JP2022541070A - 調節可能な発現系 - Google Patents
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Abstract
調節可能な遺伝子発現のための、スプライス調節剤結合配列を含むミニ遺伝子を含む組成物並びにその系及び使用方法が本明細書に提供される。
Description
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、この配列表は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。2020年7月22日に作成された前記ASCIIコピーは、PAT058643-WO-PCT_SL.txtという名称であり、サイズが108,491バイトである。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、この配列表は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。2020年7月22日に作成された前記ASCIIコピーは、PAT058643-WO-PCT_SL.txtという名称であり、サイズが108,491バイトである。
調節可能な遺伝子発現のためのミニ遺伝子を含む組成物並びにその系及び使用方法が本明細書に開示される。
所望の遺伝子産物の発現を増加させるために標的細胞に遺伝物質(例えば、異種核酸)を送達する遺伝子治療法は、この治療目的をサポートし得る。ウイルスは、感染した宿主による免疫監視を回避しながら、特定の細胞型への核酸送達において高度に効率的になるように進化してきた。Robbins et al.,(1998)Pharmacol.Ther.,80(1):35-47。これらの特性により、ウイルスは、遺伝子治療の送達媒体又はベクターとして魅力的になる。レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)及び単純ヘルペスウイルスを含むいくつかの種類のウイルスは、遺伝子治療用途での使用のために実験室で改変されている。Lunstrom et al.,(2018)Diseases,6(2):42。特に、アデノ随伴ウイルス(AAV)に由来するベクターは、(i)筋線維及びニューロンを含む多様な非分裂及び分裂細胞タイプに感染(伝達)することができ;(ii)ウイルス構造遺伝子を欠いており、それによりウイルス感染に対する天然の宿主細胞応答、例えばインターフェロン媒介応答が排除され;(iii)野生型ウイルスがヒトの病理学に関連付けられたことはなく;(iv)宿主細胞ゲノムに組み込むことができる野生型AAVとは対照的に、複製欠損AAVベクターは、一般に、エピソームとして存続するため、挿入型遺伝子変異又は癌遺伝子の活性化のリスクが制限され;(v)他のベクター系とは対照的に、AAVベクターは、有意な免疫応答を誘発しないため(iiを参照されたい)、例えば治療用異種核酸の長期発現を可能にする(それらの遺伝子産物が拒絶されない場合)ため、遺伝物質を効果的に送達し得る。Wold et al.,(2013)Curr.Gene Ther.,13(6):421-33;Lee et al.,(2017)Genes Dis.,4(2):43-63。
AAVは、パルボウイルス科のメンバーである。AAVゲノムは、通常、およそ4.7キロベース(kb)と、非構造的Rep(複製)及び構造的Cap(キャプシド)タンパク質をコードする2つの主要なオープンリーディングフレームとを含む直鎖状一本鎖DNA分子で構成される。2つのシス作用性末端逆位反復(ITR)配列がAAVコード領域に隣接し、これらは、典型的には、およそ145ヌクレオチド長であり、DNA複製の開始時にプライマーとして機能するヘアピン構造に折り畳むことができるパリンドローム配列を中断している。DNA複製におけるそれらの役割に加えて、ITR配列は、ウイルスの組み込み、宿主ゲノムからのレスキュー及び成熟ビリオンへのウイルス核酸のキャプシド形成に寄与することが示されている。Muzyczka et al.,(1992)Curr.Top.Micro.Immunol.,158:97-129。
疾患を予防又は処置するための重要な科学的研究ツール又は薬物である多くのタンパク質が開発されてきた。AAVなどのウイルスベクターは、様々な細胞型を形質導入し、これらのタンパク質をコードする異種核酸を様々な標的組織型に送達する能力のために望ましいが、タンパク質の発現時、例えば薬効の喪失から重篤な毒性まで様々な副作用が発生する可能性がある治療用タンパク質の発現レベルを調節して、例えば治療用タンパク質の発現のタイミング若しくは位置及び/又は治療用タンパク質のレベルを調節して効力を増加させ、且つ/又は副作用を減少させるための戦略を開発することが望ましい。
したがって、本開示は、部分的に、目的のタンパク質の発現をオフ又はオンにするために、小分子を使用してタンパク質の発現を制御するのに有用なミニ遺伝子ヌクレオチド配列を提供する。本開示は、そのようなミニ遺伝子配列を含むベクター、組換えウイルス及び医薬組成物も提供し、遺伝子発現を調節する方法におけるそれらの使用を企図する。
第1の態様において、目的のタンパク質をコードする導入遺伝子に連結されたミニ遺伝子を含む核酸分子が提供され、ここで、ミニ遺伝子は、第1のエクソン;第1のイントロン;第2のエクソン;第2のイントロン;及び第3のエクソンを含み、前記第2のエクソンは、スプライス調節剤結合配列を含み、スプライス調節剤の存在下では、前記第2のエクソンは、核酸のmRNA産物に含まれ、及び前記スプライス調節剤の非存在下では、前記第2のエクソンは、核酸のmRNA産物に含まれない。
実施形態において、第3のエクソンは、スプライス調節剤の不在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームであり、且つスプライス調節剤の存在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームではない終止コドンを含む。
実施形態において、第2のエクソンは、スプライス調節剤の存在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームである終止コドンを含む。
実施形態において、第1のエクソン及び第3のエクソンは、開始コドンを含まない。いくつかの実施形態において、第2のエクソンは、開始コドンを含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかの実施形態において、核酸は、ミニ遺伝子と導入遺伝子との間に配置されたプロテアーゼ切断部位をコードする配列を含む。
実施形態において、前記プロテアーゼ切断部位は、哺乳動物プロテアーゼによって切断される。
実施形態において、哺乳動物プロテアーゼは、フューリン、PCSK1、PCSK5、PCSK6、PCSK7、カテプシンB、グランザイムB、第XA因子、エンテロキナーゼ、ジェネナーゼ(genenase)、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼ又はエラスターゼ1である。
前述の態様及び実施形態のいずれかの実施形態において、プロテアーゼ切断部位は、RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ、RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ、RRXコンセンサスモチーフ、RNRR(配列番号39)、I-E-P-D-Xコンセンサスモチーフ(配列番号35)、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)及び[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択される切断モチーフを有するポリペプチドを含む。実施形態において、前記切断部位は、フューリンによって切断される。実施形態において、フューリンによって切断されるプロテアーゼ切断部位は、RNRR(配列番号39);RTKR(配列番号43);GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45);GTGAEDPRPSRKRR(配列番号47);LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号49);GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号51);GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号53);SLNLTESHNSRKKR(配列番号55);又はCKINGYPKRGRKRR(配列番号57)である。実施形態において、フューリンによって切断されるプロテアーゼ切断部位は、RNRR(配列番号39)を含む。実施形態において、プロテアーゼ切断部位をコードする配列は、CGCAACCGCCGC(配列番号19)を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、核酸は、ミニ遺伝子と導入遺伝子との間に配置された自己切断ペプチドをコードする配列を含み、任意選択により、自己切断ペプチドは、目的のタンパク質のN末端から1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10アミノ酸以内で切断する。実施形態において、自己切断ペプチドは、任意選択により、T2Aペプチド、P2Aペプチド、E2Aペプチド及びF2Aペプチドから選択される2Aペプチドであり、例えばT2Aペプチドを含み、例えば、自己切断ペプチドは、EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号61)を含み、任意選択により、自己切断ペプチドは、(GSG)EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号59)を含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、スプライス調節剤結合配列は、第2のエクソンの3’末端に位置する。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、スプライス調節剤結合配列は、AGAを含み、例えばそれからなり、及びスプライス調節剤は、5-(1H-ピラゾール-4-イル)-2-(6-((2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)オキシ)ピリダジン-3-イル)フェノール(LMI070)である。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第2のエクソンは、
CCTTGCTATCCCTGTCTTCTGTAGCTATTCTGAAACCATCAACAAAGGAGCACACCATTCCATCAGCAAAAGA(配列番号1);
GTAATTAGCTGAGAAGGAAGATCTGAAGGTTTAACGAGAGAGGGCGAGAGATACAAAATATCTGCTAGGAGA(配列番号2);
GGATTGTTTGTATTCCTGCCAATGATTTGTGAGACAGTCTGTTCCCCACATCCTCGTCAACAGA(配列番号3);
CTTTCTGACATCTTAACGAGGCAATACAGAGAGACGAATTTTCATCAGTTTGTTCAGGGAGACACATATAACAAAAGA(配列番号4);
ATCCATACATACTTAATGCTGAAATGTGAAGGGCTGAGAAAAAAGAAAAGA(配列番号5);
AATTGGAAACATCGAGGGAAAATGGGCTTTTTATTATTAAAACAAAACCTCAGTATTATCACTTAGAAACCTGAAATTGAACTCCAAAAGCCAAAGA(配列番号6);
AAGAATGTTCCTTTTGTGAAGAATGACTTAAGGAAGATTCATGATGACTGAGTGTGCCCGTGTGGAACTTTAGGACATAGATGCACTCCTACAGA(配列番号7);
TTGTCCTTCACTCCGTACTCCAGTTGGCCAAGCATAGGTCGCATGCCAGGGTCAAGGAGACTAAGGGAGA(配列番号8);
GACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号9);
ACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号10);
、及び
(a)~(k)のいずれかのフラグメント又は変異体であって、それに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の同一性を有するフラグメント又は変異体
から選択される配列を含む、例えばそれからなる。
CCTTGCTATCCCTGTCTTCTGTAGCTATTCTGAAACCATCAACAAAGGAGCACACCATTCCATCAGCAAAAGA(配列番号1);
GTAATTAGCTGAGAAGGAAGATCTGAAGGTTTAACGAGAGAGGGCGAGAGATACAAAATATCTGCTAGGAGA(配列番号2);
GGATTGTTTGTATTCCTGCCAATGATTTGTGAGACAGTCTGTTCCCCACATCCTCGTCAACAGA(配列番号3);
CTTTCTGACATCTTAACGAGGCAATACAGAGAGACGAATTTTCATCAGTTTGTTCAGGGAGACACATATAACAAAAGA(配列番号4);
ATCCATACATACTTAATGCTGAAATGTGAAGGGCTGAGAAAAAAGAAAAGA(配列番号5);
AATTGGAAACATCGAGGGAAAATGGGCTTTTTATTATTAAAACAAAACCTCAGTATTATCACTTAGAAACCTGAAATTGAACTCCAAAAGCCAAAGA(配列番号6);
AAGAATGTTCCTTTTGTGAAGAATGACTTAAGGAAGATTCATGATGACTGAGTGTGCCCGTGTGGAACTTTAGGACATAGATGCACTCCTACAGA(配列番号7);
TTGTCCTTCACTCCGTACTCCAGTTGGCCAAGCATAGGTCGCATGCCAGGGTCAAGGAGACTAAGGGAGA(配列番号8);
GACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号9);
ACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号10);
、及び
(a)~(k)のいずれかのフラグメント又は変異体であって、それに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の同一性を有するフラグメント又は変異体
から選択される配列を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第2のエクソンは、SNX7のエクソンに由来する配列を含み、任意選択により、配列は、SNX7の潜在的エクソンに由来する。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第2のエクソンは、
;
配列番号16のフラグメント;又は
配列番号16の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
;
配列番号16のフラグメント;又は
配列番号16の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第2のエクソンは、
;
配列番号98のフラグメント;又は
配列番号98の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
;
配列番号98のフラグメント;又は
配列番号98の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第2のエクソンは、3n-1ヌクレオチドからなり、nは、整数である。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第1のエクソンは、
1つ以上、例えば3つのGAAリピート(配列番号69)(例えば、GAAGAAGAA(配列番号69)を含む);
コザック配列(例えば、GCCACC(配列番号70)を含むコザック配列);又は
(a)及び(b)の両方
を含む。
1つ以上、例えば3つのGAAリピート(配列番号69)(例えば、GAAGAAGAA(配列番号69)を含む);
コザック配列(例えば、GCCACC(配列番号70)を含むコザック配列);又は
(a)及び(b)の両方
を含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第1のエクソンは、
GAAGAAGAAGATATCAAGTTAGCATTTACAGATTTGGCTGAGGAGAAGAACAG(配列番号96);
配列番号96のフラグメント;又は
配列番号96の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
GAAGAAGAAGATATCAAGTTAGCATTTACAGATTTGGCTGAGGAGAAGAACAG(配列番号96);
配列番号96のフラグメント;又は
配列番号96の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、第1のイントロンは、
GTAATTAGTGTTGTTTGATATTGCTTCATTTTAAAGTTATTTGCTCATTTAGCATTTGATATTGCTTTCTATTGATTGTCCTAACTACTCCTCTTTCCTCTCCCTTCTCCATTTTTGAAG(配列番号97);
配列番号97のフラグメント;又は
配列番号97の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
GTAATTAGTGTTGTTTGATATTGCTTCATTTTAAAGTTATTTGCTCATTTAGCATTTGATATTGCTTTCTATTGATTGTCCTAACTACTCCTCTTTCCTCTCCCTTCTCCATTTTTGAAG(配列番号97);
配列番号97のフラグメント;又は
配列番号97の変異配列又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%若しくは少なくとも99%の同一性を有するそのフラグメント
を含む、例えばそれからなる。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ミニ遺伝子は、
単一の開始コドン、例えばATG開始コドンを除く全てを除去するか又は変異させること;
第1のエクソン、第2のエクソン及び第3のエクソンの末端におけるもの以外の全ての潜在的スプライスドナー及びスプライスアクセプター配列を除去するか又は変異させること
を行うように改変されている。
単一の開始コドン、例えばATG開始コドンを除く全てを除去するか又は変異させること;
第1のエクソン、第2のエクソン及び第3のエクソンの末端におけるもの以外の全ての潜在的スプライスドナー及びスプライスアクセプター配列を除去するか又は変異させること
を行うように改変されている。
実施形態において、ミニ遺伝子は、第1のエクソン内に配置された単一の開始コドンを有する。実施形態において、ミニ遺伝子は、第2のエクソン内に配置された単一の開始コドンを有する。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ミニ遺伝子は、2000未満、1900未満、1800未満、1700未満、1600未満、1500未満、1400未満、1300未満、1200未満、1100未満又は1000未満、900未満、800未満、700未満、600未満、500未満のヌクレオチドを含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ミニ遺伝子は、約2500~約500ヌクレオチド、例えば約2000~約600ヌクレオチド、例えば約1500~約700ヌクレオチド、例えば約1200~約800ヌクレオチド、約1100~約900ヌクレオチド、約800~約500ヌクレオチド、約800~約600ヌクレオチドを含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ミニ遺伝子は、配列番号71又は配列番号94或いはそれに対して少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98若しくは99%の同一性を有する配列又はその機能的フラグメントを含む、例えばそれからなる。
一態様において、(a)目的のタンパク質をコードする導入遺伝子と、(b)配列番号71又は配列番号94或いはそれに対して少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98若しくは99%の同一性を有する配列又はその機能的フラグメントを含む、例えばそれからなるミニ遺伝子とを含む核酸分子が本明細書に開示される。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、核酸分子は、フューリン切断部位をコードする配列であって、配列番号19を含む配列と、自己切断ペプチドをコードする配列であって、配列番号20を含む配列とをさらに含み、任意選択により、ミニ遺伝子は、フューリン切断部位をコードする配列の5’側(例えば、フューリン切断部位をコードする配列のすぐ5’側)に配置され、フューリン切断部位をコードする配列は、自己切断ペプチドをコードする配列の5’側(例えば、自己切断ペプチドをコードする配列のすぐ5’側)に配置され、及び自己切断ペプチドをコードする配列は、導入遺伝子の5’側(例えば、導入遺伝子のすぐ5’側)に配置される。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、核酸分子は、ミニ遺伝子及び導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモーターをさらに含み、任意選択により、前記プロモーターは、ミニ遺伝子の5’側に配置される。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、プロモーターは、JeTプロモーター、CBAプロモーター、PGKプロモーター若しくはシナプシンプロモーター又はイントロンを含まない任意のプロモーターである。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、核酸分子は、転写後調節エレメントをさらに含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、転写後調節エレメント(PRE)は、B型肝炎(HPRE)、コウモリ(BPRE)、ジリス(GSPRE)、ホッキョクジリス(ASPRE)、アヒル(DPRE)、チンパンジー(CPRE)及びウーリーモンキー(WMPRE)又はウッドチャック(WPRE)由来のPREを含み、任意選択により、前記転写後調節エレメントは、導入遺伝子の3’側に配置される。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、転写後調節エレメントは、配列番号72、配列番号73又は配列番号88を含む。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、核酸分子は、ポリアデニル化シグナル(ポリA)をさらに含み、任意選択により、前記ポリAは、導入遺伝子の3’側に配置される。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ポリAシグナルは、SV40ポリA、ヒト成長ホルモン(HGH)ポリA又はウシ成長ホルモン(BGH)ポリA、ベータグロビンポリA、アルファグロビンポリA、オボアルブミンポリA、カッパ軽鎖ポリA及び合成ポリAである。
前述の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ポリAは、配列番号22を含む、例えばそれからなる。
別の態様において、先の態様及び実施形態のいずれか1つによる核酸を含むベクターが本明細書に開示される。実施形態において、ベクターは、DNAベクター、任意選択により環状ベクター、任意選択によりプラスミドである。実施形態において、ベクターは、二本鎖又は一本鎖であり、例えば二本鎖である。
実施形態において、ベクターは、ウイルスベクターである。実施形態において、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、キメラAAVベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、DNAウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、バキュロウイルスベクター又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である。実施形態において、ウイルスベクターは、組換えAAVベクター、任意選択により自己相補的AAV(scAAV)ベクターである。実施形態において、ウイルスベクターは、組換えAAVベクター、任意選択により一本鎖AAV(ssAAV)ベクターである。実施形態において、組換えAAVベクターは、1つ以上の末端逆位反復(ITR)を含み、任意選択により、ITRは、AAV2 ITRであり、任意選択により、AAVベクターは、2つのITRを含み、任意選択により、2つのITRは、配列番号12及び配列番号23を含む。
先の態様及び実施形態のいずれかを含む実施形態において、ベクターは、例えば、5’から3’まで、
任意選択により配列番号12を含む末端分解部位の欠失を含むように任意選択により改変されているITR、任意選択によりAAV2 ITR;
プロモーター、任意選択により配列番号13を含むか又はそれからなるJeTプロモーター;
態様1~28のいずれか1つに記載の核酸分子;
任意選択により配列番号22を含むか又はそれからなるポリAシグナル;及び
任意選択により配列番号23を含むか又はそれからなるITR、任意選択によりAAV2 ITR
を含む。
任意選択により配列番号12を含む末端分解部位の欠失を含むように任意選択により改変されているITR、任意選択によりAAV2 ITR;
プロモーター、任意選択により配列番号13を含むか又はそれからなるJeTプロモーター;
態様1~28のいずれか1つに記載の核酸分子;
任意選択により配列番号22を含むか又はそれからなるポリAシグナル;及び
任意選択により配列番号23を含むか又はそれからなるITR、任意選択によりAAV2 ITR
を含む。
一態様において、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸又はベクターを含む組換えウイルスが本明細書で提供される。実施形態において、組換えウイルスは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、キメラAAV、アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、DNAウイルス、単純ヘルペスウイルス、バキュロウイルス又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である。実施形態において、ウイルスは、AAVである。実施形態において、AAVは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10及びAAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh36、AAVrh37、AAV-DJ、AAV-DJ/8、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB及びAAV-PHP.Sキャプシド血清型又はその変異体、例えば複数のAAV血清型からのキャプシドの組み合わせの1つ以上を含む。実施形態において、AAVは、AAV9キャプシド血清型又はその任意の変異体若しくは誘導体を含む。実施形態において、ウイルスは、例えば、それぞれ配列番号74、配列番号75及び配列番号76によってコードされるか、又はそれぞれ配列番号77、配列番号78及び配列番号79のアミノ酸配列を含むAAV9キャプシドタンパク質VP1、VP2及びVP3を含む。実施形態において、AAVは、自己相補的AAV(scAAV)ベクターを含む。実施形態において、AAVは、一本鎖AAV(ssAAV)ベクターを含む。
別の態様において、先の態様及び実施形態のいずれか1つの核酸分子、ベクター又は組換えウイルスを含む細胞が本明細書で提供される。実施形態において、細胞は、ヒト細胞である。実施形態において、細胞は、ニューロン又は星状細胞である。
一態様において、任意の先の細胞の態様及び実施形態の細胞を含む細胞が本明細書で提供され、ここで、細胞がスプライス調節剤、例えばLMI070を含む場合、目的のタンパク質の発現レベルは、細胞が前記スプライス調節剤を含まない場合の目的のタンパク質の発現レベルよりも例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく、任意選択により、細胞が前記スプライス調節剤を含まない場合の発現レベルは、検出できない。
一態様において、任意の先の細胞の態様及び実施形態の細胞を含む細胞が本明細書で提供され、ここで、細胞がスプライス調節剤、例えばLMI070を含まない場合、目的のタンパク質の発現レベルは、細胞が前記スプライス調節剤を含む場合の目的のタンパク質の発現レベルよりも例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく、任意選択により、細胞が前記スプライス調節剤を含む場合の発現レベルは、検出できない。
一態様において、目的のタンパク質を条件付きで発現する方法が本明細書で提供され、前記方法は、任意の先の態様及び実施形態の核酸分子、ベクター又は組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば先の態様及び実施形態のいずれか1つの細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
一態様において、目的のタンパク質を条件付きで発現する方法が本明細書で提供され、前記方法は、任意の先の態様及び実施形態の核酸分子、ベクター又は組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば先の態様及び実施形態のいずれか1つの細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
一態様において、前述の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス又は細胞を含む医薬組成物が本明細書で提供される。
一態様において、遺伝子治療を必要とする対象を処置する方法が本明細書で提供され、前記方法は、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物を前記対象に投与することを含む。実施形態において、方法は、スプライス調節剤の非存在下での目的のタンパク質の発現レベルに対して、目的のタンパク質の発現において少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍の増加又は減少を引き起こすのに有効な量のスプライス調節剤、例えばLMI070を対象に投与することをさらに含む。
一態様において、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物と、スプライス調節剤とを含むキットが本明細書で提供される。
一態様において、目的のタンパク質を条件付きで発現する方法における使用のための、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物が本明細書で提供され、前記方法は、態様1~2及び4~36のいずれか1つの核酸分子、態様37~45のいずれか1つのベクター又は態様46~52のいずれか1つの組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば態様53~57のいずれか1つの細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
一態様において、目的のタンパク質を条件付きで発現する方法における使用のための、先の態様及び実施形態のいずれか1つの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物が本明細書で提供され、前記方法は、態様1若しくは3~36のいずれか1つの核酸分子、態様37~45のいずれか1つのベクター又は態様46~52のいずれか1つの組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば態様53~57のいずれか1つの細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
一態様において、遺伝子治療を必要とする対象を処置する方法における使用のための、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物が本明細書で提供される。
一態様において、先の態様及び実施形態のいずれかの核酸分子、ベクター、組換えウイルス、細胞若しくは医薬組成物又は態様64~66のいずれか1つに従う使用のための核酸、ベクター、組換えウイルス、細胞若しくは医薬組成物が本明細書で提供され、ここで、導入遺伝子は、ゲノム編集系のタンパク質(例えば、Cas9タンパク質、ジンクフィンガーヌクレアーゼ又はTALENなどのRNA誘導ヌクレアーゼ)、抗体若しくは抗体フラグメント又は治療用タンパク質(例えば、プログラニュリン、SMN、MeCP2、CLN2、CLN3、CLN4、CLN5、CLN6、CLN7、CLN8から選択されるタンパク質)をコードする。
開示される組成物及び方法は、本開示の一部を形成する添付の図面に関連して行われる以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解され得る。
本明細書全体を通して、記載は、組成物及び組成物を使用する方法に言及する。本開示が、組成物に関連する特徴又は実施形態を開示又は主張する場合、そのような特徴又は実施形態は、組成物を使用する方法又は使用に等しく適用可能である。同様に、本開示が、組成物を使用する方法に関連する特徴又は実施形態を開示又は主張する場合、そのような特徴又は実施形態は、組成物に等しく適用可能である。値の範囲が表現される場合、それは、範囲内の任意の特定の値を使用する実施形態を含む。さらに、範囲に記載されている値への参照には、その範囲内の全ての各値が含まれる。全ての範囲は、その端点を含み、組み合わせることができる。値が近似値として表される場合、先行詞「約」を使用することにより、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。特定の数値への参照には、文脈で明確に別段の指示がない限り、少なくともその特定の値が含まれる。「又は」の使用は、その使用の特定の文脈で別段の指示がない限り、「及び/又は」を意味する。本明細書で引用されている全ての参考文献は、任意の目的のために参照により組み込まれる。参考文献と本明細書とが矛盾する場合、本明細書が優先される。明確性のために、別個の実施形態に関連して本明細書に開示される、開示される組成物及び方法の特定の特徴も単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されるべきである。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態に関連して開示される、開示される組成物及び方法の様々な特徴は、別個に又は任意の部分的組み合わせでも提供され得る。
定義
本明細書で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その」は、文脈で明らかに別段の指示がない限り、複数形を含む。数値及び範囲の文脈で使用される場合、「約」又は「およそ」という用語は、当業者にとって本明細書に含まれる教示から明らかであるように、実施形態が意図した通りに機能し得るように、記載される値又は範囲に近似するか又はそれに近い値又は範囲を指す。いくつかの実施形態において、約は、数値のプラス又はマイナス10%を意味する。
本明細書で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その」は、文脈で明らかに別段の指示がない限り、複数形を含む。数値及び範囲の文脈で使用される場合、「約」又は「およそ」という用語は、当業者にとって本明細書に含まれる教示から明らかであるように、実施形態が意図した通りに機能し得るように、記載される値又は範囲に近似するか又はそれに近い値又は範囲を指す。いくつかの実施形態において、約は、数値のプラス又はマイナス10%を意味する。
「ポリヌクレオチド」及び「核酸」という用語は、本明細書では互換可能に使用され、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態を指す。それらは、1つ以上のリボヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチドを含み得る。したがって、この用語には、一本鎖、二本鎖又は複数鎖のDNA又はRNA、ゲノムDNA、cDNA、DNA-RNAハイブリッド又はプリン及びピリミジン塩基又は他の天然、化学的若しくは生化学的に改変された、非天然の又は誘導体化されたヌクレオチド塩基、例えばロックド核酸(LNA)、ペプチド核酸(PNA)が含まれるが、これらに限定されない。
「ペプチド」、「ポリペプチド」及び「タンパク質」という用語は互換可能に使用され、ペプチド結合によって共有結合されたアミノ酸残基から構成される化合物を指す。タンパク質又はペプチドは、典型的には、少なくとも2つのアミノ酸又はアミノ酸変異体を含み、タンパク質又はペプチドの配列を構成できるアミノ酸の最大数に制限はない。ポリペプチドには、ペプチド結合によって互いに結合された2つ以上のアミノ酸又は変異体を含む任意のペプチド又はタンパク質が含まれる。これらの用語には、例えば、とりわけ生物学的に活性なフラグメント、実質的に相同なポリペプチド、オリゴペプチド、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ポリペプチドの変異体、改変ポリペプチド、誘導体、類似体、融合タンパク質などが含まれる。ポリペプチドには、天然ペプチド、組換えペプチド又はそれらの組み合わせが含まれる。
「配列同一性」及び「配列相同性」という用語は、本明細書では互換可能に使用され、ポリヌクレオチド又はポリペプチドに関連して使用されるとき、ポリペプチドのポリヌクレオチドの2つの配列を比較又はアラインする場合、同一であり、同じ相対位置にある塩基又はアミノ酸のパーセンテージを指す。配列同一性は、いくつかの異なる方法で決定することができる。例えば、配列は、様々な方法及びコンピュータープログラム(例えば、BLAST、T-COFFEE、MUSCLE、MAFFTなど)を使用してアラインされ得る。例えば、Altschul et al.,(1990)J.Mol.Bioi.,215:403-10を参照されたい。
本明細書で論じられる核酸又はタンパク質に関して「単離された」という用語は、自然環境においてそれに関連して通常見出される1つ以上の成分から分離された核酸又はタンパク質を指す。分離は、より大きい核酸から(例えば、遺伝子又は染色体から)又は通常、核酸若しくはタンパク質と接触している他のタンパク質若しくは分子からの除去を含み得る。この用語は、完全な単離を包含するが、完全な単離であることを要しない。
本明細書で使用される場合、「異種核酸配列」を含む単離された核酸は、天然の状況において、単離された核酸の1つ以上の他の成分に作動可能に連結されていることが通常見出されない部分(すなわち異種核酸部分)を含む、単離された核酸を指す。例えば、異種核酸は、単離された核酸の他の成分(例えば、プロモーター)が天然に由来するか、又は単離された核酸の他の成分(例えば、プロモーター)が、細胞、細菌細胞、ウイルス又は生物において異種核酸と作動可能に連結されて天然に見出されない、細胞、細菌細胞、ウイルス又は生物に元々見られなかった核酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、異種核酸は、導入遺伝子を含む。本明細書で使用される場合、「導入遺伝子」は、本来は核酸分子の1つ以上の成分と関連していない目的の分子(例えば、治療用タンパク質、レポータータンパク質又は治療用RNA分子)をコードする核酸配列である。いくつかの実施形態において、異種核酸配列は、ヒトタンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、異種核酸配列は、RNA配列、例えばshRNAをコードする。
特定のRNAを「コード化」するDNA配列又はDNAポリヌクレオチド配列は、RNAに転写されることが可能なDNAの配列である。DNAポリヌクレオチドは、タンパク質に翻訳されるRNA(mRNA)をコードし得るか、又はDNAポリヌクレオチドは、タンパク質に翻訳されないRNA(例えば、tRNA、rRNA又はガイドRNA;「非コード」RNA又は「ncRNA」とも呼ばれる)をコードし得る。DNA配列又はDNAポリヌクレオチド配列は、特定のポリペプチド又はタンパク質配列も「コード化」し得、例えば、DNAは、ポリペプチド又はタンパク質配列に翻訳され得るmRNAを直接コード化する。「タンパク質コード配列」又は特定のタンパク質又はポリペプチドをコードする配列は、適切な調節配列の制御下に置かれた場合、インビトロ又はインビボでmRNAに転写され(DNAの場合)、ポリペプチドに翻訳される(mRNAの場合)ことができる核酸配列である。コード配列の境界は、5’末端(N末端)の開始コドン及び3’末端(C末端)の翻訳終止ナンセンスコドンによって決定され得る。コード配列には、原核生物又は真核生物のmRNAからのcDNA、原核生物又は真核生物のDNAからのゲノムDNA配列及び合成核酸が含まれ得るが、これらに限定されない。転写終結配列は、通常、コード配列の3’側に位置する。
本明細書で使用される場合、「プロモーター」又は「プロモーター配列」という用語は、例えばRNAポリメラーゼの結合を介した、例えば下流(3’方向)のコーディング又は非コーディング配列の、作動可能に連結されたコーディング又は非コーディング配列の転写を促進することができる(例えば、検出可能なレベルの転写を引き起こすことができ、且つ/又はプロモーターの非存在下で提供されるレベルを超えて検出可能なレベルの転写を増加させることができる)DNA調節配列である。いくつかの実施形態において、プロモーター配列は、その3’末端で転写開始部位によって結合され、上流(5’方向)に伸びて、バックグラウンドを超えて検出可能なレベルで転写を開始するための最小数の塩基又はエレメントを含む。いくつかの実施形態において、プロモーター配列は、転写開始部位並びにRNAポリメラーゼの結合に関与するタンパク質結合ドメインを含み得る。転写を開始するのに十分な配列に加えて、プロモーターは、転写の調節に関与する他の調節エレメントの配列(例えば、エンハンサー、コザック配列及びイントロン)も含み得る。誘導性プロモーター及び構成的プロモーターを含む様々なプロモーターを使用して、本明細書に開示されるベクターを駆動し得る。いくつかの実施形態、例えば本明細書に開示されるウイルスベクターにおいて使用され得る当技術分野で公知のプロモーターの例には、CMVプロモーター、CBAプロモーター、smCBAプロモーター及び免疫グロブリン遺伝子、SV40又は他の組織特異的遺伝子に由来するプロモーター(例えば、RLBP1、RPE、VMD2)が含まれる。さらに、既知の調節エレメントを混合及び適合させることによって機能的プロモーターを作製するための標準的な技術が当技術分野で公知である。プロモーターのフラグメント、例えばバックグラウンドを超えて検出可能なレベルで転写を開始するために少なくとも最小数の塩基又はエレメントを保持するものも使用され得る。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、構成的に活性なプロモーター(すなわち任意の細胞型において且つ/又は任意の条件下で構成的に発現を駆動するプロモーター)であり得る。他の実施形態において、プロモーターは、特定の組織に関連して、例えばニューロン、心臓細胞などにおいて構成的に活性なプロモーターであり得る。他の実施形態において、プロモーターは、誘導性プロモーター(すなわちその活性が外部刺激、例えば特定の温度、化合物又はタンパク質の存在によって制御されるプロモーター)であり得る。いくつかの実施形態において、プロモーターは、プロモーターが見出される物理的状況に応じて、活性を駆動する又はしないことができる、空間的に制限されたプロモーターであり得る。空間的に制限されたプロモーターの非限定的な例には、組織特異的プロモーター、細胞型特異的プロモーターなどが含まれる。いくつかの実施形態において、プロモーターは、プロモーターが見出される時間的状況に応じて発現を駆動する、時間的に制限されたプロモーターであり得る。例えば、時間的に制限されたプロモーターは、胚発生の特定の段階又は生物学的プロセスの特定の段階でのみ発現を駆動し得る。時間的に制限されたプロモーターの非限定的な例には、マウスの毛包サイクルプロモーターが含まれる。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、多細胞生物において、プロモーターが特定の細胞のサブセットにおいてのみ発現を駆動するように、組織特異的である。例えば、組織特異的プロモーターには、ニューロン特異的プロモーター、脂肪細胞特異的プロモーター、心筋細胞特異的プロモーター、平滑筋特異的プロモーター、光受容体特異的プロモーターなどが含まれるが、これらに限定されない。ニューロン特異的プロモーターは、例えば、末梢で、中枢神経系(CNS)に直接投与される場合又はインビトロ、エクスビボ若しくはインビボを含み神経細胞に送達される場合、非神経細胞での発現と比較して、ニューロンにおいて作動可能に連結された異種核酸、例えば目的のタンパク質又はペプチド又はshRNAをコードするものの発現を優先的に駆動又は調節するプロモーターを指す。
本明細書で互換可能に使用される「DNA調節配列」、「制御エレメント」及び「調節エレメント」という用語は、非コード配列(例えば、短いヘアピンRNA)又はコード配列(例えば、PGRN)の転写を提供及び/又は調節し、且つ/又はコードされたポリペプチドの翻訳を調節する、プロモーター、エンハンサー、サイレンサー、ポリアデニル化シグナル、ターミネーター、タンパク質分解シグナルなどの転写及び翻訳制御配列を指す。
「ポリアデニル化(ポリA)シグナル配列」及び「ポリアデニル化配列」という用語は、転写終結及びRNA転写物の3’末端へのアデノシンホモポリマー鎖の付加のためのシグナルを提供する調節エレメントを指す。ポリアデニル化シグナルは、終結シグナル(例えば、AAUAAA配列又は他の非標準的配列)及び任意選択により隣接する補助エレメント(例えば、富GUエレメント)及び/又は効率的な切断及びポリアデニル化に関連する他のエレメントを含み得る。ポリアデニル化配列は、ポリアデニル化によってmRNAの3’末端に結合した一連のアデノシンを含み得る。特定のポリAシグナル配列は、配列番号22又は配列番号89のポリ(A)シグナルを含み得る。いくつかの実施形態において、DNA調節配列又は制御エレメントは、組織特異的調節配列である。
「転写後調節エレメント」(「PRE」)という用語は、mRNAに転写されると、mRNA転写物のレベルで遺伝子発現を調節する、1つ以上の調節エレメントを指す。そのような転写後調節エレメントの例には、マイクロRNA結合部位、RNA結合タンパク質結合部位などをコードする配列が含まれ得る。本明細書に開示される核酸分子及びベクターと共に使用され得る転写後調節エレメントの例には、ウッドチャック肝炎転写後調節エレメント(WPRE)、肝炎転写後調節エレメント(HPRE)が含まれる。例示的なPREは、配列番号88として開示されるPREも含み得る。PREの例には、配列番号72として開示されるPRE又は配列番号73として開示されるPREも含まれ得る。
「イントロン」という用語は、核酸から発現されるポリペプチド転写物(例えば、目的のタンパク質)の1つ以上のアミノ酸をコードしない、例えばオープンリーディングフレーム内の核酸配列を指す。イントロン配列は、DNAからRNAに転写され得る(すなわちプレmRNAに存在し得る)が、タンパク質が成熟mRNAから発現される前に、例えばスプライシングによって除去され得る。
「エクソン」という用語は、核酸から発現される転写物(例えば、目的のタンパク質)の1つ以上のアミノ酸をコードする核酸配列、例えばオープンリーディングフレーム内の核酸配列を指す。エクソン配列は、DNAからRNAに転写され得(すなわちプレmRNAに存在し得る)、またポリペプチドに翻訳される成熟mRNA(すなわちRNAのプロセシングされた形態(例えば、スプライシング後))に存在し得る。
本明細書で使用される場合、「インビトロ」で実行されるプロセスは、通常の生物学的環境の外で実施されるプロセス、例えば試験管、フラスコ、ペトリ皿、人工培地で実施される研究を指す。「インビボ」で実行されるプロセスは、生物又は細胞内で実施されるプロセス、例えば細胞培養物又はマウスで実施される研究を指す。「エクスビボ」で実施される研究は、外部環境の生物からの組織内又は組織上で行われ、例えば天然条件の変更を最小限とし、例えばインビボ実験で可能であり得るよりも制御された条件下で生物の細胞又は組織の操作を可能にする、研究を指す。
例えば、核酸、ポリペプチド、細胞又は生物に適用される、本明細書で使用される「天然に存在する」又は「未改変」という用語は、天然に見出されるものである。例えば、生物(ウイルスなど)に存在するポリペプチド又はポリヌクレオチド配列は、その生物に存在するか又は生物の1つ以上の成分から単離されるかにかかわらず、天然に存在する。
いくつかの実施形態では、「ベクター」は、宿主細胞、例えばプラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体、ウイルス、ビリオンなどの細胞、組織及び/又は生物への送達に適したより大きい核酸配列又は構造内の目的の核酸で発現することができる、目的の核酸(例えば、導入遺伝子)を含む、任意の遺伝的エレメント(例えば、DNA、RNA又はそれらの混合物)である。例えば、ベクターは、挿入物(例えば、発現される遺伝子又はその遺伝子のオープンリーディングフレームをコードする導入遺伝子を含む異種核酸)及び1つ以上のさらなるエレメント、例えば本明細書に記載のミニ遺伝子及び/又は挿入物を送達又はその発現を制御するのに適したエレメントを含み得る。ベクターは、例えば、適切な制御エレメントと関連している場合、複製及び/又は発現が可能であり得、そしてそれは、細胞間で遺伝情報を伝達することが可能であり得る。いくつかの実施形態において、ベクターは、宿主細胞における発現に適したベクター、例えばAAVベクターであり得る。いくつかの実施形態において、ベクターは、例えば、細胞又はバイオリアクターにおける、発現及び/又は複製に適したプラスミドであり得る。いくつかの実施形態において、標的細胞における異種核酸配列、例えば目的のタンパク質、shRNAなどをコードする導入遺伝子の発現のために特異的に設計されたベクターは、発現ベクターと呼ばれ得、一般に導入遺伝子の発現を駆動するプロモーター配列を有する。他の実施形態において、ベクター、例えば転写ベクターは、転写されることが可能であるが、翻訳されない可能性がある。それらは、標的細胞において複製され得るが、発現されない。転写ベクターを使用してその挿入物を増幅し得る。
「発現ベクター」という用語は、発現されるヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現制御配列を含むポリヌクレオチドを含むベクターを指す。発現ベクターは、単独で又は宿主細胞によって若しくはインビトロ発現系で供給される発現のための他の要素と組み合わせて、発現のための十分なシス作用性エレメントを含み得る。発現ベクターには、例えば、コスミド、プラスミド(例えば、ネイキッド又はリポソームに含まれる)及び組換えポリヌクレオチドを組み込んだウイルス(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス及びアデノ随伴ウイルス)が含まれる。
「プラスミド」という用語は、プラスミドが宿主細胞内で複製されるような無傷の「レプリコン」を含む非染色体(及び典型的には二本鎖)のDNA配列を指す。プラスミドは、環状核酸であり得る。プラスミドが単細胞生物内に配置されると、プラスミドのDNAの結果として、その生物の特性が変化又は変換される。例えば、テトラサイクリン耐性(TcR)の遺伝子を保有するプラスミドは、以前はテトラサイクリンに感受性だった細胞を、テトラサイクリンに耐性のある細胞に変換する。本明細書に開示されるウイルスベクターのいくつかの実施形態において有用な例示的なプラスミドには、配列番号92が含まれる。
本明細書で使用される場合、「組換えウイルス」という用語は、導入遺伝子又は他の異種核酸を含む非野生型及び/又は人工的に産生された組換えウイルス(例えば、パルボウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス又はアデノ随伴ウイルスなど)を指す。組換えウイルスは、ウイルス(例えば、AAV)キャプシド内にパッケージングされた組換えウイルスゲノム(例えば、本明細書に記載のミニ遺伝子及び導入遺伝子を含む)を含み得る。特定の種類の組換えウイルスは、「組換えアデノ随伴ウイルス」又は「rAAV」であり得る。ウイルスキャプシドにパッケージングされた組換えウイルスゲノムは、ウイルスベクターであり得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組換えウイルスは、ウイルスベクターを含む(例えば、目的のミニ遺伝子及び導入遺伝子、例えば本明細書に記載されるものを含む)。ウイルスベクターの例には、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、キメラAAVベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、DNAウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、バキュロウイルスベクター又はその変異体若しくは誘導体が含まれるが、これらに限定されない。
別の実施形態において、「トランスフェクション」という用語は、外因性DNAが細胞膜内に導入されると細胞が「トランスフェクト」されるような、細胞による外来DNAの取り込みを指すために使用される。例えば、Graham et al.,(1973)Virology,52:456;Sambrook et al.,(1989)Molecular Cloning,a laboratory manual,Cold Spring Harbor Laboratories,New York;Davis et al.,(1986)Basic Methods in Molecular Biology,Elsevier;Chu et al.,(1981)Gene,13:197を参照されたい。このような技術を使用して、1つ以上の外因性DNA部分を適切な宿主細胞に導入することができる。いくつかの実施形態において、「形質導入」という用語は、細胞による外来DNAの取り込みを指すために使用され、外来DNAは、ウイルス又はウイルスベクターによって提供される。その結果、外因性DNAが細胞膜内に導入されると、細胞は「形質転換」される。いくつかの実施形態において、「形質転換」という用語は、細菌細胞による外来DNAの取り込みを指すために使用される。
本明細書で使用される場合、「細胞株」という用語は、インビトロでの連続的な又は長期の成長及び分裂が可能な細胞の集団を指す。特定の状況では、そのようなクローン集団の保存又は導入中に核型に自発的変化又は誘発された変化が発生し得る。したがって、言及される細胞株に由来する細胞は、祖先の細胞又は培養物と正確に同一ではない可能性があり、言及される細胞株は、そのような変異体を含む。
「作動可能に連結された」という用語は、2つ以上のポリヌクレオチド(例えば、DNA)セグメント間の機能的関係を指す。典型的には、この用語は、転写調節配列と転写される配列との機能的関係を指す。例えば、プロモーター又はエンハンサー配列は、例えばそれが適切な宿主細胞又は他の発現系におけるコード配列の転写を刺激又は調節する場合、コード配列に作動可能に連結される。一般に、配列に作動可能に連結されたプロモーター転写調節配列は、その配列に隣接しているか又は短いスペーサー配列によって分離されており、すなわち、それらは、シス作用性である。しかし、エンハンサーなどの一部の転写調節配列は、物理的に隣接している必要はなく、転写が増強されるコード配列に近接して配置されている必要もない。
本明細書で使用される場合、「AAVベクター」という用語は、AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8又はAAV-9ウイルスベクターを含むが、これらに限定されない、アデノ随伴ウイルス血清型に由来する1つ以上の核酸配列に由来するか又はそれを含むベクターを指す。AAVベクターは、例えば、機能的隣接末端逆位反復(「ITR」)配列を保持しながら、全体又は一部、例えばrep及び/又はcap遺伝子が欠失した、1つ以上のAAV野生型遺伝子を有し得る。いくつかの実施形態において、AAVベクターは、例えば1つ以上のAAVキャプシドタンパク質を含む、タンパク質シェル又はキャプシドにパッケージングされ得、これは、標的細胞の核へのベクター核酸の送達のための媒体を提供し得る。いくつかの実施形態において、AAVベクターは、1つ以上のAAV ITR配列(例えば、AAV2 ITR配列)を含む。いくつかの実施形態において、AAVベクターは、1つ以上のAAV ITR配列(例えば、AAV2 ITR配列)を含むが、追加のウイルス核酸配列を含まない。いくつかの実施形態において、AAVベクター成分(例えば、ITR)は、rAAVキャプシドとは異なる血清型ウイルスに由来する(例えば、AAVベクターは、AAV2に由来するITRを含み得、AAVベクターは、AAV9キャプシドにパッケージングされ得る)。これらのベクター構築物の実施形態は、例えば、国際公開第2019/094253号パンフレット(PCT/米国特許出願公開第2018/058744号明細書)に提供され、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、「scAAV」は、自己相補的アデノ随伴ウイルス(scAAV)である。scAAVのベクターの少なくとも一部(例えば、コード領域の少なくとも一部)が分子内二本鎖DNAを形成するため、scAAVは「自己相補的」と呼ばれる。いくつかの実施形態において、rAAVはscAAVである。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、天然に存在するアデノ随伴ウイルス(AAV)から操作されて、遺伝子治療における使用のためのscAAVを提供する。これらのベクター構築物の実施形態並びにそれらを調製及び精製する方法は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第2019/094253号パンフレット(PCT/米国特許出願公開第2018/058744号明細書)に提供される。
いくつかの実施形態において、「ssAAV」は一本鎖アデノ随伴ウイルス(ssAAV)である。ssAAVのベクターの少なくとも一部(例えば、コード領域の少なくとも一部)が一本鎖DNAであるため、ssAAVは「一本鎖」と呼ばれる。いくつかの実施形態において、rAAVはssAAVである。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、天然に存在するアデノ随伴ウイルス(AAV)から操作されて、遺伝子治療における使用のためのssAAVを提供する。
本明細書で使用される場合、「ウイルス」又は「ビリオン」は、ウイルスベクターを例えば単独で又は1つ以上のウイルスキャプシドなどの1つ以上のさらなる成分と組み合わせて含むウイルス粒子を示す。例えば、AAVウイルスは、例えば、AAVキャプシドタンパク質コートに関連する直鎖状の一本鎖AAV核酸ゲノムを含み得る。
いくつかの実施形態において、「ウイルス」、「ビリオン」、「AAVウイルス」、「組換えAAVビリオン」、「rAAVビリオン」、「AAVベクター粒子」、「完全キャプシド」、「完全粒子」などの用語は、感染性の複製欠損ウイルス、例えば、例えば片側又は両側にAAV ITRが隣接するウイルスベクターにおいて、目的の異種ヌクレオチド配列をキャプシド形成するAAVタンパク質シェルを含むものを指す。rAAVビリオンは、配列、例えばAAVベクターを特定する1つ以上のプラスミドを単独で又は(例えば、同じ又は追加のプラスミド上の)AAVヘルパー機能及びアクセサリー機能(キャップ遺伝子など)をコードする核酸と組み合わせて含む、適切な宿主細胞において産生され得る。いくつかの実施形態において、宿主細胞は、その後の遺伝子送達のために、AAVベクター(目的の組換えヌクレオチド配列を含む)を感染性組換えビリオン粒子にパッケージングすることを提供するAAVポリペプチドをコードすることができるようにされる。
「末端逆位反復」又は「ITR」という用語は、例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)及び/又は組換えアデノ随伴ウイルスベクター(rAAV)において、T型パリンドローム構造を形成することができる一連のヌクレオチド配列を指す。Muzyczka et al.,(2001)Fields Virology,Chapter 29,Lippincott Williams&Wilkins。組換えAAVベクターでは、これらの配列は、ゲノムパッケージング及び第2鎖合成において機能的な役割を果たし得る。
「宿主細胞」という用語は、目的の外因性核酸、例えば1つ以上の微生物、酵母細胞、昆虫細胞又は哺乳動物細胞を含む細胞を意味する。例えば、宿主細胞は、AAVヘルパー構築物、AAVベクタープラスミド、アクセサリー機能ベクター及び/又は他のトランスファーDNAを含み得る。この用語には、トランスフェクトされた元の細胞の子孫が含まれる。単一の親細胞の子孫は、自然、偶発的又は意図的な変異のために、形態又はゲノム又は全DNA補体が元の親と必ずしも完全に同一であるとは限らない。
「AAVヘルパー機能」という用語は、AAV遺伝子産物(例えば、生産的なAAV複製のためにトランスで機能するもの)を提供するために発現され得るAAV由来のコード配列を指す。例えば、AAVヘルパー機能には、主要なAAVオープンリーディングフレーム(ORF)、rep及びcapの両方が含まれ得る。Rep発現産物は、とりわけ、DNA複製のAAV起点の認識、結合及びニッキング;DNAヘリカーゼ活性;及びAAV(又は他の異種)プロモーターからの転写の調節を含む、多くの機能を有することが示されている。Cap発現産物は、必要なパッケージング機能を提供する。本明細書では、AAVヘルパー機能を使用して、AAVベクターから欠落しているトランスのAAV機能が補完され得る。
「AAVヘルパー構築物」という用語は、一般に、AAVベクターから欠失されたAAV機能を提供するタンパク質又は核酸を提供又はコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子、例えば標的細胞又は組織への目的のヌクレオチド配列の送達のためのベクターを指す。AAVヘルパー構築物は、AAV複製のために欠落しているAAV機能を補完するためにAAV rep及び/又はcap遺伝子の一過性発現を提供するために一般的に使用される。典型的には、ヘルパー構築物はAAV ITRを欠き、自身の複製もパッケージ化もできない。AAVヘルパー構築物は、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、ウイルス又はビリオンの形態であり得る。Rep及びCap発現産物の両方をコードする一般的に使用されるプラスミドpAAV/Ad及びplM29+45など、多くのAAVヘルパー構築物が開示されている。例えば、Samulski et al.,(1989)J.Virol.,63:3822-3828;McCarty et al.,(1991)J.Virol.,65:2936-2945を参照されたい。Rep及び/又はCap発現産物をコードする他の多くのベクターが開示されている。例えば、米国特許第5,139,941号明細書及び第6,376,237号明細書を参照されたい。これらのベクター構築物の実施形態並びにそれらを調製及び精製する方法は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第2019/094253号パンフレット(PCT/米国特許出願公開第2018/058744号明細書)に提供される。
「ミニ遺伝子」は、用語が本明細書で使用される場合、複数のイントロン及びエクソン並びに少なくとも1つのスプライス調節剤結合部位を含む核酸配列を指す。実施形態において、異種核酸配列からの発現中のスプライス調節剤の存在又は不存在は、成熟mRNAに存在するエクソンの数を調節する。ミニ遺伝子は、本明細書でより完全に説明される。
「スプライス調節剤」は、スプライス調節剤結合部位に結合し、プレmRNA分子、例えば本明細書に記載の核酸分子から産生されるプレmRNA分子のスプライシングを調節する分子である。実施形態において、スプライス調節剤は、成熟mRNA分子におけるエクソンの包含を増加させる。他の実施形態において、スプライス調節剤は、成熟mRNA分子におけるエクソンの包含を減少させる。
「スプライス調節剤結合配列」は、スプライス調節剤によって認識される核酸の配列である。この用語は、プレmRNAに見られる配列と、プレmRNAが産生されたDNAに見られる配列の両方を含むと理解されるべきである。例示的な実施形態において、スプライス調節剤は、本明細書に記載の化合物、例えばLMI070であり、スプライス調節剤結合部位は、配列AGAを含む。実施形態において、スプライス調節剤結合部位は、例えば、本明細書に記載のミニ遺伝子のエクソンの3’末端又はその近傍に配置される。
「プレmRNA」は、例えばスプライシングなどのさらなるプロセシングを受けていない、(例えば、本明細書に記載の核酸分子の)DNAの転写によって作製されるRNAの第1の形態である。したがって、プレmRNAは、イントロン及びエクソンの両方を含み得る。プレmRNA分子は、例えば、スプライシングを通してさらに処理されて、「成熟RNA」又は「mRNA」を形成する。
本明細書に開示される核酸配列、ミニ遺伝子、ベクター及び方法は、ミニ遺伝子及び前記ミニ遺伝子を含む調節可能な発現系、導入遺伝子発現を制御するためのそのようなミニ遺伝子及び発現系と組み合わせたスプライス調節剤の使用、その他の使用及びそれらの組み合わせ、例えば(1)スプライス調節剤の存在下で導入遺伝子配列の発現を駆動し、スプライス調節剤の非存在下で導入遺伝子配列の発現を減少させるもの(オンスイッチ)、及び(2)スプライス調節剤の非存在下で導入遺伝子配列の発現を駆動し、スプライス調節剤の存在下で導入遺伝子配列の発現を減少させるもの(オフスイッチ)に関する。例えば、本明細書に開示される核酸配列、ベクター及び方法は、スプライス調節剤依存的にヒトPGRN又は他の治療用タンパク質配列の発現を駆動し得る。
核酸分子
1.例えば、本明細書に記載されるように、導入遺伝子がミニ遺伝子に作動可能に連結された、目的の分子(例えば、目的のタンパク質)をコードする導入遺伝子を含む核酸分子が本明細書に開示される。
1.例えば、本明細書に記載されるように、導入遺伝子がミニ遺伝子に作動可能に連結された、目的の分子(例えば、目的のタンパク質)をコードする導入遺伝子を含む核酸分子が本明細書に開示される。
ミニ遺伝子
本明細書に開示される核酸分子及び他の態様は、ミニ遺伝子を含む。本発明の例示的なミニ遺伝子は、図1A(オンスイッチ)及び図1B(オフスイッチ)に示される。複数のイントロン及びエクソン並びに少なくとも1つのスプライス調節剤結合部位を含む核酸配列であるミニ遺伝子が本明細書に開示される。実施形態において、ミニ遺伝子は、導入遺伝子に作動可能に連結されている。本明細書に記載のミニ遺伝子は、1つ以上のスプライス調節剤と併せて使用され、ミニ遺伝子に関連する導入遺伝子からの目的の分子の発現を制御する(例えば、オン又はオフにする)。
本明細書に開示される核酸分子及び他の態様は、ミニ遺伝子を含む。本発明の例示的なミニ遺伝子は、図1A(オンスイッチ)及び図1B(オフスイッチ)に示される。複数のイントロン及びエクソン並びに少なくとも1つのスプライス調節剤結合部位を含む核酸配列であるミニ遺伝子が本明細書に開示される。実施形態において、ミニ遺伝子は、導入遺伝子に作動可能に連結されている。本明細書に記載のミニ遺伝子は、1つ以上のスプライス調節剤と併せて使用され、ミニ遺伝子に関連する導入遺伝子からの目的の分子の発現を制御する(例えば、オン又はオフにする)。
一態様において、ミニ遺伝子は、第1のエクソン;第1のイントロン;第2のエクソン;第2のイントロン;及び第3のエクソンを含み、前記第2のエクソンは、スプライス調節剤結合配列を含み、スプライス調節剤の存在下では、前記第2のエクソンは、核酸のmRNA産物に含まれ、及び前記スプライス調節剤の非存在下では、前記第2のエクソンは、核酸のmRNA産物に含まれない。
一態様において、ミニ遺伝子の第3のエクソンは、スプライス調節剤の不在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームであり、且つスプライス調節剤の存在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームではない終止コドンを含む。したがって、スプライス調節剤の非存在下では、例えばインフレーム停止コドンを含むエクソンを含めることによる翻訳の早期終止のために、ミニ遺伝子の下流に配置された目的の分子(例えば、目的のタンパク質)をコードする配列の翻訳が減少する一方、スプライス調節剤の存在下では、停止コドンは、フレーム外にあり、目的の分子の翻訳が増加する。したがって、そのような態様は、スプライス調節剤の存在が目的の分子の発現を「オン」にする(例えば、増加させる)ため、本明細書では「オンスイッチ」ミニ遺伝子と呼ばれる。
他の実施形態において、第2のエクソンは、スプライス調節剤の存在下で産生された核酸のmRNA産物においてインフレームである終止コドンを含む。したがって、スプライス調節剤の存在下では、終止コドンを含むエクソンが転写物に含まれ、ミニ遺伝子の下流に配置された目的の分子(例えば、目的のタンパク質)をコードする配列の翻訳が減少する一方、スプライス調節剤の不存在下では、停止コドンを含むエクソンはmRNAに存在せず、目的の分子の発現が増加する。したがって、そのような態様は、スプライス調節剤の存在が目的の分子の発現を「オフ」にする(例えば、減少させる)ため、本明細書では「オフスイッチ」ミニ遺伝子と呼ばれる。
理論に拘束されるものではないが、本明細書では、ベクターは、限定されたコード化能力を有し得る(すなわち、機能的であるために、それらのサイズは、限定され得る)ことが認識される。したがって、2000未満、1900未満、1800未満、1700未満、1600未満、1500未満、1400未満、1300未満、1200未満、1100未満、1000未満、900未満、800未満、700未満、600未満又は500未満のヌクレオチドを含むミニ遺伝子が本明細書で企図される。約2500~約500ヌクレオチド、例えば約2000~約600ヌクレオチド、例えば約1500~約700ヌクレオチド、例えば約1200~約800ヌクレオチド、例えば約1100~約900ヌクレオチドを含むミニ遺伝子も本明細書で企図される。理論に拘束されるものではないが、そのような長さを有するミニ遺伝子は、導入遺伝子を含むベクターに含まれ得、得られるベクターは、例えば、宿主細胞において機能するのに適切なサイズである。実施形態において、ミニ遺伝子の配列は、ヒト起源のものであるか又はヒト起源の配列に由来する。スライス調節剤結合配列を含むと同定されたヒト起源の参照配列が、本明細書で企図される長さよりも長い場合、そのような配列は、例えば、イントロン又はエクソン配列を欠失させることなどによって短縮され得る。
実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、さらに改変され得る。このような変更は、ミニ遺伝子の1つ以上の性質を改善するように設計されている。例えば、ヒトゲノム配列に由来する配列は、ミニ遺伝子に含まれ得、さらに改変されて、1つ以上の開始コドン(例えば、ATG配列)を変異させるか又は除去するか;全ての不要な潜在的スプライスアクセプター又はスプライスドナー配列を除去するか又は変異させるか;1つ以上、例えば2つ、3つ、4つ、5つ又は6つのGAAリピート(配列番号101)を含む(例えば、GAAGAAGAA:配列番号69を含む)か;コザック配列(例えば、GCCACC:配列番号70のコザック配列)を含むか;又はそれらの改変の任意の組み合わせが行われ得る。
スプライス調節剤結合配列
本発明の態様は、スプライス調節剤結合配列を含む少なくとも1つのエクソンを含むミニ遺伝子を含む。一態様において、スプライス調節剤結合配列は、ミニ遺伝子のエクソンの’3末端又はその近傍に配置される。一態様において、スプライス調節剤結合配列は、ミニ遺伝子のエクソンの’3末端に配置される。一態様において、スプライス調節剤結合部位は、ヒトゲノムの配列に由来する。本明細書に記載の方法は、例えば、実施例において、スプライス調節剤によって認識されるスプライス調節剤結合部位を同定するために使用される。以下の表1は、エクソンの’3末端にスプライス調節剤結合部位(例えば、配列AGA)を含むエクソンの例示的な配列を列挙する。そのようなスプライス調節剤結合配列は、LMI070などの本明細書に記載のスプライス調節剤によって認識される。図2は、SNX7に由来するミニ遺伝子の設計を示す。
本発明の態様は、スプライス調節剤結合配列を含む少なくとも1つのエクソンを含むミニ遺伝子を含む。一態様において、スプライス調節剤結合配列は、ミニ遺伝子のエクソンの’3末端又はその近傍に配置される。一態様において、スプライス調節剤結合配列は、ミニ遺伝子のエクソンの’3末端に配置される。一態様において、スプライス調節剤結合部位は、ヒトゲノムの配列に由来する。本明細書に記載の方法は、例えば、実施例において、スプライス調節剤によって認識されるスプライス調節剤結合部位を同定するために使用される。以下の表1は、エクソンの’3末端にスプライス調節剤結合部位(例えば、配列AGA)を含むエクソンの例示的な配列を列挙する。そのようなスプライス調節剤結合配列は、LMI070などの本明細書に記載のスプライス調節剤によって認識される。図2は、SNX7に由来するミニ遺伝子の設計を示す。
実施形態において、ミニ遺伝子は、配列番号1~配列番号10又は配列番号80のいずれか1つに由来するエクソン配列、例えば第2のエクソン配列を含む。実施形態において、ミニ遺伝子のエクソン、例えば第2のエクソンは、配列番号1~配列番号10又は配列番号80のいずれか1つを含むか又はそれからなる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号1又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号1のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%を含む配列番号1のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号2又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号2のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%を含む配列番号2のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号3又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号3のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%又は99%を含む配列番号3のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号4又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号4のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号4のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号5又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号5のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号5のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号6又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号6のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号6のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号7又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号7のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号7のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号8又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号8のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号8のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号9又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号9のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号9のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号10又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号10のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号10のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号80又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号80のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号80のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のミニ遺伝子は、配列番号16又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;或いは配列番号16のヌクレオチドの少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%を含む配列番号16のフラグメントを含むか又はそれからなるエクソン、例えば第2のエクソンを含む。実施形態において、第2のエクソンは、配列番号16からなる。
いくつかの実施形態において、第2のエクソンは、3n-1ヌクレオチドからなるように改変され、nは、任意の整数であり、その結果、mRNAに第2のエクソンを含めると、第2のエクソンを含まないmRNAに対してフレームシフトが生じる。
スプライス調節剤
「スプライス調節剤」は、用語が本明細書で使用される場合、選択的スプライシングを媒介することができる化合物を指す。例示的な実施形態において、スプライス調節剤は、mRNA産物におけるエクソンの包含を調節する(例えば、増加させる)。例示的な実施形態において、スプライス調節剤は、スプライス調節剤結合配列(例えば、配列AGA、例えば改変されたエクソンの3’末端の配列AGA)に結合することにより、mRNA産物におけるエクソンの包含を調節する(例えば、増加させる)。
「スプライス調節剤」は、用語が本明細書で使用される場合、選択的スプライシングを媒介することができる化合物を指す。例示的な実施形態において、スプライス調節剤は、mRNA産物におけるエクソンの包含を調節する(例えば、増加させる)。例示的な実施形態において、スプライス調節剤は、スプライス調節剤結合配列(例えば、配列AGA、例えば改変されたエクソンの3’末端の配列AGA)に結合することにより、mRNA産物におけるエクソンの包含を調節する(例えば、増加させる)。
本発明の態様において、スプライス調節剤は、本明細書に記載の化合物である。第1のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(I):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、A’は、C1~C4アルキルから独立して選択される0、1、2又は3個の置換基で置換されたフェニルであり、ここで、2つのC1~C4アルキル基は、それらが結合している原子と組み合わさって5~6員環を形成し得、オキソ、オキシム及びヒドロキシ、ハロC1~C4アルキル、ジハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、C1~C4アルコキシ-C3~C7シクロアルキル、ハロC1~C4アルコキシ、ジハロC1~C4アルコキシ、トリハロC1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヘテロアリール、ヒドロキシで置換されたC1~C4アルキル及びアリール、アミノ、-C(O)NHC1~C4アルキル-ヘテロアリール、-NHC(O)-C1~C4アルキル-ヘテロアリール、C1~C4アルキルC(O)NH-ヘテロアリール、C1~C4アルキルNHC(O)-ヘテロアリール、3~7員のシクロアルキル、5~7員のシクロアルケニル又はS、O及びNから独立して選択される1又は2個のヘテロ原子を含む5、6又は9員の複素環で置換されたC1~C4アルコキシから選択される0又は1個の置換基で置換され、ここで、ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA’は、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、フェニル又は5若しくは6個の環原子、N、O及びSから独立して選択される1若しくは2個の環ヘテロ原子を有するヘテロアリールで置換され、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA’は、9~10個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、Yは、C又はOであり、YがOの場合、R11及びR12はどちらも不存在であり;p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、A’は、C1~C4アルキルから独立して選択される0、1、2又は3個の置換基で置換されたフェニルであり、ここで、2つのC1~C4アルキル基は、それらが結合している原子と組み合わさって5~6員環を形成し得、オキソ、オキシム及びヒドロキシ、ハロC1~C4アルキル、ジハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、C1~C4アルコキシ-C3~C7シクロアルキル、ハロC1~C4アルコキシ、ジハロC1~C4アルコキシ、トリハロC1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヘテロアリール、ヒドロキシで置換されたC1~C4アルキル及びアリール、アミノ、-C(O)NHC1~C4アルキル-ヘテロアリール、-NHC(O)-C1~C4アルキル-ヘテロアリール、C1~C4アルキルC(O)NH-ヘテロアリール、C1~C4アルキルNHC(O)-ヘテロアリール、3~7員のシクロアルキル、5~7員のシクロアルケニル又はS、O及びNから独立して選択される1又は2個のヘテロ原子を含む5、6又は9員の複素環で置換されたC1~C4アルコキシから選択される0又は1個の置換基で置換され、ここで、ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA’は、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、フェニル又は5若しくは6個の環原子、N、O及びSから独立して選択される1若しくは2個の環ヘテロ原子を有するヘテロアリールで置換され、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA’は、9~10個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、Yは、C又はOであり、YがOの場合、R11及びR12はどちらも不存在であり;p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第3のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(II):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Yは、N又はC-Raであり;Raは、水素又はC1~C4アルキルであり;Rbは、水素、C1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、トリハロC1~C4アルキル又はトリハロC1~C4アルコキシであり;Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、C1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、トリハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルコキシ又はヘテロアリールであり;Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、オキソ、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、N、O及びSから独立して選択される1~3個の環ヘテロ原子を有する5員のヘテロアリールであり、C1~C4アルキル、ヒドロキシル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA及びRcは、それらが結合している原子と共に、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基を有する6員のアリールを形成し;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Yは、N又はC-Raであり;Raは、水素又はC1~C4アルキルであり;Rbは、水素、C1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、トリハロC1~C4アルキル又はトリハロC1~C4アルコキシであり;Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、C1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、トリハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルコキシ又はヘテロアリールであり;Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、オキソ、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、N、O及びSから独立して選択される1~3個の環ヘテロ原子を有する5員のヘテロアリールであり、C1~C4アルキル、ヒドロキシル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はA及びRcは、それらが結合している原子と共に、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基を有する6員のアリールを形成し;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第4のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第3のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、オキソ、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されている。
第6のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第3のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、N、O及びSから独立して選択される1~3個の環ヘテロ原子を有する5員のヘテロアリールであり、C1~C4アルキル、ヒドロキシル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されている。
第8のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第1~第7のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、O、NR7又は結合であり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRA’RB’、O、NR7又は結合であり;RA’及びRB’は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA’及びRB’は、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
第9のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第1~第7のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第10のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(III):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、水素又はヒドロキシであり;Rcは、水素又はハロゲンであり;Rdは、ハロゲンである。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、水素又はヒドロキシであり;Rcは、水素又はハロゲンであり;Rdは、ハロゲンである。
第11のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(IV):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、ヒドロキシル、メトキシ、トリフルオロメチル又はトリフルオロメトキシである。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、ヒドロキシル、メトキシ、トリフルオロメチル又はトリフルオロメトキシである。
第12のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(V):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、ヒドロキシル、メトキシ、トリフルオロメチル又はトリフルオロメトキシであり;Reは、水素、ヒドロキシ又はメトキシである。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rbは、ヒドロキシル、メトキシ、トリフルオロメチル又はトリフルオロメトキシであり;Reは、水素、ヒドロキシ又はメトキシである。
第13のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第3~第9又は第11~第12のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Yは、Nである。
第14のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第3~第9又は第11~第12のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Yは、CHである。
第15のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第1~第8又は第10~第14のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、
から選択され、式中、Zは、NH又はN(Me)である。
から選択され、式中、Zは、NH又はN(Me)である。
第17のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第1~第7又は第9~第14のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、
から選択される。
から選択される。
第18のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第1~第7又は第9~第14又は第17のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、
である。
である。
第19のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(VI):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、9又は10個の環原子及び1又は2個の環N原子及び0又は1個のO原子を有する二環式ヘテロアリール又は複素環であり、ここで、二環式ヘテロアリール又は複素環は、-C(O)NH2、-C(O)O-C1~C4アルキル、アリール、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール、ヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1、2、3、4又は5個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、9又は10個の環原子及び1又は2個の環N原子及び0又は1個のO原子を有する二環式ヘテロアリール又は複素環であり、ここで、二環式ヘテロアリール又は複素環は、-C(O)NH2、-C(O)O-C1~C4アルキル、アリール、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール、ヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1、2、3、4又は5個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第20のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(VII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、10個の環原子及び1又は2個の環N原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール、ヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、10個の環原子及び1又は2個の環N原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、オキソ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール、ヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第21のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19又は第20のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、
から選択され、式中、u及びvは、それぞれ独立して、0、1、2又は3であり;Ra及びRbは、それぞれ独立して、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
から選択され、式中、u及びvは、それぞれ独立して、0、1、2又は3であり;Ra及びRbは、それぞれ独立して、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第22のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第21のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、
から選択され、式中、u及びvは、それぞれ独立して、0、1、2又は3であり;Ra及びRbは、それぞれ独立して、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
から選択され、式中、u及びvは、それぞれ独立して、0、1、2又は3であり;Ra及びRbは、それぞれ独立して、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
別のスプライス調節剤の態様において、第19~第22のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩が提供され、ここで、Aは、オルト位がヒドロキシル基で置換されている。
第24のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第23のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、単一のN原子を有する。
第25のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(VIII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第26のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(IX):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第27のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(X):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第28のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XI):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第29のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第30のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XIII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第31のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XIV):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Rc及びRdは、それぞれ独立して、水素、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリルC1~C4アルキル、C1~C4アルキルアリール、C1~C4アルキルヘテロシクリル、C1~C4アルキルヘテロアリール、C1~C4アルコキシアリール、C1~C4アルコキシヘテロシクリル、C1~C4アルコキシヘテロアリール並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから選択される。
第32のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第31のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
第33のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第32のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第34のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第33のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、
からなる群から選択され、式中、Xは、O又はN(Me)又はNHであり;R17は、水素又はメチルである。
からなる群から選択され、式中、Xは、O又はN(Me)又はNHであり;R17は、水素又はメチルである。
第36のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第35のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Xは、-O-である。
第37のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第19~第36のスプライス調節剤の態様のいずれか1つによる化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Xは、N(Me)である。
第38のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XV):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、C1~C4アルキルから独立して選択される0、1、2又は3個の置換基で置換された2-ヒドロキシフェニルであり、ここで、2つのC1~C4アルキル基は、それらが結合している原子と組み合わさって5~6員環を形成し得、オキソ、オキシム及びヒドロキシ、ハロC1~C4アルキル、ジハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、C1~C4アルコキシ-C3~C7シクロアルキル、ハロC1~C4アルコキシ、ジハロC1~C4アルコキシ、トリハロC1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヘテロアリール、ヒドロキシで置換されたC1~C4アルキル、アリール、アミノ、-C(O)NHC1~C4アルキル-ヘテロアリール、-NHC(O)-C1~C4アルキル-ヘテロアリール、C1~C4アルキルC(O)NH-ヘテロアリール、C1~C4アルキルNHC(O)-ヘテロアリール、3~7員のシクロアルキル、5~7員のシクロアルケニル又はS、O及びNから独立して選択される1又は2個のヘテロ原子を含む5、6又は9員の複素環で置換されたC1~C4アルコキシから選択される0又は1個の置換基で置換され、ここで、ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、3位がヒドロキシで任意選択により置換され、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C1-C5アルコキシ、から選択される0、1又は2個の置換基でさらに置換された、2-ナフチルであり、ここで、アルコキシは、非置換であるか又はヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、N(H)C(O)C1~C4アルキル、N(H)C(O)2C1~C4アルキル、アルキレン4~7員複素環、4~7員複素環並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、フェニル又は5若しくは6個の環原子、N、O及びSから独立して選択される1若しくは2個の環ヘテロ原子を有するヘテロアリールで置換され、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、9~10個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、12又は13個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する三環式ヘテロアリールであり、ここで、三環式ヘテロアリールは、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ、ジ-C1~C4アルキルアミノ及びヘテロアリールで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され、ここで、前記ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、Aは、C1~C4アルキルから独立して選択される0、1、2又は3個の置換基で置換された2-ヒドロキシフェニルであり、ここで、2つのC1~C4アルキル基は、それらが結合している原子と組み合わさって5~6員環を形成し得、オキソ、オキシム及びヒドロキシ、ハロC1~C4アルキル、ジハロC1~C4アルキル、トリハロC1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、C1~C4アルコキシ-C3~C7シクロアルキル、ハロC1~C4アルコキシ、ジハロC1~C4アルコキシ、トリハロC1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヘテロアリール、ヒドロキシで置換されたC1~C4アルキル、アリール、アミノ、-C(O)NHC1~C4アルキル-ヘテロアリール、-NHC(O)-C1~C4アルキル-ヘテロアリール、C1~C4アルキルC(O)NH-ヘテロアリール、C1~C4アルキルNHC(O)-ヘテロアリール、3~7員のシクロアルキル、5~7員のシクロアルケニル又はS、O及びNから独立して選択される1又は2個のヘテロ原子を含む5、6又は9員の複素環で置換されたC1~C4アルコキシから選択される0又は1個の置換基で置換され、ここで、ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、3位がヒドロキシで任意選択により置換され、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C1-C5アルコキシ、から選択される0、1又は2個の置換基でさらに置換された、2-ナフチルであり、ここで、アルコキシは、非置換であるか又はヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、N(H)C(O)C1~C4アルキル、N(H)C(O)2C1~C4アルキル、アルキレン4~7員複素環、4~7員複素環並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、フェニル又は5若しくは6個の環原子、N、O及びSから独立して選択される1若しくは2個の環ヘテロ原子を有するヘテロアリールで置換され、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、9~10個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、二環式ヘテロアリールは、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、12又は13個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する三環式ヘテロアリールであり、ここで、三環式ヘテロアリールは、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ、ジ-C1~C4アルキルアミノ及びヘテロアリールで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され、ここで、前記ヘテロアリールは、5、6又は9個の環原子、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有し、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換され;Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素及びフッ素から独立して選択されるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;R7は、水素又はC1~C4アルキルであり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成するか;又はBは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第39のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、1~3個の環窒素原子を有する6員のヘテロアリールであり、ここで、6員のヘテロアリールは、フェニル又は5若しくは6個の環原子、N、O及びSから独立して選択される1若しくは2個の環ヘテロ原子を有するヘテロアリールで置換され、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されているか;又はAは、9~10個の環原子及びN、O又はSから独立して選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を有する二環式ヘテロアリールであり、ここで、ヘテロアリールは、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C2~C4アルキニル、C1~C4アルコキシ並びにヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、モノ-C1~C4アルキルアミノ及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されたC1~C4アルコキシから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されている。
第40のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、C1~C4アルキル、ハロC1~C4アルキル、C1~C4アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヘテロアリール並びにヒドロキシ又はアミノで置換されたC1~C4アルキルから独立して選択される0、1、2又は3個の置換基で置換された2-ヒドロキシフェニルであり、ここで、ヘテロアリールは、5又は6個の環原子、N、O及びSから選択される1又は2個の環ヘテロ原子を有し、C1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから独立して選択される0、1又は2個の置換基で置換されている。
第41のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Aは、3位がヒドロキシで任意選択により置換され、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C2~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、から選択される0、1又は2個の置換基でさらに置換された、2-ナフチルであり、ここで、アルコキシは、非置換であるか又はヒドロキシ、C1~C4アルコキシ、アミノ、N(H)C(O)C1~C4アルキル、N(H)C(O)2C1~C4アルキル、4~7員複素環並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換されている。
第42のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38~第41のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
の基であり、式中、m、n及びpは、0又は1から独立して選択され;R、R1、R2、R3及びR4は、水素、C1~C4アルキルからなる群から独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R5及びR6は、水素であるか;又はR及びR3は、組み合わさって、N、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5又は6員の縮合複素環を形成し;R1及びR3は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R1及びR5は、組み合わさって、C1~C3アルキレン基を形成し;R3及びR4は、それらが結合する炭素原子と組み合わさって、スピロ環状C3~C6シクロアルキルを形成し;Xは、CRARB、O、NR7又は結合であり;RA及びRBは、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択されるか、又はRA及びRBは、組み合わさって、2価のC2~C5アルキレン基を形成し;Zは、CR8又はNであり;ZがNの場合、Xは結合であり;R8は、水素であるか、又はR6と組み合わさって二重結合を形成する。
第43のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38~第41のスプライス調節剤の態様による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、ここで、Bは、式:
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
の基であり、式中、p及びqは、0、1及び2からなるグループから独立して選択され;R9及びR13は、水素及びC1~C4アルキルから独立して選択され;R10及びR14は、水素、アミノ、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ並びにC1~C4アルキルから独立して選択され、ここで、アルキルは、任意選択により、ヒドロキシ、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノで置換され;R11は、水素、C1~C4アルキル、アミノ又はモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノであり;R12は、水素又はC1~C4アルキルであるか;又はR9及びR11は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成するか;又はR11及びR12は、組み合わさって、1~3個のC1~C4アルキル基で任意選択により置換された、4~7個の環原子を有する飽和アザ環を形成する。
第44のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XVI):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、R15は水素、ヒドロキシル、C1~C4アルコキシであり、ここで、アルコキシは、任意選択により、ヒドロキシ、メトキシ、アミノ、モノ及びジメチルアミノ又はモルホリンで置換されている。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、R15は水素、ヒドロキシル、C1~C4アルコキシであり、ここで、アルコキシは、任意選択により、ヒドロキシ、メトキシ、アミノ、モノ及びジメチルアミノ又はモルホリンで置換されている。
第45のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XVII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、R16は、1つの環窒素原子及びN、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5員のヘテロアリールであり、ここで、ヘテロアリールは、任意選択により、C1~C4アルキルで置換されている。
による化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、R16は、1つの環窒素原子及びN、O又はSから選択される0又は1個のさらなる環ヘテロ原子を有する5員のヘテロアリールであり、ここで、ヘテロアリールは、任意選択により、C1~C4アルキルで置換されている。
第46のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38~第41、第44及び第45のスプライス調節剤の態様による化合物であり、ここで、Bは、
からなる群から選択され、式中、Xは、O又はN(Me)であり;R17は、水素又はメチルである。
からなる群から選択され、式中、Xは、O又はN(Me)であり;R17は、水素又はメチルである。
第47のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、第38~第42、第44~第45のスプライス調節剤の態様による化合物であり、ここで、Xは、-O-である。
第50のスプライス調節剤の態様において、スプライス調節剤は、式(XVIII):
による化合物又はその薬学的に許容される塩を提供し、式中、Xは、-O-又は
であり;R’は、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから選択される0、1又は2個の基で任意選択により置換された、5員のヘテロアリールである。
による化合物又はその薬学的に許容される塩を提供し、式中、Xは、-O-又は
であり;R’は、オキソ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロゲン、C1~C4アルキル、C1~C4アルケニル、C1~C4アルコキシ、C3~C7シクロアルキル、C1~C4アルキル-OH、トリハロC1~C4アルキル、モノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノ、-C(O)NH2、-NH2、-NO2、ヒドロキシC1~C4アルキルアミノ、ヒドロキシC1~C4アルキル、4~7員の複素環C1~C4アルキル、アミノC1~C4アルキル並びにモノ-及びジ-C1~C4アルキルアミノC1~C4アルキルから選択される0、1又は2個の基で任意選択により置換された、5員のヘテロアリールである。
特定の実施形態において、スプライス調節剤は、以下の構造
を有する5-(1H-ピラゾール-4-イル)-2-(6-((2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)オキシ)ピリダジン-3-イル)フェノール(LMI070;ブラナプラム)又はその薬学的に許容される塩である。
を有する5-(1H-ピラゾール-4-イル)-2-(6-((2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)オキシ)ピリダジン-3-イル)フェノール(LMI070;ブラナプラム)又はその薬学的に許容される塩である。
特定の実施形態において、スプライス調節剤は、スプライス調節剤2であり、ここで、化合物は、以下の構造
を有する7-(6-(メチル(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ)ピリダジン-3-イル)イソキノリン-6-オール又はその薬学的に許容される塩である。
を有する7-(6-(メチル(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ)ピリダジン-3-イル)イソキノリン-6-オール又はその薬学的に許容される塩である。
さらなるスプライス調節剤及びそれらの調節剤によって結合されるスプライス調節剤結合配列は、例えば、米国特許出願公開第2012/0083495号明細書、国際公開第2014/028459号パンフレット、国際公開第2015/017589号パンフレット、国際公開第2014/116845号パンフレット、国際公開第2017/100726号パンフレット、国際公開第2018/098446号パンフレット、国際公開第2018/226622号パンフレット、国際公開第2019/005993号パンフレット、国際公開第2019/005980号パンフレット及び国際公開第2019028440号パンフレットに記載され、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、本明細書に記載のスプライス調節剤及びスプライス調節剤結合配列は、本明細書に記載の方法、ミニ遺伝子並びに他の態様及び実施形態での使用が企図されている。
切断部位
一態様において、本発明の核酸分子は、切断部位をコードする1つ以上の配列を含み、これは、導入遺伝子によってコードされる配列(例えば、目的のタンパク質)からミニ遺伝子によってコードされる配列(例えば、全ての配列又は実質的に全ての配列)を切断する機能を果たす。一態様において、切断部位は、自己切断部位、プロテアーゼ切断部位又はそれらの任意の組み合わせのいずれかであり得る。切断部位は、目的のタンパク質からミニ遺伝子の1つ以上のエクソンによってコードされる配列を切断するのに十分なレベルで(組換え発現又は内因性発現のいずれかによって)目的の細胞において発現される、任意の部位特異的プロテアーゼによって切断されるように設計することができる。本発明の重要な態様において、プロテアーゼ切断部位は、目的のタンパク質の発現に関連する細胞コンパートメントに存在するように、天然に(又は細胞工学により)プロテアーゼに対応するように選択される。すなわち、プロテアーゼの細胞内輸送は、目的のタンパク質の細胞内輸送と重複するか、又は部分的に重複するはずである。例えば、目的のタンパク質が細胞表面にある場合、それを切断する酵素を細胞に外因的に加えることができる。
一態様において、本発明の核酸分子は、切断部位をコードする1つ以上の配列を含み、これは、導入遺伝子によってコードされる配列(例えば、目的のタンパク質)からミニ遺伝子によってコードされる配列(例えば、全ての配列又は実質的に全ての配列)を切断する機能を果たす。一態様において、切断部位は、自己切断部位、プロテアーゼ切断部位又はそれらの任意の組み合わせのいずれかであり得る。切断部位は、目的のタンパク質からミニ遺伝子の1つ以上のエクソンによってコードされる配列を切断するのに十分なレベルで(組換え発現又は内因性発現のいずれかによって)目的の細胞において発現される、任意の部位特異的プロテアーゼによって切断されるように設計することができる。本発明の重要な態様において、プロテアーゼ切断部位は、目的のタンパク質の発現に関連する細胞コンパートメントに存在するように、天然に(又は細胞工学により)プロテアーゼに対応するように選択される。すなわち、プロテアーゼの細胞内輸送は、目的のタンパク質の細胞内輸送と重複するか、又は部分的に重複するはずである。例えば、目的のタンパク質が細胞表面にある場合、それを切断する酵素を細胞に外因的に加えることができる。
目的のタンパク質がエンドソーム/リソソーム系に存在するか又はそれを通過する場合、これらのコンパートメントに存在する酵素のプロテアーゼ切断部位を使用できる。そのようなプロテアーゼ/コンセンサスモチーフには、例えば、以下が含まれる。
フューリン:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ1
フューリン:RNRR(配列番号39)
PCSK1:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK5:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK6:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK7:RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ
カテプシンB:RRX
グランザイムB:I-E-P-D-X(配列番号35)
第XA因子:Ile-Glu/Asp-Gly-Arg
エンテロキナーゼ:Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)
ジェネナーゼ:Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)
ソルターゼ:LPXTG/A
PreScissionプロテアーゼ:Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)
トロンビン:Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)
TEVプロテアーゼ:E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)
エラスターゼ1[AGSV]-x(配列番号42)
フューリン:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ1
フューリン:RNRR(配列番号39)
PCSK1:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK5:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK6:RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ
PCSK7:RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ
カテプシンB:RRX
グランザイムB:I-E-P-D-X(配列番号35)
第XA因子:Ile-Glu/Asp-Gly-Arg
エンテロキナーゼ:Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)
ジェネナーゼ:Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)
ソルターゼ:LPXTG/A
PreScissionプロテアーゼ:Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)
トロンビン:Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)
TEVプロテアーゼ:E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)
エラスターゼ1[AGSV]-x(配列番号42)
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、フューリン切断部位をコードする配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、表20に列挙されているフューリン切断部位のいずれか1つをコードする配列を含む。実施形態において、フューリン切断部位は、配列番号39である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、配列番号39を含むか又はそれからなるフューリン切断部位をコードする配列を含み、例えば、切断部位をコードする配列は、配列番号19を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、RNRR(配列番号39)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;RTKR(配列番号43)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRR(配列番号47)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号49)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号51)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号53)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;SLNLTESHNSRKKR(配列番号55)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;又はCKINGYPKRGRKRR(配列番号57)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位をコードする配列を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、RNRR(配列番号39);RTKR(配列番号43);GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45);GTGAEDPRPSRKRR(配列番号47);LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号49);GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号51);GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号53);SLNLTESHNSRKKR(配列番号55);及びCKINGYPKRGRKRR(配列番号57)から選択されるフューリン切断部位をコードする配列を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、RNRR(配列番号39)から選択されるフューリン切断部位をコードする配列又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、配列番号19又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、配列番号19を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列;又はGTGAEDPRPSRKRR(配列番号47)又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列から選択されるフューリン切断部位をコードする配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、配列番号46若しくは配列番号48又はそれに対して少なくとも90%、95%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の核酸は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45)又はGTGAEDPRPSRKRR(配列番号47)から選択されるフューリン切断部位をコードする配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、配列番号46又は配列番号48を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される核酸は、GTGAEDPRPSRKRRSLGDVGのフューリン切断部位をコードする配列(配列番号45)を含む。
いくつかの実施形態において、例えば本明細書に記載される、ミニ遺伝子及び導入遺伝子を含む核酸配列は、ペプチド切断部位(例えば、自己切断ペプチド又は細胞内プロテアーゼの基質)をコードする1つ以上の配列を含み得る。実施形態において、ペプチド切断部位をコードする配列は、ミニ遺伝子と導入遺伝子との間に配置される。自己切断ペプチド切断部位配列の例には、以下が含まれ、ここで、括弧内のGSG残基は、任意選択による。
いくつかの実施形態において、核酸分子は、フューリン切断部位などのプロテアーゼ切断部位をコードする配列及び自己切断ペプチド、例えば2Aペプチド、例えばT2Aペプチドをコードする配列を含む。実施形態において、核酸は、2Aコード配列をコードする配列の5’側にフューリン切断部位をコードする配列を含む。実施形態において、フューリン切断部位は、配列番号39を含むか又はそれからなり、T2A配列は、配列番号59又は配列番号61を含むか又はそれからなる。実施形態において、フューリン切断部位をコードする配列は、配列番号19であるか又はそれを含み、ペプチド切断部位をコードする配列は、配列番号20又は配列番号62であるか又はそれを含む。実施形態において、2A配列をコードする配列は、切断時にミニ遺伝子の10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1アミノ酸未満、フューリン切断部位及び/又は2Aペプチドが目的のタンパク質に残るように、導入遺伝子(例えば、目的のタンパク質をコードする配列)のすぐ5’側に配置される。
プロモーター
動物又はヒトの体の全ての細胞は、同じDNAを含有するが、異なる組織の異なる細胞は、一方では共通の遺伝子のセットを発現し、他方では組織のタイプ及び発達の段階に応じて変化する遺伝子のセットを発現する。理論に拘束されるものではないが、イントロンを含まない任意のプロモーターを、本明細書に記載の様々な態様及び実施形態(例えば、核酸分子)で使用することができる。本明細書に記載の様々な態様及び実施形態で使用できる例示的なプロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、CAGプロモーター、SV40プロモーター、JeTプロモーター、PGKプロモーター及びニワトリベータアクチンプロモーター(CBA)プロモーターが含まれるが、これらに限定されない。実施形態において、プロモーターは、複数の細胞型において活性である。他の実施形態において、プロモーターは、1つの細胞型(例えば、細胞特異的)又は例えば中枢神経組織(例えば、脳組織)などの1つの組織の細胞型(例えば、組織特異的)において活性である。実施形態において、プロモーターはニューロン特異的である。本明細書に記載の様々な態様及び実施形態で使用できるニューロン特異的プロモーターの例には、作動可能に連結されたミニ遺伝子及び導入遺伝子の発現を駆動するためにベクター及び他の核酸で使用される単離又は合成ニューロン特異的プロモーター及びその機能的フラグメント、例えばニューロン特異的エノラーゼ(NSE)に由来するプロモーター(例えば、EMBL HSENO2、X51956を参照されたい);芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC)プロモーター;ニューロフィラメントプロモーター(例えば、GenBank HUMNFL、L04147を参照されたい);シナプシンプロモーター(例えば、GenBank HUMSYNIB、M55301を参照されたい);thy-1プロモーター(例えば、Chen et al.,(1987)Cell,51:7-19;Llewellyn et al.(2010)Nat.Med.,16(10):1161-1166を参照されたい);セロトニン受容体プロモーター(例えば、GenBank S62283を参照されたい);チロシンヒドロキシラーゼプロモーター(TH)(例えば、Oh et al.,(2009)Gene Ther.,16:437;Sasaoka et al.,(1992)Mol.Brain Res.,16:274;Boundy et al.,(1998)J.Neurosci.,18:9989;及びKaneda et al.,(1991)Neuron,6:583-594を参照されたい);GnRHプロモーター(例えば、Radovick et al.,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:3402-3406を参照されたい);L7プロモーター(例えば、Oberdick et al.,(1990)Science,248:223-226を参照されたい);DNMTプロモーター(例えば、Bartge et al.,(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85:3648-3652を参照されたい);エンケファリンプロモーター(例えば、Comb et al.,(1988)EMBO J.,17:3793-3805を参照されたい);ミエリン塩基性タンパク質(MBP)プロモーター;Ca2+-カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII-アルファ(CamKIM)プロモーター(例えば、Mayford et al.,(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93:13250;及びCasanova et al.,(2001)Genesis,31:37を参照されたい);CMVエンハンサー/血小板由来成長因子-pプロモーター(例えば、Liu et al.,(2004)Gene Ther.,11:52-60を参照されたい);などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、最小ヒトシナプシン1プロモーター(SYN)の一部又は全部が使用される。Kugler et al.,(2003)Gene Ther.,10(4):337-47;Thiel et al,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88(8)3431-5;Castle et al.,(2016)Methods Mol.Biol.,1382:133-49;McLean et al.,(2014)Neurosci.Lett.,576:73-78;Kugler et al.,(2003)Virology,311(1):89-95。
動物又はヒトの体の全ての細胞は、同じDNAを含有するが、異なる組織の異なる細胞は、一方では共通の遺伝子のセットを発現し、他方では組織のタイプ及び発達の段階に応じて変化する遺伝子のセットを発現する。理論に拘束されるものではないが、イントロンを含まない任意のプロモーターを、本明細書に記載の様々な態様及び実施形態(例えば、核酸分子)で使用することができる。本明細書に記載の様々な態様及び実施形態で使用できる例示的なプロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、CAGプロモーター、SV40プロモーター、JeTプロモーター、PGKプロモーター及びニワトリベータアクチンプロモーター(CBA)プロモーターが含まれるが、これらに限定されない。実施形態において、プロモーターは、複数の細胞型において活性である。他の実施形態において、プロモーターは、1つの細胞型(例えば、細胞特異的)又は例えば中枢神経組織(例えば、脳組織)などの1つの組織の細胞型(例えば、組織特異的)において活性である。実施形態において、プロモーターはニューロン特異的である。本明細書に記載の様々な態様及び実施形態で使用できるニューロン特異的プロモーターの例には、作動可能に連結されたミニ遺伝子及び導入遺伝子の発現を駆動するためにベクター及び他の核酸で使用される単離又は合成ニューロン特異的プロモーター及びその機能的フラグメント、例えばニューロン特異的エノラーゼ(NSE)に由来するプロモーター(例えば、EMBL HSENO2、X51956を参照されたい);芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC)プロモーター;ニューロフィラメントプロモーター(例えば、GenBank HUMNFL、L04147を参照されたい);シナプシンプロモーター(例えば、GenBank HUMSYNIB、M55301を参照されたい);thy-1プロモーター(例えば、Chen et al.,(1987)Cell,51:7-19;Llewellyn et al.(2010)Nat.Med.,16(10):1161-1166を参照されたい);セロトニン受容体プロモーター(例えば、GenBank S62283を参照されたい);チロシンヒドロキシラーゼプロモーター(TH)(例えば、Oh et al.,(2009)Gene Ther.,16:437;Sasaoka et al.,(1992)Mol.Brain Res.,16:274;Boundy et al.,(1998)J.Neurosci.,18:9989;及びKaneda et al.,(1991)Neuron,6:583-594を参照されたい);GnRHプロモーター(例えば、Radovick et al.,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:3402-3406を参照されたい);L7プロモーター(例えば、Oberdick et al.,(1990)Science,248:223-226を参照されたい);DNMTプロモーター(例えば、Bartge et al.,(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85:3648-3652を参照されたい);エンケファリンプロモーター(例えば、Comb et al.,(1988)EMBO J.,17:3793-3805を参照されたい);ミエリン塩基性タンパク質(MBP)プロモーター;Ca2+-カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII-アルファ(CamKIM)プロモーター(例えば、Mayford et al.,(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93:13250;及びCasanova et al.,(2001)Genesis,31:37を参照されたい);CMVエンハンサー/血小板由来成長因子-pプロモーター(例えば、Liu et al.,(2004)Gene Ther.,11:52-60を参照されたい);などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、最小ヒトシナプシン1プロモーター(SYN)の一部又は全部が使用される。Kugler et al.,(2003)Gene Ther.,10(4):337-47;Thiel et al,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88(8)3431-5;Castle et al.,(2016)Methods Mol.Biol.,1382:133-49;McLean et al.,(2014)Neurosci.Lett.,576:73-78;Kugler et al.,(2003)Virology,311(1):89-95。
いくつかの実施形態において、組織又は細胞特異的プロモーターは、非神経細胞におけるものと比較して、神経細胞又は組織において、作動可能に連結されたミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子のより高い発現を提供するように構成される。いくつかの実施形態において、神経特異的プロモーターは、非神経細胞におけるものと比較して、神経において、作動可能に連結されたミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子のより高い発現を提供するように構成される。神経細胞又は組織の例には、ニューロン及びシュワン細胞、グリア細胞、星状細胞などを含むものが含まれる。非神経細胞の例には、肝細胞、心筋細胞、赤血球、上皮細胞などが含まれるが、これらに限定されない。作動可能に連結されたミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子のより高いレベルの発現は、ミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子の転写から産生されるRNA転写物の数の増加を含み得る。いくつかの実施形態において、産生されたRNA転写物の数は、PCRによって測定され得る。いくつかの他の実施形態において、産生されたRNA転写物の数は、RT-PCR、例えばqPCRによって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたRNA転写物の数は、配列決定によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたRNA転写物の数は、単一分子蛍光インサイチューハイブリダイゼーション(FISH)によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたRNA転写物の数は、ノーザンブロット分析によって測定され得る。ミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子が目的のタンパク質をコードする場合、作動可能に連結されたミニ遺伝子及び/又は導入遺伝子のより高いレベルの発現は、代替的又は追加的に、産生されるタンパク質の量の増加を含み得る。いくつかの実施形態において、産生されたタンパク質の量は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたタンパク質の量は、ウエスタンブロット分析によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたタンパク質の量は、免疫染色によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されたタンパク質の量は、時間分解フェルスター共鳴エネルギー転移(TR-FRET)によって測定され得る。いくつかの実施形態において、産生されるタンパク質の量は、免疫組織化学(IHC)によって測定され得る。いくつかの実施形態において、発現のレベルは、これらの又は他の方法のうちの複数によって測定される。
態様及び実施形態において、プロモーターは、配列番号13を含むJeTプロモーターである。態様及び実施形態において、プロモーターは、配列番号86を含むヒトシナプシンプロモーターである。
ポリAシグナル配列
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及び他の組成物は、1つ以上のポリアデニル化(ポリA)シグナル配列を含み得る。ポリアデニル化シグナル配列は、補助配列エレメントが隣接する中央配列(例えば、AAUAAA)を含み得る。理論よって拘束されるものではないが、配列は、転写物の末端をシグナルし、ポリアデニレートポリメラーゼによってホモポリマーA配列が3’末端に付加される部位として機能し得る。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及び他の組成物は、1つ以上のポリアデニル化(ポリA)シグナル配列を含み得る。ポリアデニル化シグナル配列は、補助配列エレメントが隣接する中央配列(例えば、AAUAAA)を含み得る。理論よって拘束されるものではないが、配列は、転写物の末端をシグナルし、ポリアデニレートポリメラーゼによってホモポリマーA配列が3’末端に付加される部位として機能し得る。
SV40ポリA、ヒト成長ホルモン(HGH)ポリA、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリA、ベータグロビンポリA、アルファグロビンポリA、オボアルブミンポリA、カッパ軽鎖ポリA及び合成ポリAを含むが、これらに限定されない、当技術分野で公知のポリアデニル化シグナル配列が企図される。ポリAシグナル配列は、本明細書に開示される核酸及び他の組成物において使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸配列中のポリA配列は、配列番号22又はその機能的フラグメントからなる。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸配列は、配列番号22又はその機能的フラグメントに対して少なくとも約80、85、90、95、98又は99%の同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸中のポリA配列は、配列番号22又はその機能的フラグメントに対して少なくとも約80、85、90、95、98又は99%の同一性の配列からなる。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸配列中のポリA配列は、配列番号89又はその機能的フラグメントからなる。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸配列は、配列番号89又はその機能的フラグメントに対して少なくとも約80、85、90、95、98又は99%の同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子又は核酸中のポリA配列は、配列番号89又はその機能的フラグメントに対して少なくとも約80、85、90、95、98又は99%の同一性の配列からなる。
転写後調節エレメント
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、導入遺伝子及び他の組成物は、1つ以上の転写後調節エレメント(PRE)、例えば導入遺伝子の発現を増強又は他の方法で改善することができるものを含み得る。理論に拘束されるものではないが、PREはmRNAの安定性及び3’末端形成を可能にすることによって発現を増強し得、且つ/又はスプライシングされていないmRNAの核細胞質への輸送を促進し得る。PREは、RNA結合タンパク質(RBP)又はマイクロRNAの結合部位も含み得る。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、導入遺伝子及び他の組成物は、1つ以上の転写後調節エレメント(PRE)、例えば導入遺伝子の発現を増強又は他の方法で改善することができるものを含み得る。理論に拘束されるものではないが、PREはmRNAの安定性及び3’末端形成を可能にすることによって発現を増強し得、且つ/又はスプライシングされていないmRNAの核細胞質への輸送を促進し得る。PREは、RNA結合タンパク質(RBP)又はマイクロRNAの結合部位も含み得る。
例示的なPREには、B型肝炎ウイルス(HPRE)、コウモリウイルス(BPRE)、ジリスウイルス(GSPRE)、ホッキョクリスウイルス(ASPRE)、アヒルウイルス(DPRE)、チンパンジーウイルス(CPRE)、ウーリーモンキーウイルス(WMPRE)又はウッドチャックウイルス(WPRE)からのPREが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、核酸又は導入遺伝子は、PREを含む。特定の実施形態において、PREは、HPREを含む。
いくつかの実施形態において、合成PREが使用される。合成PREの例示的な配列には、HPRE-NOX配列番号88の配列又はそのフラグメントが含まれる。いくつかの実施形態において、PREは、プロモーターエレメントの下流(又は3’)に配置され得る。
例示的なPREには、配列番号72を含む、例えばそれからなるPRE又はそのフラグメントも含まれるが、これらに限定されない。例示的なPREには、配列番号73を含む、例えばそれからなるPRE又はそのフラグメントも含まれるが、これらに限定されない。
例示的なPREは、本明細書に記載のPRE、例えば配列番号88、配列番号72又は配列番号73に対して少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含むか又はそれからなるPREも含む。
いくつかの実施形態において、PREは、導入遺伝子配列又はタンパク質コード配列の下流(又は3’)に配置され得る。いくつかの実施形態において、PREは、ポリA配列の上流(又は5’)に配置され得る。いくつかの実施形態において、PREは、導入遺伝子配列又はタンパク質コード配列の上流(又は5’)に配置され得る。
導入遺伝子
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子及び他の調節エレメントは、作動可能に連結された導入遺伝子の発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、抗体又は機能的結合フラグメント、受容体、酵素などのタンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、CRISPRなどにおける使用のためのshRNA、siRNA、gRNAなどの治療用核酸をコードする。いくつかの実施形態において、複数の導入遺伝子が使用され得る(例えば、核酸又はベクターは、治療上の利益を提供する複数のタンパク質又はRNAをコードし得る)。細胞内のこれらの機能的ポリペプチド又は核酸のレベルを増加させる方法の例には、例えば、本明細書に開示される核酸又はベクター、例えばAAVウイルスベクターにおける、目的のポリペプチドをコードする核酸配列のトランスフェクション又は形質導入が含まれる。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子及び他の調節エレメントは、作動可能に連結された導入遺伝子の発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、抗体又は機能的結合フラグメント、受容体、酵素などのタンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、CRISPRなどにおける使用のためのshRNA、siRNA、gRNAなどの治療用核酸をコードする。いくつかの実施形態において、複数の導入遺伝子が使用され得る(例えば、核酸又はベクターは、治療上の利益を提供する複数のタンパク質又はRNAをコードし得る)。細胞内のこれらの機能的ポリペプチド又は核酸のレベルを増加させる方法の例には、例えば、本明細書に開示される核酸又はベクター、例えばAAVウイルスベクターにおける、目的のポリペプチドをコードする核酸配列のトランスフェクション又は形質導入が含まれる。
i.タンパク質
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子及び他の調節エレメントは、ポリペプチドの発現を調節する(例えば、スプライス調節剤の存在下又は非存在下で、オン又はオフにする)ために使用され得る。理論に拘束されるものではないが、ポリペプチドのレベルの増加は、対象患者の組織において発現が減少又は欠落しているポリペプチドを提供することによって治療効果を提供し得る。理論に拘束されるものではないが、例えばスプライス調節剤の適用又は中止により、発現のタイミング又は位置を制御することは、それが望まれるときにのみ発現を確実にすることによってそのような治療用タンパク質の有効性及び/又は安全性を改善し得る。本明細書に記載のミニ遺伝子によって調節され得る例示的なポリペプチドには、スーパーオキシドジスムターゼ、芳香族酸デカルボキシラーゼ(AADC)、生存運動ニューロン(SMN)タンパク質、プログラニュリン(PRGN)、Cas9タンパク質、ジンクフィンガーヌクレアーゼ又はTALEN)又はMeCP2、CLN2、CLN3、CLN4、CLN5、CLN6、CLN7及びCLN8から選択される治療用タンパク質又は脊髄小脳失調症(SCA)(任意選択によりSCA1~SCA29のいずれか)に関連するタンパク質が含まれるが、これらに限定されない。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子及び他の調節エレメントは、ポリペプチドの発現を調節する(例えば、スプライス調節剤の存在下又は非存在下で、オン又はオフにする)ために使用され得る。理論に拘束されるものではないが、ポリペプチドのレベルの増加は、対象患者の組織において発現が減少又は欠落しているポリペプチドを提供することによって治療効果を提供し得る。理論に拘束されるものではないが、例えばスプライス調節剤の適用又は中止により、発現のタイミング又は位置を制御することは、それが望まれるときにのみ発現を確実にすることによってそのような治療用タンパク質の有効性及び/又は安全性を改善し得る。本明細書に記載のミニ遺伝子によって調節され得る例示的なポリペプチドには、スーパーオキシドジスムターゼ、芳香族酸デカルボキシラーゼ(AADC)、生存運動ニューロン(SMN)タンパク質、プログラニュリン(PRGN)、Cas9タンパク質、ジンクフィンガーヌクレアーゼ又はTALEN)又はMeCP2、CLN2、CLN3、CLN4、CLN5、CLN6、CLN7及びCLN8から選択される治療用タンパク質又は脊髄小脳失調症(SCA)(任意選択によりSCA1~SCA29のいずれか)に関連するタンパク質が含まれるが、これらに限定されない。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子及び他の調節エレメントは、プログラニュリン(PGRN)の発現を調節するために使用され得る。理論に拘束されるものではないが、ニューロンにおける機能的PRGNポリペプチドのレベルの増加は、例えば、FTDの処置において、治療効果を提供し得る。理論に拘束されるものではないが、PGRNは、典型的には、遍在的に発現する88kDaの分泌糖タンパク質としてヒトで観察される。これは、ヒトグラニュリン遺伝子(GRN)によってコードされる。プログラニュリンタンパク質をコードする例示的な核酸には、RefSeqGeneによって定義されるNG_007886.1及びNM_002087.3並びにNCBI参照配列によって定義されるNC_000017.11及びNC_000017.10が含まれる。例示的なプログラニュリンポリペプチド配列には、NP_002078.1が含まれる。いくつかの実施形態において、プログラニュリンポリペプチドは、リンカー配列によって接続された希少な12システイニルモチーフ(配列番号102)の高度に保存されたタンデムリピートからなる7つのグラニュリン様ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、PGRNのペプチドフラグメント及びそれらをコードする核酸は、それらがPGRNの1つ以上の機能を保持する範囲で、PGRNという用語に包含される。グラニュリン(GRN)又はエピテリンを形成するためのPGRNの切断は、異なる機能を有するタンパク質を産生し得、本明細書で使用されるPGRNのフラグメントの意味の外にある。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター又は他の組成物は、ヒトタンパク質をコードする導入遺伝子配列を含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、PGRNをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、ヒトプログラニュリン(hPGRN)タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、hPGRNタンパク質のコドン最適化バージョンをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、配列番号87の配列又はその機能的フラグメント、例えばインタクトなPGRNによって提供される1つ以上の機能において検出可能な変化を提供することができるフラグメントを含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、配列番号87に対して少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、85%、80%、75%又は70%の配列同一性(又はその間の任意のパーセンテージ)を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子によってコードされるhPGRNは、配列番号87のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、異種核酸配列によってコードされるhPGRNは、配列番号81のアミノ酸配列を含む少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、85%、80%、75%又は70%の配列同一性を有する配列を含む。
ii.RNA
様々な実施形態において、本明細書に開示される単離された核酸、ベクター及び他の組成物は、タンパク質翻訳を必要とせずに神経組織特異的治療効果を提供する配列をコードする導入遺伝子配列を含み得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー、調節エレメント及び他の核酸エレメントは、ニューロン組織又はRNAのニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、特定の治療機能を提供するリボ核酸をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、siRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、shRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、miRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、tRNAをコードする。
様々な実施形態において、本明細書に開示される単離された核酸、ベクター及び他の組成物は、タンパク質翻訳を必要とせずに神経組織特異的治療効果を提供する配列をコードする導入遺伝子配列を含み得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー、調節エレメント及び他の核酸エレメントは、ニューロン組織又はRNAのニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、特定の治療機能を提供するリボ核酸をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、siRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、shRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、miRNAをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、tRNAをコードする。
iii.抗体
様々な実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー及び他の調節エレメントは、神経組織又は抗体又はそのフラグメントのニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体のフラグメント、例えば抗原結合能力を保持するものをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体の軽鎖をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体の重鎖をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VHをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VLをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VHをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Fabをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、scFvをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、ニューロン特異的機能を有する酵素をコードする。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー及び他の調節エレメントは、神経組織又は抗体又はそのフラグメントのニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体のフラグメント、例えば抗原結合能力を保持するものをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体の軽鎖をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、抗体の重鎖をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VHをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VLをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、VHをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Fabをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、scFvをコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、ニューロン特異的機能を有する酵素をコードする。
iii.複数の成分
様々な実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー及び他の調節エレメントは、神経組織又は複数の導入遺伝子のニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、RNA及びポリペプチドの両方をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、CRISPR/Cas系の構成要素をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Cas9タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Cpf1タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、CRISPR RNA(crRNA)をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、トランス活性化crRNA(tracRNA)をコードする。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるプロモーター、サイレンサー及び他の調節エレメントは、神経組織又は複数の導入遺伝子のニューロン特異的発現を調節するために使用され得る。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、RNA及びポリペプチドの両方をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、CRISPR/Cas系の構成要素をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Cas9タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、Cpf1タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列は、CRISPR RNA(crRNA)をコードする。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、トランス活性化crRNA(tracRNA)をコードする。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター又は他の組成物は、ミニ遺伝子(例えば、本明細書に記載されるもの)、hPGRN、PRE及びポリAシグナル配列をコードする導入遺伝子配列(例えば、5’から3’の順で存在する)を含む。いくつかの実施形態において、核酸、ベクター又は他の組成物は、5’から3’まで、プロモーター、ミニ遺伝子、プロテアーゼ切断部位(例えば、フューリン切断部位)をコードする配列、自己切断ペプチド(例えば、T2Aペプチド)をコードする配列、hPGRNをコードする導入遺伝子配列、PRE及びポリAシグナル配列を含む。いくつかの実施形態において、核酸、ベクター又は他の組成物は、5’から3’まで、プロモーター、配列番号16を含むミニ遺伝子(例えば、配列番号71又は配列番号94を含むか又はそれからなるミニ遺伝子)、配列番号19を含むか又はそれからなるフューリン切断部位をコードする配列、配列番号20を含むか又はそれからなる自己切断T2Aペプチドをコードする配列、PRGN(例えば、配列番号87)をコードする導入遺伝子、配列番号88を含むPRE配列及びポリA配列(例えば、配列番号89を含む又はそれからなるポリA)を含む。
前述の態様及び実施形態のいずれにおいても、企図される核酸配列は、DNA、RNA又はそれらの改変されたバージョンであり得る。改変された核酸は、ポリヌクレオチド鎖の骨格、例えばペプチド核酸(PNA)、モルホリノ、ロックド核酸(LNA)、グリコール核酸(GNA)及びトレオース核酸(TNA)への改変により、天然に存在する核酸と区別され得る。改変された核酸は、4つの核酸塩基を改変した類似体も含み得る。いくつかの実施形態において、核酸は、PNAである。いくつかの実施形態において、核酸は、LNAである。いくつかの実施形態において、核酸は、モルホリノである。いくつかの実施形態において、核酸は、一本鎖形態である。いくつかの実施形態において、核酸は、二本鎖形態である。いくつかの実施形態において、核酸は、直鎖状である。いくつかの実施形態において、核酸は、環状である。いくつかの実施形態において、核酸は、プラスミドである。
ウイルスベクター
本明細書で論じられる核酸(例えば、ミニ遺伝子、導入遺伝子、プロモーター、PRE及びポリAなどの他の核酸成分並びにそれらの組み合わせ)を含むベクターも本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、ベクターは、導入遺伝子を標的細胞に送達するために、且つ/又は標的細胞におけるその導入遺伝子の発現を増加させるために役立ち得る。様々な実施形態において、ベクターは、スプライス調節剤と組み合わせた使用により、タンパク質、抗体又は機能的結合フラグメント、酵素など、及び/又は核酸、例えばCRISPRなどで使用するためのshRNA、siRNA、gRNAなどの発現を調節するために使用され得る。
本明細書で論じられる核酸(例えば、ミニ遺伝子、導入遺伝子、プロモーター、PRE及びポリAなどの他の核酸成分並びにそれらの組み合わせ)を含むベクターも本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、ベクターは、導入遺伝子を標的細胞に送達するために、且つ/又は標的細胞におけるその導入遺伝子の発現を増加させるために役立ち得る。様々な実施形態において、ベクターは、スプライス調節剤と組み合わせた使用により、タンパク質、抗体又は機能的結合フラグメント、酵素など、及び/又は核酸、例えばCRISPRなどで使用するためのshRNA、siRNA、gRNAなどの発現を調節するために使用され得る。
例えば、ベクターは、治療用タンパク質及び/又はRNAをコードする導入遺伝子に連結された「オンスイッチ」ミニ遺伝子を含み得、スプライス調節剤の添加時、その導入遺伝子の発現を増加させる。他の実施形態において、ベクターは、治療用タンパク質及び/又はRNAをコードする導入遺伝子に連結された「オフスイッチ」ミニ遺伝子を含み得、スプライス調節剤の添加時、その導入遺伝子の発現を減少させる。いくつかの実施形態において、ベクターは、挿入物(例えば、導入遺伝子配列の少なくとも1つのオープンリーディングフレーム)及び1つ以上のさらなるエレメントを含む、DNA又はRNA(又はそれらの混合物)配列を含み得る。ベクターは、遺伝情報を別の細胞に転送するのに役立ち得る。ベクターは、例えば、クローニングベクター又はプラスミドとして、クローニングに使用され得る。ベクターは、例えば、ヒト神経細胞における、細胞感染などの他の目的のために、発現、例えば治療用タンパク質及び/又はRNA発現を駆動するようにも特異的に設計され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸を含むベクターが企図される。ベクターは、DNAベクター、環状ベクター又はプラスミドであり得る。いくつかの実施形態において、ベクターは二本鎖である。他の実施形態において、ベクターは一本鎖である。
いくつかの実施形態において、ベクターはウイルスベクターである。いくつかの実施形態において、ベクターは、導入遺伝子配列を神経細胞又は組織に送達するために使用されるウイルスベクターである。ベクターに使用されるウイルスの例には、レトロウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス、アデノ随伴ウイルス及び他のハイブリッドウイルスが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、キメラAAVベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、DNAウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、バキュロウイルスベクター又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である。
理論に拘束されるものではないが、本明細書に開示されるウイルスベクターは、それらが感染する宿主細胞にそれらのゲノムを挿入して、その核酸配列を宿主に送達し得る。挿入されたウイルスゲノムは、エピソームであるか、又はランダムであるか又は標的化され得る部位で宿主細胞の染色体に組み込まれ得る。一実施形態において、ベクターは、導入遺伝子配列を細胞に送達するために使用されるウイルスベクターである。ベクターに使用されるウイルスの例には、レトロウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス、アデノ随伴ウイルス及び他のハイブリッドウイルスが含まれるが、これらに限定されない。Warnock et al.,(2011)Methods Mol.Biol.,737:1-25。レンチウイルスは、有意な量のウイルスDNAを宿主細胞に組み込むことができるレトロウイルスの属であり、遺伝子送達の効率的な方法となる。一方、アデノウイルスは、宿主細胞の染色体に組み込まれていない遺伝物質を導入するため、宿主細胞を破壊するリスクが減少する。いくつかの実施形態において、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、キメラAAVベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、DNAウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、バキュロウイルスベクター又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である。
いくつかの実施形態において、導入遺伝子を含むベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)であるか又はそれに由来する。いくつかの実施形態において、ベクターは、組換えアデノ随伴ウイルスベクター(rAAV)である。rAAVゲノムは、ポリペプチド(hPGRNポリペプチドを含むが、これらに限定されない)をコードするか、又は変異タンパク質若しくはそれらの遺伝子の制御配列に向けられたsiRNA、shRNA、アンチセンス及び/又はmiRNAをコードするミニ遺伝子及び導入遺伝子配列に隣接する1つ以上のAAV ITRを含み得る。ミニ遺伝子及び導入遺伝子配列は、作動可能に連結されており、1つ以上のプロテアーゼ切断部位をコードする配列又は1つ以上の自己切断ペプチドをコードする配列又はそれらの組み合わせによって連結され得る。実施形態において、ベクターは、本明細書に開示されるものなどの他の転写制御エレメント、例えば導入遺伝子配列の発現を駆動するために標的細胞において機能的であるプロモーター、エンハンサー、PRE及び/又はポリA配列をさらに含む。導入遺伝子配列は、哺乳動物細胞で発現される場合にRNA転写物のプロセシングを容易にするイントロン配列も含み得る。
様々な実施形態において、AAVベクター、例えばrAAVベクターは、自己相補的AAVベクター(scAAV)である。本明細書で使用される場合、「自己相補的」とは、コード領域が、例えば、1つ以上の末端逆位反復(ITR)において、分子内二本鎖テンプレートを形成するように設計されていることを意味する。理論に拘束されるものではないが、典型的なAAVゲノムは一本鎖DNAテンプレートであるため、AAVゲノムの律速段階には第2鎖合成が関与することが多い。Ferrari et al,(1996)J.Virology,70(5):3227-34;Fisher et al,(1996)J.Virology,70(1):520-32。しかし、scAAVゲノムの場合、感染すると、scAAVの2つの相補的な半分が会合して、第2の鎖の細胞媒介性合成を待つのではなく複製及び転写の準備ができている1つの二本鎖DNA(dsDNA)単位を形成し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるrAAVベクターは、scAAVベクターであり、より速い且つ/又は増加した発現を提供する。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるrAAVベクターは、1つ以上(例えば、全て)のAAV rep及び/又はcap遺伝子を欠いている。AAVベクターは、任意の適切なAAV血清型からの核酸配列(例えば、DNA)を(例えば、そのITRに)含み得る。適切なAAV血清型には、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、AAVrh8、AAVrh10、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV-DJ及びAAV-DJ/8、AAVrh37、AAV-DJ、AAV-DJ/8、AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB及びAAV-PHP.Sが含まれるが、これらに限定されない。例えば、AAVベクター、例えばscAAVベクターは、AAV2からの核酸配列、例えばAAV2からのITR配列を含み得る。AAVベクター、例えばscAAVベクターは、複数の血清型からの核酸も含み得る。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は、当技術分野で公知である。例えば、AAV1の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_002077で提供され;AAV2の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC 001401及びSrivastava et al.,Virol.,45:555-564{1983)で提供され;AAV3の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_1829で提供され;AAV4の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_001829で提供され;AAV5ゲノムはGenBankアクセッション番号 AF085716で提供され;AAV-6の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_001862で提供され;AAV7及びAAV8ゲノムの少なくとも一部は、それぞれGenBankアクセッション番号AX753246及びAX753249で提供され;AAV9ゲノムはGao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004)で提供され;AAV10ゲノムはWilliams,(2006)Mol.Ther.,13(1):67-76で提供され;AAV11ゲノムはMori et al.,(2004)Virology,330(2):375-383で提供される。
いくつかの実施形態において、機能的末端逆位反復(ITR)配列は、例えば、AAVビリオンのレスキュー、複製及びパッケージングをサポートするために使用され得る。したがって、本明細書に開示されるAAVベクターは、シスでウイルスの複製及びパッケージング(例えば、機能的ITR)を提供する配列を含み得る。ITRは、野生型ヌクレオチド配列であり得るが、そうである必要はなく、配列が機能的レスキュー、複製及びパッケージングを提供する限り、例えばヌクレオチドの挿入、欠失又は置換によって変更され得る。ITRは、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10及びAAV-11を含むが、これらに限定されない、組換えウイルスが誘導され得る任意のAAV血清型からのものであり得る。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は、当技術分野で公知である。例えば、AAV-1の全ゲノムは、GenBankアクセッション番号NC_002077で提供され;AAV-2の全ゲノムは、GenBankアクセッション番号NC 001401及びSrivastava et al.,Virol.,45:555-564{1983)で提供され;AAV-3の全ゲノムは、GenBankアクセッション番号NC_1829で提供され;AAV-4の全ゲノムは、GenBankアクセッション番号NC_001829で提供され;AAV-5ゲノムは、GenBankアクセッション番号 AF085716で提供され;AAV-6の全ゲノムは、GenBankアクセッション番号NC_001862で提供され;AAV-7及びAAV-8ゲノムの少なくとも一部は、それぞれGenBankアクセッション番号AX753246及びAX753249で提供され;AAV-9ゲノムは、Gao et al.,(2004)J.Virol.,78:6381-6388で提供され;AAV-10ゲノムは、Williams,(2006)Mol.Ther.,13(1):67-76で提供され;AAV-11ゲノムは、Mori et al.,(2004)Virology,330(2):375-383で提供される。一実施形態において、ベクターは、AAV-2由来のITRを有するAAV-9ベクターである。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるrAAVベクターは、1つ以上のITR、例えば2つのITRを含み、1つは導入遺伝子(例えば、hPGRNをコードする)及び/又は上で論じた他の核酸エレメントの上流にあり、もう1つは下流にある。いくつかの実施形態において、例えばscAAVベクターにおいて、本明細書に開示される核酸は、プロモーター、ミニ遺伝子、導入遺伝子、転写後調節エレメント及び/又はポリAに対して5’に配置された第1のITR及び3’に配置された第2のITRを含み、例えば、ITRは、独立して、もう1つのエレメントの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、50、100、150、200、250ヌクレオチド5’及び/又は3’側にある。ITR配列は、野生型であり得るか、又は例えばそれが野生型ITRの1つ以上の機能を保持する限り、1つ以上の変異を含み得る。いくつかの実施形態において、野生型ITRは、末端分解部位の欠失を含むように改変され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるscAAVは、2つのITR配列を含み得、ここで、両方は、野生型、変異体又は改変されたAAV ITR配列である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのITR配列は、野生型、変異体又は改変されたAAV ITR配列である。いくつかの実施形態において、2つのITR配列は両方、野生型、変異体又は改変されたAAV ITR配列である。いくつかの実施形態において、「左」又は5’-ITRは、自己相補的ゲノムの産生を可能にする改変されたAAV ITR配列であり、「右」又は3’-ITRは、野生型AAV ITR配列である。いくつかの実施形態において、「右」又は3’-ITRは、自己相補的ゲノムの産生を可能にする改変されたAAV ITR配列であり、「左」又は5’-ITRは、野生型AAV ITR配列である。いくつかの実施形態において、ITR配列は、野生型、変異体又は改変されたAAV2 ITR配列である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのITR配列は、野生型、変異体又は改変されたAAV2 ITR配列である。いくつかの実施形態において、2つのITR配列は両方、野生型、変異体又は改変されたAAV2 ITR配列である。いくつかの実施形態において、「左」又は5’-ITRは、自己相補的ゲノムの産生を可能にする改変されたAAV2 ITR配列であり、「右」又は3’-ITRは、野生型AAV2 ITR配列である。いくつかの実施形態において、「右」又は3’-ITRは、自己相補的ゲノムの産生を可能にする改変されたAAV2 ITR配列であり、「左」又は5’-ITRは、野生型AAV2 ITR配列である。1つ以上のITRに使用され得る例示的な配列を本明細書に記載する。いくつかの実施形態において、AAVベクターは、配列番号12及び配列番号23を含む。いくつかの実施形態において、AAVベクターは、配列番号85及び配列番号90を含む。国際公開第2019/094253号パンフレット(PCT/米国特許出願公開第2018/058744号明細書)で提供されるAAV ITRの実施形態は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、本明細書で開示される任意のAAV ITRにも使用され得る。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるベクターは、本明細書に開示されるhPGRNをコードするミニ遺伝子及び核酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、スプライス調節剤の添加は、標的細胞における機能的PRGNポリペプチドの発現を増加させる。他の実施形態において、スプライス調節剤の添加は、標的細胞における機能的PRGNポリペプチドの発現を減少させる。いくつかの実施形態において、ベクターはウイルスベクターである。いくつかの実施形態において、hPGRNをコードする導入遺伝子を含むベクターは、AAVであるか又はAAVに由来する。いくつかの実施形態において、ベクターはrAAVである。様々な実施形態において、本明細書に開示されるhPGRNをコードする導入遺伝子を含むAAVベクター、例えばrAAVベクターは、scAAVである。rAAVゲノムは、hPGRNをコードする導入遺伝子配列に隣接する1つ以上のAAV ITRを含み得る。導入遺伝子配列は、本明細書に開示されるものなどの転写制御エレメント、例えば導入遺伝子配列の発現を駆動するために標的細胞において機能的であるプロモーター、エンハンサー、PRE及び/又はポリA配列に作動可能に連結され得る。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、1つ以上の(例えば、全ての)AAV rep及び/又はcap遺伝子を欠いている。AAVベクターは、任意の適切なAAV血清型からの核酸配列(例えば、DNA)を(例えば、そのITRに)含み得る。適切なAAV血清型には、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10及びAAV-11が含まれるが、これらに限定されない。例えば、AAVベクター、例えばscAAVベクターは、AAV-2からの核酸配列、例えばAAV-2からのITR配列を含み得る。AAVベクター、例えばscAAVベクターは、複数の血清型からの核酸も含み得る。GenBankアクセッション番号NC 001401及びSrivastava et al.,Virol.,45:555-564{1983);GenBankアクセッション番号NC_1829;GenBankアクセッション番号NC_001829;GenBankアクセッション番号AF085716;GenBankアクセッション番号NC_001862;GenBankアクセッション番号AX753246及びAX753249;Gao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004);Williams,(2006)Mol.Ther.,13(1):67-76;及びMori et al.,(2004)Virology,330(2):375-383。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるhPGRNをコードする導入遺伝子を含むウイルスベクターにおける機能的末端逆位反復(ITR)配列は、例えば、AAVビリオンのレスキュー、複製及びパッケージングをサポートするために使用され得る。したがって、本明細書に開示されるAAVベクターは、シスでウイルスの複製及びパッケージング(例えば、機能的ITR)を提供する配列を含み得る。ITRは、野生型ヌクレオチド配列である必要はなく、配列が機能的レスキュー、複製及びパッケージングを提供する限り、例えばヌクレオチドの挿入、欠失又は置換によって変更され得る。ITRは、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10及びAAV-11を含むが、これらに限定されない、組換えウイルスが誘導され得る任意のAAV血清型からのものであり得る。GenBankアクセッション番号NC_002077;GenBankアクセッション番号NC 001401及びSrivastava et al.,Virol.,45:555-564{1983);GenBankアクセッション番号NC_1829;GenBankアクセッション番号NC_001829;GenBankアクセッション番号AF085716;GenBankアクセッション番号NC_001862;それぞれGenBankアクセッション番号AX753246及びAX753249;Gao et al.,(2004)J.Virol.,78:6381-6388;Williams,(2006)Mol.Ther.,13(1):67-76;及びMori et al.,(2004)Virology,330(2):375-383。一実施形態において、ベクターは、AAV-2由来のITRを有するAAV-9ベクターである。
いくつかの実施形態において、AAVウイルスベクターは、配列番号91の配列を含む。いくつかの実施形態において、AAVウイルスベクターは、配列番号11の配列を含む。これらの実施形態のそれぞれにおいて、導入遺伝子配列は、例えば、本明細書に記載されるように、目的の代替分子をコードする配列で置き換えられ得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるベクター又は核酸配列は、クローニングベクター又は発現ベクターを形成する。そのような実施形態において、ベクターは、ベクターの複製又は維持を容易にする他の成分を含み得る。いくつかの実施形態において、ベクターは、クローン選択のための選択マーカーをさらに含む。いくつかの実施形態において、ベクター中の選択マーカーは、原核生物又は真核生物の抗生物質耐性遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、ベクター中の選択マーカーは、カナマイシン耐性遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、ベクター中の選択マーカーは、アンピシリン耐性遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、ピューロマイシン耐性遺伝子をさらに含む。いくつかの実施形態において、ベクター中の選択マーカーは、ハイグロマイシン耐性遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、ベクター(例えば、プラスミド)は、配列番号92の核酸配列を含む。
表2及び表3は、核酸、ベクター及びミニ遺伝子の例示的な配列を示す。
様々な実施形態において、本明細書に開示されるミニ遺伝子又はベクターは、スプライス調節剤の存在又は非存在に応答して、機能的ポリペプチドのレベル、例えばhPGRNのレベルを増加させるために使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるベクターは、スプライス調節剤の非存在下での同じベクターの発現と比較して、スプライス調節剤の存在下で導入遺伝子配列のより高い発現を示す。いくつかの実施形態において、スプライス調節剤の存在下での目的の分子の発現のレベルは、スプライス調節剤の非存在下での目的の分子の発現レベルより大きく、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100倍大きい。いくつかの実施形態において、スプライス調節剤の非存在下での目的の分子の発現のレベルは、スプライス調節剤の存在下での目的の分子の発現レベルより大きく、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100倍大きい。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、導入遺伝子配列のRNA転写物の数の増加によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、RT-PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、qPCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、qRT-PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、配列決定によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、ノーザンブロット分析によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、単一分子蛍光インサイチューハイブリダイゼーション(FISH)によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、産生された導入遺伝子によってコードされるタンパク質の量の増加によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、ウエスタンブロット分析によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、免疫染色によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、上記に列挙された方法のうちの複数によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、第2のエクソンを含むmRNAの量によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、直接的な第1のエクソンから第3のエクソンのスプライスを含むmRNAの量によって測定される。オンスイッチミニ遺伝子又はオフスイッチミニ遺伝子のいずれかを組み込んだベクターから、スプライス調節剤の存在下又は非存在下で生成された、例示的なポリペプチドを図3に示す(それぞれの場合において、プロテアーゼ切断部位の切断及び/又は自己切断ペプチド配列の前)。
組換えウイルス
様々な実施形態において、本明細書で論じられる核酸及びベクターは、組換えウイルス粒子などの1つ以上のウイルス粒子中に存在し得る。組換えウイルスは、組換え手段によって生成されたウイルスである。様々な異なるウイルスタイプ、例えばレトロウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス、AAV、マウス白血病ウイルスなどが使用され得る。理論に拘束されるものではないが、レンチウイルスなどのレトロウイルスから送達されるベクターは、それらが導入遺伝子の長期の安定した組み込み及び娘細胞への伝播を可能にするため、長期遺伝子導入を提供し得、また低い免疫原性を提供し得る。他の適切なレトロウイルスには、ガンマレトロウイルスが含まれる。例示的なガンマレトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルス(MLV)、脾限局巣形成ウイルス(SFFV)及び骨髄増殖性肉腫ウイルス(MPSV)並びにそれら由来のベクターを含む。他のガンマレトロウイルスベクターは、例えば、Tobias Maetzig et al.,“Gammaretroviral Vectors:Biology,Technology and Application”Viruses.2011 Jun;3(6):677-713に記載される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、本明細書に開示される核酸又はベクターを含む組換えアデノウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、本明細書に開示される核酸又はベクターを含む組換えAAVである。
様々な実施形態において、本明細書で論じられる核酸及びベクターは、組換えウイルス粒子などの1つ以上のウイルス粒子中に存在し得る。組換えウイルスは、組換え手段によって生成されたウイルスである。様々な異なるウイルスタイプ、例えばレトロウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス、AAV、マウス白血病ウイルスなどが使用され得る。理論に拘束されるものではないが、レンチウイルスなどのレトロウイルスから送達されるベクターは、それらが導入遺伝子の長期の安定した組み込み及び娘細胞への伝播を可能にするため、長期遺伝子導入を提供し得、また低い免疫原性を提供し得る。他の適切なレトロウイルスには、ガンマレトロウイルスが含まれる。例示的なガンマレトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルス(MLV)、脾限局巣形成ウイルス(SFFV)及び骨髄増殖性肉腫ウイルス(MPSV)並びにそれら由来のベクターを含む。他のガンマレトロウイルスベクターは、例えば、Tobias Maetzig et al.,“Gammaretroviral Vectors:Biology,Technology and Application”Viruses.2011 Jun;3(6):677-713に記載される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、本明細書に開示される核酸又はベクターを含む組換えアデノウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、本明細書に開示される核酸又はベクターを含む組換えAAVである。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸又はベクターは、組換えウイルスの製造における使用のためのものである。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸又はベクターは、rAAVの製造における使用のためのものである。したがって、様々な実施形態において、ウイルス組成物(ビリオンとも呼ばれる)、例えば上記で開示されるウイルスベクター又は核酸を含むrAAVウイルス組成物も本明細書で開示される。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、アデノ随伴ウイルス(AAV)又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、キメラAAV又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、アデノウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、レトロウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、レンチウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、DNAウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、単純ヘルペスウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、バキュロウイルス又はその任意の変異体若しくは誘導体である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるAAVは、1つ以上のAAVキャプシドタンパク質を含み得る。AAVキャプシドタンパク質は、AAV血清型AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、AAVrh8、AAVfh10、AAV-DJ、AAV-DJ/8、AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB及びAAV-PHP.Sを含むが、これらに限定されない、組換えウイルスが誘導され得る任意のAAV血清型からのものであり得る。いくつかの実施形態において、AAV中の1つ以上のキャプシドタンパク質は、AAV-9からのものである。理論に拘束されるものではないが、典型的にはAAVにおいて、3つのキャプシドタンパク質、VP1、VP2及びVP3が多量体化してキャプシドを形成する。キャプシドタンパク質のポリペプチド配列は当技術分野で公知であり、またAAVのゲノムに由来し得る。これらは、本明細書に開示されるAAVウイルス組成物における例示的なキャプシドとして使用することができる。例えば、AAV-1の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_002077で提供され;AAV-2の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC 001401及びSrivastava et al.,Virol.,45:555-564{1983)で提供され;AAV-3の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_1829で提供され;AAV-4の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_001829で提供され;AAV-5ゲノムはGenBankアクセッション番号 AF085716で提供され;AAV-6の全ゲノムはGenBankアクセッション番号NC_001862で提供され;AAV-7及びAAV-8ゲノムの少なくとも一部は、それぞれGenBankアクセッション番号AX753246及びAX753249で提供され;AAV-9ゲノムはGao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004)で提供され;AAV-10ゲノムはWilliams,(2006)Mol.Ther.,13(1):67-76で提供され;AAV-11ゲノムはMori et al.,(2004)Virology,330(2):375-383で提供される。キャプシドタンパク質AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB又はAAV-PHP.Sは、Deverman et al.,(2016)Nat.Biotech.,34:204-209及びChan et al.,(2017)Nat.Neurosci.,20:1172-1179に提供される。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、1つ以上のAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10及びAAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAV-DJ、AAV-DJ/8、AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB若しくはAAV-PHP.Sキャプシド血清型又はその機能的変異体を含むAAVである。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、複数のAAV血清型からのキャプシドの組み合わせを含むAAVである。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるAAV組成物は、ウイルスDNA複製(rep)、キャプシド形成/パッケージング及び宿主細胞染色体組み込みを指示する1つ以上のシス作用性配列を含み、ITR内に含まれる。いくつかの実施形態において、これらの配列の1つ以上は、シスではなくトランスで、例えば宿主細胞でのウイルス製造プロセス中に別個のプラスミド上にも存在し得る。典型的には、3つのAAVプロモーター(その相対的マップ位置でp5、p19及びp40と名付けられている)は、野生型ウイルスのrep及びcap遺伝子をコードする2つのAAV内部オープンリーディングフレームの発現を駆動する。いくつかの実施形態において、これらのプロモーター及び/又はオープンリーディングフレームの1つ以上は、本明細書に開示されるAAVベクター及び/又はAAVビリオンにおいてシスで存在するか、又はAAVウイルス製造プロセス中、例えばウイルスを産生する宿主細胞において、別個のプラスミド上に存在する。2つのrepプロモーター(p5及びp19)は、単一のAAVイントロン(ヌクレオチド2107及び2227)の特異的スプライシングと相まって、rep遺伝子から4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52及びrep40)の産生を生じ得る。repタンパク質は、ウイルスゲノムの複製に最終的に関与する複数の酵素特性を有する。cap遺伝子は、典型的には、p40プロモーターから発現され、3つのキャプシドタンパク質VP1、VP2及びVP3をコードする。選択的スプライシング及び非コンセンサス翻訳開始部位は、3つの関連するキャプシドタンパク質の産生に関与している。単一のコンセンサスポリアデニル化部位は、AAVゲノムのマップ位置95に存在する。AAVのライフサイクル及び遺伝学は、Muzyczka,(1992)Curr.Topics Microbiol.Imm.,158:97-129で概説されている。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるAAVで使用されるAAVキャプシドタンパク質VP1、VP2、VP3は、以下の配列によってコードされるか又はそれを含む。
VP1核酸(配列番号74):
VP2核酸(配列番号75):
VP3核酸(配列番号76):
VP1タンパク質(配列番号77):
VP2タンパク質(配列番号78):
VP3タンパク質(配列番号79):
VP1核酸(配列番号74):
VP2核酸(配列番号75):
VP3核酸(配列番号76):
VP1タンパク質(配列番号77):
VP2タンパク質(配列番号78):
VP3タンパク質(配列番号79):
一実施形態において、組換えウイルスは、AAV9キャプシド血清型又はその任意の変異体若しくは誘導体を含むAAVである。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、AAV9キャプシドタンパク質VP1、VP2及びVP3を含む。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、scAAVである。
いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、特定の細胞型における機能的ポリペプチドのレベルを増加させるために使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるウイルスは、異なる組織型における同じウイルスの発現と比較して、特定の組織型における導入遺伝子配列のより高い発現を示す。いくつかの実施形態において、ウイルスは、非神経組織、体液又は細胞における同じウイルスの発現と比較して、神経組織、体液又は細胞における導入遺伝子配列のより高い発現を示す。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるベクターは、スプライス調節剤の非存在下での同じベクターの発現と比較して、スプライス調節剤の存在下で導入遺伝子配列のより高い発現を示す。いくつかの実施形態において、スプライス調節剤の存在下での組換えウイルスからの目的の分子の発現のレベルは、スプライス調節剤の非存在下での組換えウイルスからの目的の分子の発現レベルより大きく、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100倍大きい。いくつかの実施形態において、スプライス調節剤の非存在下での組換えウイルスからの目的の分子の発現のレベルは、スプライス調節剤の存在下での組換えウイルスからの目的の分子の発現レベルより大きく、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100倍大きい。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、導入遺伝子配列のRNA転写物の数の増加によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、RT-PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、qPCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、qRT-PCRによって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、配列決定によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、ノーザンブロット分析によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、単一分子蛍光インサイチューハイブリダイゼーション(FISH)によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、産生された導入遺伝子によってコードされるタンパク質の量の増加によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、ウエスタンブロット分析によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、免疫染色によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、上記に列挙された方法のうちの複数によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、第2のエクソンを含むmRNAの量によって測定される。いくつかの実施形態において、導入遺伝子配列の発現の増加は、直接的な第1のエクソンから第3のエクソンのスプライスを含むmRNAの量によって測定される。オンスイッチミニ遺伝子又はオフスイッチミニ遺伝子のいずれかを組み込んだベクターから、スプライス調節剤の存在下又は非存在下で生成された、例示的なポリペプチドを図3に示す(それぞれの場合において、プロテアーゼ切断部位の切断及び/又は自己切断ペプチド配列の前)。プロテアーゼ切断部位及び/又は自己切断ペプチド配列を含むポリペプチドがあれば、配列は、目的のタンパク質が、ミニ遺伝子又は切断配列に由来する異種配列なしで(又は1、2、3、4、5、6、7、8、9若しくは10アミノ酸未満で)産生されるように切断されることが企図される。
様々な実施形態において、本開示の標的細胞は、任意の哺乳動物細胞型であり得る。本開示のいくつかの態様において、核酸及びベクターは、神経組織又は体液又は細胞における発現を調節する。いくつかの実施形態において、神経組織は脳である。いくつかの実施形態において、神経組織は脳の前頭葉である。いくつかの実施形態において、神経組織は脳の側頭葉である。いくつかの実施形態において、神経組織は中枢神経系である。いくつかの実施形態において、神経組織は脊髄である。いくつかの実施形態において、神経細胞はヒト神経細胞である。いくつかの実施形態では、神経細胞はニューロンである。いくつかの実施形態において、神経細胞は星状細胞である。いくつかの実施形態において、神経液は脳脊髄液である。いくつかの実施形態において、非神経組織は肝臓である。いくつかの実施形態において、非神経体液は血漿である。いくつかの実施形態において、非神経細胞は肝細胞である。いくつかの実施形態において、非神経細胞は星状脂肪蓄積細胞である。いくつかの実施形態において、非神経細胞はクッパー細胞である。いくつかの実施形態において、非神経細胞は、肝臓内皮細胞である。いくつかの実施形態において、非神経体液は血漿である。いくつかの実施形態において、非神経体液は血清である。いくつかの実施形態において、非神経体液は血液である。
組換えウイルスの産生方法
様々な実施形態において、ニューロン特異的プロモーターを含む組換えウイルスを産生する方法も本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、核酸配列、例えばAAV又は他のウイルスゲノムをコードするプラスミドは、組換えウイルスを産生するために使用される。いくつかの実施形態において、AAV rep遺伝子及び/又はAAV cap遺伝子を含む核酸配列、例えばプラスミドもAAV又は他のウイルスを調製する際に使用される。アデノウイルスヘルパー機能遺伝子を含む核酸配列、例えばプラスミドも本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、AAV rep、AAV cap及び/又はアデノウイルスヘルパー遺伝子をコードする核酸は、同じ構造、例えば単一のプラスミドに存在し得るか、又はそれらは、別個の構造に存在し得る。いくつかの実施形態において、1つ以上のプラスミドは、AAVベクターをコードする核酸と共にコンピテント細胞にコトランスフェクトされ、細胞は、組換えウイルスを産生するために培養される。場合により、AAVウイルスゲノム並びにAAV rep及び/又はcap遺伝子をコードするプラスミドは、AAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠失アデノウイルス又はヘルペスウイルス)による感染が許容される細胞に導入される。いくつかの実施形態において、rAAVゲノムは、トランスフェクション後、細胞内でAAVキャプシドタンパク質を有する感染性ウイルス粒子へと構築される。パッケージングされるAAVゲノム、rep及びcap遺伝子並びにヘルパーウイルス機能が細胞に提供される、rAAV粒子を産生するための技術は、当技術分野で公知であり、例えばエレクトロポレーションを含み得る。いくつかの実施形態において、rAAVの産生は、単一の細胞(本明細書ではパッケージング細胞として示される)内に存在する以下の成分を含む:rAAVベクター、rAAVベクターとは別の(すなわちその中にない)AAV rep及びcap遺伝子並びにヘルパーウイルス機能。疑似型化されたrAAVの生成は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第01/83692号パンフレットに開示されている。様々な実施形態において、AAVキャプシドタンパク質は、組換えベクターの送達を増強するように改変され得る。キャプシドタンパク質の改変は、当技術分野で一般的に知られている。例えば、米国特許出願公開第2005/0053922号明細書及び米国特許出願公開第2009/0202490号明細書(これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
様々な実施形態において、ニューロン特異的プロモーターを含む組換えウイルスを産生する方法も本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、核酸配列、例えばAAV又は他のウイルスゲノムをコードするプラスミドは、組換えウイルスを産生するために使用される。いくつかの実施形態において、AAV rep遺伝子及び/又はAAV cap遺伝子を含む核酸配列、例えばプラスミドもAAV又は他のウイルスを調製する際に使用される。アデノウイルスヘルパー機能遺伝子を含む核酸配列、例えばプラスミドも本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、AAV rep、AAV cap及び/又はアデノウイルスヘルパー遺伝子をコードする核酸は、同じ構造、例えば単一のプラスミドに存在し得るか、又はそれらは、別個の構造に存在し得る。いくつかの実施形態において、1つ以上のプラスミドは、AAVベクターをコードする核酸と共にコンピテント細胞にコトランスフェクトされ、細胞は、組換えウイルスを産生するために培養される。場合により、AAVウイルスゲノム並びにAAV rep及び/又はcap遺伝子をコードするプラスミドは、AAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠失アデノウイルス又はヘルペスウイルス)による感染が許容される細胞に導入される。いくつかの実施形態において、rAAVゲノムは、トランスフェクション後、細胞内でAAVキャプシドタンパク質を有する感染性ウイルス粒子へと構築される。パッケージングされるAAVゲノム、rep及びcap遺伝子並びにヘルパーウイルス機能が細胞に提供される、rAAV粒子を産生するための技術は、当技術分野で公知であり、例えばエレクトロポレーションを含み得る。いくつかの実施形態において、rAAVの産生は、単一の細胞(本明細書ではパッケージング細胞として示される)内に存在する以下の成分を含む:rAAVベクター、rAAVベクターとは別の(すなわちその中にない)AAV rep及びcap遺伝子並びにヘルパーウイルス機能。疑似型化されたrAAVの生成は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第01/83692号パンフレットに開示されている。様々な実施形態において、AAVキャプシドタンパク質は、組換えベクターの送達を増強するように改変され得る。キャプシドタンパク質の改変は、当技術分野で一般的に知られている。例えば、米国特許出願公開第2005/0053922号明細書及び米国特許出願公開第2009/0202490号明細書(これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
様々な実施形態において、ウイルスベクター産生の一般原理を利用して、本明細書に開示されるベクター及びウイルス、例えばrAAVを産生し得る。Carter,(1992)Curr.Opinions Biotech.,1533-539;Muzyczka,(1992)Curr.Topics Microbial.Immunol.,158:97-129。様々なアプローチがRatschin et al.,(1984)Mol.Cell.Biol.,4:2072;Hennonat et al.,(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6466;Tratschin et al.,(1985)Mol.Cell.Biol.,5:3251;McLaughlin et al.,(1988)J.Virol.,62:1963;Lebkowski et al.,(1988)Mol.Cell.Biol.,7:349;Samulski et al.(1989)J.Virol.,63:3822-3828;米国特許第5,173,414号明細書;国際公開第95/13365号パンフレット及び対応する米国特許第5,658,776号明細書;国際公開第95/13392号パンフレット;国際公開第96/17947号パンフレット;PCT/米国特許第98/18600号明細書;国際公開第97/09441号パンフレット(PCT/米国特許第96/14423号明細書);国際公開第97/08298号パンフレット(PCT/米国特許第96/13872号明細書);国際公開第97/21825号パンフレット(PCT/米国特許第96/20777号明細書);国際公開第97/06243号パンフレット(PCT/仏国特許第96/01064号明細書);国際公開第99/11764号パンフレット;Perrin et al.,(1995)Vaccine,13:1244-1250;Paul et al.,(1993)Hum.Gene Ther.,4:609-615;Clark et al.(1996)Gene Therapy,3:1124-1132;米国特許第5,786,211号明細書;米国特許第5,871,982号明細書;及び米国特許第6,258,595号明細書に開示される。前述の文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、特に、rAAV産生に関連する文献のセクションが重視される。
パッケージング細胞を産生する例示的な方法は、AAV粒子の産生に必要な全ての成分を安定して発現する細胞株を作製することである。例えば、AAV rep及びcap遺伝子を欠くrAAVベクターをコードするプラスミド(又は複数のプラスミド)、rAAVベクターとは別個のAAV rep及びcap遺伝子及びネオマイシン耐性遺伝子などの選択マーカーが、細胞のゲノムに組み込まれる。AAVゲノムは、GCテーリング(Samulski et al.,(1982)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,79:2077-2081)、制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含む合成リンカーの追加(Laughlin et al.,(1983)Gene,23:65-73)又は直接の平滑末端ライゲーションによるもの(Senapathy et al.,(1984)J.Biol.Chem.,259:4661-4666)などの手順によって細菌プラスミドに導入されている。次に、パッケージング細胞株を、アデノウイルスなどのヘルパーウイルス及び/又はヘルパーウイルスをコードするプラスミドに感染させる。この方法の利点は、細胞が選択可能であり、rAAVの大規模産生に適していることである。適切な方法の他の例は、プラスミドではなくアデノウイルス又はバキュロウイルスを使用して、rAAVベクター及び/又はrep及びcap遺伝子をパッケージング細胞に導入する。
いくつかの実施形態において、組換えウイルスを産生する方法は、パッケージ化される核酸を提供することを含む。いくつかの実施形態において、核酸はプラスミドである。他の実施形態において、核酸は、第1のAAV末端反復と第2のAAV末端反復との間に挿入された導入遺伝子配列を含む。いくつかの実施形態において、導入遺伝子は、ヒトプログラニュリン(hPGRN)をコードする。いくつかの実施形態において、組換えウイルスを産生する方法は、1つ以上の追加の核酸を提供することを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のさらなる核酸は、AAV rep遺伝子及び/又はAAV cap遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、AAV血清型1、AAV血清型2、AAV血清型3、AAV血清型4、AAV血清型5、AAV血清型6、AAV血清型7、AAV血清型8又はAAV血清型9に由来するAAV rep遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、AAV血清型1、AAV血清型2、AAV血清型3、AAV血清型4、AAV血清型5、AAV血清型6、AAV血清型7、AAV血清型8又はAAV血清型9に由来するAAV cap遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、1つ以上のアデノウイルスヘルパー機能遺伝子を含む。
いくつかの実施形態において、核酸は、コンピテント細胞又はパッケージング細胞にコトランスフェクトされる。コトランスフェクションの方法は当技術分野で公知であり、リポフェクタミン、エレクトロポレーション及びポリエチレンイミンによるトランスフェクションが含まれるが、これらに限定されない。コンピテント細胞又はパッケージング細胞は、浮遊細胞又は付着細胞で培養された非付着細胞であり得る。一実施形態において、HeLa細胞、HEK293細胞及びPerC.6細胞(同族の293株)などの任意の適切なパッケージング細胞株が使用され得る。一実施形態において、パッケージング細胞はヒト細胞である。一実施形態において、パッケージング細胞はHEK293細胞である。一実施形態において、パッケージング細胞は昆虫細胞である。一実施形態において、パッケージング細胞はSf9細胞である。いくつかの実施形態において、方法は、トランスフェクトされた細胞を培養して組換えウイルスを産生することを含む。いくつかの実施形態において、方法は、組換えウイルスを回収することを含む。組換えウイルスを回収する方法には、例えば、米国特許第6,143,548号明細書及び米国特許第9,408,904号明細書に開示される方法が含まれる。いくつかの実施形態において、組換えウイルスは、細胞培養培地に分泌され、培地から精製される。いくつかの実施形態において、パッケージング細胞は溶解され、内容物は組換えウイルスを回収するために精製される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ろ過又は遠心分離によってパッケージング細胞から回収される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、クロマトグラフィーによってパッケージング細胞から回収される。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸を含む細胞、本明細書に開示されるベクターを含む細胞又は本明細書に開示されるウイルスを含む細胞が本明細書に開示される。本明細書に開示される核酸を含む細胞、本明細書に開示されるベクターを含む細胞又は本明細書に開示されるウイルスを含む細胞は、ヒト細胞であり得る。本明細書に開示される核酸を含む細胞、本明細書に開示されるベクターを含む細胞又は本明細書に開示されるウイルスを含む細胞は、昆虫細胞でもあり得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸を含む細胞、本明細書に開示されるベクターを含む細胞又は本明細書に開示されるウイルスを含む細胞は、HEK293細胞である。いくつかの他の実施形態において、本明細書に開示される核酸を含む細胞、本明細書に開示されるベクターを含む細胞又は本明細書に開示されるウイルスを含む細胞は、Sf9細胞である。
いくつかの実施形態において、組換えウイルスを産生する方法は、昆虫細胞をトランスフェクトすることを含む。いくつかの実施形態において、方法は、本明細書に開示されるような核酸を含むバキュロウイルスで昆虫細胞をトランスフェクトすることを含む。いくつかの実施形態において、方法は、第1のAAV末端反復と第2のAAV末端反復との間に挿入された導入遺伝子配列を含む核酸を含むバキュロウイルスで昆虫細胞をトランスフェクトすることを含む。いくつかの実施形態において、方法は、1つ以上のさらなる核酸を含むバキュロウイルスで昆虫細胞をトランスフェクトすることを含む。いくつかの実施形態において、1つ以上のさらなる核酸は、AAV rep遺伝子及び/又はAAV cap遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、AAV血清型1、AAV血清型2、AAV血清型3、AAV血清型4、AAV血清型5、AAV血清型6、AAV血清型7、AAV血清型8又はAAV血清型9に由来するAAV rep遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、AAV血清型1、AAV血清型2、AAV血清型3、AAV血清型4、AAV血清型5、AAV血清型6、AAV血清型7、AAV血清型8又はAAV血清型9.cに由来するAAV cap遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の追加の核酸は、1つ以上のアデノウイルスヘルパー機能遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、昆虫細胞は、組換えウイルスを産生するのに適した条件下で培養される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、昆虫細胞から回収される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ろ過又は遠心分離によって昆虫細胞から回収される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、クロマトグラフィーによって昆虫細胞から回収される。
医薬組成物
様々な実施形態において、医薬組成物が開示される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、本明細書に開示される1つ以上の核酸、ベクター及び/又はウイルスを含む。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を含む。
様々な実施形態において、医薬組成物が開示される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、本明細書に開示される1つ以上の核酸、ベクター及び/又はウイルスを含む。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を含む。
本開示による核酸、ベクター及び/又は組換えウイルス(例えば、ウイルス粒子)は、薬学的に有用な組成物を調製するために製剤化することができる。例示的な製剤には、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第9,051,542号明細書及び米国特許第6,703,237号明細書に開示されているものが含まれる。本開示の組成物は、哺乳動物対象、例えばヒトへの投与のために製剤化することができる。いくつかの実施形態において、送達系は、筋肉内、皮内、粘膜、皮下、静脈内、髄腔内、注射可能なデポ型デバイス又は局所投与のために製剤化され得る。
いくつかの実施形態において、送達系が溶液又は懸濁液として製剤化される場合、送達系は、許容される担体、例えば水性担体中にある。様々な水性担体、例えば水、緩衝水、0.8%生理食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などが使用され得る。これらの組成物は、滅菌及び/又は滅菌濾過され得る。得られた水溶液は、そのまま使用するためにパッケージ化され得るか又は凍結乾燥され得る。いくつかの実施形態において、凍結乾燥調製物は、投与前に滅菌溶液と組み合わされる。
いくつかの実施形態において、組成物、例えば医薬組成物は、pH調整剤及び緩衝剤、張性調整剤、湿潤剤など、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミン等など、生理的条件に近似させるための薬学的に許容される補助物質を含み得る。いくつかの実施形態において、医薬組成物は保存剤を含む。他のいくつかの実施形態において、医薬組成物は保存剤を含まない。
使用方法及び処置
理論に拘束されるものではないが、本明細書に記載の核酸及び他の実施形態は、目的の分子(例えば、タンパク質)を条件付きで発現する方法において使用され、前記方法は、発現系、例えば本明細書に記載の核酸分子、本明細書に記載のベクター又は本明細書に記載の組換えウイルスを含む細胞をスプライス調節剤、例えばLMI070と接触させることを含み、a)前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及びb)前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
理論に拘束されるものではないが、本明細書に記載の核酸及び他の実施形態は、目的の分子(例えば、タンパク質)を条件付きで発現する方法において使用され、前記方法は、発現系、例えば本明細書に記載の核酸分子、本明細書に記載のベクター又は本明細書に記載の組換えウイルスを含む細胞をスプライス調節剤、例えばLMI070と接触させることを含み、a)前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及びb)前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
実施形態において、本明細書に記載の核酸及び他の実施形態は、目的のタンパク質を条件付きで発現する方法において使用され、前記方法は、発現系、例えば本明細書に記載の核酸分子、本明細書に記載のベクター又は本明細書に記載の組換えウイルスを含む細胞をスプライス調節剤、例えばLMI070と接触させることを含み、a)前記スプライス調節剤の非存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及びb)前記スプライス調節剤の存在下では、目的の前記タンパク質の発現は、スプライス調節剤の非存在下での目的の前記タンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい。
実施形態において、遺伝子治療を必要とする対象を処置する方法が提供され、前記方法は、本明細書に記載の核酸分子、本明細書に記載のベクター、本明細書に記載の組換えウイルス又は本明細書に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む。実施形態において、方法は、対象にスプライス調節剤を投与することをさらに含む。実施形態において、スプライス調節剤は、定期的に投与される(例えば、投与されない時間によって分離された時間)。実施形態において、方法は、スプライス調節剤の非存在下での目的のタンパク質の発現レベルに対して、目的のタンパク質の発現において少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍の増加又は減少を引き起こすのに有効な量のスプライス調節剤、例えばLMI070を対象に投与することをさらに含む。
理論に拘束されるものではないが、プログラニュリンなどのニューロン特異的タンパク質をコードする遺伝子の変異は、神経変性疾患に関係し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及びウイルスは、その喪失が神経変性疾患に関係している野生型遺伝子のニューロン特異的発現を増加させるために投与され得る。例えば、投与は、機能的プログラニュリンポリペプチドのレベルを増加させるために使用され得る。スプライス調節剤との共処理により、発現レベルを制御(調節)することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及び/又はウイルスを投与することは、例えば、前頭側頭型認知症などの疾患を処置、予防、遅延、減速させるのに役立ち得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及びウイルスは、導入遺伝子の発現を調節するためにスプライス調節剤と併せて使用される。
本明細書で使用される「前頭側頭型認知症」(FTD)は、主に脳の前頭葉及び側頭葉(一般に人格、行動及び言語に関連する領域)に影響を与える多様なグループの障害の総称である。FTDは、典型的には、脳の前頭側頭型認知症領域の変性によって引き起こされる。前頭側頭型認知症では、これらの葉の一部が収縮する(萎縮)。兆候及び症状は、影響を受ける脳の部分によって異なり得る。前頭側頭型認知症の最も一般的な兆候及び症状は、行動及び人格の極端な変化を伴う。これらには、強まる不適切な行動、共感及び他の対人スキルの喪失、判断力及び抑制力の欠如、感情鈍麻、反復的な強迫行動、個人的衛生状態の低下、食生活の変化、主に過食、経口探索及び不可食物の飲食並びに思考又は行動の変化に対する認識の欠如が含まれる。FTDのより希少なサブタイプは、パーキンソン病又は筋萎縮性側索硬化症に関連するものと同様に、運動の問題を特徴とする。いくつかの遺伝子変異がFTD及び筋萎縮性側索硬化症(ALS)の両方を引き起こす可能性があるという発見以来、FTD及びALSは神経変性経路を共有し、共通のスペクトルの一部であり得ることがますます認識されている。最近、プログラニュリン遺伝子(GRN)の変異が、FTDの主な原因として特定されており、変異の大部分が機能的なhPGRNポリペプチドの喪失につながっている。Babykumari et al.,(2017)Brain,140(12):3081-3104;Baker et al.,(2006)Nature,442:916-19;Cruts et al.,(2006)Nature,442:920-4 ;Gaweda-Walerych et al,(2018)Neurobiol.Aging,72:186.e9-186.e12;Galimerti et al.,(2018)Expert Opin.Ther.Targets,22(7):579-585;Wauters et al.,(2018)Neurobiol.Aging,67:84-94;及びMendez,(2018)Neuropsychiatr.Dis.Treat.,26:14:657-662。PGRNの変異を検出するための方法には、例えば、国際公開第2008/019187号パンフレットに開示されるものが含まれる。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及び/又はウイルスは、プログラニュリンをコードする遺伝子の1つ以上の変異によって引き起こされる障害を処置する方法において使用され得る。一実施形態において、「処置する」という用語は、本明細書に開示される核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物を含む組成物の有効用量又は有効複数用量を、それを必要とする動物(ヒトを含む)に投与するステップを含む。障害/疾患の発症前に用量が投与される場合、投与は予防的である。障害/疾患の発症後に用量が投与される場合、投与は治療的である。実施形態において、有効用量は、処置中の障害/疾患状態に関連する少なくとも1つの症状を検出可能に緩和(排除又は軽減)し、障害/疾患状態への進行を遅延させるか又は予防し、障害/疾患状態の進行を遅延させるか又は予防し、疾患の程度を軽減し、疾患の寛解(部分又は完全)をもたらし、且つ/又は生存期間を延長する用量である。この用語は、完全な処置(すなわち治癒)及び/又は予防を包含するが、それらを必要としない。いくつかの実施形態において、有効用量は、本明細書に開示されるウイルス1ミリリットルあたり1×1010~1×1015のベクターゲノム(vg/ml)を含む。いくつかの実施形態において、有効用量は、本明細書に開示されるウイルス1ミリリットルあたり1×106~1×1010のプラーク形成単位(pfu/ml)を含む。いくつかの実施形態において、有効用量は、本明細書に開示されるウイルス1ミリリットルあたり1×106~1×109の形質導入単位(TU/ml)を含む。処置のために企図される病状の例は、本明細書に記載されている。
いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異は、欠失変異である。いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異は、ヌル変異である。いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異は、インデルである。いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異は、機能喪失変異である。いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異は、ノックアウト変異である。いくつかの実施形態において、プログラニュリンをコードする遺伝子の変異により、プログラニュリンタンパク質の発現及び/又は機能の喪失が生じる。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター及び/又はウイルスによる処置を必要とする患者は、投与前にプログラニュリン変異についてスクリーニングすることによって同定される。いくつかの実施形態において、スクリーニングは、対象から細胞又は組織のサンプルを取得し、サンプル中の1つ以上の遺伝子座を配列決定又は遺伝子型決定して、プログラニュリン変異の存在を確認することを含む。いくつかの実施形態において、スクリーニングは、唾液、血液及び/又は皮膚細胞などの(ただし、これらに限定されない)サンプルからの遺伝物質に対して実施される。
いくつかの実施形態において、処置方法は、本明細書に開示される治療有効量の核酸を、それを必要とする対象に送達することを含む。いくつかの実施形態において、処置方法は、本明細書に開示される治療有効量のベクターを、それを必要とする対象に送達することを含む。いくつかの実施形態において、処置方法は、本明細書に開示される治療有効量の組換えウイルスを、それを必要とする対象に送達することを含む。いくつかの実施形態において、処置方法は、本明細書に開示される治療有効量の医薬組成物を、それを必要とする対象に送達することを含む。いくつかの実施形態において、障害は神経変性障害である。いくつかの実施形態において、障害は前頭側頭型認知症である。いくつかの実施形態では、障害はアルツハイマー病である。いくつかの実施形態では、障害はパーキンソン病である。いくつかの実施形態では、障害は筋萎縮性側索硬化症(ALS)である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、プログラニュリンをコードする遺伝子における1つ以上の変異、例えばプログラニュリンタンパク質の発現及び/又は機能の喪失をもたらす変異によって引き起こされる障害を処置する際に使用される。いくつかの実施形態において、障害は神経変性障害である。いくつかの実施形態において、障害は前頭側頭型認知症である。いくつかの実施形態では、障害はアルツハイマー病である。いくつかの実施形態では、障害はパーキンソン病である。いくつかの実施形態では、障害は筋萎縮性側索硬化症(ALS)である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、それを必要とする対象を処置するための薬剤の製造において使用される。実施形態において、対象は、プログラニュリンをコードする遺伝子の1つ以上の変異、例えばプログラニュリンタンパク質の発現及び/又は機能の喪失をもたらす変異によって引き起こされる障害に罹患している。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、それを必要とする対象に、静脈内投与、直接脳投与(例えば、髄腔内、脳内及び/又は脳室内投与)、鼻腔内投与、耳内投与若しくは眼内経路投与又はそれらの任意の組み合わせによって送達され得る。いくつかの実施形態において、核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、髄腔内投与によって送達される。いくつかの実施形態において、核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、脳内又は脳室内投与経路によって送達される。いくつかの実施形態において、投与された核酸、ベクター、組換えウイルス又は医薬組成物は、最終的に、直接又は別の組織若しくは体液(例えば、血液)への投与後の移動により、脳、脊髄、末梢神経系及び/又はCNSに送達される。
理論に拘束されるものではないが、いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法は、ポリペプチド、例えばプログラニュリンをコードする遺伝子に、非機能性ポリペプチドを生じる変異を保有する細胞をレスキューし得る。いくつかの実施形態において、分子、例えばタンパク質又はリボ核酸(例えば、siRNA)を発現する方法は、本明細書に開示される核酸、ウイルスベクター、ウイルス又は医薬組成物を細胞に送達することを含む。いくつかの実施形態では、細胞は神経細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は哺乳動物細胞である。いくつかの実施形態では、細胞はヒト細胞である。いくつかの実施形態では、神経細胞はニューロンである。いくつかの実施形態において、送達はインビトロで行われる。いくつかの実施形態において、送達はエクスビボで行われる。いくつかの実施形態において、送達は、全身投与による。いくつかの実施形態において、送達は局所的である。いくつかの実施形態において、送達は、標的組織への直接適用によるものである。いくつかの実施形態において、標的組織は脳である。いくつかの実施形態において、送達は、脳への注射による。いくつかの実施形態において、送達は、髄腔内投与による。理論に拘束されるものではないが、本明細書に開示される方法は、リポフスチン沈着、星状細胞及びミクログリアの活性化及び/又はPGRNタンパク質に変異を有するヒト又はマウスの脳における炎症を低減し、したがってそれを必要とする対象に潜在的な利益を提供し得る。
様々な実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター、ウイルス及び医薬組成物は、障害、例えばFTDを処置するために使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される核酸、ベクター、ウイルス及び/又は医薬組成物は、障害、例えばFTDを処置するための薬剤の製造において使用され得る。いくつかの実施形態において、障害は、プログラニュリンをコードする遺伝子における1つ以上の変異によって引き起こされる。いくつかの実施形態において、プログラニュリン遺伝子の変異により、プログラニュリンタンパク質の発現の喪失が生じる。いくつかの実施形態において、プログラニュリン遺伝子の変異により、プログラニュリンタンパク質の機能の喪失が生じる。いくつかの実施形態において、使用は、それを必要とする対象に、例えば本明細書に開示されるベクター、ウイルス及び/又は医薬組成物で、hPGRNをコードする治療有効量の核酸を送達することを含む。
本明細書に記載の核酸分子、本明細書に記載のベクター、本明細書に記載の組換えウイルス、本明細書に記載の細胞又は本明細書に記載の医薬組成物と、スプライス調節剤とを含むキットも本明細書に提供される。
本開示は、限定的であると解釈されるべきではない以下の実施例によってさらに説明される。本出願を通して引用された全ての参考文献、特許及び公開された特許出願の内容並びに図面は、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
以下の実施例は、例示と見なされるべきであり、上記に開示された開示の範囲を限定するものではない。
実施例1.ヒトゲノムからのスプライス調節剤結合部位の同定。
正常なヒト線維芽細胞株(HD1994)を活性型(LMI070及びスプライス調節剤2)及び非活性型類似体(スプライス調節剤3)又はDMSOで24時間処理した。以下の化合物用量は、NSC34及びHD1994細胞株1の両方で使用された。
- LMI070は、(100nM)の濃度及び(5uM)の高用量で試験された
- スプライス調節剤2は、750nMで試験された
- スプライス調節剤3は、5uMで試験された
DMSO処理対照は、両方の細胞株に含まれていた。グループごとに3つの生物学的複製があった。
正常なヒト線維芽細胞株(HD1994)を活性型(LMI070及びスプライス調節剤2)及び非活性型類似体(スプライス調節剤3)又はDMSOで24時間処理した。以下の化合物用量は、NSC34及びHD1994細胞株1の両方で使用された。
- LMI070は、(100nM)の濃度及び(5uM)の高用量で試験された
- スプライス調節剤2は、750nMで試験された
- スプライス調節剤3は、5uMで試験された
DMSO処理対照は、両方の細胞株に含まれていた。グループごとに3つの生物学的複製があった。
Qiagen RNeasyMini単離キットを使用して全RNAを単離した。RNA-Seqライブラリーは、Illumina TruSeq RNAサンプル調製キットv2を使用して調製し、Illumina HiSeq2500プラットフォームを使用して配列決定した。
各サンプルは、同じフローセルに属する4つの異なるレーンで、2×76塩基対(bp)の長さで配列決定された。生成されたリードの品質は、配列決定の検査室から提供されたFASTQファイル(DM00012.txtのデータリリースファイル)でFastQC(バージョン0.10.1)を実行することによって評価された。Phredスコアの1塩基あたりの平均品質が各サンプルについて計算された。リードは優れた品質である(全ての塩基位置で平均Phredスコア>28)。Illuminaの化学で予想されるように、5’及び3’末端まで減少する同様の品質傾向が観察された。
合計8億4700万の76塩基対(bp)の対末端リードが、TopHat(2.0.3)を使用して、ヒト(Homo sapiens)ゲノム(hg19)、ヒトRefSeq(Pruitt et al.,2007)転写物(リリース59、2013年5月3日)にマッピングされた。
ヒトゲノム(hg19)に対するTopHat(2.0.3)アラインメントは、15の複製のそれぞれについて個別に計算された。エクソンを検出する能力を高めるために、Cufflinks(2.1.1)による転写物の構築前に、5つの条件(DMSO、5uMのLMI070、100nMのLMI070、750nMのスプライス調節剤2、5uMのスプライス調節剤3)のそれぞれにつき3つのアラインメントファイル(bamファイル)をプールした。転写物の構築後、転写物のgtfファイルからエクソン座標が抽出された。代替染色体及び染色体Mのエクソンは除外され、鎖情報は無視された。それにより、273866の推定エクソンが得られた。RefSeqエクソン(リリース59、2013年5月3日)と交差しないエクソンは、イベントでのアノテーションなしのスプライス候補と見なされる。その結果、19474の候補が得られる。さらなる確信を得るために、重複エクソンは、全てのRefSeqエクソンのフルセットに加えて、最初の19474の候補にマージされ、229665の非重複エクソンが得られた。このエクソンのセットでは、各RefSeq遺伝子内の全ての可能なエクソン-エクソン接合部が考慮された。接合部データベースは、R(2.15.2)スクリプト及びbedtools(2.15.0)を使用して作成された。次に、各リード末端対の第1のメイトがデータベースに対してマッピングされた。少なくとも1つの接合部アラインメントによってサポートされるアノテーションなしのエクソンのみが保持された。これは、特にRefSeq遺伝子に結合していない候補を除外する。それにより、10898の最終候補が残る。これらの候補の配列は、bedtoolsを使用してhg19から抽出された。変動性を評価するために、複製ごとに個別のCufflinks構築が計算され、各候補がそのような構築で見られるか確認した。さらに、接合部データベースに対するアラインメントを使用して、新しいエクソンをスキップする接合部の数を決定した。この情報は、スプライスインの割合を推定するために使用された。さらに、10898候補のリード範囲は、TopHatアラインメント(bamファイル)にbedtoolsを使用して各複製について決定され、5つの条件のそれぞれで集計された。元のfastqファイルはSTAR(020201)で再処理され、ヒトゲノム(hg38)に対してアラインされた。10898の候補エクソンはUCSCゲノムブラウザツールを使用してhg38にリフトオーバーされた。7つの候補はリフトできなかった。STARによって検出された接合部は、残りの10891候補にマッピングされ、接合部数の代替源を提供する。検証用の最終10候補(表1に記載)は、以下のように、ヒトSMA RNA配列データセットで見られた10898のアノテーションなし推定エクソンから選択された。1)スプライス調節剤3及びDMSOの全てのサンプルでSTAR集計接合部数及びTopHatエクソン範囲=0(漏出性なし);2)LMI070及びスプライス調節剤2のSTAR集計接合部数及びTopHatエクソン範囲>60(動的領域);3)エクソン長<100bp(実現可能性のため);並びに3’末端AGA/GTAAG(スプライス調節剤結合部位の存在を確認するため)。
実施例2.ミニ遺伝子スイッチの構築。
設計概念を念頭に置き(図1A及び1B)、特定のミニ遺伝子オンスイッチは、実施例1で特定されたSNX7遺伝子配列を使用して設計された。図2Aは、染色体:GRCh37:1:99204216:99204359:1
にスプライス調節剤(LMI070)エクソン標的結合部位、並びに染色体:GRCh37:1:99203793:99203946:1
でエクソン8の下流にイントロン配列、及び染色体上GRCh37:1:99225610:99225687:1(TGCCTTGCTACGTGGGAGTCATTCCTTACATCACAGACCAACCTTCACTTGGAAGAAGCCTCTGAAGATAAACCTTAA(配列番号100))でエクソン9の上流に21,251ヌクレオチドを含む、実施例1で同定されたSNX7遺伝子座の概略図を示す。これらの配列を使用し、エクソン8(エクソンAと呼ばれる)、エクソン8とスプライス調節剤結合部位(AB)を含む同定された潜在的エクソンとの間に位置する270ヌクレオチドのイントロン、その3’末端にスプライス調節剤(例えば、LMI070)結合部位を含むエクソン(エクソンBと呼ばれる)及び潜在的エクソンとエクソン9と間の407ヌクレオチドのイントロンフラグメント(21,251ntから短縮;BC)及びエクソン9(エクソンCと呼ばれる)を使用して、天然に存在しないSNX7ミニ遺伝子が構築された(バージョン1)(図2)。ミニ遺伝子の性能を向上させるために、1)コザックコンセンサス配列及びATGコドン(GCCACCATG)がエクソンAの65位に挿入され;2)ミニ遺伝子内の他の全てのATG配列がTTGに置換され;3)エクソンAの20位のTAをAGで置換して、GAAGAAGAA配列(配列番号69)を作製し;4)ORFでフレームシフト(ヌクレオチド数=3n-1)を作製するために、エクソンBから1ntが除去され;5)TをエクソンCの4位に挿入して、ORFにフレームシフトを作製し、複数の終止コドンを得;6)エクソンCの9位のTACは、早期終止コドンを作製するためにTAAに変更され;7)エクソンCの34位のCAGをACCに変更して、可能性のある潜在的スプライス部位を変異させ;8)エクソンCの60位のCTCTをTAGCに変更して、Nhe I制限部位を作製し;及び9)エクソンCの末端のTAAは、連続ORFを作製するために除去されたなどのさらなる改変が行われた。次に、この配列を、分子伸長技術を使用してscAAVベクターに挿入した。scAAVは、trsの欠失を含むAAV2 ITR、続いてJeTプロモーター、続いてSNX7ミニ遺伝子(図2Bを参照されたい)、続いてエクソンCの末端に付加されたフューリン切断部位(RNRR(配列番号39))のコード配列、続いてT2Aペプチドのコード配列、続いて導入遺伝子配列(ここでは、最初のATGを含まないEGFPのコード配列)、続いてSV40後期ポリアデニル化シグナル、続いてAAV2 ITRを組み合わせて作製された(図2Cを参照されたい)。図3は、スプライス調節剤の存在下又は非存在下でのscAAVの予測mRNA産物を示す。
設計概念を念頭に置き(図1A及び1B)、特定のミニ遺伝子オンスイッチは、実施例1で特定されたSNX7遺伝子配列を使用して設計された。図2Aは、染色体:GRCh37:1:99204216:99204359:1
にスプライス調節剤(LMI070)エクソン標的結合部位、並びに染色体:GRCh37:1:99203793:99203946:1
でエクソン8の下流にイントロン配列、及び染色体上GRCh37:1:99225610:99225687:1(TGCCTTGCTACGTGGGAGTCATTCCTTACATCACAGACCAACCTTCACTTGGAAGAAGCCTCTGAAGATAAACCTTAA(配列番号100))でエクソン9の上流に21,251ヌクレオチドを含む、実施例1で同定されたSNX7遺伝子座の概略図を示す。これらの配列を使用し、エクソン8(エクソンAと呼ばれる)、エクソン8とスプライス調節剤結合部位(AB)を含む同定された潜在的エクソンとの間に位置する270ヌクレオチドのイントロン、その3’末端にスプライス調節剤(例えば、LMI070)結合部位を含むエクソン(エクソンBと呼ばれる)及び潜在的エクソンとエクソン9と間の407ヌクレオチドのイントロンフラグメント(21,251ntから短縮;BC)及びエクソン9(エクソンCと呼ばれる)を使用して、天然に存在しないSNX7ミニ遺伝子が構築された(バージョン1)(図2)。ミニ遺伝子の性能を向上させるために、1)コザックコンセンサス配列及びATGコドン(GCCACCATG)がエクソンAの65位に挿入され;2)ミニ遺伝子内の他の全てのATG配列がTTGに置換され;3)エクソンAの20位のTAをAGで置換して、GAAGAAGAA配列(配列番号69)を作製し;4)ORFでフレームシフト(ヌクレオチド数=3n-1)を作製するために、エクソンBから1ntが除去され;5)TをエクソンCの4位に挿入して、ORFにフレームシフトを作製し、複数の終止コドンを得;6)エクソンCの9位のTACは、早期終止コドンを作製するためにTAAに変更され;7)エクソンCの34位のCAGをACCに変更して、可能性のある潜在的スプライス部位を変異させ;8)エクソンCの60位のCTCTをTAGCに変更して、Nhe I制限部位を作製し;及び9)エクソンCの末端のTAAは、連続ORFを作製するために除去されたなどのさらなる改変が行われた。次に、この配列を、分子伸長技術を使用してscAAVベクターに挿入した。scAAVは、trsの欠失を含むAAV2 ITR、続いてJeTプロモーター、続いてSNX7ミニ遺伝子(図2Bを参照されたい)、続いてエクソンCの末端に付加されたフューリン切断部位(RNRR(配列番号39))のコード配列、続いてT2Aペプチドのコード配列、続いて導入遺伝子配列(ここでは、最初のATGを含まないEGFPのコード配列)、続いてSV40後期ポリアデニル化シグナル、続いてAAV2 ITRを組み合わせて作製された(図2Cを参照されたい)。図3は、スプライス調節剤の存在下又は非存在下でのscAAVの予測mRNA産物を示す。
実施例3.HEK293細胞におけるオンスイッチのインビトロ性能。
HEK293細胞は、完全DMEM培地で維持され、トランスフェクションの前日に、1ウェルあたり100,000細胞の密度で24ウェルプレートに播種された。Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpJSNX-GFPプラスミドDNAをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に完全DMEMに交換された。DMSO中のLMI070の最初の1mMストックをDMEMで1/1,000~1/500,000に希釈し、24時間後に細胞に添加したときに2nm~1uMの濃度を達成した。対照細胞は0.1%DMSOを受けた。GFP発現は、蛍光顕微鏡を使用してトランスフェクションの48時間後に評価された。対照DMSO処理細胞ではGFP発現は観察されなかった(図4A)。GFP発現の定量分析のために、細胞をトリプシン処理し、SONY SH-800フローサイトメーターを使用してFACSで分析した。GFP発現の相対測定には平均蛍光強度を使用した。対照DMSO処理細胞は検出可能なGFP発現を示さなかった一方、GFP発現の用量依存的な増加がLMI070処理サンプルで観察された(図4B)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンCの量を、qPCRを使用して評価した。125nMのLMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、DMSOで処理した細胞と比較して75倍アップレギュレーションされることがわかった(図4C)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。1uM LMI070処理細胞は、対照DMSO処理細胞と比較して60倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
HEK293細胞は、完全DMEM培地で維持され、トランスフェクションの前日に、1ウェルあたり100,000細胞の密度で24ウェルプレートに播種された。Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpJSNX-GFPプラスミドDNAをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に完全DMEMに交換された。DMSO中のLMI070の最初の1mMストックをDMEMで1/1,000~1/500,000に希釈し、24時間後に細胞に添加したときに2nm~1uMの濃度を達成した。対照細胞は0.1%DMSOを受けた。GFP発現は、蛍光顕微鏡を使用してトランスフェクションの48時間後に評価された。対照DMSO処理細胞ではGFP発現は観察されなかった(図4A)。GFP発現の定量分析のために、細胞をトリプシン処理し、SONY SH-800フローサイトメーターを使用してFACSで分析した。GFP発現の相対測定には平均蛍光強度を使用した。対照DMSO処理細胞は検出可能なGFP発現を示さなかった一方、GFP発現の用量依存的な増加がLMI070処理サンプルで観察された(図4B)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンCの量を、qPCRを使用して評価した。125nMのLMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、DMSOで処理した細胞と比較して75倍アップレギュレーションされることがわかった(図4C)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。1uM LMI070処理細胞は、対照DMSO処理細胞と比較して60倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
実施例4.ラット皮質ニューロンにおけるSNX7スイッチによるGFP発現の調節。
初代ラットニューロンは、パパインで消化された解剖ラット胚皮質から調製され、24ウェルポリ-D-リジンプレート(Corning)の完全Neurobasal培地中、密度150,000細胞/ウェルで7日間培養された。トランスフェクションの前日に、培地の半分を新鮮な培地と交換した。DNA-リポソームカクテルを加える前に細胞をoptiMEMで3回洗浄したことを除き、Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpJSNX-GFPプラスミドDNAをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に50%の新鮮な完全Neurobasal培地を含む条件培地と交換された。翌日、DMSO中のLMI070の1mMストックをDMEMで1/1,000~1/500,000に希釈し、細胞に添加したときに2nM~1umの濃度を達成した。対照細胞は0.1%DMSOを受けた。GFP発現は、蛍光顕微鏡を使用してトランスフェクションの6日後に評価された。対照DMSO処理細胞ではGFP発現は観察されなかった(図4A)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンCの量を、qPCRを使用して評価した。31nMのLMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、DMSOで処理した細胞と比較して100倍を超えてアップレギュレーションされることがわかった(図4B)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。500nM LMI070処理細胞は、対照DMSO処理細胞と比較して30倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
初代ラットニューロンは、パパインで消化された解剖ラット胚皮質から調製され、24ウェルポリ-D-リジンプレート(Corning)の完全Neurobasal培地中、密度150,000細胞/ウェルで7日間培養された。トランスフェクションの前日に、培地の半分を新鮮な培地と交換した。DNA-リポソームカクテルを加える前に細胞をoptiMEMで3回洗浄したことを除き、Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpJSNX-GFPプラスミドDNAをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に50%の新鮮な完全Neurobasal培地を含む条件培地と交換された。翌日、DMSO中のLMI070の1mMストックをDMEMで1/1,000~1/500,000に希釈し、細胞に添加したときに2nM~1umの濃度を達成した。対照細胞は0.1%DMSOを受けた。GFP発現は、蛍光顕微鏡を使用してトランスフェクションの6日後に評価された。対照DMSO処理細胞ではGFP発現は観察されなかった(図4A)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンCの量を、qPCRを使用して評価した。31nMのLMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、DMSOで処理した細胞と比較して100倍を超えてアップレギュレーションされることがわかった(図4B)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。500nM LMI070処理細胞は、対照DMSO処理細胞と比較して30倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
実施例5.SNX7スイッチによるラット皮質ニューロンにおけるヒトプログラニュリンの調節可能な発現。
初代ラットニューロンは、パパインで消化された解剖ラット胚皮質から調製され、24ウェルポリ-D-リジンプレート(Corning)の完全Neurobasal培地中、密度150,000細胞/ウェルで7日間培養された。トランスフェクションの前日に、培地の半分を新鮮な培地と交換した。DNA-リポソームカクテルを加える前に細胞をoptiMEMで3回洗浄したことを除き、Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpSyn-snx7-PGRN(図6A)又はsnx7ミニ遺伝子を含まない対照pSyn-PGRNプラスミドをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に50%の新鮮な完全Neurobasal培地を含む条件培地と交換された。翌日、DMSO中のLMI070の1mMストックをDMEMで1/10,000に希釈し、細胞に添加したときに100nmの濃度を達成した。対照細胞は0.01%DMSOを受けた。トランスフェクションの6日後にTR-FRETアッセイを使用してhPGRN発現を測定した。pSyn-snx7-PGRNをトランスフェクトした細胞では、hPGRNの発現は、DMSO処理対照と比較してLMI070によって30倍を超えて誘導された(図6B)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンC接合部の量を、qPCRを使用して評価した。LMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、pSyn-snx7-PGRNトランスフェクト細胞につきDMSOで処理した細胞と比較して、150倍を超えてアップレギュレーションされることがわかった(図6C)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。LMI070処理細胞は、DMSO処理細胞と比較して、pSyn-snx7-PGRNでトランスフェクトされた細胞において10倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
初代ラットニューロンは、パパインで消化された解剖ラット胚皮質から調製され、24ウェルポリ-D-リジンプレート(Corning)の完全Neurobasal培地中、密度150,000細胞/ウェルで7日間培養された。トランスフェクションの前日に、培地の半分を新鮮な培地と交換した。DNA-リポソームカクテルを加える前に細胞をoptiMEMで3回洗浄したことを除き、Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、各ウェルに2ugのpSyn-snx7-PGRN(図6A)又はsnx7ミニ遺伝子を含まない対照pSyn-PGRNプラスミドをトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に50%の新鮮な完全Neurobasal培地を含む条件培地と交換された。翌日、DMSO中のLMI070の1mMストックをDMEMで1/10,000に希釈し、細胞に添加したときに100nmの濃度を達成した。対照細胞は0.01%DMSOを受けた。トランスフェクションの6日後にTR-FRETアッセイを使用してhPGRN発現を測定した。pSyn-snx7-PGRNをトランスフェクトした細胞では、hPGRNの発現は、DMSO処理対照と比較してLMI070によって30倍を超えて誘導された(図6B)。RNAスプライシング分析では、製造元のプロトコルに従ってTrizol(Invitrogen)を使用して細胞から全RNAを抽出した。cDNAは、qRT-PCR(Invitrogen)用のSuperscriptIII第1鎖スーパーミックスを使用して合成された。エクソンBの包含は、エクソンCに特異的なプライマーGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)及びCTCTTGCTAAGTGGGAGTCATT(配列番号105)によって増幅された全導入遺伝子mRNAと比較した、CAACAAAGGAGCACACCATTC(配列番号103)及びGCGGTTGCGAGGTTTATCT(配列番号104)プライマー対によって増幅されたエクソンB-エクソンC接合部の量を、qPCRを使用して評価した。LMI070で処理した細胞にエクソンBを含めると、pSyn-snx7-PGRNトランスフェクト細胞につきDMSOで処理した細胞と比較して、150倍を超えてアップレギュレーションされることがわかった(図6C)。構成的にスプライシングされたRNA(すなわちエクソンA-エクソンC)の量は、GTGCTAATAATGCCCTGAAAGC(配列番号106)及びCCACTTAGCAAGAGCACTGT(配列番号107)プライマー対を使用して測定された。LMI070処理細胞は、DMSO処理細胞と比較して、pSyn-snx7-PGRNでトランスフェクトされた細胞において10倍低いエクソンA-エクソンCスプライシングを示した。
実施例6.LMI070の不在下でサイズを縮小し、ペプチド発現を排除するためのミニ遺伝子の改変
SNX7ミニ遺伝子は、全体のサイズを縮小し、LMI070の非存在下でのペプチド発現を排除するためにさらに改変された。特に、3’プライス部位に隣接する領域が維持されている間、エクソンAは109ntから53ntに短縮され、得られたエクソンAは配列番号96の配列を有する。スプライス部位及び分岐点を維持しながら、第1のイントロンを150ntから120ntに短縮した。得られた第1のイントロンは、配列番号97の配列を有する。SNX7ミニ遺伝子の第1のバージョンのエクソンAの開始コドンを含む領域が欠失され、新しいバージョンのSNX7ミニ遺伝子のエクソンBのTCをGGに変更することによって開始コドンが構築された。得られたエクソンBは、配列番号98の配列を有する。開始コドンをエクソンBに切り替えることにより、LMI070の存在下でのみタンパク質発現が生じる。この配列は必須のシスエレメントを含むことが見出されたため、第2のイントロンは同一に保たれた。改変されたSNXミニ遺伝子(バージョン2)の配列は、配列番号94に示される。図9に、以前のバージョンのSNX7ミニ遺伝子(バージョン1)と比較した新しいバージョン(バージョン2)のミニ遺伝子の概略図を示す。
SNX7ミニ遺伝子は、全体のサイズを縮小し、LMI070の非存在下でのペプチド発現を排除するためにさらに改変された。特に、3’プライス部位に隣接する領域が維持されている間、エクソンAは109ntから53ntに短縮され、得られたエクソンAは配列番号96の配列を有する。スプライス部位及び分岐点を維持しながら、第1のイントロンを150ntから120ntに短縮した。得られた第1のイントロンは、配列番号97の配列を有する。SNX7ミニ遺伝子の第1のバージョンのエクソンAの開始コドンを含む領域が欠失され、新しいバージョンのSNX7ミニ遺伝子のエクソンBのTCをGGに変更することによって開始コドンが構築された。得られたエクソンBは、配列番号98の配列を有する。開始コドンをエクソンBに切り替えることにより、LMI070の存在下でのみタンパク質発現が生じる。この配列は必須のシスエレメントを含むことが見出されたため、第2のイントロンは同一に保たれた。改変されたSNXミニ遺伝子(バージョン2)の配列は、配列番号94に示される。図9に、以前のバージョンのSNX7ミニ遺伝子(バージョン1)と比較した新しいバージョン(バージョン2)のミニ遺伝子の概略図を示す。
改変されたSNX7ミニ遺伝子(バージョン2)は、分子クローニング技術を使用してscAAVベクターに挿入された。改変されたSNX7ミニ遺伝子(バージョン2)を含むベクターの配列は、配列番号95に示される。HEK293細胞は、完全DMEM培地で維持され、トランスフェクションの前日に、1ウェルあたり100,000細胞の密度で24ウェルプレートに播種された。Lipofectamine2000(Invitrogen)を製造元のプロトコルに従って使用して、SNX7スイッチバージョン1を含むプラスミドDNADL180又はSNX7バージョン2を含むプラスミドDL182、2ugを各ウェルにトランスフェクトした。トランスフェクション培地は、4時間後に完全DMEMに交換された。DMSO中のLMI070の最初の1mMストックをDMEMで1/1,000~1/500,000に希釈し、24時間後に細胞に添加したときに100nm~1uMの濃度を達成した。対照細胞は0.1%DMSOを受けた。GFP発現は、蛍光顕微鏡を使用してトランスフェクションの48時間後に評価された。図10は、改変されたSNX7ミニ遺伝子(バージョン2)が前のバージョンよりも高感度であることを示す。
実施例7.LMI070の経口投与は、時間依存的にマウス脳における導入遺伝子発現をオンにする
SNX7スイッチ(バージョン1)を有するシナプシンプロモーターの制御下にあるhPGRNをコードするssAAV9ウイルスベクターをHEK293細胞で産生し、イオジキサノールで精製した。2uLのAAVベクターの2e10vgは、C57Bl/6新生仔マウスにおいてP0でICVを注射された。4週齢で、30mg/kgのLMI070又は溶媒対照を胃管で経口投与した。1グループあたり4~6匹のマウスを特定の時点で屠殺した(図7A)。PBSで経心腔的灌流した後、左半球の後半分をPrecellysチューブでホモジナイズした。TR-FRETアッセイは、AAVベクターから発現したヒトPGRNの測定に使用された。結果は、LMI070投与の24時間後の脳におけるhPGRN発現の急速且つ一過性の誘導を示す。トランスジェニックタンパク質の発現は、LMI070投与の4日後に未処理のレベルに戻った(図7B)。
SNX7スイッチ(バージョン1)を有するシナプシンプロモーターの制御下にあるhPGRNをコードするssAAV9ウイルスベクターをHEK293細胞で産生し、イオジキサノールで精製した。2uLのAAVベクターの2e10vgは、C57Bl/6新生仔マウスにおいてP0でICVを注射された。4週齢で、30mg/kgのLMI070又は溶媒対照を胃管で経口投与した。1グループあたり4~6匹のマウスを特定の時点で屠殺した(図7A)。PBSで経心腔的灌流した後、左半球の後半分をPrecellysチューブでホモジナイズした。TR-FRETアッセイは、AAVベクターから発現したヒトPGRNの測定に使用された。結果は、LMI070投与の24時間後の脳におけるhPGRN発現の急速且つ一過性の誘導を示す。トランスジェニックタンパク質の発現は、LMI070投与の4日後に未処理のレベルに戻った(図7B)。
実施例8.LMI070は用量依存的にインビボで導入遺伝子発現をオンにする
SNX7スイッチ(バージョン1)を有するシナプシンプロモーターの制御下にあるhPGRNをコードするssAAV9ウイルスベクターをHEK293細胞で産生し、イオジキサノールで精製した。2uLのAAVベクターの2e10vgは、FVB新生仔マウスにおいてP0でICVを注射された。4週齢で、3、10又は30mg/kgのLMI070又は溶媒対照を胃管で経口投与した。1グループあたり6~7匹のマウスを特定の時点で屠殺した(図8A)。PBSで経心腔的灌流した後、左半球の後半分をPrecellysチューブでホモジナイズした。TR-FRETアッセイは、AAVベクターから発現したヒトPGRNの測定に使用された。ヒト皮質のサンプルは、生理学的PGRNレベル(約200pg/mg)の対照として使用された。結果は、脳内のトランスジェニックhPGRNの急速な(LMI070投与の12時間後)蓄積を示し、これは24時間の時点で減少し始める。導入遺伝子の発現は、LMI070投与に対する用量反応を示した。
SNX7スイッチ(バージョン1)を有するシナプシンプロモーターの制御下にあるhPGRNをコードするssAAV9ウイルスベクターをHEK293細胞で産生し、イオジキサノールで精製した。2uLのAAVベクターの2e10vgは、FVB新生仔マウスにおいてP0でICVを注射された。4週齢で、3、10又は30mg/kgのLMI070又は溶媒対照を胃管で経口投与した。1グループあたり6~7匹のマウスを特定の時点で屠殺した(図8A)。PBSで経心腔的灌流した後、左半球の後半分をPrecellysチューブでホモジナイズした。TR-FRETアッセイは、AAVベクターから発現したヒトPGRNの測定に使用された。ヒト皮質のサンプルは、生理学的PGRNレベル(約200pg/mg)の対照として使用された。結果は、脳内のトランスジェニックhPGRNの急速な(LMI070投与の12時間後)蓄積を示し、これは24時間の時点で減少し始める。導入遺伝子の発現は、LMI070投与に対する用量反応を示した。
Claims (71)
- 目的のタンパク質をコードする導入遺伝子に連結されたミニ遺伝子を含む核酸分子であって、前記ミニ遺伝子は、
a.第1のエクソン;
b.第1のイントロン;
c.第2のエクソン;
d.第2のイントロン;及び
e.第3のエクソン
を含み、前記第2のエクソンは、スプライス調節剤結合配列を含み、スプライス調節剤の存在下では、前記第2のエクソンは、前記核酸のmRNA産物に含まれ、及び前記スプライス調節剤の非存在下では、前記第2のエクソンは、前記核酸のmRNA産物に含まれない、核酸分子。 - 前記第3のエクソンは、前記スプライス調節剤の不在下で産生された前記核酸の前記mRNA産物においてインフレームであり、且つ前記スプライス調節剤の存在下で産生された前記核酸の前記mRNA産物においてインフレームではない終止コドンを含む、請求項1に記載の核酸分子。
- 前記第2のエクソンは、前記スプライス調節剤の存在下で産生された前記核酸の前記mRNA産物においてインフレームである終止コドンを含む、請求項1に記載の核酸分子。
- 前記第1のエクソン及び前記第3のエクソンは、開始コドンを含まず、前記第2のエクソンは、開始コドンを含む、請求項1に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子と前記導入遺伝子との間に配置されたプロテアーゼ切断部位をコードする配列を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記プロテアーゼ切断部位は、哺乳動物プロテアーゼによって切断される、請求項5に記載の核酸分子。
- 前記哺乳動物プロテアーゼは、フューリン、PCSK1、PCSK5、PCSK6、PCSK7、カテプシンB、グランザイムB、第XA因子、エンテロキナーゼ、ジェネナーゼ、ソルターゼ、precissionプロテアーゼ、トロンビン、TEVプロテアーゼ又はエラスターゼ1である、請求項6に記載の核酸分子。
- 前記プロテアーゼ切断部位は、RX(K/R)Rコンセンサスモチーフ、RXXX[KR]Rコンセンサスモチーフ、RRXコンセンサスモチーフ、RNRR(配列番号39)、I-E-P-D-Xコンセンサスモチーフ(配列番号35)、Glu/Asp-Gly-Arg、Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(配列番号36)、Pro-Gly-Ala-Ala-His-Tyr(配列番号37)、LPXTG/Aコンセンサスモチーフ、Leu-Glu-Val-Phe-Gln-Gly-Pro(配列番号38)、Leu-Val-Pro-Arg-Gly-Ser(配列番号40)、E-N-L-Y-F-Q-G(配列番号41)及び[AGSV]-x(配列番号42)からなる群から選択される切断モチーフを有するポリペプチドを含む、請求項4~7のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記切断部位は、フューリンによって切断される、請求項4~8のいずれか一項に記載の核酸分子。
- フューリンによって切断される前記プロテアーゼ切断部位は、RNRR(配列番号39);RTKR(配列番号43);GTGAEDPRPSRKRRSLGDVG(配列番号45);GTGAEDPRPSRKRR(配列番号47);LQWLEQQVAKRRTKR(配列番号49);GTGAEDPRPSRKRRSLGG(配列番号51);GTGAEDPRPSRKRRSLG(配列番号53);SLNLTESHNSRKKR(配列番号55);又はCKINGYPKRGRKRR(配列番号57)である、請求項9に記載の核酸分子。
- フューリンによって切断される前記プロテアーゼ切断部位は、RNRR(配列番号39)を含む、請求項10に記載の核酸分子。
- 前記プロテアーゼ切断部位をコードする前記配列は、CGCAACCGCCGC(配列番号19)を含む、例えばそれからなる、請求項11に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子と前記導入遺伝子との間に配置された自己切断ペプチドをコードする配列を含み、任意選択により、前記自己切断ペプチドは、前記目的のタンパク質のN末端から1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10アミノ酸以内で切断する、請求項1~12のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記自己切断ペプチドは、任意選択により、T2Aペプチド、P2Aペプチド、E2Aペプチド及びF2Aペプチドから選択される2Aペプチドである、請求項13に記載の核酸分子。
- 前記自己切断ペプチドは、T2Aペプチドを含む、請求項13又は14に記載の核酸分子。
- 前記自己切断ペプチドは、EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号61)を含み、任意選択により、前記自己切断ペプチドは、(GSG)EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号59)を含む、請求項13~15のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記スプライス調節剤結合配列は、前記第2のエクソンの3’末端に位置する、請求項1~16のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記スプライス調節剤結合配列は、AGAを含み、例えばそれからなり、及び前記スプライス調節剤は、5-(1H-ピラゾール-4-イル)-2-(6-((2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)オキシ)ピリダジン-3-イル)フェノール(LMI070)である、請求項1~17のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記第2のエクソンは、
a.CCTTGCTATCCCTGTCTTCTGTAGCTATTCTGAAACCATCAACAAAGGAGCACACCATTCCATCAGCAAAAGA(配列番号1);
b.GTAATTAGCTGAGAAGGAAGATCTGAAGGTTTAACGAGAGAGGGCGAGAGATACAAAATATCTGCTAGGAGA(配列番号2);
c.GGATTGTTTGTATTCCTGCCAATGATTTGTGAGACAGTCTGTTCCCCACATCCTCGTCAACAGA(配列番号3);
d.CTTTCTGACATCTTAACGAGGCAATACAGAGAGACGAATTTTCATCAGTTTGTTCAGGGAGACACATATAACAAAAGA(配列番号4);
e.ATCCATACATACTTAATGCTGAAATGTGAAGGGCTGAGAAAAAAGAAAAGA(配列番号5);
f.AATTGGAAACATCGAGGGAAAATGGGCTTTTTATTATTAAAACAAAACCTCAGTATTATCACTTAGAAACCTGAAATTGAACTCCAAAAGCCAAAGA(配列番号6);
g.AAGAATGTTCCTTTTGTGAAGAATGACTTAAGGAAGATTCATGATGACTGAGTGTGCCCGTGTGGAACTTTAGGACATAGATGCACTCCTACAGA(配列番号7);
h.TTGTCCTTCACTCCGTACTCCAGTTGGCCAAGCATAGGTCGCATGCCAGGGTCAAGGAGACTAAGGGAGA(配列番号8);
i.GACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号9);
j.ACATACAGACATGGCAGCCCCTAGCATGTGTATCCTAAGA(配列番号10);
k.
、及び
l.(a)~(k)のいずれかのフラグメント又は変異体であって、それに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の同一性を有するフラグメント又は変異体
から選択される配列を含む、例えばそれからなる、請求項1~18のいずれか一項に記載の核酸分子。 - 前記第2のエクソンは、SNX7のエクソンに由来する配列を含み、任意選択により、前記配列は、SNX7の潜在的エクソンに由来する、請求項1~19のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記第2のエクソンは、3n-1ヌクレオチドからなり、nは、整数である、請求項1若しくは2又は4~22のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記第1のエクソンは、
a.1つ以上、例えば3つのGAAリピート(配列番号69)(例えば、GAAGAAGAA(配列番号69)を含む);
b.コザック配列(例えば、GCCACC(配列番号70)を含むコザック配列);又は
c.(a)及び(b)の両方
を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載の核酸分子。 - 前記ミニ遺伝子は、
a.単一の開始コドン、例えばATG開始コドンを除く全てを除去するか又は変異させること;
b.前記第1のエクソン、前記第2のエクソン及び前記第3のエクソンの末端におけるもの以外の全ての潜在的スプライスドナー及びスプライスアクセプター配列を除去するか又は変異させること
を行うように改変されている、請求項1~23のいずれか一項に記載の核酸分子。 - 前記単一の開始コドンは、前記第1のエクソン内に配置される、請求項25に記載の核酸分子。
- 前記単一の開始コドンは、前記第2のエクソン内に配置される、請求項25に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子は、2000未満、1900未満、1800未満、1700未満、1600未満、1500未満、1400未満、1300未満、1200未満、1100未満、1000未満、900未満、800未満、700未満、600未満又は500未満のヌクレオチドを含む、請求項1~27のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子は、約2500~約500ヌクレオチド、例えば約2000~約500ヌクレオチド、例えば約1500~約600ヌクレオチド、例えば約1200~約700ヌクレオチド、例えば約1100~約800ヌクレオチド、例えば約800~約500ヌクレオチド、例えば800~約600ヌクレオチド、例えば約800~約700ヌクレオチドを含む、請求項1~27のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子は、配列番号71又は配列番号94或いはそれに対して少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98若しくは99%の同一性を有する配列又はその機能的フラグメントを含む、例えばそれからなる、請求項1若しくは2又は4~29のいずれか一項に記載の核酸分子。
- (a)目的のタンパク質をコードする導入遺伝子と、(b)配列番号71又は配列番号94或いはそれに対して少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98若しくは99%の同一性を有する配列又はその機能的フラグメントを含む、例えばそれからなるミニ遺伝子とを含む核酸分子。
- フューリン切断部位をコードする配列であって、配列番号19を含む配列と、自己切断ペプチドをコードする配列であって、配列番号20を含む配列とをさらに含み、任意選択により、前記ミニ遺伝子は、前記フューリン切断部位をコードする前記配列の5’側(例えば、前記フューリン切断部位をコードする前記配列のすぐ5’側)に配置され、前記フューリン切断部位をコードする前記配列は、前記自己切断ペプチドをコードする前記配列の5’側(例えば、前記自己切断ペプチドをコードする前記配列のすぐ5’側)に配置され、及び前記自己切断ペプチドをコードする前記配列は、前記導入遺伝子の5’側(例えば、前記導入遺伝子のすぐ5’側)に配置される、請求項31に記載の核酸分子。
- 前記ミニ遺伝子及び導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモーターをさらに含み、任意選択により、前記プロモーターは、前記ミニ遺伝子の5’側に配置される、請求項1~32のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記プロモーターは、JeTプロモーター、CBAプロモーター、PGKプロモーター若しくはシナプシンプロモーター又はイントロンを含まない任意のプロモーターである、請求項33に記載の核酸分子。
- 転写後調節エレメントをさらに含む、請求項1~34のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記転写後調節エレメント(PRE)は、B型肝炎(HPRE)、コウモリ(BPRE)、ジリス(GSPRE)、ホッキョクジリス(ASPRE)、アヒル(DPRE)、チンパンジー(CPRE)及びウーリーモンキー(WMPRE)又はウッドチャック(WPRE)由来のPREを含み、任意選択により、前記転写後調節エレメントは、前記導入遺伝子の3’側に配置される、請求項35に記載の核酸分子。
- 前記転写後調節エレメントは、配列番号72、配列番号73又は配列番号88を含む、請求項35に記載の核酸分子。
- 前記構築物は、ポリアデニル化シグナル(ポリA)をさらに含み、任意選択により、前記ポリAは、前記導入遺伝子の3’側に配置される、請求項1~37のいずれか一項に記載の核酸分子。
- 前記ポリAシグナルは、SV40ポリA、ヒト成長ホルモン(HGH)ポリA又はウシ成長ホルモン(BGH)ポリA、ベータグロビンポリA、アルファグロビンポリA、オボアルブミンポリA、カッパ軽鎖ポリA及び合成ポリAである、請求項38に記載の核酸分子。
- 前記ポリAは、配列番号22を含む、例えばそれからなる、請求項38又は39に記載の核酸分子。
- 請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸を含むベクター。
- DNAベクター、任意選択により環状ベクター、任意選択によりプラスミドである、請求項41に記載のベクター。
- 二本鎖又は一本鎖である、請求項41又は42に記載のベクター。
- 二本鎖である、請求項41~43のいずれか一項に記載のベクター。
- ウイルスベクターである、請求項41~44のいずれか一項に記載のベクター。
- 前記ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、キメラAAVベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、DNAウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、バキュロウイルスベクター又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である、請求項45に記載のベクター。
- 前記ウイルスベクターは、組換えAAVベクター、任意選択により自己相補的AAV(scAAV)ベクターである、請求項46に記載のベクター。
- 前記組換えAAVベクターは、1つ以上の末端逆位反復(ITR)を含み、任意選択により、前記ITRは、AAV2 ITRであり、任意選択により、前記AAVベクターは、2つのITRを含み、任意選択により、前記2つのITRは、配列番号12及び配列番号23を含む、請求項47に記載のベクター。
- 例えば、5’から3’まで、
a.任意選択により配列番号12を含む末端分解部位の欠失を含むように任意選択により改変されているITR、任意選択によりAAV2 ITR;
b.プロモーター、任意選択により配列番号13を含むか又はそれからなるJeTプロモーター;
c.請求項1~32のいずれか一項に記載の核酸分子;
d.任意選択により配列番号22を含むか又はそれからなるポリAシグナル;及び
e.任意選択により配列番号23を含むか又はそれからなるITR、任意選択によりAAV2 ITR
を含む、請求項41~48のいずれか一項に記載のベクター。 - 請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸又は請求項41~49のいずれか一項に記載のベクターを含む組換えウイルス。
- アデノ随伴ウイルス(AAV)、キメラAAV、アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、DNAウイルス、単純ヘルペスウイルス、バキュロウイルス又はそれらの任意の変異体若しくは誘導体である、請求項50に記載の組換えウイルス。
- AAVである、請求項51に記載の組換えウイルス。
- 前記AAVは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10及びAAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh36、AAVrh37、AAV-DJ、AAV-DJ/8、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV-PHP.B、AAV-PHP.B2、AAV-PHP.B3、AAV-PHP.A、AAV-PHP.eB及びAAV-PHP.Sキャプシド血清型又はその変異体、例えば複数のAAV血清型からのキャプシドの組み合わせの1つ以上を含む、請求項52に記載の組換えウイルス。
- 前記AAVは、AAV9キャプシド血清型又はその任意の変異体若しくは誘導体を含む、請求項52に記載の組換えウイルス。
- 例えば、それぞれ配列番号74、配列番号75及び配列番号76によってコードされるか、又はそれぞれ配列番号77、配列番号78及び配列番号79のアミノ酸配列を含むAAV9キャプシドタンパク質VP1、VP2及びVP3を含む、請求項54に記載の組換えウイルス。
- 前記AAVは、自己相補的AAV(scAAV)ベクター又は一本鎖AAV(ssAAV)ベクターを含む、請求項50~55のいずれか一項に記載の組換えウイルス。
- 請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター又は請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルスを含む細胞。
- ヒト細胞である、請求項57に記載の細胞。
- ニューロン又は星状細胞である、請求項57又は58に記載の細胞。
- 前記細胞がスプライス調節剤、例えばLMI070を含む場合、前記目的のタンパク質の発現レベルは、前記細胞が前記スプライス調節剤を含まない場合の前記目的のタンパク質の発現レベルよりも例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく、任意選択により、前記細胞が前記スプライス調節剤を含まない場合の前記発現レベルは、検出できない、請求項57~59のいずれか一項に記載の細胞。
- 前記細胞がスプライス調節剤、例えばLMI070を含まない場合、前記目的のタンパク質の発現レベルは、前記細胞が前記スプライス調節剤を含む場合の前記目的のタンパク質の発現レベルよりも例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく、任意選択により、前記細胞が前記スプライス調節剤を含む場合の前記発現レベルは、検出できない、請求項57~59のいずれか一項に記載の細胞。
- 目的のタンパク質を条件付きで発現させる方法であって、請求項1若しくは2又は4~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター或いは請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
a.前記スプライス調節剤の存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
b.前記スプライス調節剤の非存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい、方法。 - 目的のタンパク質を条件付きで発現させる方法であって、請求項1若しくは3~36のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター又は請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
a.前記スプライス調節剤の非存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
b.前記スプライス調節剤の存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい、方法。 - 請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス又は請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞を含む医薬組成物。
- 遺伝子治療を必要とする対象を処置する方法であって、請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞又は請求項64に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む方法。
- スプライス調節剤の非存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して、前記目的のタンパク質の発現において少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍の増加又は減少を引き起こすのに有効な量の前記スプライス調節剤、例えばLMI070を前記対象に投与することをさらに含む、請求項65に記載の方法。
- 請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞又は請求項64に記載の医薬組成物と、スプライス調節剤とを含むキット。
- 目的のタンパク質を条件付きで発現させる方法であって、請求項1若しくは2又は4~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター或いは請求項50~62のいずれか一項に記載の組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
a.前記スプライス調節剤の存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
b.前記スプライス調節剤の非存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい、方法における使用のための、請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞又は請求項60に記載の医薬組成物。 - 目的のタンパク質を条件付きで発現させる方法であって、請求項1若しくは3~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター又は請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルスを含む発現系(例えば、細胞、例えば請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞)をスプライス調節剤、例えばLMI070に接触させることを含み、
a.前記スプライス調節剤の非存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して増加し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍大きく;及び
b.前記スプライス調節剤の存在下では、前記目的のタンパク質の発現は、前記スプライス調節剤の非存在下での前記目的のタンパク質の発現レベルに対して実質的に減少し、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、50又は100倍小さい、方法における使用のための、請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞又は請求項64に記載の医薬組成物。 - 遺伝子治療を必要とする対象を処置する方法における使用のための、請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞又は請求項64に記載の医薬組成物。
- 前記導入遺伝子は、ゲノム編集系のタンパク質(例えば、Cas9タンパク質、ジンクフィンガーヌクレアーゼ又はTALENなどのRNA誘導ヌクレアーゼ)、RNA(例えば、shRNA又はmiRNA)、抗体若しくは抗体フラグメント又は治療用タンパク質(例えば、プログラニュリン、SMN、MeCP2、CLN2、CLN3、CLN4、CLN5、CLN6、CLN7、CLN8から選択されるタンパク質)をコードする、請求項1~40のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項41~49のいずれか一項に記載のベクター、請求項50~56のいずれか一項に記載の組換えウイルス、請求項57~61のいずれか一項に記載の細胞、請求項62若しくは63又は65若しくは66のいずれか一項に記載の方法、請求項64に記載の医薬組成物或いは請求項64~66のいずれか一項に記載の使用のための核酸、ベクター、組換えウイルス、細胞又は医薬組成物。
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