JP2022058346A - グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター - Google Patents
グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022058346A JP2022058346A JP2021198506A JP2021198506A JP2022058346A JP 2022058346 A JP2022058346 A JP 2022058346A JP 2021198506 A JP2021198506 A JP 2021198506A JP 2021198506 A JP2021198506 A JP 2021198506A JP 2022058346 A JP2022058346 A JP 2022058346A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- promoter
- protein
- amino acid
- vector
- polynucleotide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 title claims abstract description 27
- 108091006296 SLC2A1 Proteins 0.000 title abstract description 96
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 title description 45
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 104
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000007913 intrathecal administration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 claims description 68
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 claims description 68
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 claims description 68
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 claims description 64
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 50
- 108090000565 Capsid Proteins Proteins 0.000 claims description 23
- 102100023321 Ceruloplasmin Human genes 0.000 claims description 23
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N phenylalanine group Chemical group N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)O COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 11
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 125000001493 tyrosinyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 claims description 8
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 5
- 241001655883 Adeno-associated virus - 1 Species 0.000 claims description 4
- 241001164825 Adeno-associated virus - 8 Species 0.000 claims description 4
- 241000702423 Adeno-associated virus - 2 Species 0.000 claims 3
- 241000202702 Adeno-associated virus - 3 Species 0.000 claims 1
- 241000580270 Adeno-associated virus - 4 Species 0.000 claims 1
- 102000058063 Glucose Transporter Type 1 Human genes 0.000 abstract description 68
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 abstract description 21
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract description 18
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 abstract description 8
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 abstract description 8
- 210000003061 neural cell Anatomy 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 102100023536 Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 1 Human genes 0.000 abstract 3
- 238000001476 gene delivery Methods 0.000 abstract 1
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 62
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 41
- 239000013608 rAAV vector Substances 0.000 description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 25
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 24
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 24
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 22
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 20
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 20
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 19
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 15
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 15
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 description 15
- 102000018711 Facilitative Glucose Transport Proteins Human genes 0.000 description 14
- 108091052347 Glucose transporter family Proteins 0.000 description 14
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 12
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 12
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 10
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 9
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 9
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 9
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 9
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 8
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 8
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 8
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 8
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 8
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 8
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 101150058068 SLC2A1 gene Proteins 0.000 description 7
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 7
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 7
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 7
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 7
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 7
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 7
- 239000013603 viral vector Substances 0.000 description 7
- 101710197658 Capsid protein VP1 Proteins 0.000 description 6
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 6
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 6
- 101710180683 Glutamine transporter 1 Proteins 0.000 description 6
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 6
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 6
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 6
- 238000000185 intracerebroventricular administration Methods 0.000 description 6
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 6
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 6
- VRYALKFFQXWPIH-PBXRRBTRSA-N (3r,4s,5r)-3,4,5,6-tetrahydroxyhexanal Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CC=O VRYALKFFQXWPIH-PBXRRBTRSA-N 0.000 description 5
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 5
- 108700011259 MicroRNAs Proteins 0.000 description 5
- 102000001435 Synapsin Human genes 0.000 description 5
- 108050009621 Synapsin Proteins 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 5
- PMMURAAUARKVCB-UHFFFAOYSA-N alpha-D-ara-dHexp Natural products OCC1OC(O)CC(O)C1O PMMURAAUARKVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 5
- 235000020887 ketogenic diet Nutrition 0.000 description 5
- -1 norleusin Chemical compound 0.000 description 5
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 5
- 210000000449 purkinje cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 5
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 5
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 4
- 102000008214 Glutamate decarboxylase Human genes 0.000 description 4
- 108091022930 Glutamate decarboxylase Proteins 0.000 description 4
- 101150097297 Nedd4 gene Proteins 0.000 description 4
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 4
- 101710118046 RNA-directed RNA polymerase Proteins 0.000 description 4
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 4
- 108091081021 Sense strand Proteins 0.000 description 4
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 4
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 4
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 4
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 4
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 4
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 4
- 231100000221 frame shift mutation induction Toxicity 0.000 description 4
- 230000037433 frameshift Effects 0.000 description 4
- 230000004190 glucose uptake Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002679 microRNA Substances 0.000 description 4
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 4
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 4
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 4
- 238000010825 rotarod performance test Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- KISWVXRQTGLFGD-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-[[6-amino-2-[[2-[[2-[[5-amino-2-[[2-[[1-[2-[[6-amino-2-[(2,5-diamino-5-oxopentanoyl)amino]hexanoyl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)pentanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)p Chemical compound C1CCN(C(=O)C(CCCN=C(N)N)NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CCC(N)=O)C1C(=O)NC(CO)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CCCN=C(N)N)C(=O)NC(CO)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(=O)NC(CC(C)C)C(O)=O)CC1=CC=C(O)C=C1 KISWVXRQTGLFGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013607 AAV vector Substances 0.000 description 3
- 101800000263 Acidic protein Proteins 0.000 description 3
- 208000002267 Anti-neutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis Diseases 0.000 description 3
- 102000053642 Catalytic RNA Human genes 0.000 description 3
- 108090000994 Catalytic RNA Proteins 0.000 description 3
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 3
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 3
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 102000047918 Myelin Basic Human genes 0.000 description 3
- 101710107068 Myelin basic protein Proteins 0.000 description 3
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 description 3
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 3
- 108091027967 Small hairpin RNA Proteins 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 3
- 230000006377 glucose transport Effects 0.000 description 3
- 108010000481 glutamate receptor delta 2 Proteins 0.000 description 3
- 210000001320 hippocampus Anatomy 0.000 description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 210000003140 lateral ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 3
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 3
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 3
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 3
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 3
- 108091092562 ribozyme Proteins 0.000 description 3
- 239000004055 small Interfering RNA Substances 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- 210000003556 vascular endothelial cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 3
- OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminobutyric acid Chemical compound NCCC(N)C(O)=O OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYIFNHCXNCRBQI-UHFFFAOYSA-N 2-aminoadipic acid Chemical compound OC(=O)C(N)CCCC(O)=O OYIFNHCXNCRBQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PECYZEOJVXMISF-UHFFFAOYSA-N 3-aminoalanine Chemical compound [NH3+]CC(N)C([O-])=O PECYZEOJVXMISF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001634120 Adeno-associated virus - 5 Species 0.000 description 2
- 241000972680 Adeno-associated virus - 6 Species 0.000 description 2
- 206010003591 Ataxia Diseases 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108091033380 Coding strand Proteins 0.000 description 2
- 108700006771 Glut1 Deficiency Syndrome Proteins 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 2
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 description 2
- 102100021244 Integral membrane protein GPR180 Human genes 0.000 description 2
- 108020004684 Internal Ribosome Entry Sites Proteins 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 2
- 108010021466 Mutant Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000008300 Mutant Proteins Human genes 0.000 description 2
- 101710135898 Myc proto-oncogene protein Proteins 0.000 description 2
- 102100038895 Myc proto-oncogene protein Human genes 0.000 description 2
- 108010025020 Nerve Growth Factor Proteins 0.000 description 2
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 2
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 2
- 102000012288 Phosphopyruvate Hydratase Human genes 0.000 description 2
- 108010022181 Phosphopyruvate Hydratase Proteins 0.000 description 2
- 108091006304 SLC2A7 Proteins 0.000 description 2
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 2
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 2
- 102100030937 Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 7 Human genes 0.000 description 2
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 101710150448 Transcriptional regulator Myc Proteins 0.000 description 2
- 102000002027 Tuberin Human genes 0.000 description 2
- 108050009309 Tuberin Proteins 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N alpha-aminobutyric acid Chemical compound CCC(N)C(O)=O QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003965 antiepileptics Drugs 0.000 description 2
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 2
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 2
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 2
- 229960003120 clonazepam Drugs 0.000 description 2
- DGBIGWXXNGSACT-UHFFFAOYSA-N clonazepam Chemical compound C12=CC([N+](=O)[O-])=CC=C2NC(=O)CN=C1C1=CC=CC=C1Cl DGBIGWXXNGSACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N dl-hydroxyproline Natural products OC1C[NH2+]C(C([O-])=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 2
- 230000003511 endothelial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 2
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 101150066583 rep gene Proteins 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- SZCZSKMCTGEJKI-UHFFFAOYSA-N tuberin Natural products COC1=CC=C(C=CNC=O)C=C1 SZCZSKMCTGEJKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003606 umbilical vein Anatomy 0.000 description 2
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 2
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 2
- BJBUEDPLEOHJGE-UHFFFAOYSA-N (2R,3S)-3-Hydroxy-2-pyrolidinecarboxylic acid Natural products OC1CCNC1C(O)=O BJBUEDPLEOHJGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- BVAUMRCGVHUWOZ-ZETCQYMHSA-N (2s)-2-(cyclohexylazaniumyl)propanoate Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC1CCCCC1 BVAUMRCGVHUWOZ-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- MRTPISKDZDHEQI-YFKPBYRVSA-N (2s)-2-(tert-butylamino)propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(C)(C)C MRTPISKDZDHEQI-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- NPDBDJFLKKQMCM-SCSAIBSYSA-N (2s)-2-amino-3,3-dimethylbutanoic acid Chemical compound CC(C)(C)[C@H](N)C(O)=O NPDBDJFLKKQMCM-SCSAIBSYSA-N 0.000 description 1
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150008391 A1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101001007348 Arachis hypogaea Galactose-binding lectin Proteins 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710116137 Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II Proteins 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 206010008025 Cerebellar ataxia Diseases 0.000 description 1
- 206010050389 Cerebral ataxia Diseases 0.000 description 1
- 208000028698 Cognitive impairment Diseases 0.000 description 1
- 206010010305 Confusional state Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 235000005956 Cosmos caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 101100481408 Danio rerio tie2 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000014094 Dystonic disease Diseases 0.000 description 1
- 208000032274 Encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 108090000331 Firefly luciferases Proteins 0.000 description 1
- 101150014889 Gad1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 1
- 102100039289 Glial fibrillary acidic protein Human genes 0.000 description 1
- 101710193519 Glial fibrillary acidic protein Proteins 0.000 description 1
- 102100035902 Glutamate decarboxylase 1 Human genes 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 208000028782 Hereditary disease Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000906283 Homo sapiens Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 1 Proteins 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N Hydroxyproline Chemical compound O[C@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N 0.000 description 1
- 201000006347 Intellectual Disability Diseases 0.000 description 1
- AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N L-Ornithine Chemical compound NCCC[C@H](N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 208000036626 Mental retardation Diseases 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 101100481410 Mus musculus Tek gene Proteins 0.000 description 1
- 206010049816 Muscle tightness Diseases 0.000 description 1
- 208000036572 Myoclonic epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 208000037004 Myoclonic-astatic epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 102000007072 Nerve Growth Factors Human genes 0.000 description 1
- KNTFCRCCPLEUQZ-VKHMYHEASA-N O-methylserine Chemical compound COC[C@H](N)C(O)=O KNTFCRCCPLEUQZ-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N Orn-delta-NH2 Natural products NCCCC(N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTJLXEIPEHZYQJ-UHFFFAOYSA-N Ornithine Natural products OC(=O)C(C)CCCN UTJLXEIPEHZYQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 102000010292 Peptide Elongation Factor 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010077524 Peptide Elongation Factor 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100024616 Platelet endothelial cell adhesion molecule Human genes 0.000 description 1
- 108010038512 Platelet-Derived Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000010780 Platelet-Derived Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000001253 Protein Kinase Human genes 0.000 description 1
- 108091030071 RNAI Proteins 0.000 description 1
- 102000037054 SLC-Transporter Human genes 0.000 description 1
- 108091006207 SLC-Transporter Proteins 0.000 description 1
- 102000037062 SLC2 Human genes 0.000 description 1
- 108091006209 SLC2 Proteins 0.000 description 1
- 108091006298 SLC2A3 Proteins 0.000 description 1
- 108091006300 SLC2A4 Proteins 0.000 description 1
- 108091006301 SLC2A5 Proteins 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000032140 Sleepiness Diseases 0.000 description 1
- 102100022722 Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 3 Human genes 0.000 description 1
- 102100033939 Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 4 Human genes 0.000 description 1
- 102100022719 Solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 5 Human genes 0.000 description 1
- 206010041415 Spastic paralysis Diseases 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 206010046865 Vaccinia virus infection Diseases 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 108091093126 WHP Posttrascriptional Response Element Proteins 0.000 description 1
- 241001492404 Woodchuck hepatitis virus Species 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004598 abnormal eye movement Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001130 astrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000030570 cellular localization Effects 0.000 description 1
- 210000004720 cerebrum Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012829 chemotherapy agent Substances 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 208000010877 cognitive disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 210000000877 corpus callosum Anatomy 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000009109 curative therapy Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 208000010118 dystonia Diseases 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 1
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 208000028329 epileptic seizure Diseases 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000009368 gene silencing by RNA Effects 0.000 description 1
- 230000009395 genetic defect Effects 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002518 glial effect Effects 0.000 description 1
- 210000005046 glial fibrillary acidic protein Anatomy 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 102000052191 human SLC2A1 Human genes 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 229960002591 hydroxyproline Drugs 0.000 description 1
- 230000002218 hypoglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003483 hypokinetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000001361 intraarterial administration Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- BBJIPMIXTXKYLZ-UHFFFAOYSA-N isoglutamic acid Chemical compound OC(=O)CC(N)CC(O)=O BBJIPMIXTXKYLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 210000003292 kidney cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011813 knockout mouse model Methods 0.000 description 1
- 201000003723 learning disability Diseases 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001638 lipofection Methods 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000037323 metabolic rate Effects 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 210000000274 microglia Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 1
- 208000016313 myoclonic-astastic epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 208000002040 neurosyphilis Diseases 0.000 description 1
- 239000003900 neurotrophic factor Substances 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 210000004789 organ system Anatomy 0.000 description 1
- 229960003104 ornithine Drugs 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 230000001124 posttranscriptional effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000004853 protein function Effects 0.000 description 1
- 108060006633 protein kinase Proteins 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000008159 sesame oil Substances 0.000 description 1
- 235000011803 sesame oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002924 silencing RNA Substances 0.000 description 1
- 208000019116 sleep disease Diseases 0.000 description 1
- 208000020685 sleep-wake disease Diseases 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 239000000829 suppository Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- BJBUEDPLEOHJGE-IMJSIDKUSA-N trans-3-hydroxy-L-proline Chemical compound O[C@H]1CC[NH2+][C@@H]1C([O-])=O BJBUEDPLEOHJGE-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 208000007089 vaccinia Diseases 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
ス(rAAV)ビリオンに関する。より具体的には、本発明は、グルコーストランスポーター
1欠損症症候群(glucose transporter type 1 deficiency syndrome; GLUT-1DS:OMIM 60
6777)の遺伝子治療のためのrAAVに関する。
syndrome; GLUT1 DS) は、グルコーストランスポーター(GLUT)タンパク質の機能異
常に起因する脳組織への糖輸送障害が原因であり、SLC2A1 (solute carrier family 2 (f
acilitated glucose transporter), member 1) 遺伝子のhaplo-insufficiencyによる発症
形式をとる。このGLUT1タンパク質は、他の多くの神経遺伝性疾患と同様に広く脳内に分
布している。この疾患の症状としては、乳児早期からの難治性痙攣、知的障害、小脳失調
等が挙げられる。GLUT1欠損症の具体的な治療法として、ケトン食療法が一部の痙攣に対
して行われているが、現在のところ根治的治療法は確立されていない。
伝性疾患を治療する方法が検討されている。このような神経系細胞に対する治療用遺伝子
の送達のための手段(ベクター)として、遺伝子組換えされたアデノ随伴ウイルス(rAAV
)を用いる手段が公知である。そのようなrAAVとしては、例えば、国際公開公報2012/057
363、2008/124724、2003/093479などに記載のものが挙げられる。
な医薬が求められている。さらに、副作用が低い、より平易な投与で可能である、持続性
が高いなど、実際の治療において有利であることが望ましい。
鋭意努力した結果、グルコーストランスポーター1タンパク質をコードする遺伝子(SLC2
A1遺伝子)のヌクレオチド配列を含む組換えアデノ随伴ウイルスベクターを調製して、こ
のベクターを生体に投与するとグルコーストランスポーター1欠損症症候群の症状が改善
することを見出して、本願発明を完成させた。
の疾患の治療のための、以下に示す組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター、それを含
む医薬組成物などを提供する。
[1]グルコース輸送タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む、グルコーストラ
ンスポーター1欠損症症候群の治療のための組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
[2]前記ポリヌクレオチドが、配列番号2もしくは4のアミノ酸配列、またはこれら配
列と約90%以上の同一性を有してグルコース輸送能を有するアミノ酸配列をコードする
ポリヌクレオチドを含む、[1]に記載の組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
[3]前記組換えアデノ随伴ウイルスベクターが、野生型AAV1カプシドタンパク質のアミ
ノ酸配列中445位のチロシンがフェニルアラニンに置換されている変異アミノ酸配列を有
するタンパク質、野生型のAAV2カプシドタンパク質のアミノ酸配列中445位のチロシンが
フェニルアラニンに置換されている変異アミノ酸配列を有するタンパク質、または野生型
のAAV9カプシドタンパク質のアミノ酸配列中446位のチロシンがフェニルアラニンに置換
されている変異アミノ酸配列を有するタンパク質を含む、[1]又は[2]のいずれかに
記載のアデノ随伴ウイルス組換えベクター。
[4]前記ポリヌクレオチドが、シナプシンIプロモーター配列、ミエリン塩基性タンパ
ク質プロモーター配列、ニューロン特異的エノラーゼプロモーター配列、カルシウム/カ
ルモジュリンー依存性蛋白キナーゼII(CMKII)プロモーター配列、チュブリンαIプロモー
ター配列、血小板由来成長因子β鎖プロモーター配列、グリア線維性酸性タンパク質(GFA
P)プロモーター配列、L7プロモーター配列(小脳プルキンエ細胞特異的プロモーター)、
グリア線維酸性タンパク質(hGfa2)プロモーター配列、グルタミン酸受容体デルタ2プロ
モーター(小脳プルキンエ細胞特異的プロモーター)配列、グルタミン酸脱炭酸酵素(GA
D65/GAD67)プロモーター配列、配列番号17のポリヌクレオチド配列、配列番号18の
ポリヌクレオチド配列、および配列番号19のポリヌクレオチド配列からなる群より選択
されるプロモーター配列を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の組換えアデノ随伴ウ
イルスベクター。
[5]前記ポリヌクレオチドが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV8、およびAAV9からなる群
より選択されるインバーテッドターミナルリピート(ITR)を含む、[1]~[4]のい
ずれかに記載の組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
[6][1]~[5]のいずれかに記載の組換えアデノ随伴ウイルス組換えベクターを含
む、医薬組成物。
[7]脳内投与されるための、[6]に記載の医薬組成物。
[8]髄腔内投与されるための、[6]に記載の医薬組成物。
[9]末梢投与されるための、[6]に記載の医薬組成物。
[10]ケトン食事療法と併用するための、[6]~[9]に記載の医薬組成物。
[11]上記[6]~[10]のいずれかに記載の医薬組成物を投与することを含む、グルコ
ーストランスポーター1欠損症症候群を治療する方法。
[12]ケトン食療法と併用される、[11]に記載の方法。
[13]抗てんかん薬を併用することをさらに含む、[11]に記載の方法。
ことは、グルコーストランスポーター1欠損症症候群の治療法として有用である。
コードするポリヌクレオチドを含む、グルコーストランスポーター1欠損症症候群の治療
のための組換えアデノ随伴ウイルスベクターが提供される。
本出願において用いられる、生体の中枢神経系におけるグルコース取込を向上させるタ
ンパク質とは、好ましくは、グルコーストランスポータータンパク質、より好ましくはグ
ルコーストランスポーター1タンパク質を指す。
る。GLUT1、GLUT3およびGLUT5は哺乳動物のほとんど全ての組織に広く分布し、一方、GLU
T2、GLUT4及びGLUT7は組織特異的な発現が見られる。これらGLUTは、そのアミノ酸配列
より12回膜貫通領域を有するタンパク質と考えられているが、14回膜貫通領域を含むGLUT
タンパク質も存在すると考えられている。
利用できる。このようなアミノ酸配列としては、例えば、Genbankアクセッション番号NP_
006507(ヒト)、NP_035530(マウス)、NP_620182(ラット)が挙げられる。他に利用可
能な動物種としては、例えば、サル、イヌ、ブタ、ウシ、ウマなどの哺乳動物由来のもの
が挙げられる。ヒト、マウス及びラットのグルコーストランスポーター1タンパク質のア
ミノ酸配列はそれぞれ配列番号2、4、5及び6に記載される。好ましくは、本発明のベ
クターは、配列番号2、4、5もしくは6のアミノ酸配列、またはこれら配列と約90%
以上の同一性を有してグルコース輸送能を有するアミノ酸配列をコードするポリヌクレオ
チドを含む。より好ましくは、本発明のベクターは、配列番号2、4、5または6のアミ
ノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含む。さらに好ましくは、本発明のベクターは
、配列番号2からなるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含む。
のアミノ酸配列に対して、約90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%
以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.1%以上、99.2%以上、99.3%以上
、99.4%以上、99.5%以上、99.6%以上、99.7%以上、99.8%以上、99.9%以上の同一性
を有するアミノ酸配列を有し、かつ生理条件下でグルコース輸送能を有するタンパク質が
含まれる。上記数値は一般的に大きい程好ましい。なお、本発明において、変異タンパク
質と元のタンパク質とが同程度に機能する(例えば、同程度の結合能を示す)とは、例え
ば、比活性が約0.01~100、好ましくは約0.5~20、より好ましくは約0.5~2である範囲内
であることを意味するが、これらに限定されない。
6のアミノ酸配列または上記同一性を有するアミノ酸配列において、1個以上のアミノ酸
が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含み、かつ生理条件下でグル
コース輸送能を有するタンパク質が含まれる。上記のアミノ酸の欠失、置換、挿入及び付
加のうち2種以上が同時に生じてもよい。このようなタンパク質としては、例えば、配列
番号2または4のアミノ酸配列において、例えば、1~50個、1~40個、1~39個、1~38個
、1~37個、1~36個、1~35個、1~34個、1~33個、1~32個、1~31個、1~30個、1~29
個、1~28個、1~27個、1~26個、1~25個、1~24個、1~23個、1~22個、1~21個、1~2
0個、1~19個、1~18個、1~17個、1~16個、1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~
11個、1~10個、1~9個(1~数個)、1~8個、1~7個、1~6個、1~5個、1~4個、1~3個
、1~2個または1個のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ
酸配列を含み、かつ生理条件下でグルコース輸送能を有するタンパク質が挙げられる。上
記アミノ酸残基の欠失、置換、挿入および/または付加の数は、一般的に小さい程好まし
い。
下に示す。同一群に含まれるアミノ酸残基は相互に置換可能である。A群:ロイシン、イ
ソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2-アミノブタン酸、メチオ
ニン、o-メチルセリン、t-ブチルグリシン、t-ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニン
; B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2-ア
ミノアジピン酸、2-アミノスベリン酸; C群:アスパラギン、グルタミン; D群:リジ
ン、アルギニン、オルニチン、2,4-ジアミノブタン酸、2,3-ジアミノプロピオン酸; E
群:プロリン、3-ヒドロキシプロリン、4-ヒドロキシプロリン; F群:セリン、スレオ
ニン、ホモセリン; G群:フェニルアラニン、チロシン。アミノ酸残基が置換されたグ
ルコーストランスポーター1タンパク質は、通常の遺伝子操作技術など、当業者に公知の
方法に従って作製することができる。このような遺伝子操作手順については、例えば、Mo
lecular Cloning 3rd Edition, J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab. Press. 20
01、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons 1987-1997などを参
照することができる。
または3のポリヌクレオチド配列において、1個以上(例えば、1~50個、1~40個、1~3
0個、1~25個、1~20個、1~15個、1~10個、1~9個(1~数個)、1~8個、1~7個、1~6
個、1~5個、1~4個、1~3個、1~2個、1個など)のヌクレオチドの欠失、置換、挿入お
よび/または付加を有するポリヌクレオチドであって、配列番号2または4のアミノ酸配
列を含むタンパク質、あるいは配列番号2または4のアミノ酸配列において上記の1個以
上のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含みグルコース
輸送能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む。これら欠失、置換、挿
入及び付加のうち2種以上の組合わせを同時に含んでもよい。上記ヌクレオチドの欠失、
置換、挿入および/または付加の数は、一般的に小さい程好ましい。また、本願発明にお
いて好ましいポリヌクレオチドは、例えば、配列番号1または3のその相補配列にストリ
ンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズ可能なポリヌクレオチドで
あって、配列番号2または4のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、あるいは配
列番号2または4のアミノ酸配列において上記の1個以上のアミノ酸が欠失、置換、挿入
および/または付加したアミノ酸配列を含みグルコース輸送能を有するタンパク質をコー
ドするポリヌクレオチドを含む。
ラー・クローニング(Molecular Cloning 3rd Edition, J.Sambrook et al.,Cold Spring
Harbor Lab. Press. 2001)に記載の方法などに従って行うことができる。また、市販
のライブラリーを使用する場合、製造業者により提供される使用説明書などに記載の方法
に従って行うことができる。ここで、「ストリンジェントな条件」は、低ストリンジェン
トな条件、中ストリンジェントな条件及び高ストリンジェントな条件のいずれでもよい。
「低ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50
%ホルムアミド、32℃の条件である。また、「中ストリンジェントな条件」は、例えば、
5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホルムアミド、42℃の条件である。「高ス
トリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホル
ムアミド、50℃の条件である。これらの条件において、温度を上げるほど高い相同性を有
するDNAが効率的に得られることが期待できる。ただし、ハイブリダイゼーションのスト
リンジェンシーに影響する要素としては温度、プローブ濃度、プローブの長さ、イオン強
度、時間、塩濃度など複数の要素が考えられ、当業者であればこれら要素を適宜選択する
ことで同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。
トウェアにより、デフォルトのパラメーターを用いて計算したときに、配列番号:7、9
又は11のヌクレオチド配列と、例えば、70%以上、80%以上、90%以上、91%以上、92%
以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.1
%以上、99.2%以上、99.3%以上、99.4%以上、99.5%以上、99.6%以上、99.7%以上、
99.8%以上、99.9%以上の同一性を有するポリヌクレオチドを挙げることができる。
上記相同性の数値は一般的に大きい程好ましい。
ュールによるアルゴリズムBLAST(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 872264-2268,1990; Pro
c. Natl. Acad. Sci USA 90: 5873, 1993)を用いて決定できる。BLASTのアルゴリズムに
基づいたBLASTNやBLASTXと呼ばれるプログラムが開発されている(Altschul SF, et al:
J Mol Biol 215: 403,1990)。BLASTNを用いて塩基配列を解析する場合は、パラメーター
は、例えばscore=100、wordlength=12とする。また、BLASTXを用いてアミノ酸配列を解
析する場合は、パラメーターは、例えばscore=50、wordlength=3とする。BLASTとGappe
d BLASTプログラムを用いる場合は、各プログラムのデフォルトパラメーターを用いる。
本発明のベクターが用いられる、グルコーストランスポーター1欠損症症候群には、具
体的には、てんかん発作、異常眼球運動発作、無呼吸発作、Doose症候群、筋緊張低下、
小脳失調、痙性麻痺、ジストニア、認知障害、学習障害、精神遅滞、後天性小脳症、運動
失調、精神錯乱、嗜眠・傾眠、不全片麻痺、全身麻痺、睡眠障害、頭痛、嘔吐など様々な
症状が認められる。GLUT1をコードするSLC2A1遺伝子(1p34.2)のヘテロ接合性およびホ
モ接合性が症状と関係する。
ンがエネルギー源となるようにケトン食療法、あるいは一般的な抗てんかん薬(例えば、
バロプロ酸、クロナゼパム、及びこれらの組み合わせ)が選択される。
本願発明において、細胞においてグルコース輸送機能を有するタンパク質をコードする
遺伝子を神経系細胞に送達するためのベクターとしては、WO 2012/057363に記載される、
末梢投与によっても神経細胞に効率的に遺伝子送達できる組換えアデノ随伴ウイルスベク
ター(本明細書中、血管投与型ベクターともいう)、あるいはWO 2008/124724などに記載
されるものを用いることができる。本発明のrAAVベクターは、生体の血液脳関門を通過可
能であり、したがって血液脳関門を介して脳に送達される投与手段、例えば患者への末梢
投与、髄腔内投与などによって、患者の脳、脊髄などの神経系細胞に目的の治療用遺伝子
を導入可能である。また、脳内の標的部位に直接投与することも可能である。
2型(AAV2)、3型(AAV3)、4型(AAV4)、5型(AAV5)、6型(AAV6)、7型(AAV7
)、8型(AAV8)、9型(AAV9)などより作製できるが、これらに限定されない。これら
のアデノ随伴ウイルスゲノムのヌクレオチド配列は公知であり、それぞれ、GenBank登録
番号:AF063497.1(AAV1)、AF043303(AAV2)、NC_001729(AAV3)、NC_001829.1(AAV4)
、NC_006152.1(AAV5)、AF028704.1(AAV6)、NC_006260.1(AAV7)、NC_006261.1(AAV
8)、AY530579(AAV9)のヌクレオチド配列を参照できる。これらのうち、2型、3型、
5型および9型がヒト由来である。本発明において、特にAAV1、AAV2またはAAV9に由来す
るカプシドタンパク質(VP1、VP2、VP3など)を利用することが好ましい。AAV1とAAV9は
ヒト由来のAAVのうちで神経細胞への感染効率が比較的高いことが報告されている(Tayman
s, et al., Hum Gene Ther 18:195-206, 2007など)。
やWO 2008/124724などに記載されるように、野生型のアミノ酸配列と比較して、少なくと
も1つのチロシンがフェニルアラニンなどの別のアミノ酸に置換されているアミノ酸配列
を有する変異体タンパク質である。例えば、野生型AAV1カプシドタンパク質のアミノ酸配
列中445位のチロシンがフェニルアラニンに置換されているアミノ酸配列(配列番号9)
、野生型のAAV2カプシドタンパク質のアミノ酸配列中444位のチロシンがフェニルアラニ
ンに置換されているアミノ酸配列(配列番号10)、または野生型のAAV9カプシドタンパ
ク質のアミノ酸配列中446位のチロシン残基がフェニルアラニン残基に置換されているア
ミノ酸配列(配列番号11)を有し、キャプソメアを形成可能である変異タンパク質が挙
げられる(WO 2012/057363、WO 2008/124724)。また、本発明のrAAVが含むカプシドタン
パク質は、上記アミノ酸配列9~11のいずれかのアミノ酸配列に対して約90%以上、91
%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99
%以上、99.1%以上、99.2%以上、99.3%以上、99.4%以上、99.5%以上、99.6%以上、
99.7%以上、99.8%以上、99.9%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつキ
ャプソメアを形成可能であるタンパク質が含まれる。また、例えば、配列番号9~11の
いずれかのアミノ酸配列において、例えば、1~50個、1~40個、1~35個、1~30個、1~2
5個、1~20個、1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~11個、1~10個、1~9個(1~
数個)、1~8個、1~7個、1~6個、1~5個、1~4個、1~3個、1~2個または1個のアミノ
酸残基が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列を含み、かつキャプソ
メアを形成可能であるタンパク質が挙げられる。これら欠失、置換、挿入及び付加のうち
2種以上の組合わせを同時に含んでもよい。別の実施形態において、本発明に用いるカプ
シドタンパク質は、単独で又は他のカプシドタンパク質メンバー(例えば、VP2、VP3など
)と一緒になってキャプソメアを形成する機能を有する。また、当該キャプソメア内には
、神経系細胞に送達されるための目的の治療用遺伝子などを含むポリヌクレオチドがパッ
ケージングされる。
関門を通過できる。本発明において、遺伝子導入標的としての神経系細胞は、少なくとも
脳、脊髄など中枢神経系に含まれる神経細胞を含み、さらに、神経膠細胞、小膠細胞、星
状膠細胞、乏突起膠細胞、脳室上衣細胞、脳血管内皮細胞などを含んでもよい。遺伝子導
入される神経系細胞のうち神経細胞の割合は、好ましくは、70%以上、80%以上、85%以
上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以
上、98%以上、99%以上、99.1%以上、99.2%以上、99.3%以上、99.4%以上、99.5%以
上、99.6%以上、99.7%以上、99.8%以上、99.9%以上、または100%である。
ノム複製を行う機能、ウイルスベクター内へと野生型AAVゲノム(又はrAAVゲノム)をリ
クルートしてパッケージングする機能、本発明のrAAVベクターを形成する機能など公知の
機能を同程度に有する限り、上記と同様の数のアミノ酸配列同一性を有してもよいし、上
記と同様の数のアミノ酸残基の欠失、置換、挿入および/または付加を含み得る。機能的
に同程度の範囲については、上記の比活性に関する説明において記載される範囲が挙げら
れる。本発明において、好ましくは、公知のAAV3由来のRepタンパク質が使用される。
認識してその配列に依存してゲノム複製を行う機能、ウイルスベクター内へと野生型AAV
ゲノム(又はrAAVゲノム)をパッケージングする機能、本発明のrAAVベクターを形成する
機能などの公知の機能を同程度に有するRepタンパク質をコードする限り、上記と同様の
数の同一性を有してもよいし、上記と同様の数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および
/または付加を含んでもよい。機能的に同程度の範囲については、上記の比活性に関する
説明において記載される範囲が挙げられる。本発明において、好ましくは、AAV2またはAA
V3由来のrep遺伝子が使用される。
シドタンパク質VP1など(VP1、VP2および/またはVP3)、およびRepタンパク質は、これ
をコードするポリヌクレオチドがAAVヘルパープラスミドに組込まれて用いられる。本発
明で用いるカプシドタンパク質(VP1、VP2および/またはVP3)、ならびにRepタンパク質
は、必要に応じて1種、2種、3種またはそれ以上のプラスミドに組込まれていてもよい
。場合によって、これらのカプシドタンパク質およびRepタンパク質のうちの1種以上がAA
Vゲノムに含まれてもよい。本発明において、好ましくは、カプシドタンパク質(VP1、VP
2および/またはVP3)およびRepタンパク質は全て、1種のポリヌクレオチドにコードさ
れ、AAVヘルパープラスミドとして提供される。
クレオチド)は、野生型ゲノムの5'側および3'側に位置するITRの間に位置する内部領域
(すなわち、rep遺伝子及びcap遺伝子の一方または両方)のポリヌクレオチドを、目的の
タンパク質をコードするポリヌクレオチド(治療用遺伝子)およびこのポリヌクレオチド
を転写するためのプロモーター配列などを含む遺伝子カセットによって置換することによ
り作製できる。好ましくは、5'側および3'側に位置するITRは、それぞれAAVゲノムの5’
末端および3’末端に位置する。好ましくは、本発明のrAAVゲノムは、5’末端および3’
末端に位置するITRは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV8またはAAV9のゲノムに含まれる5'
側ITRおよび3'側ITRを含む。一般的に、ITR部分は容易に相補配列が入れ替わった配列(fl
ip and flop structure)をとるため、本発明のrAAVゲノムに含まれるITRは、5’と3’の
方向が逆転していてもよい。本発明のrAAVゲノムにおいて、内部領域と置き換えられるポ
リヌクレオチド(すなわち、治療用遺伝子)の長さは、元のポリヌクレオチドの長さと同
程度が実用上好ましい。すなわち、本発明のrAAVゲノムは、全長が野生型の全長である5k
bと同程度、例えば約2~6kb、好ましくは約4~6kbであることが好ましい。本発明のrAAV
ゲノムに組込まれる治療用遺伝子の長さは、プロモーター、ポリアデニレーションなどを
含めた転写調節領域の長さ(例えば、約1~1.5kbと仮定する場合)を差し引くと、好ま
しくは長さが約0.01~3.7kb、より好ましくは長さが約0.01~2.5kb、さらに好ましく約0.
01~2kbであるが、これに限定されない。
チドは、一本鎖である場合には目的の治療用タンパク質を発現するまで時間(数日)を要
する場合がある。この場合、導入される治療用遺伝子を、自己相補性を有するsc(self-c
omplementary)型となるように設計して、より短期間に効果を示すことも可能である。具
体的な詳細については、例えば、Foust KD, et al.(Nat Biotechnol. 2009 Jan;27(1):59
-65)などに記載されている。本発明のrAAVベクター中にパッケージングされているポリ
ヌクレオチドは、非sc型であってもよいしsc型であってもよい。
モーター配列およびそのプロモーター配列と作動可能に連結された治療用遺伝子を含むポ
リヌクレオチドを含む(すなわち、そのようなポリヌクレオチドがパッケージングされて
いる)。本発明に用いるプロモーター配列としては、神経系細胞に特異的なプロモーター
配列は、例えば、神経細胞、神経膠細胞、乏突起膠細胞、脳血管内皮細胞、小膠細胞、脳
室上皮細胞などに由来するが、これらに限定されない。このようなプロモーター配列とし
ては、具体的には、シナプシンIプロモーター配列、グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD65/GA
D67)プロモーター配列、Tie2プロモーター配列(脳毛細血管特異的プロモーター)、ミ
エリン塩基性タンパク質プロモーター配列、ニューロン特異的エノラーゼプロモーター配
列、グリア線維性酸性タンパク質プロモーター配列、L7プロモーター配列(小脳プルキン
エ細胞特異的プロモーター)、グルタミン酸受容体デルタ2プロモーター(小脳プルキン
エ細胞特異的プロモーター)を含むプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない
。また、本発明のrAAVベクターにおいて、カルシウム/カルモジュリンー依存性蛋白キナ
ーゼII(CMKII)プロモーター、チュブリンαIプロモーター、血小板由来成長因子β鎖プロ
モーターなどのプロモーター配列も使用され得る。さらに、本発明に用いるプロモーター
は、神経細胞を含む組織プロモーター、例えば、SLC2A1のエンハンサー/プロモーターに
関する配列番号17~19のいずれかに記載のポリヌクレオチド配列を含むプロモーター
を用いることができる。上記のこれらプロモーター配列は、単独であっても任意の複数の
組み合わせであってもよい。また、CMVプロモーター、CAGプロモーターなどの通常使用さ
れる強力なプロモーター配列であってもよい。本発明において特に好ましいプロモーター
配列としては、シナプシンIプロモーター配列、ミエリン塩基性タンパク質プロモーター
配列、L7プロモーター配列(小脳プルキンエ細胞特異的プロモーター)、グルタミン酸受
容体デルタ2プロモーター(小脳プルキンエ細胞特異的プロモーター)、及び配列番号1
7~19に記載のポリヌクレオチド配列を含むプロモーターが挙げられる。さらに、mRNA
の転写、タンパク質への翻訳などを補助するエンハンサー配列、Kozak配列、適切なポリ
アデニル化シグナル配列などの公知の配列を含んでもよい。
され、その細胞のゲノム中に組込まれる。本発明のrAAVベクターを使用する場合、従来の
rAAVベクターを用いる場合と比較して、約10倍以上、約20倍以上、約30倍以上、約40倍以
上または約50倍以上の数の神経細胞に遺伝子導入可能である。遺伝子導入された神経細胞
の数は、例えば、任意のマーカー遺伝子を組込んだrAAVベクターゲノムをパッケージング
するrAAVベクターを作製し、次いでこのrAAVベクターを被検動物に投与して、rAAVベクタ
ーゲノムに組込まれたマーカー遺伝子(またはマーカータンパク質)を発現する神経系細
胞の数を計測することによって測定可能である。使用されるマーカー遺伝子としては公知
のものを選択できる。このようなマーカー遺伝子としては、例えば、LacZ遺伝子、緑色蛍
光タンパク質(GFP)遺伝子、発光タンパク質遺伝子(ホタルルシフェラーゼなど)など
が挙げられる。
グルコーストランスポーター1タンパク質の発現を向上させる他の手段または追加の手
段として、例えば、内在性グルコーストランスポーター1タンパク質の発現や機能を制御
する他のタンパク質、例えば膜上のグルコーストランスポーター1を内在化し不活化する
Nedd4等もまた有用となり得る。
ために、本発明のrAAVゲノムに組込まれる治療用遺伝子は、アンチセンス分子、リボザイ
ム、干渉性RNA(iRNA)、マイクロRNA(miRNA)のような、標的とする内在性Nedd4遺伝子の
機能を変化(例えば、破壊、低下)させるためのポリヌクレオチド、または内在性Nedd4
タンパク質の発現レベルを変化(例えば、低下)させるためのポリヌクレオチドであって
もよい。例えば、アンチセンス配列を用いて標的遺伝子の発現を効果的に阻害するには、
好ましくは、アンチセンス核酸の長さは、10塩基以上、15塩基以上、20塩基以上であり、
100塩基以上であり、さらに好ましくは500塩基以上である。通常、用いられるアンチセン
ス核酸の長さは5kbよりも短く、好ましくは2.5kbよりも短い。
ンパク質の発現を抑制できる。このようなリボザイムの設計については、種々の公知文献
を参照することができる(例えば、FEBS Lett. 228: 228, 1988; FEBS Lett. 239: 285,
1988; Nucl. Acids. Res. 17: 7059, 1989; Nature 323: 349, 1986など参照)。
を細胞内に導入すると、導入した外来遺伝子および標的内在性遺伝子の発現がいずれも抑
制される現象のことを指す。ここで用いられるRNAとしては、例えば、21~25塩基長のRNA
干渉を生ずる二重鎖RNA、例えば、dsRNA (double strand RNA)、siRNA(small interferin
g RNA)、shRNA(short hairpin RNA)、又はmiRNA (microRNA)が挙げられる。このようなRN
Aは、リポソームなどの送達システムにより所望の部位に局所送達させることも可能であ
り、また上記二重鎖RNAが生成されるようなベクターを用いてこれを局所発現させること
ができる。このような二重鎖RNA(dsRNA、siRNA、shRNA又はmiRNA)の調製方法、使用方法
などは、多くの文献から公知である(特表2002-516062号公報; 米国公開許第2002/086356
A号; Nature Genetics, 24(2), 180-183, 2000 Feb.等参照)。
オチドに、公知のinternal ribosome entry site(IRES)配列を介在させることができる。
本発明のrAAVゲノムが非sc型である場合、より広範な長さのプロモーターと目的遺伝子と
を選択でき、複数の目的遺伝子を利用することも可能である。本発明のrAAVベクター中に
パッケージングされるポリヌクレオチドの全長は約5kb以下(ITR領域を除いて約4.7kb以
下)であることが好ましい。
本発明のrAAVベクターを調製する方法としては一般的なものを利用することができ、例
えば、(a)カプシドタンパク質をコードする第1のポリヌクレオチド(一般に、AAVヘルパ
ープラスミドと称される)、および(b)本発明のrAAVベクター内にパッケージングされる
第2のポリヌクレオチド(目的の治療用遺伝子を含む)を、培養細胞にトランスフェクト
する工程を含むことができる。本発明における調製方法はさらに、(c)アデノウイルス(A
dV)ヘルパープラスミドと称されるアデノウイルス由来因子をコードするプラスミドを培
養細胞にトランフェクトする工程、またはアデノウイルスを培養細胞に感染させる工程も
含むことができる。さらに、上記のトランスフェクトされた培養細胞を培養する工程、お
よび培養上清より組換えアデノ随伴ウイルスベクターを収集する工程を含むこともできる
。このような方法は既に公知であり、本明細書の実施例においても利用される。
オチドは、好ましくは、培養細胞において作動可能である公知のプロモーター配列に作動
可能に結合される。このようなプロモーター配列としては、例えば、サイトメガロウイル
ス(CMV)プロモーター、EF-1αプロモーター、SV40プロモーターなどを適宜使用するこ
とができる。さらに、公知のエンハンサー配列、Kozak配列、ポリA付加シグナル配列など
を適宜含み得る。
に治療用遺伝子を含む。さらに、公知のエンハンサー配列、Kozak配列、ポリA付加シグナ
ル配列などを適宜含み得る。この第1のポリヌクレオチドはさらに、神経系細胞特異的プ
ロモーター配列の下流に、種々の公知の制限酵素のよって切断可能なクローニングサイト
を含み得る。複数の制限酵素認識部位を含むマルチクローニングサイトがより好ましい。
当業者は、公知の遺伝子操作手順に従って、目的の治療用遺伝子を神経系細胞特異的プロ
モーターの下流に組込むことができる。このような遺伝子操作手順については、例えば、
モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning 3rd Edition, J.Sambrook et al.,Col
d Spring Harbor Lab. Press. 2001)などを参照のこと。
ウイルス、ヘルペスウイルス又はワクシニア)を使用して、上記第1および第2のポリヌ
クレオチドと同時に培養細胞に導入され得る。好ましくは、本発明の調製方法は、アデノ
ウイルス(AdV)ヘルパープラスミドを導入する工程をさらに含む。本発明において、好
ましくは、AdVヘルパーは、培養細胞と同じ種のウイルスに由来する。例えば、ヒト培養
細胞293Tを用いる場合、ヒトAdV由来のヘルパーウイルスベクターを用いることができる
。このようなAdVヘルパーベクターとして、市販されているもの(例えば、Agilent Techn
ologies社のAAV Helper-Free System (カタログ番号240071))を使用することができる。
ンスフェクションする方法は、例えば、リン酸カルシウム法、リポフェクション法、エレ
クトロポレーション法など、公知の種々の方法を使用することができる。このような方法
は、例えばMolecular Cloning 3rd Ed.、Current Protocols in Molecular Biology, Joh
n Wiley & Sons 1987-1997などに記載されている。
本発明のrAAVベクターは、神経疾患、とりわけシナプスにおけるタンパク質機能異常に
係る疾患(例、など)などに対する治療に有用である遺伝子を含むことができる。、それ
ら遺伝子を、例えば血液脳関門を通過して脳、脊髄、網膜の神経細胞中に組込むことがで
きる。このような治療用遺伝子を含むrAAVベクターは、本発明の医薬組成物に含められる
。このような治療用遺伝子としては、例えば上記のような抗体、神経栄養因子(NGF)、成
長因子(HGF)、酸性線維細胞増殖因子(aFGF)などをコードするポリヌクレオチドを選択で
きる。このようなrAAVベクターを被検体に末梢投与することによって、などの神経疾患を
治療することが期待できる。
これに製薬学的に許容しうる担体あるいは製剤用添加物を配合して製剤の形態で提供する
こともできる。この場合、本発明の有効成分は、例えば、製剤中、0.1~99.9重量%含有
することができる。
剤、結合剤、滑沢剤、コーティング剤、色素、希釈剤、溶解剤、溶解補助剤、等張化剤、
pH調整剤、安定化剤等を用いることができる。経口投与の場合、微晶質セルロース、クエ
ン酸ナトリウム、炭酸カルシウムなどの賦形剤、澱粉、アルギン酸などの崩壊剤、ポリビ
ニルピロリドンなどの顆粒形成結合剤、滑沢剤など、当該分野において慣用される賦形剤
と共に使用することができる。経口投与用として水性懸濁液および/またはエリキシルに
したい場合、活性成分を各種の甘味料または香味料、着色料または染料と併用する他、必
要であれば乳化剤および/または懸濁化剤も併用し、水、エタノール、プロピレングリコ
ール、グリセリン等、およびそれらを組み合わせた希釈剤と共に使用することができる。
、液剤またはシロップ剤等を挙げることが出来る。非経口投与に適する製剤としては、例
えば注射剤、髄注液、坐剤等を挙げることが出来る。非経口投与の場合、本発明の有効成
分をゴマ油または落花生油のいずれかに溶解するか、あるいはプロピレングリコール水溶
液に溶解した溶液を使用することができる。水溶液は必要に応じて適宜に緩衝し(好適に
はpH8以上)、液体希釈剤をまず等張にする必要がある。このような液体希釈剤として
は、例えば、生理食塩水を使用できる。調製された水溶液は静脈内注射に適し、一方、油
性溶液は関節内注射、筋肉注射および皮下注射に適する。これらすべての溶液を無菌状態
で製造するには、当業者に周知の標準的な製薬技術で容易に達成することができる。さら
に、本発明の有効成分は皮膚など局所的に投与することも可能である。この場合は標準的
な医薬慣行によりクリーム、ゼリー、ペースト、軟膏の形で局所投与するのが望ましい。
経路、治療の目的、併用薬剤の有無等の種々の条件に応じて適切な投与量を選択すること
が可能である。本発明の医薬組成物の投与量は、例えば、成人(例えば、体重60kg)1日
当たり1~5000mg、好ましくは10~1000mgであるが、これらに限定されない。これらの1
日投与量は2回から4回に分けて投与されても良い。また、投与単位としてvg(vector g
enome)を利用する場合、例えば、体重1kgあたり、109~1014vg、好ましくは1010~1013v
g、さらに好ましくは1010~1012vgの範囲の投与量を選択することが可能であるが、これ
らに限定されない。
本発明のrAAVは、生体の血液脳関門(未完成な胎児及び新生児の血液脳関門、および確
立した成体の血液脳関門を含む)を通過可能であるので、生体(成体および胎児または新
生児を含む)に末梢投与することによって、本発明のrAAVを脳、脊髄などの神経系細胞に
遺伝子の送達が可能である。さらに、本発明に用いるrAAVベクターは、末梢投与によって
成体の脳、脊髄などに含まれる神経細胞を標的とすることができる。本明細書において末
梢投与とは、静脈内投与、動脈内投与、腹腔内投与、心腔内投与、筋肉内投与、臍帯血管
内投与(例えば、胎児を対象とする場合)など、当業者に末梢投与として通常理解される
投与経路をいう。また、血液以外に脳と流体接続される部位への投与方法、例えば髄腔内
投与も、本発明のrAAVベクターに用いることができる。別の実施形態において、本発明の
rAAVベクターを、海馬などの脳内の標的部位に局所投与することも可能である。例えば、
本発明のrAAVを、髄腔内投与にて髄液内に、または末梢投与によって血中内に投与する場
合、脳実質内投与と比較して、より平易な投与手段を提供できる。
本発明は別の実施形態において、本発明のrAAVを作製するためのキットを提供する。こ
のようなキットは、例えば、(a)カプシドタンパク質VP1等を発現するための第1のポリヌ
クレオチド、および(b)rAAVベクター内にパッケージングされる第2のポリヌクレオチド
を含むことができる。例えば、第1のポリヌクレオチドは、配列番号:のアミノ酸をコー
ドするポリヌクレオチドを含む。例えば、第2のポリヌクレオチドは、目的の治療用遺伝
子を含んでも含まなくてもよいが、好ましくは、そのような目的の治療用遺伝子を組込む
ための種々の制限酵素切断部位を含むことができる。
成(例えば、AdVヘルパーなど)もさらに含むことができる。本発明のキットはまた、本
発明のキットを使用してrAAVベクターを作製するためのプロトコルを記載した指示書もさ
らに含み得る。
本願発明に係るrAAVベクターは、従来の治療法と併用することもできる。そのような治
療方法の例としては、ケトン食療法、あるいは一般的な抗てんかん薬(例えば、バロプロ
酸、クロナゼパム、及びこれらの組合わせ)が挙げられる。例えば、本願発明のrAAVの投
与後に、上記ケトン食療法を不要化あるいは、抗てんかん薬の種類、投与量を大きく低減
することが期待できる。
本発明のrAAVベクターの治療効果は、GLUT1の作用と関係する公知の様々な測定手段を
用いることによって判断される。そのような公知手段としては、例えば、Gross Motor Fu
nction Classification System、粗大運動機能分類システム等による運動機能評価やWISC
(Wechsler Intelligence Scale for Children)などによる知能検査、血中/脳髄液中グ
ルコース濃度比の改善などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中に用いられる各用語が示す意味は以下のとおりである。本明細書中、特に説
明されない用語については、当業者が通常理解する用語が意味する範囲を指すことが意図
される。
ルスビリオン」、「ウイルス粒子」の各用語は、相互に交換可能に用いられる。
す。また、本明細書中に用いられる場合、「神経系細胞」とは、少なくとも脳、脊髄など
中枢神経系に含まれる神経細胞を含み、さらに、神経膠細胞、小膠細胞、星状膠細胞、乏
突起膠細胞、脳室上衣細胞、脳血管内皮細胞などを含んでもよい。
たは「核酸分子」と交換可能に使用され、ヌクレオチドの重合体が意図される。本明細書
中で使用される場合、用語「ヌクレオチド配列」は、「核酸配列」または「塩基配列」と
交換可能に使用され、デオキシリボヌクレオチド(A、G、CおよびTと省略される)の
配列として示される。例えば、「配列番号1のヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド
またはそのフラグメント」とは、配列番号1の各デオキシヌクレオチドA、G、Cおよび
/またはTによって示される配列を含むポリヌクレオチドまたはその断片部分が意図され
る。
えば、cDNAまたはゲノムDNA)で存在し得るが、場合によってはRNA(例えば、mRNA)の形
態であってもよい。本明細書において使用されるウイルスゲノムおよびポリヌクレオチド
は各々、二本鎖または一本鎖のDNAであり得る。一本鎖DNAまたはRNAの場合、コード鎖(
センス鎖としても知られる)であっても、非コード鎖(アンチセンス鎖としても知られる
)であってもよい。特に述べられない限り、本明細書中、rAAVゲノムがコードするプロモ
ーター、目的遺伝子、ポリアデニレーションシグナルなどの遺伝子上の配置について説明
される場合、rAAVゲノムがセンス鎖である場合についてはその鎖自体について、アンチセ
ンス鎖である場合はその相補鎖について記載される。
、アミノ酸の重合体が意図される。本明細書において使用されるポリペプチドは、ペプチ
ド標記の慣例に従って左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシル末端)で
ある。本発明のポリペプチドの部分ペプチド(本明細書中、本発明の部分ペプチドと略記
する場合がある)としては、前記した本発明のポリペプチドの部分ペプチドで、好ましく
は、前記した本発明のポリペプチドと同様の性質を有するものである。
ミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体等を意味する。プラスミドは特定の
宿主において複製することができ、そして細胞間で遺伝子配列を輸送できる。本明細書に
おいて、プラスミドは、種々の公知のヌクレオチド(DNA、RNA、PNAおよびその混合物)
を含み、一本鎖であっても二本鎖であってもよいが、好ましくは二本鎖である。例えば、
本明細書において、用語「rAAVベクタープラスミド」は、特に明記しない限り、rAAVベク
ターゲノムおよびその相補鎖により形成される二本鎖を含むことが意図される。本発明に
おいて使用されるプラスミドは、直鎖状であっても環状であってもよい。
ノムの調製、外被タンパク質(キャプシド)の組み立て、およびウイルスゲノムをキャプ
シドで包むこと(encapsidation)などを含む事象をいう。適切なプラスミドベクター(
通常、複数のプラスミド)が適切な条件下でパッケージング可能な細胞株に導入される場
合、組換えウイルス粒子(すなわち、ウイルスビリオン、ウイルスベクター)が組み立て
られ、培養物中に分泌される。
に限定されるものではない。
SLC2A1遺伝子発現評価として、正常SLC2A1遺伝子発現ベクターおよび変異体ベクターを
ヒト胎児腎細胞 (HEK293細胞) に導入し、遺伝子導入48時間後に細胞免疫染色およびウェ
スタンブロット法で蛋白発現および細胞内局在を観察した。正常SLC2A1遺伝子発現ベクタ
ーとして、myc-DDK (FLAG○R) タグ付SLC2A1発現ベクター(RC222696; OriGene Technolog
ies, Rockville, MD)を用いた。変異体ベクターは、既知のミスセンス変異から軽症 (A40
5D) および中等症 (R333W)(Leen WG et al., Brain 133(2010)655-670) を選択し、重症
型をフレームシフト変異 (V303fs)とした(Nakamura S. et al., Molecular Genetics an
d Metabolism 116(2015)157-162)。また、正常型SLC2A1遺伝子発現ベクターからSLC2A1
遺伝子およびタグ配列を除いたEmpty vector (SLC2A1(-)) を作成しコントロールとした
。一次抗体は、c-myc 抗体(9E10; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), GLUT1
抗体(N-terminus; OriGene Technologies, Rockville, MD ) を用いた。さらに、遺伝子
導入後の機能評価として、2-デオキシグルコース (2DG) 代謝速度測定キット (COSMO BIO
Co. Ltd., Tokyo, Japan) を用いてGLUTを介した細胞内の糖取込能を評価した(Saito K,
et al., Anal. Biochem. 412(2011)9-17)。
トを用いて、SDS-PAGEおよびウェスタンブロット法を行った。SLC2A1蛋白発現は、wild t
ypeおよびミスセンス変異導入細胞では確認できたが、フレームシフト変異では蛋白発現
が認められなかった。GLUT1抗体(N端)およびmyc抗体(C端)を用いた細胞免疫染色で、wild
typeおよびミスセンス変異を導入した細胞では細胞膜近傍が染色されたが、フレームシ
フト変異では細胞膜が染色されなかった。フレームシフト変異を含むプラスミドは、タグ
蛋白の前に終止コドン配列が位置するため、終止コドンを除きタグ蛋白を含むプラスミド
(V303fs without stop codon) を新たに作成し、同様にウェスタンブロット法および細胞
免疫染色を行ったが、SLC2A1蛋白発現は見られず細胞免疫染色で細胞膜は染色されなかっ
た(図1)。2DG取込試験では、Wild type>A405D>R333W>V303fs>empty vectorの導入の
順に糖取込能は低下し、臨床症状の重症度に相関していた。(図2)
当院神経内科との共同研究として、myc-DDKタグ付SLC2A1遺伝子(カタログNo. RC22269
6、ORIGENE社)をインサートDNAとして、AAVベクターに組み込み、治療用AAV9-SLC2A1を
作成した。AAVベクターは、国際公開公報2012/057363に記載される、実験動物において経
静脈投与で良好な脳への遺伝子導入が確認されている9型ベクター(AAV9由来の変異カプシ
ドタンパク質、AAV3由来のITR配列などを含む) を用いた。GLUT1は、脳組織や赤血球に主
に発現するが、マウス脳組織において血管内皮細胞や神経細胞に発現することが確認され
ている (Choeori C et al, 2002) 。本研究では、神経細胞における発現効率を上げるた
め、ニューロン特異的プロモーターであるシナプシン1プロモーター(SynI promoter) を
用いた(図3)。
た。ヒト神経芽腫由来細胞(SH-SY5Y細胞) 1×105cell/well播種後24時間後に、AAV9-SLC2
A1を3×109vg添加した。AAV9-SLC2A1添加後40時間で細胞免疫染色を行った。一次抗体は
、c-myc抗体 (9E10; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) , GLUT1抗体 (N-term
inus; OriGene Technologies, Rockville, MD )を用いた。細胞免疫染色で、細胞膜近傍
にmyc染色陽性となるSH-SY5Y細胞を確認した。GLUT1抗体との共染色では、myc陽性領域と
GLUT1が一致して強発現していたことを細胞レベルで確認した(図4)。
GLUT1ノックアウトマウスのヘテロ体 (GLUT1(+/-)マウス) は、血糖・髄液糖低下、失
調症状、痙攣発作などがあり、ヒトのGLUT1欠損症と症状が類似するGLUT1欠損症モデルマ
ウスと考えられる(GLUT1(-/-)マウスは胎生致死)。マウスは、東北大学大学院薬学研究科
薬物送達学分野で作製した凍結受精卵を共同研究として譲与され、当院で繁殖した。AAV9
-SLC2A1の投与方法としては、生後1週前後の新生児マウスは、脳血液関門の脆弱性があり
、腹腔内投与でも薬剤が高率に脳移行することをふまえ、新生児マウスへの腹腔内投与を
選択した。日齢7にGLUT1(+/-)マウスにAAV9-SLC2A1を1.8×1011vg腹腔内投与し、6週齢の
時点で脳採取し、組織免疫染色で蛋白発現を確認した(図5及び図6)。一次抗体は、my
c-tag抗体 (562; MBL CO., Ltd, Nagoya, Japan) を用いた。同時に、脳組織からRNA抽出
、cDNA合成を行い、RT-PCRで発現確認した(図7)。RT-PCRのプライマーは、vector spe
cificでは一方をSLC2A1 cDNAに、他方をmycタグ配列上に設定した(それぞれ配列番号1
0及び11)。また、SLC2A1転写物の総量の測定には、配列番号12及び13に記載の配
列を有するプライマーを用いた。また。GLUT1(+/-)マウスに、AAV9-SLC2A1を両側側脳室
に注入し、蛋白発現評価および機能評価を行った。あわせて6週齢(ヒトでの診断確定平
均年齢の相当)のGLUT1(+/-)マウスの両側側脳室に、電気生理用の微小電極(sharp glass
electrode)を用いて、片側につきAAV9-SLC2A1を9.3×109 vg (両側で1.8×1010 vg)
注入する。治療8週後に脳採取し、組織免疫染色およびウェスタンブロット法で蛋白発現
を確認する。同時に、大脳から抽出したRNAからcDNA合成し、ベクター特異的プライマー
(配列番号14及び15)を用いてRT-PCRを行い、mRNAレベルで発現確認バンド強度測定
およびリアルタイムPCR定量(定量のためのプローブとして配列番号16を使用)にてGLU
T1-RNA発現量を比較した。機能評価として、GLUT1(+/-)マウスは運動機能低下が報告され
ている (Wang D et al., 2006) ため、治療4週後、8週後にRota-rod test, Footprint te
stを行った(図8)。
組織免疫染色では、外因性GLUT1陽性細胞 (GLUT1-myc陽性細胞) は、投与周辺組織であ
る側脳室周辺の大脳皮質および海馬に強発現していた(図5及び図6)。GLUT1-myc陽性
細胞は、神経細胞のマーカーであるβ-III-Tubulin陽性であり、アストロサイトのマーカ
ーであるGFAPや、血管内皮細胞のマーカーであるCD31は陰性だったことから、神経細胞に
発現することを確認した。マウス大脳から抽出したRNAを用いた vector-specific RT-PCR
により腹腔内および脳室内投与におけるmRNAレベルの発現および発現量を確認した(図7
)。リアルタイムPCRでのGLUT1 mRNA発現量を定量化し、GLUT1+/-マウスの発現量1.048±
0.22 (n=3) に対し、脳室内投与後GLUT1+/-マウスは2.428±0.36 (n=3, P<0.05) と増加
を認めた。
在時間が116±26秒 (n=6) に対し、脳室内投与後GLUT1+/-マウスは(Ht-AAV icv)、164
±28秒 (n=7, P=0.24) と改善傾向にあった。更に、臨床応用を想定し、タグ無AAV9-hSLC
2A1を作製し、同様に脳室内投与後4週のRota-rod testを行ったところ(Ht-AAV* icv)
、226±13秒 (n=4, P<0.05) と有意な改善を認めた(図8;左)。図8中に示すように、
野生型(Wt:GLUT1+/+)は188±20であった(n=10)。なお、腹腔内投与でも同様の改善
効果を得たが、その効果は髄腔内投与の場合と比較して弱い傾向が認められた(図8;右
)。また、髄腔内投与の場合、投与するvg量は少なく、遺伝子導入効果のより短期間で確
認できた。
本発明に係るグルコーストランスポーター1欠損症症候群に対するrAAVを用いる治療に
よるproof of conceptが示された。この疾患治療をさきがけとして多くの遺伝性疾患治療
が日本から発信されることが期待される。
GLUT1は、脳や中枢神経を構成する細胞のうち、神経細胞および血管内皮細胞、グリア
細胞などの非神経系細胞においても発現が認められる(F. Maher, S.J. Vannucci, I.A.
Simpson, Glucose transporter proteins in brain, FASEB. J. 8 (1994) 1003-1011.)
。そのため、これら両種の細胞において発現可能なベクターの構築に取り組んだ。
市販のSLC2A1発現用プラスミドベクター(カタログNo. RC222696、ORIGENE社)に組み
込まれたCMVプロモーターを、プロモーターA(配列番号17)、プロモーターB(配列
番号18)の配列またはプロモーターA+B(配列番号19)の配列と置換したものを作
製した。作製したプラスミドを種々の細胞株に導入してSLC2A1の発現確認を行った。対照
として、元のCMVプロモーターを含むもの、およびプロモーターなしのものを用いた。
上記プロモーターA、プロモーターBおよびプロモーターA+Bは、別途以下の手順で
クローニングした。ラットにおいてSLC2A1発現に強く関与するプロモーター領域(Hwang
DY, Ismail-Beigi F. Stimulation of GLUT-1 glucose transporter expression in resp
onse to hyperosmolarity. Am J Physiol Cell Physiol. 2001 Oct;281(4):C1365-72.)
に対して、ヌクレオチド配列の相同性が高い(約70%)ヒトゲノム上の領域を特定した。
この特定したプロモーターB(配列番号18)、及びその上流領域をさらに含むプロモー
ターA(配列番号17)、プロモーターA+B(配列番号19)を独自にクローニングし
、各々のポリヌクレオチド配列を特定した。
5Y細胞(ヒト神経芽腫細胞:神経系)、およびHUVEC細胞(ヒト臍帯静脈内皮細胞:血管内皮
系)に導入し、SLC2A1に結合された抗Mycタグ抗体を用いてSLC2A1の発現を検出した(図9
-1~3)。なお、細胞はヘキスト染色を行った。
SLC2A1のプロモーターA、プロモーターBおよびプロモーターA+Bを用いたベクター
は、MO3.13細胞、SH-SY5Y細胞において発現が認められた(図9-1、9-2)。よって
、プロモーターA、プロモーターBおよびプロモーターA+BをGLUT1遺伝子と組み合せ
ることによって、CMVプロモーターだけでなくSynIプロモーターを用いたベクターよりも
、より生体内に近い発現がもたらされることを確認した。
したがって、プロモーターA、プロモーターBおよびプロモーターA+BとGLUT1遺伝
子とを組み合わせた組換えAAVベクターは、神経細胞、グリア細胞等の非神経細胞、及び
血管系の細胞においてGLUT1を発現可能であるので、より一層高い治療効果を提供するこ
とが期待できる。
先天的なものおよび後天的なものを含む)に起因するグルコーストランスポーター1欠損
症症候群を治療(緩和、改善、修復など)することが期待できる。
配列番号2:ヒトグルタミントランスポーター1アミノ酸配列(NP_006507)
配列番号3:タグ付ヒトグルタミントランスポーター1のヌクレオチド配列
配列番号4:タグ付ヒトグルタミントランスポーター1のアミノ酸配列
配列番号5:マウスグルタミントランスポーター1アミノ酸配列(NP_035530.2)
配列番号6:ラットグルタミントランスポーター1アミノ酸配列(NP_620182.1)
配列番号7:AAV1カプシドタンパク質Y445F変異体のアミノ酸配列
配列番号8:AAV2カプシドタンパク質Y444F変異体のアミノ酸配列
配列番号9:AAV9カプシドタンパク質Y446F変異体のアミノ酸配列
配列番号10:検出用プライマー1ヌクレオチド配列
配列番号11:検出用プライマー2ヌクレオチド配列
配列番号12:検出用プライマー3ヌクレオチド配列
配列番号13:検出用プライマー4ヌクレオチド配列
配列番号14:検出用プライマー5ヌクレオチド配列
配列番号15:検出用プライマー6ヌクレオチド配列
配列番号16:検出用プローブヌクレオチド配列
配列番号17:SLC2A1のプロモーターAのヌクレオチド配列
配列番号18:SLC2A1のプロモーターBのヌクレオチド配列
配列番号19:SLC2A1のプロモーターA+Bのヌクレオチド配列
Claims (9)
- 配列番号17~19のうちのいずれかのポリヌクレオチド配列を有するプロモーターを含むポリヌクレオチドを含み、AAV1、AAV2またはAAV9に由来するカプシドタンパク質を含む、組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
- 前記組換えアデノ随伴ウイルスベクターが、野生型AAV1カプシドタンパク質のアミノ酸配列中445位のチロシンがフェニルアラニンに置換されている変異アミノ酸配列を有するタンパク質、野生型のAAV2カプシドタンパク質のアミノ酸配列中444位のチロシンがフェニルアラニンに置換されている変異アミノ酸配列を有するタンパク質、または野生型のAAV9カプシドタンパク質のアミノ酸配列中446位のチロシンがフェニルアラニンに置換されている変異アミノ酸配列を有するタンパク質を含む、請求項1に記載のアデノ随伴ウイルス組換えベクター。
- 前記ポリヌクレオチドが、前記プロモーターと作動可能に連結された、目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む、請求項1または2に記載の組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
- 前記ポリヌクレオチドが、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV8、およびAAV9からなる群より選択されるインバーテッドターミナルリピート(ITR)を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の組換えアデノ随伴ウイルスベクター。
- 請求項1~4のいずれかに記載の組換えアデノ随伴ウイルス組換えベクターを含む、医薬組成物。
- 脳内投与、髄腔内投与または末梢投与されるための、請求項5に記載の医薬組成物。
- 配列番号17のポリヌクレオチド配列を有するプロモーター。
- 配列番号18のポリヌクレオチド配列を有するプロモーター。
- 配列番号19のポリヌクレオチド配列を有するプロモーター。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016001697 | 2016-01-07 | ||
JP2016001697 | 2016-01-07 | ||
JP2017001004A JP6996728B2 (ja) | 2016-01-07 | 2017-01-06 | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017001004A Division JP6996728B2 (ja) | 2016-01-07 | 2017-01-06 | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022058346A true JP2022058346A (ja) | 2022-04-12 |
JP7334996B2 JP7334996B2 (ja) | 2023-08-29 |
Family
ID=59363365
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017001004A Active JP6996728B2 (ja) | 2016-01-07 | 2017-01-06 | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター |
JP2021198506A Active JP7334996B2 (ja) | 2016-01-07 | 2021-12-07 | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017001004A Active JP6996728B2 (ja) | 2016-01-07 | 2017-01-06 | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6996728B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112704567A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 复旦大学附属华山医院 | 一种确定动物脑桥被盖背外侧下核(sld)解剖功能学边界的实验方法 |
CN114457045B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-07-14 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 抑制Slc2a1的RNAi腺相关病毒及其制备和应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008124724A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-16 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Raav vector compositions having tyrosine-modified capsid proteins and methods for use |
WO2012057363A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 学校法人自治医科大学 | 神経系細胞への遺伝子導入のためのアデノ随伴ウイルスビリオン |
JP2013501791A (ja) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | エンドセリン受容体の阻害剤による星状細胞−腫瘍細胞の処置 |
WO2015035395A1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Figene, Llc | Gene therapy for the regeneration of chondrocytes or cartilage type cells |
WO2015116753A1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-06 | Dana-Farber Cancer Institute, Inc. | Antibodies against the muc1-c/extracellular domain (muc1-c/ecd) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2836258T3 (es) | 2015-03-10 | 2021-06-24 | Univ Columbia | Construcciones de vectores virales adenoasociados de GLUT1 recombinante y métodos relacionados para restaurar la expresión de GLUT1 |
-
2017
- 2017-01-06 JP JP2017001004A patent/JP6996728B2/ja active Active
-
2021
- 2021-12-07 JP JP2021198506A patent/JP7334996B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008124724A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-16 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Raav vector compositions having tyrosine-modified capsid proteins and methods for use |
JP2013501791A (ja) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | エンドセリン受容体の阻害剤による星状細胞−腫瘍細胞の処置 |
WO2012057363A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 学校法人自治医科大学 | 神経系細胞への遺伝子導入のためのアデノ随伴ウイルスビリオン |
WO2015035395A1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Figene, Llc | Gene therapy for the regeneration of chondrocytes or cartilage type cells |
WO2015116753A1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-06 | Dana-Farber Cancer Institute, Inc. | Antibodies against the muc1-c/extracellular domain (muc1-c/ecd) |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
小坂仁ら: "アデノ随伴ウイルスによる小児期遺伝性疾患治療〜適応疾患拡大を目指して〜", 平成26年度厚生労働科学研究費補助金(成育疾患克服等総合研究事業) 平成26年度分担研究報告書, JPN6020025475, 23 June 2015 (2015-06-23), ISSN: 0004961062 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6996728B2 (ja) | 2022-01-17 |
JP2017123840A (ja) | 2017-07-20 |
JP7334996B2 (ja) | 2023-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7344595B2 (ja) | キャプシド修飾rAAV3ベクター組成物およびヒト肝がんの遺伝子治療における使用方法 | |
US20240226203A9 (en) | Compositions and methods of treating huntington's disease | |
US11951121B2 (en) | Compositions and methods for treating Huntington's disease | |
EP3364970B1 (en) | Gene therapy for use in treating lysosomal storage disease | |
CN107828820B (zh) | 用于向神经系统细胞导入基因的腺相关病毒粒子 | |
US20220275399A1 (en) | Adeno-Associated Virus Virions for Treatment of Epilepsy | |
JP2022088656A (ja) | 眼疾患のための遺伝子療法 | |
JP7334996B2 (ja) | グルコーストランスポーター1発現用アデノ随伴ウイルスベクター | |
US20230399642A1 (en) | Compositions and methods of treating huntington's disease | |
JP2021526023A (ja) | ムコ多糖症iva型治療用のアデノ随伴ウイルスベクター | |
WO2023073526A1 (en) | Methods for improving adeno-associated virus (aav) delivery | |
JP2020533313A (ja) | 神経障害性疼痛を処置するための方法および組成物 | |
WO2023184688A1 (zh) | 功能性β-半乳糖苷酶变体、AAV介导的人β-半乳糖苷酶表达载体及其用途 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230110 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230511 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230718 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230809 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7334996 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |