JP2022502055A - 乳酸デヒドロゲナーゼ(ldha)遺伝子編集のための組成物及び方法 - Google Patents

乳酸デヒドロゲナーゼ(ldha)遺伝子編集のための組成物及び方法 Download PDF

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Abstract

LDHA遺伝子内での、例えば二本鎖切断の導入である、編集のための組成物及び方法を提供する。高シュウ酸尿症を患う対象を治療するための組成物及び方法を提供する。【選択図】図2

Description

本願は2018年9月28日出願の米国仮特許出願第62/738,956号、2019年4月15日出願の米国仮特許出願第62/834,334号、及び2019年5月1日出願の米国仮特許出願第62/841,740号の優先権の利益を主張し、これらそれぞれの内容は、あらゆる目的のために、それら全体として参照により援用する。
シュウ酸塩は、通常、尿中で腎臓により老廃物として除去されるが、高シュウ酸尿症を患う対象においては増加する。高シュウ酸尿症には、原発性高シュウ酸尿症、シュウ酸症、腸内高シュウ酸尿症、及びシュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症を含めて、いくつかのタイプがある。過剰なシュウ酸塩はカルシウムと結合して、腎臓及び他の器官においてシュウ酸カルシウムを形成することが可能である。シュウ酸カルシウムが堆積することで、広範なシュウ酸カルシウムの沈着(腎石灰症)又は腎臓及び膀胱の結石の形成(尿路結石症)を生じて、腎障害を招く可能性がある。高シュウ酸尿症のよくある腎臓合併症には、尿中の血液(血尿)、尿路感染症、腎障害、及び末期腎疾患(ESRD)が含まれる。高シュウ酸尿症患者の腎臓は、時間とともに、衰え始める可能性があり、そして血液中のシュウ酸塩レベルが上昇し得る。例えば全身性シュウ酸症である全身の組織におけるシュウ酸塩沈着が、血中シュウ酸塩レベルが高いことに起因して発生し得、そして少なくとも骨、心臓、皮膚及び目における合併症を招く可能性がある。腎障害は、特に高シュウ酸尿症を患う対象においては、小児を含めてあらゆる年齢で発生し得る。唯一の治療の選択肢として、腎透析又は腎臓/肝臓の両臓器の移植がある。
原発性高シュウ酸尿症(PH)は、幼児から高齢者まで全ての年齢の対象に影響を及ぼす稀な遺伝性疾患である。PHには、3つの別個のタンパク質の発現を変える遺伝的欠陥に関与する3つの亜型が含まれる。PH1は、アラニン−グリオキシル酸アミノトランスフェラーゼ、すなわちAGT/AGT1に関与する。PH2は、グリオキシル酸/ヒドロキシピルビン酸レダクターゼ、すなわちGR/HPRに関与し、そしてPH3は、4−ヒドロキシ−2−オキソグルタル酸アルドラーゼ、すなわちHOGAに関与する。PH1においては、AGXT遺伝子によりコードされる酵素、アラニングリオキシル酸アミノトランスフェラーゼ(AGT又はAGT1)において変異が見られる。通常、AGTが、肝臓のペルオキシソームにおいてグリオキシル酸塩をグリシンに変換する。PH1患者においては、変異AGTは、グリオキシル酸塩を分解できず、グリオキシル酸塩及びその代謝産物シュウ酸塩のレベルが増加する。ヒトは、シュウ酸塩を酸化できないため、PH1を患う対象でシュウ酸レベルが高いことで高シュウ酸尿症が引き起こされる。
対象が高シュウ酸尿症を患っているか否かを決定するために、24時間尿が採取され得、そしてシュウ酸塩、グリコール酸塩及び他の有機酸のレベルを測定する。高シュウ酸尿症の遺伝型の確定診断のためには、遺伝子検査又は肝臓生検を実施することができる。例えば、Cochat P et al.、(2012)Nephrol Dial Transplant 5:1729−36を参照されたい。正常な健常対象においては、24時間尿のシュウ酸塩及びグリコール酸塩のレベルは、45mg/日未満であるが、高シュウ酸尿症の患者では、尿中シュウ酸塩のレベルは100mg/日より高いのが典型である。例えば、Cochat P.(2013).N Engl J Med 369:649−658を参照されたい。
正常な対象における血漿グリコール酸塩レベルは、典型的には4〜8マイクロモルであるが、高シュウ酸尿症患者のグリコール酸塩レベルは広範囲にわたる可能性があり、高シュウ酸尿症対象の2/3で上昇している。例えば、Marangella, M et al.(1992) J.Urol.148:986−989を参照されたい。高シュウ酸尿症の遺伝子型をもつ患者の大部分は、いまや遺伝子検査で診断されるが、高シュウ酸尿症対象の治療反応を追跡するために用いる主要な方法は24時間尿の検査である。同上。
乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)は、乳酸及びピルビン酸の恒常性ならびにグリオキシル酸塩及びシュウ酸塩の代謝の恒常性の両方を調節する、ほぼ全ての細胞に存在する酵素である。LDHは、四量体を形成する4種のポリペプチドから構成される。それぞれサブユニットの組成と組織分布とが異なるLDHの5種のアイソザイムが同定されている。2つの最もよくある形態のLDHは、LDHA遺伝子でコードされた筋肉(M)型と、LDHB遺伝子でコードされた心臓(H)型とである。肝細胞のペルオキシソームにおいて、LDHは、グリオキサル酸塩を、その後血漿中に分泌されて腎臓により排出されるシュウ酸塩へと変換することに関与する重要な酵素である。Lai et al.(2018) Mol Ther.26(8):1983−1995。
シュウ酸塩産生の増加により、腎臓におけるシュウ酸カルシウム結晶の沈殿、及び腎疾患が結果としてもたらされる。高シュウ酸尿症が進行すると、全ての組織でシュウ酸塩が沈着する。遺伝性乳酸デヒドロゲナーゼM−サブユニット欠損症を患う対象は、障害性の肝機能又は肝臓乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)発現量を抑制もしくは減少させることを示唆する肝臓特異的表現型を示さず、グリオキシル酸塩からシュウ酸塩への変換に関与する提案したこの重要な酵素が、乳酸デヒドロゲナーゼMサブユニットの欠損に起因する有害作用なしに高シュウ酸尿症を患う対象においてシュウ酸塩の蓄積を予防する可能性がある。この仮説は、遺伝子操作した高シュウ酸尿症マウスモデルと、高シュウ酸尿症をエチレングリコール(EG)で化学的に誘発したマウスモデルとにおいて試験された。Kanno, T et al.(1988) Clin.Chim.Acta 173,89−98;Takahashi,Y et al.(1995) Intern.Med.34,326−329;及びTsujino,S et al.(1994) Ann.Neurol.36,661−665を参照されたい。
LDHは、シュウ酸塩産生の最終段階において重要であるため、高シュウ酸尿症マウスモデルにおいてLDHAサイレンシングを介在するために、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)残基との結合を介して肝細胞に方向付けられるLDHA siRNAを用いた。Lai et al.(2018) Mol Ther.26(8):1983−1995を参照されたい。このLDHA siRNAでマウスを処置することにより、結果として肝臓LDHの減少と、効率的なシュウ酸塩の減少とがもたらされ、遺伝子操作した高シュウ酸尿症マウスモデルと化学的に誘発した高シュウ酸尿症マウスモデルとの両方においてシュウ酸カルシウム結晶沈着が予防された。同上。マウスにおいて肝臓LDHが抑制されることにより、循環肝臓酵素の急激な上昇、乳酸アシドーシス又は労作性ミオパシーは結果的にもたらされなかった。
LDHAを阻害することで高シュウ酸尿症の患者を治療するという着想は、非ヒト霊長類と、肝臓が最大80%のヒト肝細胞から構成されているヒト化キメラマウスとの両方をLDHA siRNAで処置することによりさらに裏付けられている。同上。
したがって、以下の実施形態を提供する。一部の実施形態においては、本開示は、LDHA遺伝子の発現を実質的に減少又はノックアウトさせて、それによってLDHの産生が実質的に減少又は除去されて、それによって尿中シュウ酸塩が減少して血清グリコール酸塩が増加する、例えばCRISPR/Casシステム等であるRNAガイド型(RNA−guided)のDNA結合剤をもつガイドRNAを用いた組成物及び方法を提供する。LDHA遺伝子を改変することによるLDH産生の実質的な減少又は除去は、高シュウ酸尿症の長期的又は永続的な治療となり得る。
以下の実施形態を提供する。
実施形態01 LDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)又は一本鎖切断(SSB)を誘発する方法であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤(RNA−guided DNA binding agent)、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含む組成物を細胞に送達することを含む、方法。
実施形態02 LDHA遺伝子の発現を低下させる方法であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含む組成物を細胞に送達することを含む、方法。
実施形態03 高シュウ酸尿症を治療又は予防する方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含むものである当該組成物を投与し、それによって高シュウ酸尿症を治療又は予防することを含む、方法。
実施形態04 高シュウ酸尿症が引き起こす末期腎疾患(ESRD)を治療又は予防する方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含むものである当該組成物を投与し、それによって高シュウ酸尿症が引き起こす(ESRD)を治療又は予防することを含む、方法。
実施形態05 シュウ酸カルシウムの産生及び沈着、原発性高シュウ酸尿症(PH1、PH2及びPH3を含む)、シュウ酸症、血尿、腸内高シュウ酸尿症、シュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症のうちのいずれかひとつを治療又は予防し、そして腎臓又は肝臓の移植の必要性を遅延又は改善させる方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含むものである当該組成物を投与し、それによってシュウ酸カルシウムの産生及び沈着、原発性高シュウ酸尿症、シュウ酸症、血尿のうちのいずれかひとつを治療又は予防し、そして腎臓又は肝臓の移植の必要性が遅延又は改善することを含む、方法。
実施形態06 血清グリコール酸塩濃度を増加させる方法であって、それを必要とする対象に対して、組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含むものである当該組成物を投与し、それによって血清グリコール酸塩濃度が増加することを含む、方法。
実施形態07 対象において尿中のシュウ酸塩を減少させる方法であって、それを必要とする対象に対して、組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含むものである当該組成物を投与し、それによって対象の尿中のシュウ酸塩が減少することを含む、方法。
実施形態08 RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸が投与される、上記した実施形態のうちのいずれか一つの方法。
実施形態09
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイドRNAと、随意に
b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
を含む、組成物。
実施形態10 短鎖シングルガイドRNA(short−single guide RNA)(short−sgRNA)を含む組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つ;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つの少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一である;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つ;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つ;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
を含むガイド配列と、
b.ヘアピン領域を含むsgRNAの保存部分であって、当該ヘアピン領域は少なくとも5〜10個のヌクレオチドが欠如しており、また随意にshort−sgRNAが5’末端修飾及び3’末端修飾のうちの1又は複数を含むものである、当該sgRNAの保存部分と、
を含む、組成物。
実施形態11 配列番号202の配列を含む、実施形態10の組成物。
実施形態12 5’末端修飾を含む、実施形態10又は実施形態11の組成物。
実施形態13 short−sgRNAが3’末端修飾を含む、実施形態10から12のいずれか一つの組成物。
実施形態14 short−sgRNAが5’末端修飾及び3’末端修飾を含む、実施形態10から13のいずれか一つの組成物。
実施形態15 short−sgRNAが3’尾部を含む、実施形態10から14のいずれか一つの組成物。
実施形態16 3’尾部が1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のヌクレオチドを含む、実施形態15の組成物。
実施形態17 3’尾部が約1〜2、1〜3、1〜4、1〜5、1〜7、1〜10個、少なくとも1〜2個、少なくとも1〜3個、少なくとも1〜4個、少なくとも1〜5個、少なくとも1〜7個、又は少なくとも1〜10個のヌクレオチドを含む、実施形態15の組成物。
実施形態18 short−sgRNAが3’尾部を含まない、実施形態10から17のいずれか一つの組成物。
実施形態19 ヘアピン領域に修飾を含む、実施形態10から18のいずれか一つの組成物。
実施形態20 3’末端修飾と、ヘアピン領域の修飾とを含む、実施形態10から19のいずれか一つの組成物。
実施形態21 3’末端修飾と、ヘアピン領域の修飾と、5’末端修飾とを含む、実施形態10から20のいずれか一つの組成物。
実施形態22 5’末端修飾と、ヘアピン領域の修飾とを含む、実施形態10から21のいずれか一つの組成物。
実施形態23 ヘアピン領域は、少なくとも5個の連続したヌクレオチドが欠如している、実施形態10から22のいずれか一つの組成物。
実施形態24 当該少なくとも5〜10個の欠如したヌクレオチドは、
a.ヘアピン1の範囲内にあるか;
b.ヘアピン1及びヘアピン1とヘアピン2との間の“N”の範囲内にあるか;
c.ヘアピン1及びヘアピン1の3’直近の2個のヌクレオチドの範囲内にあるか;
d.ヘアピン1の少なくとも一部を含むか;
e.ヘアピン2の範囲内にあるか;
f.ヘアピン2の少なくとも一部を含むか;
g.ヘアピン1及びヘアピン2の範囲内にあるか;
h.ヘアピン1の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
i.ヘアピン2の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
j.ヘアピン1の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含み、ヘアピン2の少なくとも一部を含むか;
k.ヘアピン1又はヘアピン2の範囲内にあり、随意にヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
l.連続しているか;
m.連続しており、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
n.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部とヘアピン2の一部とにわたるか;
o.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部と、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”とにわたるか;
p.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部と、ヘアピン1の3’直近の2個のヌクレオチドとにわたるか;
q.5〜10個のヌクレオチドからなるか;
r.6〜10個のヌクレオチドからなるか;
s.5〜10個の連続したヌクレオチドからなるか;
t.6〜10個の連続したヌクレオチドからなるか;又は
u.配列番号400のヌクレオチド54〜58からなる、
実施形態10から23のいずれか一つの組成物。
実施形態25 少なくとも1個のヌクレオチドが欠如しているものであるネクサス領域を含むsgRNAの保存部分を含む、実施形態10から24のいずれか一つの組成物。
実施形態26 ネクサス領域内の当該欠如したヌクレオチドは、
a.ネクサス領域内の少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のヌクレオチド;
b.ネクサス領域内の、少なくとも又はちょうど、1〜2のヌクレオチド、1〜3のヌクレオチド、1〜4のヌクレオチド、1〜5のヌクレオチド、1〜6のヌクレオチド、1〜10のヌクレオチド、又は1〜15のヌクレオチド;及び
c.ネクサス領域内の各ヌクレオチド、のうちのいずれか1つ又は複数を含む、
実施形態25の組成物。
実施形態27 修飾されたシングルガイドRNA(sgRNA)を含む組成物であって、
a.
i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つ;又は
ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つの少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一である;又は
iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つ;又は
v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つ;又は
vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つ;又は
vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つ、
を含むガイド配列を含み、また
b.
1. 1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
2. 1もしくは複数の保存領域YA部位におけるYA修飾;
3. 1もしくは複数のガイド領域YA部位と1もしくは複数の保存領域YA部位とにおける、YA修飾;
4.i)2以上のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
5.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位が5’終端の5’末端からのヌクレオチド8にあるもしくはヌクレオチド8の後にあるものである、当該YA修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに随意に
iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
6.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位がガイド領域の3’終端ヌクレオチドの13個のヌクレオチドの範囲内にあるものである、当該YA修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
7.i)5’末端修飾及び3’末端修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
8.i)ガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位の当該修飾が、ガイド領域YA部位の5’に位置する少なくとも1つのヌクレオチドが含んでいない修飾を含むものである、ガイド領域YA部位におけるYA修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
9.i)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
ii)保存領域YA部位1及び8におけるYA修飾;又は
10.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、YA部位が5’終端からのヌクレオチド8にあるもしくはヌクレオチド8の後にあるものである、当該YA修飾;
ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)H1−1及びH2−1のうちの1もしくは複数における修飾;又は
11.i)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;
ii)保存領域YA部位1、5、6、7、8及び9のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
iii)H1−1及びH2−1のうちの1もしくは複数における修飾;又は
12.i)5’終端からのヌクレオチド6にもしくはヌクレオチド6の後に位置する1もしくは複数のヌクレオチドにおける、例えばYA修飾等である修飾;
ii)1もしくは複数のガイド配列YA部位におけるYA修飾;
iii)B3、B4及びB5のうちの1もしくは複数における修飾であって、B6が2’−OMe修飾を含まないか、もしくは2’−OMe以外の修飾を含むものである、修飾;
iv)LS10における修飾であって、LS10が2’−フルオロ以外の修飾を含むものである、修飾;ならびに/もしくは
v)N2、N3、N4、N5、N6、N7、N10、もしくはN11における修飾であり、以下のうちの少なくとも1つが当てはまるものである修飾:
i.1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
ii.1もしくは複数の保存領域YA部位におけるYA修飾;
iii.1もしくは複数のガイド領域YA部位と1もしくは複数の保存領域YA部位とにおける、YA修飾;
iv.5’終端の5’末端からのヌクレオチド8〜11、13、14、17もしくは18のうちの少なくとも1つが2’−フルオロ修飾を含まない;
v.5’終端の5’末端からのヌクレオチド6〜10のうちの少なくとも1つがホスホロチオエート結合を含まない;
vi.B2、B3、B4もしくはB5のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
vii.LS1、LS8、もしくはLS10のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
viii.N2、N3、N4、N5、N6、N7、N10、N11、N16、又はN17のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
ix.H1−1が修飾を含む;
x.H2−1が修飾を含む;もしくは
xi.H1−2、H1−3、H1−4、H1−5、H1−6、H1−7、H1−8、H1−9、H1−10、H2−1、H2−2、H2−3、H2−4、H2−5、H2−6、H2−7、H2−8、H2−9、H2−10、H2−11、H2−12、H2−13、H2−14もしくはH2−15のうちの少なくとも1つが、ホスホロチオエート結合を含まない、修飾
から選択された1又は複数の修飾をさらに含む、組成物。
実施形態28 配列番号450を含む、実施形態27の組成物。
実施形態29 細胞又は対象においてLDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)又は一本鎖切断(SSB)を誘発する際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態30 細胞又は対象においてLDHA遺伝子の発現を低下させる際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態31 対象において高シュウ酸尿症を治療又は予防する際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態32 対象において血清及び/又は血漿のグリコール酸塩濃度を増加させる際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態33 対象において尿中のシュウ酸塩濃度を減少させる際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態34 シュウ酸塩産生、器官におけるシュウ酸カルシウムの沈着、原発性高シュウ酸尿症、全身性シュウ酸症を含めたシュウ酸症、血尿、末期腎疾患(ESRD)を治療もしくは予防する、及び/又は腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させる際に使用する、実施形態9から28のいずれか1つの組成物。
実施形態35
a.細胞もしくは対象におけるLDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)を誘発すること;
b.細胞もしくは対象におけるLDHA遺伝子の発現を低下させること;
c.対象における高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
d.対象における原発性高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
e.対象におけるPH1、PH2及び/もしくはPH3を治療もしくは予防すること;
f.対象における腸内高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
g.対象におけるシュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
h.対象における血清及び/もしくは血漿のグリコール酸塩濃度を増加させること;
i.対象における尿中シュウ酸塩濃度を減少させること;
j.シュウ酸塩産生を減少させること;
k.器官におけるシュウ酸カルシウムの沈着を減少させること;
l.高シュウ酸尿症を減少させること;
m.全身性シュウ酸症を含めて、シュウ酸症を治療もしくは予防すること;
n.血尿を治療もしくは予防すること;
o.末期腎疾患(ESRD)を予防すること;ならびに/又は
p.腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させること、
をさらに含む、実施形態1から8のいずれかの方法。
実施形態36 組成物が、血清及び/又は血漿のグリコール酸塩レベルを増加させる、実施形態1から8又は29から35のいずれか1つの使用のための方法又は組成物。
実施形態37 組成物がLDHA遺伝子の編集を結果として生じる、実施形態1から8又は29から35のいずれか1つの使用のための方法又は組成物。
実施形態38 編集は、編集された集団の百分率(編集率)として算出される、実施形態37の使用のための方法又は組成物。
実施形態39 編集率は、集団のうちの30から99%までである、実施形態38の使用のための方法又は組成物。
実施形態40 編集率は、集団のうちの30から35%、35から40%、40から45%、45から50%、50から55%、55から60%、60から65%、65から70%、70から75%、75から80%、80から85%、85から90%、90から95%、又は95から99%までである、実施形態38の使用のための方法又は組成物。
実施形態41 組成物が尿中シュウ酸塩濃度を減少させる、実施形態1から8又は29から35のいずれか1つの使用のための方法又は組成物。
実施形態42 尿中シュウ酸塩の減少が、結果的に、腎臓結石及び/又は腎臓、肝臓、膀胱、心臓、皮膚もしくは目におけるシュウ酸カルシウム沈着を減少させる、実施形態41の使用のための方法又は組成物。
実施形態43 ガイド配列は、
a.配列番号1〜84及び100〜192;
b.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80;
c.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45及び48;
d.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184;ならびに
e.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103及び123;
から選択される、実施形態1から42のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態44 組成物は、
a.配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のうちのいずれか1つ;又は
b.配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081のうちのいずれか1つ;又は
c.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80から選択されるガイド配列;又は
d.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45及び48から選択されるガイド配列;
e.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156及び184
から選択されるガイド配列;ならびに
f.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103及び123から選択されるガイド配列;
を含むsgRNAを含む、実施形態1から43のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態45 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン1〜8のうちのいずれか1つにある、実施形態1から44のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態46 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン1又は2にある、実施形態45の方法又は組成物。
実施形態47 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン3にある、実施形態45の方法又は組成物。
実施形態48 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン4にある、実施形態45の方法又は組成物。
実施形態49 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン5又は6にある、実施形態45の方法又は組成物。
実施形態50 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン7又は8にある、実施形態45の方法又は組成物。
実施形態51 ガイド配列は、LDHAのポジティブ鎖における標的配列に対して相補的である、実施形態1から50のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態52 ガイド配列は、LDHAのネガティブ鎖における標的配列に対して相補的である、実施形態1から50のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態53 第1のガイド配列は、LDHA遺伝子のポジティブ鎖における第1の標的配列に対して相補的であり、また組成物は、LDHA遺伝子のネガティブ鎖における第2の標的配列に対して相補的である第2のガイド配列をさらに含む、実施形態1から50のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態54 ガイドRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のいずれか1つから選択されるガイド配列を含み、また配列番号200のヌクレオチド配列であって、そのヌクレオチドがガイド配列の3’末端においてガイド配列に続くものである配列番号200のヌクレオチド配列をさらに含む、実施形態1から53のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態55 ガイドRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のいずれか1つから選択されるガイド配列を含み、また配列番号201、配列番号202、配列番号203か、又は配列番号400〜450のいずれか1つかのヌクレオチド配列をさらに含むものであって、配列番号201、配列番号202、又は配列番号203のヌクレオチドがガイド配列の3’末端においてガイド配列に続くものである、実施形態1から54のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態56 ガイドRNAは、シングルガイド(sgRNA)である、実施形態1から55のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態57 sgRNAは、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のいずれか1つを含むガイド配列を含む、実施形態56の方法又は組成物。
実施形態58 sgRNAは、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のいずれか1つ又はその修飾バージョンを含み、随意に当該修飾バージョンが、配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081を含む、実施形態56の方法又は組成物。
実施形態59 ガイドRNAは、配列番号300のパターンに従って修飾され、そのNが、全体として、表1のガイド配列(配列番号1〜84及び100〜192)のうちのいずれか1つである、実施形態1から58のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態60 配列番号300における各Nは、任意の天然の又は非天然のヌクレオチドであり、そのNがガイド配列を形成し、またガイド配列がCas9をLDHA遺伝子へと方向付ける、実施形態59の方法又は組成物。
実施形態61 sgRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1つ、ならびに配列番号201、配列番号202、又は配列番号203のヌクレオチドを含む、実施形態1から60のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態62 sgRNAは、配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%又は90%同一であるガイド配列を含む、実施形態56から61のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態63 sgRNAは、配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079、1081、2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081から選択される配列を含む、実施形態62の方法又は組成物。
実施形態64 ガイドRNAは、少なくとも1つの修飾を含む、実施形態1から63のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態65 少なくとも1つの修飾は、2’−O−メチル(2’−O−Me)修飾ヌクレオチドを含む、実施形態64の方法又は組成物。
実施形態66 ヌクレオチド間のホスホロチオエート(PS)結合を含む、実施形態64又は65の方法又は組成物。
実施形態67 2’−フルオロ(2’−F)修飾ヌクレオチドを含む、実施形態64から66のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態68 ガイドRNAの5’末端における最初の5個のヌクレオチドのうちの1又は複数において修飾を含む、実施形態64から67のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態69 ガイドRNAの3’末端における最後の5個のヌクレオチドのうちの1又は複数において修飾を含む、実施形態64から68のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態70 ガイドRNAの最初の4個のヌクレオチドの間にPS結合を含む、実施形態64から69のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態71 ガイドRNAの最後の4個のヌクレオチドの間にPS結合を含む、実施形態64から70のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態72 ガイドRNAの5’末端における最初の3個のヌクレオチドにおいて2’−O−Me修飾ヌクレオチドを含む、実施形態64から71のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態73 ガイドRNAの3’末端における最後の3個のヌクレオチドにおいて2’−O−Me修飾ヌクレオチドを含む、実施形態64から72のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態74 ガイドRNAは、配列番号300の修飾ヌクレオチドを含む、実施形態64から73のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態75 組成物は、薬理学的に許容可能な賦形剤をさらに含む、実施形態1から74のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態76 ガイドRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)と結合する、実施形態1から75のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態77 LNPは、陽イオン性脂質を含む、実施形態76の方法又は組成物。
実施形態78 陽イオン性脂質は、(9Z,12Z)−3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル オクタデカ−9,12−ジエノアートであり、3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエノアートとも呼ばれる、実施形態77の方法又は組成物。
実施形態79 LNPは、中性脂質を含む、実施形態76から78のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態80 中性脂質はDSPCである、実施形態79の方法又は組成物。
実施形態81 LNPは、ヘルパー脂質を含む、実施形態76から80のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態82 ヘルパー脂質はコレステロールである、実施形態81の方法又は組成物。
実施形態83 LNPは、ステルス脂質(stealth lipid)を含む、実施形態76から82のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態84 ステルス脂質はPEG2k−DMGである、実施形態83の方法又は組成物。
実施形態85 組成物は、RNAガイド型のDNA結合剤をさらに含む、実施形態1から84のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態86 組成物は、RNAガイド型のDNA結合剤をコードするmRNAをさらに含む、実施形態1から85のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態87 RNAガイド型のDNA結合剤はCas9である、実施形態85又は86の方法又は組成物。
実施形態88 組成物は、医薬製剤であり、また薬理学的に許容可能なキャリアをさらに含む、実施形態1から87のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態89 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号1である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態90 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号2である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態91 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号3である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態92 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号4である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態93 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号5である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態94 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号6である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態95 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号7である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態96 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号8である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態97 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号9である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態98 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号10である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態99 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号11である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態100 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号12である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態101 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号13である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態102 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号14である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態103 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号15である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態104 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号16である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態105 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号17である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態106 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号18である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態107 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号19である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態108 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号20である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態109 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号21である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態110 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号22である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態111 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号23である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態112 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号24である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態113 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号25である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態114 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号26である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態115 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号27である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態116 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号28である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態117 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号29である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態118 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号30である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態119 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号31である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態120 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号32である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態121 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号33である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態122 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号34である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態123 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号35である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態124 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号36である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態125 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号37である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態126 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号38である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態127 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号39である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態128 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号40である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態129 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号41である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態130 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号42である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態131 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号43である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態132 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号44である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態133 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号45である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態134 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号46である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態135 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号47である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態136 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号48である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態137 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号49である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態138 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号50である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態139 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号51である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態140 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号52である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態141 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号53である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態142 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号54である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態143 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号55である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態144 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号56である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態145 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号57である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態146 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号58である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態147 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号59である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態148 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号60である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態149 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号61である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態150 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号62である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態151 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号63である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態152 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号64である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態153 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号65である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態154 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号66である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態155 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号67である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態156 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号68である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態157 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号69である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態158 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号70である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態159 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号71である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態160 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号72である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態161 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号73である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態162 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号74である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態163 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号75である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態164 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号76である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態165 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号77である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態166 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号78である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態167 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号79である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態168 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号80である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態169 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号81である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態170 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号82である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態171 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号83である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態172 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号84である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態173 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号103である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態174 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号109である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態175 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号123である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態176 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号133である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態177 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号149である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態178 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号156である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態179 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号166である、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態180 ガイド配列は、配列番号2、9、13、16、22、24、25、27、30、31、32、33、35、36、40、44、45、53、55、57、60、61〜63、65、67、69、70、71、73、76、78、79、80、82〜84、103、109、123、133、149、156及び166のいずれか1つを含む、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態181 ガイド配列は、配列番号100〜102、104〜108、110〜122、124〜132、134〜148、150〜155、157〜165、及び167〜192のいずれか1つを含む、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態182 ガイド配列は、配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のいずれか1つを含む、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態183 ガイド配列は、配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のいずれか1つを含む、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態184 ガイドRNAは、配列番号86〜90のいずれか1つを含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態185 ガイドRNAは、配列番号89を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態186 ガイドRNAは、配列番号1001又は2001を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態187 ガイドRNAは、配列番号1005又は2005を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態188 ガイドRNAは、配列番号1007又は2007を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態189 ガイドRNAは、配列番号1008又は2008を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態190 ガイドRNAは、配列番号1014又は2014を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態191 ガイドRNAは、配列番号1023又は2023を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態192 ガイドRNAは、配列番号1027又は2027を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態193 ガイドRNAは、配列番号1032又は2032を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態194 ガイドRNAは、配列番号1045又は2045を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態195 ガイドRNAは、配列番号1048又は2048を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態196 ガイドRNAは、配列番号1063又は2063を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態197 ガイドRNAは、配列番号1067又は2067を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態198 ガイドRNAは、配列番号1069又は2069を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態199 ガイドRNAは、配列番号1071又は2071を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態200 ガイドRNAは、配列番号1074又は2074を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態201 ガイドRNAは、配列番号1076又は2076を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態202 ガイドRNAは、配列番号1077又は2077を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態203 ガイドRNAは、配列番号1078又は2078を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態204 ガイドRNAは、配列番号1079又は2079を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態205 ガイドRNAは、配列番号1081又は2081を含むsgRNAである、実施形態1から88のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態206 組成物は、単回用量として投与される、実施形態1から205のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態207 組成物は、一回で投与される、実施形態1から206のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態208 単回用量の又は一回での投与により、
a.DSBを誘発する;及び/又は
b.LDHA遺伝子の発現を減少させる;及び/又は
c.高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
d.高シュウ酸尿症が引き起こすESRDを治療もしくは予防する;及び/又は
e.シュウ酸カルシウムの産生と沈着を治療もしくは予防する;及び/又は
f.原発性高シュウ酸尿症(PH1、PH2及びPH3を含める)を治療もしくは予防する;及び/又は
g.シュウ酸症を治療もしくは予防する;及び/又は
h.血尿を治療もしくは予防する;及び/又は
i.腸内高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
j.シュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
k.腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させる;及び/又は
l.血清グリコール酸塩濃度を増加させる;及び/又は
m.尿中のオキシレート(oxylate)を減少させる、
実施形態206又は207のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態209 単回用量の又は一回での投与により、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15週の間、a)からm)のいずれか1つ又は複数が達成される、実施形態208の方法又は組成物。
実施形態210 単回用量の又は一回での投与により、持続的な効果が達成される、実施形態208の方法又は組成物。
実施形態211 持続的な効果を達成することをさらに含む、実施形態1から208のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態212 持続的な効果は、少なくとも1ヶ月、少なくとも3ヶ月、少なくとも6ヶ月、少なくとも1年、又は少なくとも5年持続する、実施形態210又は211の方法又は組成物。
実施形態213 組成物の投与により、尿中のシュウ酸塩の治療上関連のある減少が結果的にもたらされる、実施形態1から212のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態214 組成物の投与により、治療域の範囲内の尿中シュウ酸塩レベルが結果的にもたらされる、実施形態1から213のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態215 組成物の投与により、正常範囲の100、120又は150%の範囲内のシュウ酸塩レベルが結果的にもたらされる、実施形態1から214のいずれか1つの方法又は組成物。
実施形態216 高シュウ酸尿症であるヒト対象を治療する医薬の調製のための、実施形態9から215のいずれかの組成物又は製剤の使用。
高シュウ酸尿症であるヒト対象を治療する医薬の調製のための、先述の実施形態のいずれかの組成物又は製剤の使用もまた開示する。高シュウ酸尿症の治療に使用する、又はLDHA遺伝子を修飾(例えば、LDHA遺伝子にインデルを形成する、又はLDHA遺伝子にフレームシフトもしくはナンセンス変異を形成すること)する際に使用する、先述の組成物又は製剤のいずれかもまた開示する。
図1は、LDHAを標的とするあるsgRNAのオフターゲット解析を示す。 図2は、PHHにおける、LDHAを標的とするあるsgRNAの編集率%の用量反応曲線を示す。 図3は、PCHにおける、LDHAを標的とするあるsgRNAの編集率%の用量反応曲線を示す。 図4は、PHHにおける、LDHA標的化修飾sgRNA(表2に列記した)のウエスタンブロット解析を示す。 図5は、AGT欠損マウスにおける、in vivoでの修飾sgRNAを含むLNPによる処置後の尿中シュウ酸塩レベルを示す。 図6は、15週の試験での、AGT欠損マウスにおける、in vivoでの修飾sgRNAを含むLNPによる処置後の尿中シュウ酸塩レベルを示す。 図7は、15週の試験での、AGT欠損マウスにおける、in vivoでの修飾sgRNAを含むLNPによる処置後のウエスタンブロット解析を示す。 図8は、AGT欠損マウスの肝臓における、in vivoでのLDHAタンパク質の免疫組織化学染色を示す。 図9は、表19に表す編集レベルとタンパク質レベルとの間の相関を示す。 図10は、例示的なsgRNA配列における10個の保存領域YA部位に1から10の印を付けている(配列番号2082)。数字25、45、50、56、64、67及び83は、例えばxは随意に20である、(N)xとして示すガイド領域をもつsgRNA内のYA部位1、5、6、7、8、9及び10のピリミジンの位置を示す。 図11は、下方ステム領域、バルジ領域、上方ステム領域、ネクサス(そのヌクレオチドは、5’から3’に向けてそれぞれN1〜N18と呼ぶことができる)領域、ヘアピン1領域及びヘアピン2領域を含む、sgRNAの保存領域の個々のヌクレオチドを示す標識を伴う可能性のある二次構造における例示的なsgRNA(配列番号401;全ての修飾を示しているわけではない)を示す。ヘアピン1とヘアピン2との間のヌクレオチドは、nと名付けている。ガイド領域は、sgRNA上に存在してもよく、またこの図においてsgRNAの保存領域より前を「(N)x」として示す。 図12A〜12Cは、初代カニクイザル肝細胞における、LDHAを標的とするあるsgRNAの編集率の用量反応曲線を示す。 同上。 同上。 図13A〜13Bは、初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞における、あるsgRNAを含むリポフェクション処置後のLDHA発現の相対的減少についての用量反応曲線を示す。 同上。 図14A〜14Cは、AGT欠損マウスのあるsgRNAを含むLNPによる処置後の、用量依存的な尿中シュウ酸塩レベル、編集率、及び尿中シュウ酸塩レベルと編集率との間の相関をそれぞれ示す。 同上。 同上。 図15A〜15Bは、実施例4に記載する、15週間の耐久試験でのAGT欠損マウスのあるsgRNAを含むLNPによる処置後の、肝臓試料及び筋肉試料中のLDHA活性を示す。 同上。 図16A〜16Bは、実施例4に記載する、15週間の耐久試験でのAGT欠損マウスのあるsgRNAを含むLNPによる処置後の、肝臓試料及び血漿試料中のピルビン酸レベルを示す。 同上。 図17は、あるsgRNAを含むLNPによる処置後の、5/6腎切除術又はシャム手術のいずれかを受けたマウスにおける平均血漿中乳酸クリアランス機能を示す。
ここで本発明のある実施形態に対する言及を詳細に行うこととし、それらの例は、添付の図面に示す。本発明は、説明した実施形態に関連して説明するが、本発明はそれら実施形態に限定することを意図するものではないということが理解されるであろう。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲及び含まれる実施形態によって規定される本発明の範囲内に含まれ得る、全ての代替物、変形物及び均等物をカバーすることが意図される。
本教示を詳細に説明する前に、本開示は特定の組成物又は方法のステップに限定されるものではなく、それ自体は変化し得るものであるということを理解されたい。この明細書及び添付の特許請求の範囲において用いる場合、単数形“a”、“an”及び“the”は、別段に文脈が明示していない限り複数形の言及を含めることに留意されたい。すなわち、例えば「複合体」への言及は、複数の複合体を含み、また「細胞」への言及は複数の細胞を含む等である。
数値範囲は、その範囲を規定している数字も含める。測定された値及び測定できる値は、測定値に関連する有効数字及び誤差を考慮に入れた、概算であるものと理解される。また「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、「含むこと(comprising)」、「含有する(contain)」、「含有する(contains)」、「含有すること(containing)」、「含む(include)」、「含む(includes)」及び「含む(including)」の使用は、限定であることを意図していない。前述の概略的な記載も発明の詳細な説明もいずれも、単に典型的かつ説明的なものであり、また教示の限定ではないということを理解されたい。
本明細書において特に言及しない限り、様々な構成要素を「含むこと」と記載された本明細書の実施形態はまた、当該記載の構成要素「からなる」又は「実質的に」当該記載の構成要素「からなる」も意図し、様々な構成要素「からなる」と記載された本明細書の実施形態はまた、当該記載の構成要素「を含む」又は「実質的に」当該記載の構成要素「からなる」も意図し、そして「実質的に」様々な構成要素「からなる」と記載された本明細書の実施形態はまた、当該記載の構成要素「からなる」又は当該記載の構成要素「を含む」も意図する(この交換可能性は、特許請求の範囲におけるこれら語の使用には適用されない)。「又は」の語は、文脈が別を明示していない限り包括的な意味で用い、すなわち「及び/又は」と同等である。
本明細書で用いる各節の見出しは、構造化する目的のためのみであり、決して所望の主題を限定することを意図しているものではない。参照により援用する任意の事柄が本明細書に規定する任意の語と矛盾する又はその他のことが本明細書の内容を表現する事象においては、本明細書が支配する。本教示は種々の実施形態と関連して説明されるが、本教示がそうした実施形態に限定されることは意図していない。対照的に、本教示は、種々の代替物、変形物、及び均等物を包含するものであり、これらは当業者によって理解されることとなるであろう。
I.定義
別段に述べない限り、本明細書で用いる場合、以下の語及び句は以下の意味を有することを意図する。
「ポリヌクレオチド」及び「核酸」は、本明細書において、従来のRNA、DNA、混合RNA−DNA及びその類似体である高分子を含める、骨格として一緒に結合している窒素複素環の塩基又は塩基類似体を有するヌクレオシド又はヌクレオシド類似体を含む多量体化合物を指すために用いる。核酸「骨格」は、糖−リン酸ジエステル結合、ペプチド−核酸結合(「ペプチド核酸」又はPNA;PCT出願である国際公開第95/32305号)、ホスホロチオエート結合、メチルホスホン酸結合又はこれらの組み合わせのうちの1又は複数を含める、種々の結合で構成され得る。核酸の糖部分は、例えば2’メトキシ又は2’ハライドの置換基である置換基を伴うリボース、デオキシリボース又は同様の化合物であり得る。窒素塩基は、従来の塩基(A、G、C、T、U)、その類似体(例えば、5−メトキシウリジン、プソイドウリジンもしくはN1−メチルプソイドウリジン等の修飾ウリジン類、又はその他);イノシン;プリン又はピリミジンの誘導体(例えば、N−メチルデオキシグアノシン、デアザ−又はアザ−プリン、デアザ−又はアザ−ピリミジン、5又は6位に置換基を伴うピリミジン塩基(例えば、5−メチルシトシン)、2、6又は8位に置換基を伴うプリン塩基、2−アミノ−6−メチルアミノプリン、O−メチルグアニン、4−チオ−ピリミジン、4−アミノ−ピリミジン、4−ジメチルヒドラジン−ピリミジン、及びO−アルキル−ピリミジン;米国特許第5,378,825号及びPCT出願である国際公開第93/13121号)であり得る。全般的な議論に関しては、The Biochemistry of the Nucleic Acids 5−36,Adams et al.,ed.,11thed.,1992)を参照されたい。核酸は、1又は複数の「脱塩基」残基であって、骨格が高分子のうちの位置に窒素塩基を含んでいない1又は複数の「脱塩基」残基を含み得る(米国特許第5,585,481号)。核酸は、従来のRNAもしくはDNAの糖、塩基及び結合のみを含み得、又は従来の成分及び置換の両方を含み得る(例えば、2’メトキシ結合を伴う従来の塩基、又は従来の塩基及び1もしくは複数の塩基類似体の両方を含有する高分子)。核酸は、「ロック核酸」(LNA)、相補性RNA及びDNA配列に対するハイブリダイゼーション親和性を増強するLNAヌクレオチドモノマーであってRNA模倣性糖コンホメーション内に固定された二環式フラノース単位を伴う当該1又は複数のLNAヌクレオチドモノマーを含有する類似体を含む(Vester and Wengel,2004,Biochemistry 43(42):13233−41)。RNA及びDNAは、異なる糖部分を有して、RNA内のウラシル又はその類似体及びDNA内のチミン又はその類似体の存在が異なり得る。
「ガイドRNA」、「gRNA」及び「ガイド」は、crRNA(CRISPR RNAとしても知られる)又はcrRNA及びtrRNA(tracrRNAとしても知られる)の組み合わせのいずれかを指すために本明細書において区別なく用いる。crRNA及びtrRNAは、単一のRNA分子(シングルガイドRNA、sgRNA)として結合し得るか、又は2つの別個のRNA分子(デュアルガイドRNA、dgRNA)であり得る。「ガイドRNA」又は「gRNA」は、それぞれのタイプを指す。trRNAは、天然の配列、又は天然の配列と比べて修飾もしくは変形を伴うtrRNA配列、であり得る。
本明細書で用いる場合、「ガイド配列」は、標的配列に対して相補的であり、そしてRNAガイド型のDNA結合剤による結合又は修飾(例えば、切断)のためにガイドRNAを標的配列へと方向付けるように機能する、ガイドRNA内の配列を指す。「ガイド配列」は、「ターゲティング配列」又は「スペーサー配列」と呼ぶこともあり得る。ガイド配列は、例えば化膿性レンサ球菌の場合(すなわちSpy Cas9)、及び関連するCas9ホモログ/オルソログの場合において、長さが20塩基対であり得る。例えば長さが15−ヌクレオチド、16−ヌクレオチド、17−ヌクレオチド、18−ヌクレオチド、19−ヌクレオチド、21−ヌクレオチド、22−ヌクレオチド、23−ヌクレオチド、24−ヌクレオチド、又は25−ヌクレオチドである、より短い配列又はより長い配列もまた、ガイドとして用いることが可能である。例えば、一部の実施形態においては、ガイド配列は、配列番号1〜84から選択された配列の少なくとも17、18、19又は20個の連続したヌクレオチドを含む。一部の実施形態においては、標的配列は、例えば遺伝子内又は染色体上にあり、またガイド配列に対して相補的である。一部の実施形態においては、ガイド配列とその対応する標的配列との間の相補性又は同一性の程度は、約75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%であり得る。例えば、一部の実施形態においては、ガイド配列は、配列番号1〜84から選択された配列の少なくとも17、18、19又は20個の連続したヌクレオチドに対して、約75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性をもつ配列を含む。一部の実施形態においては、ガイド配列と標的領域とは、100%相補的又は同一であり得る。他の実施形態においては、ガイド配列と標的領域とは、少なくとも1つのミスマッチを含有し得る。例えば、ガイド配列と標的配列とは、1、2、3又は4つのミスマッチを含有し得るものであって、当該標的配列の全長は、少なくとも17、18、19、20個又はそれ以上の塩基対である。一部の実施形態においては、ガイド配列と標的領域とは、1〜4つのミスマッチを含有し得るものであって、当該ガイド配列が少なくとも17、18、19、20個又はそれ以上のヌクレオチドを含む。一部の実施形態においては、ガイド配列と標的領域とは、1、2、3又は4つのミスマッチを含有し得るものであって、当該ガイド配列が20個のヌクレオチドを含む。
RNAガイド型のDNA結合剤に対する標的配列は、RNAガイド型のDNA結合剤に対する核酸の基質が二本鎖核酸である場合、ゲノムDNAのプラス鎖とマイナス鎖との両方(すなわち、所与の配列と配列の逆相補配列)を含む。したがって、ガイド配列が「標的配列に対して相補的」であるというときは、ガイド配列が、ガイドRNAを標的配列の逆相補配列に結合させるようにすることができるということが理解される。そのため、一部の実施形態においては、ガイド配列が標的配列の逆相補配列に結合するとき、ガイド配列内のUがTを置換していることを除いて、ガイド配列は、標的配列(例えば、PAMを含んでいない標的配列)の特定のヌクレオチドと同一である。
本明細書で用いる場合、「YA部位」は、5’−ピリミジン−アデニン−3’ジヌクレオチドを指す。「保存領域YA部位」は、sgRNAの保存領域内に存在する。「ガイド領域YA部位」は、sgRNAのガイド領域内に存在する。sgRNA内の無修飾YA部位は、例えばRNアーゼAである、RNアーゼ−A様エンドヌクレアーゼによる切断を受けやすいものであり得る。一部の実施形態においては、sgRNAは、その保存領域内に約10個のYA部位を含む。一部の実施形態においては、sgRNAは、その保存領域内に1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のYA部位を含む。例示的な保存領域YA部位は、図10に示している。ガイド領域が任意の数のYA部位を含めた任意の配列であり得るため、例示的なガイド領域YA部位は、図10に示していない。一部の実施形態においては、sgRNAは、図10に示したYA部位のうち1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個を含む。一部の実施形態においては、sgRNAは、以下の位置又はそのサブセットにおいて、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のYA部位を含む:LS5−LS6;US3−US4;US9−US10;US12−B3;LS7−LS8;LS12−N1;N6−N7;N14−N15;N17−N18;及びH2−2からH2−3。一部の実施形態においては、YA部位は修飾を含み、これはYA部位の少なくとも1つのヌクレオチドが修飾されていることを意味する。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジン(ピリミジン位とも呼ぶ)は、修飾(ピリミジンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のアデニン(アデニン位とも呼ぶ)は、修飾(アデニンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジン位とアデニン位とが、修飾を含む。
本明細書で用いる場合、「RNAガイド型のDNA結合剤(RNA−guided DNA binding agent)」は、RNA及びDNAの結合活性を有するポリペプチドもしくはポリペプチドの複合体、又は当該複合体のDNA結合サブユニットを意味し、DNA結合活性は、配列特異的でありRNAの配列に依存する。例示的なRNAガイド型のDNA結合剤としては、Cas cleavase/ニッカーゼ及びその不活性化形態(「dCas DNA結合剤」)を含む。本明細書で用いる場合“Casタンパク質”とも呼ぶ“Casヌクレアーゼ”は、Cas cleavase、Casニッカーゼ及びdCas DNA結合剤を包含する。Cas cleavase/ニッカーゼ及びdCas DNAの結合剤は、III型CRISPRシステムのCsm又はCmr複合体、そのCas10、Csm1又はCmr2サブユニット、I型CRISPRシステムのカスケード複合体、そのCas3サブユニット、及びクラス2 Casヌクレアーゼを含む。本明細書で用いる場合、「クラス2 Casヌクレアーゼ」は、RNAガイド型のDNA結合活性を伴う一本鎖ポリペプチドであり、例えばCas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼ等である。クラス2 Casヌクレアーゼは、RNAガイド型のDNAのcleavase又はニッカーゼの活性をさらに有するクラス2 Cas cleavase及びクラス2 Casニッカーゼ(例えば、H840A、D10A又はN863Aのバリアント)と、cleavase/ニッカーゼの活性が不活性化されているクラス2 dCas DNA結合剤とを含む。クラス2 Casヌクレアーゼは、例えば、Cas9、Cpf1、C2c1、C2c2、C2c3、HF Cas9(例えば、N497A、R661A、Q695A、Q926Aのバリアント)、HypaCas9(例えば、N692A、M694A、Q695A、H698Aのバリアント)、eSPCas9(1.0)(例えば、K810A、K1003A、R1060Aのバリアント)、及びeSPCas9(1.1)(例えば、K848A、K1003A、R1060Aのバリアント)であるタンパク質及びその修飾を含む。Zetsche et al.,Cell,163:1−13(2015)のCpf1タンパク質は、Cas9に対して相同であり、またRuvC様ヌクレアーゼドメインを含有する。ZetscheのCpf1配列は、その全体が参照により援用される。例えばZetscheの、表S1及びS3を参照されたい。「Cas9」は、Spy Cas9、本明細書で列記するCas9のバリアント、及びその同等物を包含する。例えば、Makarova et al.,Nat Rev Microbiol,13(11):722−36(2015);Shmakov et al.,Molecular Cell,60:385−397(2015)を参照されたい。
本明細書で用いる場合、「リボ核タンパク質」(RNP)又は「RNP複合体」は、例えばCas cleavase、Casニッカーゼ、又はdCas DNA結合剤である、Casヌクレアーゼ等のRNAガイド型のDNA結合剤(例えば、Cas9)を伴うガイドRNAを指す。一部の実施形態においては、ガイドRNAは、Cas9等のRNAガイド型のDNA結合剤を標的配列へと導き、またガイドRNAは標的配列とハイブリダイズし当該結合剤は標的配列と結合するものであり、当該結合剤がcleavase又はニッカーゼである場合には、結合の後に切断又はニッキングが続き得る。
本明細書で用いる場合、第1の配列の第2の配列に対するアラインメントが、その全体における第2の配列の位置のうちのX%以上が第1の配列とマッチするということを示していれば、第1の配列は、第2の配列に対して「少なくともX%の同一性をもつ配列を含む」と考える。例えば、配列AAGAは、配列AAGに対して100%の同一性をもつ配列を含むが、これは当該第2の配列の3つの位置全てに対してマッチしているという点で、アラインメントは100%の同一性を与えることとなるからである。RNA及びDNAの間の相違(概してウリジンをチミジンと入れ替える、又はその逆)ならびに修飾ウリジン等のヌクレオシド類似体の存在は、関連するヌクレオチド(例えば、チミジン、ウリジン又は修飾されたウリジン等)が同一の相補配列(例えば、チミジン、ウリジン又は修飾ウリジンの全てに対するアデノシン;別の例は、シトシン及び5−メチルシトシンであり、その両方が、相補配列としてグアノシン又は修飾グアノシンを有する)を有する限り、ポリヌクレオチドの間における同一性又は相補性での相違に寄与しない。したがって、例えば、式中Xが例えばプソイドウリジン、N1−メチルプソイドウリジン又は5−メトキシウリジン等の任意の修飾ウリジンである、配列5’−AXGは、両方が同一の配列(5’−CAU)に対して完全に相補的であるという点で、AUGに対して100%同一と考える。例示的なアラインメントのアルゴリズムは、Smith−Watermanアルゴリズム及びNeedleman−Wunschアルゴリズムが挙げられ、これらは当技術で周知である。当業者は、アラインしようとする配列の所与の対に対して適しているアルゴリズムの選択とパラメータ設定とが何であるか理解することとなるものであり;アミノ酸に対して概ね類似の長さ及び50%を超える予測の同一性又はヌクレオチドに対して75%を超える予測の同一性である配列に関しては、www.ebi.ac.ukのウェブサーバでEBIによって提供されるNeedleman−Wunschアルゴリズムインタフェースのデフォルトの設定でのNeedleman−Wunschアルゴリズムが、概して適している。
「mRNA」は、本明細書において、RNA又は修飾RNAであり、またポリペプチドに翻訳され得るオープンリーディングフレームを含む、ポリヌクレオチドを指すために用いる(すなわち、リボソーム及びアミノアシル化tRNAによる翻訳のための基質として機能し得る)。mRNAは、例えば2’−メトキシリボース残基であるリボソーム残基又はその類似体を含むリン酸塩−糖骨格を含み得る。一部の実施形態においては、mRNAのリン酸−糖骨格の糖は、実質的に、リボース残基、2’−メトキシリボース残基又はこれらの組み合わせからなる。
本明細書に記載するガイドRNAの組成物及び方法において有用なガイド配列は、表1及び本願の全体にわたって示している。
本明細書で用いる場合、「インデル(indel)」は、標的核酸における二本鎖切断(DSB)の部位において挿入又は欠失のいずれかがされているいくつかのヌクレオチドからなる、挿入/欠失である変異を指す。
本明細書で用いる場合、「ノックダウン」は、特定の遺伝子産物(例えば、タンパク質、mRNA又は両方)の発現の低下を指す。タンパク質のノックダウンは、関心の組織又は細胞の集団よりのタンパク質の合計細胞量を検出することによって測定することができる。mRNAのノックダウンを測定する方法は公知であり、また関心の組織又は細胞の集団より単離されたmRNAの配列決定を含む。一部の実施形態においては、「ノックダウン」は、特定の遺伝子産物の発現を一部喪失することであって、例えば転写されたmRNAの量の減少又は細胞の集団(例えば組織において存在するもの等であるin vivoの集団を含む)により発現されたタンパク質の量の減少を指し得る。
本明細書で用いる場合、「ノックアウト」は、細胞における特定のタンパク質の発現が喪失することを指す。ノックアウトは、細胞、組織又は細胞の集団のいずれかにおいてタンパク質の合計細胞量を検出することによって測定することができる。一部の実施形態においては、本開示の方法で、1又は複数の細胞において(例えば、組織において存在するもの等であるin vivoの集団を含めた細胞集団において)、LDHAをノックアウトする。一部の実施形態においては、ノックアウトは、例えばインデルによって作製される、変異LDHAタンパク質の形成ではなく、むしろ細胞におけるLDHタンパク質の発現の完全な喪失である。本明細書で用いる場合、“LDH”は、LDHA遺伝子の遺伝子産物である、乳酸デヒドロゲナーゼを指す。ヒト野生型LDHA配列は、NCBI遺伝子ID:3939;Ensembl ENSG00000134333で利用可能である。
「高シュウ酸尿症」は、過剰な尿中シュウ酸塩を特徴とする症状である。例示的な高シュウ酸尿症の種類としては、原発性高シュウ酸尿症(1型(PH1)、2型(PH2)及び3型(PH3)を含む)、シュウ酸症、腸内高シュウ酸尿症、及びシュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症が挙げられる。高シュウ酸尿症は原因不明であり得る。高いシュウ酸塩レベルは、シュウ酸カルシウム結石ならびに結果的に腎機能の進行性の劣化及び最終的に末期腎疾患をもたらす腎実質損傷につながる。すなわち、高シュウ酸尿症は、結果的に、腎臓及び尿路における過剰なシュウ酸塩の産生とシュウ酸カルシウム結晶の沈着とをもたらし得る。シュウ酸塩による腎障害は、尿細管毒性、腎臓におけるシュウ酸カルシウムの沈着、及びシュウ酸カルシウム結石による尿路閉塞の組み合わせにより引き起こされる。損傷した腎臓の機能は、過剰なシュウ酸塩をもはや有効に排出することができないために疾患を悪化させて、次いで骨、目、皮膚及び心臓におけるシュウ酸塩の蓄積及び結晶化を結果的にもたらし、また他の臓器の深刻な疾患及び死につながる。腎不全及び末期の腎疾患が生じ得る。高シュウ酸尿症に関して認可された薬物療法は存在しない。
「原発性高シュウ酸尿症1型(PH1)」は、肝臓のペルオキシソームアラニン−グリオキシル酸アミノトランスフェラーゼ(AGT)酵素をコードするAGXT遺伝子の変異に起因した常染色体劣性遺伝疾患である。AGTはグリオキシル酸塩をグリシンへと代謝する。AGT活性の欠如又はそのミトコンドリアへのミスターゲティングにより、グリオキシル酸塩がシュウ酸塩へと酸化するのを許容し、当該シュウ酸塩が尿中に単に排出され得る。
腎臓による排出の前にグリオキシル酸塩をオキシレート(oxylate)に変換する肝臓のペルオキシソーム酵素、乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)を破壊することは、罹患肝臓におけるシュウ酸塩合成を防止して高シュウ酸尿症で発達する病理を潜在的に予防するための1つの可能性のある機序である。乳酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(LDHA)の遺伝子がコードするLDHは、グリオキシル酸塩のシュウ酸塩への変換を触媒する。LDH活性を抑制することで、シュウ酸塩の産生を阻害して、グリオキシル酸レダクターゼ/ヒドロキシピルビン酸レダクターゼ(GRHPR)によってグリコール酸塩へと変換され得るグリオキシル酸塩の蓄積を引き起こしつつ、結果的に尿中シュウ酸塩レベルの低下をもたらすはずである。シュウ酸塩と異なり、グリコール酸塩は、可溶性で尿中に容易に排出される。現在のところ、グリコール酸塩レベルが上昇することによるネガティブな副作用は知られていない。そのため、一部の実施形態においては、LDH活性を阻害する方法が提供されているものであって、当該方法では、阻害されると、シュウ酸塩産生が阻害され、グリコール酸塩産生が増加する。
グリオキシル酸塩の酸化産物であるシュウ酸塩は、単に尿中に排出され得る。尿中のシュウ酸塩が高レベルであること(高シュウ酸尿症)は、高シュウ酸尿症の症状である。したがって、尿中でシュウ酸塩が増加することは、高シュウ酸尿症の症状である。シュウ酸塩は、カルシウムと結合して、腎臓及び膀胱結石の主要成分である、シュウ酸カルシウムを形成できる。腎臓及び他の組織におけるシュウ酸カルシウムの沈着は、尿中の血液(血尿)、尿路感染症、腎障害、末期腎疾患及びその他のものを招き得る。時間の経過と共に、血中のシュウ酸塩レベルが上昇し得、そして全身にわたって他の器官でシュウ酸カルシウムが沈着し得る(シュウ酸症又は全身性シュウ酸症)。
本明細書で用いる場合、「標的配列」は、gRNAのガイド配列に対して相補性を有する、標的遺伝子における核酸の配列を指す。標的配列とガイド配列との相互作用が、RNAガイド型のDNA結合剤を結合させるようにして、標的配列内で潜在的にニッキング又は切断(当該結合剤の活性に依存する)させるようにする。
本明細書で用いる場合、「治療」は、対象における疾患又は障害に対する治療の任意の施与又は適用を指し、疾患を阻害すること、その発症を抑止すること、疾患の1もしくは複数の症状を軽減すること、疾患を治癒すること、又は疾患の1もしくは複数の症状の再発を予防することを含む。例えば高シュウ酸尿症の治療は、高シュウ酸尿症の症状を緩和することを含み得る。
本明細書で用いる場合、「シュウ酸塩の治療上関連のある低下」又は「治療域内のシュウ酸塩レベル」の語は、ベースラインと比較して尿中シュウ酸塩の排出の30%を超える減少を意味する。Leumann and Hoppe(1999) Nephrol Dial Transplant 14:2556−2558の、2557ページ第2欄を参照されたい。例えば、治療域内のシュウ酸塩レベルを達成することは、ベースラインから30%を超えて尿中シュウ酸塩が減少することを意味する。一部の実施形態においては、「正常なシュウ酸塩レベル」又は「正常なシュウ酸塩の範囲」は、約80から約122μgシュウ酸塩/mgクレアチニンまでである。Li et al.(2016) Biochim Biophys Acta 1862(2):233−239を参照されたい。一部の実施形態においては、シュウ酸塩の治療上関連のある減少は、正常の200%、150%、125%、120%、115%、110%、105%又は100%未満又は以内のレベルを達成する。
「約」又は「およそ」の語は、当業者によって決定される特定の値に関する許容可能な誤差を意味し、それはその値がどのように測定又は決定されたかに一部依存する。
II.組成物
A.ガイドRNA(gRNA)を含む組成物
本明細書においては、例えばRNAガイド型のDNA結合剤を伴うガイドRNA(例えば、CRISPR/Casシステム)を用いることによって、LDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)を誘発するのに有用な組成物を提供する。組成物は、高シュウ酸尿症を患う対象又は疑いがある対象に投与され得る。組成物は、尿中シュウ酸塩排出量が増えた又は血清グリコール酸塩排出量が減少した対象に投与され得る。LDHA遺伝子を標的とするガイド配列を、配列番号1〜84で表1に示している。
配列番号1〜84及び100〜192で表1に示すガイド配列のそれぞれは、例えばガイド配列の3’末端においてガイド配列に続く以下の例示的なヌクレオチド配列を伴う、crRNAを形成するさらなるヌクレオチドをさらに含み得る:5’から3’に向けてGUUUUAGAGCUAUGCUGUUUUG(配列番号200)。sgRNAの場合には、上記したガイド配列は、例えばガイド配列の3’末端に続く以下の例示的なヌクレオチド配列を伴う、sgRNAを形成する追加のヌクレオチドをさらに含み得る:5’から3’に向けて、GUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUU(配列番号201)、又はGUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC(配列番号203、これは4つの終端のUがない配列番号201である)。一部の実施形態においては、配列番号201の4つの終端のUが存在しない。一部の実施形態においては、配列番号201の4つの終端のUのうち1、2又は3つのみが存在する。
一部の実施形態においては、LDHA短鎖シングルガイドRNA(LDHA short−sgRNA)を提供するものであって、これは本明細書に記載のガイド配列と、少なくとも5〜10個のヌクレオチド又は6〜10個のヌクレオチドが欠如したヘアピン領域を含む「sgRNAの保存部分」とを含む。ある実施形態においては、例えば表2BのヌクレオチドH1−1からH2−15である、LDHA短鎖シングルガイドRNAのヘアピン領域は、sgRNAの保存部分と比べて、5〜10個のヌクレオチドが欠如している。ある実施形態においては、例えば表2BのヌクレオチドH1−1からH1−12である、LDHA短鎖シングルガイドRNAのヘアピン1領域は、sgRNAの保存部分と比べて、5〜10個のヌクレオチドが欠如している。
例示的な「sgRNAの保存部分」を表2Aに示しており、これは化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)のCas9(「spyCas9」(「spCas9」とも呼ぶ)) sgRNAの「保存領域」を示す。第1行目はヌクレオチドの番号を示し、第2行目は配列を示し(配列番号700)、また第3行目は「ドメイン」を示す。Briner AE et al.,Molecular Cell 56:333−339(2014)は、ターゲティングに関与する「スペーサー」ドメインと、「下方ステム」ドメインと、「バルジ」ドメインと、「上方ステム」ドメイン(テトラループを含み得る)と、「ネクサス」ドメインと、「ヘアピン1」ドメイン及び「ヘアピン2」ドメインとを含む本明細書で「ドメイン」と呼ぶsgRNAの機能ドメインを記述している。Briner et al.の334ページ、図1Aを参照されたい。
表2Bでは、本明細書で用いるように、sgRNAのドメインの概要を提供している。表2Bにおいて、領域の間における「n」は、ヌクレオチドの様々な数を表し、例えば、0から1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はそれ以上を表す。一部の実施形態においては、nは0に等しい。一部の実施形態においては、nは1に等しい。
一部の実施形態においては、LDHA sgRNAは、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)のCas9(「spyCas9」)又はspyCas9同等物に由来する。一部の実施形態においては、sgRNAは、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)由来でない(「non−spyCas9」)。一部の実施形態においては、5〜10個のヌクレオチド又は6〜10個のヌクレオチドは、連続している。
一部の実施形態においては、LDHA short−sgRNAは、表2Aで示すように、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)のCas9(「spyCas9」) sgRNAの保存部分の少なくともヌクレオチド54〜58(AAAAA)が欠如している。一部の実施形態においては、LDHA short−sgRNAは、例えばペアの又は構造のアラインメントによって決定される、spyCas9の保存部分のヌクレオチド54〜58(AAAAA)に相当するヌクレオチドが少なくとも欠如しているnon−spyCas9 sgRNAである。一部の実施形態においては、non−spyCas9 sgRNAは、黄色ブドウ球菌のCas9(「saCas9」) sgRNAである。
一部の実施形態においては、LDHA short−sgRNAは、spyCas9 sgRNAの保存部分の少なくともヌクレオチド54〜61(AAAAAGUG)が欠如している。一部の実施形態においては、LDHA short−sgRNAは、spyCas9 sgRNAの保存部分の少なくともヌクレオチド53〜60(GAAAAAGU)が欠如している。一部の実施形態においては、LDHA short−sgRNAは、例えばペアの又は構造のアラインメントによって決定される、spyCas9 sgRNAの保存部分の、又はnon−spyCas9 sgRNAの保存部分の対応するヌクレオチドの、ヌクレオチド53〜60(GAAAAAGU)又はヌクレオチド54〜61(AAAAAGUG)の4、5、6、7、又は8個のヌクレオチドが欠如している。
一部の実施形態においては、sgRNAは、配列番号1〜146のガイド配列のうちのいずれかひとつと、例えばガイド配列の3’末端においてガイド配列に続く以下の例示的なヌクレオチド配列を伴う、crRNAを形成するさらなるヌクレオチドとを含む:5’から3’に向けてGUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGGCACCGAGUCGGUGC(配列番号202)。配列番号202は、以下の野生型ガイドRNA保存配列と比べて8個のヌクレオチドが欠如している:GUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC(配列番号203)。
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一部の実施形態においては、本発明は、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9等のCasヌクレアーゼ)であり得るRNAガイド型のDNA結合剤をLDHAにおける標的DNA配列へと方向付けるガイド配列を含む1又は複数のガイドRNA(gRNA)を含む組成物を提供する。gRNAは、表1に示すガイド配列を含むcrRNAを含み得る。gRNAは、表1に示すガイド配列の17、18、19又は20個の連続したヌクレオチドを含むcrRNAを含み得る。一部の実施形態においては、gRNAは、表1に示すガイド配列の少なくとも17、18、19又は20個の連続したヌクレオチドに対して、約75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性をもつ配列を含むcrRNAを含む。一部の実施形態においては、gRNAは、表1に示すガイド配列に対して、約75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性をもつ配列を含むcrRNAを含む。gRNAは、trRNAをさらに含み得る。本明細書に記載する各組成物及び方法の実施形態においては、crRNA及びtrRNAは、単一のRNA(sgRNA)として結合し得るか、又は別個のRNA(dgRNA)上に存在し得る。sgRNAの文脈においては、crRNA及びtrRNAの成分は、例えばホスホジエステル結合又は他の共有結合を介して、共有結合することができる。
本明細書に記載する組成物、使用及び方法の実施形態のそれぞれにおいては、ガイドRNAは、「デュアルガイドRNA」又は「dgRNA」として2つのRNA分子を含み得る。dgRNAは、例えば表1に示すガイド配列を含むcrRNAを含む第1のRNA分子と、trRNAを含む第2のRNA分子とを含む。第1のRNA分子と第2のRNA分子とは、共有結合できないが、crRNA及びtrRNAの部分の間における塩基対形成を介してRNA二本鎖を形成できる。
本明細書に記載する組成物、使用及び方法の実施形態のそれぞれにおいては、ガイドRNAは、「シングルガイドRNA(single guide RNA)」又は「sgRNA」として単一のRNA分子を含み得る。sgRNAは、trRNAに共有結合した表1に示すガイド配列を含むcrRNA(又はその部分)を含み得る。sgRNAは、表1に示すガイド配列の17、18、19又は20個の連続したヌクレオチドを含み得る。一部の実施形態においては、crRNAとtrRNAとは、リンカーを介して共有結合する。一部の実施形態においては、sgRNAは、crRNA及びtrRNAの部分の間における塩基対形成を介してステムループ構造を形成する。一部の実施形態においては、crRNAとtrRNAとは、ホスホジエステル結合ではない1又は複数の結合を介して共有結合する。
一部の実施形態においては、trRNAは、天然のCRISPR/Casシステムに由来するtrRNA配列の全て又は部分を含み得る。一部の実施形態においては、trRNAは、切断型又は修飾された野生型のtrRNAを含む。trRNAの長さは、用いるCRISPR/Casシステムに依存する。一部の実施形態においては、trRNAは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、もしくは100以上のヌクレオチドを含むか、又は5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、もしくは100以上のヌクレオチドからなる。一部の実施形態においては、trRNAは、例えば1もしくは複数のヘアピンもしくはステムループ構造、又は1もしくは複数のバルジ構造等である、一定の二次構造を含み得る。
一部の実施形態においては、本発明は、配列番号1〜84のいずれか1つのガイド配列を含む1又は複数のガイドRNAを含む組成物を提供する。
一部の実施形態においては、本発明は、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079、及び1081、又は例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079、及び2081で示されるその修飾バージョン、のうちのいずれか1つを含む1又は複数のsgRNAを含む組成物を提供する。
一態様においては、この発明は、配列番号1〜84の核酸のいずれかに対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、又は90%同一であるガイド配列を含むgRNAを含む組成物を提供する。
他の実施形態においては、組成物は、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか2以上から選択されたガイド配列を含む、例えば少なくとも2つである少なくとも1つのgRNAを含む。一部の実施形態においては、この組成物は、配列番号1〜84の核酸のいずれかに対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、又は90%同一であるガイド配列をそれぞれ含む少なくとも2つのgRNAを含む。
本発明のガイドRNA組成物は、LDHA遺伝子において標的配列を認識する(例えば、当該標的配列に対してハイブリダイズする)ように設計される。例えば、LDHA標的配列は、ガイドRNAを含む提供されたCas cleavaseによって認識及び切断され得る。一部の実施形態においては、例えばCas cleavase等であるRNAガイド型のDNA結合剤は、ガイドRNAによってLDHA遺伝子の標的配列へと方向付けられ得るものであって、当該ガイドRNAのガイド配列は、標的配列とハイブリダイズして、また例えばCas cleavase等であるRNAガイド型のDNA結合剤が、標的配列を切断する。
一部の実施形態においては、1又は複数のガイドRNAの選択が、LDHA遺伝子内の標的配列に基づいて決定される。
任意の特定の理論に拘束されることなく、遺伝子のある領域における変異(例えば、ヌクレアーゼが介在するDSBの結果として生じるインデルより得られるフレームシフト変異)は、遺伝子の他の領域における変異よりも耐性が少ないものであり得、したがってDSBの位置は、結果として得られ得るタンパク質のノックダウンの量又はタイプにおいて重要な因子である。一部の実施形態においては、LDHA内の標的配列に対して相補的である又は相補性を有するgRNAを用いて、RNAガイド型のDNA結合剤をLDHA遺伝子内の特定の位置に方向付ける。一部の実施形態においては、gRNAは、LDHAのエキソン1、エキソン2、エキソン3、エキソン4、エキソン5、エキソン6、エキソン7、又はエキソン8における標的配列に対して相補的であるか又は相補性を有するガイド配列を有するように設計される。
一部の実施形態においては、ガイド配列は、ヒトLDHA遺伝子に存在する標的配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、又は90%同一である。一部の実施形態においては、標的配列は、ガイドRNAのガイド配列に対して相補的であり得る。一部の実施形態においては、ガイドRNAのガイド配列とその対応する標的配列との間の相補性又は同一性の程度は、少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%であり得る。一部の実施形態においては、当該標的配列とgRNAのガイド配列とは、100%相補的又は同一であり得る。他の実施形態においては、当該標的配列とgRNAのガイド配列とは、少なくとも1つのミスマッチを含有し得る。例えば、当該標的配列とgRNAのガイド配列とは、1、2、3又は4つのミスマッチを含有し得るものであって、当該ガイド配列の全長は20である。一部の実施形態においては、当該標的配列とgRNAのガイド配列とは、1〜4つのミスマッチを含有し得るものであって、当該ガイド配列は20個のヌクレオチドである。
一部の実施形態においては、本明細書に開示する組成物又は製剤が、本明細書に記載するようなCasヌクレアーゼ等であるRNAガイド型のDNA結合剤をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含むmRNAを含む。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼ等であるRNAガイド型のDNA結合剤をコードするORFを含むmRNAを提供し、使用し、又は投与する。
B.修飾されたgRNA及びmRNA
一部の実施形態においては、gRNAは化学的に修飾されている。1又は複数の修飾されたヌクレオシド又はヌクレオチドを含むgRNAは、標準のA、G、C及びUの残基の代わりに又は当該残基に加えて用いられる1又は複数の非天然及び/又は天然の成分又は構成の存在を記述するために、「修飾された」gRNA又は「化学的に修飾された」gRNAと呼ぶ。一部の実施形態においては、修飾gRNAは、非標準のヌクレオシド又はヌクレオチドを用いて合成され、それをここでは「修飾された」と呼ぶ。修飾されたヌクレオシド及びヌクレオチドは、(i)ホスホジエステル骨格結合における、非結合リン酸酸素のうちの1もしくは両方の、及び/又は結合リン酸酸素のうちの1もしくは複数の変更、例えば置換(例示的な骨格修飾);(ii)リボース糖の構成の、例えばリボース糖における2’ヒドロキシルの変更、例えば置換(例示的な糖修飾);(iii)「脱リン酸化」リンカーによるリン酸部分の大規模な置換(例示的な骨格修飾);(iv)非標準核酸塩基によることを含む、天然の核酸塩基の修飾又は置換(例示的な塩基修飾);(v)リボースリン酸骨格の置換又は修飾(例示的な骨格修飾);(vi)オリゴヌクレオチドの3’末端又は5’末端の修飾、例えば部分、キャップ、又はリンカーの末端のリン酸基又は結合の除去、修飾又は置換(こうした3’又は5’キャップ修飾は、糖及び/又は骨格の修飾を含み得る);ならびに(vii)糖の修飾又は置換(例示的な糖修飾)、のうちの1又は複数を含み得る。
上記に列記したもの等である化学修飾は組み合わせて、2、3、4又はそれ以上の修飾を有することができるヌクレオシド及びヌクレオチド(まとめて「残基」)を含む、修飾されたgRNA及び/又はmRNAを提供することが可能である。例えば、修飾残基は、修飾された糖及び修飾された核酸塩基を有することが可能である。一部の実施形態においては、gRNAの全ての塩基が修飾され、例えば全ての塩基が、ホスホロチオエート基等の修飾リン酸基を有する。ある実施形態においては、gRNA分子のリン酸基の全て又は実質的に全てが、ホスホロチオエート基で置換される。一部の実施形態においては、修飾されたgRNAは、RNAの5’末端において又はRNAの5’末端近傍に、少なくとも1つの修飾残基を含む。一部の実施形態においては、修飾されたgRNAは、RNAの3’末端において又はRNAの3’末端近傍に、少なくとも1つの修飾残基を含む。
一部の実施形態においては、gRNAは、1、2、3又はそれ以上の修飾残基を含む。一部の実施形態においては、修飾gRNA内の位置のうちの少なくとも5%(例えば、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は100%)が、修飾されたヌクレオシド又はヌクレオチドである。
無修飾核酸は、例えば細胞内ヌクレアーゼ又は血清中に存在するものによって、分解する傾向があり得る。例えば、ヌクレアーゼは、核酸のリン酸ジエステル結合を加水分解することができる。したがって、一態様においては、本明細書に記載するgRNAは、1又は複数の修飾されたヌクレオシド又はヌクレオチドを含有して、例えば細胞内の又は血清由来のヌクレアーゼに対する安定性を誘発することが可能である。一部の実施形態においては、本明細書に記載する修飾gRNA分子は、in vivo及びex vivoの両方において、細胞集団に導入されたときに自然免疫応答の低下を呈し得る。「自然免疫応答」の語は、一本鎖核酸を含む外因性核酸に対する細胞応答を含み、サイトカイン発現、特にインターフェロンの放出、及び細胞死の誘発に関与する。
骨格修飾の一部の実施形態においては、修飾された残基のリン酸基は、酸素の1又は複数を異なる置換基と置換することによって修飾することができる。さらに、修飾残基、例えば修飾核酸に存在する修飾残基は、本明細書に記載する修飾リン酸基により無修飾リン酸部分を大規模に置換することを含み得る。一部の実施形態においては、リン酸骨格の骨格修飾は、無電荷のリンカー又は非対称の電荷分布をもつ荷電リンカーのいずれかを結果的にもたらす変更を含み得る。
修飾リン酸基の例としては、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート(phosphoroselenate)、ボラノホスフェート(borano phosphate)、ボラノホスフェートエステル、ホスホン酸水素(hydrogen phosphonate)、ホスホロアミデート、ホスホン酸アルキル又はホスホン酸アリール、及びリン酸トリエステル(phosphotriester)が挙げられる。無修飾リン酸基内のリン原子は、アキラルである。しかしながら、非架橋酸素のうちの1つを、上記の原子又は原子の群のうちの1つと置換することで、リン酸原子をキラルにさせることが可能である。不斉中心のリン原子は、「R」配置(本明細書においてはRp)又は「S」配置(本明細書においてはSp)のいずれかを所有することが可能である。骨格はまた、架橋酸素(すなわち、リン酸塩をヌクレオシドに連結させる酸素)を、窒素(架橋ホスホロアミデート)、硫黄(架橋ホスホロチオエート)及び炭素(架橋メチレンホスホネート)で置換することによって修飾することもできる。置換は、いずれかの連結酸素において又は連結酸素の両方において生じ得る。
リン酸基は、ある骨格修飾内にコネクターを含有するリンでない基によって置換することができる。一部の実施形態においては、荷電リン酸基は、中性の成分で置換することができる。リン酸基を置換することができる成分の例としては、例えばメチルホスホン酸、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、炭酸塩、カルボキシメチル、カルバミン酸塩、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホン酸塩、スルホンアミド、チオホルムアセタール(thioformacetal)、ホルムアセタール(formacetal)、オキシム、メチレンイミノ(methyleneimino)、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、及びメチレンオキシメチルイミノを挙げることができるが、これに限定されない。
核酸を模倣することが可能である足場を構築することも可能であり、当該足場は、リン酸リンカー及びリボース糖が、ヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオシド又はヌクレオチド代替物で置換されている。こうした修飾は、骨格及び糖の修飾を含み得る。一部の実施形態においては、核酸塩基を代替的な骨格で連結することが可能である。例としては、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン及びペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代替物を挙げることができるが、これに限定されない。
修飾ヌクレオシド及び修飾ヌクレオチドは、糖類に対する1又は複数の修飾、すなわち糖修飾、を含むことが可能である。例えば、2’ヒドロキシ基(OH)は、修飾することができ、例えばいくつかの異なる「オキシ」又は「デオキシ」置換基で置換できる。一部の実施形態においては、ヒドロキシル基はもはや脱プロトン化して2’−アルコキシドイオンを形成することができないため、2’ヒドロキシル基に対する修飾が核酸の安定性を高めることが可能である。
2’ヒドロキシル基修飾の例は、アルコキシ又はアリールオキシ(OR、式中「R」は例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルアルキル、ヘテロアリール又は糖とすることが可能である);ポリエチレングリコール(PEG)、O(CHCHO)CHCHORであって、式中Rは例えばH又は置換されていてもよいアルキルとすることが可能であり、またnは0から20(例えば、0から4、0から8、0から10、0から16、1から4、1から8、1から10、1から16、1から20、2から4、2から8、2から10、2から16、2から20、4から8、4から10、4から16、及び4から20)の整数とすることが可能であるO(CHCHO)CHCHOR、を挙げることが可能である。一部の実施形態においては、2’ヒドロキシル基修飾は、2’−O−Meとすることが可能である。一部の実施形態においては、2’ヒドロキシル基修飾は、2’ヒドロキシル基をフッ化物で置換した、2’−フルオロ修飾とすることが可能である。一部の実施形態においては、2’ヒドロキシル基修飾は、2’ヒドロキシルが例えばCアルキレン又はCヘテロアルキレン架橋によって、同じリボース糖の4’炭素に連結することが可能である「ロック」核酸(LNA)であって、ここで例示的な架橋は、メチレン、プロピレン、エーテル、又はアミノの架橋;O−アミノ(アミノは、例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、又はポリアミノとすることが可能である)及びアミノアルコキシ、O(CH−アミノ(アミノは、例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン又はポリアミノとすることが可能である)を含み得る、「ロック」核酸(LNA)を含むことが可能である。一部の実施形態においては、2’ヒドロキシル基修飾は、リボース環がC2’−C3’結合を欠如している「アンロック」核酸(UNA)を含むことが可能である。一部の実施形態においては、2’ヒドロキシル基修飾は、メトキシエチル基(MOE)(OCHCHOCH、例えばPEG誘導体)を含むことが可能である。
「デオキシ」2’修飾は、水素(すなわち、例えば一部dsRNAのオーバーハング部分における、デオキシリボース糖);ハロ(例えば、ブロモ、クロロ、フルオロ、又はヨード);アミノ(アミノは、例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、又はアミノ酸とすることが可能である);NH(CHCHNH)CH2CH−アミノ(アミノは例えば本明細書に記載のとおりとすることが可能である)、−NHC(O)R(式中Rは、例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルアルキル、ヘテロアリール又は糖とすることが可能である)、シアノ;メルカプト;アルキル−チオ−アルキル;チオアルコキシ;ならびに、例えば本明細書に記載するアミノで置換されていてもよい、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル及びアルキニル、を含むことが可能である。
糖修飾は、リボースにおける対応する炭素のものとは逆の立体化学的配置をもつ、1又は複数の炭素を含有し得る糖類を含むことが可能である。したがって、修飾核酸は、糖として、例えばアラビノースを含有するヌクレオチドを含むことが可能である。修飾核酸はまた、脱塩基糖を含むことも可能である。これら脱塩基糖はまた、構成糖原子のうちの1又は複数においてさらに修飾可能である。修飾核酸はまた、L体である1又は複数の糖、例えばL−ヌクレオシド、を含むことが可能である。
本明細書に記載する、修飾核酸に組み込むことが可能である修飾ヌクレオシド及び修飾ヌクレオチドは、核酸塩基とも呼ばれる修飾塩基を含むことが可能である。核酸塩基の例としては、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)及びウラシル(U)が挙げられるが、これに限定されない。これら核酸塩基は、修飾されて、又は完全に置換されて、修飾核酸に組み込むことが可能である修飾残基を提供することが可能である。ヌクレオチドの核酸塩基は、プリン、ピリミジン、プリン類似体、又はピリミジン類似体から独立に選択することが可能である。一部の実施形態においては、核酸塩基は、例えば、天然の及び合成の塩基誘導体を含むことが可能である。
デュアルガイドRNAを採用する実施形態においては、crRNA及びtracrRNAのそれぞれが、修飾を含有することが可能である。こうした修飾は、crRNA及び/又はtracrRNAの一方又は両方の末端において存在し得る。sgRNAを含む実施形態においては、sgRNAの一方もしくは両方の末端における1もしくは複数の残基が、化学的に修飾され得、及び/又は内部ヌクレオシドが修飾され得、及び/又はsgRNA全体が化学的に修飾され得る。ある実施形態は、5’末端修飾を含む。ある実施形態は、3’末端修飾を含む。
一部の実施形態においては、本明細書に開示するガイドRNAは、2017年12月8日出願の国際公開第2018/107028A1号、発明の名称「Chemically Modified Guide RNAs(化学的に修飾されたガイドRNA)」に開示された修飾パターンのうちの1つを含むものであり、当該公報の内容は、その全体として参照により本明細書で援用する。一部の実施形態においては、本明細書に開示するガイドRNAは、米国特許出願公開第20170114334号に開示された構造/修飾パターンのうちの1つを含むものであり、当該公報の内容は、その全体として参照により本明細書で援用する。一部の実施形態においては、本明細書に開示するガイドRNAは、国際公開第2017/136794号に開示された構造/修飾パターンのうちの1つを含むものであり、当該公報の内容は、その全体として参照により本明細書で援用する。
C.YA修飾
YA部位における修飾(本明細書においては「YA修飾」とも呼ぶ)は、ヌクレオシド間結合の修飾、例えば化学修飾、置換もしくはその他による塩基(ピリミジン又はアデニン)の修飾、及び/又は糖の修飾(例えば2’位置における、例えば2’−O−アルキル、2’−F、2’−moe、2’−Fアラビノース、2’−H(デオキシリボース)等)とすることが可能である。一部の実施形態においては、「YA修飾」は、例えばRNアーゼによるYA部位の認識もしくは切断との干渉によって、ならびに/又はRNアーゼに対する切断部位の到達性を低下させるRNA構造(例えば二次構造)を安定化させることによって、ジヌクレオチドモチーフの構造を変更してRNAエンドヌクレアーゼ活性を低下させる任意の修飾である。Peacock et al.,J Org Chem.76:7295−7300(2011);Behlke,Oligonucleotides 18:305−320(2008);Ku et al.,Adv.Drug Delivery Reviews 104:16−28(2016);Ghidini et al.,Chem.Commun.,2013,49,9036を参照されたい。Peacockら、Belhke、Ku、及びGhidiniは、YA修飾として好適な例示的な修飾を提供する。ヌクレオチド鎖切断による分解(endonucleolytic degradation)を減少させる、当業者にとって公知の修飾を包含する。RNアーゼ切断に関与する2’ヒドロキシル基に影響を及ぼす例示的な2’リボース修飾は、2’−H、及び2’−O−Meを含む2’−O−アルキルである。YA部位における残基の、二環式リボース類似体、UNA、及び修飾されたヌクレオシド間結合等である修飾は、YA修飾とすることが可能である。RNA構造を安定化することが可能である例示的な塩基修飾は、プソイドウリジン及び5−メチルシトシンである。一部の実施形態においては、YA部位の少なくとも1つのヌクレオチドが修飾される。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジン(「ピリミジン位」とも呼ぶ)は、修飾(ピリミジンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾、ピリミジン塩基の修飾、及び例えばその2’位におけるリボースの修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のアデニン(「アデニン位」とも呼ぶ)は、修飾(ピリミジンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾、ピリミジン塩基の修飾、及び例えばその2’位におけるリボースの修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジンとアデニンとが、修飾を含む。一部の実施形態においては、YA修飾が、RNAエンドヌクレアーゼ活性を低下させる。
一部の実施形態においては、sgRNAは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16個又はそれ以上のYA部位において修飾を含む。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジンは、修飾(ピリミジンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のアデニンは、修飾(アデニンの糖の3’直近のヌクレオシド間結合を変える修飾を含む)を含む。一部の実施形態においては、YA部位のピリミジンとアデニンとが、例えば糖、塩基又はヌクレオシド間結合の修飾等である、修飾を含む。YA修飾は、本明細書に記載する修飾のタイプのうちのいずれかであり得る。一部の実施形態においては、YA修飾は、ホスホロチオエート、2’−OMe、又は2’−フルオロのうちの1又は複数を含む。一部の実施形態においては、YA修飾は、ホスホロチオエート、2’−OMe、又は2’−フルオロのうちの1又は複数を含むピリミジン修飾を含む。一部の実施形態においては、YA修飾は、1又は複数のYA部位を含有するRNA二本鎖領域内の二環式リボソーム類似体(例えば、LNA、BNA又はENA)を含む。一部の実施形態においては、YA修飾は、YA部位を含有するRNA二本鎖領域内の二環式リボソーム類似体(例えば、LNA、BNA又はENA)を含むものであって、YA修飾がYA部位に対して遠位である。
一部の実施形態においては、sgRNAは、ガイド領域YA部位の修飾を含む。一部の実施形態においては、ガイド領域は、YA修飾を含み得る1、2、3、4、5個又はそれ以上のYA部位(「ガイド領域YA部位」)を含む。一部の実施形態においては、5’終端の5’末端からの、5から末端、6から末端、7から末端、8から末端、9から末端又は10から末端(「5から末端(5−end)」等は、ガイド領域の5位から3’末端、すなわちガイド領域内の最も3’のヌクレオチドまでを指す)に位置する1又は複数のYA部位が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、5’終端の5’末端からの、5から末端、6から末端、7から末端、8から末端、9から末端又は10から末端に位置する2以上のYA部位が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、5’終端の5’末端からの、5から末端、6から末端、7から末端、8から末端、9から末端又は10から末端に位置する3以上のYA部位が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、5’終端の5’末端からの、5から末端、6から末端、7から末端、8から末端、9から末端又は10から末端に位置する4以上のYA部位が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、5’終端の5’末端からの、5から末端、6から末端、7から末端、8から末端、9から末端又は10から末端に位置する5以上のYA部位が、YA修飾を含む。修飾されたガイド領域YA部位は、YA修飾を含む。
一部の実施形態においては、修飾ガイド領域YA部位は、ガイド領域の3’末端ヌクレオチドの17、16、15、14、13、12、11、10、又は9個のヌクレオチドの範囲内にある。例えば、修飾ガイド領域YA部位が、ガイド領域の3’末端ヌクレオチドの10個のヌクレオチドの範囲内にあり、かつ、ガイド領域が、20ヌクレオチドの長さである場合には、修飾ガイド領域YA部位の修飾ヌクレオチドは、11〜20位のいずれかに位置する。一部の実施形態においては、YA修飾は、ガイド領域の3’末端ヌクレオチドからYA部位20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1個のヌクレオチドの範囲内に位置する。一部の実施形態においては、YA修飾は、ガイド領域の3’末端ヌクレオチドから20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1個のヌクレオチドに位置する。
一部の実施形態においては、修飾ガイド領域YA部位が、5’終端の5’末端からのヌクレオチド4、5、6、7、8、9、10又は11にある又はその後にある。
一部の実施形態においては、修飾ガイド領域YA部位は、5’末端修飾以外である。例えば、sgRNAは、本明細書に記載するような5’末端修飾を含むことが可能であり、また修飾ガイド領域YA部位をさらに含むことが可能である。あるいは、sgRNAは、無修飾5’末端と、修飾ガイド領域YA部位とを含むことが可能である。あるいは、sgRNAは、修飾5’末端と、無修飾ガイド領域YA部位とを含むことが可能である。
一部の実施形態においては、修飾ガイド領域YA部位は、ガイド領域YA部位の5’に位置する少なくとも1つのヌクレオチドが含んでいない修飾を含む。例えば、ヌクレオチド1〜3がホスホロチオエートを含み、ヌクレオチド4が2’−OMe修飾のみを含み、かつ、ヌクレオチド5がYA部位のピリミジンであり、ホスホロチオエートを含む場合、修飾ガイド領域YA部位は、ガイド領域YA部位の5’に位置する少なくとも1つのヌクレオチド(ヌクレオチド4)が含んでいない修飾(ホスホロチオエート)を含む。別の例においては、ヌクレオチド1〜3がホスホロチオエートを含み、かつ、ヌクレオチド4がYA部位のピリミジンであり、2’−OMeを含む場合、修飾ガイド領域YA部位は、ガイド領域YA部位の5’に位置する少なくとも1つのヌクレオチド(ヌクレオチド1〜3のいずれか)が含んでいない修飾(2’−OMe)を含む。この条件はまた、無修飾ヌクレオチドが修飾ガイド領域YA部位の5’に位置するならば、常に満たされる。
一部の実施形態においては、修飾ガイド領域YA部位は、上記したYA部位に関して記載したような修飾を含む。
ガイド領域YA部位修飾のさらなる実施形態は、上記した発明の概要に記載している。本開示の他の箇所で記載した任意の実施形態は、前述の実施形態のいずれかと、実行可能な範囲で組み合わせてもよい。
一部の実施形態においては、sgRNAは、保存領域YA部位の修飾を含む。保存領域YA部位1〜10は、図10に示す。一部の実施形態においては、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個の保存領域YA部位が修飾を含む。
一部の実施形態においては、保存領域YA部位1、8、又は1及び8が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、保存領域YA部位1、2、3、4、及び10が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、YA部位2、3、4、8及び10が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、保存領域YA部位1、2、3、及び10が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、YA部位2、3、8及び10が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、YA部位1、2、3、4、8及び10が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、1、2、3、4、5、6、7、又は8個のさらなるの保存領域YA部位がYA修飾を含む。
一部の実施形態においては、保存領域YA部位2、3、4、及び10のうちの1、2、3又は4個が、YA修飾を含む。一部の実施形態においては、1、2、3、4、5、6、7、又は8個のさらなる保存領域YA部位がYA修飾を含む。
一部の実施形態においては、修飾された保存領域YA部位は、上記したYA部位に関して記載したような修飾を含む。
保存領域YA部位修飾のさらなる実施形態は、上記した発明の概要に記載している。本開示の他の箇所で記載した任意の実施形態は、前述の実施形態のいずれかと、実行可能な範囲で組み合わせてもよい。
一部の実施形態においては、sgRNAは、上記の表2又は以下の表3に示した修飾パターンのいずれかを含むものであり、ここでNは、存在する場合には、任意の天然の又は非天然のヌクレオチドであり、また全体としてNは本明細書において表1に記載したLDHAガイド配列を含む。表3は、sgRNAのガイド配列部分は表していない。修飾は、ガイドのヌクレオチドに対するNの置換にかかわらず、表3に示したとおりのままである。すなわち、ガイドのヌクレオチドはNを置換しているが、ヌクレオチドは表3に示すとおり修飾されている。ガイド配列が5’末端に結合している場合には、ガイド配列の5’末端(又は5’終端)が修飾されていてもよい。一部の実施形態においては、修飾は、2’−O−Me及び/又はPS結合を含む。一部の実施形態においては、2’−O−Me及び/又はPS結合は、ガイド配列の5’末端において、ガイド配列の最初の1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、又は1〜3個のヌクレオチドに存在する。
Figure 2022502055

Figure 2022502055

Figure 2022502055

Figure 2022502055
一部の実施形態においては、修飾sgRNAは、以下の:mN*mN*mN*NNNNNNNNNNNNNNNNNGUUUUAGAmGmCmUmAmGmAmAmAmUmAmGmCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAmAmCmUmUmGmAmAmAmAmAmGmUmGmGmCmAmCmCmGmAmGmUmCmGmGmUmGmCmU*mU*mU*mU(配列番号300)、の配列を含み、「N」は任意の天然の又は非天然のヌクレオチドであり得、また全体としてNは、表1に記載するLDHAガイド配列を含む。例えば、本明細書には、配列番号300であって、Nが本明細書において表1に開示されるガイド配列(配列番号1〜84)のうちのいずれかで置換されている、配列番号300を包含する。
以下に記載する修飾のいずれかが、本明細書に記載するgRNA及びmRNA内に存在し得る。
「mA」、「mC」、「mU」又は「mG」の語は、2’−O−Meで修飾されているヌクレオチドを示すために用い得る。
2’−O−メチルの修飾は、以下のように表すことができる:
Figure 2022502055
ヌクレオチドの糖環に影響することがわかっている別の化学修飾は、ハロゲン置換である。例えば、ヌクレオチド糖環における2’−フルオロ(2’−F)置換は、オリゴヌクレオチド結合親和性及びヌクレアーゼ安定性を増加させることが可能である。
本願においては、「fA」、「fC」、「fU」、又は「fG」の語は、2’−Fで置換されているヌクレオチドを示すために用い得る。
2’−Fの置換は以下のとおり表すことが可能である:
Figure 2022502055
ホスホロチオエート(PS)連結又は結合は、リン酸ジエステル連結内の、例えばヌクレオチド塩基間の結合内の、1つの非架橋のリン酸酸素を硫黄で置換した結合を指す。ホスホロチオエートを用いてオリゴヌクレオチドを生成する場合、修飾したオリゴヌクレオチドは、S−oligoとも呼び得る。
「*」は、PS修飾を表すために用い得る。本願においては、A*、C*、U*又はG*の語は、PS結合でその次の(例えば3’)ヌクレオチドに連結するヌクレオチドを表すために用い得る。
本願においては、「mA*」、「mC*」、「mU*」又は「mG*」の語は、2’−O−Meと置換されており、かつPS結合でその次の(例えば3’)ヌクレオチドに連結する、ヌクレオチドを表すために用い得る。
以下の式は、ホスホジエステル結合の代わりにPS結合を生成する、非架橋のリン酸酸素に対するS−の置換を示す:
Figure 2022502055
脱塩基ヌクレオチドは、窒素性塩基が欠如したヌクレオチドを指す。以下の式は、塩基が欠如した脱塩基(脱プリン塩基としても知られる)部位を伴うオリゴヌクレオチドを表す:
Figure 2022502055
逆位塩基は、正常の5’から3’の結合とは逆転した結合(すなわち、5’から5’の結合又は3’から3’の結合のいずれか)を伴う塩基を指す。例えば:
Figure 2022502055
脱塩基ヌクレオチドは、逆位結合と結合することが可能である。例えば、脱塩基ヌクレオチドが、5’から5’の結合を介して終端5’ヌクレオチドに結合し得るか、又は脱塩基ヌクレオチドが、3’から3’の結合を介して終端3’ヌクレオチドに結合し得る。終端5’又は3’のヌクレオチドのいずれかにおいて挿入された脱塩基ヌクレオチドはまた、逆位脱塩基エンドキャップと呼ばれ得る。
一部の実施形態においては、5’終端における最初の3、4、又は5個のヌクレオチドの1又は複数と、3’終端における最後の3、4、又は5個のヌクレオチドの1又は複数とが修飾される。一部の実施形態においては、修飾は、2’−O−Me、2’−F、逆位脱塩基ヌクレオチド、PS結合、又は安定性及び/もしくは性能を向上させる当業者に周知である他のヌクレオチド修飾である。
一部の実施形態においては、5’終端における最初の4個のヌクレオチドと、3’終端における最後の4個のヌクレオチドとが、ホスホロチオエート(PS)結合で連結している。
一部の実施形態においては、5’終端における最初の3個のヌクレオチドと、3’終端における最後の3個のヌクレオチドとが、2’−O−メチル(2’−O−Me)修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態においては、5’終端における最初の3個のヌクレオチドと、3’終端における最後の3個のヌクレオチドとが、2’−フルオロ(2’−F)修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態においては、5’終端における最初の3個のヌクレオチドと、3’終端における最後の3個のヌクレオチドとが、逆位脱塩基ヌクレオチドを含む。
一部の実施形態においては、ガイドRNAは、修飾sgRNAを含む。一部の実施形態においては、sgRNAは、配列番号201、202、又は203に示す修飾パターンであって、ここでNが任意の天然又は非天然ヌクレオチドであり、また全体としてNが、例えば表1に示すような、ヌクレアーゼをLDHA内の標的配列へと方向付けるガイド配列を含むものである、配列番号201、202、又は203に示す修飾パターンを含む。
一部の実施形態においては、ガイドRNAは、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079、及び1081、又は例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079、及び2081で示されるその修飾バージョン、のいずれか1つに示すsgRNAを含む。一部の実施形態においては、ガイドRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1つならびに配列番号201、202又は203のヌクレオチドを含むsgRNAを含むものであり、当該配列番号201、202又は203のヌクレオチドがガイド配列の3’末端上にあり、またsgRNAが表3又は配列番号300に示すように修飾されていてもよい。
上記に記載するように、一部の実施形態においては、本明細書に開示する組成物又は製剤が、本明細書に記載するようなCasヌクレアーゼ等であるRNAガイド型のDNA結合剤をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含むmRNAを含む。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼ等であるRNAガイド型のDNA結合剤をコードするORFを含むmRNAを提供し、使用し、又は投与する。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするORFは、「修飾RNAガイド型のDNA結合剤ORF」又は単に「修飾ORF」であり、これはORFが修飾されているということを示す略語として用いる。
一部の実施形態においては、修飾ORFは、少なくとも1つの、複数の、又は全てのウリジン位置において、修飾ウリジンを含み得る。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、5位が、例えばハロゲン、メチル又はエチルで修飾されたウリジンである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、1位が、例えばハロゲン、メチル又はエチルで修飾されたプソイドウリジンである。修飾ウリジンは、例えば、プソイドウリジン、N1−メチル−プソイドウリジン、5−メトキシウリジン、5−ヨードウリジン、又はこれらの組み合わせとすることが可能である。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、5−メトキシウリジンである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、5−ヨードウリジンである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、プソイドウリジンである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、N1−メチル−プソイドウリジンである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、プソイドウリジン及びN1−メチル−プソイドウリジンの組み合わせである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、プソイドウリジン及び5−メトキシウリジンの組み合わせである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、N1−メチルプソイドウリジン及び5−メトキシウリジンの組み合わせである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、5−ヨードウリジン及びN1−メチル−プソイドウリジンの組み合わせである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、プソイドウリジン及び5−ヨードウリジンの組み合わせである。一部の実施形態においては、修飾ウリジンは、5−ヨードウリジン及び5−メトキシウリジンの組み合わせである。
一部の実施形態においては、本明細書に開示するmRNAは、例えばCap0、Cap1、又はCap2等の5’キャップを含む。5’キャップは概して、mRNAの5’から3’鎖のはじめのヌクレオチドの、すなわち第1のキャップ近位ヌクレオチドの5’位に、5’−三リン酸塩を介して連結した7−メチルグアニンリボヌクレオチド(例えばARCAに関して以下に述べるように、さらに修飾されていてもよい)である。Cap0においては、mRNAの第1及び第2のキャップ近位ヌクレオチドのリボースがいずれも、2’−ヒドロキシルを含む。Cap1においては、mRNAの第1及び第2の転写ヌクレオチドのリボースが、それぞれ2’−メトキシ及び2’−ヒドロキシルを含む。Cap2においては、mRNAの第1及び第2のキャップ近位ヌクレオチドのリボースがいずれも、2’−メトキシを含む。例えばKatibah et al.(2014) Proc Natl Acad Sci USA 111(33):12025−30;Abbas et al.(2017) Proc Natl Acad Sci USA 114(11):E2106−E2115を参照されたい。例えばヒトmRNA等の哺乳類mRNAを含めた、内在性レベルがより高い真核生物mRNAの大部分が、Cap1又はCap2を含む。Cap1及びCap2とは異なる、Cap0及び他のキャップ構造は、例えばIFIT−1及びIFIT−5等の自然免疫系の成分によって「非自己」として認識されることに起因して、ヒト等の哺乳類において免疫原性であり得、これはI型インターフェロンを含むサイトカインレベルの上昇を結果的にもたらすことが可能である。IFIT−1及びIFIT−5等の自然免疫系の成分はまた、Cap1又はCap2以外のキャップをもつmRNAの結合をeIF4Eと競合し得、mRNAの翻訳を阻害する可能性がある。
キャップは、同時転写的に含まれ得る。例えば、ARCA(アンチリバースキャップアナログ(anti−reverse cap analog);Thermo Fisher Scientific社 カタログ番号AM8045)は、開始時の転写物にin vitroで組み込まれ得るグアニンリボヌクレオチドの5’位に連結する7−メチルグアニン 3’−メトキシ−5’−三リン酸塩を含むキャップアナログである。ARCAは、第1のキャップ近位ヌクレオチドの2’位がヒドロキシルであるCap0キャップを結果的にもたらす。例えば、Stepinski et al.,(2001) “Synthesis and properties of mRNAs containing the novel ‘anti−reverse’ cap analogs 7−methyl(3’−O−methyl)GpppG and 7−methyl(3’deoxy)GpppG,” RNA 7:1486−1495を参照されたい。ARCAの構造を以下に示す。
Figure 2022502055
CleanCap(商標) AG(m7G(5’)ppp(5’)(2’OMeA)pG;TriLink Biotechnologies社 カタログ番号N−7113)又はCleanCap(商標) GG(m7G(5’)ppp(5’)(2’OMeG)pG;TriLink Biotechnologies社 カタログ番号N−7133)を用いて、同時転写的にCap1構造を提供することが可能である。CleanCap(商標) AG及びCleanCap(商標) GGの3’−O−メチル化バージョンもまた、それぞれTriLink Biotechnologies社 カタログ番号N−7413及びN−7433から利用可能である。CleanCap(商標) AGの構造を以下に示す。
Figure 2022502055
あるいは、キャップは、転写後にRNAに付加させることが可能である。例えば、Vaccinia capping enzymeは、市販されており(New England Biolabs社 カタログ番号M2080S)、またそのD1サブユニットにより提供される、RNAトリホスファターゼ及びグアニリルトランスフェラーゼの活性と、そのD12サブユニットにより提供されるグアニンメチルトランスフェラーゼとを有する。このように、S−アデノシルメチオニン及びGTPの存在下で、Cap0を与えるようにRNAに7−メチルグアニンを付加させることが可能である。例えば、Guo,P. and Moss,B.(1990) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87,4023−4027;Mao,X.and Shuman,S.(1994) J.Biol.Chem.269,24472−24479を参照されたい。
一部の実施形態においては、mRNAは、ポリアデニル化(ポリA)尾部をさらに含む。一部の実施形態においては、ポリA尾部は、少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90又は100個のアデニン、随意に最大300個のアデニン、を含む。一部の実施形態においては、ポリA尾部は、95、96、97、98、99又は100個のアデニンヌクレオチドを含む。
D.リボ核タンパク質複合体
一部の実施形態においては、表1からの1もしくは複数のガイド配列又は表2からの1もしくは複数のsgRNAを含む1又は複数のgRNAと、Cas9等であるCasヌクレアーゼ等である例えばヌクレアーゼであるRNAガイド型のDNA結合剤とを含む組成物を包含する。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、二本鎖エンドヌクレアーゼ活性とも呼ばれ得る切断活性を有する。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、Casヌクレアーゼを含む。Cas9ヌクレアーゼの例としては、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)、黄色ブドウ球菌(S.aureus)のII型CRISPRシステムのもの、及び他の原核生物のもの(例えば、次の段落の列記を参照)、及びその修飾(例えば、遺伝子操作又は変異)されたバージョンのものを含む。例えば、米国出願公開第2016/0312198A1号;米国出願公開第2016/0312199A1号を参照されたい。Casヌクレアーゼの他の例としては、III型CRISPRシステムのCsm又はCmr複合体、又はそのCas10、Csm1又はCmr2サブユニット、及びI型CRISPRシステムのカスケード複合体、又はそのCas3サブユニットを含む。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、IIA型、IIB型、又はIIC型のシステムよりのものであってもよい。種々のCRISPRシステム及びCasヌクレアーゼの議論については、例えば、Makarova et al.,Nat.Rev.Microbiol.9:467−477(2011);Makarova et al.,Nat.Rev.Microbiol,13:722−36(2015);Shmakov et al.,Molecular Cell,60:385−397(2015)を参照されたい。
Casヌクレアーゼの由来となり得る種の非限定的な例としては、化膿性レンサ球菌、Streptococcus thermophilus、レンサ球菌種(Streptococcus sp.)、黄色ブドウ球菌、Listeria innocua、Lactobacillus gasseri、Francisella novicida、Wolinella succinogenes、Sutterella wadsworthensis、Gammaproteobacterium、髄膜炎菌、Campylobacter jejuni、Pasteurella multocida、Fibrobacter succinogene、Rhodospirillum rubrum、Nocardiopsis dassonvillei、Streptomyces pristinaespiralis、Streptomyces viridochromogenes、Streptomyces viridochromogenes、Streptosporangium roseum、Streptosporangium roseum、Alicyclobacillus acidocaldarius、Bacillus pseudomycoides、Bacillus selenitireducens、Exiguobacterium sibiricum、Lactobacillus delbrueckii、Lactobacillus salivarius、ブーフナー乳酸杆菌、Treponema denticola、Microscilla marina、バークホルデリア目バクテリア(Burkholderiales bacterium)、Polaromonas naphthalenivorans、Polaromonas菌種(Polaromonas sp.)、Crocosphaera watsonii、Cyanothece菌種(Cyanothece sp.)、Microcystis aeruginosa、Synechococcus菌種(Synechococcus sp.)、Acetohalobium arabaticum、Ammonifex degensii、Caldicelulosiruptor becscii、Candidatus Desulforudis、ボツリヌス菌、Clostridium difficile、Finegoldia magna、Natranaerobius thermophilus、Pelotomaculum thermopropionicum、Acidithiobacillus caldus、Acidithiobacillus ferrooxidans、Allochromatium vinosum、Marinobacter菌種(Marinobacter sp.)、Nitrosococcus halophilus、Nitrosococcus watsoni、Pseudoalteromonas haloplanktis、Ktedonobacter racemifer、Methanohalobium evestigatum、Anabaena variabilis、Nodularia spumigena、Nostoc菌種(Nostoc sp.)、Arthrospira maxima、Arthrospira platensis、Arthrospira属菌種(Arthrospira sp.)、Lyngbya属菌種(Lyngbya sp.)、Microcoleus chthonoplastes、Oscillatoria属菌種(Oscillatoria sp.)、Petrotoga mobilis、Thermosipho africanus、Streptococcus pasteurianus、Neisseria cinerea、Campylobacter lari、Parvibaculum lavamentivorans、ジフテリア菌、Acidaminococcus属菌種(Acidaminococcus sp.)、Lachnospiraceae科バクテリアND2006、及びAcaryochloris marinaが挙げられる。
一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)由来のCas9ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Streptococcus thermophilus由来のCas9ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)由来のCas9ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)由来であるCas9ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Francisella novicida由来のCpf1ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Acidaminococcus属菌種(Acidaminococcus sp.)由来のCpf1ヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Lachnospiraceae科バクテリアND2006(Lachnospiraceae bacterium ND2006)由来のCpf1ヌクレアーゼである。さらなる実施形態においては、Casヌクレアーゼは、野兎病菌(Francisella tularensis)、Lachnospiraceae科バクテリア(Lachnospiraceae bacterium)、Butyrivibrio proteoclasticus、Peregrinibacteriaバクテリア、Parcubacteriaバクテリア、Smithella、Acidaminococcus、Candidatus Methanoplasma termitum、Eubacterium eligens、Moraxella bovoculi、Leptospira inadai、Porphyromonas crevioricanis、Prevotella disiens、又はPorphyromonas macacae、よりのCpf1ヌクレアーゼである。ある実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Acidaminococcus又はLachnospiraceae、よりのCpf1ヌクレアーゼである。
一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤を伴うgRNAを、リボ核タンパク質複合体(RNP)と呼ぶ。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、Casヌクレアーゼである。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼを伴うgRNAを、Cas RNPと呼ぶ。一部の実施形態においては、RNPは、I型、II型又はIII型の成分を含む。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、II型CRISPR/Casシステム由来のCas9タンパク質である。一部の実施形態においては、Cas9を伴うgRNAを、Cas9 RNPと呼ぶ。
野生型Cas9は、2つのヌクレアーゼドメイン:RuvC及びHNHを有する。RuvCドメインは、非標的DNA鎖を切断し、またHNHドメインは、DNAの標的鎖を切断する。一部の実施形態においては、Cas9タンパク質は、1以上のRuvCドメイン及び/又は1以上のHNHドメインを含む。一部の実施形態においては、Cas9タンパク質は、野生型Cas9である。組成物、使用及び方法の実施形態のそれぞれにおいては、Casが標的DNA内の二本鎖切断を誘発する。
一部の実施形態においては、キメラCasヌクレアーゼを用いるものであって、タンパク質の1つのドメイン又は領域が、異なるタンパク質の部分で置換されている。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼドメインは、Fok1等の異なるヌクレアーゼ由来のドメインで置換されていてもよい。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、修飾ヌクレアーゼであり得る。
他の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、I型CRISPR/Casシステム由来であってもよい。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、I型CRISPR/Casシステムのカスケード複合体の構成要素であり得る。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、Cas3タンパク質であり得る。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、III型CRISPR/Casシステム由来であってもよい。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、RNA切断活性を有し得る。
一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、一本鎖ニッカーゼ活性を有し、すなわち1つのDNA鎖を切断して一本鎖切断を生じることが可能であり、これは「ニック」としても知られる。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、Casニッカーゼを含む。ニッカーゼは、dsDNAにおいてニックを生じる酵素、すなわちDNA二重螺旋の一方の鎖を切断するが他方は切断しない酵素である。一部の実施形態においては、Casニッカーゼは、あるバージョンのCasヌクレアーゼ(例えば、上記に述べたCasヌクレアーゼ)であって、ヌクレオチド鎖切断活性部位(endonucleolytic active site)が例えば触媒ドメインにおける1又は複数の変化(例えば、点変異)によって不活性化されているバージョンのCasヌクレアーゼである。Casニッカーゼ及び例示的な触媒ドメインの変化の議論に関しては、例えば米国特許第 8,889,356号を参照されたい。一部の実施形態においては、Cas9ニッカーゼ等のCasニッカーゼは、不活化されたRuvC又はHNHのドメインを有する。
一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1つのみの機能性ヌクレアーゼドメインを含有するように修飾される。例えば、当該結合剤のタンパク質は、ヌクレアーゼドメインの1つが、変異又は完全にもしくは部分的に欠失して、その核酸切断活性が低下するように修飾され得る。一部の実施形態においては、活性が低下したRuvCドメインを有するニッカーゼを用いる。一部の実施形態においては、不活性なRuvCドメインを有するニッカーゼを用いる。一部の実施形態においては、活性が低下したHNHドメインを有するニッカーゼを用いる。一部の実施形態においては、不活性なHNHドメインを有するニッカーゼを用いる。
一部の実施形態においては、Casタンパク質ヌクレアーゼドメイン内の保存アミノ酸を、ヌクレアーゼ活性が低下又は変化するように置換する。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、RuvC又はRuvC様ヌクレアーゼドメインにおいてアミノ酸置換を含んでもよい。RuvC又はRuvC様ヌクレアーゼドメインにおける例示的なアミン酸置換は、D10A(化膿性レンサ球菌Cas9タンパク質に基づく)を含む。例えば、Zetsche et al.(2015) Cell Oct 22:163(3):759−771を参照されたい。一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼは、HNH又はHNH様ヌクレアーゼドメインにおいてアミノ酸置換を含んでもよい。HNH又はHNH様ヌクレアーゼドメインにおける例示的なアミン酸置換は、E762A、H840A、N863A、H983A及びD986A(化膿性レンサ球菌Cas9タンパク質に基づく)を含む。例えば、Zetsche et al.(2015)を参照されたい。さらなる例示的なアミノ酸置換は、D917A、E1006A及びD1255A(Francisella novicidaのU112 Cpf1(FnCpf1)配列(UniProtKB−A0Q7Q2(CPF1_FRATN)に基づく)を含む。
一部の実施形態においては、ニッカーゼをコードするmRNAは、標的配列のセンス鎖及びアンチセンス鎖に対してそれぞれ相補的であるガイドRNAの対との組み合わせで提供する。この実施形態においては、ガイドRNAは、ニッカーゼを標的配列へと方向付けて、そして標的配列の両鎖においてニックを生じることによって(すなわちダブルニッキング)、DSBを導入する。一部の実施形態においては、ダブルニッキングの使用により、特異性が改善されて、オフターゲット効果が低下し得る。一部の実施形態においては、ニッカーゼを、DNAの両鎖を標的とする2つの別個のガイドRNAと共に用いて、標的DNAにおいてダブルニッキングを生じさせる。一部の実施形態においては、ニッカーゼを、近接近にある選択すべき2つの別個のガイドRNAと共に用いて、標的DNAにおいてダブルニッキングを生じさせる。
一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、cleavase及びニッカーゼ活性が欠如している。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、dCas DNA結合ポリペプチドを含む。dCasポリペプチドは、触媒(cleavase/ニッカーゼ)活性が本質的に欠如している一方でDNA結合活性を有する。一部の実施形態においては、dCasポリペプチドは、dCas9ポリペプチドである。一部の実施形態においては、cleavase及びニッカーゼ活性が欠如しているRNAガイド型のDNA結合剤又はdCas DNA結合ポリペプチドは、あるバージョンのCasヌクレアーゼ(例えば、上記に述べたCasヌクレアーゼ)であって、そのヌクレオチド鎖切断活性部位(endonucleolytic active site)が例えばその触媒ドメインにおける1又は複数の変化(例えば、点変異)によって不活性化されているバージョンのCasヌクレアーゼである。例えば、米国出願公開第2014/0186958A1号;米国出願公開第2015/0166980A1号を参照されたい。
一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1又は複数の異種機能性ドメイン(例えば、融合ポリペプチドであるか又は融合ポリペプチドを含む)を含む。
一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤の、細胞の核への輸送を促進し得る。例えば、異種機能性ドメインは、核移行シグナル(NLS)であり得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1〜10個のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1〜5個のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1個のNLSと融合し得る。1個のNLSを用いる場合、NLSは、RNAガイド型のDNA結合剤配列のN末端又はC末端において連結することができる。また、それはRNAガイド型のDNA結合剤配列内に挿入することもできる。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1以上のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、2、3、4又は5個のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、2個のNLSと融合し得る。一定の状況においては、2個のNLSは、同一であってもよく(例えば、2個のSV40 NLS)、又は異なっていてもよい。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、カルボキシ末端に連結した2個のSV40 NLS配列と融合する。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、1個がN末端に連結して1個がC末端に連結する2個のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、3個のNLSと融合し得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、NLSと融合していなくてもよい。一部の実施形態においては、NLSは、例えば、SV40 NLS、PKKKRKV(配列番号600)又はPKKKRRV(配列番号601)等である、単節型(monopartite)の配列であり得る。一部の実施形態においては、NLSは、ヌクレオプラスミンのNLS、KRPAATKKAGQAKKKK(配列番号602)等である、双節型(bipartite)の配列であり得る。ある実施形態においては、単一のPKKKRKV(配列番号600)のNLSは、RNAガイド型のDNA結合剤のC末端において連結することができる。1又は複数のリンカーが、融合部位において含まれていてもよい。
一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤の、細胞内半減期を改変することが可能であり得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤の半減期を、長くすることができる。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤の半減期を、短くすることができる。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤の安定性を増加させることが可能であり得る。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤の安定性を低下させることが可能であり得る。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、タンパク質分解のためのシグナルペプチドとして作用し得る。一部の実施形態においては、タンパク質分解は、例えばプロテアソーム、リソソームプロテアーゼ、又はカルパインプロテアーゼ等であるタンパク質分解性酵素が介在し得る。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインが、PEST配列を含み得る。一部の実施形態においては、RNAガイド型のDNA結合剤は、ユビキチン又はポリユビキチン鎖の付加によって修飾され得る。一部の実施形態においては、ユビキチンは、ユビキチン様タンパク質(UBL)であり得る。ユビキチン様タンパク質の非限定的な例としては、低分子ユビキチン様修飾因子(SUMO)、ユビキチン交差反応性タンパク質(UCRP、インターフェロン活性化遺伝子−15(ISG15)としても知られる)、ユビキチン関連修飾因子−1(URM1)、神経前駆細胞により発現される発達的に下方制御されたタンパク質8(NEDD8(neuronal−precursor−cell−expressed developmentally downregulated protein−8)、S.セレビシエにおけるRub1とも呼ばれる)、ヒト白血球抗原F関連(human leukocyte antigen F−associated)(FAT10)、オートファジー−8(ATG8)及び−12(ATG12)、Fauユビキチン様タンパク質(FUB1)、膜固定UBL(MUB)、ユビキチンフォールド修飾因子−1(UFM1)、及びユビキチン様タンパク質−5(UBL5)が挙げられる。
一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、マーカードメインであり得る。マーカードメインの非限定的な例としては、蛍光タンパク質、精製タグ、エピトープタグ、及びレポーター遺伝子配列が挙げられる。一部の実施形態においては、マーカードメインは、蛍光タンパク質であり得る。好適な蛍光タンパク質の非限定的な例としては、緑色蛍光タンパク質(例えば、GFP、GFP−2、tagGFP、turboGFP、sfGFP、EGFP、エメラルド、アザミグリーン、単量体アザミグリーン(Monomeric Azami Green)、CopGFP、AceGFP、ZsGreen1)、黄色蛍光タンパク質(例えば、YFP、EYFP、シトリン、Venus、YPet、PhiYFP、ZsYellow1)、青色蛍光タンパク質(例えば、EBFP、EBFP2、Azurite、mKalamal、GFPuv、サファイア、T−サファイア)、シアン蛍光タンパク質(例えば、ECFP、セルリアン、CyPet、AmCyan1、ミドリイシシアン)、赤色蛍光タンパク質(例えば、mKate、mKate2、mPlum、DsRedモノマー、mCherry、mRFP1、DsRed−Express、DsRed2、DsRedモノマー、HcRed−Tandem、HcRed1、AsRed2、eqFP611、mRasberry、mStrawberry、Jred)、及び橙色蛍光タンパク質(mOrange、mKO、クサビラオレンジ、単量体クサビラオレンジ(Monomeric Kusabira−Orange)、mTangerine、tdTomato)又はその他の好適な蛍光タンパク質が挙げられる。他の実施形態においては、マーカードメインは、精製タグ及び/又はエピトープタグであり得る。非限定的な例示的なタグとしては、グルタチオン−S−転移酵素(GST)、キチン結合タンパク質(CBP)、マルトース結合タンパク質(MBP)、チオレドキシン(TRX)、ポリ(NANP)、タンデムアフィニティー精製(TAP)タグ、myc、AcV5、AU1、AU5、E、ECS、E2、FLAG、HA、nus、Softag 1、Softag 3、Strep、SBP、Glu−Glu、HSV、KT3、S、S1、T7、V5、VSV−G、6xHis、8xHis、ビオチンカルボキシルキャリアタンパク質(BCCP)、ポリ−His、及びカルモジュリンが挙げられる。非限定的な例示的なレポーター遺伝子は、グルタチオン−S−転移酵素(GST)、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)、クロラムフェニコールアセチル基転移酵素(CAT)、ベータガラクトシダーゼ、ベータグルクロニダーゼ、ルシフェラーゼ、又は蛍光タンパク質が挙げられる。
さらなる実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤を、特定のオルガネラ、細胞型、又は器官へと方向付けるようにできる。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、RNAガイド型のDNA結合剤を、ミトコンドリアへと方向付けるようにできる。
さらなる実施形態においては、異種機能性ドメインは、エフェクタードメインであり得る。RNAガイド型のDNA結合剤がその標的配列へと方向付けられると、例えばCasヌクレアーゼがgRNAによって標的配列へと方向付けられると、エフェクタードメインは、標的配列を修飾又は標的配列に影響を及ぼすことができる。一部の実施形態においては、エフェクタードメインは、核酸結合ドメイン、ヌクレアーゼドメイン(例えば、非Casヌクレアーゼドメイン)、後成的修飾ドメイン、転写活性化ドメイン、又は転写抑制因子ドメインから選択され得る。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、例えばFokIヌクレアーゼ等のヌクレアーゼである。例えば米国特許第9,023,649号を参照されたい。一部の実施形態においては、異種機能性ドメインは、転写活性因子又は転写抑制因子である。例えば、Qi et al.,“Repurposing CRISPR as an RNA−guided platform for sequence−specific control of gene expression,” Cell 152:1173−83(2013);Perez−Pinera et al.,“RNA−guided gene activation by CRISPR−Cas9−based transcription factors,” Nat.Methods 10:973−6(2013);Mali et al.,“CAS9 transcriptional activators for target specificity screening and paired nickases for cooperative genome engineering,” Nat.Biotechnol.31:833−8(2013);Gilbert et al.,“CRISPR−mediated modular RNA−guided regulation of transcription in eukaryotes,” Cell 154:442−51(2013)を参照されたい。このように、RNAガイド型のDNA結合剤は、実質的に、ガイドRNAを用いて所望の標的配列に結合するように方向付けることが可能である転写因子になる。
E.gRNAの効力の決定
一部の実施形態においては、RNPを形成する他の成分と共に送達される又は発現されるときの、gRNAの効力が決定される。一部の実施形態においては、gRNAは、例えばCas9であるCasタンパク質等であるRNAガイド型のDNA結合剤と共に発現する。一部の実施形態においては、gRNAは、例えばCas9ヌクレアーゼ又はニッカーゼであるCasヌクレアーゼ又はニッカーゼ等のRNAガイド型のDNAヌクレアーゼを既に安定に発現している細胞株に送達される又は当該細胞株において発現される。一部の実施形態においては、gRNAは、RNPの一部として細胞に送達される。一部の実施形態においては、gRNAは、例えばCas9ヌクレアーゼ又はニッカーゼであるCasヌクレアーゼ又はニッカーゼ等のRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAに加えて細胞に送達される。
本明細書に記載するように、本明細書に開示するRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ及びガイドRNAを使用することにより、細胞機構による修復に対する挿入/欠失(インデル)変異の形態で、エラーを生じる可能性があるDNAにおいて二本鎖切断を招くことが可能である。インデルに起因する多数の変異が、リーディングフレームを変更する又は未熟な停止コドンを導入するので、非機能性タンパク質が産生される。
一部の実施形態においては、特定のgRNAの効力は、in vitroモデルに基づいて決定する。一部の実施形態においては、in vitroモデルは、Cas9を安定に発現するHEK293細胞である(HEK293_Cas9)。一部の実施形態においては、in vitroモデルは、HUH7ヒト肝細胞がん細胞である。一部の実施形態においては、in vitroモデルは、HepG2細胞である。一部の実施形態においては、in vitroモデルは、初代ヒト肝細胞である。一部の実施形態においては、in vitroモデルは、初代カニクイザル肝細胞である。初代ヒト肝細胞を用いることに関して、市販の初代ヒト肝細胞を用いて、実験間でより高い一貫性を提供することが可能である。一部の実施形態においては、in vitroモデルにおいて(例えば、初代ヒト肝細胞において)欠失又は挿入が生じるオフターゲット部位の数を、例えばCas9 mRNA及びガイドRNAによりin vitroで形質移入した初代ヒト肝細胞からのゲノムDNAを解析することによって、決定する。一部の実施形態においては、当該決定は、Cas9 mRNA、ガイドRNA及びドナーオリゴヌクレオチドによりインビトロで形質移入した初代ヒト肝細胞からのゲノムDNAを解析することを含む。当該決定のための例示的な手順は、以下の実施例において提供する。
一部の実施形態においては、特定のgRNAの効力は、gRNA選択工程のための複数のin vitro細胞モデルの全体にわたって決定する。一部の実施形態においては、選択されたgRNAと細胞株をデータ比較する。一部の実施形態においては、複数の細胞モデルのデータスクリーニングを行う。
一部の実施形態においては、特定のgRNAの効力は、in vivoモデルに基づいて決定する。一部の実施形態においては、in vivoモデルはげっ歯類モデルである。一部の実施形態においては、げっ歯類モデルは、LDHA遺伝子を発現するマウスである。一部の実施形態においては、げっ歯類モデルは、ヒトLDHA遺伝子を発現するマウスである。一部の実施形態においては、in vivoモデルは、例えばカニクイザルである、非ヒト霊長類である。
一部の実施形態においては、ガイドRNAの効力は、LDHAの編集率によって測定する。一部の実施形態においては、LDHAの編集率を、例えばin vitroモデルの場合には全細胞可溶化物からの又はin vivoモデルの場合には細胞中の、LDHAタンパク質のノックダウンを達成するのに必要な編集率と比較する。
一部の実施形態においては、ガイドRNAの効力は、標的細胞型のゲノム内のオフターゲット配列におけるインデルの数及び/又は頻度によって測定する。一部の実施形態においては、細胞集団において及び/又は標的部位におけるインデル生成の頻度と比較して、非常に低い頻度(例えば、<5%)でオフターゲット部位においてインデルを産生する、有効なガイドRNAを提供する。したがって、本開示は、標的細胞型(例えば、肝細胞)におけるオフターゲットインデルの形成を呈しない、又は細胞集団及び/もしくは標的部位におけるインデル生成の頻度と比較して、<5%のオフターゲットインデル形成の頻度を生じる、ガイドRNAを提供する。一部の実施形態においては、本開示は、標的細胞型(例えば、肝細胞)における任意のオフターゲットインデル形成を呈しないガイドRNAを提供する。一部の実施形態においては、例えば本明細書において記載する1又は複数の方法によって評価される場合に、5未満のオフターゲット部位においてインデルを産生するガイドRNAを提供する。一部の実施形態においては、例えば本明細書において記載する1又は複数の方法によって評価される場合に、4、3、2又は1以下のオフターゲット部位においてインデルを産生するガイドRNAを提供する。一部の実施形態においては、オフターゲット部位は、標的細胞(例えば、肝細胞)ゲノムにおけるタンパク質コード領域で発生しない。
一部の実施形態においては、標的DNAにおける挿入/欠失(「インデル」)変異の形成及び相同組換え修復(HDR(homology directed repair))事象等である、遺伝子編集事象の検出は、タグをつけたプライマーによる線形増幅(linear amplification)と、タグをつけた増幅産物を単離すること(本明細書においては、以下「LAM−PCR」又は「線形増幅(LA(Linear Amplification))」法と呼ぶ)とを利用する。
一部の実施形態においては、例えば血清、血漿、血液又は尿である体液等の試料中のグリコール酸塩のレベル及び/又はシュウ酸塩のレベルを測定することによって、ガイドRNAの効力を測定する。一部の実施形態においては、血清もしくは血漿中のグリコール酸塩のレベル、及び/又は尿中のシュウ酸塩のレベルを測定することによって、ガイドRNAの効力を測定する。血清もしくは血漿中のグリコール酸塩のレベルの増加及び/又は尿中のシュウ酸塩のレベル低下が、有効なガイドRNAの指標である。一部の実施形態においては、尿中シュウ酸塩が、0.7mmol/24時間/1.73mより下に減少する。一部の実施形態においては、細胞培地又は血清もしくは血漿を用いた酵素免疫測定法(ELISA)のアッセイで、グリコール酸塩及びシュウ酸塩のレベルを測定する。一部の実施形態においては、グリコール酸塩及びシュウ酸塩のレベルを、編集を測定するために用いる同一のin vitro又はin vivoの系又はモデルで測定する。一部の実施形態においては、グリコール酸塩及びシュウ酸塩のレベルは、例えば初代ヒト肝細胞である細胞中で測定する。一部の実施形態においては、グリコール酸塩及びシュウ酸塩のレベルは、HUH7細胞中で測定する。一部の実施形態においては、グリコール酸塩及びシュウ酸塩のレベルは、HepG2細胞中で測定する。
III.治療法
本明細書に開示するgRNA及び関連の方法及び組成物は、LDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)を誘発してLDHA遺伝子の発現を低下させるのに有用である。本明細書に開示するgRNA及び関連の方法及び組成物は、高シュウ酸尿症を治療及び予防して、高シュウ酸尿症の症状を予防するのに有用である。一部の実施形態においては、本明細書に開示するgRNAは、シュウ酸カルシウム産生、器官におけるシュウ酸カルシウム沈着、原発性高シュウ酸尿症(PH1、PH2及びPH3)、全身性シュウ酸症を含めたシュウ酸症及び血尿を治療及び予防するのに有用である。一部の実施形態においては、本明細書に開示するgRNAは、腎臓又は肝臓の移植の必要性を遅延又は改善するのに有用である。一部の実施形態においては、本明細書に開示するgRNAは、末期の腎疾患(ESRD)を予防するのに有用である。本明細書に開示するgRNAの投与により、尿中に排出されるシュウ酸塩がより少なくなるように血清又は血漿のグリコール酸塩が増加してシュウ酸塩の産生又は蓄積が減少することとなる。したがって、一態様においては、治療/予防の有効性は、血清又は血漿のグリコール酸塩を測定することによって評価することができ、グリコール酸塩レベルの増加が有効性を示唆するものである。一部の実施形態においては、治療/予防の有効性は、尿中シュウ酸塩等の試料中のシュウ酸塩を測定することによって評価することができ、尿中シュウ酸塩の減少が、有効性を示唆するものである。
健常な対象の尿中の正常な1日当たりのシュウ酸塩排出量は、約45mg未満であるが、24時間当たり約45mgを超える濃度は、臨床的高シュウ酸尿症であるとみなされる(例えば、Bhasin et al.,World J Nephrol 2015 May 6;4(2):235−244;及びCochat P.,Rumsby G.(2013). N Engl J Med 369:649−658を参照のこと)。したがって、一部の実施形態においては、本明細書において開示するgRNA及び組成物の投与は、もはや対象が臨床的高シュウ酸尿症と関連した尿中シュウ酸塩レベルを呈しないように、シュウ酸塩レベルを低下させるのに有用である。一部の実施形態においては、本明細書に開示するgRNA及び組成物の投与により、24時間当たり約45又は40mg未満まで対象の尿中シュウ酸塩が減少する。一部の実施形態においては、本明細書に開示するgRNA及び組成物の投与により、24時間当たり約35mg未満、約30mg未満、約25mg未満、約20mg未満、約15mg未満、又は約10mg未満まで対象の尿中シュウ酸塩が減少する。
一部の実施形態においては、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤のうちのいずれか1又は複数は、対象における疾患又は障害を治療又は予防するための医薬を調製する際に用いるためのものである。一部の実施形態においては、治療及び/又は予防は、医薬/組成物の、例えば一回での投与である単回用量で達成される。一部の実施形態においては、疾患又は障害は、高シュウ酸尿症である。
一部の実施形態においては、本発明は、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤のうちのいずれか1又は複数を投与することを含む、対象における疾患又は障害を治療又は予防する方法を含む。一部の実施形態においては、疾患又は障害は、高シュウ酸尿症である。一部の実施形態においては、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤は、例えば1回での、単回用量として投与される。一部の実施形態においては、単回用量により、永続的な治療及び/又は予防を達成する。一部の実施形態においては、当該方法は、永続的な治療及び/又は予防を達成する。本明細書において用いる場合、永続的な治療及び/または予防は、少なくともi)3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14又は15週;ii)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、18、24、30又は36ヶ月;又はiii)1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10年に及ぶ治療及び/又は予防を含む。一部の実施形態においては、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤の単回用量は、対象の寿命の持続に関して本明細書に記載する兆候のいずれかを治療又は予防するのに十分である。
一部の実施形態においては、本発明は、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤のうちのいずれか1又は複数を投与又は送達することを含む、標的DNAを修飾する(例えば、二本鎖切断を生じる)方法又はその使用を含む。一部の実施形態においては、標的DNAはLDHA遺伝子である。一部の実施形態においては、標的DNAはLDHA遺伝子のエキソン内にある。一部の実施形態においては、標的DNAはLDHA遺伝子のエキソン1、2、3、4、5、6、7、又は8内にある。
一部の実施形態においては、本発明は、本明細書に記載するgRNA、組成物又は医薬製剤のうちのいずれか1又は複数を投与又は送達することを含む、標的遺伝子を修飾する方法又はその使用を含む。一部の実施形態においては、修飾はLDHA標的遺伝子を編集することである。一部の実施形態においては、修飾はLDHA標的遺伝子でコードしたタンパク質の発現が変化することである。
一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果として遺伝子編集をもたらす。一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果として標的LDHA遺伝子内の二本鎖切断をもたらす。一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果として、DSBの非相同性末端結合の間にインデル変異の形成をもたらす。一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果として、標的LDHA遺伝子におけるヌクレオチドの挿入又は欠失をもたらす。一部の実施形態においては、標的LDHA遺伝子におけるヌクレオチドの挿入又は欠失が、結果として非機能性タンパク質をもたらすフレームシフト変異又は未熟な停止コドンを導く。一部の実施形態においては、標的LDHA遺伝子におけるヌクレオチドの挿入又は欠失が、標的遺伝子発現のノックダウン又は除去を導く。一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、DSBの相同組換え修復を含む。
一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果としてLDHA遺伝子修飾をもたらす。一部の実施形態においては、LDHA遺伝子修飾は、遺伝子発現の低下である。一部の実施形態においては、当該方法又は使用は、結果として、標的遺伝子によってコードしたタンパク質の発現の低下をもたらす。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のいずれか1もしくは複数のガイド配列、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを含む組成物を投与することを含む、LDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)を誘発する方法を提供する。一部の実施形態においては、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNAを投与して、LDHA遺伝子においてDSBを誘発する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等のRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ(例えば、Cas9)、又はCasヌクレアーゼ等のRNAガイドDNAヌクレアーゼ(例えば、Cas9)をコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを含む組成物を投与することを含む、LDHA遺伝子を修飾する方法を提供する。一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むgRNAを投与して、LDHA遺伝子を修飾する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを含む組成物を投与することを含む、高シュウ酸尿症を治療又は予防する方法を提供する。一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むgRNAを投与して、高シュウ酸尿症を治療又は予防する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。一部の実施形態においては、高シュウ酸尿症は、原発性高シュウ酸尿症である。一部の実施形態においては、原発性高シュウ酸尿症は、1型(PH1)、2型(PH2)又は3型(PH3)である。一部の実施形態においては、高シュウ酸尿症は、突発性のものである。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを投与することを含む、シュウ酸カルシウムの産生及び/又は沈着を減少させる又は除去する方法を提供する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを投与することを含む、PH1、PH2又はPH3を含む原発性高シュウ酸尿症を治療又は予防する方法を提供する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを投与することを含む、全身性シュウ酸症を含むシュウ酸症を治療又は予防する方法を提供する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むガイドRNAを投与することを含む、血尿を治療又は予防する方法を提供する。ガイドRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むgRNAを投与して、尿中のシュウ酸塩レベルを減少させる。gRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイドDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイドDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1もしくは複数、又は配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のsgRNAもしくは例えば配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081において示すようなその修飾バージョンのいずれか1もしくは複数、を含むgRNAを投与して、血清又は血漿中の血清グリコール酸塩レベルを増加させる。gRNAは、Casヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイドDNAヌクレアーゼ、又はCasヌクレアーゼ等(例えば、Cas9)であるRNAガイドDNAヌクレアーゼをコードするmRNAもしくはベクターと共に投与してもよい。
一部の実施形態においては、Casヌクレアーゼ等のRNAガイド型のDNAヌクレアーゼと共に表1のガイド配列を含むgRNAがDSBを誘発し、また修復中の非相同性末端連結(NHEJ)が、LDHA遺伝子において変異を導く。一部の実施形態においては、NHEJは、LDHA遺伝子におけるフレームシフト又はナンセンス変異を誘発する、ヌクレオチドの挿入又は欠失を導く。
一部の実施形態においては、本発明のガイドRNA(例えば本明細書で提供する組成物中の)を投与することにより、対象におけるグリコール酸塩のレベル(例えば、血清レベル又は血漿レベル)が増加するので、シュウ酸塩の蓄積を予防する。
一部の実施形態においては、血清グリコール酸塩が増加することで、結果的に尿中シュウ酸塩の減少がもたらされる。一部の実施形態においては、尿中シュウ酸塩の減少が、シュウ酸カルシウムの形成及び器官における沈着を減少させる又は除去する。
一部の実施形態においては、対象は哺乳類である。一部の実施形態においては、対象はヒトである。一部の実施形態においては、対象は、ウシ、ブタ、サル、ヒツジ、イヌ、ネコ、魚又は家禽である。
一部の実施形態においては、表1のガイド配列のいずれか1もしくは複数又は表2の1もしくは複数のsgRNAを含むガイドRNAの使用(例えば、本明細書で提供する組成物中の)は、高シュウ酸尿症を患うヒト対象を治療する医薬の調製のために提供する。
一部の実施形態においては、ガイドRNA、組成物及び製剤は、静脈内に投与する。一部の実施形態においては、ガイドRNA、組成物及び製剤は、肝循環内に投与する。
一部の実施形態においては、本明細書で提供するガイドRNAを含む組成物の単回投与は、変異タンパク質の発現をノックダウンするのに十分である。他の実施形態においては、本明細書で提供するガイドRNAを含む組成物の複数回の投与は、治療効果を最大化するのに有利であり得る。
一部の実施形態においては、治療により、高シュウ酸尿症の進行が遅くなるか又は停止する。
一部の実施形態においては、治療により、末期腎疾患(ESRD)の進行が遅くなるか又は停止する。一部の実施形態においては、治療により、腎臓及び/又は肝臓の移植の必要性を遅くさせるか又は停止させる。一部の実施形態においては、治療により、高シュウ酸尿症の症状の改善、安定化、又は変化の遅延を結果としてもたらす。
A.併用療法
一部の実施形態においては、本発明は、上記に記載するような高シュウ酸尿症及びその症状を緩和するのに好適なさらなる療法と共に、表1に開示するガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNAのいずれか1つ(例えば、本明細書で提供する組成物中に)を含む併用療法を含む。
一部の実施形態においては、高シュウ酸尿症のさらなる療法は、ビタミンB6、水分補給、腎透析又は肝臓もしくは腎臓の移植である。一部の実施形態においては、さらなる療法は、例えばLDHA遺伝子へと方向付けられたsiRNA等である、LDHA遺伝子を破壊する別の薬剤である。一部の実施形態においては、LDHA遺伝子へと方向付けられたsiRNAは、DCR−PHXCである。一部の実施形態においては、高シュウ酸尿症がPH1を原因とする場合等に、さらなる療法は、例えばHAO1遺伝子へと方向付けられたsiRNA等である、HAO1遺伝子を破壊する薬剤である。一部の実施形態においては、HAO1 siRNAは、lumasiran(ALN−GO1;アルナイラム社(Alnylam))である。
一部の実施形態においては、併用療法は、HAO1又はLDHAを標的とするsiRNAと共に、表1に開示するガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNAのいずれか1つを含む。一部の実施形態においては、siRNAは、LDHAの発現をさらに低下又は除去することが可能である任意のsiRNAである。一部の実施形態においては、siRNAは、表1に開示するガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNA(例えば、本明細書で提供する組成物中)のいずれか1つの後に投与される。一部の実施形態においては、siRNAは、本明細書で提供するgRNA組成物のいずれかによる治療の後で、定期的に投与する。
一部の実施形態においては、併用療法は、LDHAを標的とするアンチセンスヌクレオチドと共に、表1に開示するガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNA(例えば、本明細書で提供する組成物中)のいずれか1つを含む。一部の実施形態においては、アンチセンスヌクレオチドは、LDHAの発現をさらに低下又は除去することが可能である任意のアンチセンスヌクレオチドである。一部の実施形態においては、アンチセンスヌクレオチドは、表1に開示するガイド配列のいずれか1又は複数を含むgRNA(例えば、本明細書で提供する組成物中)のいずれか1つの後に投与される。一部の実施形態においては、アンチセンスヌクレオチドは、本明細書で提供するgRNA組成物のいずれかによる治療の後で、定期的に投与する。
B.gRNA組成物の送達
脂質ナノ粒子(LNP)は、ヌクレオチド及びタンパク質カーゴ(protein cargo)の送達のための周知の手段であり、また本明細書に開示するガイドRNA、組成物又は医薬製剤の送達に用いられ得る。一部の実施形態においては、LNPは、核酸を、タンパク質を、又はタンパク質と共に核酸を送達する。
一部の実施形態においては、本発明は、対象に対して本明細書に開示するgRNAのいずれか1つを送達する方法を含むものであり、当該gRNAは、LNPと結合する。一部の実施形態においては、gRNA/LNPはまた、Cas9と、又はCas9をコードするmRNAと結合する。
一部の実施形態においては、本発明は、開示のgRNAのいずれか1つとLNPとを含む組成物を含む。一部の実施形態においては、組成物は、Cas9又はCas9をコードするmRNAをさらに含む。
一部の実施形態においては、LNPは陽イオン性脂質を含む。一部の実施形態においては、LNPは、(9Z,12Z)−3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル オクタデカ−9,12−ジエノアートであり、3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエノアート)とも呼ばれるもの、又は別のイオン性脂質を含む。例えば、国際公開第2017/173054号及びそれに記載の参考文献の脂質を参照されたい。一部の実施形態においては、LNPは、陽イオン性脂質アミンのRNAリン酸塩に対するモル比(N:P)が、約4.5、5.0、5.5、6.0又は6.5である。一部の実施形態においては、LNP脂質の文脈における陽イオン性及びイオン性の語は、交換可能であり、例えば、イオン性脂質はpHにより陽イオン性である。
一部の実施形態においては、本明細書で開示するgRNAと結合するLNPは、疾患又は障害を治療するための医薬を調製する際に用いる。
電気穿孔法は、カーゴの送達のための周知の手段であり、また任意の電気穿孔法は、本明細書に開示するgRNAのいずれか1つの送達に用いられ得る。一部の実施形態においては、電気穿孔法は、本明細書に開示するgRNAのいずれか1つと、Cas9又はCas9をコードするmRNAとを送達するために用いられ得る。
一部の実施形態においては、本発明は、ex vivo細胞に対して本明細書に開示するgRNAのいずれか1つを送達する方法を含むものであり、当該gRNAは、LNPと結合するか、又はLNPと結合しない。一部の実施形態においては、gRNA/LNP又はgRNAはまた、Cas9と、又はCas9をコードするmRNAと結合する。
一部の実施形態においては、本明細書に記載するガイドRNA組成物は、単独で又は1もしくは複数のベクター上にコードされて、脂質ナノ粒子中で製剤化されるか又は脂質ナノ粒子を介して投与される。例えば、2017年3月30日出願で2017年5月10日に公開された、発明の名称が「CRISPR/Cas成分のための脂質ナノ粒子製剤(LIPID NANOPARTICLE FORMULATIONS FOR CRISPR/CAS COMPONENTS)」である国際公開第2017/173054号であって、その内容がその全体として参照により本明細書に援用される、当該公報を参照されたい。
ある実施形態においては、本発明は、本明細書に記載するガイド配列のいずれか1又は複数を含むガイドRNAのいずれかをコードするDNA又はRNAのベクターを含む。一部の実施形態においては、ベクターは、ガイドRNA配列に加えて、ガイドRNAをコードしない核酸をさらに含む。ガイドRNAをコードしない核酸は、Cas9等のヌクレアーゼとすることが可能である、RNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードする、プロモーター、エンハンサー、制御配列、及び核酸を含むがこれに限定されない。一部の実施形態においては、ベクターは、crRNA、trRNA又はcrRNA及びtrRNAをコードする1又は複数のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態においては、ベクターは、Cas9又はCpf1等であるCasヌクレアーゼとすることが可能である、RNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするsgRNA及びmRNAをコードする1又は複数のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態においては、ベクターは、Cas9等であるCasタンパク質とすることが可能である、RNAガイド型のDNAヌクレアーゼをコードするcrRNA、trRNA及びmRNAをコードする1又は複数のヌクレオチド配列を含む。一実施形態においては、Cas9は、化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)(すなわち、Spy Cas9)由来である。一部の実施形態においては、crRNA、trRNA又はcrRNA及びtrRNA(sgRNAであってもよい)をコードするヌクレオチド配列は、天然のCRISPR/Casシステム由来の反復配列のうちの全て又は一部が隣接するガイド配列を含む又は当該ガイド配列からなる。crRNA、trRNAもしくはcrRNA及びtrRNAを含む又はcrRNA、trRNAもしくはcrRNA及びtrRNAからなる核酸は、ベクター配列であってcrRNA、trRNA、又はcrRNA及びtrRNAと共に天然に存在しない核酸を含む又は当該核酸からなるベクター配列をさらに含み得る。
この明細書及び例示的な実施形態は、限定として捉えるべきでない。本明細書及び添付の特許請求の範囲のために、別段に示さない限り、本明細書及び特許請求の範囲で用いる量、割合又は比率を表す全ての数字及び他の数値は、それらが「約」の語でそのように修飾されていない範囲に対して、「約」の語で全ての例を修飾しているものとして理解されるべきである。したがって、反対のことが示されていない限り、以下の記載及び添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、獲得しようと模索する所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告した有効数字の数に照らして、そして通常の切り上げ技術を適用することによって、少なくとも解釈されるべきである。
なお、本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いる場合、単数形「a」、「an」及び「the」及び任意の文言の任意の単数形の使用は、単数であることに明示的且つ明瞭に限定されていない限り、複数形を含む。本明細書で用いる場合「含む」及びその文法上の変形である語は、非限定的であることを意図しているものであるため、列記の中の項目の記載は、列記した項目に代える又は追加することが可能である他の同様の項目を除外しない。
以下の実施例は、一定の開示された実施形態を説明するために提供するものであり、決してこの開示の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。
実施例1−材料及び方法
ヌクレアーゼmRNAのin vitro転写(「IVT」)
N1−メチルプソイド−Uを含有するキャッピング及びポリアデニル化した化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)(「Spy」)のCas9 mRNAを、直線化プラスミドDNA鋳型及びT7 RNAポリメラーゼを用いたin vitro転写によって生成した。T7プロモーターと転写のための配列(本明細書に記載するmRNAを含むmRNAを産生するため(例示的なORFに関する以下の表24の配列番号501〜515を参照)とを含有するプラスミドDNAを、37℃でインキュベートして直線化し、以下の条件でのXbaIによる消化を完了した:200ng/μLのプラスミド、2U/μLのXbaI(NEB社)及び1倍反応緩衝液。XbaIは、65℃で20分間反応を加熱することによって失活させた。直線化したプラスミドは、シリカマキシスピンカラム(Epoch Life Sciences社)を用いて酵素及び緩衝塩から精製し、アガロースゲルで分析して直線化を確認した。Cas9修飾mRNAを生成するためのIVT反応を、以下の条件下で4時間37℃でインキュベートした:50ng/μLの直線化プラスミド;各2mMのGTP、ATP、CTP及びN1−メチルプソイド−UTP(TriLink社);10mMのARCA(TriLink社);5U/μLのT7 RNAポリメラーゼ(NEB社);1U/μLのマウスRNアーゼ阻害剤(NEB社);0.004U/μLの無機大腸菌(E.coli)ピロホスファターゼ(NEB社);及び、1倍反応緩衝液。4時間のインキュベーション後、TURBO DNアーゼ(ThermoFisher社)を最終濃度0.01U/μLまで加えて、反応液をさらに30分間インキュベートして、DNA鋳型を除去した。Cas9 mRNAを、MegaClear Transcription Clean−upキットを用いて、メーカーのプロトコールに従って(ThermoFisher社)、酵素及びヌクレオチドから精製した。あるいは、Cas9 mRNAは、LiCl沈殿法によって精製したが、これは一部の場合においては、その後に接線流ろ過(tangential flow filtration)によるさらなる精製を続けた。260nmにおける吸光度(Nanodrop)を測定することによって転写濃度を決定し、転写をBioanalyzer(Agilent社)によるキャピラリー電気泳動法によって解析した。
この実施例において用いるCas9 mRNAの転写のための配列は、表24に示す配列番号501〜515より選択される配列を含んだ。
Figure 2022502055
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脂質ナノ粒子(LNP)製剤
概して、脂質ナノ粒子成分を、種々のモル比で100%エタノール中に溶解した。RNAカーゴ(例えば、Cas9 mRNA及びsgRNA)を、25mMのクエン酸塩、100mMのNaCl、pH5.0中に溶解して、結果的におよそ0.45mg/mLのRNAカーゴの濃度にした。実施例2〜4で用いるLNPは、イオン性脂質((9Z,12Z)−3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル オクタデカ−9,12−ジエノアートであり、3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエノアート)とも呼ばれる)、コレステロール、DSPC、及びPEG2k−DMGを、それぞれ50:38:9:3のモル比で含有した。LNPは、脂質アミンのRNAリン酸塩に対する(N:P)モル比を約6、かつgRNAのmRNAに対する重量比を1:1として製剤化した。
LNPは、RNA溶液2容及び水1容と共にエタノール中の当該脂質の衝突ジェット混合を利用したクロスフロー技術を用いて調製した。エタノール中の脂質を、RNA溶液2容との混合用クロス(mixing cross)を通して混合した。水の第4の流れを、ライン内T字管を通るクロスの出力流れと混合させた(国際公開第2016010840号、図2を参照)。LNPを、室温で1時間そのまま保持し、水でさらに希釈した(およそ1:1v/v)。希釈したLNPを、フラットシートカートリッジ(Sartorius社、100kD MWCO)でタンジェンシャルフロー・フィルトレーションを用いて濃縮し、次いで緩衝液を、PD−10脱塩用カラム(GE社)を用いて、50mMのTris、45mMのNaCl、5%(w/v)スクロース、pH7.5(TSS)に交換した。次いで、得られた混合物を、0.2μmの細菌ろ過器を用いてろ過した。最終的なLNPは、4℃で又はさらに使用するまで−80℃で保存した。
ヒトLDHAガイド設計、及びカニクイザル相同ガイド設計を伴うヒトLDHA
ヒトリファレンスゲノム(例えば、hg38)と、関心の領域内のPAMを同定するためにユーザが定めた関心のゲノム領域(例えば、LDHAタンパク質コードエキソン)とを用いて、インシリコで、最初のガイド選択を実施した。同定されたPAMごとに、解析を行って、統計が報告された。gRNA分子を、当技術で公知のいくつかの基準(例えば、GC含量、予測されたオンターゲット活性、及び潜在的なオフターゲット活性)に基づいてさらに選択して、順位付けて並べた。
タンパク質エキソンコード領域を標的とする、ヒトLDHA(ENSG00000134333)に対する、合計84個のガイドRNAを設計した。ガイド及び相当するゲノムの組み合わせを、上記に提供している(表1)。ガイドRNAのうち40個が、カニクイザルLDHAと100%相同性を有する。
デノボのカニクイザルマカクLDHA転写物に対して、さらなるガイドを設計した。メスのモーリシャス産カニクイザルマカクの肝臓試料についての公開されているトランスクリプトーム配列決定から生データを取得した(NCBI SRA ID:SRR1758956;Peng et al.(2015),Nucleic Acids Research,Volume 43,Issue D1,Pages D737−D742)。Trinity(v2.8.4;Grabherr et al.(2011),Nature Biotechnology,29:644−652)とSPAdes(v3.13.0;Bankevich et al.(2012),Journal of Computational Biology,19:5)を用いて、デノボのトランスクリプトームアセンブリを実行した。いずれの方法も、LDHA転写物を構築することができるが、当該転写物は、それらの配列をBLASTを用いてLDHAタンパク質(UniProt ID:Q9BE24)と比較することによって同定した(Altschul et al.(1990),Journal of Molecular Biology,215:3,403−410)。Cas9(mRNA/タンパク質)及びガイドRNAのin vitroでの送達
初代ヒト肝細胞(PHH)(Gibco社、ロット番号Hu8298又はHu8296)と初代カニクイザル肝細胞(PCH)(Gibco社、ロット番号Cy367又はIn Vitro ADMET Laboratories, Inc.社 ロット番号10281011)とを解凍して、補助剤を含む肝細胞解凍培地(thawing medium)(Gibco社、カタログ番号CM7500)中で再懸濁させて、その後に遠心分離を続けた。上清を除いて、そしてペレット状の細胞を、補助剤パックを合わせた肝細胞プレート培地(Invitrogen社、カタログ番号A1217601及びCM3000)中で再懸濁させた。細胞を計数して、PHHについては33,000細胞/ウェル、及びPCHについては50,000細胞/ウェルの密度でBio−coatコラーゲンIを被覆した96ウェルプレート(ThermoFisher社、カタログ番号877272)上に蒔いた。蒔いた細胞を、37℃及び5%CO雰囲気下で、細胞培養インキュベーター内で5時間、定着及び付着させるようにした。インキュベート後、細胞は、単層形成を確認して、肝細胞培地(Takara社、カタログ番号Y20020ならびに/又はInvitrogen社、カタログ番号A1217601及びCM4000)で一度洗浄した。
dgRNAを利用する試験のために、crRNA及びtrRNAをそれぞれ、等量の薬剤を混合すること及び95℃で2分間インキュベートして室温まで冷却することによって、予めアニーリングした。予めアニーリングしたcrRNA及びtrRNAからなるデュアルガイド(dgRNA)を、Spy Cas9タンパク質とともにインキュベートして、リボ核タンパク質(RNP)複合体を形成した。細胞を、メーカーのプロトコールに従って、リポフェクタミンRNAiMAX(ThermoFisher社、カタログ番号13778150)で形質移入した。細胞を、Spy Cas9(10nM)、各ガイド(10nM)、トレーサーRNA(10nM)、リポフェクタミンRNAiMAX(1.0μL/ウェル)及びOptiMemを含有するRNPで形質移入した。
sgRNAを利用する試験のために、ガイドを、Spy Cas9タンパク質と共にインキュベートし、リボ核タンパク質(RNP)複合体を形成した。RNP形質移入を利用する試験においては、細胞を、メーカーのプロトコールに従って、リポフェクタミンRNAiMAX(ThermoFisher社、カタログ番号13778150)で形質移入した。細胞を、Spy Cas9(10nM)、sgRNA(10nM)、リポフェクタミンRNAiMAX(1.0μL/ウェル)及びOptiMemを含有するRNPで形質移入した。電気穿孔法を利用する試験においては、細胞に対して、Lonza社の4D−Nucleofector Coreユニット(カタログ番号AAF−1002X)、96ウェルシャトルデバイス(カタログ番号AAM 10015)及びP3 Primary Cellキット(カタログ番号V4XP−3960)を利用して、Spy Cas9(2uM)及びsgRNA(4uM)を含有するRNPを用いて電気穿孔を行った。
初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル(cyno)肝細胞をまた、以下にさらに記載するようにLNPで処置した。細胞を、LNPによる処置の前に、37℃、5%COで48時間インキュベートした。LNPを、3%カニクイザル血清を含有する培地中で37℃、10分間インキュベートして、そして本明細書でさらに提供する量で細胞に施与した。
脂質成分を、50%のリピドA、9%のDSPC、38%のコレステロール及び3%のPEG2k−DMGのモル比で100%エタノール中で再構成したものである予め混合した脂質製剤を、Cas9 mRNA及びgRNAのリポフェクションで用いた。次いで脂質混合物を、脂質アミンのRNAリン酸塩に対する(N:P)モル比を約6.0として、RNAカーゴ(例えば、Cas9 mRNA及びgRNA)と混合した。6%カニクイザル血清で、及びgRNAのmRNAに対する重量比1:1で、リポフェクションを行った。
ゲノムDNAの単離
PHH及びPCHのトランスフェクト細胞を、形質移入後72時間又は96時間で集めた。メーカーのプロトコールに従って、50μL/ウェルのBuccalAmp DNA Extraction溶液(Epicentre社、カタログ番号QE09050)を用いて、96ウェルプレートの各ウェルからgDNAを抽出した。本明細書に記載するように、全てのDNAサンプルをPCRにかけて、次いでNGS解析をした。
次世代シーケンシング(「NGS」)及びオンターゲット切断効率の解析
ゲノムにおける標的位置での編集効率を定量的に決定するために、ディープシーケンシングを利用して、遺伝子編集によって導入された挿入及び欠失の存在を特定した。関心の遺伝子(例えば、LDHA)内の標的部位周囲でPCRプライマーを設計して、関心のゲノム領域を増幅した。プライマー配列設計は、当該分野の標準であるようになされた。
メーカーのプロトコール(イルミナ社)に従ってさらなるPCRを行い、配列決定のために化学的性質を加えた。イルミナ社MiSeq機器で、単位複製配列を配列決定した。品質スコアが低いものを除外してから、参照ゲノム(例えば、hg38)に対してリードをアラインした。リードを含有する得られたファイルを、参照ゲノムに対してマッピングしたが(BAMファイル)、当該ファイルでは、関心の標的領域と重複したリードを選択して、挿入又は欠失(「インデル」)を含有するリード数に対する野生型のリード数を算出した。
編集率(例えば、「編集効率」又は「編集率」)を、野生型を含めた配列のリードの総数に対する、挿入又は欠失(「インデル」)を含む配列のリードの総数として規定する。
ウエスタンブロットによる乳酸デヒドロゲナーゼA(LDHA)タンパク質解析
初代ヒト肝細胞を、実施例3にさらに記載するように、表1からの選択ガイドと共に製剤化されたLNPで処置した。LNPは、3%カニクイザル血清を含有する培地(Takara社、カタログ番号Y20020)中で、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、LNPをヒト肝細胞に加えた。形質移入21日後、培地を除去して、細胞を、完全プロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma社、カタログ番号11697498001)、1mMのDTT及び250U/mlのベンゾナーゼ(Benzonase)(EMD Millipore社、カタログ番号71206−3)からなる新たに加えたプロテアーゼ阻害剤混合物を合わせた、50μL/ウェルのRIPA緩衝液(Boston Bio Products社、カタログ番号BP−115)で溶解した。細胞を氷上で30分間維持し、その時にNaCl(最終濃度1M)を加えた。細胞可溶化物を完全に混合して、氷上で30分間保持した。全細胞抽出物(「WCE」)をPCRプレートに移して、そして遠心分離によりデブリをペレットにした。ブラッドフォードアッセイ(Bio−Rad、カタログ番号500−0001)を用いて、可溶化物のタンパク質含量を評価した。ブラッドフォードアッセイ手順は、メーカーのプロトコールに従って完了させた。抽出物を使用まで−20℃で保存した。
AGT欠損マウスを、実施例4にさらに記載するような選択ガイドと共に製剤化したLNPで処置した。処置後のマウスから肝臓を採取して、60mg分をタンパク質抽出のために用いた。試料をBead Tube(MP Biomedical社、カタログ番号6925−500)に移し、完全プロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma社、カタログ番号116974500)からなる新たに加えたプロテアーゼ阻害剤混合物を合わせた、600μL/試料のRIPA緩衝液(Boston Bio Products社、カタログ番号BP−115)で溶解して、5.0m/秒で均質化した。次いで試料を10分間、4℃、14,000RPMで遠心分離して、液体を新しいチューブに移した。最終遠心分離は10分間、14,000RPMで行い、そして試料は、上記に記載したようにブラッドフォードアッセイを用いて定量した。
ウエスタンブロットを実施して、LDHAタンパク質レベルを評価した。可溶化物を、レムリ(Laemmli)緩衝液と混合して、95℃で10分間、変性させた。メーカーのプロトコールに従って、10%のBis−Trisゲル(Thermo Fisher Scientific社、カタログ番号NP0302BOX)上でNuPageシステムを用いてブロットを行った後で、0.45μmのニトロセルロース膜(Bio−Rad社、カタログ番号1620115)上でウェットトランスファーを続けた。当該転写膜を水で全体的にすすいで、ポンソーS溶液(Boston Bio Products社、カタログ番号ST−180)で染色した後で、完了を確認してさらに転写した。5%粉ミルクのTBS溶液を用いて、室温で、ラボロッカーにより30分間、ブロットをブロックした。ブロットを、TBSTですすぎ、そしてTBST中、1:1000で、ウサギα−LDHAポリクローナル抗体(Sigma社、カタログ番号SAB2108638、細胞可溶化物用、又はGenetex社、カタログ番号GTX101416、マウス肝臓可溶化物用)でプローブした。in vitro細胞可溶化物でのブロットに関しては、ベータアクチンをTBST中、1:1000でローディングコントロールとして用いて(Novus社、カタログ番号NB600−501)、LDHA一次抗体と同時にインキュベートした。in vivoマウス肝臓抽出物によるブロットに関しては、GAPDHをTBST中、1:1000でローディングコントロールとして用いて(Abcam社、ab8245)、LDHA一次抗体と同時にインキュベートした。ブロットをバッグ中に封止して、4℃でラボロッカー上で一晩維持した。インキュベーション後、ブロットをTBST中でそれぞれ5分間、3回すすぎ、そして室温で30分間、TBST中でそれぞれ1:12,500で、マウス及びウサギに対する二次抗体(Thermo Fisher Scientific社、カタログ番号PI35518及びPISA535571)でプローブした。インキュベーション後、ブロットをTBST中でそれぞれ5分間3回すすぎ、PBSで2回すすいだ。Licor Odysseyシステムを用いて、ブロットを可視化及び解析した。
免疫組織化学的染色による、乳酸デヒドロゲナーゼA(LDHA)タンパク質解析
マウス肝臓のLDHAタンパク質視覚解析に関して、Lecia社Bond Rxmで標準の免疫組織化学的染色を行った。抗原賦活化(HIER)のため、pH9のEDTA系緩衝液中、94℃で25分間スライドを加熱し、次いで1:500で30分の抗体インキュベーション(30minute antibody incubation)(Abcam社、カタログ番号Ab52488)を続けた。抗体の結合は、HRP結合二次高分子と、その後に続くジアミノベンジジンでの色素による可視化とを用いて、検出した。
マウスの筋肉及び肝臓よりのLDH活性の測定
乳酸デヒドロゲナーゼ活性に関しては、生化学的方法(例えば、Wood KD et al.,Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2019 Sep 1;1865(9):2203−2209;PMC6613992)を用いた。乳酸デヒドロゲナーゼ活性の測定に関しては、氷冷した溶解緩衝液(25mMのHEPES、pH7.3、0.1%のTriton−X−100)中で、プローブ型超音波処理により、組織を均質化して、10%wt/volの可溶化物を得た。乳酸塩の存在下でのNADのNADHへの還元に伴う340nmでの吸光度の増加により、LDH活性が測定された。LDGの乳酸塩からピルビン酸塩への活性を、20mM乳酸塩、100mMのTris−HCL、pH9.0、2mMのNAD+、0.01%の肝臓可溶化物を用いて測定した。標準としてウシ血清アルブミン(BSA)を用いた、Cooomassie Plusタンパク質アッセイキット(Pierce社、イリノイ州ロックフォード)を用いて、組織可溶化物中でのタンパク質濃度を決定した。
マウス試料よりのシュウ酸塩、クレアチニン、ピルビン酸塩及び乳酸塩の測定
シュウ酸塩の測定に関しては、冷蔵で生じ得る及び/又はアルカリ化に関連したシュウ酸塩起源(oxalogensis)により生じ得る何らかのシュウ酸塩結晶化を防止するように、採尿の一部をHClでpH1〜2に酸性化した後で−80℃で保存した。残りの酸性化していない尿は、クレアチニン測定のために−80℃で凍結した。血漿試料を、名目上分子量10,000限界でのナノセップ遠心ろ過機(VWRインターナショナル社、イリノイ州バタヴィア)でろ過して巨大分子を除去した後で、質量分析又はICMS(Thermo Fisher Scientific Inc社、マサチューセッツ州ウォルサム)と連結したイオンクロマトグラフィーを行った。試料のろ過の前に遠心ろ過機を10mMのHClで洗浄して、ろ過装置中に閉じ込められた汚染となるあらゆる追跡有機酸を除去した。有機酸解析のために、肝臓組織を、10%(wt/vol)のトリクロロ酢酸(TCA)で抽出した。これら有機酸は、同量の1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン(Freon(フレオン))−トリオクチルアミン(3:1、vol/vol;アルドリッチ社、ウィスコンシン州ミルウォーキー)で激しく攪拌して、4℃で遠心分離して相分離を促進して、そして解析のために上方の水層を回収することによって、TCAを除去してから、ICMSで測定した。化学分析機によって尿中クレアチニンを測定して、先に記載したとおりICMSで尿中シュウ酸塩を測定した。
下記の質量/電荷比での選択イオン検出(SIM)及びコーン電圧を用いて、乳酸塩(SIM89.0、35V)及び13C3−乳酸塩(SIM92.0、35V)を定量した。ピルビン酸は、制御温度30℃でのAS11−HC 4μm、2×150mmのアニオン交換カラム、及びDionex(商標) ERS(商標)500 anion electrolytically regenerated suppressorを用いたIC/MSで測定した。流速0.38ml/分で、60分かけて0.5から80mMまでのKOHグラジエントにより、試料のアニオンを分離した。質量分析計(MSQ−PLUS)を、ESIネガティブモードで、ニードル電圧1.5V、ソース温度500℃で運転して、そしてカラム溶離液は、ゼロデッドボリュームの混合T字管で0.38ml/分で50%アセトニトリルと混合してから、MSQに導入した。ピルビン酸塩のために、以下の質量/電荷比での選択イオン検出(SIM)及びコーン電圧を用いた(SIM87.0、30V)。
実施例2−スクリーニング及びガイドの条件
初代肝細胞におけるLDHAガイドのクロススクリーニング
ヒトLDHA及びカニクイザルにおいて相同であるものを標的とするガイドは、実施例1に記載したように、初代のヒト肝細胞(RNP形質移入を介して)及びカニクイザルの肝細胞(RNP電気穿孔法を介して)の中に形質移入した。それぞれの細胞型の全域にわたって、各ガイド配列を含むsgRNAに関して、編集率を求めた。両細胞株における表1のガイド配列に関するスクリーニングデータを、以下に列記する(表4〜5)。
表4は、RNPとして初代ヒト肝細胞に形質移入されたLDHAに対する編集率%、挿入率%(Ins)及び欠失率%(Del)についての、デュプリケートでのサンプルの平均値及び標準偏差を示している。N=2。
Figure 2022502055

Figure 2022502055
表5は、初代カニクイザル肝細胞におけるRNPで電気穿孔された試験したLDHA sgRNA対する編集率%、挿入率%(Ins)、及び欠失率%(Del)の平均値及び標準偏差を示している。N=2。
Figure 2022502055
表6は、濃度30nMのsgRNAでのリポフェクションによる、初代カニクイザル肝細胞における試験したLDHA sgRNAに対する、複数の染色体位置にわたる編集率%の平均値及び標準偏差を示している。N=2。
Figure 2022502055
Figure 2022502055
Figure 2022502055
初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞の編集データに基づいて、ガイド配列のサブセットをさらに評価した。このサブセットは表7及び8に提供するが、初代肝細胞スクリーニングからの対応する編集データで再現されている。
Figure 2022502055
Figure 2022502055
LDHAガイドのオフターゲット解析
LDHAを標的とするCas9により切断された潜在的なオフターゲットゲノム部位を決定するために、生化学的方法(例えば、Cameron et al.,Nature Methods.6,600−606;2017を参照)を用いた。この実験において、単離したHEK293ゲノムDNAを用いて、ヒトLDHAを標的とする10個の修飾sgRNA(及び公知のオフターゲットプロファイルをもつ2個の対照ガイド)をスクリーニングして、潜在的なオフターゲットの結果を図1にプロットした。このアッセイにより、試験したsgRNAについて潜在的なオフターゲット部位が特定された。
潜在的なオフターゲット部位を確認するための標的化配列決定
上記で用いた生化学的方法等の公知のオフターゲット検出アッセイにおいては、典型的には、他の背景で、例えば関心の初代細胞において確認することが可能である潜在的な部位に関して「広い範囲を探索する」ために、設計によって、大量の潜在的なオフターゲット部位を得る。例えば、生化学的方法は、当該アッセイは、典型的に、細胞環境から自由である精製された高分子量ゲノムDNAを利用し且つ使用するCas9 RNPの用量に左右されるために潜在的なオフターゲット部位の数を過剰に多く表す。したがって、これら方法で特定した潜在的なオフターゲット部位は、特定した潜在的なオフターゲット部位の標的化配列決定(targeted sequencing)を用いて確認してもよい。
1つのアプローチにおいては、初代肝細胞を、Cas9 mRNA及び関心のsgRNA(例えば、評価のために潜在的なオフターゲット部位を有するsgRNA)を含むLNPで処置する。次いで初代肝細胞を溶解して、初代オフターゲット部位に隣接するプライマーを用いて、NGS解析のための単位複製配列を生成する。一定のレベルでのインデルの特定により、潜在的なオフターゲット部位を確認することができるが、一方で、潜在的なオフターゲット部位に存在するインデルの欠如が、利用したオフターゲットアッセイにおける偽陽性を示唆する可能性もある。
初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞における、Spy Cas9 mRNA及びsgRNAを含有する脂質ナノ粒子(LNP)製剤のクロススクリーニング
ヒトLDHAを標的とする修飾sgRNAの脂質ナノ粒子(LNP)製剤と、カニクイザルにおけるそれらの相同体とを、用量反応アッセイで、初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞に対して試験した。LNPは、実施例1に記載したとおりに製剤化した。初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞は、実施例1に記載したとおりに蒔いた。両細胞株は、LNPによる処置の前に、37℃、5%COで48時間インキュベートした。LNPは、6%カニクイザル血清を含有する培地中で、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、300ngのCas9 mRNAで開始した8点での倍率3の用量反応曲線において、LNPをヒト肝細胞又はカニクイザル肝細胞に添加した。実施例1に記載したように、NGS解析のために処置後96時間に、細胞を溶解させた。両細胞株中のガイド配列に関する用量反応曲線のデータを、図2及び3に示している。22nM濃度における編集率を、以下の表9及び10に列記する。
表9は、初代ヒト肝細胞中のLNPを介してSpy Cas9で送達された、22nMでの試験LDHA sgRNAに対する編集率%、挿入率%(Ins)、及び欠失率%(Del)の平均値及び標準偏差を示している。これらサンプルは、デュプリケートで生成した。
Figure 2022502055
表10は、初代カニクイザル肝細胞中のLNPを介してSpy Cas9で送達された、22nMでの試験LDHA sgRNAに対する編集率%、挿入率%(Ins)、及び欠失率%(Del)の平均値及び標準偏差を示している。これらサンプルは、デュプリケートで生成した。
Figure 2022502055
リポフェクションを用いた、初代カニクイザル肝細胞中のSpy Cas9 mRNA及びsgRNAのクロススクリーニング。LDHAを標的とする修飾sgRNAを、用量反応アッセイにおいて初代カニクイザル肝細胞に対して試験した。実施例1に記載するとおりにリポフェクションサンプルを調製した。初代カニクイザル肝細胞は、実施例1に記載したとおりに蒔いた。細胞を、リポフェクションの前に、37℃、5%COで48時間インキュベートした。リポフェクションサンプルは、6%カニクイザル血清を含有する培地中で、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、53nMのsgRNAで開始した8点での倍率3の用量反応曲線において、リポフェクションサンプルをカニクイザル肝細胞に添加した(n=2)。実施例1に記載したように、NGS解析のために処置後96時間に、細胞を溶解させた。ガイド配列に関する用量反応曲線のデータを、図12A〜12Cに示している。53nM濃度における編集率%を、以下の表11に列記する。
Figure 2022502055
実施例3.表現型分析
細胞内乳酸デヒドロゲナーゼAのウエスタンブロット解析
ヒトLDHAを標的とする修飾sgRNAの脂質ナノ粒子(LNP)製剤を、ウエスタンブロット用のサンプルを生成するために初代ヒト肝細胞に施与した。LNPは、実施例1に記載したとおりに製剤化した。初代ヒト肝細胞は、実施例1に記載したとおりに蒔いた。細胞を、LNPによる処置の前に、37℃、5%COで48時間インキュベートした。LNPは、6%カニクイザル血清を含有する培地中で、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、LNPを、サンプル当たり25nMのsgRNAの濃度でヒト肝細胞に加えた。形質移入後96時間に、細胞の一部を回収して、実施例1に記載のとおりにNGS配列決定を行った。残りの細胞は、形質移入後21日目に集め、そして全細胞抽出物(WCE)を調製して、実施例1に記載したとおりにウエスタンブロットでの解析にかけた。
これら細胞についての編集データを表12に提供する。
Figure 2022502055
LDHAタンパク質の還元に関して、WCEをウエスタンブロットで解析した。完全長LDHAタンパク質は、332個のアミノ酸を有し、予測分子量は36.6kDである。この分子量のバンドは、対照レーン(未処置細胞)で観察されたが、処置したもののレーンではいずれのレーンにおいても観察されなかった(図4)。
乳酸デヒドロゲナーゼAの転写解析
LDHAを標的とする選択された修飾sgRNAを、リポフェクションにより、初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞に施与し、qPCRのためのサンプルを生成した。実施例1に記載するとおりにリポフェクションサンプルを調製した。初代肝細胞は、実施例1に記載したとおりに蒔いた。細胞を、脂質パケットによる処置の前に、37℃、5%COで48時間インキュベートした。リポフェクションサンプルは、6%カニクイザル血清を含有する培地中で、37℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、脂質パケットを、複数の濃度で肝細胞に加えた。リポフェクション後96時間に、細胞を回収して、実施例1に記載のとおりにRNAに関して処理を行った。15nMのガイドでの初代ヒト肝細胞及び初代カニクイザル肝細胞中のLDHA転写の減少の平均値を、以下の表13に示し、また図13A〜13Bに示した完全な用量反応データも含む。
Figure 2022502055
実施例4.PH1のマウスモデルにおけるLdhaのin vivoでの編集
この試験では、野生型マウスと、AGT欠損マウス(Agxt1−/−)、例えば肝臓AGXT mRNA及びタンパク質が欠如したヌル変異マウスとの両方を用いた。AGT欠損マウスは高シュウ酸尿症及び結晶尿を呈し、すなわちSalido et al.,Proc Natl Acad Sci USA.2006 Nov 28;103(48):18249−54に先立って記載されているように、PH1の表現型モデルに相当する。野生型マウスを用いて、AGT欠損マウスにおいて試験する製剤を決定した。
LNPを製剤化する前に、マウスLdhaを標的とするdgRNAを含むRNPを、ヒト及びカニクイザルのLDHA標的gRNAに関する実施例2の記載と同様に、編集効率に関してスクリーニングした。dgRNAスクリーニングから活性なgRNAを同定したことから、in vivoでのさらなる評価のために、これらgRNAに基づく修飾sgRNAのより小さいセットを合成した。
グループの平均体重に基づいて投薬溶液を調製するために、動物の体重を測定し、体重をもとにグループに分けた。マウスLdhaを標的とする修飾sgRNAを含有するLNP(以下の表14を参照)を、動物当たり体積0.2mL(体重1キログラム当たりおよそ10mL)で、外側尾静脈より投与した。LNPは、実施例1に記載したとおりに製剤化した。DNA抽出及びマウスLdhaの編集の解析のために、処置後1週間で、野生型マウスを安楽死させて、肝臓組織を採取した。以下の表14に示すように、編集の用量依存レベルを、処置したマウスで観察した。
Figure 2022502055
LNPがin vivoでマウスLdha遺伝子を編集することができるということを確立したことから、G009439を含有するLNPを、mRNAカーゴ全体に対する用量反応(0、0.25、0.5、1及び2mpk)でAGT欠損マウスに投与した。これらマウスは代謝ケージに入れて、尿は、例えばLiebow et al.,J Am Soc Nephrol.2017 Feb;28(2):494−503に記載されるとおり、シュウ酸塩レベルに関する種々の時点で採取した。Ldha遺伝子の編集及びシュウ酸塩の分泌は、LNPの用量を増加させていくと、それぞれ増加及び低下することが示された。編集率%及び排出されたug尿中シュウ酸塩/mgクレアチニンを、以下の表15に示し、また図14A〜14Cに示す。
Figure 2022502055
LNPがin vivoでシュウ酸塩分泌を低下させることができるということが確立された後で、G009439を含有するLNPを、mRNAカーゴ全体に対して、用量2mpkでAGT欠損マウスに投与した(n=4)。図5に示すように、尿中のシュウ酸塩レベルが、処置1週後に低下し、そしてこの低下のレベルは、試験を終了した時点である、投与後の少なくとも5週まで持続した。対照(PBSを注射した)動物(n=4)では、低下は観察されなかった。処置した動物それぞれの編集率を表16に報告しており、また尿中シュウ酸塩の減少率%は、表18に処置後の週毎に示している。
同一の試験において、AGT欠損マウスには、マウスHao1を標的とするsgRNA(G000723)を含有するLNP(用量2mpkで(n=4))も投与した。図5及び表17にも示すように、シュウ酸塩レベルが、このgRNAを含むLNPでの処置1週後に低下し、そしてこの低下のレベルは、投与後の少なくとも5週まで持続した。
G000723:mC*mA*mC*GUGAGCCAUGCACUGCAGUUUUAGAmGmCmUmAmGmAmAmAmUmAmGmCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAmAmCmUmUmGmAmAmAmAmAmGmUmGmGmCmAmCmCmGmAmGmUmCmGmGmUmGmCmU*mU*mU*mU(配列番号85) *=PS結合;’m’=2’−O−Meヌクレオチド
Figure 2022502055
Figure 2022502055
Figure 2022502055
AGT欠損マウスにおける尿中シュウ酸塩の減少がLNP処置後5週まで持続することが実証されたことから、投与後15週までの尿中シュウ酸塩を追跡するための追加試験を行った。G009439を含有するLNPを、0.3mpkの用量(n=4)及び1mpkの用量(n=4)でAGT欠損マウスに投与した。これらマウスは代謝ケージに入れて、尿は、上記に記載されるとおり、シュウ酸塩レベルに関する種々の時点で採取した。表19が、AGT欠損マウスに関する編集の結果を示している。0.3mpk用量において達成した編集率%の平均は33.42であり、標準偏差は11.95であった。1mpk用量において達成した編集率%の平均は75.68であり、標準偏差は7.35であった。図6に示すように、尿中のシュウ酸塩レベルが、処置後に低下し、そしてこの低下のレベルは、試験を終了した時点である、投与後の15週まで持続した。図6に示すデータを表20に示している。対照(PBSを注射した)動物(n=3)では、低下は観察されなかった(データは示さず)。
処置したマウスからの肝臓試料を処理して、実施例1に記載のようにウエスタンブロットにかけた。LDHAタンパク質の減少率を、Licor Odyssey Image Studioバージョン5.2ソフトウェアを用いて算出した。GAPDHを、ローディングコントロールとして用い、同時にLDHAでプローブした。LDHAのバンドを包含する全体的な領域と比較した、各試料の範囲内のGAPDHのデンシトメトリー値に関する比を算出した。当該比を陰性対照レーンに対して正規化した後で、LDHAタンパク質の減少率を決定した。結果を表19に示し、図7に表している。
処置したマウス又は未処置マウスにおけるLDHAタンパク質を、実施例1に記載するように、また図8に表すように、免疫組織化学的染色を介して、さらに特性決定した。LDHA染色の漸減が、対照マウスと比較して、0.3mpk用量マウスと1mpk用量マウスとにおいて観察された。図9は、表19における編集レベルとタンパク質レベルとの間の、Rが0.95である相関を示す。
Figure 2022502055
Figure 2022502055
処置したマウスからの肝臓試料及び筋肉試料を、実施例1に記載のようにLDH活性のために処理した。1mpkのLdha LNPで処置したマウスの肝臓試料で、LDH活性の低下が観察された。処置したマウス及び対照マウスよりの比活性(μmol/分/mgタンパク質)を、以下の表21に示し、またデータを図15A〜15Bに図示する。
Figure 2022502055
処置したマウスよりの肝臓及び血漿の試料はまた、実施例1に記載するようにピルビン酸塩について解析した。ピルビン酸塩は、乳酸デヒドロゲナーゼで乳酸塩に変換される代謝産物である(Urbanska K et al,Int J Mol Sci.2019 Apr 27;20(9))。ピルビン酸塩濃度は、1mpk処置マウスよりの肝臓試料で高くなることが証明されたが、血漿中のピルビン酸塩濃度は、処置したマウスと対照マウスとでの相違はほとんど観察されなかった。これらデータを、表22に示し、また図16A〜16Bに示す。
Figure 2022502055
AGT欠損マウスにおける尿中シュウ酸塩の減少が、LNP処置後15週まで持続することが実証されたことから、易感染性腎臓機能をもつマウスについてのLDHAノックダウン後に乳酸塩を除去する能力を決定するために、追加試験を行った。5/6腎切除術又はシャム手術のいずれかを受けたC51Bl6雄マウスを、ジャクソン研究所(Jackson Laboratory)(メイン州バー・ハーバー)より取得した。手術後1週で、実施例1に記載するような乳酸塩レベルのベースラインのために、動物を出血させた。次いで動物に、G009439を含有するLNPを、用量2mpkで投与した(n=6)。投与後2週で、動物を、リン酸緩衝食塩水(濃度200mg/mL、約18mM)、pH7.4中に溶解させた乳酸ナトリウム2g/kgからなる乳酸塩接種を腹腔内投与で行った。動物は、接種前に尾部出血させ、次いで接種後15、30、60及び180分に尾部出血させた。血液試料について、実施例1に記載するように乳酸塩レベルを解析した。シャム手術マウス及びビヒクル処置マウスと比較して、腎切除術及びLDHA LNPを受けたマウスでは、乳酸塩クリアランスでの有意な相違は観察されなかった。以下の表23は、動物群の全域にわたる血漿ピルビン酸塩の平均を詳細に示し、また図17にも示す。
Figure 2022502055

Claims (216)

  1. LDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)又は一本鎖切断(SSB)を誘発する方法であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤(RNA−guided DNA binding agent)、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含む組成物を細胞に送達することを含む、方法。
  2. LDHA遺伝子の発現を低下させる方法であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含む組成物を細胞に送達することを含む、方法。
  3. 高シュウ酸尿症を治療又は予防する方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含むものである当該組成物を投与し、
    それによって高シュウ酸尿症を治療又は予防することを含む、方法。
  4. 高シュウ酸尿症が引き起こす末期腎疾患(ESRD)を治療又は予防する方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含むものである当該組成物を投与し、
    それによって高シュウ酸尿症が引き起こす(ESRD)を治療又は予防することを含む、方法。
  5. シュウ酸カルシウムの産生及び沈着、原発性高シュウ酸尿症、シュウ酸症、血尿のうちのいずれかひとつを治療又は予防し、そして腎臓又は肝臓の移植の必要性を遅延又は改善させる方法であって、それを必要とする対象に、組成物であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含むものである当該組成物を投与し、
    それによって、シュウ酸カルシウムの産生及び沈着、原発性高シュウ酸尿症、シュウ酸症、血尿のうちのいずれかひとつを治療又は予防し、そして腎臓又は肝臓の移植の必要性が遅延又は改善することを含む、方法。
  6. 血清グリコール酸塩濃度を増加させる方法であって、それを必要とする対象に対して、組成物であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、を含むものである当該組成物を投与し、
    それによって、血清グリコール酸塩濃度が増加することを含む、方法。
  7. 対象において尿中のシュウ酸塩を減少させる方法であって、それを必要とする対象に対して、組成物であって、
    a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含むものである当該組成物を投与し、
    それによって、対象の尿中のシュウ酸塩が減少することを含む、方法。
  8. RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸が投与される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. a.
    i.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列;又は
    ii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列の少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    iii.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一であるガイド配列;又は
    iv.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    v.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vi.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つを含むガイド配列;又は
    vii.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つを含むガイド配列;
    を含むガイドRNAと、随意に
    b.RNAガイド型のDNA結合剤、又はRNAガイド型のDNA結合剤をコードする核酸と、
    を含む、組成物。
  10. 短鎖シングルガイドRNA(short−single guide RNA)(short−sgRNA)を含む組成物であって、
    i.
    1.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つ;又は
    2.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つの少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    3.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一である;又は
    4.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つ;又は
    5.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つ;又は
    6.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つ;又は
    7.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つ、
    を含むガイド配列と、
    ii.ヘアピン領域を含むsgRNAの保存部分であって、当該ヘアピン領域は少なくとも5〜10個のヌクレオチドが欠如しており、また随意にshort−sgRNAが5’末端修飾及び3’末端修飾のうちの1又は複数を含むものである、当該sgRNAの保存部分と、
    を含む、組成物。
  11. 配列番号202の配列を含む、請求項10記載の組成物。
  12. 5’末端修飾を含む、請求項10又は請求項11に記載の組成物。
  13. short−sgRNAが3’末端修飾を含む、請求項10から12のいずれか一項に記載の組成物。
  14. short−sgRNAが5’末端修飾及び3’末端修飾を含む、請求項10から13のいずれか一項に記載の組成物。
  15. short−sgRNAが3’尾部を含む、請求項10から14のいずれか一項に記載の組成物。
  16. 前記3’尾部が1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のヌクレオチドを含む、請求項15記載の組成物。
  17. 前記3’尾部が約1〜2、1〜3、1〜4、1〜5、1〜7、1〜10個、少なくとも1〜2個、少なくとも1〜3個、少なくとも1〜4個、少なくとも1〜5個、少なくとも1〜7個、又は少なくとも1〜10個のヌクレオチドを含む、請求項15記載の組成物。
  18. short−sgRNAが3’尾部を含まない、請求項10から17のいずれか一項に記載の組成物。
  19. 前記ヘアピン領域に修飾を含む、請求項10から18のいずれか一項に記載の組成物。
  20. 3’末端修飾と、前記ヘアピン領域の修飾とを含む、請求項10から19のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 3’末端修飾と、前記ヘアピン領域の修飾と、5’末端修飾とを含む、請求項10から20のいずれか一項に記載の組成物。
  22. 5’末端修飾と、前記ヘアピン領域の修飾とを含む、請求項10から21のいずれか一項に記載の組成物。
  23. 前記ヘアピン領域は、少なくとも5個の連続したヌクレオチドが欠如している、請求項10から22のいずれか一項に記載の組成物。
  24. 当該少なくとも5〜10個の欠如したヌクレオチドは、
    a.ヘアピン1の範囲内にあるか;
    b.ヘアピン1及びヘアピン1とヘアピン2との間の“N”の範囲内にあるか;
    c.ヘアピン1及びヘアピン1の3’直近の2個のヌクレオチドの範囲内にあるか;
    d.ヘアピン1の少なくとも一部を含むか;
    e.ヘアピン2の範囲内にあるか;
    f.ヘアピン2の少なくとも一部を含むか;
    g.ヘアピン1及びヘアピン2の範囲内にあるか;
    h.ヘアピン1の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
    i.ヘアピン2の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
    j.ヘアピン1の少なくとも一部を含み、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含み、ヘアピン2の少なくとも一部を含むか;
    k.ヘアピン1又はヘアピン2の範囲内にあり、随意にヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
    l.連続しているか;
    m.連続しており、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”を含むか;
    n.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部とヘアピン2の一部とにわたるか;
    o.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部と、ヘアピン1とヘアピン2との間の“N”とにわたるか;
    p.連続しており、また少なくともヘアピン1の一部と、ヘアピン1の3’直近の2個のヌクレオチドとにわたるか;
    q.5〜10個のヌクレオチドからなるか;
    r.6〜10個のヌクレオチドからなるか;
    s.5〜10個の連続したヌクレオチドからなるか;
    t.6〜10個の連続したヌクレオチドからなるか;又は
    u.配列番号400のヌクレオチド54〜58からなる、
    請求項10から23のいずれか一項に記載の組成物。
  25. 少なくとも1個のヌクレオチドが欠如しているものであるネクサス領域を含むsgRNAの保存部分を含む、請求項10から24のいずれか一項に記載の組成物。
  26. 当該ネクサス領域内の当該欠如したヌクレオチドは、
    a.ネクサス領域内の少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のヌクレオチド;
    b.ネクサス領域内の、少なくとも又はちょうど、1〜2のヌクレオチド、1〜3のヌクレオチド、1〜4のヌクレオチド、1〜5のヌクレオチド、1〜6のヌクレオチド、1〜10のヌクレオチド、又は1〜15のヌクレオチド;及び
    c.ネクサス領域内の各ヌクレオチド、のうちのいずれか1つ又は複数を含む、
    請求項25記載の組成物。
  27. 修飾されたシングルガイドRNA(sgRNA)を含む組成物であって、
    a.
    1.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つ;又は
    2.配列番号1〜84及び100〜192から選択されるガイド配列のうちのいずれか1つの少なくとも17、18、19もしくは20個の連続したヌクレオチド;又は
    3.配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、もしくは90%同一である;又は
    4.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80のうちのいずれか1つ;又は
    5.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、及び48のうちのいずれか1つ;又は
    6.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のうちのいずれか1つ;又は
    7.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のうちのいずれか1つ、
    を含むガイド配列を含み、また
    b.
    1. 1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
    2. 1もしくは複数の保存領域YA部位におけるYA修飾;
    3. 1もしくは複数のガイド領域YA部位と1もしくは複数の保存領域YA部位とにおける、YA修飾;
    4.i)2以上のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾、;又は
    5.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位が5’終端の5’末端からのヌクレオチド8にあるもしくはヌクレオチド8の後にあるものである、当該YA修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに随意に
    iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾、;又は
    6.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位がガイド領域の3’終端ヌクレオチドの13個のヌクレオチドの範囲内にあるものである、当該YA修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾、;又は
    7.i)5’末端修飾及び3’末端修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾、;又は
    8.i)ガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、ガイド領域YA部位の当該修飾が、ガイド領域YA部位の5’に位置する少なくとも1つのヌクレオチドが含んでいない修飾を含むものである、ガイド領域YA部位におけるYA修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)保存領域YA部位1及び8のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;又は
    9.i)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    ii)保存領域YA部位1及び8におけるYA修飾;又は
    10.i)1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾であって、YA部位が5’終端からのヌクレオチド8にあるもしくはヌクレオチド8の後にあるものである、当該YA修飾;
    ii)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)H1−1及びH2−1のうちの1もしくは複数における修飾;又は
    11.i)保存領域YA部位2、3、4及び10のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;
    ii)保存領域YA部位1、5、6、7、8、及び9のうちの1もしくは複数におけるYA修飾;ならびに
    iii)H1−1及びH2−1のうちの1もしくは複数における修飾;又は
    12.i)5’終端からのヌクレオチド6にもしくはヌクレオチド6の後に位置する1もしくは複数のヌクレオチドにおける、例えばYA修飾等である修飾;
    ii)1もしくは複数のガイド配列YA部位におけるYA修飾;
    iii)B3、B4及びB5のうちの1もしくは複数における修飾であって、B6が2’−OMe修飾を含まないか、もしくは2’−OMe以外の修飾を含むものである、修飾;
    iv)LS10における修飾であって、LS10が2’−フルオロ以外の修飾を含むものである、修飾;ならびに/もしくは
    v)N2、N3、N4、N5、N6、N7、N10、もしくはN11における修飾であり、以下のうちの少なくとも1つが当てはまるものである修飾:
    a.1もしくは複数のガイド領域YA部位におけるYA修飾;
    b.1もしくは複数の保存領域YA部位におけるYA修飾;
    c.1もしくは複数のガイド領域YA部位と1もしくは複数の保存領域YA部位とにおける、YA修飾;
    d.5’終端の5’末端からのヌクレオチド8〜11、13、14、17もしくは18のうちの少なくとも1つが2’−フルオロ修飾を含まない;
    e.5’終端の5’末端からのヌクレオチド6〜10のうちの少なくとも1つがホスホロチオエート結合を含まない;
    f.B2、B3、B4もしくはB5のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
    g.LS1、LS8、もしくはLS10のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
    h.N2、N3、N4、N5、N6、N7、N10、N11、N16、又はN17のうちの少なくとも1つが2’−OMe修飾を含まない;
    i.H1−1が修飾を含む;
    j.H2−1が修飾を含む;もしくは
    k.H1−2、H1−3、H1−4、H1−5、H1−6、H1−7、H1−8、H1−9、H1−10、H2−1、H2−2、H2−3、H2−4、H2−5、H2−6、H2−7、H2−8、H2−9、H2−10、H2−11、H2−12、H2−13、H2−14もしくはH2−15のうちの少なくとも1つが、ホスホロチオエート結合を含まない、修飾
    から選択された1又は複数の修飾をさらに含む、組成物。
  28. 配列番号450を含む、請求項27記載の組成物。
  29. 細胞又は対象においてLDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)又は一本鎖切断(SSB)を誘発する際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  30. 細胞又は対象においてLDHA遺伝子の発現を低下させる際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  31. 対象において高シュウ酸尿症を治療又は予防する際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  32. 対象において血清及び/又は血漿のグリコール酸塩濃度を増加させる際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  33. 対象において尿中のシュウ酸塩濃度を減少させる際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  34. シュウ酸塩産生、器官におけるシュウ酸カルシウムの沈着、原発性高シュウ酸尿症、全身性シュウ酸症を含めたシュウ酸症、血尿、末期腎疾患(ESRD)を治療もしくは予防する、及び/又は腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させる際に使用する、請求項9から28のいずれか一項に記載の組成物。
  35. a.細胞もしくは対象におけるLDHA遺伝子内の二本鎖切断(DSB)を誘発すること;
    b.細胞もしくは対象におけるLDHA遺伝子の発現を低下させること;
    c.対象における高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
    d.対象における原発性高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
    e.対象におけるPH1、PH2及び/もしくはPH3を治療もしくは予防すること;
    f.対象における腸内高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
    g.対象におけるシュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症を治療もしくは予防すること;
    h.対象における血清及び/もしくは血漿のグリコール酸塩濃度を増加させること;
    i.対象における尿中シュウ酸塩濃度を減少させること;
    j.シュウ酸塩産生を減少させること;
    k.器官におけるシュウ酸カルシウムの沈着を減少させること;
    l.高シュウ酸尿症を減少させること;
    m.全身性シュウ酸症を含めて、シュウ酸症を治療もしくは予防すること;
    n.血尿を治療もしくは予防すること;
    o.末期腎疾患(ESRD)を予防すること;ならびに/又は
    p.腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させること、
    をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記組成物が、血清及び/又は血漿のグリコール酸塩レベルを増加させる、請求項1から8又は29から35のいずれか一項に記載の使用のための方法又は組成物。
  37. 前記組成物がLDHA遺伝子の編集を結果として生じる、請求項1から8又は29から35のいずれか一項に記載の使用のための方法又は組成物。
  38. 編集は、編集された集団の百分率(編集率)として算出される、請求項37に記載の使用のための方法又は組成物。
  39. 前記編集率は、集団のうちの30から99%までである、請求項38に記載の使用のための方法又は組成物。
  40. 前記編集率は、集団のうちの30から35%、35から40%、40から45%、45から50%、50から55%、55から60%、60から65%、65から70%、70から75%、75から80%、80から85%、85から90%、90から95%、又は95から99%までである、請求項38に記載の使用のための方法又は組成物。
  41. 前記組成物が尿中シュウ酸塩濃度を減少させる、請求項1から8又は29から35のいずれか一項に記載の使用のための方法又は組成物。
  42. 尿中シュウ酸塩の減少が、結果的に、腎臓結石及び/又は腎臓、肝臓、膀胱、心臓、皮膚もしくは目におけるシュウ酸カルシウム沈着を減少させる、請求項41に記載の使用のための方法又は組成物。
  43. ガイド配列は、
    a.配列番号1〜84及び100〜192;
    b.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80;
    c.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45及び48;
    d.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184;ならびに
    e.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103及び123;
    から選択される、請求項1から42のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  44. 組成物は、
    a.配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のうちのいずれか1つ;又は
    b.配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081のうちのいずれか1つ;又は
    c.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78及び80から選択されるガイド配列;又は
    c.配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45及び48から選択されるガイド配列;
    d.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156及び184
    から選択されるガイド配列;ならびに
    e.配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103及び123から選択されるガイド配列;
    を含むsgRNAを含む、請求項1から43のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  45. 標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン1〜8のうちのいずれか1つにある、請求項1から44のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  46. 前記標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン1又は2にある、請求項45記載の方法又は組成物。
  47. 前記標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン3にある、請求項45記載の方法又は組成物。
  48. 前記標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン4にある、請求項45記載の方法又は組成物。
  49. 前記標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン5又は6にある、請求項45記載の方法又は組成物。
  50. 前記標的配列は、ヒトLDHA遺伝子のエキソン7又は8にある、請求項45記載の方法又は組成物。
  51. ガイド配列は、LDHAのポジティブ鎖における標的配列に対して相補的である、請求項1から50のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  52. ガイド配列は、LDHAのネガティブ鎖における標的配列に対して相補的である、請求項1から50のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  53. 第1のガイド配列は、LDHA遺伝子のポジティブ鎖における第1の標的配列に対して相補的であり、また組成物は、LDHA遺伝子のネガティブ鎖における第2の標的配列に対して相補的である第2のガイド配列をさらに含む、請求項1から50のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  54. ガイドRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のいずれか1つから選択されるガイド配列を含み、また配列番号200のヌクレオチド配列であって、そのヌクレオチドがガイド配列の3’末端においてガイド配列に続くものである配列番号200のヌクレオチド配列をさらに含む、請求項1から53のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  55. ガイドRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のいずれか1つから選択されるガイド配列を含み、また配列番号201、配列番号202、配列番号203か、又は配列番号400〜450のいずれか1つかのヌクレオチド配列をさらに含むものであって、配列番号201のヌクレオチドは、ガイド配列の3’末端においてガイド配列に続くものである、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  56. ガイドRNAは、シングルガイド(sgRNA)である、請求項1から55のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  57. 前記sgRNAは、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のいずれか1つを含むガイド配列を含む、請求項56記載の方法又は組成物。
  58. 前記sgRNAは、配列番号1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079及び1081のいずれか1つ又はその修飾バージョンを含み、随意に当該修飾バージョンが、配列番号2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081を含む、請求項56記載の方法又は組成物。
  59. ガイドRNAは、配列番号300のパターンに従って修飾され、そのNが、全体として、表1のガイド配列(配列番号1〜84及び100〜192)のうちのいずれか1つである、請求項1から58のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  60. 配列番号300における各Nは、任意の天然の又は非天然のヌクレオチドであり、そのNがガイド配列を形成し、またガイド配列がCas9をLDHA遺伝子へと方向付ける、請求項59記載の方法又は組成物。
  61. sgRNAは、配列番号1〜84及び100〜192のガイド配列のいずれか1つ、ならびに配列番号201、配列番号202、又は配列番号203のヌクレオチドを含む、請求項1から60のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  62. sgRNAは、配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%又は90%同一であるガイド配列を含む、請求項56から61のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  63. 前記sgRNAは、配列番号1、5、7、8、14、23、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、1001、1005、1007、1008、1014、1023、1027、1032、1045、1048、1063、1067、1069、1071、1074、1076、1077、1078、1079、1081、2001、2005、2007、2008、2014、2023、2027、2032、2045、2048、2063、2067、2069、2071、2074、2076、2077、2078、2079及び2081から選択される配列を含む、請求項62記載の方法又は組成物。
  64. ガイドRNAは、少なくとも1つの修飾を含む、請求項1から63のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  65. 前記少なくとも1つの修飾は、2’−O−メチル(2’−O−Me)修飾ヌクレオチドを含む、請求項64記載の方法又は組成物。
  66. ヌクレオチド間のホスホロチオエート(PS)結合を含む、請求項64又は65に記載の方法又は組成物。
  67. 2’−フルオロ(2’−F)修飾ヌクレオチドを含む、請求項64から66のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  68. 前記ガイドRNAの5’末端における最初の5個のヌクレオチドのうちの1又は複数において修飾を含む、請求項64から67のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  69. 前記ガイドRNAの3’末端における最後の5個のヌクレオチドのうちの1又は複数において修飾を含む、請求項64から68のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  70. 前記ガイドRNAの最初の4個のヌクレオチドの間にPS結合を含む、請求項64から69のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  71. 前記ガイドRNAの最後の4個のヌクレオチドの間にPS結合を含む、請求項64から70のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  72. 前記ガイドRNAの5’末端における最初の3個のヌクレオチドにおいて2’−O−Me修飾ヌクレオチドを含む、請求項64から71のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  73. 前記ガイドRNAの3’末端における最後の3個のヌクレオチドにおいて2’−O−Me修飾ヌクレオチドを含む、請求項64から72のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  74. 前記ガイドRNAは、配列番号300の修飾ヌクレオチドを含む、請求項64から73のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  75. 組成物は、薬理学的に許容可能な賦形剤をさらに含む、請求項1から74のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  76. ガイドRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)と結合する、請求項1から75のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  77. 前記LNPは、陽イオン性脂質を含む、請求項76記載の方法又は組成物。
  78. 前記陽イオン性脂質は、(9Z,12Z)−3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル オクタデカ−9,12−ジエノアートであり、3−((4,4−ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)−2−((((3−(ジエチルアミノ)プロポキシ)カルボニル)オキシ)メチル)プロピル(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエノアートとも呼ばれる、請求項77記載の方法又は組成物。
  79. 前記LNPは、中性脂質を含む、請求項76から78のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  80. 前記中性脂質は、DSPCである、請求項79記載の方法又は組成物。
  81. 前記LNPは、ヘルパー脂質を含む、請求項76から80のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  82. 前記ヘルパー脂質はコレステロールである、請求項81記載の方法又は組成物。
  83. 前記LNPは、ステルス脂質(stealth lipid)を含む、請求項76から82のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  84. 前記ステルス脂質はPEG2k−DMGである、請求項83記載の方法又は組成物。
  85. 組成物は、RNAガイド型のDNA結合剤をさらに含む、請求項1から84のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  86. 組成物は、RNAガイド型のDNA結合剤をコードするmRNAをさらに含む、請求項1から85のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  87. 前記RNAガイド型のDNA結合剤はCas9である、請求項85又は86に記載の方法又は組成物。
  88. 組成物は、医薬製剤であり、また薬理学的に許容可能なキャリアをさらに含む、請求項1から87のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  89. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号1である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  90. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号2である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  91. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号3である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  92. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号4である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  93. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号5である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  94. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号6である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  95. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号7である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  96. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号8である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  97. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号9である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  98. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号10である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  99. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号11である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  100. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号12である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  101. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号13である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  102. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号14である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  103. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号15である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  104. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号16である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  105. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号17である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  106. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号18である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  107. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号19である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  108. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号20である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  109. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号21である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  110. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号22である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  111. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号23である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  112. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号24である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  113. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号25である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  114. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号26である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  115. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号27である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  116. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号28である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  117. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号29である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  118. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号30である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  119. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号31である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  120. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号32である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  121. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号33である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  122. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号34である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  123. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号35である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  124. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号36である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  125. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号37である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  126. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号38である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  127. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号39である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  128. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号40である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  129. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号41である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  130. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号42である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  131. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号43である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  132. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号44である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  133. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号45である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  134. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号46である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  135. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号47である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  136. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号48である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  137. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号49である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  138. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号50である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  139. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号51である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  140. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号52である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  141. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号53である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  142. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号54である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  143. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号55である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  144. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号56である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  145. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号57である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  146. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号58である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  147. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号59である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  148. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号60である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  149. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号61である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  150. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号62である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  151. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号63である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  152. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号64である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  153. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号65である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  154. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号66である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  155. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号67である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  156. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号68である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  157. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号69である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  158. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号70である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  159. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号71である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  160. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号72である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  161. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号73である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  162. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号74である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  163. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号75である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  164. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号76である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  165. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号77である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  166. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号78である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  167. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号79である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  168. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号80である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  169. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号81である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  170. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号82である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  171. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号83である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  172. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号84である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  173. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号103である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  174. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号109である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  175. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号123である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  176. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号133である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  177. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号149である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  178. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号156である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  179. 配列番号1〜84及び100〜192から選択される配列は、配列番号166である、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  180. ガイド配列は、配列番号2、9、13、16、22、24、25、27、30、31、32、33、35、36、40、44、45、53、55、57、60、61〜63、65、67、69、70、71、73、76、78、79、80、82〜84、103、109、123、133、149、156及び166のいずれか1つを含む、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  181. ガイド配列は、配列番号100〜102、104〜108、110〜122、124〜132、134〜148、150〜155、157〜165、及び167〜192のいずれか1つを含む、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  182. ガイド配列は、配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、62、66、68、70、73、75、76、77、78、80、103、109、123、133、149、153、156、及び184のいずれか1つを含む、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  183. ガイド配列は、配列番号1、5、7、8、14、23、25、27、32、45、48、103、及び123のいずれか1つを含む、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  184. ガイドRNAは、配列番号86〜90のいずれか1つを含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  185. ガイドRNAは、配列番号89を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  186. ガイドRNAは、配列番号1001又は2001を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  187. ガイドRNAは、配列番号1005又は2005を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  188. ガイドRNAは、配列番号1007又は2007を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  189. ガイドRNAは、配列番号1008又は2008を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  190. ガイドRNAは、配列番号1014又は2014を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  191. ガイドRNAは、配列番号1023又は2023を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  192. ガイドRNAは、配列番号1027又は2027を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  193. ガイドRNAは、配列番号1032又は2032を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  194. ガイドRNAは、配列番号1045又は2045を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  195. ガイドRNAは、配列番号1048又は2048を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  196. ガイドRNAは、配列番号1063又は2063を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  197. ガイドRNAは、配列番号1067又は2067を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  198. ガイドRNAは、配列番号1069又は2069を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  199. ガイドRNAは、配列番号1071又は2071を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  200. ガイドRNAは、配列番号1074又は2074を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  201. ガイドRNAは、配列番号1076又は2076を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  202. ガイドRNAは、配列番号1077又は2077を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  203. ガイドRNAは、配列番号1078又は2078を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  204. ガイドRNAは、配列番号1079又は2079を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  205. ガイドRNAは、配列番号1081又は2081を含むsgRNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  206. 組成物は、単回用量として投与される、請求項1から205のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  207. 組成物は、一回で投与される、請求項1から206のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  208. 単回用量の又は一回での投与により、
    a.DSBを誘発する;及び/又は
    b.LDHA遺伝子の発現を減少させる;及び/又は
    c.高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
    d.高シュウ酸尿症が引き起こすESRDを治療もしくは予防する;及び/又は
    e.シュウ酸カルシウムの産生と沈着を治療もしくは予防する;及び/又は
    f.原発性高シュウ酸尿症(PH1、PH2及びPH3を含める)を治療もしくは予防する;及び/又は
    g.シュウ酸症を治療もしくは予防する;及び/又は
    h.血尿を治療もしくは予防する;及び/又は
    i.腸内高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
    j.シュウ酸塩を多く含む食品を摂取することに関連した高シュウ酸尿症を治療もしくは予防する;及び/又は
    k.腎臓もしくは肝臓の移植の必要性を遅延もしくは改善させる;及び/又は
    l.血清グリコール酸塩濃度を増加させる;及び/又は
    m.尿中のオキシレート(oxylate)を減少させる、
    請求項206又は207のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  209. 単回用量の又は一回での投与により、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15週の間、a)からm)のいずれか1つ又は複数が達成される、請求項208記載の方法又は組成物。
  210. 単回用量の又は一回での投与により、持続的な効果が達成される、請求項208記載の方法又は組成物。
  211. 持続的な効果を達成することをさらに含む、請求項1から208のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  212. 前記持続的な効果は、少なくとも1ヶ月、少なくとも3ヶ月、少なくとも6ヶ月、少なくとも1年、又は少なくとも5年持続する、請求項210又は211に記載の方法又は組成物。
  213. 組成物の投与により、尿中のシュウ酸塩の治療上関連のある減少が結果的にもたらされる、請求項1から212のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  214. 組成物の投与により、治療域の範囲内の尿中シュウ酸塩レベルが結果的にもたらされる、請求項1から213のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  215. 組成物の投与により、正常範囲の100、120又は150%の範囲内のシュウ酸塩レベルが結果的にもたらされる、請求項1から214のいずれか一項に記載の方法又は組成物。
  216. 高シュウ酸尿症であるヒト対象を治療する医薬の調製のための、請求項9から215のいずれか一項に記載の組成物又は製剤の使用。
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