JP2021531044A - ムコ多糖症iva型の治療 - Google Patents

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Abstract

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の作製方法である。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
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。
電子的に提出した配列表の参照
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。
1.技術分野
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。
2.背景
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。
重症型の患者は、治療しなければ、20代または30代で、気道障害、頸髄合併症または心弁膜症で死亡する(Khan,et al.,Mol Genet Metab.,2017;120(1−2):78−95、Tomatsu,S.,et al.Mol.Genet.Metab.2016;117,150−156、Montano,A.M.,et al.J.Inherit.Metab.Dis.2007;30,165−174、Tomatsu,S.,et al.Res.Rep.Endocr.Disord.2012;2012,65−77、Pizarro,C.,et al.Ann.Thorac.Surg.2016;102,e329−331)。現在、臨床診療において、MPS IVA患者に対する支持療法として、酵素補充療法(ERT)、造血幹細胞移植(HSCT)及び様々な外科的介入が利用可能である。2014年2月、FDAは、ERT(エロスルファーゼアルファ)の使用を認可した(Hendriksz,et al.,J Inherit Metab Dis.,2014;37(6):979−990)。現在の標準ケアであるERTでは、MPS IVA患者の軟組織病態と日常生活活動(ADL)が部分的に改善されるが、これらの療法は、それらの病変の無血管の特徴により、骨及び軟骨においては、及ぼす作用が非常に限られている。ERTの現時点での制約としては、i)週に1回、5〜6時間注射する必要があること、ii)薬物が循環血液から速やかに除去されること、iii)治療費が非常に高額であること(患者1人当たり年間500,000ドル)、及びv)薬物の骨への浸透が限定的であることが挙げられる(Algahim and Almassi,Ther Clin Risk Manag.,2013;9:45−53、Tomatsu et al.,Curr Pharm Biotechnol.,2011;12:931−945)。MPS IVAに関しては、現時点では、組み換えヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(rhGALNS:Vimizim(商標)、エロスルファーゼアルファ)を週に1回投与しても、MPS IVA患者の骨及び軟骨の病変に対する作用は得られない。HSCTは、骨に対して、ERTよりも大きい作用を及ぼし得るが、この細胞ベースの療法は、すべての患者に適用可能であるとは限らない。適合ドナーが限られており、有効な治療を行うには年齢制限があり、精通している施設が不足しており、その施術には、移植片対宿主病(GVHD)、感染症及びその他の合併症などの死亡リスクがあるからである(Tomatsu et al.,Drug Des Devel Ther.,2015;9:1937−1953)。この意味では、MPS IVA用の新規薬物、特に、MPS IVA患者の骨格形成異常を治療するための新規薬物が至急必要である。
遺伝子療法は、1回限りの永続的な療法となる可能性がある。ウイルスベクター及び非ウイルスベクターを用いた遺伝子移入の非臨床試験の多くでは、MPS疾患におけるこの療法の潜在的な治療能力が示された。アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、治療用遺伝子を標的器官に送達するための魅力的なビヒクルである。そのベクターは、導入遺伝子産物を長期的に発現させるとともに、免疫原性のリスクが低いからである。これらの利点により、MPS I、II、IIIA、IIIB及びVI用として、AAVを介した遺伝子療法の臨床試験が行われているか、または予定されている(ClinicalTrials.gov;Sawamoto et al.,Expert Opin.Orphan Drugs,2016;4,941−951)。充分な酵素を軟骨病変及び成長板領域に送達すると、MPS IVA患者の骨格形成異常が解消される可能性がある。我々の以前の研究では、AAV2ベクターを用いてGALNS遺伝子を移入すると、組織において治療的な酵素レベルが得られることが示された(Almeciga−Diaz,C.J.,et al.Pediatr.Res.2018;84,545−551)が、AAVを介した遺伝子療法が、MPS IVAマウスモデルの骨格病変を矯正することを示した試験は現時点では存在しない。
フルオロフォアAlexa−488にコンジュゲートしたrhGALNSを10mg/kg、野生型マウスに、1日おきに5回静脈内注射したところ、その酵素が成長板及び関節軟骨で検出されたことをDvorak−Ewellらは示した(Dvorak−Ewell,M.,et al.PLoS One.2010;5,e12194)。この知見から、高レベルの循環酵素によって、酵素を軟骨病変の中まで浸透させることができることが示されている。AAV8ベクターが、肝臓へのトランスダクション効率のよいこと、及び組み換えAAV8ベクターを用いると、初期世代のAAV2ベクターと比較して、肝臓への遺伝子移入の効率性が10〜100倍高いことが示された(Gao,G.P.,et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.2002;99,11854−11859)。肝臓特異的プロモーターの利用により、宿主の免疫応答が有意に軽減された。肝臓指向性AAV遺伝子療法は、ユビキタスプロモーターと比べて、導入遺伝子産物に対して免疫寛容を誘導することが報告されているからである(Mingozzi,F.,et al.J.Clin.Invest.2003;111,1347−1356、Ziegler,R.J.,et al.Mol.Ther.2004;9,231−240、Dobrzynski,E.,et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.2006;103,4592−4597、Cao,O.,et al.Blood 2007;110,1132−1140、Mingozzi,F.,et al.Blood 2007;110,2334−2341)。この免疫応答の抑制により、導入遺伝子産物の長期的な発現をもたらすことができる(Wang,L.,et al.Mol.Ther.2000;1,154−158、Sondhi,D.,et al.Gene Ther.2005;12,1618−1632)。肝臓特異的プロモーターと組み合わせた組み換えAAV8ベクターによって、MPS VIのマウスモデル及びネコモデルの骨格病変に対する作用が大きくなったことが以前の研究によって示された(Tessitore,A.,et al.Mol.Ther.2008;16,30−37、Cotugno,G.,et al.Mol.Ther.2011;19,461−469)。
MPS IVA患者では、MPSのすべての型の中で最も重篤な骨格異常が見られ(Melbouci,M.,et al.Mol.Genet.Metab.2018;124,1−10)、骨ターゲティング型の方策であれば、軟骨領域に浸透するのに充分な酵素を供給できる。短い酸性アミノ酸タグをいくつかの酵素のN末端またはC末端に結合することによって、骨へのターゲティングが増強されることを我々は以前に示した(Montano,A.M.,et al Mol.Genet.Metab.2008;94,178−189、Tomatsu,S.,et al.Mol.Ther.2010;18,1094−1102)。ヒドロキシアパタイト(HA)は、骨における主な無機成分であり、カルシウムイオンを含む正帯電表面を有する。骨のシアロタンパク質及びオステオポンチンは、HAに結合し、これらのリン酸化酸性糖タンパク質は、負電荷を持つ酸性アミノ酸(Asp及びGlu)の反復配列を有し、骨ターゲティング型の方策の標的候補となり得る(Oldberg,A.,et al.J.Biol.Chem.1988;263,19430−19432、Kasugai,S.,et al.J.Bone Miner.Res.2000;15,936−943)。
rAAVは、その安全性プロファイル、汎用性、及び特定の機能に合わせて操作できる点により、多くの疾患における広範な遺伝子療法用途で利用できる(例えば、Naso et al.,BioDrugs.2017;31(4):317−334を参照されたい)。神経筋疾患、眼疾患及び免疫疾患を含む広範な遺伝子疾患に関して、AAV遺伝子療法を用いた臨床試験が行われている(例えば、Kumar et al.,Molecular Therapy−Methods&Clinical Development,2016,3:16034を参照されたい)。
本明細書における参照文献の引用は、それらが本開示の先行技術であると認めるものとしては解釈してならない。
3.概要
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。
一態様では、本発明で提供するのは、(a)AAVキャプシド(例えばAAV8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(例えばAAV8−ITR)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(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子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)である。具体的な実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、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、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は、上記の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。さらに具体的な実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、サイロキシン結合グロブリン(TBG)プロモーターである。
別の態様では、本発明で提供するのは、(a)AAVキャプシド(例えばAAV8キャプシド)と、(b)AAV−ITR(例えばAAV8−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である。具体的な実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、TBGプロモーターである。
別の態様では、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。
別の態様では、本発明で提供するのは、AAV−ITR(例えばAAV8−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、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである。具体的な実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、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、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は、その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。さらに具体的な実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、TBGプロモーターである。
別の態様では、本発明で提供するのは、AAV−ITR(例えばAAV8−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、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ポリヌクレオチドである。具体的な実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、TBGプロモーターである。
別の態様では、本発明で提供するのは、本発明で提供するポリヌクレオチドを含むrAAVプラスミドである。
別の態様では、本発明で提供するのは、本発明で提供するポリヌクレオチドまたは本発明で提供するrAAVプラスミドを含むex vivo細胞である。
別の態様では、本発明で提供するのは、rAAVの作製方法であって、本発明で提供する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方法である。
別の態様では、本発明で提供するのは、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、そのヒト対象に、本発明で提供するrAAVまたは本発明で提供する医薬組成物を投与することを含む方法である。
別の態様では、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って、そのヒト対象に、本発明で提供するrAAVを投与することによって、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子を治療有効量、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方法である。具体的な実施形態では、そのhGALNSは、肝細胞で産生されて、その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。
別の態様では、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って、そのヒト対象に、本発明で提供するrAAVを投与することによって、肝細胞で産生されて、その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方法である。
別の態様では、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って、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、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質を治療有効量送達することを含み、その融合タンパク質が、rAAVゲノム(例えば、組み換えAAV8ゲノム(すなわち、AAV8ゲノムの主鎖を含む組み換えゲノム))から産生される方法である。
別の態様では、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って、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、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子をコードする導入遺伝子を治療有効量送達することを含み、その融合タンパク質が、rAAVゲノム(例えば、組み換えAAV8ゲノム(すなわち、AAV8ゲノムの主鎖を含む組み換えゲノム))から産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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方法である。
別の態様では、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って、rAAVゲノム(例えば、組み換えAAV8ゲノム(すなわち、AAV8ゲノムの主鎖を含む組み換えゲノム))から産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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方法である。
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方法の特定の態様及び実施形態では、その骨、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工程は、骨及び/または軟骨に送達する工程である。
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方法の特定の態様及び実施形態では、その骨、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工程は、(a)骨及び/または軟骨、ならびに(b)靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、心筋及び/または心臓弁に送達する工程である。
3.1 例示的実施形態(I)
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)。
2.その酸性オリゴペプチドが、D8である、第1項に記載のrAAV。
3.その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、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、第1項または第2項に記載のrAAV。
4.その肝臓特異的プロモーターが、TBGプロモーターである、第3項に記載のrAAV。
5.そのAAVが、AAV8である、第1項〜第4項のいずれか1項に記載のrAAV。
6.(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、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。
7.その肝臓特異的プロモーターが、TBGプロモーターである、第6項に記載のrAAV。
8.そのAAVが、AAV8である、第6項または第7項に記載のrAAV。
9.第1項〜8項のいずれか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。
10.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、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ポリヌクレオチド。
11.その酸性オリゴペプチドが、D8である、第10項に記載のポリヌクレオチド。
12.その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、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、第10項または第11項に記載のポリヌクレオチド。
13.その肝臓特異的プロモーターが、TBGプロモーターである、第12項に記載のポリヌクレオチド。
14.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、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ポリヌクレオチド。
15.その肝臓特異的プロモーターが、TBGプロモーターである、第14項に記載のポリヌクレオチド。
16.そのAAVが、AAV8である、第10項〜第15項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド。
17.第10項〜第16項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含むrAAVプラスミド。
18.第10項〜第16項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドまたは第17項に記載のrAAVプラスミドを含むex vivo細胞。
19.rAAVの作製方法であって、第17項に記載の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方法。
20.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、そのヒト対象に、第1項〜第8項のいずれか1項に記載のrAAVまたは第9項に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
21.MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、そのヒト対象に、第1項〜第5項のいずれか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、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む方法。
22.前記hGALNSが、肝細胞で産生されて、その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、第21項に記載の方法。
23.MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、そのヒト対象に、第6項〜第8項のいずれか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、その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、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む方法。
24.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、心筋及び/または心臓弁に送達することを含み、その融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生される方法。
25.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、心筋及び/または心臓弁に送達することを含み、その融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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方法。
26.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、その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、心筋及び/または心臓弁に送達することを含む方法。
27.そのAAVが、AAV8である、第24項〜第26項のいずれか1項に記載の方法。
28.その骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、心筋及び/または心臓弁に送達する工程が、骨及び/または軟骨に送達する工程である、第21項〜第27項のいずれか1項に記載の方法。
29.その骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、心筋及び/または心臓弁に送達する工程が、(a)骨及び/または軟骨、ならびに(b)靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、心筋及び/または心臓弁に送達する工程である、第21項〜第27項のいずれか1項に記載の方法。
3.2 例示的実施形態(II)
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)。
2.その酸性オリゴペプチドが、D8である、第1項に記載のrAAV。
3.その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、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、第1項または第2項に記載のrAAV。
4.その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、
第3項に記載のrAAV。
5.その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、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、第1項または第2項項に記載のrAAV。
6.そのプロモーターが、CAGプロモーターである、第5項に記載のrAAV。
7.そのプロモーターが、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターである、第5項に記載のrAAV。
8.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、
第7項に記載のrAAV。
9.そのAAVが、AAV8である、第1項〜第10項のいずれか1項に記載のrAAV。
10.そのAAVが、AAV9である、第1項〜第10項のいずれか1項に記載のrAAV。
11.そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその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、第1項〜第10項のいずれか1項に記載のrAAV。
12.そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその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、第1項〜第13項のいずれか1項に記載のrAAV。
13.(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、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。
14.その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、
第13項に記載のrAAV。
15.(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、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。
16.
(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。
17.そのAAVが、AAV8である、第13項〜第18項のいずれか1項に記載のrAAV。
18.そのAAVが、AAV9である、第13項〜第18項のいずれか1項に記載のrAAV。
19.そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその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、第13項〜第18項のいずれか1項に記載のrAAV。
20.そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその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、第13項〜第19項のいずれか1項に記載のrAAV。
21.第1項〜第20項のいずれか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。
22.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ポリヌクレオチド。
23.その酸性オリゴペプチドが、D8である、第22項に記載のポリヌクレオチド。
24.その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、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、第22項または第23項に記載のポリヌクレオチド。
25.その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、
第24項に記載のポリヌクレオチド。
26.その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、その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、その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、第22項または第23項に記載のポリヌクレオチド。
27.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、
第26項に記載のポリヌクレオチド。
28.その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、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、第22項または第23項に記載のポリヌクレオチド。
29.そのプロモーターが、CAGプロモーターである、第28項に記載のポリヌクレオチド。
30.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、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おり、その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、
ポリヌクレオチド。
31.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、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ポリヌクレオチド。
32.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、その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、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、
ポリヌクレオチド。
33.そのAAVが、AAV8である、第22項〜第32項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド。
34.そのAAVが、AAV9である、第22項〜第32項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド。
35.第22項〜第34項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含むrAAVプラスミド。
36.第22項〜第34項のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドまたは第35項に記載のrAAVプラスミドを含むex vivo細胞。
37.rAAVの作製方法であって、第35項に記載の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方法。
38.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、そのヒト対象に、第1項〜第20項のいずれか1項に記載のrAAVまたは第21項に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
39.MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、そのヒト対象に、第1項〜第5項及び第7項〜第12項のいずれか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方法。
40.前記hGALNSが、肝細胞で産生されて、その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、第39項に記載の方法。
41.MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法であって、そのヒト対象に、第13項〜14項及び第16項〜第20項のいずれか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、その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方法。
42.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、その融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生される方法。
43.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、その融合タンパク質が、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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方法。
44.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、その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方法。
45.そのAAVが、AAV8である、第42項〜第44項のいずれか1項に記載の方法。
46.そのAAVが、AAV9である、第42項〜第44項のいずれか1項に記載の方法。
47.その骨、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工程が、骨及び/または軟骨に送達する工程である、第39項〜第46項のいずれか1項に記載の方法。
48.その骨、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工程が、(a)その骨及び/または軟骨、ならびに(b)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、第39項〜第46項のいずれか1項に記載の方法。
49.(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)。
50.そのAAVが、AAV8である、第49項に記載のrAAV。
51.そのAAVが、AAV9である、第49項に記載のrAAV。
52.その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、第49項に記載のrAAV。
53.その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、第49項に記載のrAAV。
4.略語
Figure 2021531044
5.図面の簡単な説明
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。
rAAVゲノムの概略図である。 TBG−hGALNSプラスミド、TBG−hGALNS−CoOptプラスミド、TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS−CoOptプラスミドのいずれかをトランスフェクションした後のHuH−7細胞において、細胞内酵素活性を求めた(n=2)。 HuH−7細胞で求めた細胞内酵素活性の個々の実験結果を示している。 HuH−7細胞に、TBG−hGALNSプラスミド、TBG−hGALNS−CoOptプラスミド、TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS−CoOptプラスミドをトランスフェクションした後、培地中の酵素活性を求めた(n=2)。 培地中の酵素活性をHuH−7細胞で求めたものの個々の実験結果を示している。 TBG−hGALNSプラスミド、TBG−hGALNS−CoOptプラスミド、TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS−CoOptプラスミドのいずれかをトランスフェクションした後のHepG2細胞で、細胞内酵素活性を求めた。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを4週齢のMPS IVA KOマウス(galns−/−)及び免疫寛容性マウス(GALNStm(hC79S.mC76S)slu、Mtol)に投与したin vivo試験のスケジュールである。血液における酵素アッセイ及びKSアッセイのスケジュールが示されている。投与量について記載されている場合、1キログラム当たりのベクターコピー数(vc/kg)及び1キログラム当たりの遺伝子コピー数(GC/kg)は同義的に使用されている。 AAV8−TBG−hGALNSrまたはAAV−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の白血球(WBC)で測定した経時的なhGALNS酵素活性である。 AAV8−TBG−hGALNSrまたはAAV−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の血漿で測定した経時的なhGALNS酵素活性である。 AAV8−TBG−hGALNS(n=4)またはAAV8−TBG−D8−hGALNS(n=4)を投与した後のMtolマウスの血漿で測定した経時的なhGALNS酵素活性である。 MPS IVA KOマウス(galns−/−)の肝臓で測定したhGALNS酵素活性である。 Mtolマウスの肝臓で測定したhGALNS酵素活性である。 MPS IVA KOマウス(galns−/−)の心臓及びMtolマウスの心臓で測定したhGALNS酵素活性である。 MPS IVA KOマウス(galns−/−)の骨及びMtolマウスの骨で測定したhGALNS酵素活性である。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の血漿におけるモノ硫酸化KSレベルである。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSでMtolマウスの血漿における経時的なモノ硫酸化KSレベルを未処置のMtolマウス及びWTマウスと比較したものである。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの血漿におけるモノ硫酸化KSレベルは、16週齢において、未処置のMtolマウスのレベルと比べて有意に低かった(n=4〜5、平均±標準偏差、*:WTに対するp<0.05、#:未処置群に対するp<0.05、一元ANOVA)。 AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のマウスまたはWTマウスにおいて経時的に測定した血中のdiHS−0Sレベルである。 骨の病理スコアのグラフ図である。MPS IVA KOマウス(galns−/−)において、AAV8−hGALNSベクターまたはAAV8−D8−hGALNSベクターを投与してから12週間後に、骨の病態を組織病理学的解析によって評価した。 膝関節(Lig−靭帯、M−半月板、F−大腿骨、T−脛骨)の組織病態である。 大腿関節軟骨の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿関節軟骨の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿関節軟骨の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿関節軟骨の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である。 大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である。 半月板の組織病態(40倍拡大画像)である。 靭帯の組織病態(脛骨側、40倍拡大画像)である。 心臓弁の基部の組織病態(40倍拡大画像)である。 心臓弁の基部の組織病態(40倍拡大画像)である。 心臓弁の組織病態(40倍拡大画像)である。 心臓弁の組織病態(40倍拡大画像)である。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスの肝臓でそれぞれ測定したhGALNS酵素活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものである(n=3〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の脾臓及びMtolマウスの脾臓でそれぞれ測定したhGALNS酵素活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものである(n=3〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の肺及びMtolマウスの肺でそれぞれ測定したhGALNS酵素活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものである(n=3〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の骨及びMtolマウスの骨でそれぞれ測定したhGALNS酵素活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものである(n=3〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の心臓及びMtolマウスの心臓でそれぞれ測定したhGALNS酵素活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものである(n=3〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の血漿におけるモノ硫酸化KSレベルを未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスと比較したものである(n=4〜8、平均±標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの血漿における経時的なモノ硫酸化KSレベルを未処置のMtolマウス及びWTマウスと比較したものである。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの血漿におけるモノ硫酸化KSレベルは、16週齢において、未処置のMtolマウスレベルと比べて有意に低かった(n=4〜5、平均±標準偏差、*:WTに対するp<0.05、#:未処置群に対するp<0.05、一元ANOVA)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の肝臓におけるモノ硫酸化KSレベルを未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスと比較したものである。n=3〜8、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の肺におけるモノ硫酸化KSレベルを未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスと比較したものである。n=3〜8、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの肝臓におけるモノ硫酸化KSレベルを未処置のMtolマウス及び未処置の野生型マウスと比較したものである。n=3〜8、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA)。 野生型マウスにおける大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である(軟骨細胞はいずれも空胞化しておらず、カラム構造は充分に組織化されていた)。 未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)における大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である(軟骨細胞はいずれも空胞化しており、カラム構造は大部分が崩壊し、歪んでいた)。 未処置のMtolマウスにおける大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である(軟骨細胞はいずれも空胞化しており、カラム構造は大部分が崩壊し、歪んでいた)。 AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスにおける大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である(軟骨細胞の空胞化は中度であったが、カラム構造は良質であった)。 AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスにおける大腿骨成長板の組織病態(40倍拡大画像)である(軟骨細胞の空胞化は中度であったが、カラム構造は部分的に回復していた)。 Aは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の大腿骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズである。n=4〜6であり、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05である(一元ANOVA)。Bは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの大腿骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズである。n=4〜6であり、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA)。Cは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の脛骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズである。n=4〜6であり、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05である(一元ANOVA)。Dは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの脛骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズである。n=4〜6であり、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスにおける心臓弁の組織病態(40倍拡大画像)を未処置のマウスと比較したものである。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスにおける心筋の組織病態(40倍拡大画像)を未処置のMtolマウスと比較したものである。 未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの心臓弁組織の病理スコアである。(n=4〜6、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA))。 未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心臓弁組織の病理スコアである。(n=4〜6、平均±標準偏差であり、*は、WTに対するp<0.05であり、#は、未処置群に対するp<0.05である(一元ANOVA))。 未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの心筋組織の病理スコアである。(n=4〜6、平均±標準偏差である)。 未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心筋組織の病理スコアである。(n=4〜6、平均±標準偏差である。) AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMPS IVA KOマウス(galns−/−)の血漿で測定した経時的なhGALNS酵素活性である(n=4〜7、平均+標準偏差)。 AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与した後のMtolマウスの血漿で測定した経時的なhGALNS酵素活性である(n=4〜5、平均+標準偏差)。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のヒトN−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼ(hGALNS)酵素活性である。(A)AAV8−TBG−hGALNSウイルスベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSウイルスベクターのゲノムの概略的な構造である。血液試料をMPS IVAマウスから、1週間おきに、16週齢まで採取し、(B)ノックアウト(KO)マウス及び(C)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のhGALNS酵素活性を測定した(n=4〜7)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(D)肝臓、(E)脾臓、(F)肺、(G)腎臓、(H)心臓及び(I)骨(肢骨)を含む組織におけるhGALNS酵素活性を測定した(n=3〜8。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析し、データは、平均±標準偏差として示されている。*:p<0.05)。AAVベクターを静脈内送達してから12週間後のMPS IVA KOマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(J)に示されている。AAVベクターを静脈内送達してからから12週間後のMTOLマウスの肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性のレベルが、(K)に示されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液及び組織中のグリコサミノグリカン(GAG)レベルである。血液試料をMPS IVAマウスから1週間おきに、16週齢まで採取し、(A)ノックアウト(KO)マウス及び(B)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のモノ硫酸化KSレベルを測定した(n=4〜8)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクター、または骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(C)肝臓及び(D)肺を含む組織におけるKSの量を測定した(n=4〜8)。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 ミノグリカン(GAG)レベルである。血液試料をMPS IVAマウスから1週間おきに、16週齢まで採取し、(A)ノックアウト(KO)マウス及び(B)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のモノ硫酸化KSレベルを測定した(n=4〜8)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクター、または骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(C)肝臓及び(D)肺を含む組織におけるKSの量を測定した(n=4〜8)。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 ミノグリカン(GAG)レベルである。血液試料をMPS IVAマウスから1週間おきに、16週齢まで採取し、(A)ノックアウト(KO)マウス及び(B)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のモノ硫酸化KSレベルを測定した(n=4〜8)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクター、または骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(C)肝臓及び(D)肺を含む組織におけるKSの量を測定した(n=4〜8)。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 ミノグリカン(GAG)レベルである。血液試料をMPS IVAマウスから1週間おきに、16週齢まで採取し、(A)ノックアウト(KO)マウス及び(B)寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のモノ硫酸化KSレベルを測定した(n=4〜8)。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクター、または骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。KOマウス及びMTOLマウスにおいて、(C)肝臓及び(D)肺を含む組織におけるKSの量を測定した(n=4〜8)。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける骨の病態の矯正である。トルイジンブルー染色解析によって、AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスの膝関節における成長板の光学顕微鏡観察を用いて、軟骨細胞の空胞化の矯正を評価した。ノックアウト(KO)マウス及び寛容性(Mtol)マウスにおける骨の病態を野生型、未処置のMPS IVA、及び骨ターゲティングシグナルを含むAAV8ベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAV8ベクターで処置したMPS IVAと比較した。スケールバーは25μmである。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける骨の病態の矯正である。トルイジンブルー染色解析によって、AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスの膝関節における関節円板の光学顕微鏡観察を用いて、軟骨細胞の空胞化の矯正を評価した。ノックアウト(KO)マウス及び寛容性(Mtol)マウスにおける骨の病態を野生型、未処置のMPS IVA、及び骨ターゲティングシグナルを含むAAV8ベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAV8ベクターで処置したMPS IVAと比較した。スケールバーは25μmである。 大腿骨または脛骨の成長板病変における軟骨細胞の細胞サイズをImage Jというソフトウェアによって定量した。データは、野生型群からの変化倍率で表した。n=4〜7である。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける心臓の病態の矯正である。トルイジンブルー染色解析によって、AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスの(A)心臓弁及び(B)心筋の光学顕微鏡観察を用いて、空胞化の矯正を評価した。ノックアウト(KO)マウス及び寛容性(Mtol)マウスにおける心臓の病態を野生型、未処置のMPS IVA、及び骨ターゲティングシグナルを含むAAV8ベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAV8ベクターで処置したMPS IVAと比較した。矢印は、疾患と関連する小胞の位置を示している。スケールバーは、25μmである。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける循環抗hGALNS抗体の力価である。骨ターゲティングシグナルを含むAAV8ベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAV8ベクターを注射してから12週間後に、血漿をMPS IVAマウスから採取した。循環抗hGALNS抗体の力価を間接ELISAアッセイによって検出した。OD405値をマイクロプレート分光光度計で測定した(n=4〜8)。統計値は、ボンフェローニのポストホックテストを伴う一元ANOVAによって解析した。データは、平均±標準偏差として表されている。*は、p<0.05である。 骨ターゲティングシグナルを有する最適化hGALNSまたは骨ターゲティングシグナルを有さない最適化hGALNSの評価である。Huh−7細胞に、骨ターゲティングシグナルを有するか、または骨ターゲティングシグナルを有さないhGALNSまたはコドン最適化hGALNSを発現するAAV8ベクタープラスミドをそれぞれトランスフェクションした。トランスフェクションから48時間後、細胞ペレットと培地を回収し、hGALNS活性を測定した。(A)TBG−hGALNSプラスミド、TBG−hGALNS−CoOptプラスミド、TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS−CoOptプラスミドのいずれかをトランスフェクションした後、HuH−7細胞において、細胞内酵素活性を求めた。(B)HuH−7細胞に、TBG−hGALNSプラスミド、TBG−hGALNS−CoOptプラスミド、TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS−CoOptプラスミドをトランスフェクションした後、その培地中の酵素活性を求めた。データは、平均として表されている。n=2である。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける血液中のヘパラン硫酸(HS)レベルである。血液試料をMPS IVAマウスから採取し、ノックアウト(KO)マウス及び寛容性(Mtol)マウスにおいて、血漿中のdiHS−0Sレベルを16週齢において測定した。データは、平均±標準偏差として表されている。AAVは、アデノ随伴ウイルス、TBGは、サイロキシン結合グロブリン、hGALNSは、N−アセチルガラクトサミン−6−硫酸スルファターゼである。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける組織中のヘパラン硫酸(HS)レベルである。骨ターゲティングシグナルを含むAAVベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAVベクターを注射してから12週間後に、組織試料をMPS IVAマウスから採取した。肝臓、脾臓、肺及び腎臓を含む組織中のdiHS−0Sの量をKOマウス及びMTOLマウスにおいて測定した。データは、平均±標準偏差として表されている。 AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスにおける骨の病態の矯正である。トルイジンブルー染色解析によって、AAV8ベクターで処置したMPS IVAマウスの膝関節における(A)靭帯及び(B)半月板の光学顕微鏡観察を用いて、軟骨細胞の空胞化の矯正を評価した。ノックアウト(KO)マウス及び寛容性マウス(Mtol)における骨の病態を野生型、未処置のMPS IVA、及び骨ターゲティングシグナルを含むAAV8ベクターまたは骨ターゲティングシグナルを含まないAAV8ベクターで処置したMPS IVAと比較した。矢印は、疾患と関連する小胞の位置を示している(スケールバーは25μmである)。 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マウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 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酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 体重1kg当たり5×1013GCのAAV8−CAG−hGALNSを投与したMTOLマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 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hGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。 体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与したMPSIVA KOマウスの血漿におけるhGALNS酵素活性を未処置の野生型マウスの場合と比較したものである。 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酵素活性を未処置の野生型マウスと比較したものである。
6.詳細な説明
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。
本明細書に記載されているのは、治療の必要なヒト対象のMPS IVAの治療に用いるrAAVである。これらのrAAVは、hGALNSをコードする組み換えAAVゲノムを含む。そのrAAVは、MPS IVA患者に投与でき、その結果、hGALNSが合成され、hGALNSが、骨、軟骨、靭帯、半月板、成長板、肝臓、脾臓、肺、腎臓、気管、心筋及び/または心臓弁のような罹患組織に送達され、それによって、病態が改善され、その疾患の進行が抑えられる。
提供するのは、AAVキャプシドと、AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムとを含む組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)である。特定の実施形態では、そのrAAVキャプシドは、セロタイプAAV8のキャプシドと少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%または100%同一である。特定の実施形態では、そのrAAVキャプシドのアミノ酸配列は、配列番号1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%または100%同一である。特定の実施形態では、そのrAAVキャプシドのアミノ酸配列は、配列番号1と80〜85%、85〜90%、90〜95%、95〜99%または99〜99.9%同一である。rAAVキャプシドに関するさらなる詳細については、6.1.1項を参照されたい。いくつかの実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、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を含む。特定の実施形態では、その酸性オリゴペプチドは、D8である。特定の実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、肝臓特異的プロモーター(例えばサイロキシン結合グロブリン(TBG)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む。特定の実施形態では、そのhGALNS発現カセットは追加として、ポリA部位をコードするヌクレオチド配列を含む。別の実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、肝臓特異的プロモーター(例えばTBG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は、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。特定の実施形態では、そのhGALNS発現カセットは追加として、ポリA部位をコードするヌクレオチド配列を含む。
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である。さらに提供するのは、本発明で提供する方法及び組成物とともに用いるためのrAAVを作製する目的で、本発明で提供するポリヌクレオチドを含むプラスミド及び細胞(例えばex vivo宿主細胞)である。
本発明でさらに提供するのは、本明細書に記載されているrAAVの作製方法である。
また、本発明で提供するのは、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る。一態様では、その方法は、本明細書に記載されているrAAVをそのヒト対象に投与することを含む。別の態様では、その方法は、糖化hGALNS(例えば、肝細胞で産生されて、その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)をその罹患組織(複数可)に送達することを含む別の態様では、その方法は、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その罹患組織(複数可)に送達することを含む。その融合タンパク質は、肝細胞で産生されて、その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ことができる。
本発明でさらに提供するのは、本明細書に記載されているrAAVを含む医薬組成物及びキットである。
本発明で提供するrAAVは、6.1節に記載されており、この節には、6.1.1項におけるrAAVキャプシドの説明と、6.1.2項におけるhGALNS発現カセットの説明が含まれる。6.2節には、本発明で提供するrAAVの作製方法、ならびにその方法で使用できるポリヌクレオチド、プラスミド及び細胞が説明されている。6.3節には、MPS IVAと診断されたヒト対象の治療方法が、標的患者集団、投与経路及び投与レジメンを含め、説明されている。6.4節には、併用療法が説明されている。6.5節には、疾患マーカー、及び臨床転帰の評価方法が説明されている。7節には、非限定的な実施例が示されている。
理論に拘束される訳ではないが、本発明のrAAVの作製、組成物及び使用方法は、MPS IVAに対する治療として、hGALNS酵素をヒト対象の骨、軟骨、靭帯、半月板及び/または心臓弁に変わらず送達されるようにして修正することができる。
6.1 組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)
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。
一態様では、本発明で提供するのは、(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、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導入遺伝子のような導入遺伝子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rAAVである。そのhGALNS発現カセットは、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んでもよく、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は、その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。
別の態様では、本発明で提供するのは、(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、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である。
好ましくは、そのhGALNS発現カセットは、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含み、そのhGALNSタンパク質が、肝臓で発現されるようになっており、そのhGALNSタンパク質は、肝細胞から分泌されると、他の組織(骨、軟骨及び関連組織のような重症器官、ならびに心臓弁が挙げられるが、これらに限らない)に移動する。
本発明で提供するrAAVのそれぞれ異なる成分については、以下に詳細に説明されている。
6.1.1 キャプシド
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。
特定の実施形態では、本明細書に記載されている本発明に従って使用できるAAVバリアントキャプシドとしては、Zinn et al.,2015,Cell Rep.12(6):1056−1068に記載されているようなAnc80またはAnc80L65が挙げられ、その文献は、参照により、その全体が援用される。特定の実施形態では、本明細書に記載されている本発明に従って使用できるAAVバリアントキャプシドは、米国特許第9,193,956号、同第9,458,517号、及び同第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号に記載されているようなLGETTRPまたはLALGETTRPというアミノ酸挿入のうちの1つを含み、それらの特許はそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。特定の実施形態では、本明細書に記載されている本発明に従って使用できるAAVバリアントキャプシドとしては、米国特許第9,193,956号、同第9,458,517号及び同第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号に記載されているようなAAV.7m8が挙げられ、それらの特許はそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。特定の実施形態では、本明細書に記載されている本発明に従って使用できるAAVバリアントキャプシドとしては、米国特許第9,585,971号に開示されているいずれかのAAV(AAV−PHP.Bなど)が挙げられる。特定の実施形態では、本発明に従って使用できるAAVバリアントキャプシドとしては、米国特許第7,282,199号、同第7,906,111号、同第8,524,446号、同第8,906,675号、同第8,999,678号、同第8,628,966号、同第8,927,514号、同第8,734,809号、同第9,284,357号、同第9,409,953号、同第9,169,299号、同第9,193,956号、同第9458517号、同第9,587,282号、同第9,737,618号、同第9,840,719号、米国特許出願公開第2015/0374803号、同第2015/0126588号、同第2017/0067908号、同第2013/0224836号、同第2016/0215024号、同第2017/0051257号、及び国際出願第PCT/US2002/033630号、同第PCT/US2004/028817号、同第PCT/2002/033629号、同第PCT/US2006/013375号、同第PCT/US2015/034799号、同第PCT/EP2015/053335号、同第PCT/US2016/042472号、同第PCT/US2017/027392号という特許及び特許出願のいずれかに開示されているものが挙げられるが、これらに限らず、これらの特許及び特許出願はそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。
特定の実施形態では、上記において一本鎖AAV(ssAAV)を用いてよい。特定の実施形態では、自己相補型ベクター、例えばscAAVを用いてもよい(例えば、Wu,2007,Human Gene Therapy,18(2):171−82、McCarty et al,2001,Gene Therapy,Vol 8,Number 16,Pages1248−1254、ならびに米国特許第6,596,535号、同第7,125,717号及び同第7,456,683号(これらの文献はそれぞれ、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)。
好ましい実施形態では、本発明のrAAVに含まれるAAVキャプシドは、AAV8のキャプシドであるか、AAV8のキャプシドから誘導されたものである。AAV8は、他のセロタイプよりも、肝臓へのトランスダクション効率が高く、ヒトAAVに対する抗体への反応性が低い。重要なことに、AAV8キャプシドの所定の領域は、核移行及びキャプシド脱殻を媒介することによって、肝臓への高度なトランスダクションに寄与する(Tenney et al.,Virology,2014,454−455:227−236、Nam et al.,J Virol.,2007 81(22):12260−12271)。その結果、AAV8は、肝細胞に対するトロピズムを有する(Sands,M.,Methods Mol Biol.,2011;807:141−157)。特定の実施形態では、本発明のrAAVに含まれるAAVキャプシドのアミノ酸配列は、AAV8キャプシドのアミノ酸配列(配列番号1)と同一である。特定の実施形態では、本発明のrAAVに含まれるAAVキャプシドのアミノ酸配列は、AAV8キャプシドのアミノ酸配列(配列番号1)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%または少なくとも99.9%同一である一方で、AAV8キャプシドがウイルスゲノムを包み込む能力、かつ好ましくは、AAV8キャプシドが肝細胞に高効率でトランスダクションさせる能力を保持している。特定の実施形態では、本発明のrAAVに含まれるAAVキャプシドのアミノ酸配列は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個または30個のアミノ酸残基以外は、AAV8キャプシドのアミノ酸配列(配列番号1)と同一である一方で、AAV8キャプシドがウイルスゲノムを包み込む能力、かつ好ましくは、AAV8キャプシドが肝細胞に高効率でトランスダクションさせる能力を保持している。本明細書に記載されている治療方法の好ましい実施形態では、hGALNSタンパク質を肝臓で標的発現させるのに、AAV8を使用する。
6.1.2 hGALNS発現カセット
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)。
本発明によれば、本発明で提供するrAAVは、組み換えAAVゲノムを含む。その組み換えAAVゲノムは、AAVゲノムまたはそのバリアントの主鎖(例えば、AAV1、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10もしくはAAV11のゲノム、またはそのバリアントの主鎖)を含むことができる。好ましくは、その組み換えAAVゲノムは、AAV8ゲノムまたはそのバリアントの主鎖を含むことができる。
本発明によれば、その組み換えAAVゲノムは、AAV−ITRに挟まれたhGALNS発現カセットを含む。いくつかの実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、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を含む。そのhGALNS発現カセットは、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んでよく、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は、その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。別の実施形態では、そのhGALNS発現カセットは、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は、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。
(a)hGALNS
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。
特定の実施形態では、その融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号4または5の配列を含む。特定の実施形態では、その融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号4または5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。
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、hGALNSのcDNA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、hGALNSのcDNA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。
特定の実施形態では、その融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、その融合タンパク質のcDNA配列を含む。特定の実施形態では、その融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、その融合タンパク質のcDNA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。
特定の実施形態では、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、例えば、当業者に知られているいずれかのコドン最適化技法によって、コドン最適化されている(例えば、Quax et al.,2015,Mol Cell 59:149−161による論評を参照されたい)。
特定の実施形態では、そのhGALNSをコードするヌクレオチド配列またはその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。
(b)酸性オリゴペプチド
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。
好ましい実施形態では、本発明の酸性オリゴペプチドは、D8(すなわち、8個のアスパラギン酸残基からなるアミノ酸配列を有するオリゴペプチド)である。別の実施形態では、本発明の酸性オリゴペプチドは、E6(すなわち、6個のグルタミン酸残基からなるアミノ酸配列を有するオリゴペプチド)である。E6の配列は、Tomatsu et al.,2010,Molecular Therapy,18(6):11094−1102に説明されており、参照により、その全体が本明細書に援用される。
好ましい実施形態では、その酸性オリゴペプチドは、hGALNSのN末端に融合されている。別の実施形態では、その酸性オリゴペプチドは、hGALNSのC末端に融合されている。
具体的な実施形態では、その酸性オリゴペプチドは、hGALNSに直接融合されており、介在するアミノ酸配列がない。別の具体的な実施形態では、その酸性オリゴペプチドは、リンカーアミノ酸配列(例えば、1〜10個、2〜8個または4〜6個のアミノ酸残基の長さであるアミノ酸配列)を介して、hGALNSに融合されている。
特定の実施形態では、hGALNS酵素は、骨及び軟骨の区域におけるリソソームに送達して、骨及び軟骨の病態を改善できる。
(c)遺伝子発現のプロモーター及び調節因子:
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。
特定の実施形態では、そのプロモーターは、CAGプロモーターである。
特定の実施形態では、そのプロモーターは、肝臓特異的プロモーターである。
その肝臓特異的プロモーターは、サイロキシン結合グロブリン(TBG)プロモーター(例えば、Yan et al.,2012,Gene,506(2):289−94(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)であることができるが、これに限らない。
特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15である。
特定の実施形態では、そのプロモーターは、肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターである。
特定の実施形態では、その肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターは、配列番号16との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターは、配列番号16である。
特定の実施形態では、そのプロモーターは、hGALNSまたはその融合タンパク質の発現を高める1つ以上のエレメントを含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、TATAボックスを含む。
特定の実施形態では、その1つ以上のプロモーターエレメントは、逆向きになっているか、または互いに対して移動されていることができる。特定の実施形態では、そのプロモーターのエレメントは、協同的に機能するように配置されていることができる。特定の実施形態では、そのプロモーターのエレメントは、独立して機能するように配置されていることができる。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、肝臓特異的なTBGプロモーター、ヒトCMV前初期遺伝子プロモーター、SV40初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RS)長鎖末端反復配列及びラットインスリンプロモーターからなる群から選択した1つ以上のプロモーターを含む。特定の実施形態では、本発明で提供するhGALNS発現カセットは、1つ以上の組織特異的プロモーターを含む。具体的な実施形態では、その組織特異的プロモーターは、肝臓特異的プロモーターである。具体的な実施形態では、そのTBGプロモーターは、配列番号6のヌクレオチド配列を有する。
特定の実施形態では、本発明のhGALNS発現カセットは、1つ以上の追加の発現制御エレメントを含み、それらのエレメントは、エンハンサー(例えばアルファmic/bikエンハンサー)をコードするヌクレオチド配列、リプレッサー、イントロンもしくはキメライントロン(例えば、ニワトリβ−アクチン遺伝子の第1イントロン)をコードするヌクレオチド配列、及び/またはポリA部位(例えば、ウサギグロビンポリA部位)をコードするヌクレオチド配列を含むことができる。具体的な実施形態では、ウサギグロビンポリA部位をコードするヌクレオチド配列は、配列番号9の配列を有する。具体的な実施形態では、そのイントロンをコードするヌクレオチド配列は、配列番号10の配列を有する。具体的な実施形態では、アルファmic/bikエンハンサーをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11の配列を有する。
具体的な実施形態では、本発明のhGALNS発現カセットは、アルファmic/bikエンハンサーと、イントロンをコードするヌクレオチド配列と、TBGプロモーターをコードするヌクレオチド配列と、hGALNSまたは酸性オリゴペプチド(好ましくはD8)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と、ウサギグロビンポリA部位をコードするヌクレオチド配列を含む。具体的な実施形態では、そのウサギグロビンポリA部位をコードするヌクレオチド配列は、配列番号9の配列を有する。具体的な実施形態では、そのイントロンをコードするヌクレオチド配列は、配列番号10の配列を有する。具体的な実施形態では、そのアルファmic/bikエンハンサーをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11の配列を有する。
(d)逆位末端反復配列
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。
(e)非翻訳領域
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。
6.1.3 医薬組成物及びキット
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。
本発明で提供するのは、本明細書に記載されている医薬組成物が1つ以上の容器に入ったものを含むキットである。本発明の医薬組成物を入れることができる容器としては、ボトル、袋、アンプル、チューブ、吸入器、バッグ、バイアル及び容器を挙げることができるが、これらに限らない。特定の実施形態では、そのキットは、本発明の医薬組成物の投与に関する説明を含む。特定の実施形態では、そのキットは、本発明の医薬組成物を投与するのに使用できる器具を含み、その器具としては、シリンジ、無針注射器、点滴バッグ、パッチ及び吸入器が挙げられるが、これらに限らない。
また、提供するのは、遺伝子療法によって、本明細書に記載されているrAAVを用いて、MPS IVAを治療するときに使用できる器具及び血液循環システムである。このような器具及びシステムは、当業者であれば選択するのは容易であろう。
6.2 rAAVの作製
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。
6.2.1 ポリヌクレオチド、プラスミド及び細胞
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。
一態様では、本発明で提供するのは、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発現カセットは、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである。そのhGALNS発現カセットは、肝臓特異的プロモーター(例えばTBG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んでもよく、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は、その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、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15である。
別の態様では、本発明で提供するのは、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(例えばTBG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ポリヌクレオチドである。
一態様では、本発明で提供するのは、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、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである。そのhGALNS発現カセットは、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んでもよく、そのプロモーターをコードするヌクレオチド配列は、その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、CAGプロモーターである。
一態様では、本発明で提供するのは、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、酸性オリゴペプチド(例えばD8)に融合されたhGALNSである融合タンパク質をコードする導入遺伝子のような導入遺伝子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである。そのhGALNS発現カセットは、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んでもよく、その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は、その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、その肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターは、配列番号16との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16である。
別の態様では、本発明で提供するのは、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、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いるポリヌクレオチドである。特定の実施形態では、そのプロモーターは、CAGプロモーターである。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号13との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号14との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号15との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号13である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号14である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号15である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16である。
そのhGALNS発現カセットは、6.1.2項に記載されているようなものであることができる。
具体的な実施形態では、そのポリヌクレオチドは、ssDNAの形態である。別の具体的な実施形態では、そのポリヌクレオチドは、dsDNAの形態である。
また、本発明で提供するのは、本発明で提供するポリヌクレオチドを含むプラスミド(以下、「rAAVプラスミド」という)である。具体的な実施形態では、そのrAAVプラスミドは、ssDNAプラスミドである。別の具体的な実施形態では、そのrAAVプラスミドは、dsDNAプラスミドである。いくつかの実施形態では、そのrAAVプラスミドは、環状の形態である。別の実施形態では、そのrAAVプラスミドは、直鎖状の形態である。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV逆位末端反復配列(ITR)、(2)a)2つのタンデムなMik/BikEエンハンサー、b)ApoEエンハンサー、c)ヒトAATプロモーター、d)ポリAシグナル及びe)任意にイントロンを含む制御エレメント、(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分(LSPX1)を含む。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV2逆位末端反復配列、(2)a)2つのタンデムなMik/BikEエンハンサー、b)ApoEエンハンサー、c)ヒトAATプロモーター、d)ウサギβ−グロビンポリAシグナル及びe)任意に、ヒトβ−グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分を含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV逆位末端反復配列(ITR)、(2)a)2つのタンデムなApoEエンハンサー、b)ヒトAATプロモーター、c)ポリAシグナル及びd)任意にイントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分(LSPX2)を含む。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV2逆位末端反復配列、(2)a)2つのタンデムなApoEエンハンサー、b)ヒトAATプロモーター、c)ポリAシグナル及びd)任意に、ヒトβ−グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分を含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV逆位末端反復配列(ITR)、(2)a)2つのタンデムなMik/BikEエンハンサー、b)TBGプロモーター、c)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、d)ポリAシグナル及びe)任意にイントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分(LTP1)を含む。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV2逆位末端反復配列、(2)a)2つのタンデムなMik/BikEエンハンサー、b)TBGプロモーター、c)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、d)ポリAシグナル及びe)任意に、ヒトβ−グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分を含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV逆位末端反復配列(ITR)、(2)a)ApoEエンハンサー、b)2つのタンデムなMik/BikEエンハンサー、c)TBGプロモーター、d)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、e)ポリAシグナル及びf)任意にイントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分(LTP2)を含む。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV2逆位末端反復配列、(2)a)ApoEエンハンサー、b)2つのタンデムなMckEエンハンサー、c)TBGプロモーター、d)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、e)ポリAシグナル及びf)任意に、ヒトβ−グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分を含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV逆位末端反復配列(ITR)、(2)a)ApoEエンハンサー、b)3つのタンデムなMckEエンハンサー、c)CKプロモーター、d)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、e)ポリAシグナル及びf)任意にイントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分(LMTP6)を含む。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているコンストラクトは、(1)発現カセットを挟み込むAAV2逆位末端反復配列、(2)a)ApoEエンハンサー、b)3つのタンデムなMckEエンハンサー、c)CKプロモーター、d)ヒトAAT(ΔATG)プロモーター、e)ポリAシグナル及びf)任意に、ヒトβ−グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロンを含む制御エレメント、ならびに(3)hGALNSまたはhGALNScoをコードするヌクレオチド配列という成分を含む。
さらに、本発明で提供するのは、本発明で提供するrAAVを発現する(例えば、組み換え発現する)細胞(好ましくはex vivo細胞)である。特定の実施形態では、その細胞(好ましくはex vivo細胞)は、本発明で提供するポリヌクレオチドまたは本発明で提供するrAAVプラスミドを含む。特定の実施形態では、その細胞(好ましくはex vivo細胞)は、AAVのRep、Cap及びAd5の機能をもたらすヘルパーポリヌクレオチド(複数可)またはヘルパープラスミドをさらに含む。その細胞(好ましくはex vivo細胞)は、哺乳動物宿主細胞、例えば、HEK293細胞、HEK293−T細胞、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、293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であることができる。その哺乳動物宿主細胞は、例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギまたはハムスターに由来することができる。具体的な実施形態では、その哺乳動物宿主細胞は、ヒト胎児腎細胞293(HEK293細胞)またはHEK293−T細胞である。
6.2.2 rAAVの作製方法
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。
本発明で提供する、遺伝子療法用途用のrAAVの作製には、当該技術分野において知られている方法、例えば、Clement et al.,2016,Molecular Therapy−Methods & Clinical Development,27:16002(参照により、その全体が本明細書に援用される)に記載されているような方法を用いることができる。特定の実施形態では、プラスミドDNAのトランスフェクションは、当該技術分野において説明されているように、リン酸カルシウムプラスミド沈殿を用いて、ヒト胎児腎293細胞(HEK293細胞)またはHEK293−T細胞で、rAAVプラスミドと、AAVのRep及びCapの機能、ならびにAd5遺伝子(VA RNA、E2a及びE4)をもたらすヘルパープラスミド(複数可)によって行う。特定の実施形態では、Rep遺伝子、Cap遺伝子及びAd5遺伝子は、同じヘルパープラスミドに存在することができる。特定の実施形態では、AAVのRep、Cap及びAd5の機能を別々のプラスミドからもたらす2ヘルパー法(すなわち、トリプルトランスフェクション)を用いる。特定の実施形態では、そのHEK293細胞は、動物成分及び抗生物質不含培地において、浮遊状態で増殖するように適応させることができる。
特定の実施形態では、rAAVは、パッケージング細胞株及びプロデューサー細胞株を用いて作製できる。本発明で提供するrAAVは、哺乳動物宿主細胞、例えば、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、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用いて作製してよい。本発明で提供するrAAVは、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギまたはハムスターに由来する宿主細胞を用いて作製してよい。特定の実施形態では、宿主細胞内でウイルスを産生させる手段、例えば、複製遺伝子及びキャプシド遺伝子(例えば、AAVのRep遺伝子及びCap遺伝子)と、本発明で提供するrAAVプラスミドを導入することによって、安定細胞株を操作できる。具体的な実施形態では、本発明のrAAVは、HEK293細胞を用いて作製できる。特定の実施形態では、rAAVは、Sf9昆虫細胞において、rep遺伝子、cap遺伝子及びそのrAAVのゲノムをコードする遺伝子を有する3つの組み換えバキュロウイルスプラスミドに共感染させることによって産生させることができる。
その細胞は、当業者であれば選択するのが容易である適切なプロトコールに従って、培養、トランスフェクション及び回収を行うことができる。特定の実施形態では、その細胞は、ウシ胎仔血清、グルコース、ペニシリン、ストレプトマイシン及び1−グルタミンを含む(ただし、これらに限らない)ダルベッコ改変イーグル基礎培地(DMEM)で培養できる(McClure et al.,J Vis Exp.2011,(57):3348、Shin et al.,Methods Mol Biol.2012,798:267−284)。細胞は、当業者であれば選択するのが容易である成分中でトランスフェクションできる。特定の実施形態では、トランスフェクションは、培地溶液中で行うことができ、その培地溶液としては、DMEM及びイスコブ改変ダルベッコ培地(IMDM)が挙げられるが、これらに限らない。特定の実施形態では、そのトランスフェクション時間は、46時間、47時間、48時間、49時間、50時間、51時間、52時間、53時間、54時間、55時間、56時間、57時間、58時間、59時間、60時間、61時間、62時間、63時間、64時間、65時間、66時間、67時間、68時間、69時間、70時間、50〜55時間、55〜60時間、60〜65時間または65〜70時間を要することがある。トランスフェクション後、培養ウェルから細胞を剥がすために細胞を掻き取り、トランスフェクションされた細胞をすべて集めるためにそれらのウェルを洗浄することによって、細胞を回収できる。
AAV8キャプシドを含むrAAVの作製方法については、米国特許第7,282,199B2号(参照により、その全体が本明細書に援用される)のDetailed DescriptionのSection IVを参照されたい。例えばTAQMAN(登録商標)解析によって、前記ベクターのゲノムコピー力価を求めてもよい。ビリオンは、例えばCsCl沈降法によって回収してよい。具体的な実施形態では、本明細書に記載されているrAAVは、単離rAAVまたは精製rAAVである。
複数のAAVセロタイプが同定されている。特定の実施形態では、本発明で提供するrAAVまたはポリヌクレオチドは、AAVの1つ以上の成分を1つ以上含む。特定の実施形態では、本発明で提供するrAAVまたはポリヌクレオチドは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10またはAAV11のうちの1つ以上に由来する成分を1つ以上含む。特定の実施形態では、本発明で提供するrAAVまたはポリヌクレオチドは、AAV8、AAV9、AAV10またはAAV11というセロタイプのうちの1つ以上に由来する成分を1つ以上含むことができる。好ましい実施形態では、本発明で提供するrAAVまたはポリヌクレオチドは、AAV8というセロタイプの成分を1つ以上含むことができる。AAV成分の核酸配列、ならびに組み換えAAV及び組み換えAAVキャプシドの作製方法は、例えば、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号に記載されており、これらはそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。具体的な実施形態では、本発明で提供するのは、hGALNSをコードするrAAV8である。
特定の実施形態で説明されているのは、(i)調節エレメントの制御下で、その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含む発現カセットであって、ITRに挟まれた発現カセットを含む組み換えゲノムと、(ii)AAV8キャプシドタンパク質のアミノ酸配列を有するか、またはAAV8キャプシドタンパク質のアミノ酸配列(配列番号1)と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%もしくは99.9%同一である一方で、AAV8キャプシドがウイルスゲノムを包み込む能力、かつ好ましくは、AAV8キャプシドが肝細胞に高効率でトランスダクションさせる能力を保持しているウイルスキャプシドを含むrAAV8である。特定の実施形態では、そのAAV8キャプシドは、配列番号1の配列において、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個または30個のアミノ酸が置換された配列を有するとともに、AAV8キャプシドがウイルスゲノムを包み込む能力、かつ好ましくは、AAV8キャプシドが肝細胞に高効率でトランスダクションさせる能力を保持している。
6.2.3 有効性の評価
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。
動物モデルを用いて、本明細書に記載されているrAAVからのhGALNSの発現と、その有効性を評価してもよい。MPS IVAのマウスモデルは、説明されている(例えば、Tomatsu et al.,2003,Hum Mol Genet 12(24):3349−3358を参照されたい)。MPS IVAのマウスモデルは、マウスGALNSのエキソン2が標的破壊されている。これらのマウスは、検出可能なGALNS酵素活性が見られず、尿において、GAGレベルの上昇が検出される。2月齢において、細網内皮系細胞であるクッパー細胞、及び脾臓の内側を覆う類洞内皮細胞で、GAGの貯蔵の増加が見られる。12月齢においては、糸球体の内臓上皮細胞及び心臓弁基部の細胞で、空胞変性が観察されるが、肝細胞及び尿細管上皮細胞などの実質細胞には存在しない。海馬及び新皮質のニューロン、髄膜細胞で、GAGのリソソーム貯蔵が見られる。このマウスモデルの角膜上皮細胞では、野生型と比べて、ケラタン硫酸(KS)及びコンドロイチン−6−硫酸(C6S)が増加するが、このマウスモデルにおいて、骨格の適応症状は認められない。加えて、ヒトGALNSに対する寛容性を持つ、MPS IVAのマウスモデルも説明されている(例えば、Tomatsu et al.,2005,Hum Mol Genet 14(22):3321−3335を参照されたい)。本明細書に記載されているrAAVからのhGALNSの発現及びその有効性を評価するための例示的なアッセイについては、7章の実施例を参照されたい。
いくつかの実施形態によれば、本発明の方法は、遺伝子療法ベクター、例えば、調節エレメントと、機能性hGALNSタンパク質の発現を増加させる導入遺伝子を組み合わせたベクターを含む。機能性hGALNSタンパク質の発現は、1)当業者に知られているいくつかのタンパク質(hGALNS)測定アッセイ(以下に限らないが、サンドイッチELISA、ウエスタンブロット、組織学的染色及び液体クロマトグラフィータンデム質量分析(LC−MS/MS))2)酵素アッセイもしくは機能アッセイのようないくつかのタンパク質活性アッセイ、及び/または3)いくつかの基質検出アッセイ(以下に限らないが、ケラタン硫酸(KS)、グリコサミノグリカン(CAG)及び/またはコンドロイチン−6−硫酸(C6S)の検出)によって測定してよく、ヒトの治療に有効または好適であると判断してよい(Hintze,J.P.et al,Biomarker Insights 2011:6 69−78)。このようなin vitro及びin vivoにおける細胞試験、血液試験及び組織試験を用いて、hGALNSの量及び機能の特性を評価した結果は、特定の療法の有効性と相関することが示されており(上記のHintze,J.Pらの2011年の文献)、その結果を用いて、本明細書に記載されているベクターを用いた遺伝子療法によるMPS IVA治療の奏効を評価した。
したがって、本発明は、対象の組織細胞(例えば、肝細胞、筋肉細胞、白血球、腎細胞、肺細胞、脾臓細胞、心臓細胞、骨細胞または軟骨細胞を含む)において、細胞内のhGALNS酵素活性を野生型レベルよりも向上させるか、またはhGALNS酵素活性アッセイによって、例えば、本発明の実施例2、3及び8に記載されているようなアッセイ形式、もしくは実質的に同様のアッセイを用いて測定した場合に、細胞内hGALNSの酵素活性を野生型hGALNSの活性レベルの約2倍、野生型hGALNSの活性レベルの約5倍、野生型hGALNSの活性レベルの約10倍、野生型hGALNSの活性レベルの約25倍、野生型hGALNSの活性レベルの約40倍、野生型hGALNSの活性レベルの約50倍、野生型hGALNSの活性レベルの約60倍、野生型hGALNSの活性レベルの約70倍、野生型hGALNSの活性レベルの約75倍、野生型hGALNSの活性レベルの約80倍、野生型hGALNSの活性レベルの約85倍、野生型hGALNSの活性レベルの約90倍、野生型hGALNSの活性レベルの約95倍もしくは野生型hGALNSの活性レベルの約100倍まで向上させる方法及び遺伝子療法用ベクターを提供する。いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子療法は、その対象において、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、hGALNSの活性レベルを実施前のレベルまたは未治療のその対象における平均レベルよりも上昇させる方法をもたらす。いくつかの実施形態では、その遺伝子療法剤は、その対象において、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、hGALNSの活性レベルを上昇させる方法をもたらす。いくつかの実施形態では、その遺伝子療法は、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、その対象の血液または組織、例えば、肝臓、筋肉、腎臓、肺、脾臓、心臓、骨もしくは軟骨におけるhGALNSの活性レベルを上昇させる方法をもたらす。いくつかの実施形態では、その対象におけるhGALNSの活性レベルの上昇は、その遺伝子療法を実施してから10週間後に測定する。
本発明は、その対象におけるKSの血液(例えば血漿もしくは血清)中レベルまたは組織中レベルを、未治療の野生型対象におけるKSのレベルよりも低下させるか、あるいはKSアッセイによって、例えば、本発明の実施例2、3及び8に記載されているようなアッセイ形式または実質的に同様のアッセイを用いて測定した場合に、KSレベルを野生型KSレベルの約1.1分の1、野生型KSレベルの約1.2分の1、野生型KSレベルの約1.3分の1、野生型KSレベルの約1.4分の1、野生型KSレベルの約1.5分の1、野生型KSレベルの約1.6分の1、野生型KSレベルの約1.7分の1、野生型KSレベルの約1.8分の1、野生型KSレベルの約1.9分の1、野生型KSレベルの約2分の1、野生型KSレベルの約2.5分の1、野生型KSレベルの約3分の1、野生型KSレベルの約3.5分の1、または野生型KSレベルの約4分の1に低下させる方法及び遺伝子療法ベクターも提供する。いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子療法は、その対象において、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、KSレベルを低下させる方法をもたらす。いくつかの実施形態では、その遺伝子療法は、その対象において、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、KSの組織中レベルを低下させる方法をもたらす。いくつかの実施形態では、KSアッセイは、血液または組織中のモノ硫酸化KSを測定することを含み、本発明の遺伝子療法は、その対象において、その遺伝子療法を実施してから2週間後に、モノ硫酸化KSレベルを低下させる方法をもたらす。
6.3 治療方法
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。
一態様では、その方法は、そのヒト対象に、本明細書に記載されているrAAVまたは本明細書に記載されている医薬組成物を投与することを含む。
別の態様では、その方法は、そのヒト対象に、本発明で提供する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コードする導入遺伝子のような導入遺伝子を治療有効量、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含む。具体的な実施形態では、前記hGALNSは、肝細胞で産生されて、その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。
別の態様では、その方法は、そのヒト対象に、本発明で提供するrAAVを投与することによって、肝細胞で産生されて、その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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含む。
別の態様では、その方法は、酸性オリゴペプチド(6.1.2(b)項に記載されている酸性オリゴペプチド、例えばD8など)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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含み、その融合タンパク質は、rAAVゲノムから産生される。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。
別の態様では、その方法は、酸性オリゴペプチド(6.1.2(b)項に記載されている酸性オリゴペプチド、例えばD8など)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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含み、その融合タンパク質は、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。好ましい実施形態では、そのrAAVゲノムは、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は、その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。好ましい実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、TBGプロモーターである。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号13である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号14である。特定の実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、配列番号15である。
別の態様では、その方法は、酸性オリゴペプチド(6.1.2(b)項に記載されている酸性オリゴペプチド、例えばD8など)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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含み、その融合タンパク質は、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。好ましい実施形態では、そのrAAVゲノムは、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含み、その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は、その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、その肝臓及び筋肉に特異的なプロモーターは、配列番号16との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16である。
別の態様では、その方法は、酸性オリゴペプチド(6.1.2(b)項に記載されている酸性オリゴペプチド、例えばD8など)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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含み、その融合タンパク質は、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。好ましい実施形態では、そのrAAVゲノムは、プロモーター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は、その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、CAGプロモーターである。
別の態様では、その方法は、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含む。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。好ましい実施形態では、そのrAAVゲノムは、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は、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。好ましい実施形態では、その肝臓特異的プロモーターは、TBGプロモーターである。
別の態様では、その方法は、rAAVゲノムから産生されるとともに、肝細胞で産生されて、その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、成長板、半月板、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(例えば、骨及び/または軟骨に送達すること)を含む。そのrAAVゲノムは、6.1.2項に記載されているようなhGALNS発現カセットを含んでよい。好ましい実施形態では、そのrAAVゲノムは、プロモーター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は、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。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号13との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号14との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号15との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16との配列同一性が少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号13である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号14である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号15である。特定の実施形態では、そのプロモーターは、配列番号16である。
本明細書に記載されている治療方法の各種実施形態では、そのrAAVまたはrAAVゲノムは、AAVの1つ以上のセロタイプに由来する成分を1つ以上含む。特定の実施形態では、そのrAAVまたはrAAVゲノムは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10またはAAV11のうちの1つ以上に由来する成分を1つ以上含む。特定の実施形態では、そのrAAVまたはrAAVゲノムは、AAV8、AAV9、AAV10またはAAV11というセロタイプのうちの1つ以上に由来する成分を1つ以上含む。好ましい実施形態では、そのrAAVまたはrAAVゲノムは、AAV8というセロタイプの成分を1つ以上含む。AAV成分の核酸配列、ならびに組み換えAAV及び組み換えAAVキャプシドの作製方法は、例えば、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号に記載されており、これらはそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。
本明細書に記載されている治療方法の各種実施形態では、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は、(a)骨及び/または軟骨、ならびに(b)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。
6.3.1 標的患者集団
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。
特定の実施形態では、その患者は、hGALNSによる治療に応答する者として確認されている。
具体的な実施形態では、その患者は、重篤かつ急速進行性の早発型MPS IVAである。別の具体的な実施形態では、その患者は、緩徐進行性の遅発型MPS IVAである。
具体的な実施形態では、その患者は、成人(少なくとも16歳)である。別の具体的な実施形態では、その患者は、青年期(12〜15歳)である。別の具体的な実施形態では、その患者は、小児(12歳未満)である。
具体的な実施形態では、その患者は、6歳未満である。
6.3.2 投与及び投与量
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。
(a)治療投与量
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。
特定の実施形態では、投与量は、本発明で提供するrAAVを介して、そのヒト対象に投与されるゲノムコピー数によって測定する。具体的な実施形態では、1×1010〜1×1016ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1010〜1×1011ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1011〜1×1012ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1012〜1×1013ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1013〜1×1014ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1014〜1×1015ゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態では、1×1015〜1×1016ゲノムコピーを投与する。
理論に拘束される訳ではないが、投与したrAAVの少なくとも10%が、投与されたヒト対象の肝臓に感染する。特定の実施形態では、投与したrAAVの10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜35%、30〜40%、35〜45%、40〜50%、45〜55%、50〜60%、55〜65%、60〜70%、65〜75%、70〜80%、75〜85%、80〜90%、85〜95%または90〜100%が、そのヒト対象の肝臓に感染する。
理論に拘束される訳ではないが、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の少なくとも10%が、肝細胞で発現する。特定の実施形態では、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜35%、30〜40%、35〜45%、40〜50%、45〜55%、50〜60%、55〜65%、60〜70%、65〜75%、70〜80%、75〜85%、80〜90%、85〜95%または90〜100%が、肝細胞で発現する。
理論に拘束される訳ではないが、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の少なくとも10%が、そのヒト対象の罹患組織(例えば骨)に到達する。特定の実施形態では、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜35%、30〜40%、35〜45%、40〜50%、45〜55%、50〜60%、55〜65%、60〜70%、65〜75%、70〜80%、75〜85%、80〜90%、85〜95%または90〜100%が、そのヒト対象の罹患組織(例えば骨)に到達する。
理論に拘束される訳ではないが、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の少なくとも10%が、肝細胞で発現して、その細胞から分泌されることによって糖化される。特定の実施形態では、そのrAAVウイルスゲノムから発現するhGALNS酵素の10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜35%、30〜40%、35〜45%、40〜50%、45〜55%、50〜60%、55〜65%、60〜70%、65〜75%、70〜80%、75〜85%、80〜90%、85〜95%または90〜100%が、肝細胞で発現して、その細胞から分泌されることによって糖化される。
理論に拘束される訳ではないが、肝細胞により糖化されたhGALNS酵素の少なくとも10%が、そのヒト対象の罹患組織(例えば骨)に到達できる。特定の実施形態では、肝細胞により糖化されたhGALNS酵素の10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜35%、30〜40%、35〜45%、40〜50%、45〜55%、50〜60%、55〜65%、60〜70%、65〜75%、70〜80%、75〜85%、80〜90%、85〜95%または90〜100%が、そのヒト対象の罹患組織(例えば骨)に到達できる。
(b)投与経路
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)。
本発明のrAAV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を行うことができる。具体的な実施形態では、本発明のrAAVは、静脈内投与を行う。
6.4 併用療法
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。
特定の実施形態では、本発明で提供する治療方法は、ヒト患者に、プレドニゾロン、ミコフェノール酸及びタクロリムスを含む免疫抑制レジメンを行うことをさらに含む。特定の実施形態では、本発明で提供する治療方法は、ヒト患者に、プレドニゾロン、ミコフェノール酸及びラパマイシン(シロリムス)を含む免疫抑制レジメンを行うことをさらに含む。特定の実施形態では、本発明で提供する治療方法は、ヒト患者に、タクロリムスを含まない免疫抑制レジメンを行うことをさらに含む。特定の実施形態では、本発明で提供する治療方法は、ヒト患者に、メチルプレドニゾロン及び/またはプレドニゾロンのような1つ以上の副腎皮質ステロイド、ならびにタクロリムス及び/またはシロリムスを含む免疫抑制レジメンを行うことをさらに含む。特定の実施形態では、その免疫抑制療法は、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、または(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸を組み合わせたものを前記対象に、hGALNSによる治療の前またはその治療と同時に投与し、その後に継続することを含む。特定の実施形態では、その免疫抑制療法は、180日後に中止する。特定の実施形態では、その免疫抑制療法は、30日後、60日後、90日後、120日後、150日後または180日後に中止する。
6.4.2 その他の治療との併用療法
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)。
6.5 疾患マーカー及び治療評価
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。
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、患者において、疾患バイオマーカーのレベルを測定することによってモニタリングする。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーのレベルは、患者の血清で測定する。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーのレベルは、患者の尿で測定する。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーは、GAGである。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーは、KSである。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーは、C6Sである。特定の実施形態では、その疾患バイオマーカーは、hGALNS酵素活性である。
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、患者において、リソソーム貯蔵障害に伴う身体的特徴を測定することによってモニタリングできる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、貯蔵病変であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、短頸及び短躯であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、鳩胸であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、関節弛緩であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、脊柱後側弯であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、気管閉塞であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、脊髄圧迫であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、聴覚障害であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、角膜混濁であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、骨及び関節の変形であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、心臓弁疾患であることができる。特定の実施形態では、その身体的特徴は、気道の拘束/閉塞であることができる。このような身体的特徴は、当業者に知られているいずれかの方法によって測定してよい。
7.実施例
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。
7.1 実施例1.rAAVゲノムをコードするプラスミド及びin vitroトランスフェクションアッセイのデザイン
hGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムであって、AAV8キャプシドに包まれるようになる組み換えAAVゲノムを作製するために、その組み換えAAVゲノムをコードするプラスミドをデザインした。TBG−hGALNS(そのhGALNS発現カセットは、hGALNSをコードするヌクレオチド配列を含み、その発現は、肝臓特異的なTBGプロモーターの調節下で行われる)、TBG−hGALNS CoOpt(そのhGALNS発現カセットは、hGALNSをコードするコドン最適化ヌクレオチド配列を含み、その発現は、肝臓特異的なTBGプロモーターの調節下で行われる)、TBG−D8−hGALNS(そのhGALNS発現カセットは、D8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み、その調節は、肝臓特異的なTBGプロモーターの調節下で行われる)、またはTBG−D8−hGALNS CoOpt(そのhGALNS発現カセットは、D8に融合されたhGALNSである融合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を含み、その発現は、肝臓特異的なTBGプロモーターの調節下で行われる)という4つのプラスミドをデザイン及び作製した。得られたrAAVは、(a)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムを含むrAAVであって、そのhGALNS発現カセットが、肝臓特異的なTBGプロモーター配列に機能可能に連結されたhGALNS cDNA配列と、ポリA部位をコードするヌクレオチド配列を含むrAAVと、(b)AAV逆位末端反復配列(ITR)に挟まれたhGALNS発現カセットを含む組み換えAAVゲノムを含むrAAVであって、そのhGALNS発現カセットが、肝臓特異的なTBGプロモーター配列に機能可能に連結されたD8−hGALNS cDNA配列と、ポリA部位をコードするヌクレオチド配列を含むrAAVという2つのカテゴリーに属する(図1)。D8は、骨ターゲティング型のアスパラギン酸オクタペプチドである。
次に、hGALNSの発現をin vitroで試験するために、Lipofectamine−3000のプロトコールを用いて、ヒト肝細胞癌(HuH7)細胞に、その4つのプラスミドのうちの1つをトランスフェクションした。48時間のインキュベーション後、そのトランスフェクションしたHuH7細胞と上清を回収し、細胞ペレット及び培地におけるGALNS酵素活性について解析した。GFPプラスミドをトランスフェクションしたHuH7細胞をコントロールとして使用した。TBG−hGALNSプラスミドまたはTBG−hGALNS CoOptプラスミドをトランスフェクションしたところ、細胞内のhGALNS酵素活性は、同程度向上した(図2A及び2B)。TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS CoOptプラスミドをトランスフェクションした後にも、細胞内酵素活性は向上したが、TBG−hGALNSプラスミドまたはTBG−hGALNS CoOptプラスミドをトランスフェクションした場合よりも程度は低かった(図2A及び2B)。細胞培地で検出された酵素活性は、いずれのプラスミドをトランスフェクションした場合でも向上した(図2C及び2D)。
同様に、hGALNSの発現をin vitroで試験するために、Lipofectamine−3000のプロトコールを用いて、ヒト肝癌細胞(HepG2)に、上記の4つのプラスミドのうちの1つをトランスフェクションした(図3)。72時間のインキュベーション後、そのトランスフェクションしたHepG2細胞を回収し、細胞ペレットにおけるhGALNS酵素活性について解析した。TBG−hGALNSプラスミドまたはTBG−hGALNS CoOptプラスミドをトランスフェクションしたところ、細胞内のhGALNS酵素活性は、コントロールのプラスミドをトランスフェクションした場合と比べて向上した。TBG−D8−hGALNSプラスミドまたはTBG−D8−hGALNS CoOptプラスミドをトランスフェクションしたところ、hGALNS活性は、コントロールのプラスミドとよりも向上しなかった。
7.2 実施例2.MPS IVAノックアウト(galns−/−)マウスへのrAAVのin vivo投与
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。
図5Aで見られるように、rAAV処置マウスの白血球(WBC)において、hGALNS酵素活性が向上し、治療から10週間後に、WTマウスのレベル近くに達した。rAAVの投与から2週間後、すべてのrAAV処置マウスの血漿におけるhGALNS酵素活性は、WTマウスにおけるレベルと比べて、平均で20倍(WTマウスにおけるレベルと比べて5〜100倍の範囲)上昇した(図5B)。この上昇は、14週間のモニタリング期間にわたって維持された(図5B)。同様のデータが図22に示されている。AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスにおける血漿中の酵素活性レベルは、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスにおけるレベルよりも有意に高かった(図6)が、いずれの処置群の酵素活性レベルも、WTのレベルよりも上昇した。同様のデータが図23に示されている。
AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したKO(galns−/−)マウスの肝臓で測定したhGALNS活性をWTマウスの肝臓におけるhGALNS活性と比較した(図7A)。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスは、肝臓におけるhGALNS活性のレベルが、WTのレベルと比べて40倍高かったのに対して、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスは、肝臓におけるhGALNS活性が、WTのレベルよりも8倍高かった。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの肝臓におけるhGALNS活性は、未処置のMtolマウス(PBS処置マウス)よりも上昇した(図7B)。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスは、肝臓におけるhGALNS活性のレベルが、未処置のマウスと比べて50倍高かったのに対して、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスは、肝臓におけるhGALNS活性が、未処置のMtolマウスよりも8倍高かった。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与後、MPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスの肝臓でそれぞれ測定したhGALNSの活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものに関するさらなるデータについては、図12Aを参照されたい(n=3〜8、平均±標準偏差)。
hGALNS活性は、(a)WTマウス、(b)未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(c)AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(d)AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(e)未処置のMtolマウス、(f)AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウス及び(g)AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心臓でも測定した(図7C)。MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス及びAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの両方とも、心臓におけるhGALNS活性レベルが、未処置のマウスと比べて高かった。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与後に、MPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスの心臓でそれぞれ測定したhGALNS活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスの場合と比較したものに関するさらなるデータについては、図13Bを参照されたい(n=3〜8、平均±標準偏差)。
同様に、hGALNS活性を(a)WTマウス、(b)未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(c)AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(d)AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウス、(e)未処置のMtolマウス、(f)AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウス及び(g)AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの骨で測定した(図7D)。MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス及びAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの両方とも、骨におけるhGALNS活性のレベルが、未処置のマウスと比べて高かった。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与後、MPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスの骨でそれぞれ測定したhGALNS活性レベルを未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較したものに関するさらなるデータについては、図13Aを参照されたい(n=3〜8、平均±標準偏差)。
MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、処置マウスの肝臓、心臓及び骨におけるhGALNS活性レベルは、AAV8−TBG−hGALNSベクターまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSベクターの送達後に上昇した。加えて、血液におけるhGALNS酵素活性と骨におけるhGALNS酵素活性に、直接的な相関関係が見られた。
hGALNS酵素活性レベルは、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与後、MPS IVA KOマウス(galns−/−)の脾臓及びMtolマウスの脾臓でも、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較した形で、それぞれ測定した(n=3〜8、平均±標準偏差)(図12B)。MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス及びAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの両方とも、脾臓におけるhGALNS活性のレベルが、未処置のマウスと比べて高かった。
加えて、hGALNS酵素活性レベルは、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与後、MPS IVA KOマウス(galns−/−)の肺及びMtolマウスの肺でも、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、未処置のMtolマウス及び野生型マウスと比較した形で、それぞれ測定した(n=3〜8、平均±標準偏差)(図12C)。MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス及びAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの両方とも、肺におけるhGALNS活性のレベルが、未処置のマウスと比べて高かった。
血中ケラタン硫酸(KS)レベルを測定した。KO(galns−/−)マウスでは、いずれの群でも、rAAVによる治療により、投与から2週間後に、血漿中のモノ硫酸化ケラタン硫酸(KS)レベルが、WTのレベルまで低下した(図8及び図14)。いずれのrAAV処置群でのこれらの血漿中レベルの低下は、注射から12週間後の検死時まで維持された。対照的に、未処置のKOマウスの血漿中のKSレベルは低下せず、モニタリングした期間にわたって上昇したままであった。MtolマウスにおいてrAAVのいずれを投与した場合も、血漿中のモノ硫酸化ケラタン硫酸(KS)レベルは、治療から2週間後、WTのレベルと比べて低下し、その血漿中KSレベルは、未処置のMtolマウスと比べて有意に低下した(図9A〜9B及び図15A〜15B)。しかしながら、血中diHS−0Sレベルは、未処置のマウス群、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス群、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウス群及びWTマウス群で、差は見られなかった(図10)。
モノ硫酸化KSレベルをAAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の肝臓、Mtolマウスの肝臓及びMPS IVA KOマウス(galns−/−)の肺で、未処置のMPS IVA KOマウス及び未処置の野生型マウスと比較する形で、それぞれ測定した(図16A〜16C)。rAAVのいずれを投与した場合も、未処置のマウスと比べて、肝臓におけるモノ硫酸化KSが有意に低下したとともに、肺におけるモノ硫酸化KSが有意に低下した。MPS IVA KOマウス(galns−/−)及びMtolマウスの肝臓及び肺におけるKSレベルは、AAVベクターの投与後、ほぼ正常化した。
これらの処置KOマウスの肝臓の組織病理学的評価により、洞内皮細胞及びクッパー細胞におけるGAG貯蔵が完全に解消されたことが示された。
AAV8−TBG−hGALNS及びAAV8−TBG−D8−hGALNSの投与により、モニタリング期間にわたり、KOマウスモデル及びMtolマウスモデルの血漿において、高レベルの酵素活性が維持された。このように循環酵素が継続的に存在することにより、血漿中のKSがWTのレベルまで低下し、そのレベルは、ERTによって得られる改善よりも有意な改善である(Tomatsu et al.,Human Molecular Genetics,2008,17(6):815−824)。血漿中KSレベルは、いずれのマウスモデルでも、かつAAV8−TBG−hGALNS及びAAV8−TBG−D8−hGALNSのいずれでも、rAAVの投与から2週間後に正常化したが、KOマウスをERTで処置した以前の研究では、血漿中KSレベルは、週に1回注入してから12週間後でも正常化しなかった(Tomatsu et al.,Human Molecular Genetics,2008,17(6):815−824)。加えて、高い酵素レベルが、循環時間の長期化と相まって、骨及び軟骨への浸透を高めたことによって、これらの領域における貯蔵性が改善した。
rAAVによる処置から12週間後にマウスを安楽死させ、組織を摘出し、グリコサミノグリカン(GAG)の貯蔵について評価した。組織をトルイジンブルーで染色した。骨の病態を組織病理学的解析によって評価したが、病理スコアは、MPS IVA KO(galns−/−)マウスについてグラフ図で表されている(図11A)。図11Bは、膝関節(MPS IVA KO(galns−/−)マウス)の染色画像を示している。
図11Cは、MPS IVA KO(galns−/−)マウスの大腿関節軟骨の40倍に拡大した染色画像を示している。その未処置のマウス(左パネル)では、表層細胞が破壊され、軟骨細胞が風船様になり、空胞化していた。さらに、そのカラム構造は歪み、崩壊していた。対照的に、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSのいずれかで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの組織では、表層細胞は組織化されており、軟骨細胞の空胞化の程度は小さく、カラム構造は維持されていた(右の2つのパネル)。これらの様相は、図11D〜11Fにさらに詳細に示されている。
図11Gは、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはrAAVで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの大腿骨成長板の40倍に拡大した染色画像を示している。その未処置のマウス(左パネル)では、軟骨細胞は空胞化し、そのカラム構造は大部分が崩壊し、歪んでいた。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスの軟骨細胞(中央パネル)も空胞化していたが、カラム構造の歪みは中度に過ぎなかった。対照的に、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの組織(右パネル)では、軟骨細胞の空胞化は中度であり、カラム構造は、より組織化されていた。これらの様相は、図11H〜11Jにさらに詳細に示されている。図17A〜17Eにも、(A)野生型マウス(いずれの軟骨細胞も空胞化しておらず、カラム構造は充分に組織化されていた)、(B)未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)(軟骨細胞はいずれも空胞化し、カラム構造は、大部分が崩壊し、歪んていた)、(C)未処置のMtolマウス(軟骨細胞はいずれも空胞化し、カラム構造は、大部分が崩壊し、乱れていた)、(D)AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウス(軟骨細胞の空胞化は中度であったが、カラム構造は、良質であった)、及び(E)AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウス(軟骨細胞の空胞化は中度であったが、カラム構造は部分的に回復していた)の大腿骨成長板の40倍に拡大した染色画像が示されている。
図18Aは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の大腿骨及び脛骨の成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズを示している。図18Bは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの大腿骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズを示している。図18Cは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KOマウス(galns−/−)、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウス(galns−/−)の脛骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズを示している。図18Dは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの脛骨成長板で測定した軟骨細胞の細胞サイズを示している。
MPS IVA KOマウス及びMtolマウスの成長板における軟骨細胞のサイズ及びカラム構造はいずれも、AAVによる遺伝子移入後に実質的に改善した。
図11Kは、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはrAAVで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの半月板の40倍に拡大した染色画像を示している。その未処置のマウス(左パネル)では、その細胞の大半が風船様になり、空胞化していた。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスの半月板の細胞の一部(中央パネル)は空胞化していた。AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの組織の細胞の大半(右パネル)は、空胞化していなかった。
図11Lは、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはrAAVで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの脛骨側の靭帯の40倍に拡大した染色画像を示している。その未処置のマウス(左パネル)では、その細胞の大半が空胞化していた。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの靭帯の細胞の一部(右の2つのパネル)は、空胞化したままであった。
図11Mは、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはrAAVで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの心臓弁の基部の40倍に拡大した染色画像を示している。未処置のマウス(左パネル)の僧帽弁基部の細胞の多くは空胞化していたが、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス(中央パネル)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウス(右パネル)の僧帽弁組織の基部には、空胞化した細胞は見られなかった。未処置のマウスの組織のこれらの様相は、図11Nにさらに詳細に示されている。心臓弁の組織で、同様の結果が見られた(図11O)。Mtolマウスにおける同様の結果は、図19(下パネル)に示されている。未処置のマウス(左パネル)の心臓弁細胞の多くは、空胞化していたが、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウス(中央パネル)またはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウス(右パネル)の心臓弁組織では、空胞化した細胞は見られなかった。未処置のマウスの組織のこれらの様相は、図11Pにさらに詳細に示されている。
図20は、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心筋(40倍拡大画像)の組織病態を未処置のMtolマウスと比較したものを示している。
心臓弁及び心筋では、AAVによる遺伝子移入後、MPS IVA KO(galns−/−)マウス及びMtolマウスのいずれでも、明らかに空胞化した細胞は見られなかった。
図21Aは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの心臓弁組織の病理スコアを示している。図21Bは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心臓弁組織の病理スコアを示している。図21Cは、未処置の野生型マウス、未処置のMPS IVA KO(galns−/−)マウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KO(galns−/−)マウスの心筋組織の病理スコアを示している。図21Dは、未処置の野生型マウス、未処置のMtolマウス、AAV8−TBG−hGALNSで処置したMtolマウスまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMtolマウスの心筋組織の病理スコアを示している。
Mtolマウスでも、骨の病態を組織病理学的解析によって評価した。独立t検定を用いて、未処置群と各処置群との病理スコアの差について調べた(スコア:0(正常)〜3(重度))。表1を参照されたい。
表1.Mtolマウスの骨の病理スコア(n=2〜5、平均±標準偏差)
Figure 2021531044
*未処置群に対するp<0.05
いずれのウイルスも、関節軟骨、関節軟骨周辺の靭帯及び半月板、ならびに脛骨及び大腿骨の成長板領域におけるGAG貯蔵を低下させた。骨及び軟骨で観察された、GAG貯蔵の低下は、AAV−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスにおいて比較的大きかった。
rAAVで処置したマウスでは、骨、成長板、関節軟骨、半月板、靭帯及び心臓組織は、実質的に改善した。加えて、処置マウスでは、心臓弁及び心臓弁基部の異常に関して、ほぼ完全寛解が得られ、心臓弁基部及び心臓弁のいずれにおいても、明らかに空胞化した細胞は見られなかった。これらの結果から、ERTよりも有意な改善が示されている。ERT処置マウスでは、成長板において、空胞化した細胞の消失が見られず、成長板において、カラム構造が崩壊しており、心臓弁において、実質的に空胞化した細胞が見られたからである(Tomatsu et al.,Human Molecular Genetics,2008,17(6):815−824)。
肝臓以外の組織で治療効果が観察された(hGALNSタンパク質及びD8−hGALNSタンパク質が産生された)ことから、マンノース−6−リン酸受容体がクロスコレクションを媒介したことが示唆されている。
7.3 実施例3.肝臓を標的としたAAV8による遺伝子療法は、ムコ多糖症IVAマウスモデルにおいて、骨格及び心血管の病態を改善する
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。
7.3.1 結果
(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。
MPS IVA KOマウス及びMTOLマウスの血漿中酵素活性は、図24B〜24Cに示されている。未処置のMPS IVAマウスでは、血漿中のhGALNS活性は検出されなかった。注射から2週間後、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウスにおける血漿中のhGALNS活性は、野生型マウスにおける活性と比べて、有意に向上した。注射から2週間後、AAV8−TBG−D8−hGALNSに由来する酵素活性は、AAV8−TBG−hGALNSに由来する活性よりも高かったが、注射から12週間後には、これらの2つのAAVベクターにおいて、血漿中のhGALNS活性に差は見られなかった。いずれのAAVベクターで処置したMTOLマウスでも、血漿中のhGALNS活性は、注射から2週間後に、野生型マウスにおける活性と比べて、有意に向上した。AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したマウスの酵素活性のレベルは、試験期間全体を通じて、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスの活性よりも高かったことから、骨ターゲティングシグナルを有するhGALNSは、おそらく、組織への取り込みの低下により、天然型のhGALNSと比べて、血液循環が長くなったことが示唆された。これらの結果により、いずれのMPS IVAマウスモデルにおいても、AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSの1回注射後に、超生理学的レベルの循環hGALNS活性が得られたとともに、試験中、高レベルの酵素活性が維持されたことが示された。
AAVベクターのIV送達から12週間後の肝臓におけるhGALNS活性のレベルが、図24J及び図24Kに示されている。すべての処置MPS IVAマウスにおけるhGALNSの活性レベルは、未処置のMPS IVAマウスにおける活性よりも有意に高かった。AAV8−TBG−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウスにおける平均酵素活性レベルは、野生型マウスで観察されたレベルよりも49倍高く、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMPS IVA KOマウスにおける平均酵素活性レベルは、9倍高かった。AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスでは、hGALNS活性は、野生型マウスで見られたレベルよりも60倍高く、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したMTOLマウスでは、9倍高かった。AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したKOマウス及びMTOLマウスの肝臓におけるGALNS活性は、AAV8−TBG−hGALNSで処置したマウスにおける活性よりも有意に低かった。
MPS IVAマウスの組織において、組織中のhGALNS活性のレベルを調べて、hGALNS欠損の潜在的クロスコレクションを評価した。KOマウスMTOLマウスの両方において、AAV8−TBG−hGALNまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSによる処置後いずれも、脾臓、肺、腎臓、骨(肢骨)及び心臓を含め、調べたすべての組織で、hGALNS活性が観察された(図24J〜24K)。その酵素活性は、脾臓及び心臓において、野生型レベルと同程度以上であったとともに、肺及び腎臓では、多少低いレベルの活性が観察された。とりわけ、AAV8−TBG−hGALNSで処置したKOマウスの骨では、野生型酵素活性の37%の活性が観察され、AAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したKOマウスの骨では、野生型酵素活性の20%の活性が観察された。また、これらの2つのAAVベクターで処置したMTOLマウスでは、野生型酵素活性の57%の活性及び43%の活性が観察された。これらの結果から、AAVによる遺伝子移入後、安定した超生理学的レベルのhGALNS酵素が、MPS IVAマウスの骨を含む各種組織内へのその酵素の浸透に寄与することが示唆されている。骨におけるhGALNS活性レベルは、AAV8−TBG−hGALNSとAAV8−TBG−D8−hGALNSにおいて、統計的な差は見られなかった。
(b)AAV−GALNSを送達した結果、血液及び組織におけるモノ硫酸化KSのレベルは低下した
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マウスの組織におけるモノKSレベルを測定する。検死時に、KOマウス及びMTOLマウスの両方の組織に、GAGの過剰貯蔵が見られた。KOマウス及びMTOLマウスの肝臓及び肺におけるモノ硫酸化KSの量は、いずれのAAVベクターを注射した12週間後にも、有意に減少した(図25C〜25D)。hGALNSを発現するこれらのAAVベクターが他のGAGレベルに及ぼす作用を評価するために、MPS IVSマウスの血液及び組織において、ヘパラン硫酸(HS)のレベルを解析した。KOマウス及びMtolマウスのいずれも、血漿中のdiHS−0Sが正常レベルであったとともに、そのレベルは、AAVベクターの注射後に影響を受けなかった(図30)。その肝臓及び肺の組織中のdiHS−0Sレベルも、AAVベクターの注射から12週間後、すべての群の間で、変化は見られなかった(図31)。
(c)AAV GALNSベクターの送達によって、MPS IVAマウスにおける骨及び軟骨の病態が改善した
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。
16週齢の未処置のMPS IVA KOマウス及びMTOLマウスで、GAG貯蔵小胞が、大腿骨及び脛骨の成長板(硝子軟骨)(図27A)、関節円板(図27B)、膝関節周辺の靭帯(図32A)及び半月板(図32B)に見られた。その成長板では、崩壊したカラム構造とともに、風船様になり、空胞化した軟骨細胞も見られた(図27A〜27B)。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSで処置したKOマウスでは、膝関節における成長板、関節軟骨、靭帯及び半月板は、貯蔵物質が部分的に減少し、軟骨細胞のカラム構造は改善したが、依然として、崩壊し、乱れた状態のままであった。これらのAAVベクターで処置したMTOLマウスでは、膝関節における成長板、関節軟骨、靭帯及び半月板は、貯蔵が観察可能な程度を上回る程度減少し、成長板及び関節軟骨のカラム構造では、未処置のMTOLマウスよりも大きな回復が見られた。
その成長板の軟骨細胞における空胞化の改善を客観的に評価するために、KOマウス及びMTOLマウスの成長板病変において、軟骨細胞の細胞サイズを定量した(4C)。我々は、これらの成長板病変において、軟骨細胞サイズの中度の減少を観察し、その減少は、MTOLマウスにおいて、統計学的に有意な状態に達した。未処置のMPS IVAマウスでは、心臓弁及び心筋でGAG貯蔵小胞が見られた。AAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSは、処置したKOマウス及びMTOLマウスの上記の心臓病変をほぼ完全に消失させた(図27A〜27B)。
(d)抗hGALNS抗体の循環
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。
7.3.2 材料及び方法
(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)。
(b)発現カセットのデザイン及びAAVベクターの作製
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。
REGENXBIO(Rockville,MD)独自のGMPベクター作製プロトコールをスケールダウンしたものに従って、AAV8−TBG−hGALNSベクター及びAAV8−TBG−D8−hGALNSベクターを作製した。簡潔に述べると、HEK293細胞(RGX293)に、ヘルパープラスミド、AAV8キャプシドプラスミド、及びhGALNS/D8−hGALNSプラスミドを含む導入遺伝子プラスミドをトリプルトランスフェクションした。アフィニティークロマトグラフィーを用いて、そのパッケージングしたベクターを細胞培養上清から精製し、Digital Droplet PCR(BioRad)法を用いて、力価の測定を行った。
(c)マウスモデル及びin vivo試験デザイン
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。
我々は以前、2つのMPS IVAマウスモデルの開発について説明したが、それは、C57BL/6バックグラウンドのMPS IVAノックアウトマウス(Galns−/−)(Tomatsu et al.,Hum Mol Genet 2003;12(24):3349−3358)及びヒトGALNSタンパク質に対する寛容性を有するMPS IVAマウス(galnstm(hC79S.mC76S)slu)(Tomatsu et al.,Hum. Mol.Genet.2005;14,3321−3335)である。そのGALNSノックアウトマウスモデル(KO:Galns−/−)は、GALNS遺伝子の標的破壊によって開発した(Tomatsu et al.,Hum Mol Genet 2003;12(24):3349−3358)。ヒトGALNSに対する寛容性を有するマウスモデル(Mtol:galnstm(hC79S.mC76S)slu)は、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)を含むことによって、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ともに導入される(Tomatsu et al.,Hum.Mol.Genet.2005;14,3321−3335)。いずれのマウスモデルでも、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、心臓弁及び心筋、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。
14日目に、実験コホートのジェノタイピングをPCRによって行った。4週齢のホモ接合型MPS IVAマウスをいずれかのAAV8ベクターで、5×1013GC/kgの均一な用量で静脈内処置した。別のコホートのMPS IVAマウスと、罹患していないC57BL/6同腹子に、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を投与した。総投与体積は、マウス1匹当たり約100μlであった。マウスの取り扱い及び実験はすべて、Institutional Animal Care and Use Committee of Nemours/Alfred I.duPont Hospital for Childrenから許可を得た。
(d)血液及び組織の採取
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CO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。
(e)GALNS活性アッセイ
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。
(f)組織からのGAGの抽出
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。
(g)GAGアッセイ
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。
(h)トルイジンブルー染色及び病理学的評価
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。
(i)酵素結合免疫吸着法(ELISA)による、GALNSに対する抗体の検出
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NaCO、35mMのNaHCO、0.02%のNaN(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。
(j)統計解析
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。
7.4 実施例4.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
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。
同様に、AAV8−TBG−hGALNScoを4週齢のMTOLマウスに、体重1kg当たり5×1013GCの用量で送達する。コントロール群には、同じ週齢の未処置のMTOLマウス及び未処置の野生型マウスが含まれる。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。
7.5 実施例5.新生仔試験:早期介入が骨の病態に及ぼす作用を評価する
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。
同様に、我々は、AAV8−TBG−hGALNScoを新生仔MTOLマウスに、体重1kg当たり5×1013GCの用量で送達した。コントロール群には、同じ週齢の未処置のMTOLマウス及び未処置の野生型マウスが含まれる。この試験では、3群のマウス(1群当たり6匹)を使用する。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。
7.6 実施例6.新規な発現カセットの評価
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。
7.7 実施例7.後期AAV遺伝子療法試験
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。
同様に、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MTOLマウス(1群当たり5匹のマウス)に投与する。未処置のMTOL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。
7.8 実施例8.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の作用に関する比較試験
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。
この試験では、我々は、AAV8−TBG−hGALNS及びAAV8−TBG−D8−hGALNSを4週齢のMPSIVA KOマウス(1群当たりn≧4)に、高用量(体重1kg当たり2×1014GC)または低用量(体重1kg当たり5×1013GC)で静脈内送達した。我々は、AAV8−CAG−hGALNS及びAAV8−CAG−D8−hGALNSも、4週齢のMPSIVA KOマウス(1群当たりn≧4)に、低用量(体重1kg当たり5×1013GC)で静脈内送達した。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を含めた。それらのマウスを12週間モニタリングし、血液試料(血漿)を週に2回採取して、酵素活性及びKSレベルを解析した。
同様に、我々は、AAV8−TBG−hGALNS及びAAV8−TBG−D8−hGALNSを4週齢のMTOLマウス(1群当たりn≧4)に、高用量(体重1kg当たり2×1014GC)または低用量(体重1kg当たり5×1013GC)で静脈内送達した。我々は、AAV8−CAG−hGALNS及びAAV8−CAG−D8−hGALNSも、4週齢のMTOLマウス(1群当たりn≧4)に、低用量(体重1kg当たり5×1013GC)で静脈内送達した。未処置のMTOLマウスをコントロールとして使用する。それらのマウスを12週間モニタリングし、血液試料を週に2回採取して、酵素活性及びKSレベルを解析した。
7.8.1 結果
(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。
(b)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マウスの肝臓における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。
(c)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。
(d)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。
(e)体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与したMPS IVA KOマウスの血漿中の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。
(f)体重1kg当たり2×1014GCのAAV8−TBG−hGALNSまたはAAV8−TBG−D8−hGALNSを投与したMPS IVA KOマウスの肝臓における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。
8.配列表
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Figure 2021531044
9.均等物及び参照による援用
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。
本明細書で言及されている刊行物、特許及び特許出願はいずれも、個々の刊行物、特許及び特許出願が参照により、その全体として援用されることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、参照により、本明細書に援用される。

Claims (53)

  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)。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. (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。
  14. 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。
  15. (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。
  16. (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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
  23. 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。
  24. 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。
  25. 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。
  26. 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。
  27. 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。
  28. 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。
  29. 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。
  30. 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。
  31. 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。
  32. 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。
  33. 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。
  34. 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。
  35. 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。
  36. 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。
  37. 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。
  38. 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。
  39. 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。
  40. 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。
  41. 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。
  42. 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。
  43. 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。
  44. 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。
  45. 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。
  46. 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。
  47. 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。
  48. 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。
  49. (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)。
  50. 前記AAVが、AAV8である、請求項49に記載のrAAV。
  51. 前記AAVが、AAV9である、請求項49に記載のrAAV。
  52. 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。
  53. 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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