JP2022542828A - 組換え修飾アデノ随伴ウイルスのパッケージング効率を改善するための組換え修飾アデノ随伴ウイルスヘルパーベクターおよびそれらの使用 - Google Patents

組換え修飾アデノ随伴ウイルスのパッケージング効率を改善するための組換え修飾アデノ随伴ウイルスヘルパーベクターおよびそれらの使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためのそれらの使用に関する。本発明は、特に、そのようなrAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターに関する。このような代替または追加のプロモーター配列の使用は、組換え修飾アデノ随伴ウイルスの産生増加を引き起こす。【選択図】図1

Description

本発明は、組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためのそれらの使用に関する。本発明は、特に、そのようなrAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合(associate)するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターに関する。このような代替または追加のプロモーター配列の使用は、組換え修飾アデノ随伴ウイルスの産生増加を引き起こす。
配列表の参照
本出願は、37C.F.R.1.821以下に従った一以上の配列一覧を含み、この配列表は、コンピュータ可読媒体(ファイル名:2650-0004US_ST25.txt(2019年7月15日作成、サイズ84,101バイト))に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
I.アデノ随伴ウイルス(AAV)
アデノ随伴ウイルス(AAV)はParvoviridaeのDependovirus属に属する小型の自然発生非病原性ウイルスである(Balakrishnan,B.他(2014)“Basic Biology of Adeno-Associated Virus(AAV)Vectors Used in Gene Therapy,”Curr.Gene Ther.14(2):86-100;Zinn,E.他(2014)“Adeno-Associated Virus:Fit To Serve,”Curr.Opin.Virol.0:90-97)。疾患を引き起こさないにもかかわらず、AAVはヒトおよび他の霊長類に感染し、ヒト集団で流行することが知られる(Johnson,F.B.他(1972)“Immunological Reactivity of Antisera Prepared Against the Sodium Dodecyl Sulfate-Treated Structural Polypeptides of Adenovirus-Associated Virus,”J.Virol.9(6):1017-1026)。AAVは広範囲の異なる細胞型(例えば、中枢神経系、心臓、腎臓、肝臓、肺、膵臓、網膜色素上皮の細胞、または光受容細胞、または骨格筋細胞)に感染する。異なる組織感染能(「トロピズム」)を示すウイルスの12の血清型(例:AAV2、AAV5、AAV6など)が同定されている(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Hocquemiller,M.他(2016)“Adeno-Associated Virus-Based Gene Therapy for CNS Diseases,”Hum.Gene Ther.27(7):478-496;Lisowski,L.他(2015)“Adeno-Associated Virus Serotypes For Gene Therapeutics,”24:59-67)。
AAVは約4,800ヌクレオチドからなる一本鎖DNAウイルスである。ウイルスゲノムは、ウイルスのタンパク質をコードする遺伝子を一緒に含む5’ハーフおよび3’ハーフを有するものとして記載することができる(図1)。AAVゲノムの5’ハーフはAAV rep遺伝子を含み、AAV rep遺伝子は、複数のリーディングフレーム、スタガード開始プロモーター(P5、P19、およびP40)、および選択的スプライシングを用いて、ウイルスの転写制御および複製、ならびにウイルスゲノムのウイルスカプセルへのパッケージングに必要な4つの非構造Repタンパク質(Rep40、Rep52、Rep68、およびRep78)をコードする(Lackner,D.F.他(2002)“Studies of the Mechanism of Transactivation of the Adeno-Associated Virus p19 Promoter by Rep Protein,”J.Virol.76(16):8225-8235)。ウイルスタンパク質(Adタンパク質など)の存在下では、P5プロモーターが活性化され、Rep68およびRep78タンパク質の転写を媒介する。Rep68およびRep78タンパク質は、転写制御、潜伏、レスキュー、およびウイルスDNA複製に関与し、したがってAAVライフサイクルの主要制御として機能する(Murphy,M.他(2007)“Adeno-Associated Virus Type 2 p5 Promoter: a Rep-Regulated DNA Switch Element Functioning in Transcription,Replication,and Site-Specific Integration,”J.Virol.81(8):3721-3730)。Rep68およびRep78タンパク質の発現は、Rep40およびRep52タンパク質の転写に関与するP19プロモーターを活性化する(Lackner,D.F.他(2002)“Studies of the Mechanism of Transactivation of the Adeno-Associated Virus p19 Promoter by Rep Protein,J.Virol.76(16):8225-8235;Ogasawara,Y.他(1998)“The Use of Heterologous Promoters for Adeno-Associated Virus(AAV)Protein Expression in AAV Vector Production,”Microbiol.Immunol.42(3):177-185)。
AAVゲノムの3’ハーフは、VP1,VP2,VP3の3つのキャプシドタンパク質(VP)をコードするAAVキャプシド遺伝子(cap)を含む。3つのキャプシドタンパク質は、単一のプロモーター(AAV2の場合はP40)によって制御される単一のmRNA転写産物から翻訳される。AAVゲノムの3’ハーフは、また、AAVアセンブリ活性化タンパク質(AAP)をコードするAAP遺伝子を含む。60個のVPモノマー(約5コピーのVP1、5コピーのVP2、および50コピーのVP3を含む)がAAVゲノムの周囲で自己集合し、成熟ウイルス粒子の正二十面体のタンパク質の殻(キャプシド)を形成する(Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Van Vliet K.M.他(2008)The Role of the Adeno-Associated Virus Capsid in Gene Transfer.In:Drug Delivery Systems,Jain,K.K.(編集),Meth.Molec.Biol.437:51-91).AAV AAPタンパク質は、新たに産生されたVPタンパク質を安定化し、細胞質から細胞核へ輸送するために必要であると考えられている。AAVゲノムの3’ハーフは、また、ゲノム複製をサポートするタンパク質をコードすると考えられているAAV X遺伝子を含む(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Cao,M.他(2014)“The X Gene Of Adeno-Associated Virus2(AAV2)Is Involved In Viral DNA Replication,”PLoS ONE 9,e104596:1-10)。
上述のAAV遺伝子コード配列は、145ヌクレオチドの二つのAAV特異的回文逆末端反復配列(ITR)に隣接している(Balakrishnan,B.他(2014)“Basic Biology of Adeno-Associated Virus(AAV) Vectors Used in Gene Therapy,”Curr.Gene Ther.14(2):86-100;Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104)。
AAVは本質的に欠陥のあるウイルスであり、少なくとも2つの重要な機能を果たす能力を欠いている:すなわち、ウイルス特異的産物の合成を開始する能力と、そのような産物を集めて成熟した感染性ウイルス粒子の正二十面体のタンパク質の殻(キャプシド)を形成する能力である。したがって、AAVゲノムの遺伝子によってコードされていないウイルス随伴(VA)RNAを提供するために、アデノウイルス(Ad)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、ワクシニアウイルスまたはヒトパピローマウイルスのような、同時感染する「ヘルパー」ウイルスを必要とする。このようなVA RNAは翻訳されないが、他のウイルス遺伝子の翻訳を調節する役割を果たす。同様に、AAVゲノムはウイルスタンパク質E1a、E1b、E2a、およびE4をコードする遺伝子を含まない;したがって、これらのタンパク質は、また、同時に感染する「ヘルパー」ウイルスによって供給されなければならない。E1aタンパク質は増殖性感染中のウイルス遺伝子転写を大きく刺激する。E1bタンパク質はアデノウイルス感染細胞のアポトーシスを阻止し、増殖性感染を進行させる。E2aタンパク質は、鋳型をほどいて転写開始を促進することにより、ウイルス鎖置換複製の伸長の段階において役割を果たす。E4タンパク質は、導入遺伝子の持続性、ベクター毒性、および免疫原性に影響を及ぼすことが示されている(Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254;Dyson,N.他(1992)“Adenovirus E1A Targets Key Regulators Of Cell Proliferation,”Canc.Surv.12:161-195;Jones N.C.(1990)“Transformation By The Human Adenoviruses,”Semin.Cancer Biol.1(6):425-435;Ben-Israel,H.他(2002)“Adenovirus and Cell Cycle Control,”Front.Biosci.7:d1369-d1395;Hoeben,R.C.他(2013)“Adenovirus DNA Replication,”Cold Spring Harb.Perspect.Biol.5:a013003(1-11ページ);Berk,A.J.(2013)“Adenoviridae:The Viruses And Their Replication,In:FIELDS VIROLOGY,6th Edition(Knipe,D.M.他編集.),Vol.2.,Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,1704-1731ページ;Weitzman,M.D.(2005)“Functions Of The Adenovirus E4 Proteins And Their Impact On Viral Vectors,”Front.Biosci.10:1106-1117参照のこと)。
AAVウイルスは分裂細胞と非分裂細胞の両方に感染し、環状エピソーム分子として存続するか、または特定の染色体座(アデノ随伴ウイルス組込み部位またはAAVS)において宿主細胞のDNAに組み込まれる。(Duan,D.(2016)“Systemic Delivery Of Adeno-Associated Viral Vectors,”Curr.Opin.Virol.21:16-25;Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254)。AAVの複製と成熟に必要な機能を果たすヘルパーウイルスが存在しない限り、AAVは感染細胞内に潜伏したままである。
II.遺伝子治療におけるrAAVとその利用
AAVの特性に照らして、組換え改変されたバージョンのAAV(rAAV)は、遺伝子治療用ベクターとして実質的な有用性を見出している(Naso,M.F.他(2017)“Adeno-Associated Virus(AAV) as a Vector for Gene Therapy,”BioDrugs31:317-334;Berns,K.I.他(2017)“AAV:An Overview of Unanswered Questions,”Human Gene Ther.28(4):308-313;Berry,G.E.他(2016)“Cellular Transduction Mechanisms Of Adeno-Associated Viral Vectors,”Curr.Opin.Virol.21:54-60;Blessing,D.他(2016)“Adeno-Associated Virus And Lentivirus Vectors:A Refined Toolkit For The Central Nervous System,”21:61-66;Santiago-Ortiz,J.L.(2016)“Adeno-Associated Virus(AAV) Vectors in Cancer Gene Therapy,”J.Control Release240:287-301;Salganik,M.他(2015)“Adeno-Associated Virus As A Mammalian DNA Vector,”Microbiol.Spectr.3(4):1-32;Hocquemiller,M.他(2016)“Adeno-Associated Virus-Based Gene Therapy for CNS Diseases,”Hum.Gene Ther.27(7):478-496;Lykken,E.A.他(2018)“Recent Progress And Considerations For AAV Gene Therapies Targeting The Central Nervous System,”J.Neurodevelop.Dis.10:16:1-10;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;During,M.J.他(1998)“In Vivo Expression Of Therapeutic Human Genes For Dopamine Production In The Caudates Of MPTP-Treated Monkeys Using An AAV Vector,”Gene Ther.5:820-827;Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254;Kotterman,M.A.他(2014)“Engineering Adeno-Associated Viruses For Clinical Gene Therapy,”Nat.Rev.Genet.15(7):445-451;Kwon,I.他(2007)“Designer Gene Delivery Vectors:Molecular Engineering and Evolution of Adeno-Associated Viral Vectors for Enhanced Gene Transfer,”Pharm.Res.25(3):489-499;米国特許第10,266,845号;10,081,659号;米国特許第9,890,396号;米国特許第9,840,719号;米国特許第9,839,696号;米国特許第9,834,789号;米国特許第9,803,218号;米国特許第9,783,825号;米国特許第9,777,291号;米国特許第9,540,659号;米国特許第9,527,904号;米国特許第8,236,557号;米国特許第7,972,593号および米国特許第7,943,374号参照のこと)。
rAAVは、典型的には環状プラスミド(「rAAVプラスミドベクター」)を用いて産生される。AAV repおよびcap遺伝子は、典型的には、そのような構築物から欠失され、プロモーター、βグロビンイントロン、選択された治療用遺伝子(導入遺伝子)が挿入されたクローニング部位、およびポリアデニル化(「polyA」)部位で置換される。しかし、rAAVの逆方向末端反復配列(ITR)は保持されるので、rAAVプラスミドベクターの導入遺伝子発現カセットはAAV ITR配列によって挟まれる(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265)。したがって、5’から3’方向に、rAAVは、5’ITR、rAAVの導入遺伝子発現カセット、および3’ITRを含む。
rAAVは、多数の遺伝性疾患(例えば、遺伝性リポ蛋白リパーゼ欠損症(LPLD)、レーバー先天性黒内障(LCA)、芳香族L-アミノ酸脱炭酸酵素欠損症(AADC)、脈絡膜血症、血友病)のいずれかに罹患している患者に導入遺伝子を送達するために使用されており、干渉RNA(RNAi)療法およびCrispr/Cas9などの遺伝子改変戦略などの新しい臨床的方法において有用である(米国特許第8,697,359号,米国特許第10,000,772号,米国特許第10,113,167号,米国特許第10,227,611号;Lino,C.A.他(2018)“Delivering CRISPR:A Review Of The Challenges And Approaches,”Drug Deliv.25(1):1234-1237;Ferreira,V.他(2014)“Immune Responses To AAV-Vectors,The Glybera Example From Bench To Bedside”Front.Immunol.5(82):1-15),Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Rastall,D.P.W.(2017)“Current and Future Treatments for Lysosomal Storage Disorders,”Curr.Treat Options Neurol.19(12):45;Kay,M.他(2017)“Future Of rAAV Gene Therapy:Platform For RNAi,Gene Editing And Beyond,”Human Gene Ther.28:361-372);Berns,K.I.他(2017)“AAV:An Overview of Unanswered Questions,”Human Gene Ther.28(4):308-313)。rAAVに関与する150以上の臨床試験が開始されている(Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Clement,N.他(2016)“Manufacturing Of Recombinant Adeno-Associated Viral Vectors For Clinical Trials,”Meth.Clin.Develop.3:16002:1-7)。このような組換え改変AAVに最も一般的に使用されるAAV血清型はAAV2であり、中枢神経系、腎臓、網膜色素上皮および光受容体細胞の細胞に感染することができる。AAV血清型はAAV9であり、筋細胞に感染し、また広く使用される(Duan,D.(2016)“Systemic Delivery Of Adeno-Associated Viral Vectors,”Curr.Opin.Virol.21:16-25)。AAV血清型は以下に記載される:米国特許第10,301,650号;米国特許第10,266,846号;米国特許第10,265,417号;米国特許第10,214,785号;米国特許第10,214,566号;米国特許第10,202,657号;米国特許第10,046,016号;米国特許第9,884,071号;米国特許第9,856,539号;米国特許第9,737,618号;米国特許第9,677,089号;米国特許第9,458,517号;米国特許第9,457,103号;米国特許第9,441,244号;米国特許第9,193,956号;米国特許第8,846,389号;米国特許第8,507,267号;米国特許第7,906,111号;米国特許第7,479,554号;米国特許第7,186,552号;米国特許第7,105,345号;米国特許第6,984,517号;米国特許第6,962,815号;および,米国特許733,757号。
III.rAAV製造の方法
所望の導入遺伝子発現カセットを含むrAAVは、典型的には、懸濁で増殖させたヒト細胞(HEK293など)によって産生される。上述したように、rAAVは欠陥ウイルスであるため、rAAVを複製してパッケージングするためには、さらなる機能が提供されなければならない。
rAAVは、rAAVプラスミドベクターおよび第2のプラスミドベクターで細胞を一過性にトランスフェクトすることによって産生され得る。第2のプラスミドベクターはAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む。AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、ベクター転写制御および複製に、そしてウイルスゲノムのウイルスカプセルへのパッケージングに必要なRep52およびRep78遺伝子(Rep40およびRep68やrAAVの産生には必要とされない)、ならびにrAAVを産生するためにAAVから削除されたcap遺伝子を提供する。第2のプラスミドベクターは、さらに、AAV増殖に必要なウイルス転写因子および翻訳因子(E1a、E1b、E2a、VAおよびE4)をコードする非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含むことができ、それにより、rAAVと協調して、ダブルプラスミドトランスフェクションシステムを含み得る(Grimm,D.他(1998)“Novel Tools For Production And Purification Of Recombinant Adeno-Associated Virus Vectors,”Hum.Gene Ther.9:2745-2760;Penaud-Budloo,M.他(2018)“Pharmacology of Recombinant Adeno-associated Virus Production,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:166-180)。
しかし、(必要とされるrepおよびcap遺伝子を提供する)AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを「AAVヘルパープラスミド」にクローニングし、(ウイルスの転写因子と翻訳因子をコードする遺伝子を提供する)非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを異なるプラスミド(すなわち、「Adヘルパープラスミド」)上にクローニングすることは、ますます一般的になってきており、そのようなプラスミドは、rAAVプラスミドベクターと協働して、トリプルプラスミドトランスフェクションシステムを含む(図2)。トリプルプラスミドトランスフェクションシステムの使用は、1つのcap遺伝子を別のcap遺伝子に容易に切り替えることができ、それによってrAAVの血清型の変化を容易にするという利点を有する。ヘルパーウイルスではなくヘルパープラスミドを用いることにより、ヘルパーウイルスの粒子をさらに産生することなく、rAAVを産生することができる(Francois,A.他(2018)“Accurate Titration of Infectious AAV Particles Requires Measurement of Biologically Active Vector Genomes and Suitable Controls,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.10:223-236;Matsushita,T.他(1998)“Adeno-Associated Virus Vectors Can Be Efficiently Produced Without Helper Virus,”Gene Ther.5:938-945)。
rAAVプラスミドベクター、AAVヘルパー機能repおよびcap遺伝子を提供するプラスミドベクター、ならびに非AAVヘルパー機能を提供するプラスミドベクターを含むプラスミドDNAのリン酸カルシウム共沈によるHEK293細胞への一過性トランスフェクションは、研究室でrAAVを産生するための標準的な方法となっている(Grimm,D.他(1998)“Novel Tools For Production And Purification Of Recombinant Adeno-Associated Virus Vectors,”Hum.Gene Ther.9:2745-2760)。しかし、このようなリン酸カルシウムを介したトランスフェクション過程を懸濁培養されたトランスフェクトされた哺乳動物細胞で使用するには、培地交換が必要であり、したがって、治療用量のrAAVを産生するために必要とされる大規模なrAAV産生には理想的ではないと考えられる(Lock,M.他(2010)“Rapid,Simple,and Versatile Manufacturing of Recombinant Adeno-Associated Viral Vectors at Scale,”Hum.Gene Ther.21:1259-1271)。この理由ため、トランスフェクション試薬としてポリエチレンイミン(PEI)が使用され、リン酸カルシウム媒介トランスフェクションを用いて得られたものと類似のウイルスの収率を提供することが見出されている(Durocher,Y.他(2007)“Scalable Serum-Free Production Of Recombinant Adeno-Associated Virus Type2 By Transfection Of 293 Suspension Cells,”J.Virol.Meth.144:32-40)。
あるいは、バキュロウイルスベクター(例えば、米国特許第9,879,282号;米国特許第9,879,279号;米国特許第8,945,918号;米国特許第8,163,543号;米国特許第7,271,002号;米国特許第6,723,551号を参照のこと)を用いて昆虫細胞(例えば、sf9細胞)、または、HSV感染ベビーハムスター腎(BHK)細胞(例えばBHK21)でrAAVを産生することができる(Francois,A.他(2018)“Accurate Titration of Infectious AAV Particles Requires Measurement of Biologically Active Vector Genomes and Suitable Controls,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.10:223-236)。rAAVの産生の方法はGrieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254,and in Penaud-Budloo,M.他(2018)“Pharmacology of Recombinant Adeno-associated Virus Production,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:166-180でレビューされる。
IV.rAAVの精製および回収方法
産生後、rAAVは、典型的には、1回以上、オーバーナイトのCsCl勾配遠心分離によって収集および精製され(Zolotukhin,S.他(1999)“Recombinant Adeno-Associated Virus Purification Using Novel Methods Improves Infectious Titer And Yield,”Gene Ther.6:973-985)、次いで脱塩によって精製されたrAAV産生ストックを形成する。1012~1013の感染性rAAVキャプシド/mLの力価が得られる。
rAAV感染は細胞変性効果を引き起こさないためrAAV製剤の感染力価を測定するために、プラークアッセイは使用できない。したがって、感染力価は典型的には組織培養感染量の中央値(TCID50)として測定される。この方法では、HeLa由来AAV2 repおよびcap発現細胞株を96ウェルプレート中で増殖させ、血清型5のアデノウイルスの存在下で、rAAV調製物の複製10倍連続希釈液で感染させる。感染後、定量的PCR(qPCR)によりベクターゲノム複製を決定する(Zen,Z.他(2004)“Infectious Titer Assay For Adeno-Associated Virus Vectors With Sensitivity Sufficient To Detect Single Infectious Events,”Hum.Gene Ther.15:709-715)。あるいは、調製rAAVの感染力価は、感染中枢アッセイ(ICA)を用いて測定することができる。このアッセイは、HeLa rep-cap細胞およびAdを使用するが、インキュベーション後、細胞を膜に移すことを含む。使用される導入遺伝子の一部に相補的な標識プローブを用いて、ハイブリダイゼーションを介して(個々の感染細胞を表す)感染中心を検出する。より広く使用されるが、TCID 50アッセイは、ICAよりも高いバックグラウンドを導き、ICAと比較してベクター感染性を過大評価することが報告されている(Francois,A.他(2018)“Accurate Titration of Infectious AAV Particles Requires Measurement of Biologically Active Vector Genomes and Suitable Controls,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.10:223-236)。rAAVを産生および精製する方法は、特に米国特許第10,294,452号;米国特許第10,161,011号;米国特許第10,017,746号;米国特許第9,598,703号;米国特許第7,625,570号;米国特許第7,439,065号;米国特許第7,419,817号;米国特許第7,208,315号;米国特許第6,995,006号;米国特許第6,989,264号;米国特許第6,846,665号;および米国特許第6,841,357に記載される。
しかし、このような以前のすべての成功にもかかわらず、遺伝子治療へのrAAVの適用性を現在制限している問題に取り組むことができる方法を開発する必要が残っている(Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254;Kotterman,M.A.他(2014)“Engineering Adeno-Associated Viruses For Clinical Gene Therapy,”Nat.Rev.Genet.15(7):445-451;Kwon,I.他(2007)“Designer Gene Delivery Vectors:Molecular Engineering and Evolution of Adeno-Associated Viral Vectors for Enhanced Gene Transfer,”Pharm.Res.25(3):489-499;Naso,M.F.他(2017)“Adeno-Associated Virus(AAV) as a Vector for Gene Therapy,”BioDrugs 31:317-334)。
本発明は、AAV repおよびcap遺伝子の発現の調節を介してAAVおよびrAAVパッケージングの効率を増加させるための改善された方法に関する。
本発明は、組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためのそれらの使用に関する。本発明は、特に、そのようなrAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターに関する。このような代替または追加のプロモーター配列の使用は、組換え修飾アデノ随伴ウイルスの産生増加を引き起こす。
詳細には、本発明は、AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド、特にプラスミドベクターであるAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターを提供し、ここで該ポリヌクレオチドは、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列を含む。
本発明は、特に、そのような組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターの実施形態を含み、ここで、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターは、非天然AAV血清型P5プロモーター配列および/または非天然AAV血清型P40プロモーター配列を含む。
本発明はまた、特に、そのような組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターの実施形態を含み、ここで、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列が天然AAV血清型プロモーター配列を置換する。
本発明はまた、特に、そのような組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターの態様を含み、該ベクターは、さらに非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む。
本発明はさらに、導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法を提供し、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;
(2)上述の、さらに非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む、組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター;
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす。
本発明はさらに、導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法を提供し、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;
(2)上述の、組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターのいずれか;および
(3)さらなるベクター、特に、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチを含む、プラスミドベクター;
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす。
本発明は特に、そのような方法の実施形態を含み、前記導入遺伝子カセットが、タンパク質をコードするか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的である。
本発明はまた、特に、そのような方法の実施形態を含み、
(A)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV1 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(B)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV2 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(C)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV3 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(D)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV4 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(E)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV5 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(F)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV6 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(G)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV7 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;または
(H)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV8 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV7、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である。
本発明はまた、特に、そのような方法の実施形態を含み、細胞がヒト胚性腎細胞、ベビーハムスター腎細胞またはsf9昆虫細胞である。
本発明はさらに、上述の方法のいずれかによって産生される組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)、および、薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物を提供する。
図1は野生型(Wt)AAVゲノムの概略的な遺伝子の地図を提供する。 図2は、野生型AAV2ゲノム(1)、組換え型AAV(rAAV)(2)、補足する「AAVヘルパープラスミド」(3)、およびアデノウイルスヘルパープラスミド(「Adヘルパープラスミド」)(4)の構造ドメインの概略図を提供する。野生型(Wt)AAV2(1)は、AAV特異的回文逆末端反復配列(ITR)、Repタンパク質をコードする遺伝子を含む5’ハーフ、およびCapタンパク質をコードする遺伝子を含む3’ハーフからなる。rAAV(2)は、野生型(Wt)AAV2(1)のRepおよびCapをコードする遺伝子を、プロモーター(Pro)、目的の外来性導入遺伝子、およびポリアデニル化部位(pA)を含む導入遺伝子カセットで置換することによって形成される。rAAV(2)を産生するために、補足する「AAVヘルパー」プラスミドベクター(3)およびアデノウイルスヘルパープラスミドベクター(Adヘルパープラスミド)(4)が提供される。補足するAAVヘルパープラスミド(3)は、RepおよびCapタンパク質を提供する。Adヘルパープラスミド(4)は、アデノウイルスタンパク質E1a、E1b、E2a、VAおよびE4を提供する。 図3はAAVヘルパープラスミドベクターpAAV-RC1(配列番号1)の遺伝子の地図を示す。 図4はAAVヘルパープラスミドベクターpAAV-RC2(配列番号2)の遺伝子の地図を示す。 図5はAAVヘルパープラスミドベクターpAAV-RC5(配列番号3)の遺伝子の地図を示す。 図6はAAVヘルパープラスミドベクターpAAV-RC6(配列番号4)の遺伝子の地図を示す。 図7はAAVヘルパープラスミドベクターpAAV-RC7(配列番号5)の遺伝子の地図を示す。 図8はAAVヘルパープラスミドベクターpHelper-Kan(配列番号6)の遺伝子の地図を示す。 図9はAAVヘルパープラスミドベクターpAV-CMV-EGFP(配列番号7)の遺伝子の地図を示す。 図10はAAVヘルパープラスミドベクターpAV-TBG-EGFP(配列番号8)の遺伝子の地図を示す。 図11は、本明細書に記載される例示的なAAVヘルパー構築物の開発のために従った全体的な構造およびアプローチを示す。親構築物(pAAV-RC2;Parent-RC)は、Repタンパク質をコードする天然のAAV2 rep遺伝子(白く囲まれた遺伝子)の発現を指示するP5およびP19プロモーターのAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた囲み)、ならびにCapタンパク質をコードする天然のAAV2 cap遺伝子(灰色で囲まれた遺伝子)の発現を指示するP40プロモーターのAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた囲み)を含む。 P5-RC構築物は、天然AAV血清型P5プロモーター(黒で塗られた囲み)の代わりに非天然P5プロモーター(すなわち、ベクターのAAV rep遺伝子内に本来存在しないAAV P5プロモーター(下向きの縞模様の囲み))を用いてAAV rep遺伝子を直接発現するように改変された親プラスミドAAV RCの誘導体である;P5-RC構築物は、親ベクターの天然AAV血清型P19およびP40プロモーター配列(黒で塗られた囲み)を用いて、AAV repおよびcap遺伝子の発現を指示する。P40-RC構築物は、天然AAV血清型P40プロモーター(黒で塗られた囲み)の代わりにベクターの非天然P40プロモーター(すなわち、AAV rep遺伝子内に本来存在しないAAV P40プロモーター(上向きの縞模様の囲み))を用いてAAV cap遺伝子の発現を指示するように改変された親プラスミドAAV RCの誘導体である;P40-RC構築物は、親ベクターの天然AAV血清型P5およびP19プロモーター配列(黒で塗られた囲み)を用いて、AAV rep遺伝子の発現を指示する。P5/P40-RC構築物は、天然AAV血清型P5プロモーター(黒で塗られた囲み)の代わりに非天然P5プロモーター(すなわち、ベクターのAAV rep遺伝子内に本来存在しないAAV P5プロモーター(下向きの縞模様の囲み))を用いてAAV rep遺伝子の発現を指示するように改変された親プラスミドAAV RCの誘導体である。P5/P40-RC構築物は、さらに、天然AAV血清型P40プロモーター(黒で塗られた囲み)の代わりにベクターの非天然P40プロモーター(すなわち、AAV rep遺伝子内に本来存在しないAAV P40プロモーター(上向きの縞模様の囲み))を用いてAAV cap遺伝子を直接発現するように改変された。P40-RC構築物は、親ベクターの天然AAV血清型P19プロモーター配列(黒で塗られた囲み)を用いてAAV rep遺伝子の発現を指示する。プロモーター領域の配列は表1に示される。 図12Aは、親RC2ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2 P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図12A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。 図12Bは、親RC2ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2 P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図12A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。 図12Bは、このようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。以下の構築物が用いられた:Parent-RC2、P5(2)-RC2、P5(1)-RC2、P5(3)-RC2、P5(4)-RC2、P5(5)-RC2、P5(7)-RC2、およびP5(8)-RC2。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた。 図13Aは、親ベクターのAAV2血清型P40プロモーターの代わりに非天然P40プロモーター配列(図11;図13A;上向きの縞模様の長方形)を含むように親RC2ベクターを改変することによって得られたrAAVの産生力価を示す。P5およびP19プロモーターは、両方、天然AAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。 図13Bは、親ベクターのAAV2血清型P40プロモーターの代わりに非天然P40プロモーター配列(図11;図13A;上向きの縞模様の長方形)を含むように親RC2ベクターを改変することによって得られたrAAVの産生力価を示す。P5およびP19プロモーターは、両方、天然AAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。 図13Bは、このようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。以下の構築物が用いられた:Parent-RC2、P40(1)-RC2、P40(3)-RC2、P40(4)-RC2、P40(5)-RC2、P40(6)-RC2、P40(7)-RC2、およびP40(8)-RC2。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた。 図14Aは、親ベクターのAAV2血清型P5プロモーターおよびP40プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列および/または非天然P40プロモーター配列(図11;図14A;P5、下向き縞模様長方形;P40、上向き縞模様長方形)を含むように親RC2ベクターを改変することによって得られたrAAVの産生力価を示す。P19プロモーターは、天然AAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC2、P5(2)-RC2、P5(3)-RC2、P5(5)-RC2、P40(1)-RC2、P5(2)/P40(1)-RC2、P5(3)/P40(1)-RC2、およびP5(5)/P40(1)-RC2。プロモーター領域の配列を表1に示す。 図14Bは、親ベクターのAAV2血清型P5プロモーターおよびP40プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列および/または非天然P40プロモーター配列(図11;図14A;P5、下向き縞模様長方形;P40、上向き縞模様長方形)を含むように親RC2ベクターを改変することによって得られたrAAVの産生力価を示す。P19プロモーターは、天然AAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC2、P5(2)-RC2、P5(3)-RC2、P5(5)-RC2、P40(1)-RC2、P5(2)/P40(1)-RC2、P5(3)/P40(1)-RC2、およびP5(5)/P40(1)-RC2。プロモーター領域の配列を表1に示す。 図14Bは、このようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた。 図15Aは、親RC6ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2血清型P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図15A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC6、P5(1)-RC6、P5(2)-RC6、P5(3)-RC6、P5(7)-RC6およびP5(8)-RC6。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた(図15Bおよび15C)。 図15Bは、親RC6ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2血清型P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図15A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC6、P5(1)-RC6、P5(2)-RC6、P5(3)-RC6、P5(7)-RC6およびP5(8)-RC6。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた(図15Bおよび15C)。 図15Cは、親RC6ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2血清型P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図15A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC6、P5(1)-RC6、P5(2)-RC6、P5(3)-RC6、P5(7)-RC6およびP5(8)-RC6。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた(図15Bおよび15C)。 図16Aは、親RC1、RC5、またはRC7ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2血清型P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図16A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC1、Parent-RC5、Parent-RC7、P5(2)-RC1、P5(7)-RC1、P5(8)-RC1、P5(7)-RC5、P5(2)-RC7、P5(7)-RC7およびP5(8)-RC7。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた(図16B)。 図16Bは、親RC1、RC5、またはRC7ベクターを改変して、そのようなベクターのrep遺伝子と天然に会合するAAV2血清型P5プロモーターの代わりに、非天然P5プロモーター配列(図11;図16A;下向きの縞模様の長方形)を含むようにして得られたrAAVの産生力価を示す。P19およびP40プロモーターは、いずれも天然のAAV2血清型プロモーター配列(黒で塗られた長方形)である。以下の構築物が用いられた:Parent-RC1、Parent-RC5、Parent-RC7、P5(2)-RC1、P5(7)-RC1、P5(8)-RC1、P5(7)-RC5、P5(2)-RC7、P5(7)-RC7およびP5(8)-RC7。プロモーター領域の配列を表1に示す。rAAVの産生力価は、rAAVおよび必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミドを有するトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた(図16B)。
I.本発明の方法
本発明は、組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためのそれらの使用に関する。本発明は、特に、そのようなrAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターに関する。このような代替または追加のプロモーター配列の使用は、組換え修飾アデノ随伴ウイルスの産生増加を引き起こす。
本発明は、部分的に、高レベルのRepおよびCapタンパク質が、産生されるrAAVゲノム粒子の量を増加させ、その結果、rAAVパッケージングの効率を増加させ、その結果、rAAVストックの高い産生力価をもたらすという認識に基づいている。タンパク質の発現を指令するAAV P5および/またはP40プロモーターを、異なるAAV P5および/またはP40プロモーターで置換することによって、または最初に存在するプロモーターに加えてそのような異なるAAV P5および/またはP40プロモーターを添加することによって、所望の高レベルのrAAVを達成することが予想外に判明した。Cap AAV Repタンパク質は米国特許第10,214,730号;米国特許第7,122,348号;米国特許第6,821,511;米国特許第6,753,419号;米国特許第9,441,206号;および米国特許第7,115,391号に記載される。
上述のように、AAVとrAAVは、キャプシドタンパク質によって決定される血清型に基づいて特徴づけられる(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Hocquemiller,M.他(2016)“Adeno-Associated Virus-Based Gene Therapy for CNS Diseases,”Hum.Gene Ther.27(7):478-496;Lisowski,L.他(2015)“Adeno-Associated Virus Serotypes For Gene Therapeutics,”24:59-67;米国特許第10,301,650号;米国特許第10,266,846号;米国特許第10,265,417号;米国特許第10,214,785号;米国特許第10,214,566号;米国特許第10,202,657号;米国特許第10,046,016号;米国特許第9,884,071号;米国特許第9,856,539号;米国特許第9,737,618号;米国特許第9,677,089号;米国特許第9,458,517号;米国特許第9,457,103号;米国特許第9,441,244号;米国特許第9,193,956号;米国特許第8,846,389号;米国特許第8,507,267号;米国特許第7,906,111号;米国特許第7,479,554号;米国特許第7,186,552号;米国特許第7,105,345号;米国特許第6,984,517号;米国特許第6,962,815号;および米国特許第6,733,757号)。異なる血清型の2つ以上のキャプシドタンパク質をコードするAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドの存在下でAAVおよびrAAVを形成することによって、「ハイブリッド」血清型を有するAAVおよびrAAVを産生することができる。このようなAAVおよびrAAVは、このようなキャプシドタンパク質のそれぞれを有するAAVおよびrAAVの組合せのトロフィズム(trophism)を示す。
異なるAAV血清型のRepタンパク質は異なる、しかし、このようなタンパク質は構造タンパク質ではないので、この違いはAAVの観察される血清型に寄与しない。
本明細書での使用において、用語「AAV」は、アデノ随伴ウイルスを示すことを意図し、ウイルス自体またはその誘導体を指すために使用され得る。この用語は、全ての亜型および自然発生型と組換え型の両方を含む。本明細書での使用において、用語「rAAV」は、AAV起源でないポリヌクレオチド配列(すなわち、AAVに対して異種性のポリヌクレオチド)を含む、AAVの組換え改変型を示すことを意図する。rAAVは一本鎖または二本鎖であり得、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドで構成され得る。上記で議論されたように、rAAVは、典型的には、特定のAAV遺伝子を欠失しており、したがって、ダブルプラスミドトランスフェクションシステムが、あるいは、より好ましくは、AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含むプラスミドベクター、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含むプラスミドベクター、およびrAAVプラスミドベクターを含むトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて産生される(図2)。1つの実施形態において、このようなダブルまたはトリプルトランスフェクションの系のAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、ハイブリッド血清型を有するrAAVを形成することができるように、2つ以上のrepおよび/またはcap遺伝子を含み得る。別の実施形態では、ハイブリッド血清型を有するrAAVの形成を可能にするために、第2のまたは追加的なAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを(例えば、第2のまたは追加的なプラスミドベクター上に)提供することができる。
A.例示的なAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド
本明細書での使用において、「AAVヘルパー機能」は、rAAVの複製およびパッケージングに必要なAAVタンパク質(例えば、RepとCap)および/またはAAVのポリヌクレオチドを示す。このようなAAVヘルパー機能は、「AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド」によって提供され、この用語は、本明細書での使用において、AAVヘルパー機能を提供する、ウイルス、プラスミドベクター、非プラスミドベクター、または細胞染色体に組み込まれたポリヌクレオチドである。AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAVヘルパープラスミドは、pAAV-RC(Agilent;Addgene;Cell Biolabs)、pAAV-RC1、pAAV-RC2、pAAV-RC5、pAAV-RC6、およびpAAV-RC7を含む。
1.プラスミドpAAV-RC1
プラスミドpAAV-RC1(配列番号1;図3)は、AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAV1血清型キャプシドタンパク質を発現するAAVヘルパープラスミドである。pAAV‐RC1のP5プロモーターおよびP40プロモーターはAAV2血清型プロモーターである(それぞれ配列番号10および配列番号18)。
プラスミドpAAV-RC1のコード鎖(配列番号1):
catggttttg ggacgtttcc tgagtcagat tcgcgaaaaa ctgattcaga gaatttaccg cgggatcgag ccgactttgc caaactggtt cgcggtcaca aagaccagaa atggcgccgg aggcgggaac aaggtggtgg atgagtgcta catccccaat tacttgctcc ccaaaaccca gcctgagctc cagtgggcgt ggactaatat ggaacagtat ttaagcgcct gtttgaatct cacggagcgt aaacggttgg tggcgcagca tctgacgcac gtgtcgcaga cgcaggagca gaacaaagag aatcagaatc ccaattctga tgcgccggtg atcagatcaa aaacttcagc caggtacatg gagctggtcg ggtggctcgt ggacaagggg attacctcgg agaagcagtg gatccaggag gaccaggcct catacatctc cttcaatgcg gcctccaact cgcggtccca aatcaaggct gccttggaca atgcgggaaa gattatgagc ctgactaaaa ccgcccccga ctacctggtg ggccagcagc ccgtggagga catttccagc aatcggattt ataaaatttt ggaactaaac gggtacgatc cccaatatgc ggcttccgtc tttctgggat gggccacgaa aaagttcggc aagaggaaca ccatctggct gtttgggcct gcaactaccg ggaagaccaa catcgcggag gccatagccc acactgtgcc cttctacggg tgcgtaaact ggaccaatga gaactttccc ttcaacgact gtgtcgacaa gatggtgatc tggtgggagg aggggaagat gaccgccaag gtcgtggagt cggccaaagc cattctcgga ggaagcaagg tgcgcgtgga ccagaaatgc 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ccctgaccgt ggccgagaag ctgcagcgcg actttctgac ggaatggcgc cgtgtgagta aggccccgga ggctcttttc tttgtgcaat ttgagaaggg agagagctac ttccacatgc acgtgctcgt ggaaaccacc ggggtgaaat c
配列番号1において、pAAV-RC1の1-1561残基はRepタンパク質、Rep78をコードし(95-221残基はAAV2 P19プロモーターに相当し、1075-1254残基はAAV2 P40プロモータ(配列番号18)に相当する);1578-3788残基はAAV1 VP1キャプシドタンパク質をコードし;7127-7431残基はRep68タンパク質をコードし;3984-4114残基はAAV2 P5プロモーター配列に相当し(配列番号10);4237-4253残基はM13 Rev 配列であり;4261-4277残基はLacオペレーター配列であり;4285-4315はLacプロモーター配列であり;4578-5302残基はpMB ori配列に相当し;5398-6258残基はアンピシリン耐性決定因子をコードし;そして、6259-6357残基はblaプロモーター配列である(図3)。
2.プラスミドpAAV-RC2
プラスミドpAAV-RC2(配列番号2;図4)は、AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAV2血清型キャプシドタンパク質を発現するAAVヘルパープラスミドである。pAAV‐RC2のP5プロモーターおよびP40プロモーターはAAV2血清型プロモーターである(それぞれ、配列番号10および配列番号18)。
プラスミドpAAV-RC2のコード鎖(配列番号2):
ccgggccccc cctcgaggtc gacggtatcg ggggagctcg cagggtctcc attttgaagc gggaggtttg aacgcgcagc cgccatgccg gggttttacg agattgtgat taaggtcccc agcgaccttg acgagcatct gcccggcatt tctgacagct ttgtgaactg ggtggccgag aaggaatggg agttgccgcc agattctgac atggatctga atctgattga gcaggcaccc ctgaccgtgg ccgagaagct gcagcgcgac tttctgacgg aatggcgccg tgtgagtaag gccccggagg ctcttttctt tgtgcaattt gagaagggag agagctactt ccacatgcac gtgctcgtgg aaaccaccgg ggtgaaatcc atggttttgg gacgtttcct gagtcagatt cgcgaaaaac tgattcagag aatttaccgc gggatcgagc cgactttgcc aaactggttc gcggtcacaa agaccagaaa tggcgccgga ggcgggaaca aggtggtgga tgagtgctac atccccaatt acttgctccc caaaacccag cctgagctcc agtgggcgtg gactaatatg gaacagtatt taagcgcctg tttgaatctc acggagcgta aacggttggt ggcgcagcat ctgacgcacg tgtcgcagac gcaggagcag aacaaagaga atcagaatcc caattctgat gcgccggtga tcagatcaaa aacttcagcc aggtacatgg agctggtcgg gtggctcgtg gacaagggga ttacctcgga gaagcagtgg atccaggagg accaggcctc atacatctcc ttcaatgcgg cctccaactc gcggtcccaa atcaaggctg ccttggacaa tgcgggaaag attatgagcc 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配列番号2において、pAAV-RC2の85-1950残基は、Repタンパク質、Rep78をコードし(484-663残基はAAV2 P19プロモーターに相当し、1464-1643残基はAAV2 P40プロモーター(配列番号18)に相当し、1668-1676残基はドナー部位である);1967-4174残基はAAV2 VP1キャプシドタンパク質をコードし;1992-2016残基はRep68タンパク質の部分をコードし;4175-4256残基はポリA配列をコードし;4357-4487残基は、配列番号10のAAV2 P5プロモーター配列に相当し;4610-4626残基はM13 Rev配列であり;4634-4650残基はLacオペレーター配列であり;4658-4688はLacプロモーター配列であり;4951-5675残基はpMB ori配列に相当し、5771-6631残基はアンピシリン耐性決定因子をコードし;6632-6730残基はblaプロモーター配列である(図4)。
3.プラスミドpAAV-RC5
プラスミドpAAV-RC5(配列番号3;図5)は、AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAV5血清型キャプシドタンパク質を発現するAAVヘルパープラスミドである。pAAV‐RC5のP5プロモーターおよびP40プロモーターはAAV2血清型プロモーターである(それぞれ、配列番号10および配列番号18)。
プラスミドpAAV-RC5のコード鎖(配列番号3):
catggttttg ggacgtttcc tgagtcagat tcgcgaaaaa ctgattcaga gaatttaccg cgggatcgag ccgactttgc caaactggtt cgcggtcaca aagaccagaa atggcgccgg aggcgggaac aaggtggtgg atgagtgcta catccccaat tacttgctcc ccaaaaccca gcctgagctc cagtgggcgt ggactaatat ggaacagtat ttaagcgcct gtttgaatct cacggagcgt aaacggttgg tggcgcagca tctgacgcac gtgtcgcaga cgcaggagca gaacaaagag aatcagaatc ccaattctga tgcgccggtg atcagatcaa aaacttcagc caggtacatg gagctggtcg ggtggctcgt ggacaagggg attacctcgg agaagcagtg gatccaggag gaccaggcct catacatctc cttcaatgcg gcctccaact cgcggtccca aatcaaggct gccttggaca atgcgggaaa gattatgagc ctgactaaaa ccgcccccga ctacctggtg ggccagcagc ccgtggagga catttccagc aatcggattt ataaaatttt ggaactaaac gggtacgatc cccaatatgc ggcttccgtc tttctgggat gggccacgaa aaagttcggc aagaggaaca ccatctggct gtttgggcct gcaactaccg ggaagaccaa catcgcggag gccatagccc acactgtgcc cttctacggg tgcgtaaact ggaccaatga gaactttccc ttcaacgact gtgtcgacaa gatggtgatc tggtgggagg aggggaagat gaccgccaag gtcgtggagt cggccaaagc cattctcgga ggaagcaagg tgcgcgtgga ccagaaatgc 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配列番号3において、pAAV-RC5の1-1561残基は、Repタンパク質、Rep78をコードし(91-221残基はAAV2 P19プロモーターに相当し、1075-1254残基はP40プロモーター(配列番号18)に相当する);1578-3749残基はAAV5 VP1キャプシドタンパク質をコードし;7091-7395残基はRep68タンパク質の部分をコードし;3948-4078残基は、配列番号10のAAV2 P5プロモーター配列に相当し;4201-4217残基はM13 Rev配列であり;4225-4241残基はLacオペレーター配列であり;4249-4279はLacプロモーター配列であり;4542-5266残基はpMB ori配列に相当し;5362-6222残基はアンピシリン耐性決定因子をコードし;6223-6321残基はblaプロモーター配列である(図5)。
4.プラスミドpAAV-RC6
プラスミドpAAV-RC6(配列番号4;図6)、AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAV6血清型キャプシドタンパク質を発現するAAVヘルパープラスミドである。pAAV‐RC6のP5プロモーターおよびP40プロモーターはAAV2血清型プロモーターである(それぞれ、配列番号10および配列番号18)。
プラスミドpAAV-RC6のコード鎖(配列番号4):
catggttttg ggacgtttcc tgagtcagat tcgcgaaaaa ctgattcaga gaatttaccg cgggatcgag ccgactttgc caaactggtt cgcggtcaca aagaccagaa atggcgccgg aggcgggaac aaggtggtgg atgagtgcta catccccaat tacttgctcc ccaaaaccca gcctgagctc cagtgggcgt ggactaatat ggaacagtat ttaagcgcct gtttgaatct cacggagcgt aaacggttgg tggcgcagca tctgacgcac gtgtcgcaga cgcaggagca gaacaaagag aatcagaatc ccaattctga tgcgccggtg atcagatcaa aaacttcagc caggtacatg gagctggtcg ggtggctcgt ggacaagggg attacctcgg agaagcagtg gatccaggag gaccaggcct catacatctc cttcaatgcg gcctccaact cgcggtccca aatcaaggct gccttggaca atgcgggaaa gattatgagc ctgactaaaa ccgcccccga ctacctggtg ggccagcagc ccgtggagga catttccagc aatcggattt ataaaatttt ggaactaaac gggtacgatc cccaatatgc ggcttccgtc tttctgggat gggccacgaa aaagttcggc aagaggaaca ccatctggct gtttgggcct gcaactaccg ggaagaccaa catcgcggag gccatagccc acactgtgcc cttctacggg tgcgtaaact ggaccaatga gaactttccc ttcaacgact gtgtcgacaa gatggtgatc tggtgggagg aggggaagat gaccgccaag gtcgtggagt cggccaaagc cattctcgga ggaagcaagg tgcgcgtgga ccagaaatgc 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配列番号4において、pAAV-RC6の1-1561残基は、Repタンパク質、Rep78をコードし(91-221残基はAAV2 P19プロモーターに相当し、1075-1254残基はP40プロモーター(配列番号18)に相当する);1578-3788残基はAAV6 VP1キャプシドタンパク質をコードし;736-1281残基は、Rep68タンパク質の部分をコードし;3984-4114残基は、AAV2 P5プロモーター配列(配列番号10)に相当し;4237-4253残基はM13 Rev配列であり;4261-4277残基はLacオペレーター配列であり;4285-4315はLacプロモーター配列であり;4578-5302残基はpMB ori配列に相当し;5398-6258残基はアンピシリン耐性決定因子をコードし;6259-6357残基はblaプロモーター配列である(図6)。
5.pAAV-RC7プラスミド
プラスミドpAAV-RC7(配列番号5;図7)は、AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得るAAV6血清型キャプシドタンパク質を発現するAAVヘルパープラスミドである。pAAV‐RC7のP5プロモーターおよびP40プロモーターはAAV2血清型プロモーターである(それぞれ、配列番号10および配列番号18)。
プラスミドpAAV-RC7のコード鎖(配列番号5):
catggttttg ggacgtttcc tgagtcagat tcgcgaaaaa ctgattcaga gaatttaccg cgggatcgag ccgactttgc caaactggtt cgcggtcaca aagaccagaa atggcgccgg aggcgggaac aaggtggtgg atgagtgcta catccccaat tacttgctcc ccaaaaccca gcctgagctc cagtgggcgt ggactaatat ggaacagtat ttaagcgcct gtttgaatct cacggagcgt aaacggttgg tggcgcagca tctgacgcac gtgtcgcaga cgcaggagca gaacaaagag aatcagaatc ccaattctga tgcgccggtg atcagatcaa aaacttcagc caggtacatg gagctggtcg ggtggctcgt ggacaagggg attacctcgg agaagcagtg gatccaggag gaccaggcct catacatctc cttcaatgcg gcctccaact cgcggtccca aatcaaggct gccttggaca atgcgggaaa gattatgagc ctgactaaaa ccgcccccga ctacctggtg ggccagcagc ccgtggagga catttccagc aatcggattt ataaaatttt ggaactaaac gggtacgatc cccaatatgc ggcttccgtc tttctgggat gggccacgaa aaagttcggc aagaggaaca ccatctggct gtttgggcct gcaactaccg ggaagaccaa catcgcggag gccatagccc acactgtgcc cttctacggg tgcgtaaact ggaccaatga gaactttccc ttcaacgact gtgtcgacaa gatggtgatc tggtgggagg aggggaagat gaccgccaag gtcgtggagt cggccaaagc cattctcgga ggaagcaagg tgcgcgtgga ccagaaatgc 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cacccctgac cgtggccgag aagctgcagc gcgactttct gacggaatgg cgccgtgtga gtaaggcccc ggaggctctt ttctttgtgc aatttgagaa gggagagagc tacttccaca tgcacgtgct cgtggaaacc accggggtga aatc
配列番号5において、pAAV-RC7の1-1561残基は、Repタンパク質、Rep78をコードし(91-221残基はAAV2 P19プロモーターに相当し;1075-1254残基はP40プロモーター(配列番号18)に相当し;1578-3791残基はAAV7 VP1キャプシドタンパク質をコードし;736-1281残基は、Rep68タンパク質の部分をコードし;残基3987-4117は、配列番号10のAAV2 P5プロモーター配列に相当する);4240-4256残基はM13Rev配列であり;4264-4280残基はLacオペレーター配列であり;4288-4318はLacプロモーター配列であり;4581-5305残基はpMB ori配列に相当し;5401-6261残基はアンピシリン耐性決定因子をコードし;6262-6360残基はblaプロモーター配列である(図7)。
B.例示的な非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド
本明細書での使用において、「非AAVヘルパー機能」との用語は、rAVVの複製およびパッケージングに必要なAd、CMV、HSVまたは他の非AADウイルス(例えば、E1a、E1b、E2a、VAおよびE4)のタンパク質、および/またはAd、CMV、HSVまたは他の非AADウイルスのポリヌクレオチドを意味する。このような非AAVヘルパー機能は「非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド」によって提供され、この用語は、本明細書での使用において、非AAVヘルパー機能を提供する、ウイルス、プラスミドベクター、非プラスミドベクター、または細胞染色体に組み込まれたポリヌクレオチドである。ベクター、pHelperおよびそれらの誘導体(Cell Biolabs,Inc.,Invitrogen、Stratageneおよび他から商業的に利用可能であるもののように)は、適切な非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドである(例えばMatsushita,T.他(1998)“Adeno-Associated Virus Vectors Can Be Efficiently Produced Without Helper Virus,”Gene Ther.5:938-945;Sharma,A.他(2010)“Transduction Efficiency Of AAV2/6,2/8 And 2/9 Vectors For Delivering Genes In Human Corneal Fibroblasts,”Brain Res.Bull.81(2-3):273-278を参照のこと)。
pHelper-Kanプラスミド(配列番号6;図8)は非AAVヘルパー機能を提供するために本発明に従って使用され得る非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドである。
プラスミドpHelper-Kanのコード鎖(配列番号6)
Figure 2022542828000002
Figure 2022542828000003
Figure 2022542828000004
Figure 2022542828000005
配列番号6において、pHelper-Kanの1-5343残基はアデノウイルスに由来しE2Aタンパク質をコードするポリヌクレオチド(258-1847残基)を含み;5344-8535残基はアデノウイルスに由来し、E4orf6タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含み;9423-10011残基はori配列に相当し;10182-10976残基はblaプロモーター配列によって発現されるカナマイシン耐性決定因子(10977-11081残基)をコードし;11107-11561残基はf1 ori配列に相当する(図4)。
C.例示的なrAAVプラスミドベクター
上記で議論されたように、AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドと非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは典型的にはrAAVプラスミドベクターと協働して使用され、トリプルトランスフェクションシステムを含む。複数の商業的に利用可能なrAAVプラスミドベクター(例えばpAV-CMV-EGFP,pGOIなど(Cell Biolabs,Inc.,Invitrogen and Stratagene))は、本発明に従って使用され得る。本発明に従って使用され得る例示的なrAAVプラスミドベクターは、5’ITR,U6プロモーター,CMVエンハンサーおよびプロモーター配列、増強された緑色蛍光タンパク質(EGFP)をコードするポリヌクレオチド(Gambotto,A.他(2000)“Immunogenicity Of Enhanced Green Fluorescent Protein(EGFP)In BALB/C Mice:Identification Of An H2-Kd-Restricted CTL Epitope,”Gene Ther.7(23):2036-2040;Tsien,R.Y.(1998)“The Green Fluorescent Protein,”Annu.Rev.Biochem.67:509-544;Cinelli,R.A.他(2000)“The Enhanced Green Fluorescent Protein As A Tool For The Analysis Of Protein Dynamics And Localization:Local Fluorescence Study At The Single-Molecule Level,”Photochem.Photobiol.71(6):771-776;Chopra A.(2008)“Recombinant Adenovirus With Enhanced Green Fluorescent Protein,”In:MOLECULAR IMAGING AND CONTRAST AGENT DATABASE(MICAD),National Center for Biotechnology Information,Bethesda MD),発現タンパク質の回収および局在を容易化するFLAGタグおよび6×Hisタグ部位,SV40ポリ(A)部位および3’ITRを含むpAV-CMV-EGFP(配列番号7;図9)である。
プラスミドpAV-CMV-EGFPのコード鎖(配列番号7):
cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt ggtcgcccgg ccctccagtg agcgagcgcg cagagaggga gtggccaact ccatcactag gggttcctgc ggccgcacgc gtctagttat taatagtaat cgaattcgtg ttactcataa ctagtaaggt cgggcaggaa gagggcctat ttcccatgat tccttcatat ttgcatatac gatacaaggc tgttagagag ataattagaa ttaatttgac tgtaaacaca aagatattag tacaaaatac gtgacgtaga aagtaataat ttcttgggta gtttgcagtt ttaaaattat gttttaaaat ggactatcat atgcttaccg taacttgaaa gtatttcgat ttcttgggtt tatatatctt gtggaaagga cgcgggatcc actggaccag gcagcagcgt cagaagactt ttttggaaaa gcttgactag taatactgta atagtaatca attacggggt cattagttca tagcccatat atggagttcc gcgttacata acttacggta aatggcccgc ctggctgacc gcccaacgac ccccgcccat tgacgtcaat aatgacgtat gttcccatag taacgccaat agggactttc cattgacgtc aatgggtgga gtatttacgg taaactgccc acttggcagt acatcaagtg tatcatatgc caagtacgcc ccctattgac gtcaatgacg gtaaatggcc cgcctggcat tatgcccagt acatgacctt atgggacttt cctacttggc agtacatcta cgtattagtc atcgctatta ccatggtgat gcggttttgg cagtacatca atgggcgtgg atagcggttt gactcacggg gatttccaag tctccacccc attgacgtca atgggagttt gttttgcacc aaaatcaacg ggactttcca aaatgtcgta acaactccgc cccattgacg caaatgggcg gtaggcgtgt acggtgggag gtctatataa gcagagctgg tttagtgaac cgtcagatcc gctagagatc cggtaccgag gagatctgcc gccgcgatcg ccggcgcgcc agatctcacg cttaactagc tagcggaccg acgcgtacgc ggccgctcga gatggtgagc aagggcgagg agctgttcac cggggtggtg cccatcctgg tcgagctgga cggcgacgta aacggccaca agttcagcgt gtccggcgag ggcgagggcg atgccaccta cggcaagctg accctgaagt tcatctgcac caccggcaag ctgcccgtgc cctggcccac cctcgtgacc accctgacct acggcgtgca gtgcttcagc cgctaccccg accacatgaa gcagcacgac ttcttcaagt ccgccatgcc cgaaggctac gtccaggagc gcaccatctt cttcaaggac gacggcaact acaagacccg cgccgaggtg aagttcgagg gcgacaccct ggtgaaccgc atcgagctga agggcatcga cttcaaggag gacggcaaca tcctggggca caagctggag tacaactaca acagccacaa cgtctatatc atggccgaca agcagaagaa cggcatcaag gtgaacttca agatccgcca caacatcgag gacggcagcg tgcagctcgc cgaccactac cagcagaaca cccccatcgg cgacggcccc gtgctgctgc ccgacaacca ctacctgagc acccagtccg ccctgagcaa agaccccaac gagaagcgcg atcacatggt cctgctggag ttcgtgaccg ccgccgggat cactctcggc atggacgagc tgtacaagta agtcgaggat tataaggatg acgacgataa attcgtcgag caccaccacc accaccacta ataaggttta tccgatccac cggatctaga taagatatcc gatccaccgg atctagataa ctgatcataa tcagccatac cacatttgta gaggttttac ttgctttaaa aaacctccca cacctccccc tgaacctgaa acataaaatg aatgcaattg ttgttgttaa cttgtttatt gcagcttata atggttacaa ataaagcaat agcatcacaa atttcacaaa taaagcattt ttttcactgc attctagttg tggtttgtcc aaactcatca atgtatctta acgcggtaac cacgtgcgga ccgagcggcc gcaggaaccc ctagtgatgg agttggccac tccctctctg cgcgctcgct cgctcactga ggccgggcga ccaaaggtcg cccgacgccc gggctttgcc cgggcggcct cagtgagcga gcgagcgcgc agctgcctgc aggggcgcct gatgcggtat tttctcctta cgcatctgtg cggtatttca caccgcatac gtcaaagcaa ccatagtacg cgccctgtag cggcgcatta agcgcggcgg gtgtggtggt tacgcgcagc gtgaccgcta cacctgccag cgccttagcg cccgctcctt tcgctttctt cccttccttt ctcgccacgt tcgccggctt tccccgtcaa gctctaaatc gggggctccc tttagggttc cgatttagtg ctttacggca cctcgacccc aaaaaacttg atttgggtga 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aatgacttgg ttgagtactc accagtcaca gaaaagcatc ttacggatgg catgacagta agagaattat gcagtgctgc cataaccatg agtgataaca ctgcggccaa cttacttctg acaacgatcg gaggaccgaa ggagctaacc gcttttttgc acaacatggg ggatcatgta actcgccttg atcgttggga accggagctg aatgaagcca taccaaacga cgagcgtgac accacgatgc ctgtagcaat ggcaacaacg ttgcgcaaac tattaactgg cgaactactt actctagctt cccggcaaca attaatagac tggatggagg cggataaagt tgcaggacca cttctgcgct cggcccttcc ggctggctgg tttattgctg ataaatctgg agccggtgag cgtgggtctc gcggtatcat tgcagcactg gggccagatg gtaagccctc ccgtatcgta gttatctaca cgacggggag tcaggcaact atggatgaac gaaatagaca gatcgctgag ataggtgcct cactgattaa gcattggtaa ctgtcagacc aagtttactc atatatactt tagattgatt taaaacttca tttttaattt aaaaggatct aggtgaagat cctttttgat aatctcatga ccaaaatccc ttaacgtgag ttttcgttcc actgagcgtc agaccccgta gaaaagatca aaggatcttc ttgagatcct ttttttctgc gcgtaatctg ctgcttgcaa acaaaaaaac caccgctacc agcggtggtt tgtttgccgg atcaagagct accaactctt tttccgaagg taactggctt cagcagagcg cagataccaa atactgtcct tctagtgtag ccgtagttag gccaccactt caagaactct gtagcaccgc ctacatacct cgctctgcta atcctgttac cagtggctgc tgccagtggc gataagtcgt gtcttaccgg gttggactca agacgatagt taccggataa ggcgcagcgg tcgggctgaa cggggggttc gtgcacacag cccagcttgg agcgaacgac ctacaccgaa ctgagatacc tacagcgtga gctatgagaa agcgccacgc ttcccgaagg gagaaaggcg gacaggtatc cggtaagcgg cagggtcgga acaggagagc gcacgaggga gcttccaggg ggaaacgcct ggtatcttta tagtcctgtc gggtttcgcc acctctgact tgagcgtcga tttttgtgat gctcgtcagg ggggcggagc ctatggaaaa acgccagcaa cgcggccttt ttacggttcc tggccttttg ctggcctttt gctcacatgt
配列番号7において、pAV-CMV-EGFPの1-128残基は5’ITRに相当し;201-441残基はU6プロモーター配列であり、562-865残基はヒトサイトメガロウイルス(CMV)前初期エンハンサー配列、866-1068残基はCMV前初期プロモーター配列を含み;1192-1911残基はEGFPをコードする哺乳動物コドン最適化ポリヌクレオチドを含み;1918-1941残基はFLAGタグをコードし;1951-1968残基は6×Hisタグをコードし、2139-2260残基はSV40ポリ(A)配列をコードし、2293-2433残基は3’ITRに相当し;2508-22963残基はF1 ori配列に相当し;3350-4210残基はblaプロモーター配列(3245-3349残基)によって発現されるアンピシリン耐性決定因子とそのシグナル配列(3350-3418残基)をコードし;4381-4969残基はori配列に相当する(図9)。
本発明に従って使用され得る第二の例示的なプラスミドベクターは5’ITR、甲状腺ホルモン結合グロブリン(TBG)プロモーター、増強された緑色蛍光タンパク質(EGFP)をコードするポリヌクレオチド、発現タンパク質の回収および局在を容易化するFLAGタグおよび6×Hisタグ部位、SV40ポリ(A)部位および3’ITRを含むpAV-TBG-EGFP(配列番号8;図10)である。
pAV-TBG-EGFPプラスミドのコード鎖(配列番号8):
cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt ggtcgcccgg cctcagtgag cgagcgagcg cgcagagagg gagtggccaa ctccatcact aggggttcct gcggccggtc gcgtctagta ctagtaggtt aatttttaaa aagcagtcaa aagtccaagt ggcccttggc agcatttact ctctctgttt gctctggtta ataatctcag gagcacaaac attccagatc caggttaatt tttaaaaagc agtcaaaagt ccaagtggcc cttggcagca tttactctct ctgtttgctc tggttaataa tctcaggagc acaaacattc cagatccggc gcgccagggc tggaagctac ctttgacatc atttcctctg cgaatgcatg tataatttct acagaaccta ttagaaagga tcacccagcc tctgcttttg tacaactttc ccttaaaaaa ctgccaattc cactgctgtt tggcccaata gtgagaactt tttcctgctg cctcttggtg cttttgccta tggcccctat tctgcctgct gaagacactc ttgccagcat ggacttaaac ccctccagct ctgacaatcc tctttctctt ttgttttaca tgaagggtct ggcagccaaa gcaatcactc aaagttcaaa ccttatcatt ttttgctttg ttcctcttgg ccttggtttt gtacatcagc tttgaaaata ccatcccagg gttaatgctg gggttaattt ataactaaga gtgctctagt tttgcaatac aggacatgct ataaaaatgg aaagatgttg ctttctgaga gacaggtacc gaggagatct gccgccgcga tcgccaccat ggtgagcaag ggcgaggagc tgttcaccgg ggtggtgccc atcctggtcg agctggacgg cgacgtaaac ggccacaagt tcagcgtgtc cggcgagggc gagggcgatg ccacttacgg caagctgacc ctgaagttca tctgcaccac cggcaagctg cccgtgccct ggcccaccct cgtgaccacc ctgacctacg gcgtgcagtg cttcagccgc taccccgacc acatgaagca gcacgacttc ttcaagtccg ccatgcccga aggctacgtc caggagcgca ccatcttctt caaggacgac ggcaactaca agacccgcgc cgaggtgaag ttcgagggcg acaccctggt gaaccgcatc gagctgaagg gcatcgactt caaggaggac ggcaacatcc tggggcacaa gctggagtac aactacaaca gccacaacgt ctatatcatg gccgacaagc agaagaacgg catcaaggtg aacttcaaga tccgccacaa catcgaggac ggcagcgtgc agctcgccga ccactaccag cagaacaccc ccatcggcga cggccccgtg ctgctgcccg acaaccacta cctgagcacc cagtccgccc tgagcaaaga ccccaacgag aagcgcgatc acatggtcct gctggagttc gtgaccgccg ccgggatcac tctcggcatg gacgagctgt acaagtagac gcgtacgcgg ccgctcgagg attataagga tgacgacgat aaattcgtcg agcaccacca ccaccaccac taataaggtt tatccgatcc accggatcta gataagatat ccgatccacc ggatctagat aactgatcat aatcagccat accacatttg tagaggtttt acttgcttta aaaaacctcc cacacctccc cctgaacctg aaacataaaa tgaatgcaat tgttgttgtt aacttgttta ttgcagctta taatggttac aaataaagca atagcatcac aaatttcaca aataaagcat ttttttcact gcattctagt tgtggtttgt ccaaactcat caatgtatct taacgcggta accacgtgcg gacccaacgg ccgcaggaac ccctagtgat ggagttggcc actccctctc tgcgcgctcg ctcgctcact gaggccgggc gaccaaaggt cgcccgacgc ccgggctttg cccgggcggc ctcagtgagc gagcgagcgc gcagctgcct gcaggggcgc ctgatgcggt attttctcct tacgcatctg tgcggtattt cacaccgcat acgtcaaagc aaccatagta cgcgccctgt agcggcacat taagcgcggc gggtgtggtg gttacgcgca gcgtgaccgc tacacctgcc agcgccttag cgcccgctcc tttcgctttc ttcccttcct ttctcgccac gttcgccggc tttccccgtc aagctctaaa tcgggggctc cctttagggt tccgatttag tgctttacgg cacctcgacc ccaaaaaact tgatttgggt gatggttcac gtagtgggcc atcgccctga tagacggttt ttcgcccttt gacgttggag tccacgttct ttaatagtgg actcttgttc caaactggaa caacactcaa ctctatctcg ggctattctt ttgatttata agggattttg ccgatttcgg tctattggtt aaaaaatgag ctgatttaac aaaaatttaa cgcgaatttt aacaaaatat taacgtttac aattttatgg tgcactctca gtacaatctg ctctgatgcc gcatagttaa gccagccccg 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ggcgaactac ttactctagc ttcccggcaa caattaatag actggatgga ggcggataaa gttgcaggac cacttctgcg ctcggccctt ccggctggct ggtttattgc tgataaatct ggagccggtg agcgtgggtc tcgcggtatc attgcagcac tggggccaga tggtaagccc tcccgtatcg tagttatcta cacgacgggg agtcaggcaa ctatggatga acgaaataga cagatcgctg agataggtgc ctcactgatt aagcattggt aactgtcaga ccaagtttac tcatatatac tttagattga tttaaaactt catttttaat ttaaaaggat ctaggtgaag atcctttttg ataatctcat gaccaaaatc ccttaacgtg agttttcgtt ccactgagcg tcagaccccg tagaaaagat caaaggatct tcttgagatc ctttttttct gcgcgtaatc tgctgcttgc aaacaaaaaa accaccgcta ccagcggtgg tttgtttgcc ggatcaagag ctaccaactc tttttccgaa ggtaactggc ttcagcagag cgcagatacc aaatactgtt cttctagtgt agccgtagtt aggccaccac ttcaagaact ctgtagcacc gcctacatac ctcgctctgc taatcctgtt accagtggct gctgccagtg gcgataagtc gtgtcttacc gggttggact caagacgata gttaccggat aaggcgcagc ggtcgggctg aacggggggt tcgtgcacac agcccagctt ggagcgaacg acctacaccg aactgagata cctacagcgt gagctatgag aaagcgccac gcttcccgaa gggagaaagg cggacaggta tccggtaagc ggcagggtcg 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配列番号8において、pAV-TBG-EGFPの1-130残基は5’ITRに相当し;150-854残基は、TBGを含む415-824残基と共にTBGプロモーター配列であり;886-1608残基はEGFPをコードし;1630-1653残基はFLAGタグをコードし;1663-1680残基は6×Hisタグをコードし;1851-1972残基はポリ(A)配列をコードし;2005-2145残基は3’ITRに相当し;2220-2675残基はF1 ori配列に相当し;3062-3922残基はblaプロモーター配列(2957-3061残基)によって発現されるアンピシリン耐性決定因子とそのシグナル配列(3062-3130残基)をコードし;4093-4681残基はori配列に相当する(図10)。
本明細書中で使用する場合、用語「天然AAV血清型プロモーター配列」は、AAV rep遺伝子の転写を天然に制御するか、またはそのようなrep遺伝子内に天然に存在するプロモーター配列を意味することを意図する。例えば:
・AAV1 P5プロモーター配列は天然にAAV1のrep遺伝子の転写を制御し、AAV1 P40 プロモーター配列は天然にAAV1のrep遺伝子の中に見いだされる。したがって、AAV1 P5プロモーター配列およびAAV1 P40プロモーター配列はAAV1 rep遺伝子の天然AAV血清型プロモーター配列である;
・AAV2 P5プロモーター配列は天然にAAV2 のrep遺伝子の転写を制御し、AAV2 P40ロモーター配列は天然にAAV2のrep遺伝子の中に見いだされる。したがって、AAV2 P5プロモーター配列およびAAV2 P40プロモーター配列はAAV2 rep遺伝子の天然AAV血清型プロモーター配列である;
・AAV5 P5プロモーター配列は天然にAAV5のrep遺伝子を制御し、AAV5 P40プロモーター配列は天然にAAV5のrep遺伝子の中に見いだされる。したがって、AAV5 P5プロモーター配列およびAAV5 P40プロモーター配列はAAV5のrep遺伝子の天然AAV血清型プロモーター配列である;
・AAV6 P5プロモーター配列は天然にAAV6のrep遺伝子を制御し、AAV6 P40プロモーター配列は天然にAAV6のrep遺伝子の中に見いだされる。したがって、AAV6 P5プロモーター配列およびAAV6 P40プロモーター配列はAAV6遺伝子の天然AAV血清型プロモーター配列である;そして、
・AAV7 P5プロモーター配列は天然にAAVのrep遺伝子を制御し、AAV7 P40配列は天然にAAV7のrep遺伝子の中に見いだされる。したがって、AAV7 P5プロモーター配列およびAAV7 P40プロモーター配列はAAV7の天然AAV血清型プロモーター配列である。
AAV血清型1から8の天然AAV P5およびP40プロモーター配列を表1に示す。転写を媒介することができるそのような配列またはそのサブ配列は、本発明の方法に従って使用することができる。
Figure 2022542828000006

Figure 2022542828000007

Figure 2022542828000008
対して、「非天然AAV血清型プロモーター配列」という用語は、AAVのrep遺伝子を天然に制御せず、そのようなrep遺伝子内に天然に見出されないプロモーター配列を意味することを意図する。非天然AAV血清型プロモーター配列の例示的な、非限定的な例は:AAV2、AAV5、AAV6、またはAAV7 rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV1 P5プロモーター;AAV1、AAV5、AAV6、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV2 P5プロモーター;AAV1、AAV2、AAV6、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV5 P5プロモーター;AAV1、AAV2、AAV5、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV6 P5プロモーター;AAV1、AAV2、AAV5、またはAAV6rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV7 P5プロモーター;AAV2、AAV5、AAV6、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV1 P40プロモーター;AAV1、AAV5、AAV6、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV2 P40プロモーター;AAV1、AAV2、AAV6、またはAAV7rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV5 P40プロモーター;AAV1、AAV2、AAV5、またはAAV7 rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV6 P40プロモーター;AAV1、AAV2、AAV5、またはAAV6 rep遺伝子の発現を指示するために使用される場合のAAV7 P40プロモーターなどを含む。
一実施形態において、このようなAAV血清型プロモーター配列の1つ以上を、このようなプラスミドの既存のP5またはP40プロモーターを置換または増大させるRepおよびCapタンパク質を提供するように設計された組換えAAVヘルパープラスミドに遺伝子改変(genetically engineered)することができる。このような改変(modification)は、好ましくは、組換えDNA技術の周知の方法を用いて達成される。
プロモーター配列の血清型のアイデンティティーは、本明細書中において、関与するプロモーター(たとえば、P5、P40など)、それが天然に会合するrep遺伝子の血清型、およびベクターの名前を示すことによって示される。すなわち、例えば、AAV2と天然に会合するP5プロモーター配列を含むpAAV-RC2プラスミドは、P5(2)-RC2として示され;AAV3と天然に会合するP5プロモーター配列を含むpAAV-RC2プラスミドは、P5(3)-RC2として示され;AAV7と天然に会合するP40プロモーター配列を含むpAAV-RC5プラスミドは、P40(7)-RC5として示され;AAV3と天然に会合するP5プロモーターとAAV8と天然に会合するP40プロモーター配列を含むpAAV-RC2プラスミドは、P5(3)/P40(8)-RC2として示される、など。
一実施形態において、導入されたAAV血清型プロモーター配列は、最初に存在するAAV血清型プロモーター配列を置換する。他の実施形態では、導入されたAAV血清型プロモーター配列は、そのような最初に存在するAAV血清型プロモーター配列に加えて存在し、そのような最初に存在するAAV血清型プロモーター配列に対して5’または3’の位置にある。導入されるヌクレオチド配列は、そのような最初に存在するAAV血清型プロモーター配列に隣接して、または離れて配置され得る。
本発明のこのようなAAV血清型プロモーター配列の1つ以上の置換または付加は、rAAV産生力価を増加させる。本明細書での使用において、用語「産生力価」は調製物中の感染性rAAVの濃度の量を示すことを意図する。このような量または濃度は、好ましくは、このような調製物中のAAVまたはrAAVを力価化(titering)することによって決定される。本発明のrAAV調製物の産生力価は、好ましくは、産生細胞(例えば、rAAVプラスミドベクター、RepおよびCapタンパク質を提供するAAVヘルパーベクター、および必要なアデノウイルス転写および翻訳因子を提供するAdヘルパーベクターで形質転換されたHEK293)を3回凍結/解凍した後、超音波処理してrAAV粒子の放出に供した後、力価化される。次いで、調製物は遠心分離される。使用されるAAVベクターは上清に局在する。調製物のアリコートはプロテイナーゼKで処理され、AAVゲノムの数が決定される。調製物のアリコートを(AAV2 RepおよびCapを発現する)HeLa-32C2細胞に感染させ、感染力価は感染中心アッセイ(ICA)(Francois,A.他(2018)“Accurate Titration of Infectious AAV Particles Requires Measurement of Biologically Active Vector Genomes and Suitable Controls,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.10:223-236)を用いて、またはより好ましくは、組織培養感染用量の中央値(TCID50)として測定される(Zen,Z.他(2004)“Infectious Titer Assay For Adeno-Associated Virus Vectors With Sensitivity Sufficient To Detect Single Infectious Events,”Hum.Gene Ther.15:709-715)。
本明細書中において、もし、本発明の方法の使用から得られた産生力価が、追加的に提供されたイオンが提供されなかった同様に実施された産生から得られた力価より、少なくとも10%大きい、より好ましくは少なくとも20%大きい、さらに好ましくは少なくとも30%大きい、より好ましくは少なくとも40%大きい、より好ましくは少なくとも50%大きい、より好ましくは少なくとも60%大きい、より好ましくは少なくとも70%大きい、より好ましくは少なくとも80%大きい、より好ましくは少なくとも90%大きい、より好ましくは少なくとも2倍大きい、より好ましくは少なくとも110%大きい、より好ましくは少なくとも120%大きい、より好ましくは少なくとも130%大きい、より好ましくは少なくとも140%大きい、より好ましくは少なくとも2.5倍大きい、より好ましくは少なくとも160%大きい、より好ましくは少なくとも170%大きい、より好ましくは少なくとも180%大きい、より好ましくは少なくとも190%大きい、より好ましくは少なくとも3倍大きければ、rAAV産生力価が、本発明の方法によって「増加した」と言われる。
本発明の方法を用いて産生力価を増加させることができるrAAVは、rAAVがAAVキャプシド粒子内にカプセル化され得るrAAVプラスミドベクターにパッケージングされることを可能にする任意の導入遺伝子カセットを含むことができる。限定されるものではないが、このような導入遺伝子カセットは、ヒト、霊長類(チンパンジー、テナガザル、ゴリラ、オランウータンなどを含む)、セルコピテクシン(cercopithecine)(ヒヒ、カニクイザル、ビロードサルなどを含む)、イヌ、グリリン(glirine)(ラット、マウス、ハムスター、モルモットなどを含む)、ネコ、ヒツジ、ヤギ、またはウマ起源であってもよい。
好ましい実施形態において、そのようなrAAVまたはrAAVプラスミドベクターは、タンパク質(例えば、酵素、ホルモン、抗体、受容体、リガンドなど)をコードするか、または遺伝的もしくは遺伝的疾患もしくは状態に関連する転写された核酸を含み、その結果、そのような疾患もしくは状態を治療するための遺伝子治療において使用され得る。
本発明の方法は、さらに、以下でトランスフェクトされた細胞においてrAAVおよびrAAVプラスミドベクターの産生力価を増加させるために使用することができる。
(1)非天然AAV血清型プロモーター配列を有し、そのようなrAAVまたはrAAVプラスミドベクターによって天然に提供されないが、それらの産生に必要なタンパク質またはRNA分子を発現することができるAADヘルパーベクター。上述のように、このようなタンパク質またはRNA分子には、ベクター転写制御および複製、ならびにウイルスゲノムのウイルス被膜へのパッケージングに必要なReP52およびRep78タンパク質をコードする遺伝子、ならびに感染性粒子の形成に必要なVPキャプシドタンパク質をコードするキャップ遺伝子が含まれる;および
(2)そのようなrAAVまたはrAAVプラスミドベクターによって提供されないが、それらの産生に必要な、非AAVヘルパータンパク質(例えば、E1a、E1b、E2a、VA、E4)またはRNAを提供することができるAdヘルパーベクター。
本発明のrAAVを製造するための一実施形態において、このような遺伝子およびRNA分子の全ては、rAAVと協働して、ダブルプラスミドトランスフェクションシステムを含むように、同じヘルパーウイルス(またはより好ましくは、ヘルパーベクター)上に提供される。しかし、より好ましくは、本発明のrAAVを製造するためには、必要なrepおよびcap遺伝子を提供するAAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド、ならびにそのような非天然AAV血清型プロモーター配列は、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含むベクターから分離されたベクター上に提供され、そのようなベクターまたはプラスミドは、rAAVと協働して、トリプルプラスミドトランスフェクションシステムを含む。
したがって、本発明は、一部は、RepおよびCapタンパク質の発現を天然プロモーター配列ではないプロモーター配列によって誘導することによって、rAAVの産生を増加させることができるという認識に由来する。したがって、特定のrAAVを改変して、その天然のP5および/またはP40 AAV血清型プロモーター配列を非天然P5および/またはP40 AAV血清型プロモーター配列で置換することによって(または非天然P5または/およびP40 AAV血清型プロモーター配列を取り込むことによって)、本発明の方法は、AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9およびAAV10血清型を含み、ハイブリッド血清型(例えば、AAV2/5およびrAAV2/5、AAV血清型2および5のハイブリッドであり、そのような血清型の両方の栄養性を有する)を含む任意の血清型に属するrAAVの産生力価を増加させるために使用される。
本発明の方法は、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス、ワクシニアウイルスまたはパピローマウイルスによって提供される「ヘルパー」RNAまたはタンパク質を用いて産生されるrAAVの産生力価を増加させるために使用することができる。
本発明の方法は、接着単層培養または懸濁培養において細胞によって産生されるrAAVの産生力価を増加させるために使用することができ、rAAVを産生することができる任意の方法とともに使用することができる。しかしながら、rAAVは、好ましくは、組織培養で成長させたベビーハムスター腎臓(BHK)細胞、またはより好ましくは、ヒト胚腎臓(HEK)細胞を上述されたプラスミドベクターでトランスフェクトすることによって産生される。内因性レトロウイルスを欠くBHK細胞株BHK-21(ATCC CCL-10)は、好ましいBHK細胞株である。HEK細胞株HEK293(ATCC CRL-1573)、およびHEK293T(ATCC CRL-3216:SV40T抗原に対する温度感受性遺伝子が挿入されたHEK293細胞株の高度にトランスフェクト可能な誘導体)またはHEK293T/17(トランスフェクションの容易さのために選択されたATCC(商標)CRL-11268)のような、その誘導体が特に好ましい。HEK293T/17SF細胞株(ATCC ACS-4500)は、無血清培地および懸濁液に適合した293T/17細胞株(ATCC CRL-11268)の誘導体であり、希望によって用いることができる。
このような細胞を培養するための本発明の好ましい基本培地は、イーグル最小必須培地(ATCCカタログNo.30-2003)またはダルベッコの改変イーグル培地(DMEM;Mediatech,Manassas,VA)である。ウシ胎児血清(例えばFBS;HyClone Laboratories,South Logan,UT)を10%の最終濃度まで添加して完全増殖培地が作製される。イーグル最小必須培地およびダルベッコの改変イーグル培地は、様々な無機塩に加えて、アミノ酸、ビタミン、および必要に応じてグルコースを含有する複合培地である。ダルベッコの改変イーグル培地は、オリジナルのイーグル最小必須培地の約4倍のビタミンとアミノ酸を含み、2~4倍のグルコースを含むという点で培地は異なる。追加的に、それはpH表示用に硫酸第二鉄の形態の鉄とフェノールレッドを含有する(Yao,T他(2017)“Animal-Cell Culture Media:History,Characteristics,And Current Issues,”Reproduc.Med.Biol.16(2):99-117)。
このようなトランスフェクションに使用される細胞は、好ましくは、指数増殖期に維持するために週2回継代される。小規模トランスフェクションについては、例えば、マルチウェルプレート上のウェル当たり1×10 HEK293またはBHK細胞、または15cmディッシュ当たり1.5×10 HEK293細胞のアリコートを使用することができる。大規模産生のために、HEK293またはBHK細胞は、複数のコンフルエントな15cmプレートから収集され、1リットルの完全な培養培地を含有する2つの10層細胞スタック(Corning,Corning,NY)に分割され得る。一実施形態において、そのような細胞は、トランスフェクション前にそのような培地中で4日間増殖される。トランスフェクションの前日に、2つの細胞スタックをトリプシン処理し、細胞(例えば、約6×10細胞)を200mlの培地中に再懸濁させてもよい。好ましくは、細胞をトランスフェクション前に24時間付着させる。細胞スタックの集密性は、顕微鏡ステージ上に細胞スタックを収容するために、位相コントラストハードウェアが除去された、ダイアポット(Diaphot)倒立顕微鏡(Nikon,Melville,NY)を用いてモニターすることができる。
特に、本発明はさらに、導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法を提供すし、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;
(2)AAVヘルパー機能を提供するポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)ヘルパーベクターであって、そのようなポリヌクレオチドは、天然AAV血清型プロモーター配列の置換またはそれに加えて、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列を含む、組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)ヘルパーベクター;および
(3)さらなるベクター、特に、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチを含む、プラスミドベクター;
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす。
本発明はさらに、導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法を提供し、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;および
(2)以下を含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)ヘルパーベクター:
(a)AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドであって、そのようなポリヌクレオチドは、天然AAV血清型プロモーター配列の置換またはそれに加えて、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列を含む、AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド;および
(b)非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチド;
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす。
好ましい態様において、そのようなrAAVの導入遺伝子カセットは、タンパク質をコードするか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的である。
II.本発明の薬学的組成物
本発明は、さらに、本発明の方法に従って製造されたrAAVの薬学的に許容される調製物、および薬学的に受容可能な担体を含む薬学的組成物を含む。そのような薬学的組成物のrAAVは、タンパク質をコードする導入遺伝子カセットを含むか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的であり、そのような薬学的組成物中に有効な量(「有効量」)で存在する。
用語「薬学的に許容される」は、連邦政府または州政府の規制機関あるいは米国薬局方(US Pharmacopeia)または他の一般に認められた薬局方にリストされた規制機関によって、動物、特にヒトにおける使用が承認されたことを意味する。用語「担体」は、それと共に治療薬が投与される、希釈剤、アジュバント(例えば、フロイントの完全および不完全アジュバント)、賦形剤、または賦形剤を指す。そのような医薬担体は、落花生油、大豆油、鉱油、ゴマ油などのような、石油、動物、植物または合成起源のものを含む、水および油のような滅菌液体であり得る。薬学的組成物を静脈内投与する場合、水は好ましい担体である。生理食塩水および水性デキストロースおよびグリセロール溶液も液体担体として、特に注射用溶液のための液体担体として用いることができる。適切な薬学的賦形剤は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、タルク、塩化ナトリウム、乾燥脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどを含む。組成物は、所望であれば、少量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤を含有することもできる。これらの組成物は、所望すれば、少量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤を含有することもできる。これらの組成物は、溶液、懸濁液、エマルジョン、錠剤、丸剤、カプセル、粉末、徐放性製剤などの形態をとることができる。適切な薬学的形剤は、米国特許第8,852,607号;米国特許第8,192,975号;米国特許第6,764,845;米国特許第6,759,050号および米国特許第7,598,070号に記載される。
一般に、本発明の組成物の成分は、例えば、乾燥凍結乾燥粉末または水を含まない濃縮物として、または活性剤の量を示すバイアル、アンプルまたはサシェットのような密封容器中の水溶液として、単位投与形態で別々に、または一緒に混合されて供給される。この組成物を注入によって投与する場合には、無菌医薬品グレードの水または生理食塩水を含有する注入ボトルを用いて投与することができる。組成物が注射によって投与される場合、注射または生理食塩水のための滅菌水のアンプル、または他の希釈剤を提供して、成分を投与前に混合することができる。
本発明はまた、このような薬学的組成物の1つ以上の容器を含む薬学的パックまたはキットを提供する。このような容器には、適宜、薬品または生物由来製品の製造、使用または販売を規制する政府機関が定める様式による通知を関連付けることができる。その通知とは、人の投与のための、製造、使用または販売の機関による承認を反映するものである。
このような薬学的組成物のrAAVは、好ましくは、バイアル、アンプルまたはサシェットのような密封容器内に包装され、分子の量を示し、任意に使用指示書を含む。一実施形態では、このようなキットのrAAVは、乾燥滅菌凍結乾燥粉末または水を含まない濃縮物として密閉容器内に供給され、対象への投与のための適切な濃度まで、例えば、水、生理食塩水または他の希釈剤で再構成することができる。凍結乾燥物は、元の容器で2~8°Cで保存され、再構成された後12時間以内、好ましくは6時間以内、5時間以内、3時間以内、または溶解後1時間以内に投与される。別の実施形態では、このようなキットのrAAVは、密閉容器内の水溶液として供給され、例えば、水、生理食塩水、または他の希釈剤で、被験体への投与のための適切な濃度に希釈され得る。キットは、1つ以上の容器中に、疾患または状態の治療に有用な1つ以上の他の予防および/または治療剤をさらに含むことができる;および/またはキットは、癌に関連する1以上の癌抗原に結合する1以上の細胞傷害性抗体をさらに含むことができる。ある態様において、他の予防または治療剤は化学療法剤である。他の態様において、予防剤または治療剤は、生物学的またはホルモン治療剤である。
III.本発明の使用
本発明の方法は、rAAVの産生を容易にするために使用することができ、特に、タンパク質(例えば、酵素、ホルモン、抗体、受容体、リガンドなど)をコードする導入遺伝子カセットを含むrAAVの産生を容易にするために使用することができ、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態を治療する、rAAVの産生を容易にするために使用することができ、そのような疾患または状態を治療するための遺伝子治療において使用することができる。そのような疾患および状態の例には、色盲(ACHM)、α1アンチトリプシン(AAT)欠損症;アルツハイマー病;芳香族L-アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC)欠損症;脈絡膜血症(CHM);癌;デュシェンヌ型筋ジストロフィー;ジスフェルリン欠損症;ホリスタチン遺伝子欠損症(BMDSIBM);血友病A;血友病B;A型肝炎;B型肝炎;C型肝炎;ハンチントン病;特発性パーキンソン病;乳児後期神経セロイドリポフスチン症(LINCL、バッテン病の乳児型);レーベル先天性黒内障(LCA);レーベル遺伝性視神経症(LHON);肢帯型筋ジストロフィー1B(LGMD1B);肢帯型筋ジストロフィー1C(LGMD1C);肢帯型筋ジストロフィー2A(LGMD2A);肢帯型筋ジストロフィー2B(LGMD2B);肢帯型筋ジストロフィー2I(LGMD2I);肢帯型筋ジストロフィー2L(LGMD2L);リポタンパクリパーゼ(LPL)欠損症;異染性白質ジストロフィー;神経学的障害;神経運動障害;神経骨格障害;パーキンソン病;関節リウマチ;サンフィリッポA症候群;脊髄性筋萎縮症(SMA);X連鎖性網膜分離症(XLRS);αサルコグリカン欠損症(LGMD2D);βサルコグリカン欠損症(LGMD2E);γ-サルコグリカン欠損症(LGMD2C)およびδ-サルコグリカン欠損症(LGMD2F)。
IV.本発明の実施形態
本発明は、AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、その使用および組成物に関する。それは特に以下の実施形態E1からE16に関する。
E1.AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターであって、ポリヌクレオチドが非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列を含む、組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E2.AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが非天然AAV血清型P5プロモーター配列を含む、E1の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E3.AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが非天然AAV血清型P40プロモーター配列を含む、E1またはE2のいずれかの組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E4.ベクターがプラスミドベクターであるE1からE3のいずれかの組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E5.非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列が天然AAV血清型プロモーター配列を置換する、E1の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E6.ベクターが、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドをさらに含む、E1からE6のいずれかの組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
E7.導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法であって、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;および
(2)E6の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、rAAVの産生を引き起こす、方法。
E8.導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法であって、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)rAAV;
(2)E1からE6のいずれか組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター;および
(3)非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチを含む、さらなるベクター、特にプラスミドベクター、
培養は、rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、rAAVの産生を引き起こす、方法。
E9.E7またはE8の方法であって、
(A)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV1 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(B)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV2 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(C)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV3 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(D)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV4 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(E)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV5 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(F)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV6 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
(G)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV7 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;または
(H)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV8 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV7、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である、
方法。
E10.細胞がヒト胚性腎細胞、ベビーハムスター腎細胞またはsf9昆虫細胞であるE7からE9の方法。
E11.細胞がHEK293ヒト胚性腎細胞であるE10の方法。
E12.細胞がBHK21ベビーハムスター腎細胞であるE11の方法。
E13.導入遺伝子カセットが、タンパク質をコードするか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的である、E7からE12のいずれか方法。
E14.E13の方法によって産生される組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の調製物。
E15.E13の方法によって産生される組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)、および、薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物。
E16. 遺伝性の疾患または状態を治療に使用するための、E14の組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の調製物またはE15の薬学的組成物。
本発明を一般的に説明した後、以下の実施例を参照することにより、同じことがより容易に理解されるであろう。これらの実施例は、例示として提供され、特定されない限り、本発明を限定することを意図しない。
実施例1
非天然AAV血清型P5プロモーター配列を有するAAV RC2ヘルパープラスミドベクターでトランスフェクトした細胞によるrAAV産生力価の比較
非天然AAV血清型プロモーター配列がrAAVの産生力価に影響を及ぼす能力を示すために、そのようなプラスミドの天然AAV2血清型P5プロモーター(図12A;下向きの縞模様の長方形)の代わりに非天然AAV血清型プロモーター配列を含むAAVヘルパープラスミドAAV RC2(AAV2 rep遺伝子およびAAV2血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体を構築した(図11)。構築物のP19およびP40プロモーターは変化せず、したがって両方、天然AAV2血清型プロモーター配列であった(図12A;黒で塗られた長方形)。
以下の構築物を使用した;プロモーター領域の配列を表1に示す:
(1)Parent-RC2
AAV2 rep遺伝子および完全なAAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)の一部の部分、およびAAV2 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC2(配列番号2);
(2)P5(1)-RC2
天然AAV血清型P5プロモーター配列をAAV血清型1のP5プロモーター配列(配列番号9)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(3)P5(2)-RC2
Parent-RC2の部分的AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型2の完全長P5プロモーター(配列番号10)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(4)P5(3)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型3のP5プロモーター配列(配列番号11)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(5)P5(4)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型4のP5プロモーター配列(配列番号12)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(6)P5(5)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型5のP5プロモーター配列(配列番号13)で置換したプラスミドベクターpAAV-RCの誘導体;
(7)P5(6)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型6のP5プロモーター配列(配列番号14)で置換したプラスミドベクターpAAV-RCの誘導体;
(8)P5(7)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型7のP5プロモーター配列(配列番号15)で置換したプラスミドベクターpAAV-RCの誘導体;および
(9)P5(8)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型8のP5プロモーター配列(配列番号16)で置換したプラスミドベクターpAAV-RCの誘導体。
図12Bは、そのようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。rAAVの産生力価は、rAAV(pGOI;BBa_K404119)と、必要なアデノウイルス機能を提供するAdヘルパープラスミド(pHelper)でのトリプルプラスミドトランスフェクションシステムを用いて得られた。プラスミドpGOIは、5’から3’方向に、5’ITR、CMVプロモーター、β-グロビンイントロン、黄色蛍光タンパク質mVenus(Nagai,T.他(2002)“A Variant Of Yellow Fluorescent Protein With Fast And Efficient Maturation For Cell-Biological Applications,”Nat.Biotechnol.20(1):87-90)をコードするポリヌクレオチド、ヒト成長ホルモンのポリAドメイン、および3’ITRを含むrAAVプラスミドベクターである。
図12Bは、P5プロモーターの血清型がrAAV産生力価に影響を及ぼすことを明らかにし、プラスミドベクターpAAV-RC2の天然のAAV2 P5プロモーターをAAV5血清型P5プロモーターへ置換することは、rAAV産生力価を大きく減少したこと、一方、プラスミドベクターpAAV-RC2の天然のAAV2 P5プロモーターのAAV血清型1、3、5、7または8のP5プロモーターでの置換は、rAAV産生力価を大きく増加したことを示す。
実施例2
非天然AAV血清型P40プロモーター配列を有するAAV RC2ヘルパープラスミドベクターでトランスフェクトした細胞によるrAAV産生力価の比較
非天然AAV血清型プロモーター配列がrAAVの産生力価に影響を及ぼす能力をさらに示すために、そのようなプラスミドの天然AAV2血清型P40プロモーター(図13A;上向きの縞模様の長方形)の代わりに非天然AAV血清型プロモーター配列を含むAAVヘルパープラスミドAAV RC2(AAV2 rep遺伝子およびAAV2血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体を構築した(図11)。構築物のP5およびP19プロモーターは変化せず、したがって両方、天然AAV2血清型プロモーター配列であった(図13A;黒で塗られた長方形)。
以下の構築物を使用した;プロモーター領域の配列を表1に示す:
(1)Parent-RC2
AAV2 rep遺伝子および完全なAAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)の一部の部分、およびAAV2 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC2(配列番号2);
(2)P40(1)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型1のP40プロモーター配列(配列番号17)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(3)P40(2)-RC2
Parent-RC2のAAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型2のP40プロモーター配列(配列番号18)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(4)P40(3)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型3のP40プロモーター配列(配列番号19)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(5)P40(4)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型4のP40プロモーター配列(配列番号20)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(6)P40(5)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型5のP40プロモーター配列(配列番号21)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(7)P40(6)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型6のP40プロモーター配列(配列番号22)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(8)P40(7)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型7のP40プロモーター配列(配列番号23)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;および
(9)P40(8)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV血清型8のP40プロモーター配列(配列番号24)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体。
図13Bは、そのようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。rAAVの産生力価は、本質的に実施例1に記載したように得られた。調査の結果は、P40プロモーターの血清型もrAAV産生力価に影響を及ぼすことを明らかにし、プラスミドベクターpAAV‐RC2の天然AAV2 P40プロモーターのAAV5血清型P40プロモーターへの置換はrAAV産生力価を大きく減少したこと、一方、プラスミドベクターpAAV RC2の天然AAV2 P40プロモーターのAAV1血清型P40プロモーターまたはAAV8血清型P40プロモーターへの置換はrAAV産生力価を大きく増加したことを示す。
実施例3
非天然AAV血清型P5およびP40プロモーター配列を有するAAV RC2ヘルパープラスミドベクターでトランスフェクトした細胞によるrAAV産生力価の比較
非天然AAV血清型プロモーター配列がrAAVの産生力価に影響を及ぼす能力をさらに示すために、そのようなプラスミドの天然AAV2血清型P5(図14A;下向き縞模様の長方形)およびp40(図14A;上向き縞模様の長方形)プロモーターの代わりに非天然AAV血清型プロモーター配列を含むAAVヘルパープラスミドAAVRC2(AAV2 rep遺伝子およびAAV2血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体を構築した(図11)。構築物のAAV2 P5およびP19プロモーターは変化せず、したがって天然AAV2血清型プロモーター配列であった(図14A;黒で塗られた長方形)。
以下の構築物を使用した;プロモーター領域の配列を表1に示す:
(1)Parent-RC2
AAV2 rep遺伝子および完全なAAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)の一部の部分、およびAAV2 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC2(配列番号2);
(2)P5(2)-RC2
該一部のAAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型2のP5プロモーター配列(配列番号10)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(3)P5(3)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV血清型3のP5プロモーター配列(配列番号11)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(4)P5(5)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV5血清型のP5プロモーター配列(配列番号13)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(5)P40(1)-RC2
天然AAV2血清型P40プロモーター配列をAAV1血清型のP40プロモーター配列(配列番号17)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(6)P5(2)/P40(1)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV2のP5プロモーター配列(配列番号10)で置換し、天然P40プロモーター配列をAAV1のP40プロモーター配列(配列番号17)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;
(7)P5(3)/P40(1)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV3のP5プロモーター配列(配列番号11)で置換し、天然P40プロモーター配列をAAV1のP40プロモーター配列(配列番号17)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体;および
(8)P5(5)/P40(1)-RC2
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV5のP5プロモーター配列(配列番号13)で置換し、天然P40プロモーター配列をAAV1のP40プロモーター配列(配列番号17)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC2の誘導体。
rAAVの産生力価は、本質的に実施例1に記載したように得られた。図14Bは、そのようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。図14Bに示されるように、pAAV-RC2の天然P5およびP40プロモーターのAAV3またはAAV5のp5プロモーター配列およびAA1のP40プロモーター配列への置換は相乗的にrAAV産生力価を増加した。
実施例4
非天然AAV血清型P5およびP40プロモーター配列を有するAAV RC6ヘルパープラスミドベクターでトランスフェクトした細胞によるrAAV産生力価の比較
非天然AAV血清型プロモーター配列がrAAVの産生力価に影響を及ぼす能力をさらに示すために、そのようなプラスミドの天然AAV2血清型P5(図15A;下向き縞模様の長方形)およびp40(図15A;下向き縞模様の長方形)プロモーターの代わりに非天然AAV血清型プロモーター配列を含むAAVヘルパープラスミドAAV RC6(AAV2 rep遺伝子およびAAV6血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体を構築した(図11)。構築物のAAV2 P5プロモーターは変化せず、したがって天然AAV2血清型プロモーター配列であった(図15A;黒で塗られた長方形)。
以下の構築物を使用した;プロモーター領域の配列を表1に示す:
(1)Parent-RC6
AAV2 rep遺伝子とその天然AAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)およびAAV6 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC6(配列番号4);
(2)P5(1)-RC6
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV1血清型のP5プロモーター配列(配列番号9)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC6の誘導体;
(3)P5(2)-RC6
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV2血清型のP5プロモーター配列(配列番号10)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC6の誘導体;
(4)P5(3)-RC6
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV3血清型のP5プロモーター配列(配列番号11)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC6の誘導体;
(5)P5(7)-RC6
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV7血清型のP5プロモーター配列(配列番号15)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC6の誘導体;および
(6)P5(8)-RC6
天然AAV2血清型P5プロモーター配列をAAV8血清型のP5プロモーター配列(配列番号16)で置換したプラスミドベクターpAAV-RC6の誘導体。
図15Bは、そのようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られたrAAVの産生力価を示す。rAAVの産生力価は、本質的に実施例1に記載したように得られた。
調査の結果は図15Bおよび15Cに示され、そのようなAAVヘルパープラスミドベクターを用いて得られる産生力価を明らかにする。そのような図に示されるように、pAAV-RC6の天然P5およびP40プロモーターのAAV血清型1、2、3、7または8のp5プロモーター配列での置換はrAAV産生力価を増加した。
実施例5
非天然AAV血清型P5およびP40プロモーター配列を有するAAV RC1、AAV RC5またはAAV RC7ヘルパープラスミドベクターでトランスフェクトした細胞によるrAAV産生力価の比較
非天然AAV血清型プロモーター配列がrAAVの産生力価に影響を及ぼす能力をさらに示すために、そのようなプラスミドの天然AAV2血清型P5(図16A;下向き縞模様の長方形)および/またはp40(図16A;上向き縞模様の長方形))プロモーターの代わりにAAVヘルパープラスミドAAV RC1(AAV2 rep遺伝子およびAAV1血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体、AAVヘルパープラスミドAAV RC5(AAV2 rep遺伝子およびAAV5血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体、およびAAVヘルパープラスミドAAV RC7(AAV2 rep遺伝子およびAAV7血清型のCapタンパク質をコードするcap遺伝子を有する)の誘導体を、非天然AAV血清型プロモーター配列を有するように構築した(図11)。
以下の構築物を使用した;プロモーター領域の配列を表1に示す:
(1)Parent-RC1
AAV2 rep遺伝子とその天然AAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)、およびAAV1 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC1(配列番号1);
(2)Parent-RC5
AAV2 rep遺伝子とその天然AAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)、およびAAV5 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC5(配列番号3);
(3)Parent-RC7
AAV2 rep遺伝子とその天然AAV2血清型P5プロモーター配列(配列番号10)、およびAAV7 cap遺伝子を含み、その発現が天然AAV2 P40プロモーター配列(配列番号18)によって制御されるpAAV-RC7(配列番号5);
(4)P5(2)-RC1
天然AAV1血清型P5プロモーター配列がAAV2のP5プロモーター配列(配列番号10)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC1の誘導体;
(5)P5(7)-RC1
天然AAV1血清型P5プロモーター配列がAAV7のP5プロモーター配列(配列番号15)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC1の誘導体;
(6)P5(8)-RC1
天然AAV1血清型P5プロモーター配列がAAV8のP5プロモーター配列(配列番号16)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC1の誘導体;
(7)P5(7)-RC5
天然AAV5血清型P5プロモーター配列がAAV7のP5プロモーター配列(配列番号15)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC5の誘導体;
(8)P5(2)-RC7
天然AAV7血清型P5プロモーター配列がAAV2のP5プロモーター配列(配列番号10)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC7の誘導体;
(9)P5(7)-RC7
天然AAV7血清型P5プロモーター配列がAAV7のP5プロモーター配列(配列番号15)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC7の誘導体;および
(10)P5(8)-RC7
天然AAV7血清型P5プロモーター配列がAAV8のP5プロモーター配列(配列番号16)で置換されたプラスミドベクターpAAV-RC7の誘導体。
AAVの産生力価は、本質的に実施例1に記載したように得られた。調査の結果は図16Bに示され、pAAV-RC1、pAAV-RC5、およびpAAV-RC7の天然P5プロモーター配列のAAV血清型2、7または8のP5プロモーター配列での置換はrAAV産生力価を増加したことを明らかにする。
本明細書に記載されているすべての刊行物および特許は、それぞれの個々の刊行物または特許出願が、その全体が参照によって組み込まれるように具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。本発明をその特定の実施形態に関連して説明してきたが、本発明はさらに修正することが可能であり、本出願は、一般に、本発明の原理に従った、本発明が関係する技術分野の既知のまたは慣習的な実施の範囲内で得られる本開示からの逸脱を含む、本発明のあらゆる変形、使用、または適応をカバーすることが意図されていることが理解されるであろう。

Claims (20)

  1. AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターであって、前記ポリヌクレオチドが非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列を含む、組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  2. 前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが非天然AAV血清型P5プロモーター配列を含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  3. 前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが非天然AAV血清型P40プロモーター配列を含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  4. 前記ベクターがプラスミドベクターである請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  5. 前記非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列が天然AAV血清型プロモーター配列を置換する、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  6. 前記ベクターが、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドをさらに含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
  7. 導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法であって、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
    (1)前記rAAV;および
    (2)請求項6に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、
    前記培養は、前記rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、前記非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、前記細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす、方法。
  8. 前記導入遺伝子カセットが、タンパク質をコードするか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的である、請求項7に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)。
  9. 請求項7に記載の方法であって:
    (A)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV1 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (B)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV2 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (C)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV3 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (D)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV4 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (E)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV5 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (F)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV6 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (G)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV7 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;または
    (H)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV8 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV7、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドであるAAVのプロモーター配列である、
    方法。
  10. 前記細胞がヒト胚性腎細胞、ベビーハムスター腎細胞またはsf9昆虫細胞である請求項7に記載の方法。
  11. 前記細胞がHEK293ヒト胚性腎細胞である請求項10に記載の方法。
  12. 前記細胞がBHK21ベビーハムスター腎細胞である請求項10に記載の方法。
  13. 導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法であって、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
    (1)前記rAAV;
    (2)請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター;および
    (3)非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチを含む、さらなるベクター、特にプラスミドベクター;
    前記培養は、前記rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、前記非天然AAV血清型P5またはP40プロモーター配列の存在は、前記細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが天然血清型P5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす、方法。
  14. 前記導入遺伝子カセットが、タンパク質をコードするか、または転写された核酸を含み、それは遺伝子に関するまたは遺伝性の疾患または状態に対して治療的である、請求項13に記載の方法。
  15. 請求項13に記載の方法であって、
    (A)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV1 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (B)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV2 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (C)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV3 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (D)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV4 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV5、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (E)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV5 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV6、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (F)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV6 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV7またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;
    (G)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV7 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV8、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である;または
    (H)前記ベクターの前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドは、AAV8 Capタンパク質をコードし、前記非天然AAV血清型プロモーター配列は、血清型AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6またはAAV7、または前記血清型の1つ以上のハイブリッドのAAVのプロモーター配列である、
    方法。
  16. 前記細胞がヒト胚性腎細胞、ベビーハムスター腎細胞またはsf9昆虫細胞である請求項13に記載の方法。
  17. 前記細胞がHEK293ヒト胚性腎細胞である請求項16に記載の方法。
  18. 前記細胞がBHK21ベビーハムスター腎細胞である請求項16に記載の方法。
  19. 請求項6に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)、および、薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物。
  20. 請求項13に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)、および、薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物。
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