JP2022534119A - 組換えヘルペスウイルスベクター - Google Patents
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Abstract
本明細書において記載される本発明は、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスを提供し、ウイルスは、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子の完全な欠失を特徴とする。本発明はまた、そのような組換え複製欠損ウイルスのための産生細胞株も提供し、細胞株はICP27またはその機能的等価物のコード配列を有し、コード配列は、ICP27をコードする遺伝子の完全な欠失を特徴とするウイルスとの配列重複がないか、または最小限の配列重複を有する。そのような組換え複製欠損ウイルスおよび産生細胞株を使用する方法も提供される。
Description
関連出願の参照
本出願は、2019年5月30日に出願された米国仮特許出願第62/854,637号、および2019年7月11日に出願された第62/873,094号の出願日の利益を主張するものであり、上記出願の各々の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2019年5月30日に出願された米国仮特許出願第62/854,637号、および2019年7月11日に出願された第62/873,094号の出願日の利益を主張するものであり、上記出願の各々の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
組換え単純ヘルペスウイルス1型(rHSV)ベクターとの同時感染を使用する組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクター産生は、大量のrAAV粒子を生成する極めて効率の良い方法である(Conwayら、Gene Therapy 6:986~993頁、1999;Boothら、Gene Therapy 11:829~837頁、2004;Adamson-Smallら、Mol. Ther. Med. Clin. Dev. 3:16031頁、2016)。産生方法は、許容細胞において複製するためのヘルパーウイルスとしてAAV生活環の中でHSVが果たす役割に依存する。したがって、rHSVウイルスは、ヘルパーとしても、ならびにAAVゲノム複製および産生細胞へのパッケージングを支持する必要なAAV機能を送達するためのシャトルとしても機能することができる。
この系のいくつかのrHSVベクターは、ウイルス感染細胞タンパク質(Infected Cell Protein)27、すなわちICP27をコードする遺伝子に1.6kbの欠失を有するHSV1型ウイルスd27-1の複製欠損バリアントから改変される(RiceおよびKnipe、J. Virol. 64:1704~1715頁、1990)。ICP27は、最初期(Immediate Early)63(IE63)もしくはウイルス分子量(Viral Molecular Weight)63(Vmw63)タンパク質のようにその分子量に基づく名前によって、またはUnique Long 54(UL54)遺伝子のようにHSV-1ゲノム上のその位置によっても知られる、512個のアミノ酸のタンパク質である。ICP27は、HSV-1に感染した細胞で発現される最初のタンパク質の1つであり、細胞培養でのウイルス複製に必要不可欠である。ICP27の非存在下では、UL54遺伝子およびUL55遺伝子の一部を含有する2.4kb BamHI-HpaI断片で安定に形質転換されてICP27を発現するVero細胞誘導体である、例えばV27細胞によってICP27がトランスで提供されない限り、rHSVゲノムは複製することができない(RiceおよびKnipe、J. Virol. 64:1704~1715頁、1990)。他の報告されているICP27補完細胞株は、同じくUL54遺伝子およびUL55遺伝子の一部も含有する2.4kb BamHI-SstI断片でいずれも安定に形質転換された、Vero由来2-2細胞およびBHK21由来B130細胞であった(Smithら Virology 186:74~86頁、1992;Howardら Gene Therapy 5:1137~1147頁、1998)。
V27は、rAAV産生に使用されるrHSVストックの大規模製造のために現在使用されている唯一の細胞株である(Penaud-Budlooら、Mol. Ther.:Med. & Clin. Dev. 8:166~180頁、2018)。rHSVストックは、V27細胞の単層をフラスコ中で、またはマイクロキャリアを使用して懸濁液中で、感染させることによって調製される。得られたrHSVストックは3~4日後に回収され、濃縮される(KnopおよびHarell、Biotechnol. Prog. 23:715~721頁、2007;Adamson-Smallら、Mol. Ther. Med. Clin. Dev. 3:16031頁、2016)。
しかし、複製欠損ウイルスベクターがヘルパー細胞株で増殖されるときは常に、ウイルスゲノムと、細胞ゲノムに存在する組み込まれたウイルス遺伝子の間の相同組換え(HR)(アデノウイルス(Ad)ベクターの産生中にも観察される)のプロセスを通じて複製能力を獲得したウイルスの亜集団を最終ストックが含有する可能性が高くなり、293細胞におけるE1遺伝子欠失Adベクターゲノムと組み込まれたE1配列の間の相同組換えは、E1ベクターのストックを汚染する複製コンピテントAd(RCA)を高い頻度でもたらした(Hehirら、Journal of Virology. 70:8459~8467頁、1996)。現在のd27-1組換えHSV(rHSV)ベクターをV27細胞で使用する製造プロセスは、rHSVロットの「野生型様」の複製コンピテントHSV(rcHSV)汚染の生成ももたらし得ることは例外ではない。
詳細には、複製コンピテントHSV(rcHSV)、またはICP27復帰変異体は、相同組換えによりV27でのrHSVの増幅中に起こり得る(Yeら、Hum. Gene Ther. Clin. Dev. 25:212~217頁、2014)。3×108 rHSV PFUあたり1PFU未満と報告された低レベルのrcHSVがrHSVストックで示されている(Penaud-Budlooら、Mol. Ther.:Med. & Clin. Dev. 8:166~180頁、2018)。
しかし、HSV-1は、ウイルス複製が制御されない可能性があり、脳にウイルスが拡散した結果、深刻な形態の脳炎を引き起こす可能性があるため、表現型的に野生型ウイルスとして振る舞ういずれのrcHSVウイルスも、複製欠損ストックの治療的使用に重大な問題をもたらすことになる(Asenbauerら、Neuropediatrics 29:120~123頁、1998;Gursesら、Annals of Tropical Paediatrics. 16:173~175頁、1996;Yamadaら Journal of Neurology、Neurosurgery & Psychiatry 74:262~264頁、2003)。
故に、d27-1 rHSVベクターを利用する既存のrHSV産生プロセスを改善する必要がある。
本明細書において記載されるベクターは、既存のd27-1 ICP27欠失と比べて、より大きな比較的完全なICP27遺伝子欠失をその骨格に有する新規rHSVベクターを提供し、rHSV産生細胞株でd27-1ベースの補完系を使用するrHSVの産生中に生成されるrcHSVの汚染を回避する。実際に、ヘルペスウイルス目に由来する他のウイルスでの類似のウイルスベクターも本発明の一部である。
本明細書において記載される本発明はまた、適切なウイルスベクター(例えば、rHSV)産生細胞株に導入することができる組換えベクターも提供し、組換えベクターは、本発明のウイルス(例えば、rHSV)ベクターを宿主細胞で増殖させるために必要なICP27コード配列を提供する。ある特定の態様では、組換えベクター(ウイルス産生細胞株のゲノムに組み込まれ得る)、およびより大きな比較的完全なICP27欠失を有する対象ウイルス(例えば、rHSV)ベクター中のICP27コード配列に重複がほとんどないか、または重複がない。
本発明はさらに、そのような組換えベクターを含む宿主細胞を提供する。
本発明はさらに、対象ウイルスベクター(例えば、rHSVベクター)を増殖/増幅/産生する方法を提供する。
本発明はさらに、対象ウイルスベクター(例えば、rHSVベクター)を増殖/増幅/産生する方法を提供する。
本発明はさらに、対象ウイルスベクター(rHSVなど)を使用して組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法を提供する。
故に、本発明の1つの側面は、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスであって、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、欠失が少なくとも1,200bp長であり、ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す前記ウイルスを提供する。
故に、本発明の1つの側面は、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスであって、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、欠失が少なくとも1,200bp長であり、ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す前記ウイルスを提供する。
ある特定の態様では、組換え複製欠損ウイルスは、ヘルペスウイルス目からの非臨床または実験室ウイルスに由来する。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子のコード配列(またはORF)全体を含む、から本質的になる、またはからなる。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子のコード配列(またはORF)全体を含む、から本質的になる、またはからなる。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子もしくその機能的等価遺伝子のプロモーター領域全体、またはプロモーター領域の一部(例えば、最も3’側の約400ヌクレオチド)をさらに含む。
ある特定の態様では、ICP27をコードする遺伝子は、配列番号11のポリヌクレオチド配列を有する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アロヘルペスウイルス科またはマラコヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アロヘルペスウイルス科またはマラコヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、ヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルファヘルペスウイルス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科、またはガンマヘルペスウイルス亜科に由来する
ある特定の態様では、ウイルスは、HHV-1(単純ヘルペスウイルス-1またはHSV-1)、HHV-2(単純ヘルペスウイルス-2またはHSV-2)、HHV-3(水痘帯状疱疹ウイルスまたはVZV)、HHV-4(エプスタインバーウイルスまたはEBV)、HHV-5(サイトメガロウイルスまたはCMV)、HHV-6A/HHV-6B(ロゼオロウイルス、ヘルペスリンパ球向性ウイルス)、HHV-7、またはHHV-8(カポジ肉腫関連ヘルペスウイルスまたはKSHV)に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルファヘルペスウイルス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科、またはガンマヘルペスウイルス亜科に由来する
ある特定の態様では、ウイルスは、HHV-1(単純ヘルペスウイルス-1またはHSV-1)、HHV-2(単純ヘルペスウイルス-2またはHSV-2)、HHV-3(水痘帯状疱疹ウイルスまたはVZV)、HHV-4(エプスタインバーウイルスまたはEBV)、HHV-5(サイトメガロウイルスまたはCMV)、HHV-6A/HHV-6B(ロゼオロウイルス、ヘルペスリンパ球向性ウイルス)、HHV-7、またはHHV-8(カポジ肉腫関連ヘルペスウイルスまたはKSHV)に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、オナガザルヘルペスウイルス-1(CeHV-1)またはネズミヘルペスウイルス68(MHV-68またはMuHV-4)に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、仮性狂犬病ウイルス(PRV)を含むブタアルファ-ヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、仮性狂犬病ウイルス(PRV)を含むブタアルファ-ヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、クモザルヘルペスウイルス1(Ateline herpesvirus I)、クモザルヘルペスウイルス(spider monkey herpesvirus)、ブタヘルペスウイルス、ウシヘルペスウイルス2、オナガザルヘルペスウイルス1(ヘルペスBウイルス)、オオコウモリアルファヘルペスウイルス1、ウサギヘルペスウイルス4、マカクヘルペスウイルス1、カンガルーヘルペスウイルス2、およびヒヒヘルペスウイルス2などのシンプレックスウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、ウシヘルペスウイルス1、ウシヘルペスウイルス5、スイギュウヘルペスウイルス1、ヤギヘルペスウイルス1、イヌヘルペスウイルス1、オナガザルヘルペスウイルス9、シカヘルペスウイルス1、シカヘルペスウイルス2、ヘラジカヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス3、ウマヘルペスウイルス4、ウマヘルペスウイルス8、ウマヘルペスウイルス9、ネコヘルペスウイルス1、およびブタヘルペスウイルス1などのバリセロウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、カモヘルペスウイルス1、ハトヘルペスウイルス1、トリヘルペスウイルス2、トリヘルペスウイルス3(GaHV-3またはMDV-2)、シチメンチョウヘルペスウイルス1(HVT)、およびクジャクヘルペスウイルス1などのマルディウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、トリヘルペスウイルス1、およびオウムヘルペスウイルス1などのイルトウイルス(Litovirus)属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アカウミガメヘルペスウイルス(Caretta caretta herpesvirus)、ウミガメヘルペスウイルス1、ウミガメヘルペスウイルス2、ウミガメヘルペスウイルス3、ウミガメヘルペスウイルス4、アオウミガメヘルペスウイルス、クーバーヘルペスウイルス(Coober herpesvirus)、ヌマガメヘルペスウイルス1、ヌマガメヘルペスウイルス2、線維乳頭腫関連ヘルペスウイルス、カタトカゲヘルペスウイルス1、カタトカゲヘルペスウイルス2、カタトカゲヘルペスウイルス3、モリイシガメ(Glyptemis)ヘルペスウイルス1、モリイシガメヘルペスウイルス2、イグアナヘルペスウイルス1、イグアナヘルペスウイルス2、アカウミガメ口腔皮膚ヘルペスウイルス(Loggerhead orocutaneous herpesvirus)、肺-眼-気管関連ヘルペスウイルス、ヨコクビガメヘルペスウイルス1、ミシシッピアカミミガメヘルペスウイルス、アメリカハコガメヘルペスウイルス1、アメリカハコガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス1、リクガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス3、リクガメヘルペスウイルス4、およびオオトカゲヘルペスウイルス1などの爬虫類アルファヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アカウミガメヘルペスウイルス(Caretta caretta herpesvirus)、ウミガメヘルペスウイルス1、ウミガメヘルペスウイルス2、ウミガメヘルペスウイルス3、ウミガメヘルペスウイルス4、アオウミガメヘルペスウイルス、クーバーヘルペスウイルス(Coober herpesvirus)、ヌマガメヘルペスウイルス1、ヌマガメヘルペスウイルス2、線維乳頭腫関連ヘルペスウイルス、カタトカゲヘルペスウイルス1、カタトカゲヘルペスウイルス2、カタトカゲヘルペスウイルス3、モリイシガメ(Glyptemis)ヘルペスウイルス1、モリイシガメヘルペスウイルス2、イグアナヘルペスウイルス1、イグアナヘルペスウイルス2、アカウミガメ口腔皮膚ヘルペスウイルス(Loggerhead orocutaneous herpesvirus)、肺-眼-気管関連ヘルペスウイルス、ヨコクビガメヘルペスウイルス1、ミシシッピアカミミガメヘルペスウイルス、アメリカハコガメヘルペスウイルス1、アメリカハコガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス1、リクガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス3、リクガメヘルペスウイルス4、およびオオトカゲヘルペスウイルス1などの爬虫類アルファヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルセラフィンヘルペスウイルス1、アルセラフィンヘルペスウイルス2、クモザルヘルペスウイルス2、ウシヘルペスウイルス4、オナガザルヘルペスウイルス17、ウマヘルペスウイルス2、ウマヘルペスウイルス5、ウマヘルペスウイルス 7、ニホンザルラディノウイルス、ウサギヘルペスウイルス1、およびネズミヘルペスウイルス4(マウスガンマヘルペスウイルス68またはMHV-68)などのラディノウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、KOS、KOS1.1、KOS1.1A、KOS63、KOS79、McKrae、Stain 17、F17、McIntyreなどのHSV-1の実験室株である。
ある特定の態様では、その機能的等価遺伝子は、KSHVのORF57、EBVのMta/SM/EB2、ヒトCMVのUL69、またはヘルペスウイルス目からの任意のウイルス中の他の等価遺伝子である。
ある特定の態様では、本発明の組換え複製欠損ウイルスは、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)をさらに含む。
ある特定の態様では、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)は、ウイルスの非必須遺伝子(例えば、ウイルス複製に必要とされず、ウイルスパッケージングに必要とされない)に組み込まれる、またはウイルスの非必須遺伝子を置換する。
本発明の別の側面は、ICP27またはその機能的等価物を宿主細胞で発現させることができる組換えベクターであって、(1)宿主細胞においてコード配列の転写を指示することができるプロモーターに作動可能に連結された、ICP27またはその機能的等価物のコード配列と;(2)コード配列の3’側のポリアデニル化部位と;(3)場合により、1つまたは複数のマルチクローニング部位とを含み;本発明のウイルスのいずれか1つの300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、または6bp以下の連続ヌクレオチドを含有する前記ベクターを提供する。
ある特定の態様では、ICP27は、配列番号10のアミノ酸配列を有する、または配列番号10と少なくとも60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、99.2%、99.4%、99.6%、もしくは99.8%同一である。
ある特定の態様では、プロモーターは少なくとも400ポリヌクレオチドを含む。
ある特定の態様では、プロモーターは、配列番号11のヌクレオチド1~538、配列番号11のヌクレオチド127~538、GenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,139~113,550、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,013~113,550を含む。
ある特定の態様では、プロモーターは、配列番号11のヌクレオチド1~538、配列番号11のヌクレオチド127~538、GenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,139~113,550、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,013~113,550を含む。
ある特定の態様では、コード配列は、哺乳動物宿主細胞での発現のために部分的または完全にコドン最適化されている。
ある特定の態様では、コード配列の最も3’側の300~350ヌクレオチドは、哺乳動物宿主細胞での発現のためにコドン最適化されている。
ある特定の態様では、コード配列の最も3’側の300~350ヌクレオチドは、哺乳動物宿主細胞での発現のためにコドン最適化されている。
ある特定の態様では、ポリアデニル化部位は、ウシ成長ホルモン(bGH)ポリアデニル化部位である。
ある特定の態様では、ICP27のコード配列は、宿主細胞pre-mRNAスプライシングの阻害を低減する一方で、HSV後期遺伝子発現を可能にする変異を含む。
ある特定の態様では、ICP27のコード配列は、宿主細胞pre-mRNAスプライシングの阻害を低減する一方で、HSV後期遺伝子発現を可能にする変異を含む。
ある特定の態様では、変異は、vBS3.3二重変異、vBS4.3二重変異、またはvBS5.3二重変異である。
本発明の別の側面は、ICP27またはその機能的等価物を発現させることができる、本発明の組換えベクターを含む宿主細胞を提供する。
本発明の別の側面は、ICP27またはその機能的等価物を発現させることができる、本発明の組換えベクターを含む宿主細胞を提供する。
関連する側面では、本発明は、機能性ICP27タンパク質を発現する(例えば、恒常的または誘導的に発現する)ウイルス産生/パッケージング細胞株を提供し、機能性ICP27タンパク質のコード配列は、完全なICP27遺伝子欠失を有する対象rHSVベクターとの配列重複がほとんどない(例えば、最大10、5、3、2、1bpの重複)か、または配列重複がない。
ある特定の態様では、機能性ICP27タンパク質のコード配列は、同じ領域での野生型ICP27コード配列との配列相同性を最小化するために、コード配列の3’末端にコドン最適化領域を有する。例えば、野生状態で使用されるd27-1 HSV-1ベクターは、欠失の3’末端に非欠失ICP27遺伝子の一部を含有し、非欠失ICP27遺伝子配列は、対象宿主細胞/ウイルスパッケージング細胞株/ウイルス産生細胞株中のICP27コード配列と重複する可能性がある。冗長な遺伝暗号を利用することにより、この重複領域の対象機能性ICP27のコード配列がコドン最適化されてコードされたアミノ酸配列を保存することができるが、それにもかかわらずこの領域の配列相同性を核酸レベルで66%以下に低減して組換えを妨げることができる。
ある特定の態様では、組換えベクターは宿主細胞ゲノムに安定に組み込まれる。
ある特定の態様では、宿主細胞は、ヒト、サル、ウシ、ブタ、ウマおよび他のウマ類、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ウサギ、ミンク、オポッサム、ラクダおよび他のラクダ科動物、ニワトリおよび他の鳥類、アルマジロ、カエル、爬虫類などの脊椎動物に由来する、または昆虫細胞に由来する。(代表的な細胞には、BHK細胞、Vero細胞、HEK293細胞および他が挙げられる。)
本発明の別の側面は、本発明の組換え複製欠損ウイルスを増殖/増幅/産生する方法であって、本発明の宿主細胞を本発明の組換え複製欠損ウイルスに感染させるステップを含む前記方法を提供する。
ある特定の態様では、宿主細胞は、ヒト、サル、ウシ、ブタ、ウマおよび他のウマ類、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ウサギ、ミンク、オポッサム、ラクダおよび他のラクダ科動物、ニワトリおよび他の鳥類、アルマジロ、カエル、爬虫類などの脊椎動物に由来する、または昆虫細胞に由来する。(代表的な細胞には、BHK細胞、Vero細胞、HEK293細胞および他が挙げられる。)
本発明の別の側面は、本発明の組換え複製欠損ウイルスを増殖/増幅/産生する方法であって、本発明の宿主細胞を本発明の組換え複製欠損ウイルスに感染させるステップを含む前記方法を提供する。
ある特定の態様では、方法は、本発明の感染宿主細胞から本発明の組換え複製欠損ウイルスを回収するステップをさらに含む。
ある特定の態様では、本発明の組換え複製欠損ウイルスとICP27またはその機能的等価物のコード配列の間に、300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、または2bp以下の配列重複がある。
ある特定の態様では、本発明の組換え複製欠損ウイルスとICP27またはその機能的等価物のコード配列の間に、300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、または2bp以下の配列重複がある。
本発明の別の側面は、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)コード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む本発明の第1の組換え複製欠損ウイルス、ならびにAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を含む本発明の第2の組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を同時感染させるステップを含む前記方法を提供する。
本発明の別の側面は、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)のコード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む本発明の組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を感染させるステップを含み、産生宿主細胞が、(1)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有する組み込まれたAAVプロウイルスを含み;(2)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するベクター(例えば、プラスミド)によってトランスフェクトされ;または(3)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するrAAVに同時感染される、前記方法を提供する。
ある特定の態様では、産生細胞株はBHK、Vero、またはHEK293である。
ある特定の態様では、GOIは、ジストロフィンの機能的等価物(例えば、機能性マイクロジストロフィンタンパク質をコードするジストロフィンミニ遺伝子)である。
ある特定の態様では、GOIは、ジストロフィンの機能的等価物(例えば、機能性マイクロジストロフィンタンパク質をコードするジストロフィンミニ遺伝子)である。
ある特定の態様では、AAVの指向性は、血清型、例えばAAV1、AAV2、AAV6、AAV7、AAV8、またはAAV9、AAV10、AAV11、好ましくはAAV9を含む。ある特定の態様では、AAVカプシドは遺伝子修飾されてもよく、またはカプシドは、特定の組織、例えば筋肉、骨格筋、心筋、平滑筋等へのGOIの組織特異的または生理的コンパートメント送達を増強する合成デザイナーカプシドである。ある特定の態様では、形質導入効率および変更された指向性を改善するために、AAVの指向性は、シュードタイピング、または異なるウイルス血清型由来のカプシドおよびゲノムの混合により変更される。例示的なシュードタイプ化AAVには、筋芽細胞を標的にするAAV2/5、またはAAV2/6が挙げられる。ある特定の態様では、インシリコ由来配列がデノボ合成され、臨床応用と関係する生物学的特性について特徴づけられる。
ある特定の態様では、目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因遺伝子/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられる。
ある特定の態様では、GOIはマイクロジストロフィン遺伝子である。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;またはUS10,166,272に記載されているものである。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;またはUS10,166,272に記載されているものである。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、完全長ジストロフィンタンパク質のR16およびR17スペクトリン様リピートのコード配列を含む(US7,892,824に記載されているものなど)。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含む(PCT/US2016/013733に記載されているマイクロジストロフィン遺伝子など)。
本発明の別の側面は、筋ジストロフィーの処置を必要とする対象における筋ジストロフィーを処置する方法であって、マイクロジストロフィン遺伝子をコードする組換えAAV(rAAV)ベクターの治療有効量を対象に投与するステップを含み、rAAVが本発明の方法によって産生される、前記方法を提供する。
ある特定の態様では、方法は、対象にrAAVを投与するステップの前に、本発明の方法によってrAAVを産生するステップをさらに含む。
本発明の別の側面は、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子の中の欠失によって特徴づけられ、欠失が少なくとも1,200bp長であり、ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスを製造する方法であって、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子の欠失を、適切な宿主細胞での相同組換えによって作製するステップを含む前記方法を提供する。
本発明の別の側面は、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子の中の欠失によって特徴づけられ、欠失が少なくとも1,200bp長であり、ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスを製造する方法であって、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子の欠失を、適切な宿主細胞での相同組換えによって作製するステップを含む前記方法を提供する。
ある特定の態様では、相同組換えは、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子を有する、ヘルペスウイルス目に由来するウイルスのゲノム(例えば、HSVゲノム)を含む細菌人工染色体(BAC)を使用して実行される。
ある特定の態様では、宿主細胞は、大腸菌、または真核細胞、例えば酵母、昆虫細胞(例えば、SF9)、もしくは哺乳動物細胞である。哺乳動物細胞は、Vero細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)細胞、HeLa細胞、ヒト肺線維芽細胞MRC-5、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)、ヒト胚性肺線維芽細胞(HELF)、メイディン-ダービーイヌ腎臓細胞(MDCK)、メイディン-ダービーウシ腎臓細胞(MDBK)などであってもよい。
本発明の別の側面は、AAV rep/cap発現カセットか、またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI、例えばジストロフィンミニ遺伝子)のいずれかをHSVベクターのTK遺伝子座に含む、ICP27欠失HSVベクターを生成する方法であって、(a)galK選択マーカーを、ドナーDNAにおいて相同組換えによりAAV rep/cap発現カセットかまたはAAV ITR配列に隣接するGOIのいずれかに挿入して、galK標識AAV rep/cap発現カセットまたはgalK標識GOIをそれぞれ生成するステップと;(2)相同組換えおよびgalKポジティブ選択により、galK標識AAV rep/cap発現カセットまたはgalK標識GOIを、それぞれICP27欠失HSVベクターのTK遺伝子座に挿入するステップと;(3)相同組換えおよびgalKネガティブ選択により、galK標識AAV rep/cap発現カセットまたはgalK標識GOI中のgalK選択マーカーを、それぞれICP27欠失HSVベクターから除去するステップとを含む前記方法を提供する。
実施例、特許請求の範囲、またはサブセクションの1つに記載されているのみのものを含む本発明の任意の1つの態様は、不適切にまたは明示的に否認されない限り、任意の他の1つまたは複数の態様と組み合わされ得ることが理解されるべきである。
1.概要
現在のd27-1 rHSV-V27ベースのベクター宿主細胞系は、d27-1ウイルスの配列と補完V27細胞に組み込まれたHSV-1配列の間に815ヌクレオチドの重複を有する。類似のまたはより大きいサイズの重複は、他のICP27欠失ウイルスおよび類似の補完細胞、すなわち、2-2細胞またはB130細胞内にも存在する。この815ヌクレオチド以上の重複は、ICP27欠失ウイルスの配列とICP27補完細胞に組み込まれたHSV-1配列の間の相同組換えを可能にし、ICP27欠失ウイルスストックに野生型様の複製コンピテントな汚染ウイルスの出現をもたらす。これらのストックは、次いで、ICP27欠失ウイルスの増殖が制限されるはずの非補完細胞でも増殖する。これは、ウイルスストック細胞毒性の増加および非補完細胞におけるウイルスプラークの生成によって観察される。これらの望ましくない影響は、これらの重複を生み出す領域を除去することにより、本発明のrHSVベクターおよび方法によって軽減することができる。
現在のd27-1 rHSV-V27ベースのベクター宿主細胞系は、d27-1ウイルスの配列と補完V27細胞に組み込まれたHSV-1配列の間に815ヌクレオチドの重複を有する。類似のまたはより大きいサイズの重複は、他のICP27欠失ウイルスおよび類似の補完細胞、すなわち、2-2細胞またはB130細胞内にも存在する。この815ヌクレオチド以上の重複は、ICP27欠失ウイルスの配列とICP27補完細胞に組み込まれたHSV-1配列の間の相同組換えを可能にし、ICP27欠失ウイルスストックに野生型様の複製コンピテントな汚染ウイルスの出現をもたらす。これらのストックは、次いで、ICP27欠失ウイルスの増殖が制限されるはずの非補完細胞でも増殖する。これは、ウイルスストック細胞毒性の増加および非補完細胞におけるウイルスプラークの生成によって観察される。これらの望ましくない影響は、これらの重複を生み出す領域を除去することにより、本発明のrHSVベクターおよび方法によって軽減することができる。
出願人は、HSV-1 ICP27欠失ウイルス変異体の成長および増殖に有用な新規ICP27補完細胞株を生成するために、ICP27発現カセットをコードする複数のDNAコード配列を設計した。そのような発現カセットは、接着性Vero細胞、接着性BHK細胞、および無血清懸濁液適合BHK細胞株、またはHSVの複製を支持する任意の他の細胞株で使用することができる。これらの産生細胞をrHSV産生に使用する場合、現在使用されているd27-1 rHSV-V27ベースのベクター宿主細胞系でのrHSVの増殖と比べて、複製コンピテントなrcHSVを生成する可能性は著しく低いであろう(ゼロではないにしても)。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、本発明は、ウイルスゲノムと、新規接着性Vero細胞株または無血清懸濁液適合BHK細胞株などのICP27補完細胞株の細胞ゲノムに存在する組み込まれたICP27遺伝子の間のより小さな(または無)配列相同領域または重複に一部基づくと考えられる。
配列番号1、2、3、5、6、7、8、または9などの配列を有するICP27カセット保有プラスミドによって安定にトランスフェクトされたBHK細胞は、図2に示されたBHK153などの単離クローンによって名付けられた。
ある特定の態様では、本発明のrHSVベクターは、d27-1ベクターで現在使用されているICP27欠失(約1.6kbの欠失)と比べて、最大のICP27欠失(約2kbの欠失)を有する。全ての分析されたICP27発現構築物は、rHSVの複製を同様の効率で支持することができた。故に、ICP27遺伝子に約2kbの欠失を有する対象rHSVベクターは、複製コンピテントなHSV(rcHSV)を含まないrHSVを産生するのに使用することができる新規rHSV産生系となる。
特に、出願者らは、2,077bp UL54遺伝子全体が欠失しているrHSV-1ゲノムを生成するためのDNA配列を設計した。これは、現在、ICP27コードUL54遺伝子の最大および完全な欠失である。そのようなより大きなICP27欠失を包含する新規複製欠損ウイルス(例えば、複製欠損rHSV-1)は、複製コンピテントなrcHSVを生成する可能性がより低いであろう。その理由は、一部には、新規ウイルスゲノムと、現在のICP27補完細胞株(例えば、V27、2-2、B130細胞など)の細胞ゲノムに存在する任意の組み込まれたICP27遺伝子の間の配列重複がより小さいためである。
新規接着性Vero細胞または無血清懸濁液適合BHK細胞株における、そのようなより大きなICP27欠失(例えば、ICP27コードUL54遺伝子の完全な欠失)を有する新規複製欠損ウイルス(例えば、rHSV-1)の増殖は、それらの細胞ゲノムに組み込まれたそれらのICP27遺伝子と、完全なUL54遺伝子欠失を有するrHSVのウイルスゲノムの間に重複がないことになり、複製コンピテントなrcHSVウイルスを含まないrHSVストックの産生を可能にするであろう。そのようなrcHSVフリーrHSVストックは、rAAVの大規模産生に極めて有用となり得、次にrAAVは、治療用タンパク質(ペプチド、酵素、抗体など)、オリゴヌクレオチド(すなわち、shRNA、miRNA)、ならびに遺伝子編集およびサイレンシングツール(CRISPR-Cas、TALEN、shRNA、miRNA他)などの発現のために、遺伝子治療において使用され得る。
本明細書に記載された本発明の一般原理に従って、以下のセクションは、本発明の様々な側面のさらに詳細な説明を提供する。本発明の任意の態様は、本出願の異なるセクションに記載されているそれらの態様、および実施例、図面、または特許請求の範囲にのみ記載されているものを含む、本発明の任意の1つまたは複数の追加の態様と組み合わされ得ることが理解されるべきである。
2.組換え複製欠損ウイルス
1つの側面では、本明細書において記載される本発明は、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスであって、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、前記欠失が少なくとも1,200bp長であり、前記ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、前記ウイルスを提供する。
2.組換え複製欠損ウイルス
1つの側面では、本明細書において記載される本発明は、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスであって、ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、前記欠失が少なくとも1,200bp長であり、前記ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、前記ウイルスを提供する。
ある特定の態様では、組換え複製欠損ウイルス(例えば、HSV)は、HSVの臨床株/非実験室株ではない。
ある特定の態様では、組換え複製欠損ウイルス(例えば、HSV)は、KOS、KOS1.1、KOS1.1A、KOS63、KOS79、McKrae、Stain 17、F17、およびMcIntyreなどのHSVの実験室株である。
ある特定の態様では、組換え複製欠損ウイルス(例えば、HSV)は、KOS、KOS1.1、KOS1.1A、KOS63、KOS79、McKrae、Stain 17、F17、およびMcIntyreなどのHSVの実験室株である。
本明細書で使用される場合、「臨床株」および「非実験室株」は本明細書で互換的に使用されて、ヒトまたは非ヒト動物から比較的最近単離された、または単離されたばかりのウイルス株を指す。実験室株と非実験室株との1つの主な違いは、実験室株が、培養または連続継代で長期間(例えば、場合によっては数年)維持されている点である(凍結後の貯蔵に費やされる時間を除く)。培養下で連続継代の多くの世代を経た実験室株は、培養での迅速な複製および増殖に有利に働く変異を蓄積している可能性があるが、実用化に有用な特定の特性、例えば軸索に沿って移動する能力の維持を喪失している可能性もある。
ある特定の態様では、本発明のウイルスベクター(例えば、HSVベクター)は、その宿主からその修飾されていない臨床前駆体株が単離されて以来、培養下で3年以上経ているウイルス株に由来する。培養下の時間は、凍結後の貯蔵時間を除く、培養に実際に費やされた時間である。
ある特定の態様では、本発明のウイルスベクター(例えば、HSVベクター)は、その宿主からその修飾されていない臨床前駆体株が単離されて以来、1,000サイクルを超える連続継代を経ているウイルス株に由来する。
欠失のため、本発明の組換え複製欠損ウイルスは、宿主細胞によってトランスで提供されるICP27タンパク質または機能的等価物の非存在下で複製欠損である。
ヒトヘルペスウイルス1(HHV-1)(ヒト単純ヘルペスウイルス1)中のICP27(感染細胞タンパク質 27)遺伝子は、512アミノ酸タンパク質(参照により本明細書に組み込まれるUniProtKB-Q3MU88(Q3MU88_HHV1))をコードする。これは、mRNA輸送因子、前初期タンパク質IE63、VMW63、およびUL54としても知られる。ICP27遺伝子の配列は、HSV-1由来の天然のプロモーター配列を含む配列番号11に示される。
ヒトヘルペスウイルス1(HHV-1)(ヒト単純ヘルペスウイルス1)中のICP27(感染細胞タンパク質 27)遺伝子は、512アミノ酸タンパク質(参照により本明細書に組み込まれるUniProtKB-Q3MU88(Q3MU88_HHV1))をコードする。これは、mRNA輸送因子、前初期タンパク質IE63、VMW63、およびUL54としても知られる。ICP27遺伝子の配列は、HSV-1由来の天然のプロモーター配列を含む配列番号11に示される。
対象組換え複製欠損ウイルスは、HSV-1由来のICP27の機能的等価遺伝子を担持し得る、ヘルペスウイルス目の任意のウイルスに由来してもよい。ICP27遺伝子またはその機能的等価物の欠失は少なくとも1,200bp長であり、前記ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp(すなわち、何も残さない)以下を残す。
ヘルペスウイルス属は、1971年に国際ウイルス分類委員会(International Committee on Taxonomy ofViruses(ICTV))の最初の報告書において確立された。この属は、23種類のウイルスおよび4つのウイルス群からなった。1976年の第2回ICTV報告書において、この属は科レベル-ヘルペトウイルス科に格上げされた。爬虫類に由来するウイルスと混同する可能性があるため、この名前は1979年に第3回報告書においてヘルペスウイルス科に変更された。この報告書では、ヘルペスウイルス科は3つの亜科(アルファヘルペスウイルス亜科(Alphaherpesvirinae)、ベータヘルペスウイルス亜科(Betaherpesvirinae)およびガンマヘルペスウイルス亜科(Gammaherpesvirinae))、および5つの無名の属に分類され、21種類のウイルスがリストされた。2009年には、ヘルペスウイルス科はヘルペスウイルス目に格上げされた。この格上げは、魚類および軟体動物のヘルペスウイルスが鳥類および哺乳動物のヘルペスウイルスとは遠縁にすぎなかったという発見に伴うものであった。2つの新たな科-硬骨魚およびカエルウイルスを組み入れるアロヘルペスウイルス科、ならびに軟体動物のヘルペスウイルスを含有するマラコヘルペスウイルス科が作られた。
様々な名称の科、亜科、属および種からのものを含む、ヘルペスウイルス目の既知のウイルス由来の機能的等価遺伝子は、GenBank、UniPro、EMBLなどの公開または専用データベースから、ヒトHSV-1 ICP27ポリヌクレオチド配列(配列番号11など)をクエリとして使用して容易に入手することができる。故に、これらの配列は本明細書に記載されないが、さもなければ参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の態様では、ICP27遺伝子またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端は、それぞれのウイルスゲノムにおける次の遺伝子のすぐ5’側のヌクレオチド(例えば、ICP27遺伝子または等価物の3’側の「次の」遺伝子のプロモーターの第1のヌクレオチド)によって定義される。
ある特定の態様では、ICP27遺伝子またはその機能的等価遺伝子最も3’末端は、終止コドン自体を含むICP27またはその機能的等価遺伝子の終止コドンによって定義される。
ある特定の態様では、ICP27をコードする遺伝子は、配列番号11のポリヌクレオチド配列を有する。
ある特定の態様では、欠失は、少なくとも1,300bp、1,400bp、1,500bp、1,600bp、1,700bp、1,800bp、1,900bp、2,000bp、2,100bpまたはそれ以上である。
ある特定の態様では、欠失は、少なくとも1,300bp、1,400bp、1,500bp、1,600bp、1,700bp、1,800bp、1,900bp、2,000bp、2,100bpまたはそれ以上である。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子のコード配列(またはORF)全体を含む、から本質的になる、またはからなる。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子もしくはその機能的等価遺伝子のプロモーター領域全体、またはプロモーター領域の一部(例えば、最も3’側の約400ヌクレオチド)をさらに含む。
ある特定の態様では、欠失は、ICP27をコードする遺伝子もしくはその機能的等価遺伝子のプロモーター領域全体、またはプロモーター領域の一部(例えば、最も3’側の約400ヌクレオチド)をさらに含む。
ある特定の態様では、ウイルスは、アロヘルペスウイルス科またはマラコヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルファヘルペスウイルス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科、またはガンマヘルペスウイルス亜科などのヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルファヘルペスウイルス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科、またはガンマヘルペスウイルス亜科などのヘルペスウイルス科に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、HHV-1(単純ヘルペスウイルス-1またはHSV-1)、HHV-2(単純ヘルペスウイルス-2またはHSV-2)、HHV-3(水痘帯状疱疹ウイルスまたはVZV)、HHV-4(エプスタインバーウイルスまたはEBV)、HHV-5(サイトメガロウイルスまたはCMV)、HHV-6A/HHV-6B(ロゼオロウイルス、ヘルペスリンパ球向性ウイルス)、HHV-7、またはHHV-8(カポジ肉腫関連ヘルペスウイルスまたはKSHV)に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、オナガザルヘルペスウイルス-1(CeHV-1)またはネズミヘルペスウイルス68(MHV-68またはMuHV-4)に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、仮性狂犬病ウイルス(PRV)を含むブタアルファ-ヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、仮性狂犬病ウイルス(PRV)を含むブタアルファ-ヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、クモザルヘルペスウイルス1、クモザルヘルペスウイルス、ブタヘルペスウイルス、ウシヘルペスウイルス2、オナガザルヘルペスウイルス1(ヘルペスBウイルス)、オオコウモリアルファヘルペスウイルス1、ウサギヘルペスウイルス4、マカクヘルペスウイルス1、カンガルーヘルペスウイルス2、およびヒヒヘルペスウイルス2などのシンプレックスウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、ウシヘルペスウイルス1、ウシヘルペスウイルス5、スイギュウヘルペスウイルス1、ヤギヘルペスウイルス1、イヌヘルペスウイルス1、オナガザルヘルペスウイルス9、シカヘルペスウイルス1、シカヘルペスウイルス2、ヘラジカヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス3、ウマヘルペスウイルス4、ウマヘルペスウイルス8、ウマヘルペスウイルス9、ネコヘルペスウイルス1、およびブタヘルペスウイルス1などのバリセロウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、カモヘルペスウイルス1、ハトヘルペスウイルス1、トリヘルペスウイルス2、トリヘルペスウイルス3(GaHV-3またはMDV-2)、シチメンチョウヘルペスウイルス1(HVT)、およびクジャクヘルペスウイルス1などのマルディウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、トリヘルペスウイルス1、およびオウムヘルペスウイルス1などのイルトウイルス(Litovirus)属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アカウミガメヘルペスウイルス(Caretta caretta herpesvirus)、ウミガメヘルペスウイルス1、ウミガメヘルペスウイルス2、ウミガメヘルペスウイルス3、ウミガメヘルペスウイルス4、アオウミガメヘルペスウイルス、クーバーヘルペスウイルス、ヌマガメヘルペスウイルス1、ヌマガメヘルペスウイルス2、線維乳頭腫関連ヘルペスウイルス、カタトカゲヘルペスウイルス1、カタトカゲヘルペスウイルス2、カタトカゲヘルペスウイルス3、モリイシガメヘルペスウイルス1、モリイシガメヘルペスウイルス2、イグアナヘルペスウイルス1、イグアナヘルペスウイルス2、アカウミガメ口腔皮膚ヘルペスウイルス、肺-眼-気管関連ヘルペスウイルス、ヨコクビガメヘルペスウイルス1、ミシシッピアカミミガメヘルペスウイルス、アメリカハコガメヘルペスウイルス1、アメリカハコガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス1、リクガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス3、リクガメヘルペスウイルス4、およびオオトカゲヘルペスウイルス1などの爬虫類アルファヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アカウミガメヘルペスウイルス(Caretta caretta herpesvirus)、ウミガメヘルペスウイルス1、ウミガメヘルペスウイルス2、ウミガメヘルペスウイルス3、ウミガメヘルペスウイルス4、アオウミガメヘルペスウイルス、クーバーヘルペスウイルス、ヌマガメヘルペスウイルス1、ヌマガメヘルペスウイルス2、線維乳頭腫関連ヘルペスウイルス、カタトカゲヘルペスウイルス1、カタトカゲヘルペスウイルス2、カタトカゲヘルペスウイルス3、モリイシガメヘルペスウイルス1、モリイシガメヘルペスウイルス2、イグアナヘルペスウイルス1、イグアナヘルペスウイルス2、アカウミガメ口腔皮膚ヘルペスウイルス、肺-眼-気管関連ヘルペスウイルス、ヨコクビガメヘルペスウイルス1、ミシシッピアカミミガメヘルペスウイルス、アメリカハコガメヘルペスウイルス1、アメリカハコガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス1、リクガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス3、リクガメヘルペスウイルス4、およびオオトカゲヘルペスウイルス1などの爬虫類アルファヘルペスウイルスに由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、アルセラフィンヘルペスウイルス1、アルセラフィンヘルペスウイルス2、クモザルヘルペスウイルス2、ウシヘルペスウイルス4、オナガザルヘルペスウイルス17、ウマヘルペスウイルス2、ウマヘルペスウイルス5、ウマヘルペスウイルス7、ニホンザルラディノウイルス、ウサギヘルペスウイルス1、およびネズミヘルペスウイルス4(マウスガンマヘルペスウイルス-68またはMHV-68)などのラディノウイルス属に由来する。
ある特定の態様では、ウイルスは、KOS、KOS1.1、KOS1.1A、KOS63、KOS79、McKrae、Stain 17、F17、McIntyreなどのHSV-1の株である。
ある特定の態様では、その機能的等価遺伝子は、KSHVのORF57、EBVのMta/SM/EB2、ヒトCMVのUL69、またはヘルペスウイルス目からの任意のウイルス中の他の等価遺伝子である。
ある特定の態様では、ウイルスは、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)をさらに含む。
ある特定の態様では、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)は、ウイルスの非必須遺伝子(例えば、ウイルス複製に必要とされず、ウイルスパッケージングに必要とされない)に組み込まれる、またはウイルスの非必須遺伝子を置換する。例示的なそのような非必須遺伝子にはTK遺伝子が挙げられ、非必須遺伝子はウイルスゲノムの他の約50%の大部分を含む。
本発明の別の側面は、本発明の組換え複製欠損ウイルスを増殖/増幅/産生する方法であって、相補的/機能性ICP27遺伝子またはその機能的等価物を発現する対象宿主細胞(下記参照)を、対象組換え複製欠損ウイルスに感染させるステップを含む前記方法を提供する。
ある特定の態様では、方法は、感染宿主細胞から組換え複製欠損ウイルスを回収するステップをさらに含む。
ある特定の態様では、対象組換え複製欠損ウイルスと、宿主細胞ゲノムに組み込まれ得るICP27またはその機能的等価物のコード配列の間に、300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、または2bp以下の配列重複がある。
ある特定の態様では、対象組換え複製欠損ウイルスと、宿主細胞ゲノムに組み込まれ得るICP27またはその機能的等価物のコード配列の間に、300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、または2bp以下の配列重複がある。
ヘルペスウイルス目に由来する対象組換え複製欠損ウイルスは、相同組換えなどの従来の分子生物学手法を使用して製造または構築することができる。例えば、HSVの野生型株由来の天然ICP27遺伝子またはコード配列(またはヘルペスウイルス目のウイルス由来の機能的等価遺伝子)を欠失させるために、野生型ウイルスのゲノムが、細菌人工染色体(BAC)または酵母人工染色体(YAC)などの適切なベクターに挿入されてもよい。相同組換えが、次いで、大腸菌、酵母、昆虫細胞(例えば、SF9)、または哺乳動物細胞などの適切な宿主細胞で実行されて、標的遺伝子(すなわち、ICP27遺伝子またはその機能的等価物)を欠失させてもよい。これは、例えば、標的遺伝子(すなわち、ICP27またはその機能的等価物)と隣接する相同領域を担持する線状化プラスミドを同じ宿主細胞に導入することによって行うことができる。
適切な哺乳動物宿主細胞には、Vero細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)細胞、HeLa細胞、ヒト肺線維芽細胞MRC-5、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)、ヒト胚性肺線維芽細胞(HELF)、メイディン-ダービーイヌ腎臓細胞(MDCK)、メイディン-ダービーウシ腎臓細胞(MDBK)、または任意の他の適切な哺乳動物細胞が挙げられる。
故に、本発明の別の側面は、ウイルスがICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、欠失が少なくとも1,200bp長であり、ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価物の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスを製造する方法であって、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価物の欠失を、適切な宿主細胞での相同組換えによって作成するステップを含む前記方法を提供する。
ある特定の態様では、相同組換えは、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価物を有する、ヘルペスウイルス目に由来するウイルスのゲノム(例えば、HSVゲノム)を含む細菌人工染色体(BAC)を使用して実行される。
ある特定の態様では、対象rHSV DNAの増幅のための細胞は、大きな細胞タイプ群、例えば大腸菌、または真核細胞、例えば酵母、昆虫細胞(例えば、SF9)、もしくは哺乳動物細胞から選択することができる。rHSVウイルスの増殖は、哺乳動物細胞、例えば、Vero細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)細胞、HeLa細胞、ヒト肺線維芽細胞MRC-5、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)、ヒト胚性肺線維芽細胞(HELF)、メイディン-ダービーイヌ腎臓細胞(MDCK)、メイディン-ダービーウシ腎臓細胞(MDBK)などで行うことができる。
3.rAAV中の目的の遺伝子(GOI)および処置可能な疾患
本発明の組換え複製欠損ウイルス、例えば本発明のrHSVベクターは、目的の遺伝子(GOI)を担持する組換えAAVベクターの大規模産生に使用することができる。GOIは、AAVのパッケージング能力、例えば、約4~5kb、またはITR配列を含む約4.7kb、またはITR配列を占めない約4.4kb内の任意の遺伝子またはコード配列であってもよい。
3.rAAV中の目的の遺伝子(GOI)および処置可能な疾患
本発明の組換え複製欠損ウイルス、例えば本発明のrHSVベクターは、目的の遺伝子(GOI)を担持する組換えAAVベクターの大規模産生に使用することができる。GOIは、AAVのパッケージング能力、例えば、約4~5kb、またはITR配列を含む約4.7kb、またはITR配列を占めない約4.4kb内の任意の遺伝子またはコード配列であってもよい。
ある特定の態様では、GOIを担持するrAAVは、宿主の内因性遺伝子の機能の欠如、例えばGOIの欠損バージョンに起因する疾患または状態を処置するために遺伝子治療において使用することができる。
本明細書で使用される場合、「目的の遺伝子」またはGOIは、一般に核酸またはポリヌクレオチド配列、例えば遺伝子、オープンリーディングフレーム(ORF)、またはタンパク質もしくはsiRNAなどのRNAのコード配列を指す。しかし、ある特定の状況または文脈では、用語GOIは、タンパク質(GOIによってコードされた)、またはGOIによって治療され得る疾患もしくは徴候、またはGOIの機能の喪失に起因し得る(ただし、必ずしもではない)疾患もしくは徴候も大まかに指す。
例えば、遺伝子GALGT2は、複雑な糖分子を、ジストログリカンを含むいくつかの特定のタンパク質に移動させる酵素である、タンパク質GalNAcトランスフェラーゼ(β-1,4-N-アセチルガラクトサミンガラクトシルトランスフェラーゼ)をコードする。通常の状況下では、GalNAcトランスフェラーゼは神経筋接合部(NMJ)でのみ見出される。NMJでは、ジストログリカン結合タンパク質複合体のいくつかの成分が筋肉内の他の場所とは異なる。重要なことには、NMJにはジストロフィンの代わりにユートロフィンが存在する。筋ジストロフィーのmdxマウスモデルにおいて、GALGT2のウイルス遺伝子導入は、NMJの通常の発現ドメインだけではなく筋肉膜全体にわたるGalNAcトランスフェラーゼの発現、および筋線維全体にわたるユートロフィンの上方制御をもたらす。mdxマウスにおいて、この発現は、マイクロジストロフィン遺伝子発現と同程度に筋肉の機能欠損を是正することができる。さらに、GALGT2の過剰発現は、LGMD2Aおよび先天性筋ジストロフィー(MDC1A)を含む他の筋ジストロフィーのマウスモデルにおいて筋病理を是正する。故に、処置を必要する患者においてGALGT2それ自体は必ずしも欠損していないとしても、GALGT2はDMD、BMD、LGMD2AおよびMDC1Aなどの筋ジストロフィーを処置するためのGOIである。
別の例では、サルコリピン(SLN)は、サルコ/小胞体(SR)Ca2+ ATPase(SERCA)を阻害し、DMD患者およびDMDのmdxマウスモデルなどの動物モデルの筋肉中で異常に上昇する。AAV9媒介RNA干渉によるSLNレベルの低下は、DMDの重度のジストロフィン/ユートロフィン二重変異体(mdx:utr-/-)マウスモデルにおいて、筋病理の減弱、ならびに横隔膜、骨格筋および心機能の改善を含むジストロフィーの病理を改善する。故にSLN RNAiのコード配列は、DMDを治療するGOIである。
故にGOIは、発現されると、変異した、損傷したもしくは不活性な遺伝子またはタンパク質を置換する遺伝子(またはタンパク質)となり得る。GOIは、発現されると、疾患、障害、または機能不全における治療の修正を必要とする、すでに機能しているプロセスを助ける遺伝子(またはタンパク質)となり得る。GOIは、発現されると、疾患、障害、または機能不全における治療の修正を必要とする、機能しないプロセスを助ける遺伝子(またはタンパク質)となり得る。GOI核酸配列は、DNA、RNA、または合成核酸分子であってもよい。GOIは、タンパク質、酵素、構造タンパク質、機能性タンパク質、または細胞機能に基づき適応可能なタンパク質であってもよい。GOIは、疾患、障害、または機能不全に治療的有用性または治療法をもたらすことができる。
ある特定の態様では、GOIは、CRISPR-Cas9、Cas 13、TALEN、またはそれらの意図された活性のために細胞内送達に必要とされる他の遺伝子ベースの遺伝子編集タンパク質であってもよい。
いかなるGOIも本明細書で使用される場合、発現および活性の増強のために公知のコンピュータベースのアルゴリズムによるコドン最適化を必要とし得る。
故に、対象ウイルスベクター(例えば、rHSVベクター)および補完細胞(complementary cell)(ICP27遺伝子産物をトランスで供給する)を使用して産生される得るrAAVは、例えば、疾患または状態を処置する遺伝子治療に有用な目的の遺伝子(GOI)をコードしてもよい。代表的な(非限定的な)目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられ得る。
故に、対象ウイルスベクター(例えば、rHSVベクター)および補完細胞(complementary cell)(ICP27遺伝子産物をトランスで供給する)を使用して産生される得るrAAVは、例えば、疾患または状態を処置する遺伝子治療に有用な目的の遺伝子(GOI)をコードしてもよい。代表的な(非限定的な)目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられ得る。
ある特定の態様では、GOIはマイクロジストロフィン遺伝子である。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、以下の特許に記載されているいずれか1つである:US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;US10,166,272(全て参照により本明細書に組み込まれる)。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、rAAVビリオン、例えば、わずか約4.7kbのサイズにパッケージングされることができる。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、以下の特許に記載されているいずれか1つである:US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;US10,166,272(全て参照により本明細書に組み込まれる)。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、rAAVビリオン、例えば、わずか約4.7kbのサイズにパッケージングされることができる。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、そのコード配列内に、一酸化窒素シンターゼ(nNOS)活性を筋鞘に取り戻すことができるスペクトリン様リピートR16およびR17を含有する(US7,892,824に記載されているものなど)。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、PCT/US2016/013733(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているものなど、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピート(すなわち、それぞれSR1、SR16、SR17、SR23、およびSR24)のコード配列を含む。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、SR1、SR16、SR17、SR23、およびSR24以外の完全長ジストロフィンタンパク質のいかなる他のスペクトリンリピートもコードしない。
rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、ハンチントン病、X連鎖性ミオチュブラーミオパチー(XLMTM)、酸マルターゼ欠損症(例えば、ポンペ病)、脊髄性筋萎縮症(SMA)、重症筋無力症(MG)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、フリードライヒ運動失調症、ミトコンドリア筋症、筋ジストロフィー(デュシェンヌ型筋ジストロフィー、筋緊張性ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSH)、先天性筋ジストロフィー(CDM)、眼咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)、遠位型筋ジストロフィー、エメリー-ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD)、ムコ多糖症(MPS)、異染性白質ジストロフィー(MLD)、バッテン病、レット症候群、クラッベ病、カナバン病、X連鎖性網膜分離症、色覚異常(CNGB3およびCNGA3)、X連鎖性網膜色素変性症、加齢性黄斑変性症、血管新生黄斑変性症、ポンペ病、ファブリー病、MPS I、II、IIIA、IIIB、ゴーシェ病、ダノン病、A1At欠損症、フリードライヒ運動失調症、ウィルソン病、バッテン病(CLN1、CLN3、CLN6、CLN8)、ウォルマン病、テイ-サックス病、ニーマン-ピック病C型(Niemann-Lickタイプ C)、CDKL5欠乏症、Bサラセミア、鎌状赤血球症が挙げられる。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、先天性筋ジストロフィー(CMD)、ベスレム型CMD、福山型CMD、筋眼脳病(MEBs)、脊椎硬直症候群、ウルリッヒ型CMD、ウォーカー-ワールブルク症候群(WWS)、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、エメリー-ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)、筋緊張性ジストロフィー(DM)、眼咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)、ALS(筋萎縮性側索硬化症)を含む運動ニューロン疾患、球脊髄性筋萎縮症(SBMA)、脊髄性筋萎縮症(SMA)が挙げられ得る。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、典型的には筋力低下、筋緊張の消失、または一時的な筋麻痺を特徴とするイオンチャネル病が挙げられ得る。それらには、アンダーセン症候群、高カリウム性周期性四肢麻痺、低カリウム性周期性四肢麻痺、先天性筋緊張、ベッカー筋緊張、トムセン筋緊張、先天性パラミオトニー、カリウム惹起性ミオトニーが挙げられる。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、細胞のエネルギーを生み出す構造が機能障害の場合に生じるミトコンドリア病が挙げられ得る。そのような疾患には、フリードライヒ運動失調症(FA)、ミトコンドリア筋症、カーンズ-セイヤー症候群(KSS)、リー症候群(亜急性壊死性脳筋症(subacute necrotizing encephalomyopathy))、ミトコンドリアDNA枯渇症候群、ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシスおよび脳卒中様発作(MELAS)、ミトコンドリア神経胃腸脳筋症(MNGIE)、赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌス(MERRF)、ニューロパチー、運動失調および網膜色素変性症(NARP)、ピアソン症候群、進行性外眼筋麻痺(PEO)が挙げられる。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、筋線維が正常に機能せず、筋力低下をもたらす筋肉の疾患であるミオパチーが挙げられ得る。ミオパチーには、キャップミオパチー、中心核ミオパチー、先天性筋線維不均等症、コアミオパチー、セントラルコア病、マルチミニコアミオパチー、ミオシンストレージミオパチー(Myosin storage myopathy)、筋細管ミオパチー、ネマリンミオパチー、遠位型ミオパチー、GNEミオパチー/野中ミオパチー/遺伝性封入体ミオパチー(HIBM)、レイン遠位型ミオパチー(Laing distal myopathy)、マルケスベルグ-グリッグス遅発性遠位型ミオパチー(Markesberg-Griggs late-onset distal myopathy)、三好型ミオパチー、Udd型ミオパチー/脛骨筋ジストロフィー、声帯および咽頭遠位型ミオパチー、ウェランダー遠位型ミオパチー(Welander distal myopathy)、内分泌性ミオパチー、甲状腺機能亢進性ミオパチー、甲状腺機能低下性ミオパチー、炎症性ミオパチー、皮膚筋炎、封入体筋炎、多発性筋炎、代謝性ミオパチー、酸マルターゼ欠損症(AMD、ポンペ病)、カルニチン欠損症、カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ欠損症、脱分枝酵素欠損症(コーリ病、フォーブス病)、乳酸脱水素酵素欠損症、ミオアデニル酸デアミナーゼ欠損症、ホスホフルクトキナーゼ欠損症(垂井病)、ホスホグリセリン酸キナーゼ欠損症、ホスホグリセリン酸ムターゼ欠損症、ホスホリラーゼ欠損症(マッカードル病)、筋原線維ミオパチー(MFM)、肩甲腓骨ミオパチーが挙げられる。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、筋肉と神経の間のシグナル伝達に関与する1つまたは複数の重要なタンパク質の破壊、機能障害または欠如から生じる神経筋接合部疾患が挙げられ得る。そのような疾患には、先天性筋無力症候群(CMS)、ランバート-イートン筋無力症症候群(LEMS)、重症筋無力症(MG)が挙げられる。
ある特定の態様では、rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、脳および脊髄を身体の残りの部分につなげる運動神経および感覚神経が冒され、感覚、運動または他の機能が損なわれる末梢神経疾患が挙げられ得る。そのような疾患には、シャルコー-マリー-トゥース病(CMT)、巨大軸索ニューロパチー(GAN)、悪液質および加齢における筋消耗が挙げられる。
4.相補的組換えベクター
本発明のウイルスベクター、例えば本発明の組換えHSVベクターは、対象ウイルスベクターから欠失されたICP27機能を提供する適切な宿主細胞で増殖され得る。そのようなICP27機能は、ICP27をコードする対象相補的組換えベクター(または略して「組換えベクター」)によって提供することができる。本発明の相補的組換えベクターは、宿主細胞のゲノムに組み込まれ得る。ICP27コード配列は、ICP27遺伝子が由来するヘルペスウイルスゲノム中の天然のプロモーターから転写され得る。
4.相補的組換えベクター
本発明のウイルスベクター、例えば本発明の組換えHSVベクターは、対象ウイルスベクターから欠失されたICP27機能を提供する適切な宿主細胞で増殖され得る。そのようなICP27機能は、ICP27をコードする対象相補的組換えベクター(または略して「組換えベクター」)によって提供することができる。本発明の相補的組換えベクターは、宿主細胞のゲノムに組み込まれ得る。ICP27コード配列は、ICP27遺伝子が由来するヘルペスウイルスゲノム中の天然のプロモーターから転写され得る。
故に、本発明の別の側面は、ICP27またはその機能的等価物を宿主細胞で発現させることができる(相補的)組換えベクターであって、(1)宿主細胞においてコード配列の転写を指示することができるプロモーターに作動可能に連結された、ICP27またはその機能的等価物のコード配列と;(2)コード配列の3’側のポリアデニル化部位と;(3)場合により、1つまたは複数のマルチクローニング部位とを含み;対象組換え複製欠損ウイルス(例えば、rHSV)のいずれかの300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、または6bp以下の連続ヌクレオチドを含有する前記ベクターを提供する。
トランスで提供されるICP27タンパク質は、野生型ICP27ほど100%活性である必要はないため、ある特定の態様では、ICP27は、配列番号10のアミノ酸配列を有する、または配列番号10と少なくとも60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、99.2%、99.4%、99.6%、または99.8%同一である。
同様に、ICP27コード配列のプロモーターは、ICP27が由来するウイルス中の天然のプロモーターである必要はないが、いくつかの態様では、プロモーターは天然のプロモーターである。
ある特定の態様では、プロモーターは、少なくとも約400ポリヌクレオチド、450ポリヌクレオチド、500ポリヌクレオチド、または約550ポリヌクレオチドを含む。
ある特定の態様では、プロモーターは、配列番号11のヌクレオチド1~538、または配列番号11のヌクレオチド127~538、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,139~113,550、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,013~113,550(配列全体が参照により本明細書に組み込まれる)を含む。
ある特定の態様では、プロモーターは、配列番号11のヌクレオチド1~538、または配列番号11のヌクレオチド127~538、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,139~113,550、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,013~113,550(配列全体が参照により本明細書に組み込まれる)を含む。
ある特定の態様では、本発明の相補的組換えベクター上のICP27コード配列と、対象ウイルスベクター由来の欠失ICP27コード配列の間に配列の重複はない。
ある特定の態様では、宿主細胞における相補的DNAとしてのICP27コード配列(ICP27コード配列を欠く対象ウイルス(例えば、rHSV)ベクターの増殖に有用な)は、真核生物または哺乳動物細胞株、例えばBHK細胞、Vero細胞、またはHEK293細胞での翻訳のために部分的または完全にコドン最適化される。例えば、ある特定の態様では、コード配列の最も3’側の300~350ヌクレオチドが、哺乳動物宿主細胞での発現のためにコドン最適化される。
ある特定の態様では、宿主細胞における相補的DNAとしてのICP27コード配列(ICP27コード配列を欠く対象ウイルス(例えば、rHSV)ベクターの増殖に有用な)は、真核生物または哺乳動物細胞株、例えばBHK細胞、Vero細胞、またはHEK293細胞での翻訳のために部分的または完全にコドン最適化される。例えば、ある特定の態様では、コード配列の最も3’側の300~350ヌクレオチドが、哺乳動物宿主細胞での発現のためにコドン最適化される。
ある特定の態様では、ポリアデニル化部位は、ウシ成長ホルモン(bGH)ポリアデニル化部位である。
ある特定の態様では、ポリアデニル化部位またはポリ(A)シグナル配列は、他の適切な供給源、例えば、合成配列または他の真核生物の遺伝子もしくはウイルス由来の配列由来である。
ある特定の態様では、ポリアデニル化部位またはポリ(A)シグナル配列は、他の適切な供給源、例えば、合成配列または他の真核生物の遺伝子もしくはウイルス由来の配列由来である。
ある特定の態様では、本発明の相補的組換えベクター上のICP27コード配列と、欠失ICP27コード配列/ORFがない対象組換え複製欠損ウイルスベクターの間のいかなる最小のまたは残存する重複も、2つの間の相同組換えを可能にするまたは支持するほど有意ではない。例えば、対象ウイルスベクターとICP27コード配列(プラス任意の天然のプロモーター配列)の間のいかなる配列の重複も相同組換えをもたらすには不十分であるように、(あるとしても)最小残留ICP27コード配列および/またはプロモーター配列が対象ウイルスベクター上にある。
ある特定の態様では、宿主細胞における相補的DNAとしてのICP27コード配列(ICP27コード配列を欠く対象(例えば、rHSV)ベクターの増殖に有用な)は、宿主プレmRNAスプライシングを阻害するICP27タンパク質の能力を低減する一方で、後期遺伝子発現の促進を依然として可能にする変異を含む。そのようなICP27変異は、少なくとも一部にはAAV RepおよびCapタンパク質の発現増加により、より大きな感染性rAAV収量をもたらす可能性がある。
例示的なそのような変異には、Solimanら(J Virol 71:9188~9197頁、1997、参照により本明細書に組み込まれる)によって記載されているvBS3.3、vBS4.3、およびvBS5.3変異が挙げられる。具体的には、Solimanは、遺伝子内サプレッサーの遺伝学的スクリーニングにおいて39.5℃の制限温度でICP27活性を喪失する、温度感受性ICP27アレル-LG4の使用を記載した。3つのそのような遺伝子内サプレッサー、すなわちvBS3.3、vBS4.3、およびvBS5.3が同定された。LG4アレルは、野生型ICP27においてカルボキシ末端ジンクフィンガーのちょうどN末端に単一のR480H点変異を有する。vBS3.3、vBS4.3、およびvBS5.3遺伝子内サプレッサーアレルは、全て元のR480H点変異を保持していたが、それぞれ1つの追加の点変異のV496I、S334L、およびV487Iも含有する。故に、vBS3.3は、R480HおよびV496Iの二重点変異である。vBS4.3は、R480HおよびS334Lの二重点変異である。vBS5.3は、R480HおよびV487Iの二重点変異である。
5.宿主細胞
多くの異なるタイプの真核生物宿主細胞は、そのような真核生物宿主細胞が、対象組換え複製欠損ウイルスベクターから欠失されたICP27を発現するように改変されることを条件に、対象組換え複製欠損ウイルスベクターを増殖させるのに使用され得る。
5.宿主細胞
多くの異なるタイプの真核生物宿主細胞は、そのような真核生物宿主細胞が、対象組換え複製欠損ウイルスベクターから欠失されたICP27を発現するように改変されることを条件に、対象組換え複製欠損ウイルスベクターを増殖させるのに使用され得る。
ある特定の態様では、対象宿主細胞は対象相補的組換えベクターを含み、対象ウイルスベクターの複製およびパッケージングを促進するようにICP27を発現させることができる。
ある特定の態様では、組換えベクターは宿主細胞ゲノムに安定に組み込まれる。
ある特定の態様では、宿主細胞は、ヒト、サル、ウシ、ブタ、ウマおよび他のウマ類、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ウサギ、ミンク、オポッサム、ラクダおよび他のラクダ科動物、ニワトリおよび他の鳥類、アルマジロ、カエル、もしくは爬虫類などの脊椎動物に由来し、または昆虫細胞に由来する。ヒト細胞には、BHK細胞、Vero細胞、HEK293細胞等が挙げられる。
ある特定の態様では、宿主細胞は、ヒト、サル、ウシ、ブタ、ウマおよび他のウマ類、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ラット、ウサギ、ミンク、オポッサム、ラクダおよび他のラクダ科動物、ニワトリおよび他の鳥類、アルマジロ、カエル、もしくは爬虫類などの脊椎動物に由来し、または昆虫細胞に由来する。ヒト細胞には、BHK細胞、Vero細胞、HEK293細胞等が挙げられる。
ある特定の態様では、宿主細胞は、L-Gln、5~10%ウシ胎児血清(FBS)、および1%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充されたDMEMなどの標準的な組織培養培地を使用して増殖され得るHEK293(ヒト胎児腎臓)である。接着性HEK293細胞の増殖に関して、動物由来成分による汚染を制限するために、rAAV生産中、FBSのパーセンテージは低減され得る。
ある特定の態様では、宿主細胞はVero細胞である。そのような細胞は、組織培養プレート、皿、フラスコ、ボトル、および接着性Vero細胞を懸濁液様の状態で増殖できるようにするマイクロキャリアを含む固体支持体で増殖することができる。
ある特定の態様では、宿主細胞は、BHK21などのBHK(ベビーハムスター腎臓細胞)細胞である。ある特定の態様では、BHK細胞は、無血清懸濁液で増殖するように適合される。
ある特定の態様では、宿主細胞はHEK293細胞である。ある特定の態様では、HEK293細胞は、無血清培地(F17またはExpi293培地など)および懸濁液での増殖のために適合される。故にバイオリアクターでの大規模増殖に適している。例えば、Griegerら(Mol. Ther. 24:287~297頁、2016、参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
ある特定の態様では、HEK293細胞は、SV40 T抗原(温度感受性アレルtsA1609)およびネオマイシン/ジェネティシン耐性遺伝子を発現するHEK293T細胞である。
ある特定の態様では、対象rHSV DNAの増幅のための細胞は、大きな細胞タイプ群、例えば大腸菌、または真核細胞、例えば酵母、昆虫細胞(例えば、SF9)、もしくは哺乳動物細胞から選択することができる。rHSVウイルスの増殖は、哺乳動物細胞、例えば、Vero細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)細胞、HeLa細胞、ヒト肺線維芽細胞MRC-5、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)、ヒト胚性肺線維芽細胞(HELF)、メイディン-ダービーイヌ腎臓細胞(MDCK)、メイディン-ダービーウシ腎臓細胞(MDBK)などで行うことができる。
ある特定の態様では、そのようにして増殖されたウイルスベクターのストックは、複製コンピテントなウイルスベクターが存在しないことを確実にするためにチェックされ得る。例えば、実施例1で使用されるアッセイが、rHSVの力価、およびrcHSVの存在または非存在を決定するのに使用され得る。
ある特定の態様では、本発明のウイルスベクターは、遺伝子治療で使用することができる目的の遺伝子(GOI)をコードする組換えAAVベクターの産生において使用するために適合され得る。以下の「組換えAAV産生」と題されたセクションを参照のこと。そのような態様では、1つまたは複数のrAAV産生細胞株は、AAV RepおよびCapタンパク質をコードするrHSVベクター、ならびに場合によりAAV ITR配列に隣接するGOIをコードするrHSVベクターなどの対象ウイルスベクターによって感染され得る。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、AAVのrep-cap遺伝子の両方、および薬物選択マーカーと一緒にrAAVベクターゲノム(GOIを含む)を含有するプラスミドをトランスフェクトされたHeLaまたはA549由来細胞株である。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、Vero細胞である。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、BHK細胞である。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、BHK細胞である。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、HEK293細胞である。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、AAV ITR配列に隣接するGOIをコードするrAAVプロウイルスを含み、rAAVプロウイルスは、rAAV産生のためのプロデューサー細胞株のゲノムに組み込まれる。GOIは、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;もしくはUS10,166,272、またはPCT/US2016/013733(全て参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているジストロフィンミニ遺伝子またはマイクロジストロフィン遺伝子などの、遺伝子治療に有用な本明細書において記載されるGOIのいずれか1つであってもよい。
ある特定の態様では、rAAV産生のためのそのようなプロデューサー細胞株は、AAV ITR配列に隣接するGOIをコードするrAAVプロウイルスを含み、rAAVプロウイルスは、rAAV産生のためのプロデューサー細胞株のゲノムに組み込まれる。GOIは、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;もしくはUS10,166,272、またはPCT/US2016/013733(全て参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているジストロフィンミニ遺伝子またはマイクロジストロフィン遺伝子などの、遺伝子治療に有用な本明細書において記載されるGOIのいずれか1つであってもよい。
例えば、PCT/US2016/013733(WO2016/115543A2)は、調節カセットに作動可能に連結されたマイクロジストロフィン遺伝子を提供しており、マイクロジストロフィン遺伝子は、アミノ末端アクチン結合ドメイン;β-ジストログリカン結合ドメイン;および少なくとも4つのスペクトリン様リピートを含むスペクトリン様リピートドメインを含むタンパク質をコードし、少なくとも4つのスペクトリン様リピートのうち2つは、神経一酸化窒素シンターゼ結合ドメインを含む。ある特定の態様では、少なくとも4つのスペクトリン様リピートには、スペクトリン様リピート1(SR1)、スペクトリン様リピート16(SR16)、スペクトリン様リピート17(SR17)、およびスペクトリン様リピート24(SR24)が挙げられる。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子によってコードされるタンパク質は、ヒンジドメインの少なくとも一部、例えば、ヒンジ1ドメイン、ヒンジ2ドメイン、ヒンジ3ドメイン、ヒンジ4ドメイン、およびヒンジ様ドメインの少なくとも1つをさらに含む。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、N末端からC末端の順に以下を含む:ヒンジ1ドメイン(H1);スペクトリン様リピート1(SR1);スペクトリン様リピート16(SR16);スペクトリン様リピート17(SR17);スペクトリン様リピート24(SR24);およびヒンジ4ドメイン(H4)。ある特定の態様では、H1は、SR1に直接結合される。ある特定の態様では、SR1はSR16に直接結合される。ある特定の態様では、SR16はSR17に直接結合される。ある特定の態様では、SR17はSR24に直接結合される。ある特定の態様では、SR24はH4に直接結合される。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子によってコードされるタンパク質は、N末端からC末端の順に、スペクトリン様リピート2(SR2)およびスペクトリン様リピート3(SR3)をSR1とSR16の間にさらに含む。ある特定の態様では、SR1はSR2に直接結合され、SR2はSR3にさらに結合される。ある特定の態様では、H1はSR1に直接結合され、SR1はSR16に直接結合され、SR16はSR17に直接結合され、SR17は SR23に直接結合され、SR23はSR24に直接結合され、およびSR24はH4に直接結合される。
ある特定の態様では、調節カセットは、CK8プロモーターおよび心筋トロポニンT(cTnT)プロモーターからなる群から選択される。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子によってコードされるタンパク質は、5つのスペクトリン様リピートから8つのスペクトリン様リピートを有する。ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子によってコードされるタンパク質は、WO2016/115543A2(参照により本明細書に組み込まれる)の配列番号4または5のアミノ酸配列と少なくとも80%または90%の配列同一性を有する。
ある特定の態様では、そのようにして産生されたrAAVウイルスベクターは、rHSVおよびrcHSVウイルスベクターがrAAVウイルスストックに存在しないことを確実にするためにチェックされ得る。例えば、実施例1で使用されるアッセイが、rHSVおよびrcHSVの存在または非存在を決定するのに使用され得る。
6.組換えAAV産生
対象組換え複製欠損ウイルスベクター、特に対象組換えHSVベクター、および産生細胞株は、遺伝子治療に有用な組換えAAVベクター(rAAV)の大規模産生に使用することができるHSVベースの補完系を一緒に形成する。
6.組換えAAV産生
対象組換え複製欠損ウイルスベクター、特に対象組換えHSVベクター、および産生細胞株は、遺伝子治療に有用な組換えAAVベクター(rAAV)の大規模産生に使用することができるHSVベースの補完系を一緒に形成する。
対象ウイルス(例えば、rHSV)ベクターおよび産生細胞株を用いて産生され得る組換えAAVベクターは、典型的には、野生型AAVウイルスrepおよびcapオープンリーディングフレーム(ORF)の代わりに、目的の遺伝子(GOI)および発現調節因子(GOIのプロモーターなど)を含む。AAV repおよびcap ORF、場合によりそれらの天然のプロモーターp5、p19、およびp40は、対象組換えHSVベクターおよび/または産生細胞株によって代わりに供給される。rep ORFは、AAVウイルス生活環に関与する4つの非構造Repタンパク質をコードし、cap ORFは、正二十面体のAAVカプシドを形成する3つの構造タンパク質(すなわち、VP1、VP2、およびVP3)をコードする。典型的には、rAAVベクターゲノム中に保持されるAAVウイルス配列のみが、逆方向末端反復(ITR)-AAV DNA複製およびパッケージングに必要とされる最小のシスエレメントである。
目的の遺伝子(GOI)は、ある特定の疾患または状態の処置における遺伝子治療に有用な遺伝子を含み得る。代表的な(非限定的な)GOIには、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられ得る。
適切なマイクロジストロフィン遺伝子は、以下の特許に記載されている:US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;US10,166,272(全て参照により本明細書に組み込まれる)。
対象rHSVベースの系によって産生されるrAAVから恩恵を受ける可能性がある疾患または状態には、ハンチントン病、X連鎖性ミオチュブラーミオパチー(XLMTM)、酸マルターゼ欠損症(例えば、ポンペ病)、脊髄性筋萎縮症(SMA)、重症筋無力症(MG)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、フリードライヒ運動失調症、ミトコンドリア筋症、筋ジストロフィー(デュシェンヌ型筋ジストロフィー、筋緊張性ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSH)、先天性筋ジストロフィー(CDM)、眼咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)、遠位型筋ジストロフィー、エメリー-ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD)、ムコ多糖症(MPS)、異染性白質ジストロフィー(MLD)、バッテン病、レット症候群、クラッベ病、カナバン病、X連鎖性網膜分離症、色覚異常(CNGB3およびCNGA3)、X連鎖性網膜色素変性症、加齢性黄斑変性症、血管新生黄斑変性症、ポンペ病、ファブリー病、MPS I、II、IIIA、IIIB、ゴーシェ病、ダノン病、A1At欠損症、フリードライヒ運動失調症、ウィルソン病、バッテン病(CLN1、CLN3、CLN6、CLN8)、ウォルマン病、テイ-サックス病、ニーマン-ピック病C型(Niemann-Lickタイプ C)、CDKL5欠乏症、Bサラセミア、鎌状赤血球症等が挙げられる。
天然には複製欠損ヒトパルボウイルスであるため、野生型AAVは、その複製のためのヘルパーの援助なしで宿主細胞の染色体内にそのゲノムを部位特異的に組み込み、ヘルパーウイルスによる細胞感染により救出されない限り、宿主細胞の染色体内でいつまでも持続する。宿主細胞へのヘルパーウイルスの導入は、AAV複製、および子孫ビリオンの生成の引き金を引く。遺伝子治療に有用なrAAVビリオンの場合、適切な宿主細胞へのヘルパーウイルス機能の導入は、必要なrepおよびcapコード配列も同じ系に供給されるならばrAAVビリオンへのGOIのパッケージングの引き金を引く。
換言すれば、組換えAAVの産生は、(1)AAV repおよびcapコード配列の存在、ならびに(2)ヘルパーウイルス機能に全面的に依存している。対象組換え(HSV)ベクターおよび産生細胞株は、rAAV産生に必要とされる両方の機能性を提供することができる。
HSVなどのヘルペスウイルス科のウイルスは、AAV複製に必須のトランス機能を提供することが示されている(HandaおよびCarter、J. Biol. Chem. 254:6603~6610頁、1979;Bullerら、J. Virol. 40:241~247頁、1981)。簡単にするために、本明細書における説明は、AAV複製に必須のトランス機能を提供することができるヘルペスウイルス科由来のウイルスの具体例としてHSVを引き合いに出し、該説明は、ヘルペスウイルス科などのヘルペスウイルス目由来の他のウイルスに概ね当てはまることが理解されるべきである。
ヘルペスウイルス科などのヘルペスウイルス目のウイルス(例えば、HSV)由来の複製タンパク質は、効率の良いゲノム複製およびパッケージングのためにAAVによって直接使用され得る。
ある特定の態様では、対象rHSVは、GOIを含むrAAVを産生するのにHSVアンプリコンベースの系と共に使用され得る。この態様によれば、場合によりそれらの天然のプロモーター(p5、p19、およびp40)を含むAAV repおよびcapコード配列は、HSV複製起点およびパッケージングシグナル(例えば、HSVアンプリコン)を担持するいわゆるpHSV-RCプラスミドによって提供される。AAV repおよびcap遺伝子を担持するHSV粒子は、pHSV-RCプラスミドをVero細胞などの適切な宿主細胞にトランスフェクトし、ICP27欠失を有する対象rHSVベクターに該宿主細胞を感染させることによって生成される。この系では、ICP27欠失を有する対象rHSVベクターがヘルパーウイルスとして使用されて、HSVアンプリコンDNA複製およびHSV粒子へのパッケージングに必要とされる欠損しているトランス因子を供給した。そのようにして生成されたHSV粒子は、適切な宿主細胞(Vero細胞など)を、HSV粒子およびICP27欠失を有する対象rHSVベクターに感染させることによる連続感染継代を通じてさらに増幅され得る。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなHSV粒子にプロウイルス細胞株を感染させ、プロウイルス細胞株が、プロウイルス細胞株のゲノムに組み込まれたGOIを含むrAAVを含有することによって産生される。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなHSV粒子に細胞を感染させ、細胞が、AAV ITR配列に隣接するGOIを有するrAAVプラスミドをトランスフェクトされることによって産生される。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなHSV粒子に細胞を感染させ、GOIを有するrAAVに細胞が感染されることによって産生される。
ある特定の態様では、対象rHSVは、AAV repおよびcapコード配列を対象rHSVベクターに組み込むことによって、GOIを含むrAAVを産生するのに直接使用することができる。この態様によれば、AAV repおよびcap遺伝子は、ICP27欠失を有する対象複製欠損rHSVベクターの非必須遺伝子(チミジンキナーゼ(TK)遺伝子座など)に、例えば、相同組換えによって挿入されてもよい(置換ありまたはなしで)。得られたrHSVは、対象ICP27欠失rHSVと重複しない(または最小限に重複する)ICP27コード配列を含有する本発明のV27様細胞(Vero細胞に由来するものなど)で増殖され得る。得られたrHSV粒子は、使用されると必要なAAV RepおよびCapタンパク質を産生して、適切なAAV産生細胞株(BHK細胞、Vero細胞、またはHEK293細胞など)を感染させることができる。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなrHSV粒子にプロウイルス細胞株を感染させ、プロウイルス細胞株が、プロウイルス細胞株のゲノムに組み込まれたGOIを含むrAAVを含有することによって産生される。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなrHSV粒子に細胞を感染させ、細胞が、AAV ITR配列に隣接するGOIを有するrAAVプラスミドもトランスフェクトされることによって産生される。ある特定の態様では、所望のGOIを含む組換えAAVベクターは、AAV repおよびcap遺伝子を有するそのようなrHSV粒子に細胞を感染させ、細胞が、GOIを有するrAAVにも感染されることによって産生される。
ある特定の態様では、対象rHSVは、AAV repおよびcapコード配列を第1の対象rHSVベクターに組み込み、AAV ITR隣接GOIを第2の対象rHSVベクターに組み込むことによって、GOIを含むrAAVを産生するのに直接使用することができる。AAV repおよびcapコード配列、およびAAV ITR隣接GOIは、対象rHSVの同じ(または異なる)非必須遺伝子座、例えば、ICP27欠失を有する対象複製欠損rHSVベクターのチミジンキナーゼ(TK)遺伝子座に、例えば、相同組換えによって挿入されてもよい。得られたrHSVsは、対象ICP27欠失rHSVと重複しない(または最小限に重複する)ICP27コード配列を含有する本発明のV27様細胞(Vero細胞に由来するものなど)で増殖され得る。得られたrHSV粒子-AAV repおよびcapコード配列を担持するrHSV粒子の第1の集団、ならびにAAV ITR隣接GOIを担持するrHVS粒子の第2の集団を使用し、BHK細胞、Vero細胞、またはHEK293細胞などのAAV産生細胞株を同時感染させて、GOIを担持するrAAVビリオンを産生することができる。これは、HSV感染だけに基づくrAAV製造系である。GOIを担持するrAAV粒子は、適切なrHSV産生細胞株(Vero細胞またはBHK細胞など)を、rHSVストックを産生するのに必要な補完系(対象rHSVと重複しないICP27コード配列など)に最初に同時感染させることによって産生することができる。rHSVベクターを回収し、高力価に濃縮後、AAV repおよびcapコード配列を担持するrHSVベクター、ならびにAAV ITR隣接GOIを担持するrHSVベクターは、HEK293またはBHK細胞などの適切なAAV産生細胞株を同時感染させて、GOIを担持するrAAVベクターを産生するのに使用される。
故に別の側面では、本発明は、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)のコード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む第1の組換え複製欠損ウイルス、ならびにAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を含む第2の組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を同時感染させるステップを含む前記方法を提供する。
関連する側面では、本発明は、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)コード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を感染させるステップを含み、産生宿主細胞が、(1)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有する組み込まれたAAVプロウイルスを含み;(2)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するベクター(例えば、プラスミド)によってトランスフェクトされ;または(3)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するrAAVに同時感染される、前記方法を提供する。
ある特定の態様では、産生細胞株はBHK、Vero、またはHEK293である。
ある特定の態様では、AAVの指向性は、血清型、例えばAAV1、AAV2、AAV6、AAV7、AAV8、またはAAV9、AAV10、AAV11、好ましくはAAV9を含む。ある特定の態様では、AAVカプシドは遺伝子修飾されてもよく、またはカプシドは、記載されているように、特定の組織、例えば筋肉、骨格筋、心筋、平滑筋などへの GOIの組織特異的または生理的コンパートメント送達を増強する合成デザイナーカプシドであってもよい(例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれる、ZinnおよびGrimm、High-Throughput Dissection of AAV-Host Interactions: The Fast and the Curious、JMB 430(17):2626~2640頁、2018;KottermanおよびSchaffer、Engineering adeno-associated viruses for clinical gene therapy. Nature Reviews Genetics(2014)4445~4451頁を参照のこと)。シュードタイピング、または異なるウイルス血清型由来のカプシドおよびゲノムの混合によるAAVの指向性も使用され得る。これらの血清型はスラッシュを使用して表されるため、AAV2/5は、血清型5由来のカプシドにパッケージングされた血清型2のゲノムを含有するウイルスを示す。これらのシュードタイプ化されたウイルスの使用は、形質導入効率を改善し、ならびに指向性を変更することができる。例えば、シュードタイプ化AAV2/5は筋芽細胞を標的にする(Duanら、Enhancement of muscle gene delivery with pseudotyped adeno-associated virus type 5 correlated with myoblast differentiation. J Virol 75(16):7662~7671頁、2001)。他のシュードタイプ化 AAVには、AAV2/6が挙げられる。ある特定の態様では、インシリコ生成配列がデノボ合成され、臨床応用と関係する生物学的特性について特徴づけられた。この研究は、9つの機能性推定祖先AAVの生成、ならびに肝臓、筋肉、および網膜を標的にするための極めて強力なin vivo遺伝子治療ベクターとして、広く研究されているAAV血清型1、2、8、および9の予想祖先である、Anc80の同定につながった(Zinnら、In Silico Reconstruction of the Virus Evolutionary Lineage Yields a Potent Gene Therapy Vector, Cell Reports 12(6):1056~1068頁、2015);Buningら、Engineering the AAVcapsid to optimize vector-host-interactions、Current Opinion in Pharmacology、24:94~104頁、2015)。
ある特定の態様では、AAVの指向性は、血清型、例えばAAV1、AAV2、AAV6、AAV7、AAV8、またはAAV9、AAV10、AAV11、好ましくはAAV9を含む。ある特定の態様では、AAVカプシドは遺伝子修飾されてもよく、またはカプシドは、記載されているように、特定の組織、例えば筋肉、骨格筋、心筋、平滑筋などへの GOIの組織特異的または生理的コンパートメント送達を増強する合成デザイナーカプシドであってもよい(例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれる、ZinnおよびGrimm、High-Throughput Dissection of AAV-Host Interactions: The Fast and the Curious、JMB 430(17):2626~2640頁、2018;KottermanおよびSchaffer、Engineering adeno-associated viruses for clinical gene therapy. Nature Reviews Genetics(2014)4445~4451頁を参照のこと)。シュードタイピング、または異なるウイルス血清型由来のカプシドおよびゲノムの混合によるAAVの指向性も使用され得る。これらの血清型はスラッシュを使用して表されるため、AAV2/5は、血清型5由来のカプシドにパッケージングされた血清型2のゲノムを含有するウイルスを示す。これらのシュードタイプ化されたウイルスの使用は、形質導入効率を改善し、ならびに指向性を変更することができる。例えば、シュードタイプ化AAV2/5は筋芽細胞を標的にする(Duanら、Enhancement of muscle gene delivery with pseudotyped adeno-associated virus type 5 correlated with myoblast differentiation. J Virol 75(16):7662~7671頁、2001)。他のシュードタイプ化 AAVには、AAV2/6が挙げられる。ある特定の態様では、インシリコ生成配列がデノボ合成され、臨床応用と関係する生物学的特性について特徴づけられた。この研究は、9つの機能性推定祖先AAVの生成、ならびに肝臓、筋肉、および網膜を標的にするための極めて強力なin vivo遺伝子治療ベクターとして、広く研究されているAAV血清型1、2、8、および9の予想祖先である、Anc80の同定につながった(Zinnら、In Silico Reconstruction of the Virus Evolutionary Lineage Yields a Potent Gene Therapy Vector, Cell Reports 12(6):1056~1068頁、2015);Buningら、Engineering the AAVcapsid to optimize vector-host-interactions、Current Opinion in Pharmacology、24:94~104頁、2015)。
ある特定の態様では、AAVの指向性は骨格筋を含む(AAV1、AAV6、AAV7、AAV8、またはAAV9、好ましくはAAV9)。
ある特定の態様では、目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられる。
ある特定の態様では、目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられる。
ある特定の態様では、GOIは、ジストロフィンの機能的等価物(例えば、機能性マイクロジストロフィンタンパク質をコードするジストロフィンミニ遺伝子)である。
ある特定の態様では、GOIはマイクロジストロフィン遺伝子である。
ある特定の態様では、GOIはマイクロジストロフィン遺伝子である。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;またはUS10,166,272に記載されているものである。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、完全長ジストロフィンタンパク質のR16およびR17スペクトリン様リピートのコード配列を含む(US7,892,824に記載されているものなど)。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含む(PCT/US2016/013733に記載されているマイクロジストロフィン遺伝子など)。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、SR1、SR16、SR17、SR23、およびSR24リピート(例えば、その順番の)以外の完全長ジストロフィンタンパク質のスペクトリンリピートのコード配列を含まない。
ある特定の態様では、対象rHSVは、HSVコア複製機構-HSVヘリカーゼ-プライマーゼ複合体(UL5、UL8、およびUL52によってコードされた)、およびUL29によってコードされた一本鎖DNA結合タンパク質-を含む、AAV産生に必要とされるHSV遺伝子、ならびにHSVポリメラーゼUL30、ポリメラーゼアクセサリー因子UL42、および起点結合タンパク質UL9を含む他のHSV遺伝子の最小セットを提供する。
ある特定の態様では、対象組換えHSVベクターは、本明細書において記載されるICP27欠失に加えて、ICP0、ICP4、ICP22、および/またはICP47などの感染細胞タンパク質(ICP)をコードする、1つまたは複数のさらなる前初期(IE)遺伝子の欠失を有する。対象複製不能rHSVベクターの産生は、rHSVの欠損している複製およびパッケージング機能をトランスで提供する適当な補完細胞株を必要とする。
ある特定の態様では、ICP27欠失に加えて、対象rHSVは、HSV糖タンパク質H(gH)をコードする遺伝子をさらに欠く。感染性粒子は、補完gH発現細胞株のみに由来するそのようなrHSVから生成され得、故にさらなるレベルの安全性を付与し得る。
本明細書において記載されるICP27欠失に関連する本質的な特徴以外、対象rHSVベクターは、野生型HSVゲノムの大部分を保持してもよく、またはウイルス増幅を危うくすることなく欠失される非必須遺伝子産物をコードする野生型HSVゲノムの50%超を有してもよい。対象rHSVベクターは、HSV複製およびパッケージングに必要とされる2つのシスエレメント-複製起点(oriS)、およびパッケージングシグナル(配列aまたはpac)も含んでもよい。
ある特定の態様では、対象rHSVおよび/またはrAAVベクターは、in vitro培養条件、例えばバイオリアクター(例えば、0.5L、1L、2L、3L、5L、10L、20L、50L、100L、250L、500L、または1,000Lワーキングボリュームバイオリアクター)、例えば感染後3日間のフェドバッチベクター産生のためのCelliGen Plus充填床バイオリアクター(New Brunswick Scientific)で産生される。
ある特定の態様では、対象rHSVベクターは、固体支持体に依存するVeroおよびVero由来細胞株などの接着依存性細胞株でin vitro培養物として産生される。ある特定の態様では、固体支持体は、組織培養皿、プレート、ボトル、フラスコ、細胞ファクトリーなどの組織培養表面である。ある特定の態様では、固体支持体は、Cytodex 1(GE Healthcare Life Sciences、ピスカタウェイ、NJ)などのマイクロキャリア;FibraCel(New Brunswick Scientific、エジソン、NJ)などのマクロキャリア、または培地灌流を可能にするCellCube(Corning Life Sciences、ローエル、MA)などの多層培養容器である。
ある特定の態様では、対象rHSVおよび/またはrAAVベクターは、懸濁液中で増殖するように適合された真核生物細胞におけるin vitro培養物、例えばBHK細胞株の懸濁液培養物として産生される。
ある特定の態様では、培養上清は、1×1010プラーク形成単位(PFU)を超えるrHSV、1×1011プラーク形成単位(PFU)を超えるrHSV、1×1012プラーク形成単位(PFU)を超えるrHSV、1×1013プラーク形成単位(PFU)を超えるrHSV、1×1014プラーク形成単位(PFU)を超えるrHSVをもたらす。
ある特定の態様では、ヒトを含む動物に投与するのに十分な純度を有するベクターストックを得るために、ベクターストックは1つまたは複数の後処理ステップ、例えば、濾過および/または濃縮(例えば、深層濾過、全量濾過、接線流濾過(TFF)、および透析濾過)、マルチカラムクロマトグラフィー精製、最終濃縮/緩衝液交換などによって産生される。ある特定の態様では、精製プロセスおよび精製ベクターストックは、GMP基準を満たす。
ある特定の態様では、rHSVおよび/またはrAAVベクターストックの力価は、約1~2×107PFU/ml、約1~2×108PFU/ml、約1~2×109PFU/ml、約1~2×1010PFU/ml、約1~2×1011PFU/ml、または約1~2×1012PFU/mlである。
ある特定の態様では、rAAVベクターストックの全収量は、約1~25×1014総VGの精製rAAV、約1~10×1014総VGの精製rAAV、約1~5×1014総VGの精製rAAV、または約2~4×1014総VGの精製rAAVである。
ある特定の態様では、そのようにして産生されたrHSVおよび/またはrAAVベクターは、高い最終産物純度を確実にするために、イオン交換クロマトグラフィーおよび/またはイオジキサノール密度勾配遠心分離によって粗細胞溶解物からさらに精製される。ある特定の態様では、そのようにして産生されたrAAVベクターは、臨床グレードのベクターバッチとして適格となる。
ある特定の態様では、本発明のAAV産生方法は、そのようにして産生されたrAAVベクターの力価、純度、および/または効力を決定するステップをさらに含む。これは、純度を決定するためのタンパク質のSDS-PAGE分離の銀染色、感染性粒子に対するrAAV完全カプシドの比(TCID50)を決定するためのqPCR、残存HSVタンパク質を決定するためのELISA、および残存HSV DNAを決定するためのqPCRのうち1つまたは複数を使用して、精製rAAVストックを特徴づけるステップを含んでもよい。
7.rHSVによって産生されるAAVを使用した筋ジストロフィーの処置
対象rHSVベースの系は、rAAVの大規模産生に使用することができ、次にrAAVは、様々な形態の筋ジストロフィー、例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、筋緊張性ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSH)、先天性筋ジストロフィー(CDM)、眼咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)、遠位型筋ジストロフィー、エメリー-ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD)などを処置するための遺伝子治療において使用され得る。ある特定の態様では、筋ジストロフィーはDMDまたはBMDである。
7.rHSVによって産生されるAAVを使用した筋ジストロフィーの処置
対象rHSVベースの系は、rAAVの大規模産生に使用することができ、次にrAAVは、様々な形態の筋ジストロフィー、例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、筋緊張性ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSH)、先天性筋ジストロフィー(CDM)、眼咽頭型筋ジストロフィー(OPMD)、遠位型筋ジストロフィー、エメリー-ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD)などを処置するための遺伝子治療において使用され得る。ある特定の態様では、筋ジストロフィーはDMDまたはBMDである。
故に、本発明の別の側面は、筋ジストロフィーの処置を必要とする対象における筋ジストロフィー(DMDおよびBMDなど)を処置する方法であって、マイクロジストロフィン遺伝子などの筋ジストロフィーにおける欠損遺伝子の機能性バージョンをコードする組換えAAV(rAAV)ベクターの治療有効量を対象に投与するステップを含み、rAAVが対象rHSVベクターおよび相補系を使用する本発明の方法によって産生される、前記方法を提供する。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;またはUS10,166,272(全て参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているものである。
ある特定の態様では、マイクロジストロフィン遺伝子は、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含む(PCT/US2016/013733に記載されているものなど)。
ある特定の態様では、方法は、そのようにして産生されたrAAVを対象に投与するステップの前に、対象rHSVベクターおよび相補系を使用する本発明の方法によってrAAVを産生するステップをさらに含む。
実施例1
rHSVおよびrcHSVの検出
本明細書において記載されるのは、HSVストック、および最終的にはAAVストック中のrHSVおよびrcHSVの存在を決定するのに利用することができる2つのアッセイである。
rHSVおよびrcHSVの検出
本明細書において記載されるのは、HSVストック、および最終的にはAAVストック中のrHSVおよびrcHSVの存在を決定するのに利用することができる2つのアッセイである。
1つのアッセイでは、ICP27を産生するV27細胞でHSVストックをアッセイして、rHSV(その複製はトランスで供給されるICP27に依存する)のプラーク形成単位(PFU)力価を決定する。並行して、同じHSVストックを、ICP27を産生しないVero細胞でもアッセイして、任意のrcHSV(その複製はトランスで供給されるICP27に依存しない)の存在を評価する。
このアッセイは、細胞核で複製すると、rHSVまたはrcHSVは細胞変性効果(CPE)を誘導し、感染細胞にプラークを形成させるという事実に基づく(Yeら、2014;Adamson-Smallら、2016)。
残存HSVの検出は、最低検出限界を確実に可能にするように確立されている。現在、10~20PFU/mLという低い検出限界が記載されている(Kangら、2009;Yeら、2011)。
あるいは、またはさらに、ICP27に関する第2のPCRベースのアッセイを、rHSVおよび/またはrcHSVの検出に利用する。このアッセイの1つの主な限界は、ウイルス粒子が感染性であるかどうかを示さないことである。しかし、連続継代は、検出されるシグナルが経時的に増幅されるかどうかを明らかにすることができ、粒子が複製コンピテントおよび/または感染性であるかどうかを決定するのに役立つ。
実施例2
新規ICP27発現カセット設計
本明細書において記載されるのは、新規接着性Vero、無血清懸濁液適合BHK細胞株、またはヘルペス感染を許容し、故にその増殖を支持する任意の他の細胞の生成に有用な、ICP27発現カセットをコードするいくつかのDNA配列である。
新規ICP27発現カセット設計
本明細書において記載されるのは、新規接着性Vero、無血清懸濁液適合BHK細胞株、またはヘルペス感染を許容し、故にその増殖を支持する任意の他の細胞の生成に有用な、ICP27発現カセットをコードするいくつかのDNA配列である。
そのような新規ICP27補完細胞は、ICP27コードUL54遺伝子の完全な欠失を有する新規複製欠損rHSV-1ウイルス/ベクターの増殖に使用される場合、複製コンピテントなrcHSVを生成する可能性が(あるとしても)極めて低いであろう。新規ICP27補完細胞は、ウイルスゲノムと、新規接着性Veroまたは無血清懸濁液適合BHK細胞株の細胞ゲノムに存在する組み込まれたICP27遺伝子の間の配列重複がより小さいため、現在使用されているd27-1 rHSVベースのベクターを増殖させるのにも使用することができる。
対象新規接着性Veroまたは無血清懸濁液適合BHK細胞株における、ICP27コードUL54遺伝子の完全な欠失を有する新規複製欠損rHSV-1ウイルス/ベクターの増殖は、細胞ゲノムに組み込まれたICP27遺伝子と、完全なUL54遺伝子欠失を有する rHSVのウイルスゲノムの間の重複がないであろう。これは、いかなる複製コンピテントなrcHSVウイルスも含まない、または実質的に含まないrHSVストックの産生を可能にする。
より小さなICP27発現カセット(すなわち、V27、2-2またはB130細胞中の約2.4kb ICP27発現カセットより小さい)をコードするDNA配列を、以下により詳細に記載する。
配列番号1(2,188nts)は、UL54プロモーターの412nts;ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードする、HSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の1,539ntsを含む、UL54遺伝子の1951nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,139~115,089);ならびに多重制限部位リンカーおよびウシ成長ホルモンポリアデニル化(bGHポリ(A))シグナル配列の237ntsを含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号2(2,188nts)は、UL54プロモーターの412ntsと;HSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の最初の1217ntsを含む、UL54遺伝子の1,629nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113、139~114、767)、ならびにICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするICP27コドン最適化配列の残存322nts;ならびに多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列の237ntsを含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号3(2,188nts)は、UL54プロモーターの412ntsを含む、UL54遺伝子の412nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,139~113,550);ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするコドン最適化HSV-1 ICP27 ORF配列の完全1,539nts;ならびに多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列の237ntsを含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号4(2,447nts)は、UL54プロモーターの412nts;ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするHSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の1,539nts;およびHSV-1 UL55遺伝子配列の496ntsを含む、UL54およびUL55遺伝子の2,447nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,139~115,585)からなる、V27細胞中にあるのと同じDNA配列(RiceおよびKnipe、1990)を含有するポリヌクレオチド配列である。
配列番号5(2,314nts)は、完全UL54プロモーターの538ntsおよびHSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の最初の1215ntsを含む、UL54遺伝子の1,753nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113、013-114、765);ならびにICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするICP27コドン最適化配列の残存324nts;ならびに多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列の237ntsを含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号6は、UL54プロモーターの412nts;ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするコドン最適化HSV-1 ICP27 ORF配列の完全1,539ntsを含む、UL54遺伝子のHSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,139~113,550);多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列を含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号7は、UL54プロモーターの412nts;ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするコドン最適化HSV-1 ICP27 ORF配列の完全1,539ntsを含む、UL54遺伝子のHSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,139~113,550);ならびに多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列の237ntsを含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号8(2,314nts)は、完全UL54プロモーターの538nts;ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするHSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の1,539ntsを含む、UL54遺伝子の2,077nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,013-115,089);ならびに237nts多重制限部位リンカーおよびウシ成長ホルモンポリアデニル化(bGHポリ(A))シグナル配列を含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号9(2,188nts)は、UL54プロモーターの412ntsと;HSV-1 KOS1.1と同一のICP27 ORF配列の最初の1232ntsを含む、UL54遺伝子の1,644nts HSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113、139~114、782)、ならびにICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)をコードするICP27コドン最適化配列の残存307nts;ならびに237nts多重制限部位リンカーおよびbGHポリ(A))シグナル配列を含有するポリヌクレオチド配列である。類似の配列は、他の適切な供給源由来の任意のポリ(A)シグナル配列、例えば、合成配列または他の真核生物遺伝子もしくはウイルス由来の配列による、bGHポリ(A)シグナル配列の置換を含んでもよい。
配列番号10は、ICP27 HSV-1株KOS1.1 ICP27ペプチド(配列番号10;GenPept Accession AAF43147)のポリペプチド配列である。
実施例3
ICP27補完アッセイ
新規ICP27発現構築物の、rHSVの複製を支持する能力をテストするために、一連の補完実験を行った。具体的には、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5か、または関係がないGFPプラスミド対照配列のいずれかのポリヌクレオチド配列を保有するプラスミドをトランスフェクトしたとき、BHK21細胞をMOI 0.1でrHSVに感染させた。トランスフェクション24時間後、細胞をPBSで洗浄してトランスフェクションミックスの残余物を除去した。新鮮な培地を次いで各ウェルに添加した。細胞上清試料を感染後72時間時点で回収し、標準的なプラークアッセイを使用してV27細胞単層で滴定した(実施例1を参照のこと)。補完実験からの結果を図1に示す。
ICP27補完アッセイ
新規ICP27発現構築物の、rHSVの複製を支持する能力をテストするために、一連の補完実験を行った。具体的には、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5か、または関係がないGFPプラスミド対照配列のいずれかのポリヌクレオチド配列を保有するプラスミドをトランスフェクトしたとき、BHK21細胞をMOI 0.1でrHSVに感染させた。トランスフェクション24時間後、細胞をPBSで洗浄してトランスフェクションミックスの残余物を除去した。新鮮な培地を次いで各ウェルに添加した。細胞上清試料を感染後72時間時点で回収し、標準的なプラークアッセイを使用してV27細胞単層で滴定した(実施例1を参照のこと)。補完実験からの結果を図1に示す。
結果は、全ての分析したICP27発現構築物が、rHSVの複製を同様の効率で支持することができることを示した。
実施例4
新規ICP27発現細胞株:BHK-27およびVero-27の生成
BHK-27およびVero-27細胞株および関連する細胞株は、BHK-21またはVero細胞にICP27配列保有プラスミドをそれぞれトランスフェクトするか、または配列番号1、2、3、5、6、7、8、もしくは9によって定義されたICP27配列を保有する第3世代レンチウイルスベクターにこれらの細胞を感染させて生成した。安定なクローンをジェネティシン選択下で単離し、ウエスタンブロットによってICP27発現を、標準的なプラークアッセイによってrHSV産生をテストした。
新規ICP27発現細胞株:BHK-27およびVero-27の生成
BHK-27およびVero-27細胞株および関連する細胞株は、BHK-21またはVero細胞にICP27配列保有プラスミドをそれぞれトランスフェクトするか、または配列番号1、2、3、5、6、7、8、もしくは9によって定義されたICP27配列を保有する第3世代レンチウイルスベクターにこれらの細胞を感染させて生成した。安定なクローンをジェネティシン選択下で単離し、ウエスタンブロットによってICP27発現を、標準的なプラークアッセイによってrHSV産生をテストした。
BHK153と呼ばれるBHK-27クローンの1つを、以下の実施例8で使用した。
実施例5
BHK-27およびVero-27におけるrHSVの産生
単離した安定なBHK-27またはVero-27細胞クローンをMOI 0.1でd27-1 rHSVに感染させ、72時間インキュベートした。細胞上清中のrHSV力価を、標準的なプラークアッセイによって決定した。代表的な結果は、同定された陽性クローン(クローン#16、50、63、110、および153など)が高レベルのrHSVを産生したことを示している(図2)。
実施例5
BHK-27およびVero-27におけるrHSVの産生
単離した安定なBHK-27またはVero-27細胞クローンをMOI 0.1でd27-1 rHSVに感染させ、72時間インキュベートした。細胞上清中のrHSV力価を、標準的なプラークアッセイによって決定した。代表的な結果は、同定された陽性クローン(クローン#16、50、63、110、および153など)が高レベルのrHSVを産生したことを示している(図2)。
実施例6
BHK-27およびVero-27で産生されたrHSVからのAAVベクターの産生
rAAVベクターは、HEK 293細胞かまたはBHK-21細胞のいずれかを、GOIを含むrAAVゲノムか、またはAAV rep/cap発現カセットのいずれかをコードする2つのrHSVベクターに両rHSVともMOI 2で同時感染させて産生する。rAAVベクターを感染後72時間で回収する。
BHK-27およびVero-27で産生されたrHSVからのAAVベクターの産生
rAAVベクターは、HEK 293細胞かまたはBHK-21細胞のいずれかを、GOIを含むrAAVゲノムか、またはAAV rep/cap発現カセットのいずれかをコードする2つのrHSVベクターに両rHSVともMOI 2で同時感染させて産生する。rAAVベクターを感染後72時間で回収する。
実施例7
UL54遺伝子の完全な欠失を有するrHSV-1ゲノム
ヘルペスウイルスで報告されているICP27遺伝子の最大の欠失は、d27-1 rHSVウイルスにおけるICP27遺伝子の1,624bpの欠失であり、BamHI部位をクレノウDNAポリメラーゼによって平滑化し、ICP27遺伝子中の1,624bpの欠失を生成した後のBamHIおよびStuI切断ならびにライゲーションによる環状化後に、pPs27pdlから構築されたpPsd27-1プラスミドの相同組換えによって生成された(RiceおよびKnipe、1990)。
UL54遺伝子の完全な欠失を有するrHSV-1ゲノム
ヘルペスウイルスで報告されているICP27遺伝子の最大の欠失は、d27-1 rHSVウイルスにおけるICP27遺伝子の1,624bpの欠失であり、BamHI部位をクレノウDNAポリメラーゼによって平滑化し、ICP27遺伝子中の1,624bpの欠失を生成した後のBamHIおよびStuI切断ならびにライゲーションによる環状化後に、pPs27pdlから構築されたpPsd27-1プラスミドの相同組換えによって生成された(RiceおよびKnipe、1990)。
このウイルスは、ICP27を発現するVero由来V27細胞で増殖することもできる。V27細胞は、pBH27プラスミドを用いたVero細胞の安定な形質導入によって生成された。プラスミドは、ICP27遺伝子と共に2.4kb HSV-1 KOS1.1 BamHI-HpaI DNA断片を含有する。d27-1 rHSV-1ウイルス/ベクターと、V27細胞ゲノムに組み込まれているICP27コード配列の間には815bpの大きな相同配列重複がある(RiceおよびKnipe、1988;RiceおよびKnipe、1990)。
同様に、他のVeroまたはBHK-21ベースのICP27発現細胞株、2-2またはB130は、両方ともプラスミド pSG130 B/S由来の類似の2.4kb BamHI-SstI ICP27遺伝子断片を担持する(Sekulovichら、1988;Smithら、1992;Howardら、1998)。
配列番号11(2,077nts)は、対象新規複製欠損ICP27欠失rHSVベクターを生成するためにHSV-1(KOS1.1)ゲノムから欠失されたUL54遺伝子のHSV-1(KOS1.1)DNA配列(GenBank Accession KT887224;nts:113,013-115,089)の2,077bpに相当するポリヌクレオチド配列である。そのような新規rHSVベクターは、UL54遺伝子のこれまでで最大および完全な2,077bp欠失を有する。これは、細胞ゲノムに組み込まれたICP27遺伝子と、rHSVのウイルスゲノムの間に重複配列がない新規接着性Veroまたは無血清懸濁液適合BHK細胞株と併用される場合、いかなる複製コンピテントなrcHSVウイルスも含まないrHSVストックの産生を可能にする。
ヘルペスウイルス目由来の他のウイルスにおける欠失は、UL53遺伝子またはその類似体のオープンリーディングフレーム(ORF)の終止コドンの後の第1のヌクレオチドから始まり、UL54遺伝子またはその類似体のORFの終止コドンを含む、最後のヌクレオチドまでとなろう。
本ICP27欠失ベクター-SLD27-は、d27-1ウイルス(1,624nts;RiceおよびKnipe、1990)より大きな453ntsの欠失をICP27遺伝子(2,077nts;配列番号11)中に有する。故に、SLD27ゲノムと、配列番号1、2、3、5、6、7、8、および9のプラスミド(プラスミド配列番号4を除く)を使用して生成された補完細胞株中のICP27遺伝子の間にDNA配列重複はないことになる。
プラスミド配列番号4は、V27補完細胞株中のHSV-1 DNA配列に相当し、d27-1ウイルスとV27細胞ゲノム配列の間に815ntsの重複を有する。
細胞ゲノムに組み込まれたICP27遺伝子と、完全なUL54遺伝子欠失を有するrHSVウイルスゲノムの間に配列重複がない新規接着性Veroまたは無血清懸濁液適合BHK細胞株における、ICP27コードUL54遺伝子の完全な欠失を有する新規複製欠損rHSV-1ウイルス/ベクターの増殖は、複製コンピテントなrcHSVウイルスを含まないrHSVストックの産生を可能にする。
細胞ゲノムに組み込まれたICP27遺伝子と、完全なUL54遺伝子欠失を有するrHSVウイルスゲノムの間に配列重複がない新規接着性Veroまたは無血清懸濁液適合BHK細胞株における、ICP27コードUL54遺伝子の完全な欠失を有する新規複製欠損rHSV-1ウイルス/ベクターの増殖は、複製コンピテントなrcHSVウイルスを含まないrHSVストックの産生を可能にする。
対象rHSVベクター、および対象rHSVベクターから欠失されたICP27コード配列を発現する補完細胞(complementary cell)株は、遺伝子治療に有用なrAAVの大規模産生に使用することができる。例えば、Thomasら(Scalable Recombinant Adena-Associated Virus Production Using Recombinant Herpes Simplex Virus Type 1 Coinfection of Suspension-Adapted Mammalian Cells. Hum Gen Ther 20(8):861~870頁、2009、内容全体が参照により本明細書に組み込まれる);Adamson-Smallら(A scalable method for the production of high-titer and high-quality adeno-associated type 9 vectors using the HSV platform. Hum Gene Ther Meth 28(1):1~14頁、2017、内容全体が参照により本明細書に組み込まれる);およびClementら(Large-Scale Adena-Associated Viral Vector Production Using a Herpesvirus-Based System Enables Manufacturing for Clinical Studies. Human Gene Therapy 20:796~806頁、2009、内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
実施例8
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの産生
この実験では、そのプロモーターおよびコード配列を含むICP27遺伝子(UL54)を、細菌人工染色体(BAC)ベクター(HSV-1 KOS1.1-BAC)に組み込まれた野生型HSV-1 KOS1.1株ゲノムから、エレクトロコンピテント大腸菌における相同組換えを使用して完全に欠失させた。ICP27欠失HSV-1ウイルスのロバストな産生が、基本的にrcHSV汚染がないこれらのICP27欠失HSV-1-BACクローンから達成され得ることを示すために、UL54遺伝子中の2.1kb(2,077bp)の欠失を有する独立して単離されたICP27欠失HSV-1-BACクローンの4つを、実施例1に記載したV27およびVero細胞プラークアッセイを使用してテストした。4つのクローンのうち2つ、クローン#3およびクローン#4からの代表的な結果を、それぞれ図3および4に示した。
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの産生
この実験では、そのプロモーターおよびコード配列を含むICP27遺伝子(UL54)を、細菌人工染色体(BAC)ベクター(HSV-1 KOS1.1-BAC)に組み込まれた野生型HSV-1 KOS1.1株ゲノムから、エレクトロコンピテント大腸菌における相同組換えを使用して完全に欠失させた。ICP27欠失HSV-1ウイルスのロバストな産生が、基本的にrcHSV汚染がないこれらのICP27欠失HSV-1-BACクローンから達成され得ることを示すために、UL54遺伝子中の2.1kb(2,077bp)の欠失を有する独立して単離されたICP27欠失HSV-1-BACクローンの4つを、実施例1に記載したV27およびVero細胞プラークアッセイを使用してテストした。4つのクローンのうち2つ、クローン#3およびクローン#4からの代表的な結果を、それぞれ図3および4に示した。
具体的には、ICP27遺伝子(UL54)を、エレクトロコンピテント大腸菌における相同組換えを使用して、本発明により初めて完全に欠失させた。
エレクトロコンピテント大腸菌技術における相同組換えは、相同組換えおよび標的DNA配列に隣接する両側の約50bpの相同領域に基づく。これは、BACベクター上の野生型HSVゲノムなどの標的DNA、特にICP27遺伝子を、標的DNAを欠失させて修飾することができる系である。
エレクトロコンピテント大腸菌技術における相同組換えは、相同組換えおよび標的DNA配列に隣接する両側の約50bpの相同領域に基づく。これは、BACベクター上の野生型HSVゲノムなどの標的DNA、特にICP27遺伝子を、標的DNAを欠失させて修飾することができる系である。
1つのそのようなエレクトロコンピテント大腸菌株は、DH10B大腸菌株に由来するDY380である。別のそのような株は、DY380に由来するSW102である。SW102のガラクトースオペロンは、ガラクトキナーゼ遺伝子(galK)が欠失されていることを除いて十分に機能するように修飾されているが、galK機能をトランスで加えることができ、それにより炭素源としてガラクトースで増殖する能力を回復することができる。これは、SW102におけるgalKベースの選択の生物学的基盤を成す。
galKベースの選択は、ポジティブ選択およびネガティブ選択の両方を伴う2段階システムである。まず、ポジティブ選択ステップ中、BACにおける特定の位置、例えばICP27遺伝子座に対する相同性(例えば、両側の少なくとも50bp)を含有するgalKカセットを、相同組換えによってBACに挿入する。得られた組換え細菌は、次いで、唯一の炭素源としてガラクトースを含む最小培地で増殖することができる(陽性選択)。次に、galKカセットを、BACベクター中のgalKカセットに隣接する相同性を用いてドナー配列によって置換する。成功した組換え体は、炭素源としてグリセロールを含む最小プレートで、2-デオキシ-ガラクトース(DOG)に対する耐性に基づきgalKカセットに対して選択して同定することができる。DOG自体は無害であるが、galKはDOGをリン酸化して非代謝型の、したがって細菌宿主には毒性中間体である、2-デオキシ-ガラクトース-1-リン酸になる可能性がある。故に、galKカセットを失っている(例えば、組換えによって)細菌のみが生き残り、DOG耐性コロニーになることになる(ネガティブ選択)。
この系を使用して、野生型HSV-1 KOS1.1株を担持するBACを、まず大腸菌SW102株にエレクトロポレーションによって導入した。次に、ICP27遺伝子に隣接するゲノム領域に対して相同な約50bpの配列によって両側で隣接されたgalKコード配列を含むgalKカセットを、PCR増幅によって生成した。ここで、ICP27遺伝子に隣接する50bp相同領域は、UL54遺伝子のHSV-1 KOS1.1 DNA配列の2,077bp(GenBank Accession KT887224;nts:113,013~115,089)であるICP20遺伝子を完全に排除するように設計した。実施例7および配列番号11を参照のこと。この欠失は、538bp UL54プロモーター(配列番号11のヌクレオチド1~538)、および1539bp ICP27コード配列(配列番号11のヌクレオチド539~2077)を含む。
相同組換え後、galKポジティブ選択を行って、2,077bp ICP27遺伝子をgalKカセットと置換している組換え体を同定した。
次に、galKを、ICP27隣接配列を用いて(KT887224のヌクレオチド113,013の約50bp上流を、KT887224のヌクレオチド115,089の約50bp下流に連結して)相同組換えを使用してBACベクターから同様に排除した。このステップ後、galKネガティブ選択を行って、galKカセットを失っている組換え体を同定した。得られたBACクローンを、ICP27欠失HSV-1-BACクローンと名付けた。基本的に汚染rcHSVがないロバストなrHSV産生を支持する能力を示すために、そのようなクローンのうち4つ、すなわちクローン1~4をさらなるテストに供した。
次に、galKを、ICP27隣接配列を用いて(KT887224のヌクレオチド113,013の約50bp上流を、KT887224のヌクレオチド115,089の約50bp下流に連結して)相同組換えを使用してBACベクターから同様に排除した。このステップ後、galKネガティブ選択を行って、galKカセットを失っている組換え体を同定した。得られたBACクローンを、ICP27欠失HSV-1-BACクローンと名付けた。基本的に汚染rcHSVがないロバストなrHSV産生を支持する能力を示すために、そのようなクローンのうち4つ、すなわちクローン1~4をさらなるテストに供した。
具体的には、BHK153細胞(実施例4を参照のこと)を、個々のICP27欠失HSV-1-BACクローン(すなわち、クローン1~4)由来のBAC DNAによってトランスフェクトした。ICP27欠失HSV-1-BACクローン由来のBAC DNA配列は、rHSV産生のためのICP27機能を提供できることが以前に確認されている(図2参照のこと)BHK153細胞に安定に組み込まれたICP27遺伝子と相同領域を共有しない。トランスフェクトされたBHK153細胞の溶解物を、トランスフェクション約12~13日後に回収し、rHSVを含有する上清を実施例1の方法を使用して6ウェルプレートでアッセイして、V27細胞およびVero細胞におけるrHSVウイルス力価を決定した。クローン3および4の感染2日後の結果を、図3および4にそれぞれ示す。
ICP27遺伝子の2,077bp欠失を有する本発明のrHSVベクターが、ロバストなrHSV産生を十分支持できることは明白である。ICP27を発現するV27細胞では、4つのICP27欠失HSV-1-BACクローン全てが、全ての段階希釈(10-1、10-2、...、および10-6)でV27細胞においてプラークを生成した。図3および4を参照のこと。10-6希釈では約2~10プラークがあり、細胞変性効果(CPE)が10-1および10-2希釈で観察された。これは、それぞれ100μLおよび10μLの回収に相当する。
Vero細胞(ICP27欠失HSV-1ウイルス増殖に必要とされるICP27機能を欠く)では、段階希釈10-1および10-2で4つのICP27欠失HSV-1-BACクローンのいずれからもプラークは観察されなかった。図3および4を参照のこと。
対照として、BHK153細胞でのHSV-1 KOS1.1-BAC DNAのトランスフェクションによって前もって生成した野生型HSV-1 KOS1.1-BACウイルスに感染後、段階希釈10-1、10-2、および10-3でCPEがVero細胞において観察された(データ不図示)。
実施例9
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびヒトジストロフィンミニ遺伝子かまたはAAV Rep/Capコード配列のいずれかとのTK遺伝子座の置換
この例では、HSV-1チミジンキナーゼ(TK)遺伝子座(UL23)を、ヒトジストロフィンミニ遺伝子(マイクロジストロフィン)などの目的の遺伝子(GOI)か、またはrAAV産生に必要とされる任意のAAV rep/cap発現カセットかのいずれかと置換するために、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを相同組換えによってさらに修飾した。2つのrHSVベクター(rHSV GOI;およびrHSVrep/cap)による適切なプロデューサー細胞株の同時感染は、遺伝子治療のためのrAAV遺伝子治療ベクターを生成するのに使用することができる。
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびヒトジストロフィンミニ遺伝子かまたはAAV Rep/Capコード配列のいずれかとのTK遺伝子座の置換
この例では、HSV-1チミジンキナーゼ(TK)遺伝子座(UL23)を、ヒトジストロフィンミニ遺伝子(マイクロジストロフィン)などの目的の遺伝子(GOI)か、またはrAAV産生に必要とされる任意のAAV rep/cap発現カセットかのいずれかと置換するために、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを相同組換えによってさらに修飾した。2つのrHSVベクター(rHSV GOI;およびrHSVrep/cap)による適切なプロデューサー細胞株の同時感染は、遺伝子治療のためのrAAV遺伝子治療ベクターを生成するのに使用することができる。
これを達成する1つの方法は、上記したようにgalK選択を使用した2段階プロセスを使用することによる。まず、エレクトロポレーションおよび組換えによりTK遺伝子座(UL23)をgalKカセットと置換する。2つのプライマーを使用するPCRによってgalKカセットを増幅する。各プライマーはgalKカセットに隣接し、HSV-1 TK遺伝子座配列(UL23)内の挿入部位の両側の少なくとも50bp配列の配列を増幅する。得られたPCR産物は、エレクトロポレーションおよび組換えのための2つの50bp TK相同領域に隣接したgalKコード配列を有する。得られたPCR産物を、次いで、ICP27欠失HSV-1-BACクローンを有する大腸菌SW102に導入して(実施例8を参照のこと)、相同組換えを行う。陽性galK選択は、完全なICP27欠失およびHSV TK遺伝子へのgalK遺伝子挿入の両方を有する、修飾されたICP27欠失HSV-1-BACゲノムをもたらした(ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/galK+)。
次のステップでは、エレクトロポレーションおよび組換えにより、galKをGOIかまたはrep/cap DNAカセットのいずれかと置換し、rAAV産生のための一対のrHSVベクター(rHSV GOIおよびrHSVrep/cap)をもたらす。
あるいは、異なるアプローチとして、galK選択マーカーをAAV rep/cap発現カセットかまたはGOIのいずれかに最初に挿入して、galK標識rep/cap発現カセットまたはgalK標識GOIを生成した後、galK標識rep/cap発現カセットまたはgalK標識GOIを、ICP27欠失HSV TK遺伝子座に相同組換えを使用して挿入した。データ不図示。
さらにあるいは、AAV ITR配列に隣接するGOIカセットが安定に組み込まれたプロデューサー細胞株(PCL)を使用して、AAVの産生のための単一のrHSV rep/capベクターを構築してもよい。
そのような対のrHSVベクターの1つは、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を有する。具体的には、目的の遺伝子は、(WO/2016/115543として公開された、参照により本明細書に組み込まれる)PCT/US2016/013733に記載されているジストロフィンミニ遺伝子であってもよい。1つのそのような特定のマイクロジストロフィン遺伝子は、CK8プロモーターの転写制御下で、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含み、本明細書では「CK8-HuDys5」と呼ばれる。AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子は、エレクトロポレーションおよび組換えに必要とされる50bp相同領域にさらに隣接する(例えば、TK-ITR-CK8-HuDys5-ITR-TK)。構築物全体はプラスミドに担持されてもよく(例えば、pJ234TK-ITR-CK8-HuDys5-ITR-TK-Final)、プラスミドは、大腸菌(一例としてSW102)におけるICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/galK+での相同組換えの前にNruIおよびZraIによって線状化することができる。galKネガティブ選択後、galKを除去し、TK位置に挿入されたGOIカセットを有する成功した組換え体(ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/ITR-GOI-ITR)について、クローンをスクリーニングする。これは、完全欠失ICP27(UL54)遺伝子、TKmut遺伝子を含む、修飾されたrHSV BACベクターであり、後者の遺伝子は、AAV ITR配列に隣接するCK8プロモーターの制御下でヒトジストロフィンミニ遺伝子によって置換される。
さらに、AAV ITR配列に隣接するGOIカセットが安定に組み込まれたプロデューサー細胞株(PCL)を使用して、AAVの産生のための単一のrHSV rep/capベクターを構築してもよい。
実質的に同じアプローチを使用して、任意のAAV rep/cap発現カセットをICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/galK+のTK(UL23)遺伝子座に挿入して、galKネガティブ選択によりICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/galK+でエレクトロポレーションおよび組換えを行った後に、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/rep/capをもたらすことができる。rep/capカセットは、TK遺伝子座に隣接する50bp配列相同領域を含むプライマーを使用してPCR増幅によって生成することができる。
上記の構築物では、HSVゲノムはpBACプラスミドに挿入され、その挿入配列はloxP配列に隣接した。BAC配列は、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/ITR-GOI-ITR、およびICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/rep/cap骨格から、それぞれBACベクターおよびCre発現(Cre-expressing)プラスミドをICP27発現BHKまたはVero細胞へ同時トランスフェクトすることによって除去することができる。BAC配列を欠く子孫ウイルスのプラーク精製は、ウイルスICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-GOI-ITR、およびICP27欠失HSV-1 TKmut/rep-capをもたらす。
例えば、rAAVベクターは、実施例6に従って、これらの2つのrHSVベクターを使用して産生することができる。得られたrAAVベクターは、ITR配列内に筋肉特異的CK8プロモーターの制御下のヒトジストロフィンミニ遺伝子HuDys5を有し、筋ジストロフィーを処置する遺伝子治療において容易に使用することができる。
上記のプロセスのわずかな変形は、相同組換えを使用して、任意のGOIを任意の他のGOIによって直接置換するステップを含んでもよい。例えば、ICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-GOI-ITRクローンの生成後、galK選択によりGOIを別のGOによって直接置換してもよい。例えば、新旧のGOIの プロモーターおよびポリA領域が同じならば、それらは、相同組換えのための50bpの最小相同領域として機能することができる。これらの配列が異なるならば、次いでスペーサー領域が使用され得る(それらが少なくとも50bp長であるならば)。
具体的には、プロモーターおよびポリA領域が同一であるとして、galKカセットは、まず、GOIコード配列のプロモーターとポリA配列の間のICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-GOI-ITRにエレクトロポレーションおよび組換えによって挿入され得る。galKポジティブ選択後、そのプロモーターとポリAシグナル配列の間のGOIのコード配列がgalKによって置換された、ICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-プロモーター-galK-ポリA-ITRが得られる。次に、ICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-prom-galK-ポリA-ITR中の挿入されたgalKカセットが、エレクトロポレーションおよび組換えにより別のGOI由来のコード配列によって置換される。ICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-GOI-ITRは、galKネガティブ選択後に得られる。
同様に、AAV rep-capX発現カセットを、ICP27欠失HSV-1 TKmut/galK+の欠失されたTK(UL23)遺伝子座に挿入して、galKネガティブ選択によりICP27欠失HSV-1 TKmut/galK+でエレクトロポレーションおよび組換えを行った後に、ICP27欠失HSV-1 TKmut/rep-capXをもたらすことができる。
BAC配列は、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/ITR-GOI-ITR、およびICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/rep/capX骨格から、それぞれBACベクターおよびCre発現プラスミドをICP27発現BHKまたはVero細胞へ同時トランスフェクトすることによって除去することができる。BAC配列を欠く子孫ウイルスのプラーク精製は、ウイルスICP27欠失HSV-1 TKmut/ITR-GOI-ITR、およびICP27欠失HSV-1 TKmut/rep-capXをもたらす。
実施例10
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびヒトジストロフィンミニ遺伝子かまたはAAV Rep/Capコード配列-FRT構築物のいずれかとのTK遺伝子座の置換-FRT構築物
この例では、および実施例9と同様に、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを、ヒトジストロフィンミニ遺伝子などの目的の遺伝子か、またはrAAV産生に必要とされるAAV rep/cap発現カセットのいずれかをHSV-1 TK遺伝子座(UL23)に挿入することによってさらに修飾する。この例と実施例9の違いは、中間体構築物中のgalKカセット、およびGOI(例えばジストロフィンミニ遺伝子)、およびrep-cap発現カセットが、全てfrtGおよびfrtH配列に隣接して構築物のより容易な交換を促す点である。故に、大腸菌におけるエレクトロポレーションおよび組換えは、frtGおよびfrtH部位に隣接するgalKカセットとTK遺伝子座を置換するために最初に使用するのみであり、次いで、FLP組換えによりGOIかまたはrep-cap発現カセットのいずれかによってgalKを置換することができる。
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびヒトジストロフィンミニ遺伝子かまたはAAV Rep/Capコード配列-FRT構築物のいずれかとのTK遺伝子座の置換-FRT構築物
この例では、および実施例9と同様に、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを、ヒトジストロフィンミニ遺伝子などの目的の遺伝子か、またはrAAV産生に必要とされるAAV rep/cap発現カセットのいずれかをHSV-1 TK遺伝子座(UL23)に挿入することによってさらに修飾する。この例と実施例9の違いは、中間体構築物中のgalKカセット、およびGOI(例えばジストロフィンミニ遺伝子)、およびrep-cap発現カセットが、全てfrtGおよびfrtH配列に隣接して構築物のより容易な交換を促す点である。故に、大腸菌におけるエレクトロポレーションおよび組換えは、frtGおよびfrtH部位に隣接するgalKカセットとTK遺伝子座を置換するために最初に使用するのみであり、次いで、FLP組換えによりGOIかまたはrep-cap発現カセットのいずれかによってgalKを置換することができる。
これもやはり、上記したようにgalK選択を使用して2段階プロセスで達成される。まず、エレクトロポレーションおよび組換えによりTK遺伝子座(UL23)をfrtG-galK-frtHカセットと置換する。2つのプライマーを用いるPCRによってfrtG-galK-frtHカセットを増幅する。各プライマーは、HSV-1 TK遺伝子座(UL23)に隣接する配列と相同な50bpの配列を有する。得られたPCR産物は、frtGおよびfrtHに隣接するgalKコード配列を中央に有し、frtGおよびfrtHは次に、相同組換えのための2つの50bp TK相同領域に隣接する。PCR産物は、次いで相同組換えのために、ICP27欠失HSV-1-BACクローンを有する大腸菌(例えば、SW102)に導入する(実施例8を参照のこと)。陽性galK選択は、完全なICP27欠失およびTK欠失の両方を有し、galKがfrtGおよびfrtH部位に隣接している、BACベクター上の修飾されたrHSVをもたらす(ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-galK-frtH)。このBACクローンを次いで、FLP組換えにより、任意のITR-GOI-ITRカセット、および任意のrep/capカセットのアクセプターとしてその後使用する。
次のステップでは、galKを2つの構築物のどちらか1つとFLP組換えにより置換し、rAAV産生に有用な一対のrHSVベク2ターをもたらす。
そのようなrHSVベクターの1つは、frtGおよびfrtH部位にさらに隣接する、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を有する。具体的には、目的の遺伝子は、(WO/2016/115543として公開され、参照により本明細書に組み込まれる)PCT/US2016/013733に記載されているジストロフィンミニ遺伝子であってもよい。1つのそのような特定のマイクロジストロフィン遺伝子は、CK8プロモーターの転写制御下で、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含み、本明細書では「CK8-HuDys5」と呼ばれる。あるいは、本明細書において上記したものなど、異なるジストロフィンミニ遺伝子のいずれかが挿入されてもよい。
そのようなrHSVベクターの1つは、frtGおよびfrtH部位にさらに隣接する、AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を有する。具体的には、目的の遺伝子は、(WO/2016/115543として公開され、参照により本明細書に組み込まれる)PCT/US2016/013733に記載されているジストロフィンミニ遺伝子であってもよい。1つのそのような特定のマイクロジストロフィン遺伝子は、CK8プロモーターの転写制御下で、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含み、本明細書では「CK8-HuDys5」と呼ばれる。あるいは、本明細書において上記したものなど、異なるジストロフィンミニ遺伝子のいずれかが挿入されてもよい。
AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子は、frtGおよびfrtH部位にさらに隣接する(frtG-ITR-GOI-ITR-frtH)。構築物全体は、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-galK-frtHでのFLP組換えのためにトランスファープラスミドに担持されてもよい。galKネガティブ選択後、galKを失っている成功した組換え体は、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-ITR-GOI-ITR-frtHとして得ることができる。これは、完全欠失ICP27(UL54)遺伝子およびTK遺伝子(UL23)を含み、後者の遺伝子がAAV ITR配列およびfrtG-frtH部位に隣接するGOIによって置換される、BACベクター上の修飾されたrHSVベクターである。
実質的に同じアプローチを使用して、AAV rep-capX(任意の適切な/所望のAAVカプシドのための)発現カセットをICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-galK-frtHのTK(UL23)遺伝子座に挿入し、FLP組換えと、その後のgalKネガティブ選択を行った後に、ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-rep-capX-frtHをもたらすことができる。
ICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-ITR-GOI-ITR-frtHにおけるloxP隣接BAC骨格、およびICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-rep-capX-frtHにおけるloxP隣接BAC骨格は、それぞれBACベクターおよびCre発現プラスミドをVero細胞へ同時トランスフェクトすることによって、両方とも排除することができる。ベータガラクトシダーゼを欠く子孫ウイルスのプラーク精製は、ウイルスICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-ITR-GOI-ITR-frtH、およびICP27欠失HSV-1-BAC TKmut/frtG-rep-capX-frtHをもたらす。
rAAVベクターは、実施例6に従って、これらの2つのrHSVベクターを使用して産生することができる。得られたrAAVベクターは、ITR配列内にヒトジストロフィンミニ遺伝子などの任意のGOIを有し、筋ジストロフィーを処置する遺伝子治療において容易に使用することができる。
実施例11
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびICP27補完細胞における相同組換えによるTK(UL23)遺伝子座へのAAV Rep/Capコード配列の挿入と、その後のHSVクローンのアシクロビル選択
この例では、および実施例9と同様に、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを、rAAV産生に必要とされるAAV rep/cap発現カセットをHSV-1 TK遺伝子座(UL23)に挿入することによってさらに修飾する。この例と実施例9の違いは、適切な大腸菌株におけるエレクトロポレーションの代わりに、真核生物ICP27補完細胞への同時トランスフェクション後に相同組換えが行われる点、ならびに中間体構築物におけるgalKカセットの選択および/または反対の選択の代わりに、HSVクローンの選択に使用される選択マーカーが、インタクトなTK遺伝子を含むクローンに対するアシクロビル(ACV)である点である。
完全なICP27欠失を有するrHSVベクターの生成、およびICP27補完細胞における相同組換えによるTK(UL23)遺伝子座へのAAV Rep/Capコード配列の挿入と、その後のHSVクローンのアシクロビル選択
この例では、および実施例9と同様に、実施例8のICP27欠失HSV-1-BACベクターを、rAAV産生に必要とされるAAV rep/cap発現カセットをHSV-1 TK遺伝子座(UL23)に挿入することによってさらに修飾する。この例と実施例9の違いは、適切な大腸菌株におけるエレクトロポレーションの代わりに、真核生物ICP27補完細胞への同時トランスフェクション後に相同組換えが行われる点、ならびに中間体構築物におけるgalKカセットの選択および/または反対の選択の代わりに、HSVクローンの選択に使用される選択マーカーが、インタクトなTK遺伝子を含むクローンに対するアシクロビル(ACV)である点である。
同一ではないが類似したアプローチも、ヒトジストロフィンミニ遺伝子などの任意の目的の遺伝子をTK遺伝子座に挿入するのに使用することができる。
具体的には、アシクロビルは、主に単純ヘルペスウイルス感染、水痘、帯状疱疹および他のヘルペスウイルスの処置に使用される、1974年に最初に開発された抗ウイルス薬である。アシクロビルは、実験室試薬としても利用することができる。アシクロビルは、ヘルペスTK(チミジンキナーゼ)酵素によってアシクロビル一リン酸に変換され、次いで宿主細胞キナーゼによってアシクロビル三リン酸(ACV-TP)に変換されるヌクレオシド類似体である。ACV-TPは、ヘルペス特異的DNAポリメラーゼを不活性化する競合的阻害剤であり、それ故に正常な細胞プロセスに影響を与えることなくさらなるウイルスDNA合成を防ぐ。
具体的には、アシクロビルは、主に単純ヘルペスウイルス感染、水痘、帯状疱疹および他のヘルペスウイルスの処置に使用される、1974年に最初に開発された抗ウイルス薬である。アシクロビルは、実験室試薬としても利用することができる。アシクロビルは、ヘルペスTK(チミジンキナーゼ)酵素によってアシクロビル一リン酸に変換され、次いで宿主細胞キナーゼによってアシクロビル三リン酸(ACV-TP)に変換されるヌクレオシド類似体である。ACV-TPは、ヘルペス特異的DNAポリメラーゼを不活性化する競合的阻害剤であり、それ故に正常な細胞プロセスに影響を与えることなくさらなるウイルスDNA合成を防ぐ。
相同組換えを使用して、GOI(ヒトジストロフィンミニ遺伝子など)またはこの場合ではAAV rep/cap8発現カセットを、HSV TK遺伝子座UL23を取り囲む相同領域に隣接させることができ、ドナーDNAとして使用してHSVベクター中のTK遺伝子を不活性化することができる。相同組換えによりTK遺伝子機能を失っている(およびそれ故に同時にGOIまたはrep/capカセットを獲得している)HSVのみが、アシクロビルの存在下で増殖しながら生き残ることができる。
このアプローチを使用することにより、発現カセットの両側で HSV TK遺伝子座を取り囲む約50bpの相同領域に隣接するrepcap発現カセットを使用して、ICP27欠失HSV-1-BACベクター上のTK遺伝子座(UL23)を22.5μg/mLのアシクロビル選択に基づき不活性化した。具体的には、ICP27欠失HSV-1-BACベクターとの重複配列がない機能性ICP-27遺伝子を発現するV75.4細胞、Vero由来細胞株に、ICP27欠失HSV-1-BACベクター(Creで前処置した)、およびHSV TK遺伝子座を取り囲む約50bpの相同領域に両側で隣接するrepcap8発現カセットを包含するドナーDNAを含有するプラスミドを同時トランスフェクトした。V75.4細胞を次いでアシクロビル約22.5μg/mLの存在下で培養して、相同組換えによりHSV TK遺伝子座をおそらく不活性化しているクローンを選択した。アシクロビル耐性クローンは、感染後3~7日(3~7dpi)時点で観察され、repcap8発現カセットの存在をqPCRアッセイによって確認した。
この同じ選択スキームは、AAV ITR配列に隣接するGOI、例えばAAV ITR配列に隣接するミニジストロフィン発現カセットを含む本発明のICP27欠失HSV-1-BACベクターのTK遺伝子座に挿入する場合にも使用することができる。
rAAVベクターは、次いで、実施例6に従ってこれらの2つのrHSVベクターを使用して産生することができる。得られたrAAVベクターは、ITR配列内にヒトジストロフィンミニ遺伝子などの任意のGOIを有し、筋ジストロフィーを処置する遺伝子治療において容易に使用することができる。
実施例12
V75.4細胞株の生成
この例は、ICP27遺伝子を欠失したHSVベクターを産生するためのパッケージング細胞株(V75.4細胞株)の確立を示す。パッケージング細胞株は、ICP27遺伝子の完全な欠失を有する本発明のHSVベクターとの配列重複がないように設計されたICP27コード配列を含有する。
V75.4細胞株の生成
この例は、ICP27遺伝子を欠失したHSVベクターを産生するためのパッケージング細胞株(V75.4細胞株)の確立を示す。パッケージング細胞株は、ICP27遺伝子の完全な欠失を有する本発明のHSVベクターとの配列重複がないように設計されたICP27コード配列を含有する。
V75.4細胞株の生成に使用される親細胞株は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)(マナッサス、VA)から入手したVero細胞株CCL-81であった。Vero細胞株は、単純ヘルペスウイルス1(HSV-1)を含む様々なタイプのウイルスに極めて感染しやすいアフリカミドリザル(Cercopithecus aethiops)腎臓細胞株である。ヌクレオチド配列UL54-002(プロモーターおよびコドン最適化 ORF)配列番号12を挿入して、レンチプロウイルスプラスミドから生成されたレンチウイルスベクターによって、Vero細胞を安定に形質導入した。V75.4細胞に安定に組み込まれたICP27発現カセットは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節因子エレメント(WPRE)配列、および配列番号13に示されるような、3’側のLTRレンチウイルス配列からのレンチウイルスポリアデニル化シグナルを含有する。
形質導入、クローニングおよび細胞株同定
5%CO2による加湿CO2制御インキュベーター中、DMEMプラス5%FBS、37℃で維持したVero細胞を、感染多重度(MOI)=10でレンチウイルスベクターPR-UL54-002により形質導入した。このプーからの細胞を、異なる密度で15cm2プレートに播種してクローニングし、5%CO2による加湿CO2制御インキュベーター中、37℃で選択なしにDMEMプラス10%FBSで維持した。2~3週間後、単一コロニーマスターウェル(MW)をトリプシンによって剥離し、クローニングシリンダーを使用して回収した。マスターウェル(MW)からの細胞を24ウェルプレートに播種し、同じ培地および条件で維持した。ウェルがコンフルエントに達したとき、トリプシンを使用してクローンを剥離し、2つの24ウェルプレートに拡大した(1つはスクリーニングのための末端複製(terminal replica)用、1つは増殖用)。HSV産生スクリーニングに予定されている培養物の一部を、MOI=0.15でΔ27HSVに感染させ、72時間後に回収し、HSV UL36コピーのDDPCR力価および1mLあたりのプラークについてテストした。
形質導入、クローニングおよび細胞株同定
5%CO2による加湿CO2制御インキュベーター中、DMEMプラス5%FBS、37℃で維持したVero細胞を、感染多重度(MOI)=10でレンチウイルスベクターPR-UL54-002により形質導入した。このプーからの細胞を、異なる密度で15cm2プレートに播種してクローニングし、5%CO2による加湿CO2制御インキュベーター中、37℃で選択なしにDMEMプラス10%FBSで維持した。2~3週間後、単一コロニーマスターウェル(MW)をトリプシンによって剥離し、クローニングシリンダーを使用して回収した。マスターウェル(MW)からの細胞を24ウェルプレートに播種し、同じ培地および条件で維持した。ウェルがコンフルエントに達したとき、トリプシンを使用してクローンを剥離し、2つの24ウェルプレートに拡大した(1つはスクリーニングのための末端複製(terminal replica)用、1つは増殖用)。HSV産生スクリーニングに予定されている培養物の一部を、MOI=0.15でΔ27HSVに感染させ、72時間後に回収し、HSV UL36コピーのDDPCR力価および1mLあたりのプラークについてテストした。
4つの優れたMWを同定し、表1に示す。
最終的に、最も高いレベルの産生は、さらなるサブクローニングのために選択されたMW LV-Vero002 #75(MW75)で見出された。
MW75からの細胞を、前述と同じ培地および条件で、96ウェルプレートに0.3細胞/ウェルの密度で播種する限界希釈によってクローニングした。プレートを目視で点検して、単一細胞のみを播種されたウェルを同定した。1週間の増殖後、培地を交換し、コンフルエントに達したウェルで、トリプシンを使用してクローンを剥離し、24ウェルプレートに拡大した。ウェルがコンフルエントに達したとき、トリプシンを使用してクローンを剥離し、2つの24ウェルプレートに拡大した(1つはスクリーニングのための末端複製用、1つは増殖用)。HSV産生スクリーニングに予定されている培養物の一部を、MOI=0.15でΔ27HSVに感染させ、72時間後に回収し、HSV UL36コピーのDDPCR力価についてテストした。優れたMW75サブクローンを、図5に示すようにUL36 DDPCRによって選択した。
MW75からの細胞を、前述と同じ培地および条件で、96ウェルプレートに0.3細胞/ウェルの密度で播種する限界希釈によってクローニングした。プレートを目視で点検して、単一細胞のみを播種されたウェルを同定した。1週間の増殖後、培地を交換し、コンフルエントに達したウェルで、トリプシンを使用してクローンを剥離し、24ウェルプレートに拡大した。ウェルがコンフルエントに達したとき、トリプシンを使用してクローンを剥離し、2つの24ウェルプレートに拡大した(1つはスクリーニングのための末端複製用、1つは増殖用)。HSV産生スクリーニングに予定されている培養物の一部を、MOI=0.15でΔ27HSVに感染させ、72時間後に回収し、HSV UL36コピーのDDPCR力価についてテストした。優れたMW75サブクローンを、図5に示すようにUL36 DDPCRによって選択した。
サブクローンをクローン#4、#20および#24に絞り込み、生存率、結合時間、および継代P26までの世代安定性について評価した。Δ27HSVウイルスの安定性および収量はMW75クローン#4(それ故にV75.4細胞株)で最も良く(図6)、これを本発明のrc-HSVフリー系でのさらなる使用のために選択した。
V75.4を含むこれらの新たに確立されたパッケージング細胞株中のICP-27コード配列は、ICP27タンパク質のC末端をコードするコドン最適化領域を含有する。コドン最適化は、現在野生状態で使用されているd27-1 HSVベクター中の残留ICP27コード配列と比べて、核酸レベルで配列相同性が最も少なくなるように設計した。d27-1 HSVベクター上の残留CP27コード配列と、対象パッケージング細胞株中のICP27コード配列の間のいずれの配列重複もコドン縮重により67%以下に低下するため、伝統的d27-1 HSVベクターを対象V75.4型パッケージング細胞株にパッケージングする場合、rcHSVウイルス粒子を生成する機会を最小化するようにコドン最適化を設計した。
実際に、予備調査結果(データ不図示)は、伝統的d27-1 HSVベクターをV75.4細胞株にパッケージングした場合、汚染rcHSVがd27-1 HSVストックにない程度まで、rcHSVウイルス粒子は生成されないことを示した。
実施例13
V75.4細胞株で調製したHSV調製物における検出可能なrcHSVの欠如
この例は、対象HSVベクターおよびパッケージング細胞株が、一緒に使用された場合、検出可能なrcHSV復帰変異体のないHSVストックを産生することを示す。
V75.4細胞株で調製したHSV調製物における検出可能なrcHSVの欠如
この例は、対象HSVベクターおよびパッケージング細胞株が、一緒に使用された場合、検出可能なrcHSV復帰変異体のないHSVストックを産生することを示す。
具体的には、完全なICP-27欠失を有するいくつかの対象HSVベクター(本明細書における「SLB27」ベクター)、およびHSVベクターのTK遺伝子座に挿入したrep/cap発現カセット(SLB27-RC9 #1、#2および#3)またはITR配列に隣接するGOI(SLB27-goi #1および#2)のいずれかをテストした。これらのベクターを使用して対象V75.4パッケージング細胞株を感染させて、これらのベクターの第1継代(P1)を増殖および産生した。P1ベクターを次いで使用して、V75.4細胞を感染させてこれらのベクターの第2継代(P2)を産生した。P2継代HSVベクターを次いで、Vero細胞(機能性ICP27を持たない)またはV75.4細胞(機能性ICP27を有する)のいずれかでテストし、ddPCRを次いで使用して、対象ICP27欠失HSVベクターと宿主細胞(V75.4)中のHSV ICP27断片の間の望ましくない組換え事象後に生じた可能性がある任意のrcHSVを検出した。
標準曲線を引く必要なしに、圧倒的な精度で、シグナル対ノイズ比が増加した、投入試料あたりの標的DNAコピーの絶対数をもたらすその能力のために、ここではddPCRを使用した。
データは、対象V75.4細胞で増殖された任意のSLB27調製物のP2において、またはP2をVero細胞で増幅された場合、rcHSVは検出されない(BLQ、または「定量限界未満」)ことを示した。実際に、対象V75.4細胞で増殖された任意のSLB27調製物におけるVeroプラークアッセイによって、rcHSVは継代P8まで検出されなかった。
対照として、部分的なICP27欠失およびTK遺伝子座への類似のGOI挿入(Δ27HSVgoi)を有する伝統的HSVベクターは、特にrcHSVフリーと推定されるHSVウイルスストックをVero細胞でテストした場合、かなりの量のrcHSV復帰変異体を有する(以下の表を参照のこと)。
実施例14
V75.4細胞株で増殖された場合の不完全なICP27欠失と対比した、完全なICP27欠失を有するHSVベクターのより高い力価
この例は、V75.4などの対象パッケージング細胞株で増殖された場合、対象HSVベクターは、不完全なICP27欠失を有する伝統的HSVベクターより高い力価を有するHSVストックを産生したことを示す。
V75.4細胞株で増殖された場合の不完全なICP27欠失と対比した、完全なICP27欠失を有するHSVベクターのより高い力価
この例は、V75.4などの対象パッケージング細胞株で増殖された場合、対象HSVベクターは、不完全なICP27欠失を有する伝統的HSVベクターより高い力価を有するHSVストックを産生したことを示す。
対象HSVベクターは、同じ遺伝子座の部分的な欠失のみを有する伝統的HSVベクターと比べて、ICP27遺伝子座により大きなゲノム欠失を有するため、この結果は驚くべきことである。故に、対象HSVベクターは伝統的HSVベクターと比べてあまり「健康」でないと予想されていた。実際に、事前試験は、一般に使用されるd27-1 HSV株(d27-1株は、得られたHSVベクター中のICP27のC末端領域コード配列の後ろに残った部分的なICP27欠失を有する)より大きなHSV中の欠失は、V27パッケージング細胞株では十分に増殖せず、感染V27細胞は成長するのに著しく長い時間がかかることを示した。より重要なことには、回収されたHSVのウイルス力価は5~10倍低かった(Bunnell、博士論文、アルバータ大学、2001)。
故に、伝統的d27-1 HSV株(不完全なICP27欠失を有する)より大きな(完全な)欠失を有する対象HSVベクターの力価が、両方とも対象V75.4パッケージング細胞株で増殖された場合、d27-1と比べてより高い力価を実際にもたらしことは驚きであった。図7に示すように、対象SLB27ベクターの最大2倍(100%)高い力価(実施例13を参照のこと)が、V75.4細胞中のΔ27HSVベクターと比べて観察された。力価軸のlogスケールに注目のこと。
完全なICP27欠失を有する対象SLB27 HSVベクターを使用した場合、d27-1 HSVベクターによって感染された同じ細胞と比べて、高い~極めて高いパーセンテージの合胞体プラーク表現型が感染パッケージング細胞(すなわち、この場合V75.4細胞)で観察されたことも驚くべきことである。合胞体プラークは、感染細胞とその隣接(非感染)細胞との融合によって形成され、多核肥大細胞の形成をもたらし、おそらくより効率の良いHSV産生につながった。合胞体プラーク形成は、より高いゲノムコピー(ddPCRによって測定した場合)および感染(プラーク)力価/mLとして示され得る。
実際に、図8に示すように、対象SLB27 HSVウイルスによって感染されたV75.4細胞のほとんど全ての培養物は、継代6(P6)で合胞体プラーク表現型を生じた。クローンの1つ(SLB27-RC9 #2)は、感染V75.4細胞で74%の合胞体プラークを有し、別のクローン(SLB27-goi #1)は、感染V75.4細胞で75%の合胞体プラークを有した。対照的に、d27-1 HSVベクターによって感染された対応するV75.4培養物は、同じ条件下で合胞体プラーク形成を示さなかった。
これらの驚くべき発見は、パッケージング細胞中の相補的ICP27コード配列と相まって、HSVベクターにおけるICP27の完全な欠失が、潜在的に合胞体プラーク形成の高いパーセンテージにより、HSVウイルスストックにおける有害なrcHSV生成を本質的に排除しただけでなく、意外にもより効率の良いHSVウイルス産生ももたらしたことを示している。
実施例15
BHK細胞株で増殖された場合の不完全なICP27欠失と対比した、完全なICP27欠失を有するHSVベクター使用して調製されたAAVベクターのより高い力価
この例は、AAV rep/Capコード配列またはAAV ITR配列に隣接するGOIのいずれかを有する対象HSVベクターは、BHKなどの適切なAAV産生細胞株を同時感染させるのに使用された場合、不完全なICP27欠失を有する類似のHSVベクターによって産生されるものより高いAAV力価を産生することができることを示す。
BHK細胞株で増殖された場合の不完全なICP27欠失と対比した、完全なICP27欠失を有するHSVベクター使用して調製されたAAVベクターのより高い力価
この例は、AAV rep/Capコード配列またはAAV ITR配列に隣接するGOIのいずれかを有する対象HSVベクターは、BHKなどの適切なAAV産生細胞株を同時感染させるのに使用された場合、不完全なICP27欠失を有する類似のHSVベクターによって産生されるものより高いAAV力価を産生することができることを示す。
具体的には、完全なICP27欠失を有する本発明の2つのHSVベクター(1つはTK遺伝子座にAAV9 rep/Capコード配列を含み、もう1つはAAV ITR配列に隣接するジストロフィンミニ遺伝子を含む)を、対象V75.4パッケージング細胞株で増殖させてHSVストックを回収した。回収HSVストックを次いで使用して、AAV産生細胞株BHKを感染させてAAV粒子を産生した。得られたAAV力価を決定し、不完全なICP27欠失を有する伝統的HSVベクター(d27HSV)を使用して同様に産生されたAAVと比較した。
同じウイルス量または感染多重度(MOI=2)、ならびに同じ細胞数を各実験で使用した(実験あたり1×106細胞;各群n=3)。
AAV収量実験に使用したΔ27HSV-goi #3およびΔ27HSV-RC9ベクターの両方で、rcHSVおよびICP27が検出され、以前の発見と一致した。対照的に、対応するSLB27-RC9 #2およびSLB27-goi #2 HSVベクターストックでは、rcHSV汚染およびICP27は検出されなかった。
AAV収量実験に使用したΔ27HSV-goi #3およびΔ27HSV-RC9ベクターの両方で、rcHSVおよびICP27が検出され、以前の発見と一致した。対照的に、対応するSLB27-RC9 #2およびSLB27-goi #2 HSVベクターストックでは、rcHSV汚染およびICP27は検出されなかった。
図9に示すように、AAV力価は、約2.5×109のAAV力価と比べて平均で約5.5×109であった。rcHSVおよびICP27はAAV産生を阻害し得るため、対象HSVベクターおよびパッケージング細胞株の使用に関連したはるかに高いAAV力価は、BHK産生細胞株を感染させるのに使用したHSVストックにおけるrcHSVまたはICP27の欠如によるものであった可能性がある。
ここで引用された全ての参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
DNAおよびペプチド配列
DNAおよびペプチド配列
Claims (50)
- ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスであって、前記ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子、またはその機能的等価遺伝子中の欠失によって特徴づけられ、前記欠失が少なくとも1,200bp長であり、前記ICP27をコードする遺伝子(配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、前記ウイルス。
- 非臨床(または実験室)株ウイルスである、または非臨床(または実験室)株ウイルスに由来する、請求項1に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記欠失が、前記ICP27をコードする遺伝子または前記その機能的等価遺伝子のコード配列(またはORF)全体を含む、請求項1または2に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記欠失が、前記ICP27をコードする遺伝子もしくは前記その機能的等価遺伝子のプロモーター領域全体、または前記プロモーター領域の一部(例えば、最も3’側の約400ヌクレオチド)をさらに含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ICP27をコードする遺伝子が、配列番号11のポリヌクレオチド配列を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、アロヘルペスウイルス科またはマラコヘルペスウイルス科に由来する、請求項1~5のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、ヘルペスウイルス科に由来する、請求項1~5のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、アルファヘルペスウイルス亜科、ベータヘルペスウイルス亜科、またはガンマヘルペスウイルス亜科に由来する、請求項7に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、HHV-1(単純ヘルペスウイルス-1またはHSV-1)、HHV-2(単純ヘルペスウイルス-2またはHSV-2)、HHV-3(水痘帯状疱疹ウイルスまたはVZV)、HHV-4(エプスタインバーウイルスまたはEBV)、HHV-5(サイトメガロウイルスまたはCMV)、HHV-6A/HHV-6B(ロゼオロウイルス、ヘルペスリンパ球向性ウイルス)、HHV-7、またはHHV-8(カポジ肉腫関連ヘルペスウイルスまたはKSHV)に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、オナガザルヘルペスウイルス-1(CeHV-1)またはネズミヘルペスウイルス68(MHV-68またはMuHV-4)に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、クモザルヘルペスウイルス1(Ateline herpesvirus 1)、クモザルヘルペスウイルス(spider monkey herpesvirus)、ブタヘルペスウイルス、ウシヘルペスウイルス2、オナガザルヘルペスウイルス1(ヘルペスBウイルス)、オオコウモリアルファヘルペスウイルス1、ウサギヘルペスウイルス4、マカクヘルペスウイルス1、カンガルーヘルペスウイルス2、およびヒヒヘルペスウイルス2などのシンプレックスウイルス属に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、ウシヘルペスウイルス1、ウシヘルペスウイルス5、スイギュウヘルペスウイルス1、ヤギヘルペスウイルス1、イヌヘルペスウイルス1、オナガザルヘルペスウイルス9、シカヘルペスウイルス1、シカヘルペスウイルス2、ヘラジカヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス1、ウマヘルペスウイルス3、ウマヘルペスウイルス4、ウマヘルペスウイルス8、ウマヘルペスウイルス9、ネコヘルペスウイルス1、およびブタヘルペスウイルス1などのバリセロウイルス属に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、カモヘルペスウイルス1、ハトヘルペスウイルス1、トリヘルペスウイルス2、トリヘルペスウイルス3(GaHV-3またはMDV-2)、シチメンチョウヘルペスウイルス1(HVT)、およびクジャクヘルペスウイルス1などのマルディウイルス属に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、トリヘルペスウイルス1、およびオウムヘルペスウイルス1などのイルトウイルス(Litovirus)属に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、アカウミガメヘルペスウイルス(Caretta caretta herpesvirus)、ウミガメヘルペスウイルス1、ウミガメヘルペスウイルス2、ウミガメヘルペスウイルス3、ウミガメヘルペスウイルス4、アオウミガメヘルペスウイルス、クーバーヘルペスウイルス(Coober herpesvirus)、ヌマガメヘルペスウイルス1、ヌマガメヘルペスウイルス2、線維乳頭腫関連ヘルペスウイルス、カタトカゲヘルペスウイルス1、カタトカゲヘルペスウイルス2、カタトカゲヘルペスウイルス3、モリイシガメ(Glyptemis)ヘルペスウイルス1、モリイシガメヘルペスウイルス2、イグアナヘルペスウイルス1、イグアナヘルペスウイルス2、アカウミガメ口腔皮膚ヘルペスウイルス(Loggerhead orocutaneous herpesvirus)、肺-眼-気管関連ヘルペスウイルス、ヨコクビガメヘルペスウイルス1、ミシシッピアカミミガメヘルペスウイルス、アメリカハコガメヘルペスウイルス1、アメリカハコガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス1、リクガメヘルペスウイルス2、リクガメヘルペスウイルス3、リクガメヘルペスウイルス4、およびオオトカゲヘルペスウイルス1などの爬虫類アルファヘルペスウイルスに由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、アルセラフィンヘルペスウイルス1、アルセラフィンヘルペスウイルス2、クモザルヘルペスウイルス2、ウシヘルペスウイルス4、オナガザルヘルペスウイルス17、ウマヘルペスウイルス2、ウマヘルペスウイルス5、ウマヘルペスウイルス7、ニホンザルラディノウイルス、ウサギヘルペスウイルス1、およびネズミヘルペスウイルス4(マウスガンマヘルペスウイルス-68またはMHV-68)などのラディノウイルス属に由来する、請求項8に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記ウイルスが、KOS、KOS1.1、KOS1.1A、KOS63、KOS79、McKrae、Stain 17、F17、またはMcIntyreなどのHSV-1の株である、請求項9に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記その機能的等価遺伝子が、KSHVのORF57、EBVのMta/SM/EB2、またはヒトCMVのUL69である、請求項1~17のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)をさらに含む、請求項1~18のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルス。
- 前記AAV RepおよびCapタンパク質の前記コード配列、ならびに/またはAAV ITR配列に隣接する前記目的の遺伝子(GOI)が、ウイルスの非必須遺伝子(例えば、ウイルス複製に必要とされず、ウイルスパッケージングに必要とされない)に組み込まれる、またはウイルスの非必須遺伝子を置換する、請求項19の組換え複製欠損ウイルス。
- ICP27またはその機能的等価物を宿主細胞で発現させることができる組換えベクターであって、
(1)宿主細胞において前記コード配列の転写を指示することができるプロモーターに作動可能に連結された、前記ICP27または前記その機能的等価物のコード配列と;
(2)コード配列の3’側のポリアデニル化部位と;
(3)場合により、1つまたは複数のマルチクローニング部位とを含み;
請求項1~20のいずれか1項に記載のウイルスの300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、または6bp以下の連続ヌクレオチドを含有する前記ベクター。 - 前記ICP27が、配列番号10のアミノ酸配列を有する、または配列番号10と少なくとも60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、99.2%、99.4%、99.6%、もしくは99.8%同一である、請求項21に記載の組換えベクター。
- プロモーターが少なくとも400ポリヌクレオチドを含む、請求項21または22に記載の組換えベクター。
- プロモーターが、配列番号11のヌクレオチド1~538、配列番号11のヌクレオチド127~538、GenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,139~113,550、またはGenBankアクセッション番号KT887224のヌクレオチド113,013~113,550を含む、請求項23に記載の組換えベクター。
- 前記コード配列が、哺乳動物宿主細胞での発現のために部分的または完全にコドン最適化されている、請求項21~24のいずれか1項に記載の組換えベクター。
- コード配列の最も3’側の300~350ヌクレオチドが、哺乳動物宿主細胞での発現のためにコドン最適化されている、請求項25に記載の組換えベクター。
- 前記ポリアデニル化部位が、ウシ成長ホルモン(bGH)ポリアデニル化部位である、請求項21~26のいずれか1項に記載の組換えベクター。
- 前記ICP27のコード配列が、宿主細胞pre-mRNAスプライシングの阻害を低減する一方で、HSV後期遺伝子発現を可能にする変異を含む、請求項21~27のいずれか1項に記載の組換えベクター。
- 変異が、vBS3.3二重変異、vBS4.3二重変異、またはvBS5.3二重変異である、請求項28に記載の組換えベクター。
- 宿主細胞が、前記ICP27または前記その機能的等価物を発現することができる、請求項21~29のいずれか1項に記載の組換えベクターを含む宿主細胞。
- 組換えベクターが宿主細胞ゲノムに安定に組み込まれる、請求項30に記載の宿主細胞。
- BHK細胞、Vero細胞、またはHEK293細胞である、請求項30または31に記載の宿主細胞。
- 請求項1~20のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルスを増殖/増幅/産生する方法であって、請求項30~32のいずれか1項に記載の宿主細胞を、請求項1~20のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルスに感染させるステップを含む前記方法。
- 請求項30~32のいずれか1項に記載の感染宿主細胞から、請求項1~20のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルスを回収するステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 請求項1~20のいずれか1項に記載の組換え複製欠損ウイルスと、前記ICP27または前記その機能的等価物のコード配列の間に、300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、または2bp以下の配列重複がある、請求項33または34に記載の方法。
- AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)コード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む請求項19または20に記載の第1の組換え複製欠損ウイルス、ならびにAAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)を含む請求項19または20に記載の第2の組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を同時感染させるステップを含む前記方法。
- AAV ITR配列に隣接する目的の遺伝子(GOI)のコード配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を産生する方法であって、AAV RepおよびCapタンパク質のコード配列を含む請求項19または20に記載の組換え複製欠損ウイルスに産生宿主細胞を感染させるステップを含み、産生宿主細胞が、(1)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有する組み込まれたAAVプロウイルスを含み;(2)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するベクター(例えば、プラスミド)によってトランスフェクトされ;または(3)AAV ITR配列に隣接するGOIコード配列を有するrAAVに同時感染される、前記方法。
- 産生細胞株がBHK、Vero、またはHEK293である、請求項36または37に記載の方法。
- GOIが、ジストロフィンの機能的等価物(例えば、機能性マイクロジストロフィンタンパク質をコードするジストロフィンミニ遺伝子)である、請求項36~38のいずれか1項に記載の方法。
- AAVの指向性が骨格筋を含む(例えばAAV1、AAV6、AAV7、AAV8、またはAAV9、好ましくはAAV9)、請求項36~39のいずれか1項に記載の方法。
- 目的の遺伝子(GOI)には、LGMD2E(肢帯型筋ジストロフィー2E型)、LGMD2D(肢帯型筋ジストロフィー2D型)、LGMD2C(肢帯型筋ジストロフィー2C型)、LGMD2B(肢帯型筋ジストロフィー2B型)、LGMD2L(肢帯型筋ジストロフィー2L型)、LGMD2I(肢帯型筋ジストロフィー2I型)の原因遺伝子/欠損遺伝子、またはNAGLU(α-N-アセチルグルコサミニダーゼ、サンフィリポ症候群またはムコ多糖症IIIB型(MPS IIIB)に関する)、スルファミダーゼもしくはSGSH(ムコ多糖症IIIA型またはMPS IIIAに関する)、第IX因子、第VIII因子、ミオチューブラリン1(MTM1)、生存運動ニューロン(SMN、脊髄性筋萎縮症またはSMAに関する)、GalNAcトランスフェラーゼGALGT2、カルパイン-3(CAPN-3)、酸性アルファグルコシダーゼ(GAA、ポンペ病に関する)、アルファ-ガラクトシダーゼAもしくはGLA(ファブリー病に関する)、グルコセレブロシダーゼ、ジストロフィンもしくはマイクロジストロフィンの遺伝子もしくはコード配列が挙げられる、請求項36~40のいずれか1項に記載の方法。
- GOIがマイクロジストロフィン遺伝子である、請求項41に記載の方法。
- マイクロジストロフィン遺伝子が、US7,906,111;US7,001,761;US7,510,867;US6,869,777;US8,501,920;US7,892,824;PCT/US2016/013733;またはUS10,166,272に記載されているものである、請求項42に記載の方法。
- マイクロジストロフィン遺伝子が、完全長ジストロフィンタンパク質のR16およびR17スペクトリン様リピートのコード配列を含む(US7,892,824に記載されているものなど)、請求項43に記載の方法。
- マイクロジストロフィン遺伝子が、完全長ジストロフィンタンパク質のR1、R16、R17、R23、およびR24スペクトリン様リピートのコード配列を含む(PCT/US2016/013733に記載されているマイクロジストロフィン遺伝子など)、請求項44に記載の方法。
- 筋ジストロフィーの処置を必要とする対象における筋ジストロフィーを処置する方法であって、マイクロジストロフィン遺伝子(請求項43~45のいずれか1項に記載のものなど)をコードする組換えAAV(rAAV)ベクターの治療有効量を対象に投与するステップを含み、前記rAAVが、請求項36~40のいずれか1項に記載の方法によって産生される、前記方法。
- 対象にrAAVを投与するステップの前に、請求項36~40のいずれか1項に記載の方法によって前記rAAVを産生するステップをさらに含む、請求項46に記載の方法。
- ウイルスが、ICP27をコードする遺伝子またはその機能的等価遺伝子の中の欠失によって特徴づけられ、前記欠失が少なくとも1,200bp長であり、前記ICP27をコードする遺伝子(例えば、配列番号11)、またはその機能的等価遺伝子の最も3’末端の300bp、250bp、200bp、150bp、100bp、50bp、30bp、20bp、10bp、9bp、8bp、7bp、6bp、5bp、4bp、3bp、2bp、1bpまたは0bp以下を残す、ヘルペスウイルス目に由来する組換え複製欠損ウイルスを製造する方法であって、前記ICP27をコードする遺伝子または前記その機能的等価遺伝子の前記欠失を、宿主細胞での相同組換えによって作製するステップを含む前記方法。
- 相同組換えが、前記ICP27をコードする遺伝子または前記その機能的等価遺伝子を有する、ヘルペスウイルス目に由来する前記ウイルスのゲノム(例えば、HSVゲノム)を含む細菌人工染色体(BAC)を使用して実行される、請求項48に記載の方法。
- 宿主細胞が、大腸菌、または真核細胞、例えば酵母、昆虫細胞(例えば、SF9)、もしくは哺乳動物細胞(例えば、Vero細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)細胞、HeLa細胞、ヒト肺線維芽細胞MRC-5、ヒト包皮線維芽細胞(HFF)、ヒト胚性肺線維芽細胞(HELF)、メイディン-ダービーイヌ腎臓細胞(MDCK)、メイディン-ダービーウシ腎臓細胞(MDBK)など)である、請求項48または49に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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