JP2022531861A - 異染性白質ジストロフィーの治療に有用な組成物 - Google Patents

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Abstract

AAVhu68カプシドと、機能的ヒトアリールスルファターゼA(ARSA)をコードする核酸配列を含むベクターゲノムとを有する、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)が提供される。また、rAAVを産生するのに有用な産生システム、rAAVを含む医薬組成物、および有効量のrAAVを、それを必要とする対象に投与することによって、異染性白質ジストロフィーを有する対象を治療するか、または異染性白質ジストロフィーの症状を改善するか、または異染性白質ジストロフィーの進行を遅延させる方法も提供される。【選択図】図1

Description

異染性白質ジストロフィー(MLD)は、リソソーム酵素ARSAをコードする遺伝子の変異によって引き起こされる単一遺伝子常染色体劣性スフィンゴ脂質蓄積症である(Von Figura et al.,2001、Gieselmann and Krageloh-Mann,2010)。ARSA欠損は、一般にスルファチドと称される、硫酸化ガラクトスフィンゴ脂質(ガラクトシルセラミド-3-O-スルフェートおよびガラクトシルスフィンゴシン-3-O-スルフェート)である、その天然基質の蓄積をもたらす。スルファチドは、末梢神経系(PNS)におけるSchwann細胞およびマクロファージに加えて、中枢神経系(CNS)におけるオリゴデンドロサイト、ミクログリア、および特定のタイプのニューロンのリソソーム内に蓄積する(Peng and Suzuki,1987)。PNSおよびCNSが主に影響を受けるが、スルファチドの蓄積はまた、内臓器官でも起こり、最も顕著なのは、腎臓、肝臓(Toda et al.,1990)、および胆嚢(Rodriguez-Waitkus et al.,2011、McFadden and Ranganathan,2015)である。
MLD患者(すなわち、両方の対立遺伝子に変異を有する患者)は、典型的には、合成基質に基づくアッセイにおける対照値の0~10%であるARSA酵素活性を有する。単一の変異ARSA対立遺伝子および1つの正常な対立遺伝子を有する、ARSA変異保因者は、臨床的に影響を受けず、通常、対照値の約10%であるARSA酵素活性を有するが、偽欠損症(PD、ARSA欠損の別の遺伝的に異なる形態)対立遺伝子を有する無症候者は、健常な対照の約10~20%であるARSA酵素活性を有する(Gomez-Ospina,2017)。臨床的に、MLDの3つの形態は、疾患重症度の広範な連続スペクトルにわたる症状発症の年齢に基づいて区別することができる:それぞれ、MLD診断の50~60%、20~30%、および15~20%を構成する、急速に進行する重度の後期乳児型、若年型、および遅発性の緩徐進行性成人型(Gomez-Ospina,2017、Wang et al.,2011)。乳児MLDは奇病とみなされる。後期乳児MLDは、30ヶ月齢前に発症し、疾患の最も重症の型である。後期乳児型は、均一な臨床所見および急速に進行する、予測可能な疾患経過を有する。若年性MLDは、30ヶ月齢~16歳の発症年齢によって特徴付けられ、発症年齢の中央値は、研究に応じて、6歳2ヶ月(Kehrer et al.,2011a)~10歳(Mahmood et al.,2010)である。臨床表現型をより良く特徴付けるために、早期若年性MLDと称される、若年性MLD患者のサブセットが記載されており、それらの患者は、6歳以下の臨床的発症年齢であり、後期乳児MLDを伴う子供と比較して、類似しているが、それほど急速ではない初期疾患の進行がある(Biffi et al.,2008、Chen et al.,2016、Sessa et al.,2016)。早期若年性および後期乳児表現型は、まとめて早発型MLDと称される(Sessa et al.,2016)。後期若年性MLD患者(すなわち、7~16歳で症状を発症する患者)では、行動の問題、注意欠陥、または認知機能低下が、通常、最初に発生し、時々、歩行障害と併せて発生する。
MLDに対する承認された治療または疾患修飾療法は存在しない。MLDは欠陥ARSAによって引き起こされるため、様々な研究アプローチは、CNSの影響を受ける神経組織における機能的ARSAを置き換えることによって、生化学的欠陥を修正することを目的とする。酵素補充療法(ERT)および造血幹細胞移植(HSCT)は、ARSA欠損細胞に正常な酵素を提供することに依存するが、遺伝子療法アプローチは、異なる細胞型における野生型ARSAの過剰発現に基づく(Patil and Maegawa,2013)。臍帯血(UCB)、同種末梢血幹細胞、または同種骨髄を使用した造血幹細胞
移植(HSCT)の有効性は、MLD表現型および患者の疾患状態に対する介入のタイミングに依存する(Patil and Maegawa,2013、van Rappard et al.,2015)。骨髄移植(BMT)は、最良の結果のために、ヒト白血球抗原の一致した同胞ドナーの利用可能性を必要とし(Boucher et al.,2015)、移植片対宿主病(GvHD)、感染症、および死亡などの、移植およびコンディショニング関連の合併症のリスクを有する。臍帯血(UCB)移植は、より迅速な利用可能性、GvHDのより低いリスク、より低い死亡率、より高い完全ドナーキメリズム率、および良好な酵素欠損の修正の利点を有するBMTの代替を提供する(Batzios and Zafeiriou,2012、Martin et al.,2013)。しかしながら、BMTは欧州では広く利用可能ではない。脳生着は遅く、多くの場合、細胞が生着し、CNSに移動し、分化し、酵素レベルを回復するのに何ヶ月もかかる。さらに、HSCTで達成された生理学的酵素レベルは、CNS全体で欠損を修正するのに十分ではない場合がある。これは、移植が急速に進行する早発型のMLDにおいて有効ではない理由を説明することができ、発症前に実施しても疾患のすべての態様を修正または安定化することができない(de Hosson et al.,2011、Martin et al.,2013、Boucher et al.,2015)。
したがって、これらの患者における疾患進行を停止または予防することができる迅速に開始される療法に対する実質的に満たされていない必要性が残っている。
HSCTに加えて、ARSAを(過剰)発現し、酵素を患部細胞に送達し、マイクロカプセル化された組換え細胞、オリゴデンドロサイトおよび神経前駆細胞、ならびに胚性幹細胞を含む、MLDの神経学的兆候を治療する、様々な他の細胞ベースのアプローチが存在する。これらの細胞療法は、動物モデルにおけるスルファチド蓄積のかなりのクリアランスを示しているが(Patil and Maegawa,2013)、まだヒトでは試験されていない。
ヒトARSAコードレンチウイルスベクターを自己CD34+細胞に形質導入し、遺伝子修正細胞を患者に再投与することによって、造血幹細胞移植と遺伝子療法とを組み合わせた(HSC-GT)、エクスビボレンチウイルス遺伝子療法が試みられている(Biffi et al.,2013)。この療法は、(年上の罹患した同胞での診断後に)発症前段階で特定された患者にとって有望であるが、既に症候性である患者において有効であることは示されていない。残念なことに、新生児スクリーニングがまだ利用可能でないため、新たなMLD診断のほとんどは、症状発症後に行われ、これにより、多くのMLD患者にとって治療選択肢の可能性が少なくなる。さらに、骨髄破壊的コンディショニングレジメンに固有のリスク、およびこれらの組み込みベクターに関連する挿入変異誘発のリスクが存在する。
NHPにおける薬理毒性試験により、注射部位の周囲に局在する脳の炎症(脳炎)に起因する有意な用量制限毒性が示された(Zerah et al.,2015)。同様に、脳の白質内の12部位における脳内ベクター投与に関与する(Zerah et al.,2015)、早発型MLDに罹患した子供の脳におけるAAVrh10媒介性ARSA遺伝子移入の安全性および有効性を評価するための第1/2相臨床試験が進行中である(NCT01801709)(Aubourg,2016)。治験の結果は、抽象的な形態を除いて公表されておらず、予備報告書により、発症を予防または疾患進行を停止する際の有効性の欠如が示唆されている(Sevin et al.,2018)。有効性の欠如の理由については、治験依頼者によって考察されていない。AAVrh10媒介性遺伝子療法に加えて、脳内送達レンチウイルス遺伝子治療もまた、いずれかの型のMLDを有する患者で採用されている(NCT03725670)。
酵素補充療法(ERT)は、現在、いくつかのリソソーム蓄積症(LSD)のための標準治療(SOC)であり(Sands,2014)、マンノース-6-リン酸受容体を介して注入された酵素を取り込む細胞の能力に依存する(Ghosh et al.,2003)。MLDでは、ERTは、Arsa-/-マウスの腎臓、末梢神経、およびCNSにおいてスルファチド蓄積を低減させる(Matzner et al.,2005)。ヒトARSAに対する免疫寛容および超常的スルファチド合成を有する悪化したMLDマウスモデルでは、MLD症状の改善およびスルファチド蓄積の低減は、早期の時点で処置されたマウスにおいてのみ見られ、進行した症状を有する患者ではIV投与したERTが機能しない可能性があることが示唆された(Matthes et al.,2012)。同じモデルでは、BBBを迂回するための組換えARSAの持続的IT注入は(Stroobants et al.,2011)、スルファチド蓄積の完全な逆転およびCNS機能障害の修正をもたらし、一方、マウスにおける他の非臨床研究では、スルファチド蓄積の低減および機能転帰の改善がもたらされた(Matzner et al.,2009、Piguet et al.,2012)。しかしながら、ヒトでは、ERTによる代謝補正の程度は、早発型MLDにおいて発生する急速な脳脱髄を阻止するために、十分で、適時ではない可能性がある(Rosenberg et al.,2016)。BBBは、ほとんどの巨大タンパク質のCNSへのアクセスを制限するので、ERTは、CNSに直接送達された場合にのみ機能する可能性が高く(Abbott,2013)、短い半減期が頻繁な投与を必要とすると考えられる。この仮説は、頻繁な高用量のIV投与(NCT00681811)またはIT注入(Giugliani et al.,2018)によって、これらの制限を克服しようとしたERT臨床試験において証明されている。しかしながら、IV投与したERTによる後期乳児MLD患者の結果(NCT00418561)は、早発型および後期若年性MLDにおけるIT投与したERT(NCT01510028)とともに失望的であった。
小分子ベースの治療は、(例えば、BBBを交差させることによって)MLDに対する現在の治療の制限を潜在的に克服することができ、また、疾患の異なる発症メカニズムに対処することができる。ワルファリン(クマジン)は、後期乳児MLD患者の小さなコホートにおいて基質還元剤として試験されている抗凝固剤である。尿スルファチドレベルまたは脳バイオマーカーであるN-アセチルアスパラギン酸およびミオイノシトールのレベルに対する有益な効果はなかった(Patil and Maegawa,2013)。
他の研究アプローチで得られた全体的に失望させた非臨床結果と相まって、HSCTおよびHSC-GTの限られた利点、制限された集団、狭い治療濃度域、および関連するリスクは、特に早発型MLD患者にとって、他の実行可能な治療選択肢に対する重要な満たされていない臨床的必要性を表す。
望まれることは、異常なARSA遺伝子および/または異染性白質ジストロフィーに関連する状態を治療するための代替療法である。
アリールスルファターゼA遺伝子(ARSA)変異に関連する疾患(例えば、異染性白質ジストロフィー、すなわち、MLD、またはARSA偽欠損症)の治療を必要とする対象において、それらを治療するのに有用である、治療用、組換え、および複製欠損アデノ随伴ウイルス(rAAV)が本明細書に提供される。rAAVは、望ましくは、複製欠損であり、逆位末端反復(ITR)と、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列とを含み、その調節配列が標的細胞内でhARSAの発現を指示する、ベクターゲノムを有する。特定の実施形態では、rAAVは、ベクターゲノムがパッケージングされるAAVhu68カプシドをさらに含む。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、AAVhu68ゲノム配列を含有せず、AAVhu68
カプシドに対して完全に外因性である。
特定の実施形態では、機能的hARSAは、シグナルペプチドと、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507の配列とを有する。特定の実施形態では、天然のhARSAシグナルペプチド、例えば、配列番号2のaa1~aa18が使用される。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号4のaa1~aa20である。特定の実施形態では、機能的hARSAは、配列番号2または配列番号4のアミノ酸配列を有する。
特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521と約95%~100%同一である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1または配列番号3である。さらなる実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507の配列をコードする。なおさらなる実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号2または配列番号4の配列をコードする。
特定の実施形態では、調節配列は、ニワトリβ-アクチン(BA)プロモーターおよびヒトサイトメガロウイルス最初期エンハンサー(CMV IE)に由来する調節エレメント(例えば、配列番号5のnt198~nt862であるCB7プロモーター)、ニワトリBAスプライスドナーおよびウサギβ-グロビン(rBG)スプライスアクセプターエレメントからなるキメライントロン(例えば、配列番号5のnt956~nt1928であるCI)、ならびにrBG遺伝子に由来するポリアデニル化(ポリA)シグナル(例えば、配列番号5のnt3539~nt3665であるrBG)のうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、配列番号5のヌクレオチド(nt)1~nt3883の配列を有する。特定の実施形態では、rAAVまたはrAAVを含む組成物は、ARSA変異に関連する疾患(例えば、MLD)の症状を改善するため、かつ/またはARSA変異に関連する疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させるために、それを必要とする対象に投与可能である。
別の態様では、rAAVを産生するのに有用な産生システムが提供される。このシステムでは、AAVhu68カプシドタンパク質をコードする核酸配列、本明細書に記載されるベクターゲノム、ならびにベクターゲノムのAAVカプシドへのパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびヘルパー機能を含む細胞が培養される。
一態様では、ARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)の治療を必要とする対象において、それを治療するのに有用なベクターが、本明細書に提供される。ベクターは、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列を有し、その調節配列は標的細胞内でhARSAの発現を指示する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1と約95%~100%同一である。追加的または代替的に、機能的hARSAタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は配列番号1である。特定の実施形態では、ベクターまたはベクターを含む組成物は、ARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)の症状を改善するため、かつ/またはARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させるために、それを必要とする対象に投与可能である。
さらなる態様では、本明細書に記載されるrAAVまたはベクターおよび水性懸濁媒体を含む組成物が本明細書に提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液および記載されるrAAVまたはベクターを含む水性組成物が提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、緩衝生理食塩水、ならびにナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはそれらの混合物のうちの1つ以上含む人工脳脊髄液と、界面活性剤とを含む。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、約0.0005%~約0.001%の界面活性剤を含む
。特定の実施形態では、組成物は、pHが7.2~7.8である。
別の態様では、ARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)を有する対象を治療するか、またはARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)の症状を改善するか、またはARSA変異と関連する疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させる方法が提供される。この方法は、有効量の本明細書に記載されるrAAVまたはベクターを、それを必要とする対象に投与することを含む。特定の実施形態では、ベクターまたはrAAVは、大槽内注入(ICM)、例えば、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介して患者に投与可能である。特定の実施形態では、7歳以下、または6歳以下である異染性白質ジストロフィーを有する患者に投与可能であるベクターまたは組成物が提供される。特定の実施形態では、この方法は、rAAVまたはベクターを単回用量でヒト患者に送達することを含む。
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下の本発明の詳細な説明から明らかになる。
操作されたhARSAコード配列(配列番号1、すなわち、配列番号3のnt7~nt1527、および配列番号5のnt1968~nt3488)を提供する。 AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターゲノムの線形マップを提供する。ベクターゲノムは、ユビキタスCB7プロモーターの制御下で、操作された型のヒトARSA(hARSAco)を発現するものである。CB7は、CMV IEエンハンサーとニワトリBAプロモーターとのハイブリッドからなる。ARSA、アリールスルファターゼA;BA、β-アクチン;CMV IE、サイトメガロウイルス最初期;ITR、逆位末端反復;ポリA、ポリアデニル化;およびrBG、ウサギβ-グロビン。 pENN.AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG.KanRと称される、シスプラスミドの線形マップを提供する。BA、β-アクチン;bp、塩基対;CMV IE、サイトメガロウイルス最初期;hARSAco、ヒトアリールスルファターゼA(操作された);ITR、逆位末端反復;KanR、カナマイシン耐性;Ori、複製起点;ポリA、ポリアデニル化;rBG、ウサギβ-グロビン。 トランスプラスミドpAAV2/hu68.KanRの線形マップを提供する。AAV2:アデノ随伴ウイルス血清型2、AAVhu68:アデノ随伴ウイルス血清型hu68、bp:塩基対、Cap:カプシド、KanR:カナマイシン耐性、Ori:複製起点、Rep:レプリカーゼ。 アデノウイルスヘルパープラスミドpAdDeltaF6(KanR)を提供する。図5Aは、親プラスミドpBHG10から、中間体pAdΔF1およびpAdΔF5を介した、ヘルパープラスミドpAdΔF6の誘導を示す。図5Bは、pAdΔF6のアンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子に置き換えて、pAdΔF6(Kan)を得たことを示す。 AAVhu68.hARSAcoベクターを産生するための製造プロセスフロー図を提供する。AAV、アデノ随伴ウイルス;AEX、アニオン交換;CRL、Charles River Laboratories;ddPCR、ドロップレットデジタルポリメラーゼ連鎖反応;DMEM、ダルベッコ改変イーグル培地;DNA、デオキシリボ核酸;FFB、最終製剤緩衝液;GC、ゲノムコピー;HEK293、ヒト胚性腎臓293細胞;ITFFB、髄腔内最終製剤緩衝液;PEI、ポリエチレンイミン;SDS-PAGE、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動;TFF、接線流濾過;USP、米国薬局方;WCB、ワーキングセルバンク。 AAVhu68.hARSAcoベクターの製造プロセスフロー図を提供する。Ad5、アデノウイルス血清型5;AUC、分析用超遠心分離;BDS、バルク原薬;BSA、ウシ血清アルブミン;CZ、Crystal Zenith;ddPCR、ドロップレットデジタルポリメラーゼ連鎖反応;E1A、初期領域1A(遺伝子);ELISA、酵素結合免疫吸着アッセイ;FDP、充填製剤;GC、ゲノムコピー;HEK293、ヒト胚性腎臓293細胞;ITFFB、髄腔内最終製剤緩衝液;KanR、カナマイシン耐性(遺伝子);MS、質量分析;NGS、次世代配列決定;qPCR、定量的ポリメラーゼ連鎖反応;SDS-PAGE、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動;TCID50、50%組織培養感染量;UPLC、超高速液体クロマトグラフィ;USP、米国薬局方。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの側脳室内投与後のマウスの左右の大脳半球におけるARSA酵素活性を示す。6週齢のC57BL6/J野生型マウスに、1.00×1010GC(低用量)または1.00×1011GC(高用量)のいずれかの用量で右心室にAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの単回ICV注入を与えた(N=5/群)。年齢を適合させたC57BL6/J野生型マウスに、対照として右心室にPBSをICV投与した(N=4)。21日後にマウスを剖検し、左右の大脳半球におけるARSA酵素活性を、発色基質である、4-ニトロカテコールスルファートの加水分解速度(nmol/mg/hr)に基づいて測定した。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);GC、ゲノムコピー;ICV、側脳室内;N、動物数;PBS、リン酸緩衝生理食塩水。より詳細については、実施例2を参照されたい。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの側脳室内投与後のマウスの肝臓および血清におけるARSA酵素活性を示す。6週齢のC57BL6/J野生型マウスに、1.00×1010GC(低用量)または1.00×1011GC(高用量)のいずれかの用量で右心室にAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの単回ICV注入を与えた(N=5/群)。年齢を適合させたC57BL6/J野生型マウスに、対照として右心室にPBSをICV投与した(N=4)。21日後にマウスを剖検し、図9Aの血清および図9Bの肝臓におけるARSA酵素活性を、発色基質である、4-ニトロカテコールスルファートの加水分解速度(nmol/mg/hr)に基づいて測定した。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);GC、ゲノムコピー;ICV、側脳室内;N、動物数;PBS、リン酸緩衝生理食塩水。 マウスにおけるAAVhu68.CB7.CI.hARSAcoHA.rBGの側脳室内投与後の脳内のニューロンおよびオリゴデンドロサイトへのARSAの送達を示す。6週齢のC57BL6/J野生型マウスに、1.00×1010GC(低用量)または1.00×1011GC(高用量)のいずれかの用量で右心室にAAVhu68.CB7.CI.hARSAcoHA.rBGの単回ICV注入を与えた(N=5/群)。年齢を適合させたC57BL6/J野生型マウスに、対照として右心室にPBSをICV投与した(N=5)。21日後にマウスを剖検し、脳組織を得た。組織を切片化し、免疫染色して、ARSA(緑:フルオレセインイソチオシアネートコンジュゲート化二次抗体で検出した抗HA一次抗体)およびオリゴデンドロサイト(赤:テトラメチルローダミンコンジュゲート化二次抗体で検出した抗OLIG2一次抗体)を可視化した。大脳皮質の代表的な画像を、500msの露出で20倍の倍率で示す。トリミングした拡大写真(下段)は、ARSAを発現する皮質下白質由来のオリゴデンドロサイトを示す。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);GC、ゲノムコピー;HA、ヘマグルチニン;ICV、側脳室内;N、動物数;OLIG2、オリゴデンドロサイト転写因子2;PBS、リン酸緩衝生理食塩水。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの大槽内投与後の非ヒト霊長類の脳脊髄液内のARSA活性レベルを示す。成体カニクイザルマカク(cynomolgus macaques)は、3.00×1012GC(LD)、1.00×1013GC(MD)、または3.00×1013GC(HD)の用量でAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの単一のICM投与を受けた(N=2/群)。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後(0日目)、CSFを、7、14±1、21±1、35±1、および42±2日目に採取した。ARSA活性を、発色基質である、4-ニトロカテコールスルファートの加水分解速度(nmol/[hrmL])によって測定した。ICM投与前の各個体のベースラインARSA活性レベルとして定義された、内因性マカクARSA活性を差し引いて、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与から生じるARSA活性を得た。点線は、各個体のベースラインARSA活性レベルを表す。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);CSF、脳脊髄液;GC、ゲノムコピー;HD、高用量;ICM、大槽内、LD、低用量;MD、中用量;N、動物数。凡例の矢印を使用して各試験を示す。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの大槽内投与後の非ヒト霊長類の脳脊髄液および血清中の抗ARSA抗体レベルを提供する。成体カニクイザルマカクは、3.00×1012GC(LD)、1.00×1013GC(MD)、または3.00×1013GC(HD)の用量で0日目にAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの単一のICM投与を受けた(N=2/群)。未処置の年齢を適合させたカニクイザルマカクは、対照として機能した(N=2)。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後(0日目)、CSFを、7、14±1、21±1、35±1、および42±2日目に採取した。7、14±1、21±1、28±1、35±1、および42±2日目に血清を回収した。間接ELISAを、組換えヒトARSAで予めコーティングしたプレートを使用して、CSF(希釈1:20、図12A)および血清(希釈1:1000、図12B)に対して実施して、抗hARSA抗体レベル(450nmでの吸光度)を測定した。点線は、未処置対照における平均吸光度を表す。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);CSF、脳脊髄液;ELISA、酵素結合免疫吸着アッセイ;GC、ゲノムコピー;hARSA、ヒトアリールスルファターゼA;HD、高用量;ICM、大槽内、LD、低用量;MD、中用量;N、動物数。凡例の矢印を使用して各試験を示す。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの大槽内投与後の非ヒト霊長類の脳内のヒトARSA発現を示す。成体カニクイザルマカクは、3.00×1013GC(HD)の用量でAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの単一のICM投与を受けた(N=2)。未処置の年齢を適合させたカニクイザルマカクは、対照として機能した(N=2)。動物を、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与の42±2日後に剖検し、ヒトARSA(褐色沈殿物)を認識する抗体を使用する免疫組織化学的染色のために脳を得た。1匹のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG処置動物の脳の皮質(図13E、図13F、図13G、図13I、および図13J)、海馬(図13H)、視床(図13K)、および小脳(図13L)を通る切片の代表的な画像を、シグナル比較のための未処置対照からの切片(図13A、図13B、図13C、および図13D)とともに示す。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);GC、ゲノムコピー;HD、高用量;ICM、大槽内;N、動物数。 AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの大槽内投与後の非ヒト霊長類の脊髄および後根神経節におけるヒトARSA発現を提供する。成体カニクイザルマカクは、3.00×1013GC(HD)の用量でAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの単一のICM投与を受けた(N=2)。未処置の年齢を適合させたカニクイザルマカクは、対照として機能した(N=2)。動物を、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与の42±2日後に剖検し、頸部、胸部、および腰髄ならびにDRGの切片を、ヒトARSA(褐色沈殿物)を認識する抗体を使用する免疫組織化学的染色のために得た。1匹のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG処置動物の切片の代表的な画像(図14D、図14E、図14F、図14G、図14H、および図14I)を、シグナル比較のための未処置対照からの切片(図14A、図14B、および図14C)とともに示す。ARSA、アリールスルファターゼA(タンパク質);GC、ゲノムコピー;HD、高用量;ICM、大槽内;N、動物数。
アリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子の変異および/または正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、異染性白質ジストロフィー(MLD))を治療するための組成物および方法が本明細書に提供される。特定の実施形態では、ARSA遺伝子の変異および/または正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患または症状を治療するための組成物および方法も提供される。AAVhu68カプシドを有し、その中に機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)タンパク質をコードするベクターゲノムをパッケージングした、有効量の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)が、必要とする対象に送達される。望ましくは、このrAAVは、水性緩衝液とともに製剤化される。特定の実施形態では、懸濁液は、髄腔内注入に好適である。特定の実施形態では、rAAVベクターは、AAVhu68.hARSAcoと称され、hARSAコード配列は、操作されたhARSAコード配列(特定されない限り、「hARSAco」または「hARSA」と称され、例えば、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521、配列番号3、またはそれらと少なくとも約95%~約99.9%同一である配列)である。特定の実施形態では、hARSAcoは配列番号1である。特定の実施形態では、hARSAcoは配列番号3である。特定の実施形態では、rAAVベクターは、AAVhu68.CB7.hARSAcoと称され、操作されたhARSAコード配列は、サイトメガロウイルスエンハンサー(CB7;配列番号16)を有するニワトリβアクチンプロモーターを含む調節配列の制御下にある。特定の実施形態では、組成物は、大槽内注入(ICM)を介して送達される。
本明細書でAAVhu68と称される系統群Fのアデノ随伴ウイルス(AAV)のカプシドをコードする核酸配列は、ベクターゲノムを有するAAVhu68カプシドおよび組換えAAV(rAAV)の産生に利用される。AAVhu68に関連する追加の詳細は、WO2018/160582およびこの詳細な説明に提供される。本明細書に記載されるAAVhu68ベクターは、操作されたhARSAコード配列を含むベクターゲノムを、脳、海馬、運動皮質、小脳、および運動ニューロンを含む、中枢神経系(CNS)内の細胞、ならびに脳および脊髄の外側の神経および神経節を含む、末梢神経系(PNS)に送達するのに非常に適している。これらのベクターは、CNSおよび/またはPNS内の他の細胞、ならびに特定の他の組織および細胞、例えば、腎臓または肝臓または胆嚢を標的化するために使用され得る。
I.アリールスルファターゼA(hARSA)
アリールスルファターゼA(ARSA)は、セレブロシド硫酸を加水分解する酵素的活性を有する(すなわち、以下の反応:セレブロシド3-硫酸塩+HO=セレブロシド+硫酸塩)。ヒトARSA(hARSA)タンパク質(UniProtKB-P15289、ARSA_HUMAN)の2つのアイソフォームが特定されている:P51608-1、配列番号2、およびP51608-2、配列番号15。本明細書全体を通して、別途指定されない限り、ARSAへの言及はhARSAである。
本明細書で使用される場合、機能的hARSAタンパク質は、野生型hARSAタンパク質(例えば、P51608-1、配列番号2、またはP51608-2、配列番号15)の酵素的活性(すなわち、酵素活性)の少なくとも約10%を有するhARSAタンパク質のアイソフォーム、天然バリアント、バリアント、多形体、または切断型を指す。OMIM#607574(omim.org/entry/607574),genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=ARSAおよびuniprot.org/uniprot/P15289を参照されたい。それらのウェブページの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特定の実施形態では
、機能的hARSAタンパク質は、野生型hARSAタンパク質(例えば、P51608-1、配列番号2、またはP51608-2、配列番号15)の酵素的活性の少なくとも約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍以上を有する。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、野生型hARSAタンパク質(例えば、P51608-1、配列番号2、またはP51608-2、配列番号15)の酵素的活性の約10%~約15%、約10%~約20%、約10%~約25%、約10%~約30%、約10%~約50%、約10%~約75%、約10%~約90%、約10%~約100%、約10%~約3倍、約15%~約20%、約15%~約25%、約15%~約30%、約15%~約50%、約15%~約75%、約15%~約90%、約15%~約100%、約15%~約3倍、約20%~約25%、約20%~約30%、約20%~約50%、約20%~約75%、約20%~約90%、約20%~約100%、約20%~約3倍、約25%~約30%、約25%~約50%、約25%~約75%、約25%~約90%、約25%~約100%、約25%~約3倍、約50%~約75%、約50%~約90%、約50%~約100%、約50%~約3倍、約75%~約90%、約75%~約100%、または約75%~約3倍を有する。hARSAの酵素的活性を測定する方法(例えば、合成基質に基づくアッセイによる、および/またはスルファチド負荷アッセイによる)は、実施例ならびに様々な刊行物、例えば、Kreysing et al.,High residual arylsulfatase A(ARSA)activity in a patient with late-infantile metachromatic leukodystrophy.Am J Hum Genet.1993 Aug;53(2):339-46.、Lee-Vaupel M and Conzelmann E.A simple chromogenic assay for arylsulfatase A.Clin Chim Acta.1987 Apr 30;164(2):171-80、Bohringer et al.,Enzymatic characterization of novel arylsulfatase A variants using human arylsulfatase A-deficient immortalized mesenchymal stromal cells.Hum Mutat.2017 Nov;38(11):1511-1520.doi:10.1002/humu.23306.Epub 2017 Sep 6、およびFrancesco
Morena,et al.,A new analytical bench assay for the determination of arylsulfatase a activity toward galactosyl-3-sulfate ceramide:implication for metachromatic
leukodystrophy diagnosis.Anal Chem.2014
Jan 7;86(1):473-81.doi:10.1021/ac4023555.Epub 2013 Dec 11に見出すことができる。
特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列とを含む。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号15(すなわち、配列番号2のaa85~aa507)のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列とを含む。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa444のアミノ酸配
列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列と、(iii)配列番号2のaa448~aa507のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列とを含む。さらなる実施形態では、(ii)のアミノ酸配列は、ジスルフィド結合によって(iii)のアミノ酸配列に連結され得る。他の化学結合、例えば、共有結合、および非共有結合(水素結合、イオン結合、疎水結合、およびVan Der Waals結合を含む)が、利用されてもよい。なおさらなる実施形態では、(ii)と(iii)のアミノ酸配列間の連結は、記載される結合の組み合わせによって形成される。別の実施形態では、(ii)と(iii)のアミノ酸配列間の連結は、ペプチドリンカーである(例えば、parts.igem.org/Protein_domains/Linkerを参照されたい)。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)85~aa444のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列と、(iii)配列番号2のaa448~aa507のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列とを含む。さらなる実施形態では、(ii)のアミノ酸配列は、ジスルフィド結合によって(iii)のアミノ酸配列に連結され得る。他の化学結合、例えば、共有結合、および非共有結合(水素結合、イオン結合、疎水結合、およびVan Der Waals結合を含む)が、利用されてもよい。なおさらなる実施形態では、(ii)と(iii)のアミノ酸配列間の連結は、記載される結合の組み合わせによって形成される。別の実施形態では、(ii)と(iii)のアミノ酸配列間の連結は、ペプチドリンカーである(例えば、parts.igem.org/Protein_domains/-Linkerを参照されたい)。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)23~aa348のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列を含む。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa448のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列を含む。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、(i)シグナルペプチドと、(ii)配列番号2のアミノ酸(aa)448~aa507のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列を含む。特定の実施形態では、特定された同一性を有する機能的hARSAタンパク質は、配列番号2の番号付けに基づいてaa85~aa507の外側、および/もしくは配列番号2の番号付けに基づいてaa29、69、123、125、150、229、281、282のいずれか1つ以上の外側、および/もしくはhARSA保存ドメイン(例えば、Pfam:PF00884を有するスルファターゼドメイン)のいずれかの外側、および/もしくは配列番号2の番号付けに基づいてaa19~aa444の外側、および/もしくは配列番号2の番号付けに基づいてaa448~aa507の外側、および/もしくは配列番号2の番号付けに基づいてaa23~aa348の外側、またはそれらの任意の組み合わせにその修飾を有する。例えば、von Bulow R et al,Crystal structure of an enzyme-substrate complex provides insight into the interaction between human arylsulfatase
A and its substrates during catalysis,J Mol Biol.2001 Jan 12;305(2):269-77を参照されたい。
特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、配列番号4のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも約90%(例えば、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%)同一のアミノ酸配列を有する。
本明細書で使用される場合、シグナルペプチド(シグナル配列、標的化シグナル、局在化シグナル、局在化配列、輸送ペプチド、リーダー配列、またはリーダーペプチドと呼ばれることもある)は、分泌経路の方へ定められる新たに合成されたタンパク質の大部分のN末端に存在する短いペプチド(通常15~30アミノ酸長)である(Blobel G,Dobberstein B(Dec 1975).“Transfer of proteins across membranes.I.Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma”.J Cell Biol.67(3):835-51)。これらのタンパク質には、特定のオルガネラ(小胞体、ゴルジまたはエンドソーム)内に存在するもの、細胞から分泌されるもの、またはほとんどの細胞膜に挿入されるもののいずれかが含まれる。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号2のaa1~aa18のアミノ酸配列、または配列番号4のaa1~aa20のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、CNS細胞(例えば、ニューロン)、PNS細胞、または別の細胞(例えば、腎臓細胞、または肝臓細胞)によって分泌される別のタンパク質に由来する。シグナルペプチドは、好ましくは、ヒト起源またはヒトシグナルペプチドの誘導体であり、約15~約30アミノ酸、好ましくは約17~25アミノ酸、または約18アミノ酸長である。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、天然シグナルペプチド(配列番号2のアミノ酸1~18)である。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、天然シグナルペプチドの代わりに外因性リーダー配列を含む。別の実施形態では、シグナルペプチドは、ヒトIL2または変異シグナルペプチド由来であり得る。別の実施形態では、ヒトセルピンF1分泌シグナルが、シグナルペプチドとして使用され得る。外因性シグナルペプチドおよびhARSAの成熟部分(例えば、配列番号2のaa19~507、配列番号2のaa19~aa444、配列番号2のaa85~aaa507、配列番号2のaa23~aa348、または配列番号2のaa448~507)を含むこのようなキメラhARSAタンパク質は、機能的hARSAタンパク質について言及される場合、本明細書に記載される様々な実施形態に含まれる。
本明細書では、hARSAコード配列またはARSAコード配列またはhARSAまたはARSAと称される、機能的hARSAタンパク質をコードする核酸配列が提供される。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、修飾または操作された(hARSAまたはhARSAco)である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521の配列、またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列を有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1のnt55~nt1521、またはそれと少なくとも約70%(例えば、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも
約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約99.9%)同一の核酸配列である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1、またはそれと少なくとも約70%(例えば、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約99.9%)同一の核酸配列である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号3またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号3、またはそれと少なくとも約70%(例えば、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約99.9%)同一の核酸配列である。
hARSA(これはまた、hARSAコード配列でもある)の転写バリアントは、NCBI参照配列NM_000487.5、NM_001085425.2、NM_001085426.2、NM_001085427.2、NM_001085428.2、NM_001362782.1、AB448736.1、AK092752.1、AK098659.1、AK301098.1、AK310564.1、AK315011.1、BC014210.2、BI770997.1、BM818814.1、BP306351.1、BQ184813.1、BU632196.1、BX648618.1、CA423492.1、CN409235.1、CR456383.1、DA844740.1、DB028013.1、GQ891416.1、KU177918.1、KU177919.1、およびX52151.1として見出すことができる。NCBI参照配列の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特定の実施形態では、修飾または操作されたhARSAコード配列は、NCBI参照配列の1つと約70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%未満の同一性を共有する。特定の実施形態では、修飾または操作されたhARSAコード配列は、NCBI参照配列の1つと約50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%の同一性を共有する。
「核酸」または「ヌクレオチド」は、本明細書で記載される場合、RNA、DNA、またはそれらの修飾であってもよく、一本鎖または二本鎖であってもよく、例えば、目的のタンパク質をコードする核酸、オリゴヌクレオチド、核酸類似体、例えば、ペプチド核酸(PNA)、疑似相補性PNA(pc-PNA)、ロックド核酸(LNA)などを含む群から選択され得る。かかる核酸配列には、例えば、限定されないが、例えば、転写リプレッサーとして作用する、タンパク質をコードする核酸配列、アンチセンス分子、リボザイム、低分子阻害核酸配列、例えば、限定されないが、RNAi、shRNAi、siRNA、マイクロRNAi(mRNAi)、アンチセンスオリゴヌクレオチドなどが含まれる。
核酸配列の文脈における「パーセント(%)同一性」、「配列同一性」、「パーセント配列同一性」、または「パーセント同一な」という用語は、対応するように整列させたときに同じである2つの配列中の残基を指す。配列同一性の比較の長さは、ゲノムの全長、遺伝子コード配列の全長にわたり得、または、少なくとも約500~5000個のヌクレオチドの断片が望まれる。しかしながら、例えば、少なくとも約9個のヌクレオチド、通常は少なくとも約20~24個のヌクレオチド、少なくとも約28~32個のヌクレオチ
ド、少なくとも約36個以上のヌクレオチドの、より小さい断片間の同一性も望まれ得る。
パーセント同一性は、タンパク質の全長、ポリペプチド、約32個のアミノ酸、約330個のアミノ酸、もしくはそのペプチド断片にわたるアミノ酸配列、または配列をコードする対応する核酸配列について容易に決定することができる。好適なアミノ酸フラグメントは、長さが少なくとも約8個のアミノ酸であり得、最大で約700個であり得る。一般に、2つの異なる配列間の「同一性」、「相同性」、または「類似性」を言及する場合、「同一性」、「相同性」、または「類似性」は、「整列された」配列を参照して決定される。「整列された」配列または「整列」とは、複数の核酸配列またはタンパク質(アミノ酸)配列を指し、参照配列と比較して、多くの場合、欠損もしくは追加の塩基またはアミノ酸についての補正を含む。
整列は、公共または市販の様々な多重配列整列プログラムのいずれかを使用して行われる。アミノ酸配列の場合、配列整列プログラム、例えば、「Clustal X」、「Clustal Omega」、「MAP」、「PIMA」、「MSA」、「BLOCKMAKER」、「MEME」、および「Match-Box」プログラムが利用可能である。一般に、これらのプログラムのいずれかがデフォルト設定で使用されるが、必要に応じて、当業者は、これらの設定を変更することができる。あるいは、当業者は、参照のアルゴリズムおよびプログラムによって提供されるものと少なくとも同じレベルの同一性または整列を提供する、別のアルゴリズムまたはコンピュータプログラムを利用することができる。例えば、J.D.Thomson et al,Nucl.Acids.Res.,“A comprehensive comparison of multiple
sequence alignments”,27(13):2682-2690(1999)を参照されたい。
多重配列整列プログラムもまた、核酸配列に対して利用可能である。かかるプログラムの例としては、インターネット上のウェブサーバを通してアクセス可能な「Clustal W」、「Clustal Omega」、「CAP Sequence Assembly」、「BLAST」、「MAP」、および「MEME」が挙げられる。かかるプログラムの他のソースは、当業者に既知である。あるいは、Vector NTIユーティリティもまた使用される。また、当該技術分野で既知のいくつかのアルゴリズムが存在し、上に記載のプログラムに含まれるものを含め、ヌクレオチド配列同一性を測定するために使用することができる。別の例として、ポリヌクレオチド配列は、GCGバージョン6.1のプログラムであるFasta(商標)を使用して比較することができる。Fasta(商標)は、照会配列(query sequence)および検索配列(search sequence)の間の最良の重複領域の整列およびパーセント配列同一性を提供する。例えば、核酸配列間のパーセント配列同一性は、GCGバージョン6.1(参照により本明細書に組み込まれる)に提供されるように、Fasta(商標)をそのデフォルトパラメータ(ワードサイズ6およびスコアリングマトリックスのためのNOPAM因子)とともに使用して決定することができる。
II.異染性白質ジストロフィー(MLD)
本明細書では、「疾患」、例えば、異染性白質ジストロフィーと称される、アリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子の変異および/または正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患または異常な状態を治療するのに有用なrAAV、ベクター、方法および組成物が提供される。例えば、omim.org/entry/250100を参照されたい。
異染性白質ジストロフィー(MLD)は、以下の型に分類することができる:乳児ML
D(典型的に、30ヶ月齢以下で始まる)および早期若年性MLD(通常、30ヶ月齢~6歳(6歳を含む)で始まるを含む早発型MLD;早期若年性MLDおよび後期若年性MLDを含む若年性MLD(通常、16歳を含む、7歳~16歳で始まる);および成人型MLD(16歳よりも遅く発症する)。後期乳児MLD患者は、運動障害および認知機能障害の両方の症状において同質である、急速かつ予測可能な衰退を伴う深刻な疾患経過を有する(Kehrer et al.,2011a、Sessa et al.,2016)。これらの子供の大部分は、5歳未満で死亡し、98人の患者の平均生存期間は4.2年であり、5年生存率は25%である(Mahmood et al.,2010)。早期若年性MLD(30ヶ月齢~6歳の間で症状発症)を伴う子供の表現型は、後期乳児MLDを伴う子供の表現型と非常に類似しているが、早期若年性MLD患者は、それほど急速でない初期疾患の進行がある場合がある(Biffi et al.,2008、Chen et al.,2016、Sessa et al.,2016)。しかしながら、明らかな症状が現れると、特に早期若年性MLD患者が自立して歩行する能力を失うと、それらの患者の疾患経過は、後期乳児MLD患者と同様に急速に悪化する可能性がある。また、これらの子供は、後期乳児MLD患者と同様の兆候および症状を有し、単独で発生するか、または行動および認知症状と同時に発生する、神経筋障害を最初に発症する(Groeschel et al.,2011、Kehrer et al.,2014)。早期若年性および後期乳児表現型は、まとめて早発型MLDと称される(Sessa et al.,2016)。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、組成物および方法は、MLD、早発型MLD、乳児MLD、後期乳児MLD、若年性MLD、早期若年性MLD、後期若年性MLD、または成人型MLDの治療に有用である。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、組成物、および方法は、対象における疾患症状を改善することができ、および/または疾患の進行を遅延させることができる。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、組成物、および方法は、後期乳児MLDおよび早期若年性MLDの治療に有用である。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、方法または組成物の対象または患者は、MLDを有するか、またはMLDと診断される。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、方法または組成物の対象または患者は、後期乳児MLDまたは早期若年性MLDと診断される。MLDの診断は、遺伝子検査および生化学検査の両方を通じて行われ得る。遺伝子検査は、ARSAにおける変異を同定することができ、一方、生化学検査は、スルファターゼ酵素活性および尿中スルファチド排泄を含む。磁気共鳴画像法(MRI)により、MLDの診断を確認することができる。MRIは、ヒトの脳の画像化を示し、ミエリンの有無を示すことができる。MLDの影響を受ける個体の脳には、古典的なミエリン喪失のパターンが存在する。疾患が進行するにつれて、画像化により、脳への損傷が蓄積することが示される。幼児では、初期の脳画像化は正常であり得る。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、方法または組成物の対象は、18歳未満(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11ヶ月齢未満、または約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18歳未満)のヒトである。追加的または代替的に、対象は、新生児または1ヶ月齢超(例えば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11ヶ月齢超、または約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18歳超)のヒトである。特定の実施形態では、患者は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11ヶ月齢、または約1、1.5、2、2.5、3
、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18歳である。特定の実施形態では、患者は、約30ヶ月齢~約7歳である。特定の実施形態では、患者は、約30ヶ月齢~16歳、7歳~16歳、または16歳~40歳である。
本明細書で使用される場合、「患者」または「対象」は、互換的であり、ヒトを含む、雄または雌の哺乳動物、獣医学用動物または家畜、飼育動物または愛玩動物、および通常臨床研究に使用される動物を意味する。一実施形態では、これらのrAAV、ベクター、方法および組成物の対象は、ヒト患者である。一実施形態では、これらのrAAV、ベクター、方法および組成物の対象は、男性または女性のヒトである。特定の実施形態では、これらのrAAV、ベクター、方法、および組成物の対象は、異染性白質ジストロフィーおよび/または異染性白質ジストロフィーの症状と診断される。
疾患症状(例えば、MLDを有しない健常な対照と比較したMLD症状)には、以下が含まれ得るが、これらに限定されない:ARSA(例えば、血清中もしくはCSF中)の濃度および/もしくはレベルおよび/もしくは生物活性の減少、尿スルファチドの増加、CNSの髄鞘形成(脱髄負荷およびパターン)、MRIによって測定される白質萎縮、異常な(減少もしくは増加した)ニューロン代謝産物N-アセチルアスパラギン酸(NAA)、ミオイノシトール(mI)、コリン(Cho)および/もしくは乳酸塩(Lac)レベル(例えば、プロトン磁気共鳴分光法(MRS)によって測定される)、CSFスルファチドおよびリソ-スルファチド(lyso-sulfatide)レベルの増加、異常な視覚誘発電位(VEP)、異常な脳幹聴覚誘発反応(BAER)、胆嚢壁肥厚(例えば、超音波評価による)、運動機能障害(例えば、異染性白質ジストロフィーのための粗大運動能力分類(GMFC-MLD)もしくは粗大運動能力尺度(GMFM)によって測定される)、達成時の年齢、喪失時の年齢、および運動マイルストーンを維持もしくは獲得する子供の割合によって評価される運動マイルストーン達成の遅延(世界保健機関[WHO]基準によって定義される)、認知機能障害(例えば、Bayley乳幼児発達検査[BSID-III]、児童向けWechsler式知能検査、第5版[WISC-V]によって測定された合計知能指数[IQ]およびサブドメインIQ)、寿命の延長(患者と比較して)、神経学的臨床検査(NCE)の異常な結果、尺骨、深腓骨、正中、腓腹神経の神経伝導速度(NCV)の低下、発作日記によって捕捉される発作のより早い発症年齢およびより高い頻度、行動機能障害(例えば、Vineland適応行動尺度、第3版(Vineland-III)によって測定される)、より低いLanskyパフォーマンス指数、小児の生活の質調査(Pediatric Quality of Life Inventory)(例えば、PedsQLおよびPedsQL-IS)の減少、ならびに/または介護者/親の生活の質の減少。
特定の実施形態では、疾患症状(例えば、MLDを有しない健常な対照と比較したMLD症状)には、異常な特性(例えば、バイオマーカー活性、電気生理学的活性、および/またはイメージングパラメータ)および臨床観察(例えば、粗大および微細運動機能の障害、認知および言語発達の障害、異常な神経学的検査所見、行動およびマイルストーン発達の障害、ならびに介護者/親が報告した転帰および生活の質の評価の減少が含まれ得る。
異常な特性には、ミエリン産生オリゴデンドロサイトおよびSchwann細胞の機能障害、末梢神経伝導異常、遅い神経伝導速度(NCV)を伴う末梢神経障害、典型的な白質(例えば、脳梁および頭頂後頭白質の膨大部、投射線維、小脳白質、脳幹神経節、ならびに視床)パターン(例えば、異常な白質内の正常なシグナル強度のバンドを有する放射状ストライプの「虎斑パターン」、例えば、Gieselmann and Krageloh-Mann,2010、Martin et al.,2012、van Rap
pard et al.,2015を参照されたい)を示す脳磁気共鳴画像法(MRI)、U-線維(U-fiber)病変および小脳変化、白質脱髄、特に前頭葉における白質低密度の両側の領域、ならびにミエリンの喪失を反映する脳萎縮症)、異常なレベルの脳バイオマーカーN-アセチルアスパラギン酸およびミオイノシトールが含まれるが、これらに限定されない。
臨床観察には、不器用さ、つま先歩き、および頻繁な転倒として現れる粗大運動障害、細かい運動技能、歩行異常、痙性対麻痺または失調性運動、神経筋障害、神経学的症状(脱力の兆候、痙攣および失禁に進行する調整の失調)、低血圧、および低下した深部腱反射、発作、認知症、てんかん、排尿困難痙攣、摂食困難、四肢の痛み、言語機能の障害、認知技能の障害、視覚および聴覚障害、以前に獲得した運動および認知マイルストーンの喪失、学校または仕事のパフォーマンスの低下、不注意、異常行動、精神症状、知的障害、制御不能な笑い、皮質障害(例えば、失行、失語、失認)、アルコールまたは薬物の使用、不十分な資金管理、情緒不安定、不相応な情動、ならびに神経精神症状(精神病、統合失調症、妄想、および幻覚を含む)が含まれるが、これらに限定されない。
疾患進行は、疾患症状の対象の発症年齢、出現頻度、重症度、または再発を指す。疾患進行の遅延は、通常、疾患症状の発症年齢の上昇、出現頻度の低下、重症度の低下、または再発の少なさを意味する。
上記の通り、「増加する」「減少する」「低下させる」「改善する」「上昇する」「低い」「高い」「少ない」「多い」「向上する」「遅延する」「損なう」「異常な」「厚い」もしくはそれらの任意の文法的変形、または変化を示す任意の類似の用語は、別途指定されない限り、対応する参照(例えば、未治療の対照またはMLDを有しない正常な状態の対象)と比較して、約5倍、約2倍、約1倍、約90%、約80%、約70%、約60%、約50%、約40%、約30%、約20%、約10%、約5%の変動を意味する。
本明細書の組成物および方法は、即効性の疾患修飾治療を、標準治療が存在しない(HSCTおよびHSC-GTが有効でない)症候性の早発型の患者に提供し、かつ/またはCNS病理および末梢神経機能の両方を保存もしくは補正することができ、そのうちの後者はHSCTによって補正されず、進行性の微細および粗大運動機能喪失ならびに呼吸器不全を引き起こす、療法を提供し、かつ/または症状の発症前に実施する場合にのみ有効であり、すべての患者において末梢神経障害に実質的に対処することができない、苛酷な骨髄破壊的移植前治療を必要とする、HSC-GTに対する代替の治療選択肢を提供する。
特定の実施形態では、患者は、本明細書に記載されるrAAV、ベクター、組成物または方法なしでは適格ではなかった併用療法を受ける。かかる併用療法は、臍帯血(UCB)、同種末梢血幹細胞、または同種骨髄を介した酵素補充療法(ERT)および造血幹細胞移植(HSCT)を含み得る。
任意選択的に、免疫抑制性併用療法を、それを必要とする対象において使用してもよい。かかる併用療法のための免疫抑制剤としては、限定されないが、グルココルチコイド、ステロイド、抗代謝剤、T細胞阻害剤、マクロライド(例えば、ラパマイシンまたはラパログ)、および細胞分裂阻害剤(アルキル化剤、抗代謝剤、細胞傷害性抗生物質、抗体、またはイムノフィリンに対して活性な薬剤を含む)が挙げられる。免疫抑制剤には、ナイトロジェンマスタード、ニトロソウレア、白金化合物、メトトレキサート、アザチオプリン、メルカプトプリン、フルオロウラシル、ダクチノマイシン、アントラサイクリン、マイトマイシンC、ブレオマイシン、ミトラマイシン、IL-2受容体(CD25)特異的抗体またはCD3特異的抗体、抗IL-2抗体、シクロスポリン、タクロリムス、シロリ
ムス、IFN-β、IFN-γ、オピオイド、またはTNF-α(腫瘍壊死因子-α)結合剤を含み得る。特定の実施形態では、免疫抑制療法は、遺伝子療法投与前または投与後0、1、2、3、4、5、6、7日以上の日に開始され得る。かかる免疫抑制療法は、1つ、2つ以上の薬物(例えば、グルココルチコイド、プレネリゾン、ミコフェノール酸モフェチル(MMF)および/またはシロリムス(すなわち、ラパマイシン))の投与を伴い得る。かかる免疫抑制薬は、同じ用量または調整用量で、1回、2回、またはそれ超、必要とする対象に投与され得る。かかる療法は、同じ日に2つ以上の薬物、(例えば、プレドネリゾン、ミコフェノール酸モフェチル(MMF)および/またはシロリムス(すなわち、ラパマイシン))の同時投与を含み得る。これらの薬物のうちの1つ以上が、同じ用量または調整された用量で、遺伝子療法投与後に継続されてもよい。かかる療法は、必要に応じて、約1週間(7日間)、約60日間、またはそれ超であり得る。特定の実施形態では、タクロリムスを含まないレジメンが選択される。
III.発現カセット
本明細書では、機能的hARSAタンパク質をコードするhARSAコード配列と、発現カセットとも称される標的細胞中でhARSAの発現を指示する調節配列とを含む核酸配列が提供される。本明細書で使用される場合、「発現カセット」は、コード配列(例えば、hARSAコード配列)、プロモーターを含む核酸分子を指し、それらのための他の調節配列を含み得る。必要な調節配列は、標的細胞中でその転写、翻訳、および/または発現を可能にする様式でhARSAコード配列と作動可能に連結される。本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」配列には、hARSAコード配列と隣接する発現制御配列、およびhARSAコード配列を制御するためにトランスでまたは離れて作用する発現制御配列の両方が含まれる。かかる調節配列は、典型的には、例えば、プロモーター、エンハンサー、イントロン、Kozak配列、ポリアデニル化配列、およびTATAシグナルのうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルスエンハンサー(CB7)プロモーター(例えば、本明細書でhSynまたはSynとも称される、配列番号5のnt198~nt862)を有するニワトリβアクチンプロモーターである。しかしながら、特定の実施形態では、他のプロモーター、または追加のプロモーターが選択され得る。
特定の実施形態では、調節配列は、標的細胞中でhARSAの発現を指示する。特定の実施形態では、標的細胞は、神経系細胞、オリゴデンドロサイト、ミクログリア、中枢神経系(CNS)細胞、CNS内のニューロン、末梢神経系(PNS)細胞、Schwann細胞、PNS内のマクロファージ、または内臓器官(例えば、腎臓細胞、肝臓細胞および胆嚢細胞)内の細胞である。特定の実施形態では、標的細胞は、中枢神経系細胞であり得る。特定の実施形態では、標的細胞は、興奮性ニューロン、抑制性ニューロン、グリア細胞、皮質細胞、前頭皮質細胞、大脳皮質細胞、脊髄細胞のうちの1つ以上である。特定の実施形態では、標的細胞は、末梢神経系(PNS)細胞、例えば、網膜細胞である。神経系由来の細胞以外の他の細胞は、単球、Bリンパ球、Tリンパ球、NK細胞、リンパ節細胞、扁桃細胞、骨髄間葉細胞、幹細胞、骨髄幹細胞、心臓細胞、上皮細胞、食道細胞、胃細胞、胎児切断細胞、結腸細胞、直腸細胞、肝臓細胞、親切な細胞、肺細胞、唾液腺細胞、甲状腺細胞、副腎細胞、乳房細胞、膵臓細胞、ランゲルハンス細胞の島、胆嚢細胞、前立腺細胞、膀胱細胞、皮膚細胞、子宮細胞、子宮頸部細胞、精巣細胞、またはMLDを有しない対象において機能的hARSAタンパク質を発現する任意の他の細胞などの標的細胞としても選択され得る。genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=ARSA&keywords=arsa#expressionを参照されたい。
特定の実施形態では、調節配列は、ユビキタスプロモーター、例えば、CB7プロモーターを含む。特定の実施形態では、調節エレメントは、Kozak配列、ポリアデニル化
配列、イントロン、エンハンサー、およびTATAシグナルのうちの1つ以上を含む。
特定の実施形態では、発現制御配列(調節配列)の一部として、例えば、選択される5’ITR配列とコード配列との間に位置する追加的または代替的なプロモーター配列が含まれ得る。構成的プロモーター、調節可能なプロモーター[例えば、WO2011/126808およびWO2013/04943を参照されたい]、組織特異的プロモーター、または生理学的刺激に応答するプロモーターが、本明細書に記載されるベクターに利用され得る。プロモーターは、異なる供給源、例えば、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)最初期エンハンサー/プロモーター、SV40初期エンハンサー/プロモーター、JCポリモウイルスプロモーター、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)または神経膠原線維酸性タンパク質(GFAP)プロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV-1)潜伏関連プロモーター(LAP)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)長末端反復(LTR)プロモーター、ニューロン特異的プロモーター(NSE)、血小板由来増殖因子(PDGF)プロモーター、hSYN、メラニン凝集ホルモン(MCH)プロモーター、CBA、マトリックス金属タンパク質プロモーター(MPP)、およびニワトリβ-アクチンプロモーターから選択され得る。
プロモーターに加えて、発現カセットは、1つ以上の他の適切な転写開始配列、転写終結配列、エンハンサー配列、スプライシングおよびポリアデニル化(ポリA)シグナルなどの効率的なRNAプロセシングシグナル、細胞質mRNAを安定化させる配列、例えば、WPRE、翻訳効率を増強する配列(すなわち、Kozakコンセンサス配列)、タンパク質の安定性を増強する配列、および必要に応じて、コードされた産物の分泌を増強する配列を含み得る。好適なエンハンサーの例は、CMVエンハンサーである。他の好適なエンハンサーには、所望の標的組織適応症に適切なものが含まれる。一実施形態では、調節配列は、1つ以上の発現エンハンサーを含む。一実施形態では、調節配列は、2つ以上の発現エンハンサーを含有する。これらのエンハンサーは同じであっても、互いに異なっていてもよい。例えば、エンハンサーは、CMV最初期エンハンサー(配列番号19)を含み得る。このエンハンサーは、互いに隣接して位置する2つのコピーに存在し得る。あるいは、エンハンサーの二重コピーは、1つ以上の配列により分離され得る。さらに別の実施形態では、発現カセットは、イントロン、例えば、ニワトリβ-アクチンイントロン(配列番号17)をさらに含む。特定の実施形態では、イントロンは、キメライントロン(CI)であり、ヒトβ-グロビンスプライスドナーおよび免疫グロブリンG(IgG)スプライスアクセプターエレメントからなるハイブリッドイントロンである。他の好適なイントロンとしては、当該技術分野で既知のものが含まれ、例えば、WO 2011/126808に記載される。好適なポリA配列の例には、例えば、ウサギグロビンポリA、SV40、SV50、ウシ成長ホルモン(bGH)、ヒト成長ホルモン、および合成ポリAが含まれる。任意選択的に、1つ以上の配列を選択して、mRNAを安定させてもよい。かかる配列の一例は、修飾WPRE配列であり、これは、ポリA配列の上流およびコード配列の下流で操作され得る(例えば、MA Zanta-Boussif,et al,Gene Therapy(2009)16:605-619を参照されたい)。特定の実施形態では、WPRE配列は、存在しない。
任意選択的に、特定の実施形態では、hARSAコード配列に加えて、別の非AAVコード配列、例えば、目的のペプチド、ポリペプチド、タンパク質、機能性RNA分子(例えば、miRNA、miRNA阻害剤)、または他の遺伝子産物を含んでもよい。有用な遺伝子産物としては、miRNAが含まれ得る。miRNAおよび他の低分子干渉核酸は、標的RNA転写産物の切断/分解または標的メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳抑制を介して遺伝子発現を調節する。miRNAは、典型的には、最終的な19~25の非翻訳RNA産物として天然に発現される。miRNAは、標的mRNAの3’非翻訳領域(UTR)との配列特異的相互作用を通してそれらの活性を示す。これらの内因性発現
miRNAはヘアピン前駆体を形成し、その後、miRNA二本鎖に、さらに「成熟」一本鎖miRNA分子に処理される。この成熟miRNAは、成熟miRNAとの相補性に基づいて、例えば、3′UTR領域内の標的mRNAの標的部位を特定する、多タンパク質複合体miRISCを誘導する。
特定の実施形態では、発現カセットは、CNSまたは末梢後根神経節における発現レベルを調節するための後根神経節(drg)特異的miRNA脱標的化(detargetting)配列をさらに含んでもよい。特定の実施形態では、発現カセットまたはベクターゲノムは、遺伝子産物コード配列の3’側の非翻訳領域(UTR)に、1つ以上のmiRNA標的配列を含む。特定の実施形態では、miR-183、miR-182、またはmiR-96に特異的な少なくとも1つの標的配列が存在する。特定の実施形態では、少なくとも2つのdrg特異的miRNA標的配列は、hARSAコード配列の5’および3’の両方に位置する。特定の実施形態では、発現カセットmRNAまたはDNAプラス鎖の少なくとも第1のmiRNA標的配列および/または少なくとも第2のmiRNA標的配列は、(i)AGTGAATTCTACCAGTGCCATA(miR183、配列番号:20)、(ii)AGCAAAAATGTGCTAGTGCCAAA(配列番号:21)、(iii)AGTGTGAGTTCTACCATTGCCAAA(配列番号:22)、および(iv)AGGGATTCCTGGGAAAACTGGAC(配列番号:23)から選択される。特定の実施形態では、構築物は、少なくとも2つのタンデム反復をさらに含み、同じまたは異なり得る、少なくとも1つの第1のmiRNA標的配列と、少なくとも1つの第2のmiRNA標的配列とを含む。特定の実施形態では、タンデムmiRNA標的配列は、連続的であるか、または1~10個の核酸のスペーサーによって分離されており、当該スペーサーは、miRNA標的配列ではない。特定の実施形態では、少なくとも2つのdrg特異的miRNA標的配列があり、hARSAコード配列の3’に位置する。特定の実施形態では、少なくとも2つのdrg特異的miRNAタンデム反復の第1の開始は、hARSAコード配列の3’末端から20ヌクレオチド以内である。特定の実施形態では、少なくとも2つのdrg特異的miRNAタンデム反復の第1の開始は、hARSAコード配列の3’末端から少なくとも100ヌクレオチドである。特定の実施形態では、miRNAタンデム反復は、200~1200ヌクレオチド長を含む。特定の実施形態では、少なくとも2つのdrg特異的miRNA標的配列があり、hARSAコード配列の5’に位置する。特定の実施形態では、2つ以上の連続したmiRNA標的配列は、連続しており、スペーサーによって分離されていない。特定の実施形態では、2つ以上のmiRNA標的配列は、スペーサーによって分離されており、各スペーサーは、(A)GGAT、(B)CACGTG、または(C)GCATGCのうちの1つ以上から独立して選択される。特定の実施形態では、miRNA標的配列の間に位置するスペーサーは、第1のmiRNA標的配列の3’および/または最後のmiRNA標的配列の5’に位置し得る。特定の実施形態では、miRNA標的配列間のスペーサーは同じである。
2018年12月21日に出願された米国仮特許出願第62/783,956号、および2019年12月20日に出願された国際出願第PCT/US2019/067872号を参照されたい(これらは、参照により本明細書に組み込まれる)。特定の実施形態では、miR配列は、発現カセットまたはベクターゲノムに含まれない。
IV.AAVhu68
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.RBGについてのカプシドとして選択されたAAVhu68血清型は、アミノ酸レベルでAAV9と99%同一である。AAVhu68は、AAV9に匹敵するNHPおよびマウスの神経系における形質導入特性を示す。これには、皮質ニューロンの広範な形質導入(データは示さず)、およびミエリン産生オリゴデンドロサイトの小さなサブセットが含まれる。さらに、AAVhu68は、
脊髄および末梢神経に突出する軸索とともにPNSおよびDRG感覚ニューロンに突出する軸索を有する運動ニューロンを形質導入する(データは示さず)。腹角の下位運動ニューロンおよびDRGの感覚ニューロンにおいて形質導入が観察された。形質導入された運動ニューロンは、末梢神経に寄与する軸索を有する。したがって、AAVhu68カプシドは、MLD患者において両方、影響を受ける、CNSおよびPNSにおける細胞を標的とする。さらに、新たに合成されたARSAは、トランスーゴルジ網からリソソームに直接輸送され得るが、これはまた、マンノース-6-リン酸受容体を介して他の細胞によって分泌され、取り込まれ、その後リソソームに輸送され得る。したがって、内在する欠陥は、機能的酵素を欠くCNSの隣接細胞に供給されるrAAVhu68.hARSA発現ARSA酵素によって交差補正され得る。
配列番号7の番号付けに基づいて、AAVhu68(以前はAAV3G2と称されていた)は、vp1の67位および157位の2つのコード化されたアミノ酸によって、別の系統群FのウイルスAAV9と異なる。対照的に、他の系統群FのAAV(AAV9、hu31、hu31)は、67位にAlaおよび157位にAlaを有する。新規のAAVhu68カプシドおよび/または操作されたAAVカプシドが提供され、配列番号7の番号付けに基づいて157位にバリン(ValまたはV)を有し、任意選択的に、配列番号7の番号付けに基づいて67位にグルタミン酸(GluまたはE)を有する。特定の実施形態では、AAVカプシドステレオタイプは、AAVhu31 vp1(配列番号11および12)またはAAVhu32 vp1(配列番号13および14)から選択され得る。
本明細書で使用される場合、AAVの群に関連する「系統群(clade)」という用語は、互いに系統的に関連するAAVの群を指し、AAV vp1アミノ酸配列の整列に基づいて、少なくとも75%のブートストラップ値(少なくとも1000反復のうち)および0.05以下のポアソン補正距離測定値による隣接結合アルゴリズム(Neighbor-Joining algorithm)を使用して決定される。隣接結合アルゴリズムは、文献に記載されている。例えば、M.Nei and S.Kumar,Molecular Evolution and Phylogenetics(Oxford University Press,New York(2000)を参照されたい。このアルゴリズムを実装するのに使用され得るコンピュータプログラムが利用可能である。例えば、MEGA v2.1プログラムは、修正Nei-Gojobori法を実装する。これらの技術およびコンピュータプログラム、ならびにAAV vp1カプシドタンパク質の配列を使用して、当業者は、選択されたAAVが、本明細書で特定される1つの系統群に含まれるか、別の系統群に含まれるか、またはこれらの系統群の外にあるかを容易に決定することができる。例えば、G Gao,et al,J Virol 2004 Jun;78(10:6381-6388)を参照されたい。これは、系統群A、B、C、D、E、およびFを同定し、新規AAVの核酸配列(GenBank受入番号AY530553~AY530629)を提供する。また、WO2005/033321も参照されたい。
特定の実施形態では、AAVhu68カプシドは、さらに、以下のうちの1つ以上を特徴とする。AAVhu68カプシドタンパクが、配列番号7の1~736の予測アミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現により産生されるAAVhu68 vp1タンパク質、配列番号6から産生されるvp1タンパク質、もしくは配列番号7の1~736の予測アミノ酸配列をコードする配列番号6と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp1タンパク質、配列番号7の少なくともアミノ酸約138~736の予測アミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現により産生されるAAVhu68 vp2タンパク質、配列番号6の少なくともヌクレオチド412~2211を含む配列から産生されるvp2タンパク質、もしくは配列番号7の少なくともアミノ酸約138~736の予測アミ
ノ酸配列をコードする配列番号6の少なくともヌクレオチド412~2211と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp2タンパク質、および/または配列番号7の少なくともアミノ酸約203~736の予測アミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現により産生されるAAVhu68 vp3タンパク質、配列番号6の少なくともヌクレオチド607~2211を含む配列から産生されるvp3タンパク質、もしくは配列番号7の少なくともアミノ酸約203~736の予測アミノ酸配列をコードする配列番号6の少なくともヌクレオチド607~2211と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp3タンパク質を含む。
AAVhu68 vp1、vp2、およびvp3タンパク質は、典型的には、全長vp1アミノ酸配列(アミノ酸1~736)をコードする同じ核酸配列によってコードされる選択的スプライシングバリアントとして発現される。任意選択的に、vp1コード配列は、vp1、vp2、およびvp3タンパク質を発現するために、単独で使用される。あるいは、この配列は、vp1固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2固有領域(約aa1~約aa202)を有しないAAVhu68 vp3アミノ酸配列(約aa203~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号6の約ヌクレオチド(nt)607~約nt2211から転写されるmRNA)、または配列7のaa203~736をコードする配列番号6と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列、のうちの1つ以上と共発現され得る。追加的に、または代替的に、vp1コード配列および/またはvp2コード配列は、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号7のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号6のnt412~2211から転写されるmRNA)、または配列番号7の約aa138~736をコードする配列番号6と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列と、共発現され得る。
本明細書に記載されるように、rAAVhu68は、配列番号7のvp1アミノ酸配列をコードするAAVhu68核酸配列、および任意選択的に、追加の核酸配列(例えば、vp1および/またはvp2固有領域を含まないvp3タンパク質をコードする配列)からカプシドを発現する産生システムで産生されるrAAVhu68カプシドを有する。単一の核酸配列vp1を使用した産生から得られたrAAVhu68は、vp1タンパク質、vp2タンパク質、およびvp3タンパク質の異種集団を産生する。より具体的には、AAVhu68カプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含有し、配列番号7の予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基が含まれる。例えば、アスパラギン-グリシン対中のアスパラギンは、高度に脱アミド化されている。
一実施形態では、AAVhu68 vp1核酸配列は、配列番号6の配列、またはそれに相補的な鎖、例えば、対応するmRNAもしくはtRNAを有する。特定の実施形態では、vp2および/またはvp3タンパク質は、追加的または代替的に、例えば、選択された発現系においてvpタンパク質の比を変化させるために、vp1とは異なる核酸配列から発現され得る。特定の実施形態では、vp1固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号7のAAVhu68 vp3アミノ酸配列(約aa203~736)もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号6の約nt607~約nt2211)をコー
ドする核酸配列も提供される。特定の実施形態では、vp1固有領域(約aa1~約aa137)を有しない配列番号7のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)、またはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号6のnt412~2211)をコードする核酸配列も提供される。
しかしながら、配列番号7のアミノ酸配列をコードする他の核酸配列は、rAAVhu68カプシドの産生に使用するために選択され得る。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号6の核酸配列、または配列番号6と少なくとも70%~99%同一、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号7をコードする。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号6の核酸配列、または配列番号6の約nt412~約nt2211と、少なくとも70%~99%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号7のvp2カプシドタンパク質(約aa138~736)をコードする。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号6の約nt607~約nt2211の核酸配列、または配列番号6のnt607~nt2211と少なくとも70%~99%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号7のvp3カプシドタンパク質(約aa203~736)をコードする。
DNA(ゲノムまたはcDNA)、またはRNA(例えば、mRNA)を含む、このAAVhu68カプシドをコードする核酸配列を設計することは、当業者の知識の範囲内である。特定の実施形態では、AAVhu68 vp1カプシドタンパク質をコードする核酸配列は、配列番号6に提供される。例えば、WO2018/160582を参照されたい(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。特定の実施形態では、AAVhu68カプシドは、配列番号6の核酸配列、または本明細書に記載の修飾(例えば、脱アミド化アミノ酸)を含む配列番号7のvp1アミノ酸配列をコードする少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%の配列を使用して産生される。特定の実施形態では、vp1アミノ酸配列は、配列番号7に再現される。
本明細書で使用される場合、vpカプシドタンパク質を参照するために使用される場合、「異種」という用語またはその任意の文法的変形は、例えば、異なる修飾アミノ酸配列を有するvp1、vp2またはvp3モノマー(タンパク質)を有する、同じではないエレメントからなる集団を指す。配列番号7は、AAVhu68 vp1タンパク質のコードされたアミノ酸配列を提供する。vp1、vp2、およびvp3タンパク質(代替的にアイソフォームと称される)に関連して使用される「異種」という用語は、カプシド内のvp1、vp2、およびvp3タンパク質のアミノ酸配列の違いを指す。AAVカプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含み、予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも特定の脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基を含む。例えば、特定の亜集団は、アスパラギン-グリシン対中の少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高度脱アミド化アスパラギン(N)位置を含み、任意選択的に他の脱アミド化アミノ酸をさらに含み、脱アミド化は、アミノ酸変化および他の任意選択的な修飾をもたらす。
本明細書で使用される場合、vpタンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、少なくとも1つの定義された共通の特徴を有し、少なくとも1つの群メンバーから参照群のすべてのメンバーよりも少ないメンバーからなるvpタンパク質の群を指す。
例えば、vp1タンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、組み立てられたA
AVカプシド中の少なくとも1つの(1)vp1タンパク質であり、すべてのvp1タンパク質未満である。vp3タンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、組み立てられたAAVカプシド中のすべてのvp3タンパク質よりも少ない1つの(1)vp3タンパク質であり得る。例えば、vp1タンパク質は、vpタンパク質の亜集団であり得、vp2タンパク質は、vpタンパク質の別個の亜集団であり得、vp3は、組み立てられたAAVカプシド中のvpタンパク質のさらなる亜集団であり得る。別の例では、vp1、vp2、およびvp3タンパク質は、例えば、少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高度脱アミド化アスパラギン、例えば、アスパラギン-グリシン対で異なる修飾を有する亜集団を含み得る。
別途指定されない限り、高度脱アミド化は、参照アミノ酸位置での予測されたアミノ酸配列と比較して、参照アミノ酸位置での少なくとも45%の脱アミド化、少なくとも50%の脱アミド化、少なくとも60%の脱アミド化、少なくとも65%の脱アミド化、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または最大約100%の脱アミド化を指す(例えば、配列番号7(AAVhu68)に基づくアミノ酸57での少なくとも80%のアスパラギンは、総vp1タンパク質に基づいて脱アミド化され得、総vp1、vp2、およびvp3タンパク質に基づいて脱アミド化され得る)。かかる割合は、2Dゲル、質量分析技術、または他の好適な技術を使用して決定され得る。
理論に束縛されることを意図するものではないが、AAVカプシド中のvpタンパク質中の少なくとも高度に脱アミドされた残基の脱アミド化は、本質的に非酵素的であると考えられ、選択されたアスパラギンを脱アミド化するカプシドタンパク質内の官能基、およびより少ない程度でグルタミン残基によって引き起こされる。大部分の脱アミド化vp1タンパク質の効率的なカプシド組み立ては、これらの事象がカプシド組み立て後に生じるか、または個々のモノマー(vp1、vp2、またはvp3)における脱アミドが構造的に十分許容され、ほとんどが組み立て動態に影響を及ぼさないことを示す。一般に、細胞侵入前に内部に位置すると考えられているVP1固有(VP1-u)領域(約aa1~137)における広範な脱アミド化は、カプシドのアセンブリの前にVP脱アミド化が生じ得ることを示唆する。Nの脱アミド化は、そのC末端残基の骨格窒素原子を介して、Asnの側鎖アミド基炭素原子に対して求核攻撃を行うことによって生じ得る。中間環閉鎖スクシンイミド残基が形成されると考えられる。次いで、スクシンイミド残基は、高速加水分解を行って、最終産物であるアスパラギン酸(Asp)またはイソアスパラギン酸(IsoAsp)をもたらす。したがって、特定の実施形態では、アスパラギン(NまたはAsn)の脱アミド化は、AspまたはIsoAspをもたらし、例えば、以下に例示するように、スクシンイミド中間体を介して相互変換され得る。
Figure 2022531861000002
本明細書に提供されるように、VP1、VP2、またはVP3中の各脱アミド化Nは、独立して、アスパラギン酸(Asp)、イソアスパラギン酸(isoAsp)、アスパルテート、および/またはAspおよびisoAspの相互変換ブレンド、またはこれらの組み合わせであり得る。α-およびイソアスパラギン酸の任意の好適な比率が存在し得る。例えば、特定の実施形態では、比率は、10:1~1:10のアスパラギン酸対イソアスパラギン酸、約50:50のアスパラギン酸:イソアスパラギン酸、もしくは約1:3のアスパラギン酸:イソアスパラギン酸、または別の選択された比率であり得る。
特定の実施形態では、1つ以上のグルタミン(Q)は、グルタミン酸(Glu)、すなわちα-グルタミン酸、γ-グルタミン酸(Glu)、またはα-およびγ-グルタミン酸のブレンドに脱アミド化され得、共通のグルタルイミド中間体を介して相互変換され得る。α-およびγ-グルタミン酸の任意の好適な比率が存在し得る。例えば、特定の実施形態では、比率は、10:1~1:10のα対γ、約50:50のα:γ、もしくは約1:3のα:γ、または別の選択された比率であり得る。
Figure 2022531861000003
したがって、rAAVは、少なくとも1つの高度脱アミド化アスパラギンを含む少なくとも1つの亜集団を含む、脱アミド化アミノ酸を有するvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質のrAAVカプシド中に亜集団を含む。加えて、他の修飾は、特に選択されたアスパラギン酸(DまたはAsp)残基位置での異性化を含み得る。さらに他の実施形態では、修飾は、Asp位置でのアミド化を含み得る。
特定の実施形態では、AAVカプシドは、少なくとも4個~少なくとも約25個の脱アミド化アミノ酸残基位置を有するvp1、vp2、およびvp3の亜集団を含み、そのうちの少なくとも1~10%は、vpタンパク質のコードされたアミノ酸配列と比較して脱アミド化される。これらの大部分はN残基であり得る。しかしながら、Q残基は脱アミド化され得る。
特定の実施形態では、rAAVは、実施例11に提供され、参照により本明細書に組み込まれる表に示される位置に、2つ、3つ、4つ以上の脱アミド化残基の組み合わせを含む亜集団を有するvp1、vp2およびvp3タンパク質を有するAAVカプシドを有する。rAAVの脱アミド化は、2Dゲル電気泳動、および/または質量分析(MS)、および/またはタンパク質モデリング技術を使用して決定され得る。オンラインクロマトグ
ラフィは、NanoFlex source(Thermo Fisher Scientific)を備えたQ Exactive HFに結合されたAcclaim PepMapカラムおよびThermo UltiMate 3000 RSLCシステム(Thermo Fisher Scientific)で実行され得る。MSデータは、Q
Exactive HFのデータ依存性Top-20法を使用して取得され、調査スキャン(200~2000m/z)から最も豊富なまだ配列決定されていない前駆体イオンを動的に選択する。シーケンシングは、予測自動増加制御で決定された1e5イオンの標的値で、より高いエネルギー衝突解離断片化を介して行われ、4m/zのウィンドウで前駆体の単離を行った。m/z200で120,000の解像度で、調査スキャンを取得した。HCDスペクトルの解像度は、最大イオン注入時間が50ms、正規化された衝突エネルギーが30で、m/z200で30,000に設定され得る。S-レンズRFレベルを50に設定して、消化物からのペプチドが占めるm/z領域の透過率を最適化できる。前駆体イオンは、単一、割り当てられていない、または断片化選択から6つ以上の電荷状態で除外され得る。BioPharma Finder 1.0ソフトウェア(Thermo Fischer Scientific)は、取得したデータの分析に使用され得る。ペプチドマッピングのために、固定変更としてカルバミドメチル化が設定された単一エントリのタンパク質FASTAデータベース、可変修飾として酸化、脱アミド、およびリン酸化の設定、10ppm質量精度、高プロテアーゼ特異性、ならびにMS/MSスペクトルに対する信頼レベル0.8を使用して検索を行う。好適なプロテアーゼの例としては、例えば、トリプシンまたはキモトリプシンが含まれ得る。脱アミド化は、無傷分子の質量+0.984 Da(-OHおよび-NH基の質量差)を付加するので、脱アミド化ペプチドの質量分析的同定は比較的簡単である。特定のペプチドの脱アミド化率は、脱アミド化ペプチドの質量面積を、脱アミド化および天然ペプチドの面積の合計で割ることによって決定される。考えられる脱アミド化部位の数を考慮すると、異なる部位で脱アミド化されている等張種は、単一のピークで共移行し得る。したがって、複数の潜在的脱アミド部位を有するペプチドに由来する断片イオンを使用して、複数の脱アミド部位を特定または区別することができる。これらの事例では、観察された同位体パターン内の相対強度を使用して、異なる脱アミド化ペプチド異性体の相対的存在量を特異的に決定することができる。この方法は、すべての異性体種についての断片化効率が同じであり、脱アミド化部位において独立していることを想定する。これらの例示的な方法のいくつかの変形が使用され得ることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、好適な質量分析器は、例えば、Waters XevoもしくはAgilent 6530などの四重飛行質量分析器(QTOF)、またはOrbitrap FusionまたはOrbitrap
Velos(Thermo Fisher)などのオービトラップ装置を含み得る。好適な液体クロマトグラフィシステムとしては、例えば、Waters製のAcquity
UPLCシステムまたはAgilentのシステム(1100または1200シリーズ)が含まれる。好適なデータ分析ソフトウェアとしては、例えば、MassLynx(Waters)、PinpointおよびPepfinder(Thermo Fischer Scientific)、Mascot(Matrix Science)、Peaks DB(Bioinformatics Solutions)が含まれ得る。さらに他の技法は、例えば、2017年6月16日にオンラインで公開されたX.Jin et al,Hu Gene Therapy Methods,Vol.28,No.5,pp.255-267に記載され得る。
脱アミド化に加えて、他の修飾も生じ得るが、1つのアミノ酸が異なるアミノ酸残基に変換されることはない。かかる修飾は、アセチル化残基、異性化、リン酸化、または酸化を含み得る。
脱アミド化の調節:特定の実施形態では、AAVは、アスパラギン-グリシン対のグリシンを変更し、脱アミド化を低減するように修飾される。他の実施形態では、アスパラギ
ンは、異なるアミノ酸、例えば、より遅い速度で脱アミド化するグルタミン、またはアミド基を欠くアミノ酸(例えば、グルタミンおよびアスパラギンが、アミド基を含む)、および/またはアミン基を欠くアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、およびヒスチジンが、アミン基を含む)に変更される。本明細書で使用される場合、アミドまたはアミン側基を欠くアミノ酸は、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、またはトリプトファン、および/またはプロリンを指す。記載されるような修飾は、コードされたAAVアミノ酸配列に見出されるアスパラギン-グリシン対のうちの1つ、2つ、または3つにあり得る。特定の実施形態では、かかる修飾は、アスパラギン-グリシン対の4つすべてでは行われない。したがって、AAVおよび/または操作されたAAVバリアントの脱アミドを低減するための方法は、より低い脱アミド率を有する。加えて、または代替え的に、1つ以上の他のアミドアミノ酸を非アミドアミノ酸に変更して、AAVの脱アミド化を低減し得る。特定の実施形態では、本明細書に記載される変異体AAVカプシドは、グリシンがアラニンまたはセリンに変化するように、アルギニン-グリシン対における変異を含む。変異AAVカプシドは、参照AAVが天然に4つのNG対を含む1つ、2つ、または3つの変異を含み得る。特定の実施形態では、AAVカプシドは、参照AAVが天然に5つのNG対を含む1つ、2つ、3つ、または4つのかかる変異を含み得る。特定の実施形態では、変異AAVカプシドは、NG対に単一の変異のみを含む。特定の実施形態では、変異AAVカプシドは、2つの異なるNG対に変異を含む。特定の実施形態では、変異AAVカプシドは、変異を含む2つの異なるNG対であり、AAVカプシド中の構造的に別個の位置に位置する。特定の実施形態では、変異は、VP1固有領域にはない。特定の実施形態では、変異の1つは、VP1固有領域にある。任意選択的に、変異体AAVカプシドは、NG対中に修飾を含まないが、NG対の外側に位置する1つ以上のアスパラギンまたはグルタミンの脱アミド化を最小化または排除するための変異を含む。
AAVhu68カプシドタンパク質において、4個の残基(N57、N329、N452、N512)は、様々なロットにわたって70%超の脱アミド化レベルを日常的に示し、ほとんどの場合、90%超である。さらなるアスパラギン残基(N94、N253、N270、N304、N409、N477、およびQ599)も、様々なロットにわたって最大約20%の脱アミドレベルを示す。脱アミド化レベルは、最初に、トリプシン消化を使用して特定され、キモトリプシン消化で検証された。
AAVhu68カプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含み、配列番号7の予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも特定の脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基を含む。例えば、特定の亜集団は、配列番号7のアスパラギン-グリシン対中の少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高度脱アミド化アスパラギン(N)位置を含み、任意選択的に他の脱アミド化アミノ酸をさらに含み、脱アミド化は、アミノ酸変化および他の任意選択的な修飾をもたらす。配列番号8は、修飾AAVhu68カプシドのアミノ酸配列を提供し、ある割合の脱アミド化アミノ酸または別様に修飾されたアミノ酸を有し得る位置を例示する。これらおよび他の修飾の様々な組み合わせは、本明細書に記載されている。
本明細書で使用される場合、「AAV9カプシド」は、複数のAAV9 vpタンパク質からなる自己集合AAVカプシドである。AAV9 vpタンパク質は、典型的には、配列番号9の核酸配列、またはそれと少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%の配列によってコードされる選択的スプライスバリアントとして発現され、GenBank受託番号AAS99264のvp1アミノ酸配列をコードする。特定の実施形態では、「AAV9カプシド」は、AAS99264と99%同一、または配列
番号10と99%同一のアミノ酸配列を有するAAVを含む。また、US7906111およびWO2005/033321も参照されたい。本明細書で使用される「AAV9バリアント」には、例えば、WO2016/049230、US8,927,514、US2015/0344911、およびUS8,734,809に記載のバリアントが含まれる。
カプシド、そのコード配列を生成する方法、およびrAAVウイルスベクターの産生のための方法が記載されている。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)およびUS 2013/0045186A1を参照されたい。
「実質的相同性」または「実質的類似性」という用語は、核酸またはその断片に言及する場合、適切なヌクレオチドの挿入または欠失を伴って別の核酸(またはその相補鎖)と最適に整列した場合、整列した配列の少なくとも約95~99%においてヌクレオチド配列の同一性がある。好ましくは、相同性は、全長配列、またはそのオープンリーディングフレーム、または少なくとも15ヌクレオチド長である別の好適な断片にわたる。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
核酸配列の文脈で「配列同一性」、「パーセント配列同一性」、または「パーセント同一」という用語は、最大限対応するように整列させたときに同じである2つの配列中の残基を指す。配列同一性の比較の長さは、ゲノムの全長、遺伝子コード配列の全長、または、望ましくは、少なくとも約500~5000個のヌクレオチドの断片にわたり得る。しかしながら、例えば、少なくとも約9個のヌクレオチド、通常は少なくとも約20~24個のヌクレオチド、少なくとも約28~32個のヌクレオチド、少なくとも約36個以上のヌクレオチドの、より小さい断片間の同一性も望まれ得る。同様に、「パーセント配列同一性」は、タンパク質の全長わたるアミノ酸配列またはその断片について容易に決定することができる。好適には、断片は、少なくとも約8アミノ酸長であり、最大で約700アミノ酸長であり得る。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
「実質的相同性」または「実質的類似性」という用語は、アミノ酸またはその断片に対して言及される場合、適切なアミノ酸の挿入または欠失を伴って別のアミノ酸(またはその相補鎖)と最適に整列した場合、整列した配列の少なくとも約95~99%においてアミノ酸配列の同一性がある。好ましくは、相同性は、全長配列、もしくはそのタンパク質、例えば、capタンパク質、repタンパク質、または少なくとも8アミノ酸長であるそれらの断片、もしくはより好ましくは、少なくとも15アミノ酸長にわたる。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
「高度に保存された」という用語は、少なくとも80%の同一性、好ましくは、少なくとも90%の同一性、より好ましくは、97%超の同一性を意味する。同一性は、当業者に既知のアルゴリズムおよびコンピュータプログラムを用いることによって、当業者によって容易に決定される。
一般に、2つの異なるアデノ随伴ウイルス間の「同一性」、「相同性」、または「類似性」に言及する場合、「同一性」、「相同性」、または「類似性」は、「整列された」配列を参照して決定される。「整列された」配列または「整列」とは、複数の核酸配列またはタンパク質(アミノ酸)配列を指し、参照配列と比較して、多くの場合、欠損または追加の塩基またはアミノ酸についての補正を含む。実施例では、公開されたAAV9配列を参照点として使用してAAV整列を行う。整列は、公共のまたは市販の様々な多重配列整列プログラムのいずれかを使用して行われる。かかるプログラムの例としては、インターネット上のウェブサーバを通してアクセス可能な「Clustal Omega」、「C
lustal W」、「CAP Sequence Assembly」、「MAP」、および「MEME」が挙げられる。かかるプログラムの他のソースは、当業者に既知である。あるいは、Vector NTIユーティリティもまた使用される。また、当該技術分野で既知のいくつかのアルゴリズムが存在し、上に記載のプログラムに含まれるものを含め、ヌクレオチド配列同一性を測定するために使用することができる。別の例として、ポリヌクレオチド配列は、GCGバージョン6.1のプログラムであるFasta(商標)を使用して比較することができる。Fasta(商標)は、照会配列(query sequence)および検索配列(search sequence)の間の最良の重複領域の整列およびパーセント配列同一性を提供する。例えば、核酸配列間のパーセント配列同一性は、GCGバージョン6.1(参照により本明細書に組み込まれる)に提供されるように、Fasta(商標)をそのデフォルトパラメータ(ワードサイズ6およびスコアリングマトリックスのためのNOPAM因子)とともに使用して決定することができる。「Clustal Omega」、「Clustal X」、「MAP」、「PIMA」、「MSA」、「BLOCKMAKER」、「MEME」、および「Match-Box」プログラムなどの多重配列整列プログラムもまた、アミノ酸配列に対して利用可能である。一般に、これらのプログラムのいずれかがデフォルト設定で使用されるが、必要に応じて、当業者は、これらの設定を変更することができる。あるいは、当業者は、参照のアルゴリズムおよびプログラムによって提供されるものと少なくとも同じレベルの同一性または整列を提供する、別のアルゴリズムまたはコンピュータプログラムを利用することができる。例えば、J.D.Thomson et al,Nucl.Acids.Res.,“A comprehensive comparison of multiple sequence alignments”,27(13):2682-2690(1999)を参照されたい。
V.rAAV
アリールスルファターゼA遺伝子(ARSA)変異と関連する疾患、または正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、異染性白質ジストロフィー(MLD))を治療する必要のある対象において、それらを治療するために有用である、治療用、組換え型、および複製欠損アデノ随伴ウイルス(rAAV)が、本明細書に提供される。rAAVは、望ましくは、複製欠損であり、逆位末端反復(ITR)と、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列とを含み、その調節配列が標的細胞内でhARSAの発現を指示する、ベクターゲノムを有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、機能的hARSAをコードする、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521の配列、またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列を含む。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、第III部に記載されるように、逆位末端反復(ITR)および発現カセットを含む。さらなる実施形態では、rAAVは、AAVカプシドを含む。
AAVカプシドは、標的細胞に基づいて選択され得る。特定の実施形態では、AAVカプシドは、神経系(例えば、CNSまたはPNS)におけるベクターゲノムの送達に好適である。特定の実施形態では、AAVカプシドは、ニューロン、神経系細胞、オリゴデンドロサイト、ミクログリア、中枢神経系(CNS)細胞、CNSのニューロン、末梢神経系(PNS)細胞、Schwann細胞、PNSのマクロファージ、または内臓器官(例えば、腎臓細胞、肝臓細胞、および胆嚢細胞)の細胞におけるベクターゲノムの送達に好適である。特定の実施形態では、AAVカプシドは、本明細書に記載される別の標的細胞におけるベクターゲノムの送達に好適である。
特定の実施形態では、AAVカプシドは、cy02カプシド、rh43カプシド、AAV8カプシド、rh01カプシド、AAV9カプシド、rh8カプシド、rh10カプシド、bb01カプシド、hu37カプシド、rh02カプシド、rh20カプシド、rh
39カプシド、rh64カプシド、AAV6カプシド、AAV1カプシド、hu44カプシド、hu48カプシド、cy05カプシド hu11カプシド、hu32カプシド、pi2カプシド、またはそれらの変形から選択される。特定の実施形態では、AAVカプシドは、AAV9カプシド、AAVhu68カプシド、AAV-PHP.Bカプシド、hu31カプシド、hu32カプシド、またはそれらの変形などの系統群Fのカプシドである。例えば、2015年4月14日に公開されたWO2005/033321、WO2018/160582、およびUS2015/0079038を参照されたい(これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。特定の実施形態では、AAVカプシドは、系統群Fではないカプシド、例えば、系統群A、B、C、D、またはEのカプシドである。特定の実施形態では、系統群Fではないカプシドは、AAV1またはその変形である。特定の実施形態では、AAVカプシドは、神経系細胞以外の標的細胞を形質導入する。特定の実施形態では、AAVカプシドは、系統群Aのカプシド(例えば、AAV1、AAV6)、系統群Bのカプシド(例えば、AAV2)、系統群Cのカプシド(例えば、hu53)、系統群Dのカプシド(例えば、AAV7)、または系統群Eのカプシド(例えば、rh10)である。それでも、他のAAVカプシドが選択されてもよい。
特定の実施形態では、rAAVは、ベクターゲノムがパッケージングされるAAVhu68カプシドを含む。特定の実施形態では、AAVhu68カプシドは、配列番号7の予測アミノ酸配列をコードする配列から産生される。
より詳細については、第V部を参照されたい。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、AAVhu68ゲノム配列を含有せず、AAVhu68カプシドに対して完全に外因性である。
機能的hARSAは、第I部に記載されている。特定の実施形態では、機能的hARSAは、シグナルペプチドと、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507の配列とを有する。特定の実施形態では、天然のhARSAシグナルペプチド、例えば、配列番号2のaa1~aa18が使用される。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号4のaa1~aa20のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、機能的hARSAは、配列番号2または配列番号4のアミノ酸配列を有する。
特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521と約95%~100%同一である。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1または配列番号3である。さらなる実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507の配列をコードする。なおさらなる実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号2または配列番号4の配列をコードする。hARSAコード配列についてのより詳細は、第I部を参照されたい。
特定の実施形態では、調節配列は、神経系細胞におけるhARSAの発現を指示する。特定の実施形態では、調節配列は、ユビキタスプロモーター、例えば、CB7プロモーターを含む。さらなる実施形態では、調節エレメントは、Kozak配列、ポリアデニル化配列、イントロン、エンハンサー、およびTATAシグナルのうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、調節配列は、ニワトリβ-アクチン(BA)プロモーターおよびヒトサイトメガロウイルス最初期エンハンサー(CMV IE)に由来する調節エレメント(例えば、配列番号5のnt198~nt862であるCB7プロモーター)、ニワトリBAスプライスドナーおよびウサギβ-グロビン(rBG)スプライスアクセプターエレメントからなるキメライントロン(例えば、配列番号5のnt956~nt1928であるCI)、ならびにrBG遺伝子に由来するポリアデニル化(ポリA)シグナル(例えば、配列番号5のnt3539~nt3665であるrBG)のうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、配列番号5のヌクレオチド(nt)1~nt388
3の配列を有する。より詳細については、第III部を参照されたい。
特定の実施形態では、rAAVまたはrAAVを含む組成物は、ARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の症状を改善するため、かつ/またはARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させるために、それらを必要とする対象に投与可能である。より詳細について、第II部を参照されたい。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVは、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介することを含む、大槽内注入(ICM)を介した患者への投与に好適である。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVは、7歳以下の対象への投与に好適である。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVは、異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の症状を改善するため、かつ/または異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の進行を遅延させるために、それらを必要とする対象への投与に好適である。より詳細については、第II部および第VIII部を参照されたい。特定の実施形態では、本明細書に記載されるrAAVは、単回用量で対象に投与される。
特定の実施形態では、ベクターゲノムは、一本鎖AAVベクターゲノムである。特定の実施形態では、自己相補的(sc)AAVベクターゲノムを含有するrAAVベクターが本発明に利用され得る。
必要な調節制御エレメントは、rAAVを取り込む細胞中でその転写、翻訳、および/または発現を可能にする様式で遺伝子(例えば、hARSAコード配列)と作動可能に連結される。本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」配列は、目的の遺伝子と隣接する発現制御配列、および目的の遺伝子を制御するためにトランスでまたは離れて作用する発現制御配列の両方が含まれる。かかる調節配列は、典型的には、例えば、プロモーター、エンハンサー、イントロン、ポリA、自己切断リンカー(例えば、フーリン、フーリン-F2A、IRES)のうちの1つ以上を含む。以下の例は、hARSAの発現のためにCB7プロモーターを利用する。しかしながら、特定の実施形態では、他のプロモーター、または追加のプロモーターが選択され得る。特定の実施形態では、発現制御配列(調節配列)の一部として、例えば、選択される5’ITR配列とコード配列との間に位置する追加的または代替的なプロモーター配列が含まれ得る。構成的プロモーター、調節可能なプロモーター[例えば、WO2011/126808およびWO2013/04943を参照されたい]、組織特異的プロモーター、または生理学的刺激に応答するプロモーターが、本明細書に記載されるベクターに利用され得る。プロモーターは、異なる供給源、例えば、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)最初期エンハンサー/プロモーター、SV40初期エンハンサー/プロモーター、JCポリモウイルスプロモーター、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)または神経膠原線維酸性タンパク質(GFAP)プロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV-1)潜伏関連プロモーター(LAP)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)長末端反復(LTR)プロモーター、ニューロン特異的プロモーター(NSE)、血小板由来増殖因子(PDGF)プロモーター、hSYN、メラニン凝集ホルモン(MCH)プロモーター、CBA、マトリックス金属タンパク質プロモーター(MPP)、およびニワトリβ-アクチンプロモーターから選択され得る。プロモーターに加えて、ベクターは、1つ以上の他の適切な転写開始配列、転写終結配列、エンハンサー配列、スプライシングおよびポリアデニル化(ポリA)シグナルなどの効率的なRNAプロセシングシグナル、細胞質mRNAを安定化させる配列、例えば、WPRE、翻訳効率を増強する配列(すなわち、Kozakコンセンサス配列)、タンパク質の安定性を増強
する配列、および必要に応じて、コードされた産物の分泌を増強する配列を含み得る。好適なエンハンサーの例は、CMVエンハンサーである。他の好適なエンハンサーには、所望の標的組織適応症に適切なものが含まれる。一実施形態では、調節配列は、1つ以上の発現エンハンサーを含む。一実施形態では、調節配列は、2つ以上の発現エンハンサーを含有する。これらのエンハンサーは同じであっても、互いに異なっていてもよい。例えば、エンハンサーは、CMV最初期エンハンサー(配列番号19)を含み得る。このエンハンサーは、互いに隣接して位置する2つのコピーに存在し得る。あるいは、エンハンサーの二重コピーは、1つ以上の配列により分離され得る。さらに別の実施形態では、発現カセットは、イントロン、例えば、ニワトリβ-アクチンイントロン(配列番号17)をさらに含む。特定の実施形態では、イントロンは、キメライントロン(CI)であり、ヒトβ-グロビンスプライスドナーおよび免疫グロブリンG(IgG)スプライスアクセプターエレメントからなるハイブリッドイントロンである。他の好適なイントロンとしては、当該技術分野で既知のものが含まれ、例えば、WO 2011/126808に記載される。好適なポリA配列の例には、例えば、SV40、SV50、ウシ成長ホルモン(bGH)、ヒト成長ホルモン、および合成ポリAが含まれる。任意選択的に、1つ以上の配列を選択して、mRNAを安定させてもよい。かかる配列の一例は、修飾WPRE配列であり、これは、ポリA配列の上流およびコード配列の下流で操作され得る(例えば、MA Zanta-Boussif,et al,Gene Therapy(2009)16:605-619を参照されたい)。特定の実施形態では、WPRE配列は、存在しない。
特定の実施形態では、hARSAコード配列に加えて、別の非AAVコード配列、例えば、目的のペプチド、ポリペプチド、タンパク質、機能的RNA分子(例えば、miRNA、miRNA阻害剤)、または他の遺伝子産物を含んでもよい。有用な遺伝子産物としては、miRNAが含まれ得る。miRNAおよび他の低分子干渉核酸は、標的RNA転写産物の切断/分解または標的メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳抑制を介して遺伝子発現を調節する。miRNAは、典型的には、最終的な19~25の非翻訳RNA産物として天然に発現される。miRNAは、標的mRNAの3’非翻訳領域(UTR)との配列特異的相互作用を通してそれらの活性を示す。これらの内因性発現miRNAはヘアピン前駆体を形成し、その後、miRNA二本鎖に、さらに「成熟」一本鎖miRNA分子に処理される。この成熟miRNAは、成熟miRNAとの相補性に基づいて、例えば、3′UTR領域内の標的mRNAの標的部位を特定する、多タンパク質複合体miRISCを誘導する。
ベクターのAAV配列は、典型的には、シス作用性5’および3’逆位末端反復(ITR)配列を含む(例えば、B.J.Carter,in“Handbook of Parvoviruses”,ed.,P.Tijsser,CRC Press,pp.155 168(1990)を参照されたい)。ITR配列は、約145塩基対(bp)の長さである。好ましくは、実質的にITRをコードする全体配列が分子内で使用されるが、これらの配列のある程度の軽微な修飾が許容される。これらのITR配列を修飾する能力は、当技術分野の範囲内である。(例えば、Sambrook et al,「Molecular Cloning.A Laboratory Manual”,2d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,New York(1989);and K.Fisher et al.,J.Virol.,70:520 532(1996)を参照されたい)。本発明で利用されるかかる分子の一例は、選択された導入遺伝子配列および関連する調節エレメントが5’および3’AAV ITR配列に隣接する導入遺伝子を含む「シス作用性」プラスミドである。一実施形態では、ITRは、カプシドを供給するものとは異なるAAV由来である。一実施形態では、ITR配列は、AAV2由来である。D配列および末端分離部位(trs)が欠失している、ΔITRと称される5’ITRの短縮バージョンが記載されている。他の実施形態では
、全長AAV 5’および3’ITRが使用される。しかしながら、他のAAV起源からのITRが選択されてもよい。ITRの起源がAAV2からであり、AAVカプシドが別のAAV起源からのものである場合、得られたベクターは、疑似型であると称され得る。しかしながら、これらのエレメントの他の構成も好適であり得る。
特定の実施形態では、AAV.プロモーター.任意選択的なエンハンサー.任意選択的なイントロン.hARSAまたはhARSAco.ポリAと称される、5’AAV ITR-プロモーター-任意選択的なエンハンサー-任意選択的なイントロン-hARSAコード配列-ポリA-3’ITRを含むベクターゲノムが構築される。特定の実施形態では、ITRは、AAV2由来である。特定の実施形態では、2つ以上のプロモーターが存在する。特定の実施形態では、エンハンサーは、ベクターゲノムに存在する。特定の実施形態では、2つ以上のエンハンサーが存在する。特定の実施形態では、イントロンは、ベクターゲノムに存在する。特定の実施形態では、エンハンサーおよびイントロンが存在する。特定の実施形態では、イントロンは、キメライントロン(CI)であり、ヒトβ-グロビンスプライスドナーおよび免疫グロブリンG(IgG)スプライスアクセプターエレメントからなるハイブリッドイントロンである。特定の実施形態では、ポリAは、SV40ポリA(すなわち、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(ポリA)シグナル)である。特定の実施形態では、ポリAは、ウサギβ-グロビン(RBG)ポリAである。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、5’AAV ITR-CB7プロモーター-hARSAコード配列-ポリA-3’ITRを含む。
本明細書で使用される場合、ベクターゲノムまたはベクターゲノムを含むrAAVは、AAV.プロモーター(任意選択的).Kozak(任意選択的).イントロン(任意選択的).hARSAコード配列(例えば、hARSA、hARSAco).miRNA(任意選択的).ポリA(任意選択的).Stuffer(任意選択的)として本明細書に例示される。特定の実施形態では、rAAVは、AAVカプシド.プロモーター(任意選択的).Kozak(任意選択的).イントロン(任意選択的).hARSAコード配列.miRNA(任意選択的).ポリA(任意選択的).Stuffer(任意選択的)として本明細書に例示される。
別の態様では、rAAVを産生するのに有用な産生システムが提供される。このシステムでは、AAVhu68カプシドタンパク質をコードする核酸配列、本明細書に記載されるベクターゲノム、ならびにベクターゲノムのAAVカプシドへのパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびヘルパー機能を含む細胞が培養された。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、配列番号5のnt1~nt3883の配列を有する。特定の実施形態では、細胞培養物は、ヒト胚性腎臓293細胞培養物である。特定の実施形態では、AAV repは、AAVhu68とは異なるAAV、例えば、AAV2由来である。特定の実施形態では、AAV repコード配列およびcap遺伝子は、同じ核酸分子上にあり、任意選択で、rep配列とcap遺伝子との間にスペーサーが存在する。さらなる実施形態では、スペーサーは、atgacttaaaccaggt(配列番号24)である。
AAVウイルスベクター(例えば、組換え(r)AAV)の産生における使用のために、ベクターゲノムは、パッケージング宿主細胞に送達される任意の好適なベクター、例えば、プラスミドに担持され得る。本発明において有用なプラスミドは、とりわけ、原核細胞、昆虫細胞、哺乳類細胞におけるインビトロでの複製およびパッケージングに好適であるように操作され得る。好適なトランスフェクション技術およびパッケージ宿主細胞は、既知であり、かつ/または当業者によって容易に設計することができる。例示的な産生プロセスは、図6~図7に提供される。特定の実施形態では、プラスミドは、配列番号5の配列を有する。
ベクターとしての使用に好適なAAVを生成および単離するための方法は、当該技術分野において既知である。一般に、例えば、Grieger&Samulski,2005,Adeno-associated virus as a gene therapy vector:Vector development,production and clinical applications,Adv.Biochem.Engin/Biotechnol.99:119-145;Buning et al.,2008,Recent developments in adeno-associated virus vector technology,J.Gene Med.10:717-733、および以下に引用される参考文献を参照されたい(これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。遺伝子をビリオンにパッケージングするために、ITRは、遺伝子を含む核酸分子と同じ構築物においてシスで必要とされる唯一のAAV成分である。capおよびrep遺伝子は、トランスで供給され得る。
一実施形態では、選択される遺伝子エレメントは、トランスフェクション、エレクトロポレーション、リポソーム送達、膜融合技術、高速DNAコーティングペレット、ウイルス感染、およびプロトプラスト融合を含む任意の好適な方法によってAAVパッケージ細胞に送達され得る。安定したAAVパッケージ細胞も作製することができる。かかる構築物を作製するために使用される方法は、核酸操作における当業者に既知であり、遺伝子工学、組換え工学、および合成技術を含む。例えば、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,ed.Green and Sambrook,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY(2012)を参照されたい。
用語「AAV中間体」または「AAVベクター中間体」は、それにパッケージされた所望のゲノム配列を欠失している組み立てられたrAAVカプシドを指す。これらは、「空の」カプシドと称され得る。かかるカプシドは、発現カセットの検出可能なゲノム配列を含んでいなくてもよく、または遺伝子産物の発現を達成するには不十分な部分的にパッケージングされたゲノム配列のみを含んでもよい。これらの空のカプシドは、宿主細胞に目的の遺伝子を導入するために非機能的である。
本明細書に記載される組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)は、既知の技法を使用して産生されてもよい。例えば、WO2003/042397、WO2005/033321、WO2006/110689、US7588772B2を参照されたい。かかる方法は、AAVカプシドタンパク質をコードする核酸配列、機能的rep遺伝子、最低限でもAAV逆方向末端反復(ITR)および導入遺伝子からなる発現カセット、ならびに発現カセットをAAVカプシドタンパク質にパッケージングするのを許可する十分なヘルパー機能を含む宿主細胞を培養することを含む。カプシドを産生する方法、そのためのコード配列、およびrAAVウイルスベクターを産生するための方法が記載されている。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)およびUS2013/0045186A1を参照されたい。
一実施形態では、組換えAAVhu68を産生するために有用な産生細胞培養物が提供される。かかる細胞培養物は、宿主細胞中でAAVhu68カプシドタンパク質を発現する核酸、AAVhu68カプシド中にパッケージングするのに好適な核酸分子、例えば、AAV ITRを含むベクターゲノム、および宿主細胞で遺伝子の発現を指示する調節配列と作動可能に連結された遺伝子をコードする非AAV核酸配列、ならびに組換えAAVhu68カプシドへのベクターゲノムのパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびアデノウイルスヘルパー機能を含む。一実施形態では、細胞培養物は、
哺乳動物細胞(例えば、とりわけヒト胚性腎臓293細胞)または昆虫細胞(例えば、Spodoptera frugiperda(Sf9)細胞)で構成される。特定の実施形態では、バキュロウイルスは、組換えAAVhu68カプシド中にベクターゲノムをパッケージングするのに必要なヘルパー機能を提供する。
任意選択的に、rep機能は、AAVhu68以外のAAVによって提供される。特定の実施形態では、rep機能の少なくとも一部は、AAVhu68由来である。別の実施形態では、repタンパク質は、AAVhu68rep以外の異種repタンパク質であり、例えば、限定されないが、AAV1 repタンパク質、AAV2 repタンパク質、AAV3 repタンパク質、AAV4 repタンパク質、AAV5 repタンパク質、AAV6 repタンパク質、AAV7 repタンパク質、AAV8 repタンパク質、またはrep78、rep68、rep52、rep40、rep68/78、およびrep40/52、またはそれらの断片、あるいは別の供給源である。これらのAAVhu68または変異体AAVカプシド配列のうちのいずれかは、宿主細胞でそれらの発現を導く外因性調節制御配列の制御下にあり得る。
一実施形態では、細胞は、好適な細胞培養物(例えば、HEK293またはSf9)または懸濁液で製造される。本明細書に記載される遺伝子療法ベクターを製造するための方法は、当該技術分野において周知の方法、例えば、遺伝子療法ベクターの産生のために使用されるプラスミドDNAの産生、ベクターの産生、およびベクターの精製を含む。一部の実施形態では、遺伝子療法ベクターは、AAVベクターであり、産生されたプラスミドは、AAVベクターゲノムおよび目的の遺伝子をコードするAAVシス-プラスミド、AAVのrepおよびcap遺伝子を含むAAVトランス-プラスミド、およびアデノウイルスヘルパープラスミドである。ベクター生成プロセスは、細胞培養の開始、細胞の継代、細胞の播種、プラスミドDNAによる細胞のトランスフェクション、トランスフェクション後の無血清培地への培地交換、ならびにベクターを含む細胞および培養培地の回収などの方法の工程を含み得る。回収されたベクター含有細胞および培養培地は、本明細書では粗細胞回収物と称される。さらに別のシステムでは、遺伝子治療ベクターは、バキュロウイルスベースベクターによる感染によって昆虫細胞に導入される。これらの産生システムに関するレビューについては、概して、例えば、Zhang et al.,2009,Adenovirus-adeno-associated virus hybrid for large-scale recombinant adeno-associated virus production,Human Gene Therapy 20:922-929を参照されたく、その各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。これらおよび他のAAV生産システムの製造および使用方法は、以下の米国特許にも記載され、それらの各々の内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる:5,139,941、5,741,683、6,057,152、6,204,059、6,268,213、6,491,907、6,660,514、6,951,753、7,094,604、7,172,893、7,201,898、7,229,823、および7,439,065。
粗細胞回収物は、その後、ベクター回収物の濃縮、ベクター回収物の透析濾過、ベクター回収物の顕微溶液化、ベクター回収物のヌクレアーゼ消化、顕微溶液化された中間体の濾過、クロマトグラフィによる粗精製、超遠心分離による粗精製、タンジェンシャルフロー濾過による緩衝液交換、ならびに/またはバルクベクターを調製するための製剤化および濾過などの、方法の工程に供され得る。
2工程の高塩濃度でのアフィニティクロマトグラフィ精製、続いて、アニオン交換樹脂クロマトグラフィを使用して、ベクター製剤を精製し、空のカプシドを除去する。これらの方法は、2016年12月9日に出願されたWO2017/160360、国際特許出
願第PCT/US2016/065970号、およびその優先権書類、2016年4月13日に出願された米国特許出願第62/322,071号、および2015年12月11日に出願された「Scalable Purification Method for
AAV9」という名称の同第62/226,357号により詳細に記載されており、それらは、参照により本明細書に組み込まれる。
空のおよび完全粒子含有量を算出するために、選択された試料(例えば、本明細書の実施例では、イオジキサノール勾配-精製された調製物、ここで(GC)=粒子の数)についてのVP3バンド容量が、ロードされたGC粒子に対してプロットされる。得られた直線等式(y=mx+c)を使用して、試験物質ピークのバンド容量中の粒子の数を算出する。次いで、負荷した20μL当たりの粒子の数(pt)に50を掛けて、粒子(pt)/mLを得る。Pt/mLをGC/mLで除算して、ゲノムコピーに対する粒子の比(pt/GC)を得る。Pt/mL~GC/mLは、空のpt/mLを与える。空のpt/mLをpt/mLで除算して、次いで、100をかけることにより、空の粒子のパーセンテージを得る。
一般に、空のカプシドおよびパッケージングされたゲノムを含むAAVベクター粒子をアッセイするための方法は、当該技術分野において既知である。例えば、Grimm et al.,Gene Therapy(1999)6:1322-1330、Sommer et al.,Molec.Ther.(2003)7:122-128を参照されたい。変性したカプシドについて試験するために、本方法は、3つのカプシドタンパク質を分離することができる任意のゲル(例えば、緩衝液中に3~8%のTris-アセテートを含む勾配ゲル)からなるSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動に処理済みAAVストックを供し、次いで、試料材料が分離するまでゲルを泳動し、ナイロンまたはニトロセルロースの膜(好ましくは、ナイロン)にゲルをブロットすることを含む。抗AAVカプシド抗体は、次いで、変性したカプシドタンパク質に結合する一次抗体、好ましくは、抗AAVカプシドモノクローナル抗体、最も好ましくは、B1抗AAV-2モノクローナル抗体として使用される(Wobus et al.,J.Virol.(2000)74:9281-9293)。次いで、一次抗体に結合し、一次抗体、より好ましくは、抗体に共有結合した検出分子を含有する抗-IgG抗体、最も好ましくは、西洋ワサビペルオキシダーゼに共有結合したヒツジ抗-マウスIgG抗体との結合を検出するための手段を含む、二次抗体が使用される。一次抗体と二次抗体との間の結合を半定量的に決定するために、結合を検出するための方法が使用され、好ましくは、放射性アイソトープ放射、電磁放射、または比色変化を検出することができる検出方法、最も好ましくは、化学発光検出キットが使用される。例えば、SDS-PAGEでは、カラムフラクションからの試料を取って、還元剤(例えば、DTT)を含有するSDS-PAGE充填緩衝液中で加熱することができ、カプシドタンパク質は、プレキャスト勾配ポリアクリルアミドゲル(例えば、Novex)中で分解された。SilverXpress(Invitrogen、CA)を製造元の指示に従って使用して、銀染色を実施してもよく、または他の好適な染色方法、すなわち、SYPROルビーもしくはクーマシー染色を実施してもよい。一実施形態では、カラムフラクション中のAAVベクターゲノム(vg)の濃度は、定量的リアルタイムPCR(Q-PCR)により測定されることができる。試料は希釈され、DNase I(または別の好適なヌクレアーゼ)で消化されて、外因性DNAが除去される。ヌクレアーゼの不活化後、試料はさらに希釈され、プライマーおよびプライマー間のDNA配列に特異的なTaqMan(商標)蛍光発生プローブを使用して増幅される。規定レベルの蛍光(閾値サイクル、Ct)に到達するのに必要とされるサイクル数は、Applied Biosystems Prism 7700配列検出システム上で各試料について測定される。AAVベクター中に含有されるものと同一の配列を含有するプラスミドDNAを用いて、Q-PCR反応における標準曲線を作成する。試料から得られたサイクル閾値(Ct)値を使用して、プラスミド標準曲線のCt値に対してそれを正規化す
ることにより、ベクターゲノム力価を決定する。デジタルPCRに基づくエンドポイントアッセイも使用され得る。
一態様では、広域スペクトル血清プロテアーゼ、例えば、プロテアーゼK(Qiagenから市販であるなど)を利用する最適化されたq-PCR方法が使用される。より具体的には、最適化されたqPCRゲノム力価アッセイは、DNaseI消化の後に、試料をプロテアーゼK緩衝液で希釈し、プロテアーゼKで処理し、続いて、熱失活させることを除き、標準的なアッセイと同様である。好適には、試料は、試料サイズと等しい量のプロテアーゼK緩衝液で希釈される。プロテアーゼK緩衝液は、2倍以上に濃縮されてもよい。典型的に、プロテアーゼK治療は、約0.2mg/mLであるが、0.1mg/mL~約1mg/mLで変動し得る。処理工程は、一般に、約55℃で約15分間実施されるが、より低い温度(例えば、約37℃~約50℃)でより長時間(例えば、約20分間~約30分間)、またはより高い温度(例えば、最高約60℃)でより短時間(例えば、約5~10分間)実施されてもよい。同様に、熱失活は、一般に、約95℃で約15分間であるが、温度を下げてもよく(例えば、約70~約90℃)、時間を延ばしてもよい(例えば、約20分間~約30分間)。次いで、試料は希釈され(例えば、1000倍)、標準アッセイで記載されるように、TaqMan分析に供される。
追加的に、または代替的に、ドロップレットデジタルPCR(ddPCR)が使用されてもよい。例えば、ddPCRによる一本鎖および自己相補的なAAVベクターゲノム力価を測定するための方法が記載されている。例えば、M.Lock et al,Hu Gene Therapy Methods,Hum Gene Ther Methods.2014 Apr;25(2):115-25.doi:10.1089/hgtb.2013.131.Epub 2014 Feb 14を参照されたい。
簡潔に言うと、パッケージされたゲノム配列を有するrAAVhu68粒子をゲノム欠損AAVhu68中間体から分離するための方法は、組換えAAVhu68ウイルス粒子およびAAVhu68カプシド中間体を含む懸濁液を高性能液体クロマトグラフィに供することを含み、AAVhu68ウイルス粒子およびAAVhu68中間体は、約10.2のpHで平衡化された強力なアニオン交換樹脂に結合され、約260ナノメートル(nm)および約280nmで紫外吸光度について溶出液をモニタリングしながら、塩勾配に供される。rAAVhu68にはあまり最適ではないが、pHは約10.0~10.4の範囲であり得る。この方法では、AAVhu68完全カプシドは、A260/A280の比が変曲点に到達した場合に溶出するフラクションから回収される。一実施例では、アフィニティクロマトグラフィ工程のために、ダイアフィルトレーションされた産物を、AAV2/hu68血清型を効率的に捕捉するCapture Select(商標)Poros-AAV2/9アフィニティ樹脂(Life Technologies)に適用してもよい。これらのイオン条件下、残留細胞DNAおよびタンパク質の有意なパーセンテージは、カラムの中を流れ、AAV粒子は効率的に捕捉される。
rAAV.hARSAは、好適な生理学的に適合性の組成物(例えば、緩衝生理食塩水)中に懸濁される。この組成物は、保管のために凍結され、後に解凍され、任意選択的に、好適な希釈剤で希釈され得る。あるいは、ベクターは、凍結および解凍の工程を進めることなく患者への送達に好適な組成物として調製され得る。
本明細書で使用される場合、「NAb力価」という用語は、その標的化されたエピトープ(例えば、AAV)の生理学的効果を中和する中和抗体(例えば、抗AAV Nab)がどれだけ産生されるかの測定値である。抗AAV NAb力価は、例えば、Calcedo,R.,et al.,Worldwide Epidemiology of Neutralizing Antibodies to Adeno-Associat
ed Viruses.Journal of Infectious Diseases,2009.199(3):p.381-390に記載されているように測定され得、それは参照により本明細書に組み込まれる。
略称「sc」は、自己相補性(self-complementary)を指す。「自己相補的AAV」は、組換えAAV核酸配列によって担持されるコード領域が、分子内二本鎖DNA鋳型を形成するように設計されている構築物を指す。感染の際、第2の鎖の細胞介在性の合成を待つのではなく、scAAVの2つの相補的な半分が会合して、即時の複製および転写が可能な1つの二本鎖DNA(dsDNA)ユニットを形成する。例えば、D M McCarty et al,“Self-complementary recombinant adeno-associated virus(scAAV)vectors promote efficient transduction independently of DNA synthesis”,Gene Therapy,(August 2001),Vol 8,Number 16,Pages 1248-1254を参照されたい。自己相補的なAAVは、例えば、米国特許第6,596,535号、同第7,125,717号、および同第7,456,683号に記載されており、その各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
「複製欠損ウイルス」または「ウイルスベクター」は、合成または人工のウイルス粒子を指し、そこでは目的の遺伝子を含む発現カセットは、ウイルスカプシドまたはエンベロープ中にパッケージングされ、ウイルスカプシドまたはエンベロープ内にパッケージングされた任意のウイルスゲノム配列はまた、複製欠損であり、すなわち、それらは、後代ビリオンを産生することができないが、標的細胞に感染する能力を保持することができる。一実施形態では、ウイルスベクターのゲノムは、複製に必要とされる酵素をコードする遺伝子を含まないが(ゲノムは、人工ゲノムの増幅およびパッケージングに必要とされるシグナルに隣接する目的の遺伝子のみを含有する「ガットレス(gutless)」であるように操作されることができる)、これらの遺伝子は、産生中に供給され得る。したがって、それは、後代ビリオンによる複製および感染が、複製に必要とされるウイルス酵素の存在下以外で生じることができないために、遺伝子療法における使用のために安全であると考えられる。
多くの場合、rAAV粒子は、DNase耐性として参照される。しかし、このエンドヌクレアーゼ(DNase)に加えて、他のエンドヌクレアーゼおよびエキソヌクレアーゼが、汚染核酸を除去するために本明細書に記載の精製工程において使用され得る。かかるヌクレアーゼは、一本鎖DNAおよび/または二本鎖DNA、およびRNAを分解するために選択され得る。かかる工程は、単一のヌクレアーゼ、または異なる標的に指向性のヌクレアーゼの混合物を含み得、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼであり得る。
「ヌクレアーゼ耐性」という用語は、AAVカプシドが、宿主細胞に遺伝子を送達するように設計された発現カセットの周りで完全に構築されていることを示し、産生プロセスから存在し得る汚染核酸を除去するように設計されたヌクレアーゼインキュベーション工程中の分解(消化)から、これらのパッケージングされたゲノム配列を保護する。
VI.その他のベクター
一態様では、ARSA変異と関連する疾患、または正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の治療を必要とする対象において、それらを治療するのに有用なベクターが、本明細書に提供される。ベクターは、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列を有し、その調節配列は標的細胞内でhARSAの発現を指示する。特定の
実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1と約95%~100%同一である。追加的または代替的に、機能的hARSAタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1である。特定の実施形態では、ベクターまたはベクターを含む組成物は、ARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の症状を改善するため、かつ/またはARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させるために、それらを必要とする対象に投与可能である。
特定の実施形態では、ベクターは発現カセットを含む。特定の実施形態では、発現カセットは、hARSAの発現を指示する調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列を含む。特定の実施形態では、機能的hARSAタンパク質は、シグナルペプチドと、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507のアミノ酸配列とを含む。特定の実施形態では、シグナルペプチドは、配列番号2のaa1~aa18のアミノ酸配列、または配列番号4のaa1~aa20のアミノ酸配列を有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、機能的hARSAをコードする、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521の配列、またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列を有する。特定の実施形態では、hARSAコード配列は、配列番号1または配列番号3である。より詳細については、第I部、および第III部を参照されたい。
特定の実施形態では、ベクターは、組換えパルボウイルス、組換えレンチウイルス、組換えレトロウイルス、もしくは組換えアデノウイルスから選択されるウイルスベクター、または裸のDNA、裸のRNA、無機粒子、脂質粒子、ポリマーベースのベクター、もしくはキトサンベースの製剤から選択される非ウイルスベクターである。選択されるベクターは、トランスフェクション、エレクトロポレーション、リポソーム送達、膜融合技術、高速DNAコーティングペレット、ウイルス感染、およびプロトプラスト融合を含む任意の好適な方法によって送達され得る。かかる構築物を作製するために使用される方法は、核酸操作における当業者に既知であり、遺伝子工学、組換え工学、および合成技術を含む。例えば、Sambrook et al,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NYを参照されたい。
特定の実施形態では、ベクターは、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介することを含む、大槽内注入(ICM)を介した患者への投与に好適である。特定の実施形態では、ベクターは、7歳以下の対象への投与に好適である。特定の実施形態では、ベクターは、異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の症状を改善するため、かつ/または異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の進行を遅延させるために、それらを必要とする対象への投与に好適である。特定の実施形態では、ベクターは、単回用量で投与される。より詳細については、第II部および第VIII部を参照されたい。
「複製欠損ウイルス」または「ウイルスベクター」は、合成または人工のウイルス粒子を指し、そこでは目的の遺伝子(例えば、hARSAコード配列)を含む発現カセットは、ウイルスカプシドまたはエンベロープ中にパッケージングされ、ウイルスカプシドまたはエンベロープ内にパッケージングされた任意のウイルスゲノム配列はまた、複製欠損であり、すなわち、それらは、後代ビリオンを産生することができないが、標的細胞に感染する能力を保持することができる。一実施形態では、ウイルスベクターのゲノムは、複製
に必要とされる酵素をコードする遺伝子を含まないが(ゲノムは、人工ゲノムの増幅およびパッケージングに必要とされるシグナルに隣接する目的の導入遺伝子のみを含む「ガットレス」であるように操作することができる)、これらの遺伝子は、産生の際に供給され得る。したがって、それは、後代ビリオンによる複製および感染が、複製に必要とされるウイルス酵素の存在下以外で生じることができないために、遺伝子療法における使用のために安全であると考えられる。かかる複製欠損ウイルスは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、アデノウイルス、レンチウイルス(組み込みまたは非組み込み)、または別の好適なウイルス源であり得る。
VII.組成物
さらなる態様では、本明細書に記載されるrAAVまたはベクターおよび水性懸濁媒体を含む組成物が本明細書に提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液および記載されるrAAVまたはベクターを含む水性組成物が提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、緩衝生理食塩水、ならびにナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはそれらの混合物のうちの1つ以上含む人工脳脊髄液と、界面活性剤とを含む。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、約0.0005%~約0.001%の界面活性剤を含む。特定の実施形態では、組成物は、pHが7.2~7.8である。特定の実施形態では、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG製剤は、本明細書に記載される非複製組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターおよび製剤緩衝液からなる。
特定の実施形態では、請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAVと、製剤緩衝液とを含む、水性医薬組成物が提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、緩衝生理食塩水、ならびにナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはそれらの混合物のうちの1つ以上含む人工脳脊髄液と、界面活性剤とを含む。特定の実施形態では、界面活性剤は、医薬組成物の0.0005%~約0.001%で存在する。特定の実施形態では、組成物は、pHが7.5~7.8の範囲である。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、静脈内送達、髄腔内投与、または側脳室内投与に好適である。
特定の実施形態では、記載されるベクターと、製剤緩衝液とを含む医薬組成物が提供される。特定の実施形態では、製剤緩衝液は、静脈内送達、髄腔内投与、または側脳室内投与に好適である。
特定の実施形態では、組成物は、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介することを含む、大槽内注入(ICM)を介した患者への投与に好適である。特定の実施形態では、組成物は、7歳以下の対象への投与に好適である。特定の実施形態では、組成物は、異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の症状を改善するため、かつ/または異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の進行を遅延させるために、それらを必要とする対象への投与に好適である。特定の実施形態では、組成物は、単回用量で投与される。特定の実施形態では、組成物は、mL当たり少なくとも2.50×1013GCrAAVを有する。
本明細書では、少なくとも1つのrAAVストック(例えば、rAAVhu68ストックまたは変異体rAAVhu68ストック)および任意選択的な担体、賦形剤および/または防腐剤を含む組成物を提供する。rAAVストックは、同じである複数のrAAVベクターを指し、例えば、濃度および用量単位の考察において以下に記載される量である。
本明細書で使用される場合、「担体」は、ありとあらゆる溶媒、分散媒体、ビヒクル、コーティング、希釈剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤、緩衝液、担体溶液、懸濁液、コロイドなどを含む。薬学的活性物質に対するかかる媒体および薬剤の使
用は、当該技術分野において周知である。補足有効成分を組成物中に組み込むこともできる。「薬学的に許容される」という語句は、宿主に投与されるときにアレルギーまたは類似の有害反応を生じない分子実体および組成物を指す。リポソーム、ナノカプセル、微粒子、ミクロスフェア、脂質粒子、小胞などの送達ビヒクルが、本発明の組成物を好適な宿主細胞に導入するために使用され得る。特に、rAAVベクター送達ベクターゲノムは、脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフィア、またはナノ粒子などのいずれかに封入された送達ために製剤化され得る。
一実施形態では、組成物は、対象への送達に好適な最終製剤を含み、例えば、生理的に適合するpHおよび塩濃度に緩衝される水性液体懸濁液である。任意選択的に、1つ以上の界面活性剤が製剤中に存在する。別の実施形態では、組成物は、対象への投与のために希釈される濃縮物として輸送され得る。他の実施形態では、組成物は、投与時に凍結乾燥され、再構成され得る。
好適な界面活性剤または界面活性剤の組み合わせが、非毒性である非イオン界面活性剤の中から選択されてもよい。一実施形態では、例えば、中性pHを有し、平均分子量8400を有するポロキサマー188としても知られているPluronic(登録商標)F68[BASF]などの、末端が一級ヒドロキシル基の二機能性ブロックコポリマー界面活性剤が選択される。他の界面活性剤および他のポロキサマー、すなわち、ポリオキシエチレン(ポリ(エチレンオキシド))の2つの親水性鎖に隣接するポリオキシプロピレン(ポリ(プロピレンオキシド))の中心疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマー、SOLUTOL HS 15(マクロゴール-15ヒドロキシステアラート)、LABRASOL(ポリオキシカプリン酸グリセリド)、ポリオキシ10オレイルエーテル、TWEEN(ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、エタノール、およびポリエチレングリコールが選択され得る。一実施形態では、製剤は、ポロキサマーを含有する。これらのコポリマーは一般に、文字「P」(ポロキサマーについて)に続いて、3桁数字を用いて命名され、初めの2桁数字×100は、ポリオキシプロピレンコアのおおよその分子質量を与えるものであり、最後の数字×10は、ポリオキシエチレン含有量のパーセンテージを与えるものである。一実施形態では、ポロキサマー188が選択される。一実施形態では、界面活性剤は、懸濁液の最大約0.0005%~約0.001%(w/w%、重量比に基づく)の量で存在し得る。別の実施形態では、界面活性剤は、懸濁液の最大約0.0005%~約0.001%(v/v%、体積比に基づく)の量で存在し得る。さらに別の実施形態では、界面活性剤は、懸濁液の最大約0.0005%~約0.001%の量で存在し、n%は、懸濁液100mL当たりのnグラムを示す。さらに別の実施形態では、界面活性剤は、懸濁液の最大約0.0005%~約0.001%(v/w%、体積に対する重量比に基づく)の量で存在し得る。
本明細書で使用される場合、特定の実施形態では、濃度を指す場合、「%」は、重量比、例えば、溶媒の重量に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の重量の割合、または溶液の重量に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の重量の割合である。特定の実施形態では、濃度を指す場合、「%」は、体積比、例えば、溶媒の体積に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の体積の割合、または溶液の体積に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の体積の割合である。特定の実施形態では、濃度を指す場合、「%」は、100mLの溶媒または溶液当たりの物質(溶媒を介して溶液に溶解される)のグラムを示す。特定の実施形態では、濃度を指す場合、「%」は、体積に対する重量比、例えば、溶媒の体積に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の重量の割合、または溶液の体積に対する物質(溶媒を介して溶液に溶解される)の重量の割合である。
ベクターは、細胞をトランスフェクトするのに十分な量で投与され、十分なレベルの遺
伝子導入および発現を提供して、過度の悪影響なしに、または医学的に許容される生理学的効果を伴う治療効果を提供し、これは当業者によって決定され得る。従来のおよび薬学的に許容される投与経路には、限定されないが、所望の臓器(例えば、脳、CSF、肝臓(任意選択的に、肝動脈を介して)、肺、心臓、眼、腎臓)への直接送達、経口、吸入、鼻腔内、髄腔内、気管内、動脈内、眼内、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、実質内、側脳室内、髄腔内、ICM、腰椎穿刺、および他の非経口の投与経路が含まれる。投与経路は、所望される場合、組み合わされてもよい。
ウイルスベクターの用量は、主に、治療される状態、患者の年齢、体重、および健康状態などの要因に依存し、したがって、患者間で異なり得る。例えば、ウイルスベクターの治療的に有効なヒト投与量は、概して、約1×10~1×1016ベクターゲノムコピーの濃度を含有する約25~約1000マイクロリットル~約100mLの溶液の範囲である。特定の実施形態では、約1mL~約15mL、または約2.5mL~約10mL、または約5mL懸濁液の容量が送達される。特定の実施形態では、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、または約15mLの懸濁液の容量が送達される。特定の実施形態では、合計で約8.9×1012~2.7×1014GCの用量が、この容量で投与される。特定の実施形態では、約1.1×1010GC/g脳質量~約3.3×1011GC/g脳質量の用量が、この容量で投与される。特定の実施形態では、脳質量1グラム当たり約3.0×10、約4.0×10、約5.0×10、約6.0×10、約7.0×10、約8.0×10、約9.0×10、約1.0×1010、約1.1×1010、約1.5×1010、約2.0×1010、約2.5×1010、約3.0×1010、約3.3×1010、約3.5×1010、約4.0×1010、約4.5×1010、約5.0×1010、約5.5×1010、約6.0×1010、約6.5×1010、約7.0×1010、約7.5×1010、約8.0×1010、約8.5×1010、約9.0×1010、約9.5×1010、約1.0×1011、約1.1×1011、約1.5×1011、約2.0×1011、約2.5×1011、約3.0×1011、約3.3×1011、約3.5×1011、約4.0×1011、約4.5×1011、約5.0×1011、約5.5×1011、約6.0×1011、約6.5×1011、約7.0×1011、約7.5×1011、約8.0×1011、約8.5×1011、約9.0×1011GCの用量が、この容量で投与される。
Figure 2022531861000004
任意の副作用に対する治療効果のバランスをとるために、かかる投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用される治療用途に応じて変化し得る。導入遺伝子の発現レベルをモニタリングして、ウイルスベクター(好ましくは、ミニ遺伝子を含有するAAVベクター)をもたらす投薬頻度を決定することができる。任意選択的に、治療目的で記載されているものと同様の投薬レジメンは、本発明の組成物を使用する免疫に利用され得る。
複製欠陥ウイルス組成物は、投薬量単位で製剤化され、ヒト患者にとって、約1.0×10GC~約1.0×1016GC(対象を治療するため)の範囲にある量の複製欠陥
ウイルスを含み、その範囲内のすべての整数または分数量、好ましくは1.0×1012GC~1.0×1014GCを含むことができる。一実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む用量当たり少なくとも1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、または9×10GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、または9×1010GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、または9×1011GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9x1012GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、または9×1013GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、または9×1014GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、または9×1015GCを含むように製剤化される。一実施形態では、ヒト適用のために、用量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む用量当たり1×1010~約1×1012GCの範囲であり得る。
これらの上記用量は、治療される領域の大きさ、使用されるウイルス力価、投与経路、および方法の所望の効果に応じて、約25~約1000マイクロリットルの範囲の様々な容量の担体、賦形剤、もしくは緩衝液製剤、またはその範囲内のすべての数を含むより高い容量で投与され得る。一実施形態では、担体、賦形剤、または緩衝液の容量は、少なくとも約25μLである。一実施形態では、容量は、約50μLである。別の実施形態では、容量は、約75μLである。別の実施形態では、容量は、約100μLである。別の実施形態では、容量は、約125μLである。別の実施形態では、容量は、約150μLである。別の実施形態では、容量は、約175μLである。さらに別の実施形態では、容量は、約200μLである。別の実施形態では、容量は、約225μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約250μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約275μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約300μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約325μLである。別の実施形態では、容量は、約350μLである。別の実施形態では、容量は、約375μLである。別の実施形態では、容量は、約400μLである。別の実施形態では、容量は、約450μLである。別の実施形態では、容量は、約500μLである。別の実施形態では、容量は、約550μLである。別の実施形態では、容量は、約600μLである。別の実施形態では、容量は、約650μLである。別の実施形態では、容量は、約700μLである。別の実施形態では、容量は、約700~1000μLである。
特定の実施形態では、用量は、約1×10GC/g脳質量~約1×1012GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約1×1010GC/g脳質量~約1×1012GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約3×1010GC/g脳質量~約5×1011GC/g脳質量の範囲であり得る。
一実施形態では、ウイルス構築物は、少なくとも約少なくとも1×10GC~約1×1015、または約1×1011~5×1013GCの用量で送達され得る。これらの用量の送達に好適な容量および濃度は、当業者によって決定され得る。例えば、約1μL~150mLの容量が選択されてもよいが、より高容量が、成人用に選択されてもよい。典型的に、新生児用に好適な容量は、約0.5mL~約10mL、より年長の乳児用に、約0.5mL~約15mLが選択される。幼児のためには、約0.5mL~約20mLの容量が選択されてもよい。子供のためには、最大約30mLの容量が選択されてもよい。プレティーンおよびティーンには、最大約50mLの容量が選択されてもよい。さらに他の実施形態では、患者は、選択された約5mL~約15mL、または約7.5mL~約10mLの容量で髄腔内投与を受けることができる。他の好適な容量および投薬量が決定されてもよい。任意の副作用に対する治療的利益のバランスをとるために、投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用されるための治療用途に応じて変化し得る。
上述の組換えベクターは、公開された方法に従って宿主細胞に送達され得る。好ましくは生理学的に適合性のある担体に懸濁されたrAAVは、ヒトまたは非ヒト哺乳動物患者に投与され得る。特定の実施形態では、ヒト患者への投与のために、rAAVは、生理食塩水、界面活性剤、および生理学的に適合性のある塩、または塩の混合物を含有する水性溶液中に好適に懸濁される。好適には、製剤は、生理学的に許容されるpH、例えば、pH6~9、またはpH6.5~7.5、pH7.0~7.7、またはpH7.2~7.8の範囲に調整される。脳脊髄液のpHは約7.28~約7.32であるので、髄腔内送達のためには、この範囲内のpHが望ましく、静脈内送達のためには、約6.8~約7.2のpHが望ましい可能性がある。しかしながら、より広範囲にある他のpH、およびこれらの下位範囲が、他の送達経路のために選択され得る。
別の実施形態では、組成物は、担体、希釈剤、賦形剤および/またはアジュバントを含む。好適な担体は、導入ウイルスが向けられる適応症を考慮して、当業者により容易に選択され得る。例えば、1つの好適な担体は、生理食塩水を含み、様々な緩衝溶液(例えば、リン酸緩衝食塩水)とともに製剤化され得る。他の例示的な担体としては、滅菌生理食塩水、ラクトース、スクロース、リン酸カルシウム、ゼラチン、デキストラン、寒天、ペクチン、ピーナッツ油、ゴマ油、および水が含まれる。緩衝液/担体は、rAAVが注入チューブに付着するのを防ぐが、インビボでrAAV結合活性を妨げない成分を含むべきである。好適な界面活性剤、または界面活性剤の組み合わせが、非毒性である非イオン界面活性剤の中から選択され得る。一実施形態では、例えば、中性pHを有し、平均分子量8400を有するポロキサマー188(商品名Pluronic(登録商標)F68[BASF]、Lutrol(登録商標)F68、Synperonic(登録商標)F68、Kolliphor(登録商標)P188としても知られている)などの、末端が一級ヒドロキシル基の二機能性ブロックコポリマー界面活性剤が選択される。他の界面活性剤および他のポロキサマー、すなわち、ポリオキシエチレン(ポリ(エチレンオキシド))の2つの親水性鎖に隣接するポリオキシプロピレン(ポリ(プロピレンオキシド))の中心疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマー、SOLUTOL HS 15(マクロゴール-15ヒドロキシステアラート)、LABRASOL(ポリオキシカプリン酸グリセリド)、ポリオキシ-オレイルエーテル、TWEEN(ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、エタノール、およびポリエチレングリコールが選択され得る。一実施形態では、製剤は、ポロキサマーを含有する。これらのコポリマーは一般に、文字「P」(ポロキサマーについて)に続いて、3桁数字を用いて命名され、初めの2桁数字×100は、ポリオキシプロピレンコアのおおよその分子質量を与えるものであり、最後の数字×10は、ポリオキシエチレン含有量のパーセンテージを与えるものである。一実施形態では、ポロキサマー188が選択される。界面活性剤は、懸濁液の最大約0.0005%~約0.001%の量で存在し得る。
一実施例では、製剤は、例えば、水中に塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、デキストロース、硫酸マグネシウム(例えば、硫酸マグネシウム・7HO)、塩化カリウム、塩化カルシウム(例えば、塩化カルシウム・2HO)、二塩基性リン酸ナトリウム、およびそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、緩衝生理食塩水溶液を含有することができる。好適には、髄腔内送達のためには、モル浸透圧濃度は、脳脊髄液と適合する範囲内(例えば、約275~約290)である、例えば、emedicine.medscape.com/-article/2093316-overviewを参照されたい。任意選択的に、髄腔内送達のために、市販の希釈剤は、懸濁化剤として使用され得るか、または別の懸濁化剤および他の任意選択的な賦形剤と組み合わせて使用され得る。
例えば、Elliotts B(登録商標)溶液[Lukare Medical]を参照されたい。Elliotts B溶液各10mLには以下が含まれる:塩化ナトリウム、USP-73mg;重炭酸ナトリウム、USP-19mg;デキストロース、USP8mg;硫酸マグネシウム・7H2O、USP3mg;塩化カリウム、USP-3mg;塩化カルシウム・2H2O、USP-2mg;リン酸ナトリウム、二塩基性・7H2O、USP-2mg;注射用水、USP qs 10mL。
電解質の濃度:ナトリウム149mEq/リットル;重炭酸塩22.6mEq/リットル;カリウム4.0mEq/リットル;塩化物132mEq/リットル;カルシウム2.7mEq/リットル;硫酸塩2.4mEq/リットル;マグネシウム2.4mEq/リットル;リン酸塩1.5mEq/リットル。
成分の式および分子量は、
Figure 2022531861000005
Elliotts B溶液のpHは6~7.5であり、モル浸透圧濃度は、1リットル当たり288mOsmolである(計算値)。特定の実施形態では、rAAVhu68.hARSAを含有する組成物は、pHが、6.8~8、または7.2~7.8、または7.5~8の範囲で送達される。髄腔内送達の場合、pHが、7.5超、例えば、7.5~8、または7.8が望ましい可能性がある。
特定の実施形態では、製剤は、重炭酸ナトリウムを含まない緩衝生理食塩水溶液を含有し得る。かかる製剤は、ハーバード緩衝液などの緩衝生理食塩水溶液を含有してもよく、水中に、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、およびそれらの混合物のうちの1つ以上を含む。水溶液は、以前はLutrol(登録商標)F68という商品名で販売されていたBASFから市販されているポロキサマーであるKolliphor(登録商標)P188をさらに含んでもよい。水溶液は、7.2のpHを有し得る。
別の実施形態では、製剤は、1mMのリン酸ナトリウム(NaPO)、150mMの塩化ナトリウム(NaCl)、3mMの塩化カリウム(KCl)、1.4mMの塩化カルシウム(CaCl)、0.8mMの塩化マグネシウム(MgCl)、および0.001%のポロキサマー(例えば、Kolliphor(登録商標))188、pH7.2を含む、緩衝生理食塩水溶液を含有し得る。例えば、harvardapparatus.com/harvard-apparatus-perfusion-fluid.html.を参照されたい。特定の実施形態では、ハーバード緩衝液は、ハーバード緩衝液でより良好なpH安定性が観察されるため、好ましい。以下の表は、ハーバード緩衝液とエリオットB緩衝液の比較を提供する。
Figure 2022531861000006
特定の実施形態では、製剤緩衝液は、Pluronic F68を含む人工CSFである。他の実施形態では、製剤は、1つ以上の浸透促進剤を含有し得る。好適な浸透促進剤の例は、例えば、マンニトール、グリココール酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、またはEDTAを含み得る。
任意選択的に、本発明の組成物は、rAAVおよび担体に加えて、防腐剤または化学的安定剤などの他の従来の医薬成分を含み得る。好適な例示的な防腐剤としては、クロロブタノール、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、二酸化硫黄、没食子酸プロピル、パラベン、エチルバニリン、グリセリン、フェノール、およびパラクロロフェノールが含まれる。好適な化学安定剤としては、ゼラチンおよびアルブミンが含まれる。
本発明による組成物は、上記に定義されるような薬学的に許容される担体を含み得る。好適には、本明細書に記載される組成物は、有効量の薬学的に好適な担体に懸濁された、および/または注入、浸透ポンプ、髄腔内カテーテルを介して対象に送達するために、または別のデバイスもしくは経路による送達のために設計された好適な賦形剤と混合された1つ以上のAAVを含む。一実施例では、組成物は、髄腔内送達用に製剤化される。
本明細書で使用される場合、「髄腔内送達」または「髄腔内投与」という用語は、脊柱管への注入による、より詳細には、脳脊髄液(CSF)へ到達するようにクモ膜下腔空間内への注入による、薬物の投与経路を指す。髄腔内送達は、腰部穿刺、脳室内(側脳室内(ICV)を含む)、後頭下/槽内、および/またはC1-2穿刺を含み得る。例えば、材料は、腰部穿刺により、クモ膜下腔空間にわたって拡散させるために導入され得る。別の実施例では、注入は、大槽内へであり得る。
本明細書で使用される場合、「大槽内送達」または「大槽内投与」という用語は、小脳延髄大槽の脳脊髄液への直接的な薬物の投与経路、より詳細には、後頭下穿刺による、もしくは大槽内への直接注入による、または永続的に配置されたチューブによる、薬物の投与経路を指す。
特定の実施形態では、最終製剤緩衝液は、緩衝生理食塩水、ならびにナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、人工脳脊髄液と、界面活性剤とを含む。特定の実施形態では、界面活性剤は、懸濁液の約0.0005%w/w~約0.001%w/wである。特定の実施形態では、界面活性剤は、Pluronic F68である。特定の実施形態では、Pluronic F68は、懸濁液の約0.0001%の量で存在する。特定の実施形態では、組成物は、髄腔内送達の場合、pHが7.5~7.8である。
特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物の治療は、感覚神経毒性および無症状性感覚ニューロン病変に関して良好な耐容される、動物および/またはヒト患者におけるDRG感覚ニューロンの最小~軽度の無症状変性を有する。
特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、治療される対象の機能的転帰および臨床転帰の改善に有用である。かかる転帰は、組成物の投与後、約30日、約60日、約90日、約4ヶ月、約5ヶ月、約6ヶ月、約7ヶ月、約8ヶ月、約9ヶ月、約10ヶ月、約11ヶ月、約12ヶ月、約13ヶ月、約14ヶ月、約15ヶ月、約16ヶ月、約17ヶ月、約18ヶ月、約19ヶ月、約20ヶ月、約21ヶ月、約22ヶ月、約23ヶ月、約24ヶ月、約2.5年、約3年、約3.5年、約4年、約4.5年で測定されてもよく、次
いで毎年、約5年まで測定されてもよい。測定頻度は、約1ヶ月毎、約2ヶ月毎、約3ヶ月毎、約4ヶ月毎、約5ヶ月毎、約6ヶ月毎、約7ヶ月毎、約8ヶ月毎、約9ヶ月毎、約10ヶ月毎、約11ヶ月毎、または約12ヶ月毎であり得る。
特定の実施形態では、本明細書に記載される組成物は、未治療の対照と比較して、治療された対象において測定される薬物動態および臨床有効性を示す。
特定の実施形態では、薬物動態有効性、臨床有効性、機能的転帰、臨床転帰、疾患改善、または疾患進行は、以下のうちの1つ以上によって評価され得る:ARSA(例えば、血清中またはCSF中)の濃度および/またはレベルおよび/または生物活性、尿スルファチド、CNSの髄鞘形成(脱髄負荷およびパターン)、MRIによって測定される白質萎縮、ニューロン代謝産物N-アセチルアスパラギン酸(NAA)、ミオイノシトール(mI)、コリン(Cho)および/または乳酸塩(Lac)レベル(例えば、プロトン磁気共鳴分光法(MRS)によって測定される)、CSFスルファチドおよびリソ-スルファチドレベル、視覚誘発電位(VEP)、脳幹聴覚誘発反応(BAER)、胆嚢壁肥厚(例えば、超音波評価による)、運動機能障害(例えば、異染性白質ジストロフィーのための粗大運動能力分類(GMFC-MLD)または粗大運動能力尺度(GMFM)によって測定される)、達成時の年齢、喪失時の年齢、および運動マイルストーンを維持または獲得する子供の割合によって評価される運動マイルストーン達成(世界保健機関[WHO]基準によって定義される)、認知機能障害(例えば、Bayley乳児発達検査[BSID-III]、児童向けWechsler式知能検査、第5版[WISC-V]によって測定された合計知能指数[IQ]およびサブドメインIQ)、寿命(患者と比較して)、神経学的臨床検査(NCE)、尺骨、深腓骨、正中、腓腹神経の神経伝導速度(NCV)、発作日記によって捕捉される発作の発症年齢および頻度、行動機能障害(例えば、Vineland適応行動尺度、第3版(Vineland-III)によって測定される)、Lanskyパフォーマンス指数、小児の生活の質調査(Pediatric Quality of Life Inventory)(例えば、PedsQLおよびPedsQL-IS)、ならびに介護者/親の生活の質。
特定の実施形態では、薬物動態有効性、臨床有効性、機能的転帰、臨床転帰、疾患改善、または疾患進行は、異常な特性(例えば、バイオマーカー活性、電気生理学的活性、および/またはイメージングパラメータ)および臨床観察(例えば、粗大および微細運動機能、認知および言語発達、神経学的検査所見、行動およびマイルストーン発達、ならびに介護者/親が報告した転帰および生活の質の評価の減少)を評価され得る。他の疾患改善または疾患進行を評価してもよく、第II部および第VIII部を参照されたい。その相対的な節は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
代替的に、または追加的に、薬物動態有効性、臨床有効性、機能的転帰、または臨床転帰は、バイオマーカー、例えば、rAAVhu68.hARSAcoの薬物動態および生物学的活性を含み得る。
IIX.方法
別の態様では、ARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)を有する対象を治療するか、またはARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の症状を改善するか、またはARSA変異と関連する疾患もしくは正常なレベルの機能的アリールスルファターゼAの欠損によって引き起こされる疾患(例えば、MLD)の進行を遅延させる方法が提供される。この方法は、有効量の本明細書に記載されるrAAVまたはベクターを、それを必要とする対象に投与することを含む。特定の実施形態では、ベクターまたはrA
AVは、大槽内注入(ICM)、例えば、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介して患者に投与可能である。特定の実施形態では、7歳以下である異染性白質ジストロフィーを有する患者へ投与可能であるベクターまたは組成物が提供される。特定の実施形態では、この方法は、rAAVまたはベクターを単回用量でヒト患者に送達することを含む。特定の実施形態では、rAAVは、3.00×1010ゲノムコピー(GC)毎グラム(GC/g)脳質量~1.00×1012GC/g脳質量の用量で投与される。特定の実施形態では、投与後、対象の疾患症状が改善され、かつ/または疾患の進行が遅延される。
神経系指向性AAV遺伝子療法は、主にインビボのニューロンを標的とするが、交差補正の潜在性は、ほとんどの遺伝子療法ベクターによってインビボで形質導入することができないARSA欠損髄鞘形成細胞を補正する可能性を開く(Cearley et al.,2008、Lawlor et al.,2009)。
特定の実施形態では、本明細書の「有効量」は、MLD症状の改善および/またはMLD進行の遅延を達成する量である。
ベクターは、細胞をトランスフェクトするのに十分な量で投与され、十分なレベルの遺伝子導入および発現を提供して、過度の悪影響なしに、または医学的に許容される生理学的効果を伴う治療効果を提供し、これは当業者によって決定され得る。従来のおよび薬学的に許容される投与経路には、限定されないが、所望の臓器(例えば、脳、CSF、肝臓(任意選択的に、肝動脈を介して)、肺、心臓、眼、腎臓)への直接送達、経口、吸入、鼻腔内、髄腔内、気管内、動脈内、眼内、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、実質内、側脳室内、髄腔内、ICM、腰椎穿刺、および他の非経口の投与経路が含まれる。投与経路は、所望される場合、組み合わされてもよい。
ウイルスベクター(例えば、rAAV)の投与量は、主に、治療されている状態、患者の年齢、体重、および健康状態などの要因に依存し、したがって、患者間で異なり得る。例えば、ウイルスベクターの治療的に有効なヒト投与量は、概して、約1×10~1×1016ベクターゲノムコピーの濃度を含有する約25~約1000マイクロリットル~約100mLの溶液の範囲である。特定の実施形態では、約1mL~約15mL、または約2.5mL~約10mL、または約5mLの懸濁液の容量が送達される。特定の実施形態では、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、または約15mLの懸濁液の容量が送達される。特定の実施形態では、合計で約8.9×1012~2.7×1014GCの用量が、この容量で投与される。特定の実施形態では、約1.1×1010GC/g脳質量~約3.3×1011GC/g脳質量の用量が、この容量で投与される。特定の実施形態では、脳質量1グラム当たり約3.0×10、約4.0×10、約5.0×10、約6.0×10、約7.0×10、約8.0×10、約9.0×10、約1.0×1010、約1.1×1010、約1.5×1010、約2.0×1010、約2.5×1010、約3.0×1010、約3.3×1010、約3.5×1010、約4.0×1010、約4.5×1010、約5.0×1010、約5.5×1010、約6.0×1010、約6.5×1010、約7.0×1010、約7.5×1010、約8.0×1010、約8.5×1010、約9.0×1010、約9.5×1010、約1.0×1011、約1.1×1011、約1.5×1011、約2.0×1011、約2.5×1011、約3.0×1011、約3.3×1011、約3.5×1011、約4.0×1011、約4.5×1011、約5.0×1011、約5.5×1011、約6.0×1011、約6.5×1011、約7.0×1011、約7.5×1011、約8.0×1011、約8.5×1011、約9.0×1011GCの用量が、この容量で投与される。
任意の副作用に対する治療効果のバランスをとるために、かかる投薬量を調整してもよ
く、かかる投薬量は、組換えベクターが利用される治療用途に応じて変化し得る。導入遺伝子の発現レベルをモニタリングして、ウイルスベクター(好ましくは、ミニ遺伝子を含有するAAVベクター)をもたらす投薬頻度を決定することができる。任意選択的に、治療目的で記載されているものと同様の投薬レジメンは、本発明の組成物を使用した免疫に利用され得る。
複製欠陥ウイルス組成物は、投薬量単位で製剤化され、ヒト患者にとって、約1.0×10GC~約1.0×1016GC(対象を治療するため)の範囲にある量の複製欠陥ウイルスを含み、その範囲内のすべての整数または分数量、好ましくは1.0×1012GC~1.0×1014GCを含むことができる。一実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む用量当たり少なくとも1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、または9×10GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、または9×1010GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、または9×1011GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、または9×1013GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、または9×1014GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量当たり少なくとも1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、または9×1015GCを含むように製剤化される。
一実施形態では、ヒトへの適用のために、用量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、1×1010~約1×1015GC毎kg体重の範囲であり得る。
一実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む約1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、または9×10GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、または9×1010GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、または9×1011GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、または9×1013GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数ま
たは分数量を含む、約1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、または9×1014GC毎kg体重である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、または9×1015GC毎kg体重である。
一実施形態では、ヒトへの適用のために、用量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、1×1010~約1×1015GC毎グラム(g)脳質量の範囲であり得る。一実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、または9×10GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、または9×1010GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、または9×1011GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、または9×1013GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、または9×1014GC毎グラム(g)脳質量である。別の実施形態では、ベクターの有効量は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、約1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、または9×1015GC毎グラム(g)脳質量である。
これらの上記用量は、治療される領域の大きさ、使用されるウイルス力価、投与経路、および方法の所望の効果に応じて、約25~約1000マイクロリットルの範囲の様々な容量の担体、賦形剤、もしくは緩衝液製剤、またはその範囲内のすべての数を含むより高い容量で投与され得る。一実施形態では、担体、賦形剤、または緩衝液の容量は、少なくとも約25μLである。一実施形態では、容量は、約50μLである。別の実施形態では、容量は、約75μLである。別の実施形態では、容量は、約100μLである。別の実施形態では、容量は、約125μLである。別の実施形態では、容量は、約150μLである。別の実施形態では、容量は、約175μLである。さらに別の実施形態では、容量は、約200μLである。別の実施形態では、容量は、約225μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約250μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約275μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約300μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約325μLである。別の実施形態では、容量は、約350μLである。別の実施形態では、容量は、約375μLである。別の実施形態では、容量は、約400μLである。別の実施形態では、容量は、約450μLである。別の実施形態では、容量は、約500μLである。別の実施形態では、容量は、約550μLである。別の実施形態では、容量は、約600μLである。別の実施形態では、容量は、約650μLである。別の実施形態では、容量は、約700μLである。別の実施形態では、容量は、約700~1000μLである。
特定の実施形態では、用量は、約1×10GC/g脳質量~約1×1012GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約1×1010GC/g脳質量~約3×1011GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約1×1010GC/g脳質量~約2.5×1011GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約5×1010GC/g脳質量の範囲であり得る。
一実施形態では、ウイルス構築物は、少なくとも約少なくとも1×10GC~約1×1015、または約1×1011~5×1013GCの用量で送達され得る。これらの用量の送達に好適な容量および濃度は、当業者によって決定され得る。例えば、約1μL~150mLの容量が選択されてもよいが、より高容量が、成人用に選択されてもよい。典型的に、新生児用に好適な容量は、約0.5mL~約10mL、より年長の乳児用に、約0.5mL~約15mLが選択される。幼児のためには、約0.5mL~約20mLの容量が選択されてもよい。子供のためには、最大約30mLの容量が選択されてもよい。プレティーンおよびティーンには、最大約50mLの容量が選択されてもよい。さらに他の実施形態では、患者は、選択された約5mL~約15mL、または約7.5mL~約10mLの容量で髄腔内投与を受けることができる。他の好適な容量および投薬量が決定されてもよい。任意の副作用に対する治療的利益のバランスをとるために、投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用されるための治療用途に応じて変化し得る。
上述の組換えベクターは、公開された方法に従って宿主細胞に送達され得る。好ましくは生理学的に適合性のある担体に懸濁されたrAAVは、ヒトまたは非ヒト哺乳動物患者に投与され得る。特定の実施形態では、ヒト患者への投与のために、rAAVは、生理食塩水、界面活性剤、および生理学的に適合性のある塩、または塩の混合物を含有する水性溶液中に好適に懸濁される。好適には、製剤は、生理学的に許容されるpH、例えば、pH6~9、またはpH6.5~7.5、pH7.0~7.7、またはpH7.2~7.8の範囲で調整される。脳脊髄液のpHは約7.28~約7.32であるので、髄腔内送達のためには、この範囲内のpHが望ましく、静脈内送達のためには、約6.8~約7.2のpHが望ましい可能性がある。しかし、より広範囲にある他のpH、およびこれらの下位範囲が、他の送達経路のために選択され得る。
特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物の治療は、感覚神経毒性および無症状性感覚ニューロン病変に関して良好な耐容される、動物および/またはヒト患者におけるDRG感覚ニューロンの最小~軽度の無症状変性を有する。
特定の実施形態では、rAAV、ベクター、組成物、および方法のための提案された集団は、症状発症が7歳未満であり、その予測可能で急速な衰弱が、合理的な経過観察期間内に、頑強な研究設計および機能的転帰の評価を支持する、早発型後期乳児および早発型若年性MLDを有する対象からなる。
rAAV、ベクター、組成物または方法による治療は、内在する病理を安定させることを含む、疾患症状改善および疾患進行遅延のためのものであり、それによって、疾患発症を予防し、正常もしくはほぼ正常な運動および認知発達を可能にするか、または技能(獲得した発達および運動マイルストーンなど)の喪失および疾患進行を実質的に予防するか、もしくは遅延させる。発症前の患者は、この治療に適格である。
AAV.hARSAcoのAAVhu68カプシドおよびICM ROAは、皮質ニューロン、ミエリン産生オリゴデンドロサイトの小さなサブセット、PNSに突出する軸索を有する運動ニューロン、ならびに脊髄および末梢神経の両方に突出する軸索を有するDRG感覚ニューロンを効果的に形質導入する。CNSおよびPNSの両方における広範な
形質導入プロファイルを考慮すると、ARSA酵素交差補正は、HSC-GTまたはHSCTによって対処されない、多くのMLD患者で観察されるCNSの症状および末梢神経障害の両方を治療することができる。
MLDの性質を考慮すると、CNS損傷は、ほとんど不可逆的であると考えられ、早発型集団において急速な疾患行を伴い、本明細書に記載のrAAV、ベクター、組成物または方法は、疾患のない、または軽度から中等度の疾患を有する患者において最大の利益になる可能性を与える。ICM送達されるAAV.hARSAcoなどのAAV遺伝子療法は、HSCベースの療法のものと比較して急速な動態開始を示し、投与から3週間後までにCSFにおいてARSAの発現がピークに達する(実施例を参照されたい)。結果として、AAVhARSAcoは、既に疾患のいくつかの臨床的兆候を有する患者でさえも、疾患の進行を停止させることができる。したがって、歩行可能であり、自立して少なくとも10歩、歩くことができる患者における軽度の歩行異常、運動マイルストーン獲得の明らかな遅延(WHO基準に基づく所与のマイルストーンを達成する年齢について95パーセンタイル超として定義される(Wijnhoven et al.,2004))、および神経学的検査における軽度の兆候を伴うものを含む、軽度から中等度の兆候および症状を有する早発型MLDを有する患者は、本明細書に記載のrAAV、ベクター、組成物または方法による治療(「治療」と称される)に適格である。
軽度から中等度の症状を有する患者に一般的に見出されない疾患進行の指標としては、胃瘻造設を必要とする摂取困難、発作の発症、低認知機能、神経学的検査で見出される重度の異常(非常に活発な反射、手足の重度の低血圧または痙攣、重度の嚥下障害、総合運動障害、または運動失調など)、および視覚または聴力喪失などが含まれ、これらは試験から除外される。特定の実施形態では、この疾患進行の遅延は、低レベルの臨床機能での疾患の安定化として示される。
特定の実施形態では、この方法の薬力学的および有効性転帰は、鎮静および/またはLPを必要とするものを除いて、1、3、および6ヶ月で測定され、次いで、2年間の短期経過観察期間中は、6ヶ月毎に測定される。長期経過観察段階中、評価頻度は12ヶ月毎に1回に減らされる。未治療の早発型MLD患者における急速な疾患進行を考慮して、初期の時点および最初の2年間の6ヶ月間隔も選択した。
特定の実施形態では、疾患症状の改善または疾患進行の遅延は、粗大運動機能の評価により示される。GMFC-MLDは、MLD患者における粗大運動機能および経時的な衰弱の標準化された評価のための検証された信頼性の高い単純なツールである(Kehrer et al.,2011b)。これは、脳性麻痺を有する子供の運動機能を評価し、自ら開始する運動の相違に基づいて子供の運動機能を5つのレベルのうちの1つに分類する同様のツールをモデル化した(Palisano et al.,2006)。Kehrerらは、分類システムを、MLDを有する患者に関連し、MLDを有する子供の日常生活においてレベル間の区別が有意義であるとみなされる分類システムを提供するように適合させた(下の表)(Kehrer et al.,2011a、Kehrer et
al.,2011b)。GMFC-MLDは、MLDの自然歴を説明し(Kehrer
et al.,2011a)、治療的介入後の運動機能を評価する(Sessa et
al.,2016)ための両方に使用されている。GMFC-MLDの1つの潜在的な制限は、このツールが18ヶ月齢以降からの子供のために検証されたことである。なぜならこれは、子供が通常歩き方を習得する年齢上限を表すからである(Largo et al.,1985、WHO,2006)。しかしながら、このツールは、この年齢より前に歩行のマイルストーンを達成した子供にも適用される。
Figure 2022531861000007
GMFMは、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を評価するための尺度として含まれる。これは、脳性麻痺を有する子供における経時的および介入後の粗大運動機能の変化を測定するように設計され、検証された標準観察手段である(Russell et al.,1989、Lundkvist Josenby et al.,2009、Alotaibi et al.,2014)。GMFMは、5つの機能領域:横たわり、かつ転がる、座る、這い、かつ膝立つ、立ち、かつ歩く、走り、かつ跳ぶ、にわたって分類された運動機能を評価する88項目のツールである。典型的に、5歳までにスケールで最も困難な技能(歩く、走る、跳ぶ)を達成する、健常な子供のための参照曲線も開発されている(Palisano et al.,2006)。このツールは、MLDを有する子供のために検証されていないが、これは、発症前の段階で治療された対象において(ほぼ)正常な粗大運動発達を示すことで、HSC-GTを受けた早発型MLD患者にとって有用であることが証明されている(Sessa et al.,2016、Fumagalli et al.,2017)。88項目の手段の利点の1つは、これが、運動機能の様々な側面に関する大量の情報を含み、小領域を別々に要約し、報告することができることである。プラトー効果のため、このツールは、研究登録前に既に最大GMFMスコアに達している可能性がある(すなわち、新しい技能の獲得を測定することができない)年長の早期若年性患者では情報価値がないかもしれないが、それでも経時的な粗大運動機能の維持または喪失を示すことができるであろう。
末梢神経障害は、これらの患者における微細および粗大運動機能障害を悪化させる可能性がある、MLDの一般的な、痛みを伴い、徐々に衰弱する症状である(Gieselmann and Krageloh-Mann,2010、van Rappard et al.,2015)。HSCに基づく治療は、末梢神経障害を実質的に改善しないようである(Boucher et al.,2015、van Rappard et al.,2016)。AAV.hARSAcoがニューロン、DRG、および末梢神経軸索細胞を形質導入する能力により、機能障害の脳および末梢神経内でARSA酵素の発現が可能になる。神経学的検査は、末梢神経障害の臨床症状を評価するために実施され得、神経伝導試験は、代表的な運動および感覚神経(深腓骨神経、正中神経、尺骨神経、および腓腹神経)に対して実施され得る。MLDは主に脱髄疾患であるため、神経伝導速度は、疾患の関連する神経生理学的パラメータとみなされ(Biffi et al.,2008)、測定され得る。
運動マイルストーンの発達は、対象の登録時の年齢および疾患段階に依存する。登録時の対象の年齢に応じて、対象は、特定の運動技能を達成したか、または運動マイルストーンの発達の兆しがまだ示されていない場合がある。評価は、すべてのマイルストーンについて、達成した年齢(age-at-achievement)および喪失した年齢(age-at-loss)を追跡する。運動マイルストーンの達成度は、以下の表に概説されているWHO基準に基づいて6つの粗大マイルストーンに定義される。
Figure 2022531861000008
神経認知および行動的発現は、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すために評価され得る。これらの発現を評価することは、行動的および認知症状が、運動機能障害と同時に発症する可能性のある疾患の重要な発現である、早期若年性MLDを有する子供において特に重要である。臨床スケールは、認知、言語、および運動機能の発達および変化に対するAAV.hARSAcoの効果を定量化するために使用されてもよく、これは、患者の推定発達年齢に従って行われる年齢に適した評価ツールへの移行を伴って、BSID-IIIおよびWISC-Vを使用して評価されてもよい。転帰は、典型的に発達している子供および未治療の子供の達成基準と比較され得る。各提案された尺度は、以前にMLD集団において使用されている(Clarke et al.,1989、Boucher et al.,2015、Sessa et al.,2016)。
●BSID-III:このスケールは主に1~42ヶ月齢の乳児および幼児の発達を評価するために使用した(Albers and Grieve,2007)。これは、標
準化された一連の発達プレイタスクから構成される。これは、うまく完了した項目の素点を、スケールスコアおよび複合スコアに変換し、続いて、それらのスコアを、典型的に同じ年齢の発達している子供から得られた達成基準と比較することによって発達指数を導き出す。BSID-IIIには、3つの主要なサブテストがある。認知スケールには、見慣れている対象物と見慣れていない対象物への注意、落ちている対象物を探すこと、および遊んでいるふりをすることなどの項目が含まれる。言語スケールは、言語の理解および表現(例えば、指示に従いおよび対象物の名前を挙げる能力)を評価する。運動スケールは、粗大および微細運動技能(例えば、掴む、座る、ブロックを積み重ねる、および階段を登る)を測定する。したがって、BSID-IIIは、GMFC-MLDおよびGMFMを補完するための追加の運動機能情報を提供することができる。
●WISC-V:このスケールは、個別に実施した知能検査または6歳~16歳の子供である。これは、子供の一般的な知的能力を表す全検査IQを生成し、5つの主要指標スコア:言語理解指標、視覚空間認識指標、流動性推理指標、ワーキングメモリ指標、および処理速度指標を提供する。これらの指標は、個別の認知領域における子供の能力を表す。
生存率は、疾患症状の改善または疾患進行の遅延の尺度として含まれる。後期乳児MLDと診断された患者の大部分は、生後5年で死亡することが予測され、5年生存率は25%であるが(Mahmood et al.,2010)、現在のレベルの支持療法では、生存期間は10歳代まで延長することができる(Gomez-Ospina,2017)。したがって、5年間の経過観察は、後期乳児集団における生存利益を示すのに十分であり得るが、早期若年性コホートにおける生存を評価するのに十分な長さではない場合がある。重要なことに、支持療法のレベルが向上したことで、早発型MLDを有する子供は現在、機能レベルが非常に低いにもかかわらず、10歳を超えて生き続けることができる。
発作は、通常、早発型集団に現れる症状ではないが、それは、疾患の後期段階の特徴である(Gieselmann and Krageloh-Mann,2010、Mahmood et al.,2010)。親は、発作の活動(発症、頻度、長さ、および発症のタイプ)を記録するために日記をつけるように求められることがあり、これにより、AAV.hARSAcoが、発作の発症を予防もしくは遅延させ得るか、または発作事象の頻度を減少させ得るかどうかを評価することが可能になる。
親および患者の生活の質とともに、適応行動の尺度は、MLD患者で以前に利用されたツールを使用して、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すために評価され得る(Martin et al.,2013、Boucher et al.,2015、Sessa et al.,2016)。
●Vineland-IIIコミュニケーション、日常生活スキル、社会化、運動スキル、不適応行動の5つの領域にわたって、誕生から成人(0~90歳)までの適応行動を評価する。Vineland-IIからVineland-IIIへの改善には、発達障害をよりよく理解するための質問が組み込まれている。
●PedsQOLおよびPedsQL-IS:重度の小児疾患の場合と同様に、疾患の家族への負担は著しい。小児の生活の質調査(Pediatric Quality of Life Inventory(商標))は、子供とその親の生活の質を評価するための検証されたツールである(親の代理レポートによる)。これは、健康な子供および青年期において検証され、様々な小児疾患で使用されている(Iannaccone et
al.,2009、Absoud et al.,2011、Consolaro a
nd Ravelli,2016)。したがって、PedsQLは、AAV.hARSAcoが患者およびその家族の生活の質に及ぼす影響を評価するために含まれている。これは、2歳以上の子供の親に適用することができ、したがって、5年間の経過観察期間にわたる子供の年齢として有益であり得る。小児の生活の質調査(Pediatric Quality of Life Inventory)(商標)乳児スケール(Varni
et al.,2011)は、1~24ヶ月齢の健康および病気の乳児について、特に健康関連の生活の質を測定するように設計された、親によって記入される検証済みのモジュラー手段である。これはまた、5歳以上の子供による自己報告の可能性も提供する。
●Lanskyパフォーマンス指数:個人の機能状態を測定し、その個人が通常の日常活動を行う能力を表すスコアを提供するスケール。
本明細書に記載のrAAV(例えば、AAV.hARSAco)、ベクター、組成物、または方法の、疾患病理に対する効果は、髄鞘形成、髄鞘形成に関連する機能転帰、および潜在的な疾患バイオマーカーの変化を含む、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すために測定され得る。
MLDの主要な特徴である中枢および末梢の脱髄は、rAAV投与後の疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すために検査され得る。中枢の脱髄は、白質領域のMRI測定によって追跡することができ、それらの変化は、疾患の状態および進行の指標となる(Gieselmann and Krageloh-Mann,2010、Martin et al.,2012、van Rappard et al.,2015)。MRIによって検出された中枢の脱髄は、粗大運動機能障害の程度と正の相関がある(Groeschel et al.,2011)。末梢の脱髄は、運動神経(深腓骨神経、脛骨、および尺骨神経)および感覚神経(腓腹および正中神経)のNCV検査によって間接的に測定することができ、これはまた、末梢神経障害の読み出しも提供する。NCV検査は、生物学的に活性なミエリンの変化(すなわち、F波および遠位潜時、振幅、または応答の有無)を示す変動をモニタリングする。
全脱髄スコアおよび脳白質萎縮の測定に加えて、NAA、mI、CHO、およびLacを含む様々な脳神経代謝産物を、プロトンMRSを使用して経時的に測定することができる。NAAレベルが、疾患のプロセスの進行に伴ってNAAシグナル強度が減少すると、粗大運動機能と強く相関するという証拠がある(Kruse et al.,1993、Dali et al.,2010)。加えて、プロトンMRS検査は、MLD疾患進行の間のNAA/クレアチニン比の減少、およびCho/クレアチニン比の増加、ならびにmIおよびLacレベルを示している(Martin et al.,2012)。したがって、神経代謝産物は、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すバイオマーカーとして評価され得る。
末梢神経およびCSFスルファチドおよびリソスルファチド蓄積は、電気生理学的パラメータの異常および腓腹神経における大きな有髄線維喪失と相関するという証拠がある(Dali et al.,2015)。したがって、CSF(リソ)-スルファチドレベルは、PNSにおける疾患の重症度を反映し得、末梢神経系に対する治療の影響を評価するためのマーカーを提供し得る。CSFスルファチドおよびリソ-スルファチドレベルが、疾患症状の改善または疾患進行の遅延を示すために含まれ得る。
発作と同様に、視覚喪失は、早発型MLDにおいて一般的に現れる症状ではないが、疾患の後期に現れる(Gieselmann and Krageloh-Mann,2010、van Rappard et al.,2015)。VEPの使用を通して視覚喪失を追跡することは、視覚喪失を遅延または予防するための本明細書に記載されるrA
AVの能力を評価する機会を提供する。VEPは、中心視力の障害または喪失の指標としての視覚刺激に対する応答を客観的に測定するために使用され得る。聴覚喪失もまた、疾患進行中によく見られ、聴覚異常の初期兆候は、BAER検査によって測定され得る。
内臓組織におけるMLDの後遺症の1つは、胆嚢壁におけるスルファチドの沈着を伴い、外科的介入を必要とする可能性があり、超音波で可視化することができる胆嚢壁の肥厚およびポリープをもたらす(Rodriguez-Waitkus et al.,2011、Kim et al.,2017)。胆嚢異常は、MLDにおいてよく見られる所見であり、患者を胆嚢癌にかかりやすくし(van Rappard et al.,2016)、MLDのすべてのサブタイプで生じる。
特定の実施形態では、以下に列挙されるアッセイが、疾患症状の改善および/または疾患進行の遅延を示すために実施され得る。
血液学、血清化学、凝固、LFT;尿検査;HepB/HepC/HIV血清学;血清バイオマーカー(ARSA);血清中および尿中のベクターDNA;血清抗AAVhu68nAb;ELISpot(カプシドおよびARSA);CSF採取および評価;LP(CSFを採取するため);CSF細胞学および化学;CSF疾患バイオマーカー(ARSA、スルファチド、リソ-スルファチド);CSF抗AAVhu68nAb;CSF中のベクターDNA;身体検査(身長および体重を含む);神経学的検査;バイタルサイン;ECGd;感覚神経伝導検査;GMFC-MLD;GMFM;BSID-IIIe;WISC-V;Vineland-IIIe;Lanskyパフォーマンス指数;PedsQL;PedsQL-IS;介護者/親QoL評価;運動マイルストーン評価;発作日記完成の訓練;発作日記のレビュー;イメージング評価;MRI;MRS;NCV測定;およびVEP。
関連する略語を以下に列挙する。
AAVhu68、アデノ随伴ウイルス血清型hu68;AE、有害事象;ARSA、アリールスルファターゼA;BAER、脳幹聴覚誘発反応;BSID-III、乳児および幼児発達のBayleyスケール、第3版;CSF、脳脊髄液;DNA、デオキシリボ核酸;ECG、心電図;ELISpot、酵素結合免疫スポット;GMFC-MLD:異染性白質ジストロフィーにおける粗大運動機能分類;GMFM、粗大運動機能測定;HepB、B型肝炎;HepC、C型肝炎;HIV、ヒト免疫不全ウイルス;ICM、大槽内;LFT、肝機能検査;LP、腰椎穿刺;MRI、磁気共鳴イメージング;MRS、磁気共鳴分光分析;nAb、中和抗体;NCV、神経伝導速度;PedsQL/PedQL-IS、小児の生活の質調査;QoL、生活の質;VEP、視覚誘発電位;Vineland-III、Vineland適応行動尺度、第3版;WISC-V、児童向けWechsler式知能検査、第5版。
rAAV、ベクター、組成物、および方法は、投与の数日以内にARSA酵素の超生理学的レベルをCNSおよびPNSの両方に提供し、それらの両方はMLD患者において影響を受ける。AAVhu68カプシドおよびICM経路は、ニューロン、DRG、および末梢神経軸索細胞の優れた形質導入の観察に基づいて選択された。髄鞘形成細胞のベクター形質導入は限定的であるが、交差補正の潜在性により、オリゴデンドロサイトによる酵素取り込みを可能にするであろう。さらに、AAVベクターおよびARSA酵素は、軸索に沿って輸送され得、脳内および末梢への治療酵素の発現を拡大する。
X.脳脊髄液中への医薬組成物の送達のための装置および方法
特定の実施形態では、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、大槽内への(大槽内[ICM])コンピュータ断層撮影(CT)ガイド下の後頭下注入を介して、単回用量として投与される。
単一遺伝子CNS疾患の多くの動物モデルは、AAV媒介性遺伝子導入を使用して成功裏に治療されており、第1世代のAAVベクターを使用したいくつかの初期のヒト研究により、脳へのベクター送達の安全性が示された(Janson et al.,2002、Mandel and Burger,2004、Kaplitt et al.,2007、Mittermeyer et al.,2012、Bartus et al.,2014)。しかしながら、これらのベクターの低い効率は、動物モデルにおける有効性の臨床的利益への変換を妨げた。第2世代のAAVベクターの出現により、脳への遺伝子導入の可能性が大幅に増大した。特に、AAV9などのいくつかの系統群F分離株は、極めて効率的な脳の形質導入を示している(Gray et al.,2013、Haurigot et al.,2013、Hinderer et al.,2014、Bell et al.,2015)。これらのより効率的なベクターを使用して、遺伝子療法は、様々な神経障害を治療する可能性を大幅に増強し、第2世代のベクターを利用するいくつかのプログラムが臨床に進んだ(Haurigot et al.,2013、Hinderer et al.,2014、Bell et al.,2015、Gurda et al.,2016、Hinderer et al.,2016)。
CNS遺伝子導入の初期の研究は、第1世代のAAVベクターの遺伝子導入効率の低さだけでなく、利用可能な送達方法の制限によっても困難なものであった。ほとんどの初期の非臨床および臨床研究は、脳または脊髄の実質内への直接ベクター注入を利用した(Vite et al.,2005、Worgall et al.,2008、Colle et al.,2010、Ellinwood et al.,2011、Tardieu et al.,2014)。この方法は、注入部位付近での強固な形質導入をもたらすが、広範囲にわたる導入遺伝子送達を達成するために大量のベクター注入が必要であったため、CNS全体にわたって細胞に影響を及ぼす疾患に対するこのアプローチの変換は困難であった。CNS遺伝子導入のさらなる障害は、実質内ベクター注入が注入部位で炎症を引き起こし得、導入遺伝子産物に対する適応免疫応答を促進し得るという知見であった(Worgall et al.,2008、Colle et al.,2010、Ellinwood et al.,2011、Ciesielska et al.,2013)。2つの代替的なベクター送達方法が、CNSの大きな領域をより安全かつ効果的に標的化するために開発されている。
第一は、AAV9を含むいくつかのAAVベクターが、IV送達後にCNS内で細胞を形質導入することができるという発見に基づいた(Foust et al.,2009)。しかしながら、IVベクター送達には2つの重大な制限がある。第一に、CNSへのベクター侵入の低い効率は、導入遺伝子発現の治療レベルを達成するために極めて多くのベクター用量を必要とし、全身毒性のリスクを増加させ、多くの患者集団に対して製造することが不可能であり得るベクターの量を潜在的に必要とする(Gray et al.,2011、Hinderer et al.,2014、Gurda et al.,2016)。第二に、IVベクター送達後のCNSへの遺伝子導入は、ベクターカプシドへの既存のNAbによって非常に制限される(Gray et al.,2011)。ヒトにおけるAAV NAbの保有率が高いことを考慮すると、これは、患者のかなりの集団をIV AAV治療の候補ではないままにする。CNSを標的化するためのIV AAVの制限を回避するために、ITベクター送達が代替的アプローチとして開発されている。CSFをベクター分散のためのビヒクルとして使用すると、IT ROAは、CNSおよびPNS全体にわたる導入遺伝子送達を、単一の最小侵襲性注入で達成する可能性を有する。動物研究は、血液脳関門を通過する必要性を排除することによって、IT送達が、IVアプローチに必要とされるものより、はるかに低いベクター用量でかなり効率が良いCNS遺伝子導入をもたらすことを示した(Gray et al.,2011、Hinderer et al.,2014)。抗体は、CSFにおいて非常に低いレベルで存
在するため、ITベクター送達は、AAVカプシドに対する既存のNAbによって影響されず、このアプローチをより広範な患者集団に適用可能にする(Haurigot et
al.,2013)。IT AAV送達は、CSFアクセスのための様々な経路を使用して行うことができる。腰椎穿刺(LP)は、CSFにアクセスするための最も一般的な方法であり、したがって、NHPにおけるAAV投与のための経路として評価された。LPを介したCSFへのAAV9ベクターの送達は、大槽のレベルでのより優れたベクターの注入と比較して、脳および脊髄の細胞の形質導入において少なくとも10倍低い効率であることが見出された(Hinderer et al.,2014)。
NHPにおける単回ICM注入により達成された優れた脳形質導入により、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの臨床研究のためにこのROAが選択された。一般的な手順では、ICM注入(後頭下穿刺としても知られている)は、脳幹または近傍の血管への損傷の稀な事例のため、画像化前の時代にLPによって最終的に置き換えられた(Saunders and Riordan,1929)。今日では、針の挿入中に髄質、椎骨動脈、および後下小脳動脈などの重要な構造を可視化することを可能にする、リアルタイムのCTガイダンス下での手順を実施することができる(Pomerantz et al.,2005、Hinderer et al.,2014)。
一態様では、本明細書に提供されるベクターは、この節で提供され、かつWO2018/160582(参照により本明細書に組み込まれる)に記載される方法および/またはデバイスを介して髄腔内投与され得る。代替的には、他のデバイスおよび方法が選択され得る。
特定の実施形態では、本方法は、脊椎針を介する患者の大槽内へのCTガイドの後頭下注入の工程を含む。本明細書で使用される場合、コンピュータ断層撮影(CT)という用語は、コンピュータによって軸に沿って作成される一連の平面断面画像から、身体構造の3次元画像が構築される放射線撮影を指す。
処置日に、適切な濃度のrAAVhu68.hARSAcoを調製する。適切な濃度で5.6mLのrAAVhu68.hARSAcoを含有するシリンジを、処置室に送達する。治験薬投与には、以下の担当者が同席する:処置を行う介入医、麻酔科医および呼吸器技師、看護師および医師助手、CT(または手術室)技師、施設研究コーディネーター。薬物投与の前に、腰椎穿刺を実施して、所定の体積のCSFを除去し、次いで、大槽の関連する解剖学的構造の可視化を補助するために、ヨード造影剤を髄腔内(IT)に注入する。静脈内(IV)造影剤は、髄腔内造影剤の代替物として、針穿刺の前または針穿刺中に投与され得る。IVまたはIT造影剤を使用するかの判断は、介入医の裁量に委ねられる。対象は、麻酔され、挿管され、処置テーブルに配置される。滅菌技術を使用して、注入部位を用意し、覆布をかける。透視下で、脊髄針(22~25G)を大槽内に進める。針の配置を補助するために、より大きい誘導針を使用してもよい。針の配置を確認した後、エクステンションセットを脊椎針に取り付け、CSFで充填する。介入医の裁量で、造影剤を含有するシリンジを、エクステンションセットに接続してもよく、少量注入することで、大槽内に針が配置されていることを確認することができる。CTガイダンス+/-造影剤注入により針の配置を確認した後、5.6mLのrAAVhu68.hARSAcoを含むシリンジを、エクステンションセットに接続する。シリンジの内容物を1~2分かけてゆっくりと注入し、5.0mLの容量を送達する。注射針は、対象からゆっくりと取り出される。
一実施形態では、用量は、脳質量によってスケールされ、CSF区画のサイズの近似値を提供する。さらなる実施形態では、用量換算は、成体マウスでは0.4g、幼若アカゲザル(rhesus macaque)では90g、および4~18ヶ月齢の子供では8
00gの脳質量に基づく。以下の表は、マウスMED研究、NHP毒性試験、および同等のヒト用量の例示的な用量を提供する。
Figure 2022531861000009
特定の実施形態では、rAAVhu68.hARSAcoベクターは、単回用量で対象に投与される。特定の実施形態では、複数回用量(例えば、2用量)が所望され得る。例えば、6ヶ月齢未満の乳児の場合、数日、数週間、または数ヶ月間隔での複数回用量が望ましい場合がある。
特定の実施形態では、rAAVhu68.hARSAcoベクターの単回用量は、約1×10GC~約3×1011GCである。特定の実施形態では、rAAVhu68.HARSAの用量は、約1×1010GC/脳質量~3.33×1011GC/脳質量である。他の実施形態では、異なる用量が選択され得る。
組成物は、投薬量単位で製剤化されて、約1×10ゲノムコピー(GC)~約5×1013GCの範囲にある量のAAVを含み得る(体重70kgの平均対象を治療するため)。一実施形態では、脊椎穿刺が行われ、約15mL(またはそれ未満)~約40mLのCSFが除去され、ベクターがCSFと混合され、かつ/または適合性の担体に懸濁され、対象に送達される。一実施例では、ベクター濃度は、約3×1013GCであるが、他の量、例えば、約1×10GC、約5×10GC、約1×1010GC、約5×1010GC、約1×1011GC、約5×1011GC、約1×1012GC、約5×1012GC、または約1.0×1013GCである。
併用療法は、本明細書で提供されるrAAVhu68.hARSAco組成物とともに送達され得る。本出願で先に記載されたような併用療法は、参照により本明細書に組み込まれる。
「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、および「含んでいる(comprising)」という単語は、排他的ではなく包括的に解釈されるべきである。「構成する(consist)」、「構成している(consisting)」という単語、およびその変形は、包括的ではなく排他的に解釈されるべきである。本明細書の様々な実施形態は、「含む(comprising)」という言葉を使用して示されているが、他の状況では、関連する実施形態は、「からなる(consisting of)」または「本質的にからなる(consisting essentially of)」という言葉を使用して解釈および記載されるべきことも意図される。
「発現」という用語は、本明細書で最も広い意味で使用され、RNAまたはRNAおよびタンパク質の産生を含む。RNAに関して、「発現」または「翻訳」という用語は、特に、ペプチドまたはタンパク質の産生に関する。発現は、一過性または安定であり得る。
本明細書で使用される場合、「発現カセット」は、コード配列、プロモーターを含む核酸分子を指し、それらのための他の調節配列を含み得る。特定の実施形態では、ベクター
ゲノムは、2つ以上の発現カセットを含み得る。他の実施形態では、「導入遺伝子」という用語は、「発現カセット」と互換的に使用され得る。典型的に、ウイルスベクターを産生するためのかかる発現カセットは、ウイルスゲノムのパッケージングシグナルに隣接する本明細書に記載される遺伝子産物のコード配列、および本明細書に記載のものなどの他の発現制御配列を含む。
タンパク質または核酸を参照して使用される場合、「異種」という用語は、タンパク質または核酸が、天然では互いに同じ関係で見出されない2つ以上の配列またはサブ配列を含むことを示す。例えば、新規の機能的核酸を作製するために配置された関連しない遺伝子からの2つ以上の配列を有する核酸は、典型的に、組換えにより産生される。例えば、一実施形態では、核酸は、1つの遺伝子由来のプロモーターを有し、異なる遺伝子由来のコード配列の発現を指示するように配置される。したがって、コーディング配列に関しては、プロモーターは、異種性である。
本明細書で使用される場合、「有効量」は、標的細胞においてベクターゲノム由来の遺伝子産物の量を送達および発現するrAAV組成物の量を指す。有効量は、ヒト患者ではなく、動物モデルに基づいて決定され得る。好適なマウスまたはNHPモデルの例は、本明細書に記載されている。
本発明の文脈における「翻訳」という用語は、リボソームでのプロセスに関し、mRNA鎖は、アミノ酸配列の集合を制御して、タンパク質またはペプチドを生成する。
「a」または「an」という用語は、1つ以上を指し、例えば、「エンハンサー(an
enhancer)」は、1つ以上のエンハンサーを表すことに留意されたい。したがって、「a」(または「an」)、「1つ以上(one or more)」、および「少なくとも1つ(at least one)」という用語は、本明細書では互換的に使用される。
上述のように、「約」という用語は、別段の指定がない限り、数値を修正するために使用される場合、±10%の変動を意味する。
本明細書で別途定義されない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語は、当業者によって、および本明細書で使用される多数の用語に対して当業者に一般的な手引きを提供する公開された文書を参照することによって、一般的に理解されているものと同じ意味を有する。
以下の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明を限定することを意図するものではない。
ベクターAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG(AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGまたはAAVhu68.hARSAcoまたはAAV.hARSAcoとも称される)をCSFに送達して、治療用ARSA発現レベルを達成し、MLDのいくつかのバイオマーカーを救出した。
健常な野生型マウスにおいて、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのいくつかの概念実証薬理学的試験を実施した。健常なマウスおよび非ヒト霊長類(NHP)における非臨床試験は、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのCSF送達が、CNS、PNS、およびCSFにおけるARSAの過剰発現をもたらすことを示した(実施例1~4)。実施例2は、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの側脳室内
(ICV)投与が、健常な野生型マウスの脳内で酵素的に活性なARSAの発現をもたらすことを示した。実施例3は、観察されたARSAの発現が、MLD患者におけるARSA欠損によって影響を受ける2つの主要な細胞型である皮質ニューロンおよびオリゴデンドロサイトの両方の形質導入および/または交差補正に部分的に起因することを示した。サイズに関連する動物である、カニクイザルマカク(実施例4)においても、潜在的に治療レベルのARSAが得られており、有効性試験が、インビボおよび/またはインビトロMLD疾患モデルにおいて実施される。健常な成体カニクイザルマカクにおいても、用量範囲を試験する追加の実験を実施し、これにより、抗ヒトARSA(hARSA)抗体の誘導にもかかわらず、脳、脊髄、およびDRGのニューロンが、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのICM投与後少なくとも6週間にわたってARSAの強固な発現を示したことが実証された(実施例4)。ベースラインCSF ARSA活性レベルの倍加もまた、治療の2週間後に観察され(実施例4)、早発型のMLD患者においてARSAの治療的発現レベルを達成する可能性を示唆した。
MED試験(実施例6)でのその後の使用のために、MLD(実験5)の新しいマウスモデルにおけるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの薬理学および毒性学を評価するための実験も実施する。MLD患者由来の細胞株における疾患バイオマーカーを低減させるためのAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの有効性を試験するために、インビトロモデルが調査されている(実施例7)。さらに、実施例8は、幼若アカゲザルにおけるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの薬理学および毒性学試験を提供する。実施例10は、小児MLD集団におけるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの試験を示す。
実施例1-AAV.hARSAcoベクター
AAV.hARSAcoの成分を以下の表に示す。
Figure 2022531861000010
ベクターは、AAV2逆位末端反復に隣接するサイトメガロウイルスエンハンサー(CB7;配列番号16)を有するニワトリβアクチンプロモーターから発現されるヒトARSA(配列番号1および配列番号3)についてのコード配列を含有するシスプラスミドから構築される。
ベクターは、接着性HEK293細胞の三重トランスフェクションによってAAV血清型hu68カプシドにパッケージングされ(WO2018/160582)、Lock,M.,et al.Rapid,Simple,and Versatile Manufacturing of Recombinant Adeno-Associated Viral Vectors at Scale.Human Gene Ther
apy 21,1259-1271(2010)に先に記載されるように、ヨジキサノール勾配遠心分離によって精製される。
より具体的には、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、AAVシスプラスミド(pENN.AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG.KanR)、AAV2 repおよびAAVhu68 capの遺伝子をコードするAAVトランスプラスミド(pAAV2/hu68.KanR)、およびヘルパーアデノウイルスプラスミド(pAdΔF6.KanR)を用いたHEK293ワーキングセルバンク(WCB)の細胞の三重プラスミドトランスフェクションによって産生される。AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGパッケージングベクターゲノムのサイズは、3883塩基(配列番号5のnt1~nt3883)である。
シスプラスミド(図2)は、以下のベクターゲノム配列エレメントを含む:
逆位末端反復(ITR):ITRは、同一の逆相補配列であり、AAV2(130塩基対[bp]、GenBank:NC_001401)に由来し、ベクターゲノムのすべての成分に隣接する。ITR配列は、AAVおよびアデノウイルスヘルパー機能がトランスで提供される場合、ベクターDNAの複製起点およびベクターゲノムのパッケージングシグナルの両方として機能する。したがって、ITR配列は、ベクターゲノムの複製およびパッケージングに必要とされるシス配列のみを表す。
ヒトサイトメガロウイルス最初期エンハンサー(CMV IE):このエンハンサー配列は、ヒト由来のサイトメガロウイルス(382bp、GenBank:K03104.1)から得られ、下流導入遺伝子の発現を増加させる。
ニワトリβ-アクチン(BA)プロモーター(配列番号18):このユビキタスプロモーター(281bp、GenBank:X00182.1)を選択して、任意の細胞型における導入遺伝子の発現を駆動させた。
キメライントロン(CI):ハイブリッドイントロンは、ニワトリBAスプライスドナー(973bp、GenBank:X00182.1)およびウサギβ-グロビンスプライスアクセプターエレメントからなる。イントロンは転写されるが、その両端のいずれかにある配列と合わせて、スプライシングにより成熟メッセンジャーリボ核酸(mRNA)から除去される。発現カセットにおけるイントロンの存在は、核から細胞質へのmRNA輸送を促進し、それにより、翻訳のためのmRNAの一定レベルの蓄積を高めることが示されている。これは、遺伝子発現レベルの増加を意図した遺伝子ベクターにおいて共通の特徴である。
コード配列:ヒトARSA遺伝子(配列番号1または配列番号3)の遺伝子操作された相補的デオキシリボ核酸(cDNA)は、アリールスルファターゼAをコードし、これは、硫酸化ガラクトスフィンゴ脂質、ガラクトシルセラミド-3-O-スルフェートおよびガラクトシルスフィンゴシン-3-O-スルフェートの脱硫酸化に関与するリソソーム酵素である(1527bp;509アミノ酸[aa],GenBank:NP_000478.3)。
ウサギβグロビンのポリアデニル化シグナル(rBG PolyA):rBG PolyAシグナル(127bp、GenBank:V00882.1)は、cisで導入遺伝子のmRNAの効率的なポリアデニル化を促進する。このエレメントは、転写終結、新生転写物の3’末端での特異的切断事象、および長いポリアデニル尾部の付加のためのシグナルとして機能する。
プラスミドのすべての成分部分は、直接配列決定によって検証されている。
AAV2/hu68トランスプラスミド(図3)は、pAAV2/hu68.KanRである。それは、長さ8030bpであり、AAVベクターゲノムの複製およびパッケージングに必要とされる4つの野生型AAV2レプリカーゼ(Rep)タンパク質をコードする。また、pAAV2/hu68.KanRプラスミドは、AAVベクターゲノムを収容するためにAAV血清型hu68のビリオンシェルに組み立てる3つの野生型AAVhu68ビリオンタンパク質カプシド(Cap)タンパク質をコードする。新規のAAVhu68配列は、ヒト心臓組織DNAから入手した。
pAAV2/hu68.KanRトランスプラスミドを作製するために、プラスミドpAAV2/9n(pBluescript KSベクターに由来するプラスミド骨格上の野生型AAV2 repおよびAAV9 cap遺伝子をコードする)由来のAAV9 cap遺伝子を除去し、AAVhu68 cap遺伝子と置換した。アンピシリン耐性(AmpR)遺伝子をまたカナマイシン耐性(KanR)遺伝子で置換し、pAAV2/hu68.KanRを得た。このクローニング戦略では、AAV p5プロモーター配列(通常、repの発現を駆動する)を、repの5’末端からcapの3’末端へ移し、repの上流の切断型p5プロモーターを残す。この切断型プロモーターは、repの発現を下方制御し、結果として、ベクターの産生を最大化する役割を果たす。プラスミドのすべての成分部分は、直接配列決定によって検証されている。
プラスミドpAdDeltaF6(KanR)(図4)を構築し、サイズは15,770bpである。このプラスミドには、AAVの複製に重要なアデノウイルスゲノムの領域、すなわちE2A、E4、およびVA RNAを含む(アデノウイルスE1の機能は、HEK293細胞によって提供される)。しかしながら、このプラスミドには、他のアデノウイルスの複製遺伝子または構造遺伝子は含まれていない。プラスミドは、アデノウイルスITRなどの複製に重要なシスエレメントを含んでおらず、したがって、感染性のアデノウイルスが産生されることは予想されない。プラスミドは、Ad5のE1、E3欠失分子クローン(pBHG10、pBR322ベースのプラスミド)に由来した。Ad5に欠失を導入して、不要なアデノウイルス遺伝子の発現を除去し、かつアデノウイルスDNAの量を32kb~12kbに削減した(図5A)。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子に置き換えて、pAdeltaF6(KanR)を作製した(図5B)。このプラスミドに残るE2、E4、およびVAのアデノウイルス遺伝子は、HEK293細胞に存在するE1とともに、AAVベクターの産生に必要である。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、HEK293細胞の一過性トランスフェクション、続いて下流精製によって製造される。図6および図7に、製造プロセスのフロー図を示す。製品の調製に入る主要な試薬は、図の左側に示され、プロセス内の品質評価は図の右側に示される。各産生および精製工程の説明も提供されている。製品製造は、別途指定されない限り、ユニット操作の直線的な流れに従い、使い捨ての閉鎖型バイオプロセッシングシステムを利用する。細胞播種から収穫まで、細胞培養を伴う産生プロセスのすべての工程は、滅菌された、単回使用の使い捨てチューブおよびバッグアセンブリを使用して無菌で実施される。細胞は、Corningのフラットウェア(T-Flasks、CellSTACKs[CS-10]および/またはHYPERStacks[HS-36])を使用して増殖させる。細胞は、バイオリアクター内でトランスフェクトされ、すべての開放操作は、ISOクラス5環境内のクラスII生物学的安全キャビネット(BSC)内で実行する。精製プロセスは、可能な場合、閉鎖システムで実行する。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGについての製造プロセスを開発し、プラスミドDNAによるヒト胚性腎臓293(HEK293)細胞の一過性トランスフェク
ションを伴う。産生で使用したHEK293ワーキングセルバンク(WCB)は、FDAおよび調和国際会議(ICH)ガイドラインに詳述されているように、試験し、適格であった。臨床開発を支援するために、バルク原薬(BDS)の単一バッチまたは複数バッチを、バイオリアクター内でのHEK293細胞のポリエチレンイミン-(PEI-)媒介性三重トランスフェクションによって産生する。回収したAAV材料を、可能な場合、使い捨ての閉鎖型バイオプロセッシングシステムにおいて、清澄化、タンジェンシャルフロー濾過(TFF)、アフィニティクロマトグラフィ、およびアニオン交換クロマトグラフィによって連続的に精製する。この産生物を、髄腔内最終製剤緩衝液(ITFFB、0.001%のPluronic F-68を含む人工CSF)中に製剤化する。BDSバッチを凍結し、その後解凍し、必要に応じてプールし、標的濃度に調整し、0.22μmフィルターを通して滅菌濾過し、バイアルを充填する。
小規模またはパイロット規模のバイオリアクターおよび大規模なバイオリアクターの2つの異なるバイオリアクターを使用する。小規模バイオリアクターは、大規模バイオリアクターに対して細胞増殖のための等しい床高さを有する線形にスケーリングされたバイオリアクターである。小規模バイオリアクターおよび大規模バイオリアクターの使用により、最小限のプロセスおよび材料の効果でスケーラブルな製造が可能になる。大規模バイオリアクターおよび/または小規模バイオリアクターは、毒性ロットの産生のために利用される。大規模バイオリアクターは、臨床試験および許認可のために利用される適正製造基準(GMP)の原薬(DS)ロットの産生のために使用される。大規模GMP産生バッチサイズは、必要に応じて、製剤(DP)供給のために必要なベクター量を満たすように計画され、プールされる複数のバッチで生成される。AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGについての製造プロセスは、製品がIND申請の非臨床試験から臨床開発まで移行し、かつ許認可を通じても、ほとんど変わらないままである。製品の品質に影響を与えると仮定されるプロセスパラメータは変更されない。GMP製造に利用されるPEIおよびプラスミドDNAは、GMP-Source(商標)またはINDReady(商標)グレードの材料であるが、HEK293 WCBを含む、ほとんどの重要な原材料は同じままである。
大規模バイオリアクターによるスケールアップ製造プロセスが実装され、現在のバイオリアクタープラットフォームにおいて組み合わせた製造経験に基づいて、製品の同一性、純度、効力、および安全性に変更がないことを確認するための比較性試験を通じて、プロセスの変更に関連する任意の潜在的な影響が対処される。最新の手順または新しい材料で製造された新しいロットを以前のロットと比較するために実施される比較性試験は、分析証明書(COA)に含まれる試験のサブセットから構成される。新しいロットは、以前に確立された仕様を満たし、比較性評価に含まれる任意の試験(以下の表)は、同様の方法論を使用して完了し、可能であれば、同じ試験場を使用して完了する。
Figure 2022531861000011
細胞培養および回収物製造プロセスは、4つの主要な製造工程:(a)細胞の播種および増殖、(b)一過性トランスフェクション、(c)ベクター回収、および(d)ベクターの清澄化を含む。これらのプロセスの設定は、概要プロセス図(図6)に示されている。これらのプロセスの各々についての一般的な説明を以下に提供する。
(a)細胞の播種および増殖
完全に特徴付けられたHEK293細胞株が、産生プロセスに使用される。WCBが産生されている。ベクター産生に使用される細胞培養は、1つまたは2つの解凍されたWCBバイアルから開始され、マスターバッチレコード(MBR)文書に従って増殖される。細胞は、組織培養プラスチックを使用して増殖され、DSバッチ当たりのベクター産生のために大規模なバイオリアクター容器表面積に播種するための十分な細胞量を生成することができる。細胞は、10%のガンマ照射したニュージーランド起源のウシ胎児血清(FBS)を補足したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)からなる培地中で培養される。細胞は、足場依存的であり、細胞の解離は、TrypLE(商標)Select、動物製品不含の細胞解離用試薬を使用して成し遂げられる。細胞播種は、滅菌、単回使用の使い捨てバイオプロセス用バックおよびチューブセットを使用して成し遂げられる。リアクターは、温度、pH、および溶存酸素(DO-)が制御される。
(b)一過性トランスフェクション
約4日間の増殖後(DMEM培地+10%FBS)、細胞培養培地を新鮮な無血清DMEM培地に交換し、細胞を、PEIベースのトランスフェクション方法を使用して、3つの産生プラスミドでトランスフェクトする。産生プロセスで使用されるすべてのプラスミドは、トレーサビリティ、文書管理、および材料分離を確実にするためにインフラストラクチャー利用の制御で上記のCMO品質システムのコンテキストにおいて産生される。十分なプラスミドDNAトランスフェクション複合体は、最大で500m(BDSバッチ
当たり)をトランスフェクトするためにBSC中で調製される。最初、シス(ベクターゲノム)プラスミド、トランス(repおよびcap遺伝子)プラスミド、およびヘルパープラスミドを含有するDNA/PEI混合物を、GMPグレードのPEI(PEIPro
HQ、PolyPlus Transfection SA)と任意選択の比率で調製する。このプラスミド比は、小規模最適化研究におけるAAV産生に最適であると判断された。よく混合した後、溶液を室温で最大25分間静置し、次いで無血清培地に添加して反応をクエンチし、最終的にバイオリアクターに添加する。リアクターは、温度およびDOが調節され、細胞は、5日間インキュベートされる。
(c)ベクター回収
トランスフェクトした細胞および培地は、バイオリアクターから培地を無菌的に汲み出すことによって、使い捨てバイオプロセスバッグを使用して、バイオリアクターから回収される。回収後、洗剤、エンドヌクレアーゼ、およびMgCl(エンドヌクレアーゼの補因子)を添加してベクターを遊離し、パッケージングされていないDNAを消化する。生成物(使い捨てバイオプロセスバッグ内)を温度制御された単回使用のミキサー中で、37℃で2時間インキュベートして、回収物(トランスフェクション手順で得られた)中に存在する残留細胞およびプラスミドDNAの酵素消化に十分な時間を提供する。この工程は、最終的なベクターDP中の残留DNAの量を最小限にするために、実施される。インキュベーション後、NaClを最終濃度が500mMになるように添加し、濾過および下流TFF中の生成物の回収を補助する。
(d)ベクターの清澄化
蠕動ポンプによって駆動される滅菌された閉鎖チューブおよびバッグセットとして直列に接続されたプレフィルターおよびデプスフィルターカプセル(1.2/0.22μm)を使用して、細胞および細胞デブリを産物から除去する。清澄化は、下流のフィルターおよびクロマトグラフィカラムを汚損から保護されることを保証し、生物負荷(bioburden)を低減する濾過は、フィルタートレイン(filter train)の終わりに、上流の産生プロセス中に導入される可能性のあるあらゆる生物負荷が、下流の精製の前に除去されることを保証する。
精製プロセスは、以下の4つの主要な製造工程を含む。(a)TFFによる濃縮および緩衝液交換、(b)アフィニティクロマトグラフィ、(c)アニオン交換クロマトグラフィ、ならびに(d)TFFによる濃縮および緩衝液交換。これらのプロセス工程は、概要プロセス図(図6)に示されている。これらのプロセスの各々についての一般的な説明を以下に提供する。
(a)大規模タンジェンシャルフロー濾過
清澄化された生成物の体積低減(20倍)は、カスタムの滅菌された閉鎖バイオプロセッシングチューブ、バッグ、および膜セットを使用して、TFFによって達成される。TFFの原理は、好適な多孔度(100kDa)の膜に平行な圧力下で溶液を流すことである。圧力差は、膜孔よりも大きな分子を保持しながら、より小さいサイズの分子を、膜を通して効果的に廃棄流路に駆動する。溶液を再循環させることで、平行流が膜表面を押し流し、膜への結合による膜孔汚れおよび生成物の損失を防ぐ。適切な膜孔径および表面積を選択することによって、液体試料は、所望の分子を保持および濃縮しながら体積を急速に減少させ得る。TFF用途における透析濾過は、液体が膜を通して、廃棄流路に通過するのと同じ速度で再循環試料に新鮮な緩衝液を添加することを伴う。透析濾過の体積の増加に伴う、小分子の量の増加は、再循環試料から除去される。この透析濾過は、清澄化された生成物の適度な精製をもたらすが、その後のアフィニティカラムクロマトグラフィ工程と適合性の緩衝液交換も達成する。したがって、濃縮のために100kDaのPES(ポリエーテルスルホン)膜を利用し、次いで最小の4透析濾過体積の20mMのTris
(pH7.5)および400mMのNaClからなる緩衝液で透析濾過する。次いで、透析濾過された産物を1.2/0.22μmのデプスフィルターカプセルでさらに清澄化して、あらゆる沈殿した材料を除去する。
アフィニティクロマトグラフィ
透析濾過された生成物を、AAVhu68血清型を効率的に捕捉するPoros(商標)Capture-Select(商標)AAVアフィニティ樹脂(Life Technologies)に適用する。これらのイオン条件下、残留細胞DNAおよびタンパク質の有意なパーセンテージは、カラムの中を流れ、AAV粒子は効率的に捕捉される。適用後、カラムを5体積の低塩エンドヌクレアーゼ溶液(250U/mLのエンドヌクレアーゼ、20mMのTris(pH7.5)、40mMのNaCl、および1.5mMのMgCl)で処理して、残りの宿主細胞およびプラスミド核酸をすべて除去する。カラムを洗浄して、追加の供給不純物を除去し、続いて低pH段階溶出液(400mMのNaCl、20mMのクエン酸ナトリウム、pH2.5)で洗浄して、これを直ちに1/10体積の中和緩衝液(200mMのBis-Trisプロパン、pH10.2)中に回収することによって中和する。
(c)アニオン交換クロマトグラフィ
空のAAV粒子を含むプロセス内不純物のさらなる低減を達成するために、Poros-AAV溶出プールを50倍に希釈して(20mMのBis-Trisプロパン、0.001%のPluronic F-68、pH10.2)、イオン強度を低下させ、CIMultus(商標)QAモノリスマトリックス(BIA Separations)への結合を可能にする。低塩洗浄後、ベクター生成物を、60カラム体積(column volume)のNaCl直線塩勾配(10~180mMのNaCl)を使用して溶出する。この浅い塩勾配は、ベクターゲノムを含まないカプシド粒子(空の粒子)を、ベクターゲノムを含有する粒子(完全粒子)から効果的に分離し、完全粒子について濃縮された調製物が得られる。完全粒子のピーク溶出液を回収し、中和する。ピーク面積を評価し、おおよそのベクター収率を決定するために、以前のデータと比較する。
(d)中空線維タンジェンシャルフロー濾過による濃縮および緩衝液交換
プールされたアニオン交換中間体を濃縮し、TFFを使用して緩衝液を交換する。この工程では、100kDaの膜中空繊維TFF膜が使用される。この工程中、生成物を標的濃度にもたらし、次いで緩衝液をITFFB(0.001%のPluronic F-68を含む人工CSF)に交換する。
試料は試験のために除去される(図7)。バルク原薬(BDS)を滅菌濾過し(0.22μm)、滅菌容器に保管し、最終充填のためにリリースするまで、隔離場所に-60℃以下で冷凍する。
凍結バルク原薬を解凍し、プールし、最終製剤緩衝液(FFB)を使用して標的濃度に調整する(TFFを介した希釈または濃縮工程)。この生成物を、最終的に0.22μmフィルターを通して濾過し、圧着シール付きストッパーを備えた滅菌されたWest Pharmaceutical’s Crystal Zenith(環状オレフィンポリマー)バイアルに充填する。ラベル付けされたバイアルは、-60℃以下で保管される。
シス、トランスおよびヘルパープラスミドの細菌マスターセルバンク(BMCB)グリセロールストックを、形質転換したStbl2(商標)E.coli細胞の1Lの一晩培養からの1mLを、等体積の滅菌50%グリセロールと混合することによって作製した。構築物毎に2つの0.5mLアリコートのBMCBグリセロールストックを混合物から調製し、Nalgene低温バイアルに-80℃で保存する。BMCBグリセロールストッ
クを検証するために、増幅されたプラスミドDNAを、制限酵素消化、続いてゲル電気泳動、およびQiagenのサンガー配列決定による完全プラスミド配列解析を含む社内構造解析に供する。プラスミドDNA製造業者への輸送のための細菌ワーキングセルバンク(BWCB)グリセロールストックアリコートを調製するために、3mLの培養液をBMCBグリセロールストックから接種し、一晩増殖させる。次に、1mLの一晩培養物を使用して、上記のようにBWCBグリセロールストックアリコートを調製する。新しいBWCBグリセロールストックアリコートを、残りの2mLの一晩の細菌培養物から抽出されたDNAについて前述の構造解析によって検証する。プラスミドDNA製造業者で受け取ると、BWCBグリセロールストックは、プロジェクト固有の場所に-80℃で保管される。生成培養物は、凍結したBWCBグリセロールストックを擦り取ることによって接種される。
適正製造基準(GMP)ベクター製造の原料として使用されるプラスミドは、GMP設備としての資格を有さない設備で生成されるが、プラスミドは、現在の適正製造基準(cGMP)中間体の要件を満たすように設計された様式で生成される。プラスミド生成は、専用コンポーネントおよび専用スイートで行われる。生成手順および監視は、以下の表に見られるような厳格なリリース基準を満たす、高純度のDNAを有する一貫した品質の製品を確保するために実施される。プラスミドの生成で使用される成分は、「動物質不含」であり(成分製品についての各供給業者からのCOAに基づく)、プロセスで使用されるすべての成分(発酵フラスコ、容器、膜、樹脂、カラム、チューブ、およびプラスミドと接触する任意の成分)は、単一のプラスミド専用であり、TSE/BSEを含まないことが認定されている。利用されるPolyFlo(登録商標)樹脂、カラム、および成分は、単一のプラスミドの製造における独占的な使用のために調達される。プラスミドの発酵、溶解、および精製は、指定されたプラスミド名が記された専用の部屋で行われる。他のプラスミドは、それらの部屋で同時に処理されない。各プラスミド生成活動の間に部屋および機器を洗浄する。組換えベクターの生成に使用する前に、製造された各プラスミドは、無菌性およびマイコプラズマの存在の試験に加えて、他のプラスミドによる汚染を排除するために次世代配列決定(NGS)を使用して完全に配列決定される。
薬理学/毒性学のためのベクターの生成に使用されるすべてのプラスミドDNAは、PuresynのPremium-Research Ready Programを通じて作製される。PuresynのPremium-Research Ready Programは、洗浄および分離手順ならびに使い捨てのコンポーネントを使用して生成されているが、専用の部屋で生成されているわけではない。
Figure 2022531861000012
HEK293細胞は、最初は、剪断されたアデノウイルス5型(Ad5)DNAをHEK細胞に形質転換することによって生成された(Graham et al.,1977)。この細胞は、rAAV産生に必要なE1AおよびE1B遺伝子産物を発現する。HEK293細胞は高度にトランスフェクション可能であり、プラスミドDNAトランスフェクションにより高レベルのrAAVを生じる。
ベクターゲノム同一性:DNA配列決定
AAVベクター(2.00×1011GC)を、Baseline ZeroエンドヌクレアーゼおよびプラスミドSafe DNAseで処理して、環境中の非カプセル化DNAを排除し、次いで1×リン酸緩衝生理食塩水(PBS)および0.5%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)中で95℃で10分間インキュベートして、ベクターゲノムを変性させる。その後、変性したベクターゲノムを、サーモサイクラー内で反応混合物を0.6℃/分の速度で24℃までゆっくりと冷却することによってアニーリングし、QIAquick PCR精製キット(QIAGEN)を使用して浄化し、Covaris超音波処理器で平均500bpのサイズに剪断する。DNA剪断は、High Sensitivity DNA試薬キットを備えた2100 Bioanalyzer(Agilent)で評価する。剪断したDNAを、製造業者のプロトコルに従って、NEBNextUltraIIライブラリキットを使用してNGSライブラリに調製し、サイズを選択し、Agencourt AMPure XPビーズ(Beckman Coulter)によって浄化する。次いで、個々のNGSライブラリを、断片サイズ分布について再びBioanalyzerで分析し、等モル濃度でプールする前に、Qubit(登録商標)3.0蛍光光度計によって定量化する。最終的にプールしたライブラリの濃度を、Qubit(登録商標)3.0蛍光光度計によって測定し、変性させ、IlluminaのMiseq System変性および希釈ライブラリガイドに従って8pMまで希釈する。PhiX対照を、10%で最終ライブラリにスパイクする。MiSeqシーケンサー上でIllumina MiSeq Nano試薬キットV2(250bpペアエンド)を使用して配列決定を実施する。データ分析を、上記のように、NGS整列アプローチを使用して実
施する。
配列決定読み取りは、自動的にデマルチプレックスされ、MiSeqコンピュータによってアダプタトリミングされる。各プラスミドのトリミングされた読み取りは、対応する参照配列に整列され、配列バリアントは、BBToolsバイオインフォマティクスソフトウェアスイート(sourceforge.net/projects/bbmap)を使用して呼び出される。さらに、BBMap(jgi.doe.gov/data-and-tools/bbtools/)を使用して、VCFおよびBAMファイルを生成する。VCFファイルを、カスタムUNIXスクリプトによってさらに解析して、簡略化されたタブ区切りテーブルを生成する(CHROM、REF、ALT、QUAL、TYPE、DEPTH、AF、RAF、SB、DP4フィールドのみを保持する)。BAMファイルを、IGV Integrated Genomic Viewerソフトウェア(software.broadinstitute.org/software/igv/)で目視検証して、適切なNGS整列を保証する。NGS整列アプローチと並行して、NOVOPlasty(github.com/ndierckx/NOVOPlasty)を使用して、長い環状配列を構築するためにデノボアセンブリを実施する。デノボ配列を、元のベクターゲノム参照配列に対して整列させて、整列アプローチにおいて見落とされ得る大きな配列配置を特徴付ける。
ベクターカプシドの同一性:VP1のAAVカプシド質量分析
DPのAAVhu68血清型の確認は、AAVカプシドタンパク質のペプチドの分析に基づいて、University of Pennsylvania and Bioproximity,LLCで開発された新たなアッセイを使用して達成される。この方法は、VPのトリプシン消化、続いて、カプシドタンパク質ペプチドの配列に対するQ-Exactive Orbitrap質量分析でのタンデム質量分析(MS)の特徴付けを含む。タンデム質量スペクトルからのスペクトルライブラリを配列決定し、標的化されたMS法を使用して、特定のAAVウイルス粒子血清型を一意的に識別することができるシグネチャーペプチドをアッセイする。8つの血清型(AAVhu68、AAV1、AAV2、AAV6、AAV8、AAV9、AAVrh10、およびAAVhu37)に特異的なシグネチャーペプチドのバンクを、試験物質の消化によって生成されたタンデム質量スペクトルに対してスクリーニングする。陽性同定について、単一の血清型からのシグネチャーペプチドのみが検出される。
ゲノムコピー力価
AAVベクターについてのGC力価を決定するためのddPCRベースの技術が開発されている(Lock et al.,2014)。基準標準物を、パイロットランの間に生成し、アッセイを適格化するために使用する。この方法は実用的であり、qPCRと同等またはそれ以上の力価を報告し、プラスミド標準曲線を必要としない。利用されるアッセイは、DNase Iによる消化、続いて、ddPCR分析を含み、カプセル化ベクターGCを測定する。DNA検出は、ポリA領域を標的化する配列特異的プライマーをこの同じ領域にハイブリダイズする蛍光標識されたプローブと組み合わせて使用して達成される。多数の標準物、確認用試料、および対照(バックグラウンドおよびDNA汚染について)が、アッセイに導入されている。このアッセイは、パイロット基準標準物を使用して適格とされる。このアッセイは、感受性、検出限界(LOD)、適格性範囲、ならびにアッセイ内およびアッセイ間正確性を含むアッセイパラメータを確立して定めることによって、適格とされる。内部AAVhu68参照ロットが構築され、適格性研究を実施するために使用される。
感染単位力価
感染単位(IU)アッセイを使用して、RC32細胞(rep2発現HeLa細胞)に
おけるrAAVベクターの生産的取り込みおよび複製を測定する。96ウェルエンドポイントフォーマットは、以前公開されたものと同様のものを利用している。簡潔には、RC32細胞を、rAAVの各希釈において12レプリケートを伴う、連続希釈のrAAV BDS、および均一希釈のAd5により同時感染させる。感染の72時間後、細胞を溶解し、qPCRを実施して、インプットにわたってrAAVベクター増幅を検出する。エンドポイント希釈50%組織培養感染用量(TCID50)算出(Spearman-Karber)を実施して、IU/mLとして表される複製力価を測定する。「感染性」値は、細胞との各粒子の接触、受容体結合、内部移行、核への輸送、およびゲノム複製に依存的であるので、それらは、アッセイ幾何学、ならびに使用される細胞株における適切な受容体の存在、および結合後経路により影響を受ける。受容体および結合後経路は、不死化細胞株において通常は維持されず、故に、感染性アッセイ力価は、存在する「感染性」粒子の数の絶対的尺度ではない。しかしながら、カプシドに封入されたGC対「感染単位」の比(GC/IU比として記載される)は、ロットからロットへの産物一貫性の尺度として使用されることができる。
粒子含有量分析
分析超遠心分離器(AUC)で測定される沈降速度は、凝集体、他の軽微な成分を検出することができ、またそれらの異なる沈降係数に基づいて異なる粒子種の相対量の適切な定量を提供することができる。これは、基本的な長さと時間の単位に基づいた絶対的な方法であり、参照として標準的な分子を必要としない。ベクター試料を、12mMの光路長を有する2チャネルのチャコール-エポンセンターピースを有するセルにロードする。供給された希釈緩衝液を、各細胞の参照チャネルにロードする。次いで、ロードされた細胞を、AN-60Ti分析ローターに配置し、吸光度およびRI検出器の両方を備えたBeckman-Coulter ProteomeLab XL-I分析超遠心分離器にロードする。20℃で完全に温度平衡化した後、ローターを、12,000毎分回転数(RPM)の最終実行速度にする。280nmスキャンにおける吸光度は、おおよそ3分毎に約5.5時間記録される(各試料について110回の総スキャン)。生データを、c(s)メソッドを使用して分析し、分析プログラムSEDFITに実装する。得られたサイズ分布をグラフ化し、ピークを統合する。各ピークと関連付けられたパーセンテージ値は、すべてのピーク下の総面積のピーク面積分率を表し、280nmで生成された生データに基づく。多くの研究室では、これらの値を使用して完全:空の比を計算する。しかしながら、空の粒子と完全粒子は、この波長で異なる吸光係数を有するため、それに応じて生データを調整することができる。吸光係数調整の前後の両方の空の粒子および完全モノマーピーク値の比を使用して、空:完全の比を決定し、両方の比を記録する。
宿主細胞DNA
qPCRアッセイを使用して、残留HEK293DNAを検出する。「非関連DNA」でスパイクした後、全DNA(非関連、ベクター、および残留ゲノムDNA)を、約1mLの生成物から抽出する。HCDNAは、18S rDNAを標的とするqPCRを使用して定量化する。検出されたDNAの量は、スパイクされた非関連DNAの回収に基づいて正規化する。3つの異なるアンプリコンサイズを試験して、残留HCDNAのサイズスペクトルを確立する。
宿主細胞タンパク質
ELISAを実施して、汚染宿主HEK293細胞タンパク質のレベルを測定する。Cygnus Technologies HEK293 Host Cell Proteins 2nd Generation ELISAキットを、供給業者が提供する説明書に従って使用する。
複製能のあるAAVのアッセイ
試料は、産生プロセス中に生じる可能性がある複製能のあるAAV2/hu68(rcAAV)の存在について分析される。細胞に基づく増幅および継代、続いて、リアルタイムqPCRによるrcAAV DNAの検出(caphu68標的)からなる3継代アッセイが、開発されている。細胞ベースの成分は、試験試料および野生型ヒトAd5の希釈物をHEK293細胞(P1)の単層に接種することからなる。試験した生成物の最大量は、1.00×1010GCのベクター生成物である。アデノウイルスの存在により、rcAAVは細胞培養物中で増幅する。2日後、細胞溶解物を生成し、Ad5を熱不活性化する。次いで、清澄化された溶解物を2回目の細胞(P2)に継代し、感度を増強する(再度、Ad5の存在下で)。2日後、細胞溶解物を生成し、Ad5を熱不活性化する。次いで、清澄化された溶解物を3回目の細胞(P3)に継代し、感度を増強する(再度、Ad5の存在下で)。2日後、細胞を溶解してDNAを遊離し、次いで、qPCRに供して、AAVhu68 cap配列を検出する。AAVhu68 cap配列がAd5依存的な様式で増幅することで、rcAAVの存在が示される。AAV2 repおよびAAVhu68 cap遺伝子を含むAAV2/hu68代替陽性対照を使用すると、アッセイのLODを決定することが可能になる(0.1IU、1IU、10IU、および100IU)。rAAV(1.00×1010GC、1.00×10GC、1.00×10GC、および1.00×10GC)の連続希釈を使用して、試験試料中に存在するrcAAVのおおよその量を定量化することができる。この試験方法を実施する。
インビトロ有効性
DdPCR GC力価を遺伝子発現に関連付けるために、インビトロの相対効力バイオアッセイを行う。簡潔に、細胞を96ウェルプレートに播種し、37℃/5%COで一晩インキュベートする。翌日、細胞を、段階希釈されたAAVベクターで感染させ、37℃/5%COで最大3日間インキュベートする。培養期間の終了時に、細胞培養培地を回収し、比色基質の切断に基づいて、ARSA活性についてアッセイする。アッセイの最適化は進行中である。
総タンパク質、カプシドタンパク質、タンパク質純度、およびカプシドタンパク質比
ビシンコニン酸(BCA)アッセイを使用して、ウシ血清アルブミン(BSA)タンパク質の標準曲線に対して、ベクター試料を最初に総タンパク質について定量化する。決定は、等量の試料を、キットで提供されるMicro-BCA試薬と混合することによって行われる。BSA標準の希釈も、同じ手順を適用する。混合物を60℃でインキュベートし、562nmで吸光度を測定する。標準曲線は、4パラメータ適合を使用して、既知の濃度の標準吸光度から生成される。未知の試料を4パラメータ回帰に従って定量化する。
rAAVの純度の半定量的決定を提供するために、試料を、ゲノム力価について正規化し、5.00×10GCを、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)によって還元条件下で分離する。次いで、SDS-PAGEゲルを、SYPRO Ruby色素で染色する。不純物バンドはすべて、濃度測定によって定量化する。3つのAAV特異的タンパク質(VP1、VP2、およびVP3)に加えて現れる染色されたバンドは、タンパク質不純物とみなされる。混入物バンドの不純物質量パーセントならびにおおよその分子量が報告される。SDS-PAGEゲルは、VP1、VP2、およびVP3タンパク質を定量化し、それらの比率を決定するためにも使用される。
感染単位に対するゲノムコピーの比
GC/IU比は、産物一貫性の尺度である。ddPCR力価(GC/mL)を感染単位(IU/mL)で割って、算出されたGC/IU比を得る。
実施例2-マウスにおける概念実証薬理学および用量範囲試験
実験を実施して、マウスにおけるICV注射後のAAVhu68.hARSAcoベク
ターの効力を確立した。この概念実証(POC)実験のために、健常な6~8週齢のC57BL6/Jマウスを選択した。小さいサイズのマウスは、ICMを介してAAVベクターを確実に注入することを困難にするため、ICV経路を選択した。年齢は、過去のデータおよびこの年齢のマウスでICV注入を実施した本発明者らの以前の経験に基づいて選択した(Hinderer et al.,2016)。マウスにおける他のICV投与AAVベクターの以前の経験に基づいて、21日の剖検時点を選択して、安定した導入遺伝子発現を得た(Hinderer et al.,2016)。
C57BL6/J野生型マウスのCSFに、1.00×1010GCの低用量または1.00×1011GCの高用量のいずれかで、右脳室への単回ICV注射によってAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターを投与した。用量は、異なるLSDマウスモデルにおけるICV投与AAVベクターの以前の用量範囲試験に基づいて選択した(Hinderer et al.,2016)。対照として、年齢を一致させたC57BL6/Jマウスの右脳室に、ビヒクル(PBS)を単回のICV注入により注入して、ベースラインのARSA活性レベルを得た。投与の21日後、マウスを剖検し、人工基質である4-ニトロカテコールスルフェートの切断に基づく比色アッセイを使用して、脳、肝臓、および血清の試料からの透析タンパク質抽出物中のARSA活性レベルを定量化した。
脳はMLDの治療のための主要な標的組織であるため、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクター投与の21日後に、ARSA活性レベルを左対右の大脳半球で測定した。ARSA活性は、PBS処置対照と比較して、低用量(1.00×1010GC)または高用量(1.00×1011GC)のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターを投与したマウスの脳において、それぞれ12%および31%高かった。さらに、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG処置した動物について、右半球と左半球との間のARSA活性レベルの明らかな差は観察されなかった(図8)。これらの結果は、単回の片側のみのICV注入によるCSFへのAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの送達が、両方の大脳半球の細胞を形質導入するのに十分であること、および/またはCSFに放出される循環ARSA酵素を介して交差補正を促進するのに十分であることを示唆している。AAV.CB7.CI.HARSACO.RBGの両方の用量は、野生型マウスへのICV投与後の脳における酵素的に活性なARSA酵素の過剰発現をもたらす。
神経系外の組織における機能的ARSA酵素活性を定量化するために、血清および肝臓の試料を、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクター投与の21日後に得た。PBS処置対照におけるベースラインレベルと比較して、血清中のARSA活性レベルは、低用量(1.00×1010GC)または高用量(1.00×1011GC)のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターを投与したマウスにおいて、それぞれ30%および151%高かった(図9A)。肝臓において、ARSA活性レベルは、低用量(1.00×1010GC)または高用量(1.00×1011GC)のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターを投与したマウスにおいて、それぞれ11倍および28倍高かった(図9B)。これらの結果は、脳に加えて、CSF送達AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターが、特に肝臓において、末梢臓器系の細胞を形質導入および/または交差補正した可能性があることを示唆している。酵素的に活性なARSAの過剰発現は、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの両方の用量で、肝臓および血清でも検出される。
まとめると、この実験は、マウスにおけるAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの単回の片側のみのICV注射が、21日以内に脳の両半球において酵素的に活性なARSA酵素の用量依存的発現をもたらしたことを確認した。機能的A
RSA酵素は、血清および肝臓にも存在し、これは、AAVHU68.CB7.CI.HARSACO.RBGベクターが、末梢臓器系において形質導入されたことを示唆している。しかしながら、本発明者らは、野生型ベースラインレベルを上回る過剰発現としてARSA活性を測定していたため、この過剰発現は、潜在的に有効な治療用量へのこれらの結果の変換を除外した。したがって、用量範囲を確認するために、MED試験をArsa-/-マウスで実施する(実施例4)。
実施例3-マウスにおける細胞指向性試験。
野生型マウスにおけるベクターのICV投与後に、ARSA酵素のCNS発現プロファイルを評価した。AAVhu68が主にニューロンを形質導入し、実験を実施して、ARSAがミエリン産生オリゴデンドロサイトに局在しているかどうかを決定したことが示された。ARSAのオリゴデンドロサイト特異的発現は、MLD患者において影響を受ける主要な細胞型の交差補正の可能性を支持する。この試験のために、C末端HAペプチドで標識された操作されたヒトARSA酵素をコードするAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGに類似するAAVhu68ベクターである、AAVhu68.CB7.CI.hARSAcoHA.rBGを利用した。抗ARSA抗体は、理論的には、野生型動物において内因性マウスARSAと交差反応することができるため、抗血球凝集素(HA)抗体を使用して、ICV投与後のARSA発現を評価した。この類似のAAVhu68ベクターの投与後の観察されたARSA発現プロファイルは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後のARSA発現を代表すると予測される。
成体C57BL6/J野生型マウス(6~8週齢)のCSFに、1.00×1010GCの低用量または1.00×1011GCの高用量のいずれかで、AAVhu68.CB7.CI.hARSAcoHA.rBGをICV投与した。ベクター投与の21日後、マウスを剖検し、皮質および皮質下白質を含有する脳試料を得て、オリゴデンドロサイト(オリゴデンドロサイト転写因子2(OLIG2)の発現によって特定される)におけるARSAの発現を評価した。ベクター用量、マウス株、年齢、および剖検時点を選択して実施例2を反映し、皮質および皮質下白質を、それらの領域が、ICV投与後に一貫して形質導入され、MLD治療用に標的化するための主要な組織であるため、調べた。
低用量(1.00×1010GC)の投与により、皮質および皮質下白質において最小数のARSA発現細胞がもたらされた。対照的に、高用量(1.00×1011GC)を投与した動物は、皮質および皮質下白質においてARSAを発現する細胞の数が多いことが示された。さらに、多数のARSA陽性OLIG2陰性細胞(推定ニューロン)を含む脳領域において、ARSA発現オリゴデンドロサイトの濃縮が観察された(図10)。オリゴデンドロサイトは典型的には、AAVhu68によって最小限に形質導入されるため、ARSA発現のこの細胞分布パターンは、隣接するニューロンによるオリゴデンドロサイトの交差補正が生じたことを示唆する。これらのデータは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGが、MLD患者で影響を受けるCNSおよびPNSのニューロンおよび髄鞘形成細胞の両方に、分泌されるARSA酵素の長続きする供給源を提供することができる可能性を支持する。
まとめると、この実験は、野生型マウスにおけるAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGに類似するベクターのICV投与の21日後までに、ARSA酵素が、MLDの治療のための主要な標的細胞型である、脳内のニューロンおよびオリゴデンドロサイトの両方に首尾よく送達されたことを示した。HAで標識化されたARSAを発現する形質導入細胞が、片側のみのICV投与後に脳の両側で観察された。2つの主要な標的細胞であるニューロンおよびオリゴデンドロサイトは、ともにARSAを発現した。
実施例4-カニクイザルマカクにおけるパイロット用量範囲試験。
この試験は、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターのICM投与後の非ヒト霊長類(NHP)におけるベースラインレベルを上回るCSF内のARSA活性レベルを増加させるために必要な用量範囲を決定するためのパイロット試験であった。エクスビボレンチウイルスHSC-GTの第1/2相試験の結果は、CSF内の正常なレベルのARSA活性の達成が、早発型MLD患者の良好な転帰と相関することを示している(Sessa et al.,2016)。HSC-GTは、ARSAを分泌するCNS常在細胞からの交差補正に依存するという点で、これらの実施例に記載される治療アプローチに類似するため、NHPにおけるARSAのCSFレベルは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターの潜在的な有効性を予測するものであると推論された。
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGベクターを、3.00×1012GC(低用量)、1.00×1013GC(中用量)、または3.00×1013GC(高用量)の用量で、成体カニクイザルマカクに対してICM投与した。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後42日間(CSF採取のための30日目を除く)に、ARSA活性レベルの動態および阻害性抗ARSA抗体の存在を評価するために、CSFおよび血清を毎週採取した。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの用量は、NHPにおいて分泌可能なタンパク質を発現するICM投与ベクターに関する以前の経験に基づいて選択した(Hordeaux et al.,2018)。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG処置後42日間の試料採取時点は、IT AAV投与の14日後までに導入遺伝子発現が検出可能であるという本発明者らの以前の経験に基づいて、ARSA活性レベルの安定したプラトーを取得することが予測された(Hinderer et al.,2014、Hinderer et
al.,2018)。
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの中用量(1.00×1013GC)または高用量(3.00×1013GC)のいずれかの投与は、ベースラインレベルを上回ってCSF ARSA活性を増加させた。ARSA活性は、治療の7~14日後にピークに達し、その後、治療の35~42日後までにベースラインレベルに戻った。そのピークでは、ARSA活性は、中用量または高用量を投与された各NHPのベースラインの少なくとも2倍であり、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGが、ARSA欠損MLD患者に投与されたときに正常なARSAレベルを回復させ得ることを示唆した。対照的に、低用量(3.00×1012GC)のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGは、ARSA活性レベルの増加には有効ではなかった(図11)。
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与の14日後のARSA活性レベルの観察された低下は、阻害性抗hARSA抗体の産生から生じた可能性がある。分析により、CSFにおいて、治療後3週間までに、いくつかの動物において抗hARSA抗体の増加が観察されたことが明らかになった。42日までに、すべての動物は、抗hARSA抗体の上昇を示し、より高い抗体レベルは、より高い用量のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGと相関するように見えた(図12A)。血清中では、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後21~28日までに一部の動物において循環抗hARSA抗体の増加が明らかであった。42日までに、ほとんどの動物は抗hARSA抗体の上昇を示したが、CSFとは異なり、血清レベルは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの用量と相関しないように見えた(図12B)。これらの結果は、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与の14日後に観察されたARSA活性の低下が、CSFおよび血清循環抗hARSA抗体の誘導によるものであることを示唆する。
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG導入遺伝子産物に対する体液性応答(すなわち、抗hARSA抗体の産生)に加えて、細胞傷害性T細胞応答による形質導入細胞の排除が、CSF内のARSA活性の喪失に寄与し得る可能性もあった。この可能性に対処するために、CNS、PNS、および末梢組織を、ARSA発現の総合評価のために、治療から42日後に剖検したNHPから採取した。
高用量のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG(3.00×1013GC)を投与したNHPでは、ヒトARSA酵素を発現する形質導入細胞が、皮質(図13E、図13F、図13G、図13I、および図13J)、海馬(図13H)、視床(図13K)、および小脳(図13L)を含む脳全体で検出された。頸部(図14D)、胸部(図14E)、および腰部(図14F)脊髄の細胞は、頸部(図14G)、胸部(図14H)、および腰部(図14I)DRGとともに、ヒトARSA酵素も発現した。これらの所見は、導入遺伝子産物に対する体液性免疫応答にもかかわらず、形質導入細胞は、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後、少なくとも42日間、標的組織内に依然として存在し、ニューロンおよびミエリン産生細胞を補正するために必要とされるARSAを産生することを示唆する。これらのデータは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGが、MLD患者のCNSおよびPNSの両方に、治療レベルのARSAを提供することができる可能性を支持する。
高用量のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBG(3.00×1013GC)での最小から中程度の背側感覚軸索障害が、ICM遺伝子導入に成功した後に通常見られるものと一致することが観察された。臨床兆候の末梢神経障害は、この試験中に動物において観察されなかった。低用量(3.00×1012GC)または中用量(1.00×1013GC)のAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGを投与したNHPの組織病理スライドを生成し、分析を実施した。
累積的に、この試験は、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGのICM投与後14日までに、NHPのCSF内の総ARSA活性レベルが2倍超に増加したことを示した。CSF ARSA活性レベルは、ヒトARSA導入遺伝子に対する抗体の産生により、その後28日間にわたってほぼベースラインレベルに戻った。しかしながら、PNSへの突起を有する細胞(例えば、DRGおよび運動ニューロン)を含む、脳および脊髄にわたって形質導入された細胞は、42日の試験の期間の間に依然として存在した。臨床徴兆を伴わない高用量(3.00×1013GC)での軸索障害が観察され、ICM AAV投与後の以前の所見と一致した。これらのデータは、MLD患者のCNSおよびPNSにおける欠損したニューロンおよびミエリン産生細胞にARSAを送達するためのAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの使用を支持する。
ARSAの過剰発現は、CSFおよび標的組織(CNS、PNS)におけるMDおよびHDで達成された。LDは準最適であった。
実施例5-Arsa-/-マウスモデル。
MLDの天然に存在する動物モデルは、文献に報告されていない。MLDには、実験室で生成された2つのマウスモデルがあり、それらのどちらもVolkmar Gieselmannのグループがドイツで作製した(Hess et al.,1996、Ramakrishnan et al.,2007)。試験のためのこれらの公開された系統を得ることが困難であるため、クラスター化された規則的な間隔の短い回文リピート-CRISPR関連タンパク質9(CRISPR-Cas9)遺伝子編集技術を使用して、MLDマウスモデルを生成した。3つの異なる実験室で生成したマウスモデルの比較を以下の表に提供する。
Figure 2022531861000013
A.非脱髄性MLDマウス(Arsa-/-
古典的なMLDマウスモデル(文献では「非脱髄性MLDマウス」と称される)を、Arsa遺伝子のエクソン4への1.3kbネオマイシンカセットの挿入を介した相同組換えによって開発した。この挿入により、検出可能なArsa mRNAおよび機能的タンパク質を欠くホモ接合性Arsa-/-マウスで遺伝子の完全なノックアウトがもたらされた。これらのマウスは、MLD患者において記載されているものと同様に、CNS、PNS、腎臓、および肝臓において進行性スルファチド貯蔵を発達させる。しかしながら、貯蔵および関連する表現型は、ヒト患者と比較すると進行が遅く、マウスでは中年(6~12ヶ月)頃に現れる。スルファチドレベルの増加は、生化学的解析を使用して6ヶ月まで検出することができるが(Ramakrishnan et al.,2007)、有意な組織学的スルファチド染色は、10~12ヶ月齢までにのみ観察可能である(Gie
selmann et al.,1998)。Arsa-/-マウスにおいて測定可能な最も一貫した神経学的症状は、歩行パターンの異常(フットプリント分析に基づく)および運動協調の減少(ロータロッド能力によって測定される)(Gieselmann et al.,1998、Matzner et al.,2009、Stroobants et al.,2011)であり、これらは、通常、6~10ヶ月齢後に現れる。ヒトMLD患者とは対照的に、Arsa-/-マウスのCNSまたはPNSにおいて脱髄は見出されず、このことは、これらの動物に対して観察された驚くほど軽度な表現型および正常な寿命を説明する。
B.脱髄(悪化)MLDマウス(tg/Arsa-/-
遅いスルファチド貯蔵が、Arsa-/-マウスにおいて観察された疾患発症の遅延および脱髄の欠如の原因であると仮説を立てた(Ramakrishnan et al.,2007)。この仮説に取り組むために、脱髄を示すMLDの遺伝子的に悪化させたマウスモデル(文献では「脱髄MLDマウス」と称される)を開発した。この系統は、ミエリン産生細胞内に導入遺伝子(tg)過剰発現GAL3ST1酵素を担持するマウスと、Arsa-/-マウスとを交配させることによって作製した。GAL3ST1は、スルファチドの生合成に関与し、二重変異体マウス(tg/Arsa-/-)は、Arsa-/-マウスと比較して、それらの組織内に約2倍多くのスルファチドを蓄積する。tg/Arsa-/-マウスは、親アルシアン性(alcianophilic)組織学的染色によって検出されたCNSおよびPNSにおけるスルホリピドの貯蔵の増加、神経伝導の障害、ならびにPNSおよびより少ない程度でCNSにおける髄鞘形成の減少を示し(Ramakrishnan et al.,2007)、これらのすべてはヒト患者におけるMLDの主要な特徴である。しかしながら、これらの所見の出現は、ヒト患者の疾患進行と比較して遅延し、特徴は、約6ヶ月齢から始まり、成体マウスで顕在化した。具体的には、研究者は、生化学アッセイを使用して、6ヶ月までのスルファチド蓄積を説明し、他のすべての表現型は、17~22ヶ月までに生じた。スルファチド貯蔵およびその後の脱髄の遅延は、tg/Arsa-/-マウスにおいて観察された正常な寿命の理由である可能性が高く、これは、MLD患者の寿命が短くなったことと対照的である。
C.新規MLDマウスモデル
AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの薬理活性を、MLDのインビボおよびインビトロモデルの両方において評価する。インビボモデルについては、新規のArsa-/-(+/-AAV-PH.B-GAL3ST1)マウスモデルを生成し、公開されたインビボモデル(Arsa-/-[単一変異]およびtg/Arsa-/-[二重変異])の利用可能性が限定されることを特徴とする。新しいマウスモデルは、MLD患者において観察されたものと同様の表現型、具体的には、歩行異常および運動協調の減少とともに、中枢神経系(CNS)、末梢神経系(PNS)、腎臓、および肝臓の細胞におけるスルファチド貯蔵を含む、古典的なArsa-/-マウスに匹敵する自然歴を示すことが評価段階にある。
CRISPR/Cas9胚マイクロインジェクションを使用して新しいArsa-/-マウス系統を生成した。1105bp~1133bpの長さの範囲のエクソン2~4の欠失を有する4匹の始祖を作製した。4匹のすべての始祖を、C57BL/6J野生型マウスと一度交配させ、欠失した対立遺伝子をF1世代に正常に伝達した。F1世代の保因者を、C57BL6/Jバックグラウンドに再び異種交配させ、任意の望ましくないオフターゲット編集をさらに希釈した。4匹すべての系統は、4匹のArsa-/-マウス系統を生成し、特徴付けるために交配されているF2世代の保因者を生じた。最初のArsa-/-マウスが誕生した。
利用される遺伝子工学戦略は、いくつかのガイドRNAを使用して15番染色体に位置
するマウスArsa遺伝子を標的とし、エクソン4を介したエクソン2の標的とした欠失を促進する。古典的なArsa-/-モデルは、ネオマイシンカセットの相同組換えを使用してヌル対立遺伝子を産生したが、CRISPR/Cas 9遺伝子編集は、以前の遺伝子標的化方法よりも少ない時間で、同等の表現型を有する完全なノックアウトを産生することが予想される。
公開されているArsa-/-マウスモデルとは異なり、脱髄は、新しいArsa-/-マウス系統では観察されることは予測されない。したがって、スルファチド合成酵素である、ガラクトース-3-O-スルホトランスフェラーゼ-1(GAL3ST1)が過剰発現し、スルファチド貯蔵を増加させる、Arsa-/-マウスにおける別のモデルが開発される。スルファチド貯蔵の増加は、古典的なArsa-/-マウスモデルと同様に、PNSにおける脱髄、神経伝導の障害、および麻痺をもたらすはずである。これらの特徴は、MLD患者において観察される。tg/Arsa-/-マウスと同様にGAL3ST1を過剰発現するマウスも生成して、悪化した条件下で脱髄が観察され得るかどうかを決定する。しかしながら、二重変異体を生成する代わりに、AAV-PHP.Bベクターを用いて、GAL3ST(AAV-PHP.B.CB7.GAL3ST1co.rBG[AAV-PH.B.GAL3ST1])を過剰発現させる。AAV.PHP.Bカプシドは、C57BL6/Jマウスにおける全身(IV)注入後に強固なCNS指向性を示すため、AAV.PHP.Bカプシドを選択した(Deverman et al.,2016、Hordeaux et al.,2019)。このアプローチは、混合された遺伝的背景が、その後、より純粋な遺伝的背景において再現可能ではない、F2世代における混同された神経行動学的異常を頻繁にもたらすため、異なる遺伝的背景を有する二重トランスジェニックマウスを繁殖させるという問題を回避する。したがって、これらのマウスは、同質遺伝子的背景の追加された実験的利益により、CNSにおいてGAL3ST1を高レベルで過剰発現することが予測される。
自然歴試験は、以下の表現型基準(疾患の重症度の増加順に列挙)に従って実施した。
1.CNSおよび末梢組織における残留ARSA活性の減少または欠如の実証;
2.CNS、PNS、腎臓、および肝臓におけるスルファチド貯蔵の実証;
3.組織病理学における脱髄の実証;
4.脱髄と一致する行動表現型の実証。
Arsa-/-マウスまたはAAV-PH.B.GAL3ST1媒介性悪化Arsa-/-マウスのいずれかまたは両方を、薬理学およびMED試験のために選択する。決定は、上記の表現型基準の最大数を満たすことに加えて、どのマウス系統が、Arsa+/-マウス保因者の交配からArsa-/-マウスの最高の繁殖能力およびパーセンテージを示すかに基づく。
およそ8週齢のマウスを、マウス飼育施設に対する1週間の順化後、自然歴試験に登録する。系統当たり少なくとも6匹のArsa-/-雄(M)および6匹のArsa-/-雌(F)を評価し、野生型同腹仔と比較する。マウスを、(Guyenet et al.,2010)から適応したスコアリングシステムを使用して、運動失調の発症について毎週モニタリングする。動物の体重を測定し、運動協調(ロータロッドアッセイ)、握力、および感覚障害の兆候(ホットプレートアッセイ)について毎月評価する。CatWalk(商標)歩行分析システムを使用して、2ヶ月毎に歩行分析を完了する。6ヶ月齢で、各コホートのサブセット(Arsa-/-:N=3M、3F;野生型:N=1M、1F)を剖検し、脳、腎臓、肝臓、座骨神経、および脊髄におけるARSA酵素活性、脱髄、およびスルファチド貯蔵について評価する。残りのマウスを、より長い期間追跡して、これらの系統の自然歴を完全に特徴付け、遅発性脱髄の可能性をモニタリングする。
脱髄表現型の遅延または不在が観察され得る。各系統のマウスのサブセットを、スルファチド合成酵素GAL3ST1(AAV-PHP.B.CB7.GAL3ST1co.rBG)をコードするAAV-PHP.BベクターのIVボーラスで処置して、スルファチド合成速度を増加させる。tg/Arsa-/-マウスと同様に、GAL3ST1の過剰発現により、ヒトにおいて観察される疾患進行とより類似した時間経過に沿った脱髄を示す、より急速な貯蔵過負荷および悪化した疾患モデルを作成し得る。自然歴試験におけるArsa-/-マウスと並行して、すべてのマウスに対して臨床観察を毎週行い、全体的な健康および運動失調をモニタリングする。各コホートからのマウスのサブセット(Arsa-/-:N=3M、3F;Arsa+/+:N=1M、1F)を6ヶ月齢で剖検して、スルファチド貯蔵および脱髄を評価する。
実施例6-Arsa-/-マウスにおけるAAVhu68.CB7.CI.hARSAco.rBGの最小有効用量(MED)の特定
実施例5で特定されたArsa-/-マウス系統を選択して、ICV投与AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのMED試験を実施する。注射時の年齢、生体内パラメータ、および剖検時の年齢は、他の実施例に定義される最も関連性の高い疾患バイオマーカーに基づく。
MED試験は、GLP NHP毒性試験用に製造された毒性学的ベクターロットを使用して実施する。この試験は、4つの用量レベルを評価して、MED、薬理、および組織病理(有効性および安全性)を決定する。用量レベルは、実施例2および3の野生型マウスにおけるパイロット用量範囲ならびにヒトに合わせてスケーリングしたときの最大実行可能用量に基づいて選択した。ICV注入の年齢は、自然歴の試験結果に基づいて決定する。動物を、注入後の適切な時点で屠殺して、薬理および有効性の読み出しを取得し、ITFFBを投与した年齢を一致させた対照と比較する。剖検時点は、実施例5に基づいて決定し、公開されているArsa-/-モデルの自然歴に基づいて、マウスが約5~12ヶ月齢であるときに実施し得る。しかしながら、剖検時点は、自然歴試験の結果および測定されるエンドポイントに基づいて延長され得る。有効性エンドポイントは、実施例5の結果に基づいて定義され、運動失調スコアリング、体重、ロータロッドでの運動協調、およびホットプレート上の感覚機能などのアッセイを含み得る。満たす神経行動学的エンドポイントがない場合、ARSA活性レベル、スルファチド貯蔵、および組織病理が、MEDを定義するために使用される基準であり得る。
実施例5は、AAV-PHP.B媒介性GAL3ST1過剰発現(スルファチド過剰負荷)を使用して信頼できる悪化モデルを特定し、悪化したマウスのための1つの研究群を各用量レベルで実施する。これらのマウスは、試験0日目にIV投与用量のAAV.PHP.B.GAL3ST1およびICV投与用量のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを同時に受けて、交互投与で生じ得る交差反応性NAbの産生を回避する。
Figure 2022531861000014
Figure 2022531861000015
Figure 2022531861000016
実施例7-概念実証薬理学的試験のための患者由来の細胞を使用したインビトロ疾患モデルの特徴付け。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのインビボ研究を補完するために、AAV媒介性ARSA遺伝子送達の有効性を、インビトロ疾患モデルを使用して評価する。最近、欠陥のあるグリアおよびニューロンの分化、ならびにリソソーム区画の拡大、スルファチド貯蔵、酸化ストレス、およびアポトーシスなどのMLDのいくつかの特徴を再現するMLD患者由来のiPSCベースのモデルが特徴付けられた(Frati et al.,2018)。1つの患者由来の細胞株(RIKENセルバンク参照HPS0240)、ならびに2つのCRISPR-Cas9 ARSAノックアウトiPSCクローンを特徴付ける。適切な細胞株を同定する。AAVベクター投与後の疾患バイオマーカー救出の程度を評価する。AAVhu68カプシドは、培養物中で細胞を不十分に形質導入することが知られているため、これらの試験のために、異なるAAV血清型を使用して、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGであるか、またはそれに類似するARSAコードベクターゲノムを送達することができる。
神経前駆細胞段階は、Frati et al.(2018)に記載されている酸化ストレスまたは形態変化に関してあらゆる決定的な表現型を示さなかったが、分化細胞(ニューロンおよびオリゴデンドロサイト)は、公開された研究においてより顕著なスルファチド貯蔵表現型を示したため、調査中である。信頼性の高いスルファチド貯蔵により、表現型救出を、AAV媒介性ARSA形質導入を使用して試験する。AAVhu68カプシドは、培養物中で細胞を不十分に形質導入することが知られているため、異なる血清型のカプシドを使用して、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGであるか、またはそれに類似するARSAコードベクターゲノムを送達することができる。
インビボマウスモデル(実施例6)と、MLDの前述のインビトロモデルのうちの1つ以上との両方からのデータを使用して、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの薬理活性を支持する。
実施例8-非ヒト霊長類における毒性試験。
6~8歳の成体カニクイザルマカクを、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの非GLPパイロット用量範囲試験において使用した。若年性アカゲザル(1~2歳)を、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの毒性試験のために選択する。便宜上(動物の利用可能性)、2つの異なる種のNHPが使用される。アカゲザルとカニクイザルマカクとの間で、AAV ICM投与後の形質導入プロファイルに差はない。成体カ
ニクイザルマカクおよび幼若アカゲザルの両方は、類似した解剖学的および生理学的特徴を有し、意図した乳児臨床集団のCNS解剖学的構造を再現し、臨床ROA(ICM)を使用して治療することができる。解剖学的構造およびROAの類似性から、代表的なベクター分布および形質導入プロファイルを得ることができ、これにより、マウスにおいて可能な毒性の評価よりも、正確な毒性の評価が可能になる。加えて、げっ歯類モデルよりもNHPにおいてより厳密な神経学的評価が行われ、より敏感なCNS毒性の検出が可能になる。
完了した非臨床薬理学的試験により、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGのICV投与後、健常なマウスの脳におけるニューロンおよびミエリン産生オリゴデンドロサイトの両方の形質導入および/または交差補正を介したARSA酵素のAAV媒介送達の可能性が示された。臨床経路(ICM)を介してAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを投与したカニクイザルマカクにおける薬理学的試験により、治療後の最初の14日間に、CSFにおけるARSA活性が少なくとも2倍の内因性レベルで増加したことが示された。脳脊髄液(CSF)中のARSA活性の正常レベルの達成は、本発明者らの意図した患者集団(早発型MLD患者)に対する良好な転帰と相関するため(Sessa et al.,2016)、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、MLD患者のCSFに治療レベルのARSAを送達する可能性を有する。さらに、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG投与後、少なくとも42日の間、PNS(脊髄運動ニューロンおよび後根神経節[DRG])への突起を有する細胞を含む、ARSAを発現する形質導入および/または交差補正細胞は、脳および脊髄全体にわたって広範に存在することが示される。したがって、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、MLD患者において影響を受けるCNSおよびPNSのニューロンおよび髄鞘形成細胞の両方に、分泌されるARSA酵素の長期間持続する供給源を提供する可能性を有する。
この薬理試験を延長し、安全性データを収集するために、意図した臨床投与経路(ROA)を使用して、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの180日間のGLP準拠毒性試験を幼若アカゲザルにおいて実施する。他のAAVベクターのアカゲザルのCSFへの髄腔内(IT)送達は、注入の2~3週間後に導入遺伝子発現のピークをもたらし、続いて90日までに導入遺伝子発現の安定したプラトーをもたらした。本発明者らは、カニクイザルマカクにおいて、ICM投与の14日後にARSA発現のピークが観察されることを示した。したがって、180日の時点は、導入遺伝子産物への最大曝露期間の間に生じるあらゆる毒性を評価するのに十分である。180日にわたる評価はまた、注入手順による即時毒性、または試験物質に対する先天的炎症反応、ならびにベクターカプシドまたは導入遺伝子産物に対する適応免疫応答を検出するのに適切である。
ICM投与後のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの毒性を調査するために、180日間のGLP準拠安全性試験を、幼若アカゲザル(約1~2歳)において実施する。AAVのICM投与後、分泌された導入遺伝子産物が安定した定常レベルに到達するのに十分な時間を与えるために、180日間の評価期間が選択された。投与年齢を、CNS解剖学的構造に関して本発明者らの意図した乳児集団を表すように選択した。試験設計を以下の表に概説する。
Figure 2022531861000017
Figure 2022531861000018
幼若アカゲザルは、以下のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの3つの用量レベルのうちの1つを受ける:3.0×1012GC、1.0×1013GC、または3.0×1013GC(用量当たりN=3)。さらなる幼若マカク(N=2)を、対照としてビヒクル(ITFFB)を投与する。AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG用量レベルは、脳質量によってスケーリングされた場合、MED試験において評価されるものと同等であるように選択する(マウスでは0.4g、アカゲザルでは90gを想定)。NHPは、記載されているものと同じベクター送達デバイスを使用して投薬される。
ベースラインの神経学的検査、臨床病理学(鑑別を伴う細胞数、臨床化学、および凝固パネル)、CSF化学、およびCSF細胞診が行われる。AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGまたはビヒクル投与後、動物を苦痛および異常行動の兆候について毎日モニタリングする。血液およびCSF臨床病理評価ならびに神経学的検査は、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGまたはビヒクル投与後30日間、およびその後30日間毎に実施する。ベースラインおよびその後の30日毎の時点で、抗AAVhu68のNAbならびにAAVhu68およびAAV.CB7.CI.hARSAco.rBG導入遺伝子産物に対する細胞傷害性Tリンパ球応答を、インターフェロンガンマ(IFN-γ)の酵素結合免疫スポット(ELISpot)アッセイによって評価する。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGまたはビヒクル投与の90日後、動物(1~4群)の50%を安楽死させ、組織病理学的分析を、脳、脊髄、DRG、末梢神経、心臓、肝臓、脾臓、腎臓、肺、生殖器官、副腎、およびリンパ節を含むが、これらに限定されない、組織の包括的リストで実施する。臓器を、必要に応じて秤量する。リンパ球を、循環区画(末梢血単核細胞)から採取し、CNS流入リンパ節を、剖検時にこれらの
臓器内のカプシドおよび導入遺伝子産物の両方に反応するT細胞の存在について評価する。1~4群を安楽死させてから90日後(AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGまたはビヒクル投与から180日後)、残りの動物(5~8群)を安楽死させ、上記のように組織病理学的分析を実施する。
ベクター生体内分布について組織、CSF、および血清を採取し、ベクター排出を評価するために尿および糞便に加えて保管する。組織試料中のqPCRは、幼若マカクにおける同じカプシドおよびROAを使用して評価した。
ベクターのICM投与により、CSF区画内で即時のベクター分布がもたらされ、有効性および毒性の両方は、CNSベクター曝露に関連する。したがって、用量を、脳質量によってスケーリングし、CSF区画のサイズの近似値を提供する。用量変換は、成体マウスでは脳質量0.4g(Gu et al.,2012)、幼若アカゲザルでは90g(Herndon et al.,1998)、および4~12ヶ月齢のヒト乳児では800g(Dekaban,1978)に基づく。以下の表に、同等のヒト用量を示す。
Figure 2022531861000019
実施例9-非臨床アデノ随伴ウイルス試験における感覚ニューロン毒性。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBG毒性試験において現れるDRG感覚ニューロンの最小から軽度の無症状性の変性を低減させるために、drg脱標的化miRNA配列を含むベクターゲノムを構築する。rAAVベクターゲノムは、5’から3’まで、CB7プロモーター、操作されたhARSAコード配列、4つの連続したmiRNA183(AGTGAATTCTACCAGTGCCATAの配列、配列番号20を有する)として構築され、これらは、スペーサーによって分離され、各スペーサーは、(A)GGAT;(B)CACGTG;または(C)GCATGC、およびrBGポリAのうちの1つ以上から独立して選択される。このベクターゲノムは、AAV.CB7.CI.hARSAco.miRNA183.rBGと称され、一方、このベクターゲノムおよびAAVhu68カプシドを含むrAAVは、AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.miRNA183.rBGと称される。このベクターゲノムを含むrAAVベクターの産生は、実施例1に記載される方法と同様に実施する。AAVhu68.CB7.CI.hARSAco.miRNA183.rBGの有効性および毒性を、実施例2~8および10に記載される方法およびモデルを使用して試験する。
実施例10-初めてのヒトでの試験。
ARSA酵素欠損によって引き起こされる早発型(後期乳児または早期若年性)MLDを有する小児患者(4ヶ月齢以上)において、単回ICM注入によって投与されるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの第1/2相、多施設、非盲検、単群、用量漸増試験を実施する。安全性および耐容性、薬力学、ならびに臨床有効性を2年間にわたっ
て評価し、すべての対象をAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの投与後5年間にわたって経過観察して、安全性および耐容性、薬力学、疾患進行、ならびに臨床転帰の長期評価を行う。
本研究は、およそ-35日目~-1日目までの各潜在的な対象の適格性を決定するためのスクリーニング段階からなる。対象の適格性および子供を試験に参加させることへの親/保護者の意思を確認した後、対象は、脳MRI、CSF採取のためのLP、採血、採尿、バイタル、ECG、身体検査、神経学的検査、および臨床評価を含む、ベースライン評価を受ける。ベースライン評価は、-1日目および0日目に行われ、適格性は、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの投与前のベースラインで再確認される。
治療段階中、対象は0日目の朝に入院する。対象は、0日目に単回ICM用量のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを受け、観察のために、投薬後、少なくとも24時間病院に留まる。その後の治験来院は、投与後7日目、14日目、30日目、3ヶ月目、および6ヶ月目に行われ、続いて、投薬後の最初の2年間は6ヶ月毎に行われる。長期経過観察(LTFU)来院は、さらに3年間、12ヶ月毎の頻度で、投薬後5年間にわたって行われる。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの単回用量は、以下に示す用量レベルのうちの1つで投与される。
コホート1(低用量):3人の適格な対象(対象#1~3)が順次登録され、第1の対象と第2の対象との間に4週間の安全性観察期間を伴って、低用量のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGが投与される。SRTが観察されない場合、すべての利用可能な安全性データは、コホート1の第3の対象がAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを投与された4週間後に、安全委員会によって評価される。
コホート2(高用量):3人の適格な対象(対象#4~6)が順次登録され、第4の対象と第5の対象との間に4週間の安全性観察期間を伴って、高用量のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGが投与される。SRTが観察されない場合、安全委員会は、コホート1の対象からの安全性データを含む、対象#6がAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを投与されてから4週間後に利用可能なすべての安全性データを評価する。
コホート3(MTD、最大許容用量):安全委員会による肯定的推奨により、6人の追加の対象(対象#7~12)が登録され、MTDで単回ICM用量のAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGが投与される。このコホートの対象についての投薬は、各対象間の4週間の安全性観察期間とのずれはない。
高用量コホートまたは低用量コホートのいずれかにおける9人の対象の総登録者、および(すべての用量にわたって)合計12人の対象が登録される。ヒト対象のために選択した高用量が、NHPにおける等価MTDの30~50%であるように、安全域が適用される。低用量は、動物試験において等価スケーリングされたMEDを超える用量である限り、典型的には、選択した高用量よりも2~3倍低い。耐容されるという理解に基づいて、より高い用量が有利であることが期待される。
早発型MLDは、症状が現れると、非常に急速な疾患経過を特徴とするため、試験は、コホート1(低用量)およびコホート2(高用量)の最初の患者の投薬から30日後、その対象に対する治験責任医師のベネフィット-リスク評価に基づいて、対象の同時登録を可能にするように実施される。この場合、コホート内の第2の患者と第3の患者との間の
投薬期間は、急性毒性、アレルギー反応、および処置関連事象について患者を観察するための少なくとも24時間である。疾患の希少性を考慮すると、2人の対象が治療のために同時に現れる確率は低いと考えられる。提案されたアプローチに対する根拠は、患者が急速な疾患の進行を経験したために治療期間を逃すリスクが、コホートの次の患者に投薬される前の長期の安全性経過観察の潜在的な利益を上回ることである。患者が登録から治療までの間に実質的な疾患進行を経験するこのようなシナリオは、HSC-GTで治療されたいくつかの早発型のMLD患者で観察された不良転帰の考えられる原因として挙げられており(Sessa et al.,2016)、急速な疾患進行のリスクがある患者の迅速な特定および治療の必要性を強調した。
ARSA酵素欠損によって引き起こされる早発型(後期乳児または早期若年性)MLDを有する小児患者(4ヶ月齢以上)は、最も高い満たされていないニーズを有する集団を表す。本発明者らの提案されたFIH試験に登録されたこれらのMLD患者は、0/0(検出可能な機能的酵素が産生されない2つのヌルARSA対立遺伝子)または0/R(1つのヌルARSA対立遺伝子および少量のスルファチドをまだ分解することができる残留機能的活性を有する酵素をコードする1つの「残留」ARSA対立遺伝子(R)についてヘテロ接合性)遺伝子型を有し得る。これらの患者は、運動障害および認知障害の両方の急速かつ予測可能な衰弱を伴う破壊的な疾患の経過を示し、疾患の発症から数年以内に死に至る。疾患修飾治療は、ほとんどの早発患者には利用可能ではない。造血幹細胞移植(HSCT)は、この集団に利益をもたらさないが、遺伝子療法(HSC-GT)による造血幹細胞は、早発集団の少数を構成する発症前患者にのみ有効な治験中の治療である。
主要エンドポイントは、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの安全性および耐容性を評価する。二次または探索的エンドポイントには、薬物動態および薬力学的特性(導入遺伝子発現、バイオマーカー活性、およびイメージングパラメータ)および臨床有効性転帰(粗大および微細運動機能、認知および言語発達、神経学的検査所見、行動およびマイルストーン発達、ならびに親が報告した転帰および生活の質の評価)が含まれる。疾患進行の予防または安定化を測定するために、有効性エンドポイントおよび経過観察のタイミングを選択した。
したがって、胆嚢の病理は、安全性シグナルおよび探索的エンドポイントの両方として、本発明者らの提案したFIH試験でモニタリングされる。
以下の評価を通して、単回ICM用量の投与後の24ヶ月にわたって、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの安全性および耐容性を評価すること:AEおよびSAE、バイタルサインおよび身体検査、神経学的検査、心電図(ECG)、感覚神経伝導検査(DRG毒性評価用)、臨床検査(血清化学、血液学、凝固検査、肝機能検査[LFT]、尿検査、ならびにCSF化学および細胞診)、ならびに/またはベクターおよび導入遺伝子産物の免疫原性。
異染性白質ジストロフィーのための粗大運動機能分類(GMFC-MLD)によって測定される、治療後2年間にわたる粗大運動機能に対するAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの効果を評価すること。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの有効性についてのさらなる測定には、以下が含まれる。
以下のエンドポイントに基づいて、単回ICM用量の投与後の2年間にわたって、AAV.CB7.CI.hARSACO.RBGの薬物動態および生物学的活性を評価すること:CSF中および血清中のARSAのレベル。
以下によって測定される、単回ICM用量の投与後の2年間にわたるAAV.CB7.
CI.hARSAco.rBGの有効性を評価すること:粗大運動機能測定(GMFM)、神経認知(Bayley乳幼児発達検査[BSID-III]、児童向けWechsler式知能検査、第5版[WISC-V]によって測定される合計知能指数[IQ]およびサブドメインIQ)、生存率、神経学的臨床検査(NCE)、尺骨、深腓骨、正中、腓腹神経のNCV、運動マイルストーンを維持または獲得する子供の達成時の年齢、喪失時の年齢、および割合によって評価される運動マイルストーン達成(世界保健機関[WHO]基準によって定義される)。
以下によって測定される、単回ICM用量の投与後の2年間にわたるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの有効性をさらに評価すること:発作日記によって捕捉される発作の発症年齢および頻度、Vineland適応行動尺度、第3版(Vineland-III)、Lanskyパフォーマンス指数、小児の生活の質調査(PedsQLおよびPedsQL-IS)、介護者/親の生活の質。
以下によって測定される、単回ICM用量の投与後の2年間にわたるAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGの薬力学的効果をさらに評価すること:MRIによって測定される、CNSの髄鞘形成(脱髄負荷およびパターン)および白質萎縮、プロトン磁気共鳴分光法(MRS)によって測定される、神経代謝産物であるN-アセチルアスパラギン酸(NAA)、ミオイノシトール(mI)、コリン(Cho)および乳酸塩(Lac)レベル、CSFスルファチドおよびリソ-スルファチドレベル、視覚誘発電位(VEP)、脳幹聴覚誘発反応(BAER)、胆嚢壁肥厚の超音波評価。
選択基準には以下が含まれる:
(i)正常範囲未満のARSA活性に基づくMLDの文書化された生化学的診断および分子診断、ならびに既知または新規変異のいずれかの2つの疾患を引き起こすARSA対立遺伝子の同定。新規の変異の場合、24時間の採尿は、スルファチドレベルの上昇を示さなければならない。
(ii)4ヶ月齢以上。
(iii)発症前の対象は、以下のいずれかを有しなければならない。
症状の発症年齢が7歳未満のMLDに罹患した年長の兄弟姉妹(発端者)。対象は、発端者の症状発症年齢およびそれらのARSA遺伝子型に基づいて、以下のように、後期乳児、早期若年性、または後期乳児/早期若年性の中間に分類される:後期乳児:30ヶ月齢以下の発端者における症状発症および遺伝子型は典型的に0/0;早期若年性:典型的に0/Rの遺伝子型を有する30ヶ月齢超かつ7歳未満の発端者における症状発症;後期乳児/早期若年性の中間:7歳未満の発端者における症状発症、しかし後期乳児もしくは早期若年性として発端者を明確に特徴付けることはできない
または
MLDが、年長の罹患した兄弟姉妹を伴わない発症前の子供において診断される場合(例えば、偶発的にまたは利用可能な場合、新生児スクリーニングを介して)、利用可能なデータの全体は、対象が、遺伝子療法から利益を受ける可能性が高いMLDの早発型バリアントを有することを強く示唆し、かつ対象が7歳未満である場合、対象は、治験委託者の医療モニターによる考察および承認後に適格であるとみなされ得る。
(iv)症候性後期乳児対象は、以下によって顕在されるMLDの軽度の臨床的または神経学的症状を有するならば、適格である:
自立した起立もしくは歩行の達成の遅れなどの運動マイルストーンの予測される達成の遅延(WHOマイルストーン範囲で95パーセンタイル超)
および/または
限定されないが、緊張、痙攣、または反射亢進の増加を含む、NCEでの軽度の異常。対象が自立した歩行を達成している場合、対象が少なくとも10歩を自立して歩くことができるならば、軽度の運動失調の兆候は許容される。
(v)症候性早期若年性対象は、限定されないが、緊張、痙攣、反射亢進の増加、または歩行のために補助を必要としない軽度の歩行異常を含む、NCEで軽度/中等度の異常を
有する場合、適格である。
(vi)親/保護者は、インフォームドコンセントに署名し、日付を記入する。
除外基準には以下が含まれる:
達成された運動マイルストーンの退行の証拠。
歩行のための補助を必要とする歩行可能な対象。
70未満の合計IQに基づく認知障害を有するEJ MLD対象。
治験責任医師の見解では、試験結果の解釈を混乱させる可能性のあるMLDに起因しない、いずれかの臨床的に有意な神経認知障害があること。
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)またはC型肝炎(HepC)の試験結果が陽性の患者であること。
治験責任医師の見解では、対象を過度のリスクにさらす可能性がある、または治験薬の安全性もしくは有効性の結果の評価および解釈を妨げる可能性がある、いずれかの現在または以前の状態または身体検査または臨床検査所見があること。
透視イメージングに対する禁忌を含む、ICM投与手順に対するいずれかの禁忌があること。
MRIまたはLPに対するいずれかの禁忌があること。
治験薬を用いた任意の他の臨床試験への登録があり、スクリーニング前の4週間以内であるか、またはその臨床試験で使用された治験薬の5半減期以内であるかのいずれか長い方の期間内であること。
以前に同種異系HSCTを受け、ドナー起源の残存細胞の証拠を有すること。
以前の遺伝子療法があること。
投与経路および手順は、以下に詳細に記載される。
AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGは、大槽内へのリアルタイムのCTガイド下の後頭下注入を介して、0日目に入院対象に単回用量として投与される。
0日目に、5.6mLの適切な力価でAAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを含むシリンジが、試験に関連する治験薬剤部(Investigational Pharmacy)によって調製され、処置室に送達される。
治験薬の投与前に、対象は、麻酔され、挿管され、無菌技術を使用して、注入部位が用意され、覆布がかけられる。LPを実施して、所定の体積のCSFを除去し、その後、ヨード造影剤を髄腔内(IT)注入して、大槽の関連する解剖学的構造の可視化を補助する。静脈内(IV)造影剤は、IT造影剤の代替物として、針穿刺の前または針穿刺中に投与され得る。IVまたはIT造影剤を使用するかどうかの決定は、介入医の判断に委ねられる。CT透視ガイド下、脊髄針(22~25G)を大槽内に進める。針の配置を補助するために、より大きな誘導針を使用してもよい。針の配置を確認した後、エクステンションセットを脊椎針に取り付け、CSFで充填する。介入医の裁量で、造影剤を含有するシリンジを、エクステンションセットに接続してもよく、少量注入することで、大槽内に針が配置されていることを確認することができる。針の配置を確認した後、AAV.CB7.CI.hARSAco.rBGを含むシリンジをエクステンションセットに接続する。シリンジの内容物を1~2分かけてゆっくりと注入し、5.0mLの容量を送達する。
有害事象(AE)および重篤な有害事象(SAE)の収集、身体検査および神経学的検査、バイタルサイン、臨床検査(血清化学、血液学、凝固、LFT、尿検査)、ECG、神経伝導試験、ならびにCSF細胞診および化学(細胞数、タンパク質、グルコース)を含む安全性評価を実施する。コホート1の最初の3人の対象の後の安全性評価、およびコホート2の最初の3人の対象の後の安全性評価を実施する。
二次エンドポイントおよび探索的エンドポイントについて統計的比較を実施する。各時点での測定値は、各対象のベースライン値、ならびに同齢の健康な対照からのデータ、および各エンドポイントで利用可能な場合は同等のコホート特性を有するMLD患者からの自然歴データと比較される。
すべてのデータは、対象のデータリストに表示される。カテゴリー変数は、頻度およびパーセンテージを使用して要約され、連続変数は、記述統計量(非見逃し観察の数、平均値、標準偏差、中央値、最小値、および最大値)を使用して要約される。グラフ表示は、適切に提示される。
実施例11-AAVhu68+脱アミド化。
AAVhu68を修飾について分析した。簡潔には、AAVhu68ベクターは、この研究に関連していないベクターゲノムを使用して産生され、各々は、293細胞における従来の三重トランスフェクション方法を使用して産生された。これらの技術の一般的な説明については、例えば、Bell CL,et al.,The AAV9 receptor and its modification to improve in vivo lung gene transfer in mice.J Clin Invest.2011;121:2427-2435。簡潔には、AAV2逆位末端反復に隣接するパッケージ化される配列をコードするプラスミド(ニワトリβ-アクチンプロモーターから発現される導入遺伝子、イントロン、およびサルウイルス40(SV40)後期遺伝子に由来するポリA)を、AAV2 rep遺伝子およびAAVhu68 cap遺伝子をコードするプラスミドと、アデノウイルスヘルパープラスミド(pAdΔF6)とを用いたHEK293細胞の三重トランスフェクションによってパッケージングした。得られたAAVウイルス粒子は、CsCl勾配遠心分離を使用して精製し、濃縮し、後で使用するために凍結することができる。
変性およびアルキル化:解凍したウイルス調製物(タンパク質溶液)100μgに、2μlの1Mジチオスレイトール(DTT)および2μlの8M塩酸グアニジン(GndHCl)を添加し、90℃で10分間インキュベートする。溶液を室温まで冷却し、次いで、調製したばかりの1Mヨードアセトアミド(IAM)を5μl添加し、暗所で、室温で30分間インキュベートする。30分後、1μlの1MのDTTを添加することによって、アルキル化反応をクエンチする。
消化:最終GndHCl濃度を800mMに希釈する量で、変性タンパク質溶液にpH7.5~8の20mM重炭酸アンモニウムを添加する。トリプシン対タンパク質の比率が1:20になるようにトリプシン溶液を加え、37℃で一晩インキュベートする。消化後、TFAを最終濃度が0.5%になるように添加し、消化反応をクエンチした。
質量分析:約1マイクログラムの組み合わせた消化混合物を、UHPLC-MS/MSにより分析する。LCは、UltiMate 3000 RSLCnano System(Thermo Scientific)で行われる。移動相Aは、0.1%ギ酸を含むMilliQ水である。移動相Bは、0.1%ギ酸を含むアセトニトリルである。15分間にわたって4%B~6%Bへ、次いで、25分間(合計40分間)で10%Bへ、その後46分間(合計86分間)で30%BへとLC勾配を実行した。試料を直接カラムにロードする。カラムサイズは、75cm×15μmの内径であり、2ミクロンのC18媒体(Acclaim PepMap)が充填される。LCは、ソースを使用したNanoflexエレクトロスプレーイオン化を介して、四重極-オービトラップ質量分析器(Q-Exactive HF,Thermo Scientific)にインターフェースされる。カラムを35℃まで加熱し、2.2kVのエレクトロスプレー電圧を印加する。
質量分析器は、上位20個のイオンからタンデム質量スペクトルを取得するようにプログラムされている。最大MS分解能は120,000、MS/MS分解能は30,000。正規化された衝突エネルギーは30、自動ゲイン制御は1e5、最大充填MSは100ms、最大充填MS/MSは50msに設定されている。
データ処理:質量分析器の生データファイルをBioPharma Finder 1.0(Thermo Scientific)によって分析した。簡潔には、すべての検索は、10ppmの前駆体質量許容差(precursor mass tolerance)、5ppmの断片質量許容差(fragment mass tolerance)、トリプシン切断(tryptic cleavage)、最大1個の未切断(missed cleavage)、システインアルキル化の固定修飾(fixed modification)、メチオニン/トリプトファンの酸化、アスパラギン/グルタミンの脱アミド化、リン酸化、メチル化、およびアミド化の可変修飾(variable modification)を必要とした。
以下の表では、Tは、トリプシンを指し、Cは、キモトリプシンを指す。
Figure 2022531861000020
Figure 2022531861000021
Figure 2022531861000022
AAVhu68カプシドタンパク質の場合、4個の残基(N57、N329、N452、N512)は、様々なロットにわたって70%超の脱アミド化レベルを日常的に示し、
ほとんどの場合90%超である。さらなるアスパラギン残基(N94、N253、N270、N304、N409、N477、およびQ599)も、様々なロットにわたって最大約20%の脱アミドレベルを示す。脱アミド化レベルは、最初にトリプシン消化を使用して特定され、キモトリプシン消化で検証された。
成体アカゲザルに、AAVhu68.CB7.CI.eGFP.WPRE.rBG(3.00×1013GC)をICM投与し、28日後に剖検して、ベクターの形質導入を評価した。脳の広範な領域でAAVhu68の形質導入が観察された。したがって、AAVhu68カプシドは、CNSにおけるクロスコレクション(cross-correction)の可能性を提供する。
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(配列表フリーテキスト)
以下の情報は、
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本明細書に引用されるすべての文書は、参照により本明細書に組み込まれる。2019年5月3日に出願された米国仮特許出願第62/843,091号は、その全体が、その配列表とともに参照により組み込まれる。同様に、「UPN-18-8585PCT_SeqListing_ST25.txt」という名前で本明細書とともに提出された配列表、ならびにその中の配列およびテキストは、参照により組み込まれる。本発明は、特定の実施形態を参照して記載されているが、本発明の趣旨から逸脱することなく修正を行うことができることが理解されよう。このような修正は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (39)

  1. 異染性白質ジストロフィーを治療するのに有用な組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)であって、前記rAAVが、
    (a)AAVhu68カプシドと、
    (b)前記(a)のAAVカプシド中にパッケージングされたベクターゲノムであって、前記ベクターゲノムが、逆位末端反復(ITR)と、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列とを含み、前記調節配列が前記hARSAの発現を指示し、前記hARSAコード配列が、機能的hARSAをコードする、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521の配列、またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列を含む、ベクターゲノムと、を含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
  2. 前記機能的hARSAタンパク質が、シグナルペプチドと、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507のアミノ酸配列とを含む、請求項1に記載のrAAV。
  3. 前記シグナルペプチドが、配列番号2のaa1~aa18のアミノ酸配列または配列番号4のaa1~aa20のアミノ酸配列を有する、請求項1または2に記載のrAAV。
  4. 前記調節配列が、神経系細胞においてhARSAの発現を指示する、請求項1~3のいずれか一項に記載のrAAV。
  5. 前記調節配列が、CB7プロモーター含む、ユビキタスプロモーターを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のrAAV。
  6. 調節エレメントが、Kozak配列、ポリアデニル化配列、イントロン、エンハンサー、およびTATAシグナルのうちの1つ以上を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のrAAV。
  7. 前記hARSAコード配列が、配列番号1と少なくとも95%~99.9%同一であり、機能的hARSAをコードする、請求項1~6のいずれか一項に記載のrAAV。
  8. 前記hARSAコード配列が、配列番号1または配列番号3である、請求項1~7のいずれか一項に記載のrAAV。
  9. 前記ベクターゲノムが、配列番号5のnt1~nt3883の配列を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のrAAV。
  10. 前記AAVhu68カプシドが、配列番号7の予測アミノ酸配列をコードする配列から産生される、請求項1~9のいずれか一項に記載のrAAV。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAVと、製剤緩衝液とを含む、水性医薬組成物。
  12. 前記製剤緩衝液が、緩衝生理食塩水、ならびにナトリウム、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはそれらの混合物のうちの1つ以上を含む人工脳脊髄液と、界面活性剤とを含む、請求項11に記載の医薬組成物。
  13. 前記界面活性剤が、前記医薬組成物の0.0005%~約0.001%で存在する、請求項11または12に記載の医薬組成物。
  14. 前記組成物が、7.5~7.8の範囲のpHである、請求項11~13のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15. 前記製剤緩衝液が、大槽内注入(ICM)、静脈内送達、髄腔内投与、または側脳室内投与に好適である、請求項11~14のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  16. 発現カセットを含むベクターであって、前記発現カセットが、調節配列の制御下の機能的ヒトアリールスルファターゼA(hARSA)をコードする核酸配列を含み、前記調節配列が、前記hARSAの発現を指示する、ベクター。
  17. 前記機能的hARSAタンパク質が、シグナルペプチドと、配列番号2のアミノ酸(aa)19~aa507のアミノ酸配列とを含む、請求項16に記載のベクター。
  18. 前記シグナルペプチドが、配列番号2のaa1~aa18のアミノ酸配列または配列番号4のaa1~aa20のアミノ酸配列を有する、請求項16または17に記載のベクター。
  19. 前記hARSAコード配列が、機能的hARSAをコードする、配列番号1のヌクレオチド(nt)55~nt1521の配列、またはそれと少なくとも95%~99.9%同一の配列を有する、請求項16~18のいずれか一項に記載のベクター。
  20. 前記hARSAコード配列が、配列番号1または配列番号3である、請求項16~19のいずれか一項に記載のベクター。
  21. 前記ベクターが、組換えアデノ随伴ウイルス、組換えパルボウイルス、組換えレンチウイルス、組換えレトロウイルス、もしくは組換えアデノウイルスから選択されるウイルスベクター、または裸のDNA、裸のRNA、無機粒子、脂質粒子、ポリマーベースのベクター、もしくはキトサンベースの製剤から選択される非ウイルスベクターである、請求項16~20のいずれか一項に記載のベクター。
  22. 請求項16~21のいずれか一項に記載のベクターと、製剤緩衝液とを含む、医薬組成物。
  23. 前記製剤緩衝液が、静脈内送達、大槽内注入(ICM)髄腔内投与、または側脳室内投与に好適である、請求項22に記載の医薬組成物。
  24. 異染性白質ジストロフィーまたはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異に関連する疾患を治療する方法であって、有効量の請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAV、請求項11~15および22~23のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請求項16~21のいずれか一項に記載のベクターを、それを必要とする対象に投与することを含む、方法。
  25. 前記rAAVまたは前記ベクターが、大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介して投与される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記方法が、単回用量で前記rAAV、前記医薬組成物、または前記ベクターを送達することを含む、請求項24または25に記載の方法。
  27. 前記rAAVが、3.00×1010ゲノムコピー(GC)毎グラム(GC/g)脳質
    量~1.00×1012GC/g脳質量の用量で投与される、請求項24~26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記投与後、前記対象の疾患の症状が改善され、かつ/または前記疾患の進行が遅延される、請求項24~27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 大槽内へのCTガイド下の後頭下注入を介することを含む、大槽内注入(ICM)を介する患者への投与に好適な、請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAV、請求項16~21のいずれか一項に記載のベクター、または請求項11~15および22~23のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  30. 7歳以下である対象への投与に好適な、請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAV、請求項16~21のいずれか一項に記載のベクター、または請求項11~15および22~23のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  31. 異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の症状を改善するため、かつ/または異染性白質ジストロフィーもしくはアリールスルファターゼA(ARSA)遺伝子変異と関連する疾患の進行を遅延させるための、それを必要とする対象への投与に好適な、請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAV、請求項16~21のいずれか一項に記載のベクター、または請求項11~15および22~23のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  32. 前記rAAVまたはベクターまたは組成物が、単回用量で投与される、請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAV、請求項16~21のいずれか一項に記載のベクター、または請求項11~15および22~23のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  33. 請求項1~10のいずれか一項に記載のrAAVを産生するのに有用なrAAV産生システムであって、前記産生システムが、
    (a)AAVhu68カプシドタンパク質をコードする核酸配列と、
    (b)ベクターゲノムと、
    (c)前記AAVhu68カプシド中への前記ベクターゲノムのパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびヘルパー機能と、を含む細胞培養物を含む、rAAV産生システム。
  34. 前記ベクターゲノムが、配列番号5のnt1~nt3883の配列を有する、請求項33に記載のrAAV産生システム。
  35. 前記細胞培養物が、ヒト胚性腎臓293細胞培養物である、請求項33または34に記載のrAAV産生システム。
  36. 前記AAV repが、AAVhu68とは異なるAAV由来である、請求項33~35のいずれか一項に記載のシステム。
  37. 前記AAV repが、AAV2由来である、請求項36に記載のシステム。
  38. 前記AAV repコード配列およびcap遺伝子が、同じ核酸分子上にあり、任意選択的に、前記rep配列とcap遺伝子との間にスペーサーが存在する、請求項33~37のいずれか一項に記載のシステム。
  39. 前記スペーサーが、配列番号24のポリヌクレオチドである、請求項38に記載のシス
    テム。
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