貌、腸骨翼狭窄、外反股、不均衡型短躯、低身長、長管骨骨端変形、肋骨胸郭フレア、外反膝、灰色のエナメル質、聴覚障害、肝腫大、脊柱前弯過度、歯突起形成不全、鼠径ヘルニア、関節弛緩、若年発症、ケラタン硫酸の尿中排泄、脊柱後弯、拡大した肘、下顎前突、骨幹端の拡大、角膜実質の混濁、骨粗しょう症、腰椎卵円化、扁平脊椎、第2〜第5中手骨近位端の先細り、胸骨の突出、頻回の上気道感染、拘束性換気障害、脊柱側弯症、手の尺側偏位、幅広い口及び広い歯間というMPS IVA症状うちの1つ以上が見られる。
本明細書に記載されているrAAVの投与経路、及びヒト患者に投与するrAAVの量は、その疾患の重症度、そのヒト患者の状態及び治療する医師の知見に基づいて定めることができる。
好ましい実施形態では、ヒト対象に投与するrAAVの量は、hGALNSを治療有効量、罹患組織(骨、軟骨、靭帯、半月板、及び/または心臓弁)に供給するのに充分な量である。
具体的な実施形態では、本発明のrAAVは、ヒト対象に投与する目的で、医薬組成物に存在できる(6.1.3項を参照されたい)。
6.4.1 免疫抑制との併用療法
rAAVの送達の際には、免疫反応を最小限に抑える必要があるが、hGALNS遺伝子を欠損しているため、その酵素または本発明のrAAVに対する寛容性が潜在的にないヒト対象においては、遺伝子療法に関連する最も明白な潜在的な毒性源が、発現したhGALNSタンパク質に対して免疫を発動させる。したがって、特定の実施形態では、その患者においては、特に、hGALNSのレベルがゼロに近い重篤な疾患である患者を治療するときには、免疫抑制療法との併用治療を行うのが得策である。ミコフェノール酸と組み合わせたタクロリムスもしくはラパマイシン(シロリムス)のレジメンを伴う免疫抑制療法、または組織移植術で用いられるその他の免疫抑制レジメンを使用することができる。このような免疫抑制治療剤は、遺伝子療法を行っている最中に投与してもよく、特定の実施形態では、免疫抑制療法による前治療が好ましい場合もある。免疫抑制療法は、治療する医師の判断に基づき、遺伝子療法による治療後にも継続することができ、その後、免疫寛容が誘導されたら、例えば180日後に、中止してよい。
本明細書に記載されているようなrAAVをヒト対象に投与するのに付随して、他の利用可能な治療を実施する併用療法は、記載されている実施形態の方法に含まれる。その追加の治療は、遺伝子療法による治療の前、その治療と同時、またはその治療の後に行ってよい。MPS IVAに利用可能な治療であって、本発明の遺伝子療法と組み合わせることができる治療としては、酵素補充療法(ERT)及び/またはHSCT療法が挙げられるが、これらに限らない。具体的な実施形態では、ERTは、組み換えDNA技術によって、ヒト細胞株で産生させたD8−hGALNS酵素を用いて行うことができる。このような酵素を産生させるのに用いることができるヒト細胞株としては、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、ReNcell VM、ヒト胎児腎細胞293(HEK293細胞)、HEK293−T、線維肉腫HT−1080、HKB−11、CAP、HuH−7及び網膜細胞株のPER.C6またはRPEが挙げられるが、これらに限らない(例えば、Dumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122“Human cell lines for biopharmaceutical manufacturing:history,status,and future perspectives(参照により、その全体が援用される)を参照されたい)。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているような治療方法の有効性は、骨、軟骨、靭帯、半月板、心臓弁、尿及び/または血清において、疾患のバイオマーカー(GAG、KS及びC6Sの貯蔵)の減少、及び/またはhGALNS酵素活性の向上を測定することによってモニタリングしてよい。炎症及びその他の安全性事象の徴候もモニタリングしてよい。
下記の非限定的な実施例によって、本明細書に示されている特定の実施形態を例示する。
肝臓特異的プロモーターTBGの制御下で天然型のヒトGALNS(hGALNS)を発現できるウイルスゲノムを含むrAAV8(AAV8−TBG−hGALNS。いくつかの図では、AAV8−hGALNSとしても示されている)、または肝臓特異的プロモーターの制御下で、アスパラギン酸オクタペプチド(D8)を有するhGALNSを発現できるウイルスゲノムを含むrAAV8(AAV8−TBG−D8−hGALNS。いくつかの図では、AAV8−D8−hGALNSとしても示されている)を作製した。それぞれ、TBG−hGALNS CoOptプラスミド及びTBG−D8−hGALNS CoOptプラスミドを用いて、ウイルスゲノムを作製した。その2種類のウイルスをそれぞれ、4週齢のMPS IVAノックアウト(KO)マウス及びMtol免疫寛容マウスに、体重1kg当たり5x1013GCの用量で静脈内投与した。KOマウスは、mGALNSのエキソン2が標的破壊されており、検出可能なGALNS酵素活性が見られない。Mtolマウスは、ヒトGALNSタンパク質に対して免疫寛容状態になっている。未処置のKOマウス及び野生型(WT)マウスをコントロールとした。これらのマウスは、注射後、14週間モニタリングした。血液を週に2回採取し、hGALNS活性及びケラタン硫酸(KS)についてアッセイした。rAAVの投与、血液採取、GALNS酵素アッセイ及びKSアッセイのスケジュールは、図4に示されている。検死時に、骨の病態を組織病理学的解析によって評価した。
この実施例は、本明細書に記載されている他の実施例(実施例1〜2を含む)で説明及び実施された実験に関連するものであり、実施例1〜2の追加データを提供する。この実施例では、肝臓特異的なサイロキシン結合グロブリン(TBG)プロモーターの制御下で、hGALNSを、骨ターゲティングシグナルとともに、または骨ターゲティングシグナルなしに発現するAAV8ベクターを評価し、MPS IVAの疾患の両方のマウスモデルの骨及び心臓の病変において、これらの組み換えAAV8ベクターの治療有効性を試験する。骨及び心臓のいずれも、この障害で影響を受ける主要器官である。
(a)血液及び組織におけるGALNS酵素活性:AAV−hGALNSを送達すると、MPS IVAのマウスモデルの血漿及び各種組織において、GALNS活性が顕著に向上する。
MPS IVAである2つのマウスモデル(MPS IVA KO及びMtol)では、hGALNS活性の欠損、血液及び組織におけるKSレベルの上昇、ならびに各種組織(軟骨細胞、半月板、靭帯、心筋及び心臓弁を含む)内の貯蔵物質(小胞)に関して、ヒトMPS IVAが再現される。これらのバイオマーカーは、これらのマウスモデルにおいて、表現型の重症度及びいくつかのアプローチの治療有効性を評価する目的で広く用いられている(Tomatsu,S.,et al.,Hum.Mol.Genet.,2008,17,815−824、Tomatsu,S.,et al.,Hum.Mol.Genet.,2003,12,3349−3358、Tomatsu,S.,et al.,Hum.Mol.Genet.,2005,14,3321−3335、Tomatsu,S.,et al.,Mol.Ther.,2010,18,1094−1102)。この試験では、我々は、AAV8−TBG−hGALNSco及びAAV8−TBG−D8−hGALNSco(図24A)を4週齢のMPS IVA KO及びMTOLマウスに、体重1kg当たり5×1013GCという均一な用量で静脈内送達した。それらのマウスを、注射後12週間にモニタリングし、血液試料を1週間おきに採取して、酵素活性及びKSレベルを解析した。加えて、検死時に、酵素活性及びKSレベルのために、組織試料を異なる器官から採取し、組織病理解析のために、膝関節及び心臓弁も摘出した。
我々は、KSの主成分であるモノ硫酸化KSをMPS IVAマウスの血漿及び組織において測定した。KOマウス及びMTOLマウスにおける血漿中のモノ硫酸化KSのレベルは、図25A〜25Bに示されている。AAVベクターを投与する前、未処置のKOマウスにおける血漿中KSレベルは、野生型マウスにおけるレベルよりも有意に高かった(平均:16.3ng/mlに対して41.8ng/ml)。注射から2週間後、両方のAAVベクターにおいて、血漿中のモノ硫酸化KSレベルは完全に正常化し、このレベルは、少なくともさらに10週間(検死時)維持された。モノ硫酸化KSレベルは、4週齢の野生型マウス及び未処置のMTOLマウスにおいて同程度であった。野生型マウスにおけるモノ硫酸化KSレベルは、試験全体を通じて一定レベルに維持されたが、未処置のMTOLマウスにおけるモノ硫酸化KSのレベルは、加齢に伴って徐々に上昇した。上記のAAVベクターのいずれかで処置したMTOLマウスは、試験期間全体を通じて、正常レベルを維持した。16週齢では、AAVベクターで処置したMTOLマウスにおけるモノ硫酸化KSレベルは、未処置のMTOLマウスにおけるレベルと比べて、有意に低下した。
MPS IVAマウスにおいて、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSの注射から12週間後に、骨(大腿骨及び脛骨)ならびに心臓(心筋及び心臓弁)を含む組織を評価した。
全体として、AAV8ベクターの注射から12週間後、KOマウスにおける骨の病態の改善は、MTOLマウスにおける改善と比べて顕著ではなかった。hGALNSに対する液性応答の可能性を調べるために、hGALNSに対する抗体力価を酵素結合免疫吸着法(ELISA)によって測定した。プレート上にコーティングした完全長rhGALNSを用いることによって、間接ELISA法によって、血漿中の抗hGALNS抗体を検出した。AAVベクターで処置したKOマウスに由来する血漿では、循環抗hGALNS抗体のレベルが、他の群に由来するレベルと比べて有意に高かった(AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したKOにおいて、光学密度(OD)単位は0.50±0.38または0.62±0.43であった)(図28)。循環抗hGALNS抗体は、野生型マウス、未処置のKOマウス及びMTOLマウスでは検出されなかった。
(a)AAV hGALNS発現カセットの開発
hGALNSを含むAAV8ベクターを開発するために、我々は、hGALNSの最適化コドン配列を決定した。肝臓特異的なTBGプロモーターの制御下で、526個のアミノ酸に翻訳されるその1569bpの最適化配列をAAV8キャプシドにパッケージングした。骨ターゲティングシグナルを含むベクタープラスミドでは、アスパラギン酸オクタペプチド(D8)配列をhGALNSのN末端シグナルペプチドの後に挿入し、主要骨基質であるヒドロキシアパタイトに対する親和性の高い骨ターゲティングhGALNSを作製した(図24A)。Huh−7細胞へのトランスフェクション実験を行った後、これらのAAVベクタープラスミドによるGALNSの産生を確認した。そのコドン最適化オープンリーディングフレームに由来する細胞内及び細胞外のhGALNSの活性レベルは、天然型のhGALNSコード配列によって産生されるレベルと同程度であった(図29A〜29B)。
AAV8ベクターにパッケージングする目的で、天然型のGALNS及びD8を含むGALNSの導入遺伝子を含む発現カセットをデザインした(図28)。骨ターゲティングシグナルであるアスパラギン酸オクタペプチド(D8)配列は、hGALNSのN末端シグナルペプチドの後に挿入した。そのデザインには、肝臓特異的なサイロキシン結合グロブリン(TBG)プロモーターをウサギβグロブリンポリアデニル化テール(ポリA)とともに含めた。我々は、そのマウス試験用の両方のベクターに、コドン最適化hGALNS配列を使用した。我々は、Huh−7細胞を用いたトランスフェクション実験で、これらの発現カセットプラスミドのGALNS酵素活性を確認した。我々は、トランスフェクションから48時間後に、細胞溶解物及び上清の両方で、活性レベルを求めた(図29A〜29B)。そのコドン最適化コンストラクトから得られたGALNS活性レベルは、天然型のhGALNSコード配列によって産生されるレベルと同程度であった。
我々は、2つのMPS IVAマウスモデルを用いることによって、AAV8−TBG−hGALNS及びAAV8−TBG−D8−hGALNSの潜在的な治療能力を試験した(Tomatsu et al.,Hum Mol Genet 2003;12(24):3349−3358、Tomatsu et al.,Hum.Mol.Genet.2005;14,3321−3335)。第1のタイプは、galns遺伝子が破壊されたGalnsノックアウトマウスモデル(KO:Galns−/−)である(Tomatsu et al.,Hum Mol Genet 2003;12(24):3349−3358)。第2のタイプは、ヒトGALNSに対する寛容性を有するマウスモデルであって、イントロン1に、hGALNSを発現する導入遺伝子を含むとともに、エキソン2に隣接して、活性部位の変異(C76S)を含むことで、標的変異誘発によって、そのマウスGalns遺伝子に、その不活性なhGALNSコード配列が、C79Sという活性部位の変異とC76Sという変異とともに導入されるマウスモデル(Mtol:Galnstm(hC79S.mC76S)slu)である(Tomatsu et al.,Hum.Mol.Genet.2005;14,3321−3335)。いずれのモデルでも、血液及び組織において、検出可能な酵素活性は見られず、主に、細網内皮系クッパー細胞、心臓弁、心筋、ならびに成長板及び関節軟骨を含む軟骨細胞内で、貯蔵物質の蓄積が見られた。
約100μlの血液をEDTA入りのチューブ(BD,Franklin Lakes,NJ,USA)に、1週間おきに、試験におけるすべてのマウスから採取した。その血液を8,000rpmで10分遠心分離し、GALNS酵素アッセイ及びGAGアッセイを行うまで、分離した血漿を−20℃に保持した。16週齢時に、マウスをCO2チャンバーで安楽死させ、20mlの0.9%生理食塩水でかん流した。肝臓、腎臓、肺、脾臓、心臓及び膝関節を摘出し、GALNS酵素アッセイ及びGAGアッセイに備えて処理するまで、−80℃で保存した。加えて、各種組織の試料を採取し、組織病理解析に備えて、10%中性緩衝ホルマリンで保存した。
以前に説明されたようにして(Toietta,G.,et al.Hum.Gene Ther.2001;12,2007−2016)、血液及び組織中のGALNS活性を求めた。ホモジナイザーを用いることによって、25mmol/lのトリス−HCl(pH7.2)及び1mmol/lのフェニルメチルスルホニルフルオリドからなるホモジナイズバッファーで、凍結した組織をホモジナイズした。組織溶解物または血漿と、0.1MのNaCl、0.1Mの酢酸ナトリウム(pH4.3)中の22mMの4−メチルウンベリフェリル−β−ガラクトピラノシド−6−硫酸(Research Products International,Mount Prospect,IL,USA)を37℃で16時間インキュベートした。続いて、0.1MのNaCl、0.1Mの酢酸ナトリウム(pH4.3)中の、Aspergillus oryzaeに由来する10mg/mlのβ−ガラクトシダーゼ(Sigma−Aldrich,St.Louis,MO,USA)を反応試料に加え、追加のインキュベーションを37℃で2時間行った。その試料を反応停止液(1Mのグリシン、NaOH、pH10.5)に移し、Perkin Elmer Victor X4というプレートリーダー(PerkinElmer,Waltham,MA,USA)で、そのプレートを366nmの励起光及び450nmの発光で読み取った。活性は、1時間当たり、血漿1マイクロリットルまたはタンパク質1ミリグラム当たりに放出される4−メチルウンベリフェロンの量(ナノモル)として表した。タンパク質濃度は、BCAタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA)によって求めた。
各種マウス組織からのGAGの抽出法は、Mochizukiらの開発した方法(Mochizuki,H.,et al.J.Biol.Chem.2008;283,31237−31245)を改変したものであった。簡潔に述べると、摘出した組織を液体窒素で凍結し、ホモジナイザーを用いて、アセトンでホモジナイズした。得られた粉末を遠心真空乾燥した。その脱脂組織粉末を0.5MのNaOHに懸濁し、50℃で2時間インキュベートして、そのコアタンパク質からGAG鎖を切り離した。1MのHClで中和後、NaClを終濃度3Mになるまで加えた。不溶物質を遠心分離によって除去し、その上清のpHを1MのHClによって1.0未満に調整した。沈殿したヌクレオチドを遠心分離によって除去し、その上清を1MのNaOHで中和した。1.3%酢酸カリウムを含む2倍量のエタノールを加えることによって、その粗GAGを沈殿させた。遠心分離後、その沈殿物を蒸留水に溶解させた。
以前に説明されたようにして(Oguma,T.,et al.Biomed.Chromatogr.2007;21,356−362、Oguma,T.,et al.Anal.Biochem.2007;368,79−86、Shimada,T.,et al.JIMD.Rep.2014;16,15−24、Shimada,T.,et al.JIMD.Rep.2015;21,1−13、Kubaski,F.,et al.J.Inherit.Metab.Dis.2017;40,151−158)、血液及び組織中のGAGレベルをLC−MS/MSによって測定した。簡潔に述べると、50mMのトリス−HCl(pH7.0)と試料を96ウェルレシーバープレート上の96ウェルオメガ10Kフィルタープレート(Pall Corporation,Port Washington,NY,USA)に入れた。試料を15分、2,500gで遠心分離した。そのフィルタープレートを新しいレシーバープレートに移し、50mMのトリス−HCl(pH7.0)、内部標準(IS)としての5μg/mLのコンドロシン、1mUのヘパリチナーゼ及び1mUのケラタナーゼIIのカクテル混合物をそのフィルタープレートに加えた。試料を37℃のウォーターバスで一晩インキュベートした。続いて、その試料を15分、2,500gで遠心分離した。その装置は、6460 Triple Quadという質量分析計とともに、1290 Infinity LCシステム(Agilent Technologies,Palo Alto,CA,USA)から構成されていた。60℃に恒温したHypercarbというカラム(内径2.0mm、長さ50mm、粒子5μm、Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA)で二糖を分離した。その移動相は、5mMの酢酸アンモニウム(pH11.0)(溶出液A)→100%アセトニトリル(溶出液B)というグラジエント溶出相であった。その流速は0.7ml/分で、そのグラジエントは、100%溶出液Aで0分、70%溶出液Aで1分、70%溶出液Aで2分、0%溶出液Aで2.20分、0%溶出液Aで2.60分、100%溶出液Aで2.61分、100%溶出液Aで5分であった。その質量分析計は、エレクトロスプレーイオン化法を用いて、ネガティブイオンモードで作動させた(Agilent Jet Stream technology)。特定のプリカーサーイオン及びプロダクトイオンのm/zを用いて、各二糖をそれぞれ定量した(IS:354.3→193.1、モノ硫酸化KS:462→97、HS−0S378.3→175.1)。注入体積は10μlで、実行時間は1試料当たり5分であった。
以前に説明されたようにして(Tomatsu,S.,et al.Mol.Genet.2005,14,3321−3335)、トルイジンブルー染色を行った。簡潔に述べると、16週齢のMPS IVAマウス及びWTマウスから、膝関節及び僧帽弁を摘出して、貯蔵顆粒のレベルを光学顕微鏡観察によって評価した。組織をPBS中の2%パラホルムアルデヒド及び4%グルタルアルデヒドで固定し、四酸化オスミウムで後固定し、Spurrレジンに包埋した。続いて、トルイジンブルー染色した厚さ0.5μmの切片を検査した。大腿骨または脛骨の成長板における軟骨細胞の細胞サイズ(空胞化)を評価するために、各マウスにおいて、増殖区域内の約300個の軟骨細胞をImage Jというソフトウェアによって測定し、結果を野生型群からの変化倍率として表した。
以前に説明されたようにして(Tomatsu,S.,et al.Hum.Mol.Genet.2003;12,961−973)、間接ELISA法を用いて、処置マウス及び未処置マウスの血漿において、GALNSに対する抗体を検出した。簡潔に述べると、15mMのNa2CO3、35mMのNaHCO3、0.02%のNaN3(pH9.6)中の2μg/mlの精製rhGALNS(R&D Systems,Minneapolis,MN,USA)で、96ウェルマイクロタイタープレートを一晩コーティングした。そのウェルをTBS−T(10mMのトリス(pH7.5)、150mMのNaCl、0.05%TWEEN20)で3回洗浄してから、PBS(pH7.2)中の3%ウシ血清アルブミンで1時間、室温でブロックした。TBS−Tで3回洗浄後、マウス血漿の、TBS−Tによる100倍希釈液をそのウェルに加え、37℃で2.5時間インキュベートした。そのウェルをTBS−Tで4回洗浄してから、ペルオキシダーゼコンジュゲートヤギ抗マウスIgG(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA)の1:1,000希釈液を含むTBS−Tをそのウェルに加え、室温で1時間インキュベートした。そのウェルをTBS−Tで3回洗浄し、TBS(10mMのトリス(pH7.5)、150mMのNaCl)で2回洗浄した。ペルオキシダーゼ基質(ABTS溶液、Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)を加え(1ウェル当たり100μl)、プレートを室温で30分インキュベートした。1%SDSを加えて、その反応を停止させ、Perkin Elmer Victor X4というプレートリーダー(PerkinElmer,Waltham,MA,USA)で、そのプレートを410nmの光学密度で読み取った。
すべてのデータは、平均及び標準偏差(SD)として表した。GraphPad Prism5.0(GraphPad Software,San Diego,CA,USA)を用いて、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって、多重比較検定を行った。その統計学的に有意な差は、p<0.05とした。
下記の試験は、酵素への長期間の暴露が骨の病態に及ぼす作用を評価する目的で行う。この試験では、AAV8−TBG−hGALNScoを4週齢のMPSIVA KOマウスに、体重1kg当たり5×1013GCの用量で投与する。コントロール群は、同じ週齢の未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスである。この試験では、3群のマウス(1群当たり6〜10匹)を使用する。注射から24週間後または48週間後のいずれかに、それらのマウスをモニタリングし、血液試料を1週間おきに採取して、酵素活性及びKSレベルを解析する。加えて、検死時に、組織試料を、酵素活性及びKSレベルのために、異なる器官から摘出するとともに、組織病理解析のために、膝関節及び心臓弁から摘出する。
下記の試験を新生仔マウスで行って、早期介入が骨の病態に及ぼす作用を評価する。この試験では、AAV8−TBG−hGALNScoをMPSIVA KO新生仔マウスに、体重1kg当たり5×1013GCの用量で投与する。コントロール群には、同じ週齢の未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスが含まれる。それらのマウスを16週齢に殺処分し、血液試料を1週間おきに採取して、酵素活性及びKSレベルを解析する。加えて、検死時に、組織試料を、酵素活性及びKSレベルのために、異なる器官から摘出するとともに、組織病理解析のために、膝関節及び心臓弁から摘出する。
下記の試験を行って、最適化プロモーターコンストラクトを、有効性の改善について評価する。この試験では、AAV8−TBG−hGALNSco、AAV8−CAG−hGALNSco、AAV8−プロモーター1−hGALNSco、AAV8−プロモーター2−hGALNSco、AVV9−プロモーター2−hGALNScoを4週齢のMPSIVA KOマウスに、体重1kg当たり1×1013GCの用量で投与する(1群当たり10匹のマウス)。コントロール群には、同じ週齢の未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスが含まれる。12週間または48週間のいずれかで、それらのマウスをモニタリングし、血液試料を1週間おきに採取して、酵素活性及びKSレベルを解析する。加えて、検死時に、組織試料を、酵素活性及びKSレベルのために、異なる器官から摘出するとともに、組織病理解析のために、膝関節及び心臓弁から摘出する。
下記の試験を行って、後期AAV遺伝子療法の有効性を評価する。この試験では、AAV−TBG−hGALNSco、AAV−CAG−hGALNSco、AAV−プロモーター1−hGALNSco、AAV−プロモーター2−hGALNSco、AVV−プロモーター2−hGALNScoを8〜10週齢のMPSIVA KOマウス(1群当たり5匹のマウス)に投与する。未処置のMPS IVA KOマウスをコントロールとして使用する。ある期間にわたり、それらのマウスをモニタリングし、血液試料を1週間おきに採取して、酵素活性及びKSレベルを解析する。加えて、検死時に、組織試料を、酵素活性及びKSレベルのために、異なる器官から採取し、組織病理解析のために、膝関節及び心臓弁から採取する。
下記の試験を行って、高用量及び低用量におけるAAV8−TBG−hGALNS、AAV8−TBG−D8−hGALNS、AAV8−CAG−hGALNS及びAAV8−CAG−D8−hGALNSの作用を評価した。
(a)体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSまたはAAV8−CAG−D8−hGALNSを投与したMPS IVA KOマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性と、未処置の野生型マウスの場合との比較
体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSまたはAAV8−CAG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスにおける血漿中のhGALNS酵素活性は、図33〜35に示されている。注射から2週間後、AAV8−D8−hGALNSマウスでは、未処置の野生型マウスと比べて、血漿中のhGALNS活性の向上が検出された。注射から2週間後には、AAV8−CAG−D8−hGALNSに由来する酵素活性は、AAV8−CAG−hGALNSに由来する活性よりも高かった。
体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSまたはAAV8−CAG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの肝臓におけるhGALNS酵素活性は、図36に示されている。AAV8−D8−hGALNSで処置したマウス及びAAV8−hGALNSで処置したマウスの両方において、未処置の野生型マウスと比べて、肝臓中のhGALNS活性の向上が検出された。
体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSを投与したMTOLマウスの血漿中のhGALNS酵素活性は、図37に示されている。
体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSを投与したMTOLマウスの肝臓におけるGALNS酵素活性は、図38に示されている。AAV8−hGALNSで処置したマウスにおいて、未処置の野生型マウスと比べて、肝臓中のhGALNS活性の向上が検出された。
体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスにおける血漿中のhGALNS酵素活性は、図39〜40に示されている。
体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの肝臓におけるhGALNS酵素活性は、図41に示されている。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスのいずれにおいても、未処置の野生型マウスと比べて、肝臓中のhGALNS活性の向上が検出された。
本発明の具体的な実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明されているが、機能的に均等である変形形態が、本発明の範囲内であることは分かるであろう。実際、上記の説明及び添付の図面から、当業者には、本明細書に示されているとともに説明されている形態に加えて、本発明の様々な修正形態が明らかになるであろう。このような修正形態は、添付の請求項の範囲内に含まれるように意図されている。当業者は、常法に過ぎない実験を用いて、本明細書に記載されている本発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識するか、またはそれらを突き止めることができるであろう。このような均等物は、下記の請求項に含まれるように意図されている。
Claims (53)
- (a)AAVキャプシドと、
(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含み、前記導入遺伝子が、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする前記組み換えAAVゲノムと、
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。 - 前記酸性オリゴペプチドが、D8である、請求項1に記載のrAAV。
- 前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、前記肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている、請求項1または2に記載のrAAV。
- 前記肝臓特異的プロモーターが、
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
請求項3に記載のrAAV。 - 前記hGALNS発現カセットが、プロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、前記プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている、請求項1または2に記載のrAAV。
- 前記プロモーターが、CAGプロモーターである、請求項5に記載のrAAV。
- 前記プロモーターが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターである、請求項5に記載のrAAV。
- 前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターが、
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
請求項7に記載のrAAV。 - 前記AAVが、AAV8である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記AAVが、AAV9である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列または前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列が、コドン最適化されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列または前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列において、CpG部位が除去されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載のrAAV。
- (a)AAVキャプシドと、
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている前記組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。 - 前記肝臓特異的プロモーターが、
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
請求項13に記載のrAAV。 - (a)AAVキャプシドと、
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、前記プロモーターが、CAGプロモーターである前記組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。 - (a)AAVキャプシドと、
(b)AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターが、
(a)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(b)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(f)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
前記組み換えAAVゲノムと、
を含むrAAV。 - 前記AAVが、AAV8である、請求項13〜18のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記AAVが、AAV9である、請求項13〜18のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列または前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列が、コドン最適化されている、請求項13〜18のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列または前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列において、CpG部位が除去されている、請求項13〜19のいずれか1項に記載のrAAV。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載のrAAVと、薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
- AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチドであって、前記hGALNS発現カセットが、導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含み、前記導入遺伝子が、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする前記ポリヌクレオチド。
- 前記酸性オリゴペプチドが、D8である、請求項22に記載のポリヌクレオチド。
- 前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、前記肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている、請求項22または23に記載のポリヌクレオチド。
- 前記肝臓特異的プロモーターが、
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
請求項24に記載のポリヌクレオチド。 - 前記hGALNS発現カセットが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている、請求項22または23に記載のポリヌクレオチド。
- 前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターが、
(g)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(l)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
請求項26に記載のポリヌクレオチド。 - 前記hGALNS発現カセットが、プロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、前記プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されている、請求項22または23に記載のポリヌクレオチド。
- 前記プロモーターが、CAGプロモーターである、請求項28に記載のポリヌクレオチド。
- AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチドであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記肝臓特異的プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、前記肝臓特異的プロモーターが、
(a)TBGプロモーターであるか、
(b)配列番号13と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(c)配列番号13と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(d)配列番号13と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(e)配列番号13と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(f)配列番号13と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(g)配列番号13と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号14と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号14と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号14と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号14と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(l)配列番号14と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(m)配列番号14と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(n)配列番号15と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(o)配列番号15と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(p)配列番号15と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(q)配列番号15と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(r)配列番号15と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(s)配列番号15と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
前記ポリヌクレオチド。 - AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチドであって、前記hGALNS発現カセットが、プロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記プロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、前記プロモーターが、CAGプロモーターである前記ポリヌクレオチド。
- AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含むポリヌクレオチドであって、前記hGALNS発現カセットが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターをコードするヌクレオチド配列が、前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列に機能可能に連結されており、前記肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターが、
(g)配列番号16と少なくとも80%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(h)配列番号16と少なくとも85%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(i)配列番号16と少なくとも90%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(j)配列番号16と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を含むか、
(k)配列番号16と少なくとも98%同一であるヌクレオチド配列を含むか、または
(l)配列番号16と少なくとも100%同一であるヌクレオチド配列を含む、
前記ポリヌクレオチド。 - 前記AAVが、AAV8である、請求項22〜32のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド。
- 前記AAVが、AAV9である、請求項22〜32のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド。
- 請求項22〜34のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含むrAAVプラスミド。
- 請求項22〜34のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドまたは請求項35に記載のrAAVプラスミドを含むex vivo細胞。
- rAAVの作製方法であって、請求項35に記載のrAAVプラスミドと、AAVのRep遺伝子、Cap遺伝子、VA遺伝子、E2a遺伝子及びE4遺伝子のヌクレオチド配列を合わせて含む1つ以上のヘルパープラスミドとを、ex vivo細胞にトランスフェクションすることを含む前記方法。
- ムコ多糖症IVA型(MPS IVA)と診断されたヒト対象の治療方法であって、前記ヒト対象に、請求項1〜20のいずれか1項に記載のrAAVまたは請求項21に記載の医薬組成物を投与することを含む前記方法。
- MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、前記ヒト対象に、請求項1〜5及び7〜12のいずれか1項に記載のrAAVを投与することによって、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質を治療有効量、前記ヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む前記方法。
- 前記hGALNSが、肝細胞で産生されて、前記細胞から分泌されることによって、マンノース−6−リン酸で糖化される、請求項39に記載の方法。
- MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、前記ヒト対象に、請求項13〜14及び16〜20のいずれか1項に記載のrAAVを投与することによって、肝細胞で産生されて、前記細胞から分泌されることによって、マンノース−6−リン酸で糖化されるhGALNSを治療有効量、前記ヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む前記方法。
- MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質を治療有効量、前記ヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達することを含み、前記融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生される前記方法。
- MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、酸性オリゴペプチドに融合されたhGALNSである融合タンパク質を治療有効量、前記ヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達することを含み、前記融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、前記細胞から分泌されることによって、マンノース−6−リン酸で糖化される前記方法。
- MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、前記細胞から分泌されることによって、マンノース−6−リン酸で糖化されるhGALNSを治療有効量、前記ヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む前記方法。
- 前記AAVが、AAV8である、請求項42〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記AAVが、AAV9である、請求項42〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達する工程が、前記骨及び/または軟骨に送達する工程である、請求項39〜46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達する工程が、(a)前記骨及び/または軟骨、ならびに(b)前記靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁に送達する工程である、請求項39〜46のいずれか1項に記載の方法。
- (a)AAVキャプシドと、
(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、前記hGALNS発現カセットが、導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含み、前記導入遺伝子が、hGALNSをコードする前記組み換えAAVゲノムと、
を含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。 - 前記AAVが、AAV8である、請求項49に記載のrAAV。
- 前記AAVが、AAV9である、請求項49に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列が、コドン最適化されている、請求項49に記載のrAAV。
- 前記hGALNSをコードするヌクレオチド配列において、CpG部位が除去されている、請求項49に記載のrAAV。
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