JP2023500011A - 遺伝子療法によるパーキンソン病などのシヌクレイノパチーの治療に使用するためのウイルス粒子 - Google Patents

遺伝子療法によるパーキンソン病などのシヌクレイノパチーの治療に使用するためのウイルス粒子 Download PDF

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Abstract

本開示は、シヌクレイノパチー、特に孤発性パーキンソン病を遺伝子療法によって治療するのに使用するためのウイルス粒子に関する。より具体的には、本発明は、シヌクレイノパチーを、その治療を必要とする対象において遺伝子療法によって治療するのに使用するためのウイルス粒子であって、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含む核酸構築物を含むウイルス粒子に関する。

Description

本開示は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含む核酸構築物を含むウイルス粒子、およびシヌクレイノパチー、特に孤発性パーキンソン病を遺伝子療法によって治療する際のその使用に関する。
パーキンソン病(PD)は、黒質緻密部(SNc)として公知の脳領域におけるドーパミン産生ニューロンの喪失を特徴とする持続性の神経変性障害である。このニューロン喪失の結果として、ドーパミンの脳レベルが漸進的に低下する。ドーパミンレベルの低下は、基底核神経回路の機能障害を誘発し、PDの典型的な主症状(振戦、硬直、運動緩徐および姿勢不安定性)の出現をもたらす。現在、薬理学的治療(レボドパおよびドーパミンアゴニスト)および外科的治療(脳深部刺激)の両方が利用可能であり、これらの治療は運動症状の緩和において高い有効性を示す。しかしながら、パーキンソン病は、SNcが最初に影響を受けるがこれに限定されない一般的な神経変性障害である。既存の治療アプローチは単にドーパミンの対症療法であり、疾患進行の抑制には効果がない。
PDおよび関連するシヌクレイノパチーは、大きな孤発性脳障害(特発性障害としても公知;診断された患者の90%超~95%超を占める)によるものである。ごく一部の患者においてのみ、遺伝的背景が解明されている(家族性症例)。これらのシヌクレイノパチーの出現に関与している遺伝子突然変異(とりわけ、LRRK2、SNCA、PARKIN、DJ-1)の中で、GBA1遺伝子(1番染色体に位置し、グルコセレブロシダーゼとして公知のリソソーム酵素をコードする)の突然変異が群を抜いて最多であり、実際にホモ接合型およびヘテロ接合型GBA1変異とPDおよびレビー小体型認知症(DLB)の発生率増加との間の直接的な遺伝的関連性がSidranskyと共同研究者によって明らかに実証されており(Sidransky E,et al.N Engl J Med 2009;361:1651-1661)、PDのオッズ比は5.43である。GBA1突然変異とDLBとの関連性は、PDよりもさらに強い(オッズ比8.28)。GBA1変異は、PDおよびDLBの発症のリスクを20~30倍増加させるが、GBA1変異と多系統萎縮症(MSA)との関連性は依然としてより議論の余地がある。GBA1変異とシヌクレイノパチーとの間のそのような直接的な関連性の存在は、グルコセレブロシダーゼ(GCase)欠損とPDおよびDLBの出現とを結び付ける最も強力な論拠である。しかしながら、GCase-α-シヌクレイン経路に関与する機構に関して、α-シヌクレインの分解、凝集および細胞内プロセシングとGCase活性がどのように正確に結び付けられるかは、実験的証拠が限られている当技術分野で依然として未解決の問題である。
これまでに、α-シヌクレインとGCase欠損を結びつける3つの主要な仮説が示唆されている:1/ミスフォールドされた(例えば、GBA1変異のためにミスフォールドされた)GCaseによる機能獲得は、α-シヌクレインとのその直接相互作用をもたらし、最終的にα-シヌクレインの凝集および蓄積につながる;2/GCaseの機能喪失(ミスフォールドされた酵素の分解によるGCase欠損)は、基質(グルコセレブロシド)の蓄積をもたらし、これが次に脂質ホメオスタシスを乱し、続いてα-シヌクレインの輸送、プロセシングおよびクリアランスに影響を及ぼす。これは、最終的にα-シヌクレイン凝集を促進し、オリゴマー形成を促進する;3/GCase欠損がα-シヌクレインオリゴマーの形成を促進し、これらのオリゴマーが正常なGCase活性のさらなる低下をもたらし、それが次にさらなるα-シヌクレインオリゴマーの形成を促進する、双方向フィードバックループ。
PD患者の5~10%がGBA1変異を保持すると仮定されている。PD患者のこのサブグループについて、GBA1変異の存在は、重度のGCase機能喪失(正常レベルの15%以下の残存GCase活性を残す)を誘導する。このGCase機能喪失は、(いくつかの未知の機構を介して)α-シヌクレイン凝集を誘発し、最終的にはニューロン死をもたらす。孤発性PDおよびDLBを有する患者については、α-シヌクレインの凝集自体(例えば、GBA1変異の非存在下での)もGCase機能喪失を誘発し得ると仮定されているが(Gegg ME,et al.,Ann Neurol 2012;72:455-463;Murphy KE,et al.,Brain 2014;137:834-848;Alcalay RN et al.,Brain 2015;138:2648-2658;Parnetti L,et al.,Mov Disord 2014;29:1019-1027)、この関連性の最終的な根拠は解明されないままであり、これまでの実験的証拠がほとんどないことも注目に値する。
言い換えれば、孤発性シヌクレイノパチーにおいてGCase活性を増強することの潜在的な有用性は、組換え酵素の全身送達のための前臨床研究では依然として実証されないままである。
少なくともGBA1変異関連患者でα-シヌクレイン負荷量を減少させる試みにおけるGCase活性の増強は、ある程度まで調査されている。組換えGCase酵素の直接補充(GCase補充療法)は、ゴーシェ病の治療において成功を収めている(Weinreb NJ et al.,Am J Med 2002;113-112-119;Connock M,et al.,Health Technol Assess 2006;10:iii-iv,ix-136)。全身送達された組換えGCaseは、リソソームに局在し、酵素活性を上方制御することが示されている。しかしながら、神経変性障害の状況におけるこのアプローチの限界は、GCaseが、GCase脳活性を改変するために有意な濃度で血液脳関門を通過し得ないことである。代替的なアプローチは、組換えGCaseの直接髄腔内投与である(Brady RO,Yang C,Zhuang Z.J Inherit Metab Dis 2013;36:451-454;LeBowitz J.A Proc Natl Acad Sci USA 2015;102:14485-14486)。しかし、髄腔内投与されたGCaseが神経組織に深く浸透するのに十分な濃度勾配を提供する能力には疑問が残る。
他のアプローチは、GBA1変異キャリアにおけるPDの病因機構としてのグルコシルセラミド蓄積に焦点を合わせている(Sardi SP,et al.,Proc Natl Acad Sci USA 2013;110:3537-3542)。GCase基質阻害は、シヌクレイン過剰発現細胞株においてα-シヌクレインレベルを低下させるようである(Sardi SP,et al.,Proc Natl Acad Sci USA 2013;110:3537-3542)。さらに、グルコシルセラミドシンターゼの可逆的阻害剤であるミグルスタットは、その有効性および副作用プロファイルに関して懸念が存在するが、ゴーシェ病III型の状況で使用されている。他の2つのグルコシルセラミドシンターゼ阻害剤、エリグルスタットおよびベングルスタットは、ゴーシェ病(ClinicalTrials.gov識別子NCT00891202)およびPD(ClinicalTrials.gov識別子NCT02906020)の臨床試験において評価中である。
GCaseシャペロンは、ERからリソソームへのGCaseの輸送を促進するためにも使用されている。イソファゴミンは最初に試験されたシャペロンであるが、ゴーシェ病に関連したこの化合物の臨床試験は、おそらくこのシャペロンがGCaseの活性部位に高すぎる親和性で結合し、したがってリソソーム内の酵素活性を阻害するという事実のために失敗に終わった。この問題を回避するために、PDにおける潜在的な神経保護剤としてのGCaseの多数の新規非阻害性低分子シャペロンが現在開発中である(Mazzuli JR,et al.J Neurosci 2016;36:7693-7706)。現在、PDにおける最も可能性の高いGCase低分子シャペロン候補はアンブロキソールである。マウスでは、GCase活性はアンブロキソールによる処置で増加し(Migdalska-Richards A,Daly L,Bezard E,Schapira AH.Ann Neurol 2016;80:766-775)、同じことが非ヒト霊長動物にも当てはまるが、より高い用量においてのみである(Migdalska-Richards A、Ko WKD,Li Q et al.Synapse 2017;256:e21967)。PDにおけるアンブロキソールの2つの第II相臨床試験が進行中である(ClinicalTrials.gov識別子NCT02941822およびNCT02914366)。
マウスにおいてのみではあるが、GBA1による遺伝子治療が報告されている。ラットにおけるGBA1および変異α-シヌクレインをコードするアデノ随伴ウイルスベクターの同時注射は、ドーパミン作動性ニューロンの神経変性を予防した(Rocha EM,et al.,Neurobiol Dis 2015;82:495-503)。しかしながら、一旦シヌクレイノパチーが既に発症した後のAAV-GBA1の有用性は、この試験では示されていない。さらに、α-シヌクレイントランスジェニックマウスにおいて、GBA1遺伝子をコードするAAV9-PHP.Bとして公知の血液脳関門(BBB)透過性AAVバリアントを使用すると、マウスの脳全体にわたってα-シヌクレイン凝集体のほぼ完全なクリアランスをもたらしたことが報告されている(Morabito G,et al.,Mol Ther 2017;25:2727-2742)。しかしながら、著者らは、この試験において、適切なPD様表現型を欠くトランスジェニックα-synマウスを使用した。さらに、AAV9-PHP.Bは、特定のマウス系統においてのみ作用することが示されており、AAV9-PHP-Bは、マーモセットでは血液脳関門を通過しない。
ヒト対象における孤発性パーキンソン病を治療するのに適したGBA1を用いた遺伝子治療が依然として必要である。
特に、孤発性PDのための疾患修飾療法は、凝集したα-シヌクレインのGCaseによって駆動されるクリアランスがドーパミン作動性ニューロンに対して神経保護的であり、α-シヌクレインの経ニューロン通過(プリオン様拡散)を妨げることの実証と共に、ウイルスが媒介するGCase活性の増強が、疾患の初期および後期の両方で黒質緻密部(SNc)のドーパミン作動性ニューロンにおけるα-シヌクレイン凝集体のクリアランスを誘導するという原理証明によって裏付けられるべきである。さらに、孤発性PDのための疾患修飾療法はまた、α-シヌクレイン凝集によって引き起こされるミクログリア駆動性炎症促進現象の減弱によっても支持されるべきである。
本発明は、広範囲のシヌクレイノパチーが脳全体に存在し、特に大脳皮質に関与する、疾患の進行期にある患者のパーキンソン病を治療するための遺伝子療法で使用するGCase活性のウイルス媒介増強のためのウイルス粒子を提供する。
本発明者らは、孤発性パーキンソン病の非ヒト霊長動物モデルで実証されたように、上記の要件を満たす治療戦略を設計した。
したがって、本発明は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含む核酸構築物を含むウイルス粒子、およびそれを必要とする対象において遺伝子療法によってシヌクレイノパチーを治療する際のその使用に関する。
一実施形態では、前記導入遺伝子は、a)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列、またはb)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードするヌクレオチド配列であって、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17もしくは18を含む、ヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態では、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータをさらに含み、前記プロモータは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞において、好ましくは少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体および視床尾側髄板内核(caudal intralaminar nuclei of the thalamus)を含む他の脳領域の神経細胞においても、前記導入遺伝子の発現を可能にする。典型的には、前記核酸構築物は、遍在性プロモータ、例えばGusBプロモータ、特に配列番号2もしくは20を含むもしくはそれからなるプロモータ、配列番号27を含むもしくはそれからなるJeTプロモータ、配列番号9もしくは21を含むもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号13を含むもしくはそれからなるヒトシナプシン1プロモータ(hSyn)の制御下でグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含み得る。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、少なくともニューロンおよびミクログリア細胞を同時に標的とするウイルス粒子の中から選択されるキャプシドタンパク質を含む。より具体的には、前記ウイルス粒子は、少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を同時に標的とするウイルス粒子の中から選択され得る。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV2、AAV5、AAV9、AAV-MNM004、AAV-MNM008、およびAAV TT血清型からなる群より選択されるキャプシドタンパク質を含むrAAV粒子の中から選択される。
より特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、好ましくは配列番号14の配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99もしくは99.5%の同一性を有する配列を含むAAV TTキャプシドタンパク質を含む。好ましい一実施形態では、ウイルス粒子は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号19またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5または8を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むGusBプロモータ、または配列番号27を含むJeTプロモータ、または配列番号13を含むhSynプロモータであるプロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列であって、好ましくは配列番号28または3、好ましくは配列番号28を含むポリアデニル化シグナル配列;
を含む核酸構築物を含み、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、逆行性輸送を伴うウイルスバリアント血清型(AAVretro)の中から選択されるウイルスキャプシドタンパク質を含む。
典型的には、前記AAVretroは、インビボ播種アッセイで決定される、非ヒト霊長動物の尾状核または被殻核への実質注入後に大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質における逆行性の播種が可能である場合がある。有利には、非ヒト霊長動物の尾状核-被殻核に注入されたAAVretroは、少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体、および視床尾側髄板内核を含む、尾状-被殻核を神経支配する他の脳領域にも逆行性に播種することができる場合がある。別の態様では、本開示は、以下の工程:
a)GFP(緑色蛍光タンパク質)をコードする導入遺伝子を含む試験rAAV(rAAV-GFP)を、前記rAAV-GFPの非ヒト霊長動物の交連後被殻への実質内注入によって注入する工程、および
b)注入の1ヶ月後に、大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域、特に少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体および視床尾側髄板内核におけるGFP発現ニューロンの数を計測する工程
を含むインビボ播種アッセイに関する。
他の実施形態では、前記インビボ播種アッセイは、大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域の標識ニューロンの割合を、AAV-TT-GFPを用いて実施した対照実験と比較する工程c)をさらに含む。
特定の実施形態では、本開示によるウイルス粒子は、有利には、大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質に、上記のインビボ播種アッセイで決定されるAAV-TTと少なくとも同じレベルまで播種することができるAAVretro粒子の中から選択される。
特定の実施形態では、前記AAVretroキャプシドタンパク質は、以下のバリアント血清型:AAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV-TTの中から選択される。
より特定の実施形態では、前記AAVretro粒子は、好ましくは配列番号14の配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99もしくは99.5%の同一性を有する配列を含むAAV TT血清型キャプシドタンパク質を含む。
特定の実施形態では、前記核酸構築物は、ポリアデニル化シグナル配列、特に配列番号3の配列のポリアデニル化シグナル配列をさらに含む。
特定の実施形態では、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくは配列番号15および/もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなるAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれる。
特定の実施形態では、前記核酸構築物は、配列番号4の核酸配列または配列番号4と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。
特定の実施形態では、前記核酸構築物は、プロモータの制御下でヒトグルコセレブロシダーゼのコード配列を含み、少なくともドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞の両方における前記ヒトグルコセレブロシダーゼの発現を可能にし、前記ウイルス粒子は、少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を標的とするウイルス粒子、典型的にはAAV2、AAV5、AAV9、AAV-MNM004、AAV-MNM008、およびAAV TT血清型からなる群より選択されるキャプシドタンパク質を含むAAV粒子の中から選択される。
別の態様では、本開示は、治療における、好ましくはシヌクレイノパチーの治療を必要とする対象における遺伝子療法によるシヌクレイノパチーの治療における、上記のウイルス粒子の使用に関する。
特定の実施形態では、前記シヌクレイノパチーはヒト孤発性シヌクレイノパチーである。特定の実施形態では、前記シヌクレイノパチーは、LRRK2、SNCA、VPS35、GCH1、ATXN2、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、CHCHD2、GBA1、PRKN、PINK1、DJ1、ATP13A2、PLA2G6、FBXO7、DNAJC6、SYNJ1、SPG11、VPS13C、PODXL、PTRHD1、RAB39B、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、およびCHCHD2からなる群より選択される遺伝子における少なくとも1つの突然変異に関連しない。
好ましくは、前記シヌクレイノパチーは、パーキンソン病、典型的には孤発性パーキンソン病である。
特定の実施形態では、本治療方法に従ってAAVretroウイルス粒子を使用する場合、治療される前記対象は、進行期のシヌクレイノパチー、典型的には少なくともパーキンソン病のH-Yステージ3を有する患者の中から選択される。
前記ウイルスベクターは、好ましくは、実質内投与によって前記対象に、より好ましくは黒質緻密部および/または尾状被殻核の脳領域に投与され得る。
別の態様では、本開示はまた、神経型ゴーシェ病の治療における上記のウイルス粒子の使用に関する。
AAV-TTキャプシドタンパク質配列とAAV-2とのアミノ酸配列アラインメントである。 AAV-TTキャプシドタンパク質配列とAAV-9とのアミノ酸配列アラインメントである。 マウスにおいて実施された実験的アプローチを要約した図解である。 rAAV9-ヌル(導入遺伝子なし)およびrAAV9-GBA1粒子をそれぞれ与えられた左右のSNcにおけるGCase(左パネル)およびα-シヌクレイン(右パネル)のタンパク質レベルを示すウェスタンブロットの写真である。得られた結果は、GCase発現がα-シヌクレインの減少をもたらしたことを示した。 SNcにおけるTH+ニューロンのニューロン密度の不偏立体推定を示すヒストグラムである。得られた結果は、GCase酵素活性のAAV-GBA1媒介増強時のα-シヌクレインクリアランスが、ドーパミン作動性ニューロンに対する著明な神経保護効果を誘導することを示した。 rAAV2/9-GBA1(第1の例ではrAAV9とも呼ばれる)(左SNcに注入)を用いて非ヒト霊長動物(NHP)で実施された実験的アプローチを要約した図解である。 左SNcにrAAV9-GBA1を注入されたNHPに関して取得されたマイクロPETスキャンの代表的な画像として、交連後被殻および尾状核のレベルで撮影された冠状脳切片を示す。 左SNcにrAAV9-GBA1を注入された4例のNHPのSNcにおけるTH+ニューロンの密度の不偏立体推定後に得られた結果を示すヒストグラムである。1匹の動物で定量化を実施した。SNcニューロンの38.1%がrAAV9-SynA53T送達から3ヶ月後に死滅し、これとは対照的に、左SNc(すなわちrAAV9-GBA1で処置したもの)では14.9%のニューロン死が観察された。 実施された実験計画を要約した図解である。 リン酸化α-シヌクレインの免疫組織化学的検出を示す、マウス脳の線条体および大脳皮質にわたる冠状切片から撮影した顕微鏡写真である。大脳皮質のレベルでのα-シヌクレイン負荷量の明らかな減少が、AAV2-retro-GBA1(GusBプロモータ)を注入された線条体と同側に位置する大脳皮質で見られる。右大脳皮質と比較した場合、すなわち最初にAAV2-retro-SynA53Tで処置し、その後AAV2-retro-ヌル(GusBプロモータ)で処置した脳側と比較した場合、明確な差が観察された。得られたデータは、播種性シヌクレイノパチーの治療のためのGBA1遺伝子をコードする逆行性伝播ウイルスベクターの使用を支持する。 rAAV-TT-GBA1(左交連後被殻に注入)を用いて非ヒト霊長動物(NHP)で実施された実験的アプローチを要約した図解である。 交連後被殻内にrAAV-TT-GBA1を注入されたNHPに関して取得されたマイクロPETスキャンの代表的な画像として、交連後被殻および尾状核のレベルで撮影された冠状脳切片を示す(上のパネル)。平均して、11C-DTBZ結合電位の24.44%の増加が左交連後被殻(例えば、rAAV-TT-GBA1を注入されたもの)において観察された(下のパネル)。 左交連後被殻にrAAV-TT-GBA1を注入された4例のNHPのSNcにおけるTH+ニューロンの数の自動計数後に得られた結果を示すヒストグラムである。4例のNHPで定量化を実施し、左SNcのTH+ニューロンの総数は、右SNc(例えば、rAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されなかったもの)で観察されたTH+ニューロンの数よりも22.3%多かったことを示した。*は統計学的有意性p<0.05を表す。 左交連後被殻にrAAV-TT-GBA1を注入された4例のNHPの左右の交連後被殻へのTH染色の光学密度(OD)の自動測定後に得られた結果を示すヒストグラムである。定量化は、平均ODが右交連後被殻では左交連後被殻よりも27.42%低いことを示した(後者はrAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されたものである)。***は統計学的有意性p<0.001を表す。 左交連後被殻にrAAV-TT-GBA1を注入された4例のNHPのSNcにおけるα-シヌクレイン発現ニューロン数の自動計数後に得られた結果を示すヒストグラムである。4例のNHPで定量化を実施し、左SNcのα-シヌクレイン発現ニューロンの総数が、右SNc(例えば、rAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されなかったもの)で観察されたα-シヌクレイン陽性ニューロンの数よりも38.3%少なかったことを示した。*は統計学的有意性p<0.05を表し、**は統計学的有意性p<0.001を表し、***は統計学的有意性p<0.001を表す。ns:統計学的有意性なし。 試験した動物の左SNc対右SNcにおけるTH+(黒い棒)とa-Syn+ニューロン(白い棒)との比較の差を示すヒストグラムである。パーセンテージは、TH+ニューロン中のa-Syn+ニューロンのパーセンテージを示す。α-シヌクレイン発現ニューロンの割合は、右SNc(未処置側)よりも左SNc(例えば、AAV-TT-GBA1を注入された交連後被殻と同側に位置するSNc)において一貫して低い。これは、左SNcのニューロン生存率がより高いだけでなく、生存しているTH+ニューロンのうちでa-Syn+がより少ないことを示す。 脳室造影法支援定位手術中のすべてのAAVの注入部位を示す矢状Rx面である。 すべてのAAVの注入部位を示す代表的な顕微鏡写真である。 すべての動物の注入部位を、GFP+ニューロンの正確な位置と共に示す図解(A:M295と296、B:297と298)である。 動物M295(A)およびM296(B)(AAV-TT-GFPを注入)におけるGFP+ニューロンの生体内分布および推定強度である。小さいドット(「低」と表示)は、1~200個のGFP+細胞を表す;中サイズのドット(「中」と表示)は201~400個のGFP+細胞を表し、大きなドット(「高」と表示)は401個超のGFP+細胞を表す。 動物M297(A)およびM298(B)(AAV-9-GFPを注入)におけるGFP+ニューロンの生体内分布および推定強度である。小さいドット(「低」と表示)は、1~200個のGFP+細胞を表す;中サイズのドット(「中」と表示)は201~400個のGFP+細胞を表し、大きなドット(「高」と表示)は401個超のGFP+細胞を表す。 定量化。全動物のGFP+ニューロンの総数を示すヒストグラムである。 定量化。いくつかの関心対象領域にわたるすべての動物のGFP+ニューロンの数を示すヒストグラムである。略語:前帯状回(AcGg)、上前頭回(SFG)、中心前回(PrG)、中心後回(PoG)、島回(Ing)、正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)、黒質緻密部(SNc)。 定量化。左半球のいくつかの関心対象の領域にわたる全動物のGFP+ニューロンの吻側尾側分布を示すグラフである。略語:前帯状回(AcGg)、上前頭回(SFG)、中心前回(PrG)、中心後回(PoG)、島回(Ing)、正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)、黒質緻密部(SNc)。 定量化。右半球のいくつかの関心対象の領域にわたる全動物のGFP+ニューロンの吻側尾側分布を示すグラフである。略語:前帯状回(AcGg)、上前頭回(SFG)、中心前回(PrG)、中心後回(PoG)、黒質緻密部(SNc)。 実施した実験の作業計画である。 ベースライン、ならびにAAV9-SynA53Tの注入後4、8および12週間に実施された11C-DTBZによるマイクロPETスキャンである。交連後被殻の吻側尾側範囲全体を含む関心対象の領域(典型的には5~9の異なる部分に関わる)にわたって、放射性トレーサ結合能の値を計算した。 個別に考慮した場合の両動物群および各動物の平均OD値を示すヒストグラムである。交連後被殻のレベルで撮影された代表的な顕微鏡写真も含まれた。 グラフは、交連後被殻の吻側尾側範囲にわたるODの観察された変化を示す(より吻側の0からより尾側の12まで)。左被殻対右被殻(例えば、それぞれGBA1コードベクターで処置された側対未処置側)を比較することによるOD差を、影を付けた領域によって描画した(AAV-tt-GBA1またはAAV9-GBA1のいずれかを注入した動物に対応する)。 個別に考慮した場合の両動物群および各動物のTH+細胞数を示すヒストグラムである。左黒質対右黒質の平均値は、各動物群を全体として考慮した場合、統計学的に有意である。左黒質と右黒質のレベルで撮影された代表的な顕微鏡写真も含まれ、Aiforia(登録商標)が行った分析をより視覚的に例示した。 グラフは、黒質の吻側尾側範囲にわたるTH+細胞数の観察された変化を示す(より吻側の0からより尾側の14まで)。左黒質対右黒質(例えば、それぞれGBA1コードベクターを注入した側と同側対注入していない側)を比較した場合に観察された差を、影を付けた領域によって描画した(AAV-TT-GBA1またはAAV9-GBA1のいずれかを注入した動物に対応する)。 個別に考慮した場合の両動物群および各動物のα-syn+細胞数を示すヒストグラムである。左黒質対右黒質の平均値は、各動物群を全体として考慮した場合、統計学的に有意である。個々のレベルでは、動物M280、M282およびM287(すべてAAV-TT-GBA1で処置)も統計学的有意性に達し、動物M283は統計学的有意性に達しなかった。AAV9-GBA1を注入した動物に関して、動物M286においてのみ統計学的有意性が観察された。左黒質と右黒質のレベルで撮影された代表的な顕微鏡写真も含まれ、Aiforia(登録商標)が行った分析をより視覚的に例示した。 グラフは、黒質の吻側尾側範囲にわたるα-syn+細胞数の観察された変化を示す(より吻側の0からより尾側の12まで)。左黒質対右黒質(例えば、それぞれGBA1コードベクターを注入した側と同側対注入していない側)を比較した場合に観察された差を、影を付けた領域によって描画した(AAV-TT-GBA1またはAAV9-GBA1のいずれかを注入した動物に対応する)。 ヒストグラムは、TH+細胞とα-syn+細胞(それぞれTHおよびSYN)との間で観察された比率を示す。
本発明者らは、遺伝子療法によってシヌクレイノパチー、より具体的にはパーキンソン病、特に孤発性パーキンソン病を治療するための新しい治療戦略を同定した。
したがって、本開示は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含むウイルスベクターまたは核酸構築物を含むウイルス粒子、およびそれを必要とする対象において遺伝子療法によってパーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーを治療する際のその使用に関する。
本明細書で使用される場合、「ウイルス粒子」という用語は、(i)キャプシド内にパッケージングされたウイルスベクター、(ii)キャプシド、および任意で、(iii)キャプシドを取り囲む脂質エンベロープを含む、感染性ウイルス粒子、典型的には複製欠損ウイルス粒子に関する。
「ウイルスベクター」という用語は、典型的には、キャプシドにパッケージングされた、本明細書に開示されるウイルス粒子の核酸部分を指す。
したがって、前記ウイルスベクターは、典型的には、少なくとも(i)導入遺伝子および遺伝子療法によって治療される宿主におけるその発現に適した核酸エレメントを含む核酸構築物、ならびに(ii)ウイルスゲノムの全部または一部、例えばウイルスゲノムの逆方向末端反復配列を含む。
本明細書で使用される場合、「核酸構築物」という用語は、組換えDNA技術の使用から生じる天然には存在しない核酸を指す。特に、核酸構築物は、自然界には存在しない様式で組み合わされるかまたは並置される核酸配列のセグメントを含有するように修飾された核酸分子である。
本明細書で使用される場合、「導入遺伝子」という用語は、遺伝子治療の活性成分として使用するための遺伝子産物をコードする核酸分子(または略して核酸)、DNAまたはcDNAを指す。遺伝子産物は、RNA、ペプチドまたはタンパク質であり得る。
「核酸」および「ポリヌクレオチド」または「ヌクレオチド配列」という用語は、モノマーヌクレオチドで構成されるかまたはそれを含む任意の分子を指すために交換可能に使用され得る。核酸は、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドであり得る。ヌクレオチド配列は、DNAまたはRNAであり得る。ヌクレオチド配列は、化学的に修飾されていてもよく、または人工的であってもよい。ヌクレオチド配列には、ペプチド核酸(PNA)、モルホリノおよびロックド核酸(LNA)、ならびにグリコール核酸(GNA)およびトレオース核酸(TNA)が含まれる。これらの配列の各々は、分子の骨格の変化によって天然に存在するDNAまたはRNAと区別される。また、ホスホロチオアートヌクレオチドを使用してもよい。他のデオキシヌクレオチド類似体には、メチルホスホナート、ホスホルアミダート、ホスホロジチオアート、N3’P5’-ホスホルアミダートおよびオリゴリボヌクレオチドホスホロチオアートならびに本発明のヌクレオチドにおいて使用され得るそれらの2’-O-アリル類似体および2’-O-メチルリボヌクレオチドメチルホスホナートが含まれる。
本明細書で使用される場合、「逆方向末端反復配列(ITR)」という用語は、パリンドローム配列を含み、DNA複製の開始中にプライマーとして機能するT字型ヘアピン構造を形成するように折りたたむことができる、ウイルスの5’末端に位置するヌクレオチド配列(5’ITR)および3’末端に位置するヌクレオチド配列(3’ITR)を指す。それらはまた、宿主ゲノムへのウイルスゲノム組込みのため、宿主ゲノムからの救済のため、および成熟ビリオンへのウイルス核酸のキャプシド化のためにも必要である。ITRは、ベクターゲノム複製およびウイルス粒子へのそのパッケージングのためにシスで必要とされる。
本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、他の要素を除外しない。本開示の目的のために、「からなる」という用語は、「を含む」という用語の好ましい実施形態であると見なされる。
本明細書で使用される場合、「とりわけ」、「典型的には」または「特に」という用語は、いくつかの実施形態のうちの1つの選択肢を指すために交換可能に使用され、「好ましくは」という用語は好ましい実施形態を指す。
本明細書で使用される場合、SNcは黒質緻密部(SNc)の頭字語である。
本開示の核酸構築物
本開示による核酸構築物は、導入遺伝子、および少なくとも本開示のウイルスベクターを用いた遺伝子療法によって治療される前記宿主におけるその発現のための適切な核酸エレメントを含む。
例えば、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼのコード配列および関連する細胞型または組織における前記コード配列の発現に必要な1つ以上の制御配列からなる導入遺伝子を含む。一般に、核酸構築物は、選択された遺伝子産物の発現に必要なコード配列と、コード配列に先行する(5’非コード配列)および後続する(3’非コード配列)調節配列とを含む。したがって、特定の実施形態では、前記核酸構築物は、少なくとも(i)プロモータの制御下でグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子、(ii)プロモータならびに(iii)通常ポリアデニル化部位および/または転写ターミネータを含む3’非翻訳領域を含む。核酸構築物はまた、例えば、エンハンサ配列、イントロン、マイクロRNA標的化配列、ベクター内へのDNA断片の挿入を促進するポリリンカー配列および/またはスプライシングシグナル配列などのさらなる調節エレメントを含み得る。
特定の核酸構築物は、以下に開示される配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列、または配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択される核酸配列の一部を含む導入遺伝子を含み、そのような特定の核酸構築物を含むベクターまたは粒子も本開示の一部である。
グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子
特に、本開示による核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子、好ましくは配列番号5、6、8、17または18を含むヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子、好ましくは配列番号5、6または8を含むヒトグルコセレブロシダーゼ(アイソフォーム1としても公知)をコードする導入遺伝子を含む。
本明細書で使用される場合、「グルコセレブロシダーゼ」という用語は、細胞膜(特に皮膚細胞)に豊富に存在する糖脂質代謝の中間体である化学物質グルコセレブロシドのβ-グルコシド結合を加水分解によって切断するために必要なグルコシルセラミダーゼ活性を有する酵素(EC 3.2.1.45)であるβ-グルコセレブロシダーゼ(酸性β-グルコシダーゼ、D-グルコシル-N-アシルスフィンゴシングルコヒドロラーゼ、またはGCaseとも呼ばれる。)を指す。「グルコセレブロシダーゼ」という用語は、酵素および任意のさらなる同時翻訳修飾または翻訳後修飾を指す。
ヒトグルコセレブロシダーゼは、グルコセレブロシダーゼの3つの異なるアイソフォーム(アイソフォーム1(配列番号5)、アイソフォーム2(配列番号17)およびアイソフォーム3(配列番号18))をコードする5つの選択的にスプライシングされたmRNAを生成するヒトのGBA1遺伝子によって天然にコードされる。本明細書で使用される場合、「グルコセレブロシダーゼ」という用語は、グルコセレブロシダーゼの3つのアイソフォームを指す。ヒトGBA1 mRNAアイソフォーム1(GeneBank参照番号M19285.1:123-1733)のコード配列部分CDSに対応するヌクレオチド配列は、配列番号7で表される。
特定の実施形態では、前記核酸構築物は、天然に存在するまたは組換えグルコセレブロシダーゼのコード配列と少なくとも70%、80%、90%、95%、99%または100%の同一性を有するコード核酸配列の全部または一部(少なくとも1000、1100、1500、2000、2500または少なくとも1500ヌクレオチド)を含む。天然に存在するグルコセレブロシダーゼには、ヒト、霊長動物、マウスまたは他の哺乳動物の公知のグルコセレブロシダーゼ、典型的には配列番号5、17または18のヒトグルコセレブロシダーゼが含まれる。
組換えグルコセレブロシダーゼの例には、イミグルセラーゼ(Cerezyme)、ベラグルセラーゼ(Vpriv)およびタリグルセラーゼ(Elelyso)が含まれる。
好ましい実施形態では、前記核酸構築物は、ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含み、前記ヒトグルコセレブロシダーゼは、配列番号5、6、8、17もしくは18、例えば、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択される配列によって表されるヌクレオチド配列、または配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択される配列と少なくとも75%、少なくとも80%もしくは少なくとも90%、少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列からなるバリアント導入遺伝子を含む。好ましくは、前記導入遺伝子は、配列番号1、7、11、12および19、例えば最適化された配列である配列番号1、配列番号7または19の領域58~1551、配列番号7または19の領域58から1611、配列番号7または19の領域118~1611からなる群より選択されるヌクレオチド配列の一部を含む。一実施形態では、配列番号5、6、8、17もしくは18の一部をコードするか、またはヒトグルコセレブロシダーゼと実質的に同じグルコセレブロシダーゼ活性を有する配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択される配列と少なくとも75%、少なくとも80%もしくは少なくとも90%、少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有するヌクレオチド配列からなる前記バリアント導入遺伝子。特に、バリアント核酸構築物は、アミノ酸残基の1つ以上が欠失している切断型グルコセレブロシダーゼをコードする。
本明細書で使用される場合、「配列同一性」または「同一性」という用語は、2つのポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列のアラインメントからの位置における一致(同一の核酸またはアミノ酸残基)の数を指す。配列同一性は、配列ギャップを最小化しながら重複および同一性を最大化するように整列した場合の配列を比較することによって決定される。特に、配列同一性は、2つの配列の長さに応じて、いくつかの数学的グローバルまたはローカルアラインメントアルゴリズムのいずれかを使用して決定され得る。類似の長さの配列は、好ましくは、配列を全長にわたって最適にアラインメントするグローバルアラインメントアルゴリズム(例えばNeedleman and Wunschアルゴリズム;Needleman and Wunsch,1970,J Mol Biol.;48(3):443-53)を用いてアラインメントされ、一方、実質的に異なる長さの配列は、好ましくは、ローカルアラインメントアルゴリズム(例えばSmith and Watermanアルゴリズム(Smith and Waterman,1981,J Theor Biol.;91(2):379-80)またはAltschulアルゴリズム(Altschul SF et al,1997,Nucleic Acids Res.;25(17):3389-402.;Altschul SF et al.,2005,Bioinformatics.;21(8):1451-6)を用いてアラインメントされる。核酸またはアミノ酸配列同一性パーセントを決定するためのアラインメントは、例えば、http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/またはhttp://www.ebi.ac.uk/Tools/emboss/などのインターネットウェブサイトで入手可能な公的に利用可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当技術分野の技術の範囲内である様々な方法で達成することができる。当業者は、比較される配列の全長にわたって最大のアラインメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、アラインメントを測定するための適切なパラメータを決定することができる。本明細書の目的のために、核酸またはアミノ酸配列同一性%値は、Needleman-Wunschアルゴリズムを使用して2つの配列の最適なグローバルアラインメントを作成するペアワイズ配列アラインメントプログラムEMBOSS Needleを使用して生成された値を指し、すべての検索パラメータはデフォルト値、すなわちスコアリングマトリックス=BLOSUM62、ギャップオープン=10、ギャップ伸長=0.5、エンドギャップペナルティ=偽、エンドギャップオープン=10およびエンドギャップ伸長=0.5に設定される。
本開示の核酸構築物と共に使用するためのプロモータ
一実施形態では、核酸構築物はプロモータを含む。前記プロモータは、宿主細胞への導入時に導入遺伝子発現を開始する。
本明細書で使用される場合、「プロモータ」という用語は、それが作動可能に連結されている核酸の転写を指示する調節エレメントを指す。プロモータは、作動可能に連結された核酸の転写の速度および効率の両方を調節することができる。プロモータはまた、核酸のプロモータ依存性転写を増強する(「エンハンサ」)または抑制する(「リプレッサ」)他の調節エレメントに作動可能に連結され得る。これらの調節エレメントには、転写因子結合部位、リプレッサおよびアクチベータタンパク質結合部位、ならびに、例えばアテニュエータ、エンハンサおよびサイレンサを含む、プロモータからの転写の量を調節するように直接的または間接的に作用することが当業者に公知の任意の他のヌクレオチド配列が含まれるが、これらに限定されない。プロモータは、同じ鎖上およびDNA配列の上流(センス鎖の5’領域側)で、作動可能に連結された遺伝子またはコード配列の転写開始部位の近くに位置する。プロモータは、約100~1000塩基対の長さであり得る。プロモータ内の位置は、特定の遺伝子の転写開始部位に対して指定される(すなわち、上流の位置は-1から逆算した負の数であり、例えば-100は100塩基対上流の位置である)。
本明細書で使用される場合、「作動可能に連結された」という用語は、機能的関係にあるポリヌクレオチド(またはポリペプチド)エレメントの連結を指す。核酸は、別の核酸配列と機能的な関係に置かれている場合、「作動可能に連結されて」いる。例えば、プロモータまたは転写調節配列は、コード配列の転写に影響を及ぼす場合、コード配列に作動可能に連結されている。作動可能に連結されているとは、連結されているDNA配列が、典型的には隣接していることを意味し、2つのタンパク質コード領域を連結する必要がある場合、それらは連続しており、リーディングフレーム内にある。
特定の実施形態では、本開示の核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータをさらに含み、前記プロモータは、少なくとも黒質緻密部(SNc)のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞において、好ましくは少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体、および視床尾側髄板内核を含む他の脳領域の神経細胞においても、前記導入遺伝子の発現を指示する。
典型的には、そのようなプロモータは、組織もしくは細胞型特異的プロモータ、または器官特異的プロモータ、または複数の器官に特異的なプロモータ、または全身性もしくは遍在性プロモータであり得る。
本明細書で使用される場合、「遍在性プロモータ」という用語は、より具体的には、脳の様々な異なる細胞または組織、例えばニューロンおよびグリア細胞の両方、より具体的には少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞において、好ましくは少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体、および視床尾側髄板内核を含む他の脳領域の神経細胞においても活性であるプロモータに関する。
少なくとも黒質緻密部の神経細胞およびミクログリア細胞における導入遺伝子の発現に適したプロモータの例には、CMVプロモータ(Kaplitt 1994,Nat.Genet.8:148-154)、SV40プロモータ(Hamer 1979,Cell 17:725-735)、ニワトリβアクチン(CBA)プロモータ(Miyazaki 1989,Gene 79:269-277)、CAGプロモータ(Niwa 1991,Gene 108:193-199)、b-グルクロニダーゼプロモータ(GusB)(Shipley 1991,Genetics 10:1009-1018)、伸長因子1αプロモータ(EF1α)(Nakai 1998,Blood 91:4600-4607)、ヒトシナプシン1遺伝子プロモータ(hSyn)(Kugler S.et al.Gene Ther.2003.10(4):337-47)またはホスホグリセリン酸キナーゼ1プロモータ(PGK1)(Hannan 1993,Gene 130:233-239)が含まれるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、前記遍在性プロモータは、好ましくは配列番号22または23のヒトユビキチンC(UbC)プロモータ、好ましくは配列番号24のヒトホスホグリセリン酸キナーゼ1(PGK)プロモータ、および配列番号25または26のヒトCBA/CBhプロモータからなる群より選択することができる。
一実施形態では、プロモータは、配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusB遺伝子プロモータである。別の実施形態では、プロモータは、配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータである。別の実施形態では、プロモータは、配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータである。別の実施形態では、プロモータは、配列番号13を含むかまたはそれからなるhSyn 1プロモータである。
これらのプロモータ配列はすべて、少なくとも黒質緻密部の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にする特性を有する。
好ましい実施形態では、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼ、典型的には配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列をコードする導入遺伝子に作動可能に連結された配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusBプロモータを含む。別の実施形態では、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼ、典型的には配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列をコードする導入遺伝子に作動可能に連結された配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータを含む。別の実施形態では、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼ、典型的には配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列をコードする導入遺伝子に作動可能に連結された配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータを含む。別の実施形態では、前記核酸構築物は、グルコセレブロシダーゼ、典型的には配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列をコードする導入遺伝子に作動可能に連結された配列番号13を含むかまたはそれからなるhSynプロモータを含む。
特定の実施形態では、本開示で使用するためのプロモータは、化学物質誘導性プロモータであり得る。本明細書で使用される場合、化学物質誘導性プロモータは、それを必要とする前記対象への化学誘導物質のインビボ投与によって調節されるプロモータである。適切な化学物質誘導性プロモータの例には、テトラサイクリン/ミノサイクリン誘導性プロモータ(Chtarto 2003,Neurosci Lett.352:155-158)またはラパマイシン誘導性系(Sanftner 2006,Mol Ther.13:167-174)が含まれるが、これらに限定されない。
本開示の核酸構築物と共に使用するためのポリアデニル化配列
これらの核酸構築物の実施形態の各々はまた、他の任意選択のヌクレオチドエレメントと一緒に、またはヌクレオチドエレメントなしで、ポリアデニル化シグナル配列を含み得る。本明細書で使用される場合、「ポリアデニル化シグナル」または「ポリ(A)シグナル」という用語は、前駆体mRNA分子に転写され、遺伝子転写の終結をガイドする、遺伝子の3’非翻訳領域(3’UTR)内の特異的認識配列を指す。ポリ(A)シグナルは、新たに形成された前駆体mRNAのその3’末端でのエンドヌクレアーゼ切断のため、およびアデニン塩基のみからなるRNAストレッチのこの3’末端への付加(ポリアデニル化プロセス;ポリ(A)尾部)のためのシグナルとして作用する。ポリ(A)尾部は、mRNAの核外輸送、翻訳および安定性にとって重要である。本発明の文脈において、ポリアデニル化シグナルは、哺乳動物細胞における哺乳動物遺伝子および/またはウイルス遺伝子のポリアデニル化を指示することができる認識配列である。
ポリ(A)シグナルは、典型的には、a)プレメッセンジャRNA(プレmRNA)の3’末端切断およびポリアデニル化の両方に必要であり、下流の転写終結を促進することが示されているコンセンサス配列AAUAAA、ならびにb)ポリ(A)シグナルとしてのAAUAAAの利用効率を制御するAAUAAAの上流および下流のさらなるエレメントからなる。哺乳動物遺伝子におけるこれらのモチーフにはかなりの多様性がある。
一実施形態では、任意で上記または下記の様々な実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせて、本発明の核酸構築物のポリアデニル化シグナル配列は、哺乳動物遺伝子またはウイルス遺伝子のポリアデニル化シグナル配列である。適切なポリアデニル化シグナルには、とりわけ、SV40初期ポリアデニル化シグナル、SV40後期ポリアデニル化シグナル、HSVチミジンキナーゼポリアデニル化シグナル、プロタミン遺伝子ポリアデニル化シグナル、アデノウイルス5 EIbポリアデニル化シグナル、成長ホルモンポリアデニル化シグナル、PBGDポリアデニル化シグナル、インシリコで設計されたポリアデニル化シグナル(合成)などが含まれる。
特定の実施形態では、核酸構築物のポリアデニル化シグナル配列は、ヒトまたはウシ成長ホルモン遺伝子に基づくポリアデニル化シグナル配列である。一実施形態では、ポリアデニル化シグナル配列はウシ成長ホルモン遺伝子に基づき、配列番号3を含むかまたはそれからなる。好ましい実施形態では、ポリアデニル化シグナル配列はヒト成長ホルモン遺伝子に基づき、配列番号28を含むかまたはそれからなる。
特定の実施形態では、好ましくは本開示に従って使用するための核酸構築物は、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるGBA1遺伝子のコード配列に作動可能に連結された配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusBプロモータ、ならびに配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列を含む。
特定の実施形態では、好ましくは本開示に従って使用するための核酸構築物は、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるGBA1遺伝子のコード配列に作動可能に連結された配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータ、ならびに配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列を含む。
特定の実施形態では、好ましくは本開示に従って使用するための核酸構築物は、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるGBA1遺伝子のコード配列に作動可能に連結された配列番号13を含むかまたはそれからなるhSyn 1プロモータ、ならびに配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列を含む。
他の特定の実施形態では、好ましくは本開示に従って使用するための核酸構築物は、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるGBA1遺伝子のコード配列に作動可能に連結された配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータ、ならびに配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列を含む。
別の好ましい実施形態では、核酸構築物は、a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む導入遺伝であって、好ましくは前記ヌクレオチド配列が配列番号19を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5または8を含む、導入遺伝子;b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、i.配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、またはii.配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータ、またはiii.配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、またはiv.配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータである、プロモータ;ならびにc)ポリアデニル化シグナル配列であって、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列を含む。
ウイルスベクター
本開示のウイルスベクターは、典型的には、少なくとも(i)導入遺伝子および遺伝子療法によって治療される前記宿主におけるその発現に適した核酸エレメントを含む核酸構築物、ならびに(ii)ウイルスゲノムの全部または一部、例えばウイルスゲノムの少なくとも逆方向末端反復配列を含む。
一実施形態では、本開示によるウイルスベクターは、ウイルスの5’ITRおよび3’ITRを含む。
一実施形態では、ウイルスベクターは、パルボウイルス(特にアデノ随伴ウイルス)、アデノウイルス、アルファウイルス、レトロウイルス(特にガンマレトロウイルスおよびレンチウイルス)、ヘルペスウイルス、ならびにSV40からなる群より独立して選択されるウイルスの5’ITRおよび3’ITRを含み、好ましい実施形態では、ウイルスは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、アデノウイルス(Ad)、またはレンチウイルスである。
一実施形態では、ウイルスベクターは、AAVの5’ITRおよび3’ITRを含む。
AAVは、ヒト遺伝子治療のための潜在的なベクターとしてかなりの関心を集めている。ウイルスの好ましい特性の中には、ヒト疾患との関連性の欠如、分裂細胞および非分裂細胞の両方に感染する能力、ならびに感染することができる様々な組織に由来する広範囲の細胞株がある。AAVゲノムは、4681塩基を含む線状一本鎖DNA分子で構成される(Berns and Bohenzky,1987,Advances in Virus Research(Academic Press,Inc.)32:243-307)。ゲノムは、各末端に逆方向末端反復配列(ITR)を含み、これは、DNA複製の起点として、およびウイルスのパッケージングシグナルとしてシスで機能する。ITRは約145bpの長さである。
本発明のウイルスベクター中のAAV ITRは、野生型ヌクレオチド配列を有していてよく、または公知のAAV ITRと比較して、1つ以上のヌクレオチドの挿入、欠失または置換、典型的には5、4、3、2または1ヌクレオチド以下の挿入、欠失または置換によって改変されていてもよい。AAVベクターの逆方向末端反復配列(ITR)の血清型は、任意の公知のヒトまたは非ヒトAAV血清型から選択され得る。
特定の実施形態では、ウイルスベクターは、任意のAAV血清型のITRを使用することによって実施され得る。公知のAAV ITRには、AAV1、AAV2、AAV3(3A型および3B型を含む)、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAVが含まれるが、これらに限定されない。
一実施形態では、上記の核酸構築物は、血清型AAV2のAAVの5’ITRおよび3’ITRをさらに含む前記ウイルスベクターに含まれる。特定の実施形態では、ウイルスベクターは、好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の血清型AAV2のAAVの5’ITRおよび3’ITRを含む。
したがって、より特定の実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのコード配列に作動可能に連結された配列番号2または20のGusBプロモータを含む核酸構築物を含み、前記ウイルスベクターは、好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列のAAV2の5’および3’ITRなどの、前記核酸構築物に隣接するAAV ITRをさらに含む。
別の特定の実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された、配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータからなる群より選択されるプロモータを含む核酸構築物を含み、前記ウイルスベクターは、好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列のAAV2の5’および3’ITRなどの、前記核酸構築物に隣接するAAV ITRをさらに含む。
別の特定の実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号13のhSyn 1遺伝子プロモータを含むかまたはそれからなる群より選択されるプロモータを含む核酸構築物を含み、ならびに好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列のAAV2の5’および3’ITRなどの、前記核酸構築物に隣接するAAV ITRをさらに含む。
別の特定の実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータを含むかまたはそれからなる群より選択されるプロモータを含む核酸構築物を含み、ならびに好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列のAAV2の5’および3’ITRなどの、前記核酸構築物に隣接するAAV ITRをさらに含む。
特定の実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号4、または配列番号4と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれからなる。
好ましい実施形態では、本開示のウイルスベクターは、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された、i.配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ;またはii.配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ;またはiii.配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSyn 1遺伝子プロモータ;またはiv.配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータを含むかもしくはそれからなる群より選択されるプロモータを含む核酸構築物を含み、ならびに好ましくは配列番号15および/もしくは16、または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列のAAV2の5’および3’ITRなどの、前記核酸構築物に隣接するAAV ITRをさらに含み、より好ましくは5’ITRは配列番号15を含むかまたはそれからなり、3’ITRは配列番号16を含むかまたはそれからなり、ならびに本開示のウイルスベクターは、配列番号4、または配列番号4と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれからなる。
他方で、本開示のウイルスベクターは、合成5’ITRおよび/もしくは3’ITRを使用することによって、ならびにまた、異なる血清型のウイルスに由来する5’ITRおよび3’ITRを使用することによっても実施され得る。ウイルスベクターの複製に必要な他のすべてのウイルス遺伝子は、以下に記載されるように、ウイルス産生細胞(パッケージング細胞)内にトランスで提供することができる。したがって、ウイルスベクターへのそれらの包含は任意である。
一実施形態では、ウイルスベクターは、ウイルスの5’ITRおよび3’ITRを含む。
ウイルス粒子
上記に開示されたウイルスベクターは、キャプシドタンパク質によって形成されたキャプシド内にパッケージングされ、それによって、次のセクションに記載されるようにウイルス粒子を構成し得る。
好ましい実施形態では、キャプシドは、以下でAAVベクター粒子と呼ばれるアデノ随伴ウイルスのキャプシドタンパク質から形成される。
本明細書で使用される場合、AAVベクター粒子は、AAVゲノムの少なくとも5’ITRおよび3’ITRならびにアデノ随伴ウイルスのキャプシドタンパク質を含む。AAVベクター粒子という用語は、公知の組換えAAVベクター粒子(rAAV)の遺伝子操作によって得られる任意のrAAVまたは変異AAVベクター粒子を包含する。
アデノ随伴ウイルスのウイルスキャプシドのタンパク質には、キャプシドタンパク質VP1、VP2、およびVP3が含まれる。様々なAAV血清型のキャプシドタンパク質配列間の相違は、細胞侵入のための異なる細胞表面受容体の使用をもたらす。代替的な細胞内プロセシング経路と組み合わせて、これは、各AAV血清型に対して異なる組織向性を生じさせる。
特定の実施形態では、本開示によるAAVウイルス粒子は、特定のAAV血清型に由来するAAVベクター/ゲノムのウイルスベクターを、同じ特定の血清型のAAVに対応する天然Capタンパク質によって形成されたウイルス粒子上にカプセル化することによって調製され得る。それにもかかわらず、天然に存在するAAVウイルス粒子の構造的および機能的特性を改変および改善するためのいくつかの技術が開発されている(Bunning H et al.J Gene Med 2008;10:717-733)。したがって、別の実施形態では、本開示によるAAVウイルス粒子は、例えば、a)同じまたは異なるAAV血清型に由来するキャプシドタンパク質[例えばAAV2 ITRおよびAAV9キャプシドタンパク質;AAV2 ITRおよびAAV TTキャプシドタンパク質またはAAV2-retro、AAVMNM004もしくはAAVMNM008などのAAVretro血清型由来の他のキャプシドタンパク質など]で構成されるウイルス粒子;b)異なるAAV血清型または突然変異体由来のキャプシドタンパク質の混合物[例えば2つ以上のAAV血清型のタンパク質によって形成されたキャプシドとAAV2 ITR]で構成されるモザイクウイルス粒子;c)異なるAAV血清型またはバリアント間のドメイン交換によって切断されたキャプシドタンパク質[例えばAAV3ドメインを有するAAV5キャプシドタンパク質とAAV2 ITR]で構成されるキメラウイルス粒子;またはd)選択的結合ドメインを提示し、標的細胞特異的受容体とのストリンジェントな相互作用を可能にするように操作された標的ウイルス粒子にパッケージングされた所与のAAV血清型のITR(1つまたは複数)に隣接するグルコセレブロシダーゼをコードする遺伝子を含む核酸構築物を含む。
CNSを標的とするAAVベースの遺伝子治療は、Pignataro D,Sucunza D,Rico AJ et al.,J Neural Transm 2018,125:575-589において既に総説されている。より具体的には、AAV粒子は、少なくとも神経細胞およびミクログリア細胞、特に少なくとも脳の黒質緻密部領域(SNc)内のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を標的とするように選択および/または操作され得る。
特定の実施形態では、本開示によるAAVウイルス粒子に使用するためのキャプシドタンパク質のAAV血清型の例には、AAV2、AAV5、AAV9、AAV2-retro、AAV MNM004、AAV MNM008、およびAAV TTが含まれる。より好ましい実施形態では、キャプシドタンパク質の前記AAV血清型は、AAV9およびAAV TT血清型から選択される。
特定の実施形態では、任意で上記または下記の様々な実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせて、ウイルス粒子は、好ましくは配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含み、ならびにAAV9血清型またはAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、好ましくは配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質を含む、上記のようなAAVウイルスベクターを含む組換えAAVウイルス粒子である。
別の特定の実施形態では、ウイルス粒子は、プロモータの制御下でヒトグルコセレブロシダーゼのコード配列を含む核酸構築物を含み、前記プロモータは、少なくともドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞の両方における前記ヒトグルコセレブロシダーゼの発現を可能にし、前記ウイルス粒子は、少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を標的とするウイルス粒子、典型的にはAAV2、AAV5、AAV9、AAV2-retro、AAV MNM004、AAV MNM008、またはAAV TT血清型からなる群より選択されるキャプシドタンパク質、好ましくは配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質を含むAAV粒子の中から選択される。
より特定の実施形態では、本開示によるそのような組換えAAVウイルス粒子は、AAV9、AAV2-retro、AAV MNM004、AAV MNM008またはAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、ならびに(i)配列番号1、7、11、12および19からなる群から選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された、配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusBプロモータ、配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータ、配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータ、および配列番号13を含むかまたはそれからなるhSynプロモータからなる群より選択されるプロモータを含む核酸構築物と、(ii)前記核酸構築物に隣接するAAV2の5’および3’ITR、好ましくは配列番号15および/もしくは16または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の5’および3’ITRなどのAAV ITRとを含むAAVウイルスベクターを含む。
より具体的な実施形態では、本開示によるそのような組換えAAVウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、ならびに(i)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusBプロモータを含む核酸構築物と、(ii)前記核酸構築物に隣接するAAV2の5’および3’ITR、好ましくは配列番号15および/もしくは16または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の5’および3’ITRなどのAAV ITRとを含むAAVウイルスベクターを含む。
より具体的な実施形態では、本開示によるそのような組換えAAVウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、ならびに(i)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータを含む核酸構築物と、(ii)前記核酸構築物に隣接するAAV2の5’および3’ITR、好ましくは配列番号15および/もしくは16または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の5’および3’ITRなどのAAV ITRとを含むAAVウイルスベクターを含む。
より具体的な実施形態では、本開示によるそのような組換えAAVウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、ならびに(i)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号13を含むかまたはそれからなるhSynプロモータを含む核酸構築物と、(ii)前記核酸構築物に隣接するAAV2の5’および3’ITR、好ましくは配列番号15および/もしくは16または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の5’および3’ITRなどのAAV ITRとを含むAAVウイルスベクターを含む。
より具体的な実施形態では、本開示によるそのような組換えAAVウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型のキャプシドタンパク質、ならびに(i)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるグルコセレブロシダーゼのヌクレオチド配列に作動可能に連結された配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータを含む核酸構築物と、(ii)前記核酸構築物に隣接するAAV2の5’および3’ITR、好ましくは配列番号15および/もしくは16または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列の5’および3’ITRなどのAAV ITRとを含むAAVウイルスベクターを含む。
好ましい一実施形態では、ウイルス粒子は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号19またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5または8を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータであるプロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列であって、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列;
を含む核酸構築物を含み、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
組換えAAVウイルス粒子の構築は当技術分野で一般的に公知であり、例えば米国特許第5,173,414号および米国特許第5,139,941号;国際公開第92/01070号、国際公開第93/03769号、Lebkowski et al.(1988)Molec.Cell.Biol.8:3988-3996;Vincent et al.(1990)Vaccines 90(Cold Spring Harbor Laboratory Press);Carter,B.J.(1992)Current Opinion in Biotechnology 3:533-539;Muzyczka,N.(1992)Current Topics in Microbiol.and Immunol.158:97-129;およびKotin,R.M.(1994)Human Gene Therapy 5:793-801に記載されている。血清型AAV TTのキャプシドタンパク質を有するウイルス粒子は、Tordo J,et al.,Brain 2018;141:2014-2031にも記載されている。
逆行性輸送を伴うウイルス粒子
いくつかの実施形態では、本開示による前記ウイルス粒子は、逆行性輸送を伴うウイルスバリアント血清型(AAVretro)の中から選択される。
軸索輸送(時に軸索原形質輸送または軸索原形質流動とも呼ばれる)とは、所与のニューロンの細胞体から軸索終末に向かう細胞小器官およびタンパク質の移動(順行性輸送として公知)を指す。本明細書で使用される場合、「逆行性輸送」という用語は、反対方向、すなわち軸索終末から親細胞体に戻る粒子の輸送を指す。これに関して、神経向性ウイルス(狂犬病ウイルスが最良の例である)は、典型的には軸索終末によって取り込まれ、逆行性輸送を利用することによってニューロンの細胞体に輸送される。
AAVretro粒子の例には、キャプシドタンパク質、好ましくはAAV2-retro、AAV-TT、AAV-MNM004およびAAV-MNM008のキャプシドタンパク質、より好ましくはAAV2-retro、AAV-TT、AAV-MNM004およびAAV-MNM008のVP1キャプシドタンパク質が含まれるが、これらに限定されない。
AAV2-retroキャプシドタンパク質は、国際公開第2017/218842A1号に記載されている。
AAV-TT、AAV-MNM004およびAAV-MNM008などの他の様々な異なる種類の改変ウイルスキャプシドもまた、ウイルスベクターの逆行性拡散によってウイルスベクターが送達される領域を神経支配するニューロンを形質導入するように設計されている。
AAV-MNM004およびAAV-MNM008は、例えばDavidsson et al.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.Dec 9 2019 doi:10.1073/pnas.1910061116および国際公開第2019/158619号に記載されている。
AAV2真型キャプシド(AAV2 true-type capsid)とも呼ばれるAAV-TTキャプシドは、例えば国際公開第2015/121501号に記載されている。一実施形態では、AAV-TT VP1キャプシドタンパク質は、AAV2タンパク質配列(NCBI参照配列:YP_680426.1)中の以下の位置:125、151、162、312、457、492、499、533、546、548、585、588および/または593のうちの1つ以上に対応する位置に野生型AAV VP1キャプシドタンパク質に対する少なくとも1つのアミノ酸置換を含み、より詳細には、AAV-TTは、野生型AAV2 VP1キャプシドタンパク質(NCBI参照配列:YP_680426.1)に対する以下のアミノ酸置換:V125I、V151A、A162S、T205S、N312S、Q457M、S492A、E499D、F533Y、G546D、E548G、R585S、R588Tおよび/またはA593Sのうちの1つ以上を含む。特定の一実施形態では、AAV-TTは、457、492、499および533の位置に野生型AAV2 VP1キャプシドタンパク質に対する4つ以上の突然変異を含む。
さらなる実施形態では、AAV-TTキャプシドは、AAV2以外のAAV血清型に由来し得、例えばAAV1、AAV3B、AAV-LK03、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9またはAAV10キャプシドタンパク質に由来することができる。特に、AAV2に関して上述した位置に対応する位置は、例えば図1および2に提供されるように、配列アラインメントによって容易に同定することができる。一実施形態では、本開示のAAV-TT VP1キャプシドタンパク質は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる。
特定の実施形態では、前記AAVretroウイルス粒子は、インビボ播種アッセイで決定される、非ヒト霊長動物の尾状核または被殻核への実質内注入後に大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質における逆行性播種が可能であるものの中から本開示に従って選択される。
より特定の実施形態では、本開示による前記AAVretroウイルス粒子は、インビボ播種アッセイで決定される、AAV-TTと少なくとも同じレベルまで、非ヒト霊長動物の尾状核または被殻核への実質内注入後に大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質における逆行性播種が可能であるものの中から選択される。
本発明者らは実際に、パーキンソン病などの本明細書に開示されるシヌクレイノパチーを治療するための遺伝子療法で使用するための真の逆行性輸送を伴うrAAVを決定し、例えばAAV-TT rAAV-GFPなどの陽性対照と比較することを可能にするインビボ播種アッセイを設計した。
播種アッセイの1つの重要な特徴は、rAAVが通過線維の存在しない領域に注入される、非ヒト霊長動物におけるインビボアッセイであることである。したがって、通過線維、すなわち注入領域を通ってより遠くの目的地へと進む線維によって偽陽性取り込みを得ることはできない。非ヒト霊長動物では、尾状核および被殻核は100%の実質構造体であり、したがって通過線維を含まない。したがって、有利には、提案される播種アッセイによって、逆行性輸送を伴う適切なrAAVを本開示に従って比較および選択することができる。
好ましい実施形態では、前記AAVretroウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含み、インビボ播種アッセイで決定される、非ヒト霊長動物の尾状核または被殻核への実質内注入後に大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質における逆行性播種が可能である、AAV TT血清型キャプシドタンパク質を含む。
好ましい実施形態では、前記インビボ播種アッセイは、以下の工程:
a.GFPをコードする導入遺伝子を含む試験rAAV(rAAV-GFP)を、非ヒト霊長動物の交連後被殻への前記rAAV-GFPの実質内注入によって注入する工程、
b.注入の1ヶ月後に、大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域におけるGFP発現ニューロンの数を計測する工程
を含む。
GFPをコードする導入遺伝子は、配列番号10のGFPをコードする核酸または最適化された配列もしくは切断型を有するその機能的バリアントから調製され得る。
GFPを発現するニューロンは、抗GFP抗体を使用して免疫ペルオキシダーゼ染色によって可視化され得る。GFP発現ニューロンは、有利には、注入された非ヒト霊長動物の大脳皮質全体にわたって自動的に計数され得る。GFP陽性ニューロンの選択的な位置は、大脳皮質の深層に生じると予想される。皮質領域に加えて、GFP発現ニューロンはまた、注入された交連後被殻または尾状被殻核、特に少なくとも黒質緻密部、扁桃体および尾側髄板内核を神経支配するすべての脳領域において定量化され得る。
1つの特定の実施形態では、本開示によるAAVretroウイルス粒子は、前記インビボ播種アッセイで決定される、注入部位を神経支配する大脳皮質の深層V~VIのニューロンの少なくとも50%、60%、70%、80%または少なくとも90%がGFPを発現しているものの中から選択される。好ましい実施形態では、前記AAVretroウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記インビボ播種アッセイで決定される、注入部位を神経支配する大脳皮質の深層V~VIのニューロンの少なくとも50%、60%、70%、80%または少なくとも90%がGFPを発現している、AAV TT血清型キャプシドタンパク質を含む。
より特定の実施形態では、播種アッセイは、例に記載されているように実施される。
より特定の実施形態では、前記インビボ播種アッセイは、以下の工程:
a.GFP導入遺伝子を含む試験rAAVを、非ヒト霊長動物の交連後被殻への前記rAAV-GFPの実質内注入によって注入する工程、
b.注入の1ヶ月後に、大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域、より好ましくは少なくとも大脳皮質、黒質、扁桃体および尾側髄板内核におけるGFP発現ニューロンの数を計測する工程、
c.大脳皮質における標識ニューロンの割合を、AAV-TT-GFPを用いて実施した対照実験と比較する工程
を含む。
他の実施形態では、前記AAVretroは、以下のバリアント血清型:AAV2-retro、AAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV-TTの中から選択されるキャプシドタンパク質を含む。
好ましい実施形態では、前記AAVretroウイルス粒子は、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAV TT血清型キャプシドタンパク質を含む。
パーキンソン病の最大5つの病期が古典的に神経科医によって定義されている(https://www.parkinson.org/Understanding-Parkinsons/What-is-Parkinsons/Stages-of-Parkinsonsを参照)。最も広く使用されている臨床評価尺度は、PDの進行を5段階で評価するいわゆるHoehn and Yahr(H-Y)病期である:1および2は初期段階を表し、2および3は軽症段階を表し、4および5は進行段階を表す。
有利には、逆行性輸送を伴うウイルス粒子は、進行した疾患段階の患者において播種性α-シヌクレイン凝集体を有する脳領域全体にわたってウイルス粒子がグルコセレブロシダーゼを発現することを可能にする。
したがって、AAVretroウイルス粒子、好ましくはAAV TT血清型キャプシドタンパク質を含むAAVretroウイルス粒子、より好ましくは配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有するアミノ酸配列を含むAAVretroウイルス粒子が、好ましくは、進行期のシヌクレイノパチー、典型的には少なくともパーキンソン病のH-Yステージ3を有する患者の治療において本開示に従って使用するために選択される。
ウイルス粒子を生成する方法
上記に開示される発現ウイルスベクターを担持するウイルス粒子の生成は、従来の方法およびプロトコルによって実施することができ、これらは、生成されるウイルス粒子の実際の実施形態のために選択される構造的特徴を考慮して選択される。
簡詳細には潔には、ウイルス粒子は、宿主細胞、より詳細には、ヘルパーベクターもしくはウイルスまたは他のDNA構築物(1つまたは複数)の存在下で、パッケージングされる核酸構築物またはウイルスベクターでトランスフェクトされた特定のウイルス産生細胞(パッケージング細胞)において生成することができる。
本明細書で使用される「パッケージング細胞」という用語は、本開示の核酸構築物またはウイルスベクターでトランスフェクトされ得る細胞または細胞株を指し、ウイルスベクターの完全な複製およびパッケージングに必要なすべての欠損機能をトランスで提供する。典型的には、パッケージング細胞は、前記欠損ウイルス機能の1つ以上を構成的または誘導性に発現する。前記パッケージング細胞は、接着細胞または懸濁細胞であり得る。
典型的には、ウイルス粒子を生成する方法は、以下の工程:
a)上記の核酸構築物またはウイルスベクターを含むパッケージング細胞を培地中で培養する工程;ならびに
b)細胞培養上清および/または細胞内からウイルス粒子を採取する工程
を含む。
従来の方法を使用して、AAVウイルス粒子のウイルス粒子を生成することができ、この方法は、グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を担持する核酸構築物または発現ベクター(例えばプラスミド);repおよびcap遺伝子をコードするが、ITR配列を担持しない核酸構築物(例えばAAVヘルパープラスミド);ならびにAAV複製に必要なアデノウイルス機能を提供する第3の核酸構築物(例えばプラスミド)による一過性細胞同時トランスフェクションからなる。AAV複製に必要なウイルス遺伝子は、本明細書ではウイルスヘルパー遺伝子と呼ばれる。典型的には、AAV複製に必要な前記遺伝子は、E1A、E1B、E2a、E4、またはVA RNAなどのアデノウイルスヘルパー遺伝子である。好ましくは、アデノウイルスヘルパー遺伝子はAd5またはAd2血清型のものである。
本開示によるAAV粒子の大規模生産はまた、例えば、組換えバキュロウイルスの組合せによる昆虫細胞の感染によって実施することもできる(Urabe et al.Hum.Gene Ther.2002;13:1935-1943)。SF9細胞に、パッケージングされるAAVrep、AAVcapおよびAAVベクターをそれぞれ発現する2つまたは3つのバキュロウイルスベクターを同時感染させる。組換えバキュロウイルスベクターは、ウイルス複製および/またはパッケージングに必要なウイルスヘルパー遺伝子機能を提供する。Smith et al.2009(Molecular Therapy,vol.17,no.11,pp 1888-1896)はさらに、昆虫細胞におけるAAV粒子の大規模生産のための二重バキュロウイルス発現系を記載する。
適切な培養培地は当業者に公知である。そのような培地を構成する成分は、培養される細胞の種類に応じて異なり得る。栄養組成に加えて、浸透圧およびpHは培養培地の重要なパラメータと考えられる。細胞増殖培地は、アミノ酸、ビタミン、有機塩および無機塩、炭水化物源、脂質、微量元素(CuSO4、FeSO4、Fe(NO3)3、ZnSO4・・・)を含む当業者に周知の多数の成分を含み、各成分は、インビトロでの細胞の培養(すなわち細胞の生存および増殖)を支持する量で存在する。成分はまた、緩衝物質(重炭酸ナトリウム、Hepes、Trisまたは同様に機能する緩衝剤のような)、酸化安定剤、機械的ストレスに対抗する安定剤、プロテアーゼ阻害剤、動物成長因子、植物加水分解物、凝集防止剤、消泡剤などの様々な補助物質を含み得る。細胞増殖培地の特性および組成は、特定の細胞要件に応じて異なる。市販の細胞増殖培地の例は、MEM(最小必須培地)、BME(イーグル基礎培地)、DMEM(ダルベッコ改変イーグル培地)、イスコフDMEM(イスコフ改変ダルベッコ培地)、GMEM、RPMI 1640、ライボビッツL-15、マッコイ培地、199培地、ハム(ハム培地)F10および誘導体、ハムF12、DMEM/F12などである。
本開示に従って使用するためのウイルスベクターの構築および生成のためのさらなる指針は、Viral Vectors for Gene Therapy,Methods and Protocols.Series:Methods in Molecular Biology,Vol.737.Merten and Al-Rubeai(Eds.);2011 Humana Press(Springer);Gene Therapy.M.Giacca.2010 Springer-Verlag;Heilbronn R.and Weger S.Viral Vectors for Gene Transfer:Current Status of Gene Therapeutics.In:Drug Delivery,Handbook of Experimental Pharmacology 197;M.Schafer-Korting(Ed.).2010 Springer-Verlag;pp.143-170;Adeno-Associated Virus:Methods and Protocols.R.O.Snyder and P.Moulllier(Eds).2011 Humana Press(Springer);Bunning H.et al.Recent developments in adeno-associated virus technology.J.Gene Med.2008;10:717-733;Adenovirus:Methods and Protocols.M.Chillon and A.Bosch(Eds.);Third Edition.2014 Humana Press(Springer)に見出すことができる。
本開示はまた、上記のグルコセレブロシダーゼをコードする核酸構築物またはウイルスベクターを含む宿主細胞に関する。より詳細には、本開示による宿主細胞は、ヘルパーベクターもしくはウイルスまたは他のDNA構築物の存在下で、上記の核酸構築物またはウイルスベクターでトランスフェクトされ、ウイルス粒子の完全な複製およびパッケージングに必要なすべての欠損機能をトランスで提供する、パッケージング細胞とも呼ばれる特定のウイルス産生細胞である。前記パッケージング細胞は、接着細胞または懸濁細胞であり得る。
例えば、前記パッケージング細胞は、サル、ヒト、イヌおよびげっ歯動物細胞を含む哺乳動物細胞などの真核細胞であり得る。ヒト細胞の例は、PER.C6細胞(国際公開第01/38362号)、MRC-5(ATCC CCL-171)、WI-38(ATCC CCL-75)、HEK-293細胞(ATCC CRL-1573)、HeLa細胞(ATCC CCL2)および胎児アカゲザル肺細胞(ATCC CL-160)である。非ヒト霊長動物細胞の例は、Vero細胞(ATCC CCL81)、COS-1細胞(ATCC CRL-1650)またはCOS-7細胞(ATCC CRL-1651)である。イヌ細胞の例は、MDCK細胞(ATCC CCL-34)である。げっ歯類細胞の例は、BHK21-F、HKCC細胞、またはCHO細胞などのハムスター細胞である。
哺乳動物供給源の代替物として、ウイルス粒子を産生するためのパッケージング細胞は、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、ウズラまたはキジなどの鳥類供給源に由来し得る。鳥類細胞株の例には、鳥類胚性幹細胞(国際公開第01/85938号および国際公開第03/076601号)、不死化アヒル網膜細胞(国際公開第2005/042728号)、ならびにニワトリ細胞(国際公開第2006/108846号)またはEB66細胞株(国際公開第2008/129058号および国際公開第2008/142124号)などのアヒル細胞を含む鳥類胚性幹細胞由来細胞が含まれる。
別の実施形態では、細胞は、バキュロウイルスの感染および複製を許容する任意のパッケージング細胞であり得る。特定の実施形態では、前記細胞は、SF9細胞(ATCC CRL-1711)、Sf21細胞(IPLB-Sf21)、MG1細胞(BTI-TN-MG1)またはHigh Five(商標)細胞(BTI-TN-5B1-4)などの昆虫細胞である。
したがって、特定の実施形態では、任意で上記または下記の様々な実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせて、宿主細胞は、
-上記のグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含む核酸構築物またはウイルスベクター(例えばAAVベクター)、
-ITR配列を有さないAAVrepおよび/またはcap遺伝子をコードする核酸構築物、例えばプラスミド;ならびに、任意で、
-ウイルスヘルパー遺伝子を含む核酸構築物、例えばプラスミドまたはウイルス
を含む。
別の態様では、本開示は、本開示のウイルス粒子で形質導入された宿主細胞に関し、本明細書で使用される「宿主細胞」という用語は、関心対象のウイルスによる感染を受けやすく、インビトロでの培養に適した任意の細胞株を指す。
医薬組成物
本開示の別の態様は、本開示の核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子または宿主細胞を、1つ以上の薬学的に許容される賦形剤、希釈剤または担体と組み合わせて含む医薬組成物に関する。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される」という用語は、動物および/またはヒトでの使用について、規制機関または欧州薬局方などの広く認められている薬局方によって承認されていることを意味する。「賦形剤」という用語は、治療薬と共に投与される希釈剤、アジュバント、担体、またはビヒクルを指す。
任意の適切な薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤を医薬組成物の調製に使用することができる(例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Alfonso R.Gennaro(Editor)Mack Publishing Company,April 1997を参照)。医薬組成物は、典型的には、製造および貯蔵の条件下で無菌かつ安定である。医薬組成物は、溶液(例えば生理食塩水、デキストロース溶液、もしくは緩衝溶液、もしくは他の薬学的に許容される滅菌流体)、マイクロエマルジョン、リポソーム、または高い製品濃度を収容するのに適した他の秩序構造体(例えばマイクロ粒子またはナノ粒子)として製剤化され得る。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)ならびにそれらの適切な混合物を含む溶媒または分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合は必要な粒径の維持によって、および界面活性剤の使用によって維持することができる。多くの場合、等張剤、例えば糖、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、または塩化ナトリウムを組成物に含めることが好ましい。
好ましくは、前記医薬組成物は、溶液として、より好ましくは任意で緩衝された生理食塩水として製剤化される。補足的な活性化合物を本発明の医薬組成物に組み込むこともできる。さらなる治療薬の同時投与に関する指針は、例えばカナダ薬剤師会(Canadian Pharmacists Association)のCompendium of Pharmaceutical and Specialties(CPS)に見出すことができる。
一実施形態では、医薬組成物は、実質内、大脳内、静脈内、または髄腔内投与に適した組成物である。これらの医薬組成物は単なる例示であり、他の非経口および非非経口投与経路に適した医薬組成物を限定するものではない。本明細書に記載される医薬組成物は、単一単位投与形態または複数回投与形態で包装され得る。
治療用途
本発明はまた、治療に使用するための本明細書に記載のウイルス粒子を提供する。
一実施形態では、治療に使用するためのウイルス粒子は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列;
を含む核酸構築物を含むウイルス粒子であり、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
マウスおよび非ヒト霊長動物における孤発性パーキンソン病の動物モデルを使用して、本発明者らは、驚くべきことに、グルコセレブロシダーゼ活性のAAV媒介増強が、
-黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンにおけるα-シヌクレイン凝集体のクリアランスを誘導する;
-ドーパミン作動性ニューロンの神経保護を誘導する、
-α-シヌクレイン凝集によって引き起こされるミクログリア駆動性の炎症促進現象を減弱させる、および
-α-シヌクレインの経ニューロン通過(プリオン様拡散)を妨げる
ことを見出した。
これらの結果は、ヒト対象におけるシヌクレイノパチー、特に孤発性シヌクレイノパチー、より具体的にはパーキンソン病を治療するための可能性のある治療戦略の強力な証拠を提供する。
したがって、さらなる態様では、シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病の治療に使用するための本明細書に記載のウイルス粒子またはウイルスベクターが提供される。
一実施形態では、シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病の治療に使用するためのウイルス粒子は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含むウイルス粒子であり、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
さらに、本開示は、シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病を、その治療を必要とする対象において治療する方法であって、治療有効量の上記のウイルス粒子またはウイルスベクターを前記対象に投与することを含む方法に関する。
一実施形態では、シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病を、その治療を必要とする対象において治療する方法は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含む、治療有効量のウイルス粒子を前記対象に投与することを含み、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
特定の実施形態では、前記方法は、大脳皮質のニューロン、好ましくは大脳皮質の深層V~VIのニューロン、好ましくは投与部位を神経支配する大脳皮質の深層V~VIのニューロンの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%または少なくとも90%に送達される、治療有効量の上記のウイルス粒子またはウイルスベクターを対象に投与することを含む。
別の特定の実施形態では、前記方法は、注入部位を神経支配する脳領域のニューロンに送達される、好ましくは少なくとも尾状被殻核を神経支配する脳領域、すなわち少なくとも黒質緻密部、大脳皮質、扁桃体および視床尾側髄板内核のニューロンに送達される、好ましくはこれらのニューロンの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%または少なくとも90%に送達される、治療有効量の上記のウイルス粒子またはウイルスベクターを対象に投与することを含む。
さらなる態様では、本開示は、上記の核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子、宿主細胞または医薬組成物であって、それを必要とする対象において薬剤として使用するための、より具体的にはシヌクレイノパチー、特に孤発性シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より好ましくは孤発性パーキンソン病の治療を必要とする対象において治療に使用するための、核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子、宿主細胞または医薬組成物に関する。
別のさらなる態様では、本開示は、好ましくはシヌクレインパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病を治療するための薬剤の製造における上記の核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子、宿主細胞または医薬組成物の使用に関する。
本明細書で使用される「対象」または「患者」という用語は、哺乳動物を指す。開示される治療方法から利益を得ることができる哺乳動物種には、ヒト、類人猿、チンパンジー、サルおよびオランウータンなどの非ヒト霊長動物、イヌおよびネコを含む飼いならされた動物、ならびにウマ、ウシ、ブタ、ヒツジおよびヤギなどの家畜、またはマウス、ラット、モルモット、ウサギ、ハムスターなどを含むがこれらに限定されない他の哺乳動物種が含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、前記対象は、新生児、乳児または小児である。
本明細書で使用される場合、「治療」、「治療する」または「治療すること」という用語は、疾患の治療、防止、予防および遅延などの患者の健康状態を改善することを意図した任意の行為を指す。特定の実施形態では、そのような用語は、疾患または疾患に関連する症状の改善または根絶を指す。他の実施形態では、この用語は、そのような疾患を有する対象への1つ以上の治療薬の投与から生じる、疾患の拡散または悪化を最小限に抑えることを指す。
本明細書で使用される場合、シヌクレイノパチーは、神経病理学的特徴がα-シヌクレインの細胞質内凝集によって代表される疾患を指す。特に、シヌクレイノパチーには、パーキンソン病、レビー小体型認知症、および多系統萎縮症などの神経変性障害が含まれる。
本明細書で使用される場合、パーキンソン病(PD)は、原因不明の中枢神経系の進行性神経変性障害を指す。PDの状況の中では、ドーパミン産生ニューロンが徐々に死滅し、ドーパミンとして公知の神経伝達物質の脳欠損をもたらす。ドーパミン脳レベルの漸進的低下の結果として、随意運動の開始および実行を制御する脳回路が機能不全になり、したがって、典型的にPDを特徴付ける基本的な運動症状の出現につながる。最初の診断は通常、寿命の60代(平均65歳)で行われ、特徴的な表示は片側性および遠位性である。疾患が進行するにつれて、疾患は身体の両側に影響を及ぼし(例えば両側性)、症状は経時的に悪化し、より明らかになった。最初の診断時に、ほとんどの患者は、レボドパ(ドーパミン前駆体)の様々な製剤および/または多種多様なドーパミン作動薬などの薬剤を服用することによって疾患を薬理学的に管理することができる可変期間(約5~7年間)に直面している。疾患が進行するにつれて、オン-オフ現象および薬剤の慢性摂取に関連する副作用(レボドパ誘発性ジスキネジア)の出現のためにドーパミン補充療法ではPDがもはや管理できない時点まで、ドーパミン作動性ニューロンの弱まることのない喪失に対抗するために薬剤投与量が増加する。この段階で、患者は、基底核神経回路内に電極を両側に配置すること(脳深部刺激として公知の手技)からなる機能的な神経外科的アプローチで治療され得る。治療選択肢にかかわらず、利用可能なアプローチは単に症候性であり、すなわち疾患進行速度に何ら影響を及ぼすことなく運動関連症状を緩和することができる。典型的な症候性の三つ組は、振戦(震え)、運動緩徐(動きの緩慢さ)、および固縮(筋硬直のため)で構成される。典型的な三つ組の他に、少数のさらなる症状がしばしば認められ、これらには、歩行障害、構音障害(発話障害)、疼痛、ならびに多数の非運動症状(とりわけ、便秘、尿失禁、レム睡眠障害、嗅覚機能障害および起立性低血圧)が含まれる。精神症状も、しばしば疾患の進行と並行して現れ、認知、思考、気分および行動の障害を含み得る。実際に、認知症は、疾患の後期段階で見られることが多い。
PDの主な神経病理学的特徴は、α-シヌクレインとして公知のミスフォールドタンパク質の細胞質内凝集によって代表される。α-シヌクレイン凝集体は、しばしば、レビー小体と呼ばれる球状構造体および異常なニューロン構造体(レビー小体神経突起)として見られる。黒質緻密部として公知の脳領域のドーパミン作動性ニューロン内のレビー小体の存在は、PDの神経病理学的確認のための選択基準である。PDの診断は、神経科医によって行われる臨床評価の後に、臨床表現型とバランスをとることによって行われる。並行して、放射性トレーサのフルオロドーパ(ドーパミン類似体)を使用した陽電子放射断層撮影法(PETスキャン)による神経画像検査もまた、PDの初期診断を支援し、実際に、経時的な疾患進行の神経画像相関として非常に有用である。
上記の方法は、孤発性シヌクレイノパチー、特に孤発性パーキンソン病を治療するのに特に適している。本明細書で使用される場合、孤発性シヌクレイノパチー(特発性障害とも呼ばれる)は、公知の特定の遺伝子突然変異(家族性症例)に関連しないシヌクレイノパチーを指す。家族性シヌクレイノパチーに関連するそのような公知の遺伝子突然変異には、LRRK2、SNCA、VPS35、GCH1、ATXN2、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、CHCHD2、GBA1、PRKN、PINK1、DJ1、ATP13A2、PLA2G6、FBXO7、DNAJC6、SYNJ1、SPG11、VPS13C、PODXL、PTRHD1、RAB39B、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、およびCHCHD2からなる群より選択される遺伝子の突然変異が含まれる。これらの突然変異はさらに、Lunati et al,The genetic landscape of Parkinson’s disease,Rev Neurol 2018;174:628-643により詳細に記載されている。
上記のようなシヌクレイノパチーは、リソソーム蓄積の欠陥、特にゴーシェ病に関連し得る。したがって、別の特定の実施形態では、上記方法はまた、神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病を、その治療を必要とする対象において治療するのにも適しており、前記方法は、上記の治療有効量のウイルス粒子、ウイルスベクター、宿主細胞または医薬組成物を前記対象に投与することを含む。
ゴーシェ病(GD)は、リソソーム蓄積症、より具体的にはマクロファージ-単球系の細胞におけるグルコセレブロシドの沈着を特徴とするスフィンゴ脂質症を指す。
本明細書で使用される「リソソーム蓄積症」という用語は、リソソーム機能の欠陥から生じる遺伝性疾患および代謝障害を指す。リソソーム蓄積障害は、通常、リソソーム内の物質の異常な蓄積を誘導する脂質、糖タンパク質またはいわゆるムコ多糖の代謝に必要な単一の酵素の欠乏の結果としての、リソソーム機能不全によって引き起こされる。
ゴーシェ病は、酵素グルコセレブロシダーゼをコードする遺伝子の劣性突然変異(1つまたは複数)によって引き起こされる。β-グルコシダーゼの異なる突然変異は、酵素の残存活性および、かなりの程度まで、表現型を決定する。ゴーシェ病は、3つの一般的な臨床サブタイプ、すなわち疾患の最も一般的な形態である非神経障害性I型、本明細書ではII型とも呼ばれる急性神経障害性II型、および本明細書ではIII型とも呼ばれる慢性神経障害性III型を有する。II型(急性神経障害性)またはIII型(亜急性神経障害性)のゴーシェ病は、中枢神経系に影響を及ぼす原発性神経疾患の存在を特徴とする。II型のゴーシェ病は、小児期のいつでも、生後6ヶ月という早い時期に発症する可能性があり、生児出生100,000人に約1人で発症する。これは、脳幹の重度の神経学的病変を特徴とし、器官肥大に関連し、一般に2歳前に死亡に至る。主な症状には、脾臓および/または肝臓の腫大、発作、協調不全、骨格不整、眼球運動障害、貧血および呼吸障害を含む血液障害が含まれる。III型のゴーシェ病は、小児期の後期および青年期に発症し、生児出生100,000人に約1人の発生率を有する。症状は、II型と比較してよりゆっくりと進行し、肝臓および脾臓の腫大、広範で進行性の脳損傷、眼球運動障害、痙縮、発作、四肢硬直、ならびに吸引および嚥下能力の低下を含む。
さらなる態様では、本開示は、上記のウイルス粒子、ウイルスベクター、宿主細胞または医薬組成物であって、それを必要とする対象において薬剤として使用するための、より具体的には神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病を、その治療を必要とする対象において治療するのに使用するための、上記のウイルス粒子、ウイルスベクター、宿主細胞または医薬組成物に関する。
別のさらなる態様では、本開示は、好ましくは神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病を治療するための薬剤の製造における上記の核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子、宿主細胞または医薬組成物の使用に関する。
一実施形態では、神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病の治療に使用するためのウイルス粒子は、
d)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
e)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
f)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含むウイルス粒子であり、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
さらに、本開示は、神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病を、その治療を必要とする対象において治療する方法であって、治療有効量の上記のウイルス粒子またはウイルスベクターを前記対象に投与することを含む方法に関する。
一実施形態では、神経障害性ゴーシェ病、より詳細にはII型またはIII型のゴーシェ病を、その治療を必要とする対象において治療する方法は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含む、治療有効量のウイルス粒子を前記対象に投与することを含み、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含む。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」は、所望の治療結果、例えば以下の治療結果:
-前記対象における黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンにおける、好ましくはさらにα-シヌクレイン凝集体を示す任意の他の脳領域のニューロンにおける、α-シヌクレイン負荷量の有意な減少、
-チロシン陽性ニューロンの死滅の有意な減少によって示される、黒質緻密部におけるドーパミン作動性ニューロンの有意な神経保護効果、
-α-シヌクレイン凝集体を示す任意の他の脳領域のニューロンにおける有意な神経保護効果、
-α-シヌクレイン凝集によって引き起こされるミクログリア駆動性炎症促進現象の有意な減少、
-α-シヌクレインのプリオン様経ニューロン通過の有意な遮断
の1つ以上を達成するのに必要な投与量および期間で有効な量を指す。
使用される場合、「α-シヌクレインのプリオン様経ニューロン通過」は、α-シヌクレインを発現する軸索終末によって神経支配されているニューロン軸索終末から次のニューロンに伝播するためのα-シヌクレインの能力を指す。
α-シヌクレイン負荷量の有意な減少(例えば黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンにおいて)は、最低4週間の治療期間後の対応する脳領域(例えば黒質緻密部)におけるα-シヌクレイン凝集体の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または少なくとも90%の減少に対応し得る。
いくつかの実施形態では、治療された患者におけるドーパミン作動性ニューロンの有意な神経保護効果は、最低52週間(1年)の治療期間後に、未治療患者と比較してニューロンの生存を少なくとも10%、少なくとも20%または少なくとも30%改善したものとして推定され得る。
他の特定の実施形態では、本開示の生成物による治療は、シヌクレイノパチーまたは神経障害性ゴーシェ病の進行を阻害し得る、または発症を遅延させ得る、または1つ以上の症状の重症度を低下させ得る。例えば、治療は、以下の症状:
-ドーパミン作動性ニューロンの変性(例えば黒質緻密部において)、
-運動緩徐
-筋硬直
-振戦、安静時振戦、
-バランス障害および歩行障害
-神経精神症状、
-α-シヌクレインの蓄積
-レビー小体の蓄積
-疾患進行速度
-臨床運動関連尺度で得られるスコア
-認知状態を測定する試験で得られるスコア
-神経画像PETスキャンにおける放射性トレーサ取り込みのレベル(結合能として測定)
-嗅覚試験
-レム睡眠障害
-非運動症状(とりわけ、便秘、尿失禁、レム睡眠障害、嗅覚機能障害、および起立性低血圧)
-構音障害および発話流暢性
-認知(認知症への進行を含む)、思考、気分および行動の障害
の1つ以上の進行を阻害し得る、または発症を遅延させ得る、または重症度を低下させ得る。
一実施形態では、有効量の上記のウイルス粒子(またはウイルスベクター)は、実質内、大脳内、脳室内(icv)、髄腔内、または静脈内経路によって対象または患者に投与される。
いくつかの実施形態では、パーキンソン病、特に孤発性パーキンソン病の場合、標的領域は、α-シヌクレインの蓄積を示す任意の脳領域、特に黒質緻密部および大脳皮質によって代表される。したがって、治療有効量の前記ウイルス粒子またはウイルスベクターは、好ましくは実質内経路によって、より好ましくは黒質緻密部および/または尾状被殻核の脳領域に投与される。一実施形態では、実質内経路は、脳の他の領域と比較してSNcへの好ましい局所投与を促進し得る。
本明細書で使用される場合、「SNcへの好ましい局所投与」は、すべてのウイルス粒子またはウイルスベクターがSNcに投与されるのではなく、ウイルス粒子の大部分、例えば少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、または少なくとも80%(vg)がSNcの領域またはSNcニューロンによって神経支配される任意の他の脳領域のいずれかに投与されることを意味する。
脳脊髄腔への投与では、ニューロン形質導入は、脳脊髄液循環動態に依存し、したがって(1)脳室周囲領域、すなわち脳室に近接する領域で、(2)非特異的に、すなわちニューロンは脳室またはくも膜下腔のいずれかからの拡散によって形質導入され、皮質上層I~IVで強い標識が観察されると予想され(例えばくも膜下腔からの拡散によって)、ならびに(3)被殻に接続されていない小脳および海馬などの脳領域で発生すると予想される。黒質などの脳深部領域のニューロンの脳室系からの形質導入は、黒質が脳室から遠く離れて位置し、したがって受動拡散によってトランスフェクトされることが非常に困難であることを念頭に置くと、まずありそうにない。
脳脊髄腔における投与とは対照的に、尾状被殻核でのウイルスベクターの投与は、大脳皮質、視床、扁桃体、黒質緻密部および注入部位を神経支配する背側縫線核に位置するニューロンの特異的形質導入、ならびに被殻を神経支配することが公知の脳領域、例えば予想外の領域への逆行性拡大を伴わない(例えば被殻を神経支配しないことが公知の領域への逆行性輸送の欠如)被殻に突出する皮質領域のV層における回路特異的逆行性拡大などのいくつかの利点を提示する。
したがって、実質内経路は、尾状被殻核へのウイルス粒子の局所投与を促進し、したがって注入部位を神経支配する任意の脳領域への導入遺伝子の逆行性播種を促進し得る。
好ましい実施形態では、ウイルス粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、ヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビット(injection debit)で、好ましくは2~6時間投与される。ウイルス粒子のそのような高い注入デビットは、ウイルスの安定性を高め、患者のより良い管理を可能にする。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV2、AAV5、AAV9、AAV-MNM004、AAV-MNM008、およびAAV TT血清型からなる群より選択されるキャプシドタンパク質を含むrAAV粒子の中から選択される。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、以下のバリアント血清型:AAV2-retro、AAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV-TTの中から選択されるキャプシドタンパク質を含むAAVretroである。
一実施形態では、AAV-TT粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、ヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
別の実施形態では、AAV-9粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、ヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
一実施形態では、実質内経路は、尾状被殻核へのAAVの好ましい局所投与を促進し、したがって注入部位を神経支配する任意の脳領域へのGBA1導入遺伝子の逆行性播種を促進し得る。
本開示は、シヌクレイノパチーなどの神経変性疾患の治療に使用するための本開示によるGBA1導入遺伝子を含むウイルス粒子、好ましくはAAV粒子に関し、前記ウイルス粒子は、実質内経路を介して尾状被殻核に投与される。
好ましい実施形態では、本開示によるAAVウイルス粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のためにヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
特定の実施形態では、本開示によるAAV-TTは、尾状被殻核への実質内経路を介して、パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のためにヒト対象または患者に投与することができる。
本開示による前記AAV-TT粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のためにヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
好ましい実施形態では、配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列または配列番号5、6、8、17もしくは18を含むヒトグルコセレブロシダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む導入遺伝子を含む核酸構築物を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であって、前記核酸構築物が前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータをさらに含み、前記rAAV粒子が、配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含むAAV-TTキャプシドタンパク質を含み、シヌクレインパチーなどの神経変性疾患、好ましくはゴーシェ病(神経障害性ゴーシェ病など)またはPD(孤発性PDなど)の治療に使用するための、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子が提供され、前記rAAV粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で投与される。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
さらなる好ましい実施形態では、本開示は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含むウイルス粒子に関し、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含み、前記ウイルス粒子は、シヌクレイノパチー、好ましくはゴーシェ病(例えば神経障害性ゴーシェ病)またはPD(例えば孤発性PD)などの神経変性疾患の治療に使用するためのものであり、前記rAAV粒子は、実質内経路を介して尾状被殻核に、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で投与される。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
さらに、さらなる好ましい実施形態では、シヌクレイノパチー、好ましくはゴーシェ病(神経障害性ゴーシェ病など)またはPD(孤発性PDなど)を、その治療を必要とする対象において治療する方法が提供され、前記方法は、
a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号1、7、11、12もしくは19(好ましくは配列番号19)またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18(好ましくは配列番号5または8)を含む、導入遺伝子;
b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むGusBプロモータ、または配列番号27を含むもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むhSynプロモータである、プロモータ;
c)ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または配列番号3、好ましくは配列番号28を含むかまたはそれからなるポリアデニル化シグナル配列
を含む核酸構築物を含む、治療有効量のウイルス粒子を前記対象に投与することを含み、前記ウイルス粒子は、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも95%、96%、97%、98%、好ましくは98.5%、より好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物は、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々は、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRは配列番号15を含み、3’ITRは配列番号16を含み、前記rAAV粒子は、実質内経路を介して尾状被殻核に、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で投与される。
特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。別の実施形態では、本開示によるAAV-9は、尾状被殻核への実質内経路を介して、パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のためにヒト対象または患者に投与することができる。
本開示による前記AAV-9粒子は、尾状被殻核への実質内経路を介して、好ましくは1013~1014vg/mL(vg:ウイルスゲノム)の範囲内に含まれる濃度で、被殻当たり50~1000μL、好ましくは200~700μLの範囲内に含まれる体積で、パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のためにヒト対象または患者に投与することができる。特定の実施形態では、前記ウイルス粒子は、0.5~5μL/分の範囲内に含まれる注入デビットで、好ましくは2~6時間投与される。
本開示の生成物またはそれを含む医薬組成物の治療有効量は、個体の疾患状態、年齢、性別および体重、ならびに個体において所望の応答を誘発する生成物または医薬組成物の能力などの因子に従って異なり得る。投与レジメンは、最適な治療応答を提供するように調整され得る。
治療有効量はまた、典型的には、生成物または医薬組成物の治療上有益な効果が毒性または有害作用を上回る量である。
任意の特定の対象について、具体的な投与レジメンは、個々の必要性および組成物の投与を管理または監督する人の専門的判断に従って経時的に調整され得る。本明細書に記載の投与量範囲は単なる例示であり、医師によって選択され得る投与量範囲を限定するものではない。
一実施形態では、本開示によるAAVウイルス粒子は、孤発性パーキンソン病または神経障害性ゴーシェ病などのシヌクレイノパチーの治療のために、10~1014vg/kg(vg:ウイルスゲノム;kg:対象または患者の体重)の範囲内に含まれる量または用量でヒト対象または患者に投与することができる。より特定の実施形態では、AAVウイルス粒子は、10~1013vg/kgの範囲内に含まれる量で投与される。より特定の実施形態では、AAVウイルス粒子は、ヒト対象において少なくとも1010~1012vg/kgの投与量で投与される。
さらに、特に送達領域、例えば黒質緻密部および/または尾状被殻核にわたるベクターの均一な分布を確実にするために、そのようなウイルス粒子の複数回用量をヒト対象に同時にまたは連続的に投与し得る。典型的には、ある用量のウイルス粒子の3回、4回、5回またはそれ以上の注入を、例えば実質内経路を使用して、送達領域、例えばヒト対象の黒質緻密部および/または尾状被殻核に同じ時点で投与し得る。
キット
別の態様では、本開示はさらに、1つ以上の容器中に上記の核酸構築物、ウイルスベクター、宿主細胞、ウイルス粒子または医薬組成物を含むキットに関する。キットは、キット内に含まれる核酸構築物、ウイルスベクター、ウイルス粒子、宿主細胞または医薬組成物を患者に投与する方法を記載する説明書または包装材料を含み得る。キットの容器は、例えばガラス、プラスチック、金属などの任意の適切な材料のもの、および任意の適切なサイズ、形状、または構造のものであり得る。特定の実施形態では、キットは、適切な液体または溶液形態の本発明の生成物を含有する1つ以上のアンプルまたはシリンジを含み得る。
以下の例は例示として提供されるものであり、本開示を限定することを意図しない。

逆行性輸送を伴うAAVを試験し、比較するためのインビボ播種アッセイ
rAAVを生成するための標準的な方法を使用して、試験rAAV-GFPを調製した。試験rAAV-GFPは、CAGプロモータの制御下で、導入遺伝子としてGFPコード配列、およびAAV2のITRを有する核酸構築物を使用し、前記核酸構築物は、その逆行性輸送特性について試験されるAAV血清型のキャプシドタンパク質と共にパッケージングされた。
インビボ播種アッセイは、非ヒト霊長動物の交連後被殻内への前記rAAV-GFPの実質内注入によって前記試験rAAV-GFPを注入する第1の工程を含んだ。
次に、このアッセイは、注入の1ヶ月後に大脳皮質、黒質、扁桃体および尾側髄板内核におけるGFP発現ニューロンの数を計測する工程を含んだ。細胞の計数は、脳組織標本における免疫ペルオキシダーゼ染色細胞の自動不偏計数のために設計された全スライドデジタルイメージングおよび深層畳み込みニューロンネットワーク(CNN)アルゴリズムであるAiforia(商標)を利用することによって行った(Penttinen et al.,European Journal of Neuroscience 2018;48:2354-2361)。
GFPを発現するニューロンを、抗GFP抗体を使用して免疫ペルオキシダーゼ染色によって可視化した。GFP発現ニューロンを、注入された非ヒト霊長動物の脳全体にわたって自動的に計数した。図20および23に示すように、GFP陽性ニューロンの選択的な位置は、大脳皮質の深層(例えば第VおよびVI層)に生じた。皮質領域に加えて、GFP発現ニューロンを、注入された交連後被殻、特に黒質緻密部、扁桃体および尾側髄板内核を神経支配するすべての脳領域で定量化した(図20および23)。
1.マウスにおける試験:
野生型マウス(n=11)に、シナプシンニューロン特異的プロモータ(rAAV2/9-SynA53T)の制御下で、ヒトα-シヌクレインの変異型をコードする組換えAAV血清型9を定位手術によってSNcに両側注入した。各SNcに、1.0マイクロリットルの1.36×10E13のウイルス懸濁液を注入した。神経変性過程が既に進行中であるが、非復帰点に達する前に(例えばrAAV2/9-SynA53Tの送達の4週間後)、構成的プロモータGusBの制御下でGBA1遺伝子をコードする組換えAAV9(例および図ではrAAV9-GBA1またはrAAV2/9-GBA1と交換可能に呼ばれる)を右SNcに送達し(1.0マイクロリットルの1.25×10E13のウイルス懸濁液)、これと共に導入遺伝子をコードしない空の対照rAAV9(例および図ではrAAV9-ヌルまたはr-AAV2/9-ヌルと交換可能に呼ばれる)を左SNcに注入した。4週間後(例えばrAAV2/9-SynA53Tの最初の送達の8週間後)、動物を犠死させ、神経病理学的分析のために処理した。実施した実験計画を以下に要約する(図3)。
5匹のマウスのさらなるコホートで実施されたウェスタンブロット分析(図4を参照)は、(i)右SNcにおけるGCaseタンパク質発現レベルの増強(例えばrAAV2/9-GBA1を注入したもの)および(ii)右SNcにおけるα-シヌクレインタンパク質レベルの明らかな低下を示した。
神経病理学的データ:
実施された詳細な神経病理学的分析は、以下のことを明らかにした:(1)GCaseのrAAV2/9-GBA1媒介増強は、α-シヌクレインのほぼ完全なクリアランスをもたらした(データは示していない)。(2)α-シヌクレインクリアランスはまた、GCaseの発現レベル増加に合わせてドーパミン作動性ニューロンに及ぼされる明らかな神経保護効果と共に、リン酸化(例えば凝集)形態のα-シヌクレインも含む(データは示していない)。(3)SNcにおけるチロシン陽性ニューロンの密度の不偏立体推定は、左SNcと右SNcを比較した場合、統計学的に非常に有意な差を示した。左SNcへのrAAV2/9-SynA53Tの送達後8週間のフォローアップで、およそ55%のニューロン死が観察され、これとは対照的に、右SNc、すなわちrAAV2/9-GBA1で処置したものでは24%のニューロン死が認められた(図5)。(4)ミクログリア駆動性炎症促進現象は、rAAV2/9-GBA1の送達時に右SNcで減弱した。ドーパミン作動性ニューロンがα-シヌクレインを発現し始めるとすぐに、ミクログリア細胞は表現型を変化させ、α-シヌクレインを発現するニューロンを、おそらくこれらのニューロンを周囲から単離するために、包み込んだ。ミクログリア細胞の形態学的表現型のこの転換は、AAV媒介のGCase増強時に正常な形態に戻る(データは示していない)。SNcの処置側と未処置側とを比較することによるミクログリア表現型の分析は、活性化ミクログリアにおける膜ラッフリングおよび食作用に関与するミクログリアおよびマクロファージ特異的カルシウム結合タンパク質であるイオン化カルシウム結合アダプタ分子1(Iba1)に対する抗体を使用して実施された。
総合すると、得られたデータは、この治療ベクターが疾患モデリング目的に使用されるものと同じ血清型であることを考慮しても、AAV2/9-GBA1のプラスの治療効果を示唆する。言い換えると、得られた治療効果は、同じ血清型を有するベクターウイルスの以前の注入によって影響されない。
2.rAAV2/9-GBA1を用いた非ヒト霊長動物(NHP)における試験:
野生型非ヒト霊長動物(カニクイザル(Macaca fascicularis)、n=4)に、シナプシンニューロン特異的プロモータ(rAAV2/9-SynA53T)の制御下でヒトα-シヌクレインの変異型をコードする組換えAAV血清型9を定位手術によってSNcの尾側半分に両側注入した。各SNcに、尾側SNcの全体をカバーするために吻側尾側方向に2mm間隔で配置した、それぞれ1.36×10E13のウイルス懸濁液5.0マイクロリットルの2つの沈着物を投与した。神経変性過程が既に進行中であるが、非復帰点に達する前に(例えばrAAV2/9-SynA53Tの送達の4週間後)、構成的プロモータGusBの制御下でGBA1遺伝子をコードする組換えAAV9(rAAV2/9-GBA1)を左SNcに送達し(1.0マイクロリットルの1.25×10E13のウイルス懸濁液)、これと共に導入遺伝子をコードしない空の対照rAAV9(rAAV2/9-ヌル)を右SNcに注入した。8週間後(例えばrAAV2/9-SynA53Tの最初の送達の12週間後)、動物を犠死させ、神経病理学的分析のために処理した。実施した実験計画を以下に要約する(図6)。
神経画像マイクロPET試験:
ベースラインでの1回のスキャン、続いてrAAV2/9-SynA53TのSNcへの両側送達の1、2および3ヶ月後(例えばrAAV2/9-GBA1およびrAAAV2/9-ヌルウイルスベクターの注入の1ヶ月後および2ヶ月後)に実施された連続スキャンを含む、マイクロPET試験を、一定の間隔ですべての動物において実施した。これらの実験のために選択された放射性トレーサは、高い再現性で鮮明な画像の取得を可能にする選択的VMAT2リガンドである11c-ジヒドロテトラベナジンであった。得られた結果は、左交連後被殻内で測定された放射性トレーサ結合電位が、右交連後被殻内で観察されたものよりも高いことを示した(図7に示す)。
神経病理学的データ:
実施された神経病理学的分析は、以下のことを明らかにした:(1)チロシンヒドロキシラーゼの免疫組織化学染色を用いて、交連後被殻核および尾状核ならびに中脳のレベルで採取したNHP脳の冠状切片から示されるように、GCaseのrAAV2/9-GBA1媒介増強は、α-シヌクレイン負荷量を減少させ、rAAV2/9-GBA1を注入した左SNcと同側に位置する尾側交連後被殻の保存された神経支配と共に、SNc中のドーパミン作動性(TH+)ニューロンの有意な神経保護を及ぼす(データは示していない)。(2)SNcにおけるチロシン陽性ニューロンの密度の不偏立体推定は、左SNcと右SNcを比較した場合、統計学的に非常に有意な差を示した。右SNcへのrAAV2/9-SynA53Tの送達後12週間のフォローアップで、およそ39%のニューロン死が観察され、これとは対照的に、左SNc、すなわちrAAV2/9-GBA1で処置したものでは15%のニューロン死が認められた(図8)。(3)変異α-シヌクレインのプリオン様経ニューロン拡散が右前頭皮質のいくつかの脳領域で観察され、そこでは、rAAV2/9-SynA53Tの送達の3ヶ月後に、α-シヌクレインを発現する中程度の量の錐体ニューロンが認められた。最も重要なことには、左SNcへのGCase活性のAAV媒介増強は、α-シヌクレイン負荷量を減少させ、したがってα-シヌクレインの経ニューロン拡散を妨げた。特に、α-シヌクレインの免疫組織化学的検出は、変異α-シヌクレインの3ヶ月のAAV媒介過剰発現が、α-シヌクレイン凝集体の経ニューロン拡散をもたらしたことを示す。rAAV2/9-SynA53Tの右SNcへの送達時に、内側前脳束を通って進む高密度のシヌクレイン陽性線維が観察され、前頭皮質のいくつかの脳領域全体にわたってα-シヌクレイン免疫反応性を示す中程度の数の錐体ニューロンの出現をもたらした。対照的に、左SNcへのGCase活性のAAV媒介増強の2ヶ月後、内側前脳束を通って移動する観察されたシヌクレイン陽性線維の密度は明らかに減少し、実際に前頭皮質の二次標識ニューロンは全く認められなかった(データは示していない)。(4)ミクログリア駆動性炎症促進現象は、左SNc、すなわちrAAV2/9-GBA1で処置したものでは減弱した(データは示していない)。SNcの処置側と未処置側を比較することによるミクログリア表現型の分析は、活性化ミクログリア表現型の特異的マーカである主要組織適合遺伝子複合体クラスII(MHC-II)に対する抗体を使用して実施された(例えば静止ミクログリア細胞はMHC-IIの発現を欠く)。
マウス試験について述べたように、非ヒト霊長動物データは、この治療ベクターが疾患モデリング目的に使用されるものと同じ血清型であることを考慮しても、AAV2/9-GBA1のプラスの治療効果を示唆する。言い換えると、得られた治療効果は、同じ血清型を有するベクターウイルスの以前の注入によって影響されない。
3.GCaseの逆行性播種は、マウスの大脳皮質全体にわたってリン酸化α-シヌクレインのクリアランスをもたらした
α-シヌクレインは、プリオン様様式で脳回路を介して進行し得ると仮定されている。この現象は、最初はSNc内に位置するα-シヌクレイン凝集体の結果としての運動症状を特徴とし、その後、SNc以外の脳領域、特に大脳皮質に関与する進行性シヌクレインオパチーの存在の結果としての非運動症状(認知症および神経精神症状)へと進行する疾患の臨床経過を説明する。これに関して、この進行性シヌクレイノパチーは、大脳皮質に影響を及ぼす場合、PDの進行期における認知症および神経精神症状の出現を持続させる主な推進力であることに注目すべきであり、したがって、疾患修飾治療代替物を設計することになった場合、そのような広範なシヌクレイノパチーを正確に標的とする方法を見出すことが重要である。言い換えると、進行した疾患段階のPD患者は多数の脳領域、なかでも特に大脳皮質全体にわたる広汎性シヌクレイノパチーを示すことに留意すると、治療される脳領域全体に広範に播種する生成物のための新しい治療手段が依然として必要である。
主な神経病理学的特徴が大脳皮質にわたるレビー小体およびレビー神経突起の存在によって代表されるDLBなどのPD以外のシヌクレイノパチーを考慮する場合にも、全く同じことが当てはまる。
全体として、現時点で主な満たされていない医学的必要性は、これらの破壊的な脳障害の弱まることのない進行過程を減速させること、またはさらに理想的には停止させることを意図した、PDおよび関連するシヌクレイノパチーのための疾患修飾戦略を開発することである。したがって、成功する治療アプローチは、好ましくは、特に進行した疾患段階のPD患者に直面した場合、脳全体にわたってα-シヌクレインクリアランスを実施するのに効率的であるべきであり、これらの患者は、疾患進行速度を最小限に抑えることを意図した治療から利益を得る可能性が最も高い。
したがって、本発明者らは、逆行性輸送を伴うAAVバリアント粒子を注入領域から特に皮質領域を含む遠位領域に効率的に播種することができるかどうかを最初に試験した。
野生型マウスに、シナプシン神経特異的プロモータ(rAAV2retro-SynA53T)の制御下でヒトα-シヌクレインの変異型をコードする組換えAAV2-retroを定位手術によって線条体に両側注入した。各線条体に2.0マイクロリットルの3.71×10E12vp/mlのウイルス懸濁液を注入して、注入された線条体を神経支配する大脳皮質領域全体に広範なシヌクレイノパチーをさらに生じさせた。4週間後、構成的プロモータGusB(rAAV2retro-GBA1)の制御下でGBA1遺伝子をコードする組換えAAV2-retroを左線条体に送達し(2.0マイクロリットル;3.71×10E12vp/mlのウイルス懸濁液)、これと共に、導入遺伝子をコードしない空の対照rAAV2-retro(rAAV2retro-ヌル)を右線条体に注入した。4週間後(例えばrAAV2retro-SynA53Tの最初の送達の8週間後)、動物を犠死させ、神経病理学的分析のために処理した。実施した実験計画を以下に要約する(図9)。
神経病理学的データ:
実施された分析は、GCaseのAAV2retro-GBA1媒介増強が、左脳半球のレベル(例えば最初にrAAV2retro-SynA53Tを注入し、その後rAAV2retro-GBA1を注入した線条体と同側に位置するもの)で大脳皮質全体にわたってリン酸化α-シヌクレインのほぼ完全なクリアランスをもたらしたことを明らかにした。対照的に、右半球のいくつかの皮質領域(例えば最初にrAAV2retro-SynA53Tを注入し、その後対照ベクターrAAV2retro-ヌルを注入した線条体と同側に位置するもの)内には明らかなシヌクレイノパチーが依然として存続する(図10)。
4.rAAV-TT-GBA1を用いた非ヒト霊長動物(NHP)における試験:
野生型非ヒト霊長動物(カニクイザル(Macaca fascicularis)、n=4)に、シナプシンニューロン特異的プロモータ(rAAV2/9-SynA53T)の制御下でヒトα-シヌクレインの変異型をコードする組換えAAV血清型9を定位手術によってSNcの尾側半分に両側注入した。各SNcに、尾側SNcの全体をカバーするために吻側尾側方向に2mm間隔で配置した、それぞれ1.36×10E13のウイルス懸濁液5.0マイクロリットルの2つの沈着物を投与した。神経変性過程が既に進行中であるが、非復帰点に達する前に(例えばrAAV2/9-SynA53Tの送達の4週間後)、構成的プロモータCAGの制御下でGBA1遺伝子をコードする組換えAAV-TT(rAAV-TT-GBA1)を左交連後被殻に送達した(2×10マイクロリットルの1×10E13のウイルス懸濁液)。圧力注入は0.5μL/分のパルスで達成した。非ヒト霊長動物では、デビットはより低い範囲に調整される。しかしながら、ヒト試験では、高い注入速度はウイルスの安定性およびより良好な患者管理を可能にし、デビットは0.5μL~5μL/分の範囲であり得る。8週間後(例えばrAAV2/9-SynA53Tの最初の送達の12週間後)、動物を犠死させ、神経病理学的分析のために処理した。実施した実験計画を以下に要約する(図11)。
神経画像マイクロPET試験:
ベースラインでの1回のスキャン、続いてrAAV2/9-SynA53Tの送達の1、2および3ヶ月後(例えばrAAV-TT-GBA1ウイルスベクターの注入の1ヶ月後および2ヶ月後)に実施された連続スキャンを含む、マイクロPET試験を、一定の間隔ですべての動物において実施した。これらの実験のために選択された放射性トレーサは、高い再現性で鮮明な画像の取得を可能にする選択的VMAT2リガンドである11c-ジヒドロテトラベナジン(11C-DTBZ)であった。得られた結果は、左交連後被殻内で測定された放射性トレーサ結合電位が、rAAV-TT-GBA1の送達の1.5ヶ月前に観察されたものよりも24.44%高いことを示した。得られた結果を以下の図12に示す。
神経病理学的データ:
実施された神経病理学的分析は、以下のことを明らかにした:(1)チロシンヒドロキシラーゼの免疫組織化学染色を用いて、交連後被殻核および尾状核ならびに中脳のレベルで採取したNHP脳の冠状切片から示されるように、GCaseのrAAV-TT-GBA1媒介増強は、α-シヌクレイン負荷量を減少させ、rAAV2/9-GBA1を注入した左SNcと同側に位置する尾側交連後被殻の保存された神経支配と共に、SNc中のドーパミン作動性(TH+)ニューロンの有意な神経保護を及ぼす(データは示していない)。(2)SNcにおけるチロシン陽性ニューロンの数の自動計数は、左SNcと右SNcを比較した場合、統計学的に非常に有意な差を示した。rAAV2/9-SynA53Tの左右のSNcへの送達後12週間のフォローアップで(例えば左交連後被殻内へのrAAV-TT-GBA1の送達の2ヶ月後)、左SNcのチロシン陽性ニューロンの総数は、右SNc(例えばrAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されなかったもの)のチロシン陽性ニューロンの数よりも22.3%多いことが認められた(図13)。左交連後被殻にrAAV-TT-GBA1を注入した4例のNHPの左右交連後被殻のTH染色の光学密度(OD)の自動測定は、平均ODが右交連後被殻対左交連後被殻(後者はrAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されたものである)で27.42%低いことを示した(図14)。(3)さらに、SNcにおけるα-シヌクレイン陽性ニューロンの数の自動計数は、左SNcと右SNcを比較した場合、統計学的に有意な差を示した。rAAV2/9-SynA53Tの左右のSNcへの送達後9週間のフォローアップで(例えば左交連後被殻へのrAAV-TT-GBA1の送達の1.5ヶ月後)、左SNcのαシヌクレイン発現ニューロンの総数は、右SNc(例えばrAAV-TT-GBA1の被殻内送達で処置されなかったもの)のαシヌクレイン陽性ニューロンの数よりも48.33%少ないことが認められた(図15)。
α-シヌクレイン発現ニューロンの割合は、右SNc(未処置側)よりも左SNc(例えばAAV-TT-GBA1を注入された交連後被殻と同側に位置するもの)において一貫して低い(図16)。
マウス試験について述べたように、非ヒト霊長動物データは、rAAV-TT-GBA1のプラスの治療効果を示唆する。
5.非ヒト霊長動物の脳におけるAAV-TT-GFPおよびAAV9-GFPの生体内分布および性能比較
5.1 実施した実験
最大4匹の成体若齢雄性カニクイザル(Macaca fascicularis)(体重3.0~3.4Kg)に、5μLのAAV-TT-GFP(1×1013vg/mL;2匹の動物)または5μLのAAV9-GFP(1×1013vg/mL;2匹の動物)のいずれかを注入した。両方のAAVは、CAGプロモータの制御下でGFPをコードしていた。
ハミルトンシリンジを利用することによって、脳室造影支援定位手術を介してAAVを投与した。圧力注入は0.5μL/分のパルスで達成した。非ヒト霊長動物では、デビットはより低い範囲に調整される。しかしながら、ヒト試験では、高い注入速度はウイルスの安定性およびより良好な患者管理を可能にし、デビットは0.5μL~5μL/分の範囲であり得る。AAV送達が完了したら、注入路を通るAAV逆流を最小限に抑えるために、注入針をさらに10分間留置した(図17)。手術の直前に、体液試料(血液およびCSF)を採取し、-80℃で保存した。
心臓内灌流によるAAV送達の1ヶ月後に動物を犠死させた。犠死の前に、体液試料(血液およびCSF)を採取し、-80℃で保存した。灌流液は、生理食塩水リンゲル液(saline Ringer solution)、続いてパラホルムアルデヒドの緩衝液(3,000ml/動物)、およびリン酸緩衝液0.1M、pH7.3中10%グリセリンおよび1%DMSOからなる1,000mlの凍結保護液からなった。
リンゲル液による灌流中、新鮮な組織試料(例えば未固定)を、心臓、肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、精巣および線条体筋を含むいくつかの末梢器官から採取した。試料をドライアイス上で凍結し、-80℃で保存した。
灌流が完了したら、脳を頭蓋から取り出し、幅約1cmの脳ブロックを作製し、リン酸緩衝液0.1M、pH7.3中20%グリセリンおよび2%DMSOからなる凍結保護液中に保存した(すべての脳ブロックから軟膜を除去した)。固定された末梢器官からの試料を得て(心臓、肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、精巣、後腹膜神経節、松果体および線条体筋)、さらにパラフィンに包埋した。
凍結保護液中で最低48時間後に、10シリーズの凍結冠状脳切片(40μm厚)をスライド式ミクロトームで作製し、凍結保護液中に回収した。一連の切片全体(例えばサルの脳の10番目ごとの切片を含む)を、ウサギで惹起された一次ポリクローナル抗体を利用することによってGFPの免疫ペルオキシダーゼ検出のために処理した。ビオチン化ヤギ抗ウサギIgGとのインキュベーション後、切片をABCキットと共にインキュベートし、最後にH2O2-DAB溶液を用いて染色した。染色が完了したら、浮遊切片を顕微鏡用スライドに載せ、一晩風乾し、エンテランを用いてカバースリップした。染色された切片を、Aperio CS2スライドスキャナ(Leica)を使用してスキャンし、専用のソフトウェアを用いて処理した。
5.2 結果
AAV-TT-GFPまたはAAV9-GFPのいずれかによる標識は、交連後被殻を神経支配することが公知の脳領域全体でのみ見出されたが、注入部位を神経支配していない脳領域(例えば海馬、小脳など)では、単一の標識ニューロンさえも観察されなかった。さらに、得られた逆行性標識は「ゴルジ様」形態であった、すなわちニューロン標識は細胞体に限定されず、実際に遠位樹状突起、特に大脳皮質全体の位置に及ぶ。樹状突起棘などの小さな樹状突起が時には可視でさえあることにも注目すべきである。
注入部位での事象
AAV-TT-GFPの両方の注入は正確であり、交連後被殻の境界内に適切に配置された。注入部位について得られたサイズは、AAV9-GFPよりもAAV-TT-GFPの方が一貫して小さく、動物M295およびM296(AAV-TT-GFPを注入)では28.01%および21.83%をカバーしたが、AAV9-GFPを注入した動物(M297およびM298)では、交連後被殻の32.46%および55.86%がそれぞれ注入部位内に含まれた(図18)。AAV-TT-GFPを用いた両方の注入は、注入路を介したAAV取り込みの完全な欠如を示した(例えばこれらは両方とも非常にクリーンな注入(clean injections)である)。対照的に、AAV9-GFPを用いて行われた注入は、注入路を介した中程度から高い取り込みを示し、交連後被殻の上に位置する白質路によるAAV9-GFP取り込みに起因して、得られた結果に偽陽性標識(おそらく皮質領域内で特に顕著)が混入する可能性が非常に高いことを意味する。偽陽性結果に関連する問題を図19に示す。さらに、動物M297におけるAAV9-GFPの送達は、交連後被殻の境界を越えて広がっており、外淡蒼球(GPe)のかなりの部分も含まれる。
逆行性伝播の効力
逆行性標識されたニューロンの総数および観察された強度の両方が、注入部位の範囲に直接関係している。言い換えると、交連後被殻のより大きな領域をカバーする注入部位から、より多数のGFP+ニューロンが予想される。これに関して、および各関心対象の領域において観察されるニューロンの数の正確な定量化を提供することに加えて、この最終的な数は、注入部位によってカバーされている交連後被殻領域の範囲によって補正される必要がある。ニューロンの数は、Aiforia(登録商標)(「生」および「補正」データとラベル付けされている)で行われた定量化に基づいて提供される。AAV-TT対AAV9の性能を適切に比較するために、得られた生データを、注入部位の範囲を考慮して標準化する必要がある。したがって、各AAVの予想される逆行性拡散を適切に推定するために、注入部位のサイズに基づく補正係数を計算した。補正係数は、M295についてはx3.57、M296についてはx4.58、M297についてはx3.08、M298についてはx1.79であった。図20~25に示すデータを生成するために補正係数を使用した。
最も強い標識を示す脳領域
すべての動物(AAV-TT-GFPおよびAAV9-GFP)において、上前頭回および中心前回で最も強い標識が観察された(図20~21)。(より低い程度ではあるが)GFP+ニューロンを一貫して示す他の皮質領域は、前帯状皮質、中心後回および島回である。まばらなニューロン標識が、中前頭回、下前頭回、眼窩前頭皮質(前頭眼窩野、外側眼窩野および内側眼窩野)、上、中および下側頭回、ならびに上頭頂小葉および上縁回において観察された。さらに、GFP+ニューロンは、同側皮質のミラー様表現として対側皮質において一貫して認められた(明らかにはるかに少ない数のGFP+ニューロンを含んだ)。交連後被殻(運動関連被殻領域)におけるAAV送達時に、最も強い標識が前脳回および上前頭回(それぞれ一次運動皮質および補足運動野を含む皮質脳回)の両方で観察されたことを念頭に置くと、結果は予想されたものと完全に一致し、実際に非常に関連している。皮質下標識に関しては、2つの構造、すなわち黒質緻密部(SNc)および正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)が特に関連する。さらに、CM-Pf視床複合体が視床線条体投射の主な供給源であることを念頭に置くと、CM-Pfで観察されるGFP+ニューロンの量は、予想されるが、非常に印象的である。CM-Pfの他に、腹側前部、腹側外側および腹側後内側視床核、中心外側および傍中心髄板内核ならびに背側縫線核(被殻へのセロトニン作動性投射の主な供給源であることが公知の小さな脳幹核)においてもまばらな標識が認められた。さらに、扁桃体複合体のレベルで観察された標識は、両方のAAVタ型について最初に予想されたよりも少ない。扁桃体複合体は被殻に対する別の求心性神経源と見なされることが多いが(皮質、視床および黒質と共に)、AAV-TTおよびAAV9で得られたデータは、この解剖学的経路の重要性が以前の解剖学的試験では過大評価されている可能性が高いことを明らかに示唆した。
線条体求心系
本試験はこの目的のために設計されたわけではなかったが、実施された定量化は、それぞれ異なる線条体求心系、すなわち皮質線条体経路(同側および対側)、視床線条体および黒質線条体の投射の「重量」を数値的に推定することを可能にする。得られたデータは、同側の皮質線条体投射が圧倒的に最も豊富な投射であり(平均で全線条体求心性神経の69.37%)、次いで対側の皮質線条体投射ニューロン(全線条体求心性神経の15.99%)、次いで黒質線条体投射(平均で7.99%)、最後に視床正中中心核-束傍核複合体から生じる視床線条体投射(6.67%)が続くことを示した。この点に関して、対側皮質線条体経路は、基底核の機能および機能不全を扱うほとんどの試験で無視されていることが多いが、この投射は、おおよそ全線条体求心性神経の最大16%に相当し、視床線条体および黒質線条体の投射に関連するものを明らかに上回る割合であることにも注目すべきである。
得られた結果は、AAV9-GFPと比較した場合、AAV-TT-GFPの優れた性能を支持した。結果の詳細な比較は、AAV-TTがAAV9よりも良好な候補であることを示した。AAV-TTは、特に、注入路を介した取り込みの欠如と共に、逆行性拡散に関するより高い「効力」を扱う場合に、いくつかの重要な利点を有する。AAV-TTの使用は偽陽性の完全な欠如を示す。
6.AAV-TT-GBA1対AAV9-GBA1の性能の比較
6.1 実施した実験
野生型非ヒト霊長動物(カニクイザル(Macaca fascicularis)、n=8)(体重4.3~10.4kg)を、AAV2/9-SynA53Tによる定位手術を介して左右の黒質緻密部に注入した。各SNcに、尾側SNcの全体をカバーするために吻側尾側方向に1mm間隔で配置した、それぞれ1.26×10E12vg/mLのウイルス懸濁液5.0マイクロリットルの2つの沈着物を投与した(例えば合計4回の注入/動物)。
AAV2/9-SynA53Tの送達の6週間後に、構成的プロモータCAGの制御下でGBA1遺伝子をコードする組換えAAV-TT(AAV-TT-GBA1)を左交連後被殻に送達した((2×10マイクロリットルの1×10E13vg/mLのウイルス懸濁液;4匹の動物、吻側尾側方向に相互に1mm間隔で注入)。8週間後(例えばAAV2/9-SynA53Tの最初の送達の12週間後)、動物を犠死させ、神経病理学的分析のために処理した。実施した実験計画を図26に要約する。ハミルトンシリンジを利用することによって、脳室造影支援定位手術を介してAAVを投与した。圧力注入は0.5μL/分のパルスで達成した。非ヒト霊長動物では、デビットはより低い範囲に調整される。しかしながら、ヒト試験では、高い注入速度はウイルスの安定性およびより良好な患者管理を可能にし、デビットは0.5μL~5μL/分の範囲であり得る。AAV送達が完了したら、注入路を通るAAV逆流を最小限に抑えるために、注入針をさらに10分間留置した。
体液試料(血液およびCSF)を、ベースライン(例えばAAV9-SynA53Tを用いた手術の前)、GBA1をコードするベクターの送達前および犠死時に採取した。
放射性トレーサ11C-ジヒドロテトラベナジン(11C-DTBZ)を用いたマイクロPETスキャンを、ベースラインならびにAAV9-SynA53Tの注入の4、8および12週間後に実施した。
心臓内灌流によるAAV9-SynA53Tの送達の12週間後(例えばAAV-tt-GBA1またはAAV9-GBA1のいずれかの注入の6週間後)に動物を犠死させた。犠死の前に、体液試料(血液およびCSF)を採取し、-80℃で保存した。灌流液は、生理食塩水リンゲル液、続いてパラホルムアルデヒドの緩衝液(3,000ml/動物)、およびリン酸緩衝液0.1M、pH7.3中10%グリセリンおよび1%DMSOからなる1,000mlの凍結保護液からなった。
リンゲル液による灌流中、新鮮な組織試料(例えば未固定)を、心臓、肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、精巣および線条体筋を含むいくつかの末梢器官から採取した。試料をドライアイス上で凍結し、-80℃で保存した。
灌流が完了したら、脳を頭蓋から取り出し、幅約1cmの脳ブロックを作製し、リン酸緩衝液0.1M、pH7.3中20%グリセリンおよび2%DMSOからなる凍結保護液中に保存した(すべての脳ブロックから軟膜を除去した)。固定された末梢器官からの試料を得て(心臓、肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、精巣、後腹膜神経節、松果体および線条体筋)、さらにパラフィンに包埋した(MOTACに送付した)。
凍結保護液中で最低48時間後に、10シリーズの凍結冠状脳切片(40m厚)をスライド式ミクロトームで作製し、凍結保護液中に回収した。一連の切片全体(例えばサルの脳の10番目ごとの切片を含む)を、ヤギで惹起された一次ポリクローナル抗体を利用することによってチロシンヒドロキシラーゼ(TH)の免疫ペルオキシダーゼ検出のために処理した。ビオチン化ロバ抗ヤギIgGとのインキュベーション後、切片をABCキットと共にインキュベートし、最後にH-DAB溶液を用いて染色した。さらに、別の一連の切片全体を、マウスで惹起された一次モノクローナル抗体を利用することによってα-シヌクレイン(α-syn)の免疫ペルオキシダーゼ検出のために処理した。ビオチン化ロバ抗マウスIgGとのインキュベーション後、切片をABCキットと共にインキュベートし、最後にH-DAB溶液を用いて染色した。染色が完了したら、浮遊切片を顕微鏡用スライドに載せ、一晩風乾し、エンテランを用いてカバースリップした。染色された切片を、Aperio CS2スライドスキャナ(Leica)を使用してスキャンし、専用のソフトウェアを用いて処理した。
6.2 結果
α-シヌクレインクリアランスについてのAAV-TT-GBA1対AAV9-GBA1の性能、ならびに黒質線条体投射ドーパミン作動性ニューロンにおけるGCase増強およびα-シヌクレイン除去の潜在的な神経保護効果を比較した。
神経画像マイクロPET試験
11C-DTBZを用いたマイクロPETスキャンを、ベースライン、ならびにAAV9-SynA53Tの注入の4、8および12週間後に実施した。交連後被殻の吻側尾側範囲全体を含む関心対象の領域(典型的には5~9の異なる部分に関わる)にわたって、放射性トレーサ結合能の値を計算した(図27)。
AAV-TT-GBA1を注入した動物では、AAV-TT-GBA1の2週間目(例えばAAV9-SynA53Tの注入のちょうど6週間後)での結合値と比較して、AAV-TT-GBA1の送達の6週間後(例えばAAV9-SynA53Tの注入の12週間後)に放射性トレーサ結合の軽度の改善が存在する。観察された増加は、1%(M282)、15%(M280)、22%(M287)および53%(M283)である。ベースライン(例えばシヌクレイノパチーの誘発の前)での結合値と比較した場合、すべての動物について得られた値は、ベースラインレベル未満のままであった(M280では-22%、M287では-24%、M282では-25%およびM283では-32%)。右交連後被殻(非注入側)について得られた値は、動物M280およびM282ではベースラインとほぼ同様のままであったが、動物M283およびM287では中程度の低下が観察された。
AAV9-GBA1を注入した動物に関して、動物M286には明らかな効果がなく、動物M281、M284およびM285では最も高いレベルの放射性トレーサ取り込みが認められた。この動物にはAAV9-SynA53Tが適切に注入されなかった(誤って左右の黒質を標的化した)ことを考慮すると、M281の値は驚くにはあたらない。M281、M284およびM285は、最終的に、ベースラインと比較してフォローアップ期間の終わりにほぼ同様のレベルに達したが、同じ動物の右被殻でも同様の増加が観察されたことも注目に値する。
黒質線条体神経支配(光学密度)
黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンがパーキンソン病の状況で非常に死滅しやすい理由を説明する場合、黒質線条体投射の大きく複雑な軸索分枝の独特の構造(Matsuda et al.,J Neurosci.2009 Jan 14;29(2):444-453)が、ドーパミン作動性ニューロンを細胞死に寄与する因子に対して特に感受性にするような高いエネルギー収支の下に置くと仮定されている(Bolam and Pissadaki,Mov Disord.2012 Oct;27(12):1478-83)。実際に、線条体の体積はラット(19.9mm)からヒト(6,280mm)まで約300倍増加したが、ドーパミン作動性ニューロンの数は32倍しか増加していないことは注目に値する。要約すると、神経保護試験を扱う場合、黒質線条体経路がどの程度まで保存されたかに強い注意を払う必要がある。
これらの目的のために、交連後被殻の全範囲をカバーする10~12の等間隔の吻側尾側冠状切片をTHについて染色し、光学密度(OD)についてさらに分析した。左右の交連後被殻レベルのOD値を比較する得られたデータを図28および29に示す。
治療上の利益を反映する左対右のODの差は、AAV9-GBA1を注入した動物よりもAAV-TT-GBA1を注入した動物において交連後被殻の吻側尾側範囲全体にわたってより高いことが一貫して認められた。
GBA1をコードするAAVのドーパミン作動性ニューロンに対する神経保護効果
実施した試験の主な目的の1つは、AAVによって駆動されるGCase増強が、黒質線条体投射ドーパミン作動性ニューロンの神経保護効果をどの程度まで発揮し得るかを評価することであった。この目的のために、THについて染色し、黒質の吻側尾側範囲全体をカバーする最大14の冠状切片を、ドーパミン作動性細胞数について分析した。深層学習アルゴリズムAiforia(登録商標)を使用して分析を行った。得られたデータを図30および31に示す。
治療上の利益を反映する左対右の差は、AAV9-GBA1を注入した動物よりもAAV-TT-GBA1を注入した動物においてより高いことが一貫して認められた。実際に、AAV-TT-GBA1の治療上の利益は、黒質の吻側尾側範囲の大部分にわたって維持される。
GBA1をコードするAAVのα-シヌクレインクリアランスに対する効果
GCase活性のAAV媒介増強がα-シヌクレインの顕著なクリアランスを行うのにどの程度まで有効であるかを評価するために、α-synについて染色し、左右の黒質の吻側尾側範囲全体を含む14の冠状切片を使用した。Aiforia(登録商標)を使用して分析を行った。得られたデータを図32および33に示す。
治療上の利益を反映する左対右の差は、AAV9-GBA1を注入した動物よりもAAV-TT-GBA1を注入した動物においてはるかに高いことが一貫して認められた。実際に、AAV-TT-GBA1の治療上の利益は、黒質の吻側尾側範囲の大部分にわたって維持される。実際に、α-シヌクレインクリアランスにおけるAAV9-GBA1の効果が、すべての動物(動物M281はAAV9-SynA53Tに関する外科的な誤標的化のために分析には考慮されていない)について、あるとしても最小限であることが見出されたことにも注目すべきである。
TH+/α-syn+比
AAV9-SynA53Tで誘発されたシヌクレイノパチーの全体的な程度を評価する試みとして、図34は、TH+細胞と-syn+細胞との観察された比率を示す。得られたデータから、誘発されたシヌクレイノパチーの程度は中程度であったと結論付けることができる。
これらのデータは、(1)黒質線条体神経支配のより良好な保存、(2)ドーパミン作動性ニューロンに対するより良好な神経保護効果、および(3)α-シヌクレインクリアランスに対するより良好な有効性に関して、AAV-GBA1に比べてAAV9-TT-GBA1の優れた性能を明確に支持する。
7.本発明の実施に使用するための配列
本発明を実施する際に使用するための配列を以下に記載する(非限定的なリスト):
配列番号1:ヒトGBA1コードするヌクレオチド配列:
ATGGCTGGCAGTCTTACAGGTCTCCTGCTCCTGCAAGCTGTCTCTTGGGCTTCTGGGGCCAGGCCCTGTATCCCCAAATCCTTTGGATACTCATCTGTGGTGTGTGTTTGTAATGCCACTTATTGTGATAGCTTTGACCCCCCCACCTTTCCTGCACTGGGCACCTTTTCAAGGTATGAATCTACCAGGTCTGGGAGGAGGATGGAGCTGAGTATGGGGCCCATCCAAGCAAACCATACTGGCACTGGCTTGCTGCTGACACTGCAACCTGAACAGAAGTTCCAGAAAGTGAAGGGCTTTGGAGGAGCCATGACTGATGCTGCTGCCCTCAATATTTTGGCCCTGAGCCCCCCTGCTCAGAATCTCCTTTTGAAATCATACTTCTCTGAGGAGGGAATTGGATACAATATCATCAGGGTGCCAATGGCCTCATGTGACTTTAGTATTAGGACTTACACCTATGCTGATACCCCTGATGATTTCCAGCTGCATAACTTCTCATTGCCTGAGGAGGATACCAAATTGAAGATCCCACTCATTCACAGGGCCCTGCAACTGGCTCAGAGACCAGTGTCATTGCTGGCCTCCCCCTGGACCTCCCCAACTTGGCTCAAAACCAATGGGGCTGTCAATGGTAAGGGCTCTCTTAAGGGGCAGCCTGGAGACATTTACCATCAGACCTGGGCCAGGTATTTTGTGAAGTTCCTGGATGCTTATGCTGAGCACAAATTGCAATTTTGGGCTGTTACAGCTGAGAATGAACCCTCTGCAGGACTGCTGTCTGGCTATCCTTTCCAGTGCCTGGGCTTTACCCCTGAGCATCAGAGGGATTTCATTGCCAGGGACCTGGGACCTACTCTTGCCAATAGCACACACCATAATGTGAGGCTTCTGATGCTTGATGACCAGAGACTTCTGCTGCCACACTGGGCCAAGGTTGTCCTGACAGATCCTGAGGCTGCCAAGTATGTTCATGGGATTGCTGTGCACTGGTATCTGGACTTCCTTGCTCCAGCTAAGGCCACCCTGGGAGAAACACACAGGTTGTTTCCCAATACAATGCTTTTTGCATCAGAGGCCTGTGTGGGCAGTAAATTTTGGGAGCAGTCTGTTAGGCTGGGGAGCTGGGATAGAGGAATGCAATACTCCCATTCTATCATCACCAATCTGCTCTACCATGTGGTGGGGTGGACTGACTGGAACCTTGCCCTTAACCCTGAGGGTGGCCCCAATTGGGTCAGGAATTTTGTGGATAGTCCCATCATTGTGGATATCACCAAGGACACATTCTATAAGCAACCAATGTTCTATCACCTGGGTCACTTTAGTAAGTTTATCCCTGAGGGGTCCCAGAGGGTGGGACTGGTGGCTTCCCAGAAGAATGATCTGGATGCTGTGGCCCTGATGCACCCTGATGGCAGTGCTGTGGTTGTTGTTCTCAATAGAAGCTCTAAAGATGTGCCCTTGACCATCAAAGATCCAGCTGTGGGATTTCTGGAAACAATTTCCCCTGGTTATAGCATCCACACTTACCTTTGGAGAAGGCAGTGA
配列番号2:nGUSBプロモータのヌクレオチド配列
ATTCCTGCTGGGAAAAGCAAGTGGAGGTGCTCCTTGAAGAAACAGGGGGATCCCACCGATCTCAGGGGTTCTGTTCTGGCCTGCGGCCCTGGATCGTCCAGCCTGGGTCGGGGTGGGGAGCAGACCTCGCCCTTATCGGCTGGGGCTGAGGGTGAGGGTCCCGTTTCCCCAAAGGCCTAGCCTGGGGTTCCAGCCACAAGCCCTACCGGGCAGCGCCCGGCCCCGCCCCTCCAGGCCTGGCACTCGTCCTCAACCAAGATGGCGCGGATGGCTTCAGGCGCATCACGACACCGGCGCGTCACGCGACCCGCCCTACGGGCACCTCCCGCGCTTTTCTTAGCGCCGCAGACGGTGGCCGAGCGGGGGACCGGGAAGCATGGCCCGGGCT
配列番号3:ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル
GCCCTGTGCCTTCTAGTTGCCAGCCATCTGTTGTTTGCCCCTCCCCCGTGCCTTCCTTGACCCTGGAAGGTGCCACTCCCACTGTCCTTTCCTAATAAAATGAGGAAATTGCATCGCATTGTCTGAGTAGGTGTCATTCTATTCTGGGGGGTGGGGTGGGGCAGGACAGCAAGGGGGAGGATTGGGAAGACAATAGCAGGCATGCACT
配列番号4:pAAV.nGUSB.GBA1のヌクレオチド配列
TCGCGCGTTTCGGTGATGACGGTGAAAACCTCTGACACATGCAGCTCCCGGAGACGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCGGGAGCAGACAAGCCCGTCAGGGCGCGTCAGCGGGTGTTGGCGGGTGTCGGGGCTGGCTTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACCATATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATACCGCATCAGGCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTGGGAAGGGCGATCGGTGCGGGCCTCTTCGCTATTACGCCAGCTGGCGAAAGGGGGATGTGCTGCAAGGCGATTAAGTTGGGTAACGCCAGGGTTTTCCCAGTCACGACGTTGTAAAACGACGGCCAGTGAATTCGAGCTCGGTACCTCGCGAATGCATCTAGAGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAACTCCATCACTAGGGGTTCCTGGAGGGGTGGAGTCGTGACAGATCTGAATTCCTGCTGGGAAAAGCAAGTGGAGGTGCTCCTTGAAGAAACAGGGGGATCCCACCGATCTCAGGGGTTCTGTTCTGGCCTGCGGCCCTGGATCGTCCAGCCTGGGTCGGGGTGGGGAGCAGACCTCGCCCTTATCGGCTGGGGCTGAGGGTGAGGGTCCCGTTTCCCCAAAGGCCTAGCCTGGGGTTCCAGCCACAAGCCCTACCGGGCAGCGCCCGGCCCCGCCCCTCCAGGCCTGGCACTCGTCCTCAACCAAGATGGCGCGGATGGCTTCAGGCGCATCACGACACCGGCGCGTCACGCGACCCGCCCTACGGGCACCTCCCGCGCTTTTCTTAGCGCCGCAGACGGTGGCCGAGCGGGGGACCGGGAAGCATGGCCCGGGCTGCAGCTCTAAGGTAAATATAAAATTTTTAAGTGTATAATGTGTTAAACTACTGATTCTAATTGTTTCTCTCTTTTAGATTCCAACCTTTGGAACTCAATTCAGCCACCATGGCTGGCAGTCTTACAGGTCTCCTGCTCCTGCAAGCTGTCTCTTGGGCTTCTGGGGCCAGGCCCTGTATCCCCAAATCCTTTGGATACTCATCTGTGGTGTGTGTTTGTAATGCCACTTATTGTGATAGCTTTGACCCCCCCACCTTTCCTGCACTGGGCACCTTTTCAAGGTATGAATCTACCAGGTCTGGGAGGAGGATGGAGCTGAGTATGGGGCCCATCCAAGCAAACCATACTGGCACTGGCTTGCTGCTGACACTGCAACCTGAACAGAAGTTCCAGAAAGTGAAGGGCTTTGGAGGAGCCATGACTGATGCTGCTGCCCTCAATATTTTGGCCCTGAGCCCCCCTGCTCAGAATCTCCTTTTGAAATCATACTTCTCTGAGGAGGGAATTGGATACAATATCATCAGGGTGCCAATGGCCTCATGTGACTTTAGTATTAGGACTTACACCTATGCTGATACCCCTGATGATTTCCAGCTGCATAACTTCTCATTGCCTGAGGAGGATACCAAATTGAAGATCCCACTCATTCACAGGGCCCTGCAACTGGCTCAGAGACCAGTGTCATTGCTGGCCTCCCCCTGGACCTCCCCAACTTGGCTCAAAACCAATGGGGCTGTCAATGGTAAGGGCTCTCTTAAGGGGCAGCCTGGAGACATTTACCATCAGACCTGGGCCAGGTATTTTGTGAAGTTCCTGGATGCTTATGCTGAGCACAAATTGCAATTTTGGGCTGTTACAGCTGAGAATGAACCCTCTGCAGGACTGCTGTCTGGCTATCCTTTCCAGTGCCTGGGCTTTACCCCTGAGCATCAGAGGGATTTCATTGCCAGGGACCTGGGACCTACTCTTGCCAATAGCACACACCATAATGTGAGGCTTCTGATGCTTGATGACCAGAGACTTCTGCTGCCACACTGGGCCAAGGTTGTCCTGACAGATCCTGAGGCTGCCAAGTATGTTCATGGGATTGCTGTGCACTGGTATCTGGACTTCCTTGCTCCAGCTAAGGCCACCCTGGGAGAAACACACAGGTTGTTTCCCAATACAATGCTTTTTGCATCAGAGGCCTGTGTGGGCAGTAAATTTTGGGAGCAGTCTGTTAGGCTGGGGAGCTGGGATAGAGGAATGCAATACTCCCATTCTATCATCACCAATCTGCTCTACCATGTGGTGGGGTGGACTGACTGGAACCTTGCCCTTAACCCTGAGGGTGGCCCCAATTGGGTCAGGAATTTTGTGGATAGTCCCATCATTGTGGATATCACCAAGGACACATTCTATAAGCAACCAATGTTCTATCACCTGGGTCACTTTAGTAAGTTTATCCCTGAGGGGTCCCAGAGGGTGGGACTGGTGGCTTCCCAGAAGAATGATCTGGATGCTGTGGCCCTGATGCACCCTGATGGCAGTGCTGTGGTTGTTGTTCTCAATAGAAGCTCTAAAGATGTGCCCTTGACCATCAAAGATCCAGCTGTGGGATTTCTGGAAACAATTTCCCCTGGTTATAGCATCCACACTTACCTTTGGAGAAGGCAGTGAAAATGAAGGCCTGATAATTGCACCACCAGGCCTGATAGGCCCTGTGCCTTCTAGTTGCCAGCCATCTGTTGTTTGCCCCTCCCCCGTGCCTTCCTTGACCCTGGAAGGTGCCACTCCCACTGTCCTTTCCTAATAAAATGAGGAAATTGCATCGCATTGTCTGAGTAGGTGTCATTCTATTCTGGGGGGTGGGGTGGGGCAGGACAGCAAGGGGGAGGATTGGGAAGACAATAGCAGGCATGCACTAGTCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGATCTAGATATCGGATCCCGGGCCCGTCGACTGCAGAGGCCTGCATGCAAGCTTGGCGTAATCATGGTCATAGCTGTTTCCTGTGTGAAATTGTTATCCGCTCACAATTCCACACAACATACGAGCCGGAAGCATAAAGTGTAAAGCCTGGGGTGCCTAATGAGTGAGCTAACTCACATTAATTGCGTTGCGCTCACTGCCCGCTTTCCAGTCGGGAAACCTGTCGTGCCAGCTGCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTATTGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTGCGGCGAGCGGTATCAGCTCACTCAAAGGCGGTAATACGGTTATCCACAGAATCAGGGGATAACGCAGGAAAGAACATGTGAGCAAAAGGCCAGCAAAAGGCCAGGAACCGTAAAAAGGCCGCGTTGCTGGCGTTTTTCCATAGGCTCCGCCCCCCTGACGAGCATCACAAAAATCGACGCTCAAGTCAGAGGTGGCGAAACCCGACAGGACTATAAAGATACCAGGCGTTTCCCCCTGGAAGCTCCCTCGTGCGCTCTCCTGTTCCGACCCTGCCGCTTACCGGATACCTGTCCGCCTTTCTCCCTTCGGGAAGCGTGGCGCTTTCTCATAGCTCACGCTGTAGGTATCTCAGTTCGGTGTAGGTCGTTCGCTCCAAGCTGGGCTGTGTGCACGAACCCCCCGTTCAGCCCGACCGCTGCGCCTTATCCGGTAACTATCGTCTTGAGTCCAACCCGGTAAGACACGACTTATCGCCACTGGCAGCAGCCACTGGTAACAGGATTAGCAGAGCGAGGTATGTAGGCGGTGCTACAGAGTTCTTGAAGTGGTGGCCTAACTACGGCTACACTAGAAGAACAGTATTTGGTATCTGCGCTCTGCTGAAGCCAGTTACCTTCGGAAAAAGAGTTGGTAGCTCTTGATCCGGCAAACAAACCACCGCTGGTAGCGGTGGTTTTTTTGTTTGCAAGCAGCAGATTACGCGCAGAAAAAAAGGATCTCAAGAAGATCCTTTGATCTTTTCTACGGGGTCTGACGCTCAGTGGAACGAAAACTCACGTTAAGGGATTTTGGTCATGAGATTATCAAAAAGGATCTTCACCTAGATCCTTTTAAATTAAAAATGAAGTTTTAAATCAATCTAAAGTATATATGAGTAAACTTGGTCTGACAGTTACC
AATGCTTAATCAGTGAGGCACCTATCTCAGCGATCTGTCTATTTCGTTCATCCATAGTTGCCTGACTCCCCGTCGTGTAGATAACTACGATACGGGAGGGCTTACCATCTGGCCCCAGTGCTGCAATGATACCGCGAGACCCACGCTCACCGGCTCCAGATTTATCAGCAATAAACCAGCCAGCCGGAAGGGCCGAGCGCAGAAGTGGTCCTGCAACTTTATCCGCCTCCATCCAGTCTATTAATTGTTGCCGGGAAGCTAGAGTAAGTAGTTCGCCAGTTAATAGTTTGCGCAACGTTGTTGCCATTGCTACAGGCATCGTGGTGTCACGCTCGTCGTTTGGTATGGCTTCATTCAGCTCCGGTTCCCAACGATCAAGGCGAGTTACATGATCCCCCATGTTGTGCAAAAAAGCGGTTAGCTCCTTCGGTCCTCCGATCGTTGTCAGAAGTAAGTTGGCCGCAGTGTTATCACTCATGGTTATGGCAGCACTGCATAATTCTCTTACTGTCATGCCATCCGTAAGATGCTTTTCTGTGACTGGTGAGTACTCAACCAAGTCATTCTGAGAATAGTGTATGCGGCGACCGAGTTGCTCTTGCCCGGCGTCAATACGGGATAATACCGCGCCACATAGCAGAACTTTAAAAGTGCTCATCATTGGAAAACGTTCTTCGGGGCGAAAACTCTCAAGGATCTTACCGCTGTTGAGATCCAGTTCGATGTAACCCACTCGTGCACCCAACTGATCTTCAGCATCTTTTACTTTCACCAGCGTTTCTGGGTGAGCAAAAACAGGAAGGCAAAATGCCGCAAAAAAGGGAATAAGGGCGACACGGAAATGTTGAATACTCATACTCTTCCTTTTTCAATATTATTGAAGCATTTATCAGGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACATATTTGAATGTATTTAGAAAAATAAACAAATAGGGGTTCCGCGCACATTTCCCCGAAAAGTGCCACCTGACGTCTAAGAAACCATTATTATCATGACATTAACCTATAAAAATAGGCGTATCACGAGGCCCTTTCGTC
配列番号5 シグナルペプチド配列を有さないヒトグルコセレブロシダーゼのアミノ酸配列(配列番号1によってコードされる)
ARPCIPKSFGYSSVVCVCNATYCDSFDPPTFPALGTFSRYESTRSGRRMELSMGPIQANHTGTGLLLTLQPEQKFQKVKGFGGAMTDAAALNILALSPPAQNLLLKSYFSEEGIGYNIIRVPMASCDFSIRTYTYADTPDDFQLHNFSLPEEDTKLKIPLIHRALQLAQRPVSLLASPWTSPTWLKTNGAVNGKGSLKGQPGDIYHQTWARYFVKFLDAYAEHKLQFWAVTAENEPSAGLLSGYPFQCLGFTPEHQRDFIARDLGPTLANSTHHNVRLLMLDDQRLLLPHWAKVVLTDPEAAKYVHGIAVHWYLDFLAPAKATLGETHRLFPNTMLFASEACVGSKFWEQSVRLGSWDRGMQYSHSIITNLLYHVVGWTDWNLALNPEGGPNWVRNFVDSPIIVDITKDTFYKQPMFYHLGHFSKFIPEGSQRVGLVASQKNDLDAVALMHPDGSAVVVVLNRSSKDVPLTIKDPAVGFLETISPGYSIHTYLWRRQ
配列番号6 短いシグナルペプチドを含むヒトグルコセレブロシダーゼの完全なアミノ酸配列(配列番号1によってコードされる)
MAGSLTGLLLLQAVSWASGARPCIPKSFGYSSVVCVCNATYCDSFDPPTFPALGTFSRYESTRSGRRMELSMGPIQANHTGTGLLLTLQPEQKFQKVKGFGGAMTDAAALNILALSPPAQNLLLKSYFSEEGIGYNIIRVPMASCDFSIRTYTYADTPDDFQLHNFSLPEEDTKLKIPLIHRALQLAQRPVSLLASPWTSPTWLKTNGAVNGKGSLKGQPGDIYHQTWARYFVKFLDAYAEHKLQFWAVTAENEPSAGLLSGYPFQCLGFTPEHQRDFIARDLGPTLANSTHHNVRLLMLDDQRLLLPHWAKVVLTDPEAAKYVHGIAVHWYLDFLAPAKATLGETHRLFPNTMLFASEACVGSKFWEQSVRLGSWDRGMQYSHSIITNLLYHVVGWTDWNLALNPEGGPNWVRNFVDSPIIVDITKDTFYKQPMFYHLGHFSKFIPEGSQRVGLVASQKNDLDAVALMHPDGSAVVVVLNRSSKDVPLTIKDPAVGFLETISPGYSIHTYLWRRQ
配列番号7 ヒトGBA1遺伝子(野生型)のコード配列の完全なヌクレオチド配列
ヒトグルコセレブロシダーゼmRNA、完全なcds、GenBank:M19285.1
>M19285.1:123-1733 ヒトグルコセレブロシダーゼmRNA、完全なcds
ATGGAGTTTTCAAGTCCTTCCAGAGAGGAATGTCCCAAGCCTTTGAGTAGGGTAAGCATCATGGCTGGCAGCCTCACAGGTTTGCTTCTACTTCAGGCAGTGTCGTGGGCATCAGGTGCCCGCCCCTGCATCCCTAAAAGCTTCGGCTACAGCTCGGTGGTGTGTGTCTGCAATGCCACATACTGTGACTCCTTTGACCCCCCGACCTTTCCTGCCCTTGGTACCTTCAGCCGCTATGAGAGTACACGCAGTGGGCGACGGATGGAGCTGAGTATGGGGCCCATCCAGGCTAATCACACGGGCACAGGCCTGCTACTGACCCTGCAGCCAGAACAGAAGTTCCAGAAAGTGAAGGGATTTGGAGGGGCCATGACAGATGCTGCTGCTCTCAACATCCTTGCCCTGTCACCCCCTGCCCAAAATTTGCTACTTAAATCGTACTTCTCTGAAGAAGGAATCGGATATAACATCATCCGGGTACCCATGGCCAGCTGTGACTTCTCCATCCGCACCTACACCTATGCAGACACCCCTGATGATTTCCAGTTGCACAACTTCAGCCTCCCAGAGGAAGATACCAAGCTCAAGATACCCCTGATTCACCGAGCCCTGCAGTTGGCCCAGCGTCCCGTTTCACTCCTTGCCAGCCCCTGGACATCACCCACTTGGCTCAAGACCAATGGAGCGGTGAATGGGAAGGGGTCACTCAAGGGACAGCCCGGAGACATCTACCACCAGACCTGGGCCAGATACTTTGTGAAGTTCCTGGATGCCTATGCTGAGCACAAGTTACAGTTCTGGGCAGTGACAGCTGAAAATGAGCCTTCTGCTGGGCTGTTGAGTGGATACCCCTTCCAGTGCCTGGGCTTCACCCCTGAACATCAGCGAGACTTCATTGCCCGTGACCTAGGTCCTACCCTCGCCAACAGTACTCACCACAATGTCCGCCTACTCATGCTGGATGACCAACGCTTGCTGCTGCCCCACTGGGCAAAGGTGGTACTGACAGACCCAGAAGCAGCTAAATATGTTCATGGCATTGCTGTACATTGGTACCTGGACTTTCTGGCTCCAGCCAAAGCCACCCTAGGGGAGACACACCGCCTGTTCCCCAACACCATGCTCTTTGCCTCAGAGGCCTGTGTGGGCTCCAAGTTCTGGGAGCAGAGTGTGCGGCTAGGCTCCTGGGATCGAGGGATGCAGTACAGCCACAGCATCATCACGAACCTCCTGTACCATGTGGTCGGCTGGACCGACTGGAACCTTGCCCTGAACCCCGAAGGAGGACCCAATTGGGTGCGTAACTTTGTCGACAGTCCCATCATTGTAGACATCACCAAGGACACGTTTTACAAACAGCCCATGTTCTACCACCTTGGCCACTTCAGCAAGTTCATTCCTGAGGGCTCCCAGAGAGTGGGGCTGGTTGCCAGTCAGAAGAACGACCTGGACGCAGTGGCACTGATGCATCCCGATGGCTCTGCTGTTGTGGTCGTGCTAAACCGCTCCTCTAAGGATGTGCCTCTTACCATCAAGGATCCTGCTGTGGGCTTCCTGGAGACAATCTCACCTGGCTACTCCATTCACACCTACCTGTGGCATCGCCAGTGA
配列番号8 長いシグナルペプチドを含むヒトグルコセレブロシダーゼの完全なアミノ酸配列(NCBI参照:NP_001005742.1、リソソーム酸性グルコシルセラミダーゼアイソフォーム1前駆体)
MEFSSPSREECPKPLSRVSIMAGSLTGLLLLQAVSWASGARPCIPKSFGYSSVVCVCNATYCDSFDPPTFPALGTFSRYESTRSGRRMELSMGPIQANHTGTGLLLTLQPEQKFQKVKGFGGAMTDAAALNILALSPPAQNLLLKSYFSEEGIGYNIIRVPMASCDFSIRTYTYADTPDDFQLHNFSLPEEDTKLKIPLIHRALQLAQRPVSLLASPWTSPTWLKTNGAVNGKGSLKGQPGDIYHQTWARYFVKFLDAYAEHKLQFWAVTAENEPSAGLLSGYPFQCLGFTPEHQRDFIARDLGPTLANSTHHNVRLLMLDDQRLLLPHWAKVVLTDPEAAKYVHGIAVHWYLDFLAPAKATLGETHRLFPNTMLFASEACVGSKFWEQSVRLGSWDRGMQYSHSIITNLLYHVVGWTDWNLALNPEGGPNWVRNFVDSPIIVDITKDTFYKQPMFYHLGHFSKFIPEGSQRVGLVASQKNDLDAVALMHPDGSAVVVVLNRSSKDVPLTIKDPAVGFLETISPGYSIHTYLWRRQ
配列番号9 CAGプロモータのヌクレオチド配列
ctagttattaatagtaatcaattacggggtcattagttcatagcccatatatggagttccgcgttacataacttacggtaaatggcccgcctggctgaccgcccaacgacccccgcccattgacgtcaataatgacgtatgttcccatagtaacgccaatagggactttccattgacgtcaatgggtggagtatttacggtaaactgcccacttggcagtacatcaagtgtatcatatgccaagtacgccccctattgacgtcaatgacggtaaatggcccgcctggcattatgcccagtacatgaccttatgggactttcctacttggcagtacatctacgtattagtcatcgctattaccatggtcgaggtgagccccacgttctgcttcactctccccatctcccccccctccccacccccaattttgtatttatttattttttaattattttgtgcagcgatgggggcggggggggggggggggcgcgcgccaggcggggcggggcggggcgaggggcggggcggggcgaggcggagaggtgcggcggcagccaatcagagcggcgcgctccgaaagtttccttttatggcgaggcggcggcggcggcggccctataaaaagcgaagcgcgcggcgggcg
配列番号10 GFPをコードするヌクレオチド配列
Atggtgagcaagggcgaggagctgttcaccggggtggtgcccatcctggtcgagctggacggcgacgtaaacggccacaagttcagcgtgtccggcgagggcgagggcgatgccacctacggcaagctgaccctgaagttcatctgcaccaccggcaagctgcccgtgccctggcccaccctcgtgaccaccctgacctacggcgtgcagtgcttcagccgctaccccgaccacatgaagcagcacgacttcttcaagtccgccatgcccgaaggctacgtccaggagcgcaccatcttcttcaaggacgacggcaactacaagacccgcgccgaggtgaagttcgagggcgacaccctggtgaaccgcatcgagctgaagggcatcgacttcaaggaggacggcaacatcctggggcacaagctggagtacaactacaacagccacaacgtctatatcatggccgacaagcagaagaacggcatcaaggtgaacttcaagatccgccacaacatcgaggacggcagcgtgcagctcgccgaccactaccagcagaacacccccatcggcgacggccccgtgctgctgcccgacaaccactacctgagcacccagtccgccctgagcaaagaccccaacgagaagcgcgatcacatggtcctgctggagttcgtgaccgccgccgggatcactctcggcatggacgagctgtacaagtga
配列番号11 ヒトGBA1をコードするヌクレオチド配列(IDT最適化配列)
atggagttctcatctccctcacgagaagaatgtccgaaacctctttcaagagtaagcatcatggccggcagcttgaccggtcttttgttgttgcaggccgtgtcctgggcctcaggtgctaggccatgcattcctaaatccttcggctatagtagcgtggtttgcgtctgcaacgccacatactgtgacagtttcgatccacctaccttcccagcgctgggtaccttctcacggtatgaatcaacgcgatcagggcgcagaatggaactttcaatggggccaatccaagctaaccacacgggaacgggtcttctgctgacgctccaaccggaacaaaagttccaaaaggtaaaaggctttggaggtgcgatgactgatgccgcagcactcaacatcctggcgctctcaccgccggcacaaaatttgctgttgaagagttatttctcagaagaagggatcggttacaacatcatacgggtcccgatggcgagctgtgacttttctataagaacatatacctatgcggatacgcccgacgatttccaacttcataattttagtctgcctgaggaagacacaaagttgaagataccgctgatacacagagcattgcagcttgctcaacgaccggtcagcttgcttgccagcccatggacaagtccaacatggcttaagaccaatggcgcggttaatggcaagggatccctgaagggccagccgggagacatctatcatcaaacttgggcgcggtattttgtcaagttcttggacgcctacgctgagcacaaactgcagttctgggccgttaccgccgaaaatgaaccatccgccggactgctttctggctaccctttccaatgtcttggctttacgcctgaacaccaaagagacttcattgctcgggaccttggtccaacgctcgcgaacagtactcatcataatgtacgactcttgatgctcgatgaccagcgactgttgcttccacattgggccaaggtagttctgaccgaccccgaagccgctaaatacgtccacggcattgctgtccattggtaccttgactttttggctcccgcaaaagccactctgggtgaaacacacagactctttccaaacacgatgcttttcgcatcagaagcctgcgtcggaagtaaattttgggaacagtcagtaaggttgggtagttgggatcgcgggatgcaatatagtcatagcattattaccaacttgctttatcacgtcgttgggtggacagattggaacctcgcgttgaatcctgaaggcggccctaattgggtaagaaactttgttgattcacctattatcgtcgacataaccaaggacacattctacaagcaaccgatgttctatcaccttgggcatttcagtaaattcataccagagggcagccagcgcgtcgggttggtagcctctcaaaaaaacgatttggatgcggtcgctctgatgcatcccgacgggagcgcagtagtcgttgtccttaaccgaagctccaaggatgtacccctcacgattaaggaccctgctgtcgggttccttgaaactataagtcccggctatagtattcatacttatctctggagaagacagtga
配列番号12 ヒトGBA1をコードするヌクレオチド配列(GenScript最適化配列)
ATGGAGTTTTCAAGCCCCTCACGGGAAGAGTGCCCTAAGCCCCTGTCACGGGTCTCAATTATGGCCGGGAGCCTGACTGGCCTGCTGCTGCTGCAGGCCGTGAGCTGGGCATCAGGAGCCAGGCCTTGCATCCCAAAGTCTTTCGGCTACAGCTCCGTGGTGTGCGTGTGCAACGCCACCTATTGTGACTCCTTCGATCCCCCTACCTTTCCCGCCCTGGGCACATTTTCTAGATACGAGTCTACACGCAGCGGCCGGAGAATGGAGCTGAGCATGGGCCCTATCCAGGCCAATCACACCGGAACAGGCCTGCTGCTGACCCTGCAGCCAGAGCAGAAGTTCCAGAAGGTGAAGGGCTTTGGAGGAGCAATGACAGACGCAGCCGCCCTGAACATCCTGGCCCTGTCCCCACCCGCCCAGAATCTGCTGCTGAAGTCCTACTTCTCTGAGGAGGGCATCGGCTATAACATCATCCGGGTGCCCATGGCCAGCTGCGACTTTTCCATCAGAACCTACACATATGCCGATACCCCTGACGATTTCCAGCTGCACAATTTTTCCCTGCCAGAGGAGGATACAAAGCTGAAGATCCCCCTGATCCACCGGGCCCTGCAGCTGGCACAGCGGCCCGTGAGCCTGCTGGCCAGCCCCTGGACCTCCCCTACATGGCTGAAGACCAACGGCGCCGTGAATGGCAAGGGCTCTCTGAAGGGACAGCCAGGCGACATCTACCACCAGACATGGGCCAGATATTTCGTGAAGTTTCTGGATGCCTACGCCGAGCACAAGCTGCAGTTCTGGGCCGTGACCGCAGAGAACGAGCCTTCTGCCGGCCTGCTGAGCGGCTATCCCTTCCAGTGCCTGGGCTTTACACCTGAGCACCAGCGGGACTTTATCGCCAGAGATCTGGGCCCAACCCTGGCCAACTCCACACACCACAATGTGAGGCTGCTGATGCTGGACGATCAGCGCCTGCTGCTGCCTCACTGGGCCAAGGTGGTGCTGACCGACCCAGAGGCCGCCAAGTACGTGCACGGCATCGCCGTGCACTGGTATCTGGATTTCCTGGCACCAGCAAAGGCCACCCTGGGAGAGACACACCGGCTGTTCCCTAACACCATGCTGTTTGCCAGCGAGGCCTGCGTGGGCTCCAAGTTTTGGGAGCAGTCCGTGAGGCTGGGATCTTGGGACAGGGGCATGCAGTACTCCCACTCTATCATCACCAATCTGCTGTATCACGTGGTGGGCTGGACAGACTGGAACCTGGCCCTGAATCCAGAGGGCGGCCCCAACTGGGTGAGAAATTTCGTGGATAGCCCCATCATCGTGGACATCACCAAGGATACATTCTACAAGCAGCCAATGTTTTATCACCTGGGCCACTTCTCTAAGTTTATCCCAGAGGGCAGCCAGAGGGTGGGCCTGGTGGCCAGCCAGAAGAACGACCTGGATGCCGTGGCCCTGATGCACCCTGATGGCTCCGCCGTGGTGGTGGTGCTGAATCGCTCTAGCAAGGACGTGCCTCTGACCATCAAGGATCCAGCCGTGGGCTTCCTGGAGACTATTTCCCCCGGCTATTCAATTCATACCTATCTGTGGAGAAGGCAGTGA
配列番号13 hSynプロモータのヌクレオチド配列(NCBI参照 NG_008437.1)
AGTGCAAGTGGGTTTTAGGACCAGGATGAGGCGGGGTGGGGGTGCCTACCTGACGACCGACCCCGACCCACTGGACAAGCACCCAACCCCCATTCCCCAAATTGCGCATCCCCTATCAGAGAGGGGGAGGGGAAACAGGATGCGGCGAGGCGCGTGCGCACTGCCAGCTTCAGCACCGCGGACAGTGCCTTCGCCCCCGCCTGGCGGCGCGCGCCACCGCCGCCTCAGCACTGAAGGCGCGCTGACGTCACTCGCCGGTCCCCCGCAAACTCCCCTTCCCGGCCACCTTGGTCGCGTCCGCGCCGCCGCCGGCCCAGCCGGACCGCACCACGCGAGGCGCGAGATAGGGGGGCACGGGCGCGACCATCTGCGCTGCGGCGCCGGCGACTCAGCGCTGCCTCAGTCTGCGGTGGGCAGCGGAGGAGTCGTGTCGTGCCTGAGAGCGCAG
配列番号14 AAV TTキャプシドタンパク質のアミノ酸配列
MAADGYLPDWLEDTLSEGIRQWWKLKPGPPPPKPAERHKDDSRGLVLPGYKYLGPFNGLDKGEPVNEADAAALEHDKAYDRQLDSGDNPYLKYNHADAEFQERLKEDTSFGGNLGRAVFQAKKRILEPLGLVEEPVKTAPGKKRPVEHSPAEPDSSSGTGKSGQQPARKRLNFGQTGDADSVPDPQPLGQPPAAPSGLGTNTMASGSGAPMADNNEGADGVGNSSGNWHCDSTWMGDRVITTSTRTWALPTYNNHLYKQISSQSGASNDNHYFGYSTPWGYFDFNRFHCHFSPRDWQRLINNNWGFRPKRLSFKLFNIQVKEVTQNDGTTTIANNLTSTVQVFTDSEYQLPYVLGSAHQGCLPPFPADVFMVPQYGYLTLNNGSQAVGRSSFYCLEYFPSQMLRTGNNFTFSYTFEDVPFHSSYAHSQSLDRLMNPLIDQYLYYLSRTNTPSGTTTMSRLQFSQAGASDIRDQSRNWLPGPCYRQQRVSKTAADNNNSDYSWTGATKYHLNGRDSLVNPGPAMASHKDDEEKYFPQSGVLIFGKQDSGKTNVDIEKVMITDEEEIRTTNPVATEQYGSVSTNLQSGNTQAATSDVNTQGVLPGMVWQDRDVYLQGPIWAKIPHTDGHFHPSPLMGGFGLKHPPPQILIKNTPVPANPSTTFSAAKFASFITQYSTGQVSVEIEWELQKENSKRWNPEIQYTSNYNKSVNVDFTVDTNGVYSEPRPIGTRYLTRNL
配列番号15 AAV2のFlip ITRのヌクレオチド配列
TTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAACTCCATCACTAGGGGTTCCT
配列番号16 AAV2のFlop ITRのヌクレオチド配列
AGGAACCCCTAGTGATGGAGTTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAA
配列番号17:ヒトGBA1アイソフォーム2のアミノ酸配列(NCBI参照 NP_001165282.1)
MELSMGPIQANHTGTGLLLTLQPEQKFQKVKGFGGAMTDAAALNILALSPPAQNLLLKSYFSEEGIGYNIIRVPMASCDFSIRTYTYADTPDDFQLHNFSLPEEDTKLKIPLIHRALQLAQRPVSLLASPWTSPTWLKTNGAVNGKGSLKGQPGDIYHQTWARYFVKFLDAYAEHKLQFWAVTAENEPSAGLLSGYPFQCLGFTPEHQRDFIARDLGPTLANSTHHNVRLLMLDDQRLLLPHWAKVVLTDPEAAKYVHGIAVHWYLDFLAPAKATLGETHRLFPNTMLFASEACVGSKFWEQSVRLGSWDRGMQYSHSIITNLLYHVVGWTDWNLALNPEGGPNWVRNFVDSPIIVDITKDTFYKQPMFYHLGHFSKFIPEGSQRVGLVASQKNDLDAVALMHPDGSAVVVVLNRSSKDVPLTIKDPAVGFLETISPGYSIHTYLWRRQ
配列番号18:ヒトGBA1アイソフォーム3のアミノ酸配列(NCBI参照 NP_001165283.1)
MEFSSPSREECPKPLSRVSIMAGSLTGLLLLQAVSWASGARPCIPKSFGYSSVVCVCNATYCDSFDPPTFPALGTFSRYESTRSGRRMELSMGPIQANHTGTGIGYNIIRVPMASCDFSIRTYTYADTPDDFQLHNFSLPEEDTKLKIPLIHRALQLAQRPVSLLASPWTSPTWLKTNGAVNGKGSLKGQPGDIYHQTWARYFVKFLDAYAEHKLQFWAVTAENEPSAGLLSGYPFQCLGFTPEHQRDFIARDLGPTLANSTHHNVRLLMLDDQRLLLPHWAKVVLTDPEAAKYVHGIAVHWYLDFLAPAKATLGETHRLFPNTMLFASEACVGSKFWEQSVRLGSWDRGMQYSHSIITNLLYHVVGWTDWNLALNPEGGPNWVRNFVDSPIIVDITKDTFYKQPMFYHLGHFSKFIPEGSQRVGLVASQKNDLDAVALMHPDGSAVVVVLNRSSKDVPLTIKDPAVGFLETISPGYSIHTYLWRRQ
配列番号19:ヒトGBA1遺伝子のコード配列の完全なヌクレオチド配列
atggagttttcaagtccttccagagaggaatgtcccaagcctttgagtagggtaagcatcatggctggcagcctcacaggattgcttctacttcaggcagtgtcgtgggcatcaggtgcccgcccctgcatccctaaaagcttcggctacagctcggtggtgtgtgtctgcaatgccacatactgtgactcctttgaccccccgacctttcctgcccttggtaccttcagccgctatgagagtacacgcagtgggcgacggatggagctgagtatggggcccatccaggctaatcacacgggcacaggcctgctactgaccctgcagccagaacagaagttccagaaagtgaagggatttggaggggccatgacagatgctgctgctctcaacatccttgccctgtcaccccctgcccaaaatttgctacttaaatcgtacttctctgaagaaggaatcggatataacatcatccgggtacccatggccagctgtgacttctccatccgcacctacacctatgcagacacccctgatgatttccagttgcacaacttcagcctcccagaggaagataccaagctcaagatacccctgattcaccgagccctgcagttggcccagcgtcccgtttcactccttgccagcccctggacatcacccacttggctcaagaccaatggagcggtgaatgggaaggggtcactcaagggacagcccggagacatctaccaccagacctgggccagatactttgtgaagttcctggatgcctatgctgagcacaagttacagttctgggcagtgacagctgaaaatgagccttctgctgggctgttgagtggataccccttccagtgcctgggcttcacccctgaacatcagcgagacttcattgcccgtgacctaggtcctaccctcgccaacagtactcaccacaatgtccgcctactcatgctggatgaccaacgcttgctgctgccccactgggcaaaggtggtactgacagacccagaagcagctaaatatgttcatggcattgctgtacattggtacctggactttctggctccagccaaagccaccctaggggagacacaccgcctgttccccaacaccatgctctttgcctcagaggcctgtgtgggctccaagttctgggagcagagtgtgcggctaggctcctgggatcgagggatgcagtacagccacagcatcatcacgaacctcctgtaccatgtggtcggctggaccgactggaaccttgccctgaaccccgaaggaggacccaattgggtgcgtaactttgtcgacagtcccatcattgtagacatcaccaaggacacgttttacaaacagcccatgttctaccaccttggccacttcagcaagttcattcctgagggctcccagagagtggggctggttgccagtcagaagaacgacctggacgcagtggcactgatgcatcccgatggctctgctgttgtggtcgtgctaaaccgctcctctaaggatgtgcctcttaccatcaaggatcctgctgtgggcttcctggagacaatctcacctggctactccattcacacctacctgtggcgtcgccagtga
配列番号20:nGUSBプロモータのヌクレオチド配列No.2
ATTCCTGCTGGGAAAAGCAAGTGGAGGTGCTCCTTGAAGAAACAGGGGGATCCCACCGATCTCAGGGGTTCTGTTCTGGCCTGCGGCCCTGGATCGTCCAGCCTGGGTCGGGGTGGGGAGCAGACCTCGCCCTTATCGGCTGGGGCTGAGGGTGAGGGTCCCGTTTCCCCAAAGGCCTAGCCTGGGGTTCCAGCCACAAGCCCTACCGGGCAGCGCCCGGCCCCGCCCCTCCAGGCCTGGCACTCGTCCTCAACCAAGATGGCGCGGATGGCTTCAGGCGCATCACGACACCGGCGCGTCACGCGACCCGCCCTACGGGCACCTCCCGCGCTTTTCTTAGCGCCGCAGACGGTGGCCGAGCGGGGGACCGGGAAGC
配列番号21 CAGプロモータのヌクレオチド配列No.2
ctagttattaatagtaatcaattacggggtcattagttcatagcccatatatggagttccgcgttacataacttacggtaaatggcccgcctggctgaccgcccaacgacccccgcccattgacgtcaataatgacgtatgttcccatagtaacgccaatagggactttccattgacgtcaatgggtggagtatttacggtaaactgcccacttggcagtacatcaagtgtatcatatgccaagtacgccccctattgacgtcaatgacggtaaatggcccgcctggcattatgcccagtacatgaccttatgggactttcctacttggcagtacatctacgtattagtcatcgctattaccatggtcgaggtgagccccacgttctgcttcactctccccatctcccccccctccccacccccaattttgtatttatttattttttaattattttgtgcagcgatgggggcggggggggggggggggcgcgcgccaggcggggcggggcggggcgaggggcggggcggggcgaggcggagaggtgcggcggcagccaatcagagcggcgcgctccgaaagtttccttttatggcgaggcggcggcggcggcggccctataaaaagcgaagcgcgcggcgggcgggagtcgctgcgacgctgccttcgccccgtgccccgctccgccgccgcctcgcgccgcccgccccggctctgactgaccgcgttactcccacaggtgagcgggcgggacggcccttctcctccgggctgtaattagcgcttggtttaatgacggcttgtttcttttctgtggctgcgtgaaagccttgaggggctccgggagggccctttgtgcgggggggagcggctcggggggtgcgtgcgtgtgtgtgtgcgtggggagcgccgcgtgcggcccgcgctgcccggcggctgtgagcgctgcgggcgcggcgcggggctttgtgcgctccgcagtgtgcgcgaggggagcgcggccgggggcggtgccccgcggtgcggggggggctgcgaggggaacaaaggctgcgtgcggggtgtgtgcgtgggggggtgagcagggggtgtgggcgcggcggtcgggctgtaacccccccctgcacccccctccccgagttgctgagcacggcccggcttcgggtgcggggctccgtacggggcgtggcgcggggctcgccgtgccgggcggggggtggcggcaggtgggggtgccgggcggggcggggccgcctcgggccggggagggctcgggggaggggcgcggcggcccccggagcgccggcggctgtcgaggcgcggcgagccgcagccattgccttttatggtaatcgtgcgagagggcgcagggacttcctttgtcccaaatctgtgcggagccgaaatctgggaggcgccgccgcaccccctctagcgggcgcggggcgaagcggtgcggcgccggcaggaaggaaatgggcggggagggccttcgtgcgtcgccgcgccgccgtccccttctccctctccagcctcggggctgtccgcggggggacggctgccttcgggggggacggggcagggcggggttcggcttctggcgtgtgaccggcggctctagagcctctgctaaccatgttcatgccttcttctttttcctacag
配列番号22 ヒトユビキチンC(UbC)プロモータの短いバージョンのヌクレオチド配列
Ggcctccgcgccgggttttggcgcctcccgcgggcgcccccctcctcacggcgagcgctgccacgtcagacgaagggcgcagcgagcgtcctgatccttccgcccggacgctcaggacagcggcccgctgctcataagactcggccttagaaccccagtatcagcagaaggacattttaggacgggacttgggtgactctagggcactggttttctttccagagagcggaacaggcgaggaaaagtagtcccttctcggcgattctgcggagggatctccgtggggcggtgaacgccgatgattatataaggacgcgccgggtgtggcacagctagttccgtcgcagccgggatttgggtcgcggttcttgtttgtggatcgctgtgatcgtcacttggt
配列番号23 ヒトユビキチンC(UbC)プロモータの長いバージョンのヌクレオチド配列
ccggaggcgcggcccaaaaccgcggagggcgcccgcggggggaggagtgccgctcgcgacggtgcagtctgcttcccgcgtcgctcgcaggactaggaaggcgggcctgcgagtcctgtcgccgggcgacgagtattctgagccggaatcttggggtcatagtcgtcttcctgtaaaatcctgccctgaacccactgagatcccgtgaccaaaagaaaggtctctcgccttgtccgctccttttcatcagggaagagccgctaagacgcctccctagaggcaccccgccacttgcggctactaatatattcctgcgcggcccacaccgtgtcgatcaaggcagcgtcggccctaaacccagcgccaagaacaaacacctagcgacactagcagtgaaccactcatcgcccgacgacccgaccggccccgaaagcaccggcggcccggcgagccaccctgccttcgcacacctctctggcggttcccgacatcagacccaggcgctcgttccaacgggacttgacccccaacccccctcgcgtcgttttaccgccgacaagggctcagaacttaccttctgcgaacactccgcccgacactccagcaactttgttccaccccccgtaccacccgccgttcttgggttccagaactccggaagcgattacgccctttcgagaataagcccactctacccgaccccgtggtagacccctgggactgcacttcaaacagtgactgacctcttgagccaaacagcagacaacgcccccgccgtcaataccgccacggcaacccgtcacgtgggcatggaaaccctcgcgcgcgggagcagcacagcactgcagtgggcaagacaaccgaatattacgtcccaccccggtggacggccatccacacgccatccgaaaagaggcagcgtcctgcgtcccaagcccggatcccatccgagaggacttagctgtccgcggcctggagaccactcccctccctattcactccgcagtcaaagaaaccagccaaaatacatggatagaagaattcatcgacttcgaggccaaaacttgatacgcgagccccaaccgctcacacaaaacacttcaaaaaatccgtggaaaactttacattagtaaacccagttatacattaaaagtcacaatctgatcatttaacaggcgatttaagaccggcaaaaaccgaaaaaacaatctg
配列番号24 ホスホグリセリン酸キナーゼ1(PGK)プロモータのヌクレオチド配列
Gacccctctctccagccactaagccagttgctccctcggctgacggctgcacgcgaggcctccgaacgtcttacgccttgtggcgcgcccgtccttgtcccgggtgtgatggcggggtgtggggcggagggcgtggcggggaagggccggcgacgagagccgcgcgggacgactcgtcggcgataaccggtgtcgggtagcgccagccgcgcgacggtaacgagggaccgcgacaggcagacgctcccatgatcactctgcacgccgaaggcaaacagtgcaggccgtgcggcgcttggcgttccttggaagggctgaatccccgcctcgtccttcgcagcggccccccgggtgttcccatcgccgcttctaggcccactgcgacgcttgcctgcacttcttacacgctctgggtcccagccgcggcgacgcaaagggccttggtgcgggtctcgtcggcgcagggacgcgtttgggtcccgacggaaccttttccgcgttggggttgggg
配列番号25 CBA/CBhプロモータのヌクレオチド配列No.1
AGATGTACTGCCAAGTAGGAAAGTCCCGTAAGGTCATGTACTGGGCATAATGCCAGGCGGGCCATTTACCGTCATTGACGTCAATAGGGGGCGTACTTGGCATATGATACACTTGATGTACTGCCAAGTGGGCAGTTTACCGTAAATACTCCACCCATTGACGTCAATGGAAAGTCCCTATTGGCGTTACTATGGGAACATACGTCATTATTGACGTCAATGGGCGGGGGTCGTTGGGCGGTCAGCCAGGCGGGCCATTTACCGTAAGTTATGTAACGCGGAACTCCATATATGGGCTATGAACTAATGACCCCGTAATTGATTACTATTAACCACGTTCTGCTTCACTCTCCCCATCTCCCCCCCCTCCCCACCCCCAATTTTGTATTTATTTATTTTTTAATTATTTTGTGCAGCGATGGGGGCGGGGGGGGGGGGGGCGCGCGCCAGGCGGGGCGGGGCGGGGCGAGGGGCGGGGCGGGGCGAGGCGGAGAGGTGCGGCGGCAGCCAATCAGAGCGGCGCGCTCCGAAAGTTTCCTTTTATGGCGAGGCGGCGGCGGCGGCGGCCCTATAAAAAGCGAAGCGCGCGGCGGAACTGAAAAACCAGAAAGTTAACTGGTAAGTTTAGTCTTTTTGTCTTTTATTTCAGGTCCTGGTGGTGCAAATCAAAGAACTGCTCCTCAGTGGATGTTGCCTTTACTTCTAGGCCTGTACGGAAGTGTTACTTCTGCTCTAAAAGCT
配列番号26 CBA/CBhプロモータのヌクレオチド配列No.2
AGATGTACTGCCAAGTAGGAAAGTCCCGTAAGGTCATGTACTGGGCATAATGCCAGGCGGGCCATTTACCGTCATTGACGTCAATAGGGGGCGTACTTGGCATATGATACACTTGATGTACTGCCAAGTGGGCAGTTTACCGTAAATACTCCACCCATTGACGTCAATGGAAAGTCCCTATTGGCGTTACTATGGGAACATACGTCATTATTGACGTCAATGGGCGGGGGTCGTTGGGCGGTCAGCCAGGCGGGCCATTTACCGTAAGTTATGTAACGCGGAACTCCATATATGGGCTATGAACTAATGACCCCGTAATTGATTACTATTAACCACGTTCTGCTTCACTCTCCCCATCTCCCCCCCCTCCCCACCCCCAATTTTGTATTTATTTATTTTTTAATTATTTTGTGCAGCGATGGGGGCGGGGGGGGGGGGGGCGCGCGCCAGGCGGGGCGGGGCGGGGCGAGGGGCGGGGCGGGGCGAGGCGGAGAGGTGCGGCGGCAGCCAATCAGAGCGGCGCGCTCCGAAAGTTTCCTTTTATGGCGAGGCGGCGGCGGCGGCGGCCCTATAAAAAGCGAAGCGCGCGGCGGGGAGTCGCTGCGTTGCCTTCGCCCCGTGCCCCGCTCCGCGCCGCCTCGCGCCGCCCGCCCCGGCTCTGACTGACCGCGTTACTCCCACAGGTGAGCGGGCGGGACGGCCCTTCTCCTCCGGGCTGTAATTAGCAAGAGGTAAGGGTTTAAGGGATGGTTGGTTGGTGGGGTATTAATGTTTAATTACCTGTTTTACAGGCCTGAAATCACTTGGTTTTAGGTTGG
配列番号27 JeTプロモータのヌクレオチド配列
GAATTCGGGCGGAGTTAGGGCGGAGCCAATCAGCGTGCGCCGTTCCGAAAGTTGCCTTTTATGGCTGGGCGGAGAATGGGCGGTGAACGCCGATGATTATATAAGGACGCGCCGGGTGTGGCACAGCTAGTTCCGTCGCAGCCGGGATTTGGGTCGCGGTTCTTGTTTGTGGATCCCTGTGATCGTCACTTGACA
配列番号28 ヒト成長ホルモンポリAのヌクレオチド配列
ACGGGTGGCATCCCTGTGACCCCTCCCCAGTGCCTCTCCTGGCCCTGGAAGTTGCCACTCCAGTGCCCACCAGCCTTGTCCTAATAAAATTAAGTTGCATCATTTTGTCTGACTAGGTGTCCTTCTATAATATTATGGGGTGGAGGGGGGTGGTATGGAGCAAGGGGCAAGTTGGGAAGACAACCTGTAGGGCCTGCGGGGTCTATTGGGAACCAAGCTGGAGTGCAGTGGCACAATCTTGGCTCACTGCAATCTCCGCCTCCTGGGTTCAAGCGATTCTCCTGCCTCAGCCTCCCGAGTTGTTGGGATTCCAGGCATGCATGACCAGGCTCAGCTAATTTTTGTTTTTTTGGTAGAGACGGGGTTTCACCATATTGGCCAGGCTGGTCTCCAACTCCTAATCTCAGGTGATCTACCCACCTTGGCCTCCCAAATTGCTGGGATTACAGGCGTGAACCACTGCTCCCTTCCCTGTCCTTCTGATTTTGTAGGTAACCACGTGCGGACCGA
配列表4、9 <223>組換え構築物
配列表11 <223>ヒトGBA1をコードするヌクレオチド配列(IDT最適化配列)
配列表12 <223>ヒトGBA1をコードするヌクレオチド配列(GenScript最適化配列)
配列表14 <223>AAV TTキャプシドタンパク質
配列表15 <223>AAV2のフリップITR
配列表16 <223>AAV2のフロップITR
配列表19 <223>ヒトGBA1遺伝子バリアント
配列表20 <223>nGUSBプロモータNo.2
配列表21 <223>CAGプロモータNo.2
配列表22 <223>ヒトユビキチンC(UbC)プロモータの短いバージョン
配列表23 <223>ヒトユビキチンC(UbC)プロモータの長いバージョン
配列表24 <223>ホスホグリセリン酸キナーゼ1(PGK)プロモータ
配列表25、26 <223>CBA/CBhプロモータ
配列表27 <223>JeTプロモータのヌクレオチド配列
配列表28 <223>ヒト成長ホルモンポリAのヌクレオチド配列

Claims (34)

  1. グルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子を含む核酸構築物を含むウイルス粒子。
  2. 前記導入遺伝子が、
    a)配列番号1、7、11、12および19からなる群より選択されるヌクレオチド配列、または
    b)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードするヌクレオチド配列であって、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5、6、8、17または18を含む、ヌクレオチド配列
    を含む、請求項1に記載のウイルス粒子。
  3. 前記核酸構築物が、前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータをさらに含み、前記プロモータが、好ましくは、少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にする、請求項1または2に記載のウイルス粒子。
  4. 前記プロモータが遍在性プロモータ、特に配列番号2または20を含むかまたはそれからなるGusBプロモータ、配列番号9または21を含むかまたはそれからなるCAGプロモータ、配列番号27を含むかまたはそれからなるJeTプロモータ、および配列番号13を含むかまたはそれからなるhSynプロモータからなる群より選択されるプロモータである、請求項3に記載のウイルス粒子。
  5. 少なくともニューロンおよびミクログリア細胞を同時に標的とする、請求項1~4のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  6. 少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を同時に標的とする、請求項1~5のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  7. 好ましくはAAV2、AAV5、AAV9、AAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV TTからなる群より選択されるキャプシドタンパク質を含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子である、請求項1~6のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  8. 好ましくは配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも98.5%、好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含むAAV TTキャプシドタンパク質を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  9. 前記核酸構築物が、ポリアデニル化シグナル配列、好ましくは配列番号28または3、より好ましくは配列番号28を含むポリアデニル化シグナル配列をさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  10. 前記核酸構築物が、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくは配列番号15および/もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなるAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれる、請求項1~9のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  11. 前記ウイルスベクターが、配列番号4または配列番号4と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  12. 前記核酸構築物が、プロモータの制御下でヒトグルコセレブロシダーゼのコード配列を含み、少なくともドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞の両方における前記ヒトグルコセレブロシダーゼの発現を可能にする核酸構築物であり、前記ウイルス粒子は、少なくとも黒質緻密部のドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞を標的とするウイルス粒子、典型的にはAAV2、AAV5、AAV9からなる群より選択されるキャプシドタンパク質を含むAAV粒子の中から選択される、請求項1~11のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  13. 前記核酸構築物が、プロモータの制御下でヒトグルコセレブロシダーゼのコード配列を含み、少なくともドーパミン作動性ニューロンおよびミクログリア細胞の両方、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質のニューロンにおける前記ヒトグルコセレブロシダーゼの発現を可能にする核酸構築物であり、前記ウイルス粒子は、逆行性輸送を伴うウイルス粒子、典型的にはAAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV-TTからなる群より選択されるAAVretroキャプシドタンパク質を含むウイルス粒子の中から選択される、請求項1~11のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  14. 前記ウイルス粒子が、
    a)ヒトグルコセレブロシダーゼをコードする導入遺伝子であって、配列番号19またはヒトグルコセレブロシダーゼをコードする配列を含み、ヒトグルコセレブロシダーゼが配列番号5または8を含む、導入遺伝子;
    b)前記導入遺伝子に作動可能に連結されたプロモータであって、好ましくは少なくとも黒質緻密部(SNc)の神経細胞およびミクログリア細胞における前記導入遺伝子の発現を可能にし、好ましくは配列番号9もしくは21を含むかもしくはそれからなるCAGプロモータ、または配列番号2もしくは20を含むかもしくはそれからなるGusBプロモータ、または配列番号27を含むかもしくはそれからなるJeTプロモータ、または配列番号13を含むかもしくはそれからなるhSynプロモータである、プロモータ;
    c)ポリアデニル化シグナル配列であって、好ましくは配列番号28または3、好ましくは配列番号28を含むポリアデニル化シグナル配列;
    を含む核酸構築物を含み、前記ウイルス粒子は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子、好ましくはAAV TTのキャプシドタンパク質を含み、より好ましくは配列番号14または配列番号14と少なくとも98.5%、好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)粒子であり、前記核酸構築物が、5’ITRおよび3’ITR配列、好ましくはアデノ随伴ウイルスの5’ITRおよび3’ITR配列、より好ましくはAAV2血清型由来の5’ITRおよび3’ITR配列をさらに含むウイルスベクターに含まれ、5’ITRおよび3’ITR配列の各々が、独立して、配列番号15もしくは16の配列または配列番号15および/もしくは16と少なくとも80%もしくは少なくとも90%の同一性を有する配列を含むかまたはそれらからなり、好ましくは5’ITRが配列番号15を含み、3’ITRが配列番号16を含む、請求項1~11または13のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  15. 逆行性輸送が可能なキャプシドタンパク質(AAVretro)を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  16. インビボ播種アッセイで決定される、非ヒト霊長動物の尾状核または被殻核への実質注入後に大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質における播種が可能である、請求項15に記載のウイルス粒子。
  17. a)緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする導入遺伝子を含むrAAVを、実質内注入によって非ヒト霊長動物の交連後被殻に注入する工程、および
    b)注入の約1ヶ月後に、大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域においてGFPを発現するニューロンの数を計測する工程
    を含む、インビボ播種アッセイ。
  18. 大脳皮質、好ましくは尾状被殻核を神経支配する脳領域においてGFPを発現するニューロンの数を、非ヒト霊長動物の交連後被殻に緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする導入遺伝子を含むAAV-TTを実質内注入によって注入することによって実施される対照実験と比較する工程c)をさらに含む、請求項17に記載のインビボ播種アッセイ。
  19. 大脳皮質、好ましくは少なくとも黒質緻密部および大脳皮質に、請求項17~18のいずれか一項に記載のインビボ播種アッセイで決定されるAAV-TTと少なくとも同じレベルまで播種することができるAAVretroの中から選択される、請求項1~16のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  20. 前記AAVretroが、AAV-MNM004、AAV-MNM008およびAAV-TTからなる群より選択される、請求項1~16および19のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  21. 好ましくは配列番号14のアミノ酸配列または配列番号14と少なくとも98.5%、好ましくは99%もしくは99.5%の同一性を有する配列を含むAAV TTキャプシドタンパク質を含む、請求項1~16または19~20のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  22. 治療に使用するための、請求項1~16または19~21のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  23. シヌクレイノパチーの治療を必要とする対象において遺伝子療法によってシヌクレイノパチーを治療するのに使用するための、請求項1~16または19~21のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  24. 前記シヌクレイノパチーがヒト孤発性シヌクレイノパチーである、請求項23に記載の使用のためのウイルス粒子。
  25. 前記シヌクレイノパチーがパーキンソン病、典型的には孤発性パーキンソン病である、請求項23または24に記載の使用のためのウイルス粒子。
  26. 治療される前記対象が、進行期のシヌクレイノパチー、典型的には少なくともH-Yステージ3のパーキンソン病を有する患者の中から選択される、請求項23~25のいずれか一項に記載の使用のためのウイルス粒子。
  27. 前記シヌクレイノパチーが、LRRK2、SNCA、VPS35、GCH1、ATXN2、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、CHCHD2、GBA1、PRKN、PINK1、DJ1、ATP13A2、PLA2G6、FBXO7、DNAJC6、SYNJ1、SPG11、VPS13C、PODXL、PTRHD1、RAB39B、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、およびCHCHD2からなる群より選択される遺伝子における少なくとも1つの突然変異に関連しない、請求項23~26のいずれか一項に記載の使用のためのウイルス粒子。
  28. 好ましくは黒質緻密部および/または尾状被殻核の脳領域に、実質内投与によって前記対象に投与される、請求項23~27のいずれか一項に記載の使用のためのウイルス粒子。
  29. 神経障害性ゴーシェ病の治療に使用するための、請求項1~16または19~21のいずれか一項に記載のウイルス粒子。
  30. シヌクレイノパチー、好ましくはパーキンソン病、より具体的には孤発性パーキンソン病を、その治療を必要とする対象において治療する方法であって、治療有効量の請求項1~16または19~21のいずれか一項に記載のウイルス粒子を前記対象に投与することを含む方法。
  31. 治療される前記対象が、進行期のシヌクレイノパチー、典型的には少なくともH-Yステージ3のパーキンソン病を有する患者の中から選択される、請求項30に記載のシヌクレイノパチーを治療する方法。
  32. 前記シヌクレイノパチーが、LRRK2、SNCA、VPS35、GCH1、ATXN2、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、CHCHD2、GBA1、PRKN、PINK1、DJ1、ATP13A2、PLA2G6、FBXO7、DNAJC6、SYNJ1、SPG11、VPS13C、PODXL、PTRHD1、RAB39B、DNAJC13、TMEM230、GIGYF2、HTRA2、RIC3、EIF4G1、UCHL1、およびCHCHD2からなる群より選択される遺伝子における少なくとも1つの突然変異に関連しない、請求項30または31に記載のシヌクレイノパチーを治療する方法。
  33. 前記ウイルス粒子が、好ましくは黒質緻密部および/または尾状被殻核の脳領域に、実質内投与によって前記対象に投与される、請求項30~32に記載のシヌクレイノパチーを治療する方法。
  34. 神経障害性ゴーシェ病を、その治療を必要とする対象において治療する方法であって、治療有効量の請求項1~16または19~21のいずれか一項に記載のウイルス粒子を前記対象に投与することを含む方法。
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