JP2022551739A - ニーマン・ピック病c型の治療のためのアデノ随伴ウイルスベクター - Google Patents
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Abstract
NPC1を治療、予防及び/又は治癒するための遺伝子療法組成物及び方法が本明細書で提供される。より具体的には、本開示は、NPC1を治療、予防及び/又は治癒するための、核酸の送達のためのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター及び核酸(AAV導入カセットを含む)を提供する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年9月24日に出願された米国仮特許出願第63/082,899号、2020年9月23日に出願された米国仮特許出願第63/082,425号、2019年10月18日に出願された米国仮特許出願第62/923,253号及び2019年10月17日に出願された米国仮特許出願第62/916,749号に対する優先権を主張し、そのそれぞれは、参照により本明細書に全体として組み込まれる。
本出願は、2020年9月24日に出願された米国仮特許出願第63/082,899号、2020年9月23日に出願された米国仮特許出願第63/082,425号、2019年10月18日に出願された米国仮特許出願第62/923,253号及び2019年10月17日に出願された米国仮特許出願第62/916,749号に対する優先権を主張し、そのそれぞれは、参照により本明細書に全体として組み込まれる。
電子的に提出されたテキストファイルの説明
[0001] 本明細書とともに電子的に提出されたテキストファイルの内容は、参照により全体として組み込まれる:配列表のコンピュータ可読フォーマットコピー(ファイル名:STRD_021_02WO_SeqList_ST25.txt、データ記録日2020年10月14日、ファイルサイズ約425キロバイト)。
[0001] 本明細書とともに電子的に提出されたテキストファイルの内容は、参照により全体として組み込まれる:配列表のコンピュータ可読フォーマットコピー(ファイル名:STRD_021_02WO_SeqList_ST25.txt、データ記録日2020年10月14日、ファイルサイズ約425キロバイト)。
技術分野
[0002] 本出願は、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターに関する。一部の実施形態において、組換えAAVベクターは、形質導入効率の減少なしで中和抗体を回避する。
[0002] 本出願は、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターに関する。一部の実施形態において、組換えAAVベクターは、形質導入効率の減少なしで中和抗体を回避する。
背景
[0003] ニーマン・ピック病C1型(NPC1)は、エンドリソソームコンパートメント中のコレステロール蓄積により特徴付けられる神経変性障害である。これは、NPC1、細胞内コレステロールトラフィッキングを媒介するエンドリソソームタンパク質をコードする遺伝子中の変異により引き起こされる。
[0003] ニーマン・ピック病C1型(NPC1)は、エンドリソソームコンパートメント中のコレステロール蓄積により特徴付けられる神経変性障害である。これは、NPC1、細胞内コレステロールトラフィッキングを媒介するエンドリソソームタンパク質をコードする遺伝子中の変異により引き起こされる。
[0004] NPC1は、幼児、小児又は成人において見られ得る。新生児は、腹水及び肝臓の浸潤からの重度肝疾患及び/又は肺の浸潤からの呼吸器不全を呈し得る。肝疾患も肺疾患も有さない他の幼児は、低血圧症及び発育遅延を有する。典型的症状は、小児期中期から後期に生じ、遅発性運動失調、垂直性核上性注視麻痺(VSGP)及び認知症の潜行性の発症を伴う。ジストニア及び痙攣が一般的である。構音障害及び嚥下障害により最終的に日常生活に支障を来たし、経口摂取が不可能となり、通常、十代後半又は二十代で誤嚥性肺炎から死亡する。成人は、認知症又は精神科的症状を呈する可能性がより高い。
[0005] 2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン(HPBCD)は、NPC1動物モデルにおいてコレステロール及び脂質蓄積を低減させ、生存を延長することが示されている。しかしながら、Food and Drug Administration(FDA)により承認されたNPC1の治療法は、存在しない。したがって、NPC1を治療、治癒及び/又は予防する組成物及び方法が緊急に必要とされている。
簡単な概要
[0006] NPC1を治療、予防及び/又は治癒するための遺伝子療法組成物及び方法が本明細書で提供される。より具体的には、本開示は、NPC1を治療、予防及び/又は治癒するためのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター及び核酸(AAV導入カセットを含む核酸を含む)を提供する。
[0006] NPC1を治療、予防及び/又は治癒するための遺伝子療法組成物及び方法が本明細書で提供される。より具体的には、本開示は、NPC1を治療、予防及び/又は治癒するためのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター及び核酸(AAV導入カセットを含む核酸を含む)を提供する。
[0007] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)配列番号180の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含み;核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む。
[0008] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)配列番号180の配列又は配列番号180に対して約1~約25個のアミノ酸変異を含む配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含み;核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む。
[0009] 一部の実施形態において、導入カセットは、イントロン配列を含む。一部の実施形態において、イントロン配列は、配列番号10の配列を含む。一部の実施形態において、イントロン配列は、プロモーターと導入遺伝子との間に局在させることができる。
[0010] 一部の実施形態において、5’ITRは、配列番号3003の配列を含む。一部の実施形態において、3’ITRは、配列番号3004の配列を含む。
[0011] 一部の実施形態において、プロモーターは、CBAプロモーターである。一部の実施形態において、プロモーターは、配列番号3005の配列を含む。
[0012] 一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む。
[0013] 一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012の配列を含む。
[0014] 一部の実施形態において、導入カセットは、エンハンサーを含む。
[0015] 一部の実施形態において、導入カセットは、配列番号3014の配列を含む。一部の実施形態において、導入カセットは、配列番号3015~3019のいずれか1つの配列を含む。
[0016] 本開示のAAVベクターを含む組成物も本明細書で提供される。本開示のAAVベクターを含む細胞も本明細書で提供される。
[0017] 治療を必要とする対象を治療する方法であって、対象に、有効量の、本開示のAAVベクター、核酸、組成物又は細胞を投与することを含む方法も本明細書で提供される。一部の実施形態において、対象は、ニーマン・ピック病C型を有する。一部の実施形態において、対象は、ヒト対象である。
[0018] これら及び他の実施形態は、以下でより詳細に記載される。
図面の簡単な説明
[0019]ライブラリー多様性、指向性進化及び新規抗原性フットプリントの濃縮の分析を示すバブルプロット。親ライブラリー(図1A)を、Illumina MiSeqプラットフォームを使用する高スループットシーケンシングに供した。カスタムPerlスクリプトでの分析後、濃縮されたアミノ酸配列をプロットした。それぞれのバブルは、区別されるカプシドタンパク質サブユニットアミノ酸配列を表し、バブルの半径は、それぞれのライブラリーにおけるそのバリアントについてのリードの数に比例する。y軸は、シーケンシングランからの総リードの割合を表す。可視化の容易性のためにデータがx軸に沿って拡散されている。
[0019]ライブラリー多様性、指向性進化及び新規抗原性フットプリントの濃縮の分析を示すバブルプロット。第1のラウンドの進化からの進化ライブラリー(図1B)を、Illumina MiSeqプラットフォームを使用する高スループットシーケンシングに供した。カスタムPerlスクリプトでの分析後、濃縮されたアミノ酸配列をプロットした。それぞれのバブルは、区別されるカプシドタンパク質サブユニットアミノ酸配列を表し、バブルの半径は、それぞれのライブラリーにおけるそのバリアントについてのリードの数に比例する。y軸は、シーケンシングランからの総リードの割合を表す。可視化の容易性のためにデータがx軸に沿って拡散されている。
[0019]ライブラリー多様性、指向性進化及び新規抗原性フットプリントの濃縮の分析を示すバブルプロット。第2のラウンドの進化からの進化ライブラリー(図1C)を、Illumina MiSeqプラットフォームを使用する高スループットシーケンシングに供した。カスタムPerlスクリプトでの分析後、濃縮されたアミノ酸配列をプロットした。それぞれのバブルは、区別されるカプシドタンパク質サブユニットアミノ酸配列を表し、バブルの半径は、それぞれのライブラリーにおけるそのバリアントについてのリードの数に比例する。y軸は、シーケンシングランからの総リードの割合を表す。可視化の容易性のためにデータがx軸に沿って拡散されている。ユニーククローンの低減パーセント(96.5%)は、多数の「非フィット」配列が第1及び第2のラウンドの進化後に除去されたことを直接実証する。ドミナント単離体をさらなる分析のために選択した。
[0020]野生型AAV9と比較した、カプシドタンパク質サブユニットバリアントSTRD.101及びSTRD.102を含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターの体積収量。バーは、平均+/-95%信頼区間を表す。
[0021]標準的なTCID50アッセイを使用して決定されたAAV-STRD.101及び野生型AAV9の感染力値。データを、感染単位(P:I比)を生成するために要求される粒子の数の自然対数としてグラフ化する。エラーバーは、標準偏差を表す。
[0022]同様にルシフェラーゼ配列をパッケージングする野生型AAV9ベクターと比較した、STRD.101カプシドタンパク質サブユニットを含み、ルシフェラーゼ導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVベクターによる、U87細胞(図4A)の形質導入。エラーバーは、標準誤差を表す。
[0022]同様にルシフェラーゼ配列をパッケージングする野生型AAV9ベクターと比較した、STRD.101カプシドタンパク質サブユニットを含み、ルシフェラーゼ導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVベクターによるN2A細胞(図4B)の形質導入。エラーバーは、標準誤差を表す。
[0022]同様にルシフェラーゼ配列をパッケージングする野生型AAV9ベクターと比較した、STRD.101カプシドタンパク質サブユニットを含み、ルシフェラーゼ導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVベクターによるSy5Y細胞(図4C)の形質導入。エラーバーは、標準誤差を表す。
[0022]同様にルシフェラーゼ配列をパッケージングする野生型AAV9ベクターと比較した、STRD.101カプシドタンパク質サブユニットを含み、ルシフェラーゼ導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVベクターによるU2OS細胞(図4D)の形質導入。エラーバーは、標準誤差を表す。
[0023]4%PFAでの固定24時間後の冠状ビブラトーム切片におけるtdTomato発現を示す代表的な蛍光顕微鏡法による画像。それぞれの切片は、25μm厚である。上段パネルは、天然tdTomato蛍光について4倍対物レンズを使用して得られた画像を示す。下段パネルは、天然tdTomato蛍光について10倍対物レンズを使用して得られた画像を示す。
[0024]4%PFAでの固定24時間後の冠状ビブラトーム切片におけるtdTomato発現を示す代表的な免疫組織化学画像。それぞれの切片は、25μm厚である。
[0025]4%PFAでの固定24時間後のビブラトーム肝切片におけるtdTomato発現を示す代表的な蛍光顕微鏡法による画像。それぞれの切片は、25μm厚である。パネルは、DAPI対比染色での天然tdTomato蛍光を示す。
[0026]4%PFAでの固定24時間後のビブラトーム心臓切片におけるtdTomato発現を示す代表的な蛍光顕微鏡法による画像。それぞれの切片は、50μm厚である。パネルは、DAPI対比染色での天然tdTomato蛍光を示す。
[0027]非ヒト霊長類における組換えAAVの生体分布。水平線は検出限界を示す。
[0028]野生型U2OS細胞、NPC1欠損(NPC1-/-)U2OS細胞及び5×103又は10×103のいずれかの感染多重度(MOI)でAAV2-hNPCを形質導入されたNPC1-/-細胞におけるLysoTracker(登録商標)蓄積を測定することにより決定されたリソソーム表現型を示すグラフである。統計的有意性は、一元ANOVAを使用して決定した。エラーバーは、標本平均の標準誤差(SEM)を表す。
[0029]野生型U2OS細胞、NPC1欠損(NPC1-/-)U2OS細胞及び5×103又は10×103のいずれかの感染多重度(MOI)でAAV2-hNPCを形質導入されたNPC1-/-細胞における、フィリピン染色を使用して決定されたコレステロール蓄積を示すグラフである。統計的有意性は、一元ANOVAを使用して決定した。エラーバーは、SEMを表す。
[0030]生理食塩水又はAAV9-hNPC1の眼窩静脈叢注射後のNPC1-/-マウスの生存率を示すカプラン・マイヤー生存曲線である。全てのAAV9-hNPC1注射動物は、実験の継続期間にわたり生存し、組織学的分析のために約100日齢で犠死させた。
[0031]野生型マウス、生理食塩水処理NPC1-/-マウス又はAAV9-hNPC1が注射されたNPC1-/-マウスの約10週(70日)齢における行動的表現型スコアを示す。統計的有意性は、対応のないT検定を使用して決定し、エラーバーは、SEMを表す。
[0032]野生型マウス、生理食塩水処理NPC1-/-マウス又はAAV9-hNPC1で処理されたNPC1-/-マウスの約8週(56日)齢における平均台歩行テストにおける転倒の回数を示す。エラーバーは、標準偏差を表す。
詳細な説明
[0033] 抗体認識を回避し、及び/又はCNSの組織を選択的に標的化する組換えAAVベクターが本明細書で提供される。これらのAAVベクターは、疾患、例えばNPC1の治療、予防及び/又は治癒に有用であり得る。
[0033] 抗体認識を回避し、及び/又はCNSの組織を選択的に標的化する組換えAAVベクターが本明細書で提供される。これらのAAVベクターは、疾患、例えばNPC1の治療、予防及び/又は治癒に有用であり得る。
[0034] AAVは、遺伝子送達剤として有用であり、ヒト遺伝子療法のための強力なツールである。AAVを使用すると、高頻度DNA送達及び安定的発現を種々の細胞においてインビボ及びインビトロの両方で達成することができる。一部の他のウイルスベクター系と異なり、AAVは、標的細胞中での安定的組込みのために活発な細胞分裂を要求しない。
[0035] 特に規定のない限り、本明細書において使用される全ての技術及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書の詳細な説明において使用される用語は、特定の実施形態を記載する目的のためのものにすぎず、限定的であることを意図しない。
[0036] 本明細書に挙げられる全ての刊行物、特許出願、特許、GenBank又は他のアクセッション番号及び他の参照文献は、参照により全体として全ての目的のために組み込まれる。
[0037] 本開示及び添付の特許請求の範囲におけるAAVカプシドタンパク質サブユニット中のアミノ酸位置の指定は、VP1番号付けに関する。AAV cap遺伝子中に挿入される場合の本明細書に記載の修飾がVP1、VP2及び/又はVP3領域中の修飾をもたらし得ることが当業者により理解される。代わりに、VP1、VP2及び/又はVP3を独立に発現させて、それらの領域の1つ又は2つのみ(VP1、VP2、VP3、VP1+VP2、VP1+VP3又はVP2+VP3)の修飾を達成することができる。
定義
[0038] 以下の用語は、本明細書の説明及び添付の特許請求の範囲において使用される。
[0038] 以下の用語は、本明細書の説明及び添付の特許請求の範囲において使用される。
[0039] 単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その」は、文脈が特に明らかに示さない限り、複数形も含むことが意図される。
[0040] さらに、「約」という用語は、本明細書において使用されるとき、測定可能な値、例えばポリヌクレオチド又はポリペプチド配列の長さ、用量、時間、温度などの量を指す場合、特定量の±20%、±10%、±5%、±1%、±0.5%又はさらに±0.1%の変動を包含することを意味する。
[0041] また、本明細書において使用されるとき、「及び/又は」は、付随する列記項目の1つ以上の任意の及び全ての可能な組み合わせ並びに択一(「又は」)で解釈された場合の組み合わせの欠如を指し、包含する。
[0042] 文脈が特に示さない限り、本明細書に記載の種々の特徴部を任意の組み合わせで使用し得ることが具体的に意図される。さらに、一部の実施形態において、本明細書に記載の任意の特徴部又は特徴部の組み合わせを排除又は省略することができる。さらに説明すると、例えば、本明細書が、特定のアミノ酸をA、G、I、L及び/又はVから選択できることを示す場合、その文言は、そのアミノ酸を、それらのアミノ酸の任意のサブセット、例えばA、G、I又はL;A、G、I又はV;A又はG;Lのみなどから、そのようなそれぞれのサブコンビネーションが本明細書に明示されているかのように選択し得ることも示す。さらに、このような文言は、特定のアミノ酸の1つ以上を排除できることも示す。例えば、一部の実施形態において、そのアミノ酸は、AでもGでもIでもなく;Aでなく;GでもVでもないなどであり、そのような考えられるそれぞれの排除項目は、本明細書に明示されているものとして扱われる。
[0043] 本明細書において使用されるとき、「低減させる(reduce)」、「低減させる(reduces)」、「低減」という用語及び類似の用語は、少なくとも約10%、約15%、約20%、約25%、約35%、約50%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約97%又はそれより多い減少を意味する。
[0044] 本明細書において使用されるとき、「増加させる」、「改善する」、「向上させる(enhance)」、「向上させる(enhances)」、「向上」という用語及び類似の用語は、少なくとも約10%、約15%、約20%、約25%、約50%、約75%、約100%、約150%、約200%、約300%、約400%、約500%又はそれより多い増加を示す。
[0045] 「パルボウイルス」という用語は、本明細書において使用されるとき、パルボウイルス科(Parvoviridae)、例として自律複製パルボウイルス及びディペンドウイルスを包含する。自律性パルボウイルスとしては、プロトパルボウイルス(Protoparvovirus)、エリスロパルボウイルス(Erythroparvovirus)、ボカパルボウイルス(Bocaparvovirus)属及びデンソウイルス(Densovirus)亜科のメンバーが挙げられる。例示的な自律性パルボウイルスとしては、限定されるものではないが、マウス微小ウイルス、ウシパルボウイルス、イヌパルボウイルス、ニワトリパルボウイルス、ネコ汎白血球減少症ウイルス、ネコパルボウイルス、ガチョウパルボウイルス、H1パルボウイルス、マスコビーダックパルボウイルス、B19ウイルス及び現在公知の又は後に発見される任意の他の自律性パルボウイルスが挙げられる。他の自律性パルボウイルスは、当業者に公知である。例えば、BERNARD N.FIELDS et al, VIROLOGY, volume 2, chapter 69 (4th ed., Lippincott-Raven Publishers;Cotmore et al. Archives of Virology DOI 10.1007/s00705-013-1914-I)を参照されたい。
[0046] 本明細書において使用されるとき、「アデノ随伴ウイルス」(AAV)という用語は、限定されるものではないが、AAV1型、AAV2型、AAV3型(例として3A及び3B型)、AAV4型、AAV5型、AAV6型、AAV7型、AAV8型、AAV9型、AAV10型、AAV11型、AAV12型、AAV13型、AAV rh32.33型、AAV rh8型、AAV rh10型、AAV rh74型、AAV hu.68型、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヘビAAV、フトアゴヒゲトカゲAAV、AAV2i8、AAV2g9、AAV-LK03、AAV7m8、AAV Anc80、AAV PHP.B及び現在公知の又は後に発見される任意の他のAAVを含む。例えば、BERNARD N. FIELDS et al, VIROLOGY, volume 2, chapter 69 (4th ed., Lippincott-Raven Publishers)を参照されたい。多数のAAV血清型及びクレードが同定されている(例えば、Gao et al, (2004) J. Virology 78: 6381-6388;Moris et al, (2004) Virology 33-: 375-383;及び表2を参照されたい)。AAV1-9、AAVrh.10及びAAV11についての例示的なAAVカプシドタンパク質サブユニット配列は、配列番号1~11に提供される。
[0047] 本明細書において使用されるとき、「キメラAAV」という用語は、AAVの2つ以上の異なる血清型に由来する領域、ドメイン、個々のアミノ酸を有するカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVを指す。一部の実施形態において、キメラAAVは、第1のAAV血清型に由来する第1の領域及び第2のAAV血清型に由来する第2の領域からなるカプシドタンパク質サブユニットを含む。一部の実施形態において、キメラAAVは、第1のAAV血清型に由来する第1の領域、第2のAAV血清型に由来する第2の領域及び第3のAAV血清型に由来する第3の領域からなるカプシドタンパク質サブユニットを含む。一部の実施形態において、キメラAAVは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11及び/又はAAV12に由来する領域、ドメイン、個々のアミノ酸を含み得る。例えば、キメラAAVは、以下(表1)に示される第1及び第2のAAV血清型からの領域、ドメイン及び/又は個々のアミノ酸を含み得、AAVX+Yは、AAVX及びAAVYに由来する配列を含むキメラAAVを示す。
[0048] 1つのカプシドタンパク質サブユニット中に複数のAAV血清型からの個々のアミノ酸又は領域を含めることにより、複数のAAV血清型に別個に由来する複数の所望の特性を有するカプシドタンパク質サブユニットを得ることができる。
[0049] AAV及び自律性パルボウイルスの種々の血清型のゲノム配列並びに天然末端リピート(TR)、Repタンパク質及びカプシドタンパク質サブユニットの配列は、当技術分野において公知である。このような配列は、文献又は公的なデータベース、例えばGenBankに見出すことができる。例えば、GenBankアクセッション番号NC_002077、NC_001401、NC_001729、NC_001863、NC_001829、NC_001862、NC_000883、NC_001701、NC_001510、NC_006152、NC_006261、AF063497、U89790、AF043303、AF028705、AF028704、J02275、J01901、J02275、X01457、AF288061、AH009962、AY028226、AY028223、NC_001358、NC_001540、AF513851、AF513852、AY530579を参照されたく;それらの開示は、パルボウイルス及びAAVの核酸及びアミノ酸配列の教示のために参照により本明細書に組み込まれる。例えば、Srivistava et al., (1983) J. Virology 45: 555;Chiorini et al, (1998) J Virology 71: 6823;Chiorini et al., (1999) J. Virology 73: 1309;Bantel-Schaal et al., (1999) J Virology 73: 939;Xiao et al, (1999) J Virology 73: 3994;Muramatsu et al., (1996) Virology 221: 208;Shade et al, (1986) J. Virol. 58: 921;Gao et al, (2002) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 99: 11854;Moris et al, (2004) Virology 33: 375-383;国際公開第00/28061号、国際公開第99/61601号、国際公開第98/11244号;及び米国特許第6,156,303号も参照されたく;それらの開示は、パルボウイルス及びAAVの核酸及びアミノ酸配列の教示のために参照により本明細書に組み込まれる。表2も参照されたい。自律性パルボウイルス及びAAVのタンパク質カプシド構造は、BERNARD N.FIELDS et al., VIROLOGY, volume 2, chapters 69&70 (4th ed., Lippincott-Raven Publishers)により詳細に記載されている。AAV2(Xie et al., (2002) Proc. Nat. Acad. Sci. 99: 10405-10)、AAV9(DiMattia et al., (2012) J. Virol. 86: 6947-6958)、AAV8(Nam et al, (2007) J. Virol. 81: 12260-12271)、AAV6(Ng et al., (2010) J. Virol. 84: 12945-12957)、AAV5(Govindasamy et al. (2013) J. Virol. 87, 11187-11199)、AAV4(Govindasamy et al. (2006) J. Virol. 80: 11556-11570)、AAV3B(Lerch et al., (2010) Virology 403: 26-36),BPV(Kailasan et al., (2015) J. Virol. 89: 2603-2614)及びCPV(Xie et al, (1996) J. Mol. Biol. 6: 497-520及びTsao et al, (1991) Science 251: 1456-64)の結晶構造の記載も参照されたい。
[0050] 組換えAAV(rAAV)ベクターは、ウイルス産生細胞系を使用して培養物中で産生することができる。「ウイルス産生細胞(viral production cell)」、「ウイルス産生細胞系」又は「ウイルス産生細胞(viral producer cell)」という用語は、ウイルスベクターを産生するために使用される細胞を指す。HEK293及び239T細胞が一般的なウイルス産生細胞系である。以下の表3は、種々のウイルスベクターのための例示的なウイルス産生細胞系を列記する。rAAVの産生は、典型的には、細胞において3つのエレメント:1)AAV逆位末端リピート(ITR)配列によりフランキングされた導入遺伝子、2)AAV rep及びcap遺伝子、及び3)ヘルパーウイルスタンパク質配列の存在を要求する。これらの3つのエレメントは、1つ以上のプラスミド上で提供され、細胞中に形質移入又は形質導入されることができる。
[0051] 「HEK293」は、元々組織培養物中で増殖させたヒト胎児腎細胞に由来する細胞系を指す。HEK293細胞系は、培養物中で容易に増殖し、ウイルス産生のために一般に使用される。本明細書において使用されるとき、「HEK293」は、1つ以上のバリアントHEK293細胞系、すなわち1つ以上の遺伝子変化をさらに含む、元のHEK293細胞系に由来する細胞系も指し得る。多くのバリアントHEK293系は、1つ以上の特定の用途のために開発及び最適化されてきた。例えば、293T細胞系は、SV40複製起点を含有する形質移入されたプラスミドのエピソーム複製を可能とするSV40ラージT抗原を含有し、所望の遺伝子産物の発現の増加を導く。
[0052] 「Sf9」は、親スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞系IPLB-Sf-21-AEに由来するクローン単離体である昆虫細胞系を指す。Sf9細胞は、血清の不存在下で増殖させることができ、接着培養するか又は懸濁液中で培養することができる。
[0053] 「形質移入試薬」は、細胞中への核酸の移行を向上させる組成物を意味する。当技術分野において一般に使用される一部の形質移入試薬としては、核酸に及び細胞表面に結合する1つ以上の脂質(例えば、Lipofectamine(商標))が挙げられる。
[0054] 本明細書において使用されるとき、「感染多重度」又は「MOI」という用語は、細胞と接触するビリオンの数を指す。例えば、培養細胞は、1細胞当たり1×102~1×105個のビリオンの範囲のMOIでAAVと接触させることができる。
[0055] 「自己相補的AAV」又は「scAAV」という用語は、自然にアニールし、二量体逆位リピート分子を形成し、慣用の一本鎖(ss)AAVゲノムと比較して早期及びロバストな導入遺伝子発現をもたらす核酸(すなわちDNA)を含む組換えAAVベクターを指す。例えば、McCarty, D. M., et al., Gene Therapy 8, 1248-1254 (2001)を参照されたい。慣用のssAAVと異なり、scAAVは、遺伝子発現についての律速ステップである第2鎖合成を迂回し得る。さらに、二本鎖scAAVは、ウイルス形質導入後のDNA分解の傾向が小さく、それにより安定的エピソームのコピーの数を増加させる。特に、scAAVは、典型的には、慣用のAAVベクターのサイズの半分である約2.4kbのゲノムのみを保持し得る。一部の実施形態において、本明細書に記載のAAVベクターは、自己相補的AAVである。
[0056] 本明細書において使用されるとき、「ペプチド」という用語は、短いアミノ酸配列を指す。ペプチドという用語は、AAVカプシドタンパク質サブユニットアミノ酸配列の一部又は領域を指すために使用することができる。ペプチドは、天然AAVカプシドタンパク質中で天然に生じるペプチド又は天然AAVカプシドタンパク質中で天然に生じないペプチドであり得る。AAVカプシドタンパク質中で天然に生じるAAVペプチドは、天然に生じないペプチドにより置換することができる。例えば、天然に生じるペプチドが、天然に生じないペプチドにより置き換えられるように、天然に生じないペプチドをAAVカプシドタンパク質中に置換して修飾カプシドタンパク質を提供することができる。
[0057] 「トロピズム」という用語は、本明細書において使用されるとき、ある細胞又は組織中へのウイルスの優先的進入、任意選択でそれに続く、細胞中でのウイルスゲノムにより担持される配列の発現(例えば、転写及び任意選択で翻訳)、例えば組換えウイルスについて目的導入遺伝子の発現を指す。
[0058] 本明細書において使用されるとき、「全身性トロピズム」及び「全身性形質導入」(及び均等な用語)は、それぞれ本明細書に記載のウイルスベクター又はウイルス様粒子が全身の組織(例えば、脳、肺、骨格筋、心臓、肝臓、腎臓及び/又は膵臓)についてトロピズムを示すか、又はそれを形質導入することを示す。一部の実施形態において、筋肉組織(例えば、骨格筋、横隔膜筋及び心筋)の全身性形質導入が達成される。一部の実施形態において、骨格筋組織の全身性形質導入が達成される。例えば、一部の実施形態において、全身の本質的に全ての骨格筋が形質導入される(ただし、形質導入の効率は、筋肉タイプにより変動し得る)。一部の実施形態において、四肢筋、心筋及び横隔膜筋の全身性形質導入が達成される。任意選択で、ウイルスベクター又はウイルス様粒子は、全身経路(例えば、静脈内、関節内又はリンパ管内のような全身経路)を介して投与する。
[0059] 代わりに、一部の実施形態において、ウイルスベクター又はウイルス様粒子は、局部(例えば、足蹠、筋肉内、皮内、皮下、局所)送達する。一部の実施形態において、ウイルスベクター又はウイルス様粒子は、中枢神経系(CNS)の組織、例えば脳又は脊髄に局部送達する。一部の実施形態において、ウイルスベクター又はウイルス様粒子は、髄腔内、脳内又は脳室内注射により投与する。
[0060] 特に示されない限り、「効率的な形質導入」若しくは「効率的なトロピズム」又は類似の用語は、好適な対照を参照することにより判断することができる(例えば、それぞれ対照の形質導入又はトロピズムの少なくとも約50%、約60%、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%以上)。一部の実施形態において、ウイルスベクター(例えば、AVVベクター)は、骨格筋、心筋、横隔膜筋、膵臓(膵島β細胞を含む)、脾臓、胃腸管(例えば、上皮及び/又は平滑筋)、中枢神経系の細胞、肺、関節細胞及び/又は腎臓について、効率的に形質導入するか又は効率的なトロピズムを有する。好適な対照は、種々の要因、例として所望のトロピズムプロファイルに依存する。例えば、AAV8及びAAV9は、骨格筋、心筋及び横隔膜筋の形質導入において高度に効率的であるが、高効率で肝臓も形質導入するという欠点を有する。したがって、AAV8又はAAV9の骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋の効率的な形質導入を実証するが、肝臓についてかなり低い形質導入効率を有するウイルスベクターを同定することができる。さらに、目的トロピズムプロファイルは、複数の標的組織へのトロピズムを反映し得るため、好適なウイルスベクターは、いくらかのトレードオフを表し得ることが認識される。説明すると、ウイルスベクターは、AAV8又はAAV9よりも骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋の形質導入において効率が低くなり得るが、それにもかかわらず、低レベルの肝臓の形質導入のため極めて望ましいことがある。
[0061] 同様に、ウイルスが標的組織について「効率的に形質導入しない」か、「効率的なトロピズムを有さない」か、又はその類似の用語について、好適な対照を参照することにより判定することができる。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、肝臓、腎臓、性腺及び/又は生殖細胞について効率的に形質導入しない(すなわち効率的なトロピズムを有さない)。一部の実施形態において、組織(例えば、肝臓)の不所望な形質導入は、所望の標的組織(例えば、骨格筋、横隔膜筋、心筋及び/又は中枢神経系の細胞)の形質導入のレベルの約20%以下、約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下である。
[0062] AAVベクター(又はタンパク質カプシド、カプシドタンパク質サブユニット若しくはそのペプチド)との関連で本明細書において使用されるとき、「選択的に結合する」、「選択的結合」という用語及び類似の用語は、特定の分子構造の存在に依存する様式での標的へのAAVベクター(又はタンパク質カプシド、カプシドタンパク質サブユニット若しくはそのペプチド)の結合を指す。一部の実施形態において、選択的結合は、他の標的への実質的結合も顕著な結合もない主に特異的標的へのAAVの結合を指す。一部の実施形態において、AAVベクター(又はタンパク質カプシド、カプシドタンパク質サブユニット若しくはそのペプチド)は、目的細胞又は組織中の受容体に特異的に結合するが、他の受容体への実質的結合も顕著な結合も示さない。
[0063] 「ポリヌクレオチド」は、ヌクレオチド塩基の配列であり、RNA、DNA又はDNA-RNAハイブリッド配列(例として、天然に生じるヌクレオチド及び天然に生じないヌクレオチドの両方)であり得る。一部の実施形態において、ポリヌクレオチドは、一本鎖DNA配列又は二本鎖DNA配列のいずれかである。
[0064] 本明細書において使用されるとき、「単離」ポリヌクレオチド(例えば、「単離DNA」又は「単離RNA」)は、天然に生じる生物若しくはウイルスの他の構成要素、例えば細胞若しくはウイルスの構造的な構成要素の少なくとも一部又は一般にポリヌクレオチドに付随して見出される他のポリペプチド若しくは核酸から少なくとも部分的に分離されたポリヌクレオチドを意味する。一部の実施形態において、「単離」ヌクレオチドは、出発材料と比較して少なくとも約10倍、約100倍、約1000倍、約10,000倍以上だけ濃縮されている。
[0065] 同様に、「単離」ポリペプチドは、天然に生じる生物若しくはウイルスの他の構成要素、例えば細胞若しくはウイルスの構造的な構成要素の少なくとも一部又は一般にポリペプチドに付随して見出される他のポリペプチド若しくは核酸から少なくとも部分的に分離されたポリペプチドを意味する。一部の実施形態において、「単離」ポリペプチドは、出発材料と比較して少なくとも約10倍、約100倍、約1000倍、約10,000倍以上だけ濃縮されている。
[0066] 本明細書において使用されるとき、ウイルスベクターを「単離する」又は「精製する」(又は文法的に均等な用語)は、出発物質中の他の構成要素の少なくとも一部からウイルスベクターを少なくとも部分的に分離することを意味する。一部の実施形態において、「単離」又は「精製」ウイルスベクターは、出発材料と比較して少なくとも約10倍、約100倍、約1000倍、約10,000倍以上だけ濃縮されている。
[0067] 「治療」ポリペプチド又はタンパク質は、細胞若しくは対象のタンパク質の不存在若しくは欠損から生じる症状を緩和し、軽減し、予防し、遅延させ、及び/又は安定させ得るもの、及び/又はそうでなければ対象に利益、例えば抗癌効果若しくは移植生存率の改善を付与するポリペプチドである。
[0068] 「治療する」、「治療すること」又は「~の治療」という用語(及びその文法的変形表現)は、対象の病態の重症度を低減させるか、少なくとも部分的に改善するか若しくは安定させること、及び/又は少なくとも1つの臨床症状のいくらかの緩和、軽減、減少若しくは安定化が達成されること及び/又は疾患若しくは障害の進行の遅延が見られることを意味する。
[0069] 「予防する」、「予防すること」及び「予防」という用語(及びその文法的変形表現)は、対象における疾患、障害及び/又は臨床症状の発症の予防及び/又は遅延、及び/又は疾患、障害及び/又は臨床症状の発症の重症度を、本明細書に記載の組成物及び/又は方法の不存在下で生じるものに対して低減させることを指す。予防は、完全な予防、例えば疾患、障害及び/又は臨床症状の完全な不存在であり得る。予防は、対象における疾患、障害及び/又は臨床症状の発生及び/又は発症の重症度が本明細書に記載の組成物及び/又は方法の不存在下で生じるものよりも低いような部分的なものであり得る。
[0070] 本明細書において使用されるとき、「有効量」は、対象における疾患若しくは障害を治療若しくは予防するため又はその徴候若しくは症状を改善するために有効である、本明細書で提供されるAAVベクター、核酸又は他の薬剤の量である。「有効量」は、例えば、疾患及び/又は疾患の症状、疾患の重症度及び/又は疾患若しくは障害の症状、年齢、体重及び/又は治療される患者の健康並びに処方医の判断に応じて変動し得る。任意の所与の例における適切な量は、当業者が確認することができるか、又は定型的な実験により決定することができる。
[0071] 本明細書において使用されるとき、「ウイルスベクター」、「ベクター」という用語は、核酸送達ビヒクルとして機能し、ビリオン又はウイルス様粒子内にパッケージングされたベクターゲノム(例えば、導入遺伝子を含む核酸)を含むウイルス(例えばAAV)粒子を指す。
[0072] 「アデノ随伴ウイルスベクター」又は「AAVベクター」は、典型的には、タンパク質カプシド及びタンパク質カプシドによってカプシド化された核酸(例えば、導入遺伝子を含む核酸)を含む。「タンパク質カプシド」は、T=1の二十面体対称で会合及び配置された個々の「カプシドタンパク質サブユニット」(例えば、約60個のカプシドタンパク質サブユニット)を含むほぼ球形のタンパク質シェルである。本明細書に記載のAAVベクターのタンパク質カプシドは、複数のカプシドタンパク質サブユニットを含む。AAVベクターがAAVカプシドタンパク質サブユニットを含むとして記載される場合、AAVベクターは、タンパク質カプシドを含み、タンパク質カプシドは、1つ以上のAAVカプシドタンパク質サブユニットを含むことが理解される。本明細書において使用されるとき、「カプシドタンパク質」という用語は、カプシドタンパク質サブユニットを指すために使用されることがある。「ウイルス様粒子(viral-like particle)」又は「ウイルス様粒子(virus-like particle)」という用語は、導入カセット又は導入遺伝子を含むいかなるベクターゲノムや核酸を含まないタンパク質カプシドを指す。
[0073] 一部の実施形態において、AAVベクターは、「導入カセット」を含む核酸、すなわちAAVにより細胞に送達され得る1つ以上の配列を含む核酸を含み得る。一部の実施形態において、核酸は、自己相補的である(すなわち二本鎖)。一部の実施形態において、核酸は、自己相補的でない(すなわち一本鎖)。
[0074] 「rAAVベクターゲノム」又は「rAAVゲノム」は、1つ以上の異種核酸配列を含むAAVゲノム(すなわちvDNA)である。rAAVベクターは、一般に、核酸複製を促進するためにシス位の逆位末端リピート(ITR)のみを要求する。他の全てのウイルス配列は、必須ではなく、トランス位に供給することができる(Muzyczka, (1992) Curr. Topics Microbiol. Immunol. 158: 97)。典型的には、AAVベクターにより効率的にパッケージングすることができる導入遺伝子のサイズを最大化するために、rAAVベクターゲノムは、1又は2つのITR配列のみを保持する。構造及び非構造タンパク質コード配列は、(例えば、プラスミドから又はその配列をパッケージング細胞中に安定的に組み込むことにより)トランス位に供給することができる。一部の実施形態において、rAAVベクターゲノムは、少なくとも1つのITR配列(例えば、AAV ITR配列)、任意選択で2つのITR(例えば、2つのAAV ITR)を含み、それらは、典型的には、ベクターゲノムの5’及び3’末端に存在し(すなわち5’ITR及び3’ITR)、異種核酸をフランキングするが、それに連続する必要はない。
[0075] 本明細書に記載のウイルスベクターは、さらに、「標的化」ウイルスベクター(例えば、指向型トロピズムを有するベクター)及び/又は国際公開第00/28004号及びChao et al, (2000) Molecular Therapy 2: 619に記載の「ハイブリッド」ウイルスベクター(すなわちウイルスITR及びウイルスタンパク質カプシドが異なるウイルスからのものである)であり得る。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、CNSの細胞及び/又は組織に標的化される。
[0076] 本明細書に記載のウイルスベクターは、さらに、国際公開第01/92551号(その開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる)に記載のデュプレックス化ウイルス粒子であり得る。したがって、一部の実施形態において、二本鎖(デュプレックス)ゲノムを、本明細書に記載のウイルスタンパク質カプシド中にパッケージングすることができる。さらに、タンパク質カプシド、タンパク質カプシドサブユニット又はゲノムエレメントは、他の修飾、例として挿入、欠失及び/又は置換を含有し得る。
[0077] 本明細書において使用されるとき、「アミノ酸」という用語は、任意の天然に生じるアミノ酸、その修飾形態及び合成アミノ酸を包含する。天然に生じる左旋性(L-)アミノ酸は、表4に示される。
[0078] 代わりに、アミノ酸は、修飾アミノ酸残基(非限定的な例は、表5に示される)であり得、及び/又は翻訳後修飾(例えば、アセチル化、アミド化、ホルミル化、ヒドロキシル化、メチル化、リン酸化又は硫酸化)により修飾されているアミノ酸であり得る。アミノ酸を化学的に修飾する方法は、当技術分野において公知である(例えば、Greg T. Hermanson, Bioconjugate Techniques, 1st edition, Academic Press, 1996を参照されたい)。
[0079] さらに、天然に生じないアミノ酸は、「非天然」アミノ酸(Wang et al., Annu Rev Biophys Biomol Struct. 35: 225-49 (2006)により記載)であり得る。これらの非天然アミノ酸を有利に使用して、目的分子をAAVタンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニットに化学的に結合させることができる。
修飾AAVタンパク質カプシドサブユニット、タンパク質カプシド及びそれを含むAAVベクター
AAVベクター
[0080] (i)組換えカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが本明細書でさらに提供される。一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質サブユニット(VP1、VP2及び/又はVP3領域を含む)は、いかなる天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列にも生じないそれらのアミノ酸配列中のペプチドを含み得る。本明細書に記載のペプチドを含むカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上の所望の特性、例として、限定されるものではないが、中和抗体を回避する能力をウイルスベクターに付与し得る。したがって、本明細書に記載のAAVベクターは、慣用のAAVベクターに伴う限界に対処する。
AAVベクター
[0080] (i)組換えカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが本明細書でさらに提供される。一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質サブユニット(VP1、VP2及び/又はVP3領域を含む)は、いかなる天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列にも生じないそれらのアミノ酸配列中のペプチドを含み得る。本明細書に記載のペプチドを含むカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上の所望の特性、例として、限定されるものではないが、中和抗体を回避する能力をウイルスベクターに付与し得る。したがって、本明細書に記載のAAVベクターは、慣用のAAVベクターに伴う限界に対処する。
[0081] したがって、一部の実施形態において、本開示は、(i)1つ以上の組換えカプシドタンパク質、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、カプシドタンパク質は、配列番号12~20のいずれか1つの配列を有するペプチドを含む、AAVベクターを提供する。一部の実施形態において、導入カセットは、5’及び3’AAV逆位末端リピートを含む。一部の実施形態において、導入カセットは、導入遺伝子(例えば、NPC1導入遺伝子)を含む。一部の実施形態において、導入カセットは、二本鎖である。一部の実施形態において、導入カセットは、一本鎖である。一部の実施形態において、導入遺伝子は、治療タンパク質又はRNAをコードする。一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh.8、AAVrh.10、AAVrh32.33、AAVrh74、ウシAAV又はトリAAVカプシドタンパク質の天然配列との少なくとも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%の配列同一性を有する。一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質は、AAV9カプシドタンパク質の天然配列との少なくとも90%の配列同一性を有する。
[0082] 一部の実施形態において、ペプチドは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸451~458又はAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh.8、AAVrh.10、AAVrh32.33、AAVrh74、ウシAAV若しくはトリAAV中の均等なアミノ酸残基に対応するアミノ酸位置に局在し、ペプチドは、配列番号12~18のいずれか1つから選択される。一部の実施形態において、ペプチドは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594又はAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh.8、AAVrh.10、AAVrh32.33、AAVrh74、ウシAAV若しくはトリAAV中の均等なアミノ酸残基に対応するアミノ酸位置に局在し、ペプチドは、配列番号19又は20から選択される。
[0083] 一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質サブユニットは、a)配列番号12~18のいずれか1つの配列を有する第1のペプチド;及びb)配列番号19~20のいずれか1つの配列を有する第2のペプチドを含む。一部の実施形態において、第1のペプチドは、アミノ酸位置451~458に存在し、第2のペプチドは、アミノ酸587~594に存在し、アミノ酸番号付けは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニット又はAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh.8、AAVrh.10、AAVrh32.33、AAVrh74、ウシAAV若しくはトリAAV中の均等なアミノ酸残基に基づく。
[0084] 一部の実施形態において、ペプチドは、タンパク質カプシド又はそのカプシドタンパク質サブユニットへの少なくとも1つの抗体の結合を阻害する。一部の実施形態において、ペプチドは、抗体によるAAVベクターの感染力の中和を阻害する。
[0085] 一部の実施形態において、ペプチドは、中枢神経系(CNS)中の細胞の表面上で発現される受容体に選択的に結合する。一部の実施形態において、細胞は、運動前野、視床、小脳皮質、歯状核、脊髄又は後根神経節中に存在する。一部の実施形態において、ペプチドは、心臓中の細胞の表面で発現される受容体に選択的に結合する。
[0086] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)変異AAV9カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニット配列のアミノ酸451~458における配列X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(配列番号158)を有するペプチドを含み、ペプチドは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニット配列中に生じない。一部の実施形態において、X1は、Iでなく、X2は、Nでなく、X3は、Gでなく、X4は、Sでなく、X5は、Gでなく、X6は、Qでなく、X7は、Nでなく、及び/又はX8は、Qでない。一部の実施形態において、X1は、S、F、Q、G、K又はRである。一部の実施形態において、X2は、C、G、R、D、T又はQである。一部の実施形態において、X3は、Q、V、G、Y、R、F又はDである。一部の実施形態において、X4は、P、Q、A又はRである。一部の実施形態において、X5は、T、N、A、P又はIである。一部の実施形態において、X6は、V、Q、A又はIである。一部の実施形態において、X7は、M、P、R、Q又はNである。一部の実施形態において、X8は、N、L、F、E、H又はAである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Cであり、X3は、Qであり、X4は、Pであり、X5は、Tであり、X6は、Vであり、X7は、Mであり、X8は、Nである。一部の実施形態において、X1は、Fであり、X2は、Gであり、X3は、Vであり、X4は、Pであり、X5は、Nであり、X6は、Qであり、X7は、Pであり、X8は、Lである。一部の実施形態において、X1は、Qであり、X2は、Rであり、X3は、Gであり、X4は、Qであり、X5は、Aであり、X6は、Aであり、X7は、Pであり、X8は、Fである。一部の実施形態において、X1は、Gであり、X2は、Dであり、X3は、Yであり、X4は、Aであり、X5は、Pであり、X6は、Iであり、X7は、Rであり、X8は、Eである。一部の実施形態において、X1は、Kであり、X2は、Tであり、X3は、Rであり、X4は、Rであり、X5は、Iであり、X6は、Vであり、X7は、Qであり、X8は、Hである。一部の実施形態において、X1は、Fであり、X2は、Gであり、X3は、Fであり、X4は、Pであり、X5は、Nであり、X6は、Qであり、X7は、Pであり、X8は、Lである。一部の実施形態において、X1は、Rであり、X2は、Qであり、X3は、Dであり、X4は、Qであり、X5は、Pであり、X6は、Iであり、X7は、Nであり、X8は、Aである。
[0087] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)変異AAV9カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニット配列のアミノ酸587~594における配列X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(配列番号158)を有するペプチドを含み、ペプチドは、天然AAV9カプシドタンパク質サブユニット配列中に生じない。一部の実施形態において、X1は、Aでなく、X2は、Qでなく、X3は、Aでなく、X4は、Qでなく、X5は、Aでなく、X6は、Qでなく、X7は、Tでなく、及び/又はX8は、Gでない。一部の実施形態において、X1は、Sである。一部の実施形態において、X2は、K又はTである。一部の実施形態において、X3は、Vである。一部の実施形態において、X4は、E又はDである。一部の実施形態において、X5は、Sである。一部の実施形態において、X6は、W又はIである。一部の実施形態において、X7は、T又はAである。一部の実施形態において、X8は、E又はIである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Kであり、X3は、Vであり、X4は、Eであり、X5は、Sであり、X6は、Wであり、X7は、Tであり、X8は、Eである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Tであり、X3は、Vであり、X4は、Dであり、X5は、Sであり、X6は、Iであり、X7は、Aであり、X8は、Iである。
[0088] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)組換えカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド、及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号165~187のいずれか1つと少なくとも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%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号165~187のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号175のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号180のアミノ酸配列を含む。
[0089] 一部の実施形態において、AAVベクターは、導入カセットを中枢神経系の細胞又は組織に選択的に送達する。一部の実施形態において、中枢神経系の組織は、運動前野、視床、小脳皮質、歯状核、脊髄又は後根神経節である。一部の実施形態において、AAVベクターは、導入カセットを脳に送達するが、AAVベクターを心臓に送達しない。一部の実施形態において、AAVベクターは、導入カセットを脳及び心臓に送達する。一部の実施形態において、導入カセットの送達は、心臓よりも脳が多い。一部の実施形態において、導入カセットの送達は、脳中及び心臓中でほぼ等しい。
AAVカプシドタンパク質サブユニット及びそれを含むタンパク質カプシド
[0090] 一部の実施形態において、本開示は、天然AAVカプシドタンパク質サブユニットと比較して1つ以上のアミノ酸修飾(例えば、置換及び/又は欠失)を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質サブユニットであって、1つ以上の修飾は、AAVカプシドタンパク質サブユニット上の1つ以上の抗原性部位を修飾する、AAVカプシドタンパク質サブユニットを提供する。1つ以上の抗原性部位の修飾は、1つ以上の抗原性部位の抗体による認識の低減及び/又はAAVカプシドタンパク質サブユニットを含むウイルス粒子の感染力の中和の阻害をもたらす。1つ以上のアミノ酸修飾(例えば、置換及び/又は欠失)は、AAVカプシドタンパク質サブユニットを含有するAAV-抗体複合体のペプチドエピトープマッピング及び/又は低温電子顕微鏡法試験により同定される1つ以上の抗原性フットプリント中に存在し得る。一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位は、参照により全体として本明細書に組み込まれる国際公開第2017/058892号に記載の共通の抗原性モチーフ又はCAMである。一部の実施形態において、抗原性部位は、AAVカプシドタンパク質サブユニットの可変領域(VR)、例えばVR-I、VR-II、VR-III、VR-IV、VR-V、VR-VI、VR-VII、VR-VIII、VR-IX中に存在する。一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位は、AAVカプシドタンパク質サブユニットのHIループ中に存在する。
[0090] 一部の実施形態において、本開示は、天然AAVカプシドタンパク質サブユニットと比較して1つ以上のアミノ酸修飾(例えば、置換及び/又は欠失)を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質サブユニットであって、1つ以上の修飾は、AAVカプシドタンパク質サブユニット上の1つ以上の抗原性部位を修飾する、AAVカプシドタンパク質サブユニットを提供する。1つ以上の抗原性部位の修飾は、1つ以上の抗原性部位の抗体による認識の低減及び/又はAAVカプシドタンパク質サブユニットを含むウイルス粒子の感染力の中和の阻害をもたらす。1つ以上のアミノ酸修飾(例えば、置換及び/又は欠失)は、AAVカプシドタンパク質サブユニットを含有するAAV-抗体複合体のペプチドエピトープマッピング及び/又は低温電子顕微鏡法試験により同定される1つ以上の抗原性フットプリント中に存在し得る。一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位は、参照により全体として本明細書に組み込まれる国際公開第2017/058892号に記載の共通の抗原性モチーフ又はCAMである。一部の実施形態において、抗原性部位は、AAVカプシドタンパク質サブユニットの可変領域(VR)、例えばVR-I、VR-II、VR-III、VR-IV、VR-V、VR-VI、VR-VII、VR-VIII、VR-IX中に存在する。一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位は、AAVカプシドタンパク質サブユニットのHIループ中に存在する。
[0091] 一部の実施形態において、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh8、AAVrh10、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh32.22、ウシAAV又はトリAAVカプシドタンパク質サブユニットは、以下の表6に同定される領域の1つ以上におけるアミノ酸修飾(例えば、置換又は欠失)を含む。
[0092] 一部の実施形態において、アミノ酸置換は、以下の血清型のいずれか1つからのAAVカプシドタンパク質サブユニット中の任意の8つのアミノ酸を置き換える:AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh8、AAVrh10、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh32.22、ウシAAV又はトリAAV。例えば、アミノ酸置換は、上記AAV血清型のいずれかにおける以下のアミノ酸(VP1番号付け)を置き換え得る:355~362、363~370、371~378、379~386、387~394、395~402、403~410、411~418、419~426、427~434、435~442、443~450、451~458、459~466、467~474、475~482、483~490、491~498、499~506、507~514、515~522、523~530、531~538、539~546、547~554、555~562、563~570、571~578、579~586、587~594、595~602、603~610、611~618、619~626、627~634、635~642、643~650、651~658、659~666、667~674、675~682、683~690、691~698、699~706、707~714、715~722。
[0093] 一部の実施形態において、アミノ酸置換は、配列番号19~20のいずれか1つから選択される。一部の実施形態において、アミノ酸置換は、配列番号12~18のいずれか1つとの少なくとも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。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594に対応するアミノ酸におけるものである。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV1カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594に対応するアミノ酸におけるものである。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV6カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594に対応するアミノ酸におけるものである。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV8カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸589~596に対応するアミノ酸におけるものである。一部の実施形態において、置換は、野生型AAVrh8カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594に対応するアミノ酸におけるものである。一部の実施形態において、置換は、野生型AAVrh10カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸589~596に対応するアミノ酸におけるものである。
[0094] 一部の実施形態において、アミノ酸置換は、配列番号18~20のいずれか1つから選択される。一部の実施形態において、アミノ酸置換は、配列番号18~20のいずれか1つとの少なくとも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。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸451~458に対応するアミノ酸におけるものである。
[0095] 一部の実施形態において、アミノ酸欠失は、野生型カプシドタンパク質サブユニットと比較して少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ又は少なくとも10個のアミノ酸の欠失を含む。
[0096] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上のアミノ酸置換及び1つ以上のアミノ酸欠失を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、少なくとも1つのアミノ酸置換及び少なくとも1つのアミノ酸欠失を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、少なくとも1つのアミノ酸置換及び少なくとも1つのアミノ酸欠失を含み、少なくとも1つのアミノ酸置換及び少なくとも1つのアミノ酸欠失は、カプシドタンパク質サブユニットアミノ酸配列中で互いに直接隣接する。
[0097] 一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、AAVウイルス粒子又はAAVウイルスベクター中に存在する場合にCNS(例えば、脳、脊髄)を選択的に標的化する表現型を有するAAVカプシドタンパク質サブユニットを産生するように修飾される。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、AAVウイルス粒子又はAAVウイルスベクター中に存在する場合に中和抗体を回避する表現型を有するAAVカプシドタンパク質サブユニットを産生するように修飾される。AAVウイルス様粒子又はAAVベクターは、中和抗体を回避し、及び/又はCNSを標的化する表現型に加えて向上又は維持された形質導入効率の表現型も有し得る。
[0098] 一部の実施形態において、1つ以上の置換は、第1のAAV血清型のカプシドタンパク質サブユニットからの1つ以上の配列を、第1のAAV血清型と異なる第2のAAV血清型のカプシドタンパク質サブユニット中に導入し得る。
[0099] 修飾が付加されるベースAAVカプシドタンパク質サブユニットは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV3B、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh.8、AAVrh.10、AAVrh.32.33、AAVrh74、ウシAAV、トリAAV又は現在公知の若しくは後に同定される任意の他のAAVから選択されるAAV血清型のカプシドタンパク質サブユニットであり得る。一部の実施形態において、ベースAAVカプシドタンパク質サブユニットは、AAV9血清型のものである。一部の実施形態において、ベースAAVカプシドタンパク質サブユニットは、キメラである。一部の実施形態において、ベースAAVカプシドタンパク質サブユニットは、AAV8/9キメラである。
[0100] 修飾AAVカプシドタンパク質サブユニットのいくつかの例が本明細書で提供される。以下の実施例において、カプシドタンパク質サブユニットは、記載される特定の置換を含み得、一部の実施形態において、記載されるものよりも少ない又は多い置換を含み得る。本明細書において使用されるとき、「置換」は、単一のアミノ酸置換又は2つ以上の連続アミノ酸の置換を指し得る。例えば、一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個などの単一のアミノ酸置換を含み得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、複数の連続アミノ酸の1つ以上の置換、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12個の連続アミノ酸の1つ以上の置換を含み得る。
[0101] さらに、アミノ酸残基が、野生型又は天然アミノ酸配列中に存在するアミノ酸残基以外の任意のアミノ酸残基により置換される本明細書に記載の一部の実施形態において、任意の他のアミノ酸残基は、当技術分野において公知の任意の天然又は非天然アミノ酸残基であり得る(例えば、表2及び4を参照されたい)。一部の実施形態において、置換は、保存的置換であり得、一部の実施形態において、置換は、非保存的置換であり得る。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上のアミノ酸置換を含み、アミノ酸置換は、表7.1に示される配列番号12~18からそれぞれ個別に選択される。
[0102] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上のアミノ酸置換を含み、アミノ酸置換は、表7.2に示される配列番号19~20からそれぞれ選択される。
[0103] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、表7.1に列記される配列から選択される第1の置換及び表7.2に列記される配列から選択される第2の置換を含み得る。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、表7.3及び7.4に示される第1の置換、第2の置換を含み得る。
[0104] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、アミノ酸修飾(例えば、置換及び/又は欠失)を含み、アミノ酸修飾は、AAVカプシドタンパク質サブユニット上の1つ以上の表面露出領域、例えば抗原性領域を修飾する。
[0105] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上のアミノ酸置換を含み、アミノ酸置換の少なくとも1つは、配列番号19~20の1つを含む。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸587~594に対応するアミノ酸を置き換える。
[0106] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1つ以上のアミノ酸置換を含み、アミノ酸置換の少なくとも1つは、配列番号12~18の1つを含む。一部の実施形態において、置換は、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸451~458に対応するアミノ酸を置き換える。
[0107] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然カプシドタンパク質サブユニット配列中に生じない8つのアミノ酸の配列(X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8)(配列番号158)を含む置換を含む。一部の実施形態において、X1は、Iでなく、X2は、Nでなく、X3は、Gでなく、X4は、Sでなく、X5は、Gでなく、X6は、Qでなく、X7は、Nでなく、及び/又はX8は、Qでない。一部の実施形態において、X1は、S、F、Q、G、K又はRである。一部の実施形態において、X2は、C、G、R、D、T又はQである。一部の実施形態において、X3は、Q、V、G、Y、R、F又はDである。一部の実施形態において、X4は、P、Q、A又はRである。一部の実施形態において、X5は、T、N、A、P又はIである。一部の実施形態において、X6は、V、Q、A又はIである。一部の実施形態において、X7は、M、P、R、Q又はNである。一部の実施形態において、X8は、N、L、F、E、H又はAである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Cであり、X3は、Qであり、X4は、Pであり、X5は、Tであり、X6は、Vであり、X7は、Mであり、X8は、Nである。一部の実施形態において、X1は、Fであり、X2は、Gであり、X3は、Vであり、X4は、Pであり、X5は、Nであり、X6は、Qであり、X7は、Pであり、X8は、Lである。一部の実施形態において、X1は、Qであり、X2は、Rであり、X3は、Gであり、X4は、Qであり、X5は、Aであり、X6は、Aであり、X7は、Pであり、X8は、Fである。一部の実施形態において、X1は、Gであり、X2は、Dであり、X3は、Yであり、X4は、Aであり、X5は、Pであり、X6は、Iであり、X7は、Rであり、X8は、Eである。一部の実施形態において、X1は、Kであり、X2は、Tであり、X3は、Rであり、X4は、Rであり、X5は、Iであり、X6は、Vであり、X7は、Qであり、X8は、Hである。一部の実施形態において、X1は、Fであり、X2は、Gであり、X3は、Fであり、X4は、Pであり、X5は、Nであり、X6は、Qであり、X7は、Pであり、X8は、Lである。一部の実施形態において、X1は、Rであり、X2は、Qであり、X3は、Dであり、X4は、Qであり、X5は、Pであり、X6は、Iであり、X7は、Nであり、X8は、Aである。
[0108] 一部の実施形態において、X1は、Aでなく、X2は、Qでなく、X3は、Aでなく、X4は、Qでなく、X5は、Aでなく、X6は、Qでなく、X7は、Tでなく、及び/又はX8は、Gでない。一部の実施形態において、X1は、Sである。一部の実施形態において、X2は、K又はTである。一部の実施形態において、X3は、Vである。一部の実施形態において、X4は、E又はDである。一部の実施形態において、X5は、Sである。一部の実施形態において、X6は、W又はIである。一部の実施形態において、X7は、T又はAである。一部の実施形態において、X8は、E又はIである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Kであり、X3は、Vであり、X4は、Eであり、X5は、Sであり、X6は、Wであり、X7は、Tであり、X8は、Eである。一部の実施形態において、X1は、Sであり、X2は、Tであり、X3は、Vであり、X4は、Dであり、X5は、Sであり、X6は、Iであり、X7は、Aであり、X8は、Iである。
[0109] 一部の実施形態において、AAVサブユニットタンパク質は、1つ以上のアミノ酸欠失を含み、アミノ酸欠失は、野生型AAVカプシドタンパク質サブユニットと比較して少なくとも6つ又は少なくとも8つのアミノ酸の欠失を含む。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然カプシドタンパク質サブユニット配列と比較して8つの連続アミノ酸の欠失を含む。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然カプシドタンパク質サブユニット配列と比較して6つの連続アミノ酸の欠失を含む。
[0110] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、配列LSKTQTLK(配列番号1374)又は配列LSKTDPQTLK(配列番号1375)を含む。一部の実施形態において、配列番号1374又は1375を含むAAVカプシドタンパク質サブユニットは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV及びウシAAVから選択される血清型のものである。
[0111] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、配列番号12~18から選択される配列を含む第1の置換;及び配列番号19~20から選択される配列を含む第2の置換を含む。
[0112] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、アミノ酸欠失及び置換を含み、置換は、配列番号12~20から選択される配列を含む。
[0113] 一部の実施形態において、組換えカプシドタンパク質サブユニットは、配列番号9(AAV9)と少なくとも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%、少なくとも99%又は100%同一の配列を有し、以下のアミノ酸置換の1つ以上を含む:I451S、I451F、I451Q、I451G、I451K、I451R、N452C、N452G、N452R、N452D、N452T、N452Q、G453Q、G453V、G453Y、G453R、G453F、G453D、S454P、S454Q、S454A、S454R、G455T、G455N、G455A、G455P、G455I、Q456V、Q456A、Q456I、N457M、N457P、N457R、N457Q、Q458N、Q458L、Q458F、Q458E、Q458H、Q458A、A587S、Q588K、Q588T、A589V、Q590E、Q590D、A591S、Q592W、Q592I、T593A、G594E、G594I。
[0114] 本明細書に記載のAAVカプシドタンパク質サブユニットのいずれも、HIループ中の修飾(例えば、置換又は欠失)をさらに含み得る。HIループは、それぞれのウイルスタンパク質(VP)サブユニットから延び、隣接する5回軸VPの一部を覆う、βストランドβH及びβI間のAAVカプシドタンパク質サブユニット表面上の突出ドメインである。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、HIループ中の1、2、3、4、5、6、7又は8つのアミノ酸置換を含む。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、HIループ中の以下の置換の1つ以上:P661R、T662S、Q666G、S667Dを含み、番号付けは、野生型AAV8カプシドタンパク質サブユニット(配列番号8)に対応する。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、HIループ中の以下の置換の1つ以上:P659R、T660S、A661T、K664Gを含み、番号付けは、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニット(配列番号9)に対応する。
[0115] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、1、2、3又は4つのアミノ酸置換を含み、それぞれの置換は、AAVカプシドタンパク質サブユニット上の異なる抗原性部位を修飾し、アミノ酸置換の少なくとも1つは、カプシドタンパク質サブユニットのHIループを修飾する。
[0116] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、第1、第2、第3及び第4のアミノ酸置換を含む。一部の実施形態において、置換の少なくとも1つは、カプシドタンパク質サブユニットのHIループを修飾する。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、HIループ中の以下の置換の1つ以上:P661R、T662S、Q666G、S667Dを含み、番号付けは、野生型AAV8カプシドタンパク質サブユニット(配列番号8)に対応するか;又はP659R、T660S、A661T、K664Gを含み、番号付けは、野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニット(配列番号9)に対応する。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、配列番号185~187のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、配列番号165~187のいずれか1つとの少なくとも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%の配列同一性を共有するアミノ酸配列を含む。
[0117] 本明細書に記載のAAVカプシドタンパク質サブユニットの1つ以上をコードする核酸又はそれを含むプラスミドも本明細書で提供される。ヌクレオチド配列は、DNA配列又はRNA配列であり得る。一部の実施形態において、細胞は、1つ以上の本明細書に記載の核酸又はプラスミドを含む。
[0118] 一部の実施形態において、AAVタンパク質カプシドは、本明細書に記載のAAVカプシドタンパク質サブユニットを含む。AAVタンパク質カプシドを含むウイルスベクター並びにAAVタンパク質カプシド、AAVカプシドタンパク質サブユニット及び/又はウイルスベクターを薬学的に許容可能な担体中で含む組成物が本明細書でさらに提供される。
[0119] 一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位の修飾は、1つ以上の抗原性部位への抗体による結合の低減をもたらす。一部の実施形態において、1つ以上の抗原性部位の修飾は、AAVカプシドタンパク質サブユニットを含むウイルス粒子の感染力の中和の阻害をもたらす。
[0120] 本明細書に記載のとおり、多数のAAVからのカプシドタンパク質サブユニットの核酸及びアミノ酸配列が当技術分野において公知である。したがって、天然AAVカプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸位置に「対応する」アミノ酸は、任意の他のAAVについて(例えば、配列アラインメントを使用することにより)容易に決定することができる。
[0121] 修飾カプシドタンパク質サブユニットは、現在公知の又は後に発見される任意のAAVのカプシドタンパク質サブユニットを修飾することにより産生することができる。さらに、修飾されるベースAAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然に生じるAAVカプシドタンパク質サブユニット(例えば、AAV2、AAV3a又は3b、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10又はAAV11カプシドタンパク質サブユニット又は表2に示されるAAVのいずれか)であり得るが、それに限定されるものではない。当業者は、AAVカプシドタンパク質サブユニットに対する種々の操作が当技術分野において公知であり、本開示が、天然に生じるAAVカプシドタンパク質サブユニットの修飾に限定されないことを理解する。例えば、修飾されるカプシドタンパク質は、天然に生じるAAV(例えば、天然に生じるAAVカプシドタンパク質サブユニット、例えばAAV2、AAV3a、AAV3b、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12又は現在公知の若しくは後に発見される任意の他のAAVに由来する)と比較して改変を既に有し得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、キメラカプシドタンパク質サブユニットであり得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、エンジニアリングされたAAV、例えばAAV2i8、AAV2g9、AAV-LK03、AAV7m8、AAV Anc80、AAV PHP.Bであり得る。
[0122] したがって、一部の実施形態において、修飾されるAAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然に生じるAAVに由来し得るが、カプシドタンパク質サブユニット中に挿入及び/又は置換され、及び/又は1つ以上のアミノ酸の欠失により既に改変された1つ以上の外来配列(例えば、天然ウイルスに対して外因性である)をさらに含む。
[0123] したがって、本明細書において特定のAAVカプシドタンパク質サブユニット(例えば、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10若しくはAAV11カプシドタンパク質サブユニット又は表2に示されるAAVのいずれかからのカプシドタンパク質サブユニットなど)に言及する場合、天然カプシドタンパク質サブユニット及び本明細書に記載の修飾以外の改変を有するカプシドタンパク質サブユニットを包含することが意図される。このような改変としては、置換、挿入及び/又は欠失が挙げられる。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列と比較してその中に挿入された1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20個、20個未満、30個未満、40個未満、50個未満、60個未満又は70個未満のアミノ酸(本明細書に記載の挿入以外)を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列と比較して1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20個、20個未満、30個未満、40個未満、50個未満、60個未満又は70個未満のアミノ酸置換(本明細書に記載のアミノ酸置換以外)を含み、一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列と比較して1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20個、20個未満、30個未満、40個未満、50個未満、60個未満又は70個未満のアミノ酸の欠失を含む。
[0124] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、天然AAVカプシドタンパク質サブユニット配列と少なくとも約90%、約95%、約97%、約98%又は約99%類似又は同一のアミノ酸配列を有する。
[0125] 2つ以上のアミノ酸配列間の配列類似性又は同一性を決定する方法は、当技術分野において公知である。配列類似性又は同一性は、核酸の全長又は核酸の示される一部について決定することができる。配列類似性又は同一性は、公知の標準的技術、例として、限定されるものではないが、Smith&Waterman, Adv. Appl. Math. 2, 482 (1981)の局所配列同一性アルゴリズムを使用して、Needleman&Wunsch, J Mol. Biol. 48, 443 (1970)の配列同一性アラインメントアルゴリズムにより、Pearson&Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 2444 (1988)の類似性検索方法により、これらのアルゴリズムのコンピュータ実装(Wisconsin Genetics Software PackageにおけるGAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA、Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, WI)により、Devereux et al., Nucl. Acid Res. 12, 387-395 (1984)により記載されたBest Fit配列プログラム又は目視により決定することができる。
[0126] 別の好適なアルゴリズムは、Altschul et al., J Mol. Biol. 215, 403-410, (1990)及びKarlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 5873-5787 (1993)に記載のBLASTアルゴリズムである。特に有用なBLASTプログラムは、Altschul et al., Methods in Enzymology, 266, 460-480 (1996);http://blast.wustl/edu/blast/README.htmlから得られたWU-BLAST-2プログラムである。WU-BLAST-2は、いくつかの検索パラメータを使用し、それらは、任意選択で、デフォルト値に設定される。パラメータは、動的な値であり、特定の配列の組成及び目的配列が検索されている特定のデータベースの組成に応じてプログラム自体により構築されるが、それらの値を調整して感度を増加させることができる。
[0127] さらに、追加の有用なアルゴリズムは、Altschul et al, (1997) Nucleic Acids Res. 25, 3389-3402に報告されているようなギャップBLASTである。
[0128] 本開示の目的のため、特に示されない限り、同一性パーセントは、blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgiにおいてオンラインで利用可能なBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)を使用して計算される。当業者は、他のアルゴリズムに適宜置き換え得ることを理解する。
[0129] 一部の実施形態において、タンパク質カプシドは、本明細書に記載の修飾AAVカプシドタンパク質サブユニットを含む。一部の実施形態において、タンパク質カプシドは、パルボウイルスカプシドであり、それは、さらに、自律性パルボウイルスカプシド又はディペンドウイルスカプシドであり得る。任意選択で、タンパク質カプシドは、AAVタンパク質カプシドである。一部の実施形態において、AAVタンパク質カプシドは、AAV1、AAV2、AAV3a、AAV3b、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、ウシAAVタンパク質カプシド、トリAAVタンパク質カプシド又は現在公知若しくは後に発見される任意の他のAAVである。AAV血清型の非限定的なリストは、表2に示される。AAVタンパク質カプシドは、表2に列記されるか、又は1つ以上の挿入、置換及び/又は欠失により上記のいずれかに由来する任意のAAV血清型であり得る。修飾ウイルスタンパク質カプシドによりパッケージングし、細胞中に移行させることができる分子としては、導入カセット(例えば、異種DNA又はRNA)、ポリペプチド、有機小分子、金属又はそれらの組み合わせが挙げられる。
[0130] 異種分子は、AAV感染において天然に見出されないもの、例えば野生型AAVゲノムによりコードされないものと定義される。さらに、治療有用分子は、宿主標的細胞中への分子の移行のためにキメラタンパク質カプシドの外側に会合させることができる。このような会合分子としては、DNA、RNA、有機小分子、金属、炭水化物、脂質及び/又はポリペプチドを挙げることができる。一部の実施形態において、治療有用分子は、タンパク質カプシド又はそのカプシドタンパク質に共有結合している(すなわちコンジュゲート又は化学結合している)。分子を共有結合させる方法は、当業者に公知である。
[0131] 修飾タンパク質カプシドは、新規タンパク質カプシド構造に対する抗体の発生においても使用される。さらなる代替形態として、細胞への抗原提示のために、例えば外因性アミノ酸配列に対する免疫応答を産生するための対象への投与のために外因性アミノ酸配列を修飾タンパク質カプシド又はそのカプシドタンパク質サブユニット中に挿入することができる。
[0132] 一部の実施形態において、目的ポリペプチド又は機能性RNAをコードする核酸を送達するウイルスベクターの投与前及び/又はその投与と同時に(例えば、互いに数分又は数時間以内に)、タンパク質カプシドを投与してある細胞部位を遮断することができる。例えば、本発明のタンパク質カプシドを送達して肝細胞上の細胞受容体を遮断することができ、その後又はそれと同時に送達ベクター(例えば、AAVベクター)を投与することができ、それは、肝細胞の形質導入を低減させ、他の標的(例えば、骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋)の形質導入を向上させ得る。
[0133] 一部の実施形態によれば、修飾タンパク質カプシドは、本明細書に記載の修飾ウイルスベクターの前及び/又はそれと同時に対象に投与することができる。さらに、本開示は、本発明の修飾タンパク質カプシド又はそのカプシドタンパク質サブユニットを含む組成物及び医薬配合物を提供し;任意選択で、組成物は、本明細書に記載の修飾ウイルスベクターも含む。
[0134] 一部の実施形態において、核酸(任意選択で、単離核酸)は、本明細書に記載の修飾タンパク質カプシドサブユニットをコードする。本明細書に記載の核酸並びに核酸及び/又はウイルスベクターを含む細胞(インビボ又は培養物中)がさらに提供される。一例として、ウイルスベクターは、(a)本明細書に記載の修飾AAVカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(b)少なくとも1つの末端リピート配列を含む核酸を含み得、核酸は、AAVタンパク質カプシドによってカプシド化されている。
[0135] 好適なウイルスベクターとしては、例えば、アデノウイルス、AAV、ヘルペスウイルス、ワクシニア、ポックスウイルス、バキュロウイルス、レンチウイルス、コロナウイルスなどが挙げられる。好適な核酸としては、限定されるものではないが、プラスミド、ファージ、YAC、BACなどが挙げられる。このような核酸及び細胞は、例えば、本明細書に記載の修飾ウイルスタンパク質カプシド、タンパク質カプシドサブユニット又はウイルスベクターの産生のための試薬(例えば、ヘルパーパッケージング構築物又はパッケージング細胞)として使用することができる。
[0136] 本明細書に記載のタンパク質カプシド及びカプシドタンパク質サブユニットは、当技術分野において公知の任意の方法を使用して、例えばバキュロウイルス系を使用することにより産生することができる(Brown et al., (1994) Virology 198: 477-488)。
[0137] 本明細書に記載のAAVカプシドタンパク質サブユニットに対する修飾は、「選択的」修飾である。このアプローチは、AAV血清型間での全サブユニット又はラージドメインスワップを用いる従来の研究とは対照的である(例えば、国際公開第00/28004号及びHauck et al., (2003) J. Virology 77: 2768-2774を参照されたい)。一部の実施形態において、「選択的」修飾は、約20、18、15、12、10、9、8、7、6、5、4又は3つ以下の連続アミノ酸の挿入及び/又は置換及び/又は欠失をもたらす。
[0138] 本明細書に記載の修飾カプシドタンパク質サブユニット及びタンパク質カプシドは、現在公知の又は後に同定される任意の他の修飾をさらに含み得る。例えば、AAVカプシドタンパク質サブユニット及びタンパク質カプシドは、それらが別のウイルス、任意選択で例えば国際公開第00/28004号に記載の別のパルボウイルス又はAAVからのカプシドタンパク質サブユニットの全部又は一部を含み得る点でキメラであり得る。
[0139] 一部の実施形態において、タンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニットは、タンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニットに、所望の標的組織上に存在する細胞表面分子と相互作用させる標的化配列(例えば、タンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニット中で置換又は挿入された)を含む、標的化されるタンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニットであり得る(例えば、国際公開第00/28004号及びHauck et al., (2003) J. Virology 77: 2768-2774);Shi et al., Human Gene Therapy 17: 353-361 (2006)[AAVカプシドタンパク質サブユニットの520及び/又は584位におけるインテグリン受容体結合モチーフRGDの挿入を記載];並びに米国特許第7,314,912号[AAV2カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸447、534、573及び587位後にRGDモチーフを含有するPIペプチドの挿入を記載]を参照されたい)。挿入を許容するAAVカプシドタンパク質サブユニット内の他の位置は、当技術分野において公知である(例えば、Grifman et al., Molecular Therapy 3: 964-975 (2001)により記載される449及び588位)。
[0140] 例えば、本明細書に記載のタンパク質カプシド又はカプシドタンパク質サブユニットは、ある目的標的組織(例えば、肝臓、骨格筋、心臓、横隔膜筋、腎臓、脳、胃、腸、皮膚、内皮細胞及び/又は肺)への比較的非効率的なトロピズムを有し得る。有利には、標的化配列をそれらの低形質導入ベクター中に取り込んで、それによりタンパク質カプシド(又はそのカプシドタンパク質サブユニット)に所望のトロピズム及び任意選択で特定の組織についての選択的トロピズムを付与することができる。標的化配列を含むAAVカプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド及びAAVベクターは、例えば、国際公開第00/28004号に記載される。別の例として、低形質導入ベクターを所望の標的組織に再指向する手段として、Wang et al., Annu Rev Biophys Biomol Struct. 35: 225-49 (2006)に記載される1つ以上の天然に生じないアミノ酸を本明細書に記載のAAVカプシドタンパク質サブユニット中にオルトゴナルな部位において取り込むことができる。有利には、これらの非天然アミノ酸を使用して目的分子をAAVカプシドタンパク質サブユニットに化学結合させることができ、その分子としては、限定されるものではないが、グリカン(マンノース-樹状細胞標的化);特定の癌細胞タイプへの標的化送達のためのRGD、ボンベシン又は神経ペプチド;特定の細胞表面受容体、例えば成長因子受容体、インテグリンに標的化されるファージディスプレイから選択されるRNAアプタマー又はペプチドなどが挙げられる。
[0141] 一部の実施形態において、標的化配列は、特定の細胞タイプへの感染を指向するカプシドタンパク質サブユニット配列(例えば、自律性パルボウイルスカプシド配列、AAVカプシドタンパク質サブユニット配列又は任意の他のウイルスカプシド配列)であり得る。
[0142] 別の非限定的な例として、ヘパリン又はヘパラン硫酸結合ドメイン(例えば、呼吸器合胞体ウイルスヘパリン結合ドメイン)を、典型的にはHS受容体に結合しないカプシドタンパク質サブユニット(例えば、AAV4、AAV5)中に挿入又は置換して得られる変異体へのヘパリン及び/又はヘパラン硫酸結合を付与することができる。
[0143] B19は、グロボシドをその受容体として使用して初代赤血球前駆細胞に感染する(Brown et al, (1993) Science 262: 114)。B19の構造は、8Å分解能で求められている(Agbandje-McKenna et al, (1994) Virology 203: 106)。グロボシドに結合するB19カプシドの領域は、アミノ酸399~406(Chapman et al, (1993) Virology 194: 419)、β-バレル構造E及びF間のループアウト領域(Chipman et al, (1996) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 93: 7502)にマッピングされている。したがって、B19カプシドのグロボシド受容体結合ドメインをAAVカプシドタンパク質サブユニット中に置換してタンパク質カプシド又はそれを含むウイルスベクターを赤血球系細胞に標的化することができる。
[0144] 一部の実施形態において、外因性標的化配列は、修飾AAVカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド又はウイルスベクターのトロピズムを改変するペプチドをコードする任意のアミノ酸配列であり得る。一部の実施形態において、標的化ペプチド又はタンパク質は、天然に生じるものであり得るか、又は代わりに完全若しくは部分的に合成によるものであり得る。例示的な標的化配列としては、細胞表面受容体及び糖タンパク質、例えばRODペプチド配列、ブラジキニン、ホルモン、ペプチド成長因子(例えば、上皮細胞成長因子、神経成長因子、線維芽細胞成長因子、血小板由来成長因子、インスリン様成長因子I及びIIなど)、サイトカイン、メラノサイト刺激ホルモン(例えば、a、β又はγ)、神経ペプチド及びエンドルフィンなど、並びに細胞をそれらのコグネイト受容体に標的化する能力を保持するそれらの断片に結合するリガンド及び他のペプチドが挙げられる。他の説明的なペプチド及びタンパク質としては、サブスタンスP、ケラチノサイト成長因子、神経ペプチドY、ガストリン放出ペプチド、インターロイキン2、ニワトリ卵白リゾチーム、エリスロポエチン、ゴナドリブクリン、コルチコスタチン、β-エンドルフィン、leu-エンケファリン、リモルフィン、アルファ-ネオエンケファリン、アンギオテンシン、ニューマジン、血管作用性腸ペプチド、ニューロテンシン、モチリン及び上記のその断片が挙げられる。一層さらなる代替形態として、毒素(例えば、破傷風毒素又はヘビ毒素、例えばアルファ-ブンガロトキシンなど)からの結合ドメインをカプシドタンパク質サブユニット中に標的化配列として置換することができる。一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニットは、Cleves (Current Biology 7: R318 (1997))により記載されるとおり「非古典的」インポート/エクスポートシグナルペプチド(例えば、線維芽細胞成長因子-1及び-2、インターロイキン1、HIV-1 Tatタンパク質、ヘルペスウイルスVP22タンパク質など)をAAVカプシドタンパク質サブユニット中に置換することにより修飾することができる。特定の細胞による取り込みを指向するペプチドモチーフも包含され、例えば、FVFLP(配列番号22)ペプチドモチーフは、肝細胞による取り込みを誘発する。
[0145] ファージディスプレイ技術及び当技術分野において公知の他の技術を使用して任意の目的細胞タイプを認識するペプチドを同定することができる。
[0146] 標的化配列は、細胞表面結合部位、例として受容体(例えば、タンパク質、炭水化物、糖タンパク質又はプロテオグリカン)に標的化する任意のペプチドをコードし得る。細胞表面結合部位の例としては、限定されるものではないが、ヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸及び他のグリコサミノグリカン、ムチン、糖タンパク質及びガングリオシド上に見出されるシアル酸部分、MHC1糖タンパク質、膜糖タンパク質上に見出される炭水化物成分、例としてマンノース、N-アセチルガラクトサミン、N-アセチルグルコサミン、フコース、ガラクトースなどが挙げられる。
[0147] 一部の実施形態において、ヘパラン硫酸(HS)又はヘパリン結合ドメインは、カプシドタンパク質サブユニット中に(例えば、他の点でHSにもヘパリンにも結合しないAAVタンパク質カプシドサブユニット中で)置換されている。HS/ヘパリン結合がアルギニン及び/又はリジンに富む「塩基性パッチ」により媒介されることは、当技術分野において公知である。一部の実施形態において、モチーフBXXB(配列番号23)に従う配列を用いることができ、「B」は、塩基性残基であり、Xは、中性及び/又は疎水性残基である。非限定的な例として、BXXBは、RGNR(配列番号24)であり得る。別の非限定的な例として、BXXBは、天然AAV2カプシドタンパク質サブユニット中のアミノ酸262から265位又は別のAAV血清型のカプシドタンパク質サブユニット中の対応位置において置換されている。
[0148] 表8は、好適な標的化配列の他の非限定的な例を示す。
[0149] 一部の実施形態において、標的化配列は、細胞中へのエントリーを標的化する別の分子への化学的カップリングに使用することができるペプチド(例えば、R基を介して化学的にカップリングさせることができるアルギニン及び/又はリジン残基を含み得る)であり得る。
[0150] 一部の実施形態において、AAVカプシドタンパク質サブユニット又はタンパク質カプシドは、国際公開第2006/066066号に記載の変異を含み得る。例えば、カプシドタンパク質サブユニットは、天然AAV2カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸263、705、708及び/又は716位における選択的アミノ酸置換又は別のAAV血清型からのカプシドタンパク質サブユニット中の対応する変化を含み得る。
[0151] 加えて又は代わりに、一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、AAV2カプシドタンパク質サブユニットのアミノ酸264位の直後に選択的アミノ酸挿入を含むか、又は他のAAVからのカプシドタンパク質サブユニット中の対応する変化を含む。「アミノ酸X位の直後に」は、その挿入が、示されるアミノ酸位置の直後にあることを意図する(例えば、「アミノ酸264位の後ろ」は、265位における点挿入又はさらに広範囲での挿入、例えば265~268位における挿入などを示す)。
[0152] さらに、一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、アミノ酸修飾、例えばPCT公開国際公開第2010/093784号(例えば、2i8)及び/又はPCT公開国際公開第2014/144229号(例えば、二重グリカン)に記載のアミノ酸修飾を含み得る。
[0153] 一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターが由来するAAV血清型の形質導入効率に対して均等な又は向上した形質導入効率を有し得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターが由来するAAV血清型の形質導入効率に対して低減した形質導入効率を有し得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターが由来するAAV血清型のトロピズムに対して均等な又は向上したトロピズムを有し得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターが由来するAAV血清型のトロピズムに対して改変された又は異なるトロピズムを有し得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、脳組織についてのトロピズムを有し得るか、又はそれを有するようにエンジニアリングされ得る。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド又はウイルスベクターは、肝組織についてのトロピズムを有し得るか、又はそれを有するようにエンジニアリングされ得る。
[0154] 本明細書に記載のAAVベクターを使用して異種核酸を細胞又は対象に送達することができる。例えば、修飾ベクターを使用してリソソーム蓄積症、例えばムコ多糖症(例えば、スライ症候群[β-グルクロニダーゼ]、ハーラー症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、シャイエ症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、ハーラー・シャイエ症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、ハンター症候群[イズロン酸スルファターゼ]、サンフィリポ症候群(A[ヘパランスルファミダーゼ]、B[N-アセチルグルコサミニダーゼ]、C[アセチル-CoA:アルファ-グルコサミニドアセチルトランスフェラーゼ]、D[N-アセチルグルコサミン6-スルファターゼ]、モルキオ症候群(A[ガラクトース-6-硫酸スルファターゼ]、B[β-ガラクトシダーゼ]、マロトー・ラミー症候群[N-アセチルガラクトサミン-4-スルファターゼ]など)、ファブリー病(a-ガラクトシダーゼ)、ゴーシェ病(グルコセレブロシダーゼ)又は糖原病(例えば、ポンペ病;リソソーム酸性アルファ-グルコシダーゼ)を本明細書に記載のとおり治療することができる。
[0155] 当業者は、一部のAAVカプシドタンパク質サブユニットについて、対応するアミノ酸位置がウイルス中に部分的若しくは完全に存在するか、又は代わりに完全に不存在であるかに応じて、対応する修飾が挿入及び/又は置換になることを認識する。
[0156] 一部の実施形態において、ウイルスベクターは、本明細書に記載の修飾カプシドタンパク質サブユニット及びタンパク質カプシドを含む。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、パルボウイルスベクター(例えば、パルボウイルスタンパク質カプシド及び/又はベクターゲノムを含む)、例えばAAVベクター(例えば、AAVタンパク質カプシド及び/又はベクターゲノムを含む)である。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、本明細書に記載の修飾カプシドタンパク質サブユニットを含む修飾AAVタンパク質カプシド及びベクターゲノムを含む。
[0157] 例えば、一部の実施形態において、ウイルスベクターは、(a)本明細書に記載の修飾カプシドタンパク質サブユニットを含む修飾タンパク質カプシド(例えば、修飾AAVタンパク質カプシド);及び(b)末端リピート配列(例えば、AAV TR)を含む核酸を含み、末端リピート配列を含む核酸は、修飾タンパク質カプシドによってカプシド化されている。核酸は、任意選択で、2つの末端リピート(例えば、2つのAAV TR)を含み得る。
[0158] 一部の実施形態において、ウイルスベクターは、目的ポリペプチド又は機能性RNAをコードする異種核酸を含む組換えウイルスベクターである。組換えウイルスベクターは、以下でより詳細に説明される。
[0159] 一部の実施形態において、ウイルスベクターは、(i)修飾カプシドタンパク質サブユニットを有さないウイルスベクターによる形質導入のレベルと比較して低減した肝臓の形質導入を有し;(ii)修飾カプシドタンパク質サブユニットを有さないウイルスベクターにより観察されるレベルと比較して向上した、動物対象におけるウイルスベクターによる全身性形質導入を示し;(iii)修飾カプシドタンパク質サブユニットを有さないウイルスベクターによる移動のレベルと比較して向上した、内皮細胞を越える移動を実証し、及び/又は(iv)修飾カプシドタンパク質サブユニットを有さないウイルスベクターによる形質導入のレベルと比較して筋肉組織(例えば、骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋)の形質導入の選択的な向上を示し、(v)肝組織の形質導入の選択的な向上を示し、及び/又は(vi)脳組織(例えば、ニューロン)の低減した形質導入を示す。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、肝臓への全身性形質導入を有する。
[0160] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)配列番号180又は175の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号180の配列を含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号175の配列を含む。
[0161] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、(i)配列番号180若しくは175の配列又は配列番号180若しくは175に対して約1~約25個のアミノ酸変異を含む配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号180又は175に対して1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25個以上のアミノ酸変異を含む。
[0162] 一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、約110~約160ヌクレオチド長である。一部の実施形態において、5’ITRは、3’ITRと同じ長さである。一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRは、異なる長さを有する。一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV又はウシAAVのゲノムから単離されるか又はそれに由来する。一部の実施形態において、5’ITRは、配列番号3003の配列を含む。一部の実施形態において、3’ITRは、配列番号3004の配列を含む。
[0163] 一部の実施形態において、プロモーターは、構成的プロモーターである。一部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である。一部の実施形態において、プロモーターは、組織特異的プロモーターである。一部の実施形態において、プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター、HSVTKプロモーター、CMVプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモーター、EF-1アルファプロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)プロモーター及びホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターからなる群から選択される。一部の実施形態において、プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター及びHSVTKプロモーターからなる群から選択される。一部の実施形態において、プロモーターは、配列番号3005、配列番号3006、配列番号3007又は配列番号3008のいずれか1つと少なくとも95%又は100%同一の配列を含む。
[0164] 一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも90%同一の配列を有する。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも95%同一の配列を有する。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも98%同一の配列を有する。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む。
[0165] 一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む。
[0166] 一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、シミアンウイルス40(SV40)、rBG、α-グロビン、β-グロビン、ヒトコラーゲン、ヒト成長ホルモン(hGH)、ポリオーマウイルス、ヒト成長ホルモン(hGH)及びウシ成長ホルモン(bGH)から選択される。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、rBGポリアデニル化シグナルである。
[0167] 一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012又は配列番号3013と少なくとも95%又は100%同一の配列を含む。
[0168] 一部の実施形態において、導入カセットは、エンハンサーをさらに含む。一部の実施形態において、エンハンサーは、CMVエンハンサーである。一部の実施形態において、エンハンサーは、配列番号3009の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
[0169] 一部の実施形態において、導入カセットは、イントロン配列をさらに含む。一部の実施形態において、イントロン配列は、キメラ配列である。
[0170] 一部の実施形態において、イントロン配列は、ハイブリッド配列である。一部の実施形態において、イントロン配列は、SV40から単離されるか又はそれに由来する配列を含む。一部の実施形態において、イントロン配列は、配列番号3010~3011のいずれか1つの配列を含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。
[0171] 本明細書に記載の修飾カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド及びウイルスベクターは、天然状態で特定位置における示されるアミノ酸を有する(すなわち変異体でない)カプシドタンパク質サブユニット、タンパク質カプシド及びウイルスベクターを排除することが当業者により理解される。
AAV導入カセット
[0172] 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの産生において使用されるAAV導入カセット、核酸及びプラスミドが本明細書に記載される。開示されるカセット、核酸及びプラスミドは、1つ以上の疾患又は障害の改善、治療及び/又は予防における治療有効性を有する1つ以上の導入遺伝子を発現させるために使用することができる配列を含む。
[0172] 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの産生において使用されるAAV導入カセット、核酸及びプラスミドが本明細書に記載される。開示されるカセット、核酸及びプラスミドは、1つ以上の疾患又は障害の改善、治療及び/又は予防における治療有効性を有する1つ以上の導入遺伝子を発現させるために使用することができる配列を含む。
[0173] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’逆位末端リピート(ITR);導入遺伝子;及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、プロモーター、導入遺伝子及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、プロモーター、導入遺伝子、ポリアデニル化配列及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、プロモーター、導入遺伝子、ポリアデニル化配列及び3’ITRを含み;導入カセットは、イントロン配列を含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、プロモーター、イントロン配列、導入遺伝子、ポリアデニル化配列及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、NPC1タンパク質又はその断片若しくはバリアントをコードする。
逆位末端リピート
[0174] 逆位末端リピート又はITR配列は、AAVプロウイルス組込みを媒介する、ビリオン中へのAAV DNAのパッケージングのための配列である。ITRは、AAV生活環における種々の活性に関与する。例えば、ITR配列は、ヘアピン構造を形成し得、形質移入後のプラスミドからの切出し、ベクターゲノムの複製並びに組込み及び宿主細胞ゲノムからのレスキューにおける役割を果たす。
[0174] 逆位末端リピート又はITR配列は、AAVプロウイルス組込みを媒介する、ビリオン中へのAAV DNAのパッケージングのための配列である。ITRは、AAV生活環における種々の活性に関与する。例えば、ITR配列は、ヘアピン構造を形成し得、形質移入後のプラスミドからの切出し、ベクターゲノムの複製並びに組込み及び宿主細胞ゲノムからのレスキューにおける役割を果たす。
[0175] 本開示のAAV導入カセットは、5’ITR及び3’ITRを含み得る。ITR配列は、約110~約160ヌクレオチド長、例えば110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159又は160ヌクレオチド長であり得る。一部の実施形態において、ITR配列は、約141ヌクレオチド長であり得る。一部の実施形態において、5’ITRは、3’ITRと同じ長さである。一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRは、異なる長さを有する。一部の実施形態において、5’ITRは、3’ITRよりも長く、他の実施形態において、3’ITRは、5’ITRよりも長い。
[0176] ITRは、任意のAAV、例えば表1に列記されるAAVのゲノムから単離されるか又はそれに由来し得る。一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV又はウシAAVのゲノムから単離されるか又はそれに由来する。一部の実施形態において、5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、AAV以外の別のパルボウイルス種のメンバーから単離され、それに由来する野生型又は変異ITRであり得る。例えば、一部の実施形態において、ITRは、ボカウイルス又はパルボウイルスB19から単離されるか又はそれに由来する野生型又は変異ITRであり得る。
[0177] 一部の実施形態において、ITRは、scAAVの産生を促進するための修飾を含む。一部の実施形態において、scAAVの産生を促進するための修飾は、ITRからの末端解離配列(TRS)の欠失である。一部の実施形態において、5’ITRは、野生型ITRであり、3’ITRは、末端解離配列を欠く変異ITRである。一部の実施形態において、3’ITRは、野生型ITRであり、5’ITRは、末端解離配列を欠く変異ITRである。一部の実施形態において、末端解離配列は、5’ITR及び3’ITRの両方で不存在である。他の実施形態において、scAAVの産生を促進するための修飾は、異なるヘアピン形成配列、例えばshRNA形成配列によるITRの置き換えである。
[0178] 一部の実施形態において、5’ITRは、配列番号3003の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含み得る。一部の実施形態において、3’ITRは、配列番号3004の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含み得る。一部の実施形態において、5’ITRは、配列番号3003の配列を含み、3’ITRは、配列番号3004の配列を含む。
[0179] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、1つ以上の「代理」ITR、すなわちITRと同じ機能を提供する非ITR配列を含む。例えば、Xie, J. et al., Mol. Ther., 25 (6): 1363-1374 (2017)を参照されたい。一部の実施形態において、AAV導入カセット中のITRは、代理ITRにより置き換えられる。一部の実施形態において、代理ITRは、ヘアピン形成配列を含む。一部の実施形態において、代理ITRは、ショートヘアピン(sh)RNA形成配列である。
プロモーター、エンハンサー、リプレッサー及び他の調節配列
[0180] 遺伝子発現は、所与のタンパク質についてのコード領域をフランキングするプロモーター及びエンハンサーと呼ばれるヌクレオチド配列により制御することができる。
[0180] 遺伝子発現は、所与のタンパク質についてのコード領域をフランキングするプロモーター及びエンハンサーと呼ばれるヌクレオチド配列により制御することができる。
[0181] 本明細書において使用されるとき、「プロモーター」という用語は、作動可能に連結された核酸の転写を指令する1つ以上の核酸制御配列を指す。プロモーターは、転写の開始部位付近の核酸配列、例えばTATAエレメントを含み得る。プロモーターは、転写因子により結合され得るシス作用ポリヌクレオチド配列も含み得る。
[0182] 「構成的」プロモーターは、ほとんどの環境的及び発生的条件下で活性なプロモーターである。「誘導性」プロモーターは、環境的又は発生的調節下で活性なプロモーターである。「作動可能に連結された」という用語は、核酸発現制御配列(例えば、プロモーター又は転写因子結合部位のアレイ)と第2の核酸配列との間の機能的な連結を指し、発現制御配列は、第2の配列に対応する核酸の転写を指令する。
[0183] 遺伝子発現は、転写の開始部位から数千塩基対ほどに局在し得る1つ以上の遠位「エンハンサー」又は「リプレッサー」エレメントによっても制御することができる。エンハンサー又はリプレッサーエレメントは、転写の開始部位から離れてエンハンサーエレメントが作用し得る例外を除き、転写の開始部位付近でシス作用エレメントに類似した方式で転写を調節する。
[0184] 一部の実施形態において、本明細書に記載のAAV導入カセットは、プロモーターを含む。プロモーターは、例えば、構成的プロモーター又は誘導性プロモーターであり得る。一部の実施形態において、プロモーターは、組織特異的プロモーターである。
[0185] 本明細書に記載のAAV導入カセット中で使用することができる例示的なプロモーターとしては、CMVプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)プロモーター及びホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターが挙げられる。一部の実施形態において、プロモーターは、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモーター、EF-1アルファプロモーター及びEF-1アルファショートプロモーターからなる群から選択される。一部の実施形態において、プロモーターは、配列番号3005~3008のいずれか1つから選択される配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
[0186] 一部の実施形態において、本明細書に記載のAAV導入カセットは、エンハンサーを含む。エンハンサーは、例えば、CMVエンハンサーであり得る。一部の実施形態において、エンハンサーは、配列番号3009の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
[0187] 本明細書に記載のAAV導入カセット中で使用することができる例示的な組織特異的プロモーター及びエンハンサーの非限定的なリストとしては、HMG-COAレダクターゼプロモーター、ステロール調節エレメント1(SRE-1)、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)プロモーター、ヒトC反応性タンパク質(CRP)プロモーター、ヒトグルコキナーゼプロモーター、コレステロール7-アルファヒドロイラーゼ(CYP-7)プロモーター、ベータ-ガラクトシダーゼアルファ-2,6シアリルトランスフェラーゼプロモーター、インスリン様成長因子結合タンパク質(IGFBP-1)プロモーター、アルドラーゼBプロモーター、ヒトトランスフェリンプロモーター、コラーゲンI型プロモーター、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)プロモーター、94の前立腺分泌タンパク質(PSP94)プロモーター、前立腺特異的抗原複合体プロモーター、ヒト腺性カリクレイン遺伝子プロモーター(hgt-1)、筋細胞特異的エンハンサー結合因子MEF-2、筋クレアチンキナーゼプロモーター、膵炎関連タンパク質プロモーター(PAP)、エラスターゼ1転写エンハンサー、膵特異的アミラーゼ及びエラスターゼエンハンサープロモーター、膵コレステロールエラスターゼ遺伝子プロモーター、ウテログロビンプロモーター、コレステロール側鎖開裂(SCC)プロモーター、ガンマ-ガンマエノラーゼ(ニューロン特異的エノラーゼ、NSE)プロモーター、ニューロフィラメント重鎖(NF-H)プロモーター、ヒトCGL-1/グランザイムBプロモーター、末端デオキシトランスフェラーゼ(TdT)、ラムダ5、VpreB及びlck(リンパ球特異的チロシンタンパク質キナーゼp561ck)プロモーター、ヒトCD2プロモーター及びその3’転写エンハンサー、ヒトNK及びT細胞特異的活性化(NKG5)プロモーター、pp60c-srcチロシンキナーゼプロモーター、器官特異的ネオ抗原(OSN)、分子量40kDa(p40)プロモーター、結腸特異的抗原-Pプロモーター、ヒトアルファ-ラクトアルブミンプロモーター、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)プロモーター、HER2/neuプロモーター、カゼインプロモーター、IgGプロモーター、絨毛性胎児性抗原プロモーター、エラスターゼプロモーター、ポルホビリノゲンデアミナーゼプロモーター、インスリンプロモーター、成長ホルモン因子プロモーター、チロシンヒドロキシラーゼプロモーター、アルブミンプロモーター、アルファフェトプロテインプロモーター、アセチルコリン受容体プロモーター、アルコールデヒドロゲナーゼプロモーター、アルファ又はベータグロビンプロモーター、T細胞受容体プロモーター、オステオカルシンプロモーター、IL-2プロモーター、IL-2受容体プロモーター、乳清(wap)プロモーター並びにMHCクラスIIプロモーターが挙げられる。
導入遺伝子
[0188] 本明細書に記載のAAV導入カセットは、標的細胞中での発現のための導入遺伝子を含む。
[0188] 本明細書に記載のAAV導入カセットは、標的細胞中での発現のための導入遺伝子を含む。
[0189] 導入遺伝子は、(1つ以上の)任意の目的異種核酸配列であり得る。このような核酸としては、ポリペプチド、例として治療(例えば、医学的又は獣医学的使用のための)又は免疫原性(例えば、ワクチンのための)ポリペプチド又はRNAをコードする核酸を挙げることができる。代わりに、核酸は、アンチセンス核酸、リボザイム、スプライセオソーム媒介/ramスプライシングを付与するRNA、干渉RNA(RNAi)、例として遺伝子サイレンシングを媒介するsiRNA、shRNA又はmiRNA及び他の非翻訳RNAをコードし得る。一部の実施形態において、核酸配列は、遺伝子編集を指令し得る。例えば、核酸は、遺伝子編集分子、例えばガイドRNA又はヌクレアーゼをコードし得る。一部の実施形態において、核酸は、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、ホーミングエンドヌクレアーゼ、TALEN(転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ)、NgAgo(アグロノート エンドヌクレアーゼ)、SGN(構造ガイド型エンドヌクレアーゼ)又はRGN(RNAガイド型ヌクレアーゼ)、例えばCas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼをコードし得る。一部の実施形態において、核酸は、宿主染色体上の遺伝子座と相同性を共有し、それと組換わり得る。このアプローチを利用して、例えば宿主細胞における遺伝子欠損を修正することができる。
[0190] 本開示によるウイルスベクターは、導入遺伝子を広範な細胞、例として分裂及び非分裂細胞中に送達する手段を提供する。ウイルスベクターを用いて、例えばインビトロでポリペプチドを産生するため又はエクスビボ遺伝子療法のため、インビトロで細胞に導入遺伝子を送達することができる。ウイルスベクターは、例えば、免疫原性若しくは治療ポリペプチド又は機能性RNAを発現させるため、導入遺伝子を、それを必要とする対象に送達する方法においてさらに有用である。この様式において、ポリペプチド又は機能性RNAは、対象においてインビボで産生され得る。対象は、ポリペプチドの欠損を有するため、対象は、ポリペプチドを必要とし得る。さらに、対象におけるポリペプチド又は機能性RNAの産生が一部の有益な効果を付与し得るため、その方法を実施することができる。本明細書において使用されるとき、「機能性RNA」という用語は、細胞において1つ以上の機能を有する任意の非コードRNA配列、例えば上記段落に記載のものを指す。
[0191] ウイルスベクターを使用して、培養細胞における又は対象における目的ポリペプチド又は機能性RNAの産生のために核酸を送達することもできる(例えば、ポリペプチドを産生するため又は例えばスクリーニング方法と連動して、対象に対する機能性RNAの効果を観察するために対象をバイオリアクターとして使用する)。
[0192] 一般に、本開示のウイルスベクターを用いて、ポリペプチド又は機能性RNAをコードする導入遺伝子を送達して、治療ポリペプチド又は機能性RNAを送達することが有益である任意の疾患状態を治療及び/又は予防することができる。
[0193] 一部の実施形態において、導入遺伝子は、NPC1の治療に有用である。一部の実施形態において、導入遺伝子は、NPC1タンパク質をコードする。NPC1タンパク質は、例えば、ヒトNPC1タンパク質であり得る。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも90%同一、少なくとも95%同一又は少なくとも98%同一の配列を有する。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、表9(番号付けは、配列番号3001又は3020に基づく)に列記される単一のヌクレオチド変化の1つ以上を含む。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質のトランケート形態である。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列又はそれと少なくとも90%同一、少なくとも95%同一、少なくとも96%同一、少なくとも97%同一、少なくとも98%同一若しくは少なくとも99%同一の配列を含む。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、配列番号3020の配列又はそれと少なくとも90%同一、少なくとも95%同一、少なくとも96%同一、少なくとも97%同一、少なくとも98%同一若しくは少なくとも99%同一の配列を含む。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、表9に列記される単一のヌクレオチド変化の1つ以上を有する配列番号3001又は3020の配列を含む。一部の実施形態において、NPC1タンパク質は、参照により全体として本明細書に組み込まれるUniProtアクセッション番号O15118に示される配列を有する。
[0194] 一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3002の配列又はそれと少なくとも90%同一、少なくとも95%同一、少なくとも96%同一、少なくとも97%同一、少なくとも98%同一若しくは少なくとも99%同一の配列を含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3002の配列又はそれに対して1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30個以上の核酸変化を有する配列を含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3001のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。
ポリアデニル化(ポリA)シグナル
[0195] ポリアデニル化シグナルは、ほぼ全ての哺乳動物遺伝子中で見出されるヌクレオチド配列であり、遺伝子転写物の3’末端への一続きのおよそ200個のアデノシン残基(ポリ(A)テール)の付加を制御する。ポリ(A)テールは、mRNAの安定性に寄与し、ポリ(A)テールを欠くmRNAは、急速に分解される。ポリ(A)テールの存在が翻訳の開始に影響を与えることにより、mRNAの翻訳可能性に正に寄与するという証拠もある。
[0195] ポリアデニル化シグナルは、ほぼ全ての哺乳動物遺伝子中で見出されるヌクレオチド配列であり、遺伝子転写物の3’末端への一続きのおよそ200個のアデノシン残基(ポリ(A)テール)の付加を制御する。ポリ(A)テールは、mRNAの安定性に寄与し、ポリ(A)テールを欠くmRNAは、急速に分解される。ポリ(A)テールの存在が翻訳の開始に影響を与えることにより、mRNAの翻訳可能性に正に寄与するという証拠もある。
[0196] 一部の実施形態において、本開示のAAV導入カセットは、ポリアデニル化シグナルを含む。ポリアデニル化シグナルは、シミアンウイルス40(SV40)、α-グロビン、β-グロビン、ヒトコラーゲン、ヒト成長ホルモン(hGH)、ポリオーマウイルス、ヒト成長ホルモン(hGH)及びウシ成長ホルモン(bGH)のポリアデニル化シグナルから選択することができる。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、rBGポリアデニル化シグナルである。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012又は配列番号3013の配列を含む。一部の実施形態において、ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012又は配列番号3013の配列と少なくとも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%同一の配列を含む。
スタッファー配列
[0197] AAVベクターは、典型的には、一般に約4kb~約5.2kb又はそれよりわずかに大きい定義されたサイズ範囲を有するDNAの挿入を許容する。したがって、より短い導入遺伝子配列について、挿入断片における追加の核酸を含めてAAVベクターに許容可能な要求される長さを達成することが必要であり得る。したがって、一部の実施形態において、本開示のAAV導入カセットは、スファー(suffer)配列を含み得る。スタッファー配列は、例えば、1~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~75、75~100、100~150、150~200、200~250、250~300、300~400、400~500、500~750、750~1,000、1,000~1,500、1,500~2,000、2,000~2,500、2,500~3,000、3,000~3,500、3,500~4,000、4,000~4,500から4,500~5,000ヌクレオチド長の配列であり得る。スタッファー配列は、それがベクターの機能や活性を妨げないように、カセット中に任意の所望位置で局在させることができる。
[0197] AAVベクターは、典型的には、一般に約4kb~約5.2kb又はそれよりわずかに大きい定義されたサイズ範囲を有するDNAの挿入を許容する。したがって、より短い導入遺伝子配列について、挿入断片における追加の核酸を含めてAAVベクターに許容可能な要求される長さを達成することが必要であり得る。したがって、一部の実施形態において、本開示のAAV導入カセットは、スファー(suffer)配列を含み得る。スタッファー配列は、例えば、1~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~75、75~100、100~150、150~200、200~250、250~300、300~400、400~500、500~750、750~1,000、1,000~1,500、1,500~2,000、2,000~2,500、2,500~3,000、3,000~3,500、3,500~4,000、4,000~4,500から4,500~5,000ヌクレオチド長の配列であり得る。スタッファー配列は、それがベクターの機能や活性を妨げないように、カセット中に任意の所望位置で局在させることができる。
イントロン配列
[0198] 一部の実施形態において、本開示のAAV導入カセットは、イントロン配列を含み得る。イントロン配列の包含は、イントロン配列の不存在下での発現と比較して発現を向上させ得る。一部において、イントロン配列は、転写因子の結合部位として機能せずに遺伝子発現を増加させ得る。例えば、イントロン配列は、転写速度、核輸送及び転写物安定性に影響を与えることにより転写物レベルを増加させ得る。一部の実施形態において、イントロン配列は、mRNA翻訳の効率を増加させる。
[0198] 一部の実施形態において、本開示のAAV導入カセットは、イントロン配列を含み得る。イントロン配列の包含は、イントロン配列の不存在下での発現と比較して発現を向上させ得る。一部において、イントロン配列は、転写因子の結合部位として機能せずに遺伝子発現を増加させ得る。例えば、イントロン配列は、転写速度、核輸送及び転写物安定性に影響を与えることにより転写物レベルを増加させ得る。一部の実施形態において、イントロン配列は、mRNA翻訳の効率を増加させる。
[0199] 一部の実施形態において、イントロン配列は、ハイブリッド又はキメラ配列である。一部の実施形態において、イントロン配列は、SV40、β-グロビン、ニワトリβ-アクチン、マウス微小ウイルス(MVM)、第IX因子及び/又はヒトIgG(重鎖又は軽鎖)の1つ以上のイントロン配列から単離されるか又はそれに由来する。一部の実施形態において、イントロン配列は、SV40から単離されるか又はそれに由来する。一部の実施形態において、イントロン配列は、キメラである。一部の実施形態において、イントロン配列は、配列番号3010若しくは配列番号3011の配列又はそれと少なくとも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%同一の配列を含む。
[0200] イントロン配列は、それがAAVベクターの産生を妨害しない導入カセットのいずれの場所にも局在させることができる。例えば、一部の実施形態において、イントロン配列は、プロモーターと導入遺伝子との間に局在させることができる。
例示的なAAV導入カセット
[0201] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)導入カセットは、5’逆位末端リピート(ITR)、プロモーター、導入遺伝子、ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)導入カセットは、5’逆位末端リピート(ITR)、プロモーター、イントロン配列、導入遺伝子、ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、NPC1タンパク質をコードする。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、エンハンサーをさらに含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、イントロン配列をさらに含む。
[0201] 一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)導入カセットは、5’逆位末端リピート(ITR)、プロモーター、導入遺伝子、ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、アデノ随伴ウイルス(AAV)導入カセットは、5’逆位末端リピート(ITR)、プロモーター、イントロン配列、導入遺伝子、ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、NPC1タンパク質をコードする。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、エンハンサーをさらに含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、イントロン配列をさらに含む。
[0202] 一部の実施形態において、5’ITRは、配列番号3003の配列を含み、3’ITRは、配列番号3004の配列を含む。一部の実施形態において、エンハンサーは、配列番号3009の配列を含む。一部の実施形態において、プロモーターは、配列番号3005~3008のいずれか1つの配列を含む。一部の実施形態において、イントロン配列は、配列番号3010又は3011の配列を含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む。一部の実施形態において、ポリAシグナルは、配列番号3012又は3013の配列を含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。
[0203] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、CBAプロモーター、SV40イントロン、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、SV40ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、GUSB240プロモーター、キメライントロン、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、rBGポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、GUSB379プロモーター、SV40イントロン、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、rBGポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、GUSB240プロモーター、キメライントロン、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、SV40ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、GUSB240プロモーター、SV40イントロン、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、SV40ポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、AAV導入カセットは、5’ITR、CMVエンハンサー、HSVTKプロモーター、NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子、rBGポリアデニル化シグナル及び3’ITRを含む。
[0204] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、配列番号3005の配列を含むCBAプロモーター、配列番号3010の配列を含むSV40イントロン、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3012を含むSV40ポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0205] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、配列番号3006の配列を含むGUSB240プロモーター、配列番号3011を含むキメライントロン、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3013を含むrBGポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0206] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、配列番号3006を含むGUSB379プロモーター、配列番号3010の配列を含むSV40イントロン、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3013を含むrBGポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0207] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、配列番号3007を含むGUSB240プロモーター、配列番号3011の配列を含むキメライントロン、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3012を含むSV40ポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0208] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、配列番号3006を含むGUSB240プロモーター、配列番号3010の配列を含むSV40イントロン、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3012を含むSV40ポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0209] 一部の実施形態において、AAV導入カセットは、配列番号3003の配列を含む5’ITR、CMVエンハンサー、配列番号3008を含むHSVTKプロモーター、NPC1タンパク質(配列番号3001)をコードする導入遺伝子、配列番号3013を含むrBGポリアデニル化シグナル及び配列番号3004の配列を含む3’ITRを含む。
[0210] 一部の実施形態において、核酸は、AAV導入カセットを含む。一部の実施形態において、核酸は、導入遺伝子を含み、導入遺伝子は、配列番号3001のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、導入遺伝子を含み、導入遺伝子は、配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含み、導入遺伝子は、配列番号3001又は配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含み;核酸は、イントロン配列を含み;導入遺伝子は、配列番号3001又は配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);ニワトリベータ-アクチンプロモーター;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含み;導入カセットは、イントロン配列を含み;導入遺伝子は、配列番号3001又は配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;イントロン配列;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含み;導入遺伝子は、配列番号3001又は配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。一部の実施形態において、核酸は、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);ニワトリベータ-アクチンプロモーター;イントロン配列;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含み;導入遺伝子は、配列番号3001又は配列番号3020のアミノ酸配列をコードする。本明細書に記載のAAV導入カセットは、標準的な分子生物学技術を使用してベクター(例えば、プラスミド又はバクミド)中に取り込むことができる。ベクター(例えば、プラスミド又はバクミド)は、AAVの産生中に使用される1つ以上の遺伝子エレメント、例として例えばAAV rep遺伝子及びcap遺伝子並びにヘルパーウイルスタンパク質配列をさらに含み得る。
ウイルスベクターを産生する方法
[0211] ウイルスベクターを産生する方法も本明細書で提供される。一部の実施形態において、中和抗体を回避するAAVベクターを産生する方法は、a)AAVカプシドタンパク質サブユニット又はタンパク質カプシド上の三次元抗原性フットプリントを形成する接触アミノ酸残基を同定すること;b)(a)において同定された接触アミノ酸残基のアミノ酸置換を含むAAVカプシドタンパク質サブユニットのライブラリーを生成すること;c)(b)のAAVカプシドタンパク質サブユニットのライブラリーからのカプシドタンパク質サブユニットを含むAAV粒子を産生すること;d)(c)のAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で細胞と接触させること;e)少なくとも1つの感染サイクルを完了し、対照AAV粒子と類似の力価まで複製し得るAAV粒子を選択すること:1)(e)において選択されたAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で中和抗体及び細胞と接触させること;並びにg)(f)の中和抗体により中和されないAAV粒子を選択することを含む。接触アミノ酸残基を同定する方法の非限定的な例としては、ペプチドエピトープマッピング及び/又は低温電子顕微鏡法が挙げられる。
[0211] ウイルスベクターを産生する方法も本明細書で提供される。一部の実施形態において、中和抗体を回避するAAVベクターを産生する方法は、a)AAVカプシドタンパク質サブユニット又はタンパク質カプシド上の三次元抗原性フットプリントを形成する接触アミノ酸残基を同定すること;b)(a)において同定された接触アミノ酸残基のアミノ酸置換を含むAAVカプシドタンパク質サブユニットのライブラリーを生成すること;c)(b)のAAVカプシドタンパク質サブユニットのライブラリーからのカプシドタンパク質サブユニットを含むAAV粒子を産生すること;d)(c)のAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で細胞と接触させること;e)少なくとも1つの感染サイクルを完了し、対照AAV粒子と類似の力価まで複製し得るAAV粒子を選択すること:1)(e)において選択されたAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で中和抗体及び細胞と接触させること;並びにg)(f)の中和抗体により中和されないAAV粒子を選択することを含む。接触アミノ酸残基を同定する方法の非限定的な例としては、ペプチドエピトープマッピング及び/又は低温電子顕微鏡法が挙げられる。
[0212] 三次元抗原性フットプリント内の抗体接触残基の分解及び同定は、ランダム、合理的及び/又は縮重変異誘発を介するそれらの後続の修飾を可能として抗体回避AAVタンパク質カプシド及び/又はカプシドタンパク質サブユニットを生成し、それは、さらなる選択及び/又はスクリーニングを介して同定することができる。
[0213] したがって、一部の実施形態において、中和抗体を回避するAAVベクターを産生する方法は、a)AAVカプシドタンパク質サブユニット及び/又はタンパク質カプシド上の三次元抗原性フットプリントを形成する接触アミノ酸残基を同定すること;b)ランダム、合理的及び/又は縮重変異誘発による(a)において同定された接触アミノ酸残基のアミノ酸置換を含むAAVカプシドタンパク質サブユニットを生成すること;c)(b)のAAVカプシドタンパク質サブユニットからのカプシドタンパク質サブユニットを含むAAV粒子を産生すること;d)(c)のAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で細胞と接触させること;e)少なくとも1つの感染サイクルを完了し、対照AAV粒子と類似の力価まで複製し得るAAV粒子を選択すること;f)(e)において選択されたAAV粒子を、感染及び複製が生じ得る条件下で中和抗体及び細胞と接触させること;並びにg)(f)の中和抗体により中和されないAAV粒子を選択することを含む。
[0214] 接触アミノ酸残基を同定する方法の非限定的な例としては、ペプチドエピトープマッピング及び/又は低温電子顕微鏡法が挙げられる。ランダム、合理的及び/又は縮重変異誘発による接触アミノ酸残基のアミノ酸置換を含むAAVカプシドタンパク質サブユニットを生成する方法は、当技術分野において公知である。
[0215] この包括的アプローチは、任意のAAVタンパク質カプシド及び/又はカプシドタンパク質サブユニットの修飾に適用することができるプラットフォーム技術を表す。このプラットフォーム技術の適用は、元のAAVカプシドタンパク質サブユニットテンプレートに由来するAAV抗原性バリアントを形質導入効率の損失なしで生じさせる。1つの利点及び利益として、この技術の適用は、AAVベクターでの遺伝子療法の適格を有する患者のコホートを拡張する。
[0216] 一部の実施形態において、ウイルスベクターを産生する方法は、細胞に、(a)少なくとも1つのTR配列(例えば、AAV TR配列)を含む核酸テンプレート、並びに(b)核酸テンプレートの複製及びAAVタンパク質カプシド中へのカプシド化に十分なAAV配列(例えば、AAVカプシドサブユニットをコードするAAV rep配列及びAAV cap配列)を提供することを含む。任意選択で、核酸テンプレートは、少なくとも1つの異種核酸配列をさらに含む。一部の実施形態において、核酸テンプレートは、2つのAAV ITR配列を含み、それらは、異種核酸配列(存在する場合)に対して5’及び3’に局在するが、それと直接連続する必要はない。
[0217] 核酸テンプレート並びにAAV rep及びcap配列は、AAVタンパク質カプシド内でパッケージングされた核酸テンプレートを含むウイルスベクターが細胞中で産生されるような条件下で提供する。方法は、ウイルスベクターを細胞から回収するステップをさらに含み得る。ウイルスベクターは、培地から及び/又は細胞を溶解させることにより回収することができる。
[0218] 細胞は、AAVウイルス複製について許容性の細胞であり得る。当技術分野において公知の任意の好適な細胞を用いることができる。一部の実施形態において、細胞は、哺乳類細胞である。別の選択肢として、細胞は、複製欠損ヘルパーウイルスから欠失した機能を提供するトランス相補パッケージング細胞系、例えば293細胞又は他のE1aトランス相補細胞であり得る。
[0219] AAV複製及びカプシドタンパク質サブユニット配列は、当技術分野において公知の任意の方法により提供することができる。現在のプロトコルは、典型的には、単一のプラスミド上のAAV rep/cap遺伝子を発現させる。AAV複製及びパッケージング配列は一緒に提供する必要はないが、そうすることが簡便であり得る。AAV rep及び/又はcap配列は、任意のウイルス又は非ウイルスベクターにより提供することができる。例えば、rep/cap配列は、ハイブリッドアデノウイルス又はヘルペスウイルスベクターにより提供する(例えば、欠失アデノウイルスベクターのE1a又はE3領域中に挿入する)ことができる。EBVベクターを用いてAAV cap及びrep遺伝子を発現させることもできる。この方法の1つの利点は、EBVベクターがエピソーム性であり、依然として連続的な細胞分裂全体にわたり高コピー数を維持することである(すなわち「EBVベース核エピソーム」と称される染色体外エレメントとして細胞中に安定的に組み込まれる、Margolski, (1992) Curr. Top. Microbiol. Immun. 158: 67を参照されたい)。
[0220] さらなる代替形態として、rep/cap配列を細胞中に安定的に取り込むことができる。
[0221] 典型的には、AAV rep/cap配列は、それらの配列のレスキュー及び/又はパッケージングを防止するためにTRによりフランキングされない。
[0222] 核酸テンプレートは、当技術分野において公知の任意の方法を使用して細胞に提供することができる。例えば、テンプレートは、プラスミド又はウイルスベクターにより供給することができる。一部の実施形態において、核酸テンプレートは、ヘルペスウイルス又はアデノウイルスベクターにより供給する(例えば、欠失アデノウイルスのE1a又はE3領域中に挿入する)。別の説明として、Palombo et al., (1998) J. Virology 72: 5025は、AAV TRによりフランキングされたレポーター遺伝子を担持するバキュロウイルスベクターを記載する。EBVベクターを用いてrep/cap遺伝子に関して上記のとおりテンプレートを送達することもできる。
[0223] 一部の実施形態において、核酸テンプレートは、複製rAAVウイルスにより提供する。一部の実施形態において、核酸テンプレートを含むAAVプロウイルスは、細胞の核中に安定的に組み込む。
[0224] ウイルス力価を向上させるため、増殖性AAV感染を促進するヘルパーウイルス機能(例えば、アデノウイルス又はヘルペスウイルス)を細胞に提供することができる。AAV複製に必要なヘルパーウイルス配列は、当技術分野において公知である。典型的には、これらの配列は、ヘルパーアデノウイルス又はヘルペスウイルスベクターにより提供する。代わりに、アデノウイルス又はヘルペスウイルス配列は、別の非ウイルス又はウイルスベクターにより、例えばFerrari et al., (1997) Nature Med. 3: 1295並びに米国特許第6,040,183号及び同第6,093,570号により記載される、効率的なAAV産生を促進するヘルパー遺伝子の全てを担持する非感染性アデノウイルスミニプラスミドとして提供することができる。
[0225] さらに、ヘルパーウイルス機能は、染色体中に埋め込まれるか、又は安定的染色体外エレメントとして維持されたヘルパー配列を有するパッケージング細胞により提供することができる。一般に、ヘルパーウイルス配列は、AAVビリオン中にパッケージングすることができず、例えばITRによりフランキングされていない。
[0226] 当業者は、AAV複製及びカプシドタンパク質サブユニット配列並びにヘルパーウイルス配列(例えば、アデノウイルス配列)を単一のヘルパー構築物上で提供することが有利であり得ることを認識する。このヘルパー構築物は、非ウイルス又はウイルス構築物であり得る。1つの非限定的な説明として、ヘルパー構築物は、AAV rep/cap遺伝子を含むハイブリッドアデノウイルス又はハイブリッドヘルペスウイルスであり得る。
[0227] 一部の実施形態において、AAV rep/cap配列及びアデノウイルスヘルパー配列は、単一のアデノウイルスヘルパーベクターにより供給する。さらに、このベクターは、核酸テンプレートをさらに含み得る。AAV rep/cap配列及び/又はrAAVテンプレートは、アデノウイルスの欠失領域(例えば、E1a又はE3領域)中に挿入することができる。
[0228] 一部の実施形態において、AAV rep/cap配列及びアデノウイルスヘルパー配列は、単一のアデノウイルスヘルパーベクターにより供給する。この実施形態によれば、rAAVテンプレートは、プラスミドテンプレートとして提供することができる。
[0229] 一部の実施形態において、AAV rep/cap配列及びアデノウイルスヘルパー配列は、単一のアデノウイルスヘルパーベクターにより提供し、rAAVテンプレートは、プロウイルスとして細胞中に組み込む。代わりに、rAAVテンプレートは、細胞内に染色体外エレメントとして(例えば、EBVベース核エピソームとして)維持されたEBVベクターにより提供する。
[0230] 一部の実施形態において、AAV rep/cap配列及びアデノウイルスヘルパー配列は、単一のアデノウイルスヘルパーにより提供する。rAAVテンプレートは、別個の複製ウイルスベクターとして提供することができる。例えば、rAAVテンプレートは、rAAV粒子又は第2の組換えアデノウイルス粒子により提供することができる。
[0231] 上記方法によれば、ハイブリッドアデノウイルスベクターは、典型的には、アデノウイルス複製及びパッケージングに十分なアデノウイルス5’及び3’シス配列(すなわちアデノウイルス末端リピート及びPAC配列)を含む。AAV rep/cap配列及び存在する場合にはrAAVテンプレートは、アデノウイルス骨格中で埋め込まれ、5’及び3’シス配列によりフランキングされ、その結果、それらの配列をアデノウイルスタンパク質カプシド中にパッケージングすることができる。上記のとおり、アデノウイルスヘルパー配列及びAAV rep/cap配列は、一般に、ITRによりフランキングされておらず、その結果、それらの配列がAAVビリオン中にパッケージングされない。Zhang et al.,((2001)Gene Ther.18:7041-12)は、アデノウイルス並びにAAV rep及びcap遺伝子の両方を含むキメラヘルパーを記載する。
[0232] ヘルペスウイルスも、AAVパッケージング方法においてヘルパーウイルスとして使用することができる。AAV Repタンパク質をコードするハイブリッドヘルペスウイルスは、有利には、スケーラブルAAVベクター産生スキームを容易にし得る。AAV-2 rep及びcap遺伝子を発現するハイブリッド単純ヘルペスウイルスI型(HSV-1)ベクターは、(Conway et al., (1999) Gene Therapy 6: 986及び国際公開第00/17377号に記載される。
[0233] さらなる代替形態として、ウイルスベクターは、例えば、Urabe et al., (2002) Human Gene Therapy 13: 1935-43により記載されるとおり、バキュロウイルスベクターを使用して昆虫細胞中で産生してrep/cap遺伝子及びrAAVテンプレートを送達することができる。
[0234] 混入ヘルパーウイルスを有さないAAVベクターストックは、当技術分野において公知の任意の方法により得ることができる。例えば、AAV及びヘルパーウイルスは、サイズに基づいて容易に区別することができる。AAVは、ヘパリン基質についての親和性に基づいてヘルパーウイルスから分離することもできる(Zolotukhin et al. (1999) Gene Therapy 6: 973)。いかなる混入ヘルパーウイルスも複製可能でないように、欠失複製欠損ヘルパーウイルスを使用することができる。さらなる代替形態として、AAVウイルスのパッケージングを媒介するためにアデノウイルス初期遺伝子発現のみが要求されるため、後期遺伝子発現を欠くアデノウイルスヘルパーを用いることができる。後期遺伝子発現を欠損するアデノウイルス変異体は、当技術分野において公知である(例えば、ts100K及びts149アデノウイルス変異体)。
組換えウイルスベクター
[0235] 本明細書に記載のウイルスベクターは、インビトロ、エクスビボ及びインビボでの細胞への核酸の送達に有用である。特に、ウイルスベクターを有利に用いて核酸を動物、例として哺乳類細胞に送達するか又は移行させることができる。したがって、一部の実施形態において、核酸は、本明細書に記載のタンパク質カプシドによってカプシド化することができる。一部の実施形態において、核酸は、導入カセットである。一部の実施形態において、導入カセットは、ベクターゲノム(例えば、5’ITR、導入遺伝子及び3’ITR)を含む。一部の実施形態において、核酸は、AAV導入カセットである。
[0235] 本明細書に記載のウイルスベクターは、インビトロ、エクスビボ及びインビボでの細胞への核酸の送達に有用である。特に、ウイルスベクターを有利に用いて核酸を動物、例として哺乳類細胞に送達するか又は移行させることができる。したがって、一部の実施形態において、核酸は、本明細書に記載のタンパク質カプシドによってカプシド化することができる。一部の実施形態において、核酸は、導入カセットである。一部の実施形態において、導入カセットは、ベクターゲノム(例えば、5’ITR、導入遺伝子及び3’ITR)を含む。一部の実施形態において、核酸は、AAV導入カセットである。
[0236] ウイルスベクターにより送達される導入カセット配列は、任意の目的異種核酸配列であり得る。目的核酸としては、ポリペプチド、例として治療(例えば、医薬又は獣医薬的使用のための)又は免疫原性(例えば、ワクチンのための)ポリペプチド又はRNAをコードする核酸が挙げられる。一部の実施形態において、導入カセットは、5’ITR及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、導入カセットは、5’ITR、導入遺伝子及び3’ITRを含む。一部の実施形態において、導入遺伝子は、治療タンパク質又はRNAをコードする。
[0237] 治療ポリペプチドとしては、限定されるものではないが、嚢胞性線維症膜貫通調節タンパク質(CFTR)、ジストロフィン(例として、ミニ及びマイクロジストロフィン、例えばVincent et al, (1993) Nature Genetics 5: 130、米国特許出願公開第2003/017131号;国際公開第2008/088895号、Wang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 1 3714-13719 (2000);及びGregorevic et al., Mol. Ther. 16: 657-64 (2008)を参照されたい)、ミオスタチンプロペプチド、フォリスタチン、アクチビン11型可溶性受容体、IGF-1、アポリポタンパク質、例えばapoA(apoA1、apoA2、apoA4、apoA-V)、apoB(apoB100、ApoB48)、apoC(apoCI、apoCII、apoCIII、apoCIV)、apoD、apoE、apoH、apoL、apo(a)、抗炎症性ポリペプチド、例えばIカッパBドミナント変異体、アミロイドベータ、タウ、サルコスパン、ユートロフィン(Tinsley et al, (1996) Nature 384: 349)、ミニユートロフィン、凝固因子(例えば、第VIII因子、第IX因子、第X因子など)、エリスロポエチン、アンギオスタチン、エンドスタチン、カタラーゼ、チロシンヒドロキシラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ、レプチン、LDL受容体、リポタンパク質リパーゼ、プログラニュリン、オルニチントランスカルバミラーゼ、β-グロビン、α-グロビン、スペクトリン、アルファ-1-アンチトリプシン、アデノシンデアミナーゼ、ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ、β-グルコセレブロシダーゼ、バッテニン、スフィンゴミエリナーゼ、リソソームヘキソサミニダーゼA、分枝鎖ケト酸デヒドロゲナーゼ、フラタキシン、RP65タンパク質、サイトカイン(例えば、アルファ-インターフェロン、ベータ-インターフェロン、ガンマ-インターフェロン、インターロイキン-2、インターロイキン-4、アルファシヌクレイン、パーキン、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、リンホトキシンなど)、ペプチド成長因子、神経栄養因子及びホルモン(例えば、ソマトトロピン、インスリン、インスリン様成長因子1及び2、血小板由来成長因子、上皮細胞成長因子、線維芽細胞成長因子、神経成長因子、神経栄養因子3及び4、脳由来神経栄養因子、骨形成タンパク質[例として、RANKL及びVEGF]、グリア由来成長因子、トランスフォーミング成長因子-α及び-βなど)、ハンチンギン、リソソーム酸性アルファ-グルコシダーゼ、イズロン酸-2-スルファターゼ、N-スルホグルコサミンスルホヒドロラーゼ、アルファ-ガラクトシダーゼA、受容体(例えば、腫瘍壊死成長因子可溶性受容体)、S100A1、ユビキチンタンパク質リガーゼE3、パルブアルブミン、アデニリルシクラーゼ6型、カルシウムハンドリングを調節する分子(例えば、SERCA2A、PP1のインヒビター1及びその断片[例えば、国際公開第2006/029319号及び国際公開第2007/100465号])、Gタンパク質共役受容体キナーゼ2型ノックダウンを誘起する分子、例えばトランケートされた構成的に活性のbARKct、抗炎症性因子、例えばIRAP、抗ミオスタチンタンパク質、アスパルトアシラーゼ、モノクローナル抗体(例として、一本鎖モノクローナル抗体;例示的なMabは、Herceptin(登録商標)Mabである)、神経ペプチド及びその断片(例えば、ガラニン、神経ペプチドY(米国特許第7,071,172号を参照されたい))、血管新生インヒビター、例えばバゾヒビン及び他のVEGFインヒビター(例えば、バゾヒビン2[国際公開第2006/073052号を参照されたい])が挙げられる。他の説明的な異種核酸配列は、自殺遺伝子産物(例えば、チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、ジフテリア毒素及び腫瘍壊死因子)、宿主の因子の転写を向上させるか又は阻害するタンパク質(例えば、転写エンハンサー又は阻害エレメントに結合しているヌクレアーゼ不活性型Cas9、転写エンハンサー又は阻害エレメントに結合しているジンクフィンガータンパク質、転写エンハンサー又は阻害エレメントに結合している転写活性化因子様(TAL)エフェクター)、癌療法において使用される薬剤に対する耐性を付与するタンパク質、腫瘍抑制遺伝子産物(例えば、p53、Rb、Wt-1)、TRAIL、FASリガンド並びに治療を必要とする対象において治療効果を有する任意の他のポリペプチドをコードする。AAVベクターを使用して、モノクローナル抗体及び抗体断片、例えばミオスタチンに対して指向される抗体又は抗体断片を送達することもできる(例えば、Fang et al., Nature Biotechnology 23: 584-590 (2005)を参照されたい)。ポリペプチドをコードする異種核酸配列としては、レポーターポリペプチド(例えば、酵素)をコードする配列が含まれる。レポーターポリペプチドは、当技術分野において公知であり、それとしては、限定されるものではないが、緑色蛍光タンパク質、β-ガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ及びクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子が挙げられる。
[0238] 任意選択で、異種核酸は、分泌ポリペプチド(例えば、天然状態で分泌ポリペプチドであるか、又は例えば当技術分野において公知の分泌シグナル配列との作動可能な会合により分泌されるようにエンジニアリングされたポリペプチド)をコードする。
[0239] 代わりに、一部の実施形態において、異種核酸は、アンチセンス核酸、リボザイム(例えば、米国特許第5,877,022号に記載)、スプライセオソーム媒介/ram-スプライシングを誘起するRNA(Puttaraju et al., (1999) Nature Biotech. 17: 246;米国特許第6,013,487号;米国特許第6,083,702号を参照されたい)、遺伝子サイレンシングを媒介する干渉RNA(RNAi)、例としてsiRNA、shRNA又はmiRNA(Sharp et al., (2000) Science 287: 2431を参照されたい)及び他の非翻訳RNA、例えば「ガイド」RNA(Gorman et al., (1998) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95: 4929;Yuanらの米国特許第5,869,248号)などをコードし得る。例示的な非翻訳RNAとしては、多剤耐性(MDR)遺伝子産物に対するRNAi(例えば、腫瘍を治療及び/又は予防するため、及び/又は化学療法による損傷を予防するために心臓に投与するため)、ミオスタチンに対するRNAi(例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィーのため)、VEGFに対するRNAi(例えば、腫瘍を治療及び/又は予防するため)、ホスホランバンに対するRNAi(例えば、心血管疾患を治療するため、例えばAndino et al., J. Gene Med. 10: 132-142 (2008)及びLi et al., Acta Pharmacol Sin. 26: 51-55 (2005)を参照されたい);ホスホランバン阻害又はドミナントネガティブ分子、例えばホスホランバンS16E(例えば、心血管疾患を治療するため、例えばHoshijima et al., Nat. Med. 8: 864-871 (2002)を参照されたい)、アデノシンキナーゼに対するRNAi(例えば、てんかんのため)並びに病原体及びウイルス(例えば、B型及び/又はC型肝炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、CMV、単純ヘルペスウイルス、ヒトパピローマウイルスなど)に対して指向されるRNAiが挙げられる。
[0240] さらに、代替的スプライシングを指向する核酸配列を送達することができる。説明すると、ジストロフィンエクソン51の5’及び/又は3’スプライス部位に相補的なアンチセンス配列(又は他の阻害配列)をU1又はU7小核(sn)RNAプロモーターとともに送達してこのエクソンのスキッピングを誘導することができる。例えば、アンチセンス/阻害配列の5’に局在するU1又はU7snRNAプロモーターを含むDNA配列を修飾タンパク質カプシド中にパッケージングし、送達することができる。
[0241] 一部の実施形態において、遺伝子編集を指向する核酸配列を送達することができる。例えば、核酸は、ガイドRNAをコードし得る。一部の実施形態において、ガイドRNAは、crRNA配列及びtracrRNA配列を含む単一ガイドRNA(sgRNA)である。一部の実施形態において、核酸は、ヌクレアーゼをコードし得る。一部の実施形態において、ヌクレアーゼは、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、ホーミングエンドヌクレアーゼ、TALEN(転写活性化様エフェクターヌクレアーゼ)、NgAgo(アグロノート エンドヌクレアーゼ)、SGN(構造ガイドエンドヌクレアーゼ)、RGN(RNAガイドヌクレアーゼ)又はその修飾若しくはトランケートバリアントである。一部の実施形態において、RNAガイドヌクレアーゼは、Cas9ヌクレアーゼ、Cas12(a)ヌクレアーゼ(Cpf1)、Cas12bヌクレアーゼ、Cas12cヌクレアーゼ、TrpB様ヌクレアーゼ、Cas13aヌクレアーゼ(C2c2)、Cas13bヌクレアーゼ又はそれらの修飾若しくはトランケートバリアントである。一部の実施形態において、Cas9ヌクレアーゼは、S.ピオゲネス(S. pyogenes)又はS.アウレウス(S. aureus)から単離されるか又はそれに由来する。
[0242] 一部の実施形態において、遺伝子ノックダウンを指向する核酸配列を送達することができる。例えば、核酸配列は、siRNA、shRNA、マイクロRNA又はアンチセンス核酸をコードし得る。ウイルスベクターは、宿主染色体上の遺伝子座と相同性を共有し、それと組換わる異種核酸も含み得る。このアプローチを利用して、例えば宿主細胞における遺伝子欠損を修正することができる。
[0243] 例えば、ワクチン接種のための免疫原性ポリペプチドを発現するウイルスベクターも提供される。核酸は、当技術分野において公知の任意の目的免疫原、例として、限定されるものではないが、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、サル免疫不全ウイルス(SIV)、インフルエンザウイルス、HIV又はSIV gagタンパク質、腫瘍抗原、癌抗原、細菌性抗原、ウイルス抗原などからの免疫原をコードし得る。
[0244] ワクチンベクターとしてのパルボウイルスの使用は、当技術分野で公知である(例えば、Miyamura et al., (1994) Proc. Nat. Acad. Sci USA 91: 8507;Youngらの米国特許第5,916,563号、Mazzaraらの米国特許第5,905,040号、米国特許第5,882,652号、Samulskiらの米国特許第5,863,541号を参照されたい)。抗原は、パルボウイルスカプシド中で提示され得る。
[0245] 代わりに、抗原は、組換えベクターゲノム中に導入された異種核酸から発現させることができる。一部の実施形態において、本明細書に記載の及び/又は当技術分野において公知の任意の目的免疫原は、本明細書に記載のウイルスベクターにより提供することができる。
[0246] 免疫原性ポリペプチドは、免疫応答を誘発し、及び/又は感染及び/又は疾患、例として、限定されるものではないが、微生物、細菌、原生動物、寄生性、真菌及び/又はウイルス感染及び疾患から対象を保護するのに好適な任意のポリペプチドであり得る。例えば、免疫原性ポリペプチドは、オルトミクソウイルス免疫原(例えば、インフルエンザウイルス免疫原、例えばインフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)表面タンパク質若しくはインフルエンザウイルス核タンパク質又はウマインフルエンザウイルス免疫原)又はレンチウイルス免疫原(例えば、ウマ伝染性貧血ウイルス免疫原、サル免疫不全ウイルス(SIV)免疫原又はヒト免疫不全ウイルス(HIV)免疫原、例えばHIV又はSIVエンベロープGP160タンパク質、HIV又はSIVマトリックス/カプシドタンパク質及びHIV又はSIV gag、pol及びenv遺伝子産物)であり得る。また、免疫原性ポリペプチドは、アレナウイルス免疫原(例えば、ラッサ熱ウイルス免疫原、例えばラッサ熱ウイルスヌクレオカプシドタンパク質及びラッサ熱エンベロープ糖タンパク質)、ポックスウイルス免疫原(例えば、ワクシニアウイルス免疫原、例えばワクシニアL1又はL8遺伝子産物)、フラビウイルス免疫原(例えば、黄熱病ウイルス免疫原又は日本脳炎ウイルス免疫原)、フィロウイルス免疫原(例えば、エボラウイルス免疫原又はマールブルグウイルス免疫原、例えばNP及びGP遺伝子産物)、ブニヤウイルス免疫原(例えば、RVFV、CCHF及び/又はSFSウイルス免疫原)又はコロナウイルス免疫原(例えば、感染性ヒトコロナウイルス免疫原、例えばヒトコロナウイルスエンベロープ糖タンパク質、又はブタ伝染性胃腸炎ウイルス免疫原、又はトリ感染性気管支炎ウイルス免疫原)であり得る。免疫原性ポリペプチドは、さらに、ポリオ免疫原、ヘルペス免疫原(例えば、CMV、EBV、HSV免疫原)、ムンプス免疫原、麻疹免疫原、風疹免疫原、ジフテリア毒素又は他のジフテリア免疫原、百日咳抗原、肝炎(例えば、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎など)免疫原及び/又は当技術分野において現在公知の又は後に免疫原として同定される任意の他のワクチン免疫原であり得る。
[0247] 代わりに、免疫原性ポリペプチドは、任意の腫瘍又は癌細胞抗原であり得る。任意選択で、腫瘍又は癌抗原は、癌細胞の表面上で発現される。
[0248] 例示的な癌及び腫瘍細胞抗原は、S. A. Rosenberg (Immunity 10: 281 (1991))に記載される。他の説明的な癌及び腫瘍抗原としては、限定されるものではないが、BRCA1遺伝子産物、BRCA2遺伝子産物、gp100、チロシナーゼ、GAGE-1/2、BAGE、RAGE、LAGE、NY-ESO-1、CDK-4、β-カテニン、MUM-1、カスパーゼ-8、KIAA0205、HPVE、SART-1、FRAME、p15、メラノーマ腫瘍抗原(Kawakami et al., (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 3515;Kawakami et al., (1994) J. Exp. Med., 180: 347;Kawakami et al., (1994) Cancer Res. 54: 3124)、MART-1、gp100、MAGE-1、MAGE-2、MAGE-3、CEA、TRP-1、TRP-2、P-15、チロシナーゼ(Brichard et al., (1993) J. Exp. Med.1 78:489);HER-2/neu遺伝子産物(米国特許第4,968,603号)、CA125、LK26、FB5(エンドシアリン)、TAG72、AFP、CA19-9、NSE、DU-PAN-2、CA50、SPan-1、CA72-4、HCG、STN(シアリルTn抗原)、c-erbB-2タンパク質、PSA、L-CanAg、エストロゲン受容体、乳脂グロブリン、p53腫瘍抑制タンパク質(Levine, (1993) Ann. Rev. Biochem. 62:623);ムチン抗原(国際公開第90/05142号);テロメラーゼ;核マトリックスタンパク質;前立腺酸性ホスファターゼ;パピローマウイルス抗原;及び/又は以下の癌:メラノーマ、腺癌、胸腺腫、リンパ腫(例えば、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫)、肉腫、肺癌、肝癌、結腸癌、白血病、子宮癌、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸癌、膀胱癌、腎癌、膵癌、脳腫瘍及び現在公知の若しくは後に同定される任意の他の癌若しくは悪性腫瘍病態若しくはその転移物と関連することが現在公知の若しくは後に発見される抗原(例えば、Rosenberg, (1996) Ann. Rev. Med. 47: 481-91を参照されたい)が挙げられる。
[0249] さらなる代替形態として、異種核酸は、インビトロ、エクスビボ又はインビボで細胞中において産生されることが望ましい任意のポリペプチドをコードし得る。例えば、ウイルスベクターは、培養細胞及びそれから単離された発現された遺伝子産物中に導入することができる。
[0250] 目的異種核酸は、適切な制御配列と作動可能に会合され得ることが当業者により理解される。例えば、異種核酸は、発現制御エレメント、例えば転写/翻訳制御シグナル、複製起点、ポリアデニル化シグナル、内部リボソームエントリー部位(IRES)、プロモーター及び/又はエンハンサーなどと作動可能に会合させることができる。
[0251] さらに、目的異種核酸の発現の調節を、例えば特異的部位においてスプライシング活性を選択的に遮断するオリゴヌクレオチド、小分子及び/又は他の化合物の存在又は不存在により異なるイントロンの選択的スプライシングを調節することにより転写後レベルにおいて達成することができる(例えば、国際公開第2006/119137号に記載)。
[0252] 当業者は、所望のレベル及び組織特異的発現に応じて種々のプロモーター/エンハンサーエレメントを使用し得ることを認識する。プロモーター/エンハンサーは、所望の発現パターンに応じて構成的又は誘導性であり得る。プロモーター/エンハンサーは、天然又は外来であり得、天然又は合成の配列であり得る。外来は、転写開始領域が導入される野生型宿主中で転写開始領域が見出されないことを意図する。
[0253] 一部の実施形態において、プロモーター/エンハンサーエレメントは、標的細胞又は治療される対象に対して天然であり得る。一部の実施形態において、プロモーター/エンハンサーエレメントは、異種核酸配列に対して天然であり得る。プロモーター/エンハンサーエレメントは、一般に、目的標的細胞中でそれが機能するように選択される。さらに、一部の実施形態において、プロモーター/エンハンサーエレメントは、哺乳類プロモーター/エンハンサーエレメントである。プロモーター/エンハンサーエレメントは、構成的又は誘導性であり得る。
[0254] 誘導性発現制御エレメントは、典型的には、異種核酸配列の発現に対して調節を提供することが望ましい適用において有利である。遺伝子送達のための誘導性プロモーター/エンハンサーエレメントは、組織特異的又は優先的プロモーター/エンハンサーエレメントであり得、それとしては、筋特異的又は優先的(例として、心筋、骨格筋及び/又は平滑筋特異的又は優先的)、神経組織特異的又は優先的(例として、脳特異的又は優先的)、眼特異的又は優先的(例として、網膜特異的及び角膜特異的)、肝特異的又は優先的、骨髄特異的又は優先的、膵特異的又は優先的、脾臓特異的又は優先的及び肺特異的又は優先的プロモーター/エンハンサーエレメントが挙げられる。他の誘導性プロモーター/エンハンサーエレメントとしては、ホルモン誘導性及び金属誘導性エレメントが挙げられる。例示的な誘導性プロモーター/エンハンサーエレメントとしては、限定されるものではないが、Tet on/offエレメント、RU486誘導性プロモーター、エクジソン誘導性プロモーター、ラパマイシン誘導性プロモーター及びメタロチオネインプロモーターが挙げられる。
[0255] 異種核酸配列を標的細胞中で転写させ、次いで翻訳させる一部の実施形態において、挿入タンパク質コード配列の効率的翻訳のために特定の開始シグナルを一般に含める。これらの外因性翻訳制御配列としては、ATG開始コドン及び隣接配列を挙げることができ、それは、種々の起源のもの、天然及び合成の両方であり得る。
[0256] 本明細書に記載のウイルスベクターは、異種核酸を広範な細胞、例として分裂及び非分裂細胞中に送達する手段を提供する。ウイルスベクターを用いて、例えばインビトロでポリペプチドを産生するため又はエクスビボ遺伝子療法のためにインビトロで細胞に目的核酸を送達することができる。ウイルスベクターは、例えば、免疫原性若しくは治療ポリペプチド又は機能性RNAを発現させるために、核酸を、それを必要とする対象に送達する方法においてさらに有用である。この様式において、ポリペプチド又は機能性RNAは、対象においてインビボで産生され得る。対象は、ポリペプチドの欠損を有するため、対象は、ポリペプチドを必要とし得る。さらに、対象におけるポリペプチド又は機能性RNAの産生がいくらかの有益な効果を付与し得るため、その方法を実施することができる。
[0257] ウイルスベクターを使用して、培養細胞又は対象において目的ポリペプチド又は機能性RNAを産生することもできる(例えば、ポリペプチドを産生するため又は例えばスクリーニング方法と連動して、対象に対する機能性RNAの効果を観察するために対象をバイオリアクターとして使用する)。
[0258] 一般に、本明細書に記載のウイルスベクターを用いて、ポリペプチド又は機能性RNAをコードする異種核酸を送達して治療ポリペプチド又は機能性RNAを送達することが有益である任意の病状を治療及び/又は予防することができる。説明的な病状としては、限定されるものではないが、嚢胞性線維症(嚢胞性線維症膜貫通調節タンパク質)及び肺の他の疾患、血友病A(第VIII因子)、血友病B(第IX因子)、サラセミア(β-グロビン)、貧血(エリスロポエチン)及び他の血液障害、アルツハイマー病(GDF;ネプリライシン)、多発性硬化症(β-インターフェロン)、パーキンソン病(グリア細胞系由来神経栄養因子[GDNF])、ハンチントン病(リピートを除去するためのRNAi)、カナバン病、筋萎縮性側索硬化症、てんかん(ガラニン、神経栄養因子)及び他の神経障害、癌(エンドスタチン、アンギオスタチン、TRAIL、FAS-リガンド、サイトカイン、例としてインターフェロン;RNAi、例としてVEGF又は多剤耐性遺伝子産物に対するRNAi、mir-26a[例えば、肝細胞癌のため])、糖尿病(インスリン)、筋ジストロフィー、例としてデュシェンヌ型(ジストロフィン、ミニジストロフィン、インスリン様成長因子I、サルコグリカン[例えば、a、β、γ]、筋伸展ミオスタチンプロペプチドに対するRNAi、フォリスタチン、アクチビンII型可溶性受容体、抗炎症性ポリペプチド、例えばIカッパBドミナント変異体、サルコスパン、ユートロフィン、ミニユートロフィン、エクソンスキッピングを誘導するためのジストロフィン遺伝子中のスプライスジャンクションに対するアンチセンス又はRNAi[例えば、国際公開第2003/095647号を参照されたい]、エクソンスキッピングを誘導するためのU7 snRNAに対するアンチセンス[例えば、国際公開第2006/021724号を参照されたい]及びミオスタチン又はミオスタチンプロペプチドに対する抗体又は抗体断片)及びベッカー型、筋強直性ジストロフィー1又は2、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)、ゴーシェ病(グルコセレブロシダーゼ)、ハーラー病(a-L-イズロニダーゼ)、アデノシンデアミナーゼ欠損症(アデノシンデアミナーゼ)、糖原病(例えば、ファブリー病[a-ガラクトシダーゼ]及びポンペ病[リソソーム酸性アルファ-グルコシダーゼ])及び他の代謝障害、先天性肺気腫(アルファ-1-アンチトリプシン)、レッシュ・ナイハン症候群(ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ)、ニーマン・ピック病(スフィンゴミエリナーゼ)、テイ・サックス病(リソソームヘキソサミニダーゼA)、前頭側頭型認知症、メープルシロップ尿症(分枝鎖ケト酸デヒドロゲナーゼ)、網膜変性疾患(並びに眼及び網膜の他の疾患;例えば、黄斑変性症に関するPDGF及び/又はバソヒビン又はVEGFの他のインヒビター又は例えば、I型糖尿病における網膜障害を治療/予防するための他の血管新生インヒビター)、固形臓器、例えば脳(例として、パーキンソン病[GDNF]、星状細胞腫[エンドスタチン、アンギオスタチン及び/又はVEGFに対するRNAi]、膠芽腫[エンドスタチン、アンギオスタチン及び/又はVEGFに対するRNAi])、肝臓、腎臓、心臓、例として鬱血性心不全又は末梢動脈疾患(PAD)(例えば、タンパク質ホスファターゼインヒビターI(I-1)及びその断片(例えば、IlC)、serca2a、ホスホランバン遺伝子を調節するジンクフィンガータンパク質、Barkct、[32-アドレナリン受容体、2-アドレナリン受容体キナーゼ(BARK)、ホスホイノシチド-3キナーゼ(PI3キナーゼ)、S100A1、パルブアルブミン、アデニリルシクラーゼ6型、Gタンパク質共役受容体キナーゼ2型ノックダウンを誘起する分子、例えばトランケートされた構成的に活性のbARKct;カルサルシン、ホスホランバンに対するRNAi;ホスホランバン阻害又はドミナントネガティブ分子、例えばホスホランバンS16Eなどを送達することによる)の疾患、関節炎(インスリン様成長因子)、関節障害(インスリン様成長因子1及び/又は2)、内膜過形成(例えば、enos、inosを送達することによる)、心臓移植の生存率の改善(スーパーオキシドジスムターゼ)、AIDS(可溶性CD4)、筋消耗(インスリン様成長因子I)、腎臓欠損症(エリスロポエチン)、貧血(エリスロポエチン)、関節炎(抗炎症性因子、例えばIRAP及びTNFa可溶性受容体)、肝炎(a-インターフェロン)、LDL受容体欠損症(LDL受容体)、高アンモニア血症(オルニチントランスカルバミラーゼ)、クラッベ病(ガラクトセレブロシダーゼ)、バッテン病、脊髄小脳失調症、例としてSCA1、SCA2及びSCA3、フェニルケトン尿症(フェニルアラニンヒドロキシラーゼ)、自己免疫疾患などが挙げられる。本明細書に開示される組成物及び方法を臓器移植後にさらに使用して移植の成功を増加させ、及び/又は臓器移植又は補助療法の有害な副作用を低減させることができる(例えば、サイトカイン産生を遮断するための免疫抑制剤又は阻害核酸の投与による)。別の例として、骨形態形成タンパク質(例として、BNP2、7など、RANKL及び/又はVEGF)は、例えば、癌患者における切断又は外科的除去の後に骨同種移植片とともに投与することができる。
[0259] 一部の実施形態において、本明細書に記載のウイルスベクターを用いて、ポリペプチド又は機能性RNAをコードする異種核酸を送達して肝疾患又は障害を治療及び/又は予防することができる。肝疾患又は障害は、例えば、原発性胆汁性肝硬変、非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、自己免疫性肝炎、B型肝炎、C型肝炎、アルコール性肝疾患、線維症、黄疸、原発性硬化性胆管炎(PSC)、バッド・キアリ症候群、ヘモクロマトーシス、ウィルソン病、アルコール性線維症、非アルコール性線維症、肝脂肪変性、ジルベール症候群、胆道閉鎖症、アルファ-1-アンチトリプシン欠損症、アラジール症候群、進行性家族性肝内胆汁鬱滞症、血友病B、遺伝性血管浮腫(HAE)、ホモ接合性家族性高コレステロール血症(HoFH)、ヘテロ接合性家族性高コレステロール血症(HeFH)、フォン・ギールケ病(GSD I)、血友病A、メチルマロン酸血症、プロピオン酸血症、ホモシスチン尿症、フェニルケトン尿症(PKU)、チロシン血症1型、アルギナーゼ1欠損症、アルギニノコハク酸リアーゼ欠損症、カルバモイルリン酸合成酵素1欠損症、シトルリン血症1型、シトリン欠損症、クリグラー・ナジャール症候群1型、シスチン症、ファブリー病、糖原病1b型、LPL欠損症、N-アセチルグルタミン酸合成酵素欠損症、オルニチントランスカルバミラーゼ欠損症、オルニチントランスロカーゼ欠損症、原発性高シュウ酸尿症1型又はADA SCIDであり得る。
[0260] 本明細書に記載の組成物及び方法を使用して誘導多能性幹細胞(iPS)を産生することもできる。例えば、本明細書に記載のウイルスベクターを使用して幹細胞関連核酸を非多能性細胞、例えば成人線維芽細胞、皮膚細胞、肝細胞、腎細胞、脂肪細胞、心臓細胞、神経細胞、上皮細胞、内皮細胞などの中に送達することができる。
[0261] 幹細胞と関連する因子をコードする核酸は、当技術分野において公知である。幹細胞及び全能性と関連するこのような因子の非限定的な例としては、Oct-3/4、SOXファミリー(例えば、SOX1、SOX2、SOX3及び/又はSOX15)、Klfファミリー(例えば、Klfl、KHZ Klf4及び/又はKlf5)、Mycファミリー(例えば、C-myc、L-myc及び/又はN-myc)、NANOG及び/又はLIN28が挙げられる。
[0262] 本明細書に記載の方法を実施して代謝障害、例えば糖尿病(例えば、インスリン)、血友病(例えば、第IX因子又は第VIII因子)、リソソーム蓄積症、例えばムコ多糖症(例えば、スライ症候群[β-グルクロニダーゼ]、ハーラー症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、シャイエ症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、ハーラー・シャイエ症候群[アルファ-L-イズロニダーゼ]、ハンター症候群[イズロン酸スルファターゼ]、サンフィリポ症候群A[ヘパランスルファミダーゼ]、B[N-アセチルグルコサミニダーゼ]、C[アセチル-CoA:アルファ-グルコサミニドアセチルトランスフェラーゼ]、D[N-アセチルグルコサミン6-スルファターゼ]、モルキオ症候群A[ガラクトース-硫酸スルファターゼ]、B[β-ガラクトシダーゼ]、マロトー・ラミー症候群[N-アセチルガラクトサミン-4-スルファターゼ]など)、ファブリー病(アルファ-ガラクトシダーゼ)、ゴーシェ病(グルコセレブロシダーゼ)又は糖原病(例えば、ポンペ病;リソソーム酸性アルファ-グルコシダーゼ)を治療及び/又は予防することもできる。
[0263] 遺伝子移行は、病状のための治療法を理解及び提供するための実質的な用途を有する。欠損遺伝子が公知であり、クローニングされている多数の遺伝性疾患が存在する。一般に、上記の病状は、2つのクラス:一般に劣性遺伝する、通常、酵素の欠損状態及び調節又は構造タンパク質が関与し得、典型的には優性遺伝する不均衡状態に分けられる。欠損状態の疾患について、遺伝子移行を使用して正常遺伝子を罹患組織中に補充療法のために運ぶために、及びアンチセンス変異を使用して疾患に関する動物モデルを作出することができる。不均衡病状について、遺伝子移行を使用して、モデル系における病状を作出することができ、次いでそれを病状に対抗する試行において使用することができる。したがって、本明細書に記載のウイルスベクターは、遺伝性疾患の治療及び/又は予防を可能とする。
[0264] 本明細書に記載のウイルスベクターを用いて機能性RNAを細胞にインビトロ又はインビボで提供することもできる。機能性RNAは、例えば、非コードRNAであり得る。一部の実施形態において、細胞中での機能性RNAの発現は、その細胞による特定の標的タンパク質の発現を縮小させ得る。したがって、機能性RNAを投与して、特定のタンパク質の発現の減少を必要とする対象において特定のタンパク質の発現を減少させることができる。一部の実施形態において、細胞中での機能性RNAの発現は、その細胞による特定の標的タンパク質の発現を増加させ得る。したがって、機能性RNAを投与して、特定のタンパク質の発現の増加を必要とする対象において特定のタンパク質の発現を増加させることができる。一部の実施形態において、機能性RNAの発現は、細胞中での特定の標的RNAのスプライシングを調節し得る。したがって、機能性RNAを投与して、特定のRNAのスプライシングの調節を必要とする対象において特定のRNAのスプライシングを調節することができる。一部の実施形態において、細胞中での機能性RNAの発現は、その細胞による特定の標的タンパク質の機能を調節し得る。したがって、機能性RNAを投与して、特定のタンパク質の機能の調節を必要とする対象において特定のタンパク質の機能を調節することができる。機能性RNAは、遺伝子発現及び/又は細胞生理機能を調節し、例えば細胞若しくは組織培養系を最適化するために細胞にインビトロで又はスクリーニング方法において投与することもできる。
[0265] さらに、本明細書に記載のウイルスベクターは、診断及びスクリーニング方法において使用され、それにより目的核酸は細胞培養系中又は代わりにトランスジェニック動物モデル中で一過的又は安定的に発現される。
[0266] ウイルスベクターは、種々の非治療目的、例として、限定されるものではないが、当業者に明らかなとおり、遺伝子標的化、クリアランス、転写、翻訳などを評価するためのプロトコルでの使用に使用することもできる。ウイルスベクターは、安全性(拡散、毒性、免疫原性など)を評価する目的に使用することもできる。このようなデータは、例えば、臨床有効性の評価前に規制当局承認プロセスの一部としてUnited States Food and Drug Administrationにより検討される。
[0267] 一部の実施形態において、ウイルスベクターを使用して対象において免疫応答を産生することができる。この実施形態によれば、免疫原性ポリペプチドをコードする異種核酸配列を含むウイルスベクターを対象に投与することができ、能動免疫応答が対象により免疫原性ポリペプチドに対して発揮される。免疫原性ポリペプチドは、上述のとおりである。一部の実施形態において、防御免疫応答が誘発される。
[0268] 代わりに、ウイルスベクターは、エクスビボで細胞に投与することができ、改変された細胞を対象に投与する。異種核酸を含むウイルスベクターを細胞中に導入し、細胞を対象に投与し、免疫原をコードする異種核酸が発現され得、免疫原に対する対象における免疫応答を誘導する。一部の実施形態において、細胞は、抗原提示細胞(例えば、樹状細胞)である。
[0269] 「能動免疫応答」又は「能動免疫」は、「免疫原と遭遇した後の宿主組織及び細胞の関与を特徴とする。それは、リンパ細網組織中の免疫担当細胞の分化及び増殖を伴い、それらは、抗体の合成若しくは細胞媒介反応性の発達又はその両方をもたらす」。Herbert B. Herscowitz, Immunophysiology: Cell Function and Cellular Interactions in Antibody Formation, in IMMUNOLOGY: BASIC PROCESSES 117 (Joseph A. Bellanti ed., 1985)。換言すると、能動免疫応答は、感染又はワクチン接種による免疫原への曝露後に宿主により発揮される。能動免疫は、受動免疫と対比することができ、それは、能動免疫化宿主から非免疫宿主への、事前に形成された物質(抗体、移行因子、胸腺移植片、インターロイキン-2)の移行を介して獲得される。
[0270] 本明細書において使用される「防御」免疫応答又は「防御」免疫は、疾患の発生を予防するか又は低減させる点で免疫応答が対象に何らかの利益を付与することを示す。代わりに、防御免疫応答又は防御免疫は、疾患、特に癌又は腫瘍の治療及び/又は予防に有用であり得る(例えば、癌若しくは腫瘍形成を予防することにより、癌若しくは腫瘍の退縮を引き起こすことにより、及び/又は転移を予防することにより、及び/又は転移性結節の成長を予防することによる)。防御効果は、治療の利益がその任意の不利益を上回る限り、完全又は部分的であり得る。
[0271] 一部の実施形態において、異種核酸を含むウイルスベクター又は細胞は、以下に記載のとおり免疫原性有効量で投与することができる。
[0272] 一部の実施形態において、ウイルスベクターは、1つ以上の癌細胞抗原(又は免疫学的に類似する分子)又は癌細胞に対して免疫応答を産生する任意の他の免疫原を発現するウイルスベクターの投与により、癌免疫療法のために投与することができる。説明すると、癌細胞抗原をコードする異種核酸を含むウイルスベクターを投与することにより対象において癌細胞抗原に対して免疫応答を産生して、例えば癌を有する患者を治療し、及び/又は対象において癌の発生を予防することができる。ウイルスベクターは、本明細書に記載のとおり、インビボで又はエクスビボ方法を使用することにより対象に投与することができる。
[0273] 代わりに、癌抗原は、カプシドタンパク質サブユニットの一部として発現させるか、又はそうでなければタンパク質カプシドと会合させることができる(例えば、上記のとおり)。
[0274] 別の代替形態として、当技術分野において公知の任意の他の治療核酸(例えば、RNAi)又はポリペプチド(例えば、サイトカイン)を投与して癌を治療及び/又は予防することができる。
[0275] 本明細書において使用されるとき、「癌」という用語は、腫瘍を形成する癌を包含する。同様に、「癌性組織」という用語は、腫瘍を包含する。「癌細胞抗原」は、腫瘍抗原を包含する。
[0276] 「癌」という用語は、当技術分野において理解される意味、例えば身体の遠位部位に拡散する(すなわち転移する)潜在性を有する組織の無制御な成長の意味を有する。例示的な癌としては、限定されるものではないが、メラノーマ、腺癌、胸腺腫、リンパ腫(例えば、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫)、肉腫、肺癌、肝癌、結腸癌、白血病、子宮癌、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸癌、膀胱癌、腎癌、膵癌、脳腫瘍及び現在公知の又は後に同定される任意の他の癌又は悪性腫瘍病態が挙げられる。一部の実施形態において、腫瘍を形成する癌を治療及び/又は予防する方法が提供される。
[0277] また、「腫瘍」という用語は、例えば、多細胞生物内の未分化細胞の異常な腫瘤として当技術分野において理解される。腫瘍は、悪性又は良性であり得る。一部の実施形態において、本明細書に開示される方法を使用して悪性腫瘍を予防及び治療する。
[0278] 「癌を治療すること」、「癌の治療」という用語及び均等な用語により、癌の重症度を低減させるか若しくは少なくとも部分的に排除すること、及び/又は疾患の進行を遅延させ、及び/又は制御すること、及び/又は疾患を安定化することが意図される。一部の実施形態において、これらの用語は、癌の転移を予防するか、若しくは低減させるか、若しくは少なくとも部分的に排除すること及び/又は転移性結節の成長を予防するか、若しくは低減させるか、若しくは少なくとも部分的に排除することを示す。
[0279] 「癌の予防」又は「癌を予防すること」という用語及び均等な用語により、その方法が癌の発生及び/又は発症時の重症度を少なくとも部分的に排除するか若しくは低減させ、及び/又は遅延させることが意図される。換言すると、対象における癌の発症の可能性若しくは確率を低減させ、及び/又は発症を遅延させることができる。
[0280] 一部の実施形態において、癌を有する対象から細胞を取り出し、本明細書に記載の癌細胞抗原を発現するウイルスベクターと接触させることができる。次いで、修飾された細胞を対象に投与し、それにより癌細胞抗原に対する免疫応答が誘発される。この方法は、十分な免疫応答をインビボで発揮することができない(すなわち十分な量の促進抗体を産生することができない)免疫不全の対象について有利に用いることができる。
[0281] 免疫応答は、免疫調節性サイトカイン(例えば、アルファ-インターフェロン、ベータ-インターフェロン、ガンマ-インターフェロン、オメガ-インターフェロン、タウ-インターフェロン、インターロイキン-1-アルファ、インターロイキン-1-β、インターロイキン-2、インターロイキン-3、インターロイキン-4、インターロイキン5、インターロイキン-6、インターロイキン-7、インターロイキン-8、インターロイキン-9、インターロイキン-10、インターロイキン-11、インターロイキン12、インターロイキン-13、インターロイキン-14、インターロイキン-18、B細胞成長因子、CD40リガンド、腫瘍壊死因子-アルファ、腫瘍壊死因子-β、単球走化性タンパク質-1、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子及びリンホトキシン)により向上され得ることが当技術分野において公知である。したがって、免疫調節性サイトカイン(好ましくはCTL誘導性サイトカイン)をウイルスベクターとともに対象に投与することができる。サイトカインは、当技術分野において公知の任意の方法により投与することができる。外因性サイトカインを対象に投与することができるか、又は代わりにサイトカインをコードする核酸を、好適なベクターを使用して対象に送達することができ、サイトカインをインビボで生産することができる。
対象、医薬配合物及び投与方式
[0282] 本明細書に記載のウイルスベクター及びウイルス様粒子は、獣医学的及び医学的用途の両方において使用される。好適な対象としては、トリ及び哺乳類の両方が挙げられる。本明細書において使用される「トリ」という用語には、限定されるものではないが、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、ウズラ、シチメンチョウ、キジ、オウム、インコなどが含まれる。本明細書において使用される「哺乳類」という用語には、限定されるものではないが、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ネコ、イヌ、ウサギなどが含まれる。ヒト対象としては、新生児、幼児、若年成人、成人及び高齢者対象が挙げられる。
[0282] 本明細書に記載のウイルスベクター及びウイルス様粒子は、獣医学的及び医学的用途の両方において使用される。好適な対象としては、トリ及び哺乳類の両方が挙げられる。本明細書において使用される「トリ」という用語には、限定されるものではないが、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、ウズラ、シチメンチョウ、キジ、オウム、インコなどが含まれる。本明細書において使用される「哺乳類」という用語には、限定されるものではないが、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ネコ、イヌ、ウサギなどが含まれる。ヒト対象としては、新生児、幼児、若年成人、成人及び高齢者対象が挙げられる。
[0283] 一部の実施形態において、対象は、本明細書に記載の方法が「必要」とされる。
[0284] 一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を、薬学的に許容可能な担体及び任意選択で他の医療薬剤、医薬剤、安定化剤、緩衝剤、担体、アジュバント、希釈剤中に含む医薬組成物が提供される。注射について、担体は、典型的には、液体である。他の投与方法について、担体は、固体又は液体のいずれかであり得る。吸入投与について、担体は、吸入性であり、任意選択で固体又は液体粒子状形態であり得る。
[0285] 「薬学的に許容可能な」は、毒性でもなく、他の点で不所望でもない材料を意味し、すなわち、その材料は、いかなる不所望の生物学的効果も引き起こさずに対象に投与することができる。
[0286] 核酸を細胞にインビトロで移行させる方法も本明細書で提供される。ウイルスベクターは、特定の標的細胞に好適な標準的な形質導入方法に従い、適切な感染多重度において細胞中に導入することができる。投与するウイルスベクターの力価は、標的細胞タイプ及び数並びに特定のウイルスベクターに応じて変動し得、過度の実験なしで当業者が決定することができる。一部の実施形態において、少なくとも約103感染単位、任意選択で少なくとも約105感染単位を細胞に導入する。
[0287] ウイルスベクターが導入される細胞は、任意のタイプのもの、例として、限定されるものではないが、神経細胞(例として、末梢及び中枢神経系の細胞、特に脳細胞、例えばニューロン及びオリゴデンドロサイト)、肺細胞、眼の細胞(例として、網膜細胞、網膜色素上皮及び角膜細胞)、上皮細胞(例えば、腸及び呼吸上皮細胞)、筋肉細胞(例えば、骨格筋細胞、心筋細胞、平滑筋細胞及び/又は横隔膜筋細胞)、樹状細胞、膵臓細胞(膵島細胞を含む)、肝細胞、心筋細胞、骨細胞(例えば、骨髄幹細胞)、造血幹細胞、脾臓細胞、ケラチノサイト、線維芽細胞、内皮細胞、前立腺細胞、生殖細胞などであり得る。一部の実施形態において、細胞は、任意の前駆細胞であり得る。さらなる可能性として、細胞は、幹細胞(例えば、神経幹細胞、肝幹細胞)であり得る。一層さらなる代替形態として、細胞は、癌又は腫瘍細胞であり得る。さらに、細胞は、上記の任意の種の起源からのものであり得る。
[0288] ウイルスベクターは、修飾された細胞を対象に投与する目的のために細胞中にインビトロで導入することができる。一部の実施形態において、細胞は、対象から取り出されており、ウイルスベクターをその中に導入し、次いで細胞を対象中に再び投与する。エクスビボでの操作のために対象から細胞を取り出し、その後に対象中に再び導入する方法は、当技術分野において公知である(例えば、米国特許第5,399,346号を参照されたい)。代わりに、組換えウイルスベクターは、ドナー対象からの細胞、培養細胞又は任意の他の好適な資源からの細胞中に導入することができ、細胞は、それを必要とする対象(すなわち「レシピエント」対象)に投与される。
[0289] エクスビボでの核酸送達に好適な細胞は、上記のとおりである。対象に投与する細胞の投与量は、対象の年齢、病態及び種、細胞のタイプ、細胞により発現される核酸、投与方式などにより変動する。典型的には、1用量当たり少なくとも約102~約108個の細胞又は少なくとも約103~約106個の細胞を薬学的に許容可能な担体中で投与する。一部の実施形態において、ウイルスベクターで形質導入された細胞は、医薬担体と組み合わせて有効量で対象に投与する。
[0290] 一部の実施形態において、ウイルスベクターを細胞中に導入し、細胞を対象に投与して送達されたポリペプチド(例えば、導入遺伝子として又はタンパク質カプシド中で発現される)に対する免疫原性応答を誘発することができる。典型的には、免疫原性的有効量のポリペプチドを発現する細胞の量を、薬学的に許容可能な担体と組み合わせて投与する。「免疫原性的有効量」は、医薬配合物が投与される対象においてポリペプチドに対する能動免疫応答を引き起こすのに十分である、発現されるポリペプチドの量である。一部の実施形態において、投与量は、防御免疫応答(上記に定義)を産生するのに十分である。付与される防御の程度は、免疫原性ポリペプチドを投与する利益がその任意の不利益を上回る限り、完全である必要も又は恒久的である必要もない。
[0291] したがって、一部の実施形態において、核酸を細胞に投与する方法は、細胞を本明細書に記載のウイルスベクター、ウイルス粒子及び/又は組成物と接触させることを含む。
[0292] 本明細書に記載のウイルスベクター、ウイルス粒子及び/又はウイルス様粒子を対象にさらに投与する方法も本明細書で提供される。一部の実施形態において、核酸を対象に送達する方法は、対象に本明細書に記載のウイルス粒子、ウイルスベクター及び/又は組成物を投与することを含む。ウイルスベクター、ウイルス粒子及び/又はウイルス様粒子の、それを必要とするヒト対象又は動物への投与は、当技術分野において公知の任意の手段によるものであり得る。任意選択で、ウイルスベクター、ウイルス粒子及び/又はウイルス様粒子は、薬学的に許容可能な担体中において有効用量で送達する。一部の実施形態において、有効量のウイルスベクター、ウイルス粒子及び/又はウイルス様粒子を送達する。
[0293] 本明細書に記載のウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を投与して免疫原性応答を誘発することができる(例えば、ワクチンとして)。典型的には、本発明の免疫原性組成物は、免疫原性的有効量のウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を、薬学的に許容可能な担体と組み合わせて含む。任意選択で、投与量は、防御免疫応答(上記に定義)を産生するのに十分である。付与される防御の程度は、免疫原性ポリペプチドを投与する利益がその任意の不利益を上回る限り、完全又は永久である必要はない。対象及び免疫原は、上記のとおりである。
[0294] 対象に投与されるウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子の投与量は、投与方式、治療及び/又は予防される疾患又は病態、個々の対象の状態、特定のウイルスベクター又はタンパク質カプシド並びに送達される核酸などに依存し、定型的な様式で決定することができる。一部の実施形態において、組換えAAVの用量は、有効用量である。例示的な有効用量は、例えば、少なくとも約105、約106、約107、約108、約109、約1010、約1011、約1012、約1013、約1014、約1015形質導入単位、任意選択で約108~約1013形質導入単位の用量であり得る。一部の実施形態において、組換えAAVの有効用量は、対象の体重1キログラム当たり約1×1011~約1×1015個のベクターゲノムの範囲の用量である。例えば、有効用量は、対象の体重1キログラム当たり約1×1011、約5×1011、約1×1012、約5×1012、約1×1013、約5×1013、約1×1014、約5×1014又は約1×1015個のベクターゲノム(vg/kg)であり得る。一部の実施形態において、投与されるAAVの用量は、2.8×1013vg/kg又は2.9×1013vg/kgであり得る。一部の実施形態において、用量は、2.1×1013vg又は3.0×1013vgであり得る。
[0295] 一部の実施形態において、2回以上の投与(例えば、2、3、4回以上の投与)を用いて、種々の間隔の期間にわたり、例えば毎日、毎週、毎月、毎年などで所望レベルの遺伝子発現を達成することができる。
[0296] 例示的な投与方式としては、経口、直腸、経粘膜、鼻腔内、吸入(例えば、エアロゾルを介して)、頬側(例えば、舌下)、膣、髄腔内、眼内、経皮、子宮内(又は卵内)、非経口(例えば、静脈内、皮下、皮内、筋肉内[例として、骨格筋、横隔膜筋及び/又は心筋への投与]、皮内、胸腔内、脳内及び関節内)、局所(例えば、皮膚及び粘膜表面の両方への例として気道表面及び経皮投与)、リンパ管内など、並びに組織又は器官の直接的注射(例えば、肝臓、骨格筋、心筋、横隔膜筋又は脳への)が挙げられる。投与は、腫瘍へ(例えば、腫瘍又はリンパ節中で又はその付近)のものでもあり得る。任意の所与の例における最も好適な経路は、治療及び/又は予防されている病態の性質及び重症度並びに使用されている特定のベクターの性質に依存する。
[0297] 骨格筋への投与としては、限定されるものではないが、四肢(例えば、上腕、前腕、上肢及び/又は下肢)、背中、頸部、頭部(例えば、舌)、胸部、腹部、骨盤/会陰及び/又は指における骨格筋への投与が挙げられる。好適な骨格筋としては、限定されるものではないが、小指外転筋(手)、小指外転筋(足)、母指外転筋、第五中足骨外転筋、短母指外転筋、長母指外転筋、短内転筋、母趾内転筋、長内転筋、大内転筋、母指内転筋、肘筋、前斜角筋、膝関節筋、上腕二頭筋、大腿二頭筋、上腕筋、腕橈骨筋、頬筋、烏口腕筋、皺眉筋、三角筋、口角下制筋、下唇下制筋、二腹筋、背側骨間筋(手)、背側骨間筋(足)、短橈側手根伸筋、長橈側手根伸筋、尺側手根伸筋、小指伸筋、指伸筋、短趾伸筋、長趾伸筋、短母趾伸筋、長母趾伸筋、示指伸筋、短母指伸筋、長母指伸筋、橈側手根屈筋、尺側手根屈筋、短小趾屈筋(手)、短小趾屈筋(足)、短趾屈筋、長趾屈筋、深指屈筋、浅指屈筋、短母趾屈筋、長母趾屈筋、短母指屈筋、長母指屈筋、前頭筋、腓腹筋、オトガイ舌骨筋、大臀筋、中臀筋、小臀筋、薄筋、頸腸肋筋、腰腸肋筋、胸腸肋筋、腸骨筋、下双子筋、下斜筋、下直筋、棘下筋、棘間筋、横突間筋、外側翼突筋、外側直筋、広背筋、口角挙筋、上唇挙筋、上唇鼻翼挙筋、上眼瞼挙筋、肩甲挙筋、長回旋筋、頭最長筋、頸最長筋、胸最長筋、頭長筋、頸長筋、虫様筋(手)、虫様筋(足)、咬筋、内側翼突筋、内側直筋、中斜角筋、多裂筋、顎舌骨筋、下頭斜筋、上頭斜筋、外閉鎖筋、内閉鎖筋、後頭筋、肩甲舌骨筋、小指対立筋、母指対立筋、眼輪筋、口輪筋、掌側骨間筋、短掌筋、長掌筋、恥骨筋、大胸筋、小胸筋、短腓骨筋、長腓骨筋、第三腓骨筋、梨状筋、底側骨間筋、足底筋、広頸筋、膝窩筋、後斜角筋、方形回内筋、円回内筋、大腰筋、大腿方形筋、足底方形筋、前頭直筋、外側頭直筋、大後頭直筋、小後頭直筋、大腿直筋、大菱形筋、小菱形筋、笑筋、縫工筋、最小斜角筋、半膜様筋、頭半棘筋、頸半棘筋、胸半棘筋、半腱様筋、前鋸筋、短回旋筋、ヒラメ筋、頭棘筋、頸棘筋、胸棘筋、頭板状筋、頸板状筋、胸鎖乳突筋、胸骨舌骨筋、胸骨甲状筋、茎突舌骨筋、鎖骨下筋、肩甲下筋、上双子筋、上斜筋、上直筋、回外筋、棘上筋、側頭筋、大腿筋膜張筋、大円筋、小円筋、胸郭筋、甲状舌骨筋、前脛骨筋、後脛骨筋、僧帽筋、上腕三頭筋、中間広筋、外側広筋、内側広筋、大頬骨筋及び小頬骨筋並びに当技術分野において公知の任意の他の好適な骨格筋が挙げられる。
[0298] ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、静脈内投与、動脈内投与、腹腔内投与、四肢灌流(任意選択で脚及び/又は腕の分離四肢灌流;例えばArruda et al., (2005) Blood 105: 3458-3464を参照されたい)及び/又は直接筋肉内注射により骨格筋に送達することができる。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、四肢灌流、任意選択で分離四肢灌流により(例えば、静脈内又は関節内投与により)、対象(例えば、筋ジストロフィー、例えばデュシェンヌ型ジストロフィー(DMD)又は肢帯型筋ジストロフィー(LGMD)を有する対象)の四肢(腕及び/又は脚)に投与する。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、「ハイドロダイナミック」技術を用いずに有利に投与することができる。従来技術ベクターの組織送達(例えば、筋肉への)は、血管系中の圧力を増加させ、ベクターが内皮細胞バリアを通過する能力を促進するハイドロダイナミック技術(例えば、大容量の静脈内/静脈内投与)により向上されることが多い。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、ハイドロダイナミック技術、例えば大容量の注入及び/又は上昇した血管内圧(例えば、正常の収縮期圧よりも高い、例えば正常の収縮期圧に対して血管内圧の増加が5%、10%、15%、20%、25%以下)の不存在下で投与することができる。このような方法は、ハイドロダイナミック技術に伴う副作用、例えば浮腫、神経損傷及び/又はコンパートメント症候群を低減させるか又は回避し得る。心筋への投与としては、左心房、右心房、左心室、右心室及び/又は中隔への投与が挙げられる。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、静脈内投与、動脈内投与、例えば大動脈内投与、直接心臓注射(例えば、左心房、右心房、左心室、右心室中に)及び/又は冠動脈灌流により心筋に送達することができる。
[0299] 横隔膜筋への投与は、任意の好適な方法、例として静脈内投与、動脈内投与及び/又は腹腔内投与によるものであり得る。
[0300] 標的組織への送達は、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を含むデポ剤を送達することによっても達成することができる。本明細書に記載されるとき、「デポ剤」の送達は、ウイルスが標準的注射について考えられるよりも長い期間作用し得るようにウイルスの徐放及び/又は漸次的な広がりを可能とする持続作用配合物の投与を指す。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を含むデポ剤を骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋組織中に埋め込み又は組織を、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を含むフィルム若しくは他のマトリックスと接触させることができる。このような移植可能なマトリックス又は基材は、米国特許第7,201,898号に記載される。
[0301] 一部の実施形態において、それによるウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、骨格筋、横隔膜筋及び/又は心筋に投与する(例えば、筋ジストロフィー、心疾患[例えば、PAD又は鬱血性心不全]を治療及び/又は予防するため)。
[0302] 一部の実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法を使用して骨格筋、心筋及び/又は横隔膜筋の疾患又は障害を治療及び/又は予防する。筋肉の疾患又は障害は、例えば、筋ジストロフィー、ミオパチー、運動ニューロン疾患及び心筋症であり得る。筋肉の疾患又は障害は、例えば、ジストロフィノパチー、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー(例えば、筋強直性ジストロフィー1及び2型)、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FDHD)、エメリー・ドライフス型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、眼咽頭型筋ジストロフィー、遠位型筋ジストロフィー、先天性筋ジストロフィー、若年性黄斑ジストロフィー、中心核ミオパチー、セントラルコアミオパチー及び封入体筋炎であり得る。
[0303] 一部の実施形態において、筋ジストロフィーの治療及び/又は予防を必要とする対象において筋ジストロフィーを治療及び/又は予防する方法であって、治療又は予防有効量のウイルスベクターを哺乳類対象に投与することを含み、ウイルスベクターは、ジストロフィン、ミニジストロフィン、マイクロジストロフィン、ミオスタチンプロペプチド、フォリスタチン、アクチビンII型可溶性受容体、IGF-1、抗炎症性ポリペプチド、例えばIカッパBドミナント変異体、サルコスパン、ユートロフィン、マイクロジストロフィン、ラミニン-a2、アルファ-サルコグリカン、ベータ-サルコグリカン、ガンマ-サルコグリカン、デルタ-サルコグリカン、IGF-1、ミオスタチン若しくはミオスタチンプロペプチドに対する抗体若しくは抗体断片及び/又はミオスタチンに対するRNAiをコードする異種核酸を含む、方法が提供される。一部の実施形態において、ウイルスベクターは、本明細書の他箇所に記載のとおり骨格筋、横隔膜筋及び/又は心筋に投与することができる。
[0304] 代わりに、本明細書に記載の方法を実施して核酸を骨格筋、心筋又は横隔膜筋に送達することができ、それは、血中を正常に循環するポリペプチド(例えば、酵素)若しくは機能性RNA(例えば、RNAi、マイクロRNA、アンチセンスRNA)の産生又は他の組織への全身送達のためのプラットフォームとして使用して障害(例えば、代謝障害、例えば糖尿病[例えば、インスリン]、血友病[例えば、第IX因子又は第VIII因子]、ムコ多糖症[例えば、スライ症候群、ハーラー症候群、シャイエ症候群、ハーラー・シャイエ症候群、ハンター症候群、サンフィリポ症候群A、B、C、D、モルキオ症候群、マロトー・ラミー症候群など]若しくはリソソーム蓄積症、例えばゴーシェ病[グルコセレブロシダーゼ]若しくはファブリー病[a-ガラクトシダーゼA]若しくは糖原病、例えばポンペ病[リソソーム酸性アルファグルコシダーゼ])を治療及び/又は予防する。代謝障害の治療及び/又は予防に好適な他のタンパク質は、本明細書に記載される。目的核酸を発現させるためのプラットフォームとしての筋肉の使用は、米国特許出願公開第2002/0192189号に記載される。
[0305] 一部の実施形態において、代謝障害の治療及び/又は予防を必要とする対象において代謝障害を治療及び/又は予防する方法は、治療又は予防有効量のウイルスベクターを対象の骨格筋に投与することを含み、ウイルスベクターは、ポリペプチドをコードする異種核酸を含み、代謝障害は、そのポリペプチドの欠損及び/又は欠乏の結果である。説明的な代謝障害及びポリペプチドをコードする異種核酸は、本明細書に記載される。任意選択で、ポリペプチドは、分泌される(例えば、天然状態で分泌ポリペプチドであるか、又は例えば当技術分野において公知の分泌シグナル配列との作動可能な会合により分泌されるようにエンジニアリングされたポリペプチド)。本発明のいかなる特定の理論にも制限されずに、この実施形態によれば、骨格筋への投与は、全身循環中へのポリペプチドの分泌及び標的組織への送達をもたらし得る。ウイルスベクターを骨格筋へ送達する方法は、本明細書により詳細に記載される。
[0306] 本明細書に記載の方法を実施して非コードRNA、例えばアンチセンスRNA、RNAi又は他の機能性RNA(例えば、リボザイム)を全身送達のために産生することもできる。
[0307] 一部の実施形態において、先天性心不全又はPADの治療及び/又は予防を必要とする対象において先天性心不全又はPADを治療及び/又は予防する方法は、治療又は予防有効量のウイルスベクターを哺乳類対象に投与することを含み、ウイルスベクターは、例えば、筋小胞体Ca2+-ATPアーゼ(SERCA2a)、血管新生因子、ホスファターゼインヒビターI(I-1)及びその断片(例えば、I1C)、ホスホランバンに対するRNAi;ホスホランバン阻害又はドミナントネガティブ分子、例えばホスホランバンS16E、ホスホランバン遺伝子を調節するジンクフィンガータンパク質、ベータ-2-アドレナリン受容体、ベータ-2-アドレナリン受容体キナーゼ(BARK)、PI3キナーゼ、カルサルカン、β-アドレナリン受容体キナーゼインヒビター(PARKct)、タンパク質ホスファターゼ1のインヒビター1及びその断片(例えば、I1C)、S100A1、パルブアルブミン、アデニリルシクラーゼ6型、Gタンパク質共役受容体キナーゼ2型ノックダウンを誘起する分子、例えばトランケートされた構成的に活性のbARKct、Pim-1、PGC-Iα、SOD-1、SOD-2、EC-SOD、カリクレイン、HIF、チモシン-p4、mir-1、mir-133、mir-206、mir-208及び/又はmir-26aをコードする異種核酸を含む。
[0308] 注射剤は、慣用の形態において、液体の液剤又は懸濁液、注射前の液体中の液剤又は懸濁液に好適な固体形態又はエマルションのいずれかとして調製することができる。代わりに、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、全身的ではなく、局部的に例えばデポ剤又は徐放性配合物において投与することができる。さらに、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、外科的に移植可能なマトリックス(例えば、米国特許出願公開第2004-0013645-A1号に記載)に付着させて送達することができる。
[0309] 本明細書に開示されるウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、任意の好適な手段により、任意選択で対象が吸入するウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子からなる吸入性粒子のエアロゾル懸濁液を投与することにより対象の肺に投与することができる。吸入性粒子は、液体又は固体であり得る。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を含む液体粒子のエアロゾルは、任意の好適な手段により、例えば当業者に公知の圧力駆動のエアロゾル噴霧器又は超音波噴霧器を用いて生産することができる。例えば、米国特許第4,501,729号を参照されたい。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子を含む固体粒子のエアロゾルは、薬学分野において公知の技術により、任意の固体粒子状医薬エアロゾル発生器を用いて同様に生産することができる。
[0310] ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子はCNSの組織(例えば、脳、眼)に投与することができ、本明細書に記載の組成物及び方法の不存在下で観察されるよりも広範なウイルスベクター又はウイルス様粒子の分布を有利にもたらし得る。
[0311] 一部の実施形態において、本明細書に記載のウイルスベクターを投与してCNSの疾患、例として遺伝性障害、神経変性障害、精神障害及び腫瘍を治療することができる。CNSの説明的な疾患としては、限定されるものではないが、副腎脊髄ニューロパチー(AMN)、アルツハイマー病、アンジェルマン症候群、前頭側頭型認知症、パーキンソン病、ハンチントン病、脆弱X症候群、カナバン病、リー病、レフサム病、トゥレット症候群、原発性側索硬化症、筋委縮性側索硬化症、進行性筋萎縮症、ピック病、筋ジストロフィー、多発性硬化症、重症筋無力症、ビンスワンガー病、脊髄又は頭部損傷に起因する外傷、テイ・サックス病(GM2ガングリオシドーシス)、レッシュ・ナイハン病、MC4R肥満症、異染性白質ジストロフィー(MLD)、MPS I(ハーラー/シャイエ)、MPS IIIA(サンフィリポA)、ニーマン・ピックC1、レット症候群、脊髄性筋萎縮症(SMA)、AADC欠損症、単一遺伝子性筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルファマンノシドーシス、アスパルチルグルコサミン尿症、ドラベ症候群、巨大軸索ニューロパチー、球様細胞白質萎縮症(クラッベ)、Glut1欠損症、GM1ガングリオシドーシス、小児神経セロイドリポフスチン症(INCL、バッテン)、若年性神経セロイドリポフスチン症(JNCL、バッテン)、遅発性乳児型神経セロイドリポフスチン症(LINCL、バッテン)、MPS II(ハンター)、MPS IIIB(サンフィリポB)、MPS IIIC(サンフィリポC)、MPS IVA(モルキオ症候群)、MPS VI(マロトー・ラミー)、ペルオキシソーム形成異常症(ツェルウェガー症候群スペクトラム)、サンドホフ病(GM2ガングリオシドーシス)、てんかん、脳梗塞、精神障害、例として気分障害(例えば、鬱病、双極性感情障害、持続性感情障害、二次的気分障害)、統合失調症、薬物依存症(例えば、アルコール依存症及び他の物質依存症)、神経症(例えば、不安、強迫観念障害、身体表現性障害、解離性障害、悲嘆、産後鬱病)、精神病(例えば、幻覚及び妄想)、認知症、偏執症、注意欠陥障害、精神性的障害、睡眠障害、疼痛性障害、摂食又は体重障害(例えば、肥満症、悪液質、神経性食欲不振及び過食症)並びにCNSの癌及び腫瘍(例えば、下垂体腫瘍)が挙げられる。
[0312] CNSの障害としては、網膜、後索路(posterior tract)及び視神経が関与する眼科障害(例えば、網膜色素変性症、糖尿病性網膜症及び他の網膜変性疾患、ブドウ膜炎、加齢黄斑変性、緑内障)が挙げられる。
[0313] 眼科疾患及び障害は、全てでないにしてもほとんど、3つのタイプの適応症:(1)血管新生、(2)炎症、及び(3)変性の1つ以上と関連する。本明細書に記載のウイルスベクターを用いて抗血管新生因子;抗炎症性因子;細胞変性を遅らせるか、細胞温存を促進するか、又は細胞成長を促進する因子及び前述の組み合わせを送達することができる。
[0314] 糖尿病性網膜症は、例えば、血管新生を特徴とする。糖尿病性網膜症は、1つ以上の抗血管新生因子を眼内(例えば、硝子体中)又は眼周囲(例えば、テノン嚢下領域中)のいずれかに送達することにより治療することができる。1つ以上の神経栄養因子を眼内(例えば、硝子体内)又は眼周囲のいずれかに同時送達することもできる。
[0315] ブドウ膜炎は、炎症を伴う。1つ以上の抗炎症性因子は、ウイルスベクターの眼内(例えば、硝子体又は前眼房)投与により投与することができる。
[0316] 網膜色素変性症は、比較により網膜変性を特徴とする。一部の実施形態において、網膜色素変性症は、1つ以上の神経栄養因子をコードするウイルスベクターの眼内(例えば、硝子体投与)により治療することができる。
[0317] 加齢黄斑変性は、血管新生及び網膜変性の両方を伴う。この障害は、1つ以上の神経栄養因子をコードする本発明のウイルスベクターを眼内(例えば、硝子体)に投与すること及び/又は1つ以上の抗血管新生因子を眼内又は眼周囲(例えば、テノン嚢下領域内)に投与することにより治療することができる。
[0318] 緑内障は、眼圧の増加及び網膜神経節細胞の損失を特徴とする。緑内障の治療としては、本発明のウイルスベクターを使用する興奮毒性損傷から細胞を保護する1つ以上の神経保護剤の投与が挙げられる。このような薬剤としては、眼内、任意選択で硝子体内に送達されるN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)アンタゴニスト、サイトカイン及び神経栄養因子が挙げられる。
[0319] 一部の実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法を使用して発作を治療し、例えば発作の発症、発生率又は重症度を低減させることができる。発作のための治療的治療の有効性は、行動的手段(例えば、振戦、眼又は口のチック)及び/又は脳波的手段(ほとんどの発作は、固有の脳波異常を有する)により評価することができる。したがって、経時的な複数の発作を特徴とするてんかんを治療することもできる。
[0320] 一部の実施形態において、治療を必要とする対象を治療する方法は、対象に、カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターを投与することを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号165~187のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、AAVベクターは、配列番号175のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含む。一部の実施形態において、AAVベクターは、配列番号175のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含む。一部の実施形態において、対象は、ドラベ症候群を有する。一部の実施形態において、対象は、レット症候群を有する。一部の実施形態において、対象は、アンジェルマン症候群を有する。一部の実施形態において、対象は、ニーマン・ピック病を有する。一部の実施形態において、対象は、脆弱X症候群を有する。一部の実施形態において、対象は、アルツハイマー病を有する。一部の実施形態において、対象は、ゴーシェ病を有する。一部の実施形態において、対象は、ハンチントン病を有する。一部の実施形態において、対象は、パーキンソン病を有する。一部の実施形態において、対象は、フリードライヒ運動失調症を有する。一部の実施形態において、AAVベクターは、対象に脳室内(ICV)注射により投与する。一部の実施形態において、AAVベクターは、対象に髄腔内(IT)注射により投与する。一部の実施形態において、AAVベクターは、対象に静脈内(IV)注射により投与する。
[0321] 一部の実施形態において、治療を必要とする対象を治療する方法は、対象に、カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターを投与することを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号175又は180のアミノ酸配列を含み、対象は、ドラベ症候群、レット症候群、アンジェルマン症候群、ニーマン・ピック病又は脆弱X症候群を有し、AAVベクターを対象にICV又はIT注射により投与する。
[0322] 一部の実施形態において、治療を必要とする対象を治療する方法は、対象に、カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターを投与することを含み、カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号175又は180のアミノ酸配列を含み、対象は、ゴーシェ病、ハンチントン病、パーキンソン病又はフリードライヒ運動失調症を有し、AAVベクターを対象にICV又はIT注射により投与する。
[0323] 一部の実施形態において、ウイルスベクターを使用してソマトスタチン(又はその活性断片)を脳に投与して下垂体腫瘍を治療する。この実施形態によれば、ソマトスタチン(又はその活性断片)をコードするウイルスベクターは、下垂体中にマイクロインフュージョンにより投与する。同様に、このような治療を使用して末端肥大症(下垂体からの異常な成長ホルモン分泌)を治療することができる。ソマトスタチンの核酸(例えば、GenBankアクセッション番号J00306)及びアミノ酸(例えば、GenBankアクセッション番号P01166;プロセッシングされた活性ペプチドソマトスタチン-28及びソマトスタチン-14を含有する)配列は、当技術分野において公知である。
[0324] 一部の実施形態において、ウイルスベクターは、米国特許第7,071,172号に記載の分泌シグナルを含み得る。
[0325] 一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、CNSに(例えば、脳又は眼に)投与する。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、脊髄、脳幹(延髄、橋)、中脳(視床下部、視床、視床上部、脳下垂体、黒質、松果腺)、小脳、終脳(線条体、大脳、例として後頭、側頭、頭頂及び前頭葉、皮質、基底核、海馬及び扁桃体門)、辺縁系、新皮質、線条体、大脳及び下丘中に導入することができる。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、眼の異なる領域、例えば網膜、角膜及び/又は視神経に投与することもできる。
[0326] ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、ベクターのより分散した投与のために、脳脊髄液中に(例えば、腰椎穿刺により)送達することができる。ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、血液脳関門が障害を受けた状況(例えば、脳腫瘍又は脳梗塞)において、CNSにさらに血管内投与することができる。
[0327] ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、当技術分野において公知の任意の経路、例として、限定されるものではないが、髄腔内、眼内、脳内、心室内、静脈内(例えば、糖、例えばマンニトールの存在下)、鼻腔内、耳内、眼内(例えば、硝子体内、網膜下、前房)及び眼周囲(例えば、テノン嚢下領域)送達並びに運動ニューロンへの逆行送達を伴う筋肉内送達により、CNSの所望の領域に投与することができる。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、液体配合物でCNS中の所望の領域又はコンパートメントに直接注射(例えば、定位的注射)により投与する。一部の実施形態において、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、所望の領域への局所適用又はエアロゾル配合物の鼻腔内投与により提供することができる。眼への投与は、液滴の局所適用によるものであり得る。さらなる代替形態として、ウイルスベクター及び/又はウイルス様粒子は、固体の徐放性配合物として投与することができる(例えば、米国特許第7,201,898号を参照されたい)。
[0328] 一部の実施形態において、ウイルスベクターを逆行輸送に使用して運動ニューロンが関与する疾患及び障害(例えば、筋萎縮性側索硬化症(ALS);脊髄性筋萎縮症(SMA)など)を治療及び/又は予防することができる。例えば、ウイルスベクターは筋組織に送達することができ、それはそこからニューロン中に移動し得る。
実施例
[0329] 以下の実施例は、説明目的のために本明細書に含まれるにすぎず、限定を意図しない。本明細書において使用されるとき、STRD.101及びSTRD.102という用語は、カプシドタンパク質サブユニット配列を記載するために使用し、AAV-STRD.101及びAAV-STRD.102は、組換え又は修飾カプシドタンパク質サブユニット配列を含むAAVベクターを記載するために使用する。しかしながら、STRD.101及びSTRD.102という用語は、一部の文脈において当業者に明らかなとおり、名称カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターを記載するために使用することができる。
[0329] 以下の実施例は、説明目的のために本明細書に含まれるにすぎず、限定を意図しない。本明細書において使用されるとき、STRD.101及びSTRD.102という用語は、カプシドタンパク質サブユニット配列を記載するために使用し、AAV-STRD.101及びAAV-STRD.102は、組換え又は修飾カプシドタンパク質サブユニット配列を含むAAVベクターを記載するために使用する。しかしながら、STRD.101及びSTRD.102という用語は、一部の文脈において当業者に明らかなとおり、名称カプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシドを含むAAVベクターを記載するために使用することができる。
実施例1.抗体回避AAVベクターのコンビナトリアルエンジニアリング及び選択
[0330] 抗体回避AAV変異体を以下の方法に従って調製する。第1のステップは、例えば、低温電子顕微鏡法を使用するAAVカプシドタンパク質カプシド表面上の立体構造3D抗原性エピトープの同定を含む。次いで、抗原性モチーフ内の選択残基を、ヌクレオチドNNKにより置換されたそれぞれのコドンを有する縮重プライマーを使用する変異誘発に供し、遺伝子断片をGibsonアセンブリ及び/又はマルチステップPCRにより一緒に合わせる。変異抗原性モチーフの縮重ライブラリーを含有するカプシドタンパク質サブユニットコード遺伝子を野生型AAVゲノム中にクローニングして元のCapコードDNA配列を置き換え、プラスミドライブラリーを生じさせる。次いで、プラスミドをアデノウイルスヘルパープラスミドとともに293産生細胞系中に形質移入してAAVカプシドタンパク質サブユニットライブラリーを生成し、次いでそれを選択に供することができる。AAVライブラリーの良好な生成は、DNAシーケンシングを介して確認する。
[0330] 抗体回避AAV変異体を以下の方法に従って調製する。第1のステップは、例えば、低温電子顕微鏡法を使用するAAVカプシドタンパク質カプシド表面上の立体構造3D抗原性エピトープの同定を含む。次いで、抗原性モチーフ内の選択残基を、ヌクレオチドNNKにより置換されたそれぞれのコドンを有する縮重プライマーを使用する変異誘発に供し、遺伝子断片をGibsonアセンブリ及び/又はマルチステップPCRにより一緒に合わせる。変異抗原性モチーフの縮重ライブラリーを含有するカプシドタンパク質サブユニットコード遺伝子を野生型AAVゲノム中にクローニングして元のCapコードDNA配列を置き換え、プラスミドライブラリーを生じさせる。次いで、プラスミドをアデノウイルスヘルパープラスミドとともに293産生細胞系中に形質移入してAAVカプシドタンパク質サブユニットライブラリーを生成し、次いでそれを選択に供することができる。AAVライブラリーの良好な生成は、DNAシーケンシングを介して確認する。
[0331] 中和抗体(NAb)を避け、及び/又は中枢神経系(CNS)を標的化し得る新たなAAV株を選択するため、AAVライブラリーを非ヒト霊長類における複数のラウンドの感染に供する。それぞれの段階において、目的組織を動物対象から単離する。目的組織からハーベストされた細胞溶解物をシーケンシングして抗体中和を避けるAAV単離体を同定する。非ヒト霊長類における複数のラウンドの感染後、それぞれの変異誘発領域からの単離配列を全ての順列及び組み合わせで組み合わせる。
[0332] 具体例として、AAVカプシドタンパク質サブユニット上の一般的な抗原性モチーフ(VP1)を上記のとおり変異誘発に供した。次いで、縮重ライブラリー(図1A)を非ヒト霊長類における第1のラウンドの感染に供した(静脈内注射)。組織を感染後7日目にハーベストし、シーケンシングして単一のAAV単離体を同定した。
[0333] 種々の組換えAAV単離体を組織サンプル、例として脊髄、後根神経節、前頭葉、側頭葉、後頭葉、被殻、淡蒼球、視床、扁桃体、海馬、黒質、橋、小脳中で同定した。この第1のラウンドの進化からの結果を図1Bに示す。
[0334] 次いで、第1のラウンドの進化(図1B)中に単離された組換えAAVを第2の非ヒト霊長類中に再導入した。組織を感染後7日目にハーベストし、シーケンシングして単一のAAV単離体を同定した。この第2のラウンドの進化からの結果を図1Cに示す。
[0335] 最大頻度を有する組換えAAVをシーケンシングした。これらのAAV中に存在する置換を表7.1及び7.2に示す。これらのデータは、表7.1及び7.2に列記される置換を含むカプシドタンパク質サブユニットを有する組換えAAVビリオンが非ヒト霊長類においてインビボで中和抗体を回避し、所望の標的組織についてのトロピズムを有することを実証する。
実施例2:組換えAAVベクターの製造性
[0336] 実施例1において同定された種々の組換えAAVをラージスケール系で製造することができるか否かを判定するため、AAVを標準的方法に従って産生し、収量を野生型AAVベクターのものと比較した。
[0336] 実施例1において同定された種々の組換えAAVをラージスケール系で製造することができるか否かを判定するため、AAVを標準的方法に従って産生し、収量を野生型AAVベクターのものと比較した。
[0337] AAVを標準的三重形質移入プロトコルに従ってHEK293細胞中で産生した。簡潔に述べると、細胞を、(i)野生型AAV9カプシドタンパク質サブユニット配列、STRD.101カプシドタンパク質サブユニットバリアント配列(配列番号180)又はSTRD.102カプシドタンパク質サブユニットバリアント配列(配列番号175)のいずれかを含むプラスミド、(ii)5’ITR、導入遺伝子及び3’ITR配列を含むプラスミド、並びに(ii)AAV産生に必要なヘルパー遺伝子を含むプラスミドで形質移入した。2つの異なる導入遺伝子を自己相補的構築物中でそれぞれのカプシドタンパク質サブユニットとともに使用した。続いて、細胞を溶解させ、親和性カラム、CsCl密度超遠心及び透析を使用してビリオンを精製した。続いて、PCRベース定量アプローチを使用してそれぞれのAAVの収量を測定した。
[0338] 図2に示されるとおり、STRD.101及びSTRD.102カプシドタンパク質サブユニットを含む組換えAAVベクターは、野生型AAV9の収量と類似の収量を有した。このデータは、組換えカプシドタンパク質サブユニットを含む組換えAAVが商業的製造に好適であることを裏付ける。
実施例3:組換えAAVウイルスベクターを使用するインビトロ形質導入
[0339]
実施例1の組換えAAVベクターが一般に感染性であり、培養物中で細胞を形質導入し得るか否かを確認するため、種々のAAVベクターを標準的プロトコルに従って調製した。
[0339]
実施例1の組換えAAVベクターが一般に感染性であり、培養物中で細胞を形質導入し得るか否かを確認するため、種々のAAVベクターを標準的プロトコルに従って調製した。
[0340] 組換えAAVの感染力は、標準的TCID50アッセイを使用して試験した。簡潔に述べると、HeLaRC32細胞に組換えAAV粒子をアデノウイルス(Ad5)の存在下で5桁に及ぶ用量で感染させた。72時間後、DNAを抽出し、ベクターゲノム複製をqPCRにより定量した。
[0341] 粒子と感染力との比を計算して感染力を決定した。図3に示されるとおり、AAV-STRD.101ベクターの感染力比は、野生型AAV9のものと比較して低かった。感染力比が低いほど高い効力を意味するため、AAV-STRD.101は、野生型AAV9よりも感染性が高い。
[0342] 別個に、感染力を種々の細胞系においても決定した。ルシフェラーゼ導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVを生成し、細胞当たり10,000ベクターゲノム(vg)の用量で培養物中において細胞と接触させた。感染48時間後、細胞を溶解させた。溶解物を生物発光基質と接触させ、相対蛍光単位(RFU)を測定した。図4A~4Dに示されるとおり、AAV-STRD.101ベクターは、U87細胞(ヒト膠芽腫細胞系、図4A)、N2A細胞(マウス神経堤由来細胞系、図4B)、SY5Y細胞(ヒト神経芽腫細胞系、図4C)及びU2OS細胞(ヒト骨肉腫細胞系、図4D)に野生型AAV9と同等のレベルで感染した。
[0343] したがって、このデータは、実施例1の組換えAAVベクターが培養物中で細胞を有効に形質導入し得ることを実証する。
実施例4:中枢神経系を標的化する組換えAAVのインビボ特徴付け
[0344] 組換えカプシドタンパク質サブユニットSTRD.101及びSTRD.102をインビボ特徴付けのために選択した。これらのカプシドタンパク質サブユニットを含み、天然tdTomato蛍光導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVを生成した。組換えAAVを新生児マウスに脳室内注射により0日目に投与した。注射3週間後、脳組織をハーベストし、固定してtdTomato蛍光の目視評価により発現を評価した。図5は、4%PFAでの固定24時間後の冠状ビブラトーム切片におけるtdTomato発現を示す代表的な画像を提供する。これらの同じ切片を免疫組織化学法も使用して可視化した(図6)。図5及び図6の画像に示されるとおり、AAV9、AAV-STRD.102及びAAV-STRD.101ベクターはそれぞれ脳組織中の異なる分布を有し、最大導入遺伝子発現は注射部位付近に局在した。まとめると、このデータは、試験された組換えAAVが導入遺伝子を標的細胞にインビボで脳室内注射後に良好に送達することを示す。
[0344] 組換えカプシドタンパク質サブユニットSTRD.101及びSTRD.102をインビボ特徴付けのために選択した。これらのカプシドタンパク質サブユニットを含み、天然tdTomato蛍光導入遺伝子をパッケージングする組換えAAVを生成した。組換えAAVを新生児マウスに脳室内注射により0日目に投与した。注射3週間後、脳組織をハーベストし、固定してtdTomato蛍光の目視評価により発現を評価した。図5は、4%PFAでの固定24時間後の冠状ビブラトーム切片におけるtdTomato発現を示す代表的な画像を提供する。これらの同じ切片を免疫組織化学法も使用して可視化した(図6)。図5及び図6の画像に示されるとおり、AAV9、AAV-STRD.102及びAAV-STRD.101ベクターはそれぞれ脳組織中の異なる分布を有し、最大導入遺伝子発現は注射部位付近に局在した。まとめると、このデータは、試験された組換えAAVが導入遺伝子を標的細胞にインビボで脳室内注射後に良好に送達することを示す。
[0345] tdTomatoをパッケージングするAAV-STRD.101及びAAV-STRD.102ベクターを4匹の成体マウスにも静脈内注射により5.5×1013vg/kgの用量で投与した。注射3週間後、肝臓及び心臓をハーベストし、固定してtdTomato蛍光の目視評価により発現プロファイルを評価した。
[0346] 4%PFAでの固定24時間後のビブラトーム肝切片においてtdTomato発現を示す1匹のマウスからの代表的画像を図7に提供する。特に、AAV-STRD.102及びAAV-STRD.101ベクターは、野生型AAV9と比較して肝臓に脱標的化された。進化中に肝臓におけるカウンタースクリーンを実施しなかったため、この所望の特性は、予想外であった。
[0347] 4%PFAでの固定24時間後のビブラトーム心切片においてtdTomato発現を示す1匹のマウスからの代表的な画像を図8に提供する。特に、試験されたベクターは、心臓について異なるトロピズムを有した。具体的には、AAV-STRD.102ベクターは、AAV-STRD.101と比較して心臓において感染性が低かった。進化中に心臓スクリーンは、実施しなかったため、この示差的な形質導入は、全く予想外であった。
[0348] まとめると、このデータは、AAV-STRD.102及びAAV-STRD.101ベクターを良好に使用してCNS組織をインビボで標的化し、肝臓によるクリアランスを回避することができ、それらが遺伝子療法のための強力なツールであることを示す。これらの異なるトロピズムを考慮すると(すなわち、AAV-STRD.101は、AAV-STRD.102よりも心臓において感染性が高い)、これらのベクターは、具体的に所望の組織に対する標的遺伝子療法治療のための強力なツールである。
実施例5:非ヒト霊長類における組換えAAVの生体分布
[0349] 組換えAAVを非ヒト霊長類に投与して生体分布を決定した。組換えAAVを静脈内(IV)及び脳室内(ICV)注射により投与した(図9)。AAV-STRD.101は、IV注射により1キログラム当たり2.9×1013ベクターゲノム(vg/kg)、ICV注射により2.1×1013vgの用量で投与した(黒色点)。AAV-STRD.102は、IV注射により2.8×1013vg/kg、ICV注射により3.0×1013vgの用量で投与した(白色点)。30日後、動物を犠死させ、種々のCNS組織中のウイルス負荷をqPCRにより測定した。
[0349] 組換えAAVを非ヒト霊長類に投与して生体分布を決定した。組換えAAVを静脈内(IV)及び脳室内(ICV)注射により投与した(図9)。AAV-STRD.101は、IV注射により1キログラム当たり2.9×1013ベクターゲノム(vg/kg)、ICV注射により2.1×1013vgの用量で投与した(黒色点)。AAV-STRD.102は、IV注射により2.8×1013vg/kg、ICV注射により3.0×1013vgの用量で投与した(白色点)。30日後、動物を犠死させ、種々のCNS組織中のウイルス負荷をqPCRにより測定した。
[0350] 図9に示されるとおり、AAV-STRD.102及びAAV-STRD.101の両方が種々のCNS組織に感染した。さらに、AAVが高レベルの形質導入を示したため、このデータは、それらのAAVがインビボで中和抗体を回避する可能性が高いことを示唆する。
実施例6:治療を必要とする対象を治療する細胞療法の方法
[0351] AAVベクターをエクスビボで使用して細胞を形質導入した。一部の目的のため、細胞はオートロガス(すなわち治療される対象に由来)又はアロジェニック(すなわち異なる対象/ドナーに由来)であり得る。AAVを使用する細胞の形質導入後及び導入遺伝子の発現を確認した後、標準的臨床方法を使用して細胞を対象に投与する。
[0351] AAVベクターをエクスビボで使用して細胞を形質導入した。一部の目的のため、細胞はオートロガス(すなわち治療される対象に由来)又はアロジェニック(すなわち異なる対象/ドナーに由来)であり得る。AAVを使用する細胞の形質導入後及び導入遺伝子の発現を確認した後、標準的臨床方法を使用して細胞を対象に投与する。
[0352] 細胞は、対象に1回投与することができるか、又は投与を複数回繰り返すことができる。投与される細胞の数は、例えば、治療される疾患又は病態、対象の疾患/病態の重症度並びに体重の身長及び体重に応じて変動する。
実施例7:治療を必要とする対象を治療する遺伝子療法の方法
[0353] 本明細書に記載のAAVベクター(例えば、配列番号175又は180の配列を有するカプシドタンパク質サブユニットを含むAAVベクター)を、それを必要とする対象に投与し、対象は、CNSの疾患又は障害を有する。AAVベクターは、対象に1回投与するか、又は投与を複数回繰り返すことができる。投与は、1つ以上の経路、例えば静脈内(IV)、脳室内(ICV)又は髄腔内(IT)注射によるものである。AAVベクターの用量は、例えば、治療される疾患又は病態、対象の疾患/病態の重症度並びに体重の身長及び体重に応じて変動する。例えば、AAVベクターをIV注射により投与する場合、対象に投与されるAAVの用量は、2.8×1013vg/kg又は2.9×1013vg/kgであり得る。AAVベクターをICV注射により投与する場合、用量は2.1×1013vg又は3.0×1013vgであり得る。一部のプロトコルにおいて、AAVベクターを対象にIV及びICV注射の両方により投与することができる。
[0353] 本明細書に記載のAAVベクター(例えば、配列番号175又は180の配列を有するカプシドタンパク質サブユニットを含むAAVベクター)を、それを必要とする対象に投与し、対象は、CNSの疾患又は障害を有する。AAVベクターは、対象に1回投与するか、又は投与を複数回繰り返すことができる。投与は、1つ以上の経路、例えば静脈内(IV)、脳室内(ICV)又は髄腔内(IT)注射によるものである。AAVベクターの用量は、例えば、治療される疾患又は病態、対象の疾患/病態の重症度並びに体重の身長及び体重に応じて変動する。例えば、AAVベクターをIV注射により投与する場合、対象に投与されるAAVの用量は、2.8×1013vg/kg又は2.9×1013vg/kgであり得る。AAVベクターをICV注射により投与する場合、用量は2.1×1013vg又は3.0×1013vgであり得る。一部のプロトコルにおいて、AAVベクターを対象にIV及びICV注射の両方により投与することができる。
実施例8:哺乳動物細胞における組換えAAVベクターの調製
[0354] 3つのプラスミドを提供する。第1のプラスミドは、2つのITR(配列番号3003及び3004)によりフランキングされたNPC1をコードする導入遺伝子(配列番号3002)を含む導入カセットを含む。第1のプラスミドは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。第2のプラスミドは、Rep及びCap遺伝子をコードする配列を含む。第3のプラスミドは、AAV産生に要求される種々の「ヘルパー」配列(E4、E2a及びVA)を含む。
[0354] 3つのプラスミドを提供する。第1のプラスミドは、2つのITR(配列番号3003及び3004)によりフランキングされたNPC1をコードする導入遺伝子(配列番号3002)を含む導入カセットを含む。第1のプラスミドは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。第2のプラスミドは、Rep及びCap遺伝子をコードする配列を含む。第3のプラスミドは、AAV産生に要求される種々の「ヘルパー」配列(E4、E2a及びVA)を含む。
[0355] 3つのプラスミドを、適切な形質移入試薬(例えば、Lipofectamine(商標))を使用して、ウイルス産生細胞(例えば、HEK293)中に形質移入する。37℃での所定期間のインキュベーション後、AAV粒子を培地から収集するか、又は細胞を溶解させてAAV粒子を放出させる。次いで、AAV粒子を精製し、定量的PCR(qPCR)又は液滴デジタルPCR(ddPCR)のいずれかを標準的方法に従って使用して力価測定する。AAV粒子は、後の使用のために-80℃で貯蔵することができる。
実施例9:昆虫細胞中での組換えAAVベクターの調製
[0356] 第1の組換えバキュロウイルスベクターを提供する。第1の組換えバキュロウイルスベクターは、2つのITR(配列番号3003及び3004)によりフランキングされたNPC1をコードする導入遺伝子(配列番号3002)を含む導入カセット配列を含む。導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。
[0356] 第1の組換えバキュロウイルスベクターを提供する。第1の組換えバキュロウイルスベクターは、2つのITR(配列番号3003及び3004)によりフランキングされたNPC1をコードする導入遺伝子(配列番号3002)を含む導入カセット配列を含む。導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む。
[0357] 昆虫細胞(例えば、Sf9)に、懸濁液培養物中で第1の組換えバキュロウイルスベクター並びにAAV Rep及びCapタンパク質(例えば、STRD.101又はSTRD.012カプシドタンパク質サブユニット)コードする配列を含む少なくとも1つの追加の組換えバキュロウイルスベクターを共感染させる。28℃での所定期間のインキュベーション後、AAV粒子を培地から収集するか、又は細胞を溶解させてAAV粒子を放出させる。次いで、AAV粒子を精製し、定量的PCR(qPCR)又は液滴デジタルPCR(ddPCR)のいずれかを標準的方法に従って使用して力価測定する。AAV粒子は、後の使用のために-80℃で貯蔵することができる。
実施例10:インビトロ効力アッセイ
[0358] 本明細書に記載のAAV導入カセットが培養細胞中でNPC1リソソーム表現型をレスキューし得るか否かを判定するため、hNPC1導入カセット(配列番号3014)をパッケージングする組換えAAV2ベクターを、HEK293細胞中で三重形質移入プロトコル(例えば、実施例1を参照されたい)を使用して調製した。次いで、AAV2-hNPC1ベクターを使用して、野生型U2OS細胞(骨肉腫)及びNPC1を発現しないU2OS細胞(NPC-/-)をインビトロで5×103(5K)又は10×103(10K)のいずれかの感染多重度(MOI)で形質導入した。次いで、細胞を5%CO2雰囲気中において37℃でインキュベートした。
[0358] 本明細書に記載のAAV導入カセットが培養細胞中でNPC1リソソーム表現型をレスキューし得るか否かを判定するため、hNPC1導入カセット(配列番号3014)をパッケージングする組換えAAV2ベクターを、HEK293細胞中で三重形質移入プロトコル(例えば、実施例1を参照されたい)を使用して調製した。次いで、AAV2-hNPC1ベクターを使用して、野生型U2OS細胞(骨肉腫)及びNPC1を発現しないU2OS細胞(NPC-/-)をインビトロで5×103(5K)又は10×103(10K)のいずれかの感染多重度(MOI)で形質導入した。次いで、細胞を5%CO2雰囲気中において37℃でインキュベートした。
[0359] NPC1細胞は、リソソーム中でコレステロールの特徴的な蓄積を呈し、それは、細胞中のリソソームのサイズ及び数を観察することによりモニタリングすることができる。このアッセイにおいて、細胞中の蛍光オルガネラ色素LysoTracker(登録商標)(ThermoFisher Scientific(登録商標))の蓄積を測定することによりリソソーム表現型をモニタリングした。AAV2-hNPC1ベクターでの形質導入の72時間後、50mMのLysoTracker(登録商標)を細胞に添加した。2時間後、細胞を固定し、LysoTracker(登録商標)蛍光を測定した。
[0360] 結果を図10Aに示す。予測されるとおり、野生型U2OS細胞は、リソソーム中のLysoTracker(登録商標)蛍光の有意な蓄積を示さなかった一方、NPC1-/-細胞は、それを示した。AAV2-hNPC1を5K又は10KのいずれかのMOIで形質導入された細胞は、リソソーム中のLysoTracker(登録商標)蛍光の有意に低減した蓄積を有した。
[0361] 別個のアッセイにおいて、hNPC1を形質導入された細胞を固定し、コレステロールについての組織化学的染色剤のフィリピンを使用して染色した。フィリピン染色剤は、ストレプトマイセス・フィリピネンシス(Streptomyces filipinensis)に由来し、Polysciencesから購入し、50μg/mLの最終濃度で使用した。Pico Automated Cell Imaging System(ImageXpress(登録商標))を使用して細胞を可視化し、フィリピン染色剤を定量した。結果を図10Bに示す。予測されるとおり、野生型U2OS細胞は、有意なコレステロール蓄積を示さなかった一方、NPC1-/-細胞は、それを示した。AAV2-hNPC1を5K又は10KのいずれかのMOIで形質導入された細胞は、有意に低減したコレステロール蓄積を有した。
[0362] まとめると、これらのデータは、AAV2-hNPCを使用する細胞の形質導入がNPC1欠損U2OS細胞におけるリソソーム表現型を良好にレスキューしたことを示す。
実施例11:インビボ効力アッセイ
[0363] 本明細書に記載のAAV導入カセットがインビボでNPC1表現型をレスキューし得るか否かを判定するため、hNPC1導入カセット(配列番号3014)をパッケージングする組換えAAV9ベクターを、HEK293細胞中で三重形質移入プロトコル(例えば、実施例1を参照されたい)を使用して調製した。NPC1を欠損するマウス(すなわちNPC1-/-マウス)に対して、1キログラム当たり3.0×1014個のベクターゲノム(vg/kg)の用量で眼窩静脈叢注射により生理食塩水又はAAV9-hNPC1ベクターのいずれかを約24~28日齢で静脈内注射した。結果を図11に示す。全ての生理食塩水処理マウスは、約80日齢までに死亡した。しかしながら、全てのAAV9-hNPC1注射動物は、実験の継続期間にわたり生存した。AAV9-hNPC1注射マウスを分析のために約100日齢で犠死させた。
[0363] 本明細書に記載のAAV導入カセットがインビボでNPC1表現型をレスキューし得るか否かを判定するため、hNPC1導入カセット(配列番号3014)をパッケージングする組換えAAV9ベクターを、HEK293細胞中で三重形質移入プロトコル(例えば、実施例1を参照されたい)を使用して調製した。NPC1を欠損するマウス(すなわちNPC1-/-マウス)に対して、1キログラム当たり3.0×1014個のベクターゲノム(vg/kg)の用量で眼窩静脈叢注射により生理食塩水又はAAV9-hNPC1ベクターのいずれかを約24~28日齢で静脈内注射した。結果を図11に示す。全ての生理食塩水処理マウスは、約80日齢までに死亡した。しかしながら、全てのAAV9-hNPC1注射動物は、実験の継続期間にわたり生存した。AAV9-hNPC1注射マウスを分析のために約100日齢で犠死させた。
[0364] マウスに平均台歩行テストも課し、マウスが平均台を歩行するときの転倒の回数を測定した。テストは、約8週(56日)齢で実施した。図13に示されるとおり、野生型マウスは、平均台から滑落しなかった。AAV9-hNPC1で処理されたNPC1-/-マウスと生理食塩水処理NPC1-/-マウスとの間の転倒の回数に統計的有意差は存在しなかったが、AAV9-hNPC1群において観察された転倒の平均数は、より少なかった。
[0365] マウスの行動的表現型スコアも約10週(70日)齢で評価した。行動的表現型スコアは、種々の疾患症状、例として毛繕い、歩容、後弯、レッジテスト、後肢痙縮及び振戦を測定する複合的なスコアである(Alam et al, Sci Transl Med, 2016;Guyenet et al, J Vis Exp, 2010を参照されたい)。図12に示されるとおり、AAV9-hNPC1で処理されたNPC1-/-マウスは、生理食塩水処理NPC1-/-マウスと比較して有意に低減したスコアを有した。
[0366] まとめると、これらのデータは、AAV9-hNPC1がNPC1欠損マウスの疾患表現型を少なくとも部分的にレスキューし得ることを実証する。
実施例12:NPC1をコードするカセットをパッケージングするSTRD.101ベクターのインビトロ及びインビボ試験
[0367] ヒトNPC1をコードする導入カセット(例えば、配列番号14の導入カセット)を含む核酸を含むAAV-STRD.101ベクターを実施例8又は9の方法に従って調製した。このベクターは、本明細書においてAAV-STRD.101-hNPC1と称する。
[0367] ヒトNPC1をコードする導入カセット(例えば、配列番号14の導入カセット)を含む核酸を含むAAV-STRD.101ベクターを実施例8又は9の方法に従って調製した。このベクターは、本明細書においてAAV-STRD.101-hNPC1と称する。
[0368] AAV-STRD.101ベクターが培養細胞におけるNPC1リソソーム表現型をレスキューし得るか否かを判定するため、次いでAAV-STRD.101-hNPC1ベクターを使用して野生型U2OS細胞(骨肉腫)及びNPC1を発現しないU2OS細胞(NPC-/-)をインビトロで5×103(5K)又は10×103(10K)のいずれかの感染多重度(MOI)で形質導入する。次いで、細胞を5%CO2雰囲気中において37℃でインキュベートする。
[0369] NPC1細胞は、リソソーム中でコレステロールの特徴的な蓄積を呈し、それは、細胞中のリソソームのサイズ及び数を観察することによりモニタリングすることができる。したがって、細胞中の蛍光オルガネラ色素LysoTracker(登録商標)(ThermoFisher Scientific(登録商標))の蓄積を測定することによりリソソーム表現型をモニタリングする。AAV2-hNPC1ベクターでの形質導入の72時間後、50mMのLysoTracker(登録商標)を細胞に添加する。2時間後、細胞を固定し、LysoTracker(登録商標)蛍光を測定する。
[0370] 別個のアッセイにおいて、AAV-STRD.101-hNPC1ベクターで形質導入された細胞を固定し、コレステロールについての組織化学的染色剤のフィリピンを使用して染色する。フィリピン染色剤は、ストレプトマイセス・フィリピネンシス(Streptomyces filipinensis)に由来し、50μg/mLの最終濃度で使用する。Pico Automated Cell Imaging System(ImageXpress(登録商標))を使用して細胞を可視化し、フィリピン染色剤を定量する。
[0371] AAV-STRD.101-hNPC1ベクターを試験してそれがNPC1表現型をインビボでレスキューし得るか否かも決定する。NPC1を欠損するマウス(すなわちNPC1-/-マウス)に3.0×1014vg/kgの用量において、眼窩静脈叢注射により生理食塩水又はAAV9-hNPC1ベクターのいずれかを約24~28日齢で静脈内注射する。生存率を少なくとも100日齢までモニタリングする。
[0372] マウスに平均台歩行テストも課し、マウスが平均台を歩行した時に転倒の回数を測定する。テストは、約8週(56日)齢で実施する。
[0373] マウスの行動的表現型スコアも約10週(70日)齢で評価した。行動的表現型スコアは、種々の疾患症状、例として毛繕い、歩容、後弯、レッジテスト、後肢痙縮及び振戦を測定する複合的なスコアである(Alam et al, Sci Transl Med, 2016;Guyenet et al, J Vis Exp,2010を参照されたい)。
[0374] 上記のものは本発明の説明であり、それを限定するものと解釈すべきでない。本発明は、以下の特許請求の範囲により定義され、特許請求の範囲の均等物は、それに含まれるものとする。
番号付けされた実施形態
[0375] 添付の特許請求の範囲にかかわらず、本開示は、以下の番号付けされた実施形態を記載する。
[0375] 添付の特許請求の範囲にかかわらず、本開示は、以下の番号付けされた実施形態を記載する。
[0376] 1.(i)配列番号180又は175の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子配列;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0377] 2.5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、約110~約160ヌクレオチド長である、実施形態1のAAVベクター。
[0378] 3.5’ITRは、3’ITRと同じ長さである、実施形態1又は2のAAVベクター。
[0379] 4.5’ITR及び3’ITRは、異なる長さを有する、実施形態1又は2のAAVベクター。
[0380] 5.5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV又はウシAAVのゲノムから単離されるか又はそれに由来する、実施形態1~4のいずれか1つのAAVベクター。
[0381] 6.5’ITRは、配列番号3003の配列を含む、実施形態1のAAVベクター。
[0382] 7.3’ITRは、配列番号3004の配列を含む、実施形態1のAAVベクター。
[0383] 8.プロモーターは、構成的プロモーターである、実施形態1~7のいずれか1つのAAVベクター。
[0384] 9.プロモーターは、誘導性プロモーターである、実施形態1~7のいずれか1つのAAVベクター。
[0385] 10.プロモーターは、組織特異的プロモーターである、実施形態1~9のいずれか1つのAAVベクター。
[0386] 11.プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター、HSVTKプロモーター、CMVプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモーター、EF-1アルファプロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)プロモーター及びホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターからなる群から選択される、実施形態1~7のいずれか1つのAAVベクター。
[0387] 12.プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター及びHSVTKプロモーターからなる群から選択される、実施形態11のAAVベクター。
[0388] 13.プロモーターは、配列番号3005、配列番号3006、配列番号3007又は配列番号3008のいずれか1つと少なくとも95%又は100%同一の配列を含む、実施形態1~7のいずれか1つのAAVベクター。
[0389] 14.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である、実施形態1~13のいずれか1つのAAVベクター。
[0390] 15.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも90%同一の配列を有する、実施形態1~13のいずれか1つのAAVベクター。
[0391] 16.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも95%同一の配列を有する、実施形態15のAAVベクター。
[0392] 17.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも98%同一の配列を有する、実施形態16のAAVベクター。
[0393] 18.NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む、実施形態1~13のいずれか1つのAAVベクター。
[0394] 19.導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む、実施形態1~13のいずれか1つのAAVベクター。
[0395] 20.ポリアデニル化シグナルは、シミアンウイルス40(SV40)、rBG、α-グロビン、β-グロビン、ヒトコラーゲン、ヒト成長ホルモン(hGH)、ポリオーマウイルス、ヒト成長ホルモン(hGH)及びウシ成長ホルモン(bGH)から選択される、実施形態1~18のいずれか1つのAAVベクター。
[0396] 21.ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである、実施形態20のAAVベクター。
[0397] 22.ポリアデニル化シグナルは、rBGポリアデニル化シグナルである、実施形態20のAAVベクター。
[0398] 23.ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012又は配列番号3013と少なくとも95%又は100%同一の配列を含む、実施形態1~19のいずれか1つのAAVベクター。
[0399] 24.エンハンサーをさらに含む、実施形態1~23のいずれか1つのAAVベクター。
[0400] 25.エンハンサーは、CMVエンハンサーである、実施形態24のAAVベクター。
[0401] 26.エンハンサーは、配列番号3009の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む、実施形態24のAAVベクター。
[0402] 27.イントロン配列をさらに含む、実施形態1~26のいずれか1つのAAVベクター。
[0403] 28.イントロン配列は、キメラ配列である、実施形態27のAAVベクター。
[0404] 29.イントロン配列は、ハイブリッド配列である、実施形態27のAAVベクター。
[0405] 30.イントロン配列は、SV40から単離されるか又はそれに由来する配列を含む、実施形態27のAAVベクター。
[0406] 31.イントロン配列は、配列番号3010~3011のいずれか1つの配列を含む、実施形態27のAAVベクター。
[0407] 32.導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む、実施形態1のAAVベクター。
[0408] 33.(i)配列番号180若しくは175の配列又は配列番号180若しくは175に対して約1~約25個のアミノ酸変異を含む配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子配列;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0409] 34.実施形態1~33のいずれか1つのAAVベクターを含む組成物。
[0410] 35.薬学的に許容可能な担体又は賦形剤を含む、実施形態34の組成物。
[0411] 36.治療を必要とする対象を治療する方法であって、対象に、治療有効量の、実施形態1~33のいずれか1つのAAVベクター又は実施形態34~35のいずれか1つの組成物を投与することを含む方法。
[0412] 37.対象は、ニーマン・ピック病C型を有する、実施形態36の方法。
[0413] 38.対象は、ヒト対象である、実施形態36又は37の方法。
[0414] 39.(i)配列番号180又は175の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された導入カセットを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;配列番号3002の配列を含む導入遺伝子配列;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0415] 40.(i)配列番号180又は175の配列を含むカプシドタンパク質を含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;配列番号3001の配列を含むNPC1タンパク質をコードする導入遺伝子配列;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0416] 41.AAVベクターは、導入カセットを中枢神経系の細胞又は組織に選択的に送達する、実施形態1~33、39及び40のいずれか1つのAAVベクター。
[0417] 42.中枢神経系の組織は、運動前野、視床、小脳皮質、歯状核、脊髄又は後根神経節である、実施形態41のAAVベクター。
[0418] 43.AAVベクターは、導入カセットを脳に送達するが、AAVベクターを心臓に送達しない、実施形態1~33、39及び40のいずれか1つのAAVベクター。
[0419] 44.AAVベクターは、導入カセットを脳及び心臓に送達する、実施形態1~33、39及び40のいずれか1つのAAVベクター。
[0420] 45.導入カセットの送達は、心臓よりも脳が多い、実施形態44のAAVベクター。
[0421] 46.導入カセットの送達は、脳中、心臓中でほぼ等しい、実施形態44のAAVベクター。
[0422] 47.実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクターを含む細胞。
[0423] 48.導入カセットを細胞中に導入するインビトロ方法であって、細胞を、実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクターと接触させることを含む方法。
[0424] 49.医薬品として使用のための、実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクター。
[0425] 50.ニーマン・ピック病C型の治療及び/又は予防を必要とする対象においてニーマン・ピック病C型を治療又は予防する方法における使用のための、実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクター。
[0426] 51.カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号180の配列を含む、実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクター。
[0427] 52.カプシドタンパク質サブユニットは、配列番号175の配列を含む、実施形態1~33及び39~46のいずれか1つのAAVベクター。
[0428] 53.5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)導入カセットであって、導入遺伝子は、NPC1タンパク質をコードする、AAV導入カセット。
[0429] 54.5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、約110~約160ヌクレオチド長である、実施形態53のAAV導入カセット。
[0430] 55.5’ITRは、3’ITRと同じ長さである、実施形態53又は54のAAV導入カセット。
[0431] 56.5’ITR及び3’ITRは、異なる長さを有する、実施形態53又は54のAAV導入カセット。
[0432] 57.5’ITR及び3’ITRの少なくとも1つは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV又はウシAAVのゲノムから単離されるか又はそれに由来する、実施形態53~56のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0433] 58.5’ITRは、配列番号3003の配列を含む、実施形態53のAAV導入カセット。
[0434] 59.3’ITRは、配列番号3004の配列を含む、実施形態53のAAV導入カセット。
[0435] 60.プロモーターは、構成的プロモーターである、実施形態53~59のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0436] 61.プロモーターは、誘導性プロモーターである、実施形態53~59のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0437] 62.プロモーターは、組織特異的プロモーターである、実施形態53~59のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0438] 63.プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター、HSVTKプロモーター、CMVプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、ニワトリβ-アクチン(CBA)プロモーター、EF-1アルファプロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)プロモーター及びホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーターからなる群から選択される、実施形態53~59のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0439] 64.プロモーターは、CBAプロモーター、GUSB240プロモーター、GUSB379プロモーター及びHSVTKプロモーターからなる群から選択される、実施形態63のAAV導入カセット。
[0440] 65.プロモーターは、配列番号3005、配列番号3006、配列番号3007又は配列番号3008のいずれか1つと少なくとも95%又は100%同一の配列を含む、実施形態53~59のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0441] 66.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である、実施形態53~65のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0442] 67.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも90%同一の配列を有する、実施形態53~65のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0443] 68.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも95%同一の配列を有する、実施形態67のAAV導入カセット。
[0444] 69.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質の配列と少なくとも98%同一の配列を有する、実施形態68のAAV導入カセット。
[0445] 70.NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む、実施形態53~65のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0446] 71.導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む、実施形態53~65のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0447] 72.ポリアデニル化シグナルは、シミアンウイルス40(SV40)、rBG、α-グロビン、β-グロビン、ヒトコラーゲン、ヒト成長ホルモン(hGH)、ポリオーマウイルス、ヒト成長ホルモン(hGH)及びウシ成長ホルモン(bGH)から選択される、実施形態53~71のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0448] 73.ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである、実施形態72のAAV導入カセット。
[0449] 74.ポリアデニル化シグナルは、rBGポリアデニル化シグナルである、実施形態72のAAV導入カセット。
[0450] 75.ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012又は配列番号3013と少なくとも95%又は100%同一の配列を含む、実施形態53~71のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0451] 76.カセットは、エンハンサーをさらに含む、実施形態53~75のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0452] 77.エンハンサーは、CMVエンハンサーである、実施形態76のAAV導入カセット。
[0453] 78.エンハンサーは、配列番号3009の配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む、実施形態76のAAV導入カセット。
[0454] 79.カセットは、イントロン配列をさらに含む、実施形態53~78のいずれか1つのAAV導入カセット。
[0455] 80.イントロン配列は、キメラ配列である、実施形態79のAAV導入カセット。
[0456] 81.イントロン配列は、ハイブリッド配列である、実施形態79のAAV導入カセット。
[0457] 82.イントロン配列は、SV40から単離されるか又はそれに由来する配列を含む、実施形態79のAAV導入カセット。
[0458] 83.イントロン配列は、配列番号3010~3011のいずれか1つの配列を含む、実施形態79のAAV導入カセット。
[0459] 84.AAV導入カセットは、配列番号3014~3019のいずれか1つの配列を含む、実施形態53のAAV導入カセット。
[0460] 85.実施形態53~84のいずれか1つのAAV導入カセットを含むプラスミド。
[0461] 86.実施形態53~84のいずれか1つのAAV導入カセット又は実施形態85のプラスミドを含む細胞。
[0462] 87.組換えAAVベクターを産生する方法であって、AAV産生細胞を、実施形態53~84のいずれか1つのAAV導入カセット又は実施形態85のプラスミドと接触させることを含む方法。
[0463] 88.実施形態87の方法によって産生される組換えAAVベクター。
[0464] 89.ベクターは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh8、AAVrh10、AAVrh32.33、AAVrh74、トリAAV及びウシAAVから選択される血清型のものである、実施形態88の組換えAAVベクター。
[0465] 90.実施形態53~84のいずれか1つのAAV導入カセット、実施形態85のプラスミド、実施形態86の細胞又は実施形態88若しくは89の組換えAAVベクターを含む組成物。
[0466] 91.治療を必要とする対象を治療する方法であって、対象に、有効量の、実施形態53~84のいずれか1つのAAV導入カセット、実施形態85のプラスミド、実施形態86の細胞又は実施形態88若しくは89の組換えAAVベクターを投与することを含む方法。
[0467] 92.対象は、疾患NPC1を罹患する、実施形態91の方法。
[0468] 93.対象は、ヒト対象である、実施形態91又は92の方法。
[0469] 94.(i)配列番号180の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0470] 95.(i)配列番号180の配列又は配列番号180に対して約1~約25個のアミノ酸変異を含む配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び(ii)タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、核酸は、導入カセットを含み;導入カセットは、5’から3’にかけて、5’逆位末端リピート(ITR);プロモーター;NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;ポリアデニル化シグナル;及び3’ITRを含む、AAVベクター。
[0471] 96.導入カセットは、イントロン配列を含む、実施形態94又は95のAAVベクター。
[0472] 97.イントロン配列は、配列番号10の配列を含む、実施形態94~96のいずれか1つのAAVベクター。
[0473] 98.5’ITRは、配列番号3003の配列を含む、実施形態94~97のいずれか1つのAAVベクター。
[0474] 99.3’ITRは、配列番号3004の配列を含む、実施形態94~98のいずれか1つのAAVベクター。
[0475] 100.プロモーターは、CBAプロモーターである、実施形態94~99のいずれか1つのAAVベクター。
[0476] 101.プロモーターは、配列番号3005の配列を含む、実施形態94~99のいずれか1つのAAVベクター。
[0477] 102.NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である、実施形態94~101のいずれか1つのAAVベクター。
[0478] 103.NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む、実施形態94~101のいずれか1つのAAVベクター。
[0479] 104.導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む、実施形態94~101のいずれか1つのAAVベクター。
[0480] 105.ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである、実施形態94~104のいずれか1つのAAVベクター。
[0481] 106.ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012の配列を含む、実施形態94~104のいずれか1つのAAVベクター。
[0482] 107.カセットは、エンハンサーを含む、実施形態94~106のいずれか1つのAAVベクター。
[0483] 108.AAV導入カセットは、配列番号3014の配列を含む、実施形態94のAAVベクター。
[0484] 109.AAV導入カセットは、配列番号3015~3019のいずれか1つの配列を含む、実施形態94のAAVベクター。
[0485] 110.実施形態94~109のいずれか1つのAAVベクターを含む組成物。
[0486] 111.実施形態94~109のいずれか1つのAAVベクターを含む細胞。
[0487] 112.治療を必要とする対象を治療する方法であって、対象に、有効量の、実施形態94~109のいずれか1つのAAVベクター、実施形態110の組成物又は実施形態111の細胞を投与することを含む方法。
[0488] 113.対象は、ニーマン・ピック病C型を有する、実施形態112の方法。
[0489] 114.対象は、ヒト対象である、実施形態112又は113の方法。
Claims (21)
- (i)配列番号180の配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び
(ii)前記タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸
を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、
前記核酸は、導入カセットを含み;
前記導入カセットは、5’から3’にかけて、
5’逆位末端リピート(ITR);
プロモーター;
NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;
ポリアデニル化シグナル;及び
3’ITR
を含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター。 - 前記導入カセットは、イントロン配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記イントロン配列は、配列番号10の配列を含む、請求項2に記載のAAVベクター。
- 前記5’ITRは、配列番号3003の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記3’ITRは、配列番号3004の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記プロモーターは、CBAプロモーターである、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記プロモーターは、配列番号3005の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記NPC1タンパク質は、ヒトNPC1タンパク質である、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記NPC1タンパク質は、配列番号3001の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記導入遺伝子は、配列番号3002の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記ポリアデニル化シグナルは、配列番号3012の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記カセットは、エンハンサーを含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記AAV導入カセットは、配列番号3014の配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- 前記AAV導入カセットは、配列番号3015~3019のいずれか1つの配列を含む、請求項1に記載のAAVベクター。
- (i)配列番号180の配列又は配列番号180に対して約1~約25個のアミノ酸変異を含む配列を含むカプシドタンパク質サブユニットを含むタンパク質カプシド;及び
(ii)前記タンパク質カプシドによってカプシド化された核酸
を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、
前記核酸は、導入カセットを含み;
前記導入カセットは、5’から3’にかけて、
5’逆位末端リピート(ITR);
プロモーター;
NPC1タンパク質をコードする導入遺伝子;
ポリアデニル化シグナル;及び
3’ITR
を含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター。 - 請求項1~16のいずれか一項に記載のAAVベクターを含む組成物。
- 請求項1~16のいずれか一項に記載のAAVベクターを含む細胞。
- 治療を必要とする対象を治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1~16のいずれか一項に記載のAAVベクター、請求項17に記載の組成物又は請求項18に記載の細胞を投与することを含む方法。
- 前記対象は、ニーマン・ピック病C型を有する、請求項19に記載の方法。
- 前記対象は、ヒト対象である、請求項19又は20に記載の方法。
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