JP2022512621A - Aav産生タンパク質をコードする操作された核酸コンストラクト - Google Patents

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Abstract

本開示は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子の製造における使用のための方法およびシステムについて説明する。特定の実施形態において、当該製造プロセスおよびシステムは、ウイルス産生細胞としてスポドプテラ・フルギペルダ昆虫細胞(例えばSf9またはSf21など)を使用する。特定の実施形態において、当該製造プロセスおよびシステムは、AAV粒子の製造においてバキュロウイルス発現ベクター(BEV)を使用する。特定の実施形態において、当該製造プロセスおよびシステムはAAVカプシドタンパク質、例えばVP1、VP2、およびVP3などをコードする操作された核酸コンストラクトを使用する。特定の実施形態において、当該製造プロセスおよびシステムは、AAV複製タンパク質、例えばRep78およびRep52などをコードする操作された核酸コンストラクトを使用する。

Description

本開示は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子を含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子の産生において使用するための方法およびシステムを記載する。特定の実施形態において、製造プロセスおよびシステムは、ウイルス産生細胞としてスポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)昆虫細胞(Sf9またはSf21など)を使用する。特定の実施形態において、この製造プロセスおよびシステムは、AAV粒子の産生においてバキュロウイルス発現ベクター(BEV)を使用する。特定の実施形態において、この製造プロセスおよびシステムは、VP1、VP2およびVP3などのAAVカプシドタンパク質をコードする操作された核酸コンストラクトを使用する。特定の実施形態において、この製造プロセスおよびシステムは、Rep78およびRep52などのAAV複製タンパク質をコードする操作された核酸コンストラクトを使用する。
AAVは、哺乳動物細胞への遺伝子移入のために最も広く研究されかつ利用されているウイルスベクターの1つとして出現した。(例えば、その内容は、参照によりその全体を本願明細書に援用する、非特許文献1および非特許文献2を参照。)アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、治療用遺伝子送達の有望な候補であり、臨床試験で安全かつ有効であることが証明されている。この目的のために改良されたAAV粒子の設計および産生は、活発な研究分野である。
AAV分野での開発の出現により、AAVベクター(AAV粒子など)および対応する遺伝子治療産生材料(バキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC)など)を製造するための改善されたシステムおよび方法の必要性が残っている。
トラスチンら(Tratschin et al.),Mol.Cell Biol.,5(11):3251-3260(1985) グリムら(Grimm et al.),Hum.Gene Ther.,10(15):2445-2450(1999)
本開示は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの製造の際のVPカプシドタンパク質の量および/または比率の制御における使用のための操作された核酸コンストラクトを提示する。本開示は、操作された核酸コンストラクトを含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造するためのウイルス産生システムおよびウイルス産生細胞(例えば、昆虫細胞など)について説明する。本開示は、本開示のウイルス産生細胞を製造する方法、ならびに本開示の、操作された核酸コンストラクト、ウイルス産生システム、およびウイルス産生細胞を使用して組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法について説明する。
本開示は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、例えば、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターなど、の製造における使用のための核酸コンストラクトについて説明する。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、AAV発現コンストラクトである。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域を含む。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、操作された核酸コンストラクトである。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、当該第1のVPコード領域と当該第2のVPコード領域とを含む第1のヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、当該第1のVPコード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム(ORF)と当該第2のVPコード領域を含む第2のオープンリーディングフレーム(ORF)とを含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、当該第1のVPコード領域を含む第1のヌクレオチド配列と、当該第2のVPコード領域を含む第2のヌクレオチド配列とを含む。特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、当該第1のVPコード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム(ORF)を含み、当該第2のヌクレオチド配列は、当該第2のVPコード領域を含む第2のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む。特定の実施形態において、当該第1のオープンリーディングフレームは、当該第2のオープンリーディングフレームとは異なる。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域と;VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域とを含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み;当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含み;当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含み;当該第2のVPコード領域は、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、開始コドンを含む1つ以上の開始コドン領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、停止コドンを含む1つ以上の停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、1つ以上の開始コドン領域および1つ以上の停止コドン領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、発現制御配列を含む1つ以上の発現制御領域を含む。特定の実施形態において、当該発現制御領域は、1つ以上のプロモータ配列を含む。特定の実施形態において、当該発現制御領域は、バキュロウイルス主要後期プロモータ、昆虫ウイルスプロモータ、非昆虫ウイルスプロモータ、脊椎動物ウイルスプロモータ、核遺伝子プロモータ、ウイルスおよび非ウイルスエレメントを含む1つ以上の種に由来するキメラプロモータ、合成プロモータ、およびそのバリエーションまたは誘導体からなる群から選択される1つ以上のプロモータ配列を含む。特定の実施形態において、当該発現制御領域は、Ctxプロモータ、polh昆虫転写プロモータ、ΔIE-1昆虫転写プロモータ、p10昆虫特異的プロモータ、Δp10昆虫特異的プロモータ(p10のバリエーションまたは誘導体)、CMV哺乳動物転写プロモータ、およびそのバリエーションまたは誘導体からなる群から選択される1つ以上のプロモータ配列を含む。特定の実施形態において、当該発現制御領域は、1つ以上の低発現プロモータ配列を含む。特定の実施形態において、当該発現制御領域は、1つ以上の増強発現プロモータ配列を含む。
特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域は、AAV血清型のAAVカプシドタンパク質をコードする。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域は、AAV血清型のAAVカプシドタンパク質をコードする。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域のAAV血清型は、当該第2のVPコード領域のAAV血清型と同じである。特定の実施形態において、当該第1のVPコード領域のAAV血清型は、当該第2のVPコード領域のAAV血清型とは異なる。特定の実施形態において、VPコード領域は、昆虫細胞に対して最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VPコード領域は、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞に対して最適化されたコドンである。
特定の実施形態において、VP1カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VP1カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、昆虫細胞に対して最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VP2カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VP2カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、昆虫細胞に対して最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、最適化されたコドンであり得る。特定の実施形態において、VP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、昆虫細胞に対して最適化されたコドンであり得る。
特定の実施形態において、VP1カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、参照ヌクレオチド配列に対して100%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化コドンであり得る。特定の実施形態において、当該コドン最適化VP1ヌクレオチド配列と参照VP1ヌクレオチド配列との間のヌクレオチド相同性は、100%未満、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満、89%未満、88%未満、87%未満、86%未満、85%未満、84%未満;83%未満に、82%未満、81%未満、80%未満、78%未満、76%未満、74%未満、72%未満、70%未満、68%未満、66%未満、64%未満、62%未満、60%未満、55%未満、50%未満、および40%未満である。
特定の実施形態において、VP2カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、参照ヌクレオチド配列に対して100%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化コドンであり得る。特定の実施形態において、当該コドン最適化VP1ヌクレオチド配列と参照VP1ヌクレオチド配列との間のヌクレオチド相同性は、100%未満、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満、89%未満、88%未満、87%未満、86%未満、85%未満、84%未満;83%未満に、82%未満、81%未満、80%未満、78%未満、76%未満、74%未満、72%未満、70%未満、68%未満、66%未満、64%未満、62%未満、60%未満、55%未満、50%未満、および40%未満である。
特定の実施形態において、VP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、参照ヌクレオチド配列に対して100%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化コドンであり得る。特定の実施形態において、当該コドン最適化VP1ヌクレオチド配列と参照VP1ヌクレオチド配列との間のヌクレオチド相同性は、100%未満、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満、89%未満、88%未満、87%未満、86%未満、85%未満、84%未満;83%未満に、82%未満、81%未満、80%未満、78%未満、76%未満、74%未満、72%未満、70%未満、68%未満、66%未満、64%未満、62%未満、60%未満、55%未満、50%未満、および40%未満である。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、(i)第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列、およびVP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列、およびVP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、(i):第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列、およびVP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列、およびVP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域を含む。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域のヌクレオチド配列は、最適化されたコドンである。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域のヌクレオチド配列は、昆虫細胞、より詳細にはスポドプテラ・フルギペルダ細胞に対して最適化されたコドンである。特定の実施形態において、当該第2のVPコード領域のヌクレオチド配列は、参照ヌクレオチド配列に対して100%未満、90%未満、または80%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、(i)第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列と、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列と、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、(i)第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域、および第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域、および第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、第1の開始コドンはATGであるか、第2の開始コドンはATGであるか、または第1および第2の開始コドンの両方は、ATGである。
特定の実施形態において、発現制御領域は、約または正確に1:1:10;約または正確に2:2:10;約または正確に3:3:10;約または正確に4:4:10;約または正確に5:5:10;約または正確に1~2:1~2:10;約または正確に1~3:1~3:10;約または正確に1~4:1~4:10;約または正確に1~5:1~5:10;約または正確に2~3:2~3:10;約または正確に2~4:2~4:10;約または正確に2~5:2~5:10;約または正確に3~4:3~4:10;約または正確に3~5:3~5:10;および約または正確に4~5:4~5:10からなる群から選択されるVP1:VP2:VP3比を生じるように最適化される。
本開示は、本開示の核酸コンストラクトを含むウイルス産生システムについて説明する。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトを含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、AAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含む。
特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、(i)第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列と、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列と、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域を含むAAV発現コンストラクトを含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、(i):第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含む第1のヌクレオチド配列、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域、および第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域;ならびに(ii)第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む第2のヌクレオチド配列、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域、および第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域を含むAAV発現コンストラクトを含む。
特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、本開示のAAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含むウイルス産生細胞を含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、昆虫細胞である。
本開示は、本開示のウイルス産生細胞を製造する方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示の1つ以上の発現コンストラクトを提供する工程と;本開示のペイロードコンストラクトを提供する工程と;当該1つ以上の発現コンストラクトおよび当該ペイロードコンストラクトをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程とを含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、昆虫細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、AAVウイルス産生細胞である。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示の1つ以上のAAV発現コンストラクトを提供する工程と;本開示のAAVペイロードコンストラクトを提供する工程と;当該1つ以上のAAV発現コンストラクトおよび当該AAVペイロードコンストラクトをAAVウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程とを含む。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示のウイルス産生システムを提供する工程と;当該ウイルス産生システムをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程とを含む。
本開示は、本開示のAAVウイルス産生細胞においてVP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質を発現させる方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:1つ以上のVPコード領域を含む本開示の1つ以上の発現コンストラクトを提供する工程と;当該1つ以上の発現コンストラクトをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程と;当該ウイルス産生細胞の細胞機構がVPコード領域を対応するVP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質へとプロセシングすることを可能にする条件に、当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程とを含む。特定の実施形態において、当該方法は、以下:1つ以上のVPコード領域を含む本開示のウイルス産生システムを提供する工程と;当該ウイルス産生システムをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程と;当該ウイルス産生細胞の細胞機構がVPコード領域を対応するVP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質へとプロセシングすることを可能にする条件に、当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程とを含む。
本開示は、本開示の核酸コンストラクトを使用してAAVウイルス産生細胞において組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:1つ以上のVPコード領域を含む本開示の1つ以上のAAV発現コンストラクトを提供する工程と;AAVペイロードを含む本開示のAAVペイロードコンストラクトを提供する工程と;当該1つ以上の発現コンストラクトおよび当該ペイロードコンストラクトをAAVウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程と;当該ウイルス産生細胞の細胞機構がAAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトをrAAV粒子へとプロセシングすることを可能にする条件に、当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程と;当該AAVウイルス産生細胞から当該rAAV粒子を収集する工程とを含む。特定の実施形態において、当該方法は、以下:1つ以上のVPコード領域およびAAVペイロードを含む本開示のウイルス産生システムを提供する工程と;当該ウイルス産生システムをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程と;当該ウイルス産生細胞の細胞機構がAAV産生システムの成分をrAAV粒子へとプロセシングすることを可能にする条件に、当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程と;当該AAVウイルス産生細胞からrAAV粒子を収集する工程とを含む。
本開示は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの製造の際のAAV複製タンパク質の量および/または比率の制御における使用のための操作された核酸コンストラクトを提示する。本開示は、操作された核酸コンストラクトを含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造するためのウイルス産生システムおよびウイルス産生細胞(例えば、昆虫細胞など)について説明する。本開示は、本開示のウイルス産生細胞を製造する方法、ならびに本開示の、操作された核酸コンストラクト、ウイルス産生システム、およびウイルス産生細胞を使用して組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法について説明する。
本開示は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、例えば、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターなど、の製造における使用のための核酸コンストラクトについて説明する。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、AAV発現コンストラクトである。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、AAVペイロードコンストラクトである。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、Rep52タンパク質をコードするRep52配列を含むRep52コード領域、Rep78タンパク質をコードするRep78配列を含むRep78コード領域、またはそれらの組合せを含む第1のヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域およびRep78コード領域の両方を含む。特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、単一のオープンリーディングフレームを含むか、単一のオープンリーディングフレームから実質的になるか、または単一のオープンリーディングフレームからなる。特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域を含む第1のオープンリーディングフレームと、Rep78コード領域を含み、当該第1のオープンリーディングフレームとは異なる第2のオープンリーディングフレームとを含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、ウイルス性2Aペプチドをコードする2Aヌクレオチド配列を含む2A配列領域を含む。特定の実施形態において、当該2Aヌクレオチド配列は、口蹄疫ウイルス由来のF2A、ゾーシーアシグナ(Thosea asigna)ウイルス由来のT2A、馬鼻炎(Equine rhinitis)Aウイルス由来のE2A、豚テッショウウイルス-1由来のP2A、細胞質多角体病ウイルス由来のBmCPV 2A、カイコ(B.mori)軟化病ウイルス由来のBmIFV 2A、およびそれらの組合せからなる群から選択されるウイルス性2Aペプチドをコードする。
特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域および2A配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、Rep78コード領域および2A配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域、Rep78コード領域、および2A配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、ヌクレオチド配列上においてRep52コード領域とRep78コード領域との間に位置する2A配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、Rep52コード領域、2A配列領域、およびRep78コード領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、Rep78コード領域、2A配列領域、およびRep52コード領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、開始コドンを含む開始コドン領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、停止コドンを含む停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、開始コドン領域および停止コドン領域を含む。
特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、開始コドン領域、Rep52コード領域、2A配列領域、および停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、開始コドン領域、Rep78コード領域、2A配列領域、および停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、開始コドン領域、Rep52コード領域、2A配列領域、Rep78コード領域、および停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、開始コドン領域、Rep52コード領域、2A配列領域、Rep78コード領域、および停止コドン領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、開始コドン領域、Rep78コード領域、2A配列領域、Rep52コード領域、および停止コドン領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、当該核酸コンストラクト内において内部リボソーム侵入部位(IRES:internal ribosome entry site)をコードするIRESヌクレオチド配列を含むIRSE配列領域を含む。特定の実施形態において、当該IRESヌクレオチド配列は、口蹄疫ウイルス由来のFMDV-IRES、脳心筋炎ウイルス由来のEMCV-IRES、およびそれらの組合せからなる群から選択された内部リボソーム侵入部位(IRES)をコードする。
特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域、Rep78コード領域、およびIRES配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、ヌクレオチド配列上においてRep52コード領域とRep78コード領域との間に位置するIRES配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、Rep52コード領域、IRES配列領域、およびRep78コード領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチドは、5’末端から3’末端へ順番に、Rep78コード領域、IRES配列領域、およびRep52コード領域を含む。
特定の実施形態において、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、Rep78コード領域を含む第2のオープンリーディングフレーム、および当該第1のオープンリーディングフレームと当該第2のオープンリーディングフレームとの間に位置するIRES配列領域を含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、5’末端から3’末端へ順番に、Rep52コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、IRES配列領域、およびRep78コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームを含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、5’末端から3’末端へ順番に、Rep78コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、IRES配列領域、およびRep52コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームを含む。
特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、5’末端から3’末端へ順番に、第1の開始コドン領域、Rep52コード領域、および第1の停止コドン領域を含む第1のオープンリーディングフレームと;IRES配列領域と;第2の開始コドン領域、Rep78コード領域、および第2の停止コドン領域を含む第2のオープンリーディングフレームとを含む。特定の実施形態において、第1のヌクレオチド配列は、5’末端から3’末端へ順番に、第1の開始コドン領域、Rep78コード領域、および第1の停止コドン領域を含む第1のオープンリーディングフレームと;IRES配列領域と;第2の開始コドン領域、Rep52コード領域、および第2の停止コドン領域を含む第2のオープンリーディングフレームとを含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および当該核酸コンストラクト内における第1のヌクレオチド配列とは別の第2のヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、Rep52コード領域を含む第1のヌクレオチド配列とRep78コード領域を含む別の第2のヌクレオチド配列とを含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および別個の第2のヌクレオチド配列を含み、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域および2A配列領域を含み;当該第2のヌクレオチド配列は、Rep78コード領域および2A配列領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、当該核酸コンストラクトに対して必須タンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む1つ以上の必須遺伝子領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、バキュロウイルスであり、ならびに当該必須遺伝子ヌクレオチド配列は、必須バキュロウイルスタンパク質をコードするバキュロウイルス配列である。特定の実施形態において、当該必須バキュロウイルスタンパク質は、バキュロウイルスエンベロープタンパク質またはバキュロウイルスカプシドタンパク質である。特定の実施形態において、当該必須バキュロウイルスタンパク質は、GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質である。特定の実施形態において、当該必須バキュロウイルスタンパク質は、VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質である。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および別個の第2のヌクレオチド配列を含み;この場合、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域および第1の必須遺伝子領域を含み;当該第2のヌクレオチド配列は、Rep78コード領域および第2の必須遺伝子領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および別個の第2のヌクレオチド配列を含み;この場合、当該第1のヌクレオチド配列は、Rep52コード領域、2A配列領域、および第1の必須遺伝子領域を含み;当該第2のヌクレオチド配列は、Rep78コード領域、2A配列領域、および第2の必須遺伝子領域を含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および別個の第2のヌクレオチド配列を含み;この場合、当該第1のヌクレオチド配列は、順番に、Rep52コード領域、2A配列領域、および第1の必須遺伝子領域を含み;当該第2のヌクレオチド配列は、順番に、Rep78コード領域、2A配列領域、および第2の必須遺伝子領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、第1のヌクレオチド配列および別個の第2のヌクレオチド配列を含み;この場合、当該第1のヌクレオチド配列は、順番に、Rep52コード領域、2A配列領域、およびVP39バキュロウイルスカプシドタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む第1の必須遺伝子領域を含み;当該第2のヌクレオチド配列は、順番に、Rep78コード領域、2A配列領域、およびGP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む第2の必須遺伝子領域を含む。
特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含むAAV発現コンストラクトであり;さらに、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むVPコード領域も含む。特定の実施形態において、当該核酸コンストラクトは、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含むAAVペイロードコンストラクトであり;さらに、AAVペイロードを含むペイロード領域も含む。
本開示は、本開示の核酸コンストラクトを含むウイルス産生システムについて説明する。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトを含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、AAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含む。
特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、AAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含み;この場合、当該AAV発現コンストラクトは、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含み、さらに、VP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むVPコード領域も含み;当該AAVペイロードコンストラクトは、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含み、さらに、AAVペイロードを含むペイロード領域も含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、AAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含み;この場合、当該AAV発現コンストラクトは、Rep52コード領域、およびVPコード領域を含み;当該AAVペイロードコンストラクトは、Rep78コード領域および
AAVペイロード領域を含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、AAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトを含み;この場合、当該AAV発現コンストラクトは、Rep78コード領域、およびVPコード領域を含み;当該AAVペイロードコンストラクトは、Rep52コード領域およびAAVペイロード領域を含む。
特定の実施形態において、当該ウイルス産生システムは、本開示のAAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むウイルス産生細胞を含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、昆虫細胞である。
本開示は、本開示のウイルス産生細胞を製造する方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示の1つ以上の発現コンストラクトを提供する工程;本開示のペイロードコンストラクトを提供する工程;当該1つ以上の発現コンストラクトおよび当該ペイロードコンストラクトをウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程を含む。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、昆虫細胞である。特定の実施形態において、当該ウイルス産生細胞は、AAVウイルス産生細胞である。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示の1つ以上のAAV発現コンストラクトを提供する工程;本開示のAAVペイロードコンストラクトを提供する工程;ならびに当該1つ以上のAAV発現コンストラクトおよび当該AAVペイロードコンストラクトをAAVウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程を含む。
特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含みかつVP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むVPコード領域も含むAAV発現コンストラクトをトランスフェクトされる。特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含みかつAAVペイロードを含むペイロード領域も含むAAVペイロードコンストラクトをトランスフェクトされる。特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含みかつVPコード領域も含むAAV発現コンストラクトをトランスフェクトされ;さらに、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含みかつAAVペイロードを含むペイロード領域も含むAAVペイロードコンストラクトもトランスフェクトされる。
特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、Rep52コード領域およびVPコード領域を含むAAV発現コンストラクトをトランスフェクトされ、さらに、Rep78コード領域およびAAVペイロードを含むペイロード領域を含むAAVペイロードコンストラクトもトランスフェクトされる。特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、Rep78コード領域およびVPコード領域を含むAAV発現コンストラクトをトランスフェクトされ、さらに、Rep52コード領域およびAAVペイロードを含むペイロード領域を含むAAVペイロードコンストラクトもトランスフェクトされる。
本開示は、本開示のAAVウイルス産生細胞においてRep78タンパク質およびRep52タンパク質を発現させる方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:Rep52コード領域を含む本開示の核酸コンストラクトを提供する工程;Rep78コード領域を含む本開示の核酸コンストラクトを提供する工程;Rep52コード領域を含む少なくとも1つの核酸コンストラクトとRep78コード領域を含む少なくとも1つの核酸コンストラクトをAAVウイルス産生細胞にトランスフェクトする工程;当該複製細胞の細胞機構が当該Rep52コード領域を対応するRep52タンパク質へとプロセシングしならびに当該Rep78コード領域を対応するRep78タンパク質へとプロセシングすることを可能にする条件に当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程を含む。特定の実施形態において、当該Rep52-コード領域および当該Rep78-コード領域は、同じ核酸コンストラクト上に存する。特定の実施形態において、当該Rep52-コード領域および当該Rep78-コード領域は、同じ核酸コンストラクト上の同じオープンリーディングフレームに存する。特定の実施形態において、当該Rep52-コード領域および当該Rep78-コード領域は、同じ核酸コンストラクト上の同じヌクレオチド配列内における異なるオープンリーディングフレームに存する。特定の実施形態において、当該Rep52-コード領域および当該Rep78-コード領域は、同じ核酸コンストラクト上の異なるヌクレオチド配列に存する。特定の実施形態において、当該Rep52-コード領域および当該Rep78-コード領域は、異なる核酸コンストラクトに存する。
本開示は、本開示の核酸コンストラクトを使用してAAVウイルス産生細胞において組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法について説明する。特定の実施形態において、当該方法は、以下:本開示の1つ以上のAAV発現コンストラクト(さらに、VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むVPコード領域も含む)および本開示のAAVペイロードコンストラクト(AAVペイロードを含む)を提供する工程;当該1つ以上のAAV発現コンストラクトおよび当該AAVペイロードコンストラクトをAAVウイルス産生細胞中へとトランスフェクトする工程;当該複製細胞の細胞機構がAAV発現コンストラクトおよびAAVペイロードコンストラクトをrAAV粒子へとプロセシングすることを可能にする条件に、当該AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程;ならびに当該AAVウイルス産生細胞からrAAV粒子を収集する工程を含む。特定の実施形態において、当該1つ以上のAAV発現コンストラクトは、Rep52コード領域およびRep78コード領域を含む。特定の実施形態において、当該1つ以上のAAV発現コンストラクトは、Rep52コード領域を含み、ならびに当該AAVペイロードコンストラクトは、Rep78コード領域を含む。特定の実施形態において、当該1つ以上のAAV発現コンストラクトは、Rep78コード領域を含み、ならびに当該AAVペイロードコンストラクトは、Rep52コード領域を含む。
本開示の様々な実施形態の詳細は、以下の説明において詳細に述べられる。本開示の他の特徴、目的、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかであろう。説明において、文脈において特に明記されない限り、単数形は複数形も包含する。特に定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術的および科学的用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。相反する場合には、本明細書の説明が優先する。
先述および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面に例示される、本開示の特定の実施形態についての以下の説明から明らかであろう。これらの図は、必ずしも計量的または包括的である必要はなく、代わりに、本開示の様々な実施形態の原理を説明することに重点が置かれている。
本開示によるΔp10プロモータに作動可能に連結されたVP1のみの配列を含む、VP1、VP2およびVP3タンパク質の産生に使用するための本開示の核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を示す図。 本開示によるCtxプロモータに作動可能に連結されたVP1のみの配列を含む、VP1、VP2およびVP3タンパク質の産生に使用するための本開示の核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を示す図。 本開示のヌクレオチド配列を示しており、ヌクレオチド配列を使用してRep52およびRep78タンパク質を製造する方法を示す図。図3は、「NPGP」を配列番号18として開示している。 2Aドメインを含む本開示のヌクレオチド配列、ならびにこのヌクレオチド配列を使用してRep78およびRep52タンパク質を製造する対応する方法の一実施形態を示す図。図4は、「NPGP」を配列番号18として開示している。 IRES領域を含む本開示のヌクレオチド配列、ならびにヌクレオチド配列を使用してRep78およびRep52タンパク質を製造する対応する方法の一実施形態を示す図。 AAV発現コンストラクト(図6A)を含む、ウイルス産生システムにおけるウイルスコンストラクトの特定の実施形態を示す図。 AAVペイロードコンストラクト(図6B)を含む、ウイルス産生システムにおけるウイルスコンストラクトの特定の実施形態を示す図。 AAV発現コンストラクト(図7A)を含む、ウイルス産生システムにおけるウイルスコンストラクトの特定の実施形態を示す図。 AAVペイロードコンストラクト(図7B)を含む、ウイルス産生システムにおけるウイルスコンストラクトの特定の実施形態を示す。 Rep1ヌクレオチド配列および別個のRep2ヌクレオチド配列を含むバキュロウイルスコンストラクトを示すゲルカラムを提示する図。 VP39領域のRep1配列およびGP64領域のRep2配列を含む本開示のバクミドを示す図。 Ctx-VP1(PHPN)-pUC18ドナープラスミドからのICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサートの分離を示すゲルカラムを提示する図。 I-CeuIカット420BバクミドへのCtx-VP1挿入についてのコロニーPCRスクリーニングの結果を示すゲルカラムを提示する図。 I-CeuIカット420BバクミドへのCtx-VP1挿入についてのコロニーPCRスクリーニングの結果を示すゲルカラムを提示する図。 I-CeuIカット420BバクミドへのCtx-VP1挿入についてのコロニーPCRスクリーニングの結果を示すゲルカラムを提示する図。 コロニー420と比較したコロニー487におけるCapおよびRepタンパク質産生についてのウエスタンブロット分析の結果を示すゲルカラムを提示する図。 残りのpUC18プラスミド断片からのFseI-Ctx-VP2-FseIインサートの分離を示すゲルカラムを提示する図。 FseI-cut487バクミドへのCtx-VP2挿入についてのコロニーPCRスクリーニングの結果を示すゲルカラムを提示する図。
1.アデノ随伴ウイルス(AAV)
概説
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、一本鎖DNAウイルスゲノムによって特徴付けられるパルボウイルス科の小型非エンベロープ二十面体カプシドウイルスである。パルボウイルス科ウイルスは、2つの亜科:脊椎動物に感染するパルボウイルス亜科および無脊椎動物に感染するデンソウイルス亜科で構成される。パルボウイルス科としては、限定するものではないが、ヒト、霊長類、ウシ、イヌ、ウマ、およびヒツジ種を含む、脊椎動物宿主で複製し得るAAVを含むディペンドウイルス属が挙げられる。
パルボウイルスおよびパルボウイルス科の他のメンバーは、一般に、Kenneth I.Berns,“Parvoviridae:The Viruses and their Replication”、第69章、Fields Virology(1996年、第3版)に記載されており、その内容は、パルボウイルスに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
AAVは、その比較的単純な構造、宿主ゲノムへの組込みも複製もなしに広範囲の細胞(静止細胞および分裂細胞を含む)に感染するその能力、および比較的良性のその免疫原性プロファイルに起因して、生物学的ツールとして有用であることが証明されている。ウイルスのゲノムは、機能的な組換えウイルス、またはウイルス粒子(特定の組織を標的とし、所望のペイロードを発現または送達するようにロードまたは操作される)をアセンブルするための最小限の構成要素を含むように操られ得る。
AAVウイルスゲノム
野生型AAVウイルスゲノムは、およそ5,000ヌクレオチド(nt)長の線状一本鎖DNA(ssDNA)分子である。逆方向末端反復配列(ITR)は、伝統的に5’末端と3’末端の両方でウイルスゲノムをキャップし、ウイルスゲノムの複製起点を提供する。理論によって束縛されることを望むものではないが、AAVウイルスゲノムは、典型的には、2つのITR配列を含む。これらのITRは、エネルギー的に安定した二本鎖領域を形成するssDNAの5’および3’末端にて自己相補的領域(野生型AAVでは145nt)によって定義される特徴的なT字型ヘアピン構造を有する。二本鎖ヘアピン構造は、限定はされないが、宿主ウイルス複製細胞の内因性DNAポリメラーゼ複合体のプライマーとして機能することによってDNA複製の起点として働くことを含む、複数の機能を含む。
野生型AAVウイルスゲノムはさらに、2つのオープンリーディングフレームのヌクレオチド配列を含み、1つは4つの非構造Repタンパク質(Rep78、Rep68、Rep52、Rep40(Rep遺伝子によってコードされる))に関し、1つは3つのカプシドまたは構造タンパク質(VP1、VP2、VP3(カプシド遺伝子またはCap遺伝子によってコードされる))に関する。Repタンパク質は、複製およびパッケージングに重要であるが、カプシドタンパク質は、AAVまたはAAVカプシドのタンパク質シェルを生成するためにアセンブルされる。選択的スプライシングおよび選択的開始コドンおよびプロモータは、単一のオープンリーディングフレームからの4つの異なるRepタンパク質の生成、ならびに単一のオープンリーディングフレームからの3つのカプシドタンパク質の生成をもたらす。AAV血清型によってそれは異なるが、非限定的な例として、AAV9/hu.14(米国特許第7,906,111号明細書(その内容は、AAV9/hu.14に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)の配列番号123)について、VP1はアミノ酸1~736を指し、VP2はアミノ酸138~736を指し、VP3はアミノ酸203~736を指す。言い換えれば、VP1は全長のカプシド配列であり、一方、VP2およびVP3は全体のより短い構成要素である。結果として、VP3領域の配列の変更は、VP1およびVP2の変更でもあるが、親配列と比較した場合のパーセント差は、VP3が3つの中で最も短い配列であるのでVP3で最大となる。ここではアミノ酸配列に関連して説明しているが、これらのタンパク質をコードする核酸配列も同様に説明され得る。まとめると、3つのカプシドタンパク質がアセンブルしてAAVカプシドタンパク質を生成する。理論に拘束されることを望まないが、AAVカプシドタンパク質は典型的には、1:1:10というVP1:VP2:VP3のモル比を含む。本明細書で使用される場合、「AAV血清型」とは、主にAAVカプシドによって定義される。場合によっては、ITRは、AAV血清型(例えば、AAV2/9)によっても具体的に説明される。
生物学的ツールとして使用するために、野生型AAVウイルスゲノムを改変して、rep/cap配列を、少なくとも1つのITR領域を有するペイロード領域を含む核酸配列で置き換えてもよい。典型的には、組換えAAVウイルスゲノムには2つのITR領域がある。rep/cap配列は、AAV粒子を生成するために、産生中にトランスで提供され得る。
コードされた異種ペイロードに加えて、AAVベクターは、任意の天然に発生するかおよび/または組換えのAAV血清型ヌクレオチド配列またはバリアントのウイルスゲノムの全部または一部を含み得る。AAVバリアントは、概して物理的および機能的等価物であるコンストラクトを産生し、同様の機序によって複製し、および同様の機序によってアセンブルするように、核酸レベル(ゲノムまたはカプシド)およびアミノ酸レベル(カプシド)において有意に相同性である配列を有し得る。キオリーニら(Chiorini et al.),J. Vir.71:6823-33(1997);スリバスタら(Srivastava et al.),J.Vir.45:555-64(1983);キオリーニら(Chiorini et al.),J.Vir.73:1309-1319(1999);ルートレッジら(Rutledge et al.),J.Vir.72:309-319(1998);and ウーら(Wu et al.),J.Vir.74:8635-47(2000)を参照。これらの各々の内容は、AAVバリアントおよびその等価物に関するものとして、本明細書において全体として参照により援用される。
ある特定の実施形態において、本開示のAAV粒子、ウイルスゲノムおよび/またはペイロード、ならびにそれらの使用方法は、国際公開第2017189963号パンフレットに記載されているとおりであり得、その内容は、AAV粒子、ウイルスゲノムおよび/またはペイロードに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
本開示のAAV粒子は、当業者に明らかなそのような製剤の任意の変形を含む、本開示の任意の遺伝子治療製剤中で製剤化され得る。本出願における「AAV粒子」、「AAV粒子製剤」および「製剤化されたAAV粒子」という言及は、製剤化され得るAAV粒子およびいずれの制限もなく製剤化されるAAV粒子を指す。
特定の実施形態において、本開示のAAV粒子は、複製欠損型である組換えAAV(rAAV)ウイルス粒子であり、それらのウイルスゲノム内に機能的RepおよびCapタンパク質をコードする配列を欠如する。これらの欠損AAV粒子は、ほとんどのまたは全ての親コード配列を欠如してもよく、本質的に、1つまたは2つのAAV ITR配列および細胞、組織、臓器または生物に送達するための目的の核酸(すなわち、ペイロード)のみを有していてもよい。
特定の実施形態において、本開示のAAV粒子のウイルスゲノムは、そこにコードされたコード配列の複製、転写および翻訳を提供する少なくとも1つの制御エレメントを含む。コード配列が適切な宿主細胞中で複製、転写および/または翻訳されることが可能である限り、制御エレメントは全てが常に存在する必要があるわけではない。発現制御エレメントの非限定的な例としては、転写開始および/もしくは終結のための配列、プロモータおよび/もしくはエンハンサー配列、スプライシングおよびポリアデニル化シグナルなどの効率的RNAプロセシングシグナル、細胞質mRNAを安定させる配列、翻訳有効性を増強する配列(例えば、コザックコンセンサス配列)、タンパク質安定性を増強する配列、ならびに/またはタンパク質プロセシングおよび/もしくは分泌を増強する配列が挙げられる。
本開示によれば、療法および/または診断に使用されるAAV粒子は、目的の核酸ペイロードまたはカーゴの形質導入に必要な最低限の成分へと純化または縮小されているウイルスを含む。このように、AAV粒子は、野生型ウイルスに見られる有害な複製および/または組込み特徴を欠きながらも、特異的送達ビヒクルとして操作される。
本開示のAAV粒子は、組換え的に産生されてもよく、アデノ随伴ウイルス(AAV)親または参照配列に基づいていてもよい。本明細書で使用されるとき、「ベクター」は、本明細書に記載される核酸などの異種分子を輸送し、形質導入し、またはその他担体として働く任意の分子または部分を意味する。
一本鎖AAVウイルスゲノム(例えば、ssAAV)に加えて、本開示はまた、自己相補的AAV(scAAV)ウイルスゲノムも提供する。scAAVベクターゲノムは、共にアニーリングして二本鎖DNAを形成するDNA鎖を含有する。第2鎖の合成をスキップすることにより、scAAVは、細胞において迅速に発現することが可能である。
特定の実施形態において、本開示のAAVウイルスゲノムはscAAVである。特定の実施形態において、本開示のAAVウイルスゲノムはssAAVである。
AAV粒子を作製および/または改変する方法は、シュードタイプAAV粒子など、当該技術分野において開示されている(国際公開第200028004号パンフレット、同第200123001号パンフレット、同第2004112727号パンフレット、同第2005005610号パンフレットおよび同第2005072364号パンフレット、これらの各々の内容は、AAV粒子を作製および/または改変することに関するものとして、全体として参照により本明細書に援用される)。
AAV粒子は、送達効率が増強されるように改変されてもよい。かかる改変されたAAV粒子は、効率的にパッケージングすることができ、高頻度でおよび最低限の毒性で標的細胞への感染を成功させるために使用することができる。特定の実施形態において、AAV粒子のカプシドは、米国特許出願公開第20130195801号明細書に記載された方法に従って操作され、その内容は、送達の効率を高めるためのAAV粒子の改変に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、本開示のポリペプチドまたはタンパク質をコードするペイロード領域を含むAAV粒子は、哺乳動物細胞に導入され得る。
末端逆位反復配列(ITR)
本開示のAAV粒子は、少なくとも1つのITR領域とペイロード領域とを有するウイルスゲノムを含む。特定の実施形態において、ウイルスゲノムは2つのITRを有する。これらの2つのITRは5’末端および3’末端でペイロード領域に隣接する。ITRは、複製のための認識部位を含む複製起点として働く。ITRは、相補的でかつ対称に配置され得る配列領域を含む。本開示のウイルスゲノムに組み込まれるITRは、天然に存在するポリヌクレオチド配列または組換え的に誘導されたポリヌクレオチド配列を含み得る。
ITRは、カプシドと同じ血清型またはその誘導体に由来していてもよい。ITRはカプシドとは異なる血清型のものであってもよい。特定の実施形態において、AAV粒子は2つ以上のITRを有する。非限定的な例において、AAV粒子は、2つのITRを含むウイルスゲノムを有する。特定の実施形態において、ITRは互いに同じ血清型のものである。別の実施形態において、ITRは異なる血清型のものである。非限定的な例としては、ITRのうちのゼロ個、一方、または両方がカプシドと同じ血清型を有することが挙げられる。特定の実施形態において、AAV粒子のウイルスゲノムの両方のITRがAAV2 ITRである。
独立に、各ITRは約100~約150ヌクレオチド長であってもよい。ITRは、約100~105ヌクレオチド長、106~110ヌクレオチド長、111~115ヌクレオチド長、116~120ヌクレオチド長、121~125ヌクレオチド長、126~130ヌクレオチド長、131~135ヌクレオチド長、136~140ヌクレオチド長、141~145ヌクレオチド長または146~150ヌクレオチド長であってもよい。特定の実施形態において、ITRは140~142ヌクレオチド長である。ITR長さの非限定的な例は、102、130、140、141、142、145ヌクレオチド長、およびそれと少なくとも95%の同一性を有するものである。
特定の実施形態において、各ITRは、141ヌクレオチド長であり得る。特定の実施形態において、各ITRは、130ヌクレオチド長であり得る。特定の実施形態において、各ITRは119ヌクレオチド長であり得る。
特定の実施形態において、AAV粒子は2つのITRを含み、1つのITRは141ヌクレオチド長であり、他のITRは130ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、AAV粒子は2つのITRを含み、両方のITRは141ヌクレオチド長である。
プロモータ
特定の実施形態において、ウイルスゲノムのペイロード領域は、導入遺伝子標的の特異性および発現を増強するための少なくとも1つのエレメントを含む(例えば、パウエルら(Powell et al.)「遺伝子療法におけるトランス遺伝子標的特異性および発現を増強するためのウイルス発現カセットエレメント(Viral Expression Cassette Elements to Enhance Transgene Target Specificity and Expression in Gene Therapy)」、2015年を参照;その内容は、ペイロード/導入遺伝子エンハンサーエレメントに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。トランス遺伝子標的特異性および発現を増強するエレメントの非限定的な例としては、プロモータ、内因性miRNA、転写後調節エレメント(PRE)、ポリアデニル化(ポリA)シグナル配列および上流エンハンサー(USE)、CMVエンハンサーおよびイントロンが挙げられる。
当業者は、標的細胞における本開示のポリペプチドの発現が、種特異的、誘導性、組織特異的、または細胞周期であるプロモータを含むがこれらに限定されない特定のプロモータを必要とし得ることを認識し得る(パールら(Parr et al.),Nat.Med.3:1145~9頁(1997年)を参照;その内容は、ポリペプチド発現プロモータに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。
特定の実施形態において、プロモータは、AAV粒子のウイルスゲノムのペイロード領域にコードされたポリペプチド(複数可)の発現を駆動する場合に効率的であるとみなされる。特定の実施形態において、プロモータは、標的とされている細胞中で発現をドライブする場合、有効とみなされるプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、標的とされる細胞に対して向性を有するプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、ウイルス産生細胞に対して向性を有するプロモータである。
特定の実施形態において、プロモータは、標的細胞または組織においてペイロードの発現をある期間ドライブする。プロモータによって駆動される発現は、1~31日(またはその中の任意の値もしくは範囲)、1~23か月(またはその中の任意の値もしくは範囲)、2~10年(またはその中の任意の値もしくは範囲)、または10年以上という期間であり得る。発現は、1~5時間、1~12時間、1~2日、1~5日、1~2週間、1~3週間、1~4週間、1~2か月、1~4か月、1~6か月、2~6か月、3~6か月、3~9か月、4~8か月、6~12か月、1~2年、1~5年、2~5年、3~6年、3~8年、4~8年、または5~10年であり得る。非限定的な例として、プロモータは、神経(例えば、CNS)細胞または組織におけるペイロードの持続的発現のための弱いプロモータであり得る。
特定の実施形態において、プロモータは、本開示のポリペプチドの発現を、少なくとも1~11か月(またはその中の任意の個々の値)、2~65年(またはその中の任意の個々の値)、または65年以上にわたって駆動する。
プロモータは、天然に存在してもよくまたは天然に存在しなくともよい。プロモータの非限定的な例としては、ウイルスプロモータ、植物プロモータおよび哺乳類プロモータが挙げられる。特定の実施形態において、プロモータは、ヒトプロモータであってもよい。特定の実施形態において、プロモータは、トランケート型または突然変異型であってもよい。
ほとんどの組織で発現をドライブまたは促進するプロモータとしては、限定はされないが、ヒト伸長因子1α-サブユニット(EF1α)、サイトメガロウイルス(CMV)前初期エンハンサーおよび/もしくはプロモータ、ニワトリβ-アクチン(CBA)およびその誘導体CAG、βグルクロニダーゼ(GUSB)、またはユビキチンC(UBC)が挙げられる。組織特異的発現エレメントを使用して、限定するものではないが、筋肉特異的プロモータ、B細胞プロモータ、単球プロモータ、白血球プロモータ、マクロファージプロモータ、膵臓星状細胞プロモータ、内皮細胞プロモータ、肺組織プロモータ、星状細胞プロモータ、または神経系プロモータ(発現をニューロンまたはニューロンのサブタイプ、星状細胞、または乏突起膠細胞に制限するために使用され得る)などの特定の細胞型に発現を制限し得る。
筋肉特異的プロモータの非限定的な例としては、哺乳動物の筋肉クレアチンキナーゼ(MCK)プロモータ、哺乳動物のデスミン(DES)プロモータ、哺乳動物のトロポニンI(TNNI2)プロモータ、および哺乳動物の骨格α-アクチン(ASKA)プロモータが挙げられる(例えば、その内容は、筋肉特異的プロモータに関連するものとして、参照によりその全体を本願明細書に援用する、米国特許出願公開第20110212529号明細書を参照)。
ニューロンの組織特異的発現エレメントの非限定的な例としては、ニューロン特異的エノラーゼ(NSE)、血小板由来増殖因子(PDGF)、血小板由来増殖因子B鎖(PDGF-β)、シナプシン(Syn)、メチル-CpG結合タンパク質2(MeCP2)、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII)、代謝調節型グルタミン酸受容体2(mGluR2)、ニューロフィラメント軽鎖(NFL)または重鎖(NFH)、β-グロビンミニ遺伝子nβ2、プレプロエンケファリン(PPE)、エンケファリン(Enk)および興奮性アミノ酸トランスポーター2(EAAT2)プロモータが挙げられる。アストロサイトに対する組織特異的発現エレメントの非限定的な例としては、グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)およびEAAT2プロモータが挙げられる。オリゴデンドロサイトに対する組織特異的発現エレメントの非限定的な例としては、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)プロモータが挙げられる。
特定の実施形態において、プロモータは1kb未満であってもよい。プロモータは、200~800ヌクレオチド(またはその中の任意の値もしくは範囲)または800ヌクレオチド超の長さを有してもよい。プロモータは、200~300、200~400、200~500、200~600、200~700、200~800、300~400、300~500、300~600、300~700、300~800、400~500、400~600、400~700、400~800、500~600、500~700、500~800、600~700、600~800または700~800の長さを有してもよい。
特定の実施形態において、プロモータは、限定はされないが、CMVおよびCBAなど、同じまたは異なる開始または親プロモータの2つ以上の成分の組合せであってもよい。各成分は、200~800ヌクレオチド(またはその中の任意の値もしくは範囲)または800ヌクレオチド超の長さを有してもよい。各成分は、200~300、200~400、200~500、200~600、200~700、200~800、300~400、300~500、300~600、300~700、300~800、400~500、400~600、400~700、400~800、500~600、500~700、500~800、600~700、600~800または700~800の長さを有してもよい。特定の実施形態において、プロモータは、382ヌクレオチドCMVエンハンサー配列と260ヌクレオチドCBAプロモータ配列との組合せである。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムはユビキタスプロモータを含む。ユビキタスプロモータの非限定的な例としては、CMV、CBA(誘導体CAG、CBh等を含む)、EF-1α、PGK、UBC、GUSB(hGBp)、およびUCOE(HNRPA2B1-CBX3のプロモータ)が挙げられる。
ユーら(Yu et al.)(Molecular Pain 2011,7:63;これらの内容は本明細書において全体として参照により援用される)は、レンチウイルスベクターを使用してラットDRG細胞および初代DRG細胞におけるCAG、EFIα、PGKおよびUBCプロモータ下のeGFPの発現を評価し、UBCが他の3つのプロモータよりも弱い発現を示し、全てのプロモータについてわずか10~12%のグリア細胞発現しか見られなかったことを見出した。ソダーブロムら(Soderblom et al.)(E. Neuro 2015;これらの内容は本明細書において全体として参照により援用される)は、運動皮質における注射後のCMVおよびUBCプロモータを含むAAV8およびCMVプロモータを含むAAV2におけるeGFPの発現を評価した。UBCまたはEFIαプロモータを含むプラスミドの鼻腔内投与は、CMVプロモータによる発現よりも高い持続的気道発現を示した(例えば、ギルら(Gill et al.),Gene Therapy 2001,Vol.8,1539-1546(その内容は本明細書において全体として参照により援用される)を参照のこと)。フサインら(Husain et al.)(Gene Therapy 2009;これらの内容は本明細書において全体として参照により援用される)は、hGUSBプロモータ、HSV-1LATプロモータおよびNSEプロモータを含むHβHコンストラクトを評価し、このHβHコンストラクトがマウス脳においてNSEよりも弱い発現を示したことを見出した。パッシーニおよびウォルフ(Passini and Wolfe)(J.Virol.2001,12382-12392、これらの内容は本明細書において全体として参照により援用される)は、新生仔マウスにおける脳室内注射後のHβHベクターの長期効果を評価し、少なくとも1年間にわたり持続的発現があったことを見出した。シューら(Xu et al.)(Gene Therapy 2001,8,1323-1332;これらの内容は本明細書において全体として参照により援用される)により、NFLおよびNFHプロモータを使用したとき、CMV-lacZ、CMV-luc、EF、GFAP、hENK、nAChR、PPE、PPE+wpre、NSE(0.3kb)、NSE(1.8kb)およびNSE(1.8kb+wpre)と比較して全ての脳領域で低発現が見出された。Xuらは、プロモータ活性が、降順に、NSE(1.8kb)、EF、NSE(0.3kb)、GFAP、CMV、hENK、PPE、NFLおよびNFHであることを見出した。NFLは650ヌクレオチドプロモータであり、NFHは920ヌクレオチドプロモータであり、両方とも肝臓には存在しないが、NFHは固有受容感覚ニューロン、脳および脊髄に豊富にあり、NFHは心臓に存在する。SCN8Aは、DRG、脊髄および脳全体にわたって発現する470ヌクレオチドプロモータであり、特に海馬ニューロンおよび小脳プルキンエ細胞、皮質、視床および視床下部に高発現が見られる(例えば、ドリューら(Drews et al.)Identification of evolutionary conserved,functional noncoding elements in the promoter region of the sodium channel gene SCN8A,Mamm Genome(2007) 18:723-731;and レイモンドら(Raymond et al.)Expression of Alternatively Spliced Sodium Channel α-subunit genes,Journal of Biological Chemistry(2004)279(44)46234-46241を参照のこと;この各々の内容は本明細書において全体として参照により援用される)。
前述のYu、Soderblom、Gill、Husain、Passini、Xu、DrewsまたはRaymondによって教示されるプロモータはいずれも、本開示に使用することができる。
特定の実施形態において、プロモータは細胞特異的ではない。
特定の実施形態において、プロモータはユビキチンc(UBC)プロモータである。UBCプロモータは、300~350ヌクレオチドのサイズを有し得る。非限定的な例として、UBCプロモータは332ヌクレオチドである。特定の実施形態において、プロモータは、β-グルクロニダーゼ(GUSB)プロモータである。GUSBプロモータは、350~400ヌクレオチドのサイズを有し得る。非限定的な例として、GUSBプロモータは378ヌクレオチドである。特定の実施形態において、プロモータはニューロフィラメント軽鎖(NFL)プロモータである。NFLプロモータはサイズが600~700ヌクレオチドであり得る。非限定的な例として、NFLプロモータは650ヌクレオチドである。特定の実施形態において、プロモータはニューロフィラメント重鎖(NFH)プロモータである。NFHプロモータはサイズが900~950ヌクレオチドであり得る。非限定的な例として、NFHプロモータは920ヌクレオチドである。特定の実施形態において、プロモータはSCN8Aプロモータである。SCN8Aプロモータはサイズが450~500ヌクレオチドであり得る。非限定的な例として、SCN8Aプロモータは470ヌクレオチドである。
特定の実施形態において、プロモータは、フラタキシン(FXN)プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、ホスホグリセリン酸キナーゼ1(PGK)プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモータ、またはそのバリアントである。特定の実施形態において、プロモータは、CB6プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、最小CBプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、H1プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、CAGプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、GFAPプロモータである。特定の実施形態において、プロモータはシナプシンプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、操作されたプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、肝臓または骨格筋プロモータである。肝臓プロモータの非限定的な例としては、ヒトα-1-抗トリプシン(hAAT)およびチロキシン結合グロブリン(TBG)が挙げられる。骨格筋プロモータの非限定的な例としては、デスミン、MCKまたは合成C5-12が挙げられる。特定の実施形態において、プロモータは、RNA pol IIIプロモータである。非限定的な例として、RNA pol IIIプロモータは、U6である。非限定的な例として、RNA pol IIIプロモータは、H1である。特定の実施形態において、プロモータは、心筋細胞特異的プロモータである。心筋細胞特異的プロモータの非限定的な例としては、αMHC、cTnT、およびCMV-MLC2kが挙げられる。特定の実施形態において、ウイルスゲノムは2つのプロモータを含む。非限定的な例として、プロモータは、EF1αプロモータおよびCMVプロモータである。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、エンハンサーエレメント、プロモータおよび/または5’UTRイントロンを含む。また、エンハンサーエレメントは、本明細書では「エンハンサー」とも称され、限定はされないが、CMVエンハンサーであってもよく、プロモータは、限定はされないが、CMV、CBA、UBC、GUSB、NSE、シナプシン、MeCP2、およびGFAPプロモータであってもよく、および5’UTR/イントロンは、限定はされないが、SV40およびCBA-MVMであってもよい。非限定的な例として、組合せで使用されるエンハンサー、プロモータおよび/またはイントロンは、(1)CMVエンハンサー、CMVプロモータ、SV40 5’UTRイントロン;(2)CMVエンハンサー、CBAプロモータ、SV40 5’UTRイントロン;(3)CMVエンハンサー、CBAプロモータ、CBA-MVM 5’UTRイントロン;(4)UBCプロモータ;(5)GUSBプロモータ;(6)NSEプロモータ;(7)シナプシンプロモータ;(8)MeCP2プロモータおよび(9)GFAPプロモータであってもよい。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、操作されたプロモータを含む。
別の実施形態において、ウイルスゲノムは、天然に発現されるタンパク質のプロモータを含む。
非翻訳領域(UTR)
定義上、遺伝子の野生型非翻訳領域(UTR)は、転写されるが翻訳されない。一般的には、5’UTRは、転写開始部位から始まり、開始コドンで終了し、3’UTRは、終止コドンの直後から始まり、転写の終結シグナルまで継続する。
特定の標的臓器の、豊富に発現される遺伝子に典型的に見出される特徴を、UTR内に操作して、安定性およびタンパク質産生を増強することができる。非限定的な例として、肝臓において通常発現されるmRNA(例えば、アルブミン、血清アミロイドA、アポリポタンパク質A/B/E、トランスフェリン、アルファフェトプロテイン、エリスロポエチン、または第VIII因子)に由来する5’UTRを、本開示のAAV粒子のウイルスゲノムに使用して、肝細胞株または肝臓での発現を増強することができる。
理論によって束縛されることを望むものではないが、野生型5’非翻訳領域(UTR)は、翻訳開始に役割を果たす特徴を含む。コザック配列は、リボソームが多数の遺伝子の翻訳を開始させる過程に関与することが広く知られており、通常は5’UTRに含まれている。コザック配列は、コンセンサスCCR(A/G)CCAUGGを有し、式中Rは、開始コドン(ATG)の3塩基上流にあるプリン(アデニンまたはグアニン)であり、別の「G」がその後に続く。特定の実施形態において、ウイルスゲノムにおける5’UTRは、コザック配列を含む。特定の実施形態において、ウイルスゲノムにおける5’UTRは、コザック配列を含まない。
理論によって束縛されることを望むものではないが、野生型3’UTRは、アデノシンおよびウリジンのストレッチがそこに埋め込まれていることが知られている。これらのAUリッチシグネチャーは、高いターンオーバー率を有する遺伝子において特に広く見受けられる。それらの配列特徴および機能的特性に基づき、AUリッチエレメント(ARE)は、3つのクラスに分離することができる(チェン(Chen)ら著、1995年。その内容は、AUリッチエレメントに関するものとして、本明細書において全体として参照により援用される):限定はされないが、c-MycおよびMyoDなどのクラスI AREは、Uリッチ領域内にAUUUAモチーフのいくつかの分散コピーを含有する。限定はされないが、GM-CSFおよびTNF-aなどのクラスII AREは、2つ以上のオーバーラップUUAUUUA(U/A)(U/A)ノナマーを有する。限定はされないが、c-JunおよびミオゲニンなどのクラスIII ARESは、それほど十分に規定されていない。これらのUリッチ領域は、AUUUAモチーフを含有しない。AREに結合するほとんどのタンパク質は、メッセンジャーを不安定化することが知られているが、ELAVファミリーのメンバーである最も顕著にはHuRは、mRNAの安定性を増加させることが実証されている。HuRは、3つ全てのクラスのAREに結合する。HuR特異的結合部位を核酸分子の3’UTR内に、操作により加えることは、インビボにて、HuR結合を、したがってメッセージの安定化をもたらすことになる。
3’UTR AUリッチエレメント(ARE)の導入、除去または改変を使用して、ポリヌクレオチドの安定性を調節することができる。特異的なポリヌクレオチド(例えばウイルスゲノムのペイロード領域)を操作する場合、AREの1つ以上のコピーを導入して、ポリヌクレオチドをより不安定にし、それにより、翻訳を減らし、結果として生じるタンパク質の産生を減少させることができる。同様に、AREを、同定および除去または突然変異させて、細胞内安定性を増加させ、したがって結果として生じるタンパク質の翻訳および産生を増加させることができる。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムの3’UTRは、ポリAテールを鋳型付加するためのオリゴ(dT)配列を含み得る。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、少なくとも1つのmiRNAシード、結合部位または完全な配列を含み得る。microRNA(またはmiRNAまたはmiR)は、核酸標的の部位に結合し、核酸分子安定性を低減することまたは翻訳を阻害することのいずれかによって遺伝子発現を下方制御する19~25ヌクレオチド非コードRNAである。microRNA配列は、「シード」領域、すなわち成熟microRNAの2~8位の領域の配列を含む。この配列は、核酸のmiRNA標的配列に対して完全なワトソンクリック型相補性を有する。
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、少なくとも1つのmiRNA結合部位、配列またはシード領域を含む、変更するまたは除去するように操作されていてもよい。
当該技術分野で公知の任意の遺伝子に由来する任意のUTRを、AAV粒子のウイルスゲノムに組み込むことができる。これらのUTRまたはそれらの部分は、それらが選択されたかまたはそれらの配向性もしくは位置が変更され得る遺伝子と同じ配向性に配置され得る。特定の実施形態において、AAV粒子のウイルスゲノムに使用されるUTRは、逆位化、短縮化、延長化、当該技術分野で公知の1つ以上の他の5’UTRまたは3’UTRで作製され得る。本明細書で使用されるとき、用語「変更される」は、UTRに関する場合、UTRが、参照配列に対して何らかの点で変化していることを意味する。例えば、3’または5’UTRは、上記で教示されるような配向性または位置の変化によって野生型または天然UTRに対して変更されていてもよく、または追加ヌクレオチドの介在、ヌクレオチドの欠失、ヌクレオチドの交換もしくは転位によって変更されていてもよい。
特定の実施形態において、AAV粒子のウイルスゲノムは、野生型UTRのバリアントでない少なくとも1つの人工UTRを含む。
特定の実施形態において、AAV粒子のウイルスゲノムは、そのタンパク質が、共通の機能、構造、特徴、または特性を共有する転写物のファミリーから選択されているUTRを含む。
ポリアデニル化配列
特定の実施形態において、本開示のAAV粒子のウイルスゲノムは少なくとも1つのポリアデニル化配列を含む。AAV粒子のウイルスゲノムは、ペイロードコード配列の3’末端と3’ITRの5’末端との間にポリアデニル化配列を含み得る。
特定の実施形態において、ポリアデニル化配列または「ポリA配列」は、存在しないものから約500ヌクレオチド長までの範囲であり得る。ポリアデニル化配列は、長さが1~500ヌクレオチド(またはその中の任意の値もしくは範囲)であり得るが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、ポリアデニル化配列は127ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、ポリアデニル化配列は、長さが477ヌクレオチドである。特定の実施形態において、ポリアデニル化配列は552ヌクレオチド長である。
リンカー
本開示のウイルスゲノムは、コード領域または非コード領域を分離するために、1つ以上のスペーサーまたはリンカー領域で操作され得る。
特定の実施形態において、AAV粒子のペイロード領域は、任意選択で、1つ以上のリンカー配列をコードし得る。場合によっては、リンカーは、ペイロード領域によってコードされるポリペプチドを接続するために使用され得るペプチドリンカーであり得る。一部のペプチドリンカーは、発現後に切断されてポリペプチドドメインを分離し得、成熟タンパク質断片のアセンブリを可能にする。リンカーの切断は酵素的であり得る。場合によっては、リンカーは、細胞内または細胞外の切断を促進するための酵素的切断部位を含む。一部のペイロード領域は、mRNA転写産物からのリンカー配列の翻訳中にポリペプチド合成を中断するリンカーをコードする。そのようなリンカーは、単一の転写物からの別個のタンパク質ドメイン(例えば、重鎖および軽鎖抗体ドメイン)の翻訳を促進し得る。場合によっては、2つ以上のリンカーがウイルスゲノムのペイロード領域によってコードされる。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、フューリン切断部位を含むリンカーをコードする。フューリンはカルシウム依存性のセリンエンドプロテアーゼであり、塩基性アミノ酸標的配列(Arg-X-(Arg/Lys)-Arg)のすぐ下流のタンパク質を切断する(トーマス ジー(Thomas,G.),2002.Nature Reviews Molecular Cell Biology 3(10):753~66頁;その内容は、リンカー分子または配列に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。フューリンは、細胞前駆体タンパク質の処理に関与するトランス-ゴルジネットワークに富んでいる。フューリンはまた、多くの病原体を活性化する役割を果たす。この活性は、本開示のポリペプチドの発現のために利用され得る。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、2Aペプチドを含むリンカーをコードする。2Aペプチドは、口蹄疫ウイルス(F2A)、豚テッショウウイルス-1(P2A)、ゾーシーアシグナ(Thosea asigna)ウイルス(T2A)、または馬鼻炎Aウイルス(E2A)などのウイルスに由来する小型「自己切断」ペプチド(18~22アミノ酸)である。2Aの名称は、2AペプチドのC末端のグリシル-プロリル結合でリボソームスキップを引き起こすピコルナウイルスポリタンパク質の領域を具体的に指す(キム、ジェイ.エイチら(Kim、J.H.et al.)、2011.PLoS One 6(4):e18556;その内容は、2Aペプチドリンカーに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。このスキップにより、2Aペプチドとそのすぐ下流のペプチドとの間が切断される。IRESリンカーとは対照的に、2Aペプチドは2Aペプチドに隣接するタンパク質の化学量論的発現を生成し、それらのより短い長さはウイルス発現ベクターの生成に有利であり得る。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、IRESを含むリンカーをコードする。内部リボソーム侵入部位(IRES)は、mRNA配列の途中で翻訳を開始し得るヌクレオチド配列(>500ヌクレオチド)である(キム、ジェイ.エイチら(Kim、J.H.et al.)、2011.PLoS One 6(4):e18556;その内容は、IRES領域およびリンカーに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。IRES配列を使用すると、IRESの前後の遺伝子の同時発現が保証されるが、IRESに続く配列は、IRES配列に先行する配列よりも低いレベルで転写および翻訳され得る。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、カテプシン、マトリックスメタロプロテイナーゼまたはレグマイン切断部位を含む1つ以上のリンカーをコードし得る。そのようなリンカーは、例えば、シゼア(Cizeau)およびマクドナルド(Macdonald)により、国際公開第2008052322号パンフレットに記載されており、その内容は、リンカー分子および配列に関連するものとして、その全体が本願明細書に援用されている。カテプシンは、特定のタンパク質を切断する固有の機構を有するプロテアーゼのファミリーである。カテプシンBは、システインプロテアーゼであり、カテプシンDは、アスパラギン酸プロテアーゼである。マトリックスメタロプロテイナーゼは、カルシウム依存性および亜鉛含有エンドペプチダーゼのファミリーである。レグマインは、タンパク質と小分子基質の(-Asn-Xaa-)結合の加水分解を触媒する酵素である。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、切断されないリンカーをコードし得る。そのようなリンカーは、グリシンに富む配列などの単純なアミノ酸配列を含み得る。場合によっては、リンカーは、グリシンおよびセリン残基を含む可塑性のペプチドリンカーを含み得る。リンカーは、異なる長さの可塑性のペプチドリンカー、例えば、nxG4Sを含み得、ここでn=1~10(配列番号13)であり、およびコードされたリンカーの長さは5~50アミノ酸の間で変化する。非限定的な例として、リンカーは、5xG4S(配列番号14)であり得る。これらの可塑性のリンカーは小さく、側鎖がないため、抗体セグメント間に可塑性のリンカーを提供しながら、二次タンパク質構造に影響を与えない傾向がある(ジョージ、アール.エーら(George,R.A.et.al.)、2002.Protein Engineering 15(11):871-9;ヒューストン、ジェイ.エスら(Huston,J.S.et.al.)、1988.PNAS85:5879~83頁;およびシャン、ディーら(Shan,D.et.al.)、1999.Journal of Immunology. 162(11):6589~95頁;それらのそれぞれの内容は、リンカー分子および配列に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。さらに、セリン残基の極性は溶解性を改善し、凝集の問題を防ぐ。
特定の実施形態において、本開示のペイロード領域は、ヒューストンら(Huston et al.)によって、米国特許第5525491号明細書(その内容は、リンカー分子および配列に関連するものとして、その全体を本願明細書に援用する)に記載されたリンカーなどの、小さくかつ分岐していないセリンに富むペプチドリンカーをコードし得る。セリンに富むリンカーによって連結された、本開示のペイロード領域によってコードされるポリペプチドは、溶解度が増加している。
特定の実施形態において、本開示のペイロード領域は、それらのそれぞれの内容が、リンカー分子および配列に関連して、それらの全体によって本願明細書に援用する、ホイットゥロウ(Whitlow)およびフィルピューラ(Filpula)によって米国特許第5856456号明細書、およびラドナーら(Ladner et al.)によって米国特許第4946778号明細書に記載されているリンカーなどの人工リンカーをコードし得。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのG4S3リンカー(配列番号15)をコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのG4Sリンカー(配列番号16)をコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのフューリン部位をコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのT2Aリンカーをコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのF2Aリンカーをコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのP2Aリンカーをコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのIRES配列をコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのG4S5リンカー(配列番号14)をコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのフューリンおよび1つの2Aリンカーをコードする。特定の実施形態において、ペイロード領域は、少なくとも1つのヒンジ領域をコードする。非限定的な例として、ヒンジはIgGヒンジである。
特定の実施形態において、リンカー領域は、1~50、1~100、50~100、50~150、100~150、100~200、150~200、150~250、200~250、200~300、250~300、250~350、300~350、300~400、350~400、350~450、400~450、400~500、450~500、450~550、500~550、500~600、550~600、550~650、または600~650長のヌクレオチドであり得る。リンカー領域は、1~650ヌクレオチド(またはその中の任意の値もしくは範囲)の長さ、または650を超える長さを有し得る。特定の実施形態において、リンカー領域は、12ヌクレオチドの長さであり得る。特定の実施形態において、リンカー領域は18ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は45ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は54ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は66ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は75ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は78ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は87ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は108ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は153ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は198ヌクレオチド長である。特定の実施形態において、リンカー領域は623ヌクレオチド長である。
イントロン
特定の実施形態において、ベクターゲノムは、イントロンなど、導入遺伝子標的の特異性および発現を増強するための少なくとも1つのエレメントを含む(例えば、パウエルら(Powellet al.)Viral Expression Cassette Elements to Enhance Transgene Target Specificity and Expression in Gene Therapy,2015年を参照;その内容は、導入遺伝子標的化エンハンサーに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。イントロンの非限定的な例としては、MVM(67~97bps)、F.IXトランケート型イントロン1(300bp)、β-グロビンSD/免疫グロブリン重鎖スプライスアクセプター(250bp)、アデノウイルススプライスドナー/イムノグロビンスプライスアクセプター(500bp)、SV40後期スプライスドナー/スプライスアクセプター(19S/16S)(180bp)およびハイブリッドアデノウイルススプライスドナー/IgGスプライスアクセプター(230bp)が挙げられる。
特定の実施形態において、イントロンまたはイントロン部分は、100~500ヌクレオチド長であってもよい。イントロンは、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490または500の長さを有してもよい。イントロンは、80~100、80~120、80~140、80~160、80~180、80~200、80~250、80~300、80~350、80~400、80~450、80~500、200~300、200~400、200~500、300~400、300~500または400~500の長さを有してもよい。
スタッファー配列
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、スタッファーまたはフィラー配列などの、パッケージング効率および発現を改善するための少なくとも1つのエレメントを含む。スタッファー配列の非限定的な例として、アルブミンおよび/またはアルファ-1アンチトリプシンが挙げられる。任意の公知のウイルス、哺乳動物、または植物の配列を、スタッファー配列として使用するために操作してもよい。
特定の実施形態において、スタッファーまたはフィラー配列は、約100~3500ヌクレオチドの長さであり得る。スタッファー配列は、約100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、または3000の長さを有し得る。
miRNA
特定の実施形態において、ウイルスゲノムは、特定の組織における導入遺伝子の発現を低減するために、miRNAをコードする少なくとも1つの配列を含む。miRNAおよびそれらの標的組織は当該技術分野で周知である。非限定的な例として、miR-122 miRNAを、ウイルスゲノムにコードして、肝臓でのウイルスゲノムの発現を低下し得る。
ペイロード
本開示のAAV粒子は、少なくとも1つのペイロード領域を含む少なくとも1つのペイロードコンストラクトを含んでもよいし、またはそれを使用して産生されてもよい。特定の実施形態において、ペイロード領域は、ペイロードコンストラクトのウイルスゲノムなどのウイルスゲノム内に位置し得る。ペイロード領域の5’および/または3’末端には、少なくとも1つの逆方向末端反復(ITR)が存在し得る。ペイロード領域内には、プロモータ領域、イントロン領域、およびコード領域があり得る。
特定の実施形態において、本開示のペイロードコンストラクトは、バキュロウイルスプラスミドまたは組換えバキュロウイルスゲノムとしても公知のバクミドであり得る。
特定の実施形態において、AAV粒子のペイロード領域は、目的のポリペプチドまたはタンパク質をコードする1つ以上の核酸配列を含む。
特定の実施形態において、AAV粒子は、目的の2つ以上のポリペプチドをコードする核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む。特定の実施形態において、1つ以上のポリペプチドをコードするウイルスゲノムを、複製して、ウイルス粒子にパッケージ化してもよい。ベクターゲノムを含むウイルス粒子で形質導入された標的細胞は、単一の標的細胞において1つ以上のポリペプチドのそれぞれを発現し得る。
AAV粒子ペイロード領域がポリペプチドをコードする場合、このポリペプチドは、ペプチドであっても、ポリペプチドであっても、またはタンパク質であってもよい。非限定的な例として、ペイロード領域は、目的の少なくとも1つの治療用タンパク質をコードし得る。本明細書に記載されるポリペプチドをコードするAAVウイルスゲノムは、ヒト疾患、ウイルス、感染症、獣医学的応用の分野、ならびに様々なインビボおよびインビトロ設定において有用であり得る。
特定の実施形態において、処方されたAAV粒子(ウイルスゲノムを含む)の対象への投与は、対象におけるタンパク質の発現を増大させる。特定の実施形態において、タンパク質の発現の増大は、ペイロードによってコードされるポリペプチドに関係する疾患または病気の影響および/または症状を低減する。
特定の実施形態において、AAV粒子は、目的のタンパク質(すなわち、ペイロードタンパク質、治療用タンパク質)をコードする核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、限定するものではないが、抗体、芳香族L-アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC)、ApoE2、フラタキシン(Fraataxin)、生存運動ニューロン(SMN)タンパク質、グルコセレブロシダーゼ、N-スルホグルコサミンスルホヒドロラーゼ、N-アセチル-アルファ-グルコサミニダーゼ、イズロン酸2-スルファターゼ、アルファ-L-イデュロニダーゼ、パルミトイルタンパク質チオエステラーゼ1、トリペプチジルペプチダーゼ1、バテニン、CLN5、CLN6(リンクリン)、MFSD8、CLN8、アスパルトアシラーゼ(ASPA)、プログラニュリン(GRN)、MeCP2、ベータガラクトシダーゼ(GLB1)および/またはギガキソニン(GAN)を含むタンパク質をコードする核酸配列を含む。
特定の実施形態において、AAV粒子は、以下の国際刊行物のいずれか1つに記載される疾患関連タンパク質(およびその断片またはバリアント)のいずれかをコードする核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む:国際公開第2016073693号パンフレット、国際公開第2017023724号パンフレット、国際公開第2018232055号パンフレット、国際公開第2016077687号パンフレット、国際公開第2016077689号パンフレット、国際公開第2018204786号パンフレット、国際公開第2017201258号パンフレット、国際公開第2017201248号パンフレット、国際公開第2018204803号パンフレット、国際公開第2018204797号パンフレット、国際公開第2017189959号パンフレット、国際公開第2017189963号パンフレット、国際公開第2017189964号パンフレット、国際公開第2015191508号パンフレット、国際公開第2016094783号パンフレット、国際公開第20160137949号パンフレット、国際公開第2017075335号パンフレット;それらの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体がそれぞれ本願明細書に援用される。
本開示のウイルスゲノムのペイロード領域によってコードされるアミノ酸配列は、1つ以上の核酸、核酸の断片または上述のいずれかのバリアントによって独立してコードされ得る、ポリペプチド全体、複数のポリペプチドまたはポリペプチドの断片として翻訳され得る。本明細書で使用されるとき、「ポリペプチド」は、ほとんどの場合でペプチド結合によって一緒に連結されているアミノ酸残基(天然または非天然)のポリマーを意味する。この用語は、本明細書で使用されるとき、任意のサイズ、構造、または機能のタンパク質、ポリペプチド、およびペプチドを指す。一部の場合において、コードされたポリペプチドは、約50アミノ酸より小さく、その場合は、ポリペプチドはペプチドと称される。ポリペプチドは、ペプチドである場合、少なくとも約2、3、4、または少なくとも5アミノ酸残基長であろう。したがって、ポリペプチドとしては、遺伝子産物、天然に存在するポリペプチド、合成ポリペプチド、上述のものの相同体、オルソログ、パラログ、断片および他の均等物、バリアント、および類似体が挙げられる。ポリペプチドは、単一分子であってもよく、または二量体、三量体もしくは四量体などの多分子複合体であってもよい。また、それらは、単一鎖または複数鎖のポリペプチドを含んでいてもよく、付随または連結されていてもよい。用語「ポリペプチド」は、1つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的化学類似体であるアミノ酸ポリマーにも該当し得る。
特定の実施形態において、「ポリペプチドバリアント」が提供される。用語「ポリペプチドバリアント」は、それらのアミノ酸配列が天然または参照配列と異なる分子を指す。アミノ酸配列バリアントは、天然または参照配列と比較して、アミノ酸配列内の特定の位置に置換、欠失、および/または挿入を有し得る。大抵の場合、バリアントは、天然または参照配列に対して少なくとも約50%同一性(相同性)を有することになり、特定の実施形態において、天然または参照配列に対して少なくとも約80%、または少なくとも約90%同一(相同性)であるだろう。
本開示は、そのベクターゲノムが調節性ポリヌクレオチド、例えば、治療剤としてのRNA分子またはDNA分子をコードする製剤化されたAAV粒子の使用を含む。よって、本開示は、目的の遺伝子を標的とする低分子二本鎖RNA(dsRNA)分子(低分子干渉RNA、siRNA、miRNA、プレmiRNA)にプロセシングされるポリヌクレオチドをコードするベクターゲノムを提供する。本開示はまた、疾患、障害、および/または状態を処置するために、目的の遺伝子の対立遺伝子の遺伝子発現およびタンパク質産生を阻害するためのそれらの使用方法を提供する。
特定の実施形態において、AAV粒子は、1つ以上の調節性ポリヌクレオチドをコードするかまたは含む核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む。特定の実施形態において、AAV粒子は、目的の調節性ポリヌクレオチドをコードする核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む。本開示の特定の実施形態において、調節性ポリヌクレオチド、例えば、RNA分子またはDNA分子は、治療剤として提示される。RNA干渉媒介性遺伝子サイレンシングは、標的遺伝子の発現を特異的に阻害し得る。
特定の実施形態において、ペイロード領域は、標的遺伝子発現および/または標的タンパク質産生を妨害する調節性ポリヌクレオチドをコードする核酸配列を含む。特定の実施形態において、阻害/修飾される遺伝子発現またはタンパク質産生としては、限定するものではないが、スーパーオキシドジスムターゼ1(SOD1)、第9染色体オープンリーディングフレーム72(C9ORF72)、TAR DNA結合タンパク質(TARDBP)、アタキシン-3(ATXN3)、ハンチンチン(huntingtin)(HTT)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、アポリポタンパク質E(ApoE)、微小管関連タンパク質タウ(MAPT)、アルファ-シヌクレイン(SNCA)、電圧ゲートナトリウムチャネルアルファサブユニット9(SCN9A)、および/または電圧ゲートナトリウムチャネルアルファサブユニット10(SCN10A)が挙げられる。
特定の実施形態において、AAV粒子は、以下の国際刊行物のいずれか1つに記載の調節性ポリヌクレオチド、RNAi分子、siRNA分子、dsRNA分子、および/またはRNA二重鎖のいずれかをコードする核酸配列を含むペイロード領域を有するウイルスゲノムを含む:国際公開第2016073693号パンフレット、国際公開第2017023724号パンフレット、国際公開第2018232055号パンフレット、国際公開第2016077687号パンフレット、国際公開第2016077689号パンフレット、国際公開第2018204786号パンフレット、国際公開第2017201258号パンフレット、国際公開第2017201248号パンフレット、国際公開第2018204803号パンフレット、国際公開第2018204797号パンフレット、国際公開第2017189959号パンフレット、国際公開第2017189963号パンフレット、国際公開第2017189964号パンフレット、国際公開第2015191508号パンフレット、国際公開第2016094783号パンフレット、国際公開第20160137949号パンフレット、国際公開第2017075335号パンフレット;それらの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体がそれぞれ本願明細書に援用される。
特定の実施形態において、そのようなsiRNA分子、またはsiRNA分子の一本鎖をコードする核酸配列を、アデノ随伴ウイルスベクターに挿入し、細胞、具体的には中枢神経系の細胞に導入する。
AAV粒子はいくつかの固有の特徴のおかげでsiRNA送達について研究されてきた。特徴の非限定的な例として、以下が挙げられる:(i)分裂細胞と非分裂細胞の両方に感染する能力;(ii)ヒト細胞を含む、感染性の広範な宿主範囲;(iii)野生型AAVはいかなる疾患にも関係しておらず、感染細胞で複製することは示されていない;(iv)ベクターに対する細胞媒介性免疫応答の欠如、および(v)宿主染色体における非統合的性質により、長期発現の可能性が低下する。さらに、AAV粒子による感染は、細胞の遺伝子発現のパターンの変化に最小限の影響しか与えない(スティルウェルおよびサムルスキィら(Stilwell and Samulskiet al.、Biotechniques,2003,34,148)。
特定の実施形態において、本開示のコードされたsiRNA二本鎖は、一緒になってハイブリダイズして二本鎖構造を形成するアンチセンス鎖およびセンス鎖を含み、ここで、このアンチセンス鎖は、目的の標的遺伝子の核酸配列に相補的であり、このセンス鎖は、目的の標的遺伝子の核酸配列と相同である。他の態様では、各鎖の3’末端に0、1または2ヌクレオチドのオーバーハングがある。
本開示の製剤化されたAAV粒子のペイロードは、遺伝子発現のRNA干渉(RNAi)誘導阻害を受けやすい1つ以上の薬剤をコードし得る。本明細書で提供されるのは、目的の遺伝子(本明細書では総称して「siRNA分子」と呼ばれる)を標的とするコードされたsiRNA二本鎖またはコードされたdsRNAである。そのようなsiRNA分子、例えば、コードされたsiRNA二重鎖、コードされたdsRNAまたはコードされたsiRNAまたはdsRNA前駆体は、細胞、例えば、星状細胞またはミクログリア、皮質、海馬、嗅内、視床、感覚または運動ニューロンにおける遺伝子発現を低減またはサイレンシングし得る。
RNAi(転写後遺伝子サイレンシング(PTGS)、クェリング(quelling)、または同時抑制(co-suppression)としても公知)は、転写後遺伝子サイレンシングプロセスであり、ここではRNA分子が、典型的には、特定のmRNA分子の破壊を生じることによって、配列特異的方式で遺伝子発現を阻害する。RNAiの活性構成要素は、低分子干渉RNA(siRNA)と呼ばれる短鎖/低分子二本鎖RNA(dsRNA)であり、典型的には15~30ヌクレオチド(例えば、19~25、19~24、または19~21ヌクレオチド)、および2-ヌクレオチド3’オーバーハングを含み、それは標的遺伝子の核酸配列と一致する。これらの短いRNA種は、より大きなdsRNAのDicer媒介性の切断によってin vivoで自然に産生され得、それらは哺乳動物細胞で機能的である。
マイクロRNA(miRNA)としても公知の自然に発現する低分子RNAは、mRNAの発現を調節することによって遺伝子サイレンシングを誘発する。RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)を含むmiRNAは、シード領域と呼ばれるmiRNAの5’領域のヌクレオチド2~7、およびその3’領域と他の塩基対との完全な配列相補性を示すmRNAを標的とする。miRNAを媒介した遺伝子発現のダウンレギュレーションは、標的mRNAの切断、標的mRNAの翻訳阻害、またはmRNAの崩壊によって引き起こされ得る。miRNA標的化配列は通常、標的mRNAの3’UTRに位置する。単一のmiRNAが様々な遺伝子からの100を超える転写産物を標的とする場合があり、1つのmRNAが異なるmiRNAの標的となる場合がある。
特定のmRNAを標的とするsiRNA二重鎖またはdsRNAは、AAV粒子のペイロードとして設計されてもよく、RNAiプロセスを活性化するために細胞に導入されてもよい。エルバシルら(Elbashir et al.)は、21ヌクレオチドのsiRNA二重鎖(低分子干渉RNAと呼ばれる)が、哺乳動物細胞で免疫応答を誘発することなく、効力のあるかつ特異的な遺伝子ノックダウンをもたらし得ることを実証した(エルバシルエスエムら(Elbashir SM et al.)、Nature,2001,411,494-498)。この最初の報告以来、siRNAによる転写後遺伝子サイレンシングは、哺乳動物細胞における遺伝子解析のための強力なツールとして直ちに出現し、新しい治療法を産生す可能性がある。
標的mRNAに相同なセンス鎖および標的mRNAに相補的なアンチセンス鎖からなるsiRNA二重鎖は、一本鎖(ss)-siRNA(例えば、アンチセンス鎖RNAまたはアンチセンスオリゴヌクレオチド)を使用する場合と比較して、標的RNA破壊の効率の点ではるかに有利である。多くの場合、対応する二本鎖の効果的な遺伝子サイレンシング効力を達成するには、より高濃度のss-siRNAが必要である。
特定の実施形態において、siRNA分子は、分子足場も含む調節性ポリヌクレオチドにコードされ得る。本明細書で使用される場合、「分子足場」とは、後続の分子を設計または作製するための配列または構造的基礎を形成するフレームワークまたは出発分子である。
特定の実施形態において、ペイロード(例えば、siRNA、miRNAまたは本明細書に記載の他のRNAi剤)を含む調節性ポリヌクレオチドは、任意の長さであり得、全体としてもしくは部分的に野生型マイクロRNA配列から誘導され得るか、または完全に人工的である先行5’隣接配列を含む分子足場を含む。3’隣接配列は、サイズおよび起源において5’隣接配列を反映している場合がある。特定の実施形態において、5’および3’隣接配列の一方または両方が存在しない。
特定の実施形態において、分子足場は、当該技術分野で公知の1つ以上のリンカーを含み得る。このリンカーは、領域または1つの分子足場を別の分子足場から分離し得る。非限定的な例として、分子足場はポリシストロン性であり得る。
特定の実施形態において、調節性ポリヌクレオチドは、以下の特性のうちの少なくとも1つを使用して設計される:ループバリアント、シードミスマッチ/バルジ/ウォブルバリアント、ステムミスマッチ、ループバリアントおよび基底ステムミスマッチバリアント、シードミスマッチおよび基底ステムミスマッチバリアント、ステムミスマッチおよび基底ステムミスマッチバリアント、シードウォブルおよび基底ステムウォブルバリアント、またはステム配列バリアント。
ゲノムサイズ
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むAAV粒子は、一本鎖または二本鎖ベクターゲノムであり得る。ベクターゲノムのサイズは、小型、中型、大型または最大サイズであってもよい。加えて、ベクターゲノムは、プロモータおよびポリAテールを含んでもよい。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むベクターゲノムは、小型一本鎖ベクターゲノムであり得る。小型一本鎖ベクターゲノムは、2.1~3.5kbのサイズ、例えば、約2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、および3.5kbサイズであり得る。非限定的な例として、小型一本鎖ベクターゲノムは、3.2kbサイズであり得る。別の非限定的な例として、小型一本鎖ベクターゲノムは、2.2kbサイズであり得る。加えて、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むベクターゲノムは、小型二本鎖ベクターゲノムであり得る。小型二本鎖ベクターゲノムは、1.3~1.7kbサイズ、例えば、約1.3、1.4、1.5、1.6、および1.7kbサイズであり得る。非限定的な例として、小型二本鎖ベクターゲノムは、1.6kbサイズであり得る。加えて、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロード、例えば、ポリヌクレオチド、siRNAまたはdsRNAを含むベクターゲノムは、中型一本鎖ベクターゲノムであり得る。中型一本鎖ベクターゲノムは、約3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2および4.3kbサイズなど、3.6~4.3kbサイズであってもよい。非限定的な例として、中型一本鎖ベクターゲノムは、4.0kbサイズであり得る。加えて、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むベクターゲノムは、中型二本鎖ベクターゲノムであり得る。中型二本鎖ベクターゲノムは、約1.8、1.9、2.0、および2.1kbサイズなど、1.8~2.1kbサイズであってもよい。非限定的な例として、中型二本鎖ベクターゲノムは、2.0kbサイズであり得る。加えて、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むベクターゲノムは、大型一本鎖ベクターゲノムであり得る。大型一本鎖ベクターゲノムは、約4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9および6.0kbサイズなど、4.4~6.0kbサイズであってもよい。非限定的な例として、大型一本鎖ベクターゲノムは、4.7kbサイズであり得る。別の非限定的な例として、大型一本鎖ベクターゲノムは、4.8kbサイズであり得る。さらに別の非限定的な例として、大型一本鎖ベクターゲノムは6.0kbサイズであってもよい。加えて、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載のペイロードを含むベクターゲノムは、大型二本鎖ベクターゲノムであり得る。大型二本鎖ベクターゲノムは、約2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9および3.0kbサイズなど、2.2~3.0kbサイズであってもよい。非限定的な例として、大型二本鎖ベクターゲノムは、2.4kbサイズであり得る。さらに、ベクターゲノムはプロモータおよびポリAテールを含み得る。
AAV血清型
本開示のAAV粒子は、任意の天然もしくは組換えAAV血清型を含んでもよいし、またはそれらに由来してもよい。本開示によれば、AAV粒子は、血清型を利用しても、もしくはそれに基づいてもよく、または以下のいずれかから選択されるペプチドを含んでもよい:VOY101、VOY201、AAVPHP.B(PHP.B)、AAVPHP.A(PHP.A)、AAVG2B-26、AAVG2B-13、AAVTH1.1-32、AAVTH1.1-35、AAVPHP.B2(PHP.B2)、AAVPHP.B3(PHP.B3)、AAVPHP.N/PHP.B-DGT、AAVPHP.B-EST、AAVPHP.B-GGT、AAVPHP.B-ATP、AAVPHP.B-ATT-T、AAVPHP.B-DGT-T、AAVPHP.B-GGT-T、AAVPHP.B-SGS、AAVPHP.B-AQP、AAVPHP.B-QQP、AAVPHP.B-SNP(3)、AAVPHP.B-SNP、AAVPHP.B-QGT、AAVPHP.B-NQT、AAVPHP.B-EGS、AAVPHP.B-SGN、AAVPHP.B-EGT、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-STP、AAVPHP.B-PQP、AAVPHP.B-SQP、AAVPHP.B-QLP、AAVPHP.B-TMP、AAVPHP.B-TTP、AAVPHP.S/G2A12、AAVG2A15/G2A3(G2A3)、AAVG2B4(G2B4)、AAVG2B5(G2B5)、PHP.S、AAV1、AAV2、AAV2G9、AAV3、AAV3a、AAV3b、AAV3-3、AAV4、AAV4-4、AAV5、AAV6、AAV6.1、AAV6.2、AAV6.1.2、AAV7、AAV7.2、AAV8、AAV9、AAV9.11、AAV9.13、AAV9.16、AAV9.24、AAV9.45、AAV9.47、AAV9.61、AAV9.68、AAV9.84、AAV9.9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV16.3、AAV24.1、AAV27.3、AAV42.12、AAV42-1b、AAV42-2、AAV42-3a、AAV42-3b、AAV42-4、AAV42-5a、AAV42-5b、AAV42-6b、AAV42-8、AAV42-10、AAV42-11、AAV42-12、AAV42-13、AAV42-15、AAV42-aa、AAV43-1、AAV43-12、AAV43-20、AAV43-21、AAV43-23、AAV43-25、AAV43-5、AAV44.1、AAV44.2、AAV44.5、AAV223.1、AAV223.2、AAV223.4、AAV223.5、AAV223.6、AAV223.7、AAV1-7/rh.48、AAV1-8/rh.49、AAV2-15/rh.62、AAV2-3/rh.61、AAV2-4/rh.50、AAV2-5/rh.51、AAV3.1/hu.6、AAV3.1/hu.9、AAV3-9/rh.52、AAV3-11/rh.53、AAV4-8/r11.64、AAV4-9/rh.54、AAV4-19/rh.55、AAV5-3/rh.57、AAV5-22/rh.58、AAV7.3/hu.7、AAV16.8/hu.10、AAV16.12/hu.11、AAV29.3/bb.1、AAV29.5/bb.2、AAV106.1/hu.37、AAV114.3/hu.40、AAV127.2/hu.41、AAV127.5/hu.42、AAV128.3/hu.44、AAV130.4/hu.48、AAV145.1/hu.53、AAV145.5/hu.54、AAV145.6/hu.55、AAV161.10/hu.60、AAV161.6/hu.61、AAV33.12/hu.17、AAV33.4/hu.15、AAV33.8/hu.16、AAV52/hu.19、AAV52.1/hu.20、AAV58.2/hu.25、AAVA3.3、AAVA3.4、AAVA3.5、AAVA3.7、AAVC1、AAVC2、AAVC5、AAV-DJ、AAV-DJ8、AAVF3、AAVF5、AAVH2、AAVrh.72、AAVhu.8、AAVrh.68、AAVrh.70、AAVpi.1、AAVpi.3、AAVpi.2、AAVrh.60、AAVrh.44、AAVrh.65、AAVrh.55、AAVrh.47、AAVrh.69、AAVrh.45、AAVrh.59、AAVhu.12、AAVH6、AAVLK03、AAVH-1/hu.1、AAVH-5/hu.3、AAVLG-10/rh.40、AAVLG-4/rh.38、AAVLG-9/hu.39、AAVN721-8/rh.43、AAVCh.5、AAVCh.5R1、AAVcy.2、AAVcy.3、AAVcy.4、AAVcy.5、AAVCy.5R1、AAVCy.5R2、AAVCy.5R3、AAVCy.5R4、AAVcy.6、AAVhu.1、AAVhu.2、AAVhu.3、AAVhu.4、AAVhu.5、AAVhu.6、AAVhu.7、AAVhu.9、AAVhu.10、AAVhu.11、AAVhu.13、AAVhu.15、AAVhu.16、AAVhu.17、AAVhu.18、AAVhu.20、AAVhu.21、AAVhu.22、AAVhu.23.2、AAVhu.24、AAVhu.25、AAVhu.27、AAVhu.28、AAVhu.29、AAVhu.29R、AAVhu.31、AAVhu.32、AAVhu.34、AAVhu.35、AAVhu.37、AAVhu.39、AAVhu.40、AAVhu.41、AAVhu.42、AAVhu.43、AAVhu.44、AAVhu.44R1、AAVhu.44R2、AAVhu.44R3、AAVhu.45、AAVhu.46、AAVhu.47、AAVhu.48、AAVhu.48R1、AAVhu.48R2、AAVhu.48R3、AAVhu.49、AAVhu.51、AAVhu.52、AAVhu.54、AAVhu.55、AAVhu.56、AAVhu.57、AAVhu.58、AAVhu.60、AAVhu.61、AAVhu.63、AAVhu.64、AAVhu.66、AAVhu.67、AAVhu.14/9、AAVhu.t19、AAVrh.2、AAVrh.2R、AAVrh.8、AAVrh.8R、AAVrh.10、AAVrh.12、AAVrh.13、AAVrh.13R、AAVrh.14、AAVrh.17、AAVrh.18、AAVrh.19、AAVrh.20、AAVrh.21、AAVrh.22、AAVrh.23、AAVrh.24、AAVrh.25、AAVrh.31、AAVrh.32、AAVrh.33、AAVrh.34、AAVrh.35、AAVrh.36、AAVrh.37、AAVrh.37R2、AAVrh.38、AAVrh.39、AAVrh.40、AAVrh.46、AAVrh.48、AAVrh.48.1、AAVrh.48.1.2、AAVrh.48.2、AAVrh.49、AAVrh.51、AAVrh.52、AAVrh.53、AAVrh.54、AAVrh.56、AAVrh.57、AAVrh.58、AAVrh.61、AAVrh.64、AAVrh.64R1、AAVrh.64R2、AAVrh.67、AAVrh.73、AAVrh.74、AAVrh8R、AAVrh8R A586R突然変異体、AAVrh8R R533A突然変異体、AAAV、BAAV、カプリンAAV、ウシAAV、AAVhE1.1、AAVhEr1.5、AAVhER1.14、AAVhEr1.8、AAVhEr1.16、AAVhEr1.18、AAVhEr1.35、AAVhEr1.7、AAVhEr1.36、AAVhEr2.29、AAVhEr2.4、AAVhEr2.16、AAVhEr2.30、AAVhEr2.31、AAVhEr2.36、AAVhER1.23、AAVhEr3.1、AAV2.5T、AAV-PAEC、AAV-LK01、AAV-LK02、AAV-LK03、AAV-LK04、AAV-LK05、AAV-LK06、AAV-LK07、AAV-LK08、AAV-LK09、AAV-LK10、AAV-LK11、AAV-LK12、AAV-LK13、AAV-LK14、AAV-LK15、AAV-LK16、AAV-LK17、AAV-LK18、AAV-LK19、AAV-PAEC2、AAV-PAEC4、AAV-PAEC6、AAV-PAEC7、AAV-PAEC8、AAV-PAEC11、AAV-PAEC12、AAV-2-プレ-miRNA-101、AAV-8h、AAV-8b、AAV-h、AAV-b、AAV SM 10-2、AAVシャッフル100-1、AAVシャッフル100-3、AAVシャッフル100-7、AAVシャッフル10-2、AAVシャッフル10-6、AAVシャッフル10-8、AAVシャッフル100-2、AAV SM 10-1、AAV SM 10-8、AAV SM 100-3、AAV SM 100-10、BNP61 AAV、BNP62 AAV、BNP63 AAV、AAVrh.50、AAVrh.43、AAVrh.62、AAVrh.48、AAVhu.19、AAVhu.11、AAVhu.53、AAV4-8/rh.64、AAVLG-9/hu.39、AAV54.5/hu.23、AAV54.2/hu.22、AAV54.7/hu.24、AAV54.1/hu.21、AAV54.4R/hu.27、AAV46.2/hu.28、AAV46.6/hu.29、AAV128.1/hu.43、真型(true type)AAV(ttAAV)、UPENN AAV 10、日本AAV 10血清型、AAV CBr-7.1、AAV CBr-7.10、AAV CBr-7.2、AAV CBr-7.3、AAV CBr-7.4、AAV CBr-7.5、AAV CBr-7.7、AAV CBr-7.8、AAV CBr-B7.3、AAV CBr-B7.4、AAV CBr-E1、AAV CBr-E2、AAV CBr-E3、AAV CBr-E4、AAV CBr-E5、AAV CBr-e5、AAV CBr-E6、AAV CBr-E7、AAV CBr-E8、AAV CHt-1、AAV CHt-2、AAV CHt-3、AAV CHt-6.1、AAV CHt-6.10、AAV CHt-6.5、AAV CHt-6.6、AAV CHt-6.7、AAV CHt-6.8、AAV CHt-P1、AAV CHt-P2、AAV CHt-P5、AAV CHt-P6、AAV CHt-P8、AAV CHt-P9、AAV CKd-1、AAV CKd-10、AAV CKd-2、AAV CKd-3、AAV CKd-4、AAV CKd-6、AAV CKd-7、AAV CKd-8、AAV CKd-B1、AAV CKd-B2、AAV CKd-B3、AAV CKd-B4、AAV CKd-B5、AAV CKd-B6、AAV CKd-B7、AAV CKd-B8、AAV CKd-H1、AAV CKd-H2、AAV CKd-H3、AAV CKd-H4、AAV CKd-H5、AAV CKd-H6、AAV CKd-N3、AAV CKd-N4、AAV CKd-N9、AAV CLg-F1、AAV CLg-F2、AAV CLg-F3、AAV CLg-F4、AAV CLg-F5、AAV CLg-F6、AAV CLg-F7、AAV CLg-F8、AAV CLv-1、AAV CLv1-1、AAV Clv1-10、AAV CLv1-2、AAV CLv-12、AAV CLv1-3、AAV CLv-13、AAV CLv1-4、AAV Clv1-7、AAV Clv1-8、AAV Clv1-9、AAV CLv-2、AAV CLv-3、AAV CLv-4、AAV CLv-6、AAV CLv-8、AAV CLv-D1、AAV CLv-D2、AAV CLv-D3、AAV CLv-D4、AAV CLv-D5、AAV CLv-D6、AAV CLv-D7、AAV CLv-D
8、AAV CLv-E1、AAV CLv-K1、AAV CLv-K3、AAV CLv-K6、AAV CLv-L4、AAV CLv-L5、AAV CLv-L6、AAV CLv-M1、AAV CLv-M11、AAV CLv-M2、AAV CLv-M5、AAV CLv-M6、AAV CLv-M7、AAV CLv-M8、AAV CLv-M9、AAV CLv-R1、AAV CLv-R2、AAV CLv-R3、AAV CLv-R4、AAV CLv-R5、AAV CLv-R6、AAV CLv-R7、AAV CLv-R8、AAV CLv-R9、AAV CSp-1、AAV CSp-10、AAV CSp-11、AAV CSp-2、AAV CSp-3、AAV CSp-4、AAV CSp-6、AAV CSp-7、AAV CSp-8、AAV CSp-8.10、AAV CSp-8.2、AAV CSp-8.4、AAV CSp-8.5、AAV CSp-8.6、AAV CSp-8.7、AAV CSp-8.8、AAV CSp-8.9、AAV CSp-9、AAV.hu.48R3、AAV.VR-355、AAV3B、AAV4、AAV5、AAVF1/HSC1、AAVF11/HSC11、AAVF12/HSC12、AAVF13/HSC13、AAVF14/HSC14、AAVF15/HSC15、AAVF16/HSC16、AAVF17/HSC17、AAVF2/HSC2、AAVF3/HSC3、AAVF4/HSC4、AAVF5/HSC5、AAVF6/HSC6、AAVF7/HSC7、AAVF8/HSC8、AAVF9/HSC9、AAVrh20、AAVrh32/33、AAVrh39、AAVrh46、AAVrh73、AAVrh74、AAVhu.26、またはそれらのバリアントもしくは誘導体。
AAV-DJ配列には、(1)アミノ酸587のアルギニン(R;Arg)がグルタミン(Q;Gln)に変更されるR587Q、および(2)アミノ酸590のアルギニン(R;Arg)がスレオニン(T;Thr)に変更されるR590Tという2つの突然変異が含まれてもよい。別の非限定的な例として、以下の3つの突然変異が含まれる場合がある:(1)アミノ酸406のリジン(K;Lys)がアルギニン(R;Arg)に変更されるK406R、(2)アミノ酸587のアルギニン(R;Arg)がグルタミン(Q;Gln)に変更されるR587Q、および(3)アミノ酸590のアルギニン(R;Arg)がスレオニン(T;Thr)に変更されるR590T。
特定の実施形態において、AAVは、アミノ酸390~627(VP1ナンバリング)に突然変異を有するAAV9カプシドライブラリーによって生成された血清型であり得る。血清型ならびに対応するヌクレオチドおよびアミノ酸置換は、限定するものではないが、AAV9.1(G1594C;D532H)、AAV6.2(T1418AおよびT1436X;V473DおよびI479K)、AAV9.3(T1238A;F413Y)、AAV9.4(T1250CおよびA1617T;F417S)、AAV9.5(A1235G、A1314T、A1642G、C1760T;Q412R、T548A、A587V)、AAV9.6(T1231A;F411I)、AAV9.9(G1203A、G1785T;W595C)、AAV9.10(A1500G、T1676C;M559T)、AAV9.11(A1425T、A1702C、A1769T;T568P、Q590L)、AAV9.13(A1369C、A1720T;N457H、T574S)、AAV9.14(T1340A、T1362C、T1560C、G1713A;L447H)、AAV9.16(A1775T;Q592L)、AAV9.24(T1507C、T1521G;W503R)、AAV9.26(A1337G、A1769C;Y446C、Q590P)、AAV9.33(A1667C;D556A)、AAV9.34(A1534G、C1794T;N512D)、AAV9.35(A1289T、T1450A、C1494T、A1515T、C1794A、G1816A;Q430L、Y484N、N98K、V606I)、AAV9.40(A1694T、E565V)、AAV9.41(A1348T、T1362C;T450S)、AAV9.44(A1684C、A1701T、A1737G;N562H、K567N)、AAV9.45(A1492T、C1804T;N498Y、L602F)、AAV9.46(G1441C、T1525C、T1549G;G481R、W509R、L517V)、9.47(G1241A、G1358A、A1669G、C1745T;S414N、G453D、K557E、T582I)、AAV9.48(C1445T、A1736T;P482L、Q579L)、AAV9.50(A1638T、C1683T、T1805A;Q546H、L602H)、AAV9.53(G1301A、A1405C、C1664T、G1811T;R134Q、S469R、A555V、G604V)、AAV9.54(C1531A、T1609A;L511I、L537M)、AAV9.55(T1605A;F535L)、AAV9.58(C1475T、C1579A;T492I、H527N)、AAV.59(T1336C;Y446H)、AAV9.61(A1493T;N498I)、AAV9.64(C1531A、A1617T;L511I)、AAV9.65(C1335T、T1530C、C1568A;A523D)、AAV9.68(C1510A;P504T)、AAV9.80(G1441A、;G481R)、AAV9.83(C1402A、A1500T;P468T、E500D)、AAV9.87(T1464C、T1468C;S490P)、AAV9.90(A1196T;Y399F)、AAV9.91(T1316G、A1583T、C1782G、T1806C;L439R、K528I)、AAV9.93(A1273G、A1421G、A1638C、C1712T、G1732A、A1744T、A1832T;S425G、Q474R、Q546H、P571L、G578R、T582S、D611V)、AAV9.94(A1675T;M559L)およびAAV9.95(T1605A;F535L)であり得る。
本明細書において引用および/または記載したDNAおよびRNA配列のいずれかにおいて、一文字記号は以下の説明を有する:Aはアデニンであり;Cはシトシンであり;Gはグアニンであり;Tはチミンであり;Uはウラシルであり;Wはアデニンまたはチミンなどの弱塩基であり;Sはシトシンおよびグアニンなどの強ヌクレオチドであり;Mはアデニンおよびシトシンなどのアミノヌクレオチドであり;Kはグアニンおよびチミンなどのケトヌクレオチドであり;Rはプリンのアデニンおよびグアニンであり;Yはピリミジンのシトシンおよびチミンであり;BはAではない任意の塩基(例えば、シトシン、グアニン、およびチミン)であり;DはCではない任意の塩基(例えば、アデニン、グアニン、およびチミン)であり;HはGではない任意の塩基(例えば、アデニン、シトシン、およびチミン)であり;VはTではない任意の塩基(例えば、アデニン、シトシン、およびグアニン)であり;Nは任意のヌクレオチドであり(ギャップではない);Zはゼロである。
本明細書で参照および/または記載されているアミノ酸配列のいずれにおいても、一文字記号は以下の説明を有する:グリシンはG(Gly)であり;アラニンはA(Ala)であり;ロイシンはL(Leu)であり;メチオニンはM(Met)であり;フェニルアラニンはF(Phe)であり;トリプトファンはW(Trp)であり;リジンはK(Lys)であり;グルタミンはQ(Gln)であり;グルタミン酸はE(Glu)であり;セリンはS(Ser)であり;プロリンはP(Pro)であり;バリンはV(Val)であり;イソロイシンはI(Ile)であり;システインはC(Cys)であり;チロシンはY(Tyr)であり;ヒスチジンはH(His)であり;アルギニンはR(Arg)であり;アスパラギンはN(Asn)であり;アスパラギン酸はD(Asp)であり;スレオニンはT(Thr)であり;アスパラギン酸またはアスパラギンはB(Asx)であり;ロイシンまたはイソロイシンはJ(Xle)であり;ピロリシンはO(Pyl)であり;セレノシステインはU(Sec)であり;任意のアミノ酸はX(Xaa)であり;およびグルタミンまたはグルタミン酸はZ(Glx)である。
特定の実施形態において、AAV血清型は、国際公開第2015038958号パンフレット、国際公開第2017100671号パンフレット、国際公開第2016134375号パンフレット、国際公開第2017083722号パンフレット、国際公開第2017015102号パンフレット、国際公開第2017058892号パンフレット、国際公開第2017066764号パンフレット、米国特許第9624274号明細書、米国特許第9475845号明細書、米国特許出願公開第20160369298号明細書、米国特許出願公開第20170145405号明細書に記載のような配列、インサート、改変または突然変異であってもよいし、またはそれらを含んでもよく、それらの内容は、AAV血清型および改変に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、AAVは、デバーマンら(Deverman et al.)、(Nature Biotechnology 34(2):204-209(2016))によって記載されるように、Cre組換えベースのAAV標的進化(CREATE)によって生成される血清型であってもよく、その内容は、その全体を参照により本願明細書に援用する。特定の実施形態において、AAV血清型は、ジャクソンら(Jackson et al)Frontiers in Molecular Neuroscience 9:154頁(2016年))に記載されているとおりであり得、その内容は、その全体のAAV血清型および改変が参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、AAV血清型は、中枢神経系の細胞に対するその向性に起因して使用のために選択される。特定の実施形態において、中枢神経系の細胞はニューロンである。別の実施形態において、中枢神経系の細胞は星状細胞である。
特定の実施形態において、AAV血清型は、筋肉の細胞(複数可)に対するその向性に起因して使用のために選択される。
特定の実施形態において、AAV VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンは、米国特許第8163543号明細書に記載されるように、CTG、TTG、またはGTGであり得、その内容は、その全体のAAV血清型および改変が参照により本願明細書に援用する。
本開示は、カプシド(Cap)遺伝子にコードされる構造的カプシドタンパク質(VP1、VP2、およびVP3を含む)に言及する。これらのカプシドタンパク質はAAVなどのウイルスベクターのタンパク質外部の構造的殻(すなわちカプシド)を形成する。Capポリヌクレオチドから合成されたVPカプシドタンパク質には、一般に、ペプチド配列中の最初のアミノ酸としてメチオニンが含まれ(Met1)、これは対応するCapヌクレオチド配列中の開始コドン(AUGまたはATG)に関連している。しかし、最初のメチオニン(Met1)残基または一般にどの最初のアミノ酸(AA1)でも、ポリペプチド合成後またはその間に、Met-アミノペプチダーゼなどのタンパク質プロセシング酵素によって切断されることが一般的である。この「Met/AAクリッピング」プロセスは、しばしば、ポリペプチド配列中の2番目のアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、セリン、スレオニンなど)の対応するアセチル化に関連している。Metクリッピングは一般的にVP1およびVP3のカプシドタンパク質で起こるが、VP2カプシドタンパク質でも起こる場合がある。
Met/AAクリッピングが不完全である場合、ウイルスカプシドを含む1つ以上(1、2または3)のVPカプシドタンパク質の混合物が産生され得、そのいくつかは、Met1/AA1アミノ酸(Met+/AA+)を含み得、およびそのうちのいくつかは、Met/AAクリッピング(Met-/AA-)の結果としてMet1/AA1アミノ酸を欠いている場合がある。カプシドタンパク質のMet/AAクリッピングに関するさらなる考察については、ジンら(Jin,et al.)組換えアデノ随伴ウイルスカプシドタンパク質の完全な特性評価のための直接液体クロマトグラフィー/質量分析(Direct Liquid Chromatography/Mass Spectrometry Analysis for Complete Characterization of Recombinant Adeno-Associated Virus Capsid Proteins).ヒューマン・ジーン・セラピー・メソッズ(Hum Gene Ther Methods.)2017年10月 28(5):255~267頁;ウォンら(Hwang,et al.)細胞タンパク質のN末端アセチル化は、特定の分解シグナルを生成する(N-Terminal Acetylation of Cellular Proteins Creates Specific Degradation Signals.)サイエンス(Science).2010年2月 19.327(5968):973~977頁を参照;それらの内容はそれぞれ、カプシドタンパク質の修飾およびクリッピングに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
本開示によれば、カプシドタンパク質への言及は、クリップされた(Met-/AA-)またはクリップされていない(Met+/AA+)のいずれかに限定されず、文脈において、独立したカプシドタンパク質、本開示のカプシドタンパク質をコードするか、記述するか、産生するか、またはもたらすカプシドタンパク質、および/またはポリヌクレオチド配列(またはその断片)の混合物を含むウイルスカプシドを指す場合がある。「カプシドタンパク質」または「カプシドポリペプチド」(VP1、VP2またはVP2など)への直接参照には、Met1/AA1アミノ酸(Met+/AA+)を含むVPカプシドタンパク質、および対応するVPカプシドタンパク質(Met/AAクリッピング(Met-/AA-)の結果としてMet1/AA1アミノ酸を欠く)も含まれる場合がある。
さらに本開示によれば、Met1/AA1アミノ酸(Met+/AA+)を含む1つ以上のカプシドタンパク質をそれぞれ含むかまたはコードする特定の配列番号(タンパク質であるかまたは核酸であるか)への言及は、その配列のレビュー時に、Met1/AA1アミノ酸を欠くVPカプシドタンパク質を教示すると理解されるべきであり、最初に列挙されたアミノ酸を単に欠く任意の配列(Met1/AA1であるか否かにかかわらず)は容易に明らかである。
非限定的な例として、736アミノ酸長であり、AUG/ATG開始コドンによってコードされる「Met1」アミノ酸(Met+)を含むVP1ポリペプチド配列への言及はまた、735アミノ酸長であり、736アミノ酸Met+配列の「Met1」アミノ酸(Met-)を含まないVP1ポリペプチド配列を教示することも理解され得る。第2の非限定的な例として、736アミノ酸長であり、任意のNNN開始コドンによってコードされる「AA1」アミノ酸(AA1+)を含むVP1ポリペプチド配列への言及はまた、735アミノ酸長であり、736アミノ酸のAA1+配列の「AA1」アミノ酸(AA1-)を含まないVP1ポリペプチド配列を教示すると理解され得る。
VPカプシドタンパク質から形成されるウイルスカプシドへの言及(特定のAAVカプシド血清型への言及など)は、Met1/AA1アミノ酸(Met+/AA1+)を含むVPカプシドタンパク質、Met/AA1-クリッピング(Met-/AA1-)の結果としてMet1/AA1アミノ酸を欠く、対応するVPカプシドタンパク質、およびそれらの組合せ(Met+/AA1+およびMet-/AA1-)を組み込み得る。
非限定的な例として、AAVカプシド血清型は、VP1(Met+/AA1+)、VP1(Met-/AA1-)、またはVP1(Met+/AA1+)とVP1(Met-/AA1-)との組合せを含み得る。AAVカプシド血清型には、VP3(Met+/AA1+)、VP3(Met-/AA1-)、またはVP3(Met+/AA1+)とVP3(Met-/AA1-)との組合せも含み得る;また、VP2(Met+/AA1)とVP2(Met-/AA1-)の同様のオプションの組合せも含み得る。
細胞への導入
本開示のコードされたsiRNA分子(例えば、siRNA二重鎖)は、AAV粒子のベクターゲノムによってコードされることによって細胞に導入され得る。これらのAAV粒子は、トランスフェクション/形質導入を容易に修正できない細胞への進入を促進するように操作および最適化されている。また、一部の合成ウイルスベクターは、shRNAを細胞ゲノムに組み込む能力を保有しており、それによって、安定したsiRNA発現および標的遺伝子の長期的なノックダウンにつながる。このように、ウイルスベクターは、野生型ウイルスに見られる有害な複製および/または統合機能を欠きながら、特定の送達のための媒体として操作されている。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、細胞内で転写されたときにsiRNA分子を産生し得る核酸配列を含むAAV粒子を細胞にトランスフェクト、感染、または形質導入することによって細胞に導入される。特定の実施形態において、siRNA分子は、細胞内で転写されたときにsiRNA分子を産生し得る核酸配列を含むAAV粒子を細胞または組織に注入することによって細胞に導入される。
特定の実施形態において、トランスフェクション/形質導入の前に、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含むAAV粒子を細胞にトランスフェクトしてもよい。
本明細書に記載のsiRNA分子の核酸配列を含むAAV粒子を導入する他の方法には、米国特許出願公開第20120264807号明細書に記載されているような光化学的内在化が含まれ得る;その内容は、光化学的内在化に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、本明細書に記載される製剤は、本明細書に記載されるsiRNA分子をコードする核酸配列を含む少なくとも1つのAAV粒子を含み得る。特定の実施形態において、siRNA分子は、1つの標的部位で目的の遺伝子を標的し得る。別の実施形態において、製剤は、複数のAAV粒子を含み、各AAV粒子は、異なる標的部位で目的の遺伝子を標的とするsiRNA分子をコードする核酸配列を含む。目的の遺伝子は、2、3、4、5、または5つ以上の部位で標的され得る。
特定の実施形態において、ヒト、ブタ、イヌ、マウス、ラットまたはサルなどであるがこれらに限定されない任意の関連種由来のAAV粒子を細胞に導入してもよい。
特定の実施形態において、製剤化されたAAV粒子は、治療される疾患に関連する細胞または組織に導入され得る。
特定の実施形態において、製剤化されたAAV粒子は、標的配列の内因性発現が高レベルである細胞に導入され得る。
別の実施形態において、製剤化されたAAV粒子は、標的配列の内因性発現が低レベルである細胞に導入され得る。
特定の実施形態において、細胞は、AAV形質導入の効率が高い細胞であり得る。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含む製剤化されたAAV粒子は、中枢神経系に対しsiRNA分子を送達するために使用され得る(例えば、米国特許第6,180,613号明細書;その内容は、siRNA分子およびAAV粒子の送達および治療的使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含む製剤化されたAAV粒子は、非ウイルス起源のペプチドを含む改変カプシドをさらに含み得る。他の局面において、AAV粒子は、脳および脊髄へのコードされたsiRNA二重鎖の送達を促進するためにCNS特異的キメラカプシドを含み得る。例えば、CNS向性を示すAAVバリアントからのcapヌクレオチド配列のアラインメントを構築して、可変領域(VR)配列および構造を同定し得る。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含む製剤化されたAAV粒子は、ポリシストロン性分子であるsiRNA分子をコードし得る。siRNA分子は、siRNA分子の領域間に1つ以上のリンカーを加えて含み得る。
特定の実施形態において、製剤化されたAAV粒子は、本明細書に記載のsiRNA配列または二本鎖のうちの少なくとも1つをコードする調節性ポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つを含み得る。
特定の実施形態において、発現ベクターは、ITRから5’から3’に記載されるITRまで、ITR、プロモータ、イントロン、調節性ポリヌクレオチド、ポリA配列およびITRを含み得る。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、限定するものではないが、CMV、U6、H1、CBAまたはCBAプロモータ(SV40イントロンを有する)など、発現ベクター中のプロモータの下流に位置し得る。さらに、コードされたsiRNA分子はまた、発現ベクター中のポリアデニル化配列の上流に位置されてもよい。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30または30を超えるヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流1~5、1~10、1~15、1~20、1~25、1~30、5~10、5~15、5~20、5~25、5~30、10~15、10~20、10~25、10~30、15~20、15~25、15~30、20~25、20~30または25~30のヌクレオチド内に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流の最初の1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、または25%を超えるのヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流の最初の1~5%、1~10%、1~15%、1~20%、1~25%、5~10%、5~15%、5~20%、5~25%、10~15%、10~20%、10~25%、15~20%、15~25%、または20~25%に位置し得る。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のポリアデニル化配列の上流に位置し得る。さらに、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中の限定するものではないが、CMV、U6、CBA、またはCBAプロモータ(SV40イントロンを有する)などのプロモータの下流に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30または30を超えるヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流1~5、1~10、1~15、1~20、1~25、1~30、5~10、5~15、5~20、5~25、5~30、10~15、10~20、10~25、10~30、15~20、15~25、15~30、20~25、20~30または25~30のヌクレオチド内に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流の最初の1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、または25%を超えるヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のプロモータから下流および/またはポリアデニル化配列の上流の最初の1~5%、1~10%、1~15%、1~20%、1~25%、5~10%、5~15%、5~20%、5~25%、10~15%、10~20%、10~25%、15~20%、15~25%、または20~25%に位置し得る。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、scAAVに位置し得る。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、ssAAVに位置し得る。
特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフリップITRの5’末端の近くに位置し得る。別の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフリップITRの3’末端近くに位置し得る。さらに別の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフロップITRの5’末端近くに位置し得る。さらに別の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフロップITRの3’末端近くに位置し得る。特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフリップITRの5’末端とフロップITRの3’末端との間に位置し得る。特定の実施形態において、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のフリップITRの3’末端とフリップITRの5’末端との間(例えば、フリップITRの5’末端とフロップITRの3’末端との中間、またはフロップITRの3’末端とフリップITRの5’末端との間の中間)に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から下流1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30または30を超えるヌクレオチド内に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から上流1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30または30を超えるヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から下流1~5、1~10、1~15、1~20、1~25、1~30、5~10、5~15、5~20、5~25、5~30、10~15、10~20、10~25、10~30、15~20、15~25、15~30、20~25、20~30または25~30ヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から上流1~5、1~10、1~15、1~20、1~25、1~30、5~10、5~15、5~20、5~25、5~30、10~15、10~20、10~25、10~30、15~20、15~25、15~30、20~25、20~30または25~30内に位置し得る。非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から上流の最初の1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、または25%を超えるヌクレオチド内に位置し得る。別の非限定的な例として、コードされたsiRNA分子は、発現ベクター中のITR(例えば、フリップITRまたはフロップITR)の5’または3’末端から下流の最初の1~5%、1~10%、1~15%、1~20%、1~25%、5~10%、5~15%、5~20%、5~25%、10~15%、10~20%、10~25%、15~20%、15~25%、または20~25%内に位置し得る。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子の核酸配列を含むAAV粒子は、CNS送達のために製剤化され得る。脳血液関門を通過する薬剤を使用してもよい。例えば、siRNA分子を脳血液関門内皮に標的化し得るいくつかの細胞透過性ペプチドを使用して、目的の遺伝子を標的とするsiRNA二重鎖を製剤化してもよい。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含む製剤化されたAAV粒子は、CNSに直接投与され得る。非限定的な例として、ベクターは、目的の遺伝子を標的とするsiRNA分子をコードする核酸配列を含む。
特定の実施形態において、本開示のsiRNA分子をコードする核酸配列を含む製剤化されたAAV粒子の組成物は、ベクターまたはsiRNA分子が中枢神経系に入り、運動ニューロンに浸透するのを促進する方法で投与され得る。
特定の実施形態において、製剤化されたAAV粒子は、siRNA二本鎖またはdsRNAが、脊髄および/または脳幹において、運動ニューロンおよび星状細胞を標的とするための治療有効量で、対象に(例えば、髄腔内投与を介して対象のCNSに)投与され得る。非限定的な例として、siRNA二重鎖またはdsRNAは、タンパク質またはmRNAの発現を低下し得る。
II.AAV産生
一般的なウイルス製造プロセス
rAAV粒子を産生するためのウイルス産生細胞としては、一般に哺乳動物の細胞型が挙げられる。しかしながら、哺乳動物細胞は、rAAV粒子の大規模産生にいくつかの問題を引き起こし、これには、1複製細胞あたりのウイルス粒子の一般的な低収量、およびウイルス産生細胞内の他の哺乳動物生物材料による望ましくない汚染のリスクが高いことが挙げられる。結果として、昆虫細胞は、rAAV粒子の大規模産生のための代替ビヒクルとなった。
昆虫細胞を使用したAAV産生システムにも様々な問題がある。例えば、rAAV粒子の高収量産生には、Rep52と比較してRep78の発現がより低いことが必要である場合が多い。したがって、昆虫細胞におけるRep78およびRep52の相対的な発現を制御するには、Repオペロン内で注意深く設計された制御機構が必要である。これらの制御機構には、個別に操作された昆虫細胞プロモータ、例えば、Rep78のΔIE1プロモータ、およびRep52のPolHプロモータ、またはRepをコードするヌクレオチド配列を独立して操作した配列またはコンストラクトへの分割が含まれ得る。しかしながら、これらの制御機構を実装すると、rAAV粒子の収量の減少、または構造的に不安定なビリオンにつながる場合が多い。
別の例では、rAAV粒子の産生は、AAVカプシドを形成するためにアセンブルするVP1、VP2およびVP3タンパク質を必要とする。rAAV粒子の高収率産生には、VP1、VP2、およびVP3の調整された比率が必要であり、これは、一般に、それぞれ約1:1:10であるべきだが、10のVP3コピーに対して、VP1の場合は1~2、および/またはVP2の場合は1~2で変化し得る。VP1が多すぎるとカプシドが不安定になり、VP1が少なすぎるとウイルスの感染力が低下するので、この比率はカプシドの品質にとって重要である。
野生型AAVは、VP1発現を制御するために不十分なスプライシング法を使用する;VP2を制御するための特別な周辺配列(「コザック」配列)を有する弱い開始コドン(ACG);およびVP3発現のための標準開始コドン(ATG)。しかしながら、一部のバキュロウイルスシステムでは、哺乳動物のスプライシング配列が常に認識されるとは限らず、VP1、VP2、およびVP3の産生を適切に制御できない。その結果、隣接するヌクレオチドおよびVP2由来のACG開始配列を使用して、カプシドタンパク質の産生を駆動し得る。残念ながら、ほとんどのAAV血清型では、この方法により、VP2と比較してVP1の比率がより低いカプシドが生成される(10個のVP3コピーに対して1未満)。VPタンパク質の産生をより効果的に制御するために、TTG、GTG、CTGなどの非標準または開始コドンが使用されている。しかしながら、これらの開始コドンは、野生型ATGまたはACG開始コドンに比べて最適ではないと当業者によってみなされている(それらの内容が、AAVカプシドタンパク質の産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、国際公開第2007046703号パンフレットおよび国際公開第2007148971号パンフレットを参照)。
別の例では、バキュロウイルス/Sf9システムを使用したrAAV粒子の産生には、一般に、大規模なAAV産生に最適化されていない広く使用されているバクミドベースのバキュロウイルス発現ベクターシステム(BEV)が必要である。バキュロウイルス/Sf9システムを使用したAAVカプシドタンパク質の信頼性の高い大規模産生を妨げる、バクミドベースのBEVにおけるウイルスタンパク質の異常なタンパク質分解は予期されなかった問題点である。
哺乳動物および昆虫細胞におけるrAAV粒子の効果的かつ効率的な大規模(商業的)産生を可能にする方法およびシステムに対する継続的な必要性がある。
本開示の1つ以上の実施形態の詳細は、以下の添付の説明に記載されている。本開示の他の特徴、目的、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。この説明では、単数形はまた、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、複数形を含む。別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する当該分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。援用された開示と矛盾する場合は、本書の明示的な説明が優先される。
特定の実施形態において、本開示のコンストラクト、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、ベクター、血清型、カプシド製剤、または粒子は、以下の国際刊行物の1つに記載の任意の配列、エレメント、コンストラクト、システム、標的またはプロセスであってもよいし、それらを含んでもよいし、それらによって改変されてもよいし、それらによって使用されてもよいし、それらのために使用されてもよいし、それらとともに使用されてもよいし、またはそれらで製造されてもよい:国際公開第2016073693号パンフレット、国際公開第2017023724号パンフレット、国際公開第2018232055号パンフレット、国際公開第2016077687号パンフレット、国際公開第2016077689号パンフレット、国際公開第2018204786号パンフレット、国際公開第2017201258号パンフレット、国際公開第2017201248号パンフレット、国際公開第2018204803号パンフレット、国際公開第2018204797号パンフレット、国際公開第2017189959号パンフレット、国際公開第2017189963号パンフレット、国際公開第2017189964号パンフレット、国際公開第2015191508号パンフレット、国際公開第2016094783号パンフレット、国際公開第20160137949号パンフレット、国際公開第2017075335号パンフレット;それらの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体がそれぞれ本願明細書に援用される。
本開示のAAV産生は、標的細胞に接触してペイロード、例えば、ペイロード分子をコードするヌクレオチドを含む組換えウイルスコンストラクトを送達し得る、AAV粒子およびウイルスベクターを製造するためのプロセスおよび方法を含む。特定の実施形態において、ウイルスベクターは、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターなどのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。特定の実施形態において、AAV粒子は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子などのアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子である。
本開示は、(a)ウイルス産生細胞を、少なくとも1つのキメラカプシドタンパク質をコードする1つ以上のウイルス発現コンストラクト、および1つ以上のペイロードコンストラクトベクターと接触させることであって、ここで前記ペイロードコンストラクトベクターが、導入遺伝子、タンパク質をコードするポリヌクレオチド、および調節性核酸からなる群より選択されるペイロード分子をコードするペイロードコンストラクトを含むこと;(b)少なくとも1つのAAV粒子またはウイルスベクターが産生されるような条件下で前記ウイルス産生細胞を培養すること、ならびに(c)前記少なくとも1つのAAV粒子またはウイルスベクターを単離することによって、AAV粒子またはウイルスベクターを製造する方法を提供する。
これらの方法において、ウイルス発現コンストラクトは、少なくとも1つの構造タンパク質および/または少なくとも1つの非構造タンパク質をコードし得る。構造タンパク質は、天然型または野生型カプシドタンパク質VP1、VP2および/もしくはVP3またはキメラタンパク質のいずれかを含み得る。非構造タンパク質は、天然型または野生型のRep78、Rep68、Rep52および/またはRep40のタンパク質またはキメラタンパク質のいずれかを含み得る。
特定の実施形態において、接触は、一過性のトランスフェクション、ウイルス形質導入および/またはエレクトロポレーションを介して生じる。
特定の実施形態において、ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞および昆虫細胞からなる群より選択される。特定の実施形態において、昆虫細胞は、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)昆虫細胞を含む。特定の実施形態において、昆虫細胞は、Sf9昆虫細胞を含む。特定の実施形態において、昆虫細胞は、Sf21昆虫細胞を含む。
本開示のペイロードコンストラクトベクターは、少なくとも1つの逆方向末端反復(ITR)を含み得、そして哺乳動物DNAを含み得る。
本明細書に記載の方法に従って製造されたAAV粒子およびウイルスベクターも提供される。
本開示のAAV粒子は、1つ以上の許容される賦形剤を含む医薬組成物として製剤化され得る。
特定の実施形態において、AAV粒子またはウイルスベクターは、本明細書に記載の方法によって製造され得る。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(例えば、昆虫細胞または哺乳動物細胞)を、少なくとも1つのカプシドタンパク質および少なくとも1つのペイロードコンストラクトベクターをコードする少なくとも1つのウイルス発現コンストラクトと接触させることによって製造され得る。ウイルス産生細胞は、一過性のトランスフェクション、ウイルス形質導入、および/またはエレクトロポレーションによって接触され得る。ペイロードコンストラクトベクターは、導入遺伝子、タンパク質をコードするポリヌクレオチド、および調節性核酸などであるがこれらに限定されないペイロード分子をコードするペイロードコンストラクトを含み得る。ウイルス産生細胞は、少なくとも1つのAAV粒子またはウイルスベクターが産生され、単離され(例えば、温度誘導溶解、機械的溶解および/または化学的溶解を使用して)、および/または精製される(例えば、濾過、クロマトグラフィーおよび/または免疫親和性精製を使用して)ような条件下で培養され得る。非限定的な例として、ペイロードコンストラクトベクターは、哺乳動物のDNAを含み得る。
特定の実施形態において、AAV粒子は、本明細書に記載の方法を使用して、昆虫細胞(例えば、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)(Sf9)細胞)において製造される。非限定的な例として、昆虫細胞は、バキュロウイルス形質導入を含み得るウイルス形質導入を使用して接触される。
別の実施形態において、AAV粒子は、本明細書に記載の方法を使用して哺乳動物細胞において製造される。非限定的な例として、哺乳動物細胞は、一過性トランスフェクションを使用して接触させられる。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、少なくとも1つの構造タンパク質および少なくとも1つの非構造タンパク質をコードし得る。非限定的な例として、構造タンパク質としては、VP1、VP2および/またはVP3を含む。別の非限定的な例として、非構造タンパク質には、Rep78、Rep68、Rep52および/またはRep40が含まれる。
特定の実施形態において、本明細書に記載のAAV粒子製造方法は、ウイルス産生細胞において、10を超える、10を超える、10を超える、10を超える、または10を超えるAAV粒子を製造する。
特定の実施形態において、本開示のプロセスは、少なくとも1つのウイルス発現コンストラクトおよび少なくとも1つのペイロードコンストラクトを含むウイルス産生システムを使用するウイルス産生細胞におけるウイルス粒子の産生を含む。少なくとも1つのウイルス発現コンストラクトおよび少なくとも1つのペイロードコンストラクトは、ウイルス産生細胞に同時トランスフェクトされ得る(例えば、二重トランスフェクション、三重トランスフェクション)。トランスフェクションは、当業者に公知であり、かつ慣用的に行われている標準的な分子生物学技術を使用して完了する。ウイルス産生細胞は、ペイロードコンストラクトを複製するRepタンパク質および複製されたペイロードコンストラクトを封入するカプシドを形成するためにアセンブルするCapタンパク質を含む、AAV粒子を産生するために必要なタンパク質および他の生体材料の発現に必要な細胞機構を提供する。得られたAAV粒子は、ウイルス産生細胞から抽出され、投与用の医薬品に加工される。
一旦、投与されれば、AAV粒子は標的細胞に接触し、エンドソーム内の細胞に入る。AAV粒子はエンドソームから放出され、続いて標的細胞の核に接触してペイロードコンストラクトを送達する。ペイロードコンストラクト、例えば組換えウイルスコンストラクトは、ペイロードコンストラクトによってコードされるペイロード分子が発現され得る標的細胞の核に送達される。
特定の実施形態において、ウイルス粒子の産生のためのプロセスは、1つ以上のバキュロウイルス(例えば、ウイルス発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトベクターをトランスフェクトされたバキュロウイルス発現ベクター(BEV)またはバキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC))を含むウイルス産生細胞のシード培養物を利用する。特定の実施形態において、シード培養物を、回収し、アリコートに分割して凍結して、そして後の時点で、ナイーブな産生細胞集団の感染を開始するために使用してもよい。
AAV粒子の大規模産生はバイオリアクターを利用し得る。バイオリアクターの使用により、質量、温度、混合条件(インペラーRPMまたは波動振動)、CO濃度、O濃度、ガス散布率および容積、ガスオーバーレイ率および容積、pH、生細胞密度(VCD)、細胞生存率、細胞直径、および/または光学密度(OD)などのウイルス産生細胞の増殖および活動をサポートする変数の正確な測定および/または制御が可能になる。特定の実施形態において、バイオリアクターは、培養物全体が実験的に決定された時点で回収され、AAV粒子が精製されるバッチ産生に使用される。別の実施形態において、バイオリアクターは、培養物の一部がAAV粒子の精製のために実験的に決定された時点で回収され、バイオリアクター内の残りの培養物が追加の増殖培地成分でリフレッシュされる連続産生に使用される。
AAVウイルス粒子は、細胞溶解、清澄化、滅菌、および精製を含むプロセスにおいてウイルス産生細胞から抽出され得る。細胞溶解には、ウイルス産生細胞の構造を破壊し、それによってAAV粒子を放出する任意のプロセスが含まれる。特定の実施形態において、細胞溶解は、熱衝撃、化学的、または機械的溶解方法を含み得る。清澄化には、溶解した細胞、培地成分、およびAAV粒子の混合物の大まかな精製が含まれ得る。特定の実施形態において、清澄化は、遠心分離および/または濾過を含み、これには、限定するものではないが、デプスエンド(depth end)、接線流、および/または中空繊維濾過が挙げられる。
ウイルス産生の最終結果は、以下の2つの構成要素を含むAAV粒子の精製されたコレクションである:(1)ペイロードコンストラクト(例えば、組換えウイルスゲノムコンストラクト)および(2)ウイルスカプシド。
特定の実施形態において、本開示のウイルス産生システムまたはプロセスは、ウイルス産生細胞(VPC)およびプラスミドコンストラクトを使用して、バキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC)を産生するためのステップを含む。セルバンク(CB)からのウイルス産生細胞(VPC)を、解凍および拡張して、目標の作業量およびVPC濃度を得る。得られるVPCのプールは、Rep/CapVPCプールおよびjペイロードVPCプールに分割される。1つ以上のRep/Capプラスミドコンストラクト(ウイルス発現コンストラクト)がRep/Capバクミドポリヌクレオチドにプロセシングされ、Rep/Cap VPCプールにトランスフェクトされる。1つ以上のペイロードプラスミドコンストラクト(ペイロードコンストラクト)が、ペイロードバクミドポリヌクレオチドにプロセシングされ、ペイロードVPCプールにトランスフェクトされる。2つのVPCプールをインキュベートして、P1 Rep/Capバキュロウイルス発現ベクター(BEV)およびP1ペイロードBEVを産生する。2つのBEVプールを、プラークのコレクションに拡張し、クローンプラーク(CP)精製用に1つのプラークを選択する(シングルプラーク拡張とも呼ばれる)。このプロセスには、単一のCP精製ステップを含んでもよく、または複数のCP精製ステップを直列でまたは他の処理ステップで分離するかで含んでもよい。1つ以上のCP精製ステップは、CP Rep/CapBEVプールおよびCPペイロードBEVプールを提供する。次いで、これらの2つのBEVプールを、保存して将来の産生ステップに使用してもよいし、次いでVPCにトランスフェクトして、Rep/Cap BIICプールおよびペイロードBIICプールを産生してもよい。
特定の実施形態において、本開示のウイルス産生システムまたはプロセスは、ウイルス産生細胞(VPC)およびバキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC)を使用して、AAV粒子を産生するためのステップを含む。セルバンク(CB)のウイルス産生細胞(VPC)を、解凍および拡張して、標的の作業量およびVPC濃度を提供する。ウイルス産生細胞の作業容積を、産生バイオリアクターに播種し、BIIC感染の標的VPC濃度で200~2000Lの作業容積にさらに拡張し得る。次いで、産生バイオリアクターにおけるVPCの作業容積は、標的VPC:BIIC比および標的BIIC:BIIC比で、Rep/Cap BIICおよびペイロードBIICで同時感染される。VCD感染はまた、BEVを利用もし得る。同時感染したVPCを、産生バイオリアクターにて培養および増殖し、AAV粒子およびVPCのバルク回収物を生じる。
ウイルス発現コンストラクト
本開示のウイルス産生システムは、ウイルス産生細胞にトランスフェクト/形質導入され得る1つ以上のウイルス発現コンストラクトを含む。特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトまたはペイロードコンストラクトは、バキュロウイルスプラスミドまたは組換えバキュロウイルスゲノムとしても公知のバクミドであり得る。特定の実施形態において、ウイルス発現は、ウイルス産生細胞における発現のためのタンパク質コードヌクレオチド配列および少なくとも1つの発現制御配列を含む。特定の実施形態において、ウイルス発現は、ウイルス産生細胞における発現のための少なくとも1つの発現制御配列に作動可能に連結されたタンパク質コードヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、1つ以上のプロモータの制御下にあるパルボウイルス遺伝子を含む。パルボウイルス遺伝子は、Rep52、Rep40、Rep68またはRep78タンパク質をコードするRep遺伝子などの非構造AAV複製タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み得る。パルボウイルス遺伝子には、VP1、VP2、およびVP3タンパク質をコードするCap遺伝子など、構造AAVタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでもよい。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、Rep52コード領域を含んでもよい;Rep52コード領域は、Rep52タンパク質をコードするRep52ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、Rep78コード領域を含んでもよい;Rep78コード領域は、Rep78タンパク質をコードするRep78ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、Rep40コード領域を含んでもよい;Rep40コード領域は、Rep40タンパク質をコードするRep40ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、Rep68コード領域を含んでもよい;Rep68コード領域は、Rep68タンパク質をコードするRep68ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、VPコード領域を含んでもよい;VPコード領域は、VP1、VP2、VP3、またはそれらの組合せをコードするVPヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、VP1コード領域を含んでもよい;VP1コード領域は、VP1タンパク質をコードするVP1ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、VP2コード領域を含んでもよい;VP2コード領域は、VP2タンパク質をコードするVP2ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、VP3コード領域を含んでもよい;VP3コード領域は、VP3タンパク質をコードするVP3ヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。
ウイルス発現コンストラクトの構造VPタンパク質であるVP1、VP2、およびVP3、ならびに非構造タンパク質であるRep52、Rep78は、選択的スプライシングアクセプターと非標準翻訳開始コドンの両方を利用して調節される単一のオープンリーディングフレームにコードされ得る。Rep78およびRep52は両方とも、単一の転写産物から翻訳され得る:Rep78翻訳は、Rep78配列内の最初の開始コドン(AUGまたは非AUG)から始まり、Rep52の翻訳はRep52開始コドン(例えば、AUG)から始まる。Rep78およびRep52は、独立した開始コドンを有する別々の転写産物から翻訳もされ得る。Rep78配列内のRep52開始コドンは、改変されたRep78配列のプロセシングがRep52タンパク質を産生しないように、突然変異されても、改変されても、または除去されてもよい。
VP1、VP2、およびVP3は、ヌクレオチド転写産物によって産出されるVP1:VP2:VP3比を制御するように、フレーム内および/またはフレーム外の両方の開始コドンが操作される、単一の転写産物から転写および翻訳され得る。特定の実施形態において、VP1は、VP1のみをコードする配列から産出され得る。本明細書で使用する場合、用語「VP1についてのみ」または「VP1のみ」は、ヌクレオチド配列または転写物であって、VP1カプシドタンパク質をコードし、かつ(i)同じ配列からのVP2およびVP3の完全な転写または翻訳のための、VP1配列内の必要な開始コドンを欠く(すなわち、欠失または突然変異);(ii)同じ配列からのVP2およびVP3の転写または翻訳を妨げるVP1配列内の追加のコドンを含む;あるいは(iii)VP1がヌクレオチド転写物によって産生される主要なVPタンパク質であるように、VP1の開始コドン(例えば、ATG)を含むヌクレオチド配列または転写物を指す。
特定の実施形態において、VP2は、VP2のみをコードする配列から産生され得る。本明細書で使用する場合、用語「VP2についてのみ」または「VP2のみ」は、ヌクレオチド配列または転写物であって、VP2カプシドタンパク質をコードし、かつ(i)このヌクレオチド転写物が、VP2のみおよびVP3カプシドタンパク質をコードする完全なVPカプシド配列の短縮型バリアントであり;かつ(ii)VP2がヌクレオチド転写物によって産生される主要なVPタンパク質であるように、VP2の開始コドン(例えば、ATG)を含む、ヌクレオチド配列または転写物を指す。
特定の実施形態において、VP1およびVP2は、VP1およびVP2のみをコードする配列から産生され得る。本明細書で使用する場合、用語「VP1およびVP2のみ」または「VP1およびVP2のみ」は、VP1およびVP2カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列または転写物であって、(i)同じ配列からのVP3の完全な転写または翻訳のための、VP配列内の必要な開始コドンを欠く(すなわち、削除または突然変異);(ii)同じ配列からのVP3の転写または翻訳を妨げるVP配列内の追加のコドンを含む;(iii)VP1およびVP2がヌクレオチド転写物によって産生される主要なVPタンパク質であるように、VP1(例えば、ATG)およびVP2(例えば、ATG)の開始コドンを含む;あるいは(iv)VP1のみのヌクレオチド転写物およびIRES領域などのリンカーによって接続されたVP2のみのヌクレオチド転写物を含むヌクレオチド配列または転写物を指す。
本開示のウイルス産生システムは、パルボウイルス機能をウイルス複製細胞に導入するために使用されるウイルス発現ベクターによって制限されない。ウイルス複製細胞におけるウイルス発現コンストラクトの存在は、永続的である必要はない。ウイルス発現コンストラクトは、例えば、細胞の化学的処理、エレクトロポレーション、または感染として公知の任意の手段によって導入され得る。
本開示のウイルス発現コンストラクトは、核酸による細胞の形質転換、トランスフェクション、または形質導入を促進する、生物学的または化学的な任意の化合物または製剤を含み得る。例示的な生物学的ウイルス発現コンストラクトには、プラスミド、線状核酸分子、およびバキュロウイルスを含む組換えウイルスが含まれる。例示的な化学ベクターには、脂質複合体が含まれる。ウイルス発現コンストラクトは、本開示に従って、核酸配列をウイルス複製細胞に組み込むために使用される。(オライリー(O’Reilly)、デイビッド・アール(David R.)、ロイス・ケー・ミラー(Lois K.Miller)、およびベルネ・エー・ルッコウ(Verne A.Luckow.)、バキュロウイルス発現ベクター(Baculovirus expression vectors):a laboratory manual.オックスフォード・ユニバーシティ・プレス(Oxford University Press),1994年);マニアティスら(Maniatis et al.)編.分子クローニング(Molecular Cloning).CSH・ラボラトリー(CSH Laboratory),ニューヨーク州、ニューヨーク(NY).(1982年);ならびに、フィリッポート(Philiport)およびスクラバー(Scluber)編、基礎的研究および産業におけるツールとしてのリポソーム(Liposomes as tools in Basic Research and Industry).シー・アール・シー・プレス(CRC Press)、ミシガン州、アナーバー(Ann Arbor)(1995年)、その各々の内容は、ウイルス発現コンストラクトおよびその使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、非構造AAV複製タンパク質、構造AAVカプシドタンパク質、またはそれらの組合せをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含むAAV発現コンストラクトである。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、プラスミドベクターであり得る。特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、バキュロウイルスコンストラクトであり得る。
本開示は、AAV粒子またはウイルスベクターを産生するために用いられるウイルス発現コンストラクトの数によって制限されない。特定の実施形態において、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはそれ以上のウイルス発現コンストラクトを用いて、本開示に従って、ウイルス産生細胞においてAAV粒子を産生し得る。1つの非限定的な例として、5つの発現コンストラクトは、AAV VP1、AAV VP2、AAV VP3、Rep52、Rep78を個別にコードし得、そして付随するペイロードコンストラクトは、ペイロードポリヌクレオチドおよび少なくとも1つのAAV ITRを含む。別の実施形態において、発現コンストラクトは、例えば、Rep52およびRep40、またはRep78およびRep68を発現するために用いられ得る。発現コンストラクトは、VP1、VP2、VP3、Rep52/Rep40、およびRep78/Rep68コード配列の任意の組合せを含み得る。
本開示の特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、昆虫細胞においてAAV粒子の産生のために使用され得る。特定の実施形態において、改変は、例えば、感染力もしくは特異性の増大などのウイルス粒子の属性を改善するために、または産生収量を増強するために、カプシドおよび/またはrep遺伝子の野生型AAV配列に対して行われ得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、タンパク質をコードするヌクレオチド配列の間に1つ以上の発現制御配列を含んでもよい。特定の実施形態において、発現制御領域は、内部リボソーム侵入部位(IRES)をコードするIRESヌクレオチド配列を含むIRES配列領域を含み得る。内部リボソーム侵入部位(IRES)は、口蹄疫ウイルス由来のFMDV-IRES、脳心筋炎ウイルス由来のEMCV-IRES、およびそれらの組合せからなる群より選択され得る。
特定の実施形態において、発現制御領域は、ウイルス2Aペプチドをコードする2Aヌクレオチド配列を含む2A配列領域を含んでもよい。ウイルス2A配列は、Asp-Val/Ile-Glu-X-Asn-Pro-Gly-Pro(配列番号17)のコンセンサス配列を含む比較的短い(約20アミノ酸)配列である。この配列は、単一のオープンリーディングフレーム(ORF)内で複数のポリペプチドの同時翻訳を可能にする。ORFが翻訳されると、2A配列を有するグリシンおよびプロリン残基が、正常なペプチド結合の形成を防ぎ、その結果、ポリペプチド鎖内でリボソームの「スキップ」および「自己切断」が起こる。ウイルス2Aペプチドは、口蹄疫ウイルス由来のF2A、ゾーシーアシグナ(Thosea asigna)ウイルス由来のT2A、馬鼻炎Aウイルス由来のE2A、豚テッショウウイルス-1由来のP2A、細胞質多面体ウイルス由来のBmCPV2A、B.mori軟化病ウイルス由来のBmIFV2A、およびそれらの組合せからなる群より選択され得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、1つ以上の開始コドン領域を含むAAVカプシドタンパク質をコードする配列などの、開始コドン領域を含むヌクレオチド配列を含み得る。特定の実施形態において、開始コドン領域は、発現制御配列内にあり得る。開始コドンは、ATGまたは非ATGコドン(すなわち、AAV VP1カプシドタンパク質の開始コドンが非ATGである次善の開始コドン)であり得る。
特定の実施形態において、AAV産生に使用されるウイルス発現コンストラクトは、AAV VP1カプシドタンパク質の開始コドンが非ATG、すなわち、次善の開始コドンである、AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み得、宿主細胞の改善された感染性を提供するための、産生システムにおけるウイルスカプシドタンパク質の改変された比率の発現を可能にする。非限定的な例として、ウイルスコンストラクトベクターは、AAV VP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸コンストラクトを含み得、ここで、AAV VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンは、その内容が、AAVカプシドタンパク質およびその産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許第8,163,543号明細書に記載されているCTG、TTG、またはGTGである。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、昆虫細胞における発現のためにパルボウイルスrepタンパク質をコードするプラスミドベクターまたはバキュロウイルスコンストラクトであり得る。特定の実施形態において、単一のコード配列が、Rep78およびRep52タンパク質に使用され、ここでRep78タンパク質の翻訳のための開始コドンは、例えば、Rep52と比較してRep78のより少ない発現を促進するために(これは、高いベクター収量を促進するという点であり得る)、その内容全体が参照により本願明細書に援用する、米国特許第8,512,981号明細書に記載されているように、昆虫細胞での発現の際に、部分的エクソンスキッピングを達成する、ACG、TTG、CTGおよびGTGからなる群より選択される次善の開始コドンである。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、例えば、Repタンパク質、例えば、Rep78およびRep52の改善された比率を達成するために、異なるコドンバイアスを有する反復コドンを含む昆虫細胞における発現のためのプラスミドベクターであっても、またはバキュロウイルスコンストラクトであってもよく、それにより、その内容が、AAV複製タンパク質およびその産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許第8,697,417号明細書に教示されているように、昆虫細胞におけるウイルス発現コンストラクトおよび/またはペイロードコンストラクトベクターの大規模(商業的)産生が改善される。
別の実施形態において、repタンパク質の改善された比率は、その内容が、AAV複製タンパク質およびその産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許第8,642,314号明細書に記載の方法およびコンストラクトを使用して達成され得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、大規模産生のためのより高いウイルス力価の調製など、それらの対応する野生型Repポリペプチドと比較して1つ以上の改善された特性を有する突然変異体パルボウイルスRepポリペプチドをコードし得る。あるいは、それらは、より高品質のウイルス粒子の産生を可能にするか、またはウイルスのより安定した産生を維持することを可能にし得る。非限定的な例として、ウイルス発現コンストラクトは、AAV複製タンパク質およびその産生に関連するものとして、その内容が、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許出願公開第20130023034号明細書に記載されているように、突然変異した核局在化配列またはジンクフィンガードメインを有する突然変異体Repポリペプチドをコードし得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、パルボウイルスカプシドタンパク質に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許出願公開第20110171262号明細書に記載されているように、免疫浸潤配列として機能し得る、組み込まれたGly-Alaリピート領域を有するパルボウイルスカプシドの構成要素をコードし得る。
本開示の特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、昆虫細胞におけるAAV粒子の産生のために使用され得る。特定の実施形態において、例えば、感染力もしくは特異性の増大などのウイルス粒子の属性を改善するために、または産生収量を向上するために、カプシドおよび/またはrep遺伝子の野生型AAV配列に対して、改変が行われ得る。
特定の実施形態において、VPコード領域は、特定のAAV血清型の1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードする。VPコード領域のAAV血清型は、同じでも異なっていてもよい。特定の実施形態において、VPコード領域は、コドン最適化され得る。特定の実施形態において、VPコード領域またはヌクレオチド配列は、哺乳動物細胞に対してコドン最適化され得る。特定の実施形態において、VPコード領域またはヌクレオチド配列は、昆虫細胞に対してコドン最適化され得る。特定の実施形態において、VPコード領域またはヌクレオチド配列は、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞に対してコドン最適化され得る。特定の実施形態において、VPコード領域またはヌクレオチド配列は、Sf9またはSf21細胞株に対してコドン最適化され得る。
特定の実施形態において、1つ以上のVPカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、100%未満の参照ヌクレオチド配列とのヌクレオチド相同性を有するようにコドン最適化され得る。特定の実施形態において、コドン最適化VPヌクレオチド配列と参照VPヌクレオチド配列との間のヌクレオチド相同性は、100%未満、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満、89%未満、88%未満、87%未満、86%未満、85未満%、84%未満、83%未満、82%未満、81%未満、80%未満、78%未満、76%未満、74%未満、72%未満、70未満%、68%未満、66%未満、64%未満、62%未満、60%未満、55%未満、50%未満、および40%未満である。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトまたはペイロードコンストラクトは、バキュロウイルスプラスミドまたは組換えバキュロウイルスゲノムとしても公知であるバクミドであり得る。特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトまたはペイロードコンストラクト(例えば、バクミド)は、当業者によって公知であり、実行される標準的な分子生物学技術によって、相同組換え(トランスポゾンドナー/アクセプターシステム)によってバクミドに組み込まれるポリヌクレオチドを含み得る。
特定の実施形態において、バクミドに組み込まれるポリヌクレオチド(すなわち、ポリヌクレオチドインサート)は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現制御配列を含んでもよい。特定の実施形態において、バクミドに組み込まれるポリヌクレオチドは、p10またはpolHなどのプロモータを含み、かつ構造AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、VP3またはそれらの組合せ)をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現制御配列を含み得る。特定の実施形態において、バクミドに組み込まれるポリヌクレオチドは、p10またはpolHなどのプロモータを含み、かつ非構造AAVカプシドタンパク質(例えば、Rep78、Rep52、またはそれらの組合せ)をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現制御配列を含み得る。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、バキュロウイルス遺伝子の位置でバクミドに組み込んでもよい。特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、必須ではないバキュロウイルス遺伝子の位置でバクミドに組み込んでもよい。特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、バキュロウイルス遺伝子またはバキュロウイルス遺伝子の一部をこのポリヌクレオチドインサートで置き換えることによって、バクミドに組み込んでもよい。特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、バキュロウイルス遺伝子またはバキュロウイルス遺伝子の一部を、このポリヌクレオチドインサートおよび置換されているバキュロウイルス遺伝子(またはその一部)を含む融合ポリヌクレオチドで置き換えることによって、バクミドに組み込んでもよい。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、バキュロウイルス遺伝子をポリヌクレオチドインサートで分割することによってバクミドに組み込んでもよい(すなわち、ポリヌクレオチドインサートは、遺伝子の5’部分をバクミド遺伝子の3’部分から分離する、遺伝子の中央に組み込まれる)。特定の実施形態において、ポリヌクレオチドインサートは、ポリヌクレオチドインサートおよび分割されたバキュロウイルス遺伝子の一部を含む融合ポリヌクレオチドでバキュロウイルス遺伝子を分割することによって、バクミドに組み込んでもよい。特定の実施形態において、融合ポリヌクレオチドの3’末端は、分割された遺伝子の5’部分を含み、その結果、融合ポリヌクレオチド中の遺伝子の5’部分およびバクミドに残っている遺伝子の3’部分が、バキュロウイルス遺伝子の完全な部分または機能的な部分を形成する。特定の実施形態において、融合ポリヌクレオチドの5’末端は、分割された遺伝子の3’部分を含み、その結果、融合ポリヌクレオチド中の遺伝子の3’部分およびバクミドに残っている遺伝子の5’部分が、バキュロウイルス遺伝子の完全な部分または機能的な部分が形成される。非限定的な例が実施例13および14に提示され、ここで、融合ポリヌクレオチドは、gta遺伝子ORF(完全/部分Ac-lef12プロモータ、完全/部分Ac-gta遺伝子)由来の構成要素を含むように操作および産生される。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチドは、バキュロウイルス遺伝子に関係する制限エンドヌクレアーゼ(REN)切断部位(すなわち、RENアクセスポイント)の位置でバクミドに組み込んでもよい。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、FseI(gtaバキュロウイルス遺伝子に対応する)(ggccggcc)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、SdaI(DNAポリメラーゼバキュロウイルス遺伝子に対応する)(cctgcagg)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、MauBI(lef-4バキュロウイルス遺伝子に対応する)(cgcgcgcg)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、SbfI(gp64/gp67バキュロウイルス遺伝子に対応する)(cctgcagg)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、I-CeuI(v-cathバキュロウイルス遺伝子に対応する)(配列番号1)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、AvrII(egtバキュロウイルス遺伝子に対応する)(cctagg)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、NheI(gctagc)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、SpeI(actagt)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、BstZ17I(gtatac)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、NcoI(ccatgg)である。特定の実施形態において、バクミドにおけるRENアクセスポイントは、MluI(acgcgt)である。
バクミドが二本鎖コンストラクトである特定の実施形態において、REN切断部位は、一方の鎖に切断配列を含み、他方の鎖に切断配列の逆相補体(切断配列としても機能する)を含む場合もある。したがって、ポリヌクレオチドインサート(またはその鎖)は、REN切断配列または逆相補体REN切断配列(これらは一般に機能的に交換可能である)を含んでもよい。非限定的な例として、ポリヌクレオチドインサートの鎖は、FseI切断配列(ggccggcc)またはその逆相補性REN切断配列(ccggccgg)を含んでもよい。
ポリヌクレオチドは、以下によってこれらのRENアクセスポイントに組み込んでもよい:(i)標的REN切断配列を含むように操作されたポリヌクレオチドインサート(例えば、ポリヌクレオチドの両端にFseI REN配列を含むように操作されたポリヌクレオチドインサート)を提供する工程;(ii)ポリヌクレオチド挿入のための標的RENアクセスポイントを含むバクミドを提供する工程(例えば、FseI切断部位を含むAcMNPVバクミドbMON14272のバリアント)(ii)適切なREN酵素でREN操作されたポリヌクレオチドを消化する工程(例えば、FseI酵素を使用して、両端にFseI領域を含むREN操作ポリヌクレオチドを消化して、ポリヌクレオチド-FseIインサートを産生する工程);(iii)同じREN酵素でバクミドを消化して、RENアクセスポイントでシングルカットバクミドを産生する工程(例えば、FseI酵素を使用してFseI位置でシングルカットバクミドを産生する工程);および(iv)T4リガーゼ酵素などの適切なライゲーションを使用してポリヌクレオチドインサートをシングルカットバクミドにライゲーションする工程。この結果は、標的RENアクセスポイントで操作されたポリヌクレオチドインサートを含む操作されたバクミドDNAである。
この挿入プロセスを1回以上繰り返して、他の操作されたポリヌクレオチドインサートを、異なるRENアクセスポイントで同じバクミドに組み込んでもよい(例えば、最初の操作されたポリヌクレオチドインサートを、egtのAvrII RENアクセスポイントに挿入し、続いてcath遺伝子のI-CeuI RENアクセスポイントに第2の操作されたポリヌクレオチドインサートを挿入し、続いてgta遺伝子のFseI RENアクセスポイントに第3の操作されたポリヌクレオチドインサートを挿入する)。
特定の実施形態において、制限エンドヌクレアーゼ(REN)切断は、バクミドから1つ以上の野生型遺伝子を除去するために使用され得る。特定の実施形態において、制限エンドヌクレアーゼ(REN)切断を使用して、以前にバクミドに挿入された1つ以上の操作されたポリヌクレオチドインサートを除去してもよい。特定の実施形態において、制限エンドヌクレアーゼ(REN)切断を使用して、1つ以上の操作されたポリヌクレオチドインサートを、同じREN切断配列を含む異なる操作されたポリヌクレオチドインサートで置き換えてもよい(例えば、FseI RENアクセスポイントでの操作されたポリヌクレオチドインサートは、FseI REN切断配列を含む、異なる操作されたポリヌクレオチドインサートで置き換えてもよい)。
特定の実施形態において、米国特許第8,512,981号明細書、米国特許第8,163,543号明細書、米国特許第8,697,417号明細書、米国特許第8,642,314号明細書、米国特許出願公開第20130296532号明細書、米国特許出願公開第20110119777号明細書、米国特許出願公開第20110136227号明細書、米国特許出願公開第20110171262号明細書、米国特許出願公開第20130023034号明細書、国際出願PCT/NL2008/050613、PCT/NL2009/050076、PCT/NL2009/050352、PCT/NL2011/050170、PCT/NL2012/050619および米国特許出願第14/149,953号明細書(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、それらの全体において参照により本願明細書に援用する)に教示されるウイルス発現コンストラクトが用いられ得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、米国特許第6,468,524号明細書、米国特許第6,984,517号明細書、米国特許第7,479,554号明細書、米国特許第6,855,314号明細書、米国特許第7,271,002号明細書、米国特許第6,723,551号明細書、米国特許出願公開第20140107186号明細書、米国特許出願第09/717,789号明細書、米国特許出願第11/936,394号明細書、米国特許出願第14/004,379号明細書、欧州特許出願第1082413号明細書、欧州特許出願第2500434号明細書、欧州特許出願第2683829号明細書、欧州特許出願第1572893号明細書、および国際出願PCT/US99/11958、PCT/US01/09123、PCT/EP2012/054303、およびPCT/US2002/035829(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に教示されているウイルス発現コンストラクトに由来し得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、サル種からの配列を含み得る。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、国際出願PCT/US1997/015694、PCT/US2000/033256、PCT/US2002/019735、PCT/US2002/033645、PCT/US2008/013067、PCT/US2008/013066、PCT/US2008/013065、PCT/US2009/062548、PCT/US2009/001344、PCT/US2010/036332、PCT/US2011/061632、PCT/US2013/041565、米国特許出願第13/475535号明細書、米国特許出願第13/896722号明細書、米国特許出願第10/739096号明細書、米国特許出願第14/073979号明細書、米国特許出願公開第20010049144号明細書、米国特許出願公開第20120093853号明細書、米国特許出願公開第20090215871号明細書、米国特許出願公開第20040136963号明細書、米国特許出願公開第20080219954号明細書、米国特許出願公開第20040171807号明細書、米国特許出願公開第20120093778号明細書、米国特許出願公開第20080090281号明細書、米国特許出願公開第20050069866号明細書、米国特許出願公開第20100260799号明細書、米国特許出願公開第20100247490号明細書、米国特許出願公開第20140044680号明細書、米国特許出願公開第20100254947号明細書、米国特許出願公開第20110223135号明細書、米国特許出願公開第20130309205号明細書、米国特許出願公開第20120189582号明細書、米国特許出願公開第20130004461号明細書、米国特許出願公開第20130315871号明細書、米国特許第6083716号明細書、米国特許第7838277号明細書、米国特許第7344872号明細書、米国特許第8603459号明細書、米国特許第8105574号明細書、米国特許第7247472号明細書、米国特許第8231880号明細書、米国特許第8524219号明細書、米国特許第8470310号明細書、欧州特許出願第2301582号明細書、欧州特許第2286841号明細書、欧州特許第1944043号明細書、欧州特許第1453543号明細書、欧州特許第1409748号明細書、欧州特許第2463362号明細書、欧州特許第2220217号明細書、欧州特許第2220241号明細書、欧州特許第2220242号明細書、欧州特許第2350269号明細書、欧州特許第2250255号明細書、欧州特許第2435559号明細書、欧州特許第2643465号明細書、欧州特許第1409748号明細書、欧州特許第2325298号明細書、欧州特許第1240345号明細書(それらのそれぞれの内容は、本開示と矛盾しない限り、参照によりその全体を本願明細書に援用する)からのカプシドおよびrep配列を含むがこれらに限定されない配列を含み得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、国際出願PCT/US2002/025096、PCT/US2002/033629、PCT/US2003/012405、米国特許出願第10/291583号明細書、米国特許出願第10/420284号明細書、米国特許第7,319,002号明細書、米国特許出願公開第20040191762号明細書、米国特許出願公開第20130045186号明細書、米国特許出願公開第20110263027号明細書、米国特許出願公開第20110151434号明細書、米国特許出願公開第20030138772号明細書、米国特許出願公開第20030207259号明細書、欧州特許第2338900号明細書、欧州特許第1456419号明細書、欧州特許第1310571号明細書、欧州特許第1359217号明細書、欧州特許第1427835号明細書、欧州特許第2338900号明細書、欧州特許第1456419号明細書、欧州特許第1310571号明細書、欧州特許第1359217号明細書、および米国特許第7,235,393号および米国特許第8,524,446号は、それらが本開示と矛盾しない限りにおいて、それらに記載される1つ以上のウイルスコンストラクト由来の1つ以上のヌクレオチド配列を含み得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、国際出願PCT/US1999/025694、PCT/US1999/010096、PCT/US2001/013000、PCT/US2002/25976、PCT/US2002/033631、PCT/US2002/033630、PCT/US2009/041606、PCT/US2012/025550、米国特許第8637255号明細書、米国特許第8637255号明細書、米国特許第7186552号明細書、米国特許第7105345号明細書、米国特許第6759237号明細書、米国特許第7056502号明細書、米国特許第7198951号明細書、米国特許第8318480号明細書、米国特許第7790449号明細書、米国特許第7282199号明細書、米国特許出願公開第20130059289号明細書、米国特許出願公開第20040057933号明細書、米国特許出願公開第20040057932号明細書、米国特許出願公開第20100278791号明細書、米国特許出願公開第20080050345号明細書、米国特許出願公開第20080050343号明細書、米国特許出願公開第20080008684号明細書、米国特許出願公開第20060204479号明細書、米国特許出願公開第20040057931号明細書、米国特許出願公開第20040052764号明細書、米国特許出願公開第20030013189号明細書、米国特許出願公開第20090227030号明細書、米国特許出願公開第20080075740号明細書、米国特許出願公開第20080075737号明細書、米国特許出願公開第20030228282号明細書、米国特許出願公開第20130323226号明細書、米国特許出願公開第20050014262号明細書、米国特許出願第14/136331号明細書、米国特許出願第09/076369号明細書、米国特許出願第10/738609号明細書、欧州特許第2573170号明細書、欧州特許第1127150号明細書、欧州特許第2341068号明細書、欧州特許第1845163号明細書、欧州特許第1127150号明細書、欧州特許第1078096号明細書、欧州特許第1285078号明細書、欧州特許第1463805号明細書、欧州特許第2010178940号明細書、米国特許出願公開第20140004143号明細書、欧州特許第2359869号明細書、欧州特許第1453547号明細書、欧州特許第2341068号明細書、および欧州特許第2675902(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載される配列または組成物を含み得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、米国特許第7186552号明細書、米国特許第7105345号明細書、米国特許第6759237号明細書、米国特許第7056502号明細書、米国特許第7198951号明細書、米国特許第8318480号明細書、米国特許第7790449号明細書、米国特許第7282199号明細書、米国特許出願公開第20130059289号明細書、米国特許出願公開第20040057933号明細書、米国特許出願公開第20040057932号明細書、米国特許出願公開第20100278791号明細書、米国特許出願公開第20080050345号明細書、米国特許出願公開第20080050343号明細書、米国特許出願公開第20080008684号明細書、米国特許出願公開第20060204479号明細書、米国特許出願公開第20040057931号明細書、米国特許出願公開第20140004143号明細書、米国特許出願公開第20090227030号明細書、米国特許出願公開第20080075740号明細書、米国特許出願公開第20080075737号明細書、米国特許出願公開第20030228282号明細書、米国特許出願公開第20040052764号明細書、米国特許出願公開第20030013189号明細書、米国特許出願公開第20050014262号明細書、米国特許出願公開第20130323226号明細書、米国特許出願第14/136331号、米国特許出願第10/738609号明細書、欧州特許出願第1127150号明細書、欧州特許第2341068号明細書、欧州特許第1845163号明細書、欧州特許第1127150号明細書、欧州特許第1078096号明細書、欧州特許第1285078号明細書、欧州特許第2573170号明細書、欧州特許第1463805号明細書、欧州特許第2675902号明細書、欧州特許第2359869号明細書、欧州特許第1453547号明細書、欧州特許第2341068号明細書(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されるコンストラクトの1つ以上に由来する1つ以上のヌクレオチド配列を含み得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、国際出願PCT/US1995/014018、PCT/US2000/026449、PCT/US2004/028817、PCT/US2006/013375、PCT/US2007/010056、PCT/US2010/032158、PCT/US2010/050135、PCT/US2011/033596、米国特許出願第12/473917号明細書、米国特許出願第08/331384号明細書、米国特許出願第09/670277号明細書、米国特許第5871982号明細書、米国特許第5856152号明細書、米国特許第6251677号明細書、米国特許第6387368号明細書、米国特許第6399385号明細書、米国特許第7906111号明細書、欧州特許出願第2000103600号明細書、欧州特許公開第797678号明細書、欧州特許第1046711号明細書、欧州特許第1668143号明細書、欧州特許第2359866号明細書、欧州特許第2359865号明細書、欧州特許第2357010号明細書、欧州特許第1046711号明細書、欧州特許第1218035号明細書、欧州特許第2345731号明細書、欧州特許第2298926号明細書、欧州特許第2292780号明細書、欧州特許第2292779号明細書、欧州特許第1668143号明細書、米国特許出願公開第20090197338号明細書、欧州特許第2383346号明細書、欧州特許第2359867号明細書、欧州特許第2359866号明細書、欧州特許第2359865号明細書、欧州特許第2357010号明細書、欧州特許第1866422号明細書、米国特許出願公開第20090317417号明細書、欧州特許第2016174号明細書、米国特許出願公開第20110236353号明細書、米国特許出願公開第20070036760号明細書、米国特許出願公開第20100186103号明細書、米国特許出願公開第20120137379号明細書、および米国特許出願公開第20130281516号明細書(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されるように、改変AAVのコンストラクトを含み得る。
特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトは、国際出願PCT/US1999/004367、PCT/US2004/010965、PCT/US2005/014556、PCT/US2006/009699、PCT/US2010/032943、PCT/US2011/033628、PCT/US2011/033616、PCT/US2012/034355、米国特許第8394386号明細書、欧州特許第1742668号明細書、米国特許出願公開第20080241189号明細書、米国特許出願公開第20120046349号明細書、米国特許出願公開第20130195801号明細書、米国特許出願公開第20140031418号明細書、欧州特許第2425000号明細書、米国特許出願公開第20130101558号明細書、欧州特許第1742668号明細書、欧州特許第2561075号明細書、欧州特許第2561073号明細書、欧州特許第2699688号明細書(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載される1つ以上のコンストラクトを含み得る。
発現制御
発現制御領域
本開示のウイルス発現コンストラクトは、発現制御配列によってコードされる1つ以上の発現制御領域を含んでもよい。特定の実施形態において、この発現制御配列は、昆虫細胞などのウイルス産生細胞における発現のためのものである。特定の実施形態において、この発現制御配列は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。特定の実施形態において、この発現制御配列は、VPコードヌクレオチド配列またはRepコードヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
本明細書において、用語「コードヌクレオチド配列」、「タンパク質コード遺伝子」または「タンパク質コードヌクレオチド配列」は、VPタンパク質またはRepタンパク質などのタンパク質産物をコードするかまたはそれに翻訳されるヌクレオチド配列を指す。「作動可能に連結された」とは、発現制御配列が、コードされた遺伝子産物の発現を促進し得るように、コード配列に対して配置されていることを意味する。
「発現制御配列」とは、作動可能に連結されているヌクレオチド配列の発現を調節する核酸配列を指す。発現制御配列がヌクレオチド配列の転写および/または翻訳を制御および調節する場合、この発現制御配列はヌクレオチド配列に「作動可能に連結」されている。したがって、発現制御配列には、プロモータ、エンハンサー、非翻訳領域(UTR)、内部リボソーム侵入部位(IRES)、転写ターミネーター、タンパク質をコードする遺伝子の前の開始コドン、イントロンのスプライシングシグナル、および停止コドンが含まれ得る。用語「発現制御配列」は、少なくとも、その存在が発現に影響を与えるように設計されている配列を含むことを意図しており、追加の有利な構成要素を含んでもよい。例えば、リーダー配列および融合パートナー配列は、発現制御配列である。この用語はまた、フレーム内およびフレーム外の望ましくない潜在的な開始コドンが配列から除去されるような核酸配列の設計も含み得る。それはまた、望ましくない潜在的なスプライス部位が除去されるような核酸配列の設計も含んでもよい。それは、ポリAテール、すなわち、mRNAの3’末端にある一連のアデニン残基のストリング、ポリA配列と呼ばれる配列の付加を指示する配列またはポリアデニル化配列(pA)を含む。また、これはmRNAの安定性を高めるようにも設計されてもよい。転写および翻訳の安定性に影響を与える発現制御配列、例えばプロモータ、ならびに翻訳に影響を与える配列、例えばコザック配列は、昆虫細胞において公知である。発現制御配列は、より低い発現レベルまたはより高い発現レベルが達成されるように、それが作動可能に連結されているヌクレオチド配列を調節するような性質のものであり得る。
特定の実施形態において、発現制御配列は、1つ以上のプロモータを含んでもよい。プロモータとしては、限定するものではないが、バキュロウイルスの主要後期プロモータ、昆虫ウイルスプロモータ、非昆虫ウイルスプロモータ、脊椎動物ウイルスプロモータ、核遺伝子プロモータ、ウイルスおよび非ウイルスエレメントを含む1つ以上の種由来のキメラプロモータ、および/または合成プロモータが挙げられ得る。特定の実施形態において、プロモータは、Ctx、Op-EI、EI、ΔEI、EI-1、pH、PIO、polH(多面体)、ΔpolH、Dmhsp70、Hr1、Hsp70、4xHsp27 EcRE+最小Hsp70、IE、IE-1、ΔIE-1、ΔIE、p10、Δp10(p10の改変されたバリエーションまたは誘導体)、p5、p19、p35、p40、p6.9、およびそれらのバリエーションまたは誘導体であり得る。特定の実施形態において、プロモータは、Ctxプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、p10プロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、polHプロモータである。特定の実施形態において、プロモータは、組織特異的プロモータ、細胞型特異的プロモータ、細胞周期特異的プロモータ、およびそれらのバリエーションまたは誘導体から選択され得る。特定の実施形態において、プロモータは、CMVプロモータ、アルファ1-アンチトリプシン(α1-AT)プロモータ、甲状腺ホルモン結合グロブリンプロモータ、チロキシン結合グロブリン(LPS)プロモータ、HCR-ApoCIIハイブリッドプロモータ、HCR-hAATハイブリッドプロモータ、アルブミンプロモータ、アポリポプロテインEプロモータ、α1-AT+EaIbプロモータ、腫瘍選択的E2Fプロモータ、単核血IL-2プロモータ、およびそれらのバリエーションまたは誘導体であってもよい。特定の実施形態において、プロモータは、低発現プロモータ配列である。特定の実施形態において、プロモータは、発現強化プロモータ配列である。特定の実施形態において、プロモータは、米国特許出願公開第20110136227号明細書に記載されているようなRepまたはCapプロモータを含んでもよく、その内容は、発現プロモータに関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、全てのヌクレオチド配列において同じプロモータを含み得る。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、2つ以上のヌクレオチド配列において同じプロモータを含み得る。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、2つ以上のヌクレオチド配列において異なるプロモータを含み得る。特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、全てのヌクレオチド配列において異なるプロモータを含み得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、特定の細胞型における発現を改善するためのエレメントをコードする。さらなる実施形態において、発現コンストラクトは、哺乳動物細胞または昆虫細胞における所望の遺伝子の発現のための、polhおよび/またはΔIE-1昆虫転写プロモータ、CMV哺乳動物転写プロモータ、および/またはp10昆虫特異的プロモータを含み得る。
2つ以上の発現制御配列を、所与のヌクレオチド配列に作動可能に連結してもよい。例えば、プロモータ配列、翻訳開始配列、および停止コドンは、ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。
特定の実施形態において、ウイルス発現コンストラクトは、1つ以上の開始コドン領域を含むAAVカプシドタンパク質をコードする配列などの、開始コドン領域を含むヌクレオチド配列を含み得る。特定の実施形態において、開始コドン領域は、発現制御配列内にあり得る。
真核生物のmRNAの翻訳開始部位は、コザック M(Kozak,M)Cell.1986年1月31日;44(2):283~92頁およびコザック M.J(Kozak,M.J)Cell Biol.1989年2月;108(2):229~41頁(それらのそれぞれの内容は、コザック配列およびその使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載のように、コザック配列と呼ばれるヌクレオチド配列によって部分的に制御されている。コザック形態の天然および合成の両方の翻訳開始部位は、分子遺伝学的技術、コザック M(Kozak,M.)Mamm Genome.1996年8月;7(8):563~74頁(その内容は、コザック配列およびその使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)によるポリペプチドの産生に使用され得る。スプライス部位は、mRNAの転写(形成)後のmRNA配列の一部の除去を促進するmRNA上の配列である。典型的には、スプライシングは、mRNAが細胞の細胞質に輸送される前に核内で生じる。
本開示の方法は、特定の発現制御配列の使用によって限定されない。しかしながら、VP製品のある特定の化学量論が達成された場合(VP1、VP2、およびVP3でそれぞれ1:1:10に近い)、およびRep52またはRep40(p19 Repsとも呼ばれる)のレベルが、Rep78またはRep68(p5 Repsとも呼ばれる)よりも有意に高い場合、産生細胞(昆虫細胞など)におけるAAVの収量が向上する場合がある。特定の実施形態において、p5/p19比は、0.6未満、0.4未満、または0.3未満であるが、常に少なくとも0.03である。これらの比率は、タンパク質のレベルで測定されてもよく、特定のmRNAの相対レベルから関係付けられてもよい。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、1:1:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、2:2:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、2:0:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、1~2:0~2:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、1~2:1~2:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、約2~3:0~3:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、約2~3:2~3:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、3:3:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、3~5:0~5:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ウイルス産生細胞(哺乳動物細胞または昆虫細胞など)において産生され、ここで、3つ全てのVPタンパク質は、3~5:3~5:10(VP1:VP2:VP3)に近いか、ほぼそうであるか、そのとおりである化学量論で発現される。
特定の実施形態において、発現制御領域は、以下からなる群より選択されるVP1:VP2:VP3比を産生するように操作される:およそまたは正確に1:0:10;およそまたは正確に1:1:10;およそまたは正確に2:1:10;およそまたは正確に2:1:10;およそまたは正確に2:2:10;およそまたは正確に3:0:10;およそまたは正確に3:1:10;およそまたは正確に3:2:10;およそまたは正確に3:3:10;およそまたは正確に4:0:10;およそまたは正確に4:1:10;およそまたは正確に4:2:10;およそまたは正確に4:3:10;およそまたは正確に4:4:10;およそまたは正確に5:5:10;およそまたは正確に1~2:0~2:10;およそまたは正確に1~2:1~2:10;およそまたは正確に1~3:0~3:10;およそまたは正確に1~3:1~3:10;およそまたは正確に1~4:0~4:10;およそまたは正確に1~4:1~4:10;およそまたは正確に1~5:1~5:10;およそまたは正確に2~3:0~3:10;およそまたは正確に2~3:2~3:10;およそまたは正確に2~4:2~4:10;およそまたは正確に2~5:2~5:10;およそまたは正確に3~4:3~4:10;およそまたは正確に3~5:3~5:10;そしておよそまたは正確に4~5:4~5:10。
本開示の特定の実施形態において、Rep52またはRep78は、バキュロウイルス由来の多面体プロモータ(polh)から転写される。Rep52またはRep78はまた、より弱いプロモータ、例えば、IE-1プロモータの欠失突然変異体であるΔIE-1プロモータ(そのIE-1プロモータの転写活性の約20%を有する)から転写されてもよい。ΔIE-1プロモータに実質的に相同なプロモータを使用してもよい。プロモータに関して、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%以上の相同性は、実質的に相同なプロモータであるとみなされる。
ウイルス産生細胞およびベクター
哺乳動物細胞
本明細書に開示される本開示のウイルス産生は、標的細胞に接触してペイロードコンストラクト、例えば、ペイロード分子をコードするヌクレオチドを含む組換えAAV粒子またはウイルスコンストラクトを送達するAAV粒子またはウイルスベクターを製造するためのプロセスおよび方法を記載している。ウイルス産生細胞は、原核生物(例えば、細菌)細胞を含む任意の生物、ならびに昆虫細胞、酵母細胞および哺乳動物細胞を含む真核生物細胞から選択され得る。
特定の実施形態において、本開示のAAV粒子は、哺乳動物細胞を含むウイルス産生細胞において産生され得る。ウイルス産生細胞は、哺乳動物細胞、例えば、A549、WEH1、3T3、10T1/2、BHK、MDCK、COS 1、COS 7、BSC 1、BSC 40、BMT 10、VERO.W138、HeLa、HEK293、HEK293T(293T)、Saos、C2C12、L細胞、HT1080、HepG2、ならびに哺乳動物由来の初代線維芽細胞、肝細胞、および筋芽細胞を含み得る。ウイルス産生細胞としては、限定するものではないが、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、およびハムスターを含む哺乳動物種に由来する細胞、または限定するものではないが、線維芽細胞、肝細胞、腫瘍細胞、細胞株形質転換細胞などを含む細胞型を含み得る。
組換えAAV粒子の産生に一般的に使用されるAAVウイルス産生細胞としては、限定するものではないが、HEK293細胞、COS細胞、C127、3T3、CHO、HeLa細胞、KB細胞、BHK、ならびに米国特許第6,156,303号明細書、第5,387,484号明細書、第5,741,683号明細書、第5,691,176号明細書、第6,428,988号明細書および第5,688,676号明細書;米国特許出願公開第2002/0081721号明細書、および国際特許公開第00/47757号パンフレット、国際公開第00/24916号パンフレット、および国際公開第96/17947号パンフレット(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されるように他の哺乳動物細胞株が挙げられる。特定の実施形態において、AAVウイルス産生細胞は、複製欠損ヘルパーウイルス、例えば、HEK293細胞または他のEaトランス補完細胞から欠失された機能を提供するトランス補完パッケージング細胞株である。
特定の実施形態において、パッケージング細胞株293-10-3(ATCC受託番号PTA-2361)を使用して、米国特許第6,281,010号明細書(293-10-3パッケージング細胞株およびその使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されているように、AAV粒子を産生してもよい。
本開示の特定の実施形態において、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)プロモータの制御下でアデノウイルスE1aおよびアデノウイルスE1bをコードする、E1欠失アデノウイルスベクターをトランス相補するためのHeLA細胞株などの細胞株は、米国特許第6365394号明細書に記載されているようにAAV粒子の産生に使用され得、その内容は、HeLA細胞株およびその使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、AAV粒子は、ペイロードコンストラクト、パルボウイルスRepおよびパルボウイルスCapならびにヘルパーコンストラクトが3つの異なるコンストラクト内に含まれる三重トランスフェクション法を使用して哺乳動物細胞において産生される。AAV粒子産生の3つの構成要素の三重トランスフェクション法は、形質導入効率、標的組織(向性)評価、および安定性を含むアッセイのための少量のウイルスを産生するために利用され得る。
製剤化されるAAV粒子は、三重トランスフェクションもしくはバキュロウイルス媒介ウイルス産生、または当該技術分野で公知の他の任意の方法によって製造され得る。当該技術分野で公知の任意の好適な許容細胞またはパッケージング細胞を用いて、ベクターを産生してもよい。特定の実施形態において、複製欠損ヘルパーウイルス、例えば、293細胞または他のE1aトランス補完細胞から欠失された機能を提供するトランス補完パッケージング細胞株を使用する。
遺伝子カセットは、パルボウイルス(例えば、AAV)のcapおよびrep遺伝子の一部または全てを含み得る。特定の実施形態において、capおよびrep機能の一部または全ては、カプシドおよび/またはRepタンパク質をコードするパッケージングベクター(複数可)を細胞に導入することによってトランスで提供される。特定の実施形態において、遺伝子カセットは、カプシドまたはRepタンパク質をコードしない。あるいは、capおよび/またはrep遺伝子を発現するように安定して形質転換されるパッケージング細胞株が使用される。
組換えAAVウイルス粒子は、特定の実施形態において、米国特許出願公開第2016/0032254号明細書に記載されるような手順に従って培養上清から産生および精製され、その内容は、組換えAAVウイルス粒子の産生およびプロセシングに関連するものとして、その全体が参照により援用される。産生はまた、293T細胞を使用する方法、三重トランスフェクション、または任意の好適な製造方法を含む、当該技術分野で公知の方法を含み得る。
特定の実施形態において、哺乳動物ウイルス産生細胞(例えば、293T細胞)は、接着/付着状態(例えば、リン酸カルシウムを伴う)または懸濁状態(例えば、ポリエチレンイミン(PEI)を伴う)にあり得る。哺乳動物ウイルス産生細胞は、AAVの産生に必要なプラスミド(すなわち、AAV rep/capコンストラクト、アデノウイルスヘルパーコンストラクト、および/またはITR隣接ペイロードコンストラクト)をトランスフェクトされる。特定の実施形態において、トランスフェクションプロセスは、任意選択の培地交換を含んでもよい(例えば、接着形態における細胞の培地交換、懸濁液形態における細胞の培地交換なし、必要に応じて懸濁液形態における細胞の培地交換)。特定の実施形態において、トランスフェクションプロセスは、DMEMまたはF17などのトランスフェクション培地を含んでもよい。特定の実施形態において、トランスフェクション培地は、血清を含んでもよいし、または無血清であってもよい(例えば、リン酸カルシウムおよび血清を伴う接着状態における細胞、PEIを伴うおよび血清を伴わない懸濁状態における細胞)。
その後、細胞は、掻き取り(接着形態)および/またはペレット化(懸濁形態および掻き取られた付着形態)によって収集され、レセプタクルに移され得る。産生された細胞を完全に収集するために、必要に応じて収集ステップを繰り返してもよい。次に、細胞溶解は、連続的な凍結融解サイクル(-80C~37C)、化学的溶解(界面活性剤トリトンの添加など)、機械的溶解、または約0%の生存率に達した後に細胞培養を分解させることによって達成され得る。細胞の破片は、遠心分離および/または深層濾過によって除去される。試料は、DNAqPCRによるDNase耐性ゲノム滴定によってAAV粒子について定量化される。
AAV粒子力価は、ゲノムコピー数(1ミリリットルあたりのゲノム粒子)に従って測定される。ゲノム粒子濃度は、以前に報告されたベクターDNAのDNA qPCRに基づいている(クラークら(Clark et al.)、Human Gene Therapy.、10巻:1031~1039頁(1999年);フェルトワイクら(Veldwijk et al.)、Mol. Ther.、6巻:272~278頁(2002年)、その内容はそれぞれ、粒子濃度の測定に関連するものとして、その全体が参照により援用されている)。
昆虫細胞
本開示のウイルス産生は、標的細胞に接触してペイロードコンストラクト、例えば、ペイロード分子をコードするヌクレオチドを含む組換えウイルスコンストラクトを送達するAAV粒子またはウイルスベクターを製造するためのプロセスおよび方法を含む。特定の実施形態において、本開示のAAV粒子またはウイルスベクターは、昆虫細胞を含むウイルス産生細胞において産生され得る。
培養中の昆虫細胞の増殖条件、および培養中の昆虫細胞における異種産物の産生は、当該技術分野で周知であり、その内容が、ウイルス産生における昆虫細胞の増殖および使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する、米国特許第6,204,059号明細書を参照。
パルボウイルスの複製を可能にし、培養中に維持され得る任意の昆虫細胞を、本開示に従って使用してもよい。組換えAAV粒子の産生に一般的に使用されるAAVウイルス産生細胞としては、限定するものではないが、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)、例としては、限定するものではないが、Sf9またはSf21細胞株、Drosophila細胞株、または蚊細胞株、例えば、Aedes albopictus由来の細胞株が挙げられる。異種タンパク質の発現のための昆虫細胞の使用は、ベクター、例えば、昆虫細胞適合性ベクターなどの核酸をそのような細胞に導入する方法、およびそのような細胞を培養中に維持する方法と同様に、十分に文書化されている。例えば、Methods in Molecular Biology、リチャード(Richard)編、ヒューマナ・プレス,ニュージャージー州(1995年);オライリーら(O’Reilly et al.)、Baculovirus Expression Vectors,A Laboratory Manual、オックスフォード・ユニバーシティ・プレス(Oxford Univ.Press)(1994年);サムルスキら(Samulski et al.)、J.Vir.63巻:3822~8頁(1989年);カジガヤら(Kajigaya et al.)、Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 88巻:4646~50頁(1991年);ラフィンら(Ruffing et al.)、J.Vir.66巻:6922~30頁(1992年);キムバウアーら(Kimbauer et al.)、Vir.219巻:37~44頁(1996年);チャオら(Zhao et al.)、Vir.272巻:382~93頁(2000年);およびサムルスキら(Samulski et al.)、米国特許第6,204,059号明細書(それらのそれぞれの内容は、ウイルス産生における昆虫細胞の使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)を参照。
一実施形態において、AAV粒子は、国際公開第2015/191580号パンフレットに記載の方法を使用して作製され、その内容は、本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する。
特定の実施形態において、昆虫宿主細胞システムは、バキュロウイルスシステムと組合せて(例えば、ルコウら(Luckow et al.)、Bio/Technology 6巻:47頁(1988年)によって記載されるように)使用され得る。特定の実施形態において、キメラペプチドを調製するための発現システムは、米国特許第6660521号明細書(その内容は、ウイルス粒子の産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されているように、高レベルのタンパク質に使用され得る、Trichoplusia ni,Tn 5B1~4昆虫細胞/バキュロウイルスシステムである。
昆虫細胞の増殖、培養、トランスフェクション、感染および保存は、当該技術分野で公知の任意の細胞培養培地、細胞トランスフェクション培地、または保存培地、例としては、Hyclone SFX昆虫細胞培養培地(Insect Cell Culture)、発現システム(Expression System)ESF AF昆虫細胞培養培地(Insect Cell Culture Medium)、ThermoFisher Sf900II培地、ThermoFisher Sf900III培地、またはThermoFisherGraceの昆虫培地(Insect Media)で行い得る。本開示の昆虫細胞混合物はまた、塩、酸、塩基、緩衝液、界面活性剤(ポロキサマー188/プルロニックF-68など)、およびその他の公知の培養培地要素を含む(ただしこれらに限定されない)、本開示に記載の製剤添加物または要素のいずれかも含んでもよい。製剤添加物は、徐々に組み込んでもよいし、「スパイク」(短時間で大量に組み込む)として組み込んでもよい。
バキュロウイルス産生システム
特定の実施形態において、本開示のプロセスは、ウイルス発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトベクターを使用するバキュロウイルスシステムにおいてAAV粒子またはウイルスベクターの産生を含み得る。特定の実施形態において、バキュロウイルスシステムは、バキュロウイルス発現ベクター(BEV)および/またはバキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC)を含む。特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトまたはペイロードコンストラクトは、バキュロウイルスプラスミドまたは組換えバキュロウイルスゲノムとしても公知のバクミドであり得る。特定の実施形態において、本開示のウイルス発現コンストラクトまたはペイロードコンストラクトは、当業者によって公知であり、かつ実行される標準的な分子生物学技術により、相同組換え(トランスポゾンドナー/アクセプターシステム)によってバクミドに組み込まれるポリヌクレオチドであり得る。別々のウイルス複製細胞集団のトランスフェクションによって、バキュロウイルス(BEV)の2つ以上の群(例えば、2、3)、ウイルス発現コンストラクト(発現BEV)を含み得る1つ以上の群、およびペイロードコンストラクト(ペイロードBEV)を含み得る1つ以上の群が産生される。バキュロウイルスを使用して、AAV粒子またはウイルスベクターの産生のためにウイルス産生細胞に感染させてもよい。
特定の実施形態において、このプロセスは、ウイルス発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトの両方を含む、単一のバキュロウイルス(BEV)群を産生するための単一のウイルス複製細胞集団のトランスフェクションを含む。これらのバキュロウイルスを使用して、AAV粒子またはウイルスベクターの産生のためにウイルス産生細胞に感染させてもよい。
特定の実施形態において、BEVは、Promega FuGENE HD、WFI水、またはThermoFisher Cellfectin II試薬などのバクミドトランスフェクション剤を使用して産生される。特定の実施形態において、BEVは、昆虫細胞などのウイルス産生細胞において産生および増殖される。
特定の実施形態において、この方法は、バキュロウイルス感染昆虫細胞(BIIC)を含む、1つ以上のBEVを含むウイルス産生細胞のシード培養物を利用する。シードBIICは、ウイルス発現コンストラクトを含む発現BEV、およびまたペイロードコンストラクトを含むペイロードBEVでもトランスフェクト/形質導入/感染されている。特定の実施形態において、シード培養物を、回収し、アリコートに分割して凍結して、そして後の時点で、ナイーブな産生細胞集団のトランスフェクション/形質導入/感染を開始するために使用してもよい。特定の実施形態において、シードBIICのバンクは、-80℃で、またはLN蒸気中で保存される。
バキュロウイルスは、複製タンパク質、エンベロープタンパク質、およびカプシドタンパク質など、バキュロウイルスの機能および複製に不可欠ないくつかの必須タンパク質で構成されている。したがって、バキュロウイルスゲノムには、必須タンパク質をコードするいくつかの必須遺伝子ヌクレオチド配列が含まれている。非限定的な例として、ゲノムは、バキュロウイルスコンストラクトの必須タンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む必須遺伝子領域を含んでもよい。必須タンパク質としては、GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質、VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質、またはバキュロウイルスコンストラクトの他の同様の必須タンパク質が挙げられ得る。
スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)(Sf9)細胞を含むがこれに限定されない昆虫細胞においてAAV粒子を産生するためのバキュロウイルス発現ベクター(BEV)は、高力価のウイルスベクター産物を提供する。ウイルス発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトをコードする組換えバキュロウイルスは、ウイルスベクター複製細胞の増殖性感染を開始する。一次感染から放出された感染性バキュロウイルス粒子は、培養中の追加の細胞に二次感染し、感染の初期多重度の関数である多数の感染サイクルにおいて細胞培養集団全体に指数関数的に感染する。卜部、Mら(Urabe,M.et al.)、J Virol.2006年2月;80(4):1874~85頁(その内容は、BEVおよびウイルス粒子の産生および使用に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)を参照。
昆虫細胞システムにおけるバキュロウイルスによるAAV粒子の産生は、公知のバキュロウイルスの遺伝的および物理的不安定性に対処し得る。
特定の実施形態において、本開示の産生システムは、力価のない感染細胞保存およびスケールアップシステムを利用することによって、複数の継代にわたるバキュロウイルスの不安定性に対処する。ウイルス産生細胞の小規模シード培養物は、AAV粒子の構造的および/または非構造的構成要素をコードするウイルス発現コンストラクトをトランスフェクトされる。バキュロウイルスに感染したウイルス産生細胞は、液体窒素で凍結保存され得るアリコートに回収される;このアリコートは、大規模なウイルス産生細胞培養の感染に関して生存率および感染力を保持している。ワシルコ DJら(Wasilko DJ et al.)、Protein Expr Purif.2009年6月;65(2):122~32頁(その内容は、BEVおよびウイルス粒子の産生および使用に関連して、その全体を参照により本願明細書に援用する)。
遺伝的に安定なバキュロウイルスを使用して、無脊椎動物細胞においてAAV粒子を産生するための構成要素の1つ以上の供給源を産生してもよい。特定の実施形態において、欠損のあるバキュロウイルス発現ベクターは、昆虫細胞においてエピソーム的に維持され得る。そのような実施形態において、対応するバクミドベクターは、プロモータ、エンハンサー、および/または細胞周期調節複製エレメントを含むがこれらに限定されない複製制御エレメントで操作される。
特定の実施形態において、バキュロウイルスは、キチナーゼ/カテプシン遺伝子座への組換えのためのマーカーで操作されてもよい。chia/v-cath遺伝子座は、組織培養でバキュロウイルスを増殖させるために必須ではなく、V-cath(EC 3.4.22.50)は、Arg-Argジペプチド含有基質で最も活性のあるシステインエンドプロテアーゼである。Arg-Argジペプチドは、デンソウイルスおよびパルボウイルスカプシド構造タンパク質に存在するが、ディペンドウイルスVP1ではまれにしか発生しない。
特定の実施形態において、バキュロウイルス感染を許容する安定なウイルス産生細胞は、限定するものではないが、AAVゲノム全体、RepおよびCap遺伝子、Rep遺伝子、Cap遺伝子、個別の転写カセットとしての各Repタンパク質、個別の転写カセットとしての各VPタンパク質、AAP(アセンブリ活性化タンパク質)、またはネイティブまたは非ネイティブのプロモータを有するバキュロウイルスヘルパー遺伝子の少なくとも1つを含むAAV複製およびベクター産生に必須のエレメントのいずれかの少なくとも1つの安定な組み込まれたコピーで操作される。
特定の実施形態において、バキュロウイルス発現ベクター(BEV)は、AcMNPVバキュロウイルスまたはBmNPVバキュロウイルスBmNPVに基づく。特定の実施形態において、本開示のバクミドは、bmon14272、vAce25koまたはvAclef11KOなどのAcMNPVバクミドに基づく(すなわち、その操作されたバリアント)。
特定の実施形態において、バキュロウイルス発現ベクター(BEV)は、バキュロウイルスv-cath遺伝子が欠失されたBEV(「v-cath欠失BEV」)または突然変異されたBEVである。
本開示のウイルス産生バクミドは、特定のバキュロウイルス遺伝子または遺伝子座の欠失を含んでもよい。
その他
特定の実施形態において、発現宿主としては、限定するものではないが、エシェリキア属、バチルス属、シュードモナス属、サルモネラ属内の細菌種が挙げられる。
特定の実施形態において、細胞の染色体内に安定して組み込まれたAAV repおよびcap遺伝子を含む宿主細胞は、AAV粒子産生のために使用され得る。非限定的な例として、その染色体に少なくとも2つのAAV rep遺伝子およびAAV cap遺伝子のコピーが安定して組み込まれている宿主細胞を使用して、米国特許第7238526号明細書(その内容は、ウイルス粒子の産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載の方法およびコンストラクトに従ってAAV粒子を製造してもよい。
特定の実施形態において、AAV粒子は、米国特許出願公開第20030092161号明細書および欧州特許第1183380号明細書(その内容は、ウイルス粒子の産生に関連するものとして、その全体を参照により本願明細書に援用する)に記載されるように、宿主細胞におけるまれな制限酵素の調節された発現を可能にする核酸配列を含む分子で安定に形質転換された宿主細胞において産生され得る。
特定の実施形態において、AAV粒子を製造するための製造方法および細胞株は、PCT/US1996/010245、PCT/US1997/015716、PCT/US1997/015691、PCT/US1998/019479、PCT/US1998/019463、PCT/US2000/000415、PCT/US2000/040872、PCT/US2004/016614、PCT/US2007/010055、PCT/US1999/005870、PCT/US2000/004755、米国特許出願第08/549489号明細書、米国特許出願第08/462014号明細書、米国特許出願第09/659203号明細書、米国特許出願第10/246447号明細書、米国特許出願第10/465302号明細書、米国特許第6281010号明細書、米国特許第6270996号明細書、米国特許第6261551号明細書、米国特許第5756283号明細書(NIHに割り当て)、米国特許第6428988号明細書、米国特許第6274354号明細書、米国特許第6943019号明細書、米国特許第6482634号明細書、(NIHに割り当て:米国特許第7238526号明細書、米国特許第6475769号明細書)、米国特許第6365394号明細書(NIHに割り当て)、米国特許第7491508号明細書、米国特許第7291498号明細書、米国特許第7022519号明細書、米国特許第6485966号明細書、米国特許第6953690号明細書、米国特許第6258595号明細書、欧州特許第2018421号明細書、欧州特許第1064393号明細書、欧州特許第1163354号明細書、欧州特許第835321号明細書、欧州特許第931158号明細書、欧州特許第950111号明細書、欧州特許第1015619号明細書、欧州特許第1183380号明細書、欧州特許第2018421号明細書、欧州特許第1226264号明細書、欧州特許第1636370号明細書、欧州特許第1163354号明細書、欧州特許第1064393号明細書、米国特許出願公開第20030032613号明細書、米国特許出願公開第20020102714号明細書、米国特許出願公開第20030073232号明細書、米国特許出願公開第20030040101号明細書(NIHに割り当て)、米国特許出願公開第20060003451号明細書、米国特許出願公開第20020090717号明細書、米国特許出願公開第20030092161号明細書、米国特許出願公開第20070231303号明細書、米国特許出願公開第20060211115号明細書、米国特許出願公開第20090275107号明細書、米国特許出願公開第2007004042号明細書、米国特許出願公開第20030119191号明細書、米国特許出願公開第20020019050号明細書(それらのそれぞれの内容は、それらが本開示と矛盾しない限り、その全体を参照により本願明細書に援用する)で教示されるものを含み得るが、これらに限定されない。
III.定義
本開示の様々な箇所において、本開示の化合物の置換基または特性は、群または範囲で、開示されている。本開示が、そのような群および範囲のメンバーの各々のかつあらゆる個体またはサブコンビネーションを含むことが特に意図されている。
特に記載のない限り、以下の用語および句は下に記載の意味を有する。定義は、本質的に限定的であることを意味するものではなく、本開示の特定の態様のより明確な理解を提供するのに役立つ。
約:本明細書で使用されるとき、用語「約」は、記載される値の±10%を意味する。
アデノ随伴ウイルス:用語「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」は、本明細書で使用されるとき、ディペンドウイルス属のメンバーを指し、それに由来する任意の粒子、配列、遺伝子、タンパク質、または成分を含む。
AAV粒子:本明細書で使用されるとき、「AAV粒子」とは、少なくとも1つのペイロード領域および少なくとも1つのITR領域を有するカプシドおよびウイルスゲノムを含むウイルスである。本開示のAAV粒子は、組換え的に産生され得、そしてアデノ随伴ウイルス(AAV)親または参照配列に基づく場合がある。AAV粒子は、本明細書に記載されるもしくは当該技術分野において公知の任意の血清型(血清型の組合せ(すなわち、「シュードタイプ」AAV)を含む、または様々なゲノム(例えば、一本鎖もしくは自己相補的)に由来してもよい。加えて、AAV粒子は複製欠損型および/またはターゲティング型であってもよい。
活性:本明細書で使用されるとき、用語「活性」は、物事が生じているまたは行われている状態を指す。本開示の組成物は、活性を有してもよく、この活性は、1つ以上の生物学的事象を含み得る。
投与:本明細書で使用されるとき、用語「投与する」は、対象に医薬品または組成物を提供する工程を指す。
組み合わせて投与される:本明細書で使用されるとき、用語「組み合わせて投与される」または「組合せ投与」は、2つ以上の薬剤(例えば、AAV)が、患者に各薬剤の効果のオーバーラップが存在し得るように、および/または対象がある時点で両方に同時に曝露されるように、同時にまたはある間隔以内に、対象に投与されることを意味する。特定の実施形態において、これらは、互いに約60、30、15、10、5、もしくは1分以内に投与される。特定の実施形態において、薬剤の投与は、コンビナトリアル(例えば、相乗)効果が達成されるように、十分に一緒に近接した間隔となっている。
改善:本明細書で使用されるとき、用語「改善」または「改善すること」は、状態または疾患の少なくとも1つの指標の重症度を低下させることを指す。例えば、神経変性障害の文脈では、改善はニューロン喪失の低減を含む。
動物:本明細書で使用されるとき、用語「動物」は、動物界の任意のメンバーを指す。特定の実施形態において、「動物」は、発達の任意のステージにあるヒトを指す。特定の実施形態において、「動物」は、発達の任意のステージにある非ヒト動物を指す。特定の実施形態において、非ヒト動物は、哺乳動物(例えば、齧歯動物、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、霊長類、またはブタ)である。特定の実施形態において、動物は、限定はされないが、哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、および蠕虫を含む。特定の実施形態において、動物は、トランスジェニック動物、遺伝子操作動物、またはクローンである。
アンチセンス鎖:本明細書で使用されるとき、用語、siRNA分子の「アンチセンス鎖」または「第1の鎖」または「ガイド鎖」は、サイレンシングのターゲティング遺伝子のmRNAの約10~50ヌクレオチド、例えば、約15~30、16~25、18~23、または19~22ヌクレオチドのセクションと実質的に相補的な鎖を指す。アンチセンス鎖または第1の鎖は、標的特異的サイレンシングを誘導するために所望の標的mRNA配列と十分に相補的な、例えば、RNAi機構またはプロセスによって所望の標的mRNAの破壊を引き起こすために十分な相補性の配列を有する。
およそ:本明細書で使用されるとき、1つ以上の目的の値に適用される用語「およそ」または「約」は、言及された参照値に類似である値を指す。特定の実施形態において、用語「およそ」は、別段に示されない限り、または文脈から明らかでない限り、言及された参照値のいずれかの方向で(より大きいかまたは小さい)、25%以内、20%以内、19%以内、18%以内、17%以内、16%以内、15%以内、14%以内、13%以内、12%以内、11%以内、10%以内、9%以内、8%以内、7%以内、6%以内、5%以内、4%以内、3%以内、2%以内、1%以内、またはそれ以下に入る値の範囲を指す(ただし、かかる数が可能な値の100%を超える場合を除く)。
会合している:本明細書で使用されるとき、用語「会合している」、「コンジュゲートされている」、「連結されている」、「結合している」、および「繋がれている」は、2つ以上の部分に関して使用される場合、これらの部分が、直接または連結剤として働く1つ以上の追加の部分を介してのいずれかで、互いに物理的に会合または接続されて、十分に安定な構造体を形成しており、その結果、それらの部分が、その構造体が使用される条件、例えば、生理学的条件下において、物理的に会合されたまま保たれることを意味する。「会合」は、必ずしも、厳密に、直接的な共有結合による化学結合を通じたものである必要はない。これは、イオン結合もしくは水素結合またはハイブリダイゼーションに基づく、「会合している」実体が、物理的に会合されたまま保たれるような十分に安定な接続も示唆し得る。
バキュロウイルス発現ベクター(BEV):本明細書で使用されるとき、BEVは、バキュロウイルス発現ベクター、すなわち、バキュロウイルス起源のポリヌクレオチドベクターである。BEVを使用するシステムは、バキュロウイルス発現ベクターシステム(BEVS)として公知である。
mBEVまたは改変BEV:本明細書で使用されるとき、改変BEVは、以下の1つ以上の付加および/または欠失および/または複製および/または反転によって開始BEV(野生型または人工のいずれか)から改変されたバキュロウイルス起源の発現ベクターである:遺伝子;遺伝子断片;切断部位;制限部位;配列領域;ペイロードまたは目的の遺伝子をコードする配列(複数可);または前述の組合せ。
二機能性:本明細書で使用されるとき、用語「二機能性」は、少なくとも2つの機能を行うことができる、またはそれを維持する任意の物質、分子、または部分を指す。機能は、同じ結果または異なる結果に影響を与えてもよい。機能をもたらす構造は同じであっても異なってもよい。
BIIC:本明細書で使用されるとき、BIICは、バキュロウイルスに感染した昆虫細胞である。
生体適合性:本明細書で使用されるとき、用語「生体適合性」は、免疫系による傷害、毒性または拒絶のリスクをほとんどまたは全くもたらさない生細胞、組織、器官またはシステムとの適合性を意味する。
生分解性:本明細書で使用されるとき、用語「生分解性」は、生物の作用によって無害な製品に分解可能であることを意味する。
生物学的に活性:本明細書で使用されるとき、語句「生物学的に活性」は、生物システムおよび/または生物において活性を有する任意の物質の特徴を指す。例えば、生物に投与された際に、その生物に対して生物学的効果を有する物質は、生物学的に活性であるとみなされる。特定の実施形態において、本開示のAAV粒子は、コードされたペイロードの一部でさえ生物学的に活性であるか、または生物学的に関連するとみなされる活性を模倣する場合、生物学的に活性であるとみなされ得る。
カプシド:本明細書で使用されるとき、用語「カプシド」は、ウイルス粒子のタンパク質シェルを指す。
コドン最適化:本明細書で使用されるとき、用語「コドン最適化」または「コドン最適化」は、改変された核酸配列であって、親/参照配列と同じアミノ酸配列をコードするが、改変された核酸配列のコドンが、特定のシステム(特定の種または種の群など)における発現のために最適化または改善されているように変更されている、改変された核酸配列を指す。非限定的な例として、AAVカプシドタンパク質を含む核酸配列は、昆虫細胞またはスポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞などの特定の昆虫細胞における発現のためにコドン最適化され得る。コドン最適化は、当業者に公知の方法およびデータベースを使用して完了され得る。
相補的および実質的に相補的:本明細書で使用されるとき、用語「相補的」は、ポリヌクレオチドが互いに塩基対を形成する能力を指す。塩基対は、典型的に、逆平行ポリヌクレオチド鎖におけるヌクレオチド単位間の水素結合によって形成される。相補的ポリヌクレオチド鎖は、ワトソン・クリック方式で(例えば、AとT、AとU、CとG)、または二重鎖の形成を可能にする任意の他の方式で、塩基対を形成することができる。当業者は認識しているように、DNAとは対照的にRNAを使用する際、チミンではなくウラシルがアデノシンと相補的であるとみなされる塩基である。しかし、本開示の文脈でUと表記された際、別段に示されない限りは、Tに置き換え可能であることが含意される。完全な相補性または100%の相補性とは、一方のポリヌクレオチド鎖の各ヌクレオチド単位が、第2のポリヌクレオチド鎖のヌクレオチド単位と水素結合を形成することができる状況を指す。完全でない相補性とは、2本の鎖の全てではないが一部のヌクレオチド単位が、互いに水素結合を形成することができる状況を指す。例えば、2本の20量体について、各鎖の2個の塩基対のみが互いに水素結合を形成することができる場合、このポリヌクレオチド鎖は10%の相補性を呈する。同じ例で、各鎖の18個の塩基対が互いに水素結合を形成することができる場合、このポリヌクレオチド鎖は90%の相補性を呈する。本明細書で使用されるとき、用語「実質的に相補的」は、siRNAが、所望の標的mRNAに結合し、標的mRNAのRNAサイレンシングを引き起こすために十分な配列を(例えば、アンチセンス鎖中に)有することを意味する。
化合物:本開示の化合物は、中間または最終化合物に発生する原子の全ての同位体を含む。「同位体」とは、同じ原子番号を有するが、核内の中性子の数が異なることから生じる、異なる質量数を有する原子を指す。例えば、水素の同位体は、トリチウムおよび重水素を含む。
本開示の化合物および塩は、ルーチン的な方法により、溶媒または水分子と組み合わせて、溶媒和物および水和物を形成して、調製することができる。
条件付き活性:本明細書で使用されるとき、用語「条件付き活性」は、野生型ポリペプチドの突然変異体またはバリアントを指し、この突然変異体またはバリアントは、親ポリペプチドよりも生理学的条件で多かれ少なかれ活性である。さらに、条件付き活性なポリペプチドは、親ポリペプチドと比較して、異常な状態で活性が増大してもまたは減少してもよい。条件付き活性なポリペプチドは、通常の生理学的な状態または異常な状態で、可逆的または不可逆的に不活性化され得る。
保存されている:本明細書で使用されるとき、用語「保存されている」は、比較されている2つ以上の配列の同じ位置に変更されずに生じる、ポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列の、それぞれ、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基を指す。比較的保存されているヌクレオチドまたはアミノ酸は、配列中の別の箇所に出現するヌクレオチドまたはアミノ酸よりも、より関連する配列間で保存されているものである。
特定の実施形態において、2つ以上の配列は、それらが互いに100%同一である場合に、「完全に保存されている」と言われる。特定の実施形態において、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合に、「高度に保存されている」と言われる。特定の実施形態において、2つ以上の配列は、それらが互いに約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%、約98%、または約99%同一である場合に、「高度に保存されている」と言われる。特定の実施形態において、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも30%同一、少なくとも40%同一、少なくとも50%同一、少なくとも60%同一、少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合に、「保存されている」と言われる。特定の実施形態において、2つ以上の配列は、それらが互いに約30%同一、約40%同一、約50%同一、約60%同一、約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%同一、約98%同一、または約99%同一である場合に、「保存されている」と言われる。配列の保存は、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、もしくはポリペプチドの全長に適用され得るか、または、その一部分、領域、もしくは特徴に適用され得る。
制御エレメント:本明細書で使用されるとき、「制御エレメント」、「調節制御エレメント」または「調節配列」とは、プロモータ領域、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列、上流調節ドメイン、複製の起点、内部リボソーム侵入部位(「IRES」)、エンハンサーなど(レシピエント細胞におけるコード配列の複製、転写および翻訳を提供する)を指す。選択されたコード配列が適切な宿主細胞において複製、転写、および/または翻訳され得る限り、これらの制御エレメントの全てが常に存在する必要はない。
制御放出:本明細書で使用されるとき、用語「制御放出」は、治療結果に影響を与える特定の放出パターンに適合する医薬組成物または化合物の放出プロファイルを指す。
細胞増殖抑制性:本明細書で使用されるとき、「細胞増殖抑制性」とは、細胞(例えば、哺乳動物細胞(例えば、ヒト細胞))、細菌、ウイルス、真菌、原虫、寄生虫、プリオン、またはそれらの組合せの増殖、分裂または複製を阻害、軽減、抑制する工程を指す。
細胞毒性:本明細書で使用されるとき、「細胞毒性」とは、細胞(例えば、哺乳動物細胞(例えば、ヒト細胞))、細菌、ウイルス、真菌、原虫、寄生虫、プリオン、またはそれらの組合せを殺傷するか、またはそれらに対して有害、毒性もしくは致死的な影響を生じる工程を指す。
送達:本明細書で使用されるとき、「送達」は、AAV粒子、化合物、物質、実体、部分、カーゴ、またはペイロードを送達する動作または方式を指す。
送達剤:本明細書で使用されるとき、「送達剤」は、少なくとも部分的に、ターゲティングされる細胞への、AAV粒子のインビボ送達を容易にする、任意の物質を指す。
不安定化:本明細書で使用されるとき、用語「不安定化させた」、「不安定化させる」、または「不安定化領域」は、同じ領域または分子の出発時点、野生型、または天然の形態よりも、安定性が低い領域または分子を意味する。
検出可能な標識:本明細書で使用されるとき、「検出可能な標識」は、放射線撮影法、蛍光、化学発光、酵素活性、吸光度などを含む、当該技術分野で公知の方法によって容易に検出される、別の実体に結合される、組み込まれる、または会合される、1つ以上のマーカー、シグナル、または部分を指す。検出可能な標識としては、放射性同位元素、フルオロフォア、発色団、酵素、色素、金属イオン、リガンド、例えば、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンおよびハプテン、量子ドットなどが挙げられる。検出可能な標識は、本明細書に開示されるペプチドまたはタンパク質の任意の位置に配置され得る。それらは、アミノ酸、ペプチド、もしくはタンパク質内にあってもよいし、またはN末端もしくはC末端に位置していてもよい。
消化:本明細書で使用されるとき、用語「消化」は、より小さな断片または構成要素に分解することを意味する。ポリペプチドまたはタンパク質に言及する場合、消化は、ペプチドの産生をもたらす。
遠位:本明細書で使用されるとき、用語「遠位」は、中心から離れて、または目的の点もしくは領域から離れて位置することを意味する。
投薬レジメン:本明細書で使用されるとき、「投薬レジメン」は、投与のスケジュール、または医師により決定される治療、予防、もしくは緩和ケアのレジメンである。
カプセル化:本明細書で使用されるとき、用語「カプセル化」は、囲む、包囲する、または包むことを意味する。
操作:本明細書で使用されるとき、本開示の実施形態は、構造的または化学的であるかを問わず、出発点、野生型または天然分子から変化する、特徴または特性を有するように設計される場合に「操作」されている。
有効量:本明細書で使用されるとき、用語、薬剤の「有効量」は、有益なまたは所望の結果、例えば、臨床結果をもたらすために十分な量であり、したがって、「有効量」は、それが適用されるコンテクストに依存する。例えば、がんを治療する薬剤を投与するコンテクストでは、薬剤の有効量は、例えば、その薬剤の投与なしで得られる応答と比較して、本明細書に定義される通りのがんの治療を達成するために十分な量である。
発現:本明細書で使用されるとき、核酸配列の「発現」は、以下の事象のうちの1つ以上を指す:(1)DNA配列からのRNA鋳型の産生(例えば、転写による);(2)RNA転写物のプロセシング(例えば、スプライシング、編集、5’キャップ形成、および/または3’末端プロセシングによる);(3)RNAのポリペプチドまたはタンパク質への翻訳;ならびに(4)ポリペプチドまたはタンパク質の翻訳後修飾。
特徴:本明細書で使用されるとき、「特徴」は、特徴、特性、または特有のエレメントを指す。
製剤:本明細書で使用されるとき、「製剤」は、少なくとも1つのAAV粒子ならびに送達剤または賦形剤を含む。
断片:「断片」は、本明細書で使用されるとき、一部分を指す。例えば、タンパク質の断片は、培養細胞から単離した完全長タンパク質を消化することによって得られるポリペプチドを含んでもよい。
機能性:本明細書で使用されるとき、「機能性」生体分子は、それによって特徴付けられる特性および/または活性を呈する形態を有する生体分子である。
遺伝子発現:用語「遺伝子発現」は、核酸配列が首尾よく転写およびほとんどの場合は翻訳を受けて、タンパク質またはペプチドを産生する過程を指す。明確にするため、「遺伝子発現」の測定に言及する場合、これは、測定が、核酸転写産物、例えばRNAもしくはmRNA、またはアミノ酸翻訳産物、例えばポリペプチドもしくはペプチドの測定であり得ることを意味するものと理解されたい。RNA、mRNA、ポリペプチド、およびペプチドの量またはレベルを測定する方法は当該技術分野において周知である。
相同性:本明細書で使用されるとき、用語「相同性」は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子および/もしくはRNA分子)間ならびに/またはポリペプチド分子間の全般的な関連性を指す。特定の実施形態において、ポリマー分子は、それらの配列が少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%同一または類似である場合に、互いに「相同」であるとみなされる。用語「相同」は、必然的に、少なくとも2つの配列(ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列)間の比較を指す。本開示に従って、2つのポリヌクレオチド配列は、それらがコードするポリペプチドが、少なくとも約20個のアミノ酸の少なくとも1つのストレッチに関して、少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはさらには99%である場合に、相同であるとみなされる。特定の実施形態において、相同的なポリヌクレオチド配列は、少なくとも4~5個の固有に指定されるアミノ酸のストレッチをコードする能力によって特徴付けられる。60ヌクレオチド長未満のポリヌクレオチド配列については、相同性は、少なくとも4~5個の固有に指定されるアミノ酸のストレッチをコードする能力によって決定される。本開示に従って、2つのタンパク質配列は、タンパク質が、少なくとも約20個のアミノ酸の少なくとも1つのストレッチについて、少なくとも約50%、60%、70%、80%、または90%同一である場合に、相同であるとみなされる。
異種領域:本明細書で使用されるとき、用語「異種領域」は、相同領域とはみなされない領域を指す。
相同領域:本明細書で使用されるとき、用語「相同領域」は、位置、構造、進化の起源、特徴、形態または機能が類似している領域を指す。
同一性:本明細書で使用されるとき、用語「同一性」は、ポリマー分子間、例えば、オリゴヌクレオチドおよび/もしくはポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子および/もしくはRNA分子)間ならびに/またはポリペプチド分子間の全般的な関連性を指す。2つのポリヌクレオチド配列の同一性パーセントの計算は、例えば、2つの配列を最適な比較の目的でアラインメントすることによって、行ってもよい(例えば、ギャップが、最適なアラインメントのために、第1および第2の核酸配列の一方または両方に導入することができ、非同一配列は比較目的で無視することができる)。特定の実施形態において、比較目的のためにアラインメントした配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%である。次いで、対応するヌクレオチド位置のヌクレオチドが比較される。第1の配列における位置が、第2の配列における対応する位置と同じヌクレオチドによって占有されている場合、分子はその位置において同一である。2つの配列間の同一性パーセントは、それらの配列によって共有される同一な位置の数の関数であり、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があるギャップの数および各ギャップの長さを考慮する。2つの配列間の配列の比較および同一性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを使用して達成することができる。例えば、2つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、Computational Molecular Biology,レスク,A.M.(Lesk,A.M.),ed.,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects,スミス,D.W.(Smith,D.W.),ed.,Academic Press,New York,1993;Sequence Analysis in Molecular Biology,フォン・ハインイェ,G.(von Heinje,G.),Academic Press,1987;Computer Analysis of Sequence Data,Part I,グリフィン,A. M.およびグリフィン,H.G.(Griffin,A. M.,and Griffin,H.G.), eds.,Humana Press, New Jersey,1994;and Sequence Analysis Primer,グリブスコフ,M.およびデブロー,J.(Gribskov,M.and Devereux,J.),eds.,M Stockton Press,New York,1991に記載されるものなどの方法を使用して、決定することができる。これらの各々は、それらが本開示と矛盾しない限り、本明細書において参照により援用される。例えば、2つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、アライン(ALIGN)プログラム(バージョン2.0)に組み込まれているMeyersおよびMiller(CABIOS、1989年、4:p.11~17)のアルゴリズムを使用して、PAM120の重み付け残基表、ギャップ長ペナルティ12、およびギャップペナルティ4を使用して決定することができる。2つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、代替として、NWSgapdna.CMPマトリックスを使用し、GCGソフトウェアパッケージにおいてGAPプログラムを使用して決定することができる。配列間の同一性パーセントを決定するために一般的に用いられる方法としては、限定はされないが、カリーヨ,H.,およびリップマン,D.(Carillo,H.,and Lipman,D.),SIAM J Applied Math.,48:1073(1988)に開示されているものが挙げられ、これは、それらが本開示と矛盾しない限り、本明細書において参照により援用される。同一性を決定するための技法は、公的に利用可能なコンピュータプログラムにおいて成文化されている。2つの配列間の相同性を決定するための例示的なコンピュータソフトウェアとしては、限定はされないが、GCGプログラムパッケージ、(デブロー,J.ら(Devereux,J.,et al.),Nucleic Acids Research,12(1),387(1984))、BLASTP、BLASTN、およびFASTA(アルチュール,S.F.ら(Altschul,S.F.et al.),J.Molec.Biol.,215,403(1990))が挙げられる。
遺伝子の発現の阻害:本明細書で使用されるとき、語句「遺伝子の発現の阻害」は、遺伝子の発現産物量の減少を生じさせることを意味する。発現産物は、遺伝子から転写されたRNA(例えばmRNA)、または遺伝子から転写されたmRNAから翻訳されたポリペプチドであってもよい。典型的に、mRNAのレベルの減少は、それから翻訳されるポリペプチドのレベルの減少をもたらす。発現レベルは、mRNAまたはタンパク質を測定するための標準技法を使用して決定してもよい。
インビトロ:本明細書で使用されるとき、用語「インビトロ」は、生物(例えば、動物、植物、または微生物)内ではなく、人工環境、例えば、試験管または反応槽内、細胞培養物中、ペトリ皿内等で起こる事象を指す。
インビボ:本明細書で使用されるとき、用語「インビボ」は、生物(例えば、動物、植物、もしくは微生物、またはその細胞もしくは組織)内で起こる事象を指す。
単離された:本明細書で使用されるとき、用語「単離された」は、それが以前に会合していた(天然環境であるか実験環境であるかにかかわらない)成分のうちの少なくとも一部から分離されている物質または実体を指す。単離された物質は、それが会合していた物質に関して、様々なレベルの純度を有してもよい。単離された物質および/または実体は、それが最初に会合していた他の成分のうちの少なくとも約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、またはそれ以上から分離されていてもよい。特定の実施形態において、単離された薬剤は、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%より高く、または約99%を上回って純粋である。本明細書で使用されるとき、物質は、他の成分を実質的に含まない場合に「純粋」である。
実質的に単離された:「実質的に単離された」とは、物質が、それが形成または検出された環境から実質的に分離されていることを意味する。部分的な分離は、例えば、本開示の物質またはAAV粒子が濃縮された組成物を含むことができる。実質的な分離は、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、もしくは少なくとも約99重量%の本開示の化合物、またはその塩を含有する組成物を含むことができる。化合物およびそれらの塩を単離する方法は当該技術分野においてルーチン的である。
リンカー:本明細書で使用されるとき、「リンカー」とは、2つの分子を接続する分子または分子の群を指す。リンカーは、2つの異なるポリペプチドをコードする2つの核酸配列を接続する核酸配列であり得る。リンカーは翻訳される場合とされない場合がある。リンカーは、切断可能なリンカーであり得る。
マイクロRNA(miRNA)結合部位:本明細書で使用されるとき、マイクロRNA(miRNA)結合部位とは、miRNAの少なくとも「シード」領域が結合する核酸転写物のヌクレオチド位置または領域を表す。
改変された(Modified):本明細書で使用されるとき、「改変された」は、本開示の分子の変化した状態または構造を指す。分子は、化学的、構造的、および機能的なものを含めて、多くの様式で改変されてもよい。本明細書で使用されるとき、本開示の実施形態は、それらが、構造的または化学的であるかを問わず、出発点、野生型または天然分子から変化する、特徴または特性を有するかまたは所有する場合に「改変」される。
突然変異:本明細書で使用されるとき、「突然変異」という用語は、遺伝子の構造の任意の変化であって、その後の世代に伝達され得るバリアント(「突然変異体」とも呼ばれる)形態をもたらす変化を指す。遺伝子の突然変異は、DNAの単一塩基の変化、または遺伝子や染色体のより大きなセクションの欠失、挿入、もしくは再配列によって引き起こされ得る。
天然に存在する:本明細書で使用されるとき、「天然に存在する」または「野生型」は、人工的な補助または人間の手の関与を伴わずに天然に存在していることを意味する。
非ヒト脊椎動物:本明細書で使用されるとき、「非ヒト脊椎動物」は、野生種および家畜種を含む、ホモ・サピエンス以外の全ての脊椎動物を含む。非ヒト脊椎動物の例としては、限定はされないが、アルパカ、バンテン、バイソン、ラクダ、ネコ、ウシ、シカ、イヌ、ロバ、ガヤル、ヤギ、モルモット、ウマ、ラマ、ラバ、ブタ、ウサギ、トナカイ、ヒツジ、水牛、およびヤクなどの哺乳動物が挙げられる。
オフターゲット:本明細書で使用されるとき、「オフターゲット」は、任意の1つ以上の標的、遺伝子、または細胞転写物に対する任意の意図しない効果を指す。
オープンリーディングフレーム:本明細書で使用されるとき、「オープンリーディングフレーム」または「ORF」とは、リーディングフレームの終わりを除いて、所与のリーディングフレーム内に停止コドンを含まない配列を指す。
作動可能に連結された:本明細書で使用されるとき、語句「作動可能に連結された」は、2つ以上の分子、コンストラクト、転写物、実体、部分などの間の機能的接続を指す。
患者:本明細書で使用されるとき、「患者」は、治療を求めているもしくは必要としていてもよい対象、治療を必要としている対象、治療を受けている対象、治療を受けるであろう対象、または、特定の疾患もしくは状態について訓練された専門家によるケアを受けている対象を指す。
ペイロード:本明細書で使用されるとき、「ペイロード」または「ペイロード領域」とは、ウイルスゲノムによってもしくはウイルスゲノム内でコードされる1つ以上のポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド領域、またはそのようなポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド領域、例えば、導入遺伝子、ポリヌクレオチドもしくはマルチポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、または調節核酸もしくは調節核酸の発現産物を指す。
ペイロードコンストラクト:本明細書で使用されるとき、「ペイロードコンストラクト」とは、逆方向末端反復(ITR)配列が一方または両方に隣接するペイロードをコードするかまたは含むポリヌクレオチド領域を含む、1つ以上のベクターコンストラクトである。このペイロードコンストラクトは、治療用ウイルスゲノムを産生するためにウイルス産生細胞で複製される鋳型を提示する。
ペイロードコンストラクトベクター:本明細書で使用されるとき、「ペイロードコンストラクトベクター」とは、ペイロードコンストラクト、ならびに細菌細胞におけるペイロードコンストラクトの複製および発現のための調節領域をコードするかまたは含むベクターである。
ペイロードコンストラクト発現ベクター:本明細書で使用されるとき、「ペイロードコンストラクト発現ベクター」は、ペイロードコンストラクトをコードするまたは含み、ウイルス複製細胞におけるウイルス発現のための成分をコードするまたは含む1つ以上のポリヌクレオチド領域をさらに含む、ベクターである。
ペプチド:本明細書で使用されるとき、「ペプチド」は、50アミノ酸長未満であるかそれに等しく、例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50アミノ酸長である。
薬学的に許容可能:語句「薬学的に許容可能」は、本明細書では、妥当な医学的判断の範囲内にあり、過度の毒性、刺激作用、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしでヒトおよび動物の組織と接触して使用するために適しており、妥当なリスク対効果比に相応の、化合物、材料、組成物、および/または剤形を指して用いられる。
薬学的に許容可能な賦形剤:語句「薬学的に許容可能な賦形剤」は、本明細書で使用されるとき、患者において実質的に非毒性かつ非炎症性である特性を有する、本明細書に記載される化合物(例えば、活性化合物を懸濁または溶解し得るビヒクル)以外の任意の成分を指す。賦形剤としては、例えば、抗接着剤、抗酸化剤、結合剤、コーティング剤、圧縮補助剤、崩壊剤、色素(着色剤)、エモリエント、乳化剤、充填剤(希釈剤)、フィルム形成剤またはコーティング剤、香味剤、香料、滑剤(流動増強剤)、潤沢剤、保存剤、印刷用インク、吸着剤、懸濁剤または分散剤、甘味剤、および水和の水を挙げることができる。例示的な賦形剤としては、限定はされないが、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム(二塩基性)、ステアリン酸カルシウム、クロスカルメロース、架橋ポリビニルピロリドン、クエン酸、クロスポビドン、システイン、エチルセルロース、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ラクトース、ステアリン酸マグネシウム、マルチトール、マンニトール、メチオニン、メチルセルロース、メチルパラベン、微結晶セルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポビドン、α化デンプン、プロピルパラベン、パルミチン酸レチニル、シェラック、二酸化ケイ素、カルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸ナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、ソルビトール、デンプン(トウモロコシ)、ステアリン酸、スクロース、タルク、二酸化チタン、ビタミンA、ビタミンE、ビタミンC、およびキシリトールが挙げられる。
薬学的に許容される塩:本開示はまた、本明細書に記載の化合物の薬学的に許容される塩も含む。本明細書で使用されるとき、「薬学的に許容可能な塩」は、開示された化合物の誘導体または形態を指し、ここで、親化合物は、既存の酸または塩基部分をその塩形態へと変換させることによって改変される(例えば、遊離塩基基を好適な有機酸と反応させることによって生成される)。薬学的に許容可能な塩の例としては、限定はされないが、アミン類などの塩基性残基の鉱酸塩または有機酸塩;カルボン酸などの酸性残基のアルカリ塩または有機塩などが挙げられる。代表的な酸付加塩としては、酢酸塩、酢酸、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、カンファー酸塩、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバリン酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表的なアルカリまたはアルカリ土類金属塩としては、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど、ならびに非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンカチオンが挙げられ、限定はされないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどが挙げられる。本開示の薬学的に許容可能な塩は、例えば非毒性の無機酸または有機酸から形成された親化合物の慣用の非毒性塩を含む。本開示の薬学的に許容可能な塩は、塩基性または酸性部分を含有する親化合物から、慣例の化学的方法によって合成することができる。一般に、そのような塩は、これらの化合物の遊離酸または塩基形態を、水中または有機溶媒中、あるいはその2つの混合物中の化学量論量の適切な塩基または酸の量と反応させることによって調製され得る;一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルなどの非水性媒体を使用してもよい。好適な塩の一覧は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985,p.1418,Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use,P.H.シュタールおよびC.G.ヴェルムス(P.H.Stahl and C.G.Wermuth)(eds.),Wiley-VCH,2008,and Berge et al.,Journal of Pharmaceutical Science,66,1-19(1977)において見出され、これらの各々は、それらが本開示と矛盾しない限り、本明細書においてその全体として参照により援用される。
薬学的に許容可能な溶媒和物:用語「薬学的に許容可能な溶媒和物」は、本明細書で使用されるとき、好適な溶媒の分子が結晶格子内に取り込まれている、本開示の化合物を意味する。好適な溶媒は、投与される投薬量で生理学的に忍容可能である。例えば、溶媒和物は、有機溶媒、水、またはその混合物を含む溶液から結晶化、再結晶化、または沈殿によって調製されてもよい。好適な溶媒の例は、エタノール、水(例えば、一水和物、二水和物、および三水和物)、N-メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N’-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMEU)、1,3-ジメチル-3,4,5,6-テトラヒドロ-2-(1H)-ピリミジノン(DMPU)、アセトニトリル(ACN)、プロピレングリコール、酢酸エチル、ベンジルアルコール、2-ピロリドン、安息香酸ベンジルなどである。水が溶媒である場合、溶媒和物は「水和物」と呼ばれる。
薬物動態:本明細書で使用されるとき、「薬物動態」は、生きている生物に投与される物質の運命の決定に関連する、分子または化合物の任意の1つ以上の特性を指す。薬物動態は、吸収、分布、代謝、および排泄の程度および速度を含む、いくつかの領域へと分割される。これは一般的にADMEと呼ばれ、ここで、(A)吸収は、物質が血液循環に入るプロセスであり;(D)分布は、身体の体液および組織全体への物質の分散または拡散であり;(M)代謝(または生体内変換)は、親化合物の娘代謝物への不可逆的変換であり;(E)排泄(または排除)は、身体からの物質の排除を指す。珍しい事例では、一部の薬物は、身体組織中に不可逆的に蓄積される。
物理化学的:本明細書で使用されるとき、「物理化学的」は、物理的および/または化学的な特性を意味する、またはそれに関連することを意味する。
予防:本明細書で使用されるとき、用語「予防する工程」または「予防」は、感染、疾患、障害、および/または状態の発症を部分的または完全に遅らせる工程;特定の感染症、疾患、障害、および/または状態の1つ以上の症状、特徴、または臨床兆候の発症を部分的または完全に遅らせる工程;特定の感染症、疾患、障害、および/または状態の1つ以上の症状、特徴、または兆候の発症を部分的または完全に遅らせる工程;感染症、特定の疾患、障害および/または状態からの進行を部分的または完全に遅らせる工程;ならびに/あるいは感染症、疾患、障害、および/または状態に関係する病状を発症するリスクを低減する工程、を指す。
増殖する:本明細書で使用されるとき、用語「増殖する」は、成長、拡大、もしくは増加すること、または成長、拡大、もしくは増加を迅速に引き起こすことを意味する。「増殖性」とは、増殖する能力を有することを意味する。「抗増殖性」とは、増殖性の特性に反するか、または反対の特性を有することを意味する。
予防的:本明細書で使用されるとき、「予防的」は、疾患の拡がり予防するために使用される療法剤または行動方針を指す。
予防:本明細書で使用されるとき、「予防」は、健康を維持し、疾患の拡がり予防するために取られる措置を指す。
目的のタンパク質:本明細書で使用されるとき、用語「目的のタンパク質」または「所望のタンパク質」は、本明細書に提供されるもの、ならびにその断片、突然変異体、バリアント、および変更形態を含む。
近位:本明細書で使用されるとき、用語「近位」は、中心または目的の点もしくは領域のより近くに位置することを意味する。
精製された:本明細書で使用されるとき、「精製する」、「精製された」、「精製」は、望まない成分、汚染材料、混合物、または不完全物質から実質的に純粋にする、またはそれらを実質的に排除することを意味する。「精製された」は、純粋である状態を指す。「精製」とは、純粋にするプロセスを指す。
領域:本明細書で使用されるとき、用語「領域」は、区域または一般的な範囲を指す。特定の実施形態において、タンパク質またはタンパク質モジュールに言及する場合、領域は、タンパク質もしくはタンパク質モジュールに沿ったアミノ酸の線形配列を含んでもよく、または、三次元の範囲、エピトープ、および/もしくはエピトープのクラスターを含んでもよい。特定の実施形態において、領域は末端領域を含む。本明細書で使用されるとき、用語「末端領域」は、所与の薬剤の末端または末端に位置する領域を指す。タンパク質に言及する場合、末端領域はNおよび/またはC末端を含んでもよい。N末端は、遊離アミノ基を有するアミノ酸を含むタンパク質の端部を指す。C末端は、遊離カルボキシル基を有するアミノ酸を含むタンパク質の端部を指す。したがって、Nおよび/またはC末端領域は、Nおよび/またはC末端ならびに周囲のアミノ酸を含んでもよい。特定の実施形態において、Nおよび/またはC末端領域は、約3個のアミノ酸~約30個のアミノ酸、約5個のアミノ酸~約40個のアミノ酸、約10個のアミノ酸~約50個のアミノ酸、約20個のアミノ酸~約100個のアミノ酸および/または少なくとも100個のアミノ酸を含む。特定の実施形態において、N末端領域は、N末端を含むがC末端を含まない、任意の長さのアミノ酸を含んでもよい。特定の実施形態において、C末端領域は、C末端を含むがN末端を含まない、任意の長さのアミノ酸を含んでもよい。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチドに言及する場合、領域は、ポリヌクレオチドに沿った核酸の線形配列を含んでもよく、または、三次元の範囲、二次構造、もしくは三次構造を含んでもよい。特定の実施形態において、領域は末端領域を含む。本明細書で使用されるとき、用語「末端領域」は、所定の薬剤の端部または末端に位置する領域を指す。ポリヌクレオチドに言及する場合、末端領域は5’および3’末端を含み得る。5’末端とは、遊離リン酸基を有する核酸を含むポリヌクレオチドの末端を指す。3’末端とは、遊離ヒドロキシル基を有する核酸を含むポリヌクレオチドの末端を指す。したがって、5’および3’領域には、5’および3’末端、ならびに周囲の核酸が含まれてもよい。特定の実施形態において、5’および3’末端領域は、約9個の核酸~約90個の核酸、約15個の核酸~約120個の核酸、約30個の核酸~約150個の核酸、約60個の核酸~約300個の核酸および/または少なくとも300個の核酸を含む。特定の実施形態において、5’領域は、5’末端を含むが3’末端を含まない、任意の長さの核酸を含んでもよい。特定の実施形態において、3’領域は、3’末端を含むが5’末端を含まない、任意の長さの核酸を含んでもよい。
RNAまたはRNA分子:本明細書で使用されるとき、用語「RNA」または「RNA分子」または「リボ核酸分子」は、リボヌクレオチドのポリマーを指し、用語「DNA」または「DNA分子」または「デオキシリボ核酸分子」は、デオキシリボヌクレオチドのポリマーを指す。DNAおよびRNAは、例えば、それぞれDNAの複製およびDNAの転写によって、天然で合成することができるか、または化学的に合成することができる。DNAおよびRNAは、一本鎖(すなわち、それぞれssRNAもしくはssDNA)または多重鎖(例えば二本鎖、すなわち、それぞれdsRNAおよびdsDNA)であることができる。用語「mRNA」または「メッセンジャーRNA」は、本明細書で使用されるとき、1本以上のポリペプチド鎖のアミノ酸配列をコードする一本鎖RNAを指す。
RNA干渉またはRNAi:本明細書で使用されるとき、用語「RNA干渉」または「RNAi」は、対応するタンパク質コード遺伝子の発現の阻害または干渉または「サイレンシング」をもたらす、RNA分子によって媒介される配列特異的調節機構を指す。RNAiは、植物、動物、菌類など、多数の種類の生物で観察されている。RNAiは細胞内で自然に発生し、外来RNA(ウイルスRNAなど)を除去する。天然のRNAiは、分解機構を他と同様のRNA配列に向ける、遊離dsRNAから切断された断片を介して進行する。RNAiは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)によって制御され、細胞質内の短鎖/低分子dsRNA分子によって開始され、そこで触媒RISC構成要素のアルゴノートと相互作用する。dsRNA分子は外因的に細胞に導入されてもよい。外因性dsRNAは、リボヌクレアーゼタンパク質Dicerを活性化することによってRNAiを開始し、リボヌクレアーゼタンパク質Dicerは、dsRNAに結合して切断して、両端に2~3の不対のオーバーハング塩基を有する21~25塩基対の二本鎖断片を産生する。これらの短い二本鎖断片は、低分子干渉RNA(siRNA)と呼ばれる。
試料:本明細書で使用されるとき、用語「試料」または「生物学的試料」は、その組織、細胞または構成要素のサブセット(例えば、血液、粘液、リンパ液、滑液、脳脊髄液、唾液、羊水、羊膜帯血、尿、膣液および精液を含むがこれらに限定されない体液)を指す。試料は、全生物、あるいは、限定はされないが、例えば、血漿、血清、脊髄液、リンパ液;皮膚、呼吸器、腸、および尿生殖管の外切片;涙液、唾液、乳、血液細胞、腫瘍、または臓器を含む、その組織、細胞、もしくは成分部分のサブセット、またはその画分もしくは一部分から調製された、ホモジネート、ライセート、または抽出物をさらに含んでもよい。試料はさらに、タンパク質または核酸分子などの細胞成分を含み得る栄養ブロスまたはゲルなどの培地を指す。
自己相補性ウイルス粒子:本明細書で使用されるとき、「自己相補性ウイルス粒子」は、少なくとも2つの成分、タンパク質カプシドおよびカプシド内に封入された自己相補性ゲノムをコードするポリヌクレオチド配列から構成される粒子である。
センス鎖:本明細書で使用されるとき、用語、siRNA分子の「センス鎖」または「第2の鎖」または「パッセンジャー鎖」は、アンチセンス鎖または第1の鎖と相補的な鎖を指す。siRNA分子のアンチセンスおよびセンス鎖は、ハイブリダイズして二重鎖構造を形成する。本明細書で使用されるとき、「siRNA二重鎖」は、サイレンシングにターゲティングされた遺伝子のmRNAの約10~50個のヌクレオチドのセクションと十分な相補性を有するsiRNA鎖、および他のsiRNA鎖と二重鎖を形成するために十分な相補性を有するsiRNA鎖を含む。
短鎖干渉RNAまたはsiRNA:本明細書で使用されるとき、用語「短鎖干渉RNA」、「低分子干渉RNA」または「siRNA」は、RNAiを誘導または媒介し得る、約5~60個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)を含むRNA分子(またはRNA類似体)を指す。特定の実施形態において、siRNA分子は、約15~30個のヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体、例えば、約16~25個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)、約18~23個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)、約19~22個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)(例えば、19、20、21、または22個のヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体)、約19~25個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)、および約19~24個のヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)を含む。用語「短い」siRNAは、21ヌクレオチド(またはヌクレオチド類似体)、例えば、19、20、21または22ヌクレオチドなどの5~23ヌクレオチドを含むsiRNAを指す。用語「長鎖」siRNAは、24~60個のヌクレオチド、例えば、約24~25個のヌクレオチド、例えば、23、24、25、または26個のヌクレオチドを含むsiRNAを指す。一部の例では、短鎖siRNAは、19個よりも少ないヌクレオチド、例えば、16、17、もしくは18個のヌクレオチド、またはわずか5個のヌクレオチドを含んでもよいが、ただし、これらのより短いsiRNAはRNAiを媒介する能力を保持している。同様に、一部の例では、長鎖siRNAは、26個より多くのヌクレオチド、例えば、27、28、29、30、35、40、45、50、55、またはさらには60個のヌクレオチドを含んでもよいが、ただし、これらのより長いsiRNAは、短鎖siRNAへのさらなるプロセシング、例えば酵素的プロセシングが存在しない限り、RNAiまたは翻訳抑制を媒介する能力を保持している。siRNAは、一本鎖RNA分子(ss-siRNA)、またはハイブリダイズしてsiRNA二重鎖と呼ばれる二重鎖構造を形成するセンス鎖およびアンチセンス鎖を含む二本鎖RNA分子(ds-siRNA)であることができる。
シグナル配列:本明細書で使用されるとき、句「シグナル配列」は、タンパク質の輸送または局在化を指示し得る配列を指す。
単一単位用量:本明細書で使用されるとき、「単一単位用量」とは、1用量/1回/単一経路/単一接触点、すなわち単一の投与イベントで投与される任意の治療薬の用量である。特定の実施形態において、単一の単位用量は、別個の剤形(例えば、錠剤、カプセル、パッチ、充填済み注射器、バイアルなど)として提供される。
類似性:本明細書で使用されるとき、用語「類似性」は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子および/またはRNA分子)間および/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。ポリマー分子の互いに対する類似性パーセントの計算は、同一性パーセントの計算と同じ方式で行うことができるが、ただし、類似性パーセントの計算は、当該技術分野において理解される保存的置換を考慮に入れることを除く。
分割用量:本明細書で使用されるとき、「分割用量」は、単一単位用量または総1日用量を2つ以上の用量に分割するものである。
安定:本明細書で使用されるとき、「安定」は、反応混合物から有用な程度の純度への単離に耐えるために十分に頑強であり、特定の実施形態において、有効な療法剤へと製剤化することができる、化合物を指す。
安定化された:本明細書で使用されるとき、用語「安定化する」、「安定化された」、「安定化された領域」は、安定にするまたは安定になることを意味する。
対象:本明細書で使用されるとき、用語「対象」または「患者」は、例えば、実験的、診断的、予防的、および/または治療的な目的で本開示に係る組成物を投与してもよい、任意の生物を指す。典型的な対象は、動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、およびヒトなどの哺乳類)ならびに/または植物を含む。
実質的に:本明細書で使用されるとき、用語「実質的に」は、目的の特徴または特性の完全またはほぼ完全な程度または度合を呈する定性的状態を指す。生物学分野の当業者には、生物学的および化学的な現象が完全となるおよび/もしくは完全性へと進行する、または絶対的な結果を達成するもしくは回避することは、あったとしても稀であることを理解されるであろう。したがって、用語「実質的に」は、本明細書において、多くの生物学的および化学的な現象において固有の完全性の潜在的な欠如を捉えるために使用される。
実質的に同等:本明細書で使用されるとき、用量間の時間的相違に関しての場合、この用語は、プラス/マイナス2%を意味する。
実質的に同時に:本明細書で使用されるとき、複数の用量に関しての場合、この用語は、典型的に、2秒以内を意味する。
罹患している:疾患、障害、および/または状態を「罹患している」個体は、疾患、障害、および/または状態、例えばパーキンソン病などを診断されている、またはその1つ以上の症状を呈する。
罹り易い:疾患、障害、および/または状態に「罹り易い」個体は、疾患、障害、および/または状態を診断されていない、および/またはその症状を呈さなくてもよいが、疾患またはその症状を発症する傾向を有する。特定の実施形態において、疾患、障害、および/または状態(例えば、がん)に罹り易い個体は、以下のうちの1つ以上によって特徴付けられてもよい:(1)疾患、障害、および/または状態の発症と関連する遺伝子突然変異;(2)疾患、障害、および/または状態の発症と関連する遺伝的多型;(3)疾患、障害、および/または状態と関連するタンパク質および/または核酸の発現および/または活性の増加および/または減少;(4)疾患、障害、および/または状態の発症と関連する習慣および/または生活様式;(5)疾患、障害、および/または状態の家族歴;ならびに(6)疾患、障害、および/または状態の発症と関連する微生物への曝露および/または感染。一部の実施形態において、疾患、障害、および/または状態に罹り易い個体は、疾患、障害、および/または状態を発症するであろう。特定の実施形態において、疾患、障害、および/または状態に罹り易い個体は、疾患、障害、および/または状態を発症しないであろう。
持続放出:本明細書で使用されるとき、用語「持続放出」は、特定の期間にわたる放出速度に適合する、医薬組成物または化合物の放出プロファイルを指す。
合成:用語「合成」は、人間の手によって生成、調製、および/または製造されることを意味する。本開示のポリヌクレオチドもしくはポリペプチドまたは他の分子の合成は、化学的または酵素的であってもよい。
ターゲティング:本明細書で使用されるとき、「ターゲティング」は、標的核酸にハイブリダイズして所望の効果を誘導するであろう核酸配列の設計および選択のプロセスを意味する。
ターゲティングされる細胞:本明細書で使用されるとき、「ターゲティングされる細胞」は、任意の1つ以上の目的の細胞を指す。細胞は、インビトロ、インビボ、インサイチュ、または生物の組織もしくは臓器において見出されてもよい。生物は、動物、例えば、哺乳動物、ヒト、またはヒト患者であってもよい。
末端領域:本明細書で使用されるとき、用語「末端領域」は、連結されたヌクレオシドまたはアミノ酸(それぞれ、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド)の領域の5’または3’末端上の領域を指す。
末端が最適化された:核酸を指すときの用語「末端が最適化された」は、核酸の末端領域が、天然または野生型の末端領域よりも何らかの方法で、例えば、コドン最適化されて改善されることを意味する。
療法剤:用語「療法剤」は、対象に投与された際に、治療的、診断的、および/もしくは予防的な効果を有する、ならびに/または所望の生物学的および/もしくは薬理学的効果を誘発する、任意の薬剤を指す。
治療有効量:本明細書で使用されるとき、用語「治療有効量」は、感染症、疾患、障害、および/または状態に罹患しているまたは罹り易い対象に投与された際に、感染症、疾患、障害、および/または状態を治療する、その症状を改善する、それを診断する、予防する、および/またはその発症を遅延させるために十分である、送達しようとする薬剤(例えば、核酸、薬物、療法剤、診断剤、予防剤など)の量を意味する。特定の実施形態において、治療有効量は単一用量で提供される。特定の実施形態において、治療有効量は、複数の用量を含む投薬レジメンで投与される。当業者には、特定の実施形態において、単位剤形は、かかる投薬レジメンの一部として投与された場合に有効である量を含む場合に、治療有効量の特定の薬剤または実体を含むとみなされてよいことが理解されよう。
治療上有効な結果:本明細書で使用されるとき、用語「治療上有効な結果」は、感染症、疾患、障害、および/または状態に罹患しているまたは罹り易い対象において、感染症、疾患、障害、および/または状態を治療する、その症状を改善する、それを診断する、予防する、および/またはその発症を遅延させるために十分である結果を意味する。
総1日用量:本明細書で使用されるとき、「総1日用量」は、24時間の期間内に与えられるまたは処方される量である。これは単一単位用量として投与されてもよい。
トランスフェクション:本明細書で使用されるとき、用語「トランスフェクション」は、外因性核酸を細胞内に導入する方法を指す。トランスフェクション方法としては、限定はされないが、化学的方法、物理的処理、およびカチオン性脂質または混合物が挙げられる。
治療すること:本明細書で使用されるとき、用語「治療すること」は、特定の感染症、疾患、障害、および/または状態の1つ以上の症状または特徴を、部分的または完全に軽減させる、改善する(ameliorating)、改善する(improving)、緩和させる、その発症を遅延させる、その進行を阻害する、その重症度を低減させる、および/またはその発生を低減させることを指す。例えば、がんを「治療すること」は、腫瘍の生存、成長、および/または拡がりを阻害することを指してもよい。治療は、疾患、障害、および/もしくは状態の兆候を呈さない対象、ならびに/または疾患、障害、および/もしくは状態の初期兆候のみを呈する対象に、疾患、障害、および/または状態と関連する病理を発症する危険性を減少させる目的で投与されてもよい。
未修飾(Unmodified):本明細書で使用されるとき、「未修飾」は、任意の様式で変化される前の任意の物質、化合物、または分子を指す。未修飾は、生体分子または実体の野生型または天然の形態を指してもよいが、必ずしもそうとは限らない。分子は一連の修飾を受けてもよく、その場合、各々の修飾された分子は、後続の修飾の「未修飾」の出発分子として役割を果たしてもよい。
ベクター:本明細書で使用されるとき、「ベクター」は、異種分子を輸送する、形質導入する、またはその他担体として働く、任意の分子または部分である。本開示のベクターは組換えにより産生されてもよく、アデノ随伴ウイルス(AAV)親または参照配列に基づいてもよい、および/またはそれを含んでもよい。かかる親または参照AAV配列は、ベクターを操作するための元の、第2の、第3の、または後続の配列として働いてもよい。非限定的な例において、かかる親または参照AAV配列は、以下の配列のうちの任意の1つ以上を含んでもよい:野生型であるまたは野生型から改変されていてもよく、タンパク質、タンパク質ドメイン、またはタンパク質の1つ以上のサブユニットの完全長または部分配列をコードしてもよい、ポリペプチドまたはマルチポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列;野生型であるまたは野生型から改変されていてもよい、調節性または制御性核酸を含むポリヌクレオチド;ならびに野生型配列から改変されていても改変されていなくてもよいトランス遺伝子。これらのAAV配列は、1つ以上のコドン(核酸レベルで)もしくはアミノ酸(ポリペプチドレベルで)の「ドナー」配列、または1つ以上のコドン(核酸レベルで)もしくはアミノ酸(ポリペプチドレベルで)の「アクセプター」配列のいずれかとして働いてもよい。
ウイルスゲノム:本明細書で使用されるとき、「ウイルスゲノム」または「ベクターゲノム」とは、AAV粒子にカプセル化された核酸配列(複数可)を指す。
IV.均等物および範囲
当業者は、本明細書に記載される本開示に係る具体的な実施形態の多くの均等物を認識し、またはルーチンに過ぎない実験を用いて確かめることが可能であろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されることを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲に記載されているとおりである。
特許請求の範囲では、「a」、「an」、および「the」などの冠詞は、反する旨が示されない限り、または文脈上特に明らかでない限り、1つまたは2つ以上を意味し得る。ある群の1つ以上のメンバーの間に「または」を含むクレームまたは説明は、反する旨が示されない限り、または文脈上特に明らかでない限り、その群メンバーの1つ、2つ以上、または全てが所与の製品または方法に存在する、それに用いられる、または他の形でそれに関連する場合に満たされるものとみなされる。本開示は、群の正確に1つのメンバーが所与の製品または方法に存在する、それに用いられる、または他の形でそれに関連する実施形態を含む。本開示は、2つ以上の、または全ての群メンバーが所与の製品または方法に存在する、それに用いられる、または他の形でそれに関連する実施形態を含む。
また、用語「含む(comprising)」は非限定的(open)であることが意図され、追加の要素または工程の包含を許容するがそれは必須でないことにも注意されたい。したがって、用語「含む(comprising)」が本明細書で使用されるとき、用語「からなる(consisting of)」も包含され、開示される。
範囲が指定されている場合、エンドポイントが含まれる。さらに、示されない限り、またはそうでない場合は文脈および当業者の理解から明白でない限りは、範囲として表される値は、文脈により明白にそうでないと指示されない限り、その範囲の下限の単位の10分の1に至るまでの、本開示の様々な実施形態において記述された範囲内の任意の特定の値または部分範囲をとることができることが理解されよう。
加えて、先行技術に含まれる本開示の任意の特定の実施形態は、クレームの任意の1つ以上から明示的に除外され得ることが理解されるべきである。かかる実施形態は当業者に公知であるとみなされるため、除外が本明細書に明示的に示されないとしても、それらは除外され得る。本開示の組成物の任意の特定の実施形態(例えば、任意の抗生物質、治療成分または有効成分;任意の製造方法;任意の使用方法など)は、理由を問わず、または先行技術の存在とは関係なく、任意の1つ以上の請求項から除外され得る。
使用されている単語は限定ではなく説明の単語であること、ならびに、本開示のより広い側面における真の範囲および趣旨から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更を加えることができることを理解されたい。
本開示をかなり詳しく、いくつかの説明される実施形態に関するある具体性をもって説明したが、それが任意のかかる具体例もしくは実施形態または任意の具体的な実施形態に限定されるべきであることを意図するものではなく、しかし先行技術を考慮してかかる特許請求の範囲の最も広義の可能な解釈を提供し、したがって本開示の意図される範囲を有効に包含するように添付の特許請求の範囲を参照して解釈されるべきである。
本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、それらの全体が参照により援用される。矛盾する場合は、定義を含む本明細書が優先される。加えて、セクションの見出し、材料、方法、および実施例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。
実施例1.VP1、VP2およびVP3タンパク質の産生
本開示は、図1に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でVP1、VP2およびVP3タンパク質を製造する方法を含む。
第1のオープンリーディングフレーム(ORF)および第2のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む核酸コンストラクトが提供される。第1のORFは、以下を含む:第1のプロモータ配列としてp10プロモータを含む第1の発現制御領域:ATG開始コドンを含む開始コドン領域;VP1、VP2およびVP3 AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域;ならびに停止コドンを含む停止コドン領域。第2のORFは、以下を含む:第2のプロモータ配列としてΔp10プロモータを含む第2の発現制御領域;ATG開始コドンを含む開始コドン領域;VP1 AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域;ならびに停止コドンを含む停止コドン領域。Δp10プロモータは、p10プロモータの短縮型バリアントである。
一代替では、第2のORFは、図2に示されるように、VP1のみの配列のためのΔp10プロモータの代わりにCtxプロモータを含む。
第1のORFおよび第2のORFの両方において、VP1カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、昆虫細胞、特にソドプテラ・フルギペルダ(Sodoptera frugiperda)細胞に対してコドン最適化されており、参照配列とのヌクレオチド相同性が90%未満になるように最適化されている。
VP1、VP2、VP3タンパク質を産生するために、核酸コンストラクトをウイルス産生細胞に導入する。各ORFのDNA配列は、細胞機構によって、対応する構成要素(開始コドン領域、VPコード領域、および停止コドン領域)を有するmRNA配列に転写される。次いで、mRNA配列は、細胞機構(各ORFの各開始コドン領域で独立して開始すること)によって対応するポリペプチド鎖に翻訳される。
第1のORFに対応するmRNAが翻訳され、VP1、VP2、およびVP3タンパク質が産生される。第2のORFに対応するmRNAは、VP1タンパク質のみを産生するように翻訳される。得られるVP1、VP2およびVP3タンパク質の組合せは、1~2:1~2:10(VP1:VP2:VP3)の比率であり、より好ましくは1:1:10の比率である。
得られたVP1、VP2、VP3タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、ペイロードコンストラクトと機能してrAAV粒子を産生し得る。
実施例2.VP1、VP2およびVP3タンパク質の産生
本開示は、図1に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でVP1、VP2およびVP3タンパク質を製造する方法を含む。
第1のオープンリーディングフレーム(ORF)および第2のオープンリーディングフレームを含む核酸コンストラクトが提供される。第1のORFは、以下を含む:第1のプロモータ配列としてp10プロモータを含む第1の発現制御領域;ATG開始コドンを含む開始コドン領域;VP2およびVP3 AAVカプシドタンパク質(VP1ではない)のみをコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域;ならびに停止コドンを含む停止コドン領域。第2のORFは、以下を含む:第2のプロモータ配列としてΔp10プロモータを含む第2の発現制御領域;ATG開始コドンを含む開始コドン領域;VP1 AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域;ならびに停止コドンを含む停止コドン領域。Δp10プロモータは、p10プロモータの短縮型バリアントである。
一代替では、第2のORFは、図2に示されるように、VP1のみの配列のためのΔp10プロモータの代わりにCtxプロモータを含む。
第2のORF中のVP1カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、昆虫細胞、具体的にはソドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞に対してコドン最適化されており、参照配列とのヌクレオチド相同性が90%未満になるように最適化されている。
VP1、VP2、およびVP3タンパク質を産生するために、核酸コンストラクトをウイルス産生細胞に導入する。各ORFのDNA配列は、細胞機構によって、対応する構成要素(開始コドン領域、VPコード領域、および停止コドン領域)を有するmRNA配列に転写される。次いで、このmRNA配列は、細胞機構(各ORFの各開始コドン領域で独立して開始すること)によって対応するポリペプチド鎖に翻訳される。
第1のORFに対応するmRNAは翻訳されてVP2およびVP3タンパク質のみが産生される。第2のORFに対応するmRNAは、VP1タンパク質のみを産生するように翻訳される。得られるVP1、VP2およびVP3タンパク質の組合せは、1~2:1~2:10(VP1:VP2:VP3)の比率であり、より好ましくは1:1:10の比率である。
得られたVP1、VP2、およびVP3タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
実施例3.単一のORFからのRep52およびRep78ポリペプチドの産生
本開示は、図3に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でRep52およびRep78タンパク質を製造する方法を含む。
約3100bp長の単一のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む核酸コンストラクトが提供される。このORFには、開始コドン領域(開始コドンを含む)、Rep52コード領域(Rep52タンパク質をコードする)、2A配列領域(豚テッショウウイルス-1由来のP2Aペプチドなどのウイルス2Aペプチドをコードする)、Rep78コード領域(Rep78タンパク質をコードする)、および停止コドン領域(停止コドンを含む)を含む。Rep52コード領域およびRep78コード領域は2A配列領域によって分離されている。
より具体的には、ORFは、ORFの5’末端に開始コドン領域を含む。開始コドン領域は、ATG開始コドンを含む。開始コドン領域は、Rep52タンパク質をコードする核酸配列を含むRep52コード領域の5’末端に隣接している。Rep52コドン領域の3’末端は、ウイルス2Aペプチドをコードする核酸配列を含む、2A配列領域の5’末端に隣接している。2A配列領域の3’末端は、Rep78タンパク質をコードする核酸配列を含む、Rep78コード領域の5’末端に隣接している。最終的に、Rep78コドン領域の3’末端は、ORFの3’末端にある停止コドン領域に隣接している。停止コドン領域は、TAA停止コドンを含む。
Rep52およびRep78タンパク質を産生するために、ORFを含む核酸コンストラクトをウイルス産生細胞に導入する。ORFのDNA配列は、細胞機構によって、対応する構成要素(開始コドン領域、Rep52コード領域、2A配列領域、Rep78コード領域、および停止コドン領域)を有するmRNA配列に転写される。次いで、mRNA配列は、細胞機構(開始コドン領域から開始すること)によって対応するポリペプチド鎖に翻訳される。翻訳プロセスは、開始コドンからRep-52コード領域を通じて進行する。翻訳プロセスが2A配列領域に到達するとき、2A配列領域の3’末端でグリシンとプロリンとの間で「リボソームスキップ」が発生する。第1のポリペプチドが放出され、Rep52タンパク質に形成される。次いで、mRNAの翻訳は、Rep78コード領域を通じて停止コドン領域まで続き、Rep78タンパク質を形成する第2のポリペプチドを産生する。この結果は、等モルレベルでの単一のポリシストロン性mRNAからのRep52およびRep78ポリペプチドの同時翻訳であり、2Aペプチドは2つのポリペプチド間に自然な「自己切断」部位をもたらす。
得られたRep52およびRep78タンパク質は、ウイルス産生細胞におけるの他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
実施例4.単一のORFからのRep78およびRep52ポリペプチドの産生
本開示は、図4に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でRep78およびRep52タンパク質を製造する方法を含む。
約3100bp長の単一のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む核酸コンストラクトが提供される。ORFには、開始コドン領域(開始コドンを含む)、Rep78コード領域(Rep78タンパク質をコードする)、2A配列領域(豚テッショウウイルス-1由来のP2Aペプチドなどのウイルス2Aペプチドをコードする)、Rep52コード領域(Rep52タンパク質をコードする)、および停止コドン領域(停止コドンを含む)を含む。Rep78コード領域およびRep52コード領域は2A配列領域によって分離されている。
より具体的には、ORFはORFの5’末端で開始コドン領域を含む。この開始コドン領域は、ATG開始コドンを含む。この開始コドン領域は、Rep78タンパク質をコードする核酸配列を含むRep78コード領域の5’末端に隣接している。Rep78コドン領域の3’末端は、ウイルス2Aペプチドをコードする核酸配列を含む2A配列領域の5’末端に隣接している。2A配列領域の3’末端は、Rep52タンパク質をコードする核酸配列を含む、Rep52コード領域の5’末端に隣接している。最終的に、Rep52コドン領域の3’末端は、ORFの3’末端で停止コドン領域に隣接している。停止コドン領域は、TAA停止コドンを含む。
Rep78およびRep52タンパク質を産生するために、ORFを含む核酸コンストラクトをウイルス産生細胞に導入する。ORFのDNA配列は、細胞機構によって、対応する構成要素(開始コドン領域、Rep78コード領域、2A配列領域、Rep52コード領域、および停止コドン領域)を有するmRNA配列に転写される。次いで、mRNA配列は、細胞機構(開始コドン領域から開始すること)によって、対応するポリペプチド鎖に翻訳される。この翻訳プロセスは、開始コドンからRep-78コード領域を通じて進行する。翻訳プロセスが2A配列領域に到達すると、2A配列領域の3’末端でグリシンとプロリンとの間で「リボソームスキップ」が発生する。第1のポリペプチドが放出され、Rep78タンパク質に形成される。次いで、mRNAの翻訳は、Rep52コード領域を通じて停止コドン領域まで続き、Rep52タンパク質を形成する第2のポリペプチドが産生される。この結果は、等モルレベルでの単一のポリシストロン性mRNAからのRep78およびRep52ポリペプチドの同時翻訳であり、2Aペプチドは、2つのポリペプチド間に自然な「自己切断」部位をもたらす。
得られたRep78およびRep52タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
実施例5.単一のヌクレオチド配列における異なるORFからのRep52およびRep78ポリペプチドの産生
本開示は、図5に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でRep78およびRep52タンパク質を製造する方法を含む。
約3100bp長のヌクレオチド配列を含む核酸コンストラクトが提供される。このヌクレオチド配列は、第1のオープンリーディングフレーム(ORF)、IRES配列領域、および第2のオープンリーディングフレームを含む。第1のORFには、開始コドン領域(開始コドンを含む)、Rep52コード領域(Rep52タンパク質をコードする)、および停止コドン領域(停止コドンを含む)が含まれる。第2のORFには、開始コドン領域(開始コドンを含む)、Rep78コード領域(Rep78タンパク質をコードする)、および停止コドン領域(停止コドンを含む)が含まれる。第1のORF(Rep52 ORF)および第2のORF(Rep78 ORF)は、IRES配列領域によって分離されている。
より具体的には、ヌクレオチド配列の第1のORFは、第1のORFの5’末端に第1の開始コドン領域を含む。第1の開始コドン領域は、ATG開始コドンを含む。第1の開始コドン領域は、Rep52タンパク質をコードする核酸配列を含む、Rep52コード領域の5’末端に隣接している。Rep52コドン領域の3’末端は、第1のORFの3’末端にある第1の停止コドン領域に隣接している。この第1の停止コドン領域は、TAA停止コドンを含む。第1のORFの3’末端は、IRES配列領域の5’末端に隣接しており、この領域には、FMDV-IRES(口蹄疫ウイルス由来)またはEMCV-IRES(脳心筋炎ウイルス由来)などの内部リボソーム侵入部位(IRES)をコードする核酸配列が含まれる。IRES配列領域の3’末端は、第2のORFの5’末端、より具体的には、第2のORFの5’末端にある第2の開始コドン領域の5’末端に隣接している。この第2の開始コドン領域は、ATG開始コドンを含む。この第2の開始コドン領域は、Rep78タンパク質をコードする核酸配列を含むRep78コード領域の5’末端に隣接している。Rep78コドン領域の3’末端には、第2のORFの3’末端にある第2の停止コドン領域が隣接している。この第2の停止コドン領域は、TAA停止コドンを含む。
Rep52およびRep78タンパク質を産生するために、ヌクレオチド配列を含む核酸コンストラクトを、ウイルス産生細胞に導入する。このヌクレオチド配列は、細胞機構によって、対応する構成要素(第1のオープンリーディングフレーム(第1の開始コドン領域、Rep52コード領域、第1の停止コドン領域)、IRES領域、および第2のオープンリーディングフレーム(第2の開始コドン領域、Rep78コード領域、第2の停止コドン領域))を有するmRNA配列に転写される。次いで、mRNA配列は、細胞機構によって対応するポリペプチド鎖に翻訳される。
第1のオープンリーディングフレームのリボソーム翻訳は、第1の開始コドン領域の5’キャップで始まり、Rep52コード領域を通じて第1の停止コドン領域の停止コドンまで進行する。Rep52タンパク質を形成する第1のポリペプチドが放出される。
第2のオープンリーディングフレームのリボソーム翻訳は、IRES領域によって促進される第2の開始コドン領域で始まる。IRES領域のIRES配列は、複雑な二次構造を形成し、リボソーム機構が第2のオープンリーディングフレームのすぐ上流にある配列の中央(通常の5’capを必要としない)のmRNAに結合することを可能にする。次いで、翻訳は、Rep78コード領域を通じて第2の停止コドン領域の停止コドンに進む。Rep78タンパク質を形成する第2のポリペプチドが放出される。
その結果は、Rep52ポリペプチド(5’capから)およびRep78ポリペプチド(IRES配列から)が、比較的等モルレベルで単一のポリシストロン性ヌクレオチド配列から同時に翻訳される。得られたRep78およびRep52タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
実施例6.異なるコンストラクトからのRep78およびRep52ポリペプチドの翻訳
本開示は、図6Aおよび図6Bに示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でRep78およびRep52タンパク質を製造する方法を含む。具体的には、この方法は発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトを使用する。
発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトを含むウイルス産生システムが提供される。この発現コンストラクトは、第1のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む、ドナープラスミドベクター(図6Aを参照)の形態で提供される。発現コンストラクトORFは、Rep78コード領域(Rep78タンパク質をコードする)、Rep78コード領域に隣接するRep78プロモータ領域(OpEI、dEIまたはpHなどのRep78プロモータ配列を含む)、VPコード領域(VP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする)、およびVPコード領域に隣接するVPプロモータ領域(p10などのVPプロモータ配列を含む)を含む。
ペイロードコンストラクトは、第2のオープンリーディングフレーム(ORF)を含むドナープラスミドベクター(図6Bを参照)の形態で提供される。ペイロードコンストラクトORFには、Rep52コード領域(Rep52タンパク質をコードする)、Rep52コード領域に隣接するRep52プロモータ領域(OpEI、dEI、pHなどのRep52プロモータ配列を含む)、およびペイロード領域(5’ITR配列および3’ITR配列に隣接する目的の遺伝子を含む)を含む。
Rep78およびRep52タンパク質を産生するために、ウイルス産生システム(発現コンストラクトおよびペイロードコンストラクトの両方を含む)をウイルス産生細胞にトランスフェクトする。発現コンストラクトのヌクレオチド配列は、細胞機構によって、Rep78コード領域を含むmRNAを含むmRNAの第1のセットに転写される。ペイロードコンストラクトのヌクレオチド配列は、細胞機構によって、Rep52コード領域を含むmRNAを含む第2のmRNAセットに転写される。
次いで、Rep78 mRNA配列は、細胞機構によって、対応するRep78ポリペプチド鎖に翻訳され、これがRep78タンパク質を形成する。Rep52 mRNA配列はまた、細胞機構によって、対応するRep52ポリペプチド鎖に翻訳され、これがRep52タンパク質を形成する。得られたRep78およびRep52タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
機能的Rep52およびRep78タンパク質はまた、Rep78コード領域の代わりにRep52コード領域(およびプロモータ)を含む発現コンストラクトを使用して(図7A);および対応して、Rep52コード領域の代わりにRep78コード領域(およびプロモータ)を含むペイロードコンストラクトを使用して(図7B)、同様の方法で製造され得る。
実施例7.バキュロウイルスコンストラクトにおける必須遺伝子を使用したRep52およびRep78ポリペプチドの産生
本開示は、図8に示されるように、操作された核酸コンストラクトおよびヌクレオチド配列を使用して、ウイルス産生細胞内でRep52およびRep78タンパク質を製造する方法を含む。
核酸コンストラクトは、約135Kbp長のバキュロウイルスssDNAループの形態で提供される(図8を参照)。バキュロウイルスコンストラクトは、第1のORFセグメントおよび第2のORFセグメントを含む。第1のORFセグメントには、Rep52コード領域(Rep52タンパク質をコードする)、2A配列領域(豚テッショウウイルス-1由来のP2Aペプチドなどのウイルス2Aペプチドをコードする)、および第1の必須遺伝子領域(VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質などの必須バキュロウイルスタンパク質をコードする)を含む。Rep52コード領域および第1の必須遺伝子領域は、2A配列領域によって分離されている。第2のORFセグメントには、Rep78コード領域(Rep78タンパク質をコードする)、2A配列領域(豚テッショウウイルス-1由来のP2Aペプチドなどのウイルス2Aペプチドをコードする)、および第2の必須遺伝子領域(GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質などの必須バキュロウイルスタンパク質をコードする)を含む。Rep78コード領域および第2の必須遺伝子領域は、2A配列領域によって分離されている。バキュロウイルスコンストラクトはまた、VPコード領域(VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードする)、および対応するVPプロモータ領域を含む第3のORFセグメントを含んでもよい。
Rep52およびRep78タンパク質を産生するために、バキュロウイルスコンストラクトを、ウイルス産生細胞に導入する。各ORF(第1の、第2の、および第3の)ssDNA配列は、細胞機構によって、それらの供給源のDNAに対応する構成要素領域を有する個体のmRNA配列に転写される。第1のORFセグメントに対応する第1のmRNAには、Rep52コード領域、2A配列領域、および第1の必須遺伝子領域が含まれる。第2のORFセグメントに対応する第2のmRNAには、Rep78コード領域、2A配列領域、および第2の必須遺伝子領域が含まれる。次いで、各mRNA配列は、細胞機構によって、対応するポリペプチド鎖に翻訳される。
第1のmRNAの翻訳プロセスは、実施例3のバイシストロン性配列の翻訳と同様の方法で進行する。具体的には、翻訳プロセスは、翻訳が2A配列領域に到達するまで、Rep52コード領域を通じて進行し、「リボソームスキップ」は、2A配列領域の3’末端でグリシンとプロリンの間で発生する。第1のポリペプチドが放出され、それが次いでRep52タンパク質を形成する。mRNAの翻訳は、第1の必須遺伝子領域を通じて継続し、第1の必須タンパク質(VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質など)を形成するポリペプチドを産生する。
第2のmRNAの翻訳も同様に進行し、翻訳が2A配列領域に到達するまでRep78コード領域を通じて翻訳プロセスが進行する。「リボソームスキップ」は、2A配列領域の3’末端でグリシンとプロリンの間で発生し、ポリペプチドが放出されて、次いでこれがRep78タンパク質に形成される。mRNAの翻訳は、第2の必須遺伝子領域を通じて継続し、第2の必須タンパク質(GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質など)を形成するポリペプチドを産生する。
得られたRep78およびRep52タンパク質は、ウイルス産生細胞における他の発現タンパク質、構造タンパク質、およびペイロードコンストラクトと機能して、rAAV粒子を産生し得る。
実施例8.Ctx-VP1(PHPN)ポリヌクレオチド
ポリヌクレオチドは、発現制御領域、およびVP1配列などのタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むように操作されている。この発現制御領域は、対応するタンパク質をコードするヌクレオチド配列の発現を駆動するためのCtxプロモータを含むように操作された。AAV.PHPNカプシドのVP1配列(VP1の通常のATG開始コドンを有するVP配列)を、例示的なタンパク質コードヌクレオチドコンストラクトとして使用した。
Ctx-VP1(PHPN)ポリヌクレオチドは、配列番号2に示されている。ポリヌクレオチドは、ATG開始コドンを有するVP1 ORF、Ctxプロモータを含む505bp 5’非翻訳(UTR)領域、およびCtxポリアデニル化部位を含む719bp 3’UTR領域を含むように操作された。5’UTRおよび3’UTR領域では、ナンセンス翻訳産物を防ぐために全てのATGコドンがTTGに変更され、挿入カセットの外側からの翻訳の読み取りを防ぐために、挿入カセットの3フレームに停止コドンが隣接していた。ポリヌクレオチドはまた、好適なバキュロウイルスプラスミドまたはベクターに挿入/クローニングされるように操作もされた。ポリヌクレオチドインサートの両端にI-CeuI切断配列(配列番号1)を含めて、標的バキュロウイルスプラスミドのI-CeuI部位へのポリヌクレオチドのクローニングを可能にした。
得られたポリヌクレオチドインサートを、pUC18ドナープラスミドにクローニングし、Ctx-VP1(PHPN)-pUC18ドナープラスミドを産生した。
実施例9.Ctx-VP1(PHPN)ポリヌクレオチドをバクミドのI-CeuI遺伝子座にクローニングする
消化
Ctx-VP1(PHPN)ポリヌクレオチドインサート(配列番号2)を含む実施例8由来のCtx-VP1(PHPN)-pUC18ドナープラスミドが提供された。次いで、10μL(30μg)のCtx-VP1(PHPN)-pUC18を、170μLの水中で20μLの10X Cut Smart Buffer(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs、Inc.))および4μLのI-CeuI酵素(5U/μL)を使用して、37℃で2時間消化し、続いて75℃で50分間曝露して、酵素を熱不活性化した。得られたICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサート(3504bp)を、ゲル精製(0.8%w/vアガロース、1X TAEゲル、45分、120Vでの電気泳動)を使用して精製した。このプロセスを繰り返して、必要に応じて追加のICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサートを収集した。
図10に提示されたゲルは、残りのCtx-VP1(PHPN)-pUC18ドナープラスミド(6,190bp)およびpUC18断片(2,686bp)からのICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサート(3,504bp)の明確な分離を示している。
コロニー420B由来のバクミドが提供され、それぞれがI-CeuI領域およびAAVウイルス発現コンストラクトを有していた。ウイルス発現コンストラクトには、polHプロモータ下のAAV Rep配列(Rep78およびRep51タンパク質をコードする)、ならびにp10プロモータ下のAAVPHPN Cap配列(VP1、VP2およびVP3をコードする)が含まれていた。54μL(5μg)の420Bバクミドを、6μLの10X Cut Smart Buffer(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs,Inc.))および4μLのI-CeuI酵素(5U/μL)を使用して37℃で2時間消化し、続いて75℃で50分間曝露して酵素を熱不活性化し、I-CeuI遺伝子座で420Bバクミドをシングルカットした。このプロセスを繰り返して、必要に応じて追加のI-CeuI-cut 420Bバクミドを収集した。
一代替では、バクミドのVP1/VP2/VP3 AAVPHPN Cap配列を、VP3のみの配列に置き換える。p10プロモータ下のVP3のみの配列(ATG開始コドン)の非限定的な例は、配列番号3および配列番号4に示されている。
ライゲーション
I-CeuI-cut420Bバクミドを、40μLのI-CeuI-cut420Bバクミド、30μLのICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサート、7μLの10mM ATP、3.3μLの10X T4リガーゼ緩衝液および3μLのT4リガーゼ酵素(400U/μL)を、ICeuI-Ctx-VP1-ICeuIインサートと組合せること、次いで37℃で3時間インキュベートすることによってライゲーションした。次いで、得られた水相を、5μLの3M酢酸ナトリウムおよび200μLのエタノールと混合し、次いで-20℃で10分間冷却した。沈殿したDNAペレットを遠心分離によって収集し、30μLのTris-EDTA緩衝液に再懸濁した。次いで、得られたライゲーションされたプラスミドDNAを、E.coli(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs,Inc.))に形質転換した。
細菌コロニー461~492を増殖させ、コロニーピックPCRでスクリーニングして、I-CeuI-cut 420BバクミドへのICeuI-Ctx-VP1-ICeuIの挿入を試験した。
PCRのスクリーニングおよび分析
プライマーJS16-Lef7-LP1(配列番号5)、プライマーJS17-gp64UTR-RP(配列番号6)、およびプライマーJS61-VP3-プライマー2(配列番号7)という3つのプライマーの組合せを使用してコロニーPCRスクリーニングを完了した。陽性のPCR結果は、使用したプライマーに基づいて、約1962bp(JS16-JS61)および4663bp(JS16-JS17)の標的を有した。
I-CeuI-cut 420BバクミドへのICeuI-Ctx-VP1-ICeuI挿入についての細菌コロニーのJS16~JS91 PCRスクリーニングの結果を図11Aおよび図11Bに示す。PCRスクリーニングは、コロニー469~472(図11A)ならびにコロニー477、479、486~487および489(図11B)が1962bp付近に強いバンドを有することを示し、Ctx-VP1インサートがI-CeuI-カット-420Bバクミドに挿入されている可能性があることを示した。
コロニー469~472、477、479、486~487および489のJS16~JS17PCRスクリーニングの結果を、図11Cに示す。PCRスクリーニングは、コロニー469、470、および487が、4663bp付近に強いバンドを有することを示し、I-CeuI-cut 420BバクミドへのCtx-VP1インサートの挿入の可能性を示している。
ウエスタンブロット試験
コロニー487は、抗AAV Cap ECLウエスタンブロットおよび抗AAV Rep ECLウエスタンブロットを使用して試験し、バクミド420Bから増殖させたコロニーを参照として使用した。コロニー487およびコロニー420B由来のバクミドを、Sf9細胞に感染させ、感染後3日での全細胞溶解物を、ウエスタンブロットを使用して分析した。結果を図12に示す。
図12の結果は、VP2およびVP3産生(これらは一貫していた)と比較して、VP1産生の適度な増大を示している。repタンパク質産生も、バクミド487とバクミド420Bとの間で一貫していることが示された。
実施例10.Ctx-VP2(PHPN)ポリヌクレオチド
ポリヌクレオチドは、発現制御領域およびVP2/VP3配列などのタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むように操作した。発現制御領域は、対応するタンパク質をコードするヌクレオチド配列の発現を駆動するためのCtxプロモータを含むように操作した。AAV.PHPNカプシドのVP2/VP3配列(VP2の通常のATG開始コドンを有するVP2 ORF)を、例示的なタンパク質コードヌクレオチドコンストラクトとして使用した。
Ctx-VP2(PHPN)ポリヌクレオチドは、配列番号8に示されている。ポリヌクレオチドは、ATG開始コドンを有するVP2 ORF、Ctxプロモータを含む505bp 5’非翻訳(UTR)領域、およびCtxポリアデニル化部位を含む719bpの3’UTR領域を含むように操作された。5’UTRおよび3’UTR領域では、ナンセンスな翻訳産物を防ぐために全てのATGコドンがTTGに変更され、挿入カセットは、その挿入カセットの外側からの翻訳の読み取りを防ぐために、3フレームに停止コドンが隣接していた。ポリヌクレオチドはまた、好適なバキュロウイルスプラスミドまたはベクターに挿入/クローニングされるように操作した。ポリヌクレオチドインサートの両端にAvrII切断配列(cctagg)およびFseI切断配列(ggccggcc)を含め、標的バキュロウイルスプラスミドのAvrII(egt ORF)およびFseI(gta ORF)部位へのポリヌクレオチドのクローニングを可能にした。
得られたポリヌクレオチドインサートを、pUC18ドナープラスミドにクローニングして、Ctx-VP1(PHPN)-pUC18ドナープラスミドを産生した。
一代替では、Repタンパク質配列を含む追加のポリヌクレオチドインサートを、Ctx-VP2ポリヌクレオチドインサートの5’末端にライゲーションして、FseI-Rep-CtxVP2-FseIまたはAvrII-Rep-CtxVP2-AvrIIポリヌクレオチドインサートを提供する。Repポリヌクレオチドインサートは、polH-Rep78ATG、p10-Rep78ATG、OpIE1-Rep78ATG、polH-Rep52、p10-Rep52またはOpIE1-Rep52を含んでもよい。
実施例11.Ctx-VP2(PHPN)ポリヌクレオチドをCtx-VP1-PHPNバクミドのFseI遺伝子座にクローニングする
消化
Ctx-VP2(PHPN)ポリヌクレオチドインサート(配列番号8)を含む実施例10由来のCtx-VP2(PHPN)-pUC18ドナープラスミドが提供された。次いで、15μL(45μg)のCtx-VP2(PHPN)-pUC18を、25μLの10X Cut Smart Buffer(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs,Inc.))、4μLのFseI酵素および3μLのBsaI酵素を使用して、210μLの水中で、37℃で3時間消化し、続いて75℃で30分間曝露し、酵素を熱不活性化した。得られたFseI-Ctx-VP2-FseIインサート(3504bp)をゲル精製し、このプロセスを繰り返して、必要に応じて追加のFseI-Ctx-VP2-FseIインサートを収集した。
図13に提示されたゲルは、残りのpUC18断片(BsaI酵素切断後の約1300bp断片)からのFseI-Ctx-VP2-FseIインサート(3,074bp)の明確な分離を示している。
コロニー487(実施例9)からバクミドを得て、それぞれFseI領域を有した。24μL(398ng/μL)のバクミド487を、6μLの10X Cut Smart Buffer(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs,Inc.))および3μLのFseI酵素を使用して、30μLの水中で37℃で3時間消化し、続いて75℃で30分間曝露して、酵素を熱不活性化し、FseI遺伝子座で487バクミドをシングルカットした。このプロセスを繰り返して、必要に応じて追加のFseI-cut487バクミドを収集した。
一代替では、Ctx-VP2(PHPN)-pUC18ドナープラスミドおよび487バクミドを、AvrII酵素を使用して消化して、AvrII-Ctx-VP2-AvrIIポリヌクレオチドインサートを、487バクミドのegt ORFのAvrII部位に挿入してもよい。
ライゲーション
FseI-cut 487バクミドを、10μLのFseIカット487バクミド、30μLのFseI-Ctx-VP2-FseIインサート、5μLの10X T4リガーゼ緩衝液および2μLのT4リガーゼ酵素(800U/μL)を組合せること、次いで20℃で1時間インキュベートすることによってFseI-Ctx-VP2-FseIインサートとライゲーションした。一代替では、ライゲーション混合物には、10μLのFseIカット487バクミド、10μLのFseI-Ctx-VP2-FseIインサート、5μLの10X T4リガーゼ緩衝液および2μLのT4リガーゼ酵素(800U/μL)が25μLのHO中に含まれていた。一代替では、ライゲーション混合物には、10μLのFseI-cut487バクミド、5μLのFseI-Ctx-VP2-FseIインサート、5μLの10X T4リガーゼ緩衝液、および2μLのT4リガーゼ酵素(800U/μL)が30μLのHO中に含まれていた。
次いで、得られた水相を、3μLの3M酢酸ナトリウムおよび100μLのエタノールと混合し、次いで-20℃で10分間冷却した。沈殿したDNAペレットを、遠心分離機で収集し、20μLのTris-EDTA緩衝液に再懸濁した。次いで、得られたライゲーションされたプラスミドDNAを、E.coli(ニュー・イングランド・バイオラボ株式会社(New England Biolabs,Inc.))に形質転換した。
細菌コロニー503~521を増殖させ、コロニーピックPCRでスクリーニングして、FseI-cut 487バクミドへのFseI-Ctx-VP2-FseIの挿入を試験した。
PCRのスクリーニングおよび分析
コロニーPCRスクリーニングは、2つのプライマーの2つの組合せを使用して完了した:(1)プライマーJS90-gta-LP1(配列番号9)およびプライマーJS92-AAP-RP1(配列番号10);ならびに(2)プライマーJS93-VP123-endLP1(配列番号11)およびプライマーJS91-gta-RP1(配列番号12)。陽性のPCR結果では、使用したプライマーに基づいて、約976bp(JS90~JS92)および804bp(JS93~JS91)の標的を有した。JS90~JS92PCRスクリーニングおよびJS93~JS91PCRスクリーニングの結果を、図14に示す。
PCRスクリーニングは、コロニー506~507、512、および517~518(図14)が、976bpおよび804bpの両方の周りに強いバンドを有することを示し、Ctx-VP2インサートがI-CeuI-cut 487バクミドに挿入される可能性を示した。
実施例12.p69VP1~p69VP2-PHPNバクミドの産生
VP1ポリヌクレオチドインサートは、実施例8に従って操作され、Ctxプロモータの代わりにp6.9プロモータエレメントが使用されている。得られたp69-VP1インサートを、実施例9に従ってバクミドのI-CeuI遺伝子座にクローニングし、p69VP1-PHPNバクミドを得る。
VP2ポリヌクレオチドインサートは、Ctxプロモータの代わりにp6.9プロモータエレメントを使用して、実施例10に従って操作する。得られたp69-VP2インサートを、実施例11に従ってp69VP1-PHPNバクミドのFseI遺伝子座にクローニングして、p69VP1-P69VP2-PHPNバクミドを得る。

Claims (146)

  1. VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1のVPコード領域と;VP1、VP2、およびVP3から選択される1つ以上のAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2のVPコード領域とを含むAAV発現コンストラクト。
  2. 前記第1のVPコード領域が、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のAAV発現コンストラクト。
  3. 前記第1のVPコード領域が、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のAAV発現コンストラクト。
  4. 前記第1のVPコード領域が、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質のみをコードするヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のAAV発現コンストラクト。
  5. 前記第1のVPコード領域が、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしないヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のAAV発現コンストラクト。
  6. 前記第2のVPコード領域が、VP1をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  7. 前記第2のVPコード領域が、VP1のみをコードするヌクレオチド配列を含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  8. 前記第2のVPコード領域が、VP1をコードするがVP2またはVP3をコードしないヌクレオチド配列を含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  9. 前記第1のVPコード領域および前記第2のVPコード領域が、AAV血清型のAAVカプシドタンパク質をコードする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  10. 前記第1のVPコード領域の前記AAV血清型が、前記第2のVPコード領域の前記AAV血清型と同じである、請求項9に記載のAAV発現コンストラクト。
  11. 前記第1のVPコード領域の前記AAV血清型が、前記第2のVPコード領域の前記AAV血清型と異なる、請求項9に記載のAAV発現コンストラクト。
  12. 前記第1のVPコード領域および前記第2のVPコード領域の前記AAV血清型が、AAVPHP.B(PHP.B)、AAVPHP.A(PHP.A)、AAVG2B-26、AAVG2B-13、AAVTH1.1-32、AAVTH1.1-35、AAVPHP.B2(PHP.B2)、AAVPHP.B3(PHP.B3)、AAVPHP.N/PHP.B-DGT、AAVPHP.B-EST、AAVPHP.B-GGT、AAVPHP.B-ATP、AAVPHP.B-ATT-T、AAVPHP.B-DGT-T、AAVPHP.B-GGT-T、AAVPHP.B-SGS、AAVPHP.B-AQP、AAVPHP.B-QQP、AAVPHP.B-SNP(3)、AAVPHP.B-SNP、AAVPHP.B-QGT、AAVPHP.B-NQT、AAVPHP.B-EGS、AAVPHP.B-SGN、AAVPHP.B-EGT、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-STP、AAVPHP.B-PQP、AAVPHP.B-SQP、AAVPHP.B-QLP、AAVPHP.B-TMP、AAVPHP.B-TTP、AAVPHP.S/G2A12、AAVG2A15/G2A3(G2A3)、AAVG2B4(G2B4)、AAVG2B5(G2B5)、PHP.S、AAV1、AAV2、AAV2G9、AAV3、AAV3a、AAV3b、AAV3-3、AAV4、AAV4-4、AAV5、AAV6、AAV6.1、AAV6.2、AAV6.1.2、AAV7、AAV7.2、AAV8、AAV9、AAV9.11、AAV9.13、AAV9.16、AAV9.24、AAV9.45、AAV9.47、AAV9.61、AAV9.68、AAV9.84、AAV9.9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV16.3、AAV24.1、AAV27.3、AAV42.12、AAV42-1b、AAV42-2、AAV42-3a、AAV42-3b、AAV42-4、AAV42-5a、AAV42-5b、AAV42-6b、AAV42-8、AAV42-10、AAV42-11、AAV42-12、AAV42-13、AAV42-15、AAV42-aa、AAV43-1、AAV43-12、AAV43-20、AAV43-21、AAV43-23、AAV43-25、AAV43-5、AAV44.1、AAV44.2、AAV44.5、AAV223.1、AAV223.2、AAV223.4、AAV223.5、AAV223.6、AAV223.7、AAV1-7/rh.48、AAV1-8/rh.49、AAV2-15/rh.62、AAV2-3/rh.61、AAV2-4/rh.50、AAV2-5/rh.51、AAV3.1/hu.6、AAV3.1/hu.9、AAV3-9/rh.52、AAV3-11/rh.53、AAV4-8/r11.64、AAV4-9/rh.54、AAV4-19/rh.55、AAV5-3/rh.57、AAV5-22/rh.58、AAV7.3/hu.7、AAV16.8/hu.10、AAV16.12/hu.11、AAV29.3/bb.1、AAV29.5/bb.2、AAV106.1/hu.37、AAV114.3/hu.40、AAV127.2/hu.41、AAV127.5/hu.42、AAV128.3/hu.44、AAV130.4/hu.48、AAV145.1/hu.53、AAV145.5/hu.54、AAV145.6/hu.55、AAV161.10/hu.60、AAV161.6/hu.61、AAV33.12/hu.17、AAV33.4/hu.15、AAV33.8/hu.16、AAV52/hu.19、AAV52.1/hu.20、AAV58.2/hu.25、AAVA3.3、AAVA3.4、AAVA3.5、AAVA3.7、AAVC1、AAVC2、AAVC5、AAV-DJ、AAV-DJ8、AAVF3、AAVF5、AAVH2、AAVrh.72、AAVhu.8、AAVrh.68、AAVrh.70、AAVpi.1、AAVpi.3、AAVpi.2、AAVrh.60、AAVrh.44、AAVrh.65、AAVrh.55、AAVrh.47、AAVrh.69、AAVrh.45、AAVrh.59、AAVhu.12、AAVH6、AAVLK03、AAVH-1/hu.1、AAVH-5/hu.3、AAVLG-10/rh.40、AAVLG-4/rh.38、AAVLG-9/hu.39、AAVN721-8/rh.43、AAVCh.5、AAVCh.5R1、AAVcy.2、AAVcy.3、AAVcy.4、AAVcy.5、AAVCy.5R1、AAVCy.5R2、AAVCy.5R3、AAVCy.5R4、AAVcy.6、AAVhu.1、AAVhu.2、AAVhu.3、AAVhu.4、AAVhu.5、AAVhu.6、AAVhu.7、AAVhu.9、AAVhu.10、AAVhu.11、AAVhu.13、AAVhu.15、AAVhu.16、AAVhu.17、AAVhu.18、AAVhu.20、AAVhu.21、AAVhu.22、AAVhu.23.2、AAVhu.24、AAVhu.25、AAVhu.27、AAVhu.28、AAVhu.29、AAVhu.29R、AAVhu.31、AAVhu.32、AAVhu.34、AAVhu.35、AAVhu.37、AAVhu.39、AAVhu.40、AAVhu.41、AAVhu.42、AAVhu.43、AAVhu.44、AAVhu.44R1、AAVhu.44R2、AAVhu.44R3、AAVhu.45、AAVhu.46、AAVhu.47、AAVhu.48、AAVhu.48R1、AAVhu.48R2、AAVhu.48R3、AAVhu.49、AAVhu.51、AAVhu.52、AAVhu.54、AAVhu.55、AAVhu.56、AAVhu.57、AAVhu.58、AAVhu.60、AAVhu.61、AAVhu.63、AAVhu.64、AAVhu.66、AAVhu.67、AAVhu.14/9、AAVhu.t19、AAVrh.2、AAVrh.2R、AAVrh.8、AAVrh.8R、AAVrh.10、AAVrh.12、AAVrh.13、AAVrh.13R、AAVrh.14、AAVrh.17、AAVrh.18、AAVrh.19、AAVrh.20、AAVrh.21、AAVrh.22、AAVrh.23、AAVrh.24、AAVrh.25、AAVrh.31、AAVrh.32、AAVrh.33、AAVrh.34、AAVrh.35、AAVrh.36、AAVrh.37、AAVrh.37R2、AAVrh.38、AAVrh.39、AAVrh.40、AAVrh.46、AAVrh.48、AAVrh.48.1、AAVrh.48.1.2、AAVrh.48.2、AAVrh.49、AAVrh.51、AAVrh.52、AAVrh.53、AAVrh.54、AAVrh.56、AAVrh.57、AAVrh.58、AAVrh.61、AAVrh.64、AAVrh.64R1、AAVrh.64R2、AAVrh.67、AAVrh.73、AAVrh.74、AAVrh8R、AAVrh8R A586R突然変異体、AAVrh8R R533A突然変異体、AAAV、BAAV、ヤギAAV、ウシAAV、AAVhE1.1、AAVhEr1.5、AAVhER1.14、AAVhEr1.8、AAVhEr1.16、AAVhEr1.18、AAVhEr1.35、AAVhEr1.7、AAVhEr1.36、AAVhEr2.29、AAVhEr2.4、AAVhEr2.16、AAVhEr2.30、AAVhEr2.31、AAVhEr2.36、AAVhER1.23、AAVhEr3.1、AAV2.5T、AAV-PAEC、AAV-LK01、AAV-LK02、AAV-LK03、AAV-LK04、AAV-LK05、AAV-LK06、AAV-LK07、AAV-LK08、AAV-LK09、AAV-LK10、AAV-LK11、AAV-LK12、AAV-LK13、AAV-LK14、AAV-LK15、AAV-LK16、AAV-LK17、AAV-LK18、AAV-LK19、AAV-PAEC2、AAV-PAEC4、AAV-PAEC6、AAV-PAEC7、AAV-PAEC8、AAV-PAEC11、AAV-PAEC12、AAV-2-プレ-miRNA-101、AAV-8h、AAV-8b、AAV-h、AAV-b、AAV SM 10-2、AAVシャッフル100-1、AAVシャッフル100-3、AAVシャッフル100-7、AAVシャッフル10-2、AAVシャッフル10-6、AAVシャッフル10-8、AAVシャッフル100-2、AAV SM 10-1、AAV SM 10-8、AAV SM 100-3、AAV SM 100-10、BNP61 AAV、BNP62 AAV、BNP63 AAV、AAVrh.50、AAVrh.43、AAVrh.62、AAVrh.48、AAVhu.19、AAVhu.11、AAVhu.53、AAV4-8/rh.64、AAVLG-9/hu.39、AAV54.5/hu.23、AAV54.2/hu.22、AAV54.7/hu.24、AAV54.1/hu.21、AAV54.4R/hu.27、AAV46.2/hu.28、AAV46.6/hu.29、AAV128.1/hu.43、トゥルータイプAAV(ttAAV)、UPENN AAV 10、ジャパニーズAAV10血清型、AAV CBr-7.1、AAV CBr-7.10、AAV CBr-7.2、AAV CBr-7.3、AAV CBr-7.4、AAV CBr-7.5、AAV CBr-7.7、AAV CBr-7.8、AAV CBr-B7.3、AAV CBr-B7.4、AAV CBr-E1、AAV CBr-E2、AAV CBr-E3、AAV CBr-E4、AAV CBr-E5、AAV CBr-e5、AAV CBr-E6、AAV CBr-E7、AAV CBr-E8、AAV CHt-1、AAV CHt-2、AAV CHt-3、AAV CHt-6.1、AAV CHt-6.10、AAV CHt-6.5、AAV CHt-6.6、AAV CHt-6.7、AAV CHt-6.8、AAV CHt-P1、AAV CHt-P2、AAV CHt-P5、AAV CHt-P6、AAV CHt-P8、AAV CHt-P9、AAV CKd-1、AAV CKd-10、AAV CKd-2、AAV CKd-3、AAV CKd-4、AAV CKd-6、AAV CKd-7、AAV CKd-8、AAV CKd-B1、AAV CKd-B2、AAV CKd-B3、AAV CKd-B4、AAV CKd-B5、AAV CKd-B6、AAV CKd-B7、AAV CKd-B8、AAV CKd-H1、AAV CKd-H2、AAV CKd-H3、AAV CKd-H4、AAV CKd-H5、AAV CKd-H6、AAV CKd-N3、AAV CKd-N4、AAV CKd-N9、AAV CLg-F1、AAV CLg-F2、AAV CLg-F3、AAV CLg-F4、AAV CLg-F5、AAV CLg-F6、AAV CLg-F7、AAV CLg-F8、AAV CLv-1、AAV CLv1-1、AAV Clv1-10、AAV CLv1-2、AAV CLv-12、AAV CLv1-3、AAV CLv-13、AAV CLv1-4、AAV Clv1-7、AAV Clv1-8、AAV Clv1-9、AAV CLv-2、AAV CLv-3、AAV CLv-4、AAV CLv-6、AAV CLv-8、AAV CLv-D1、AAV CLv-D2、AAV CLv-D3、AAV CLv-D4、AAV CLv-D5、AAV CLv-D6、AAV CLv-D7、AAV CLv-D8、AAV CLv-E1、AAV CLv-K1、AAV CLv-K3、AAV CLv-K6、AAV CLv-L4、AAV CLv-L5、AAV CLv-L6、AAV CLv-M1、AAV CLv-M11、A
    AV CLv-M2、AAV CLv-M5、AAV CLv-M6、AAV CLv-M7、AAV CLv-M8、AAV CLv-M9、AAV CLv-R1、AAV CLv-R2、AAV CLv-R3、AAV CLv-R4、AAV CLv-R5、AAV CLv-R6、AAV CLv-R7、AAV CLv-R8、AAV CLv-R9、AAV CSp-1、AAV CSp-10、AAV CSp-11、AAV CSp-2、AAV CSp-3、AAV CSp-4、AAV CSp-6、AAV CSp-7、AAV CSp-8、AAV CSp-8.10、AAV CSp-8.2、AAV CSp-8.4、AAV CSp-8.5、AAV CSp-8.6、AAV CSp-8.7、AAV CSp-8.8、AAV CSp-8.9、AAV CSp-9、AAV.hu.48R3、AAV.VR-355、AAV3B、AAV4、AAV5、AAVF1/HSC1、AAVF11/HSC11、AAVF12/HSC12、AAVF13/HSC13、AAVF14/HSC14、AAVF15/HSC15、AAVF16/HSC16、AAVF17/HSC17、AAVF2/HSC2、AAVF3/HSC3、AAVF4/HSC4、AAVF5/HSC5、AAVF6/HSC6、AAVF7/HSC7、AAVF8/HSC8、AAVF9/HSC9、およびそのバリアントまたはキメラからなる群から独立して選択される、請求項9乃至11のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  13. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列から最適化されたコドンである、請求項9乃至12のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  14. 前記第1のVPコード領域が、昆虫細胞に対して最適化されたコドンである、請求項13に記載のAAV発現コンストラクト。
  15. 前記第1のVPコード領域が、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞に対して最適化されたコドンである、請求項13に記載のAAV発現コンストラクト。
  16. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオクレオチド配列に対して100%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  17. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して95%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  18. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して90%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  19. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して85%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  20. 前記第1のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して80%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  21. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列から最適化されたコドンである、請求項9乃至20のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  22. 前記第2のVPコード領域が、昆虫細胞に対して最適化されたコドンである、請求項21に記載のAAV発現コンストラクト。
  23. 前記第2のVPコード領域が、スポドプテラ・フルギペルダ細胞に対して最適化されたコドンである、請求項21に記載のAAV発現コンストラクト。
  24. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して100%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項21乃至23のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  25. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して95%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項21乃至23のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  26. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して90%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項21乃至23のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  27. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して85%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項21乃至23のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  28. 前記第2のVPコード領域が、参照ヌクレオチド配列に対して80%未満のヌクレオチド相同性を有するように最適化されたコドンである、請求項21乃至23のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  29. 前記第1のVPコード領域を含む第1のヌクレオチド配列と、前記第2のVPコード領域を含む第2のヌクレオチド配列とを含む、請求項1乃至28のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  30. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記第1のVPコード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム(ORF)からなり、前記第2のヌクレオチド配列が、前記第2のVPコード領域を含む第2のオープンリーディングフレーム(ORF)からなり、前記第1のオープンリーディングフレームは、前記第2のオープンリーディングフレームと異なる、請求項29に記載のAAV発現コンストラクト。
  31. 前記第1のオープンリーディングフレームが、VP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードする、請求項30に記載のAAV発現コンストラクト。
  32. 前記第1のオープンリーディングフレームが、VP2およびVP3AAVカプシドタンパク質をコードするがVP1をコードしない、請求項30に記載のAAV発現コンストラクト。
  33. 前記第2のオープンリーディングフレームが、VP1AAVカプシドタンパク質をコードするがVP2またはVP3をコードしない、請求項30乃至32のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  34. 開始コドンを含む1つ以上の開始コドン領域と、停止コドンを含む1つ以上の停止コドン領域とを含む、請求項1乃至33のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  35. 前記第1のヌクレオチド配列が、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域とを含み;前記第2のヌクレオチド配列が、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域とを含む、請求項29乃至33のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  36. 前記第1のオープンリーディングフレームが、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域とを含み;前記第2のオープンリーディングフレームが、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域とを含む、請求項30乃至33のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  37. 1つ以上のプロモータ配列を含む1つ以上の発現制御領域を含む、請求項1乃至36のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  38. 前記第1のヌクレオチド配列が、第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含み;前記第2のヌクレオチド配列が、第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む、請求項29乃至36のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  39. 前記第1のオープンリーディングフレームが、第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域を含み;前記第2のオープンリーディングフレームが、第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域を含む、請求項30乃至33および36のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  40. 各プロモータ配列が、バキュロウイルス主要後期プロモータ、昆虫ウイルスプロモータ、非昆虫ウイルスプロモータ、脊椎動物ウイルスプロモータ、核遺伝子プロモータ、ウイルスおよび非ウイルスエレメントを含む1つ以上の種に由来するキメラプロモータ、合成プロモータ、およびそのバリエーションまたは誘導体からなる群から独立して選択される、請求項37乃至39のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  41. 各プロモータ配列が、polh昆虫転写プロモータ、ΔIE-1昆虫転写プロモータ、p10昆虫特異的プロモータ、Δp10昆虫特異的プロモータ、CMV哺乳動物転写プロモータ、およびそのバリエーションまたは誘導体からなる群から独立して選択される、請求項37乃至39のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  42. 前記第1のプロモータ配列が、p10昆虫特異的プロモータである、請求項37乃至39のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  43. 前記第2のプロモータ配列が、Δp10昆虫特異的プロモータである、請求項37乃至39のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  44. 前記第1のプロモータ配列が、p10昆虫特異的プロモータであり;前記第2のプロモータ配列が、Δp10昆虫特異的プロモータである、請求項37乃至39のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  45. 前記1つ以上の発現制御領域が、約または正確に1:1:10;約または正確に2:2:10;約または正確に3:3:10;約または正確に4:4:10;約または正確に5:5:10;約または正確に1~2:1~2:10;約または正確に1~3:1~3:10;約または正確に1~4:1~4:10;約または正確に1~5:1~5:10;約または正確に2~3:2~3:10;約または正確に2~4:2~4:10;約または正確に2~5:2~5:10;約または正確に3~4:3~4:10;約または正確に3~5:3~5:10;ならびに約または正確に4~5:4~5:10からなる群から選択されるVP1:VP2:VP3比を生じるように最適化される、請求項37乃至44のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  46. 前記第1のヌクレオチド配列が、第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域と、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、前記第1のVPコード領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域とを含み;前記第2のヌクレオチド配列が、第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域と、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、前記第2のVPコード領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域とを含む、請求項29乃至33、35乃至36、および38乃至45のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  47. 前記第1のオープンリーディングフレームが、第1のプロモータ配列を含む第1の発現制御領域と、第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域と、前記第1のVPコード領域と、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域とを含み、前記第2のオープンリーディングフレームが、第2のプロモータ配列を含む第2の発現制御領域と、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域と、前記第2のVPコード領域と、第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域とを含む、請求項30乃至33、36、および39乃至45のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  48. AAV発現コンストラクトとAAVペイロードを含むAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システム。
  49. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項1乃至47のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項48に記載のAAVウイルス産生システム。
  50. AAVウイルス産生細胞を含む、請求項48乃至49のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  51. 前記AAVウイルス産生細胞が、前記AAV発現コンストラクトと前記AAVペイロードコンストラクトとを含む、請求項50に記載のAAVウイルス産生システム。
  52. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項50乃至51のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  53. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項50乃至51のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  54. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項50乃至51のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  55. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項50乃至51のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  56. AAVウイルス産生細胞を製造する方法であって、AAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程とを含む方法。
  57. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項1乃至47のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項56に記載の方法。
  58. 前記AAVウイルス産生システムが、請求項48乃至49のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項56に記載の方法。
  59. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項56乃至58のいずれか1項に記載の方法。
  60. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項56乃至58のいずれか1項に記載の方法。
  61. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項56乃至58のいずれか1項に記載の方法。
  62. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項56乃至58のいずれか1項に記載の方法。
  63. AAVウイルス産生細胞においてVP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質を発現させる方法であって、1つ以上のVPコード領域を含むAAV発現コンストラクトを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程と;前記AAVウイルス産生細胞が前記VPコード領域を対応するVP1、VP2、およびVP3AAVカプシドタンパク質中へとプロセシングすることを可能にする条件に、前記AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程とを含む方法。
  64. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項1乃至47のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項63に記載の方法。
  65. 前記AAVウイルス産生システムが、請求項48乃至49のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項63に記載の方法。
  66. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項63乃至65のいずれか1項に記載の方法。
  67. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項63乃至65のいずれか1項に記載の方法。
  68. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項63乃至65のいずれか1項に記載の方法。
  69. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項63乃至65のいずれか1項に記載の方法。
  70. AAVウイルス産生細胞において組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法であって、AAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程であって、前記AAV発現コンストラクトが、VP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む1つ以上のVPコード領域を含み、前記AAVペイロードコンストラクトが、AAVペイロードを含むペイロード領域を含む、工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程と;前記AAVウイルス産生細胞が前記AAV発現コンストラクトおよび前記AAVペイロードコンストラクトをrAAV粒子中へとプロセシングすることを可能にする条件に前記AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程と;前記AAVウイルス産生細胞から前記rAAV粒子を収集する工程とを含む方法。
  71. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項1乃至47のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項70に記載の方法。
  72. 前記AAVウイルス産生システムが、請求項48乃至49のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項64に記載の方法。
  73. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項70乃至72のいずれか1項に記載の方法。
  74. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項70乃至72のいずれか1項に記載の方法。
  75. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項70乃至72のいずれか1項に記載の方法。
  76. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項70乃至72のいずれか1項に記載の方法。
  77. Rep52タンパク質をコードするRep52配列を含むRep52コード領域、Rep78タンパク質をコードするRep78配列を含むRep78コード領域、またはそれらの組合せを含む第1のヌクレオチド配列を含むAAV発現コンストラクト。
  78. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域と前記Rep78コード領域とを含む、請求項77に記載のAAV発現コンストラクト。
  79. 前記第1のヌクレオチド配列が、ウイルス性2Aペプチドをコードする2Aヌクレオチド配列を含む2A配列領域を含む、請求項78に記載のAAV発現コンストラクト。
  80. 前記2Aヌクレオチド配列が、口蹄疫ウイルス由来のF2A、ゾーシーアシグナ(Thosea asigna)ウイルス由来のT2A、馬鼻炎(Equine rhinitis)Aウイルス由来のE2A、豚テッショウウイルス-1由来のP2A、細胞質多角体病ウイルス由来のBmCPV 2A、カイコ(B.mori)軟化病ウイルス由来のBmIFV 2A、およびそれらの組合せからなる群から選択されるウイルス性2Aペプチドをコードする、請求項79に記載のAAV発現コンストラクト。
  81. 前記2A配列領域が、前記第1のヌクレオチド配列において、前記Rep52コード領域と前記Rep78コード領域との間に位置する、請求項79乃至80のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  82. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:前記Rep52コード領域、前記2A配列領域、および前記Rep78コード領域をその順において含む、請求項79乃至80のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  83. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:前記Rep78コード領域、前記2A配列領域、および前記Rep52コード領域をその順において含む、請求項79乃至80のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  84. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:開始コドンを含む開始コドン領域、前記Rep52コード領域、前記2A配列領域、前記Rep78コード領域、および停止コドンを含む停止コドン領域をその順において含む、請求項79乃至80のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  85. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:開始コドンを含む開始コドン領域、前記Rep78コード領域、前記2A配列領域、前記Rep52コード領域、および停止コドンを含む停止コドン領域をその順において含む、請求項79乃至80のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  86. 前記開始コドンが、ATG開始コドンである、請求項84乃至85のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  87. 前記第1のヌクレオチド配列が、実質的に、単一のオープンリーディングフレームからなる、請求項78乃至86のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  88. 前記第1のヌクレオチド配列が、単一のオープンリーディングフレームからなる、請求項78乃至86のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  89. 前記第1のヌクレオチド配列が、内部リボソーム侵入部位(IRES:internal ribosome entry sight)をコードするIRESヌクレオチド配列を含むIRSE配列領域を含む、請求項78に記載のAAV発現コンストラクト。
  90. 前記IRESヌクレオチド配列が、口蹄疫ウイルス由来のFMDV-IRES、脳心筋炎ウイルス由来のEMCV-IRES、およびそれらの組合せからなる群から選択された内部リボソーム侵入部位(IRES)をコードする、請求項89に記載のAAV発現コンストラクト。
  91. 前記IRES配列領域が、前記第1のヌクレオチド配列において、前記Rep52コード領域と前記Rep78コード領域との間に位置する、請求項89乃至90のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  92. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:前記Rep52コード領域、前記IRES配列領域、および前記Rep78コード領域をその順において含む、請求項89乃至90のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  93. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:前記Rep78コード領域、前記IRES配列領域、および前記Rep52コード領域をその順において含む、請求項89乃至90のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  94. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域、前記Rep52コード領域、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域、前記IRES配列領域、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域、前記Rep78コード領域、および第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域をその順において含む、請求項89乃至90のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  95. 前記第1のヌクレオチド配列が、以下の領域:第1の開始コドンを含む第1の開始コドン領域、前記Rep78コード領域、第1の停止コドンを含む第1の停止コドン領域、前記IRES配列領域、第2の開始コドンを含む第2の開始コドン領域、前記Rep52コード領域、および第2の停止コドンを含む第2の停止コドン領域をその順において含む、請求項89乃至90のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  96. 前記開始コドンが、ATG開始コドンである、請求項94乃至95のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  97. 前記第1のヌクレオチド配列が、実質的に、前記Rep52コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、前記IRES配列領域、および前記Rep78コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームからなる、請求項89乃至96のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  98. 前記第1のヌクレオチド配列が、実質的に、前記Rep78コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、前記IRES配列領域、および前記Rep52コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームからなる、請求項89乃至96のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  99. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、前記IRES配列領域、および前記Rep78コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームからなる、請求項89乃至96のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  100. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep78コード領域を含む第1のオープンリーディングフレーム、前記IRES配列領域、および前記Rep52コード領域を含む第2のオープンリーディングフレームからなる、請求項89乃至96のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクト。
  101. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域を含み、前記AAV発現コンストラクトが、前記第1のヌクレオチド配列とは異なる第2のヌクレオチド配列であって、Rep78タンパク質をコードするRep78配列を含む第2のヌクレオチド配列を含む、請求項77に記載のAAV発現コンストラクト。
  102. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域と前記AAV発現コンストラクトにとっての必須タンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む第1の必須遺伝子領域とを含み、前記第2のヌクレオチド配列が、前記Rep78コード領域と前記AAV発現コンストラクトにとっての必須タンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む第2の必須遺伝子領域とを含む、請求項101に記載のAAV発現コンストラクト。
  103. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域と、ウイルス性2Aペプチドをコードする2Aヌクレオチド配列を含む第1の2A配列領域と、前記第1の必須遺伝子領域とを含み;前記第2のヌクレオチド配列が、前記Rep78コード領域と、ウイルス性2Aペプチドをコードする2Aヌクレオチド配列を含む第2の2A配列領域と、前記AAV発現コンストラクトにとっての必須タンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む第2の必須遺伝子領域とを含む、請求項102に記載のAAV発現コンストラクト。
  104. 前記AAV発現コンストラクトが、バキュロウイルスコンストラクトである、請求項103に記載のAAV発現コンストラクト。
  105. 前記第1の必須遺伝子領域および前記第2の必須遺伝子領域における前記必須遺伝子ヌクレオチド配列が、それぞれ、必須バキュロウイルスタンパク質をコードする、請求項104に記載のAAV発現コンストラクト。
  106. 前記第1の必須遺伝子領域および前記第2の必須遺伝子領域における前記必須遺伝子ヌクレオチド配列が、それぞれ、GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質、VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質、およびそれらの組合せからなる群から独立して選択される必須バキュロウイルスタンパク質をコードする、請求項104に記載のAAV発現コンストラクト。
  107. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域と、前記第1の2A配列領域と、前記第1の必須遺伝子領域とを含み、前記第1の必須遺伝子領域は、VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含み、前記第2のヌクレオチド配列が、前記Rep78コード領域と、前記第2の2A配列領域と、前記第2の必須遺伝子領域とを含み、前記第2の必須遺伝子領域は、GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む、請求項104に記載のAAV発現コンストラクト。
  108. 前記第1のヌクレオチド配列が、前記Rep52コード領域と、前記第1の2A配列領域と、前記第1の必須遺伝子領域とを含み、前記第1の必須遺伝子領域は、GP64バキュロウイルスエンベロープタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含み;前記第2のヌクレオチド配列が、前記Rep78コード領域と、前記第2の2A配列領域と、前記第2の必須遺伝子領域とを含み、前記第2の必須遺伝子領域は、VP39バキュロウイルスカプシドタンパク質をコードする必須遺伝子ヌクレオチド配列を含む、請求項104に記載のAAV発現コンストラクト。
  109. AAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システム。
  110. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項109に記載のAAVウイルス産生システム。
  111. 前記AAV発現コンストラクトが、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含み、ならびにVP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む1つ以上のVPコード領域も含み;前記AAVペイロードコンストラクトが、Rep52コード領域、Rep78コード領域、またはそれらの組合せを含み、ならびにAAVペイロードを含むペイロード領域も含む、請求項109乃至110のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  112. 前記AAV発現コンストラクトが、Rep52コード領域とVP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む1つ以上のVPコード領域とを含み;前記AAVペイロードコンストラクトが、Rep78コード領域とAAVペイロードを含むペイロード領域とを含む、請求項109乃至110のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  113. 前記AAV発現コンストラクトが、Rep78コード領域とVP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む1つ以上のVPコード領域とを含み;前記AAVペイロードコンストラクトが、Rep52コード領域とAAVペイロードを含むペイロード領域とを含む、請求項109乃至110のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  114. 前記Rep52コード領域が、OpEI、dEI、pH、およびそれらの組合せからなる群から選択されるプロモータを含む、請求項111乃至113のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  115. 前記Rep78コード領域が、OpEI、dEI、pH、およびそれらの組合せからなる群から選択されるプロモータを含む、請求項111乃至113のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  116. 前記1つ以上のVPコード領域が、AAV血清型のVP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含み、前記AAV血清型は、AAVPHP.B(PHP.B)、AAVPHP.A(PHP.A)、AAVG2B-26、AAVG2B-13、AAVTH1.1-32、AAVTH1.1-35、AAVPHP.B2(PHP.B2)、AAVPHP.B3(PHP.B3)、AAVPHP.N/PHP.B-DGT、AAVPHP.B-EST、AAVPHP.B-GGT、AAVPHP.B-ATP、AAVPHP.B-ATT-T、AAVPHP.B-DGT-T、AAVPHP.B-GGT-T、AAVPHP.B-SGS、AAVPHP.B-AQP、AAVPHP.B-QQP、AAVPHP.B-SNP(3)、AAVPHP.B-SNP、AAVPHP.B-QGT、AAVPHP.B-NQT、AAVPHP.B-EGS、AAVPHP.B-SGN、AAVPHP.B-EGT、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-DST、AAVPHP.B-STP、AAVPHP.B-PQP、AAVPHP.B-SQP、AAVPHP.B-QLP、AAVPHP.B-TMP、AAVPHP.B-TTP、AAVPHP.S/G2A12、AAVG2A15/G2A3(G2A3)、AAVG2B4(G2B4)、AAVG2B5(G2B5)、PHP.S、AAV1、AAV2、AAV2G9、AAV3、AAV3a、AAV3b、AAV3-3、AAV4、AAV4-4、AAV5、AAV6、AAV6.1、AAV6.2、AAV6.1.2、AAV7、AAV7.2、AAV8、AAV9、AAV9.11、AAV9.13、AAV9.16、AAV9.24、AAV9.45、AAV9.47、AAV9.61、AAV9.68、AAV9.84、AAV9.9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV16.3、AAV24.1、AAV27.3、AAV42.12、AAV42-1b、AAV42-2、AAV42-3a、AAV42-3b、AAV42-4、AAV42-5a、AAV42-5b、AAV42-6b、AAV42-8、AAV42-10、AAV42-11、AAV42-12、AAV42-13、AAV42-15、AAV42-aa、AAV43-1、AAV43-12、AAV43-20、AAV43-21、AAV43-23、AAV43-25、AAV43-5、AAV44.1、AAV44.2、AAV44.5、AAV223.1、AAV223.2、AAV223.4、AAV223.5、AAV223.6、AAV223.7、AAV1-7/rh.48、AAV1-8/rh.49、AAV2-15/rh.62、AAV2-3/rh.61、AAV2-4/rh.50、AAV2-5/rh.51、AAV3.1/hu.6、AAV3.1/hu.9、AAV3-9/rh.52、AAV3-11/rh.53、AAV4-8/r11.64、AAV4-9/rh.54、AAV4-19/rh.55、AAV5-3/rh.57、AAV5-22/rh.58、AAV7.3/hu.7、AAV16.8/hu.10、AAV16.12/hu.11、AAV29.3/bb.1、AAV29.5/bb.2、AAV106.1/hu.37、AAV114.3/hu.40、AAV127.2/hu.41、AAV127.5/hu.42、AAV128.3/hu.44、AAV130.4/hu.48、AAV145.1/hu.53、AAV145.5/hu.54、AAV145.6/hu.55、AAV161.10/hu.60、AAV161.6/hu.61、AAV33.12/hu.17、AAV33.4/hu.15、AAV33.8/hu.16、AAV52/hu.19、AAV52.1/hu.20、AAV58.2/hu.25、AAVA3.3、AAVA3.4、AAVA3.5、AAVA3.7、AAVC1、AAVC2、AAVC5、AAV-DJ、AAV-DJ8、AAVF3、AAVF5、AAVH2、AAVrh.72、AAVhu.8、AAVrh.68、AAVrh.70、AAVpi.1、AAVpi.3、AAVpi.2、AAVrh.60、AAVrh.44、AAVrh.65、AAVrh.55、AAVrh.47、AAVrh.69、AAVrh.45、AAVrh.59、AAVhu.12、AAVH6、AAVLK03、AAVH-1/hu.1、AAVH-5/hu.3、AAVLG-10/rh.40、AAVLG-4/rh.38、AAVLG-9/hu.39、AAVN721-8/rh.43、AAVCh.5、AAVCh.5R1、AAVcy.2、AAVcy.3、AAVcy.4、AAVcy.5、AAVCy.5R1、AAVCy.5R2、AAVCy.5R3、AAVCy.5R4、AAVcy.6、AAVhu.1、AAVhu.2、AAVhu.3、AAVhu.4、AAVhu.5、AAVhu.6、AAVhu.7、AAVhu.9、AAVhu.10、AAVhu.11、AAVhu.13、AAVhu.15、AAVhu.16、AAVhu.17、AAVhu.18、AAVhu.20、AAVhu.21、AAVhu.22、AAVhu.23.2、AAVhu.24、AAVhu.25、AAVhu.27、AAVhu.28、AAVhu.29、AAVhu.29R、AAVhu.31、AAVhu.32、AAVhu.34、AAVhu.35、AAVhu.37、AAVhu.39、AAVhu.40、AAVhu.41、AAVhu.42、AAVhu.43、AAVhu.44、AAVhu.44R1、AAVhu.44R2、AAVhu.44R3、AAVhu.45、AAVhu.46、AAVhu.47、AAVhu.48、AAVhu.48R1、AAVhu.48R2、AAVhu.48R3、AAVhu.49、AAVhu.51、AAVhu.52、AAVhu.54、AAVhu.55、AAVhu.56、AAVhu.57、AAVhu.58、AAVhu.60、AAVhu.61、AAVhu.63、AAVhu.64、AAVhu.66、AAVhu.67、AAVhu.14/9、AAVhu.t 19、AAVrh.2、AAVrh.2R、AAVrh.8、AAVrh.8R、AAVrh.10、AAVrh.12、AAVrh.13、AAVrh.13R、AAVrh.14、AAVrh.17、AAVrh.18、AAVrh.19、AAVrh.20、AAVrh.21、AAVrh.22、AAVrh.23、AAVrh.24、AAVrh.25、AAVrh.31、AAVrh.32、AAVrh.33、AAVrh.34、AAVrh.35、AAVrh.36、AAVrh.37、AAVrh.37R2、AAVrh.38、AAVrh.39、AAVrh.40、AAVrh.46、AAVrh.48、AAVrh.48.1、AAVrh.48.1.2、AAVrh.48.2、AAVrh.49、AAVrh.51、AAVrh.52、AAVrh.53、AAVrh.54、AAVrh.56、AAVrh.57、AAVrh.58、AAVrh.61、AAVrh.64、AAVrh.64R1、AAVrh.64R2、AAVrh.67、AAVrh.73、AAVrh.74、AAVrh8R、AAVrh8R A586R突然変異体、AAVrh8R R533A突然変異体、AAAV、BAAV、ヤギAAV、ウシAAV、AAVhE1.1、AAVhEr1.5、AAVhER1.14、AAVhEr1.8、AAVhEr1.16、AAVhEr1.18、AAVhEr1.35、AAVhEr1.7、AAVhEr1.36、AAVhEr2.29、AAVhEr2.4、AAVhEr2.16、AAVhEr2.30、AAVhEr2.31、AAVhEr2.36、AAVhER1.23、AAVhEr3.1、AAV2.5T、AAV-PAEC、AAV-LK01、AAV-LK02、AAV-LK03、AAV-LK04、AAV-LK05、AAV-LK06、AAV-LK07、AAV-LK08、AAV-LK09、AAV-LK10、AAV-LK11、AAV-LK12、AAV-LK13、AAV-LK14、AAV-LK15、AAV-LK16、AAV-LK17、AAV-LK18、AAV-LK19、AAV-PAEC2、AAV-PAEC4、AAV-PAEC6、AAV-PAEC7、AAV-PAEC8、AAV-PAEC11、AAV-PAEC12、AAV-2-プレ-miRNA-101、AAV-8h、AAV-8b、AAV-h、AAV-b、AAV SM 10-2、AAVシャッフル100-1、AAVシャッフル100-3、AAVシャッフル100-7、AAVシャッフル10-2、AAVシャッフル10-6、AAVシャッフル10-8、AAVシャッフル100-2、AAV SM 10-1、AAV SM 10-8、AAV SM 100-3、AAV SM 100-10、BNP61 AAV、BNP62 AAV、BNP63 AAV、AAVrh.50、AAVrh.43、AAVrh.62、AAVrh.48、AAVhu.19、AAVhu.11、AAVhu.53、AAV4-8/rh.64、AAVLG-9/hu.39、AAV54.5/hu.23、AAV54.2/hu.22、AAV54.7/hu.24、AAV54.1/hu.21、AAV54.4R/hu.27、AAV46.2/hu.28、AAV46.6/hu.29、AAV128.1/hu.43、トゥルータイプAAV(ttAAV)、UPENN AAV10、ジャパニーズAAV10血清型、AAV CBr-7.1、AAV CBr-7.10、AAV CBr-7.2、AAV CBr-7.3、AAV CBr-7.4、AAV CBr-7.5、AAV CBr-7.7、AAV CBr-7.8、AAV CBr-B7.3、AAV CBr-B7.4、AAV CBr-E1、AAV CBr-E2、AAV CBr-E3、AAV CBr-E4、AAV CBr-E5、AAV CBr-e5、AAV CBr-E6、AAV CBr-E7、AAV CBr-E8、AAV CHt-1、AAV CHt-2、AAV CHt-3、AAV CHt-6.1、AAV CHt-6.10、AAV CHt-6.5、AAV CHt-6.6、AAV CHt-6.7、AAV CHt-6.8、AAV CHt-P1、AAV CHt-P2、AAV CHt-P5、AAV CHt-P6、AAV CHt-P8、AAV CHt-P9、AAV CKd-1、AAV CKd-10、AAV CKd-2、AAV CKd-3、AAV CKd-4、AAV CKd-6、AAV CKd-7、AAV CKd-8、AAV CKd-B1、AAV CKd-B2、AAV CKd-B3、AAV CKd-B4、AAV CKd-B5、AAV CKd-B6、AAV CKd-B7、AAV CKd-B8、AAV CKd-H1、AAV CKd-H2、AAV CKd-H3、AAV CKd-H4、AAV CKd-H5、AAV CKd-H6、AAV CKd-N3、AAV CKd-N4、AAV CKd-N9、AAV CLg-F1、AAV CLg-F2、AAV CLg-F3、AAV CLg-F4、AAV CLg-F5、AAV CLg-F6、AAV CLg-F7、AAV CLg-F8、AAV CLv-1、AAV CLv1-1、AAV Clv1-10、AAV CLv1-2、AAV CLv-12、AAV CLv1-3、AAV CLv-13、AAV CLv1-4、AAV Clv1-7、AAV Clv1-8、AAV Clv1-9、AAV CLv-2、AAV CLv-3、AAV CLv-4、AAV CLv-6、AAV CLv-8、AAV CLv-D1、AAV CLv-D2、AAV CLv-D3、AAV CLv-D4、AAV CLv-D5、AAV CLv-D6、AAV CLv-D7、AAV CLv-D8、AAV CLv-E1、AAV CLv-K1、AAV CLv-K3、AAV CLv-K6、AAV CLv-L4、AAV C
    Lv-L5、AAV CLv-L6、AAV CLv-M1、AAV CLv-M11、AAV CLv-M2、AAV CLv-M5、AAV CLv-M6、AAV CLv-M7、AAV CLv-M8、AAV CLv-M9、AAV CLv-R1、AAV CLv-R2、AAV CLv-R3、AAV CLv-R4、AAV CLv-R5、AAV CLv-R6、AAV CLv-R7、AAV CLv-R8、AAV CLv-R9、AAV CSp-1、AAV CSp-10、AAV CSp-11、AAV CSp-2、AAV CSp-3、AAV CSp-4、AAV CSp-6、AAV CSp-7、AAV CSp-8、AAV CSp-8.10、AAV CSp-8.2、AAV CSp-8.4、AAV CSp-8.5、AAV CSp-8.6、AAV CSp-8.7、AAV CSp-8.8、AAV CSp-8.9、AAV CSp-9、AAV.hu.48R3、AAV.VR-355、AAV3B、AAV4、AAV5、AAVF1/HSC1、AAVF11/HSC11、AAVF12/HSC12、AAVF13/HSC13、AAVF14/HSC14、AAVF15/HSC15、AAVF16/HSC16、AAVF17/HSC17、AAVF2/HSC2、AAVF3/HSC3、AAVF4/HSC4、AAVF5/HSC5、AAVF6/HSC6、AAVF7/HSC7、AAVF8/HSC8、AAVF9/HSC9、およびそのバリアントまたはキメラからなる群から選択される、請求項111乃至115のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  117. AAVウイルス産生細胞を含む、請求項109乃至116のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  118. 前記AAVウイルス産生細胞が、前記AAV発現コンストラクトと前記AAVペイロードコンストラクトとを含む、請求項117に記載のAAVウイルス産生システム。
  119. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項117乃至118のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  120. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項117乃至118のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  121. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項117乃至118のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  122. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項117乃至118のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システム。
  123. AAVウイルス産生細胞を製造する方法であって、AAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程とを含む方法。
  124. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項123に記載の方法。
  125. 前記AAVウイルス産生システムが、請求項109乃至116のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項123に記載の方法。
  126. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項123乃至125のいずれか1項に記載の方法。
  127. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項123乃至125のいずれか1項に記載の方法。
  128. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項123乃至125のいずれか1項に記載の方法。
  129. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項123乃至125のいずれか1項に記載の方法。
  130. AAVウイルス産生細胞においてRep78タンパク質およびRep52タンパク質を発現させる方法であって、Rep52コード領域を含む少なくとも1つの核酸コンストラクトとRep78コード領域を含む少なくとも1つの核酸コンストラクトとを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程と;前記AAVウイルス産生細胞が、前記Rep52コード領域を対応するRep52タンパク質へとプロセシングすることおよび前記Rep78コード領域を対応するRep78タンパク質へとプロセシングすることを可能にする条件に、前記AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程とを含む方法。
  131. Rep52コード領域を含む前記少なくとも1つの核酸コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項130に記載の方法。
  132. Rep78コード領域を含む前記少なくとも1つの核酸コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項130に記載の方法。
  133. 前記AAVウイルス産生システムが、Rep52コード領域とRep78コード領域とを含む少なくとも1つの核酸コンストラクトを含む、請求項130に記載の方法。
  134. Rep52コード領域とRep78コード領域とを含む前記少なくとも1つの核酸コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項133に記載の方法。
  135. AAVウイルス産生システムが、請求項109乃至116のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項130に記載の方法。
  136. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項130乃至135のいずれか1項に記載の方法。
  137. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項130乃至135のいずれか1項に記載の方法。
  138. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項130乃至135のいずれか1項に記載の方法。
  139. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項130乃至135のいずれか1項に記載の方法。
  140. AAVウイルス産生細胞において組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを製造する方法であって、AAV発現コンストラクトとAAVペイロードコンストラクトとを含むAAVウイルス産生システムを提供する工程であって、前記AAV発現コンストラクトが、VP1、VP2、およびVP3カプシドタンパク質をコードする1つ以上のヌクレオチド配列を含む1つ以上のVPコード領域を含み、前記AAVペイロードコンストラクトが、AAVペイロードを含むペイロード領域を含む、工程と;前記AAVウイルス産生システムをAAVウイルス産生細胞内へとトランスフェクトする工程と;前記AAVウイルス産生細胞が前記AAV発現コンストラクトおよび前記AAVペイロードコンストラクトをrAAV粒子中へとプロセシングすることを可能にする条件に、前記AAVウイルス産生細胞を曝露させる工程と、前記AVウイルス産生細胞から前記rAAV粒子を収集する工程とを含む方法。
  141. 前記AAV発現コンストラクトが、請求項77乃至108のいずれか1項に記載のAAV発現コンストラクトである、請求項140に記載の方法。
  142. 前記AAVウイルス産生システムが、請求項109乃至116のいずれか1項に記載のAAVウイルス産生システムである、請求項140に記載の方法。
  143. 前記AAVウイルス産生細胞が、哺乳動物細胞である、請求項140乃至142のいずれか1項に記載の方法。
  144. 前記AAVウイルス産生細胞が、HEK293細胞である、請求項140乃至142のいずれか1項に記載の方法。
  145. 前記AAVウイルス産生細胞が、昆虫細胞である、請求項140乃至142のいずれか1項に記載の方法。
  146. 前記AAVウイルス産生細胞が、Sf9細胞またはSf21細胞である、請求項140乃至142のいずれか1項に記載の方法。
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