JP2022523038A - 遺伝子置換及び抗炎症を介したデュシェンヌ型筋ジストロフィーに対する一段階遺伝子療法 - Google Patents
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- C12N2830/00—Vector systems having a special element relevant for transcription
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Abstract
一実施形態では、本発明は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含むデュアルカセット遺伝子ビヒクルであって、当該ミニジストロフィン遺伝子が、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変Mcken(MCK)エンハンサを含むコンストラクトに作動可能に連結されており、当該NF-κB/p65-shRNA遺伝子が、第2のプロモータの制御下にある遺伝子ビヒクルを提供する。また、このような遺伝子ビヒクルを含む医薬組成物、及びこのような遺伝子送達ビヒクル及び医薬組成物を使用するデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)を回復させる方法も提供される。【選択図】図6A
Description
関連出願の相互参照
この特許出願は、参照により援用される、2019年2月2日出願の米国仮特許出願第62/800,484号の恩典を主張する。
この特許出願は、参照により援用される、2019年2月2日出願の米国仮特許出願第62/800,484号の恩典を主張する。
配列表
本明細書と同時に提出されるヌクレオチド/アミノ酸配列表は、その全体が参照により本明細書に援用される。
本明細書と同時に提出されるヌクレオチド/アミノ酸配列表は、その全体が参照により本明細書に援用される。
デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、ジストロフィン遺伝子の変異に起因する致死性のX連鎖遺伝性疾患である。DMDは、最も一般的な遺伝性筋疾患である。DMD患者における若年死亡の主因は、心不全である。炎症は、進行性筋変性におけるDMDの二次病態メカニズムであるが、NF-κB(NF-κB)を阻害すると、DMDマウスにおいて筋肉の炎症が減少し、筋病理が回復し、筋肉の生理機能が改善する(非特許文献1及び2)。
遺伝子療法をベースとする遺伝子置換は、DMDの治療法となる可能性がある(非特許文献3)が、DMDには未だ治療法がない。NF-κBシグナル伝達のアップレギュレーションによって引き起こされる慢性炎症は、DMD遺伝子療法の課題である(非特許文献4)。CMVプロモータなどのユニバーサルプロモータは、筋肉遺伝子療法において望まれない毒性及び免疫応答を引き起こすことが多い。従って、特定の筋肉を標的とする遺伝子送達系が、DMDの臨床試験の安全性にとって重要である(非特許文献5)。更に、鬱血性心不全がDMDから生じる主な合併症であると記載されていることに鑑みれば、DMD療法のためにミニジストロフィンを筋肉特異的に発現させると、骨格筋及び心筋の両方でミニジストロフィンがロバストに発現するはずである。
shRNA技術を介してNF-κBを減少させると、mdxマウスにおけるこのような病理過程が回復することが実証されている(非特許文献6)。また、ミニジストロフィン及びNF-κB/p65-shRNAをそれぞれ保有する2つの組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターをDMDマウスモデルに同時に注射したとき、NF-κBの減少を介してミニジストロフィンの発現が顕著に増加することが他の予備的な結果によって示されている。しかし、2種類のAAVの注射は、多くの用途において、複雑すぎて臨床には適用できない。
従って、骨格筋及び心筋の両方にミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNAの両方を導入するためのより実用的なビヒクルが望まれている。
Qing Yang, et al. Gene Ther. 2012, 19:1196-1204, PubMed PMID: 22278411.
Xi Yin, et al. Muscle Nerve. 2017, 56:759-767.
Bing Wang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A., 2000, 97(25):13714-13719, PMID: 11095710.
Mendell, et al., N. Engl. J. Med. 2010 Oct 7;363(15):1429-37.
Bing Wang, et al., Gene Ther., 2008, 15:1489-1499, PMID: 18563184.
Qing Yang, et al. Gene Ther. 2012, 19:1196-1204, PubMed PMID: 22278411.
一実施形態では、本発明は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含むデュアルカセット遺伝子ビヒクルであって、当該ミニジストロフィン遺伝子が、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変Mcken(MCK)エンハンサを含むコンストラクトに作動可能に連結されており、当該NF-κB/p65-shRNA遺伝子が、第2のプロモータの制御下にある遺伝子ビヒクルを提供する。また、このような遺伝子ビヒクルを含む医薬組成物、並びにこのような遺伝子送達ビヒクル及び医薬組成物を使用するデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)を回復させる方法も提供される。
同様の技術は存在しない。DMDにおけるアップレギュレーションしたNF-kB経路は、下流の病態形成において鍵となる役割を果たしているだけでなく(Acharyya 2007J Clin Invest)、ジストロフィン遺伝子置換の効率にも明らかに影響を与える(Jayandharan,2011 PNAS)。デュアル治療遺伝子療法ストラテジは革新的であり、単一のミニジストロフィン置換よりも多くの利益を有するはずである。
一実施形態では、本発明は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含むデュアルカセット遺伝子ビヒクルであって、当該ミニジストロフィン遺伝子が、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変Mcken(MCK)プロモータエンハンサを含むコンストラクトに作動可能に連結されており、当該NF-κB/p65-shRNA遺伝子が、第2のプロモータに作動可能に連結されている遺伝子ビヒクルを提供する。
AAVベクターは、当業者に公知であるものなどの、遺伝子療法ベクターとして使用するのに好適なAAVの任意の株に由来していてよい。純粋に、例えば、親AAV株は、AAV1、AAV2、AAV6、又はAAV9であってよいが、他の株を使用することもできる。
本発明の状況における例示的なAAVベクター(又はそれから当業者がウイルス配列を理解するようなものをコードしているベクターを作製するためのプラスミド)は、AAV-M1p65EnsynOpti3978又はAAV-M2p65EnsynOpti3978(このようなベクターを作製するためのプラスミドを含む)として本明細書に記載される。本発明の状況で使用するためのこれら例示的なAAVの配列は、AAV-M1p65EnsynOpti3978である配列番号1;AAV-M2p65EnsynOpti3978である配列番号23;AAV-M1p65EnsynOpti3837である配列番号25;及びAAV-M2p65EnsynOpti3837である配列番号26の配列を含む。
AAV-M2p65EnsynOpti3978は、配列番号1中に存在するm1p65をコードしている配列(tgtgtccattgtctcactcctcgaggagtgagacaatggacacattttttt(配列番号17))の代わりに、bp1701~1751に配列agtccctgtctgcacctgtctcgagacaggtgcagacagggactttttttt(m2p65 shRNAをコード、配列番号22を含む点でAAV-M1p65EnsynOpti3978と異なる。
同様に、AAV-M2p65EnsynOpti3837は、配列番号25中に存在するm1p65をコードしている配列(tgtgtccattgtctcactcctcgaggagtgagacaatggacacattttttt(配列番号17))の代わりに、bp1701~1751に配列agtccctgtctgcacctgtctcgagacaggtgcagacagggactttttttt(m2p65 shRNAをコード、配列番号22を含む点でAAV-M1p65EnsynOpti3837と異なる。
前述の通り、本発明の状況で使用するためのAAVは、心筋及び骨格筋においてミニジストロフィン遺伝子を発現させるためのカセットを含む。好ましくは、ミニジストロフィン遺伝子は、ヒトのコドンに最適化されている。例えば、5つのロッド(1、2、22、23、24)及び3つのヒンジ(1、3、4)、並びにCRドメインを含む、ヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子は、DMD動物モデルの治療、及びヒトの臨床試験、そして、最終的にはCDMの治療に使用することができる。例えば、Kornegay JN,et al..Molecular Therapy.2010,18(8):1501-1508,PMID:20517298(全体が参照により本明細書に援用される)を参照されたい。1つのこのようなヒト最適化ミニジストロフィン(マイクロジストロフィンとも呼ばれる)の配列は、opti-DysΔ3978(3978塩基対を含む)であり、配列番号2に記載されている:
atggtgtggtgggaggaagtggaggactgctacgagagagaggacgtgcagaagaaaaccttcaccaagtgggtgaacgcccagttcagcaagttcggcaagcagcacatcgagaacctgttcagcgacctgcaggatggcaggagactgctggacctgctggagggcctgaccggccagaagctgcccaaggagaagggcagcaccagagtgcacgccctgaacaacgtgaacaaggccctgagagtgctgcagaacaacaacgtggacctggtgaacatcggcagcaccgacatcgtggacggcaaccacaagctgaccctgggcctgatctggaacatcatcctgcactggcaggtgaagaacgtgatgaagaacatcatggccggcctgcagcagaccaacagcgagaagatcctgctgagctgggtgaggcagagcaccagaaactacccccaggtgaacgtgatcaacttcaccacctcctggagcgacggcctggccctgaacgccctgatccacagccacagacccgacctgttcgactggaacagcgtggtgtgtcagcagagcgccacccagagactggagcacgccttcaacatcgccagataccagctgggcatcgagaagctgctggaccccgaggacgtggacaccacctaccccgacaagaaaagcatcctcatgtacattaccagcctgttccaggtgctgccccagcaggtgtccatcgaggccatccaggaagtggaaatgctgcccaggccccccaaagtgaccaaggaggagcacttccagctgcaccaccagatgcactacagccagcagatcacagtgagcctggcccagggctatgagagaaccagcagccccaagcccagattcaagagctacgcctacacccaggccgcctacgtgaccacctccgaccccaccagaagccccttccccagccagcacctggaggcccccgaggacaagagcttcggcagcagcctgatggagagcgaagtgaacctggacagataccagaccgccctggaggaagtgctgtcctggctgctgagcgccgaggacaccctgcaggcccagggcgagatcagcaacgacgtggaagtggtgaaggaccagttccacacccacgagggctacatgatggatctgaccgcccaccagggcagagtgggcaatatcctgcagctgggcagcaagctgatcggcaccggcaagctgagcgaggacgaggagaccgaagtgcaggagcagatgaacctgctgaacagcagatgggagtgcctgagagtggccagcatggagaagcagagcaacctgcacagagtgctgatggacctgcagaaccagaagctgaaggagctgaacgactggctgaccaagaccgaggagcggaccagaaagatggaggaggagcccctgggccccgacctggaggacctgaagagacaggtgcagcagcacaaagtgctgcaggaggacctggagcaggagcaggtgcgcgtgaacagcctgacccacatggtggtggtcgtggacgagagcagcggcgaccacgccacagccgccctggaagagcagctgaaagtgctgggcgacagatgggccaatatttgtaggtggaccgaggacagatgggtgctgctgcaggaccagcccgacctggcccctggcctgaccaccatcggcgccagccccacccagaccgtgaccctggtgacccagcccgtggtgacaaaggagaccgccatcagcaagctggagatgcccagctccctgatgctggaagtgcccacccaccgcctgctccagcagttccccctggacctggagaagttcctggcctggctgaccgaggccgaaaccaccgccaatgtgctccaggacgccactagaaaggagaggctgctggaggacagcaagggcgtgaaagagctgatgaagcagtggcaggatctgcagggcgaaatcgaggcccacaccgacgtgtaccacaacctggacgagaacagccagaagattctgaggagcctggagggcagcgacgacgccgtcctgctccagaggaggctggacaacatgaacttcaagtggagcgagctgcggaagaagagcctgaacatccggagccacctggaagccagcagcgaccagtggaagagactgcacctgagcctgcaggagctgctggtgtggctgcagctgaaggacgacgagctgagcagacaggcccccatcggcggcgacttccccgccgtgcagaagcagaacgacgtgcaccgggccttcaagagggagctgaaaaccaaggaacccgtgatcatgagcaccctggagacagtgcggatcttcctgaccgagcagcccctggagggactggagaagctgtaccaggagcccagagagctgccccccgaggagagagcccagaacgtgaccaggctgctgagaaagcaggccgaggaagtgaataccgagtgggagaagctgaatctgcacagcgccgactggcagagaaagatcgacgagaccctggagagactccaggaactgcaggaagccaccgacgagctggacctgaagctgagacaggccgaagtgatcaagggcagctggcagcctgtgggcgatctgctgatcgactccctgcaggatcacctggagaaagtgaaggccctgcggggcgagatcgcccccctgaaggagaatgtgagccacgtgaacgacctggccagacagctgaccaccctgggcatccagctgagcccctacaacctgagcacactggaggatctgaacacccggtggaaactgctgcaggtggccgtggaggatagagtgaggcagctgcacgaagcccacagagacttcggccctgcctcccagcacttcctgagcaccagcgtgcagggcccctgggagagagccatctcccccaacaaagtgccctactacatcaaccacgagacccagaccacctgctgggaccaccctaagatgaccgagctgtatcagagcctggccgacctgaacaatgtgcggttcagcgcctacagaaccgccatgaagctgcggagactgcagaaggccctgtgcctggatctgctgagcctgagcgccgcctgcgacgccctggaccagcacaacctgaagcagaatgaccagcccatggacatcctgcagatcatcaactgcctgaccacaatctacgaccggctggaacaggagcacaacaacctggtgaatgtgcccctgtgcgtggacatgtgcctgaattggctgctgaacgtgtacgacaccggcaggaccggcagaatccgcgtgctgagcttcaagaccggcatcatcagcctgtgcaaggcccacctggaggataagtaccgctacctgttcaagcaggtggccagcagcaccggcttctgcgatcagaggagactgggcctgctgctgcacgatagcatccagatccctaggcagctgggcgaagtggccagctttggcggcagcaacatcgagccctctgtgaggagctgcttccagttcgccaacaacaagcccgagatcgaggccgccctgttcctggactggatgaggctggagcctcagagcatggtgtggctgcctgtgctgcacagagtggccgccgccgagaccgccaagcaccaggccaagtgcaatatctgcaaggagtgccccatcatcggcttccggtacaggagcctgaagcacttcaactacgacatctgccagagctgctttttcagcggcagagtggccaagggccacaaaatgcactaccccatggtggagtactgcacccccaccacctccggcgaggatgtgagagacttcgccaaagtgctgaagaataagttccggaccaagcggtactttgccaagcaccccaggatgggctacctgcccgtgcagaccgtgctggaaggcgacaacatggagacctga。この配列は、配列番号1及び配列番号23内に塩基対2365~6342として含まれている。
atggtgtggtgggaggaagtggaggactgctacgagagagaggacgtgcagaagaaaaccttcaccaagtgggtgaacgcccagttcagcaagttcggcaagcagcacatcgagaacctgttcagcgacctgcaggatggcaggagactgctggacctgctggagggcctgaccggccagaagctgcccaaggagaagggcagcaccagagtgcacgccctgaacaacgtgaacaaggccctgagagtgctgcagaacaacaacgtggacctggtgaacatcggcagcaccgacatcgtggacggcaaccacaagctgaccctgggcctgatctggaacatcatcctgcactggcaggtgaagaacgtgatgaagaacatcatggccggcctgcagcagaccaacagcgagaagatcctgctgagctgggtgaggcagagcaccagaaactacccccaggtgaacgtgatcaacttcaccacctcctggagcgacggcctggccctgaacgccctgatccacagccacagacccgacctgttcgactggaacagcgtggtgtgtcagcagagcgccacccagagactggagcacgccttcaacatcgccagataccagctgggcatcgagaagctgctggaccccgaggacgtggacaccacctaccccgacaagaaaagcatcctcatgtacattaccagcctgttccaggtgctgccccagcaggtgtccatcgaggccatccaggaagtggaaatgctgcccaggccccccaaagtgaccaaggaggagcacttccagctgcaccaccagatgcactacagccagcagatcacagtgagcctggcccagggctatgagagaaccagcagccccaagcccagattcaagagctacgcctacacccaggccgcctacgtgaccacctccgaccccaccagaagccccttccccagccagcacctggaggcccccgaggacaagagcttcggcagcagcctgatggagagcgaagtgaacctggacagataccagaccgccctggaggaagtgctgtcctggctgctgagcgccgaggacaccctgcaggcccagggcgagatcagcaacgacgtggaagtggtgaaggaccagttccacacccacgagggctacatgatggatctgaccgcccaccagggcagagtgggcaatatcctgcagctgggcagcaagctgatcggcaccggcaagctgagcgaggacgaggagaccgaagtgcaggagcagatgaacctgctgaacagcagatgggagtgcctgagagtggccagcatggagaagcagagcaacctgcacagagtgctgatggacctgcagaaccagaagctgaaggagctgaacgactggctgaccaagaccgaggagcggaccagaaagatggaggaggagcccctgggccccgacctggaggacctgaagagacaggtgcagcagcacaaagtgctgcaggaggacctggagcaggagcaggtgcgcgtgaacagcctgacccacatggtggtggtcgtggacgagagcagcggcgaccacgccacagccgccctggaagagcagctgaaagtgctgggcgacagatgggccaatatttgtaggtggaccgaggacagatgggtgctgctgcaggaccagcccgacctggcccctggcctgaccaccatcggcgccagccccacccagaccgtgaccctggtgacccagcccgtggtgacaaaggagaccgccatcagcaagctggagatgcccagctccctgatgctggaagtgcccacccaccgcctgctccagcagttccccctggacctggagaagttcctggcctggctgaccgaggccgaaaccaccgccaatgtgctccaggacgccactagaaaggagaggctgctggaggacagcaagggcgtgaaagagctgatgaagcagtggcaggatctgcagggcgaaatcgaggcccacaccgacgtgtaccacaacctggacgagaacagccagaagattctgaggagcctggagggcagcgacgacgccgtcctgctccagaggaggctggacaacatgaacttcaagtggagcgagctgcggaagaagagcctgaacatccggagccacctggaagccagcagcgaccagtggaagagactgcacctgagcctgcaggagctgctggtgtggctgcagctgaaggacgacgagctgagcagacaggcccccatcggcggcgacttccccgccgtgcagaagcagaacgacgtgcaccgggccttcaagagggagctgaaaaccaaggaacccgtgatcatgagcaccctggagacagtgcggatcttcctgaccgagcagcccctggagggactggagaagctgtaccaggagcccagagagctgccccccgaggagagagcccagaacgtgaccaggctgctgagaaagcaggccgaggaagtgaataccgagtgggagaagctgaatctgcacagcgccgactggcagagaaagatcgacgagaccctggagagactccaggaactgcaggaagccaccgacgagctggacctgaagctgagacaggccgaagtgatcaagggcagctggcagcctgtgggcgatctgctgatcgactccctgcaggatcacctggagaaagtgaaggccctgcggggcgagatcgcccccctgaaggagaatgtgagccacgtgaacgacctggccagacagctgaccaccctgggcatccagctgagcccctacaacctgagcacactggaggatctgaacacccggtggaaactgctgcaggtggccgtggaggatagagtgaggcagctgcacgaagcccacagagacttcggccctgcctcccagcacttcctgagcaccagcgtgcagggcccctgggagagagccatctcccccaacaaagtgccctactacatcaaccacgagacccagaccacctgctgggaccaccctaagatgaccgagctgtatcagagcctggccgacctgaacaatgtgcggttcagcgcctacagaaccgccatgaagctgcggagactgcagaaggccctgtgcctggatctgctgagcctgagcgccgcctgcgacgccctggaccagcacaacctgaagcagaatgaccagcccatggacatcctgcagatcatcaactgcctgaccacaatctacgaccggctggaacaggagcacaacaacctggtgaatgtgcccctgtgcgtggacatgtgcctgaattggctgctgaacgtgtacgacaccggcaggaccggcagaatccgcgtgctgagcttcaagaccggcatcatcagcctgtgcaaggcccacctggaggataagtaccgctacctgttcaagcaggtggccagcagcaccggcttctgcgatcagaggagactgggcctgctgctgcacgatagcatccagatccctaggcagctgggcgaagtggccagctttggcggcagcaacatcgagccctctgtgaggagctgcttccagttcgccaacaacaagcccgagatcgaggccgccctgttcctggactggatgaggctggagcctcagagcatggtgtggctgcctgtgctgcacagagtggccgccgccgagaccgccaagcaccaggccaagtgcaatatctgcaaggagtgccccatcatcggcttccggtacaggagcctgaagcacttcaactacgacatctgccagagctgctttttcagcggcagagtggccaagggccacaaaatgcactaccccatggtggagtactgcacccccaccacctccggcgaggatgtgagagacttcgccaaagtgctgaagaataagttccggaccaagcggtactttgccaagcaccccaggatgggctacctgcccgtgcagaccgtgctggaaggcgacaacatggagacctga。この配列は、配列番号1及び配列番号23内に塩基対2365~6342として含まれている。
配列番号2内に、ヒト最適化ミニジストロフィンの以下のドメインを同定することができる。ヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子のコード配列内におけるこれらヌクレオチドの位置を、図5Bに示す。
ヒトジストロフィンのN末端(756塩基対);配列番号3:
atggtgtggtgggaggaagtggaggactgctacgagagagaggacgtgcagaagaaaaccttcaccaagtgggtgaacgcccagttcagcaagttcggcaagcagcacatcgagaacctgttcagcgacctgcaggatggcaggagactgctggacctgctggagggcctgaccggccagaagctgcccaaggagaagggcagcaccagagtgcacgccctgaacaacgtgaacaaggccctgagagtgctgcagaacaacaacgtggacctggtgaacatcggcagcaccgacatcgtggacggcaaccacaagctgaccctgggcctgatctggaacatcatcctgcactggcaggtgaagaacgtgatgaagaacatcatggccggcctgcagcagaccaacagcgagaagatcctgctgagctgggtgaggcagagcaccagaaactacccccaggtgaacgtgatcaacttcaccacctcctggagcgacggcctggccctgaacgccctgatccacagccacagacccgacctgttcgactggaacagcgtggtgtgtcagcagagcgccacccagagactggagcacgccttcaacatcgccagataccagctgggcatcgagaagctgctggaccccgaggacgtggacaccacctaccccgacaagaaaagcatcctcatgtacattaccagcctgttccaggtgctgccccagcaggtgtccatcgaggccatccaggaagtggaa;
atggtgtggtgggaggaagtggaggactgctacgagagagaggacgtgcagaagaaaaccttcaccaagtgggtgaacgcccagttcagcaagttcggcaagcagcacatcgagaacctgttcagcgacctgcaggatggcaggagactgctggacctgctggagggcctgaccggccagaagctgcccaaggagaagggcagcaccagagtgcacgccctgaacaacgtgaacaaggccctgagagtgctgcagaacaacaacgtggacctggtgaacatcggcagcaccgacatcgtggacggcaaccacaagctgaccctgggcctgatctggaacatcatcctgcactggcaggtgaagaacgtgatgaagaacatcatggccggcctgcagcagaccaacagcgagaagatcctgctgagctgggtgaggcagagcaccagaaactacccccaggtgaacgtgatcaacttcaccacctcctggagcgacggcctggccctgaacgccctgatccacagccacagacccgacctgttcgactggaacagcgtggtgtgtcagcagagcgccacccagagactggagcacgccttcaacatcgccagataccagctgggcatcgagaagctgctggaccccgaggacgtggacaccacctaccccgacaagaaaagcatcctcatgtacattaccagcctgttccaggtgctgccccagcaggtgtccatcgaggccatccaggaagtggaa;
ヒンジ1(225塩基対);配列番号4:
atgctgcccaggccccccaaagtgaccaaggaggagcacttccagctgcaccaccagatgcactacagccagcagatcacagtgagcctggcccagggctatgagagaaccagcagccccaagcccagattcaagagctacgcctacacccaggccgcctacgtgaccacctccgaccccaccagaagccccttccccagccagcacctggaggcccccgaggac;
atgctgcccaggccccccaaagtgaccaaggaggagcacttccagctgcaccaccagatgcactacagccagcagatcacagtgagcctggcccagggctatgagagaaccagcagccccaagcccagattcaagagctacgcctacacccaggccgcctacgtgaccacctccgaccccaccagaagccccttccccagccagcacctggaggcccccgaggac;
ロッド1(333塩基対);配列番号5:
agcgaagtgaacctggacagataccagaccgccctggaggaagtgctgtcctggctgctgagcgccgaggacaccctgcaggcccagggcgagatcagcaacgacgtggaagtggtgaaggaccagttccacacccacgagggctacatgatggatctgaccgcccaccagggcagagtgggcaatatcctgcagctgggcagcaagctgatcggcaccggcaagctgagcgaggacgaggagaccgaagtgcaggagcagatgaacctgctgaacagcagatgggagtgcctgagagtggccagcatggagaagcagagcaacctgcacaga;
agcgaagtgaacctggacagataccagaccgccctggaggaagtgctgtcctggctgctgagcgccgaggacaccctgcaggcccagggcgagatcagcaacgacgtggaagtggtgaaggaccagttccacacccacgagggctacatgatggatctgaccgcccaccagggcagagtgggcaatatcctgcagctgggcagcaagctgatcggcaccggcaagctgagcgaggacgaggagaccgaagtgcaggagcagatgaacctgctgaacagcagatgggagtgcctgagagtggccagcatggagaagcagagcaacctgcacaga;
ロッド2(327塩基対);配列番号6:
gtgctgatggacctgcagaaccagaagctgaaggagctgaacgactggctgaccaagaccgaggagcggaccagaaagatggaggaggagcccctgggccccgacctggaggacctgaagagacaggtgcagcagcacaaagtgctgcaggaggacctggagcaggagcaggtgcgcgtgaacagcctgacccacatggtggtggtcgtggacgagagcagcggcgaccacgccacagccgccctggaagagcagctgaaagtgctgggcgacagatgggccaatatttgtaggtggaccgaggacagatgggtgctgctgcaggac;
gtgctgatggacctgcagaaccagaagctgaaggagctgaacgactggctgaccaagaccgaggagcggaccagaaagatggaggaggagcccctgggccccgacctggaggacctgaagagacaggtgcagcagcacaaagtgctgcaggaggacctggagcaggagcaggtgcgcgtgaacagcctgacccacatggtggtggtcgtggacgagagcagcggcgaccacgccacagccgccctggaagagcagctgaaagtgctgggcgacagatgggccaatatttgtaggtggaccgaggacagatgggtgctgctgcaggac;
ヒンジ3(141塩基対);配列番号7:
cagcccgacctggcccctggcctgaccaccatcggcgccagccccacccagaccgtgaccctggtgacccagcccgtggtgacaaaggagaccgccatcagcaagctggagatgcccagctccctgatgctggaagtgccc;
cagcccgacctggcccctggcctgaccaccatcggcgccagccccacccagaccgtgaccctggtgacccagcccgtggtgacaaaggagaccgccatcagcaagctggagatgcccagctccctgatgctggaagtgccc;
ロッド22(348塩基対);配列番号8;
acccaccgcctgctccagcagttccccctggacctggagaagttcctggcctggctgaccgaggccgaaaccaccgccaatgtgctccaggacgccactagaaaggagaggctgctggaggacagcaagggcgtgaaagagctgatgaagcagtggcaggatctgcagggcgaaatcgaggcccacaccgacgtgtaccacaacctggacgagaacagccagaagattctgaggagcctggagggcagcgacgacgccgtcctgctccagaggaggctggacaacatgaacttcaagtggagcgagctgcggaagaagagcctgaacatccggagccacctggaagcc;
acccaccgcctgctccagcagttccccctggacctggagaagttcctggcctggctgaccgaggccgaaaccaccgccaatgtgctccaggacgccactagaaaggagaggctgctggaggacagcaagggcgtgaaagagctgatgaagcagtggcaggatctgcagggcgaaatcgaggcccacaccgacgtgtaccacaacctggacgagaacagccagaagattctgaggagcctggagggcagcgacgacgccgtcctgctccagaggaggctggacaacatgaacttcaagtggagcgagctgcggaagaagagcctgaacatccggagccacctggaagcc;
ロッド23(387塩基対);配列番号9:
agcagcgaccagtggaagagactgcacctgagcctgcaggagctgctggtgtggctgcagctgaaggacgacgagctgagcagacaggcccccatcggcggcgacttccccgccgtgcagaagcagaacgacgtgcaccgggccttcaagagggagctgaaaaccaaggaacccgtgatcatgagcaccctggagacagtgcggatcttcctgaccgagcagcccctggagggactggagaagctgtaccaggagcccagagagctgccccccgaggagagagcccagaacgtgaccaggctgctgagaaagcaggccgaggaagtgaataccgagtgggagaagctgaatctgcacagcgccgactggcagagaaagatcgacgag;
agcagcgaccagtggaagagactgcacctgagcctgcaggagctgctggtgtggctgcagctgaaggacgacgagctgagcagacaggcccccatcggcggcgacttccccgccgtgcagaagcagaacgacgtgcaccgggccttcaagagggagctgaaaaccaaggaacccgtgatcatgagcaccctggagacagtgcggatcttcctgaccgagcagcccctggagggactggagaagctgtaccaggagcccagagagctgccccccgaggagagagcccagaacgtgaccaggctgctgagaaagcaggccgaggaagtgaataccgagtgggagaagctgaatctgcacagcgccgactggcagagaaagatcgacgag;
ロッド24(327塩基対);配列番号10:
accctggagagactccaggaactgcaggaagccaccgacgagctggacctgaagctgagacaggccgaagtgatcaagggcagctggcagcctgtgggcgatctgctgatcgactccctgcaggatcacctggagaaagtgaaggccctgcggggcgagatcgcccccctgaaggagaatgtgagccacgtgaacgacctggccagacagctgaccaccctgggcatccagctgagcccctacaacctgagcacactggaggatctgaacacccggtggaaactgctgcaggtggccgtggaggatagagtgaggcagctgcacgaa;
accctggagagactccaggaactgcaggaagccaccgacgagctggacctgaagctgagacaggccgaagtgatcaagggcagctggcagcctgtgggcgatctgctgatcgactccctgcaggatcacctggagaaagtgaaggccctgcggggcgagatcgcccccctgaaggagaatgtgagccacgtgaacgacctggccagacagctgaccaccctgggcatccagctgagcccctacaacctgagcacactggaggatctgaacacccggtggaaactgctgcaggtggccgtggaggatagagtgaggcagctgcacgaa;
ヒンジ4(216塩基対);配列番号11:
gcccacagagacttcggccctgcctcccagcacttcctgagcaccagcgtgcagggcccctgggagagagccatctcccccaacaaagtgccctactacatcaaccacgagacccagaccacctgctgggaccaccctaagatgaccgagctgtatcagagcctggccgacctgaacaatgtgcggttcagcgcctacagaaccgccatgaagctg;
gcccacagagacttcggccctgcctcccagcacttcctgagcaccagcgtgcagggcccctgggagagagccatctcccccaacaaagtgccctactacatcaaccacgagacccagaccacctgctgggaccaccctaagatgaccgagctgtatcagagcctggccgacctgaacaatgtgcggttcagcgcctacagaaccgccatgaagctg;
システインリッチ(CR)ドメイン(888塩基対);配列番号12:
cggagactgcagaaggccctgtgcctggatctgctgagcctgagcgccgcctgcgacgccctggaccagcacaacctgaagcagaatgaccagcccatggacatcctgcagatcatcaactgcctgaccacaatctacgaccggctggaacaggagcacaacaacctggtgaatgtgcccctgtgcgtggacatgtgcctgaattggctgctgaacgtgtacgacaccggcaggaccggcagaatccgcgtgctgagcttcaagaccggcatcatcagcctgtgcaaggcccacctggaggataagtaccgctacctgttcaagcaggtggccagcagcaccggcttctgcgatcagaggagactgggcctgctgctgcacgatagcatccagatccctaggcagctgggcgaagtggccagctttggcggcagcaacatcgagccctctgtgaggagctgcttccagttcgccaacaacaagcccgagatcgaggccgccctgttcctggactggatgaggctggagcctcagagcatggtgtggctgcctgtgctgcacagagtggccgccgccgagaccgccaagcaccaggccaagtgcaatatctgcaaggagtgccccatcatcggcttccggtacaggagcctgaagcacttcaactacgacatctgccagagctgctttttcagcggcagagtggccaagggccacaaaatgcactaccccatggtggagtactgcacccccaccacctccggcgaggatgtgagagacttcgccaaagtgctgaagaataagttccggaccaagcggtactttgccaagcaccccaggatgggctacctgcccgtgcagaccgtgctggaaggcgacaacatggagacc;及び
cggagactgcagaaggccctgtgcctggatctgctgagcctgagcgccgcctgcgacgccctggaccagcacaacctgaagcagaatgaccagcccatggacatcctgcagatcatcaactgcctgaccacaatctacgaccggctggaacaggagcacaacaacctggtgaatgtgcccctgtgcgtggacatgtgcctgaattggctgctgaacgtgtacgacaccggcaggaccggcagaatccgcgtgctgagcttcaagaccggcatcatcagcctgtgcaaggcccacctggaggataagtaccgctacctgttcaagcaggtggccagcagcaccggcttctgcgatcagaggagactgggcctgctgctgcacgatagcatccagatccctaggcagctgggcgaagtggccagctttggcggcagcaacatcgagccctctgtgaggagctgcttccagttcgccaacaacaagcccgagatcgaggccgccctgttcctggactggatgaggctggagcctcagagcatggtgtggctgcctgtgctgcacagagtggccgccgccgagaccgccaagcaccaggccaagtgcaatatctgcaaggagtgccccatcatcggcttccggtacaggagcctgaagcacttcaactacgacatctgccagagctgctttttcagcggcagagtggccaagggccacaaaatgcactaccccatggtggagtactgcacccccaccacctccggcgaggatgtgagagacttcgccaaagtgctgaagaataagttccggaccaagcggtactttgccaagcaccccaggatgggctacctgcccgtgcagaccgtgctggaaggcgacaacatggagacc;及び
終止コドン(3塩基対);配列番号13:tga
従って、本発明の状況で使用するための好適なヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子は、配列番号2を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよく、そして、配列番号3~13のいずれかからなる配列の群から選択される配列によって表されるドメインを含んでいてよいが、このようなドメイン(複数可)は、このような配列を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、ヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子が配列番号2~13の機能的バリアントを含んでいてもよいことは明らかであろう。機能的バリアントとは、この状況では、コードされている遺伝子産物が参照のコードされている分子の機能を保持している限り、所与の配列のバリアントを使用できることを示す。従って、本発明の状況では、好適なヒト最適化ミニジストロフィンをコードさせるために、配列番号2~13のいずれかに由来する配列バリアントを使用することができる。このようなバリアントは、配列番号2~13のうちの1つ以上に対して約75%~約99%、例えば、配列番号2~13のうちの1つ以上に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
本発明で使用するためのより小さなサイズの他のミニジストロフィン(マイクロジストロフィン)としては、N末端、5つのロッド(ロッド1、2、22、23、24)、2つのヒンジ(ヒンジ1及び4)、及びシステインリッチドメインを含有するミニジストロフィン遺伝子(ヒト又はイヌ)、例えば、hΔDys3849及びhOptiΔDys3837が挙げられる。hOptiΔDys3837は、(i)hOptiΔDys3837がコドン最適化されており、(ii)完全なエクソン79のうちの12塩基が除去されている点で、hΔDys3849とは異なる。必須の機能ドメインは、同一である。3837塩基対を含むhOptiΔDys3837(opti-DysΔ3837とも呼ばれる)の配列は、配列番号27に記載されている。この配列は、配列番号25及び26内に塩基対2365~6201として含まれている(図6B)。例示的なミニジストロフィンは、Wang et al.,PNAS USA,97(25):13714-13719(2000),PMID 11095710;Wang et al.,Gene Therapy,15(15):1099-1106(2008),PMID 18432277;Wang et al.,Gene Therapy,15(22):1489-1499(2008),PMID 18563184;Romesh et al.,Journal of Muscle Research and Cell Motility,27(1):53-67(2006),PMID 16496225;及びKoppanati et al.,Gene Therapy,17(11):1355-1362(2010),PMID 20535217に記載されており、これらは全て参照により援用される。
従って、本発明の状況で使用するための好適なヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子は、配列番号27を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよく、そして、配列番号3~6及び8~13のいずれかからなる配列の群から選択される配列によって表されるドメインを含んでいてよいが、このようなドメイン(複数可)は、このような配列を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、ヒト最適化ミニジストロフィン遺伝子が配列番号3~6、8~13、及び27の機能的バリアントを含んでいてもよいことは明らかであろう。このようなバリアントは、配列番号3~6、8~13、及び27のうちの1つ以上に対して約75%~約99%、例えば、配列番号3~6、8~13、及び27のうちの1つ以上に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
前述の通り、本発明の状況において有用なAAVの中で、心筋及び骨格筋においてミニジストロフィン遺伝子を発現させるためのカセットは、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変MCKプロモータエンハンサを含む。このカセットの中で、ミニジストロフィン遺伝子は、ミニジストロフィンの発現が筋肉特異的第1のプロモータ及び改変MCKプロモータエンハンサの制御下にあるように、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変MCKプロモータエンハンサに作動可能に連結されている。
本発明の状況で使用するために、筋肉特異的な発現を可能にする改変筋肉MCKプロモータエンハンサ。好ましくは、改変筋肉MCKプロモータエンハンサ、MCKプロモータの切断バージョン、これは、AAVゲノムのサイズ制限に鑑みて有用である。1つの好ましい(proffered)改変筋肉MCKプロモータエンハンサについては、筋肉特異的シスエレメントに加えて、mef-2、right e-box(mef1)、及びa/tリッチエレメントを、2つのright e-box及び1つのs5改変領域を含む、分化した筋肉における組織特異性のためのエンハンサ領域において維持することができる。Bing Wang,et al.,Gene Ther.,2008,15:1489-1499.PMID:18563184を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。1つの好ましい改変筋肉MCKプロモータエンハンサの配列(216塩基対を含む)は、配列番号1(図5B)、配列番号23(図5B)、配列番号25(図6B)、及び配列番号26(図6B)のヌクレオチド1757~1972に記載されており、配列番号14によって表される:
ccactacgggtctaggctgcccatgtaaggaggcaaggcctggggacacccgagatgcctggttataattaaccccaacacctgctgcccccccccccccaacacctgctgcctgagcctgagcggttaccccaccccggtgcctgggtcttaggctctgtacaccatggaggagaagctcgctctaaaaataaccctgtccctggtggatcccct。
ccactacgggtctaggctgcccatgtaaggaggcaaggcctggggacacccgagatgcctggttataattaaccccaacacctgctgcccccccccccccaacacctgctgcctgagcctgagcggttaccccaccccggtgcctgggtcttaggctctgtacaccatggaggagaagctcgctctaaaaataaccctgtccctggtggatcccct。
従って、本発明の状況で使用するための好適な改変筋肉MCKプロモータエンハンサは、配列番号14を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、改変筋肉MCKプロモータが配列番号14の機能的バリアントを含んでいてもよいことは明らかであろう。機能的バリアントとは、この状況では、バリアントが参照配列の機能を保持している限り、所与の配列のバリアントを使用できることを示す。従って、配列番号14由来の配列バリアントを、本発明の状況において、改変筋肉MCKプロモータエンハンサとして使用することができる。このようなバリアントは、配列番号14に対して約75%~約99%の配列同一性、例えば、配列番号14に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
本発明の状況で使用するために、筋肉特異的第1のプロモータは、筋肉特異的な発現を可能にする。1つの好ましい改変筋肉特異的第1のプロモータは、合成プロモータ(Syn)であり、これは、筋肉特異的なシスエレメントに加えて、MEF-2及びright e-boxを含む。Bing Wang,et al.,Gene Ther.,2008,15:1489-1499.PMID:18563184を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。1つの好ましい筋肉特異的第1のプロモータの配列(317塩基対を含む)は、配列番号1(図5B)、配列番号23(図5B)、配列番号25(図6B)、及び配列番号26(図6B)のヌクレオチド1973~2289に記載されており、配列番号15によって表される:
gcatgcggccgtccgccctcggcaccattcctcacgacaccgaaatatggcgacgggtgaggaatggtggggagttatttttagagcggtgaggaatggtgggcaggcagcaggtgttgggggagttatttttagagcggggagttatttttagagcggtgaggaatggtggacaccgaaatatggcgacgggtgaggaatggtgccgtcgccatatttgggtgtcccgtccgccctcggccggggccgcattcctgggggccgggcggtgctcccgcccgcctcgataaaaggctccggggccggcggcggcccac。
gcatgcggccgtccgccctcggcaccattcctcacgacaccgaaatatggcgacgggtgaggaatggtggggagttatttttagagcggtgaggaatggtgggcaggcagcaggtgttgggggagttatttttagagcggggagttatttttagagcggtgaggaatggtggacaccgaaatatggcgacgggtgaggaatggtgccgtcgccatatttgggtgtcccgtccgccctcggccggggccgcattcctgggggccgggcggtgctcccgcccgcctcgataaaaggctccggggccggcggcggcccac。
従って、本発明の状況で使用するための好適な筋肉特異的第1のプロモータは、配列番号15を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、筋肉特異的第1のプロモータが配列番号15の機能的バリアントを含んでいてもよいことは明らかであろう。機能的バリアントとは、この状況では、バリアントが参照配列の機能を保持している限り、所与の配列のバリアントを使用できることを示す。従って、配列番号15由来の配列バリアントを、本発明の状況において、筋肉特異的第1のプロモータとして使用することができる。このようなバリアントは、配列番号15に対して約75%~約99%の配列同一性、例えば、配列番号15に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
また、心筋及び骨格筋でミニジストロフィン遺伝子を発現させるためのカセットは、ミニジストロフィン遺伝子の発現を高めるための他の所望のエレメントを含有していてもよい。例えば、配列番号1に記載の例示的なAAV配列は、Kozakコンセンサス配列(GCCACC(配列番号16))を含み、これは、ミニジストロフィン遺伝子の翻訳のエンハンサとして機能する。Bing Wang,et al.,Journal of Orthopaedic Research,2009,27:4,421-42,.PMID:18973234を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。
前述の通り、本発明の状況で使用するためのAAVは、NF-κB/p65-shRNA遺伝子が第2のプロモータに作動可能に連結されているカセットを含む。マウスNF-кB/p65-shRNAカセットは、NF-кB/p65のサブユニット65を特異的にサイレンシングする。Qing Yang,et al.Gene Ther.2012,19:1196-1204,PubMed PMID:22278411を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。理論に束縛されるものではないが、NF-кB/p65のサブユニット65を特異的にサイレンシングすると、炎症が減少し、ミニジストロフィン遺伝子の発現をよりロバストにすることができると考えられる。マウス特異的NF-кB/p65-shRNAは、51塩基対を含み、配列番号1(図5B)及び配列番号25(図6B)のヌクレオチド1701~1751に含まれる。その配列は、tgtgtccattgtctcactcctcgaggagtgagacaatggacacattttttt(配列番号17)である。別のマウス特異的NF-кB/p65-shRNAは、51塩基対を含み、配列番号23(図5B)及び配列番号26(図6B)のヌクレオチド1701~1751に含まれる。その配列は、agtccctgtctgcacctgtctcgagacaggtgcagacagggactttttttt(配列番号22)である。更に、ヒト臨床試験又はDMDの治療における使用については、好ましくはヒトNF-κB配列に基づくshRNA配列を使用する。NF-kBを阻害してヒト滑膜細胞における炎症性サイトカインを誘導するための(REL1096(gattgaggagaaacgtaaatt 配列番号24)と命名されたヒトsiRNAオリゴ配列(Lee,Ui Jin et al.Mol Biol Rep(2008)35:291-298(全体が参照により本明細書に援用される))、及びその癌細胞における構成的又は腫瘍壊死因子誘導性のNF-kBの阻害(Jutooru,Indira et al.J.Biol.Chem.(2010),285:25332-25344(全体が参照により本明細書に援用される))は、当業者に公知である。
従って、本発明の状況で使用するための好適なNF-κB/p65-shRNAは、配列番号17、配列番号22、又は配列番号24を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、NF-κB/p65-shRNAが配列番号17又は配列番号22の機能的バリアントを含んでいてもよいことは明らかであろう。機能的バリアントとは、この状況では、バリアントが参照配列の機能を保持している限り、所与の配列のバリアントを使用できることを示す。従って、配列番号17、配列番号22、又は配列番号24の配列バリアントを使用してよく、これは、本発明の状況において阻害する。このようなバリアントは、配列番号17に対して約75%~約99%の配列同一性、例えば、配列番号17、配列番号22、又は配列番号24に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
前述の通り、NF-κB/p65-shRNAは、第2のプロモータ(の転写制御下で)に作動可能に連結される。この目的のために好ましいプロモータは、U6プロモータであり、最も好ましいのはヒトU6プロモータである。Qing Yang,et al.Gene Ther.2012,19:1196-1204,PubMed PMID:22278411を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。ヒトU6プロモータの配列は、241塩基対を含み、配列番号1(図5B)、配列番号23(図5B)、配列番号25(図6B)、及び配列番号26(図6B)のヌクレオチド1452~1692に含まれる。その配列は(配列番号18)である:
gagggcctatttcccatgattccttcatatttgcatatacgatacaaggctgttagagagataattagaattaatttgactgtaaacacaaagatattagtacaaaatacgtgacgtagaaagtaataatttcttgggtagtttgcagttttaaaattatgttttaaaatggactatcatatgcttaccgtaacttgaaagtatttcgatttcttggctttatatatcttgtggaaaggac。
gagggcctatttcccatgattccttcatatttgcatatacgatacaaggctgttagagagataattagaattaatttgactgtaaacacaaagatattagtacaaaatacgtgacgtagaaagtaataatttcttgggtagtttgcagttttaaaattatgttttaaaatggactatcatatgcttaccgtaacttgaaagtatttcgatttcttggctttatatatcttgtggaaaggac。
従って、本発明の状況で使用するための好適な第2のプロモータは、配列番号18を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又は、からなっていてもよい。無論、第2のプロモータ、配列番号18の機能的バリアントは明らかであろう。機能的バリアントとは、この状況では、バリアントが参照配列の機能を保持している限り、所与の配列のバリアントを使用できることを示す。従って、配列番号18由来の配列バリアントを、本発明の状況において、第2のプロモータとして使用することができる。このようなバリアントは、配列番号18に対して約75%~約99%の配列同一性、例えば、配列番号18に対して少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約99%の配列同一性を保持することによって、本明細書に記載する例示的な配列と異なり得る。
更に、NF-κB/p65-shRNAの発現を駆動するためにU6プロモータを使用することができるが、第2プロモータとして他のプロモータを好適に使用することもできる。多くのプロモータは、当業者に公知である。好ましくは、κB/p65-shRNAの発現を駆動するために作動可能に連結されたプロモータは、免疫細胞及びジストロフィー筋細胞の両方で活性を有していなければならない。幾つかの好適なプロモータの例は、ヒトのH1及びU6などのポリメラーゼIIIプロモータである。
心筋組織及び骨格筋組織でミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのデュアルカセットとは別に、本発明の状況で使用するためのAAVは他の要素を含んでいてもよい。例えば、5’及び3’の逆位末端配列(ITR)は、ゲノムをベクターパッケージにパッケージングするのを容易にする。Xiao,et al.,J.Virol.1998;72(3):2224-32.PubMed PMID:9499080を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。このような3’及び5’のITRの配列は、当業者に公知であるが、例としては以下が挙げられる:
ttggccactccctctgcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgccacgccgggctttgccggcggcctcagcgagcgcagagtggccaactcactaggttcct(配列番号19-5’ITR及び)
aggaacccctagtgatggagttggccactctgcgctcgctcactgaggccgccgggcaaagccggcgtcgggcgacctttggtcgccggcctcagtgcgagcgcagagagtggccaa(配列番号20-3’ITR)。更に、ポリ(A)シグナル配列を含めると、ベクターからの遺伝子発現を高めることができる。Bing Wang,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U S A.,2000,97(25):13714-13719,PMID:11095710を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。ポリA配列は、当業者に周知であるが、1つの好適なポリ(A)の非限定的な例は、tcgaggcctaataaagagctcagatgcatcgatcagagtgtgttggttttttgtgtgaga(配列番号21)である。配列番号1、23、25、及び26内のこれらの配列の位置は、図5B及び6Bに示されている)。含めるための他の有用な遺伝要素としては、抗生物質、例えばアンピシリンに対する耐性を付与する遺伝子が挙げられ、これは、ウイルスパッケージング細胞の培養中に、ウイルスの力価を高めるために感染細胞を選択するために一般的に使用される。
ttggccactccctctgcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgccacgccgggctttgccggcggcctcagcgagcgcagagtggccaactcactaggttcct(配列番号19-5’ITR及び)
aggaacccctagtgatggagttggccactctgcgctcgctcactgaggccgccgggcaaagccggcgtcgggcgacctttggtcgccggcctcagtgcgagcgcagagagtggccaa(配列番号20-3’ITR)。更に、ポリ(A)シグナル配列を含めると、ベクターからの遺伝子発現を高めることができる。Bing Wang,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U S A.,2000,97(25):13714-13719,PMID:11095710を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。ポリA配列は、当業者に周知であるが、1つの好適なポリ(A)の非限定的な例は、tcgaggcctaataaagagctcagatgcatcgatcagagtgtgttggttttttgtgtgaga(配列番号21)である。配列番号1、23、25、及び26内のこれらの配列の位置は、図5B及び6Bに示されている)。含めるための他の有用な遺伝要素としては、抗生物質、例えばアンピシリンに対する耐性を付与する遺伝子が挙げられ、これは、ウイルスパッケージング細胞の培養中に、ウイルスの力価を高めるために感染細胞を選択するために一般的に使用される。
本発明の状況で心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含むデュアルカセット遺伝子ビヒクルとして使用するためのAAVは、当業者に公知の標準的な分子及び細胞の技術によって作製することができる。例えば、デュアルカセット及び他のAAV配列を含むプラスミドは、標準的な分子技術によって遺伝子操作することができる。次いで、このプラスミドを使用して、例えば、好適なパッケージング細胞株(HEK 293細胞又はHEK 293T細胞などであるが、他の細胞株を使用することもできる)にそれをトランスフェクトすることによってウイルスベクターを作製することができる。形質転換体は、例えば、AAVベクターのゲノムが耐性を付与する化合物(例えば、アンピシリン)に培養物を曝露することにより、集団から選択することができる。細胞がAAVパッケージを生成したら、(例えば、CsCl勾配を使用するか、又は当業者に公知の他の方法を介して)精製することができる。その後、保存(例えば、凍結保存)してもよく、使用のために製剤化してもよい。
実施形態では、本発明は、心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含む本発明の遺伝子ビヒクル(本明細書に記載のAAV)と、薬学的に許容し得る担体と、を含む医薬組成物を提供する。薬学的に許容し得る担体は、当業者に公知の任意の担体を含み得る。組成物の担体は、ベクターに好適な任意の担体であってよい。担体は、典型的には液体であり、注射用に製剤化されるが、固体であってもよく、液体成分と固体成分との組み合わせであってもよい。担体は、望ましくは、薬学的に許容し得る(例えば、生理学的又は薬理学的に許容し得る)担体(例えば、賦形剤又は希釈剤)である。薬学的に許容し得る担体は、周知であり、容易に入手することができる。担体の選択は、少なくとも部分的には、具体的なベクター及び組成物を投与するために使用される具体的な方法によって決定される。
組成物は、特に組成物及び/又はその最終用途の安定性を高めるために、任意の他の好適な成分を更に含んでいてもよい。従って、本発明の組成物の広範な好適な製剤が存在する。以下の製剤及び方法は単なる例示であり、決して限定するものではない。
非経口投与に好適な製剤は、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、及び製剤を意図するレシピエントの血液又は他の組織と等張にする溶質を含有し得る水性及び非水性の等張無菌注射液;並びに懸濁化剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、及び保存剤を含み得る水性及び非水性の無菌懸濁液を含む。製剤は、アンプル及びバイアルなどの単位用量又は多用量用の密閉容器で提示することができ、そして、使用直前に注射用の無菌液体賦形剤、例えば水を添加するだけでよいフリーズドライ(凍結乾燥)状態で保存することができる。
更に、組成物は、追加の治療剤又は生物学的活性剤を含んでいてもよい。例えば、特定の適応症の治療において有用な治療因子が存在することがある。イブプロフェン又はステロイドなどの炎症を制御する因子を組成物の一部として、ベクターのインビボ投与に関連する腫脹及び炎症、並びに生理学的苦痛を低減することができる。ベクター自体に対する又は障害に関連する任意の免疫応答を低減するために、組成物方法と共に免疫系抑制剤を投与してもよい。代替的に、疾患に対する身体の天然の防御をアップレギュレーションするために、免疫賦活剤を組成物に含めてもよい。抗生物質、すなわち、殺微生物剤及び殺真菌剤を存在させて、遺伝子移入手順及び他の障害に関連する感染のリスクを低減することができる。
実施形態では、本発明は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)を回復させる方法であって、本明細書に記載の遺伝子ビヒクル(AAV)又は医薬組成物を、DMDに罹患しているか又はDMDを発症するリスクのある患者又は被験体に、DMDを回復させる量及び位置で投与することを含む方法を提供する。この状況では、患者又は被験体は、典型的には、ヒト(例えば、DMDに罹患しており、DMDに対する治療を受けている患者、又は臨床試験の被験体)である。しかし、この方法は、遺伝子発現を評価するための非ヒト動物又はDMDの動物モデルにも適用することができる。このような非ヒト動物は、典型的には、実験室での研究に一般的に使用されるもの(例えば、マウス、ラット、イヌ、非ヒト霊長類など)である。
方法の実施において、遺伝子ビヒクル又は医薬組成物は、典型的には、非経口(例えば、腹腔内、静脈内、筋肉内など)注射によって投与される。しかし、治療を行う医師によって、又は、臨床試験のプロトコルのために、他の送達経路が適しており、使用されることもある。
本発明の方法の実施において送達するウイルス粒子の量は、医師又は研究所の研究者が決定することができ、被験体の大きさ又は被験体若しくは又は患者の種に依存し得る。しかし、心筋及び骨格筋に感染して、本発明の遺伝子ビヒクル内のデュアルカセットから発現するのに十分な遺伝子ビヒクル(AAV)を送達しなければならない。実験室での研究では、以下の実施例で報告する通り、1011個のAAVゲノムを腹腔内に注射したが、これよりも幾分少ない量で十分な場合もある。しかし、ヒトの患者又は被験体の場合は、より多数のAAVゲノムが必要又は望ましい場合がある。例えば、本発明の方法の実行においては、少なくとも108個のAAVゲノム、又は少なくとも109個のAAVゲノム、又は少なくとも1010個のAAVゲノム、又は少なくとも1011個のAAVゲノム、又は少なくとも少なくとも1012個のAAVゲノム、又は少なくとも1013個のAAVゲノム、又は少なくとも1014個のAAVゲノム(又は、少なくとも「約」このような数のAAVゲノムを使用してよい。患者又は被験体に投与するAAVゲノムの上限は、医薬組成物をどの程度濃縮して製剤化できるかにもよるが、1020個以下のAAVゲノム、又は1019個以下のAAVゲノム、又は1018個以下のAAVゲノム、又は1017個以下のAAVゲノム、又は1016個以下のAAVゲノム、又は1020個以下のAAVゲノム(又は「約」このような数のAAVゲノム以下)を好適に投与することができる。より多い又は少ない量のAAVゲノムの量を使用してもよく;最終的には医師、研究所の研究者、又は臨床試験のプロトコルによって用量が決定される。典型的な用量は、2×1010~1×1011ウイルスゲノム/kg(患者の身体)である(Duan,DS,Mol.Ther.2018,26:2337-2356、表4を参照されたい(全体が参照により本明細書に援用される)。
以下の実施例は、本発明を更に説明するが、無論、いかなる方法でもその範囲を限定すると解釈されるべきではない。
以下の実施例では、改変MCKエンハンサ(Mcken)と、ヒトコドン最適化ミニジストロフィン遺伝子を駆動する筋肉特異的合成プロモータ(Syn)とを有するこのようなデュアルカセットAAVベクター(Wang,2008 Gene Therapy及びKornegay,2010 Molecular Therapy)を作製した。これにより、心筋における高レベルの発現によって実証される通り、重症DMDマウスモデルであるジストロフィン/ユートロフィンダブルノックアウト(dys-/-:utro-/-、dKOホモ)マウスの全身の筋肉においてミニジストロフィン遺伝子が効率的かつ特異的に発現することが保証された。また、このようなデュアル治療アプローチは、特にこの重症DMDモデルの骨格筋において、慢性炎症を効率的に阻害した。
次に、Tg.dKO-het(dys-/-:utro+/-).p65+/-マウスを交雑することを通して、Tg.dKO-homo.p65+/+及びTg.dKO-homo.p65+/-のマウスの両方が得られた。また、重症DMDモデルにおいてトランスジェニックヒトミニジストロフィン遺伝子を伴うNF-κBのp65サブユニットの遺伝子破壊(p65+/-)から得られる相乗的な治療効果が有益であり、毒性もないことが観察された。
まとめると、筋肉特異的にジストロフィン遺伝子を発現させるためのコンパクトプロモータと、抗炎症のためのNF-κBの特異的shRNAとを含有するデュアルカセットを有する新規AAVベクターは、DMD遺伝子療法の治療効率及び安全性を高めることができる。
実施例1
この実施例では、改変MCKエンハンサ(Mcken)及びヒトコドン最適化ミニジストロフィン遺伝子を駆動する筋肉特異的合成プロモータ(Syn)の設計を介したデュアルカセットAAVベクターの最適化を示す(Wang,2008及びKornegay,2010)。これにより、重症DMDモデルマウスの全身の筋肉、特に心筋において、ミニジストロフィン遺伝子が効率的かつ特異的に発現することが保証された。また、このようなデュアル治療アプローチは、特に骨格筋において、慢性炎症を効率的に阻害した。
この実施例では、改変MCKエンハンサ(Mcken)及びヒトコドン最適化ミニジストロフィン遺伝子を駆動する筋肉特異的合成プロモータ(Syn)の設計を介したデュアルカセットAAVベクターの最適化を示す(Wang,2008及びKornegay,2010)。これにより、重症DMDモデルマウスの全身の筋肉、特に心筋において、ミニジストロフィン遺伝子が効率的かつ特異的に発現することが保証された。また、このようなデュアル治療アプローチは、特に骨格筋において、慢性炎症を効率的に阻害した。
方法
この研究では、全ての系統のマウスについてIACUCプロトコルが承認された。野生型(WT、C57/BL10)マウスは、Jackson Laboratoriesから購入した。ジストロフィン/ユートロフィンダブルノックアウト(dys-/-:utro-/-、dKOホモ)マウスは、ヘテロ接合ジストロフィン/ユートロフィンダブルノックアウトマウス(dys-/-:utro+/-)の繁殖を通じたインハウスコロニーに由来していた。図1、パネルAに示す通り、N末端、5つのロッド(1、2、22、23、24)、3つのヒンジ(1、3、4)、及びCR末端を含むコンピュータでコドン最適化されたミニジストロフィン遺伝子を単一のAAVベクターにクローニングし、MCK改変エンハンサ調節筋肉合成プロモータによって駆動した、ミニジストロフィンAAVベクターのシングルカセットを作製した。公開されている機能的マウスNF-κB/p65 mRNA配列(Yang,2012)に基づいて、U6プロモータによって駆動されるマウスp65/shRNAの2つのバージョン(m1及びm2)を設計し、それぞれシングルカセットpAAV(ss)-Mcken-Syn-hOptiDys3978(Kornegay,2010)にクローニングした。CsCl勾配超遠心分離法を通してプラスミドを精製した。1つのこのようなプラスミドであるpAAV-M1p65EnsynOpti3978は、図5A及び5Bに模式的に描かれており、その配列は配列番号1に記載されている。
この研究では、全ての系統のマウスについてIACUCプロトコルが承認された。野生型(WT、C57/BL10)マウスは、Jackson Laboratoriesから購入した。ジストロフィン/ユートロフィンダブルノックアウト(dys-/-:utro-/-、dKOホモ)マウスは、ヘテロ接合ジストロフィン/ユートロフィンダブルノックアウトマウス(dys-/-:utro+/-)の繁殖を通じたインハウスコロニーに由来していた。図1、パネルAに示す通り、N末端、5つのロッド(1、2、22、23、24)、3つのヒンジ(1、3、4)、及びCR末端を含むコンピュータでコドン最適化されたミニジストロフィン遺伝子を単一のAAVベクターにクローニングし、MCK改変エンハンサ調節筋肉合成プロモータによって駆動した、ミニジストロフィンAAVベクターのシングルカセットを作製した。公開されている機能的マウスNF-κB/p65 mRNA配列(Yang,2012)に基づいて、U6プロモータによって駆動されるマウスp65/shRNAの2つのバージョン(m1及びm2)を設計し、それぞれシングルカセットpAAV(ss)-Mcken-Syn-hOptiDys3978(Kornegay,2010)にクローニングした。CsCl勾配超遠心分離法を通してプラスミドを精製した。1つのこのようなプラスミドであるpAAV-M1p65EnsynOpti3978は、図5A及び5Bに模式的に描かれており、その配列は配列番号1に記載されている。
AAV9ベクターを293細胞にコトランスフェクションすることによってパッケージングし、Yang,2012に従って2回のCsCl勾配超遠心分離法によって精製した。5日齢のdKOホモの仔に50μL(1×1011個のウイルスゲノム粒子)のウイルスを単回I.P.注射し、8週齢において心筋及び骨格筋、並びに肝臓組織のクライオスタット切片を分析した。ヒトジストロフィン(ロッド1及び2)、リン酸化NF-κB/p65(#8242、Cell Signaling)、CD4(BD550280、BD Biosciences)、CD8(ab22378、Abcam)、CD68(#9936、Cell Signaling)、ColIV(ab6586、Abcam)に対する抗体による免疫蛍光(IF)染色に、切片を適用した。また、核をDAPIで染色した(青色)。200倍の倍率で画像を撮影した。
結果
図1、パネルBに示す通り、心筋をウエスタンブロットアッセイで試験したところ、WTマウスでは完全長ジストロフィン(450kDa)、シングルカセットベクター又はデュアルカセットベクターのいずれかで処理したdKOホモマウスではミニジストロフィン(150kDa)の効率的な発現が観察された。また、肝臓組織ではジストロフィンが発現しないことによって実証される通り、心臓及び骨格筋組織(横隔膜、腓腹筋、及び前脛骨筋)における筋肉を標的とした遺伝子送達の特異性が、ジストロフィンのIF染色により確認された(図1、パネルC及びD)。シングルカセットベクターで処理したマウスとデュアルカセットベクターで処理したマウスとの間で、心臓及び横隔膜の組織におけるジストロフィン陽性細胞比に差はなかった(図1、パネルE)。しかし、デュアルカセットベクターで処理したマウスでは、腓腹筋及び前脛骨筋においてミニジストロフィンがはるかに多く発現していた(図1、パネルE)。
図1、パネルBに示す通り、心筋をウエスタンブロットアッセイで試験したところ、WTマウスでは完全長ジストロフィン(450kDa)、シングルカセットベクター又はデュアルカセットベクターのいずれかで処理したdKOホモマウスではミニジストロフィン(150kDa)の効率的な発現が観察された。また、肝臓組織ではジストロフィンが発現しないことによって実証される通り、心臓及び骨格筋組織(横隔膜、腓腹筋、及び前脛骨筋)における筋肉を標的とした遺伝子送達の特異性が、ジストロフィンのIF染色により確認された(図1、パネルC及びD)。シングルカセットベクターで処理したマウスとデュアルカセットベクターで処理したマウスとの間で、心臓及び横隔膜の組織におけるジストロフィン陽性細胞比に差はなかった(図1、パネルE)。しかし、デュアルカセットベクターで処理したマウスでは、腓腹筋及び前脛骨筋においてミニジストロフィンがはるかに多く発現していた(図1、パネルE)。
この結果は、デュアルカセットAAVベクターによって処理した骨格筋において炎症が減少することを実証し、このことは、ジストロフィン遺伝子置換と抗炎症とを組み合わせた単一のAAVベクターによって相乗効果を得ることができることを示す。
腓腹筋(GAS)をp-P65によってIF染色して、免疫細胞の浸潤を評価するために活性型NF-κB、CD4、及びCD8のレベルを求め、炎症性マクロファージを検出するためにCD68のレベルを求めた。図2Aに示す通り、デュアルカセットAAVで処理したGAS筋は、シングルカセットAAVによる処理と比較して、NF-κBの減少を介してCD4、CD8、及びCD68などの炎症マーカーがより少ないことを表した。WT GASは、筋肉において炎症を示さなかった。しかし、dKOホモマウスの非処理GASは、顕著な炎症を有していた。図2Bは、心臓及びGASの筋肉におけるp-P65のIF染色を示す。心臓組織では、全ての群において陽性細胞はほとんど存在しない。しかし、GAS筋では、デュアルホモ群が、シングルホモ群及び未処理ホモマウス群(Ct-ホモ)よりもはるかに少ないp-P65を示した。
これら結果から、デュアルカセットAAVによって処理した骨格筋では、シングルカセットAAV又は未処理と比較して、観察される活性型NF-κB(p-P65)が顕著に減少することを実証する。mdx/utrn-/-マウスの骨格筋とは異なり、心筋では、マウスをデュアルカセットAAVで処理したか、シングルカセットAAVで処理したか、未処理であるかにかかわらず、活性型NF-κB(p-P65)に著しい差は存在しなかった。
考察
単一のAAVビヒクルを介したNF-κBの阻害を組み合わせた筋肉を標的とする遺伝子置換の全身有効性について調べたところ、コンピュータでコドン最適化されたヒトミニジストロフィンの効率的な発現と、全身の筋肉における炎症の抑制が裏付けられた。これら結果は、筋肉特異的にジストロフィン遺伝子を発現させるためのコンパクトプロモータと、抗炎症のためのNF-κBの特異的shRNAとを含有するデュアルカセットを有する新規AAVベクターが、臨床試験又はその他におけるDMD遺伝子療法の治療効率及び安全性を高めることができることを実証する。
単一のAAVビヒクルを介したNF-κBの阻害を組み合わせた筋肉を標的とする遺伝子置換の全身有効性について調べたところ、コンピュータでコドン最適化されたヒトミニジストロフィンの効率的な発現と、全身の筋肉における炎症の抑制が裏付けられた。これら結果は、筋肉特異的にジストロフィン遺伝子を発現させるためのコンパクトプロモータと、抗炎症のためのNF-κBの特異的shRNAとを含有するデュアルカセットを有する新規AAVベクターが、臨床試験又はその他におけるDMD遺伝子療法の治療効率及び安全性を高めることができることを実証する。
実施例2
この実施例は、重症DMDマウスモデル(dys-/-:utro-/-、dKOホモ)においてトランスジェニックヒトミニジストロフィン遺伝子を伴うNF-κBのp65サブユニットの遺伝子破壊(p65+/-)から得られる相乗的な治療効果が有益であり得ることを実証する。
この実施例は、重症DMDマウスモデル(dys-/-:utro-/-、dKOホモ)においてトランスジェニックヒトミニジストロフィン遺伝子を伴うNF-κBのp65サブユニットの遺伝子破壊(p65+/-)から得られる相乗的な治療効果が有益であり得ることを実証する。
方法
この研究では、全ての系統のマウスについてIACUCプロトコルが承認された。野生型(WT、C57/BL10)及びmdx(dys-/-)のマウスは、Jackson Laboratoriesから購入した。mdx.p65+/-及びヒトミニジストロフィン(DysΔ3990).mdx(Tg.mdx)マウス(Yin,2017及びWang,2000)は、インハウスコロニーに由来していた。Tg.dKO-het(dys-/-:utro+/-).p65+/-マウスを交雑することを通して、Tg.dKO-homo.p65+/+及びTg.dKO-homo.p65+/-のマウスの両方が得られた(図3、パネルA)。
この研究では、全ての系統のマウスについてIACUCプロトコルが承認された。野生型(WT、C57/BL10)及びmdx(dys-/-)のマウスは、Jackson Laboratoriesから購入した。mdx.p65+/-及びヒトミニジストロフィン(DysΔ3990).mdx(Tg.mdx)マウス(Yin,2017及びWang,2000)は、インハウスコロニーに由来していた。Tg.dKO-het(dys-/-:utro+/-).p65+/-マウスを交雑することを通して、Tg.dKO-homo.p65+/+及びTg.dKO-homo.p65+/-のマウスの両方が得られた(図3、パネルA)。
2月齢のマウスの腓腹筋(GAS)を用いてクライオスタット切片を調製した。切片を、ヘマトキシリン-エオシン(H&E)染色及びマッソン三色染色に適用した。また、ヒトジストロフィン(ロッド1及び2)、β-サルコグリカン(NCL-a-SARC、Leica)、リン酸化NF-κB/p65(p-P65)(#8242、Cell Signaling)、CD68(#9936、Cell Signaling)、CD4(BD550280、BD Biosciences)、CD8(ab22378、Abcam)、ColIV(ab6586、Abcam)、及びマウスIgG(mIgG)(C2181、Sigma)に対する抗体を使用することによって免疫蛍光(IF)染色も実施した。核はDAPIで染色した。200倍の倍率で画像を撮影した。内因性対照としてGAPDHに対する抗体を用いたウェスタンブロット分析により、タンパク質の発現を検出した。GraphPad Prism7ソフトウェアを用いて統計解析を実施した。全ての結果を平均±SEM(1群あたりn≧4)として与える。P値が<0.05の場合、差が統計的に有意であるとみなした。
結果
図3、パネルBに示す通り、WTマウスでは完全長ジストロフィン(450kDa)、又はTgマウスではミニジストロフィン(150kDa)の高レベルの発現が検出された。リン酸化NF-κB(65kDa)は、p65ノックアウトバックグランドで著しく減少することが判明した(Tg.dKO-homo.p65+/+対Tg.dKO-homo.p65+/-;dKO-homo.p65+/+対dKO-homo.p65+/-)。図3、パネルCにおいて、ミニジストロフィントランスジェニックDMDマウスではジストロフィン又はジストロフィン関連タンパク質(β-サルコグリカン)も高レベルでみられ、これに伴い、H&E染色において筋肉細胞の形態が改善されていた。
図3、パネルBに示す通り、WTマウスでは完全長ジストロフィン(450kDa)、又はTgマウスではミニジストロフィン(150kDa)の高レベルの発現が検出された。リン酸化NF-κB(65kDa)は、p65ノックアウトバックグランドで著しく減少することが判明した(Tg.dKO-homo.p65+/+対Tg.dKO-homo.p65+/-;dKO-homo.p65+/+対dKO-homo.p65+/-)。図3、パネルCにおいて、ミニジストロフィントランスジェニックDMDマウスではジストロフィン又はジストロフィン関連タンパク質(β-サルコグリカン)も高レベルでみられ、これに伴い、H&E染色において筋肉細胞の形態が改善されていた。
更に、mIgG、CD68、CD4、及びCD8のマッソン三色染色及びIF染色を適用して、筋肉の線維化、壊死、及び炎症を分析した。図4Aの結果は、p65ノックダウンを有するバックグラウンド、特にTg.dKO-homo.p65+/-対Tg.dKO-homo.p65+/+では、細胞形態が改善し、線維化、壊死、及び炎症が減少したことを実証し、これは、NF-κB/p65サブユニットの遺伝子破壊が炎症レベルを低下させ得ることを示す。
図4Bに示す通り、2月齢のGAS筋におけるCD68、CD4、及びCD8のIF染色からの統計解析(Tg.dKO-homo.p65+/+対Tg.dKO-homo.p65+/-;dKO-homo.p65+/+対dKO-homo.p65+/-)は、p65サブユニットの遺伝子が減少することによって、1群あたり合計200個を超える細胞からカウントした線維化、壊死、及び免疫細胞の浸潤のレベルを有意に低下させ得ることを実証した。WTマウスでは炎症は観察されず、未処理のdKOホモGAS筋は、mdxマウスと比較して高いレベルの炎症を示し(図4A及び4B)、これは、先行する知見(Mu,2015)と一致している。
図4Cに示す通り、mdx/utrn-/-マウスの骨格筋とは異なり、心筋では、マウスをデュアルカセットAAVで処理したか、シングルカセットAAVで処理したか、未処理であるかにかかわらず、CD68+マクロファージに著しい差は存在しなかった。対照的に、デュアルカセットAAVで処理した骨格筋では、シングルカセットAAVと比較して、観察されるCD4+及びCD8+の免疫細胞並びにCD68+マクロファージが顕著に減少した。
図4Dは、デュアルカセットAAV及びシングルカセットAAVの処理によって全身処理されたmdx/utrn-/-マウスの健康全般及び筋機能の比較を示す。1月齢及び2月齢の筋機能を0~200HZの周波数で試験した場合、両処理群とも1月齢の200HZでは有意に改善したが、デュアルカセットAAV処理とシングルカセットAAV処理とを比較したときに差はなかった。しかし、デュアルカセットAAV処理は、2月齢などの遅い月齢の200HZでシングルカセットAAVと比較して相乗効果を示した。
追加的に、デュアルカセットAAV処理では体重の改善の早期(1月齢)発生が観察され、デュアルカセットAAV及びシングルカセットAAVの処理によって処理したmdx/utrn-/-マウスの体重の改善は、2月齢で観察された。
考察
この実施例は、重症DMDマウスモデルにおいてトランスジェニック及びNF-κB/p65ノックダウンにおける遺伝子置換及び抗炎症の有効性を実証する。この結果から、dKOホモマウスのバックグラウンドでNF-kB/p65のノックアウトを伴ってミニジストロフィンを発現させると、筋肉の形態を回復させ、線維化、壊死、及び炎症を減少させることができることが明らかになる。これら結果は、NF-κBの遺伝子を減少させることで、大型動物及び臨床試験におけるミニジストロフィン遺伝子療法の有効性が高まる可能性があることを示唆しており、これは、ジストロフィン遺伝子置換及び抗炎症の組み合わせを通じたDMD患者に対する遺伝子療法への応用に光を当てるものである。
この実施例は、重症DMDマウスモデルにおいてトランスジェニック及びNF-κB/p65ノックダウンにおける遺伝子置換及び抗炎症の有効性を実証する。この結果から、dKOホモマウスのバックグラウンドでNF-kB/p65のノックアウトを伴ってミニジストロフィンを発現させると、筋肉の形態を回復させ、線維化、壊死、及び炎症を減少させることができることが明らかになる。これら結果は、NF-κBの遺伝子を減少させることで、大型動物及び臨床試験におけるミニジストロフィン遺伝子療法の有効性が高まる可能性があることを示唆しており、これは、ジストロフィン遺伝子置換及び抗炎症の組み合わせを通じたDMD患者に対する遺伝子療法への応用に光を当てるものである。
本明細書に引用した刊行物、特許出願、及び特許を含む全ての参照文献は、各参照文献が個々にかつ具体的に参照によって援用されると示されており、その全体が本明細書に記載されているかのように、参照によって本明細書に援用される。これらは、以下の参照文献を含むが、これらに限定されるものではない:
・ Acharyya,et al.J.Clin.Invest.,2007,Apr.;117(4):889-901
・ Bing Wang,et al.,Journal of Orthopaedic Research,2009,27:4,421-42,.PMID:18973234
・ Bing Wang,et al.,Gene Ther.,2008,15:1489-1499,PMID:18563184,
・ Bing Wang,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U S A.,2000,97(25):13714-13719,PMID:11095710,
・ Duan,DS,Mol.Ther.2018,26:2337-2356,
・ Lee,Ui Jin et al,.Mol Biol Rep(2008)35:291-298
・ Jayandharan,et al.,PNAS(USA),2011,Mar.1;108(9):3743-8,
・ Jutooru,Indira et al..J.Biol.Chem.(2010),285:25332-25344
・ Kornegay JN,et al..Molecular Therapy.2010,18(8):1501- 1508,PMID:20517298,
・ Mendell,et al.,N.Engl.J.Med.2010 Oct 7;363(15):1429-37,
・ Qing Yang,et al.Gene Ther.2012,19:1196-1204,PubMed PMID:22278411,
・ Ying Tang,et al.Gene Ther.2010,17:1476-1483,PubMed PMID:20720575,
・ Xi Yin,et al.Muscle Nerve.2017,56:759-767,
・ Xiao,et al.,J.Virol.1998;72(3):2224-32.PubMed PMID:9499080,and
・ Xiaodong Mu,et al.Human Mol.Genet.2015,24:2923-2937.
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本発明の説明に関連して(特に以下の特許請求の範囲に関連して)用語「a」及び「an」及び「the」及び「少なくとも1つ」、並びに類似の参照対象の使用は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。1つ以上の項目のリストの後の用語「少なくとも1つ」の使用(例えば、「A及びBのうちの少なくとも1つ」)は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、列挙される項目から選択される1つの項目(A又はB)又は列挙される項目のうちの2つ以上の任意の組み合わせ(A及びB)を意味すると解釈されるべきである。用語「含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含有する(containing)」は、特に断らない限り、オープンエンドな用語である(すなわち、「含むがこれらに限定されない」を意味する)と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において他の指定がない限り、単に、範囲内の各別個の値を個々に参照する省略法として機能することを意図し、各別個の値が、本明細書に個々に列挙されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書に提供される任意の及び全ての例又は例示的な表現(例えば、「など」)の使用は、特に主張しない限り、単に本発明をより深く解明することを意図し、本発明の範囲の限定を提起するものではない。明細書中の表現はいずれも、任意の請求されていない要素が本発明の実施に必須であることを示すと解釈されるべきではない。
本発明の好ましい実施形態は、本発明を実施するための本発明者らに公知の最良の形態を含む、本明細書に記載される。好ましい実施形態の変形は、前述の記載を読んだときに当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がこのような変形を適宜使用すると予想し、そして、本発明者らは、本明細書に具体的に記載されているのとは別の方法で本発明が実施されることを意図している。従って、本発明は、準拠法によって認められている通り、本明細書に添付される特許請求の範囲に列挙される発明主題の全ての変形及び等価物を含む。更に、その全ての可能な変形における上記要素の任意の組み合わせは、本明細書において他の指定がない限り又は文脈から明らかに矛盾していない限り、本発明によって包含される。
Claims (16)
- アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、心筋組織及び骨格筋組織においてミニジストロフィン遺伝子及びNF-κB/p65-shRNA遺伝子の両方を発現させるためのカセットを含むデュアルカセット遺伝子ビヒクルであって、前記ミニジストロフィン遺伝子が、筋肉特異的第1のプロモータ及び改変Mcken(MCK)プロモータエンハンサを含むコンストラクトに作動可能に連結されており、前記NF-κB/p65-shRNA遺伝子が、第2のプロモータの制御下にある遺伝子ビヒクル。
- 配列番号1又は配列番号23の配列を含む、請求項1に記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記ミニジストロフィン遺伝子が、配列番号2~13のいずれかの配列又はその機能的バリアントを含む、請求項1又は2に記載の遺伝子ビヒクル。
- 配列番号25又は配列番号26の配列を含む、請求項1に記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記ミニジストロフィン遺伝子が、配列番号3~6、8~13、及び27のいずれかの配列又はその機能的バリアントを含む、請求項1又は4に記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記改変MCKプロモータエンハンサが、配列番号14の配列又はその機能的バリアントを含む、請求項1~5のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記筋肉特異的第1のプロモータが、Synである、請求項1~5のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記筋肉特異的第1のプロモータが、配列番号15の配列又はその機能的バリアントを含む、請求項1~7のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記第2のプロモータが、U6プロモータである、請求項1~8のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記第2のプロモータが、配列番号18の配列又はその機能的バリアントを含む、請求項1~9のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 前記NF-κB/p65-shRNAが、配列番号17、配列番号22、又は配列番号24の配列を含む、請求項1~10のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル。
- 請求項1~11のいずれかに記載の遺伝子ビヒクルと、薬学的に許容し得る担体と、を含む医薬組成物。
- 注射用に製剤化される、請求項12に記載の医薬組成物。
- デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)を回復させる方法であって、請求項1~11のいずれかに記載の遺伝子ビヒクル又は請求項12若しくは13に記載の医薬組成物を、DMDに罹患しているか又はDMDを発症するリスクのある患者又は被験体に、DMDを回復させる量及び位置で投与することを含む方法。
- 前記遺伝子ビヒクル又は前記医薬組成物を腹腔内注射によって投与する、請求項14に記載の方法。
- 前記患者が、DMDに罹患している、請求項14又は15に記載の方法。
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