JP2022517267A - 血友病aの遺伝子療法のための発現が上昇した組換えfviiiバリアントをコードするウイルスベクター - Google Patents

血友病aの遺伝子療法のための発現が上昇した組換えfviiiバリアントをコードするウイルスベクター Download PDF

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Abstract

本開示は、諸態様の中でもとりわけ、哺乳動物細胞で発現させるための第VIII因子バリアントをコードするコドン改変ポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、血友病Aを治療するための哺乳動物遺伝子療法ベクター及び方法も提供する。【選択図】図11

Description

関連出願の相互参照
本願は、2019年1月16日に出願された米国仮特許出願第62/793,058号に対する優先権を主張し、その開示内容全体をあらゆる目的のために参照により本明細書に援用するものである。
本開示の背景
血液凝固は、凝固カスケードと呼ばれる相互依存的な生化学的反応の複雑かつ動的な生物学的経路を経る。凝固第VIII因子(FVIII)は、このカスケードにおける主要な構成要素である。第VIII因子は、出血部位に動員され、活性化した第IX因子(FIXa)及び第X因子(FX)とテナーゼ複合体を形成する。テナーゼ複合体はFXを活性化し、FXはプロトロンビンを活性化してトロンビンにし、次いでトロンビンは、凝固カスケードにおける他の構成要素を活性化して、安定した血餅を生成する(Saenko et al.,Trends Cardiovasc.Med.,9:185-92(1999)(非特許文献1)、Lenting et al.,Blood,92:3983-96(1998)(非特許文献2)にて概説されている)。
血友病Aは、第VIII因子活性の欠損を特徴とする先天性X連鎖出血障害である。第VIII因子活性の減弱は、凝固カスケードにおける正のフィードバックループを阻害する。これにより凝固が不完全になり、長期にわたる出血エピソード、広範囲の打撲傷、突発性の口腔及び鼻からの出血、関節硬直及び慢性疼痛をきたし、重症例では場合により内出血及び貧血をきたす(Zhang et al.,Clinic.Rev.Allerg.Immunol.,37:114-24(2009)(非特許文献3))。
従来、血友病Aは、血友病A患者に第VIII因子タンパク質(例えば、血漿由来または組換え生成型の第VIII因子)を投与することからなる第VIII因子補充療法によって治療されている。第VIII因子は、出血エピソードを防止するもしくはその頻度を低下させるために予防的に、急性出血エピソードに応じて、及び/または手術中の出血を管理するために手術時に投与される。しかしながら、第VIII因子補充療法にはいくつかの望ましくない特徴がある。
第1には、第VIII因子補充療法は、血友病Aを治療または管理するために使用されるが、根底にある第VIII因子欠損を治癒するものではない。そのため、血友病A患者は、その生涯にわたって第VIII因子補充療法を必要とする。継続的治療は高価であり、予防的投薬をほんの数回でも逃すと、重度の血友病A患者にとって重大な結果が生じ得るため、患者は厳格なコンプライアンスを維持する必要がある。
第2には、第VIII因子はin vivoで比較的短い半減期を有するため、従来の予防的な第VIII因子補充療法は、2日毎または3日毎の投与を必要とする。これは、患者がその生涯にわたってコンプライアンスを維持する上で負担となる。第3世代の「長時間作用型」第VIII因子薬は投与の頻度を低下させ得るが、これらの薬物を用いた予防的な第FVIII因子補充療法でも、毎月、毎週、またはより高頻度の投与が一生涯必要である。例えば、ELOCTATE(商標)[抗血友病因子(組換え)、Fc融合タンパク質]による予防的治療は、3日毎から5日毎の投与を必要とする(ELOCTATE(商標)処方情報、Biogen Idec Inc.,(2015))。さらに、化学的に修飾された生物製剤(例えば、PEG化ポリペプチド)の長期的効果は、未だ完全には理解されていない。
第3には、第VIII因子補充療法を受ける全患者の15%~30%では抗第VIII因子阻害抗体が形成されるので、療法が非効率的になる。第VIII因子バイパス療法(例えば、血漿由来または組換え生成型のプロトロンビン複合体濃縮物の投与)が、阻害抗体を形成する患者の血友病を治療するために使用される場合がある。しかしながら、第VIII因子バイパス療法は、第VIII因子補充療法ほど効果的ではなく(Mannucci P.M.,J Thromb Haemost.,1(7):1349-55(2003)(非特許文献4))、心血管合併症のリスク増加に関連し得る(Luu and Ewenstein,Haemophilia,10 Suppl.2:10-16(2004)(非特許文献5))。
体細胞遺伝子療法は、単回用量の第VIII因子活性を患者に提供するのではなく、根底にある、機能的な第VIII因子活性の(例えば、ミスセンスまたはナンセンス変異に起因する)低発現を是正するため、血友病Aの治療にきわめて有望である。第VIII因子補充療法と比べて作用機序がこのように異なるため、第VIII因子遺伝子療法ベクターの単回投与により、患者に第VIII因子を数年間にわたって提供し、治療コストを削減し、継続的な患者コンプライアンスの必要性をなくすことができる。
凝固第IX因子(FIX)遺伝子療法は、第IX因子活性の減弱を特徴とする(Manno C.S.,et al.,Nat Med.,12(3):342-47(2006)(非特許文献6))、関連する血液凝固の病態である血友病Bを有する患者を効果的に治療するために使用されてきた。しかしながら、第VIII因子遺伝子療法には、特有の課題がいくつかある。例えば、完全長、野生型の第VIII因子ポリペプチド(2351アミノ酸;UniProt受入番号P00451)は、完全長、野生型の第IX因子ポリペプチド(461アミノ酸;UniProt受入番号P00740)のよりも5倍大きい。したがって、野生型第VIII因子のコード配列は7053塩基対であり、従来のAAV遺伝子療法ベクターには大きすぎてパッケージングできない。さらに、第VIII因子のBドメイン欠失バリアント(BDD-FVIII)のこれまでに報告されている組換え発現は不十分である。したがって、いくつかのグループがBDD-FVIII構築物のコドン使用頻度を改変しようと試みたが、限られた成功しか収めていない。
Saenko et al.,Trends Cardiovasc.Med.,9:185-92(1999) Lenting et al.,Blood,92:3983-96(1998) Zhang et al.,Clinic.Rev.Allerg.Immunol.,37:114-24(2009) Mannucci P.M.,J Thromb Haemost.,1(7):1349-55(2003) Luu and Ewenstein,Haemophilia,10 Suppl.2:10-16(2004) Manno C.S.,et al.,Nat Med.,12(3):342-47(2006)
本開示の概要
したがって、コード配列がより効率的に、遺伝子療法ベクターにパッケージングされ、遺伝子療法ベクターによって送達される、第VIII因子バリアントが必要とされている。また、第VIII因子をより効率的に発現する合成のコドン改変核酸も必要とされている。また、野生型第VIII因子または野生型Bドメイン欠失第VIII因子と比較して、フォールディング特性が改善され、発現細胞からの分泌が改善され、活性が上昇し、及び/またはin vivoの循環半減期が改善された、第VIII因子ポリペプチドをコードするコドン改変核酸も必要とされている。そのような第VIII因子バリアント及びコドン改変核酸は、第VIII因子欠損(例えば、血友病A)の治療の改善を可能にする。上記の欠損、及び第VIII因子欠損(例えば、血友病A)の治療に関連する他の問題は、本開示のコドン改変第VIII因子バリアントによって減少または解決する。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物(例えば、コドン改変ポリヌクレオチド)が記載される。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する核酸組成物は、野生型第VIII因子コード配列及び/または他のコドン最適化された第VIII因子コード配列と比べて、動物の血液中の第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、核酸組成物はまた、AAVベースの遺伝子療法ビリオンの生成増大を可能にする。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する核酸組成物は、第VIII因子をコードする野生型配列と比較して、減少したGC含有量を有する、及びまたは少ないCpGジヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物によってコードされる第VIII因子バリアントは、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する。
いくつかの実施形態では、核酸組成物は、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、核酸組成物は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、核酸組成物は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、核酸組成物は、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、酸組成物は、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸を含む哺乳動物遺伝子療法ベクターが記載される。いくつかの実施形態では、第VIII因子をコードする核酸は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する哺乳動物遺伝子療法ベクターは、天然にコードされる第VIII因子バリアントポリヌクレオチドまたは他のコドン最適化された第VIII因子バリアントポリヌクレオチドを含む遺伝子療法ベクターと比べて、動物の血液中の第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する哺乳動物遺伝子療法ベクターは、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する、第VIII因子バリアントタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有するプラスミドに含まれている。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子が記載される。いくつかの実施形態では、第VIII因子をコードする核酸は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するAAV粒子は、天然にコードされる第VIII因子バリアントポリヌクレオチドまたは他のコドン最適化された第VIII因子バリアントポリヌクレオチドを含むAAV粒子と比べて、動物の血液中の第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するAAV粒子は、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する、第VIII因子バリアントタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、AAV粒子に含まれる核酸は、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、AAV粒子に含まれる核酸は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、AAV粒子に含まれる核酸は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、AAV粒子に含まれる核酸は、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、AAV粒子に含まれる核酸は、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有するプラスミドを使用して生成される。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物を血友病A患者に投与することによって血友病Aを治療するための方法が記載される。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する血友病Aを治療するための方法は、患者の血液中で、野生型第VIII因子コード配列及び/または異なるコドン最適化された第VIII因子コード配列を含む核酸組成物を投与された患者の血液中における第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇よりも大きな、第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、核酸組成物によってコードされる第VIII因子バリアントは、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する。
いくつかの実施形態では、投与される核酸組成物は、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与される核酸組成物は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与される核酸組成物は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与される核酸組成物は、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与される核酸組成物は、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸を含む哺乳動物遺伝子療法ベクターを投与することによって血友病Aを治療するための方法が記載される。いくつかの実施形態では、第VIII因子をコードする核酸は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する血友病Aを治療するための方法は、患者の血液中で、野生型第VIII因子コード配列及び/または異なるコドン最適化された第VIII因子コード配列を含む哺乳動物遺伝子療法ベクターを投与された患者の血液中における第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇よりも大きな、第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクター内の核酸によってコードされる第VIII因子バリアントは、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する。
いくつかの実施形態では、投与される哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与される哺乳動物遺伝子療法ベクターは、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与される哺乳動物遺伝子療法ベクターは、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与される哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与される哺乳動物遺伝子療法ベクターは、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有するプラスミドに含まれている。
一態様では、第VIII因子バリアントをコードする核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子を投与することによって血友病Aを治療するための方法が記載される。いくつかの実施形態では、第VIII因子をコードする核酸は、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントをコードするCS04(配列番号37)またはCS12(配列番号1)の配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する血友病Aを治療するための方法は、患者の血液中で、野生型第VIII因子コード配列及び/または異なるコドン最適化された第VIII因子コード配列を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子を投与された患者の血液中における第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇よりも大きな、第VIII因子の発現上昇及び/または第VIII因子の活性上昇をもたらす。いくつかの実施形態では、アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子中の核酸によってコードされる第VIII因子バリアントは、野生型第VIII因子及び/または他の第VIII因子バリアントと比べて、in vivoでより効果的に血液中に分泌され、及び/またはin vivoで延長された血中循環半減期を有する。
いくつかの実施形態では、投与されるAAV粒子に含まれる核酸は、CS12-FL-AA(配列番号2)のアミノ酸配列を有する第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、このポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性)を有する配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与されるAAV粒子に含まれる核酸は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、プロモーターポリヌクレオチドは、hTTR(配列番号6)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、プロモーターは、例えば、図11に示すように、第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与されるAAV粒子に含まれる核酸は、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含む。いくつかの実施形態では、肝臓特異的エレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または100%)を有するエンハンサーエレメントである。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを2つ含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、そのような、第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントを3つ含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の肝臓特異的エレメント及びプロモーターは、例えば、図11に示すように、直接結合している。
いくつかの実施形態では、投与されるAAV粒子に含まれる核酸は、CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、投与されるAAV粒子に含まれる核酸は、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)と少なくとも90%の配列同一性(例えば、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%)を有する核酸配列を有するプラスミドを使用して生成される。
いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12コドン最適化ヌクレオチド配列(配列番号1)を示す(「CS12-FL-NA」は完全長コード配列である)。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12コドン最適化ヌクレオチド配列(配列番号1)を示す(「CS12-FL-NA」は完全長コード配列である)。 いくつかの実施形態による、CS12コドン改変ヌクレオチド配列によってコードされる第VIII因子バリアントアミノ酸配列(配列番号2)を示す(「CS12-FL-AA」は完全長アミノ酸配列である)。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12-CRM8.2-Vrヌクレオチド削減遺伝子療法ベクターの核酸配列(配列番号3)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12-CRM8.2-Vrヌクレオチド削減遺伝子療法ベクターの核酸配列(配列番号3)を示す。 いくつかの実施形態による、5’-ITR(配列番号4)、CRM8エンハンサーエレメント(配列番号5)、ヒトTTRプロモーター(配列番号6)、最小Kozak配列(配列番号7)、及び合成ポリアデニル化エレメント(配列番号8)、及び3’-ITR(配列番号9)を含む、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターに有用な種々の遺伝子エレメントの核酸配列を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vrpプラスミドの核酸配列(配列番号10)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vrpプラスミドの核酸配列(配列番号10)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vrpプラスミドの核酸配列(配列番号10)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12-CRM8.2-V遺伝子療法ベクターの核酸配列(配列番号38)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS12-CRM8.2-V遺伝子療法ベクターの核酸配列(配列番号38)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS04コドン最適化ヌクレオチド配列(配列番号37)を示す(「CS12-FL-NA」は完全長コード配列である)。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするCS04コドン最適化ヌクレオチド配列(配列番号37)を示す(「CS12-FL-NA」は完全長コード配列である)。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントのBドメイン置換リンカーに挿入される例示的なグリコシル化ペプチドのアミノ酸及びヌクレオチド配列を示す。「NG1」または「NG1-AA」は、一番上の行に示されるアミノ酸配列のコードである。「NG1-NA」は、各セットについて一番下の行に示される核酸配列のコードである。図8A及び8Bは、それぞれ、すべて記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のアミノ酸配列、ならびに配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、及び36のヌクレオチド配列を開示する。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントのBドメイン置換リンカーに挿入される例示的なグリコシル化ペプチドのアミノ酸及びヌクレオチド配列を示す。「NG1」または「NG1-AA」は、一番上の行に示されるアミノ酸配列のコードである。「NG1-NA」は、各セットについて一番下の行に示される核酸配列のコードである。図8A及び8Bは、それぞれ、すべて記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のアミノ酸配列、ならびに配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、及び36のヌクレオチド配列を開示する。 Huh-7細胞で発現させた、グリコシル化ペプチドがSQリンカーに工学的に挿入された第VIII因子バリアント(vNG4/CS04、vNG5/CS04、及びvNG16/CS04)、ならびにグリコシル化ペプチドがSQリンカーに工学的に挿入されていない第VIII因子バリアント(vCS04とSQ)のウエスタンブロット分析を示す。 AAV8遺伝子療法ベクターの感染後、HepG2細胞で発現させた、グリコシル化ペプチドがSQリンカーに工学的に挿入された第VIII因子バリアント(vNG4/CS04、vNG5/CS04、及びvNG16/CS04)、ならびにグリコシル化ペプチドがSQリンカーに工学的に挿入されていない第VIII因子バリアント(vCS04とSQ)のウエスタンブロット分析を示す。 いくつかの実施態様による、第VIII因子バリアントをコードする例示的な第VIII因子遺伝子療法構築物を示す。 いくつかの実施形態による、「系統E」hFVIII抵抗性マウスモデルにおけるin vivoの第VIII因子活性レベル、及び、第VIII因子バリアントタンパク質をコードするAAV8遺伝子療法ベクターの感染後のHepG2細胞を使用したin vitroの第VIII因子活性レベルを示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードするvCS04、vX5/NG5/CS120、及びvX5/NG5/CS12遺伝子療法ベクターのアガロースゲル電気泳動分析を示す。 いくつかの実施形態による、FVIII F17ノックインマウスモデルにおけるin vivoの第VIII因子活性レベル、及び、第VIII因子バリアントタンパク質をコードするAAV8遺伝子療法ベクターの感染後のヒト肝細胞株(ATCC#HB-8065)であるHepG2細胞を使用したin vitroの第VIII因子活性レベルを示す。 野生型及びリファクト型のヒト第VIII因子タンパク質構築物、ならびにX5変異及びNG5グリコシル化ペプチドを含むCS12ポリヌクレオチドによってコードされる第VIII因子タンパク質の概略図を示す。 いくつかの実施形態による、野生型ヒト第VIII因子アミノ酸配列(配列番号39)(「FVIII-FL-AA」)を示す。 いくつかの実施形態による、Bドメイン置換リンカーのコード配列の例(それぞれ、記載順に配列番号41~53)を示す。BDLO04(配列番号41)は、Bドメイン置換リンカーをコードするCS04コドン改変ヌクレオチド配列の一部である。 いくつかの実施形態による、第VIII因子遺伝子療法ゲノムを組み込むためのプラスミド骨格の例(配列番号54)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子遺伝子療法ゲノムを組み込むのに有用なプラスミドのレプリコン(「pMB1レプリコン」-配列番号55)及びアンピシリン耐性マーカー(「Bla(ApR)」-配列番号56)の例を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vpプラスミドの核酸配列(配列番号57)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vpプラスミドの核酸配列(配列番号57)を示す。 いくつかの実施形態による、第VIII因子バリアントをコードする遺伝子療法ベクターを含むCS12-CRM8.2-Vpプラスミドの核酸配列(配列番号57)を示す。
I.序論
AAVベースの遺伝子療法は、血友病者の治療にきわめて有望である。血友病Bについては、最初の臨床データは、少なくとも一部の患者では1年超にわたって約10%のFIXレベルが維持され得るという点で期待が持てる。しかしながら、血友病Aについては、AAVベクターを用いて5~10%の治療的な発現レベルを達成するには、種々の理由で課題が残っている。第1には、第VIII因子コード配列は、従来のAAVベースのベクターには大きすぎる。第2には、工学操作されたBドメイン欠失型または切断型の第VIII因子構築物には、コドン最適化してもin vivoでの発現が乏しいという問題がある。第3には、これらのBドメイン欠失型または切断型の第VIII因子バリアント構築物は、in vivoでの半減期が短く、発現不良の影響を悪化させる。第4には、FVIIIは、発現しても、第IX因子などの他の凝固因子がそうであるように、細胞から効率的には分泌されない。
本開示は、部分的には、第VIII因子遺伝子療法に関連するこれら及び他の問題を解決する、コドン改変第VIII因子バリアントコード配列を含む遺伝子療法ベクターの発見に関する。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に開示する第VIII因子バリアントポリヌクレオチド、ポリペプチド、及び遺伝子療法構築物は、哺乳動物細胞における外因性第VIII因子発現の改善をもたらす。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する第VIII因子バリアントポリヌクレオチド、ポリペプチド、及び遺伝子療法構築物は、in vivoのバイオアベイラビリティの改善をもたらす(例えば、患者の血液中の第VIII因子活性の改善をもたらす)。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する第VIII因子バリアントポリヌクレオチド、ポリペプチド、及び遺伝子療法構築物は、患者の血液中の外因性第VIII因子の循環半減期の改善をもたらす。本明細書に記載するように、これらの利点のうちの1つ以上は、遺伝子療法システムの次の改善のうちの1つ以上の任意の組み合わせを使用することによって実現される。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、本明細書に記載するように、コドン改変第VIII因子ポリペプチドによってコードされる第VIII因子バリアントポリペプチドに、X5変異を工学的に挿入することによって実現される。有利なことに、本明細書に記載するように、コードされる第VIII因子ポリペプチドにX5変異を含めると、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vivo及びin vitroで改善する。例えば、実施例4に記載するように、リファクトFVIIIポリペプチドの重鎖のA1ドメインに5つのX5変異を含めた場合、リファクト第VIII因子-X5バリアントをコードするAAV遺伝子療法ベクターの投与後の系統E2マウスにおけるin vivoの外因性第VIII因子の生物作用能が、野生型リファクト第VIII因子バリアントをコードすることを除いては同一の遺伝子療法ベクターを投与されたマウスと比較して3倍上昇した(図12のvX5/CS24をvCS04と比較されたい)。in vivoでの結果と整合して、第VIII因子重鎖のA1ドメインに5つのX5変異を含めた場合、リファクト第VIII因子-X5バリアントをコードするAAV遺伝子療法ベクターにHepG2細胞を感染させた後のin vitroの外因性第VIII因子の生物作用能が、野生型リファクト第VIII因子バリアントをコードすることを除いては同一の遺伝子療法ベクターに感染させたHepG2細胞と比較して4倍上昇した(図12のvX5/CS24をvCS04と比較されたい)。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、本明細書に記載するように、コドン改変第VIII因子ポリペプチドによってコードされる第VIII因子バリアントポリペプチドのBドメインリンカーに、NG5グリコシル化ペプチドを工学的に挿入することによって実現される。有利なことに、本明細書に記載するように、コードされる第VIII因子ポリペプチドにNG5グリコシル化ペプチドを含めると、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vivoで改善する。例えば、実施例3に記載するように、リファクトFVIIIポリペプチドのSQリンカーにNGグリコシル化ペプチドを含めた場合、リファクト第VIII因子-NG5バリアントをコードするAAV遺伝子療法ベクターの投与後の系統E2マウスにおけるin vivoの外因性第VIII因子の生物作用能が、野生型リファクト第VIII因子バリアントをコードすることを除いては同一の遺伝子療法ベクターを投与されたマウスと比較して2倍上昇した(図12のvNG5/CS04をvCS04と比較されたい)。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、本明細書に記載するように、コドン改変第VIII因子ポリペプチドによってコードされる第VIII因子バリアントポリペプチドに、X5変異とNG5グリコシル化ペプチドの両方を工学的に挿入することによって実現される。有利なことに、本明細書に記載するように、コードされる第VIII因子ポリペプチドにX5変異及びNG5グリコシル化ペプチドを含めると、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vivo及びin vitroで改善する。例えば、実施例5に記載するように、リファクトFVIIIポリペプチドの重鎖のA1ドメインに5つのX5変異を含め、SQリンカーにNG5グリコシル化ペプチドを含めた場合、リファクト第VIII因子-X5/NG5バリアントをコードするAAV遺伝子療法ベクターの投与後の系統E2マウスにおけるin vivoの外因性第VIII因子の生物作用能が、野生型リファクト第VIII因子バリアントをコードすることを除いては同一の遺伝子療法ベクターを投与されたマウスと比較して4.5倍上昇した(図12のvX5/NG5/CS125をvCS04と比較されたい)。in vivoでの結果と整合して、リファクトFVIIIポリペプチドの重鎖のA1ドメインに5つのX5変異を含め、SQリンカーにNG5グリコシル化ペプチドを含めた場合、リファクト第VIII因子-X5/NG5バリアントをコードするAAV遺伝子療法ベクターにHepG2細胞を感染させた後のin vitroの外因性第VIII因子の生物作用能が、野生型リファクト第VIII因子バリアントをコードすることを除いては同一の遺伝子療法ベクターに感染させたHepG2細胞と比較して3倍上昇した(図12のvX5/NG5/CS125をvCS04と比較されたい)。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の上流のヒトhTTRプロモーター及び1つ以上の肝臓特異的CRM8エレメントを使用することによって実現される。有利なことに、hTTRプロモーター及び1つ以上の肝臓特異的CRM8エレメントの使用により、ヒト細胞における外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vitroで改善する。例えば、実施例2に記載するように、hTTRプロモーター及び1つまたは2つの肝臓特異的CRM8エレメントの使用により、HepG2細胞におけるin vivoの外因性第VIII因子の生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列の使用と比較して、それぞれ約2倍及び4倍上昇した(図12のvCS115及びvCS116をvCS04と比較されたい)。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、第VIII因子バリアントタンパク質をコードするAAV遺伝子療法ベクターの種々のエレメント間に位置付けられた外来性ヌクレオチドを除去することによって実現される。有利なことに、種々のエレメント間の外来性ヌクレオチドの除去により、ヒト細胞における外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vitroで改善する。例えば、実施例6に記載するように、リファクト第VIII因子-X5/NG5バリアントをコードするvX5/NG5/CS120 AAV遺伝子療法ベクターからわずか71個のヌクレオチドを除去することにより、発現される第VIII因子バリアントのin vitro生物作用能が50%改善した(図14のvX5/NG5/CS12をvX5/NG5/CS120と比較されたい)。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、コドン改変第VIII因子ポリペプチドによってコードされる第VIII因子バリアントポリペプチドにX5変異とNG5グリコシル化ペプチドの両方を工学的に挿入し、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の上流のヒトhTTRプロモーター及び1つ以上の肝臓特異的CRM8エレメントを使用することによって実現される。有利なことに、こうした改善の組み合わせを使用することにより、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vivo及びin vitroで改善する。例えば、実施例6に記載するように、AAV遺伝子療法ベクターにおけるこうした改善の組み合わせの使用により、in vivo生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列を使用した、コードされる野生型リファクト第VIII因子の同じコドン改変を有するポリヌクレオチドを含むAAV遺伝子療法ベクターの使用と比べて、14.5倍上昇した(図14のvX5/NG5/CS120をvSC04と比較されたい)。in vivoでの結果と整合して、AAV遺伝子療法ベクターにおけるこうした改善の組み合わせの使用により、in vitro生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列を使用した、コードされる野生型リファクト第VIII因子の同じコドン改変を有するポリヌクレオチドを含むAAV遺伝子療法ベクターの使用と比べて、17倍上昇した(図14のvX5/NG5/CS120をvSC04と比較されたい)。WO2017/083762(その内容は参照により本明細書に援用される)の表4で報告されているように、vCS04ベクターは、野生型コード配列を使用するリファクト第VIII因子ポリヌクレオチドをコードする均等な遺伝子療法ベクターと比べて70倍よりも高いin vivoのFVIII生物作用能をもたらす。したがって、vX5/NG5/CS120遺伝子療法ベクターは、野生型リファクトコード配列の使用と比べて、FVIII生物作用能の1000倍~1250倍の上昇をもたらすと予想される。
いくつかの実施態様では、これらの利点のうちの1つ以上は、コドン改変第VIII因子ポリペプチドによってコードされる第VIII因子バリアントポリペプチドにX5変異とNG5グリコシル化ペプチドの両方を工学的に挿入し、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の上流のヒトhTTRプロモーター及び1つ以上の肝臓特異的CRM8エレメントを使用し、AAV遺伝子療法ベクターの種々のエレメント間に位置付けられた外来性ヌクレオチドを除去することによって実現される。有利なことに、こうした改善の組み合わせを使用することにより、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能がin vivo及びin vitroで改善する。例えば、実施例6に記載するように、AAV遺伝子療法ベクターにおけるこうした改善の組み合わせの使用により、in vivo生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列を使用した、コードされる野生型リファクト第VIII因子の同じコドン改変を有するポリヌクレオチドを含むAAV遺伝子療法ベクターの使用と比べて、14倍上昇した(図14のvX5/NG5/CS12をvSC04と比較されたい)。in vivoでの結果と整合して、AAV遺伝子療法ベクターにおけるこうした改善の組み合わせの使用により、in vitro生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列を使用した、コードされる野生型リファクト第VIII因子の同じコドン改変を有するポリヌクレオチドを含むAAV遺伝子療法ベクターの使用と比べて、24倍上昇した(図14のvX5/NG5/CS12をvSC04と比較されたい)。WO2017/083762(その内容は参照により本明細書に援用される)の表4で報告されているように、vCS04ベクターは、野生型コード配列を使用するリファクト第VIII因子ポリヌクレオチドをコードする均等な遺伝子療法ベクターと比べて70倍よりも高いin vivoのFVIII生物作用能をもたらす。したがって、vX5/NG5/CS120遺伝子療法ベクターは、野生型リファクトコード配列の使用と比べて、FVIII生物作用能の1000倍~1750倍の上昇をもたらすと予想される。
II.定義
本明細書で使用する場合、以下の用語は、別途記載しない限り、それらに与えられる意味を有する。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子」及び「FVIII」という用語は、同義に使用され、第VIII因子活性を有する任意のタンパク質(例えば、しばしばFVIIIaと称される活性FVIII)、または、特定の条件下で、例えば、欧州薬局方9.0の第2.7.4章に記載されている2ステップ発色第X因子活性化アッセイを使用して測定した場合に、第IXa因子補因子活性を有するタンパク質のタンパク質前駆体(例えば、プロタンパク質またはプレプロタンパク質)を意味する。例示的な実施形態では、第VIII因子ポリペプチドとは、野生型第VIII因子ポリペプチドの重鎖及び軽鎖と高い配列同一性(例えば、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、またはそれ以上)を有する配列を有するポリペプチドを意味する。いくつかの実施形態では、第VIII因子ポリペプチドのBドメインは、第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのサイズを削減するように、欠失しているか、切断されているか、またはリンカーポリペプチドで置換されている。
野生型第VIII因子ポリペプチドの非限定的な例としては、ヒトプレプロ第VIII因子(例えば、GenBank受入番号AAA52485、CAA25619、AAA58466、AAA52484、AAA52420、AAV85964、BAF82636、BAG36452、CAI41660、CAI41666、CAI41672、CAI43241、CAO03404、EAW72645、AAH22513、AAH64380、AAH98389、AAI11968、AAI11970、またはAAB61261)、対応するプロ第VIII因子、及びそれらの天然バリアント;ブタプレプロ第VIII因子(例えば、UniProt受入番号F1RZ36またはK7GSZ5)、対応するプロ第VIII因子、及びそれらの天然バリアント;マウスプレプロ第VIII因子(例えば、GenBank受入番号AAA37385、CAM15581、CAM26492、またはEDL29229)、対応するプロ第VIII因子、及びそれらの天然バリアント;ラットプレプロ第VIII因子(例えば、GenBank受入番号AAQ21580)、対応するプロ第VIII因子、及びそれらの天然バリアント;ラットプレプロ第VIII因子;ならびに他の哺乳動物の第VIII因子相同体(例えば、サル、類人猿、ハムスター、モルモットなど)が挙げられる。
本明細書で使用する場合、第VIII因子ポリペプチドは、第IX因子補因子活性を有する天然バリアント及び人工構築物を含む。本開示において使用する場合、第VIII因子は、いくらかの基礎的な第IX因子補因子活性(例えば、対応する野生型活性の少なくとも5%、10%、25%、50%、75%、またはそれ以上)を保持する、あらゆる天然バリアント、代替的な配列、アイソフォーム、または変異体タンパク質を包含する。
「第VIII因子」の定義には、「バリアントFVIII」と称される場合もある第VIII因子バリアントが具体的に含まれる。バリアントFVIIIタンパク質は、ヒト野生型FVIIIと比較して少なくとも1つのアミノ酸修飾を有する。ヒト集団に見出される第VIII因子の(FVIII-FL-AA(配列番号19)に対する)アミノ酸変化の例は、限定するものではないが、
Figure 2022517267000002
Figure 2022517267000003
を含む。第VIII因子タンパク質には、翻訳後修飾を含むポリペプチドも含まれる。
概して、第VIII因子をコードするポリヌクレオチドは、翻訳後プロセシングを受けて活性の第VIII因子タンパク質(例えば、FVIIIa)を形成する不活性の一本鎖ポリペプチド(例えば、プレプロタンパク質)をコードする。例えば、図15を参照すると、野生型ヒト第VIII因子プレプロタンパク質がまず切断されて、コードされるシグナルペプチド(図示せず)を放出し、第1の一本鎖プロタンパク質(「ヒト野生型FVIII」として示される)を形成する。プロタンパク質は次いで、BドメインとA3ドメインとの間で切断されて、第VIII因子重鎖(例えば、A1ドメイン及びA2ドメイン)及びBドメインを含む第1のポリペプチド、ならびに第VIII因子軽鎖を含む(例えば、A3、C1、及びC3ドメインを含む)第2のポリペプチドを形成する。第1のポリペプチドはさらに切断されてBドメインが除去され、また、A1ドメイン及びA2ドメインが分離するが、これらは、成熟した第VIIIa因子タンパク質の第VIII因子軽鎖と関連したままである。第VIII因子の成熟プロセスの概説については、Graw et al.,Nat Rev Genet.,6(6):488-501(2005)を参照されたい。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子重鎖」、または単に「重鎖」という用語は、第VIII因子ポリペプチドのA1ドメイン及びA2ドメインの凝集体を意味する。例示的な実施形態では、hFVIII-FL-AA(配列番号39)のアミノ酸20~759が第VIII因子重鎖を構成する。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子軽鎖」、または単に「軽鎖」という用語は、第VIII因子ポリペプチドのA3、C1、及びC2ドメインの凝集体を意味する。例示的な実施形態では、hFVIII-FL-AA(配列番号39)のアミノ酸1668~2351が第VIII因子軽鎖を構成する。いくつかの実施形態では、第VIII因子軽鎖は、in vivoで成熟中に放出される酸性のa3ペプチドを除外する。
概して、第VIII因子の重鎖及び軽鎖は、単一のポリペプチド鎖として、例えば、任意選択のBドメインまたはBドメイン置換リンカーと共に発現される。しかしながら、いくつかの実施形態では、第VIII因子重鎖及び第VIII因子軽鎖は、別々のポリペプチド鎖として発現(例えば、共発現)され、第VIII因子タンパク質を形成するように(例えば、in vivoまたはin vitroで)再構成される。
本明細書で使用する場合、「Bドメイン置換リンカー」及び「第VIII因子リンカー」という用語は、同義に使用され、切断型の野生型第VIII因子Bドメイン(例えば、hFVIII-FL-AA(配列番号39)のアミノ酸760~1667)または第VIII因子ポリペプチドのBドメインを置換するように工学操作されたペプチドを意味する。本明細書で使用する場合、第VIII因子リンカーは、いくつかの実施形態による第VIII因子バリアントポリペプチドにおいて、第VIII因子重鎖のC末端と第VIII因子軽鎖のN末端との間に位置付けられる。Bドメイン置換リンカーの非限定的な例は、米国特許第4,868,112号、同第5,112,950号、同第5,171,844号、同第5,543,502号、同第5,595,886号、同第5,610,278号、同第5,789,203号、同第5,972,885号、同第6,048,720号、同第6,060,447号、同第6,114,148号、同第6,228,620号、同第6,316,226号、同第6,346,513号、同第6,458,563号、同第6,924,365号、同第7,041,635号、及び同第7,943,374号、米国特許出願公開第2013/024960号、同第2015/0071883号、及び同第2015/0158930号、ならびにPCT公開第WO2014/064277号及び同第WO2014/127215号に開示されており、これらの開示内容は全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される。
本明細書で別途記載しない限り、第VIII因子アミノ酸の付番は、図16に配列番号39として提示する完全長、野生型のヒト第VIII因子配列(hFVIII-FL-AA)における対応するアミノ酸を意味する。したがって、本明細書に開示する第VIII因子バリアントタンパク質におけるアミノ酸置換を参照するとき、記載されるアミノ酸番号は、完全長、野生型の第VIII因子配列において類似(例えば、構造的または機能的に均等)及び/または相同の(例えば、一次アミノ酸配列において進化的に保存されている)アミノ酸を意味する。例えば、T2105Nアミノ酸置換は、完全長、野生型のヒト第VIII因子配列(hFVIII-FL-AA;配列番号39)の2105位におけるTからNへの置換、CS12によってコードされる第VIII因子バリアントタンパク質(CS12-FL-AA;配列番号2)の1218位におけるTからNへの置換を意味する。
本明細書に記載するように、第VIII因子アミノ酸の付番システムは、第VIII因子シグナルペプチド(例えば、完全長、野生型のヒト第VIII因子配列のアミノ酸1~19)が含まれるかどうかに依存する。シグナルペプチドが含まれる場合、その付番は、「シグナルペプチド包括的」または「SPI」と称される。シグナルペプチドが含まれない場合、その付番は、「シグナルペプチド排他的」または「SPE」と称される。例えば、F328Sは、SPE付番のF309Sと同じアミノ酸のSPI付番である。別途示さない限り、すべてのアミノ酸付番は、図16に配列番号39として提示する完全長、野生型のヒト第VIII因子配列(hFVIII-FL-AA)における対応するアミノ酸を意味する。
本明細書に記載するように、コドン改変ポリヌクレオチドは、天然にコードされる第VIII因子構築物(例えば、野生型ヒトコドンを使用する、同じ第VIII因子構築物をコードするポリヌクレオチド)によってもたらされる第VIII因子の発現レベルと比較して、トランスジェニック第VIII因子のin vivoでの発現上昇をもたらす(例えば、遺伝子療法ベクターの一部として投与されるとき)。本明細書で使用する場合、「発現上昇」という用語は、天然にコードされる第VIII因子構築物を投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子の活性レベルと比較した、第VIII因子をコードするコドン改変ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子の活性レベルの上昇を意味する。活性レベルは、当該技術分野で知られる任意の第VIII因子活性、例えば、欧州薬局方9.0の第2.7.4章に記載されている2ステップ発色第X因子活性化アッセイを使用して測定することができる。第VIII因子活性を決定するための例示的なアッセイは、Technochrome FVIIIアッセイ(Technoclone,Vienna,Austria)である。
いくつかの実施形態では、バイオアベイラビリティの上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子ポリペプチドが、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子ポリペプチドのレベルと比較して、少なくとも25%多いことを意味する。いくつかの実施形態では、バイオアベイラビリティの上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む、改善された遺伝子療法ベクターを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子ポリペプチドが、同じまたは異なるコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む異なる遺伝子療法ベクターを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子ポリペプチドのレベルと比較して、少なくとも25%多いことを意味する。いくつかの実施形態では、発現上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中のトランスジェニック第VIII因子活性が、少なくとも50%高い、少なくとも75%高い、少なくとも100%高い、少なくとも3倍高い、少なくとも4倍高い、少なくとも5倍高い、少なくとも6倍高い、少なくとも7倍高い、少なくとも8倍高い、少なくとも9倍高い、少なくとも10倍高い、少なくとも15倍高い、少なくとも20倍高い、少なくとも25倍高い、少なくとも30倍高い、少なくとも40倍高い、少なくとも50倍高い、少なくとも60倍高い、少なくとも70倍高い、少なくとも80倍高い、少なくとも90倍高い、少なくとも100倍高い、少なくとも125倍高い、少なくとも150倍高い、少なくとも175倍高い、少なくとも200倍高い、少なくとも225倍高い、または少なくとも250倍高いことを意味する。
本明細書における「第VIII因子活性」とは、野生型第IX因子におけるArg194-Ile195ペプチド結合を加水分解し、第X因子を活性化して第Xa因子にすることによる、第IXa因子、例えば、第IXa因子補因子活性による、第X因子ポリペプチドの切断を促進する能力を意味する。活性レベルは、当該技術分野で知られる任意の第VIII因子活性を使用して測定することができる。好適なアッセイについては本明細書に概説している。第VIII因子活性を決定するための例示的なアッセイは、欧州薬局方9.0の第2.7.4章に記載されている2ステップ発色第X因子活性化アッセイである。
本明細書で使用する場合、「生物作用能」という用語は、in vivoでは対象の血液中、またはin vitroでは細胞培養上清中の、第VIII因子の活性量を意味する。いくつかの実施形態では、生物作用能とは、単位体積当たりの活性量、例えば、in vivoでは血液1mL当たりの、またはin vitroでは細胞培養上清1mL当たりの、第XIa因子補因子活性の単位を意味する。いくつかの実施形態では、生物作用能は、第1のレベル、例えば、天然にコードされる第VIII因子タンパク質またはコドン最適化された天然第VIII因子(例えば、「野生型」リファクトFVIIIタンパク質)に対する、上昇倍率として表される。いくつかの実施形態では、本明細書で使用する場合、外因的に発現される第VIII因子の生物作用能とは、遺伝子療法ベクターから発現される組換え第VIII因子タンパク質によってもたらされる第VIII因子の活性量を意味する。すなわち、あらゆる天然第VIII因子活性のベースライン量を考慮した後の血液または細胞培養上清中の第VIII因子の活性量である。したがって、生物作用能の上昇は、外因性第VIII因子タンパク質の発現レベルを上昇させること、及び/または、例えば、より高い特異的活性をもたらすアミノ酸置換(例えばX5変異)を含めて、外因性第VIII因子タンパク質の特異的活性を上昇させることのいずれかまたは両方により、達成され得る。
いくつかの実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチド組成物の治療的可能性は、例えば、第VIII因子の発現及び/またはバイオアベイラビリティの上昇の代わりに、またはそれに加えて、第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇によって評価される。いくつかの実施形態では、本明細書で使用する場合、第VIII因子の活性上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドの投与前の動物の血液中の第VIII因子活性のベースラインに対する、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇が、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドの投与前の動物の血液中の第VIII因子活性のベースラインに対する、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇と比較して大きいことを意味する。いくつかの実施形態では、第VIII因子の活性上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドの投与前の動物の血液中の第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇が、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドの投与前の動物における第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性レベルの上昇と比較して、少なくとも25%大きいことを意味する。いくつかの実施形態では、第VIII因子の活性上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む、改善された遺伝子療法ベクターの投与前の動物の血液中の第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、改善された遺伝子療法ベクターを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇が、同じまたは異なるコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む異なる遺伝子療法ベクターの投与前の動物における第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、異なる遺伝子療法ベクターを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性レベルの上昇と比較して、少なくとも25%大きいことを意味する。いくつかの実施形態では、第VIII因子の活性上昇とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドの投与前の動物の血液中の第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性上昇が、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドまたは同じもしくは異なるコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む異なる遺伝子療法ベクターの投与前の動物における第VIII因子活性のベースラインレベルに対する、天然にコードされる第VIII因子ポリヌクレオチドまたは同じもしくは異なるコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む異なる遺伝子療法ベクターを投与された動物の血液中の第VIII因子の活性レベルの上昇と比較して、少なくとも50%大きい、少なくとも75%大きい、少なくとも100%大きい、少なくとも3倍大きい、少なくとも4倍大きい、少なくとも5倍大きい、少なくとも6倍大きい、少なくとも7倍大きい、少なくとも8倍大きい、少なくとも9倍大きい、少なくとも10倍大きい、少なくとも15倍大きい、少なくとも20倍大きい、少なくとも25倍大きい、少なくとも30倍大きい、少なくとも40倍大きい、少なくとも50倍大きい、少なくとも60倍大きい、少なくとも70倍大きい、少なくとも80倍大きい、少なくとも90倍大きい、少なくとも100倍大きい、少なくとも125倍大きい、少なくとも150倍大きい、少なくとも175倍大きい、少なくとも200倍大きい、少なくとも225倍大きい、または少なくとも250倍大きいことを意味する。活性は、本明細書に記載するように、欧州薬局方9.0の第2.7.4章に記載されている2ステップ発色第X因子活性化アッセイを使用して測定される。
本明細書に記載するように、コドン改変ポリヌクレオチドは、天然にコードされる第VIII因子構築物(例えば、野生型ヒトコドンを使用する、同じ第VIII因子構築物をコードするポリヌクレオチド)によってもたらされるベクター生成のレベルと比較して、ベクター生成の増大をもたらす。本明細書で使用する場合、「ウイルス生成の増大」という用語は、天然にコードされる第VIII因子構築物を播種した細胞培養物におけるベクター収量と比較した、第VIII因子をコードするコドン改変ポリヌクレオチドを播種した細胞培養物におけるベクター収量(例えば、培養物1リットル当たりの力価)の増大を意味する。ベクター収量は、当該技術分野で知られる任意のベクター力価アッセイを使用して測定することができる。ベクター収量(例えば、AAVベクターの収量)を決定するための例示的なアッセイは、AAV2逆位末端反復を標的とするqPCR(Aurnhammer,Human Gene Therapy Methods:Part B 23:18-28(2012))である。
いくつかの実施形態では、ウイルス生成の増大とは、コドン改変ベクターの収量が、同じ種類の培養下での天然にコードされる第VIII因子構築物の収量と比較して、少なくとも25%多いことを意味する。いくつかの実施形態では、ウイルス生成の増大とは、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む改善されたベクターの収量が、同じまたは異なるコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドを含む異なるベクターの収量と比較して、少なくとも25%多いことを意味する。いくつかの実施形態では、ベクター生成の増大とは、コドン改変ベクターの収量が、少なくとも50%多い、少なくとも75%多い、少なくとも100%多い、少なくとも3倍多い、少なくとも4倍多い、少なくとも5倍多い、少なくとも6倍多い、少なくとも7倍多い、少なくとも8倍多い、少なくとも9倍多い、少なくとも10倍多い、少なくとも15倍多い、または少なくとも20倍多いことを意味する。
本明細書で使用する場合、「血友病」という用語は、凝血または血液凝固の低下を大きな特徴とする病状群を意味する。血友病は、A型、B型、もしくはC型血友病、または3つすべての疾患型の複合を意味し得る。A型血友病(血友病A)は、第VIII因子(FVIII)活性の低下または損失によって生じ、血友病サブタイプの中で最も顕著なものである。B型血友病(血友病B)は、第IX因子(FIX)凝血機能の損失または低下に起因する。C型血友病(血友病C)は、第XI因子(FXI)凝血活性の損失または低下の結果である。血友病A及びBはX連鎖性疾患であり、血友病Cは常染色体性である。血友病の従来の治療は、FVIII、FIX(Bebulin(登録商標)-VHを含む)、及びFXIのような凝血因子の予防的及び応需的な投与、ならびにFEIBA-VH、デスモプレシン、及び血漿注入を含む。
本明細書で使用する場合、「FVIII遺伝子療法」という用語は、血友病に関連する1つ以上の症状(例えば、臨床因子)の緩和、減少、または再発防止のために、第VIII因子をコードする核酸を患者に提供する、任意の治療手法を含む。この用語には、血友病患者の健康を維持または改善するために、第VIII因子の任意の修飾形態を含めた第VIII因子分子(例えば、第VIII因子バリアント)をコードする核酸を含む任意の化合物、薬物、手技、またはレジメンを供与することが包含される。当業者には、FVIII療法の過程またはFVIII治療剤の用量はいずれも、例えば、本開示に従って得られる結果に基づいて変更され得ることが理解されよう。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子遺伝子療法」または「FVIII遺伝子療法」という用語は、第VIII因子欠損(例えば、血友病A)に関連する1つ以上の症状(例えば、臨床因子)の緩和、減少、または再発防止のために、第VIII因子ポリペプチドをコードする核酸を患者に提供する、任意の治療手法を含む。この用語には、第VIII因子欠損(例えば、血友病A)を有する患者の健康を維持または改善するために、第VIII因子の任意の修飾形態を含めた第VIII因子分子(例えば、X5変異、Bドメイン欠失、及び/またはBドメインリンカーポリペプチドに挿入されたグリコシル化ペプチドを有する第VIII因子バリアント)をコードする核酸を含む任意の化合物、薬物、手技、またはレジメンを供与することが包含される。当業者には、FVIII遺伝子療法の過程またはFVIII遺伝子療法の治療剤の用量はいずれも、例えば、本開示に従って得られる結果に基づいて変更され得ることが理解されよう。
本明細書で使用する場合、「バイパス療法」という用語は、血友病に関連する1つ以上の症状(例えば、臨床因子)の緩和、減少、または再発防止のために、第VIII因子ではない止血剤、化合物、または凝固因子を患者に提供する、任意の治療手法を含む。第VIII因子ではない化合物及び凝固因子としては、限定するものではないが、第VIII因子阻害剤バイパス活性(FEIBA)、組換え活性化型第VII因子(FVIIa)、プロトロンビン複合体濃縮物、及び活性化型プロトロンビン複合体濃縮物が挙げられる。これらの第VIII因子ではない化合物及び凝固因子は、組換え型であっても血漿由来であってもよい。当業者には、バイパス療法の過程またはバイパス療法の用量はいずれも、例えば、本開示に従って得られる結果に基づいて変更され得ることが理解されよう。
本明細書で使用する場合、第VIII因子分子をコードする核酸及び従来の血友病A治療剤の投与を含む「併用療法」は、血友病に関連する1つ以上の症状(例えば、臨床因子)の緩和、減少、または再発防止のために、第VIII因子分子をコードする核酸と、第VIII因子分子及び/または第VIII因子ではない止血剤(例えば、バイパス治療剤)との両方を患者に提供する、任意の治療手法を含む。この用語には、血友病患者の健康を維持または改善するのに有用であり、本明細書に記載する治療剤のうちのいずれかを含む、第VIII因子の任意の修飾形態を含めた第VIII因子分子をコードする核酸を含む任意の化合物、薬物、手技、またはレジメンを供与することが包含される。
「治療的に有効な量または用量」または「治療的に十分な量または用量」または「有効または十分な量または用量」という用語は、投与される対象に治療効果をもたらす用量を意味する。例えば、血友病の治療に有用な薬物の治療的に有効な量は、血友病に関連する1つ以上の症状を防止または緩和することができる量であり得る。
いくつかの実施形態では、治療的に有効な治療は、対象における出血事象の頻度及び/または重症度の低下をもたらす。
いくつかの実施形態では、治療的に有効な治療は、治療前の活性と比較した、患者の血流中の第VIII因子の活性上昇をもたらす。
本明細書で使用する場合、「遺伝子」という用語は、ポリペプチド鎖をコードするDNA分子のセグメント(例えば、コード領域)を意味する。いくつかの実施形態では、遺伝子は、ポリペプチド鎖の生成に関与するコード領域の直前にある領域、直後にある領域、及び/または介在する領域(例えば、プロモーター、エンハンサー、ポリアデニル化配列、5’非翻訳領域、3’非翻訳領域、またはイントロンなどの制御エレメント)によって位置付けられる。
本明細書で使用する場合、「制御エレメント」という用語は、細胞におけるコード配列の発現をもたらすプロモーター、エンハンサー、ターミネーター、ポリアデニル化配列、イントロンなどのようなヌクレオチド配列を意味する。
本明細書で使用する場合、「プロモーターエレメント」という用語は、コード配列の発現のコントロールを助けるヌクレオチド配列を意味する。概して、プロモーターエレメントは、遺伝子の翻訳開始部位の5’に位置する。しかしながら、特定の実施形態では、プロモーターエレメントは、イントロン配列内、またはコード配列の3’に位置し得る。いくつかの実施形態では、遺伝子療法ベクターに有用なプロモーターは、標的タンパク質の天然遺伝子に由来する(例えば、第VIII因子プロモーター)。いくつかの実施形態では、遺伝子療法ベクターに有用なプロモーターは、標的生物の特定の細胞または組織における発現に特異的である(例えば、肝臓特異的プロモーター)。さらに他の実施形態では、複数の十分に特徴付けられたプロモーターエレメントのうちの1つが、本明細書に記載する遺伝子療法ベクターに使用される。十分に特徴付けられたプロモーターエレメントの非限定的な例としては、CMV初期プロモーター、β-アクチンプロモーター、及びメチルCpG結合タンパク質2(MeCP2)プロモーターが挙げられる。いくつかの実施形態では、プロモーターは、標的タンパク質の実質的に一定の発現を駆動する構成的プロモーターである。他の実施形態では、プロモーターは、特定の刺激(例えば、特定の治療または剤への曝露)に応答して標的タンパク質の発現を駆動する誘導性プロモーターである。AAVによる遺伝子療法のためのプロモーターの設計の概説については、Gray et al.(Human Gene Therapy 22:1143-53(2011))を参照されたい。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される。
本明細書で使用する場合、「CRM8」エレメントとは、配列番号5と高い配列同一性を有する、肝臓特異的に、機能的に連結した遺伝子、例えば、第VIII因子ポリペプチドをコードする配列の発現を向上させる、SERPINA1遺伝子(NCBI受入番号NM_000295.4)に由来するシス作用性制御モジュールを意味する。いくつかの実施形態では、CRM8エレメントは、配列番号5と同一である。本明細書で使用する場合、CRM8エレメントとは、制御エレメントの単一コピーを意味し、これは、いくつかの実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチド中の1以上のコピー、例えば、1、2、3、またはそれ以上のコピーに含まれる。CRM8などのCRMエレメントに関するさらなる情報については、参照により本明細書に援用されるChuah MK et al.,Mol Ther.,22(9):1605-13(2014)を参照されたい。
本明細書で使用する場合、「作動可能に連結」という用語は、第1の参照ヌクレオチド配列(例えば、遺伝子)と第2のヌクレオチド配列(例えば、制御性コントロールエレメント)との間の関係で、第2のヌクレオチド配列が、第1の参照ヌクレオチド配列に関連する1つ以上の特性(例えば、転写速度)に影響を及ぼすことを可能にするものを意味する。本開示においては、制御エレメントが、第VIII因子導入遺伝子の転写に影響(例えば、促進的または組織選択的影響)を及ぼすように遺伝子療法ベクター内に位置付けられているとき、制御性コントロールエレメントは、第VIII因子導入遺伝子に作動可能に連結している。
本明細書で使用する場合、「ベクター」という用語は、核酸(例えば、第VIII因子遺伝子療法構築物をコードするもの)を宿主細胞に移入するために使用される任意のビヒクルを意味する。いくつかの実施形態では、ベクターは、標的核酸と共にビヒクルを複製するように機能するレプリコンを含む。遺伝子療法に有用なベクターの非限定的な例としては、in vivoで自律的複製単位として機能する、プラスミド、ファージ、コスミド、人工染色体、及びウイルスが挙げられる。いくつかの実施形態では、ベクターは、標的核酸(例えば、第VIII因子バリアントをコードするコドン改変ポリヌクレオチド)を導入するためのウイルスビヒクルである。当該技術分野では、遺伝子療法に有用な、多くの改変された真核生物ウイルスが知られている。例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)は、ヒト遺伝子療法に使用するのに特に適しているが、その理由は、ヒトがこのウイルスの天然の宿主であり、天然のウイルスが何らかの疾患に寄与するとは知られておらず、これらのウイルスは軽度の免疫応答を誘起するからである。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子ウイルスベクター」という用語は、好適な動物宿主(例えば、ヒト)に導入した場合、第VIII因子ポリペプチドの発現に十分である、第VIII因子ポリペプチドをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを含む、組換えウイルスを意味する。第VIII因子ウイルスベクターの定義には、第VIII因子ポリペプチドをコードするコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドが、ウイルスのゲノムに挿入されている、組換えウイルスが具体的に含まれる。また、第VIII因子ウイルスベクターの定義には、ウイルスの天然ゲノムが、第VIII因子ポリペプチドをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドで置換されている、組換えウイルスも具体的に含まれる。第VIII因子ウイルスベクターの定義には、X5変異、Bドメイン欠失、及び/またはBドメインリンカーポリペプチドに挿入されたグリコシル化ペプチドを有する第VIII因子のバリアントをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを含む、組換えウイルスが含まれる。
本明細書で使用する場合、「第VIII因子ウイルス粒子」という用語は、好適な動物宿主(例えば、ヒト)に導入した場合、第VIII因子ポリペプチドの発現に特異的である、第VIII因子ポリペプチドをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを封入する、ウイルス粒子を意味する。第VIII因子ウイルス粒子の定義には、第VIII因子ポリペプチドをコードするコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドが挿入されているゲノムを封入する、組換えウイルス粒子が具体的に含まれる。また、第VIII因子ウイルス粒子の定義には、ウイルスの天然ゲノムを置換する、第VIII因子ポリペプチドをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを封入する、組換えウイルス粒子も具体的に含まれる。第VIII因子ウイルス粒子の定義には、X5変異、Bドメイン欠失、及び/またはBドメインリンカーポリペプチドに挿入されたグリコシル化ペプチドを有する第VIII因子のバリアントをコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを封入する、組換えウイルス粒子が含まれる。
本明細書における「AAV」または「アデノ随伴ウイルス」とは、パルボウイルス科(Parvoviridae)属のウイルスに属するデペンドパルボウイルス(Dependoparvovirus)を意味する。本明細書で使用する場合、AAVは、第VIII因子ポリヌクレオチドが挿入されている天然起源の「野生型」AAVゲノムに由来するウイルス、天然起源のAAV cap遺伝子によってコードされるカプシドタンパク質を使用してカプシドにパッケージングされた組換え第VIII因子ポリヌクレオチドに由来する組換えウイルス、または非天然カプシドcap遺伝子によってコードされるカプシドタンパク質を使用してカプシドにパッケージングされた組換え第VIII因子ポリヌクレオチドに由来する組換えウイルスを意味し得る。AAVの定義には、第VIII因子ポリヌクレオチドを封入する、AAV1型(AAV1)、AAV2型(AAV2)、AAV3型(AAV3)、AAV4型(AAV4)、AAV5型(AAV5)、AAV6型(AAV6)、AAV7型(AAV7)、AAV8型(AAV8)、及びAAV9型(AAV9)のウイルス、ならびに第VIII因子ポリヌクレオチドを封入する1つ以上のバリアントAAVカプシドタンパク質によって形成されたウイルスが含まれる。
本明細書における「AAV8」、「AAV-8」、または「AAV血清型8」とは、第VIII因子ポリヌクレオチドを封入するAAV8カプシドウイルスタンパク質によって形成されたウイルスを意味する。
本明細書で使用する場合、「CpG」という用語は、DNAの一本鎖に沿ったシトシン-グアニンジヌクレオチドを意味し、ここで「p」は、2つの間のリン酸結合を表す。
本明細書で使用する場合、「CpGアイランド」という用語は、ポリヌクレオチドのうち、統計学的に高い密度のCpGジヌクレオチドを有する領域を意味する。本明細書で使用する場合、ポリヌクレオチド(例えば、コドン改変第VIII因子タンパク質をコードするポリヌクレオチド)の領域は、200塩基対のウィンドウにわたって、(i)その領域が50%超のGC含有率を有し、(ii)次の関係:
Figure 2022517267000004
によって定義されるように、予想されるCpGジヌクレオチド当たりの観察されるCpGジヌクレオチドの比率が、少なくとも0.6である場合、CpGアイランドである。CpGアイランドを同定する方法に関するさらなる情報については、Gardiner-Garden M.et al.,J Mol Biol.,196(2):261-82(1987)を参照されたい。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。
本明細書で使用する場合、「核酸」という用語は、一本鎖または二本鎖のいずれかの形態におけるデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド及びそれらのポリマー、ならびにそれらの相補体を意味する。この用語には、既知のヌクレオチド類似体または修飾された骨格残基もしくは連結を含む核酸であって、合成、天然起源、及び非天然起源のものであり、参照核酸と同様の結合特性を有し、参照ヌクレオチドと同様の様式で代謝される核酸が包含される。かかる類似体の例としては、限定するものではないが、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート、メチルホスホネート、キラル-メチルホスホネート、2-O-メチルリボヌクレオチド、及びペプチド-核酸(PNA)が挙げられる。
「アミノ酸」という用語は、遺伝暗号によってコードされるもの、ならびに後に修飾されるアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、y-カルボキシグルタメート、及びO-ホスホセリンを含む、天然起源のアミノ酸を意味する。天然起源のアミノ酸には、例えば、D-アミノ酸及びL-アミノ酸が含まれ得る。アミノ酸は、本明細書では、広く知られている3文字の記号、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionによって推奨されている1文字の記号のいずれかによって表されていることがある。ヌクレオチドも同様に、広く認められている1文字の略号で表されていることがある。
本明細書における「修飾」とは、ポリペプチド配列におけるアミノ酸置換、挿入、及び/または欠失、またはタンパク質に化学的に結合した部分に対する改変のことを意味する。例えば、修飾は、タンパク質に結合した改変糖質またはPEG構造であってもよい。本明細書における「アミノ酸修飾」とは、ポリペプチド配列におけるアミノ酸置換、挿入、及び/または欠失を意味する。分かりやすくするために付言すると、別途示さない限り、アミノ酸修飾は常に、DNAがコードするアミノ酸、例えば、DNA及びRNAにコドンを有する20種のアミノ酸に対するものである。
本明細書における「アミノ酸置換」または「置換」とは、親ポリペプチド配列の特定の位置のアミノ酸を異なるアミノ酸に置き換えることを意味する。特に、いくつかの実施形態では、置換は、生物内の非天然起源のものまたは任意の生物のいずれかにおける、特定の位置の、非天然起源のアミノ酸に対するものである。例えば、置換G151Kは、151位のグリシンがリジンに置き換えられているバリアントポリペプチドを意味する。分かりやすくするために付言すると、核酸コード配列は変化させるが開始アミノ酸は変化させない(例えば、宿主生物での発現レベルを上昇させるように、CGG(アルギニンをコードする)をCGA(やはりアルギニンをコードする)に交換する)ように工学操作されたタンパク質は、「アミノ酸置換」ではない;すなわち、同じタンパク質をコードする新たな遺伝子を作製したにもかかわらず、そのタンパク質が開始した特定の位置に同じアミノ酸を有する場合、それはアミノ酸置換ではない。したがって、同じポリペプチドをコードする核酸の各バリエーションは、実際の遺伝子療法構築物に関してではなく、発現産物に関して、記載される各配列に暗示される。
「アミノ酸挿入」または「挿入」とは、本明細書で使用する場合、親ポリペプチド配列の特定の位置にアミノ酸配列を付加することを意味する。例えば、-233Eまたは233Eは、233位の後かつ234位の前にグルタミン酸を挿入することを示す。さらに、-233ADEまたはA233ADEは、233位の後かつ234位の前にAlaAspGluを挿入することを示す。
「アミノ酸欠失」または「欠失」とは、本明細書で使用する場合、親ポリペプチド配列の特定の位置のアミノ酸配列を除去することを意味する。例えば、E233-またはE233#、E233()またはE233delは、233位のグルタミン酸の欠失を示す。さらに、EDA233-またはEDA233#は、233位から始まる配列GluAspAlaの欠失を示す。2つ以上の核酸またはペプチド配列との関連における「同一」または「同一性」パーセントという用語は、BLASTもしくはBLAST2.0配列比較アルゴリズムを下記のデフォルトパラメータで使用して、または手作業によるアライメント及び目視確認によって測定した場合に、同じである、または同じであるアミノ酸残基もしくはヌクレオチドの特定の割合(すなわち、比較ウィンドウまたは指定領域にわたって一致率が最大になるように比較及びアラインしたときに、所定の領域にわたって約60%の同一性、好ましくは65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上の同一性)を有する、2つ以上の配列または部分配列に関するものである。
当該技術分野で知られているように、タンパク質(または以下に詳解する核酸)が既知の配列に対する配列同一性または類似性を有するかどうかを識別するには、いくつかの異なるプログラムを使用することができる。配列同一性及び/または類似性は、限定するものではないが、Smith&Waterman,Adv.Appl.Math.,2:482(1981)の局所的配列同一性アルゴリズム、Needleman&Wunsch,J.Mol.Biol.,48:443(1970)の配列同一性アラインメントアルゴリズムによるもの、Pearson&Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,85:2444(1988)の類似性検索方法によるもの、これらのアルゴリズムのコンピュータ化実装によるもの(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group,575 Science Drive,Madison,WIのGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)、Devereux et al.,Nucl.Acid Res.,12:387-395(1984)により説明されているBest Fit配列プログラムによる、好ましくはデフォルト設定を使用するもの、または検査によるものを含む、当該技術分野で知られる標準的技術を使用して決定される。好ましくは、同一性パーセントは、FastDBにより、次のパラメータ:ミスマッチペナルティ1;ギャップペナルティ1;ギャップサイズペナルティ0.33;及びジョイニングペナルティ30に基づいて計算される。“Current Methods in Sequence Comparison and Analysis,”Macromolecule Sequencing and Synthesis,Selected Methods and Applications,pp 127-149(1988),Alan R.Liss,Inc(これらはすべて、参照により援用される)。
有用なアルゴリズムの一例はPILEUPである。PILEUPは、累進法によるペアワイズアラインメントを使用して、関連する配列の群から複数配列アラインメントを作成する。これは、アラインメントを作成するために使用されるクラスター関係を示す系図をプロットすることもできる。PILEUPは、Feng&Doolittle,J.Mol.Evol.35:351-360(1987)の累進法によるアラインメント方法を簡素化したものを使用する。この方法は、Higgins&Sharp CABIOS 5:151-153(1989)に記載されているものと同様であり、これらはいずれも参照により援用される。有用なPILEUPパラメータは、デフォルトのギャップ重み3.00、デフォルトのギャップ長重み0.10、及び重み付きエンドギャップを含む。
有用なアルゴリズムの別の例は、いずれも参照により援用されるAltschul et al.,J.Mol.Biol.215,403-410,(1990)、Altschul et al.,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997)、及びKarlin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:5873-5787(1993)に記載されているBLASTアルゴリズムである。特に有用なBLASTプログラムは、Altschul et al.,Methods in Enzymology,266:460-480(1996);http://blast.wustl/edu/blast/README.html]から取得したWU-BLAST-2プログラムである。WU-BLAST-2は、いくつかの検索パラメータを使用し、その大部分は、デフォルト値に設定されている。調節可能なパラメータは、次の値:オーバーラップスパン=1、オーバーラップフラクション=0.125、ワード閾値(T)=11に設定される。HSP S及びHSP S2パラメータは、動的値であり、特定の配列の組成及び目的の配列を検索する特定のデータベースの組成に応じて、プログラム自体によって確立される。しかしながら、これらの値は、感度を上昇させるように調節してもよい。
さらなる有用なアルゴリズムは、参照により援用されるAltschul et al.,Nucl.Acids Res.,25:3389-3402によって報告されている、ギャップ付きBLASTである。ギャップ付きBLASTは、BLOSUM-62置換スコアを使用し、閾値Tパラメータは9に設定し、2ヒット法でギャップなし伸張をトリガし、kのギャップ長に10+kのコストを課し、Xuは16に設定し、Xgは、データベース検索段階では40に、アルゴリズムの出力段階では67に設定する。ギャップ付きアラインメントは、約22ビットに対応するスコアによってトリガされる。
アミノ酸配列同一性%値は、アラインされる領域内で、マッチする同一の残基の数を「長い方の」配列の残基総数で除すことによって決定される。「長い方の」配列は、アラインされる領域内に実際の残基を最も多く有するものである(アラインメントスコアを最大にするためにWU-Blast-2によって導入されたギャップは無視される)。同様に、同定されるポリペプチドのコード配列に関する「核酸配列同一性パーセント(%)」とは、候補配列内のヌクレオチド残基で、細胞周期タンパク質のコード配列内のヌクレオチド残基と同一であるものの割合として定義される。好ましい方法は、オーバーラップスパン及びオーバーラップフラクションがそれぞれ1及び0.125に設定された、デフォルトパラメータに設定されたWU-BLAST-2のBLASTNモジュールを利用する。
アラインメントは、アラインしようとする配列にギャップを導入することを含み得る。さらに、図1の配列(配列番号1)によってコードされるタンパク質よりも多いまたは少ないアミノ酸を含む配列については、一実施形態において、配列同一性の割合は、アミノ酸またはヌクレオチドの総数に対する同一のアミノ酸またはヌクレオチドの数に基づいて決定されると理解される。したがって、例えば、以下に詳解するように、図1に示す配列(配列番号1)よりも短い配列の配列同一性は、一実施形態では、短い方の配列内のヌクレオチドの数を使用して決定される。同一性パーセントの計算においては、挿入、欠失、置換などの種々の配列変化の出現に対して、相対的な重みは割り当てられない。
一実施形態では、同一性のみが正(+1)のスコアを与えられ、ギャップを含むあらゆる形態の配列変化は「0」の値を割り当てられるので、配列類似性の計算の際に、後述する重み付きスケールまたはパラメータの必要がなくなる。配列同一性パーセントは、例えば、アラインされる領域内で、マッチする同一の残基の数を「短い方の」配列の残基の総数で除し、100を乗じることによって計算することができる。「長い方の」配列は、アラインされる領域内に実際の残基を最も多く有するものである。
「対立遺伝子バリアント」という用語は、特定の遺伝子座における遺伝子の多型、ならびに遺伝子のmRNA転写物に由来するcDNA、及びそれらによってコードされるポリペプチドを意味する。「好ましい哺乳動物コドン」という用語は、次のリスト:Gly(GGC、GGG);Glu(GAG);Asp(GAC);Val(GTG、GTC);Ala(GCC、GCT);Ser(AGC、TCC);Lys(AAG);Asn(AAC);Met(ATG);Ile(ATC);Thr(ACC);Trp(TGG);Cys(TGC);Tyr(TAT、TAC);Leu(CTG);Phe(TTC);Arg(CGC、AGG、AGA);Gln(CAG);His(CAC);及びPro(CCC)から選択される、アミノ酸をコードするコドンのセットのうち、哺乳動物細胞において発現されるタンパク質に最も高頻度で使用されるコドンのサブセットを意味する。
本明細書で使用する場合、コドン改変という用語は、ポリペプチド(例えば、第VIII因子バリアントタンパク質)をコードするポリヌクレオチド配列において、ポリペプチドをコードする天然ポリヌクレオチドの少なくとも1つのコドンが、ポリヌクレオチド配列の特性を改善するように変更されていることを意味する。いくつかの実施形態では、特性の改善は、ポリペプチドをコードするmRNAの転写の増大、mRNAの安定性の上昇(例えば、mRNA半減期の改善)、ポリペプチドの翻訳の増大、及び/またはベクター内のポリヌクレオチドのパッケージングの増大を促進する。特性の改善を達成するために使用され得る改変の非限定的な例としては、特定のアミノ酸に対するコドンの使用頻度及び/または分布の変化、大域的及び/または局所的なGC含有率の調節、ATリッチ配列の除去、反復配列エレメントの除去、大域的及び/または局所的なCpGジヌクレオチド含有率の調節、潜在的な制御エレメント(例えば、TATAボックス及びCCAATボックスエレメント)の除去、イントロン/エクソンスプライス部位の除去、制御配列の改善(例えば、Kozakコンセンサス配列の導入)、ならびに転写されたmRNAに二次構造(例えば、ステム-ループ)を形成することのできる配列エレメントの除去が挙げられる。
本明細書に詳解するように、本明細書における開示内容の構成要素を参照する種々の命名法が存在する。「CS番号」(例えば「CS12」、「CS04」など)は、FVIIIポリペプチドをコードするコドン改変ポリヌクレオチド及び/またはコードされるポリペプチドを意味し、バリアントを含む。例えば、CS12-FLは、CS12ポリヌクレオチド配列によってコードされる、完全長のコドン改変されたCS12ポリヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を意味する(場合により、本明細書では、アミノ酸配列は「CS12-FL-AA」、核酸配列は「CS12-FL-NA」と称される)。同様に、「CS12-LC」は、FVIIIポリペプチドの軽鎖をコードするコドン改変核酸配列(「CS12-LC-NA」)、またはCS12ポリヌクレオチド配列によってコードされるFVIII軽鎖のアミノ酸配列(本明細書では「CS12-LC-AA」と称される場合もある)のいずれかを意味する。同様に、CS12-HC、CS12-HC-AA、及びCS12-HC-NAは、FVIII重鎖について同じである。当業者には理解されるように、コドン改変されているのみである(例えば、リファクトと比較して付加的なアミノ酸置換を含まない)CS04などの構築物については、アミノ酸配列がコドン最適化によって改変されないため、アミノ酸配列は同一になる。したがって、本開示の配列構築物は、限定するものではないが、CS12-FL-NA、CS12-FL-AA、CS12-LC-NA、CS12-LC-AA、CS12-HC-AA、及びCS12-HC-NAを含む。
この命名法は、「NG1-AA」がアミノ酸配列を意味し、NG1-NAが核酸配列を意味するように、図8に示すグリコシル化ペプチドにも適用される。
本開示には、適切な命名法を用いて後述するように、さらなる新たな第VIII因子バリアントも含まれる。
本明細書で使用する場合、「肝臓特異的発現」という用語は、他の組織と比較して肝組織において優先的または優勢な、特定の遺伝子(例えば、コドン改変されたトランスジェニック第VIII因子遺伝子)のin vivo発現を意味する。いくつかの実施形態では、肝臓特異的発現とは、特定の遺伝子の全発現の少なくとも50%が対象の肝組織内で生じることを意味する。他の実施形態では、肝臓特異的発現とは、特定の遺伝子の全発現の少なくとも55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、または100%が対象の肝組織内で生じることを意味する。したがって、肝臓特異的制御エレメントは、肝組織における遺伝子の肝臓特異的発現を駆動する制御エレメントである。
本明細書で使用する場合、X「未満」及びX%「未満」という用語は、0~X(値Xを除く)、例えば0%~X%(X%を除く)の範囲を意味する。本明細書で使用する場合、これらの用語は、0または0%から始まるがXまたはX%を含まない範囲と同義に使用される。
本明細書で使用する場合、X「以下」またはX%「以下」という用語は、0~X(値Xを含む)、例えば0%~X%(X%を含む)の範囲を意味する。本明細書で使用する場合、これらの用語は、0または0%から始まりXまたはX%を含む範囲と同義に使用される。
本明細書で使用する場合、X「超」またはX%「超」という用語は、Xから上限まで(値Xを除く)、例えばX%~100%(X%を除く)の範囲を意味する。本明細書で使用する場合、これらの用語は、XまたはX%から始まるがXまたはX%を含まず、割合の場合は100%である上限までの範囲と同義に使用される。
本明細書で使用する場合、「少なくとも」Xまたは「少なくとも」X%という用語は、Xから上限まで(値Xを含む)、例えばX%~100%(X%を含む)の範囲を意味する。本明細書で使用する場合、これらの用語は、XまたはX%から始まり、かつXまたはX%を含み、割合の場合は100%である上限までの範囲と同義に使用される。
本明細書で使用する場合、「『X』~『Y』」、「『X』%~『Y』%」、「『X』~『Y』」、及び「『X』%~『Y』%」という用語は、X~Y(値X及びYを含む)、例えば、X%~Y%(X%及びY%を含む)の範囲を意味する。本明細書で使用する場合、これらの用語は、XまたはX%から始まりYまたはY%を含む範囲と同義に使用される。
III.コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチド
いくつかの実施形態では、本開示は、第VIII因子バリアントをコードするコドン改変ポリヌクレオチドを提供する。これらのコドン改変ポリヌクレオチドは、AAVベースの遺伝子療法構築物において投与すると、著しく改善された第VIII因子の生物作用能(例えば、活性)をもたらす。コドン改変ポリヌクレオチドはまた、従来的にコドン最適化された構築物と比較して改善されたAAV-ビリオンパッケージングを示す。
野生型第VIII因子は、19アミノ酸のシグナルペプチド(配列番号39のアミノ酸1~19)でコードされ、シグナルペプチドは、第VIII因子の活性化前にコードされたポリペプチドから切断される。当業者には理解されるように、第VIII因子シグナルペプチドは、シグナルペプチドが細胞プロセシングによって除去された後に残る成熟ポリペプチドの配列に影響を及ぼすことなく、変異させる、他の遺伝子もしくは他の生物の第VIII因子遺伝子のシグナルペプチドに置換する、または完全に除去することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書で提供するコドン改変ポリヌクレオチド(例えば、核酸組成物)は、第VIII因子の重鎖及び軽鎖、ならびに短い14アミノ酸のBドメイン置換リンカー(例えば、活性FVIIIaタンパク質のin vivoでの成熟を促進するフリン切断部位を含む「SQ」リンカー)をコードする、CS12-FL-NA(配列番号1)の部分と高い配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し、これは、5つの「X5変異」のうちの1つ以上(例えば、完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P変異(SPI付番;(SPE付番はそれぞれ、I86V/A108S/G132K/M147T/L152Pである))のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、または5つすべて)、及び/またはBドメイン置換リンカー(例えば、SQリンカー)に挿入された短いグリコシル化ペプチド(例えば、NG5;配列番号15)をさらに含む。
具体的には、X5変異セットは、Bドメイン欠失遺伝子療法構築物において対応するヒトアミノ酸をブタアミノ酸82~176で置換すると、HEK293細胞で発現させた第VIII因子の活性が上昇したという事実に基づく(W.Xiao、短報)。単一ブタアミノ酸のヒトBDD-FVIII構築物への復帰変異により、この現象に寄与するA1ドメイン内の5つのアミノ酸:I105V、A127S、G151K、M166T、及びL171P(SPI)が同定された。これらの変異の組み合わせをヒト構築物に導入すると、より大きなブタ置換の活性の改善が再現された(W.Xiao、短報)。したがって、いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子ポリペプチドは、I105V、A127S、G151K、M166T、及びL171Pから選択される1つ以上のアミノ酸置換を含み、この5アミノ酸セット全体が、多くの実施形態において特に有用である。
CS12コドン改変ポリヌクレオチド
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する核酸組成物には、CS12-FL-NA(配列番号1)と高い配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し、ヒト第VIII因子の重鎖及び軽鎖、ならびに活性FVIIIaタンパク質のin vivoでの成熟を促進するフリン切断部位を含む短い14アミノ酸のBドメイン置換リンカー(「SQ」リンカー)を有する第VIII因子ポリペプチドをコードする、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドが含まれ、第VIII因子ポリペプチドの重鎖は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V、A127S、G151K、M166T、及びL171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む。
いくつかの実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%の同一性を有するヌクレオチド配列を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも96%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも97%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも98%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも99%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも99.5%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも99.9%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、CS12-FL-NA(配列番号1)と同一である。
いくつかの実施形態では、コドン改変ポリヌクレオチドによってコードされる第VIII因子バリアントは、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と高い配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも97%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも98%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも99%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも99.5%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも99.9%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、CS12-FL-AA(配列番号2)に対するものである。
第VIII因子Bドメイン置換リンカー
上述のように、FVIIIの重鎖と軽鎖との間の連結部(例えば、野生型第VIII因子のBドメイン)は、本明細書に記載する第VIII因子バリアントでは改変されている。野生型第VIII因子構築物からのBドメインの除去は、活性化型酵素(例えば、FVIIIa)の活性に影響を及ぼさないようであるが、これは、Bドメインが活性化中に除去されるためだと考えられる。AAVパッケージング能力のサイズ制限のため、Bドメイン欠失型、切断型、及びまたはリンカー置換型のバリアントは、FVIII遺伝子療法構築物の有効性を改善するはずである。従来最も使用されているBドメイン置換リンカーは、リンカー配列としてBドメインの14アミノ酸のみを保持するSQ FVIIIのものである。ブタVIIIの別のバリアント(米国特許第6,458,563号に記載されている「OBI-1」)は、CHO細胞で良好に発現され、わずかに長い24アミノ酸のリンカーを有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドによってコードされる第VIII因子構築物は、SQ型Bドメインリンカー配列を含む。他の実施形態では、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドによってコードされる第VIII因子構築物は、OBI-1型Bドメインリンカー配列を含む。
第VIII因子Bドメインは活性のために必須ではないが、Bドメインは、例えばN-結合型またはO-結合型のグリコシル化によって翻訳後に修飾されるいくつかの残基を含む。野生型第VIII因子BドメインのIn silico分析(Prediction of N-glycosylation sites in human proteins,R.Gupta,E.Jung and S.Brunak,in preparation(2004))は、これらの部位のうちの少なくとも4つがin vivoでグリコシル化されることを予測する。Bドメイン内のこれらの修飾は、in vivoの第VIII因子の翻訳後制御及び/または半減期に寄与すると考えられている。したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコードされる第VIII因子構築物のポリペプチドリンカーは、in vivoのグリコシル化を可能にするために、1つ以上のグリコシル化配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも1つのコンセンサスグリコシル化配列(例えば、N-結合型またはO-結合型グリコシル化コンセンサス配列)を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも2つのコンセンサスグリコシル化配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも3つのコンセンサスグリコシル化配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも4つのコンセンサスグリコシル化配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも5つのコンセンサスグリコシル化配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも6、7、8、9、10、またはそれ以上のコンセンサスグリコシル化配列を含む。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも1つのN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも2つのN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも3つのN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも4つのN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも5つのN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカーは、少なくとも6、7、8、9、10、またはそれ以上のN-結合型グリコシル化配列N-X-S/Tを含み、ここでXは、P、S、またはT以外の任意のアミノ酸である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコードされる第VIII因子ポリペプチドは、野生型ヒト第VIII因子Bドメイン(FVIII-FL-AA;配列番号39)のアミノ酸760~762/1657~1667を含む、SQ型Bドメインリンカーを含む(Sandberg et al.Thromb.Haemost.85:93(2001)、その内容は参照により本明細書に援用される)。いくつかの実施形態では、SQ型Bドメインリンカーは、対応する野生型配列に対して1つのアミノ酸置換を有する。いくつかの実施形態では、SQ型Bドメインリンカーは、対応する野生型配列に対して2つのアミノ酸置換を有する。
いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドがSQ型Bドメインリンカーに挿入されている。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、図8に示すもの(それぞれ、記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35)から選択される。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、図8に示す各ポリヌクレオチド(それぞれ、記載順に、配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、及び36)によってコードされる。特定の実施形態において、NG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)は、本明細書に記載する第VIII因子ポリペプチドのSQ型Bドメインリンカーに挿入されている。特定の実施形態において、NG5グリコシル化ペプチドは、配列番号16の核酸配列を有するポリヌクレオチドによってコードされる。
いくつかの実施形態では、SQ型Bドメインリンカーは、図17に示す各ポリヌクレオチド(それぞれ、記載順に、配列番号40~53)によってコードされるグリコシル化ペプチドを含む。特定の実施形態において、SQ型Bドメインリンカーは、配列番号43の核酸配列を有するポリヌクレオチドによってコードされるグリコシル化ペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドリンカー(例えば、SQ型Bドメインリンカー)は、それぞれ、図8A~8Bに示す記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のうちのいずれか1つと高い配列同一性を有するグリコシル化ペプチドを含む。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、それぞれ、図8A~8Bに示す記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のうちのいずれか1つに対して、2つ以下のアミノ酸置換を有する。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、それぞれ、図8A~8Bに示す記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のうちのいずれかに対して、1つ以下のアミノ酸置換を有する。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、それぞれ、図8A~8Bに示す記載順に、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、及び35のうちのいずれかから選択されるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、それぞれ、図8A~8Bに示す記載順に、配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、及び36から選択される対応するヌクレオチド配列と高い配列同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。
いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して2つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも90%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して2つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも95%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して2つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも98%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。
いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して1つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも90%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して1つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも95%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15に対して1つ以下のアミノ酸置換を有し、配列番号16と少なくとも98%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。
いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列を有し、配列番号16と少なくとも90%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列を有し、配列番号16と少なくとも95%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、グリコシル化ペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列を有し、配列番号16と少なくとも98%の同一性を有するポリヌクレオチド配列によってコードされる。
シス制御エレメント
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物には、in vivoの発現を駆動し、第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結している、1つ以上のシス作用性制御エレメント、例えば、プロモーター及び/またはエンハンサーエレメントも含まれる。この文脈において、「シス作用性」とは、制御エレメントが、それらが制御する遺伝子と同じDNA分子上に存在することを意味する。当業者には理解されるように、また以下に詳解するように、本発明で使用するのに好適な制御エレメントとしては、限定するものではないが、プロモーター、エンハンサーエレメント、ポリアデニル化シグナルエレメント、及び/または逆位末端反復エレメントが挙げられる。
プロモーター
本発明において有用なプロモーターは、コード領域に作動可能に連結しており、一般的には直接連結している(例えば、プロモーターとコード領域との間に付加的なヌクレオチドは含まれない)が、いくつかの実施形態では、例えば非機能的リンカーの使用によって、またはプロモーターの「下流」だがコード領域の「上流」で機能する付加的な制御エレメントが使用され得る場合には、間接的連結を使用してもよい。しかしながら、本発明のベクターのサイズ制限のため、これは一般的に好ましくない。
エンハンサーエレメント
いくつかの実施形態では、1つ以上のエンハンサーエレメントが第VIII因子バリアント構築物に使用される。当該技術分野で知られているように、エンハンサーエレメントは概して、組織依存的に、例えば、主に特定の組織において発現を駆動する。一般に、後述するように、エンハンサーエレメントは概して、プロモーターエレメントの「上流」に位置付けられる。第VIII因子は主に肝臓で合成されるため、いくつかの実施形態では、本明細書に記載する核酸組成物は、コードされる第VIII因子バリアントの発現を肝細胞に実質的に制限する肝臓特異的制御エレメントを含む。
概して、肝臓特異的制御エレメントは、肝臓においてのみ発現されることが知られている任意の遺伝子に由来し得る。WO2009/130208は、α-アンチトリプシンとしても知られるセルピンペプチダーゼ阻害剤クレードAメンバー1(SERPINA1;遺伝子ID5265)、アポリポタンパク質C-I(APOC1;遺伝子ID341)、アポリポタンパク質C-IV(APOC4;遺伝子ID346)、アポリポタンパク質H(APOH;遺伝子ID350);トランスサイレチン(TTR;遺伝子ID7276)、アルブミン(ALB;遺伝子ID213)、アルドラーゼB(ALDOB;遺伝子ID229)、チトクロムP450、ファミリー2、サブファミリーE、ポリペプチド1(CYP2E1;遺伝子ID1571)、フィブリノーゲンα鎖(FGA;遺伝子ID2243)、トランスフェリン(TF;遺伝子ID7018)、ハプトグロビン関連タンパク質(HPR;遺伝子ID3250)を含め、肝臓特異的に発現されるいくつかの遺伝子を同定している。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する核酸組成物は、これらのタンパク質のうちの1つ以上のゲノム遺伝子座に由来する肝臓特異的制御エレメントを含む。そのようなエレメントのいくつかの例が、WO2009/130208に記載されており、その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。
肝臓特異的制御エレメントの一例は、一般的に「TTRe」または「TTREnh」と称される、トランスサイレチン(TTR)遺伝子由来のものである。Hsieh J.L.,et al.,Cancer Sci.,100(3):537-45(2009)。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、ヒトTTRプロモーターエレメントを含む。一実施形態において、ヒトTTRプロモーターは、図4に示すhTTRプロモーター(配列番号6)と高い配列同一性を有する核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、ヒトTTRプロモーターは、配列番号6と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%同一である核酸配列を有する。
肝臓特異的制御エレメントの別の例は、内容が全体としてあらゆる目的のために参照により本明細書に明確に援用されるPCT公開第WO2016/146757号に記載されるような、SERPINA1遺伝子由来のものである。そのようなエレメントの一例は、図4に示すCRM8制御性コントロールエレメント(配列番号5)である。いくつかの実施形態では、SERPINA1由来制御性コントロールエレメントは、CRM8(配列番号5)と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、図11に示す構築物によって例示するように、1つ以上のSERPINA1由来制御性コントロールエレメントを含む。一実施形態において、第VIII因子ポリヌクレオチドは、1つのSERPINA1由来制御性コントロールエレメント(例えば、CRM8)を含む。別の実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチドは、2つのSERPINA1由来制御性コントロールエレメント(例えば、CRM8)を含む。さらに他の実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチドは、3、4、5、6、またはそれ以上のSERPINA1由来制御性コントロールエレメント(例えば、CRM8)を含む。
一実施形態において、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、図11に例示するように、1つ以上のSERPINA1由来制御性コントロールエレメント(例えば、CRM8)及びヒトTTRプロモーターエレメントを含む。一実施形態において、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、2つのCRM8エレメント及びヒトTTRプロモーターエレメントを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、ヒトTTRプロモーターの上流に位置付けられた1つ以上のCRM8エレメントを含む。例えば、1つ以上のCRM8エレメントは、分子の転写方向に対して、二本鎖構築物のTTRプロモーターの5’に位置付けられる。これは、(+)一本鎖構築物(例えば、一本鎖が第VIII因子バリアントをコードする場合)では、1つ以上のCRM8エレメントがTTRプロモーターの5’に位置付けられることを意味する。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、1つ以上のCRM8エレメントは、TTRプロモーターの5’末端に直接結合しており、例えば、CRM8エレメントとTTRプロモーターとの間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。同様に、いくつかの実施形態では、TTRプロモーターは、第VIII因子バリアントポリペプチドのコード配列の5’末端または翻訳開始配列(例えば、Kozak配列)に直接結合しており、例えば、TTRプロモーターと第VIII因子バリアント遺伝子との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。
ポリアデニル化シグナル
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する構築物(例えば、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物)の制御エレメントは、例えば、図11の例示的構築物において示されるように、ポリアデニル化シグナルである制御エレメントである。ポリアデニル化シグナルは、第VIII因子ポリヌクレオチドから生成されるmRNA転写物の3’末端におけるポリAテールの合成を指示する。したがって、ポリアデニル化シグナルは、第VIII因子バリアントコード配列の3’側に位置付けられる。本明細書に記載する第IX因子遺伝子療法構築物に使用することのできるポリアデニル化シグナルの非限定的な例としては、合成ポリアデニル化シグナル、サルウイルス40(SV40)後期遺伝子に由来するポリアデニル化シグナル、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル、及び最小ウサギβ-グロビン(mRBG)遺伝子ポリアデニル化シグナルが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、図11に示す構築物によって例示するように、合成ポリアデニル化シグナルを含む。一実施形態において、合成ポリアデニル化シグナルは、図4に示す合成ポリAシグナル(配列番号8)と少なくとも90%、95%、97%、または100%同一である核酸配列を有する。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、ポリアデニル化シグナルは、コード配列の末端に位置付けられた1つ以上の終止コドンを含め、第VIII因子バリアントポリペプチドのコード配列の3’末端に直接結合している。例えば、第VIII因子バリアント遺伝子とポリアデニル化配列との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。
逆位末端反復
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物はまた、第VIII因子バリアントコード配列及び関連する制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナルなど)に隣接するアデノ随伴ウイルス(AAV)内部末端反復(ITR)を含む。逆位末端反復は各々、ヘアピンを形成し、これは、第2のDNA鎖のプライマーゼ非依存的合成のための自己プライミングを促進する。ITRはまた、AAVゲノムのAAVビリオンへの封入及び宿主細胞ゲノムへの組み込みの促進に役立つ。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、図4に示すAAV2 5’ITR(配列番号4)と高い配列同一性を有する(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一の)5’ITRを含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供する、第VIII因子バリアントをコードする核酸組成物は、図4に示すAAV2 3’ITR(配列番号9)と高い配列同一性を有する(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一の)3’ITRを含む。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、5’ITRは、5’ITR配列と肝臓特異的エレメントとの間に位置付けられた外来性ヌクレオチドが存在しないように、肝臓特異的エレメント(例えば、1つ以上のCRM8エレメント)の5’末端に直接結合している。同様に、いくつかの実施形態では、3’ITRは、ポリアデニル化シグナルと3’ITR配列との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドが存在しないように、ポリアデニル化シグナルの3’末端に直接結合している。
IV.第VIII因子発現ベクター
いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドは、発現ベクターに組み込まれる。発現ベクターの非限定的な例としては、ウイルスベクター(例えば、遺伝子療法に好適なベクター)、プラスミドベクター、バクテリオファージベクター、コスミド、ファージミド、人工染色体などが挙げられる。一般に、本発明において有用な発現ベクターには2つの基本的な種類がある。すなわち、第VIII因子ポリペプチドを生成するために細胞培養下で使用されるものと、第VIII因子(タンパク質か活性かのいずれにせよ)の内因性レベルが上昇するように患者に投与するための遺伝子療法ベクターとして使用されるものである。
ウイルスベクターの非限定的な例としては、レトロウイルス、例えば、モロニーマウス白血病ウイルス(MMLV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス、マウス乳癌ウイルス、及びラウス肉腫ウイルス;アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス;SV40型ウイルス;ポリオーマウイルス;エプスタイン・バーウイルス;パピローマウイルス;ヘルペスウイルス;ワクシニアウイルス;ならびにポリオウイルスが挙げられる。
多くの実施形態において、本発明のコドン最適化されたポリヌクレオチドは、患者に投与すると、本明細書に一般的に記載するような第VIII因子が生成されるように、遺伝子療法用途において使用される。一般に、遺伝子療法ウイルスベクターは、好ましくは、患者への遺伝子療法ベクターの導入がウイルス伝播をもたらさないように、複製欠損性である。
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドは、遺伝子療法ベクターに組み込まれる。いくつかの実施形態では、遺伝子療法ベクターは、レトロウイルス、特に複製欠損レトロウイルスである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドは、レトロウイルス発現ベクターに組み込まれる。これらのシステムは、これまでに報告されており、当該技術分野で一般的によく知られている(Mann et al.,Cell,33:153-159,1983、Nicolas and Rubinstein,In:Vectors:A survey of molecular cloning vectors and their uses,Rodriguez and Denhardt,eds.,Stoneham:Butterworth,pp.494-513,1988、Temin,In:Gene Transfer,Kucherlapati(ed.),New York:Plenum Press,pp.149-188,1986)。特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである(例えば、Naldini et al.,Science,272(5259):263-267,1996、Zufferey et al.,Nat Biotechnol,15(9):871-875,1997、Blomer et al.,J Virol.,71(9):6641-6649,1997、米国特許第6,013,516号及び同第5,994,136号を参照されたい)。複製欠損レトロウイルスの生成のプロトコールは当該技術分野で知られている。概説については、Kriegler,M.,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,W.H.Freeman Co.,New York(1990)及びMurry,E.J.,Methods in Molecular Biology,Vol.7,Humana Press,Inc.,Cliffton,N.J.(1991)を参照されたい。
細胞培養下でコドン改変ポリペプチドから第VIII因子ポリペプチドを発現させるには、真核生物及び原核生物の発現ベクターを含め、多種多様なベクターを使用することができる。特定の実施形態では、プラスミドベクターが、第VIII因子ポリペプチドを細胞培養下で発現させるために使用するのに想定される。一般に、宿主細胞と適合性のある種に由来するレプリコン及びコントロール配列を含むプラスミドベクターが、これらの宿主に関連して使用される。このベクターは、複製部位、ならびに形質転換細胞において表現型選択を行うことができるマーキング配列を保有する場合がある。プラスミドは、1つ以上のコントロール配列、例えばプロモーターに作動可能に連結した、第VIII因子ポリペプチドをコードするコドン改変ポリヌクレオチドを含む。
原核生物における発現のためのベクターの非限定的な例としては、pRSET、pET、pBADなどのようなプラスミドが挙げられ、原核生物発現ベクターに使用されるプロモーターは、lac、trc、trp、recA、araBADなどを含む。真核生物における発現のためのベクターの例としては、(i)酵母での発現の場合、AOX1、GAP、GAL1、AUG1などのようなプロモーターを使用する、pAO、pPIC、pYES、pMETのようなベクター;(ii)昆虫細胞での発現の場合、PH、p10、MT、Ac5、OpIE2、gp64、polhなどのようなプロモーターを使用する、pMT、pAc5、pIB、pMIB、pBACなどのようなベクター、ならびに(iii)哺乳動物細胞での発現の場合、pSVL、pCMV、pRc/RSV、pcDNA3、pBPVなどのようなベクター、及び、CMV、SV40、EF-1、UbC、RSV、ADV、BPV、及びβ-アクチンのようなプロモーターを使用する、ワクシニアウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、レトロウイルスなどのようなウイルスシステムに由来するベクターが挙げられる。
アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター
一実施形態において、本明細書に記載するコドン改変ポリヌクレオチドは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベースの遺伝子療法ベクターに組み込まれる。AAVシステムは、これまでに報告されており、当該技術分野で一般的によく知られている(Kelleher and Vos,Biotechniques,17(6):1110-17(1994)、Cotten et al.,Proc Natl Acad Sci USA,89(13):6094-98(1992)、Curiel,Nat Immun,13(2-3):141-64(1994)、Muzyczka,Curr Top Microbiol Immunol,158:97-129(1992)、及びAsokan A,et al.,Mol.Ther.,20(4):699-708(2012)。これらは各々、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される)。rAAVベクターの生成及び使用に関する詳細は、例えば、米国特許第5,139,941号及び同第4,797,368号に記載されており、これらは各々、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される。
したがって、いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクターが提供され、これには、本明細書に記載するように、第VIII因子の重鎖及び軽鎖、ならびに短い14アミノ酸のBドメイン置換リンカー(例えば、活性FVIIIaタンパク質のin vivoでの成熟を促進するフリン切断部位を含む「SQ」リンカー)をコードする、CS12-FL-NA(配列番号1)の部分と高い配列同一性を有するヌクレオチド配列を含み、かつ、5つのX5変異のうちの1つ以上(例えば、完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V、A127S、G151K、M166T、L171P変異(SPI)のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、または5つすべて)、及び/またはBドメイン置換リンカー(例えば、SQリンカー)に挿入された短いグリコシル化ペプチド(例えば、NG5;配列番号15)をさらに含む、コドン改変ポリヌクレオチド(例えば、核酸組成物)が含まれる。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクターには、CS12-FL-NA(配列番号1)と高い配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し、ヒト第VIII因子の重鎖及び軽鎖、ならびに活性FVIIIaタンパク質のin vivoでの成熟を促進するフリン切断部位を含む短い14アミノ酸のBドメイン置換リンカー(「SQ」リンカー)を有する第VIII因子ポリペプチドをコードする、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドが含まれ、第VIII因子ポリペプチドの重鎖は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V、A127S、G151K、M166T、及びL171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む。いくつかの実施形態では、第VIII因子ポリヌクレオチドは、CS12-FL-NA(配列番号1)と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性を有するヌクレオチド配列を有する。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクターのコドン改変ポリヌクレオチドによってコードされる第VIII因子バリアントは、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と高い配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、コードされる第VIII因子バリアントのアミノ酸配列は、5つのX5変異(完全長ヒト野生型第VIII因子配列に対するI105V/A127S/G151K/M166T/L171P(SPI))、及びSQリンカーに挿入されたNG5グリコシル化ペプチド(配列番号15)を含む、CS12-FL-AA(配列番号2)と少なくとも97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクター内の第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、図4に示すhTTRプロモーター(配列番号6)と高い配列同一性を有する核酸配列を有するプロモーターエレメントに機能的に連結している。いくつかの実施形態では、プロモーターエレメントは、配列番号6と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%同一である核酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクター内の第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、図4に示すCRM8エレメント(配列番号5)と高い配列同一性を有する核酸配列を有する1つ以上の肝臓特異的制御エレメントに機能的に連結している。いくつかの実施形態では、肝臓特異的制御エレメントは、配列番号5と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%同一である核酸配列を有する。いくつかの実施形態では、図11に示すように、ポリヌクレオチドは、1つのCRM8エレメントを含む。いくつかの実施形態では、図11に示すように、ポリヌクレオチドは、2つのCRMエレメントを含む。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクター内の第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、図11に例示するように、1つのCRM8エレメント及びヒトTTRプロモーターエレメントに機能的に連結している。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクター内の第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、図11に例示するように、2つのCRM8エレメント及びヒトTTRプロモーターエレメントに機能的に連結している。実施例2に記載するように、hTTRプロモーター及び1つまたは2つの肝臓特異的CRM8エレメントの使用により、HepG2細胞におけるin vivoの外因性第VIII因子の生物作用能が、マウスTTRプロモーター及びエンハンサー配列の使用と比較して、それぞれ約2倍及び4倍上昇した(図12のvCS115及びvCS116をvCS04と比較されたい)。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、1つ以上のCRM8エレメントは、TTRプロモーターの5’末端に直接結合しており、例えば、CRM8エレメントとTTRプロモーターとの間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。同様に、いくつかの実施形態では、TTRプロモーターは、第VIII因子バリアントポリペプチドのコード配列の5’末端または翻訳開始配列(例えば、Kozak配列)に直接結合しており、例えば、TTRプロモーターと第VIII因子バリアント遺伝子との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。
いくつかの実施形態では、AAV遺伝子療法ベクター内の第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、例えば、図11の例示的構築物において示されるように、ポリアデニル化シグナルに機能的に連結している。一実施形態において、合成ポリアデニル化シグナルは、図4に示す合成ポリAシグナル(配列番号8)と少なくとも90%、95%、97%、または100%同一である核酸配列を有する。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、ポリアデニル化シグナルは、コード配列の末端に位置付けられた1つ以上の終止コドンを含め、第VIII因子バリアントポリペプチドのコード配列の3’末端に直接結合している。例えば、第VIII因子バリアント遺伝子とポリアデニル化配列との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドは存在しない。
内部末端反復は、AAVベースの組換えベクターに必要なシス制御エレメントである。したがって、本明細書に記載するAAV遺伝子療法ベクターで使用される、第VIII因子バリアントをコードするポリヌクレオチドは、5’及び3’ITR配列を含む。いくつかの実施形態では、5’ITRは、図4に示すAAV2 5’ITR(配列番号4)と高い配列同一性を有する(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である)。いくつかの実施形態では、3’ITRは、図4に示すAAV2 3’ITR(配列番号9)と高い配列同一性を有する(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である)。
実施例6で報告するように、本明細書に記載する第VIII因子バリアント構築物はサイズが大きいため、AAV遺伝子療法ベクターの一部である第VIII因子ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの数がわずかに低減すると、ベクターの第VIII因子の生物作用能が著しく上昇し得る。したがって、いくつかの実施形態では、5’ITRは、5’ITR配列と肝臓特異的エレメントとの間に位置付けられた外来性ヌクレオチドが存在しないように、肝臓特異的エレメント(例えば、1つ以上のCRM8エレメント)の5’末端に直接結合している。同様に、いくつかの実施形態では、3’ITRは、ポリアデニル化シグナルと3’ITR配列との間に位置付けられた外来性ヌクレオチドが存在しないように、ポリアデニル化シグナルの3’末端に直接結合している。
特定の実施形態では、図11に例示するように、本明細書で提供するAAV遺伝子療法ベクターに含まれるポリヌクレオチドは、5’から3’の方向に、5’ITR配列(例えば、配列番号4と高い配列同一性を有するもの)、配列番号5と高い配列同一性を有する1つまたは2つのCRMエレメント、配列番号6と高い配列同一性を有するhTTRプロモーターエレメント、配列番号7と高い配列同一性を有する最小Kozakコンセンサス配列、配列番号1と高い配列同一性を有する第VIII因子バリアントポリヌクレオチド、ポリアデニル化配列(例えば、配列番号8と高い配列同一性を有するもの)、及び3’AAV ITR配列(例えば、配列番号9と高い配列同一性を有するもの)を含む。いくつかの実施形態では、記載するポリヌクレオチドは、図3に示すCS12-CRM8.2-Vrベクター(配列番号3)と高い配列同一性(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性)を有する。
本明細書に記載するAAV遺伝子療法ベクターは、本明細書に記載するように、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを封入するAAVカプシドタンパク質と共に使用される。すなわち、第VIII因子を生成するウイルスベクターの送達は、ウイルスベクターを封入するカプシドタンパク質の「殻」を含むウイルス粒子を使用してなされる。
AAVベクターの血清型は通常、使用されるカプシドタンパク質によって定義される。AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、及びAAV9を含め、いくつかのAAV血清型の特徴が明らかにされている。概して、任意のAAV血清型が、本明細書に記載する第VIII因子遺伝子療法構築物に使用され得る。しかしながら、血清型は異なる指向性を有し、例えば、異なる組織に優先的に感染する。一実施形態において、第VIII因子は主に肝臓で産生されるため、本開示の遺伝子療法構築物のAAV血清型は、少なくとも血清型AAV7、AAV8、及びAAV9に見出される肝臓指向性に基づいて選択される。したがって、一実施形態において、第VIII因子遺伝子療法構築物は、AAV7血清型ベクターである。別の実施形態では、第VIII因子遺伝子療法構築物は、AAV8血清型ベクターである。さらに別の実施形態では、第VIII因子遺伝子療法構築物は、AAV9血清型ベクターである。
いくつかの実施形態では、コドン改変第VIII因子遺伝子療法ゲノムを組み込むプラスミドポリヌクレオチドも提供される。プラスミドは、例えば、組換えAAV生成に適格な哺乳動物細胞(例えば、AAVrep及びcap遺伝子、ならびにAAV生成のためのヘルパー遺伝子(例えば、アデノウイルス遺伝子)をコードする核酸を有する細胞に導入すると、最終的なAAV粒子(例えば、バリアント第VIII因子ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを保有するAAVビリオン)の生成に有用である。いくつかの実施形態では、プラスミドは、宿主細胞(例えば、細菌などの原核生物宿主細胞、または酵母などの真核生物宿主細胞)におけるプラスミドの複製(例えば、プラスミドのスケールアップ)を可能にする制御エレメントを含む。
例えば、本開示の一実施形態による、コドン改変第VIII因子遺伝子療法ゲノムを保有する例示的プラスミドの配列は、図5(CS12-CRM8.2-Vrp;配列番号10)に示している。CS12-CRM8.2-Vrpプラスミドは、CS12-CRM8.2-Vr第VIII因子遺伝子療法ゲノム(図3に配列番号3として示している)、及びプラスミド骨格(図18に配列番号54として示している)を含む。上述のように、CS12-CRM8.2-Vr第VIII因子遺伝子療法ゲノムの遺伝子エレメントは図4に示している。CS12-CRM8.2-Vrpプラスミドのプラスミド骨格は、細菌宿主細胞におけるプラスミドの複製を促進するpMB1レプリコン(図19に配列番号55として示している;Bolivar F.,Life Sci.,25(10):807-17(1979))、及びプラスミドによって形質転換された細菌宿主細胞の選択を促進するBla(ApR)アンピシリン耐性遺伝子(図19に配列番号56として示している;Sutcliffe,P.N.A.S.U.S.A,75(8):3737-41(1978))を含む。CS12-CRM8.2-Vrpプラスミドにおける各エレメントの位置を下記の表1に示す。
(表1)CS12-CRM8.2-Vrpプラスミドに存在するエレメント
Figure 2022517267000005
一実施形態において、第VIII因子バリアント遺伝子療法ゲノムを組み込むプラスミドは、図5に示すCS12-CRM8.2-Vrpプラスミド(配列番号10)と高い配列同一性を有する。いくつかの実施形態では、記載するポリヌクレオチドは、図5に示すCS12-CRM8.2-Vrpプラスミド(配列番号10)と高い配列同一性(例えば、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性)を有する。いくつかの実施形態では、記載するポリペプチドは、第VIII因子-BDDコード配列、例えば、本明細書に開示する第VIII因子-BDDコード配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性、及び図5に示すCS12-CRM8.2-Vrpプラスミドの残りの部分と高い配列同一性、例えば、配列番号10のヌクレオチド1~528及び4924~7794と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%の同一性を有する、配列を含む。いくつかの実施形態では、記載するポリヌクレオチドは、表1に示すエレメントのいくつかまたはすべてを含むプラスミドである。いくつかの実施形態では、表1に示すエレメントのうちの1つ以上が、比較可能なエレメントによって置換されている。
AAVベクターの生成
本明細書に記載するコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチド及びウイルスベクターは、核酸増幅及びベクター生成の従来の方法に従って生成される。いくつかのプラットフォームが、組換えAAVベクターの大規模生産のために開発されている。第1のプラットフォームは、AAVrep及びcap遺伝子、ならびにウイルス複製ヘルパー遺伝子をコードするポリヌクレオチドを含む哺乳動物細胞に、所望のウイルスゲノムの配列を含むプラスミドを導入することに基づく。概説については、Kotin R.M.,Hum.Mol.Genet.,20(R1):R2-6(2011)、Penaud-Budloo,M.et al.,Mol Ther Methods Clin Dev.,8(8):166-80(2018)、及びAponte-Ubillus JJ et al.,Appl Microbiol Biotechnol.,102(3):1045-54(2018)を参照されたい。これらの内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。第2のプラットフォームは、例えば、野生型アデノウイルスと、所望のウイルスゲノムの配列を有する組換えアデノウイルスとを、哺乳動物細胞に同時感染させることにより、所望のウイルスゲノムが哺乳動物細胞ゲノムに組み込まれている、安定な哺乳動物細胞株の構築に基づく。概説については、Penaud-Budloo,M.et al.,Mol Ther Methods Clin Dev.,8(8):166-80(2018)を参照されたい。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。第3のプラットフォームは、所望のウイルスゲノムの配列を有する第1の組換えHSVと、AAVrep及びcap遺伝子をコードする第2の組換えHSVとを、哺乳動物細胞に同時感染させることに基づく。概説については、Penaud-Budloo,M.et al.,Mol Ther Methods Clin Dev.,8(8):166-80(2018)、及びAponte-Ubillus JJ et al.,Appl Microbiol Biotechnol.,102(3):1045-54(2018)を参照されたい。これらの内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。第4のプラットフォームは、所望のウイルスゲノムの配列を有する第1の組換えバキュロウイルスと、AAVrep及びcap遺伝子をコードする第2の組換えバキュロウイルスとを、昆虫細胞に同時感染させることに基づく。概説については、Penaud-Budloo,M.et al.,Mol Ther Methods Clin Dev.,8(8):166-80(2018)、及びAponte-Ubillus JJ et al.,Appl Microbiol Biotechnol.,102(3):1045-54(2018)を参照されたい。これらの内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。第5のプラットフォームは、AAVrep及びcap遺伝子、ならびにウイルス複製ヘルパー遺伝子をコードするポリヌクレオチドを含む酵母細胞に、所望のウイルスゲノムの配列を含むプラスミドを導入することに基づく。概説については、Aponte-Ubillus JJ et al.,Appl Microbiol Biotechnol.,102(3):1045-54(2018)を参照されたい。その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に明確に援用される。
V.血友病Aを治療する方法
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する核酸組成物(例えば、第VIII因子バリアントをコードするコドン改変ポリヌクレオチド)及び遺伝子療法ベクター(例えば、第VIII因子バリアントをコードするコドン改変ポリヌクレオチドを含むAAV粒子)は、公知の投与方法に従って、血友病Aの治療のために血友病A患者に投与される。遺伝子療法ベクターを投与する方法は、当該技術分野でよく知られている。これらは、限定するものではないが、静脈内投与、筋肉内注射、組織内注射、及び肝内投与(例えば、肝動脈内または肝静脈内)を含む。概説については、例えば、Chuah MK et al.,Hum Gene Ther.,23(6):557-65(2012)、Chuah MK et al.,J Thromb Haemost.,10(8):1566-69(2012)、Chuah MK et al.,J Thromb Haemost.11 Suppl 1:99-110(2013)、VandenDriessche et al.,Hum Gene Ther.23(1):4-6(2012)、High KA,Blood,120(23):4482-87(2012)、Matrai et al.,Mol Ther.,18(3):477-90(2010)、及びMatrai et al.,Curr Opin Hematol.,17(5):387-92(2010)を参照されたい。これらの各々の内容は、参照により本明細書に援用される。
したがって、本開示は、第VIII因子欠損(例えば、血友病A)を治療する方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法は、本明細書に記載する核酸組成物(例えば、コドン改変第VIII因子ポリヌクレオチド構築物及び/または組換えAAVベクター)を、それを必要とする患者に投与することを含む。いくつかの実施形態では、核酸組成物は、例えば、CS12-FL-NA(配列番号1)と高い核酸配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、または100%)を有する、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするコドン改変ポリヌクレオチドを含む。本明細書に記載するように、いくつかの実施形態では、第VIII因子バリアントポリペプチドをコードするコドン改変ポリヌクレオチドは、プロモーター(例えば、本明細書に記載するようなヒトTTRプロモーター)及び1つ以上の肝臓特異的制御エレメント(例えば、本明細書に記載するような1つまたは2つのCRM8エレメント)に作動可能に連結している。
いくつかの実施形態では、核酸組成物は、哺乳動物遺伝子療法ベクターの一部である。特定の実施形態では、哺乳動物遺伝子療法ベクターは、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、またはアデノ随伴ウイルスベクターである。
一実施形態において、遺伝子療法ベクターは、コドン改変第VIII因子バリアントコード配列をコードするウイルスベクターを有するアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子である。概して、ウイルスベクターは、各末端における逆位末端反復(ITR)、1つ以上の発現制御エレメント(例えば、プロモーター(例えば、本明細書に記載するようなヒトTTRプロモーター)及び1つ以上の肝臓特異的制御エレメント(例えば、本明細書に記載するような1つまたは2つのCRM8エレメント))、コドン改変第VIII因子コード配列、及びポリAシグナル配列を含む。
治療有効性の評価
血友病A治療の治療有効性は、例えば、治療されている対象の血液の第VIII因子依存性の凝固可能性を測定することにより、評価することができる。凝固可能性を評価するための基準としては、限定するものではないが、in vitro活性化部分トロンボプラスチン時間アッセイ(APPT)、第IX因子発色活性アッセイ、凝血時間、及び第VIII因子抗原レベル(例えば、第VIII因子特異的ELISAを使用する)が挙げられる。なお、治療的用量は、患者において野生型レベルの第VIII因子をもたらす必要はなく、むしろ、有意義または測定可能なかたちで症状を減少させるのに十分な発現が、本開示の目的では治療的とみなされることに留意されたい。
National Hemophilia Foundationによれば、対象の血漿が、正常なヒト血漿の6%~49%の第VIII因子活性を含むとき、対象は、軽度血友病Aを有するものと分類される。軽度血友病Aを有する対象は、通常、重大な受傷、外傷、または手術の後にのみ出血を起こす。多くの場合、軽度血友病は、受傷、手術、または抜歯が長期出血をもたらして初めて診断される。最初のエピソードは成人期まで発生しない場合がある。軽度血友病を有する女性は、月経過多、すなわち重い月経期をしばしば経験し、出産後に大出血する場合がある。
National Hemophilia Foundationによれば、対象の血漿が、正常なヒト血漿の1%~5%の第VIII因子活性を含むとき、対象は、中等度血友病Aを有するものと分類される。中等度血友病Aを有する対象は、受傷後に出血エピソードを起こす傾向にある。明らかな原因なしに起こる出血は、突発性出血エピソードと呼ばれる。
National Hemophilia Foundationによれば、対象の血漿が、正常なヒト血漿の1%未満の第VIII因子活性を含むとき、対象は、重度血友病Aを有するものと分類される。重度血友病Aを有する対象は、受傷後に出血を起こし、しばしば関節内及び筋肉内に生じる、頻回の突発性出血エピソードを起こす場合がある。
いくつかの実施形態では、正常なヒト血漿は、1mL当たり1IUの第VIII因子活性を含むものと定義される。したがって、いくつかの実施形態では、軽度血友病Aと分類された対象の血漿は、1mL当たり0.06~0.49IUの第VIII因子活性を含む。いくつかの実施形態では、中等度血友病Aと分類された対象の血漿は、1mL当たり0.01~0.05IUの第VIII因子活性を含む。いくつかの実施形態では、重度血友病Aと分類された対象の血漿は、1mL当たり0.01~0.05IUの第VIII因子活性を含む。
いくつかの実施形態では、療法が治療的に有効であるのは、例えば、対象の血液中の第VIII因子活性の平均レベルを上昇させることにより、血友病Aの症状の重症度を減弱させるときである。したがって、いくつかの実施形態では、血友病A療法は、対象の血液/血漿中の第VIII因子活性の平均レベルを上昇させるとき、治療的に有効である。いくつかの実施形態では、治療的に有効な治療は、対象の血液/血漿中の第VIII因子活性の平均レベルを、少なくとも0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、またはそれ以上上昇させる。
いくつかの実施形態では、治療的に有効な治療は、対象が、より重症度の低い形態の血友病Aを有するものと分類されるように、対象の血液中の第VIII因子活性の平均レベルを上昇させる。例えば、一実施形態において、最初に重度血友病Aと分類された対象は、治療的に有効な治療を受けた後、中等度血友病Aまたは軽度血友病Aと再分類される。別の実施形態では、最初に中等度血友病Aと分類された対象は、治療的に有効な治療を受けた後、軽度血友病Aと再分類される。別の実施形態では、最初に軽度血友病Aと分類された対象は、治療的に有効な治療を受けた後、血友病Aを有しないものと再分類される。
処方
本明細書では、血友病Aの治療に使用される組成物が提供される。そのような組成物は、本明細書に記載するように、治療的に有効な量の核酸組成物、例えば、第VIII因子をコードするコドン改変ポリヌクレオチドを含むAAV遺伝子療法ベクターを含む。治療的に有効な量のコドン改変VIIIポリヌクレオチド(例えば、コドン改変第VIII因子コード配列を含むAAV遺伝子療法ベクター)は、例えば、全身投与のために、好適な薬学的担体またはビヒクルと混合される。本明細書に開示するコドン改変第VIII因子ポリヌクレオチドの最終的な処方は、当業者の能力の範疇にある。
投与量
本発明の核酸組成物は、それを必要とする患者に投与される。投与される治療的遺伝子療法剤の量または用量は、特定のコドン改変VIIIポリヌクレオチド構築物、使用される送達ベクター、疾患の重症度、及び対象の全身的特徴などの要因に依存する。正確な用量は、治療の目的に左右され、当業者であれば公知の技術を使用して確認することができる(例えば、Lieberman,Pharmaceutical Dosage Forms(vols.1 3,1992)、Lloyd,The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999)、Pickar,Dosage Calculations(1999)、及びRemington:The Science and Practice of Pharmacy,20th Edition,2003,Gennaro,Ed.,Lippincott,Williams&Wilkinsを参照されたい)。特定の対象を治療するための特定の投与量及び投薬レジメンの決定は、熟練した医師の能力の範疇にある。
VI.実施例
実施例1:N-グリコシル化リンカー配列の付加による、FVIIIを発現する一本鎖AAV8ベクター構築物の改善
BDD-FVIIIのSQ配列における付加的なN-グリコシル化部位がFVIIIタンパク質発現を上昇させるかどうかを調べるために、推定上のN-結合型グリコシル化部位を含む短いペプチド配列のセットを設計した。これまでに、McIntoshら(Blood 121(17):3335-44(2013))は、6つの潜在的部位(「V3ペプチド」)でのN-グリコシル化の概念が、マウスの血漿におけるFVIII発現レベルの向上をもたらしたことを示した。興味深いことに、「V3ペプチド」のin silico予測により、6つの部位のうち2つがin vivoで潜在的にN-グリコシル化されていることが確認された。
複数のN-グリコシル化部位を含む短い配列を生成することを目的として、NetNGlyc-Databaseのプログラム(Steentoft et al.,H.EMBO J,32(10):1478-88,2013)を適用することにより、図8A~8BにNG1~NG21として示す12種の異なるリンカー配列を、コドン最適化されたBDD-FVIII「CS01」配列(内容が参照により本明細書に援用されるWO2017/083762を参照されたい)との関連で設計した。NetNGlyプラットフォームは、ヒトタンパク質配列のN-グリコシル化パターンを分析する9つのニューラルネットワークを組み合わせる。NetNGlyデータベースに基づいて、内容が参照により本明細書に援用されるSteentoft et al.,H.EMBO J,32(10):1478-88,(2013)に記載されるように、N-グリコシル化を翻訳後修飾として伝達する可能性について、設計されたペプチドを分析した。12種の新規な代替的ペプチドのうち、低免疫原性が予測された(下記で説明するとおり)4つの有望なNGリンカーを、「CS04」というコドン最適化されたBDD-FVIII配列(配列番号10)の14アミノ酸サイズのSQ配列に挿入した(SFSQN-新規ペプチド-PPVLKRHQR)。
ヒト肝臓Huh-7細胞をトランスフェクトし、修飾されたBDD-FVIIIを抗FVIIIウエスタンブロット分析(図9)によって検出することにより、予測されるN-グリコシル化部位の翻訳後修飾を、vNG4/CS04、vNG5/CS04、及びvNG16/CS04を含む3つのベクターで実験的に確認した。SQ配列のみを含むBDD-FVIIIと比較して大きなサイズの修飾型FVIIIの重鎖が、ゲル電気泳動によって検出され、新規N-グリコシル化部位の存在が示された。さらに、ヒト肝細胞株HepG2のAAV8感染により、発現ベクターvNG5/CS04及び高分泌性X5バリアントvX5/NG5/CS125について例示したように、N-グリコシル化が確認された(図10;vX5/NG5/CS125については実施例3及び5で説明する)。
リンカー配列の設計の焦点は、低リスクの免疫原性を伴う短いペプチド配列(7~17アミノ酸残基)を生成することであった。このために、in silico免疫原性プロファイリングEpibase(商標)(Lonza)を適用した(HLA結合)。Epibase(商標)のエピトープ予測方法は、免疫原性の予測のために、構造的層及び統計的層を含む。構造的部分は、内容が参照により本明細書に援用されるDesmet et al.,Proteins.58(1):53-69(2005)に記載されるように、Pepscope技術に基づいて結合親和性を推定する。統計的部分は、ペプチド配列及びそれらの実験的結合親和性から情報を抽出する。必須エピトープ数に基づき、関係するHLAクラスIIアロタイプ(Krischmann et al.,J Immunol.15;155(12):5655-62(1995)、Verreck et al.,Int Immunol.8(3):397-404(1996)、これらの内容は参照により本明細書に援用される)、及びDRB1(Laupeze et al.,Hum Immunol.60(7):591-7(1999)、その内容は参照により本明細書に援用される)のリスクスコアを使用して、タンパク質の免疫原性リスクを推定した。このスコアリングシステムに基づくと、ペプチドNG16の免疫原性リスクは中等度であり、NG4及びNG10の免疫原性リスクは低く、NG5の免疫原性リスクはBDD-FVIIIの未修飾SQ配列よりもさらに低い(表2)。
(表2)in vivoでのAAV治療の2週間後のFVIII活性
Figure 2022517267000006
さらに、ベクターvNG4/CS04、vNG5/CS04、vNG10/CS04及びvNG16/CS04を、University of PennsylvaniaのHaig Kazazianの研究室で生成されたエクソン16 FVIIIノックアウトマウスモデルにおいて分析した(表2)。AAV8感染の2週間後、FVIII発現レベルをマウス血漿試料の発色活性によって決定した。4.0×1012の用量におけるAAV8感染の2週間後、FVIII発現レベルは、ペプチドなしのvCS04構築物と比べて1.4~2.4倍高かった。全体として、構築物vNG5/CS04が、高いFVIII発現レベル(3.8IU/mL)、最も低い免疫原性リスク、及び最も短いサイズのペプチド(7アミノ酸残基)を含め、最も好ましい特徴を示した。構築物vNG5/CS04を、別のFVIIIマウスモデルである「系統E」モデルにおいてさらに試験した。「系統E」モデルは、ヒトFVIIIに対して免疫寛容を示す(内容が参照により本明細書に明確に援用される、Reipert et al.,Haemophilia.16(Suppl 5):47-53(2010)及びvan Helden et al.,Blood 118(13):3698-707(2011)に記載されている)。この独立したマウスモデルでは、vNG5/CS04のFVIII発現上昇が確認され、vCS04よりも3倍高いと評価された。
まとめると、非常に低い免疫原性リスク及び向上したレベルのFVIII発現をin vivoで示す、短い新規なN-グリコシル化ペプチド配列を含む、vNG5/CS04という改善されたベクターが開発された。
実施例2:プロモーター/エンハンサー置換による、FVIIIを発現する一本鎖AAV8ベクター構築物の改善
vCS04という、最初のFVIIIを発現するAAV8ベースの一本鎖ベクター構築物のプロモーターカセットは、肝臓特異的マウストランスサイレチン(TTR)遺伝子(Yan et al.,EMBO J,9:869-78(1990)、その内容は参照により本明細書に援用される)に由来するコアプロモーター及びエンハンサー配列を含む。図11を参照されたい。この肝臓特異的mTTRプロモーター/エンハンサーカセットは、2段階で修飾した。第1に、マウスのコア(基礎)プロモーター配列を、対応するヒト配列で完全に置換した。第2に、マウスエンハンサー配列を、最近報告された肝臓特異的シス制御性モジュールCRM8(Nair et al.,Blood,123:3195-99(2014)及びChuah et al.,Mol Ther,22:1605-13(2014)、これらの内容は参照により本明細書に援用される)で置換した。1つまたは2つのCRM8エレメントをヒトTTRコア(基礎)プロモーターの上流に挿入し、それぞれ、ベクター構築物vCS115及びvCS116を得た(図11)。
新規プロモーターカセットの強度を、in vitro及びin vivo分析により、ヒト肝臓由来HepG2細胞株及び「系統E」マウスにおいて、4.0E+12vg/kgの用量で評価した。In vitroでは、1つのCRM8エレメント(vCS115)及び2つのCRM8エレメント(vCS116)を含む構築物は、参照(vCS04)と比較して、それぞれ2.2倍及び3.7倍高い生物作用能単位をもたらした(図12)。In vivoでは、CRM8/hTTRプロモーターカセットは、mTTRプロモーター/エンハンサーと比較可能な性能を示した(図12)。
mTTRプロモーター/エンハンサー、1xCRM8/hTTR、及び2xCRM8/hTTRを含む、記載のプロモーターカセットを、BDD-FVIIIの新規修飾形態と組み合わせた、構築物の三連セットにおいて、FVIII発現に対するCRM8に関連する増強効果をさらに評価した(下記、実施例3~5参照)。全体として、in vitroデータは、(1)vNG5/CS04とvNG5/CS117(2.5倍高い)及びvNG5/CS118(4.0倍高い)、(2)vX5/CS24とvX5/CS101(1.8倍高い)及びvX5/CS105(5.3倍高い)、ならびに(3)vX5/NG5/CS125とvX5/NG5/CS119(4.4倍高い)及びvX5/NG5/CS120(6.2倍高い)を直接比較することにより、1つ及び2つのCRM8エレメントの存在に基づく生物作用能単位の増大を明らかにしている。FVIIIレベルに対するCRM8依存性効果は、in vivoでは観察されなかった。それにもかかわらず、in vivoデータは、新規な1xCRM8/hTTRと2xCRM8/hTTRの両方のプロモーターカセットが、mTTRプロモーター/エンハンサーと比較して、マウスモデルにおいて等しく良好な性能を示すことを明示している。
実施例3:「NG5」バリアントの導入による、FVIIIを発現する一本鎖AAV8ベクター構築物の改善
実施例1に示したデータに基づいて、構築物vNG5/CS04におけるN-グリコシル化リンカーNG5を選択して、新規なヒト肝臓特異的プロモーターである1xCRM8/hTTR及び2xCRM8/hTTRと組み合わせ、構築物vNG5/CS117及びvNG5/CS118を得た(図11)。vNG5/CS04構築物は、mTTRプロモーター/エンハンサーカセットを含む(図11)。vNG5/CS04のin vivo生物作用能レベルは、NG5リンカー配列に対する陽性効果に起因して、vCS04よりも1.9倍高かった(図12)。In vitroでは、生物作用能の上昇が、CRM8エレメント(複数可)を含むベクターであるvNG5/CS117及びvNG5/CS118について観察された。In vivoでは、vNG5/CS117及びvNG5/CS118の発現レベルは、vNG5/CS04)と同様であった(図12)。
実施例4:「X5」バリアントの導入による、FVIIIを発現する一本鎖AAV8ベクター構築物の改善
FVIIIを発現するベクターをさらに改善させるために、X5バリアント(内容が参照により本明細書に援用されるWO2017/083762では、変異「m2」と記載されている)をBDD-FVIIIに導入した。X5バリアントは、重鎖のA1ドメイン内に、ヒトFVIIIを効率的に分泌させる、5つのブタFVIIIアミノ酸残基を含む(Cao et al.,2014,ASGCT abstract #460;バリアントの詳細は口頭説明によって開示された)。具体的には、BDD-FVIIIのX5バリアントを、mTTRプロモーター/エンハンサーと組み合わせて、vX5/CS24をもたらし、また、1つまたは2つのCRM8エレメント(複数可)とhTTRプロモーターと組み合わせて、構築物vX5/CS101及びvX5/CS105をもたらした(図11)。3つの新規構築物を、in vitroでは肝臓由来HepG2細胞株において、in vivoでは「系統E2」マウス[わずかな量のヒトFVIII cDNAを発現し、ヒトFVIIIへの免疫寛容をもたらす、トランスジェニックFVIIIノックアウトマウス系統(van Helden PM,et al.,Blood 118(13):3698-707(2011)、その内容は、全体として、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される)]において分析し、参照構築物vCS04と比較した。In vivoにおいて、vX5/CS24、vX5/CS101、及びvX5/CS105は、2.5~3.1倍のFVIII活性レベルの向上をもたらした(図12)。In vitroでは、生物作用能の上昇は、4.0~21.2の範囲であった。in vitro試験システムは、X5バリアント(構築物vX5/CS24)から生じた4.0倍の上昇を明らかにし、さらに、X5及び1コピーまたは2コピーのCRM8エレメントを含む構築物(それぞれ、構築物vX5/CS101及びvX5/CS105)により、7.3倍及び21.2倍上昇した。
実施例5:「X5」と「NG5」の両方のバリアントを導入することによる、FVIIIを発現する一本鎖AAV8ベクター構築物の改善
さらなるベクターセットにおいて、N-グリコシル化リンカーNG5(実施例3)及びX5バリアント(実施例4)をBDD-FVIIIに並行して導入し、mTTRプロモーター/エンハンサー、1xCRM8/hTTR、及び2xCRM8/hTTRを含む3つの異なるプロモーターとさらに組み合わせて、それぞれ、構築物vX5/NG5/CS125、vX5/NG5/CS119、及びvX5/NG5/CS120を得た(図11)。vCS04と比較すると、vX5/NG5/CS125、vX5/NG5/CS119、及びvX5/NG5/CS120のin vivo及びin vitroの生物作用能は、それぞれ、3.6~5.5倍及び3.2~19.8倍上昇した。2つの新規修飾のX5及びNG5の導入は、一般的なプロモーターを各々が有する3シリーズの構築物について示されるように、in vivoでさらなる発現上昇を明らかにしている。例えば、2xCRM8/hTTRプロモーターを有するシリーズ(構築物vCS116、vNG5/CS118、vX5/CS105、及びvX5/NG5/CS120)において、NG5のみの存在は、FVIII発現レベルを1.9IU/mLから2.9IU/mLに上昇させ、X5のみの存在は、FVIII発現を1.9IU/mLから5.1IU/mLに上昇させ、X5とNG5の両方の存在は、FVIII発現を1.9IU/mLから11.4IU/mLに上昇させる。
まとめると、新規2xCRM8/hTTRプロモーターカセットと、コドン最適化されたBDD-FVIII「CS04」ヌクレオチド配列と、X5バリアント及びNG5配列の2つの修飾をさらに保有する構築物vX5/NG5/CS120が、in vitro及びin vivoの生物作用能が最も高い構築物であると決定された。
実施例6:一本鎖AAV8ベクター構築物のヌクレオチドの削減
わずかに過大のベクター構築物vX5/NG5/CS120のベクターサイズを削減するために(これにより、パッケージングが効率化するはずである)、隣接するITR内のすべての非機能DNA配列を欠失させた。これにより、5191ヌクレオチドから合計71ヌクレオチドが削減され、5120ヌクレオチドのサイズの発現カセットがもたらされた。欠失は、5’-ITRとCRM8配列との間の19ヌクレオチド、ヒトTTRプロモーターとKozak配列との間の9ヌクレオチド、BDD-FVIIIコード配列と合成ポリアデニル化部位の間の27ヌクレオチド、及び合成ポリアデニル化部位と3’-ITR配列との間の16ヌクレオチドを含んだ。このvX5/NG5/CS12というサイズ削減発現カセットは、2つのCRM8エレメント及びコアヒトTTRプロモーター配列を含むプロモーター、X5バリアントと共にNG5配列を含むBDD-FVIII配列、ならびに合成ポリアデニル化部位からなり、2つのAAV2ベースの逆位末端反復が隣接している。構築物vX5/NG5/CS12は、図11に概略的に示している。
AAVベクターゲノム調製物vCS04、vX5/NG5/CS120、及びvX5/NG5/CS12のベクターゲノム完全性を、アガロースゲル電気泳動によって調べた。図13に示した結果は、vCS04、vX5/NG5/CS120、及びvX5/NG5/CS12ウイルスベクターが、およそ5kbの明確なバンドによって示されるように、同様のサイズのゲノムを有することを示す。計算されたベクターサイズはおよそ5.2kbであったが、このゲノムは、わずかに過大なゲノム(4.7kbのAAV野生型ゲノムに対して)の適正なパッケージングを裏付ける均一なバンドである。より短いvX5/NG5/CS12バリアントが好ましい。
vCS04、vX5/NG5/CS120、及びvX5/NG5/CS12を含むAAV8ベースのウイルスベクターのセットを、FVIII F17ノックインマウスに、5×1011vg/kg、1×1012vg/kg、及び4×1012vg/kgのベクター用量で投与し、FVIII活性レベルを14日目に決定した。図14に示すように、vX5/NG5/CS12とvX5/NG5/CS120の両方が、1×1012vg/kgのベクター用量において、およそ4IU/mLの比較可能な発現レベルをもたらした。1×1012vg/kgの用量でFVIII発現レベルが0.3IU/mLと非常に低かった参照構築物vCS04とは対照的に、改善されたベクターのvX5/NG5/CS12及びvX5/NG5/CS120は、およそ14倍上昇したFVIII発現レベルを示した(図14)。5×1011vg/kgの用量においても、ベクターvX5/NG5/CS12では、1.5IU/mLのFVIIIの発現レベルを得ることができた。in vivoデータによれば、vX5/NG5/CS120及びvX5/NG5/CS12のin vitro生物作用能は、それぞれ、およそ17倍及び24倍と大きく上昇し、等しい感染多重度(MOI)でHepG2細胞に感染した(図14)。このように、すべてのベクターを同じ濃度(感染多重度)で投与したため、生物作用能の差は、使用したバリアントに起因するものであり、サイズ依存性ではない。

Claims (26)

  1. 第VIII因子タンパク質をコードする第VIII因子ポリヌクレオチドを含む核酸組成物であって、前記第VIII因子ポリヌクレオチドが、CS12-FL-NA(配列番号1)の核酸配列を有する、前記核酸組成物。
  2. 前記第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結したプロモーターポリヌクレオチドをさらに含み、前記プロモーターポリヌクレオチドが、hTTR(配列番号6)の核酸配列を有する、請求項1に記載の核酸組成物。
  3. 前記プロモーターが、前記第VIII因子ポリヌクレオチドに直接結合している、請求項2に記載の核酸組成物。
  4. 前記第VIII因子ポリヌクレオチドに機能的に連結した肝臓特異的エレメントをさらに含み、前記肝臓特異的エレメントが、CRM8(配列番号5)の配列を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸組成物。
  5. 第2の肝臓特異的エレメントが、前記第VIII因子ポリペプチドに機能的に連結している、請求項4に記載の核酸組成物。
  6. 前記肝臓特異的エレメント及び前記プロモーターが、直接結合している、請求項4または5に記載の核酸組成物。
  7. CS12-CRM8.2-Vr(配列番号3)を含む核酸配列を有する、請求項1に記載の核酸組成物。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物を含む、哺乳動物遺伝子療法ベクター。
  9. アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、請求項8に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクター。
  10. 前記AAVベクターが、血清型8アデノ随伴ウイルス(AAV-8)ベクターである、請求項9に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクター。
  11. 前記核酸組成物が、前記第VIII因子タンパク質をコードする一本鎖ポリヌクレオチドである、請求項8~10のいずれか1項に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクター。
  12. 請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物を封入しているカプシドタンパク質を含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子。
  13. 前記カプシドタンパク質が、血清型8アデノ随伴ウイルス(AAV-8)カプシドタンパク質を含む、請求項12に記載のAAV粒子。
  14. 前記核酸組成物が、前記第VIII因子タンパク質をコードする一本鎖ポリヌクレオチドである、請求項12または13に記載のAAV粒子。
  15. 請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物を血友病A患者に投与することを含む、血友病Aを治療するための方法。
  16. 血友病Aを治療するための、請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物。
  17. 血友病Aの治療用の薬剤の製造のための、請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物の使用。
  18. 請求項8~11のいずれか1項に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクターを血友病A患者に投与することを含む、血友病Aを治療するための方法。
  19. 血友病Aを治療するための、請求項8~11のいずれか1項に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクター。
  20. 血友病Aの治療用の薬剤の製造のための、請求項8~11のいずれか1項に記載の哺乳動物遺伝子療法ベクターの使用。
  21. 請求項12~14のいずれか1項に記載のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子を血友病A患者に投与することを含む、血友病Aを治療するための方法。
  22. 血友病Aを治療するための、請求項12~14のいずれか1項に記載のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子。
  23. 血友病Aの治療用の薬剤の製造のための、請求項12~14のいずれか1項に記載のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子の使用。
  24. 請求項1~7のいずれか1項に記載の核酸組成物を真核生物宿主細胞に導入することを含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子を生成するための方法であって、
    前記核酸組成物が、5’逆位末端反復配列(5’ITR)及び3’逆位末端反復配列(3’ITR)が隣接するCS12-FL-NA(配列番号1)の核酸配列を有する第VIII因子ポリヌクレオチドを含み、
    前記哺乳動物宿主細胞が、AAVrep遺伝子、AAVcap遺伝子、及びウイルス複製ヘルパー遺伝子をコードする1つ以上のポリヌクレオチドを含む、
    前記方法。
  25. 前記核酸組成物が、CS12-CRM8.2-Vrp(配列番号10)の核酸配列を有するプラスミドである、請求項24に記載の方法。
  26. 前記AAVcap遺伝子が、血清型8アデノ随伴ウイルス(AAV-8)cap遺伝子である、請求項24または25に記載の方法。
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