JP2021531276A - 完全ヒトグリコシル化ヒトα−L−イズロニダーゼ(IDUA)を用いたムコ多糖症I型の治療 - Google Patents

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Abstract

ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の中枢神経系(CNS)の脳脊髄液に、完全ヒトグリコシル化(HuGly)α−L−イズロニダーゼ(IDUA)を送達するための組成物及び方法を記載する。【選択図】図4

Description

本出願は、2018年7月18日出願の米国仮特許出願第62/699,923号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
電子的に提出された配列表の参照
本願は、2019年7月8日に作成されて、81,920バイトのサイズを有する「Sequence_Listing_12656−113−228.txt」という名のテキストファイルとして本出願とともに提出された配列表を参照により組み込む。
1.導入
ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の中枢神経系(CNS)の脳脊髄液に、完全ヒトグリコシル化(HuGly)α−L−イズロニダーゼ(IDUA)を送達するための組成物及び方法を記載する。
2.発明の背景
ムコ多糖症I型(MPS I)は、発生率が100,000件の出生のうち1件と推定されている稀な劣性遺伝疾患である(Moore D et al.2008,Orphanet Journal of Rare Diseases 3)。MPS Iは、遍在する複合多糖類、ヘパラン硫酸及びデルマタン硫酸のリソソーム異化に必要な酵素である、α−l−イズロニダーゼ(IDUA)の欠損によって生じる。これらの多糖類はグリコサミノグリカン(GAG)と呼ばれ、MPS I患者の組織に蓄積されて、特徴的な貯蔵病変及び多様な疾患後遺症をもたらす。患者は、低身長、骨及び関節の変形、顔の特徴の粗雑化、肝脾腫、心臓弁膜疾患、閉塞性睡眠時無呼吸、再発性上気道感染症、聴覚障害、手根管症候群、及び角膜混濁による視覚障害を呈し得る(Beck M,et al.,2014,The natural history of MPS I:global perspectives from the MPS I Registry.Genetics in medicine:official journal of the American College of Medical Genetics 16(10):759−765)。さらに、多くの患者は水頭症、脊髄圧迫症、及び一部の患者では認知障害を含み得る中枢神経系におけるGAGの貯蔵に関連した症状を発症する。
MPS I患者は、広範囲の疾患重症度及びCNS障害の程度に及ぶ。この重症度の多様性は、残存するIDUAの発現と相関する;活性酵素の発現をもたらさない2つの突然変異を有する患者(ナンセンス突然変異、欠失、及びいくつかのミスセンス突然変異を含む)は、典型的に2歳になる前に症状を示し、正常な発達初期の後に例外なく重度の認知機能低下を示す(Terlato NJ & Cox GF,2003,Genetics in Medicine:official journal of the American College of Medical Genetics 5(4):286−294)。この重症型形態のMPS Iは、ハーラー(H)症候群とも呼ばれる。少量の活性IDUAの生産をもたらす少なくとも1つの突然変異を有する患者は、ハーラー−シャイエ(HS)症候群またはシャイエ症候群と呼ばれる軽症型表現型を示す。これらの患者は、幼少期の初期に症状を示し得るか、または人生の最初の10年を経た後まで特定できない場合もある。概して、発症が遅れ、重症度が低下し得るものの、軽症形態のMPS Iを有する患者は、ハーラー症候群を有する患者と同じあらゆる身体的特徴を経験し得る(Vijay S&Wraith JE,2005,Acta Paediatrica 94(7):872−877)。また、減弱型MPS Iを有する患者は、高い割合で脊髄圧迫及び水頭症を含む神経学的合併症を経験する。減弱型MPS Iを有すると分類された患者のおよそ30%において、認知障害が報告されている(Beck M,et al.,2014,Genetics in medicine:official journal of the American College of Medical Genetics 16(10):759−765)。
酵素補充療法(ERT)[Aldurazyme(登録商標)(ラロニダーゼ)]は、MPS Iの全身症状の標準治療として認められているが、CNS症状発現を治療しない(de Ru MH,et al.,2011,Orphanet Journal of Rare Diseases 6:9;Wraith JE,et al.,2007,Pediatrics 120(1):E37−E46)。造血幹細胞移植(HSCT)は、MPS Iの神経認知症状に影響を与えるが、手順に重大な制約がある。MPS IのためのHSCTは、相当な病的状態及び最大20%の死亡率に関連付けられ、IDUA発現が安定してもなお患者はHSCTの最長1年後に神経認知機能の低下に直面するため、治療は不完全である(de Ru MH,et al.,2011,Orphanet Journal of Rare Diseases 6:9;Fleming DR,et al.,1998,Pediatric transplantation 2(4):299−304;Boelens JJ,et al.,2007,Bone Marrow Transplantation 40(3):225−233;Souillet G,et al.,2003,Bone Marrow Transplantation 31(12):1105−1117;Whitley CB,et al.,1993,American Journal of Medical Genetics 46(2):209−218)。移植に成功した患者において、知性は典型的には、正常より著しく下回ったままである。
3.発明の概要
本発明はハーラー、ハーラー−シャイエ、またはシャイエ症候群と診断された患者を含むが、これらに限定されないムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の中枢神経系の脳脊髄液(CSF)に完全ヒトグリコシル化(HuGly)α−L−イズロニダーゼ(HuGlyIDUA)を送達することを含む。好ましい実施形態において、治療は遺伝子治療を介して、例えば、ヒトIDUA(hIDUA)またはhIDUAの誘導体をコードするウイルスベクターまたは他のDNA発現コンストラクトをMPS Iと診断された患者(ヒト対象)のCSFに投与して、継続的に完全ヒトグリコシル化導入遺伝子産物をCNSに供給する形質導入細胞の永続的なデポーを作製することにより、達成される。デポーからCSFに分泌されるHuGlyIDUAは、CNS中の細胞によってエンドサイトーシスされて、レシピエント細胞における酵素欠損を「横断修正(cross−correction)」する。代替の実施形態において、HuGlyIDUAを細胞培養で生産して、酵素補充療法(「ERT」)として、例えば酵素を注入することにより投与することができる。しかしながら、遺伝子治療アプローチは、ERTを上回るいくつかの利点を提供する−酵素は血液脳関門を通過することができないため、酵素の全身送達によってはCNSは治療されず;かつ本発明の遺伝子治療アプローチとは異なり、CNSへの酵素の直接の送達には、大きな負担となるだけでなく感染のリスクを生む反復注入が必要となるであろう。
導入遺伝子によってコードされるHuGlyIDUAは、これらに限定はされないが、配列番号1のアミノ酸配列を有するヒトIDUA(hIDUA)(図1に示す)、ならびにアミノ酸の置換、欠失、または付加を有する、例えばこれらに限定はされないが、図2に示すIDUAのオーソログ中に対応する非保存的残基から選択されるアミノ酸置換を含む、hIDUAの誘導体を含むことができる(ただし、そのような突然変異が、図3に示す(その全体が参照により本明細書に組み込まれているSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112の57個のMPS I突然変異を列記する表3より)、またはその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているVenturi et al.,2002,Human Mutation #522 Online(「Venturi 2002」)、もしくはBertola et al.,2011 Human Mutation 32:E2189−E2210(「Bertola 2011」)によって報告された、重度の、中程度に重度の、中程度の、もしくは軽症型MPS I表現型において同定されたいずれの突然変異も含まないことを条件とする)。
例えば、hIDUAの特定位置でのアミノ酸置換は図2(その全体が参照により本明細書に組み込まれているMaita et al.,2013,PNAS 110:14628、図S8に報告されたオーソログのアラインメントを示す)に表されるIDUAオーソログにおけるその位置に見出される対応する非保存的アミノ酸残基から選択することができる(ただし、そのような置換は図3に示されるか、または上記Venturi 2002もしくはBertola 2011において報告される有害な突然変異のいずれも含まないことを条件とする)。結果として得られる導入遺伝子産物は、細胞培養または試験動物で、突然変異がIDUA機能を損なわないことを保証するためのin vitroでの従来のアッセイを使用して試験することができる。選択される好ましいアミノ酸置換、欠失、または付加は、細胞培養または動物モデルにおけるMPS Iのためのin vitroでの従来のアッセイによって試験されるIDUAの酵素活性、安定性、または半減期を維持するか、または増加させるものとするべきである。例えば、導入遺伝子産物の酵素活性は基質として4−メチルウンベリフェリルα−L−イズロニドを用いる従来の酵素アッセイを使用して評価することができる(使用可能な例示的なIDUA酵素アッセイについては、例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、Hopwood et al.,1979,Clin Chim Acta 92:257−265;Clements et al.,1985,Eur J Biochem 152:21−28;及びKakkis et al.,1994,Prot Exp Purif 5:225−232を参照のこと)。導入遺伝子産物がMPS I表現型を修正する能力は、例えば、培養中でMPS I細胞にhIDUAまたは誘導体をコードするウイルスベクターもしくは他のDNA発現コンストラクトを形質導入することにより、培養中のMPS I細胞にrHuGlyIDUAもしくは誘導体を加えることにより、またはMPS I細胞をrHuGlyIDUAもしくは誘導体を発現及び分泌するように操作したヒト宿主細胞と共培養することにより、細胞培養中で評価し、例えば、培養中のMPS I細胞におけるIDUA酵素活性及び/またはGAG貯蔵量の低下を検出することにより、MPS I培養細胞の欠陥の修正を決定することができる(例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているMyerowitz&Neufeld,1981,J Biol Chem 256:3044−3048;及びAnson et al.1992,Hum Gene Ther 3:371−379を参照のこと)。
MPS Iのための動物モデルは、マウス(例えば、Clarke et al.,1997,Hum Mol Genet 6(4):503−511を参照のこと)、短毛の雑種ネコ(例えば、Haskins et al.,1979,Pediatr Res 13(11):1294−97を参照のこと)、及びいくつかの品種のイヌ(例えば、Menon et al.,1992,Genomics 14(3):763−768;Shull et al.,1982,Am J Pathol 109(2):244−248を参照のこと)について記載されている。イヌのMPS Iモデルは、IDUA突然変異により検出可能なタンパク質が喪失するため、MPS Iの最も重度の形態であるハーラー症候群に類似している。IDUAタンパク質間の遺伝子相同性が高いこと(図2のアラインメントを参照のこと)は、hIDUAが動物において機能的であることを意味し、hIDUAを包含する治療はこれらの動物モデルで試験することができる。
好ましくは、rHuGlyIDUA導入遺伝子は、神経細胞及び/またはグリア細胞において機能する発現制御エレメント、例えば、CB7プロモーター(ニワトリβ−アクチンプロモーター及びCMVエンハンサー)によって制御されるべきであり、かつベクターによって駆動される導入遺伝子の発現を増強する他の発現制御エレメント(例えば、ニワトリβ−アクチンイントロン及びウサギβ−グロビンポリAシグナル)を含むことができる。hIDUA導入遺伝子のためのcDNAコンストラクトには、形質導入されたCNS細胞による適切な翻訳中及び翻訳後プロセシング(グリコシル化及びタンパク質硫酸化)を保証するシグナルペプチドのためのコード配列を含めるべきである。CNS細胞によって使用されるそのようなシグナルペプチドには:
オリゴデンドロサイト−ミエリン糖タンパク質(hOMG)シグナルペプチド:
MEYQILKMSLCLFILLFLTPGILC(配列番号2)
E1A刺激遺伝子の細胞リプレッサー2(hCREG2)シグナルペプチド:
MSVRRGRRPARPGTRLSWLLCCSALLSPAAG(配列番号3)
V−セット及び膜貫通ドメイン含有2B(hVSTM2B)シグナルペプチド:MEQRNRLGALGYLPPLLLHALLLFVADA(配列番号4)
プロトカドヘリンα−1(hPCADHA1)シグナルペプチド:
MVFSRRGGLGARDLLLWLLLLAAWEVGSG(配列番号5)
FAM19A1(TAFA1)シグナルペプチド:
MAMVSAMSWVLYLWISACA(配列番号6)
インターロイキン−2シグナルペプチド:
MYRMQLLSCIALILALVTNS(配列番号14)があり得るが、これらに限定されない。
シグナルペプチドは本明細書において、リーダー配列またはリーダーペプチドとも呼ぶことができる。
導入遺伝子を送達するために使用される組換えベクターは、神経細胞及び/またはグリア細胞を含むがこれらに限定されない、CNSの細胞への向性を有するべきである。そのようなベクターは非複製組換えアデノ随伴ウイルスベクター(「rAAV」)を含むことができ、特にAAV9またはAAVrh10キャプシドを有するウイルスベクターが好ましい。これらに限定されないが、その全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第7,906,111号においてWilsonによって記載された、特に好ましくはAAV/hu.31及びAAV/hu.32を有する、AAVバリアントキャプシド、ならびにその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第8,628,966号、米国特許第8,927,514号、及びSmith et al.,2014,Mol Ther 22:1625−1634においてChatterjeeによって記載されたAAVバリアントキャプシドを使用することができる。しかしながら、「ネイキッドDNA」コンストラクト(5.2節を参照のこと)と呼ばれるレンチウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、または非ウイルス性発現ベクターを含むがこれらに限定されない、他のウイルスベクターを使用することができる。
CSFへの投与に好適な医薬組成物は、生理的に適合性の水性緩衝剤、界面活性剤、及び任意の賦形剤を含む製剤化緩衝液中のrHuGlyIDUAベクターの懸濁液を含む。ある実施形態において、医薬組成物は、髄腔内投与に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、大槽内投与(大槽内への注入)に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、C1−2穿刺を介した、くも膜下腔内への注入に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、脳室内投与に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、腰椎穿刺を介する投与に好適である。
組換えベクターの治療有効用量は、くも膜下腔内投与を介して(すなわち、くも膜下腔内へ注入して、組換えベクターがCSFを通じて散布され、CNSの細胞が形質導入されるようにする)、CSFに投与すべきである。このことは、いくつかの方法で、例えば、頭蓋内(大槽または脳室内)注入、または腰椎槽への注入によって達成することができる。例えば、(大槽内への)大槽内(IC)注入は、CTガイド後頭下穿刺によって実施することができ、または、患者に実行できそうな場合は、C1−2穿刺を介してくも膜下腔への注入を実施することができ、または、腰椎穿刺(典型的にCSFの試料を収集するために実施される診断手順)を、CSFにアクセスするために使用することができる。あるいは、脳室内(ICV)投与(血液脳関門を透過しない抗感染剤または抗がん剤の導入に使用される、より侵襲的な技術)を使用して、組換えベクターを直接脳室内に滴下することができる。あるいは、鼻腔内投与を使用して、CNSに組換えベクターを送達してもよい。rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25μg/mLのCmin、または9.25〜277μg/mLの範囲の濃度に維持する用量を使用すべきである。
CSF濃度は、後頭部または腰椎穿刺から得られるCSF流体中のrHuGlyIDUAの濃度を直接測定することによってモニタリングし、または患者の血清において検出されたrHuGlyIDUAの濃度から外挿によって推定することができる。ある実施形態において、血清中のrHuGlyIDUAが10ng/mL〜100ng/mLであることは、CSF中のrHuGlyIDUAが1〜30mgであることを示す。ある実施形態において、組換えベクターは、血清中のrHuGlyIDUAを10ng/mL〜100ng/mLに維持する用量で、CSFに投与する。
背景として、ヒトIDUAは、653アミノ酸のポリペプチドとして翻訳され、図1において表される6つの可能性のある部位(N110、N190、N336、N372、N415、及びN451)でN−グリコシル化される。シグナル配列が除去され、ポリペプチドはリソソーム内で成熟形態にプロセシングされる:75kDaの細胞内前駆体は数時間で72kDaまでトリミングされ、最終的に、4〜5日かけて66kDaの細胞内形態にプロセシングされる。IDUAの分泌形態(使用するアッセイに応じて76kDaまたは82kDa)は、マンノース−6−リン酸受容体を介して細胞に容易にエンドサイトーシスされ、より小さい細胞内形態と同様にプロセシングされる。(その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、Myerowitz&Neufeld,1981,J Biol Chem 256:3044−3048;Clements et al.,1989,Biochem J.259:199−208;Taylor et al.,1991,Biochem J.274:263−268;及びZhao et al.,1997 J Biol Chem 272:22758−22765を参照のこと)。
hIDUAの全体の構造は、3つのドメインからなる:残基42−396は、古典的な(β/α)トリオースリン酸イソメラーゼ(TIM)バレルドメインを形成し、残基27−42及び397−545は、短いへリックス−ループ−へリックス(482−508)を有するβ−サンドイッチドメインを形成し、かつ残基546−642は、Ig様ドメインを形成する。最後に挙げた2つのドメインは、C541及びC577間のジスルフィド架橋によって連結される。β−サンドイッチ及びIg様ドメインは、TIMバレルの1番目、7番目、及び8番目のα−へリックスに結合される。β−ヘアピン(β12−β13)は、TIMバレルの8番目のβ−ストランド及び8番目のα−へリックスの間に挿入され、これは基質結合及び酵素活性に要求されるN−グリコシル化N372を含む。(図1、及びその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているMaita et al.,2013,PNAS 110:14628−14633,及びSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112に記載の結晶構造を参照のこと)。
本発明は部分的に、以下の原理に基づく:
(i)CNSの神経細胞及びグリア細胞はCNSにおけるロバストなプロセスである、グリコシル化及びチロシン−O−硫酸化を含む分泌タンパク質の翻訳後プロセシングのための細胞機構を有する分泌細胞である。ヒトCNS細胞が行う翻訳後修飾についての、その各々の全体が参照により組み込まれている、例えばヒト脳マンノース−6−リン酸(M6P)グリコプロテオームについて記載され、脳が他の組織に見出されるよりはるかに多くの個々のアイソフォームを有するより多くのタンパク質及びマンノース−6−リン酸化タンパク質を含むことを注記した、Sleat et al.,2005,Proteomics 5:1520−1532、及びSleat 1996,J Biol Chem 271:19191−98、ならびに神経細胞によって分泌されたチロシン硫酸化糖タンパク質の産生を報告しているKanan et al.,2009,Exp.Eye Res.89:559−567及びKanan&Al−Ubaidi,2015,Exp.Eye Res.133:126−131を参照のこと。
(ii)hIDUAは、図1と特定される6つのアスパラギン(「N」)のグリコシル化部位を有する(N110FT;N190VS;N336TT;N372NT;N415HT;N451RS)。N372のN−グリコシル化は、基質との結合及び酵素活性に要求され、かつマンノース−6−リン酸化は分泌された酵素の細胞取り込み及びMPS I細胞の横断修正に要求される。N−結合型グリコシル化部位は、複合型、ハイマンノース型、及びリン酸化マンノース糖質部分を含むが(図4)、分泌形態のみが細胞によって取り込まれる(Myerowitz&Neufeld,1981,上記)。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって測定した場合に76〜82kDaの(使用するアッセイに応じて)、2,6−シアル酸付加され、及びマンノース−6リン酸化された、IDUA糖タンパク質の継続的分泌をもたらすべきである。分泌されたグリコシル化/リン酸化IDUAは、CNSの形質導入されていない神経細胞及びグリア細胞によって取り込まれ、かつ正しくプロセシングされるべきである。
(iii)リソソームタンパク質の細胞性及び細胞内輸送/取り込みは、M6Pを介する。Daniele 2002(Biochimica et Biophysica Acta 1588(3):203−9)においてイズロン酸−2−スルファターゼ酵素について行われたように、分泌タンパク質のM6P含有量を測定することは、可能である。(例えば、5mMの)抑制性M6Pの存在下では、非神経細胞または非グリア細胞、例えばDaniele 2002の遺伝子操作された腎細胞によって生成された酵素前駆体の取り込みは、Daniele 2002に示されたように、対照細胞のレベルに近いレベルまで減少すると予測される。抑制性M6Pの存在下であっても、脳細胞、例えば神経細胞及びグリア細胞によって生成される酵素前駆体の取り込みは、取り込み量が対照細胞より4倍高く、抑制性M6Pの非存在下で遺伝子操作された腎細胞によって生成された酵素前駆体の酵素活性(すなわち、取り込み)のレベルと同等であったDaniele 2002に示されたように高レベルを維持すると予測される。このアッセイを用いると、脳細胞によって生成される酵素前駆体のM6P含有量を予測し、特に、異なる種類の細胞によって生成される酵素前駆体中のM6P含有量を比較することが可能となる。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、そのようなアッセイにおいて抑制性M6Pの存在下で、高レベルで神経細胞及びグリア細胞に取り込まれ得る、hIDUAの継続的分泌をもたらすべきである。
(iv)N−結合型グリコシル化部位に加えて、hIDUAは、結合及び活性のために要求されるN372を含有するドメインの近くに、チロシン(「Y」)硫酸化部位(ADTPIY296NDEADPLVGWS)を含有する。(例えば、その全体が参照により組み込まれている、タンパク質チロシン硫酸化を受けるチロシン残基を取り囲むアミノ酸の解析についてのYang et al.,2015,Molecules 20:2138−2164、特に、p.2154を参照のこと。「規則」は、以下の通りに要約することができる:Y残基がYの+5〜−5位内にEまたはDを有し、かつYの−1位が中性または酸性荷電アミノ酸であるが、硫酸化を無効化する塩基性アミノ酸、例えばR、K、またはHではない)。いかなる理論に束縛されることも意図するものではないが、チロシン硫酸化領域内の突然変異(例えば、W306L)が酵素活性の減少及び疾患と関連することは公知であるため、hIDUAのこの部位の硫酸化は活性にきわめて重要となり得る。(Maita et al.,2013,PNAS 110:14628、pp.14632−14633を参照のこと)。
(v)CNSのヒト細胞によるhIDUAのグリコシル化により、安定性、半減期を向上させ、かつ導入遺伝子産物の望まない凝集を減らすことができるグリカンが付加される。大事なことに、本発明のHuGlyIDUAに付加されるグリカンは2,6−シアル酸を含み、Neu5Ac(「NANA」)を組み込むが、そのヒドロキシル化誘導体NeuGc(N−グリコリルノイラミン酸、すなわち「NGNA」または「Neu5Gc」)を組み込まない高度にプロセシングされた複合型二分岐N−グリカンである。そのようなグリカンは、この翻訳後修飾を行うのに要求される2,6−シアリルトランスフェラーゼを有さず、バイセクティングGlcNAcも産生しないが、Neu5Ac(NANA)の代わりにヒトにとって典型的でない(かつ潜在的に免疫原性の)シアル酸であるNeu5Gc(NGNA)を付加するCHO細胞において作製されるラロニダーゼには存在しない。例えば、Dumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122(Early Online pp.1−13、p.5)、及びHague et al.,1998 Electrophor 19:2612−2630(「CHO細胞株は、α2,6−シアリルトランスフェラーゼの欠如のため、グリコシル化に関して『表現形上制限されている』と考えられている」)を参照のこと。さらに、CHO細胞は大部分の個体に存在する抗α−Gal抗体と反応して、高濃度でアナフィラキシーを誘発し得る免疫原性グリカン、α−Gal抗原も生産し得る。例えば、Bosques,2010,Nat Biotech 28:1153−1156を参照のこと。本発明のHuGlyIDUAのヒトグリコシル化パターンは、導入遺伝子産物の免疫原性を低下させ、かつ効力を向上させるべきである。
(vi)ヒトCNS細胞におけるロバストな翻訳後プロセスである、hIDUAのチロシン硫酸化は、導入遺伝子産物のプロセシング及び活性を向上させるべきである。リソソームタンパク質のチロシン硫酸化の意義は、明らかにされていない;しかし、他のタンパク質では、タンパク質−タンパク質相互作用(抗体及び受容体)のアビディティが増大し、タンパク質分解性プロセシング(ペプチドホルモン)が促進されることが示されている。(Moore,2003,J Biol.Chem.278:24243−46;及びBundegaard et al.,1995,The EMBO J 14:3073−79を参照のこと)。チロシン硫酸化(IDUAプロセシングの最終ステップとして起こる場合がある)を担うチロシンタンパク質スルホトランスフェラーゼ(TPST1)は、明らかに脳(TPST1のための遺伝子発現データは、例えば、http://www.ebi.ac.uk/gxa/homeにてアクセス可能なEMBL−EBI Expression Atlasに見出すことができる)でより高いレベル(mRNAに基づいて)で発現する。そのような翻訳後修飾は、最高でも、CHO細胞産物であるラロニダーゼにおいて少数しか存在しない。ヒトCNS細胞とは異なり、CHO細胞は、分泌細胞ではなく、翻訳後チロシン硫酸化のための能力が限られている。(例えば、Mikkelsen&Ezban,1991,Biochemistry 30:1533−1537、特にp.1537の考察を参照のこと)。
(vii)導入遺伝子産物の免疫原性は、患者の免疫状態、注入されたタンパク質薬物の構造及び特徴、投与経路、ならびに治療の持続時間を含む様々な因子によって誘導され得る。プロセス関連不純物、例えば宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞DNA、及び化学的残留物、ならびに産物関連不純物、例えばタンパク質分解物及び構造特製、例えばグリコシル化、酸化、及び凝集(肉眼不可視粒子)は免疫反応を増強するアジュバントとしての機能を果たすことによって免疫原性を増加させる場合がある。プロセス関連及び産物関連不純物の量は、製造プロセス:商業的に製造されるIDUA産物に影響を及ぼし得る細胞培養、精製、製剤化、保存、及び取扱いの影響を受け得る。遺伝子治療では、タンパク質はin vivoで生産され、その結果、プロセス関連不純物は存在せず、タンパク質産物は組換え技術によって生産されるタンパク質と関連した生産物関連不純物/分解物、例えばタンパク質凝集物及びタンパク質酸化物を含む可能性は低い。凝集は、例えば、タンパク質生産及び貯蔵と関連付けられ、高いタンパク質濃度、製造装置及び容器との表面相互作用、ならびに特定の緩衝液システムを用いた精製プロセスに起因する。しかし、導入遺伝子をin vivoで発現させる場合、凝集を促進するこれらの条件は存在しない。また、酸化、例えばメチオニン、トリプトファン、及びヒスチジンの酸化は、タンパク質生産及び貯蔵と関連付けられ、例えばストレス負荷された細胞培養条件、金属及び空気との接触、ならびに緩衝液及び賦形剤中の不純物によって引き起こされる。in vivoで発現されるタンパク質は、ストレス負荷条件下で酸化され得るが、ヒトは多くの生物と同様に、抗酸化防衛システムを備えており、それにより酸化ストレスが低下するだけでなく、酸化を修復、及び/または逆行させもする。したがって、in vivoで生産されるタンパク質が、酸化形態にある可能性は低い。凝集及び酸化は両方とも、効力、PK(クリアランス)に影響を及ぼし得、免疫原となる懸念を増大させ得る。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、商業的に製造された産物と比較して免疫原性の低下したhIDUAの継続的分泌をもたらすべきである。
前述の理由のために、HuGlyIDUAの生産は、例えば、MPS I疾患(ハーラー、ハーラー−シャイエ、またはシャイエを含むが、これらに限定はされない)と診断される患者(ヒト対象)のCSFにHuGlyIDUAをコードするウイルスベクターまたは他のDNA発現コンストラクトを投与して、形質導入されたCNS細胞によって分泌される完全ヒトグリコシル化、マンノース−6−リン酸化、硫酸化導入遺伝子産物を継続的に供給するCNS中の永続的なデポーを作製することによる、遺伝子治療によって達成されるMPS Iの治療のための「バイオベター」分子をもたらすべきである。デポーからCSF中に分泌されるHuGlyIDUA導入遺伝子産物は、CNS中の細胞によりエンドサイトーシスされ、MPS Iレシピエント細胞における酵素欠陥を「横断修正」する。
遺伝子治療またはタンパク質治療アプローチにおいて生産される全てのhIDUA分子が完全にグリコシル化され、硫酸化されることは、必須ではない。むしろ、生産される糖タンパク質の集団は、有効性を実証するのに十分なグリコシル化(2,6−シアル酸付加及びマンノース−6−リン酸化を含む)及び硫酸化を受けるべきである。本発明の遺伝子治療処置の目的は、疾患の進行を減速させ、または停止させることである。有効性は、認知機能(例えば、神経認知機能の低下の防止もしくは減少);CSF及び/もしくは血清中の疾患バイオマーカー(例えば、GAG)の低下;及び/または、CSF及び/もしくは血清のIDUA酵素活性の増加を測定することによってモニタリングすることができる。炎症の徴候及び他の安全事象をモニタリングすることもできる。
遺伝子治療に対する代替または追加治療として、rHuGlyIDUA糖タンパク質は組換えDNA技術によってヒト細胞株で生産することができ、糖タンパク質は、ERTのために、全身的に及び/またはCSFに、MPS Iと診断された患者に投与することができる。そのような組換え糖タンパク質生産のために使用することができるヒト細胞株は、これらに限定されないが、数例を挙げればHT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、ReNcell VM、ヒト胎児腎293細胞(HEK293)、線維肉腫HT−1080、HKB−11、CAP、HuH−7、及び網膜細胞株、PER.C6、またはRPEを含む(例えば、その全体が参照により組み込まれている、rHuGlyIDUA糖タンパク質の組換え生産のために使用することができるヒト細胞株の総説についてのDumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122の「Human cell lines for biopharmaceutical manufacturing: history,status,and future perspectives」を参照のこと)。完全なグリコシル化、特にシアル酸付加及びチロシン硫酸化を保証するために、生産に使用する細胞株をチロシン−O−硫酸化を担うα−2,6−シアリルトランスフェラーゼ(またはα−2,3−及びα−2,6−シアリルトランスフェラーゼの両方)及び/またはTPST−1及びTPST−2酵素を共発現するように宿主細胞を操作することによって強化することができる。
rHuGlyIDUAの送達が免疫反応を最小化すべきである一方、CNS関連遺伝子治療に関する毒性の最も明白な潜在的源は、遺伝的にIDUAを欠損しており、したがってタンパク質及び/または導入遺伝子を送達するために用いるベクターを潜在的に寛容しないヒト対象において、発現されたhIDUAタンパク質に対する免疫が発生する。
したがって、好ましい実施形態では、患者を免疫抑制治療で共治療することは、特にIDUAのレベルが0に近い重度の疾患(例えば、ハーラー)を有する患者を治療する場合に、適切である。タクロリムスまたはラパマイシン(シロリムス)を、例えばミコフェノール酸と組合わせた、もしくはプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンなどのコルチコステロイドと組合わせたレジメン、または組織移植手順において使用される他の免疫抑制レジメンを伴う免疫抑制治療を、利用することができる。そのような免疫抑制治療は、遺伝子治療の過程で投与することができ、ある実施形態において、免疫抑制治療による前処理が好ましい場合がある。免疫抑制治療は、治療医師の判断に基づいて、遺伝子治療処置の後も継続することができ、その後、免疫寛容が誘発された場合、例えば、180日後に、中止してもよい。
他の利用可能な治療の送達を伴うCSFへのHuGlyIDUAの送達の組合わせは、本発明の方法に包含される。追加治療は、遺伝子治療処置の前に、それと同時に、またはその後に投与することができる。本発明の遺伝子治療と併用することができるMPS Iのための利用可能な治療には、これらに限定はされないが、全身的に、もしくはCSFに投与されるラロニダーゼを使用する酵素補充療法及び/またはHSCT療法が挙げられる。
(例示的実施形態)
1.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒト神経細胞によって生産された治療有効量の組換えヒトα−L−イズロニダーゼ(IDUA)を送達することを含む、方法。
2.MPS Iと診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒトグリア細胞によって生産された治療有効量の組換えヒトIDUAを送達することを含む、方法。
3.該ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、免疫抑制治療を該対象に施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することをさらに含む、パラグラフ1または2に記載の方法。
4.MPS Iと診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のα2,6−シアル酸付加ヒトIDUAを送達することを含む、方法。
5.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGcを含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することを含む、方法。
6.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することと、
該ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、免疫抑制治療を該対象に施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、方法。
7.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液にチロシン硫酸化を含む治療有効量のヒトIDUAを送達することを含む、方法。
8.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にα2,6−シアル酸付加される、投与することを含む、方法。
9.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない、投与することを含む、方法。
10.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない、投与することを含む、方法。
11.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にチロシン硫酸化される、投与することを含む、方法。
12.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含む、方法。
13.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化ヒトIDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含む、方法。
14.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化ヒトIDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含む、方法。
15.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に、治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することにより、チロシン硫酸化を含む前記IDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含む、方法。
16.該ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、該対象に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを投与することを含む、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も継続することをさらに含む、パラグラフ3〜15のいずれか1つに記載の方法。
17.該免疫抑制治療を180日後に中止する、パラグラフ16に記載の方法。
18.該ヒトIDUAが配列番号1のアミノ酸配列を含む、パラグラフ1〜17のいずれか1項に記載の方法。
19.該ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、該対象に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを投与することを含む、免疫抑制療法を該対象に施すことをさらに含む、パラグラフ18に記載の方法。
20.該免疫抑制治療を180日後に中止する、パラグラフ19に記載の方法。
21.α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を該組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、パラグラフ12に記載の方法。
22.検出可能なNeuGcを含まない該グリコシル化IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を該組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、パラグラフ13に記載の方法。
23.検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない該グリコシル化IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を該組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、パラグラフ14のいずれか1つに記載の方法。
24.チロシン硫酸化を含む該IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を該組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、パラグラフ15に記載の方法。
25.生産をマンノース−6−リン酸の存在下及び非存在下で確認する、パラグラフ21〜24のいずれか1つに記載の方法。
26.該発現ベクターまたは組換えヌクレオチド発現ベクターが、シグナルペプチドをコードする、パラグラフ8〜15及び21〜25のいずれか1つに記載の方法、またはパラグラフ8〜15のいずれか1つに直接的もしくは間接的に従属する場合のパラグラフ16〜17のいずれか1つに記載の方法。
27.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、を含み、
該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中で該α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを生産する、方法。
28.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含み、該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない該IDUAを生産する、方法。
29.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含み、該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない該IDUAを生産する、方法。
30.ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果チロシン硫酸化を含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することを含み、
該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でチロシン硫酸化された該IDUAを生産する、方法。
31.該ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、該対象に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを投与することを含む、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も継続することをさらに含む、パラグラフ27〜30のいずれかに記載の方法。
32.該免疫抑制治療を180日後に中止する、パラグラフ31に記載の方法。
33.該ヒト対象が3歳未満である、パラグラフ1〜32のいずれか1つに記載の方法。
34.該ヒト対象が3歳未満であり、該発現ベクターまたは該組換えヌクレオチド発現ベクターが、2×10GC/g脳質量、1×1010GC/g脳質量、または5×1010GC/g脳質量(例えば、単回固定用量)の用量で投与される(例えば、IC投与(例えば、後頭下注入によって))、パラグラフ8〜15及び21〜33のいずれか1つに記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合のパラグラフ16〜20のいずれか1つに記載の方法。
35.該ヒト対象が3歳未満であり、該発現ベクターまたは該組換えヌクレオチド発現ベクターが、2×10GC/g脳質量〜1×1010GC/g脳質量(例えば、単回固定用量)の用量で投与される(例えば、IC投与(例えば、後頭下注入によって))、パラグラフ8〜15及び21〜33のいずれか1つに記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合のパラグラフ16〜20のいずれか1つに記載の方法。
36.該ヒト対象が3歳未満であり、該発現ベクターまたは該組換えヌクレオチド発現ベクターが、1×1010GC/g脳質量〜5×1010GC/g脳質量(例えば、単回固定用量)の用量で投与される(例えば、IC投与(例えば、後頭下注入によって))、パラグラフ8〜15及び21〜33のいずれか1つに記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合のパラグラフ16〜20のいずれか1つに記載の方法。
(4.図面の簡単な説明)
ヒトIDUAのアミノ酸配列である。6つのN−結合型グリコシル化部位(N)は、太字にして下線を引いてある;1つのチロシン−O−硫酸化部位(Y)は太字にして下線を引き、完全な硫酸化部位配列は網掛けをつけてある;かつジスルフィド結合(2つのシステイン残基;C)は、太字にして、下線を引いてある。CHO細胞中で作製される分泌型組換え産物のN末端はA26であるが、ヒト肝臓のネイティブ細胞内酵素のN末端はE27である(Kakkis et al.,1994,Prot Exp Purif 5:225−232,p.230を参照のこと)。
hIDUAの公知のオーソログとのマルチプル配列アラインメントである。配列は、Clustal X ver.2を使用してアラインした(Larkin MA,et al.,2007,Clustal W and Clustal X version 2.0.Bioinformatics 23(21):2947−2948)。種の名前及びタンパク質IDは、以下の通りである:ヒト(Homo sapiens;NP_000194.2)、イヌ(Canis familiaris;M81893.1)、ウシ(Bos taurus;XP_002688492.1)、マウス(Mus musculus;NP_032351.2)、ラット(Rattus norvegicus;NP_001165555.1)、カモノハシ(Ornithorhynchus anatinus;XP_001514102.2)、ニワトリ(Gallus gallus;NP_001026604.1)、アフリカツメガエル(Xenopus laevis;NP_001087031.1)、ゼブラフィッシュ(Danio rerio;XP_001923689.3)、ウニ(Strongylocentrotus purpuratus;XP_796813.3)ユウレイボヤ(Ciona intestinalis;XP_002120937.1)、及びショウジョウバエ(Drosophila melanogaster;NP_609489.1)。ヒトタンパク質(N110、N190、N336、N372、T374、N415、N451)のN−グリコシル化部位;基質結合に関与する残基(R89、H91、N181、E182、H262、K264、E299、D349、及びR363)及びN372でのN−グリカンとの相互作用に関与する残基(P54、H58、W306、S307、Y355、R368及びQ370)は、網掛けによって示す。(適応元:Maita et al.,2013,PNAS 110:14628−14633;Supplementary Material,Fig.S8)。
MPS I突然変異、IDUAの構造変化及び表現型である。(Saito et al.,Mol Genet Metab 111:107−112,Table 3より)。
CHO細胞によって分泌された組換えヒトα−L−イズロニダーゼの6つのグリコシル化部位のオリゴ糖である。Cは複合型;Mはハイマンノース型;Pは、リン酸化されたハイマンノース型である。大文字はよく識別された、主要なオリゴ糖を意味するが、小文字は軽微なまたは不完全に特徴づけられた構成要素を意味する。(Zhao et al.,1997,J Biol Chem 272:22758−22765より)。
AAVキャプシド1〜9のClustalマルチプル配列アラインメントである(配列番号16〜26)。他のアラインされたAAVキャプシドの対応する位置からアミノ酸残基を「動員する」ことによって、アミノ酸置換(一番下の列に太字で示す)がAAV9及びAAV8キャプシドになされ得る。「HVR」=超可変領域と呼ばれる配列領域である。
発明の詳細な説明
5.発明の詳細な説明
本発明はハーラー、ハーラー−シャイエ、またはシャイエ症候群と診断された患者を含むが、これらに限定されないムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の中枢神経系の脳脊髄液(CSF)に完全ヒトグリコシル化(HuGly)α−L−イズロニダーゼ(HuGlyIDUA)を送達することを含む。好ましい実施形態において、治療は遺伝子治療を介して、例えば、ヒトIDUA(hIDUA)またはhIDUAの誘導体をコードするウイルスベクターまたは他のDNA発現コンストラクトをMPS Iと診断された患者(ヒト対象)のCSFに投与して、継続的に完全ヒトグリコシル化導入遺伝子産物をCNSに供給する形質導入細胞の永続的なデポーを作製することにより、達成される。デポーからCSFに分泌されるHuGlyIDUAは、CNS中の細胞によってエンドサイトーシスされて、レシピエント細胞における酵素欠損を「横断修正(cross−correction)」する。代替の実施形態において、HuGlyIDUAを細胞培養で生産して、酵素補充療法(「ERT」)として、例えば酵素を注入することにより投与することができる。しかしながら、遺伝子治療アプローチは、ERTを上回るいくつかの利点を提供する−酵素は血液脳関門を通過することができないため、酵素の全身送達によってはCNSは治療されず;かつ本発明の遺伝子治療アプローチとは異なり、CNSへの酵素の直接の送達には、大きな負担となるだけでなく感染のリスクを生む反復注入が必要となるであろう。
導入遺伝子によってコードされるHuGlyIDUAは、これらに限定はされないが、配列番号1のアミノ酸配列を有するヒトIDUA(hIDUA)(図1に示す)、ならびにアミノ酸の置換、欠失、または付加を有する、例えばこれらに限定はされないが、図2に示すIDUAのオーソログ中に対応する非保存的残基から選択されるアミノ酸置換を含む、hIDUAの誘導体を含むことができる(ただし、そのような突然変異が、図3に示す(その全体が参照により本明細書に組み込まれているSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112の57個のMPS I突然変異を列記する表3より)、またはその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているVenturi et al.,2002,Human Mutation #522 Online(「Venturi 2002」)、もしくはBertola et al.,2011 Human Mutation 32:E2189−E2210(「Bertola 2011」)によって報告された、重度の、中程度に重度の、中程度の、もしくは軽症型MPS I表現型において同定されたいずれの突然変異も含まないことを条件とする)hIDUAの誘導体を含むことができる。
例えば、hIDUAの特定位置でのアミノ酸置換は図2(その全体が参照により本明細書に組み込まれているMaita et al.,2013,PNAS 110:14628、図S8に報告されたオーソログのアラインメントを示す)に表されるIDUAオーソログにおけるその位置に見出される対応する非保存的アミノ酸残基から選択することができる(ただし、そのような置換は図3に示されるか、または上記Venturi 2002もしくはBertola 2011において報告される有害な突然変異のいずれも含まないことを条件とする)。結果として得られる導入遺伝子産物は、細胞培養または試験動物で、突然変異がIDUA機能を損なわないことを保証するためのin vitroでの従来のアッセイを使用して試験することができる。選択される好ましいアミノ酸置換、欠失、または付加は、細胞培養または動物モデルにおけるMPS Iのためのin vitroでの従来のアッセイによって試験されるIDUAの酵素活性、安定性、または半減期を維持するか、または増加させるものとするべきである。例えば、導入遺伝子産物の酵素活性は基質として4−メチルウンベリフェリルα−L−イズロニドを用いる従来の酵素アッセイを使用して評価することができる(使用可能な例示的なIDUA酵素アッセイについては、例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、Hopwood et al.,1979,Clin Chim Acta 92:257−265;Clements et al.,1985,Eur J Biochem 152:21−28;及びKakkis et al.,1994,Prot Exp Purif 5:225−232を参照のこと)。導入遺伝子産物がMPS I表現型を修正する能力は、例えば、培養中でMPS I細胞にhIDUAまたは誘導体をコードするウイルスベクターもしくは他のDNA発現コンストラクトを形質導入することにより、培養中のMPS I細胞にrHuGlyIDUAもしくは誘導体を加えることにより、またはMPS I細胞をrHuGlyIDUAもしくは誘導体を発現及び分泌するように操作したヒト宿主細胞と共培養することにより、細胞培養中で評価し、例えば、培養中のMPS I細胞におけるIDUA酵素活性及び/またはGAG貯蔵量の低下を検出することにより、MPS I培養細胞の欠陥の修正を決定することができる(例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているMyerowitz&Neufeld,1981,J Biol Chem 256:3044−3048;及びAnson et al.1992,Hum Gene Ther 3:371−379を参照のこと)。
MPS Iのための動物モデルは、マウス(例えば、Clarke et al.,1997,Hum Mol Genet 6(4):503−511を参照のこと)、短毛の雑種ネコ(例えば、Haskins et al.,1979,Pediatr Res 13(11):1294−97を参照のこと)、及びいくつかの品種のイヌ(例えば、Menon et al.,1992,Genomics 14(3):763−768;Shull et al.,1982,Am J Pathol 109(2):244−248を参照のこと)について記載されている。イヌのMPS Iモデルは、IDUA突然変異により検出可能なタンパク質が喪失するため、MPS Iの最も重度の形態であるハーラー症候群に類似している。IDUAタンパク質間の遺伝子相同性が高いこと(図2のアラインメントを参照のこと)は、hIDUAが動物において機能的であることを意味し、hIDUAを包含する治療はこれらの動物モデルで試験することができる。
好ましくは、rHuGlyIDUA導入遺伝子は、神経細胞及び/またはグリア細胞において機能する発現制御エレメント、例えば、CB7プロモーター(ニワトリβ−アクチンプロモーター及びCMVエンハンサー)によって制御されるべきであり、かつベクターによって駆動される導入遺伝子の発現を増強する他の発現制御エレメント(例えば、ニワトリβ−アクチンイントロン及びウサギβ−グロビンポリAシグナル)を含むことができる。huIDUA導入遺伝子のためのcDNAコンストラクトには、形質導入されたCNS細胞による適切な翻訳中及び翻訳後プロセシング(グリコシル化及びタンパク質硫酸化)を保証するシグナルペプチドのためのコード配列を含めるべきである。CNS細胞によって使用されるそのようなシグナルペプチドには:
オリゴデンドロサイト−ミエリン糖タンパク質(hOMG)シグナルペプチド:
MEYQILKMSLCLFILLFLTPGILC(配列番号2)
E1A刺激遺伝子の細胞リプレッサー2(hCREG2)シグナルペプチド:
MSVRRGRRPARPGTRLSWLLCCSALLSPAAG(配列番号3)
V−セット及び膜貫通ドメイン含有2B(hVSTM2B)シグナルペプチド:MEQRNRLGALGYLPPLLLHALLLFVADA(配列番号4)
プロトカドヘリンα−1(hPCADHA1)シグナルペプチド:
MVFSRRGGLGARDLLLWLLLLAAWEVGSG(配列番号5)
FAM19A1(TAFA1)シグナルペプチド:
MAMVSAMSWVLYLWISACA(配列番号6)
インターロイキン−2シグナルペプチド:
MYRMQLLSCIALILALVTNS(配列番号14)があり得るが、これらに限定されない。
シグナルペプチドは本明細書において、リーダー配列またはリーダーペプチドとも呼ぶことができる。
導入遺伝子を送達するために使用される組換えベクターは、神経細胞及び/またはグリア細胞を含むがこれらに限定されない、CNSの細胞への向性を有するべきである。そのようなベクターは非複製組換えアデノ随伴ウイルスベクター(「rAAV」)を含むことができ、特にAAV9またはAAVrh10キャプシドを有するウイルスベクターが好ましい。これらに限定されないが、その全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第7,906,111号においてWilsonによって記載された、特に好ましくはAAV/hu.31及びAAV/hu.32を有する、AAVバリアントキャプシド、ならびにその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第8,628,966号、米国特許第8,927,514号、及びSmith et al.,2014,Mol Ther 22:1625−1634においてChatterjeeによって記載されたAAVバリアントキャプシドを使用することができる。しかしながら、「ネイキッドDNA」コンストラクト(5.2節を参照のこと)と呼ばれるレンチウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、または非ウイルス性発現ベクターを含むがこれらに限定されない、他のウイルスベクターを使用することができる。
CSFへの投与に好適な医薬組成物は、生理的に適合性の水性緩衝剤、界面活性剤、及び任意の賦形剤を含む製剤化緩衝液中のrHuGlyIDUAベクターの懸濁液を含む。ある実施形態において、医薬組成物は、大槽内投与(大槽内への注入)に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、C1−2穿刺を介した、くも膜下腔内への注入に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、髄腔内投与に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、脳室内投与に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、腰椎穿刺を介する投与に好適である。
組換えベクターの治療有効用量は、くも膜下腔内投与を介して(すなわち、くも膜下腔内へ注入して、組換えベクターがCSFを通じて散布され、CNSの細胞が形質導入されるようにする)、CSFに投与すべきである。このことは、いくつかの方法で、例えば、頭蓋内(大槽または脳室内)注入、または腰椎槽への注入によって達成することができる。例えば、(大槽内への)大槽内(IC)注入は、CTガイド後頭下穿刺によって実施することができ、または、患者に実行できそうな場合は、C1−2穿刺を介してくも膜下腔への注入を実施することができ、または、腰椎穿刺(典型的にCSFの試料を収集するために実施される診断手順)を、CSFにアクセスするために使用することができる。あるいは、脳室内(ICV)投与(血液脳関門を透過しない抗感染剤または抗がん剤の導入に使用される、より侵襲的な技術)を使用して、組換えベクターを直接脳室内に滴下することができる。あるいは、鼻腔内投与を使用して、CNSに組換えベクターを送達してもよい。rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25μg/mLのCmin、または9.25〜277μg/mLの範囲の濃度に維持する用量を使用すべきである。
CSF濃度は、後頭部または腰椎穿刺から得られるCSF流体中のrHuGlyIDUAの濃度を直接測定することによってモニタリングし、または患者の血清において検出されたrHuGlyIDUAの濃度から外挿によって推定することができる。ある実施形態において、血清中のrHuGlyIDUAが10ng/mL〜100ng/mLであることは、CSF中のrHuGlyIDUAが1〜30mgであることを示す。ある実施形態において、組換えベクターは、血清中のrHuGlyIDUAを10ng/mL〜100ng/mLに維持する用量で、CSFに投与する。
背景として、ヒトIDUAは、653アミノ酸のポリペプチドとして翻訳され、図1において表される6つの可能性のある部位(N110、N190、N336、N372、N415、及びN451)でN−グリコシル化される。シグナル配列が除去され、ポリペプチドはリソソーム内で成熟形態にプロセシングされる:75kDaの細胞内前駆体は数時間で72kDaまでトリミングされ、最終的に、4〜5日かけて66kDaの細胞内形態にプロセシングされる。IDUAの分泌形態(使用するアッセイに応じて76kDaまたは82kDa)は、マンノース−6−リン酸受容体を介して細胞に容易にエンドサイトーシスされ、より小さい細胞内形態と同様にプロセシングされる。(その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、Myerowitz&Neufeld,1981,J Biol Chem 256:3044−3048;Clements et al.,1989,Biochem J.259:199−208;Taylor et al.,1991,Biochem J.274:263−268;及びZhao et al.,1997 J Biol Chem 272:22758−22765を参照のこと)。
hIDUAの全体の構造は、3つのドメインからなる:残基42−396は、古典的な(β/α)トリオースリン酸イソメラーゼ(TIM)バレルドメインを形成し、残基27−42及び397−545は、短いへリックス−ループ−へリックス(482−508)を有するβ−サンドイッチドメインを形成し、かつ残基546−642は、Ig様ドメインを形成する。最後に挙げた2つのドメインは、C541及びC577間のジスルフィド架橋によって連結される。β−サンドイッチ及びIg様ドメインは、TIMバレルの1番目、7番目、及び8番目のα−へリックスに結合される。β−ヘアピン(β12−β13)は、TIMバレルの8番目のβ−ストランド及び8番目のα−へリックスの間に挿入され、これは基質結合及び酵素活性に要求されるN−グリコシル化N372を含む。(図1、及びその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているMaita et al.,2013,PNAS 110:14628−14633,及びSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112に記載の結晶構造を参照のこと)。
本発明は部分的に、以下の原理に基づく:
(i)CNSの神経細胞及びグリア細胞はCNSにおけるロバストなプロセスである、グリコシル化及びチロシン−O−硫酸化を含む分泌タンパク質の翻訳後プロセシングのための細胞機構を有する分泌細胞である。ヒトCNS細胞が行う翻訳後修飾についての、その各々の全体が参照により組み込まれている、例えばヒト脳マンノース−6−リン酸(M6P)グリコプロテオームについて記載され、脳が他の組織に見出されるよりはるかに多くの個々のアイソフォームを有するより多くのタンパク質及びマンノース−6−リン酸化タンパク質を含むことを注記した、Sleat et al.,2005,Proteomics 5:1520−1532、及びSleat 1996,J Biol Chem 271:19191−98、ならびに神経細胞によって分泌されたチロシン硫酸化糖タンパク質の産生を報告しているKanan et al.,2009,Exp.Eye Res.89:559−567及びKanan&Al−Ubaidi,2015,Exp.Eye Res.133:126−131を参照のこと。
(ii)hIDUAは、図1と特定される6つのアスパラギン(「N」)のグリコシル化部位を有する(N110FT;N190VS;N336TT;N372NT;N415HT;N451RS)。N372のN−グリコシル化は、基質との結合及び酵素活性に要求され、かつマンノース−6−リン酸化は分泌された酵素の細胞取り込み及びMPS I細胞の横断修正に要求される。N−結合型グリコシル化部位は、複合型、ハイマンノース型、及びリン酸化マンノース糖質部分を含むが(図4)、分泌形態のみが細胞によって取り込まれる。(Myerowitz&Neufeld,1981,上記)。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって測定した場合に76〜82kDaの(使用するアッセイに応じて)、2,6−シアル酸付加され、及びマンノース−6リン酸化された、IDUA糖タンパク質の継続的分泌をもたらすべきである。分泌されたグリコシル化/リン酸化IDUAは、CNSの形質導入されていない神経細胞及びグリア細胞によって取り込まれ、かつ正しくプロセシングされるべきである。
(iii)リソソームタンパク質の細胞性及び細胞内輸送/取り込みは、M6Pを介する。Daniele 2002においてイズロン酸−2−スルファターゼ酵素について行われたように、分泌タンパク質のM6P含有量を測定することは、可能である。(例えば、5mMの)抑制性M6Pの存在下では、非神経細胞または非グリア細胞、例えばDaniele 2002の遺伝子操作された腎細胞によって生成された酵素前駆体の取り込みは、Daniele 2002に示されたように、対照細胞のレベルに近いレベルまで減少すると予測される。抑制性M6Pの存在下であっても、脳細胞、例えば神経細胞及びグリア細胞によって生成される酵素前駆体の取り込みは、取り込み量が対照細胞より4倍高く、抑制性M6Pの非存在下で遺伝子操作された腎細胞によって生成された酵素前駆体の酵素活性(すなわち、取り込み)のレベルと同等であったDaniele 2002に示されたように高レベルを維持すると予測される。このアッセイを用いると、脳細胞によって生成される酵素前駆体のM6P含有量を予測し、特に、異なる種類の細胞によって生成される酵素前駆体中のM6P含有量を比較することが可能となる。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、そのようなアッセイにおいて抑制性M6Pの存在下で、高レベルで神経細胞及びグリア細胞に取り込まれ得る、hIDUAの継続的分泌をもたらすべきである。
(iv)N−結合型グリコシル化部位に加えて、hIDUAは、結合及び活性のために要求されるN372を含有するドメインの近くに、チロシン(「Y」)硫酸化部位(ADTPIY296NDEADPLVGWS)を含有する。(例えば、その全体が参照により組み込まれている、タンパク質チロシン硫酸化を受けるチロシン残基を取り囲むアミノ酸の解析についてのYang et al.,2015,Molecules 20:2138−2164、特に、p.2154を参照のこと。「規則」は、以下の通りに要約することができる:Y残基がYの+5〜−5位内にEまたはDを有し、かつYの−1位が中性または酸性荷電アミノ酸であるが、硫酸化を無効化する塩基性アミノ酸、例えばR、K、またはHではない)。いかなる理論に束縛されることも意図するものではないが、チロシン硫酸化領域内の突然変異(例えば、W306L)が酵素活性の減少及び疾患と関連することは公知であるため、hIDUAのこの部位の硫酸化は活性にきわめて重要となり得る。(Maita et al.,2013,PNAS 110:14628、pp.14632−14633を参照のこと)。
(v)CNSのヒト細胞によるhIDUAのグリコシル化により、安定性、半減期を向上させ、かつ導入遺伝子産物の望まない凝集を減らすことができるグリカンが付加される。大事なことに、本発明のHuGlyIDUAに付加されるグリカンは2,6−シアル酸を含み、Neu5Ac(「NANA」)を組み込むが、そのヒドロキシル化誘導体NeuGc(N−グリコリルノイラミン酸、すなわち「NGNA」または「Neu5Gc」)を組み込まない高度にプロセシングされた複合型二分岐N−グリカンである。そのようなグリカンは、この翻訳後修飾を行うのに要求される2,6−シアリルトランスフェラーゼを有さず、バイセクティングGlcNAcも産生しないが、Neu5Ac(NANA)の代わりにヒトにとって典型的でない(かつ潜在的に免疫原性の)シアル酸であるNeu5Gc(NGNA)を付加するCHO細胞において作製されるラロニダーゼには存在しない。例えば、Dumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122(Early Online pp.1−13、p.5)、及びHague et al.,1998 Electrophor 19:2612−2630(「CHO細胞株は、α2,6−シアリルトランスフェラーゼの欠如のため、グリコシル化に関して『表現形上制限されている』と考えられている」)を参照のこと。さらに、CHO細胞は大部分の個体に存在する抗α−Gal抗体と反応して、高濃度でアナフィラキシーを誘発し得る免疫原性グリカン、α−Gal抗原も生産し得る。例えば、Bosques,2010,Nat Biotech 28:1153−1156を参照のこと。本発明のHuGlyIDUAのヒトグリコシル化パターンは、導入遺伝子産物の免疫原性を低下させ、かつ効力を向上させるべきである。
(vi)ヒトCNS細胞におけるロバストな翻訳後プロセスである、hIDUAのチロシン硫酸化は、導入遺伝子産物のプロセシング及び活性を向上させるべきである。リソソームタンパク質のチロシン硫酸化の意義は、明らかにされていない;しかし、他のタンパク質では、タンパク質−タンパク質相互作用(抗体及び受容体)のアビディティが増大し、タンパク質分解性プロセシング(ペプチドホルモン)が促進されることが示されている。(Moore,2003,J Biol.Chem.278:24243−46;及びBundegaard et al.,1995,The EMBO J 14:3073−79を参照のこと)。チロシン硫酸化(IDUAプロセシングの最終ステップとして起こる場合がある)を担うチロシンタンパク質スルホトランスフェラーゼ(TPST1)は、明らかに脳(TPST1のための遺伝子発現データは、例えば、http://www.ebi.ac.uk/gxa/homeにてアクセス可能なEMBL−EBI Expression Atlasに見出すことができる)でより高いレベル(mRNAに基づいて)で発現する。そのような翻訳後修飾は、最高でも、CHO細胞産物であるラロニダーゼにおいて少数しか存在しない。ヒトCNS細胞とは異なり、CHO細胞は、分泌細胞ではなく、翻訳後チロシン硫酸化のための能力が限られている。(例えば、Mikkelsen&Ezban,1991,Biochemistry 30:1533−1537、特にp.1537の考察を参照のこと)。
(vii)導入遺伝子産物の免疫原性は、患者の免疫状態、注入されたタンパク質薬物の構造及び特徴、投与経路、ならびに治療の持続時間を含む様々な因子によって誘導され得る。プロセス関連不純物、例えば宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞DNA、及び化学的残留物、ならびに産物関連不純物、例えばタンパク質分解物及び構造特製、例えばグリコシル化、酸化、及び凝集(肉眼不可視粒子)は免疫反応を増強するアジュバントとしての機能を果たすことによって免疫原性を増加させる場合がある。プロセス関連及び産物関連不純物の量は、製造プロセス:商業的に製造されるIDUA産物に影響を及ぼし得る細胞培養、精製、製剤化、保存、及び取扱いの影響を受け得る。遺伝子治療では、タンパク質はin vivoで生産され、その結果、プロセス関連不純物は存在せず、タンパク質産物は組換え技術によって生産されるタンパク質と関連した生産物関連不純物/分解物、例えばタンパク質凝集物及びタンパク質酸化物を含む可能性は低い。凝集は、例えば、タンパク質生産及び貯蔵と関連付けられ、高いタンパク質濃度、製造装置及び容器との表面相互作用、ならびに特定の緩衝液システムを用いた精製プロセスに起因する。しかし、導入遺伝子をin vivoで発現させる場合、凝集を促進するこれらの条件は存在しない。また、酸化、例えばメチオニン、トリプトファン、及びヒスチジンの酸化は、タンパク質生産及び貯蔵と関連付けられ、例えばストレス負荷された細胞培養条件、金属及び空気との接触、ならびに緩衝液及び賦形剤中の不純物によって引き起こされる。in vivoで発現されるタンパク質は、ストレス負荷条件下で酸化され得るが、ヒトは多くの生物と同様に、抗酸化防衛システムを備えており、それにより酸化ストレスが低下するだけでなく、酸化を修復、及び/または逆行させもする。したがって、in vivoで生産されるタンパク質が、酸化形態にある可能性は低い。凝集及び酸化は両方とも、効力、PK(クリアランス)に影響を及ぼし得、免疫原となる懸念を増大させ得る。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチは、商業的に製造された製品と比較して免疫原性が低下したhIDUAの継続的分泌をもたらすべきである。
前述の理由のために、HuGlyIDUAの生産は、例えば、MPS I疾患(ハーラー、ハーラー−シャイエ、またはシャイエを含むが、これらに限定はされない)と診断される患者(ヒト対象)のCSFにHuGlyIDUAをコードするウイルスベクターまたは他のDNA発現コンストラクトを投与して、形質導入されたCNS細胞によって分泌される完全ヒトグリコシル化、マンノース−6−リン酸化、硫酸化導入遺伝子産物を継続的に供給するCNS中の永続的なデポーを作製することによる、遺伝子治療によって達成されるMPS Iの治療のための「バイオベター」分子をもたらすべきである。デポーからCSF中に分泌されるHuGlyIDUA導入遺伝子産物は、CNS中の細胞によりエンドサイトーシスされ、MPS Iレシピエント細胞における酵素欠陥を「横断修正」する。
遺伝子治療またはタンパク質治療アプローチにおいて生産される全てのhIDUA分子が完全にグリコシル化され、硫酸化されることは、必須ではない。むしろ、生産される糖タンパク質の集団は、有効性を実証するのに十分なグリコシル化(2,6−シアル酸付加及びマンノース−6−リン酸化を含む)及び硫酸化を受けるべきである。本発明の遺伝子治療処置の目的は、疾患の進行を減速させ、または停止させることである。有効性は、認知機能(例えば、神経認知機能の低下の防止もしくは減少);CSF及び/もしくは血清中の疾患バイオマーカー(例えば、GAG)の低下;及び/または、CSF及び/もしくは血清のIDUA酵素活性の増加を測定することによってモニタリングすることができる。炎症の徴候及び他の安全事象をモニタリングすることもできる。
遺伝子治療に対する代替または追加治療として、rHuGlyIDUA糖タンパク質は組換えDNA技術によってヒト細胞株で生産することができ、糖タンパク質は、ERTのために、全身的に及び/またはCSFに、MPS Iと診断された患者に投与することができる。そのような組換え糖タンパク質生産のために使用することができるヒト細胞株は、これらに限定されないが、数例を挙げればHT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、ReNcell VM、ヒト胎児腎293細胞(HEK293)、線維肉腫HT−1080、HKB−11、CAP、HuH−7、及び網膜細胞株、PER.C6、またはRPEを含む(例えば、その全体が参照により組み込まれている、rHuGlyIDUA糖タンパク質の組換え生産のために使用することができるヒト細胞株の総説についてのDumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122の「Human cell lines for biopharmaceutical manufacturing: history,status,and future perspectives」を参照のこと)。完全なグリコシル化、特にシアル酸付加及びチロシン硫酸化を保証するために、生産に使用する細胞株をチロシン−O−硫酸化を担うα−2,6−シアリルトランスフェラーゼ(またはα−2,3−及びα−2,6−シアリルトランスフェラーゼの両方)及び/またはTPST−1及びTPST−2酵素を共発現するように宿主細胞を操作することによって強化することができる。
rHuGlyIDUAの送達が免疫反応を最小化すべきである一方、CNS関連遺伝子治療に関する毒性の最も明白な潜在的源は、遺伝的にIDUAを欠損しており、したがってタンパク質及び/または導入遺伝子を送達するために用いるベクターを潜在的に寛容しないヒト対象において、発現されたhIDUAタンパク質に対する免疫が発生する。
したがって、好ましい実施形態では、患者を免疫抑制治療で共治療することは、特にIDUAのレベルが0に近い重度の疾患(例えば、ハーラー)を有する患者を治療する場合に、適切である。タクロリムスまたはラパマイシン(シロリムス)を、例えばミコフェノール酸と組合わせた、及び/またはプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンなどのコルチコステロイドと組合わせたレジメン、または組織移植手順において使用される他の免疫抑制レジメンを伴う免疫抑制治療を、利用することができる。そのような免疫抑制治療は、遺伝子治療の過程で投与することができ、ある実施形態において、免疫抑制治療による前処理が好ましい場合がある。免疫抑制治療は、治療医師の判断に基づいて、遺伝子治療処置の後も継続することができ、その後、免疫寛容が誘発された場合、例えば、180日後に、中止してもよい。
一実施形態において、免疫抑制は、コルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの投与、ならびに任意にMMFとともに投与されるタクロリムス及び/またはシロリムスのレジメンを含む。例えば、1回のコルチコステロイド、例えばメチルプレドニゾロンを注入し、その後、経口コルチコステロイドを投与し、12週の経過にわたり段階的に漸減し、続いて中断する。同時に、タクロリムス及びシロリムスを組合わせで低用量(例えば、4〜8ng/mLの血清濃度を維持する)で、またはラベル用量で単独で、24〜48週にわたって経口投与することができる。タクロリムスまたはシロリムスは、MMFと組合わせてラベル用量で投与されることもできる。したがって、患者は直ちに利用可能なステロイドの初期の注入を受け、このステロイドは続いて経口投与によって維持されて、12週までに漸減される。さらなる免疫抑制は、任意にMMFと組合わせて、タクロリムス及び/またはシロリムスによって48週を通じて維持される。
他の利用可能な治療の送達を伴うCSFへのHuGlyIDUAの送達の組合わせは、本発明の方法に包含される。追加治療は、遺伝子治療処置の前に、それと同時に、またはその後に投与することができる。本発明の遺伝子治療と併用することができるMPS Iのための利用可能な治療には、これらに限定はされないが、全身的に、もしくはCSFに投与されるラロニダーゼを使用する酵素補充療法及び/またはHSCT療法が挙げられる。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療するための方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒト神経細胞によって生産される治療有効量の組換えヒトIDUAを送達することを含む方法が、本明細書に記載される。ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療するための方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒトグリア細胞によって生産される治療有効量の組換えヒトIDUAを送達することを含む方法が、本明細書に記載される。
ある実施形態において、ムコ多糖症I(MPS I)と診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のα2,6−シアル酸付加ヒトα−L−イズロニダーゼ(IDUA)を送達することと、ヒトIDUAによる治療の前または同時に、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も免疫抑制療法を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGcを含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することと、ヒトIDUAによる治療の前または同時に、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も免疫抑制療法を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することと、ヒトIDUAによる治療の前または同時に、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も免疫抑制療法を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に、チロシン硫酸化を含む治療有効量のヒトIDUAを送達することと、ヒトIDUAによる治療の前または同時に、免疫抑制療法を該対象に施し、かつその後も免疫抑制療法を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にα2,6−シアル酸付加される、投与することと、
該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書に記載される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、a)該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該ヒトIDUAがヒトまたは不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない、投与する工程と、b)該発現ベクターの投与の前に、及び/またはそれと同時に、及び/またはその後に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続する工程と、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、該IDUAがヒト不死化神経細胞において該発現ベクターから発現される際にチロシン硫酸化される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果チロシン硫酸化を含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む方法が、本明細書において提供される。
ある実施形態において、α2,6−シアル化グリカンを含むIDUAの生産は、細胞培養中でヒト神経細胞株を組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認される。ある実施形態において、検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化IDUAの生産は、細胞培養中でヒト神経細胞株を組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認される。ある実施形態において、検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化IDUAの生産は、細胞培養中でヒト神経細胞株を組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認される。ある実施形態において、チロシン硫酸化を含むIDUAの生産は、細胞培養中でヒト神経細胞株を組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認される。具体的な実施形態において、IDUA導入遺伝子はシグナルペプチドをコードする。ある実施形態において、ヒト神経細胞株は、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、またはReNcellVMである。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、該組換えベクターが、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中で該α2,6−シアル酸付加グリカンを含む該IDUAを生産する、方法が、本明細書において提供される。ある実施形態において、ヒト神経細胞は、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、またはReNcellVM細胞である。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない該IDUAを生産する、方法が、本明細書において提供される。ある実施形態において、ヒト神経細胞は、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、またはReNcellVM細胞である。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、該組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない該IDUAを生産する、方法が、本明細書において提供される。ある実施形態において、ヒト神経細胞は、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、またはReNcellVM細胞である。
ある実施形態において、MPS Iと診断されたヒト対象を治療する方法であって、該ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果チロシン硫酸化を含む該IDUAを放出するデポーが形成される、投与することと、該発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、該対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、該組換えベクターが、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、該細胞培養中でチロシン硫酸化を含む該IDUAを生産する、方法が、本明細書において提供される。ある実施形態において、ヒト神経細胞は、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、またはReNcellVM細胞である。
ある実施形態において、ヒトIDUAは、配列番号1のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、免疫抑制治療は、ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、(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の組合わせを対象に投与し、かつその後も継続することを含む。ある実施形態において、免疫抑制療法は180日後に中止される。
好ましい実施形態において、グリコシル化IDUAは、検出可能なNeuGc及び/またはα−Galを含まない。本明細書で使用する語句「検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal」は、NeuGc及び/またはα−Gal部分が当技術分野において公知の標準アッセイ方法によって検出可能であることを意味する。例えば、NeuGcは、NeuGcを検出する方法について参照により本明細書に組み込まれているHara et al.,1989,“Highly Sensitive Determination of N−Acetyl−and N−Glycolylneuraminic Acids in Human Serum and Urine and Rat Serum by Reversed−Phase Liquid Chromatography with Fluorescence Detection.” J.Chromatogr.,B:Biomed.377:111−119に従ったHPLCによって検出することができる。あるいは、NeuGcは、質量分析によって検出することができる。α−Galは、ELISAを使用して(例えば、Galili et al.,1998,“A sensitive assay for measuring alpha−Gal epitope expression on cells by a monoclonal anti−Gal antibody.”Transplantation.65(8):1129−32を参照のこと)、または質量分析により(例えば、Ayoub et al.,2013,“Correct primary structure assessment and extensive glyco−profiling of cetuximab by a combination of intact,middle−up,middle−down and bottom−up ESI and MALDI mass spectrometry techniques.” Landes Bioscience.5(5):699−710を参照のこと)検出することができる。また、Platts−Mills et al.,2015,“Anaphylaxis to the Carbohydrate Side−Chain Alpha−gal” Immunol Allergy Clin North Am.35(2):247−260において引用されている参考文献も参照のこと。
(5.1N−グリコシル化及びチロシン硫酸化)
(5.1.1.N−グリコシル化)
CNSの神経細胞及びグリア細胞は、グリコシル化及びチロシン−O−硫酸化を含む分泌タンパク質の翻訳後プロセシングのための細胞機構を備える分泌細胞である。hIDUAは、図1において特定される6つのアスパラギン(「N」)グリコシル化部位(N110FT;N190VS;N336TT;N372NT;N415HT;N451RS)を有する。N372のN−グリコシル化は、基質との結合及び酵素活性に要求され、かつマンノース−6−リン酸化は分泌された酵素の細胞取り込み及びMPS I細胞の横断修正に要求される。N−結合型グリコシル化部位は、複合型、ハイマンノース型、及びリン酸化マンノース糖質部分を含むが(図4)、分泌形態のみが細胞によって取り込まれる。本明細書に記載の遺伝子治療アプローチでは、2,6シアル酸付加され、かつマンノース−6リン酸化されたIDUA糖タンパク質の継続的分泌をもたらすべきである。分泌されたグリコシル化/リン酸化IDUAは、CNSの形質導入されていない神経細胞及びグリア細胞によって取り込まれ、かつ正しくプロセシングされるべきである。
CNSのヒト細胞によるhIDUAのグリコシル化により、安定性、半減期を向上させ、かつ導入遺伝子産物の望まない凝集を減らすことができるグリカンが付加される。大事なことに、本発明のHuGlyIDUAに付加されるグリカンは2,6−シアル酸を含み、Neu5Ac(「NANA」)を組み込むが、そのヒドロキシル化誘導体NeuGc(N−グリコリルノイラミン酸、すなわち「NGNA」または「Neu5Gc」)を組み込まない高度にプロセシングされた複合型二分岐N−グリカンである。そのようなグリカンは、この翻訳後修飾を行うのに要求される2,6−シアリルトランスフェラーゼを有さず、バイセクティングGlcNAcも産生しないが、Neu5Ac(NANA)の代わりにヒトにとって典型的でない(かつ潜在的に免疫原性の)シアル酸であるNeu5Gc(NGNA)を付加するCHO細胞において作製されるラロニダーゼには存在しない。さらに、CHO細胞は大部分の個体に存在する抗α−Gal抗体と反応して、高濃度でアナフィラキシーを誘発し得る免疫原性グリカン、α−Gal抗原も生産し得る。例えば、Bosques,2010,Nat Biotech 28:1153−1156を参照のこと。本発明のHuGlyIDUAのヒトグリコシル化パターンは、導入遺伝子産物の免疫原性を低下させ、かつ効力を向上させるべきである。
遺伝子治療またはタンパク質治療アプローチにおいて生産される全ての分子が完全にグリコシル化され、硫酸化されることは、必須ではない。むしろ、生産される糖タンパク質の集団は、有効性を実証するのに十分なグリコシル化及び硫酸化を受けるべきである。
具体的な実施形態において、本明細書に記載の方法に従って使用されるHuGlyIDUAは、神経細胞またはグリア細胞においてin vivoまたはin vitroで発現させた場合、そのN−グリコシル化部位の100%でグリコシル化され得る。しかしながら、当業者であれば、グリコシル化のメリットが達成されるためには、必ずしも全てのHuGlyIDUAのN−グリコシル化部位がN−グリコシル化される必要はないことを認識されよう。むしろ、グリコシル化のメリットは、N−グリコシル化部位の一定の割合のみがグリコシル化される場合、及び/または発現されたIDUA分子の一定の割合のみがグリコシル化される場合に実現され得る。したがって、ある実施形態において、本明細書に記載の方法に従って使用されるHuGlyIDUAは、神経細胞またはグリア細胞においてin vivoまたはin vitroで発現させた場合、その利用可能なN−グリコシル化部位の10%〜20%、20%〜30%、30%〜40%、40%〜50%、50%〜60%、60%〜70%、70%〜80%、80%〜90%、または90%〜100%でグリコシル化される。ある実施形態において、神経細胞またはグリア細胞においてin vivoまたはin vitroで発現させた場合、本明細書に記載の方法に従って使用されるHuGlyIDUA分子の10%〜20%、20%〜30%、30%〜40%、40%〜50%、50%〜60%、60%〜70%、70%〜80%、80%〜90%、または90%〜100%は、それらの利用可能なN−グリコシル化部位の少なくとも1つでグリコシル化される。
具体的な実施形態において、HuGlyIDUAを神経細胞またはグリア細胞においてin vivoまたはin vitroで発現させた場合、本明細書に記載の方法に従って使用されるHuGlyIDUAに存在するN−グリコシル化部位の少なくとも10%、20% 30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%はN−グリコシル化部位に存在するAsn残基(または他の関連した残基)でグリコシル化される。すなわち、結果として生じるHuGlyIDUAのN−グリコシル化部位の少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または99%は、グリコシル化される。
別の具体的な実施形態において、HuGlyIDUAを神経細胞またはグリア細胞においてin vivoまたはin vitroで発現させた場合、本明細書に記載の方法に従って使用されるHuGlyIDUA分子に存在するN−グリコシル化部位の少なくとも10%、20% 30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%は、N−グリコシル化部位に存在するAsn残基(または他の関連した残基)に結合される同一の結合されたグリカンによりグリコシル化される。すなわち、結果として生じるHuGlyIDUAのN−グリコシル化部位の少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%は、同一の結合されたグリカンを有する。
重要なことに、本明細書に記載の方法に従って使用されるIDUAタンパク質が神経細胞またはグリア細胞において発現される場合、原核生物宿主細胞(例えば、E.coli)または真核生物宿主細胞(例えば、CHO細胞)におけるin vitro生産の必要性は回避される。その代わりに、本明細書に記載の方法の結果(例えば、IDUAを発現させるための神経細胞またはグリア細胞の使用)、IDUAタンパク質のN−グリコシル化部位は、有利なことにヒトの治療に関連及び有益なグリカンで修飾される(decorated)。CHO細胞またはE.coliがタンパク質生産に利用される場合、そのような利点には到達できない;それは、例えばCHO細胞は、(1)2,6シアリルトランスフェラーゼを発現せず、したがってN−グリコシル化の間、2,6シアル酸を付加することができず、かつ(2)シアル酸としてNeu5Acの代わりにNeu5Gcを付加することができるためであり、ならびにE.coliは天然にはN−グリコシル化に必要な構成要素を含まないためである。したがって、一実施形態において、神経細胞またはグリア細胞において発現され、本明細書に記載の治療方法において使用されるHuGlyIDUAを生じるIDUAタンパク質は、ヒト神経細胞またはグリア細胞においてタンパク質がN−グリコシル化される様式でグリコシル化されるが、CHO細胞においてタンパク質がグリコシル化される様式でグリコシル化されるのではない。別の実施形態において、神経細胞またはグリア細胞において発現されて本明細書に記載の治療方法において使用されるHuGlyIDUAを生じるIDUAタンパク質は、神経細胞またはグリア細胞においてタンパク質がN−グリコシル化される様式でグリコシル化され、そのようなグリコシル化は、原核生物宿主細胞を使用して、例えばE.coliを使用した場合は手を加えずには不可能である。
タンパク質のグリコシル化パターンを決定するためのアッセイは、当技術分野において公知である。例えば、ヒドラジン分解は、グリカンを分析するために使用することができる。第一に、多糖を、ヒドラジンとのインキュベーションによって、その会合するタンパク質から放出させる(Ludger Liberateヒドラジン分解グリカン放出キット,Oxfordshire,UKを使用することができる)。求核剤であるヒドラジンは、多糖及びキャリアタンパク質間のグリコシド結合を攻撃して、結合したグリカンを放出させる。N−アセチル基は、この処理の間、失われて、再N−アセチル化によって再構成されなければならない。遊離グリカンは、炭素カラム上で精製され、続いて蛍光色素分子である2−アミノベンズアミドを用いて還元末端を標識することができる。標識多糖は、Royle et al,Anal Biochem 2002,304(1):70−90のHPLCプロトコルに従ってGlycoSep−Nカラム(GL Sciences)上で分離することができる。結果として生じる蛍光クロマトグラムは、多糖の長さ及び繰り返し単位の数を示す。構造情報は、個々のピークを収集し、引き続きMS/MS分析を実施することによって集めることができる。それにより、繰り返し単位の単糖の組成及び配列を確認することができ、さらに多糖の組成の均一性を特定することができる。低分子量の特定のピークは、MALDI−MS/MSによって分析でき、その結果を使用してグリカン配列を確認することができる。各ピークは、特定の数の繰り返し単位及びその断片からなるポリマーに対応する。従って、クロマトグラムを用いれば、ポリマー長の分布の測定が可能となる。溶出時間はポリマー長の指標である一方、蛍光強度はそれぞれのポリマーのためのモル存在量と相関する。
タンパク質と会合するグリカンパターンの均一性は、グリカン長及びグリコシル化部位全体に存在するグリカンの数と関係しているため、この均一性は当技術分野で公知の方法、例えばグリカン長及び流体力学半径を測定する方法を使用して評価することができる。サイズ排除HPLCは、流体力学半径の測定を可能にする。タンパク質中のグリコシル化部位の数が多いほど、グリコシル化部位がより少ないキャリアと比較して、流体力学半径のばらつきがより大きくなる。しかしながら、単一のグリカン鎖が分析される場合、それらは長さがより高度に制御されているために、より均一になり得る。グリカン長は、ヒドラジン分解、SDS PAGE、及びキャピラリーゲル電気泳動によって測定することができる。さらに、また、均一であることは、特定のグリコシル化部位の使用パターンがより広い/より狭い範囲に変化することを意味し得る。これらの因子は、糖ペプチドLC−MS/MSで測定することができる。
N−グリコシル化は、本明細書に記載の方法で使用されるHuGlyIDUAに多くのメリットを付与する。そのようなメリットは、E.coliにおけるタンパク質生産によっては到達不能である。それは、E.coliは、N−グリコシル化に必要とされる構成要素を天然には有しないためである。さらに、いくつかのメリットは例えば、CHO細胞におけるタンパク質生産によっては到達不能である。それは、CHO細胞が特定のグリカン(例えば、2,6シアル酸)の付加に必要な構成要素を欠いており、かつヒトにとって典型的でないグリカン、例えばNeu5Gc及び大部分の個体において免疫原性であり、かつ高濃度ではアナフィラキシーを誘発し得るα−Gal抗原を付加し得るためである。従って、ヒト神経細胞またはグリア細胞におけるIDUAの発現により、そうせずにCHO細胞または、E.coliにおいて生産された場合はタンパク質と会合していないであろう有益なグリカンを含むHuGlyIDUAが生産される。
(5.1.2.チロシン硫酸化)
N−結合型グリコシル化部位に加えて、hIDUAは、結合及び活性のために要求されるN372を含有するドメインの近くに、チロシン(「Y」)硫酸化部位(ADTPIY296NDEADPLVGWS)を含有する。(例えば、その全体が参照により組み込まれている、タンパク質チロシン硫酸化を受けるチロシン残基を取り囲むアミノ酸の解析についてのYang et al.,2015,Molecules 20:2138−2164、特に、p.2154を参照のこと。「規則」は、以下の通りに要約することができる:Y残基がYの+5〜−5位内にEまたはDを有し、かつYの−1位が中性または酸性荷電アミノ酸であるが、硫酸化を無効化する塩基性アミノ酸、例えばR、K、またはHではない)。いかなる理論に束縛されることも意図するものではないが、チロシン硫酸化領域内の突然変異(例えば、W306L)が酵素活性の減少及び疾患と関連することは公知であるため、hIDUAのこの部位の硫酸化は活性にきわめて重要となり得る。(Maita et al.,2013,PNAS 110:14628、pp.14632−14633を参照のこと)。
重要なことに、チロシン硫酸化タンパク質は、チロシン硫酸化に要求される酵素を天然には有しないE.coliでは生産することができない。さらに、CHO細胞は、チロシン硫酸化について欠陥がある−この細胞は、分泌細胞ではなく、翻訳後のチロシン硫酸化のための能力が限定されている。例えば、Mikkelsen&Ezban,1991,Biochemistry 30:1533−1537を参照のこと。有利なことに、本明細書において提供する方法は、分泌型であり、かつチロシン硫酸化のための能力を備える神経細胞またはグリア細胞におけるIDUA、例えばHuGlyIDUAの発現を必要とする。チロシン硫酸化を検出するためのアッセイは、当技術分野において公知である。例えば、Yang et al.,2015,Molecules 20:2138−2164を参照のこと。
ヒトCNS細胞におけるロバストな翻訳後プロセスである、hIDUAのチロシン硫酸化は、導入遺伝子産物のプロセシング及び活性を向上させるべきである。リソソームタンパク質のチロシン硫酸化の意義は、明らかにされていない;しかし、他のタンパク質では、タンパク質−タンパク質相互作用(抗体及び受容体)のアビディティが増大し、タンパク質分解性プロセシング(ペプチドホルモン)が促進されることが示されている。(Moore,2003,J Biol.Chem.278:24243−46;及びBundegaard et al.,1995,The EMBO J 14:3073−79を参照のこと)。チロシン硫酸化(IDUAプロセシングの最終ステップとして起こる場合がある)を担うチロシンタンパク質スルホトランスフェラーゼ(TPST1)は、明らかに脳(TPST1のための遺伝子発現データは、例えば、http://www.ebi.ac.uk/gxa/homeにてアクセス可能なEMBL−EBI Expression Atlasに見出すことができる)でより高いレベル(mRNAに基づいて)で発現する。そのような翻訳後修飾は、最高でも、CHO細胞産物であるラロニダーゼにおいて少数しか存在しない。
(5.2コンストラクト及び製剤化)
α−L−イズロニダーゼ(IDUA)、例えばヒトIDUA(hIDUA)をコードするウイルスベクターまたは他のDNA発現コンストラクトは、本明細書において提供する方法における使用のためのものである。本明細書において提供するウイルスベクター及び他のDNA発現コンストラクトは、脳脊髄液(CSF)に、導入遺伝子を送達するための任意の好適な方法を含む。導入遺伝子の送達の手段には、ウイルスベクター、リポソーム、他の脂質を含む複合体、他の高分子複合体、合成修飾mRNA、非修飾mRNA、小分子、非生物活性分子(例えば、金粒子)、重合分子(例えば、デンドリマー)、ネイキッドDNA、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、またはエピソームが挙げられる。いくつかの実施形態において、ベクターは、標的化ベクター、例えば、神経細胞を標的とするベクターである。
いくつかの態様において、本開示は、IDUA、例えばhIDUAをコードする使用のための核酸を提供し、該核酸はサイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、MMTプロモーター、EF−1αプロモーター、UB6プロモーター、ニワトリβ−アクチンプロモーター、CAGプロモーター、RPE65プロモーター、及びオプシンプロモーターからなる群から選択されるプロモーターと作用可能に連結されている。
ある実施形態において、1以上の核酸(例えば、ポリヌクレオチド)を含む組換えベクターについて本明細書において提供される。核酸は、DNA、RNAまたはDNA及びRNAの組合わせを含むことができる。ある実施形態において、DNAは、プロモーター配列、関心対象の遺伝子配列(導入遺伝子、例えば、IDUA)、非翻訳領域、及び終結配列からなる群から選択される1以上の配列を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、関心対象の遺伝子と作用可能に連結されたプロモーターを含む。
ある実施形態において、本明細書に開示する核酸(例えば、ポリヌクレオチド)及び核酸配列は、例えば、当業者に公知の任意のコドン−最適化技術を介して、コドン最適化することができる(例えば、Quax et al.,2015,Mol Cell 59:149−161を参照のこと)。
(5.2.1.mRNA)
ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、関心対象の遺伝子(例えば、導入遺伝子、例えば、IDUA)をコードしている修飾mRNAである。CSFへの導入遺伝子の送達のための修飾及び非修飾mRNAの合成は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれているHocquemiller et al.,2016,Human Gene Therapy 27(7):478−496において教示される。ある実施形態において、IDUA、例えば、hIDUAをコードしている修飾mRNAについて本明細書に記載する。
(5.2.2.ウイルスベクター)
ウイルスベクターには、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV、例えば、AAV9)、レンチウイルス、ヘルパー依存的アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、センダイウイルス(hemagglutinin virus of Japan)(HVJ)、アルファウイルス、ワクシニアウイルス、及びレトロウイルスベクターがある。レトロウイルスベクターには、マウス白血病ウイルス(MLV)及びヒト免疫不全ウイルス(HIV)ベースのベクターがある。アルファウイルスベクターには、セムリキ森林ウイルス(SFV)及びシンドビスウイルス(SIN)がある。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、組換えウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、ヒトにおいて複製欠損型となるように、改変される。ある実施形態において、ウイルスベクターは、ハイブリッドベクター、例えば、「ヘルプレス」アデノウイルスベクターに配置されるAAVベクターである。ある実施形態において、第1のウイルスからのウイルスキャプシド及び第2のウイルスからのウイルスエンベロープタンパク質を含むウイルスベクターが、本明細書において提供される。具体的な実施形態において、第2のウイルスは、水疱性口内炎ウイルス(VSV)である。より具体的な実施形態において、エンベロープタンパク質は、VSV−Gタンパク質である。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、HIVベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するHIVベースのベクターは少なくとも2つのポリヌクレオチドを含み、gag及びpol遺伝子はHIVゲノム由来のものとし、env遺伝子は別のウイルス由来のものとする。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、単純ヘルペスウイルスベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供する単純ヘルペスウイルスベースのベクターは、1以上の前初期(IE)遺伝子を含まず、そのために細胞傷害性がなくなるように改変する。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、MLVベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するMLVベースのベクターは、ウイルス遺伝子の代わりに最高8kbの異種DNAを含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、レンチウイルスベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するレンチウイルスベクターは、ヒトレンチウイルスに由来する。ある実施形態において、本明細書において提供するレンチウイルスベクターは、非ヒトレンチウイルスに由来する。ある実施形態において、本明細書において提供するレンチウイルスベクターは、レンチウイルスキャプシドにパッケージングされる。ある実施形態において、本明細書において提供するレンチウイルスベクターは、以下のエレメント:長い末端反復配列、プライマー結合部位、ポリプリントラクト、att部位、及びキャプシド化部位の1以上を含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、アルファウイルスベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するアルファウイルスベクターは、組換え、複製欠損アルファウイルスである。ある実施形態において、本明細書において提供するアルファウイルスベクターのアルファウイルスレプリコンは、それらのビリオン表面に機能的な異種リガンドを提示することによって、特定の細胞種に標的化される。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、AAVベースのウイルスベクターである。好ましい実施形態では、本明細書において提供するウイルスベクターは、AAV9またはAAVrh10ベースのウイルスベクターである。ある実施形態において、本明細書において提供するAAV9またはAAVrh10ベースのウイルスベクターは、CNS細胞への向性を保持する。複数のAAV血清型が特定されている。ある実施形態において、本明細書において提供するAAVベースのベクターは、AAVの1以上の血清型に由来する成分を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するAAVベースのベクターは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh10、またはAAV11の1以上に由来する成分を含む。好ましい実施形態において、本明細書において提供するAAVベースのベクターは、AAV8、AAV9、AAV10またはAAV11血清型の1以上に由来する成分を含む。AAV9ベースのウイルスベクターは、本明細書に記載の方法で使用する。AAVベースのウイルスベクターの核酸配列ならびに組換えAAV及びAAVキャプシドの作製方法は、例えばその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第7,282,199 B2号、米国特許第7,790,449 B2号、米国特許第8,318,480 B2号、米国特許第8,962,332 B2号、及び国際特許出願第PCT/EP2014/076466号において教示される。一態様において、導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードするAAV(例えば、AAV9またはAAVrh10)ベースのウイルスベクターが、本明細書において提供される。具体的な実施形態において、IDUAをコードするAAV9ベースのウイルスベクターが、本明細書において提供される。より具体的な実施形態において、hIDUAをコードするAAV9ベースのウイルスベクターが、本明細書において提供される。
(i)調節エレメントの制御下にあり、ITRと隣接している導入遺伝子を含む発現カセット;及び(ii)AAV9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AAV9キャプシドタンパク質(配列番号26)のアミノ酸配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%同一であり、同時にAAV9キャプシドの生物学的機能を保持するウイルスキャプシド:を含む人工ゲノムを含むAAV9ベクターを、特定の実施形態において提供する。ある実施形態において、コードされたAAV9キャプシドは、配列番号26の配列に1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個のアミノ酸置換を有し、かつAAV9キャプシドの生物学的機能を保持する。図5は、SUBSと表示された列における比較に基づくアラインされた配列の特定の位置で置換され得る潜在的アミノ酸を有する異なるAAV血清型のキャプシドタンパク質のアミノ酸配列の比較アラインメントを提供する。したがって、具体的な実施形態において、AAV9ベクターは、ネイティブAAV9配列中のその位置に存在しない図5のSUBS列において特定される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個のアミノ酸置換を有するAAV9キャプシドバリアントを含む。
ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用するAAVは、その全体が参照により組み込まれているZinn et al.,2015,Cell Rep.12(6):1056−1068に記載の通り、Anc80またはAnc80L65である。ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用するAAVは、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第9,193,956号、第9458517号、及び第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号に記載の通り、以下のアミノ酸挿入:LGETTRPまたはLALGETTRPのうちの1つを含む。ある実施形態において、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第9,193,956号、第9,458,517号、及び第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号に記載の通り、本明細書に記載の方法で使用するAAVは、AAV.7m8である。ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用するAAVは、米国特許第9,585,971号において開示される任意のAAV(例えば、AAV−PHP.B)である。ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用するAAVは、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている以下の特許及び特許出願:米国特許第7,906,111号;第8,524,446号;第8,999,678号;第8,628,966号;第8,927,514号;第8,734,809号;米国第9,284,357号;第9,409,953号;第9,169,299号;第9,193,956号;第9458517号;及び第9,587,282号、米国特許出願公開第2015/0374803号;第2015/0126588号;第2017/0067908号;第2013/0224836号;第2016/0215024号;第2017/0051257号;及び国際特許出願番号PCT/US2015/034799;PCT/EP2015/053335のいずれかにおいて開示されるAAVである。
ある実施形態において、一本鎖AAV(ssAAV)は、上記の通り使用することができる。ある実施形態において、自己相補的ベクター、例えば、scAAVを使用することができる(例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているWu,2007,Human Gene Therapy,18(2):171−82,McCarty et al,2001,Gene Therapy,Vol 8,Number 16,Pages 1248−1254;及び米国特許第6,596,535号;第7,125,717号;及び第7,456,683号を参照のこと)。
ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用されるウイルスベクターは、アデノウイルスベースのウイルスベクターである。組換えアデノウイルスベクターは、IDUAの導入に使用することができる。組換えアデノウイルスは、E1欠失を有し、E3欠失を有していてもいなくてもよく、かつ発現カセットがいずれかの欠失した領域に挿入されている第一世代のベクターとし得る。組換えアデノウイルスは、E2及びE4領域の完全または部分的欠失を含む第二世代のベクターとし得る。ヘルパー依存型アデノウイルスは、アデノウイルス逆位末端反復配列及びパッケージングシグナル(φ)のみを保持する。導入遺伝子は、パッケージングシグナル及び3’ITRの間に挿入され、およそ36kbの野生型のサイズの近くに人工ゲノムを維持するスタッファー配列があってもなくてもよい。アデノウイルスベクターの生産のための例示的なプロトコルは、その全体が参照により本明細書に組み込まれているAlba et al.,2005,“Gutless adenovirus:last generation adenovirus for gene therapy,”Gene Therapy 12:S18−S27に見出すことができる。
ある実施形態において、本明細書に記載の方法で使用されるウイルスベクターは、レンチウイルスベースのウイルスベクターである。組換えレンチウイルスベクターは、IDUAの導入に使用することができる。4つのプラスミドを、コンストラクト:Gag/pol配列を含むプラスミド、Rev配列を含むプラスミド、エンベロープタンパク質を含むプラスミド(すなわち、VSV−G)、ならびにパッケージングエレメント及びIDUA遺伝子を有するCisプラスミドを作製するために使用する。
レンチウイルスベクター作製のため、とりわけポリエチレンイミンまたはリン酸カルシウムをトランスフェクション薬剤として使用し得ることにより、4つのプラスミドを細胞(すなわち、HEK293ベースの細胞)に共トランスフェクションする。続いて、上清中のレンチウイルスを採取する(レンチウイルスは、活性を示すために細胞から出芽する必要があるため、細胞からの採取は行う必要がないし、するべきではない)。上清を濾過し(0.45μm)、続いて、塩化マグネシウム及びベンゾナーゼを加える。さらに下流のプロセスは、非常に様々なものがあり得、TFF及びカラムクロマトグラフィーの使用が最もGMPに適合するプロセスである。他のプロセスでは、超遠心分離が使用され、カラムクロマトグラフィーを伴ってもよいし、伴わなくてもよい。レンチウイルスベクターの作製のための例示的なプロトコルは、その両方とも全体が参照により本明細書に組み込まれている、Lesch et al.,2011,“Production and purification of lentiviral vector generated in 293T suspension cells with baculoviral vectors,”Gene Therapy 18:531−538、及びAusubel et al.,2012,“Production of CGMP−Grade Lentiviral Vectors,”Bioprocess Int.10(2):32−43に見出すことができる。
具体的な実施形態において、本明細書に記載の方法に用いられるベクターはIDUA(例えば、hIDUA)をコードするベクターであり、CNSの細胞または関連した細胞(例えば、in vivoまたはin vitroの神経細胞)に形質導入した際に、IDUAのグリコシル化バリアントが形質導入された細胞によって発現されるようになっている。具体的な実施形態において、本明細書に記載の方法に用いられるベクターはIDUA(例えば、hIDUA)をコードするベクターであり、CNSの細胞または関連した細胞(例えば、in vivoまたはin vitroの神経細胞)に形質導入した際に、IDUAの硫酸化バリアントが細胞によって発現されるようになっている。
(5.2.3.遺伝子発現のプロモーター及び修飾物質(modifiers))
ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、遺伝子送達または遺伝子発現(例えば、「発現制御エレメント」)を調節する構成要素を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、遺伝子発現を調節する構成要素を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、細胞との結合に影響を及ぼすかまたは細胞を標的とする構成要素を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、取り込みの後、細胞内でのポリヌクレオチド(例えば、導入遺伝子)の局在化に影響を及ぼす構成要素を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、例えば、ポリヌクレオチドを取り込んだ細胞を検出するか、または選択するための検出可能な、または選択可能なマーカーとして使用することができる構成要素を含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、1以上のプロモーターを含む。ある実施形態において、プロモーターは、構成的プロモーターである。代替の実施形態において、プロモーターは、誘導性プロモーターである。ネイティブのIDUA遺伝子は、大部分のハウスキーピング遺伝子と同様に、主にGCリッチプロモーターを使用する。好ましい実施形態において、hIDUAの持続的な発現を提供する強力な構成的プロモーターを使用する。そのようなプロモーターには、「C」−サイトメガロウイルス(CMV)初期エンハンサーエレメント;「A」−ニワトリβアクチン遺伝子のプロモーターならびに第一エキソン及びイントロン;ならびに「G」−ウサギβ−グロビン遺伝子のスプライスアクセプターを含む「CAG」合成プロモーターがある(Miyazaki et al.,1989,Gene 79:269−277、及びNiwa et al.,Gene 108:193−199を参照のこと)。
ある実施形態において、プロモーターはCB7プロモーターである(その全体が参照により本明細書に組み込まれているDinculescu et al.,2005,Hum Gene Ther 16:649−663を参照のこと)。いくつかの実施形態において、CB7プロモーターは、ベクターによって駆動される導入遺伝子の発現を増強する他の発現制御エレメントを含む。ある実施形態において、他の発現制御エレメントには、ニワトリβ−アクチンイントロン及び/またはウサギβ−グロビンpolAシグナルがある。ある実施形態において、プロモーターは、TATAボックスを含む。ある実施形態において、プロモーターは、1以上のエレメントを含む。ある実施形態において、1以上のプロモーターエレメントは、互いに対して逆向きにしても、位置を変えてもよい。ある実施形態において、プロモーターのエレメントは、協働的に機能するように配置する。ある実施形態において、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する。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、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される1以上のプロモーターを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、AAV、MLV、MMTV、SV40、RSV、HIV−1、及びHIV−2 LTRからなる群から選択される1以上の長鎖末端反復配列(LTR)プロモーターを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、1以上の組織特異的プロモーター(例えば、神経細胞特異的なプロモーター)を含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、1以上のプロモーター以外の調節エレメントを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、エンハンサーを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、リプレッサーを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、イントロンまたはキメライントロンを含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、ポリアデニル化配列を含む。
(5.2.4.シグナルペプチド)
ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、タンパク質送達を調節する構成要素を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、1以上のシグナルペプチドを含む。ある実施形態において、シグナルペプチドは、導入遺伝子産物(例えば、IDUA)の細胞内での適切なパッケージング(例えば、グリコシル化)を達成することを可能にする。ある実施形態において、シグナルペプチドは、導入遺伝子産物(例えば、IDUA)が細胞内で適切な局在化を達成することを可能にする。ある実施形態において、シグナルペプチドは、導入遺伝子産物(例えば、IDUA)が細胞からの分泌を達成することを可能にする。ベクターに関連して使用されるシグナルペプチドの例及び本明細書において提供する導入遺伝子は、表3に見出すことができる。シグナルペプチドはまた、本明細書において、リーダー配列またはリーダーペプチドと呼ばれ得る。
表3.本明細書において提供するベクターとともに使用するためのシグナルペプチド。
Figure 2021531276
Figure 2021531276
(5.2.5.非翻訳領域)
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、1以上の非翻訳領域(UTR)(例えば、3’及び/または5’UTR)を含む。ある実施形態において、UTRは、タンパク質発現の所望のレベルのために最適化される。ある実施形態において、UTRは、導入遺伝子のmRNA半減期のために最適化される。ある実施形態において、UTRは、導入遺伝子のmRNAの安定性のために最適化される。ある実施形態において、UTRは、導入遺伝子のmRNAの二次構造のために最適化される。
(5.2.6.逆位末端反復配列)
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、1以上の逆位末端反復(ITR)配列を含む。ITR配列は、ウイルスベクターのビリオンに組換え遺伝子発現カセットをパッケージングするために使用することができる。ある実施形態において、ITRは、AAV(例えば、AAV9)に由来するものである(その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、例えばYan et al.,2005,J.Virol.,79(1):364−379;米国特許第7,282,199 B2号、米国特許第7,790,449 B2号、米国特許第8,318,480 B2号、米国特許第8,962,332 B2号、及び国際特許出願番号PCT/EP2014/076466を参照のこと)。
(5.2.7.導入遺伝子)
ある実施形態において、本明細書において提供するベクターは、IDUA導入遺伝子をコードする。具体的な実施形態において、IDUAは、神経細胞における発現に適当な発現制御エレメントによって制御される:ある実施形態において、IDUA(例えば、hIDUA)導入遺伝子は、配列番号1のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、IDUA(例えば、hIDUA)導入遺伝子は、配列番号1に記載の配列と少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一のアミノ酸配列を含む。
導入遺伝子によってコードされるHuGlyIDUAは、これらに限定はされないが、配列番号1のアミノ酸配列を有するヒトIDUA(hIDUA)(図1に示す)、ならびにアミノ酸の置換、欠失、または付加を有する、例えばこれらに限定はされないが、図2に示すIDUAのオーソログ中に対応する非保存的残基から選択されるアミノ酸置換を含む、hIDUAの誘導体を含むことができる(ただし、そのような突然変異が、図3に示す(その全体が参照により本明細書に組み込まれているSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112の57個のMPS I突然変異を列記する表3より)、またはその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているVenturi et al.,2002,Human Mutation #522 Online(「Venturi 2002」)、もしくはBertola et al.,2011 Human Mutation 32:E2189−E2210(「Bertola 2011」)によって報告された、重度の、中程度に重度の、中程度の、もしくは軽症型MPS I表現型において同定されたいずれの突然変異も含まないことを条件とする)hIDUAの誘導体を含むことができる。
例えば、hIDUAの特定位置でのアミノ酸置換は図2(その全体が参照により本明細書に組み込まれているMaita et al.,2013,PNAS 110:14628、図S8に報告されたオーソログのアラインメントを示す)に表されるIDUAオーソログにおけるその位置に見出される対応する非保存的アミノ酸残基から選択することができる(ただし、そのような置換は図3に示されるか、または上記Venturi 2002もしくはBertola 2011において報告される有害な突然変異のいずれも含まないことを条件とする)。結果として得られる導入遺伝子産物は、細胞培養または試験動物で、突然変異がIDUA機能を損なわないことを保証するためのin vitroでの従来のアッセイを使用して試験することができる。選択される好ましいアミノ酸置換、欠失、または付加は、細胞培養または動物モデルにおけるMPS Iのためのin vitroでの従来のアッセイによって試験されるIDUAの酵素活性、安定性、または半減期を維持するか、または増加させるものとするべきである。例えば、導入遺伝子産物の酵素活性は基質として4−メチルウンベリフェリルα−L−イズロニドを用いる従来の酵素アッセイを使用して評価することができる(使用可能な例示的なIDUA酵素アッセイについては、例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれている、Hopwood et al.,1979,Clin Chim Acta 92:257−265;Clements et al.,1985,Eur J Biochem 152:21−28;及びKakkis et al.,1994,Prot Exp Purif 5:225−232を参照のこと)。導入遺伝子産物がMPS I表現型を修正する能力は、例えば、培養中でMPS I細胞にhIDUAまたは誘導体をコードするウイルスベクターもしくは他のDNA発現コンストラクトを形質導入することにより、培養中のMPS I細胞にrHuGlyIDUAもしくは誘導体を加えることにより、またはMPS I細胞をrHuGlyIDUAもしくは誘導体を発現及び分泌するように操作したヒト宿主細胞と共培養することにより、細胞培養中で評価し、例えば、培養中のMPS I細胞におけるIDUA酵素活性及び/またはGAG貯蔵量の低下を検出することにより、MPS I培養細胞の欠陥の修正を決定することができる(例えば、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているMyerowitz&Neufeld,1981,J Biol Chem 256:3044−3048;及びAnson et al.1992,Hum Gene Ther 3:371−379を参照のこと)。
(5.2.8.コンストラクト)
ある実施形態において、本明細書において提供されるウイルスベクターは、以下の順序で以下のエレメント:a)第1のITR配列、b)第1のリンカー配列、c)プロモーター配列、d)第2のリンカー配列、e)イントロン配列、f)第3のリンカー配列、g)導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードする配列、h)第4のリンカー配列、i)ポリA配列、j)第5のリンカー配列、及びk)第2のITR配列を含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、以下の順序で以下のエレメント:a)プロモーター配列、及びb)導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードする配列を含む。ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、以下の順序で以下のエレメント:a)プロモーター配列、及びb)導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードする配列を含み、ここで導入遺伝子はシグナルペプチドを含む。
ある実施形態において、本明細書において提供するウイルスベクターは、以下の順序で以下のエレメント:a)第1のITR配列、b)第1のリンカー配列、c)プロモーター配列、d)第2のリンカー配列、e)イントロン配列、f)第3のリンカー配列、g)第1のUTR配列、h)導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードする配列、i)第2のUTR配列、j)第4のリンカー配列、k)ポリA配列、l)第5のリンカー配列、及びm)第2のITR配列を含む。
ある実施形態において、本明細書において提供されるウイルスベクターは、以下の順序で以下のエレメント:a)第1のITR配列、b)第1のリンカー配列、c)プロモーター配列、d)第2のリンカー配列、e)イントロン配列、f)第3のリンカー配列、g)第1のUTR配列、h)導入遺伝子(例えば、IDUA)をコードする配列、i)第2のUTR配列、j)第4のリンカー配列、k)ポリA配列、l)第5のリンカー配列、及びm)第2のITR配列を含み、ここで導入遺伝子はシグナルペプチドを含み、かつ導入遺伝子はhIDUAをコードする。
(5.2.9.ベクターの製造及び試験)
本明細書において提供するウイルスベクターは、宿主細胞を使用して製造することができる。本明細書において提供するウイルスベクターは、哺乳動物の宿主細胞、例えば、A549、WEHI、10T1/2、BHK、MDCK、COS1、COS7、BSC 1、BSC 40、BMT 10、VERO、W138、HeLa、293、Saos、C2C12、L、HT1080、HepG2、初代線維芽細胞、肝細胞、及び筋芽細胞を使用して製造することができる。本明細書において提供するウイルスベクターは、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、またはハムスターから宿主細胞を使用して製造することができる。
宿主細胞は、導入遺伝子及び関連するエレメント(すなわち、ベクターゲノム)、及びウイルスを宿主細胞で生産する手段、例えば、複製及びキャプシド遺伝子(例えば、AAVのrep及びcap遺伝子)をコードする配列を用いて安定的に形質転換する。AAV8キャプシドを有する組換えAAVベクターを生産する方法については、その全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第7,282,199 B2号の詳細な説明の第IV節を参照のこと。上記ベクターのゲノムコピー力価は、例えばTAQMAN(登録商標)分析によって決定することができる。ビリオンは、例えばCsCl沈降によって回収することができる。
in vitroアッセイ、例えば細胞培養アッセイは、本明細書に記載のベクターからの導入遺伝子発現を測定するために使用することができ、従って例えば、ベクターの効力を示すことができる。例えば、HT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、もしくはReNcell VM細胞株、または神経細胞もしくはグリア細胞、または神経細胞もしくはグリア細胞の前駆細胞に由来する他の細胞株を、導入遺伝子発現を評価するために使用することができる。発現されると、HuGlyIDUAと関連したグリコシル化及びチロシン硫酸化のパターンの決定を含む、発現された産物(すなわち、HuGlyIDUA)の特徴を決定することができる。
(5.2.10.組成物)
本明細書に記載の導入遺伝子をコードしているベクター及び好適な担体を含む組成物を記載する。好適な担体(例えば、CSF、及び例えば神経細胞への投与のために)は、当業者によって容易に選択される。
(5.3遺伝子治療)
MPS Iを有するヒト対象への、治療有効量の導入遺伝子コンストラクトの投与のための方法を記載する。より詳細には、MPS Iを有する患者に、治療有効量の導入遺伝子コンストラクトを、投与するため、特にCSFに投与のための方法を記載する。特定の実施形態において、そのような治療有効量の導入遺伝子コンストラクトのCSFへの投与方法は、ハーラー症候群またはハーラー−シャイエ症候群を有する患者を治療するために使用することができる。
(5.3.1.標的患者集団)
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターをMPS Iと診断された患者に投与する。具体的な実施形態において、患者は、ハーラー−シャイエ症候群と診断された。具体的な実施形態において、患者は、シャイエ症候群と診断された。具体的な実施形態において、患者は、ハーラー症候群と診断された。
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、重度のMPS Iと診断された患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、減弱型MPS Iと診断された患者に投与する。
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、MPS Iと診断され、IDUA(例えば、hIDUA)を用いた治療に反応すると特定された患者に投与する。
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、小児患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、3歳未満である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、2〜4歳である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、3〜8歳である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、8〜16歳である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、6〜18歳である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、6歳以上の患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、3歳未満の患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、18ヶ月以上であるが3歳未満である患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、10歳を超える患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、青年期の患者に投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、成人の患者に投与する。
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターを、MPS Iと診断され、遺伝子治療処置の前にCSFに注入されたIDUA、例えばhIUAによる治療に反応すると特定された患者に投与する。
(5.3.2.投薬量及び投与様式)
ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターは、くも膜下腔内投与(すなわち、くも膜下腔に注入して、組換えベクターがCSFを通じて散布され、CNSの細胞が形質導入されるようにする)を介して、CSFに投与する。このことは、いくつかの方法で、例えば、頭蓋内(大槽または脳室内)注入、または腰椎槽への注入によって達成することができる。ある実施形態において、くも膜下腔内投与は、大槽内(IC)注入(例えば、大槽に)により実施する。具体的な実施形態において、大槽内注入は、CTガイド後頭下穿刺によって実施する。具体的な実施形態において、くも膜下腔内注入は、腰椎穿刺によって実施する。具体的な実施形態において、患者に実行できそうな場合は、くも膜下腔への注入はC1−2穿刺によって実施する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターは、鼻腔内投与を介してCNSに投与する。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターは、脳実質内注入によりCNSに投与する。ある実施形態において、脳実質内注入は、線条体を標的とする。ある実施形態において、脳実質内注入は、白質を標的とする。ある実施形態において、治療有効用量の組換えベクターは、当技術において公知の任意の手段、例えばその全体が参照により本明細書に組み込まれているHocquemiller et al.,2016,Human Gene Therapy 27(7):478−496において開示された任意の手段によって、CSFに投与する。
組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25〜277μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与するべきである。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25、16、46、92、185、または277μg/mL)のCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25、16、46、92、185、または277μg/mL)のCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも9.25μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも16μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも46μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも92μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも185μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。ある実施形態において、組換えベクターは、rHuGlyIDUAのCSF濃度を少なくとも277μg/mLのCminに維持する用量で、CSFに投与する。
ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.00〜30.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.00、1.74、5.00、10.00、20.00、または30.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.74mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中に総rHuGlyIDUAの5.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの10.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの20.00mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、小児患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの30.00mgを維持する用量でCSFに投与される。
ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.29〜38.88mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.29、2.25、8.40、12.96、25.93、または38.88mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの1.29mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの2.25mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの8.40mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの12.96mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUAの25.93mgを維持する用量でCSFに投与される。ある実施形態において、成人患者の場合、組換えベクターは、CSF中の総rHuGlyIDUA38.88mgを維持する用量でCSFに投与される。
くも膜下腔内投与について、治療有効用量の組換えベクターは、注入容量を好ましくは最高約20mLとしてCSFに投与するべきである。くも膜下腔内注入に好適な担体、例えばElliotts B溶液は、組換えベクターのためのビヒクルとして使用するべきである。Elliots B溶液(一般名:塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、無水デキストロース、硫酸マグネシウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、及びリン酸ナトリウム)は、静菌保存剤を含んでいない無菌の、非発熱性の、等張溶液であり、化学療法薬のくも膜下腔内投与のための希釈剤として使用する。
CSF濃度は、後頭部または腰椎穿刺から得られるCSF流体中のrHuGlyIDUAの濃度を直接測定することによってモニタリングし、または患者の血清において検出されたrHuGlyIDUAの濃度から外挿によって推定することができる。ある実施形態において、血清中のrHuGlyIDUAが10ng/mL〜100ng/mLであることは、CSF中のrHuGlyIDUAが1〜30mgであることを示す。ある実施形態において、組換えベクターは、血清中のrHuGlyIDUAを10ng/mL〜100ng/mLに維持する用量で、CSFに投与する。
ある実施形態において、投薬量は、患者のCSFに投与される(例えば、後頭下穿刺または腰椎穿刺を介して注入される)ゲノムコピーの数により測定する。ある実施形態において、1×1012〜2×1014ゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、5×1012〜2×1014のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、1×1013〜1×1014のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、1×1013〜2×1013のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、6×1013〜8×1013のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、1.2×1012のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、2.0×1012のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、2.2×1012のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、6.0×1012のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、1.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、1.1×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、3.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、5.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、5.5×1013のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、1.2×1012〜6.0×1012のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、2.0×1012〜1.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、2.2×1012〜1.1×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、6.0×1012〜3.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、1.0×1013〜5.0×1013のゲノムコピーを投与する。別の具体的な実施形態において、1.1×1013〜5.5×1013のゲノムコピーを投与する。
ある実施形態において、1×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。ある実施形態において、5.6×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。ある実施形態において、1×1012〜5.6×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。ある実施形態において、1×1013〜5.6×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。具体的な実施形態において、1.2×1012のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、2.0×1012のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、2.2×1012のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、6.0×1012のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、1.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、1.1×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、3.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、5.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、5.5×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。具体的な実施形態において、1.2×1012〜6.0×1012のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、2.0×1012〜1.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、2.2×1012〜1.1×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、6.0×1012〜3.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、1.0×1013〜5.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。別の具体的な実施形態において、1.1×1013〜5.5×1013のゲノムコピーの固定用量を、小児患者に投与する。ある実施形態において、2.6×1012のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。ある実施形態において、1.3×1013のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。ある実施形態において、1.4×1013のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。ある実施形態において、7.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。ある実施形態において、1.4×1013〜7.0×1013のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。ある実施形態において、1×1012〜5.6×1013のゲノムコピーの固定用量を、成人患者に投与する。
ある実施形態において、投薬量は、患者のCSFに脳質量のグラム当たりで投与される(例えば、後頭下穿刺または腰椎穿刺を介して注入される)ゲノムコピーの数により測定する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり2×10のゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり1×1010のゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり5×1010のゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり1×10〜2×1010のゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり2×10〜1×1010のゲノムコピーを投与する。ある実施形態において、脳質量のグラム当たり5×10〜2×1010のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、脳質量のグラム当たり9×10〜1×1010のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、脳質量のグラム当たり1×1010〜1.5×1010のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、脳質量のグラム当たり1×1010〜5×1010のゲノムコピーを投与する。具体的な実施形態において、脳質量のグラム当たり5×1010〜6×1010のゲノムコピーを投与する。
一実施形態において、hIDUA発現カセットを含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAV(rAAV9.hIDUA)を、治療用に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的プロモーターによって駆動される。
ある実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、1.4×1013GC(1.1×1010GC/g脳質量)〜7.0×1013GC(5.6×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)として、(後頭下注入によって)IC投与することができる。患者がAAVに対する中和抗体を有する場合、高い範囲の用量を使用することができる。ある実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、2.6×1012GC(2×10GC/g脳質量)〜1.3×1013GC(1×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)として、(後頭下注入によって)IC投与することができる。患者が4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の場合、一実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、6.0×1012GC(1.0×1010GC/g脳質量)〜3.0×1013GC(5×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量として(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)、ICで(後頭下注入によって)投与することができ、別の実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、1.2×1012GC(2×10GC/g脳質量)〜6.0×1012GC(1×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)として、(後頭下注入によって)IC投与することができる。患者が9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の場合、一実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、1.0×1013GC(1.0×1010GC/g脳質量)〜5.0×1013GC(5×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量として(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)、ICで(後頭下注入によって)投与することができ、別の実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、2.0×1012GC(2×10GC/g脳質量)〜1.0×1013GC(1×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)として、(後頭下注入によって)IC投与することができる。患者が18ヶ月齢以上であるが3歳未満の場合、一実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、1.1×1013GC(1.0×1010GC/g脳質量)〜5.5×1013GC(5×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量として(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)、ICで(後頭下注入によって)投与することができ、別の実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、2.2×1012GC(2×10GC/g脳質量)〜1.1×1013GC(1×1010GC/g脳質量)の範囲にわたる単回固定用量(好ましくは、約5〜20mlの容量、または約5ml以下の容量中)として、(後頭下注入によって)IC投与することができる。具体的な実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、以下の表1に列記され、それに従って、用量1または用量2で単回固定用量として(後頭下注入によって)IC投与することができる。別の具体的な実施形態において、本明細書に記載の組換えベクター(例えば、rAAV9.hIDUA)は、以下の表2に列記され、それに従って、用量1または用量2で単回固定用量として(後頭下注入によって)IC投与することができる。
表1.投薬時の患者の年齢に基づいて患者に投与する用量。
Figure 2021531276
表2.投薬時の患者の年齢に基づいて患者に投与する用量
Figure 2021531276
(5.4併用療法)
(5.4.1.免疫抑制との併用療法)
rHuGlyIDUAの送達が免疫反応を最小化すべきである一方、CNS関連遺伝子治療に関する毒性の最も明白な潜在的源は、遺伝的にIDUAを欠損しており、したがってタンパク質及び/または導入遺伝子を送達するために用いるベクターを潜在的に寛容しないヒト対象において、発現されたhIDUAタンパク質に対する免疫が発生する。したがって、好ましい実施形態では、患者を免疫抑制治療で共治療することは、特にIDUAのレベルが0に近い重度の疾患(例えば、ハーラー症候群を有する患者)を有する患者を治療する場合に望ましい。タクロリムスまたはラパマイシン(シロリムス)を、ミコフェノール酸と組合わせたレジメン、または組織移植手順において使用される他の免疫抑制レジメンを伴う免疫抑制治療を、利用することができる。そのような免疫抑制治療は、遺伝子治療の過程で投与することができ、ある実施形態において、免疫抑制治療による前処理が好ましい場合がある。免疫抑制治療は、治療医師の判断に基づいて、遺伝子治療処置の後も継続することができ、その後、免疫寛容が誘発された場合、例えば、180日後に、中止してもよい。
ある実施形態において、本明細書において提供する治療方法は、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とともに施す。ある実施形態において、本明細書において提供する治療方法は、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とともに施す。ある実施形態において、本明細書において提供する治療方法は、タクロリムスを含まない免疫抑制レジメンとともに施す。ある実施形態において、本明細書において提供する治療方法は、1以上のコルチコステロイド、例えばメチルプレドニゾロン及び/またはプレドニゾロン、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とともに施す。ある実施形態において、免疫抑制治療は、ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、対象に(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の組合わせを投与し、かつその後も継続することを含む。ある実施形態において、免疫抑制療法は180日後に中止される。ある実施形態において、免疫抑制治療は、30、60、90、120、150、または180日後に中止する。
ある実施形態において、タクロリムスは、血清濃度を5〜10ng/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、タクロリムスは、血清濃度を4〜8ng/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、特に、患者が3歳未満である場合、タクロリムスは、血清濃度を2〜4ng/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、MMFは、血清濃度を2〜3.5μg/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、タクロリムスは、血清濃度を5〜10ng/mLとする用量で投与し、かつMMFは、血清濃度を2〜3.5μg/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、血清濃度は、タクロリムス及び/またはMMFのトラフレベルの測定後、タクロリムス及び/またはMMFのタイトレーションによって達成する。
ある実施形態において、メチルプレドニゾロンは、10mg/kgの用量で1回静脈内投与する。ある実施形態において、プレドニゾロンは、0.5mg/kgの用量で1日1回経口投与する。ある実施形態において、プレドニゾロンは、段階的に漸減し、その後中断する。ある実施形態において、タクロリムスは、4〜8ng/mlの目標血中レベルを維持するために、1日2回1mgを経口投与する。ある実施形態において、特に、患者が3歳未満である場合、タクロリムスは、2〜4ng/mlの目標血中レベルを維持するために1日2回0.05mg/kgを経口投与する。ある実施形態において、シロリムスも投与する。患者にシロリムスを事前投与し、続いてレジメンの間、目標血中レベルを4〜8ng/mlに維持する。しかしながら、ある実施形態において、患者が3歳未満である場合、好ましくは患者にシロリムスを事前投与し、続いてレジメンの間、目標血中レベルを1〜3ng/mlに維持する。ある実施形態において、メチルプレドニゾロンを10mg/kgの用量で1回静脈内投与し、プレドニゾロンを0.5mg/kgの用量で1日1回経口投与し、タクロリムスを1日1回0.2mg/kg経口投与し、かつシロリムスを投与する。
ある実施形態において、ラパマイシンを2または4mg/kgの用量で1日1回経口投与する。ある実施形態において、MMFを25mg/kgの用量で1日2回経口投与する。ある実施形態において、ラパマイシンを2または4mg/kgの用量で1日1回経口投与し、かつMMFを25mg/kgの用量で1日2回経口投与する。ある実施形態において、ラパマイシンは、血清濃度を5〜15ng/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、MMFは、血清濃度を2〜3.5μg/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、ラパマイシンは血清濃度を5〜15ng/mLとする用量で投与し、かつMMFは血清濃度を2〜3.5μg/mLとする用量で投与する。ある実施形態において、血清濃度は、ラパマイシン及び/またはMMFのトラフレベルの測定後、ラパマイシン及び/またはMMFのタイトレーションによって達成する。
(5.4.2.標準治療を含む他の治療との共治療)
CSFへのHuGlyIDUAの投与及びこれに伴う他の利用可能な治療を施すことの組合わせは、本発明の方法に包含される。追加治療は、遺伝子治療処置の前に、それと同時に、またはその後に投与することができる。本発明の遺伝子治療と併用することができるMPS Iのための利用可能な治療には、これらに限定はされないが、全身的に、もしくはCSFに投与されるラロニダーゼを使用する酵素補充療法(ERT)及び/またはHSCT療法が挙げられる。別の実施形態において、ERTは、組換えDNA技術によってヒト細胞株において生産されたrHuGlyIDUA糖タンパク質を使用して投与することができる。そのような組換え糖タンパク質生産のために使用することができるヒト細胞株は、これらに限定されないが、数例を挙げればHT−22、SK−N−MC、HCN−1A、HCN−2、NT2、SH−SY5y、hNSC11、ReNcell VM、ヒト胎児腎293細胞(HEK293)、線維肉腫HT−1080、HKB−11、CAP、HuH−7、及び網膜細胞株、PER.C6、またはRPEを含む(例えば、その全体が参照により組み込まれている、rHuGlyIDUA糖タンパク質の組換え生産のために使用することができるヒト細胞株の総説についてのDumont et al.,2016,Critical Rev in Biotech 36(6):1110−1122の「Human cell lines for biopharmaceutical manufacturing:history,status,and future perspectives」を参照のこと)。完全なグリコシル化、特にシアル酸付加及びチロシン硫酸化を保証するために、生産に使用する細胞株をチロシン−O−硫酸化を担うα−2,6−シアリルトランスフェラーゼ(またはα−2,3−及びα−2,6−シアリルトランスフェラーゼの両方)及び/またはTPST−1及びTPST−2酵素を共発現するように宿主細胞を操作することによって強化することができる。
(5.5バイオマーカー/採取/モニタリング効率)
有効性は、認知機能(例えば、神経認知機能の低下の防止もしくは減少);CSF及び/もしくは血清中の疾患バイオマーカー(例えば、GAG)の低下;及び/または、CSF及び/もしくは血清のIDUA酵素活性の増加を測定することによってモニタリングすることができる。炎症の徴候及び他の安全事象をモニタリングすることもできる。
(5.5.1.疾患マーカー)
ある実施形態において、組換えベクターによる治療の有効性は、患者における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。ある実施形態において、疾患バイオマーカーのレベルは、患者のCSFにおいて測定する。ある実施形態において、疾患バイオマーカーのレベルは、患者の血清において測定する。ある実施形態において、疾患バイオマーカーのレベルは、患者の尿において測定する。ある実施形態において、疾患バイオマーカーは、GAGである。ある実施形態において、疾患バイオマーカーは、IDUA酵素活性である。ある実施形態において、疾患バイオマーカーは、炎症である。ある実施形態において、疾患バイオマーカーは、安全事象である。
(5.5.2.神経認知機能の試験)
ある実施形態において、組換えベクターによる治療の有効性は、患者の認知機能のレベルを測定することによってモニタリングする。認知機能は、当業者に知られている任意の方法で測定することができる。ある実施形態において、認知機能は、知能指数(IQ)を測定するための認証された機器を介して測定する。具体的な実施形態において、IQは、Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence,Second Edition(WASI−II)によって測定する。ある実施形態において、認知機能は、記憶力を測定するための認証された装置を介して測定する。具体的な実施形態において、記憶力は、ホプキンス言語学習試験(HVLT)によって測定する。ある実施形態において、認知機能は、注意力を測定するための認証された装置を介して測定する。具体的な実施形態において、注意力は、注意変数試験(TOVA)によって測定する。ある実施形態において、認知機能は、IQ、記憶力、及び注意力の1以上を測定するための認証された装置を介して測定する。
(5.5.3.身体的変化)
ある実施形態において、組換えベクターによる治療の有効性は、患者のリソソーム蓄積症に関連する身体的な特徴を測定することによってモニタリングする。ある実施形態において、身体的な特徴は、保存障害(storage lesion)である。ある実施形態において、身体的な特徴は、低身長である。ある実施形態において、身体的な特徴は、顔の特徴の粗雑化である。ある実施形態において、身体的な特徴は、閉塞性睡眠無呼吸である。ある実施形態において、身体的な特徴は、聴覚障害である。ある実施形態において、身体的な特徴は、視覚障害である。具体的な実施形態において、視覚障害は、角膜混濁に起因する。ある実施形態において、身体的な特徴は、水頭症である。ある実施形態において、身体的な特徴は、脊髄圧迫症である。ある実施形態において、身体的な特徴は、肝脾腫である。ある実施形態において、身体的な特徴は、骨及び関節の変形である。ある実施形態において、身体的な特徴は、心臓弁膜疾患である。ある実施形態において、身体的な特徴は、再発性上気道感染症である。ある実施形態において、身体的な特徴は、手根管症候群である。ある実施形態において、身体的な特徴は、巨舌症(舌の肥大)である。ある実施形態において、身体的な特徴は、声帯肥大及び/または変声である。そのような身体的な特徴は、当業者に公知の任意の方法によって測定することができる。
配列表
Figure 2021531276
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(6.実施例)
(6.1実施例1:hIDUA cDNA)
hIDUA(配列番号1)を含む導入遺伝子を含むhIDUA cDNAベースのベクターが構築される。また、導入遺伝子は、表3に列記される群から選択されるシグナルペプチドを含む核酸を含む。任意に、ベクターは、さらにプロモーターを含む。
(6.2実施例2:置換hIDUA cDNA)
配列番号1のhIDUA配列と比較してアミノ酸置換、欠失、または付加を有する、例えばこれに限定はされないが、図2に示すIDUAのオーソログ中の対応する非保存的残基から選択されるアミノ酸置換を含むhIDUAを含む、導入遺伝子を含むhIDUA cDNAベースのベクターを構築する(ただし、そのような突然変異が図3に示す(その全体が参照により本明細書に組み込まれているSaito et al.,2014,Mol Genet Metab 111:107−112、57個のMPS I突然変異を列記する表3より);またはその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれているVenturi et al.,2002,Human Mutation #522 Online(“Venturi 2002”)、もしくはBertola et al.,2011 Human Mutation 32:E2189−E2210(“Bertola 2011”)によって報告された、重度の、中程度に重度の、中程度の、もしくは軽症型MPS I表現型において同定されたいずれの突然変異も含まないことを条件とする)。また、導入遺伝子は、表3に列記される群から選択されるシグナルペプチドを含む核酸を含む。任意に、ベクターは、さらにプロモーターを含む。
(6.3実施例3:hIDUAまたは置換hIDUAを用いた動物モデルにおけるMPS Iの治療)
導入遺伝子として発現される場合、hIDUA cDNAベースのベクターはMPS Iの治療に有用であると考えられる。MPS Iのための動物モデル、例えば、Clarke et al.,1997,Hum Mol Genet 6(4):503−511(マウス)、Haskins et al.,1979,Pediatr Res 13(11):1294−97(雑種のイエネコ)、Menon et al.,1992,Genomics 14(3):763−768(イヌ)、またはShull et al.,1982,Am J Pathol 109(2):244−248(イヌ)に記載される動物モデルに、導入遺伝子産物を送達し、動物のCSF中でCminを少なくとも9.25μg/mLの濃度に維持するのに十分な用量で、くも膜下腔内にhIDUAをコードする組換えベクターを投与する。治療の後、動物を、特定の動物モデルの疾患と一致した症状の改善について評価する。
(6.4実施例4:hIDUAまたは置換hIDUAを用いたMPS Iの治療)
導入遺伝子として発現される場合、hIDUA cDNAベースのベクターはMPS Iの治療に有用であると考えられる。MPS Iを呈する対象に導入遺伝子産物を送達し、CSF中でCminを少なくとも9.25μg/mLの濃度に維持するのに十分な用量で、くも膜下腔内にhIDUAをコードするcDNAベースのベクターを投与する。治療の後、対象を、MPS Iの症状の改善について評価する。hIDUAをコードするcDNAベースのベクターの投与の前に、それと同時に、またはその後に、患者に、ラパマイシン、MMF、及びプレドニゾロンを含む免疫抑制治療薬を投与する。
(6.5実施例5:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球において測定された酵素活性によって確認されるMPS Iの診断、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、記憶力、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での標準偏差が>1低下していることを証明する文書化された過去の証拠(医療記録)、を有する男性または女性を含み得る。
患者には、ERT(例えば、ALDURAZYME[ラロニダーゼ]IV)の安定レジメンを受けている患者を含み得る。出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。性的に活発な対象(女性及び男性の両方とも)は、ベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法(例えば、コンドーム、ダイアフラム、または禁欲法)を使用するべきである。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。
治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、好中球の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。代替免疫抑制レジメンは、シロリムス、MMF、またはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する任意の患者に対し使用すべきである。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)試験陽性の既往歴、活動性もしくは再発性のB型肝炎もしくはC型肝炎、またはB型肝炎、C型肝炎、もしくはHIVスクリーニング試験陽性の既往歴;治療前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の既往歴である。
一実施形態において、患者は、成人の患者である。別の実施形態において、患者は、小児患者である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、プレドニゾロン(−2〜8日に60mgを1日1回、経口)、MMF(第−2〜60日に1gを1日2回、経口)、及びシロリムス(第−2日に6mgを経口で、その後第−1日〜第48週まで2mgを1日1回)を含む。シロリムスの用量は、全血トラフ濃度を16〜24ng/mL以内に維持するように調整する。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。好中球減少症を発症する場合(絶対好中球数<1.3×10/μL)、MMFの投薬は中断するか、または用量を低下させるべきである。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量として投与する:1.4×1013GC(1.1×1010GC/g脳質量)の低用量、または7.0×1013GC(5.6×1010GC/g脳質量)の高用量を、約5〜20mlの容量中で使用することができる。患者がAAVに対する中和抗体を有する場合、高用量を使用することができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。腰椎穿刺を行い、最初にCSFを5cc除去し、その後、造影剤をIT注入して大槽の視覚化を助ける。CT(造影剤を伴う)を利用して、針挿入及び後頭下空間への選択された用量のrAAV9.IDUAの投与をガイドする。
(6.6実施例6:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球において測定された酵素活性によって確認されるMPS Iの診断(これには、過去にHSCTを受けたことがあり、または過去もしくは現在ラロニダーゼ治療を受けている患者を含む)、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での>1の標準偏差の低下、を有する6歳以上の男性または女性を含み得る。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。全ての性的に活発な対象は、スクリーニング受診からベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法を進んで使用しなければならない。性的に活発な女性は、スクリーニング受診からシロリムスの最後の投与後12週間のいずれか遅い方まで、効果的な避妊方法を進んで使用しなければならない。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、絶対好中球数<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。代替免疫抑制レジメンは、シロリムス、MMF、またはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する任意の患者に対し使用すべきである。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
30日以内または5半減期前のいずれか長い方の期間内にいずれかの治験薬を投与された患者は、事前にいつでも投与可能なITラロニダーゼを投与された患者を除き、治療するべきではない。
妊娠中の患者、産後6週未満の患者、スクリーニング時に授乳中の患者、または52週目までの間に妊娠を予定している患者は、治療するべきではない。
臨床的に重要なECG異常があり、対象の安全が損なわれるような患者は、治療するべきではない。対象の安全を損なうような重篤または不安定な医学的または精神的状態の患者は、治療するべきではない。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、プレドニゾロン(−2〜8日に60mgを1日1回、経口)、MMF(第−2〜60日に1gを1日2回、経口)、及びシロリムス(第−2日に6mgを経口で、その後第−1日〜第48週まで2mgを1日1回)を含む。シロリムスの用量は、全血トラフ濃度を16〜24ng/mL以内に維持するように調整する。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。
免疫抑制レジメンの基本的原則は、免疫を完全に抑制するためにコルチコステロイドを投与することである−用量を負荷するためのIVメチルプレドニゾロンから始まり、徐々に漸減する経口プレドニゾロンが続き、患者は12週までにステロイドをやめる。コルチコステロイド治療は、タクロリムス(24週間)及び/またはシロリムス(12週間)によって補なわれ、さらにMMFで補うことができる。タクロリムス及びシロリムスの両方を使用する場合、それぞれの用量は、4〜8ng/mlの血中トラフレベルを維持するように調整された低用量であるべきである。薬剤を1つだけ使用する場合は、ラベル用量(高用量)を使用するべきであり、例えば、タクロリムスを0.15〜0.20mg/kg/日を12時間ごとに2回に分けて投与、及び1mg/m/日でシロリムス;その負荷用量は3mg/mであるべきである。MMFがレジメンに追加された場合、作用機序が異なるため、タクロリムス及び/またはシロリムスの用量を維持することができる。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量(2.6×1012GC)の用量、または1×1010GC/g脳質量(1.3×1013GC)の用量のいずれか、として投与する。用量は、約5〜20mlの容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.7実施例7:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球で測定された酵素活性によって確認されたMPS Iの診断(これには、過去または現在HSCTまたはラロニダーゼ治療を受けた可能性のある患者を含む)、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での>1の標準偏差の低下、を有する男性または女性を含み得る。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。全ての性的に活発な対象は、スクリーニング受診からベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法を進んで使用しなければならない。性的に活発な女性は、スクリーニング受診からシロリムスの最後の投与後12週間のいずれか遅い方まで、効果的な避妊方法を進んで使用しなければならない。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、絶対好中球数<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。
代替免疫抑制レジメンは、タクロリムス、シロリムス、またはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する任意の患者に対し使用すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
一実施形態において、患者は、成人の患者である。別の実施形態において、患者は、小児患者である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]1mgを経口的に[PO]、目標血中レベルを4〜8ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを4〜8ng/mlとして投薬する)を含む。神経学的評価及びタクロリムス/シロリムス血中レベルのモニタリングを実施する。シロリムス及びタクロリムスの用量は、目標範囲の血中レベルを維持するように調整する。48週の経過後は、免疫抑制治療は予定されない。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量(2.6×1012GC)の用量、または1×1010GC/g脳質量(1.3×1013GC)の用量のいずれか、として投与する。用量は、約5〜20mlの容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.8実施例8:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球で測定された酵素活性によって確認されたMPS Iの診断(これには、過去または現在HSCTまたはラロニダーゼ治療を受けた可能性のある患者を含む)、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での>1の標準偏差の低下、を有する、6歳以上の男性または女性を含み得る。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。全ての性的に活発な対象は、スクリーニング受診からベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法を進んで使用しなければならない。性的に活発な女性は、スクリーニング受診からシロリムスの最後の投与後12週間のいずれか遅い方まで、効果的な避妊方法を進んで使用しなければならない。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、好中球数の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。
代替免疫抑制レジメンは、タクロリムス、シロリムス、またはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する任意の患者に対し使用すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球数の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]1mgを経口的に[PO]、目標血中レベルを4〜8ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを4〜8ng/mlとして投薬する)を含む。神経学的評価及びタクロリムス/シロリムス血中レベルのモニタリングを実施する。シロリムス及びタクロリムスの用量は、目標範囲の血中レベルを維持するように調整する。48週の経過後は、免疫抑制治療は予定されない。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量(2.6×1012GC)の用量、または1×1010GC/g脳質量(1.3×1013GC)の用量のいずれか、として投与する。用量は、約5〜20mlの容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.9実施例9:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球で測定された酵素活性によって確認されたMPS Iの診断(これには、過去または現在HSCTまたはラロニダーゼ治療を受けた可能性のある患者を含む)、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での>1の標準偏差の低下、を有する、6歳以上の男性または女性及び3歳未満の男性または女性を含み得る。
3歳未満の患者は、神経認知機能低下を伴うハーラー症候群をもたらすことが知られる突然変異(複数可)によって確認される、重度形態のMPS I(ハーラー症候群)を有する。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。全ての性的に活発な対象は、スクリーニング受診からベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法を進んで使用しなければならない。性的に活発な女性は、スクリーニング受診からシロリムスの最後の投与後12週間のいずれか遅い方まで、効果的な避妊方法を進んで使用しなければならない。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、好中球数の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。
代替免疫抑制レジメンは、任意の患者に使用すべきであるか、またはタクロリムス、シロリムス、もしくはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する患者を除外すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球数の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、6歳以上の患者に対し、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]1mgを経口的に[PO]、目標血中レベルを4〜8ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを4〜8ng/mlとして投薬する)を含む。そのような免疫抑制治療は、3歳未満の患者に対し、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]0.05mg/kgを経口的に[PO]、目標血中レベルを2〜4ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを1〜3ng/mlとして投薬する)を含む。神経学的評価及びタクロリムス/シロリムス血中レベルのモニタリングを実施する。シロリムス及びタクロリムスの用量は、目標範囲の血中レベルを維持するように調整する。48週の経過後は、免疫抑制治療は予定されない。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
6歳以上の患者の場合、rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量(2.6×1012GC)の用量、または1×1010GC/g脳質量(1.3×1013GC)の用量のいずれか、として投与する。用量は、約5ml以下の容量にすることができる。
3歳未満の患者の場合、rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:1×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については6.0×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については1.0×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については1.1×1013GC)、または5×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については3.0×1013GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については5.0×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については5.5×1013GC)のいずれか、として投与する。用量は、約5ml以下の容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.10実施例10:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
MPS I−Hに適合する臨床的徴候及び症状、及び/または重度表現型に排他的に関連する突然変異のホモ接合性もしくは複合ヘテロ接合性の存在によって確認される重度MPS I−ハーラーの診断、
55以上の知能指数(IQ)スコア、を有する3歳未満の男性または女性を含み得る。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではなく(例えば、好中球数の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL)、ヘモグロビンを評価する。
代替免疫抑制レジメンは、任意の患者に使用すべきであるか、またはタクロリムス、シロリムス、もしくはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する患者を除外すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球数の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の履歴を有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。プレドニゾンの投薬は、0.5mg/kg/日から開始し、第12週の受診まで段階的に漸減させる。タクロリムスの用量は、最初の24週にわたり全血中トラフ濃度を2〜4ng/mL以内に維持するように調整する。第24週に、用量をおよそ50%まで減少させる。第28週に、用量をおよそ50%までさらに減少させる。タクロリムスは、第32週に中断する。シロリムスの用量は、全血中トラフ濃度を1〜3ng/mL以内に維持するように調整する。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。さらなる詳細については以下を参照のこと。
コルチコステロイド
ベクター投与(第1日、前投与)の朝において、患者に、少なくとも30分間にわたるメチルプレドニゾロン10mg/kg(最大500mg)をIVで与える。メチルプレドニゾロンは、IPの腰椎穿刺及びIC注入の前に投与するべきである。アセトアミノフェン及び抗ヒスタミン剤による前投薬は、治験責任医師の裁量で任意に行う。
第12週までにプレドニゾンを中断することを目標として、第2日に経口プレドニゾンを開始する。プレドニゾンの用量は、以下の通りである:
第2日から第2週の終わりまで:0.5mg/kg/日
第3週及び4週:0.35 mg/kg/日
第5週〜8週:0.2mg/kg/日
第9週〜12週:0.1mg/kg
プレドニゾンは、第12週の後に中断する。プレドニゾンの正確な用量は、一段階高めた臨床上実用的な用量に調整することができる。
シロリムス
ベクター投与の2日前(第−2日):4時間ごとに1mg/m2×3用量のシロリムスの負荷用量を投与する。
第−1日から:目標血中レベルを1〜3ng/mlとする、1日2回の投薬に分割した0.5mg/m/日のシロリムス。
シロリムスを、第48週の受診後に中断する。
タクロリムス
第2日(IP投与の次の日)にタクロリムスを1日2回0.05mg/kgの用量で開始し、24週間にわたり2〜4ng/mLの血中レベルを達成するように調整した。
タクロリムスは第24週の受診から開始し、8週にわたって漸減する。第24週に、用量をおよそ50%まで減少させる。第28週に、用量をおよそ50%までさらに減少させる。タクロリムスは、第32週に中断する。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:1×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については6.0×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については1×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については1.1×1013GC)、または5×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については3×1013GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については5×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については5.5×1013GC)のいずれか、として投与する。用量は、約5〜20mlの容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.11実施例11:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
血漿、線維芽細胞、または白血球で測定された酵素活性によって確認されたMPS Iの診断(これには、過去または現在HSCTまたはラロニダーゼ治療を受けた可能性のある患者を含む)、
任意の他の神経学的または精神医学的な因子によって説明可能でない場合、以下のいずれかとして定義されるMPS Iに起因する初期段階の神経認知機能低下:
IQ試験での、または神経心理的機能(言語理解、注意力、または知覚推理)の1つの領域において平均を下回る標準偏差≧1のスコア、
逐次試験での>1の標準偏差の低下、を有する、6歳以上の男性または女性及び3歳未満の男性または女性を含み得る。
3歳未満の患者は、神経認知機能低下を伴うハーラー症候群をもたらすことが知られる突然変異(複数可)によって確認される、重度形態のMPS I(ハーラー症候群)を有する。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
出産可能性のある女性は、治療の日に血清妊娠試験陰性であるべきである。全ての性的に活発な対象は、スクリーニング受診からベクター投与の24週間後まで医学的に認められたバリア避妊法を進んで使用しなければならない。性的に活発な女性は、スクリーニング受診からシロリムスの最後の投与後12週間のいずれか遅い方まで、効果的な避妊方法を進んで使用しなければならない。大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではない(例えば、好中球数の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL、及びヘモグロビン<12g/dL[男性]または<10g/dL[女性])。
代替免疫抑制レジメンは、任意の患者に使用すべきであるか、またはタクロリムス、シロリムス、もしくはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する患者を除外すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球数の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の既往歴を有する、及び総ビリルビンの<35%の抱合型ビリルビンを示す分画ビリルビンを有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。そのような免疫抑制治療は、6歳以上の患者に対し、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]1mgを経口的に[PO]、目標血中レベルを4〜8ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを4〜8ng/mlとして投薬する)を含む。そのような免疫抑制治療は、3歳未満の患者に対し、コルチコステロイド(第1日にメチルプレドニゾロン10mg/kgを1回静脈内[IV]に前投与し、第2日に経口プレドニゾンを0.5mg/kg/日から開始し、段階的に漸減させて、第12週までに中断する)、タクロリムス(第2日から第24週まで1日2回[BID]0.05mg/kgを経口的に[PO]、目標血中レベルを2〜4ng/mLとし、第24週から第32週にかけての8週間にわたり漸減する)、及びシロリムス(第−2日に4時間ごとに1mg/m×3用量の負荷用量、続いて第−1日からシロリムス0.5mg/m/日をBIDに分けて、第48週まで目標血中レベルを1〜3ng/mlとして投薬する)を含む。神経学的評価及びタクロリムス/シロリムス血中レベルのモニタリングを実施する。シロリムス及びタクロリムスの用量は、目標範囲の血中レベルを維持するように調整する。48週の経過後は、免疫抑制治療は予定されない。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
6歳以上の患者の場合、rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量(2.6×1012GC)の用量、または1×1010GC/g脳質量(1.3×1013GC)の用量のいずれか、として投与する。用量は、約5ml以下の容量にすることができる。
3歳未満の患者の場合、rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については1.2×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については2.0×1012GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については2.2×1012GC)、または1×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については6.0×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については1.0×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については1.1×1013GC)のいずれか、として投与する。用量は、約5ml以下の容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
(6.12実施例12:MPS I治療の臨床プロトコル)
以下の実施例は、MPS Iを治療するためにヒト対象をrAAV9.hIDUAベクターで治療するために使用することができるプロトコルを記載する。
患者集団。治療されることとなる患者は:
MPS I−Hに適合する臨床的徴候及び症状、及び/または重度表現型に排他的に関連する突然変異のホモ接合性もしくは複合ヘテロ接合性の存在によって確認される重度MPS I−ハーラーの診断、
55以上の知能指数(IQ)スコア、を有する3歳未満の男性または女性を含み得る。
患者は、補助具の有無にかかわらず、要求されるプロトコル試験を完了するのに十分な聴覚的及び視覚的能力を有し、適用できる場合、試験日に進んで補助具を着用することに従うべきである。
大槽内(IC)治療から除外され得る患者には、IC注入または腰椎穿刺についての禁忌を有する対象が含まれ得る。IC注入のための禁忌には、以下のいずれかを含むことができる:
過去の頭部/頸部手術の既往歴の結果、IC注入が禁忌となっている、
CT(もしくは造影剤)または全身麻酔に任意の禁忌を有する、
MRI(またはガドリニウム)に任意の禁忌を有する、
推算糸球体濾過量(eGFR)<30mL/分/1.73mを有する。
いずれかの時にIT治療を受けて、IT投与に関係すると考えられる重大な有害反応を経験した患者は、ICで治療されるべきではない。治療医師が免疫抑制治療に適当でないと考える任意の状態を有する患者は、治療を受けるべきではなく(例えば、好中球数の絶対数が<1.3×10/μL、血小板数<100×10/μL)、ヘモグロビンを評価する。
代替免疫抑制レジメンは、任意の患者に使用すべきであるか、またはタクロリムス、シロリムス、もしくはプレドニゾロンに対する過敏性反応の任意の既往歴を有する患者を除外すべきである。原発性免疫不全症、脾臓摘出術、または感染症に罹患しやすい基礎疾患の既往歴のある患者は、免疫抑制療法で治療するべきではない。帯状疱疹、サイトメガロウイルス、またはエプスタイン・バール・ウイルス(EBV)感染症の患者で、スクリーニング前の少なくとも12週間は完全に解消されていない場合は、免疫抑制療法で治療するべきではない。(1)2回目の受診の少なくとも8週間前に消散しておらず、入院または親世代抗感染症薬による治療を必要とする任意の感染症を有する患者、または(2)2回目の受診前10日以内に経口抗感染症薬(抗ウイルス薬を含む)を必要とする任意の活発な感染症、もしくは活発な結核の既往歴を有する患者、または(3)スクリーニングの間のQuantiferon_TB Gold試験で陽性となった患者、または(4)インフォームドコンセント用紙に署名をする前8週間以内に任意の生ワクチンを受けた患者、または(5)インフォームドコンセントに署名をする前8週間以内に大手術を行った患者、または(6)試験期間中に大手術を予定している患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。好中球数の絶対数が<1.3×10/μLである患者は、免疫抑制治療で治療するべきではない。
リンパ腫または皮膚の扁平上皮細胞または基底細胞癌以外の別のがんの病歴を有する患者は、治療前少なくとも3ヶ月にわたって完全寛解にない限り、治療するべきではない。
最大限の医学的治療にもかかわらず、コントロール不良高血圧症(収縮期BP>180mmHg、拡張期BP>100mmHg)の患者は治療するべきではない。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)もしくはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)が>3×正常値上限(ULN)であるか、または総ビリルビンが>1.5×ULNである患者は、対象が過去ギルバート症候群の履歴を有することが分かっている場合を除いては、治療するべきではない。
感染症または薬物乱用の既往歴を有する患者は、治療の候補とすることはできない。例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染の既往歴、またはB型肝炎表面抗原もしくはB型肝炎コア抗体、またはC型肝炎もしくはHIV抗体のスクリーニング試験陽性の履歴;スクリーニング前1年以内のアルコールまたは薬物乱用の履歴である。
施される治療−免疫抑制治療による前治療。遺伝子治療の前に、患者は、導入遺伝子及び/またはAAVキャプシドへの免疫反応を防止するために、免疫抑制治療で治療すべきである。プレドニゾンの投薬は、0.5mg/kg/日から開始し、第12週の受診まで段階的に漸減させる。タクロリムスの用量は、最初の24週にわたり全血中トラフ濃度を2〜4ng/mL以内に維持するように調整する。第24週に、用量をおよそ50%まで減少させる。第28週に、用量をおよそ50%までさらに減少させる。タクロリムスは、第32週に中断する。シロリムスの用量は、全血中トラフ濃度を1〜3ng/mL以内に維持するように調整する。大部分の対象において、用量調整は、式:新規用量=現在の用量×(目標濃度/現在の濃度)に基づくことができる。対象は、さらなる用量調整前に、濃度をモニタリングしながら少なくとも7〜14日間にわたり新しい維持用量を継続するべきである。さらなる詳細については以下を参照のこと。
コルチコステロイド
ベクター投与(第1日、前投与)の朝において、患者に、少なくとも30分間にわたるメチルプレドニゾロン10mg/kg(最大500mg)をIVで与える。メチルプレドニゾロンは、IPの腰椎穿刺及びIC注入の前に投与するべきである。アセトアミノフェン及び抗ヒスタミン剤による前投薬は、治験責任医師の裁量で任意に行う。
第12週までにプレドニゾンを中断することを目標として、第2日に経口プレドニゾンを開始する。プレドニゾンの用量は、以下の通りである:
第2日から第2週の終わりまで:0.5mg/kg/日
第3週及び4週:0.35mg/kg/日
第5週〜8週:0.2mg/kg/日
第9週〜12週:0.1mg/kg
プレドニゾンは、第12週の後に中断する。プレドニゾンの正確な用量は、一段階高めた臨床上実用的な用量に調整することができる。
シロリムス
ベクター投与の2日前(第−2日):4時間ごとに1mg/m2×3用量のシロリムスの負荷用量を投与する。
第−1日から:目標血中レベルを1〜3ng/mlとする、1日2回の投薬に分割した0.5mg/m/日のシロリムス。
シロリムスを、第48週の受診後に中断する。
タクロリムス
第2日(IP投与の次の日)にタクロリムスを1日2回0.05mg/kgの用量で開始し、24週間にわたり2〜4ng/mLの血中レベルを達成するように調整した。
タクロリムスは第24週の受診から開始し、8週にわたって漸減する。第24週に、用量をおよそ50%まで減少させる。第28週に、用量をおよそ50%までさらに減少させる。タクロリムスは、第32週に中断する。
遺伝子治療。hIDUA発現カセット(rAAV9.hIDUA)を含む血清型9キャプシドの非複製組換えAAVを、治療に使用する。AAV9血清型を用いると、IC投与の後、CNS中でhIDUAタンパク質の効率的発現が可能となる。ベクターゲノムは、AAV2の逆位末端反復配列(ITR)と隣接したhIDUA発現カセットを含む。カセットからの発現は、強力な構成的CAGプロモーターによって駆動する。rAAV9.hIDUAベクターは、くも膜下腔内注入のためのElliotts B溶液中に懸濁させる。
rAAV9.hIDUAは、IC投与による単回固定用量:2×10GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については1.2×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については2.0×1012GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については2.2×1012GC)、または1×1010GC/g脳質量の用量(4ヶ月齢以上であるが9ヶ月齢未満の患者については6.0×1012GC;9ヶ月齢以上であるが18ヶ月齢未満の患者については1.0×1013GC;18ヶ月以上であるが3歳未満の患者については1.1×1013GC)のいずれか、として投与する。用量は、約5〜20mlの容量にすることができる。
rAAV9.IDUAの投与のために、対象を全身麻酔下におく。
均等物
本発明がその具体的な実施形態に関して詳細に記載されるにもかかわらず、機能的に等価である変形が本発明の範囲内にあることが理解されよう。実際、本明細書において示され、説明される発明に加え、本発明の様々な修正が、上記明細書及び添付される図面から当業者にとって明らかとなるであろう。そのような修正は、添付の特許請求の範囲の範囲内にあることを意図する。当業者であれば、本明細書に記載の発明の具体的な実施形態との多くの等価物を認識するかまたは定型的な実験の範囲の域でこれを使用し、確認することが可能である。そのような等価物は、以下の特許請求の範囲に包含されることを意図する。
この明細書に言及のある全ての刊行物、特許、及び特許出願は、各個別の刊行物、特許、または特許出願の全体が参照により本明細書に組み込まれていることが具体的かつ個別的に示されているのと同程度に、明細書中に参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (36)

  1. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、前記ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒト神経細胞によって生産された治療有効量の組換えヒトα−L−イズロニダーゼ(IDUA)を送達することを含む、前記方法。
  2. MPS Iと診断されたヒト対象の治療方法であって、前記ヒト対象の脳の脳脊髄液にヒトグリア細胞によって生産された治療有効量の組換えヒトIDUAを送達することを含む、前記方法。
  3. 前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. MPS Iと診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のα2,6−シアル酸付加ヒトIDUAを送達することと、
    前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  5. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGcを含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することと、
    前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  6. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない治療有効量のグリコシル化ヒトIDUAを送達することと、
    前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  7. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に、チロシン硫酸化を含む治療有効量のヒトIDUAを送達することと、
    前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  8. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、前記IDUAがヒト不死化神経細胞において前記発現ベクターから発現される際にα2,6−シアル酸付加される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  9. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、前記IDUAがヒト不死化神経細胞において前記発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  10. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、前記IDUAがヒト不死化神経細胞において前記発現ベクターから発現される際にグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  11. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳にヒトIDUAをコードする発現ベクターを投与することであって、前記IDUAがヒト不死化神経細胞において前記発現ベクターから発現される際にチロシン硫酸化される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  12. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む前記IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  13. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化ヒトIDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  14. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化ヒトIDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  15. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果チロシン硫酸化を含む前記IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含む、前記方法。
  16. 前記免疫抑制治療が、前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを前記対象に投与し、かつその後継続することを含む、請求項3〜15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 前記免疫抑制治療を180日後に中止する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記ヒトIDUAが配列番号1のアミノ酸配列を含む、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記免疫抑制治療が、前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを前記対象に投与することを含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記免疫抑制治療を180日後に中止する、請求項19に記載の方法。
  21. α2,6−シアル酸付加グリカンを含む前記IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を前記組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、請求項12に記載の方法。
  22. 検出可能なNeuGcを含まない前記グリコシル化IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を前記組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、請求項13に記載の方法。
  23. 検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない前記グリコシル化IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を前記組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、請求項14に記載の方法。
  24. チロシン硫酸化を含む前記IDUAの生産を、細胞培養中でヒト神経細胞株を前記組換えヌクレオチド発現ベクターを用いて形質導入することにより確認する、請求項15に記載の方法。
  25. 生産をマンノース−6−リン酸の存在下及び非存在下で確認する、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 前記発現ベクターまたは組換えヌクレオチド発現ベクターが、シグナルペプチドをコードする、請求項8〜15及び21〜25のいずれか1項に記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合の請求項16〜17のいずれか1項に記載の方法。
  27. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果α2,6−シアル酸付加グリカンを含む前記IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、
    前記組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、前記細胞培養中で前記α2,6−シアル酸付加グリカンを含む前記IDUAを生産する、前記方法。
  28. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGcを含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、
    前記組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、前記細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGcを含まない前記IDUAを生産する、前記方法。
  29. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まないグリコシル化IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、
    前記組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、前記細胞培養中でグリコシル化されるが検出可能なNeuGc及び/またはα−Gal抗原を含まない前記IDUAを生産する、前記方法。
  30. ムコ多糖症I型(MPS I)と診断されたヒト対象の治療方法であって、
    前記ヒト対象の脳の脳脊髄液に治療有効量のヒトIDUAをコードする組換えヌクレオチド発現ベクターを投与することであって、その結果チロシン硫酸化を含む前記IDUAを放出するデポーが形成される、前記投与することと、
    前記発現ベクターの投与の前に、またはそれと同時に、前記対象に免疫抑制治療を施し、かつその後も免疫抑制治療を継続することと、を含み、
    前記組換えベクターは、培養中でヒト神経細胞への形質導入に使用する場合、前記細胞培養中でチロシン硫酸化された前記IDUAを生産する、前記方法。
  31. 前記免疫抑制治療が、前記ヒトIDUAによる治療の前に、またはそれと同時に、(a)タクロリムス及びミコフェノール酸、(b)ラパマイシン及びミコフェノール酸、または(c)タクロリムス、ラパマイシン、及びコルチコステロイド、例えばプレドニゾロン及び/またはメチルプレドニゾロンの組合わせを前記対象に投与し、かつその後継続することを含む、請求項27〜30のいずれか1項に記載の方法。
  32. 前記免疫抑制治療を180日後に中止する、請求項31に記載の方法。
  33. 前記ヒト対象が3歳未満である、請求項1〜32のいずれか1項に記載の方法。
  34. 前記ヒト対象が3歳未満であり、前記発現ベクターまたは前記組換えヌクレオチド発現ベクターが、2×10GC/g脳質量、1×1010GC/g脳質量、または5×1010GC/g脳質量の用量で投与される、請求項8〜15及び21〜33のいずれか1項に記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合の請求項16〜20のいずれか1項に記載の方法。
  35. 前記ヒト対象が3歳未満であり、前記発現ベクターまたは前記組換えヌクレオチド発現ベクターが、2×10GC/g脳質量〜1×1010GC/g脳質量の範囲の用量で投与される、請求項8〜15及び21〜33のいずれか1項に記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合の請求項16〜20のいずれか1項に記載の方法。
  36. 前記ヒト対象が3歳未満であり、前記発現ベクターまたは前記組換えヌクレオチド発現ベクターが、1×1010GC/g脳質量〜5×1010GC/g脳質量の範囲の用量で投与される、請求項8〜15及び21〜33のいずれか1項に記載の方法、または請求項8〜15のいずれか1項に直接的もしくは間接的に従属する場合の請求項16〜20のいずれか1項に記載の方法。
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