JP2023510392A - フェニルケトン尿症に対するアデノ随伴ウイルスベースの遺伝子治療 - Google Patents
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Abstract
Description
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本出願は、2020年1月16日に出願された米国特許出願第62/962,011号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容は本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年1月16日に出願された米国特許出願第62/962,011号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容は本明細書に組み込まれる。
フェニルケトン尿症(PKU)は、肝酵素フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)の遺伝子における突然変異によって特徴づけられる常染色体劣性の遺伝性代謝疾患であり、その遺伝子を非機能性にする。PAHは、アミノ酸フェニルアラニン(Phe)をアミノ酸チロシンに代謝するために必要である。PAH活性が低下すると、フェニルアラニンが蓄積し、フェニルピルビン酸(フェニルケトンとしても既知である)に変換される。未治療のままでは、PKUは、精神遅滞、発作、及び他の深刻な医学的問題を引き起こす可能性がある。現在、この疾患の治療法はなく、標準治療は、大量のタンパク質を含む食品を最小限に抑えるように食事を管理することである。
インビボで治療用タンパク質を産生するベクターの使用は、疾患の治療のために望ましいが、インビボでの所望の治療用タンパク質の産生が不十分であることを含む様々な要因によって制限される。
本発明は、とりわけ、遺伝子治療を使用したPKUの有効な治療のための方法及び組成物を提供する。本発明は、コドン最適化ヒトPAHを含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを使用した疾患の動物モデルにおける、PKUの治療の成功という驚くべき発見に一部基づいている。例えば、後述の実施例の節でより詳細に記載するように、PAHをコードするrAAVベクターの投与は、効率的なタンパク質発現をもたらした。さらに、AAV8カプシド及びコドン最適化ヒトPAHをコードするrAAVベクターは、PKUマウスの血漿及び脳の両方において、フェニルアラニンレベルを低下させ、チロシン及びトリプトファンレベルを増加させるのに特に効果的であった。したがって、本発明者らは、本明細書に記載される遺伝子治療アプローチが、PKUの治療において非常に効果的であり得ることを実証した。
一態様において、本発明は、ヒトPAHをコードするコドン最適化配列を含むrAAVを提供し、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%の同一性を有する。
いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも75%の同一性を有する。いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも80%の同一性を有する。いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも85%の同一性を有する。いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも90%の同一性を有する。いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも95%の同一性を有する。いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも99%の同一性を有する。
いくつかの実施形態において、コドン最適化配列は、配列番号11~27のうちの1つと同一である。
いくつかの実施形態において、rAAVは、AAV8カプシドをコードする。
いくつかの実施形態において、rAAV8カプシドは、野生型AAV8カプシドと比較して改善された肝臓トロピズムを有する修飾AAV8カプシドである。
いくつかの実施形態において、AAV8カプシドは、野生型AAVカプシドと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有する。
いくつかの実施形態において、rAAVは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)配列をさらに含む。
いくつかの実施形態において、WPRE配列は、天然に存在するWPRE配列である。
いくつかの実施形態において、WPRE配列は、修飾WPRE配列である。いくつかの実施形態において、WPRE配列は、野生型WPRE、WPRE3、またはWPREmut6delATGから選択される。
いくつかの実施形態において、rAAVは、肝臓特異的プロモーターをさらに含む。
いくつかの実施形態において、肝臓特異的プロモーターは、トランスサイレチンプロモーター(TTR)である。
いくつかの実施形態において、rAAVは、シス作用調節モジュール(CRM)を含む。
いくつかの実施形態において、ベクターは、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれ以上のCRMリピートを含む。
いくつかの実施形態において、CRMは、CRM8である。
いくつかの実施形態において、rAAVは、PAH配列の上流にイントロンをさらに含む。
いくつかの実施形態において、イントロンは、マウス微小ウイルス(MVM)イントロンである。
一態様において、本発明は、PKUを治療する方法であって、治療を必要とする対象に、ヒトフェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)をコードするコドン最適化配列であって、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%の同一性を有するコドン最適化配列、を含むrAAVを投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、PAHをコードするコドン最適化配列は40%及び80%のGC含有率を含む。例えば、いくつかの実施形態において、PAHをコードするコドン最適化配列は、約40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%のGC含有率を含む。いくつかの実施形態において、PAHをコードするコドン最適化配列は、10個以下のCpGアイランド配列を含む。例えば、いくつかの実施形態において、PAHをコードするコドン最適化配列は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、または0個のCpGアイランド配列を含む。いくつかの実施形態において、PAHをコードするコドン最適化配列は、6個未満のCpGアイランド配列を含む。
いくつかの実施形態において、rAAVを投与することは、対照と比較して、対象における血漿フェニルアラニン(Phe)レベルの低下をもたらす。
いくつかの実施形態において、rAAVを投与することは、対照と比較して、対象における血漿チロシンレベルの増加をもたらす。
いくつかの実施形態において、rAAVを投与することは、対照と比較して、対象における血漿トリプトファンレベルの増加をもたらす。
いくつかの実施形態において、対照は、対象における血漿Phe、血漿チロシン、及び/または血漿トリプトファンの治療前レベルである。
いくつかの実施形態において、対照は、履歴データに基づく血漿Phe、血漿チロシン、及び/または血漿トリプトファンの参照レベルである。例えば、履歴データ(例えば、組織試料の測定値、タンパク質またはmRNAの測定値)は、他の患者、同じ患者(例えば、治療前)、または健康な個体から取得することができる。
いくつかの実施形態において、rAAVは、約1×1010vg/kg、約1×1011vg/kg、約1×1012vg/kg、約1×1013vg/kg、約1×1014vg/kg、または約1×1015vg/kgの用量で投与される。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、全身投与される。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、静脈内投与される。
定義
アデノ随伴ウイルス(AAV):本明細書で使用される場合、「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」または組換えAAV(「rAAV」)という用語には、1型AAV、2型AAV、3型AAV(3A型及び3B型を含む)、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、及びヒツジAAVが含まれるが、これらに限定されない(例えば、Fields et al.,Virology,volume 2,chapter 69(4th ed.,Lippincott-Raven Publishers);Gao et al.,J.Virology 78:6381-6388(2004);Mori et al.,Virology 330:375-383(2004)を参照されたい)。典型的には、AAVは、分裂細胞及び非分裂細胞の両方に感染することができ、宿主細胞のゲノムに組み込まれることなく、染色体外状態で存在することができる。AAVベクターは、遺伝子治療に一般的に使用される。AAVはまた、コドン最適化AAVを含む。
アデノ随伴ウイルス(AAV):本明細書で使用される場合、「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」または組換えAAV(「rAAV」)という用語には、1型AAV、2型AAV、3型AAV(3A型及び3B型を含む)、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、及びヒツジAAVが含まれるが、これらに限定されない(例えば、Fields et al.,Virology,volume 2,chapter 69(4th ed.,Lippincott-Raven Publishers);Gao et al.,J.Virology 78:6381-6388(2004);Mori et al.,Virology 330:375-383(2004)を参照されたい)。典型的には、AAVは、分裂細胞及び非分裂細胞の両方に感染することができ、宿主細胞のゲノムに組み込まれることなく、染色体外状態で存在することができる。AAVベクターは、遺伝子治療に一般的に使用される。AAVはまた、コドン最適化AAVを含む。
投与:本明細書で使用される場合、「投与すること」、「送達すること」または「導入すること」という用語は、rAAVベクターの効率的な送達をもたらす方法または経路によって、PAHをコードするrAAVベクターを対象に送達することとの関連において同義的に使用される。例えば、静脈内、皮下、または経皮を含む、rAAVベクターを投与するための様々な方法が、当該技術分野において既知である。rAAVベクターの経皮投与は、「遺伝子銃」または微粒子銃送達システムの使用によって行うことができる。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、非ウイルス性脂質ナノ粒子を介して投与される。
動物:本明細書で使用される場合、「動物」という用語は、動物界の任意のメンバーを指す。いくつかの実施形態において、「動物」は、発生の任意の段階にあるヒトを指す。いくつかの実施形態において、「動物」は、発生の任意の段階にある非ヒト動物を指す。ある特定の実施形態において、非ヒト動物は、哺乳動物(例えば、げっ歯類、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、霊長類、及び/またはブタ)である。いくつかの実施形態において、動物には、哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、昆虫、及び/または蠕虫が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、動物は、トランスジェニック動物、遺伝子操作動物、及び/またはクローンであり得る。
およそまたは約:本明細書で使用される、関心の1つ以上の値に適用される、「およそ」または「約」という用語は、記述される参照値と類似する値を指す。ある特定の実施形態において、「およそ」または「約」という用語は、別途記載のない限り、または別様に前後関係から明白な場合を除いて、表示された参照値(を上回るかまたは下回る)のいずれかの25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ未満の範囲内に含まれる値域を指す(この数が可能な値の100%を超える場合を除く)。
活性な:本明細書で使用される場合、「活性な」という句は、生物系、特に生物において活性を有する任意の薬剤の特徴を指す。例えば、生物に投与されたときに、その生物に対して生物学的効果を有する薬剤は、活性または生物学的に活性であるとみなされる。特定の実施形態において、ペプチドが活性または生物学的に活性である場合、そのペプチドの少なくとも1つの生物学的活性を共有するペプチドの一部は、典型的には「活性な」部分と称される。
機能的等価物または誘導体:本明細書で使用される場合、「機能的等価物」または「機能的誘導体」という用語は、アミノ酸配列の機能的誘導体との関連において、元の配列と実質的に同様の生物学的活性(機能的または構造的のいずれか)を保持する分子を示す。機能的誘導体または等価物は、天然の誘導体であり得るか、または合成的に調製される。例示的な機能的誘導体には、1つ以上のアミノ酸の置換、欠失、または付加を有するアミノ酸配列が含まれるが、但し、タンパク質の生物学的活性が保存されるものとする。置換するアミノ酸は、望ましくは、置換されるアミノ酸と同様の化学物理的特性を有する。望ましい同様の化学物理的特性としては、電荷、かさ高さ、疎水性、親水性等が挙げられる。
インビトロ:本明細書で使用される場合、「インビトロ」という用語は、多細胞生物内ではなく、人工環境において、例えば、試験管または反応容器内において、細胞培養において起こる事象を指す。
インビボ:本明細書で使用される場合、「インビボ」という用語は、ヒト及び非ヒト動物等の多細胞生物内で起こる事象を指す。細胞ベースの系との関連において、この用語は、(例えば、インビトロ系とは対照的に)生細胞内で起こる事象を指すために使用され得る。
IRES:本明細書で使用される場合、「IRES」という用語は、任意の好適な内部リボソームエントリー部位配列を指す。
単離された:本明細書で使用される場合、「単離された」という用語は、(1)最初に生成されたときに関連していた構成成分のうちの少なくともいくつかから分離された(天然環境において、及び/または実験環境においてに関わらず)、及び/または(2)人間の手によって生成、調製、及び/または製造された物質及び/または実体を指す。単離された物質及び/または実体は、それらが最初に関連していた他の構成成分の少なくとも約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約98%、約99%、実質的に100%、または100%から分離され得る。いくつかの実施形態において、単離された薬剤は、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%を超える、実質的に100%、または100%純度である。本明細書で使用される場合、物質が実質的に他の構成成分を含まない場合、それは「純粋」である。本明細書で使用される場合、「単離された細胞」という用語は、多細胞生物に含まれない細胞を指す。
ポリペプチド:「ポリペプチド」という用語は、本明細書で使用される場合、ペプチド結合を介して一緒に連結されたアミノ酸の連続鎖を指す。この用語は、任意の長さのアミノ酸鎖を指すために使用されるが、当業者には、この用語が、長い鎖に限定されないことと、ペプチド結合を介して連結された2つのアミノ酸を含む最小鎖を指すこともあることとが理解されよう。当業者に既知のように、ポリペプチドは加工されていても及び/または修飾されていてもよい。
タンパク質:本明細書で使用される「タンパク質」という用語は、個別の単位として機能する1つ以上のポリペプチドを指す。単一のポリペプチドが、個別の機能単位であり、個別の機能単位を形成するために他のポリペプチドとの永続的または一時的な物理的会合を必要としない場合、「ポリペプチド」及び「タンパク質」という用語は互換的に使用され得る。個別の機能単位が、互いに物理的に会合する1つより多くのポリペプチドからなる場合、「タンパク質」という用語は、物理的に結合され、かつ個別の単位として一緒に機能する複数のポリペプチドを指す。
調節エレメント:本明細書で使用される場合、「調節エレメント」という用語は、転写制御エレメントを指し、具体的には、遺伝子の転写を調節及び/または制御することができる、非コードシス作用性転写制御エレメントを指す。調節エレメントは、少なくとも1つの転写因子結合部位、例えば、組織特異的転写因子のための少なくとも1つの結合部位を含む。本明細書に記載される実施形態において、調節エレメントは、肝臓特異的転写因子のための少なくとも1つの結合部位を有する。典型的には、調節エレメントは、調節エレメントなしでプロモーター単独からの遺伝子の転写と比較した場合、プロモーターによって駆動される遺伝子発現を増加させるかまたは増強する。したがって、調節エレメントは、特にエンハンサー配列を含むが、転写を増強する調節エレメントは、典型的な遙か上流のエンハンサー配列に限定されず、それらが調節する遺伝子の任意の距離に存在し得ることを理解されたい。当該技術分野で理解されているように、転写を調節する配列は、インビボで調節される遺伝子の上流(例えば、プロモーター領域内)または下流(例えば、3’UTR内)のいずれかに位置し得、かつ、遺伝子のすぐ近くに、またはより遠くに位置し得る。調節エレメントは、天然に存在する配列、そのような調節エレメント(の一部)の組み合わせ、または調節エレメントのいくつかのコピー、例えば、天然に存在しない配列のいずれかを含むことができる。したがって、調節エレメントは、天然に存在する調節エレメント、及び所望の発現レベルを達成するように最適化または操作された調節エレメントを含む。
対象:本明細書で使用される、「対象」という用語は、ヒトまたは任意の非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、または霊長類)を指す。ヒトは、出生前及び出生後の形態を含む。多くの実施形態において、対象はヒトである。対象は、患者であり得、患者は、疾患の診断または治療のために医療提供者を訪れるヒトを指す。「対象」という用語は、本明細書において、「個体」または「患者」と互換的に使用される。対象は、疾患もしくは障害に苦しんでいる可能性があるかまたはそれらにかかり易いが、疾患または障害の症状を表してもまたは表さなくてもよい。
実質的に:本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、対象とする特徴もしくは性質のすべてまたはほぼすべての範囲もしくは程度を表す定性的状態を指す。生物学分野における当業者には、生物学的及び化学的な現象が、あるとしてもめったに完全にまで至らないか及び/または完全性まで進まないかあるいは確かな結果に達しないまたは近づかないものと理解されよう。「実質的に」という用語は、したがって、多くの生物学的及び化学的な現象に内在する潜在的な完全性の欠如を表現するために使用される。
実質的な相同性:「実質的な相同性」という句は、アミノ酸配列または核酸配列間の比較を指すために本明細書で使用される。当業者には理解されるように、2つの配列が、対応する位置に相同な残基を含む場合、それらは一般に「実質的に相同である」とみなされる。相同な残基は、同一の残基であり得る。代替的に、相同な残基は、非同一の残基であってもよく、適切に類似した構造的及び/または機能的特徴を有する。例えば、当業者には周知であるように、ある特定のアミノ酸は、典型的には、「疎水性」もしくは「親水性」アミノ酸として、及び/または「極性」もしくは「非極性」側鎖を有するものとして分類される。あるアミノ酸を同じ種類の別のアミノ酸に置換することは、しばしば「相同」置換とみなされ得る。
当該技術分野で周知であるように、アミノ酸配列または核酸配列は、ヌクレオチド配列用のBLASTN及びBLASTP、ギャップ付きBLAST、及びアミノ酸配列用のPSI-BLAST等の市販のコンピュータープログラムで利用可能なものを含む、様々なアルゴリズムのいずれかを使用して比較することができる。例示的なそのようなプログラムは、Altschul,et al.,basic local alignment search tool,J.Mol.Biol.,215(3):403-410,1990;Altschul,et al.,Methods in Enzymology;Altschul,et al.,“Gapped BLAST and PSI-BLAST:a new generation of protein database search programs”,Nucleic Acids Res.25:3389-3402,1997;Baxevanis,et al.,Bioinformatics:A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins,Wiley,1998;及びMisener,et al.,(eds.),Bioinformatics Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology,Vol.132),Humana Press,1999に記載されている。相同な配列を同定することに加えて、上述のプログラムは、典型的には、相同性の程度の指標を提供する。いくつかの実施形態において、2つの配列の対応する残基の少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上が、関連する残基のストレッチにわたって相同である場合、それらの配列は実質的に相同であるとみなされる。いくつかの実施形態において、関連するストレッチは完全な配列である。いくつかの実施形態において、関連するストレッチは、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、またはそれ以上の残基である。
実質的な同一性:「実質的な同一性」という句は、アミノ酸配列または核酸配列間の比較を指すために本明細書で使用される。当業者には理解されるように、2つの配列が、対応する位置に同一の残基を含む場合、それらは一般に「実質的に同一である」とみなされる。当該技術分野で周知であるように、アミノ酸配列または核酸配列は、ヌクレオチド配列用のBLASTN及びBLASTP、ギャップ付きBLAST、及びアミノ酸配列用のPSI-BLAST等の市販のコンピュータープログラムで利用可能なものを含む、様々なアルゴリズムのいずれかを使用して比較することができる。例示的なそのようなプログラムは、Altschul,et al.,Basic local alignment search tool,J.Mol.Biol.,215(3):403-410,1990;Altschul,et al.Methods in Enzymology;Altschul et al.,Nucleic Acids Res.25:3389-3402,1997;Baxevanis et al.,Bioinformatics:A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins,Wiley,1998;及びMisener,et al.,(eds.),Bioinformatics Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology,Vol.132),Humana Press,1999に記載されている。同一の配列を同定することに加えて、上述のプログラムは、典型的には、同一性の程度の指標を提供する。いくつかの実施形態において、2つの配列の対応する残基の少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上が、関連する残基のストレッチにわたって同一である場合、それらの配列は実質的に同一であるとみなされる。いくつかの実施形態において、関連するストレッチは完全な配列である。いくつかの実施形態において、関連するストレッチは、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、またはそれ以上の残基である。
罹患している:疾患、障害、及び/または状態に「罹患している」個体は、その疾患、障害、及び/または状態であると診断されているか、またはそれらの1つ以上の症状を示す。
治療的有効量:本明細書で使用される場合、治療剤の「治療的有効量」という用語は、疾患、障害及び/または状態に苦しんでいるかまたはそれらにかかり易い対象へ投与するときに、疾患、障害及び/または状態の症状(複数可)の発現を治療、診断、予防及び/または遅延させるために十分な量を意味する。治療的有効量は典型的に、少なくとも1回用量を含む投与計画によって投与されるものであることが当業者には分かるであろう。
治療:本明細書で使用する場合、「治療する」、「治療」または「治療すること」という用語は、特定の疾患、傷害及び/または状態の1つ以上の症状もしくは特徴を部分的にまたは完全に軽減、改善、緩和、阻害もしくは予防するために、それらの開始を遅らせるために、その重症度を軽減するために、及び/またはそれらの発生率を低下させるために用いられる任意の方法を指す。治療は、疾患に関連する病状の発症リスクを低下させる目的で、疾患の兆候を示さない及び/または疾患の初期兆候のみを示す対象へも施されてよい。
本明細書における終点による数値範囲の列挙は、その範囲内に含まれるすべての数及び分画を含む(例えば、1~5は、1、1.5、2、2.75、3、3.9、4、及び5を含む)。また、すべての数及びその分画は、「約」という用語によって修飾されると推測されることも理解されたい。
本発明の様々な態様は、以下の節において詳細に記載される。節の使用は、本発明を限定するものではない。各節は、本発明の任意の態様に適用することができる。本出願において、「または」の使用は、別途記載のない限り、「及び/または」を意味する。本明細書で使用される場合、単数形の「a」、「an」及び「the」は、文脈により明らかにそうではないと指示されない限り、単数及び複数の両方の指示対象を含む。
本発明はとりわけ、野生型またはコドン最適化フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)をコードするrAAVベクターを使用してPKUを治療するための方法及び組成物を提供する。具体的には、本発明は、PKUの少なくとも1つの症状または特徴が、強度、重症度、または頻度において低減されるように、ヒトPAHをコードする、野生型またはコドン最適化配列を含むrAAVを有効用量で投与することによって、PKUを治療する方法を提供する。本明細書に記載される遺伝子治療法は、フェニルアラニンレベルの正常化に特に有効であった。
フェニルケトン尿症(PKU)
本発明は、PKUに罹患しているか、またはPKUにかかり易い対象を治療するために使用され得る。PKUは、肝酵素PAHの遺伝子における突然変異によって特徴づけられる常染色体劣性の遺伝性代謝疾患であり、その遺伝子を非機能性にする。PAHは、アミノ酸フェニルアラニン(Phe)をアミノ酸チロシンに代謝するために必要である。PAH活性が低下すると、フェニルアラニンが蓄積し、尿中で検出可能なフェニルピルビン酸(フェニルケトンとしても既知である)に変換される。
本発明は、PKUに罹患しているか、またはPKUにかかり易い対象を治療するために使用され得る。PKUは、肝酵素PAHの遺伝子における突然変異によって特徴づけられる常染色体劣性の遺伝性代謝疾患であり、その遺伝子を非機能性にする。PAHは、アミノ酸フェニルアラニン(Phe)をアミノ酸チロシンに代謝するために必要である。PAH活性が低下すると、フェニルアラニンが蓄積し、尿中で検出可能なフェニルピルビン酸(フェニルケトンとしても既知である)に変換される。
フェニルアラニンは、大型の中性アミノ酸(LNAA)である。LNAAは、大型中性アミノ酸輸送体(LNAAT)を介した血液脳関門(BBB)を横断する輸送について競合する。血中の過剰なPheは、輸送体を飽和させ、脳内の他のLNAAのレベルを低下させる傾向がある。これらの他のアミノ酸のうちのいくつかは、タンパク質及び神経伝達物質の合成に必要であるため、Pheの蓄積は、脳の発達を妨げ、精神遅滞を引き起こす可能性がある。
脳の発達の妨げに加えて、この疾患は、発作、白皮症、多動、発育不全、皮膚発疹(湿疹)、小頭症、及び/または罹患する乳児の汗及び尿の「かび臭い」臭気(産生されるケトンの1つであるフェニル酢酸に起因する)を含む様々な症状を臨床的に呈し得る。未治療の小児は、典型的には、出生時は正常であるが、精神的及び社会的スキルが遅れ、頭部サイズが正常より著しく小さく、多くの場合、進行性の脳機能障害を示す。子供が成長及び発達するにつれて、多動、腕または脚の痙攣運動、脳波異常、皮膚発疹、振戦、発作、及び重度の学習障害を含む追加の症状が発現する傾向がある。PKUは、典型的には生後2~7日で実施されるほとんどの国の日常的な新生児スクリーニングパネルに一般的に含まれている。
PKUが十分に早期に診断された場合、発症した新生児は、比較的正常な脳の発達とともに成長することができるが、食事によって、または食事と薬物の組み合わせによって、Pheレベルを管理及び制御することによってのみ、それが可能である。すべてのPKU患者は、最適な脳の発達のために、Pheの少ない特別な食事を忠実に守らなければならない。食事は、肉、鶏肉、魚、卵、ナッツ、チーズ、豆類、牛乳及び他の乳製品等の、Pheの多い食品を厳しく制限または排除する必要がある。ジャガイモ、パン、パスタ、及びトウモロコシ等のデンプン質の食品は監視されなければならない。乳幼児は、母乳の利点のすべてを受けるために依然として母乳で育てられてもよいが、その量も監視されなければならず、不足している栄養素の補充が必要となるであろう。多くのダイエット食品及びソフトドリンク中に存在する甘味料であるアスパルテームも、アスパルテームにはフェニルアラニンが含まれているため、避ける必要がある。
生涯を通して、患者は、補足的な処方食、丸薬、または特別に処方された食品を使用して、さもなければ低フェニルアラニン食に不足したであろうアミノ酸及び他の必要な栄養素を獲得することができる。いくつかのPheは、多くのタンパク質の合成に必要であり、適切な成長のために必要であるが、PKU患者ではPheのレベルは厳密に制御されなければならない。さらに、PKU患者は、通常フェニルアラニンに由来するチロシンの栄養補助剤を服用しなければならない。他の栄養補助剤としては、標準的なPheを含まない食事に欠けている長鎖脂肪酸の代わりとなり、神経発達を改善するための魚油、及び鉄またはカルニチンが挙げられ得る。
PKUの別の潜在的治療法は、特定の患者においてPheの血中レベルを低下させることができる、Pheの酸化の補因子であるテトラヒドロビオプテリン(BH4)である。BH4療法に応答する患者は、食べることができる天然タンパク質の量を増加させることができる場合もある。しかしながら、BH4療法はPAH欠乏の根本的な問題を処理するものではなく、PKU患者の10%にのみ好適である。したがって、現在、免疫抑制を誘発しない、安全性の向上及び用量の減少を伴うPKUの有効な治療が不足している。
rAAV PAHベクターの設計
いくつかの態様において、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)タンパク質をコードする組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターが本明細書に提供される。本開示の例示的なrAAVベクターを示す概略図を図1Bに示す。図1Bに示すように、いくつかの実施形態において、本開示のrAAVベクターは、肝臓特異的プロモーター、5’及び3’末端逆位反復配列(ITR)、シス作用調節モジュール(CRM)、及びイントロンを含む。
いくつかの態様において、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)タンパク質をコードする組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターが本明細書に提供される。本開示の例示的なrAAVベクターを示す概略図を図1Bに示す。図1Bに示すように、いくつかの実施形態において、本開示のrAAVベクターは、肝臓特異的プロモーター、5’及び3’末端逆位反復配列(ITR)、シス作用調節モジュール(CRM)、及びイントロンを含む。
ベクターのPAH配列は、野生型またはコドン最適化変異体であり得る。したがって、いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、野生型PAHヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、コドン最適化PAH配列を含む。
本発明に好適なPAHは、天然に存在するフェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)タンパク質の少なくとも部分的な活性を置き換えることができる、またはPAH欠乏に関連する1つ以上の表現型もしくは症状を救出することができる、任意のタンパク質またはタンパク質の一部である。
いくつかの実施形態において、本発明に好適なPAHヌクレオチド配列は、wt hPAHタンパク質をコードするPAH配列を含む(GenBank U49897、その内容は参照により本明細書に組み込まれる)。いくつかの実施形態において、本発明に好適なPAHヌクレオチド配列は、野生型ヒトPAHタンパク質をコードするコドン最適化ヌクレオチド配列を含む。天然に存在するヒトPAHアミノ酸配列を表1に示す:
様々な種類のプロモーターを、本明細書に記載されるrAAVベクターに使用することができる。これらには、例えば、遍在性、組織特異的、及び調節可能(例えば、誘導性または抑制性)プロモーターが含まれる。いくつかの実施形態において、プロモーターは肝臓特異的プロモーターである。肝臓特異的プロモーターの例は、当該技術分野で既知であり、例えば、ヒトトランスサイレチンプロモーター(hTTR)、α-アンチトリプシンプロモーター、ヒト第IX因子pro/肝転写因子応答性オリゴマー、LSP、及び塩基性アルブミンプロモーターが挙げられる。肝臓特異的プロモーターは、例えば、Zhijian Wu et al.,Molecular Therapy vol 16,no 2,February 2008に記載され、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、プロモーターは遍在性プロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターはニワトリβアクチンプロモーターである。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、mRNAの転写及び/または翻訳を促進するための追加のエンハンサーまたは調節エレメント(例えば、エンハンサー配列、Kozak配列、ポリアデニル化配列、転写終結配列、IRES等)を含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、5’及び3’末端逆位反復配列(ITR)を含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、1つ以上のエンハンサーエレメントを含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、ポリ(A)テールを含む。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、イントロン等の1つ以上の小さなエレメントを含む。様々なイントロンが当該技術分野で既知である。本明細書に記載されるrAAVベクターに好適なイントロンとしては、例えば、MVMイントロン、切断F.IXイントロン、キメラβグロビンSD/免疫グロブリン重鎖SAイントロン、SV40及び/またはαグロビン第1イントロンが挙げられる。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、MVMイントロンを含む。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、SV40イントロンを含む。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)を含む。WPREの様々な最適化形態または変異形態が当該技術分野で既知であり、とりわけWPRE3、WPREmut6delATGが挙げられる。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、シス作用調節モジュール(CRM)を含む。様々な種類のCRMが本明細書に記載されるベクターでの使用に好適であり、例えば、肝臓特異的CRM、神経細胞特異的CRM及び/またはCRM8が挙げられる。いくつかの実施形態において、ベクターは、1つより多くのCRMを含む。例えば、いくつかの実施形態において、ベクターは、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つのCRMを含む。いくつかの実施形態において、ベクターは、3つのCRM、例えば、3つのCRM8を含む。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、転写安定性を増加させるため、より効率的な翻訳のため、及び/または免疫原性を低減するために、配列最適化される。いくつかの実施形態において、PAHは配列最適化される。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、またはAAV11ベクターである。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV1である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV2である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV3である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV4である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV5である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV6である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV7である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV8である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV9である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV10である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはAAV11である。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは配列最適化される。いくつかの実施形態において、rAAVカプシドは修飾される。例えば、いくつかの実施形態において、rAAV8カプシドが修飾される。
例示的なエレメント配列を下の表2に示す。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、表2に示されるベクターエレメント配列と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を含むrAAVベクターエレメントを含む。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、表2に示されるベクターエレメントヌクレオチド配列と同一のベクターエレメントヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。したがって、いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも75%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも80%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも85%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも90%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも95%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも99%の同一性を有するコドン最適化PAHヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、配列番号11~27のうちの1つと同一のコドン最適化PAHヌクレオチド配列を含む。
疾患の治療のためのPAHをコードするrAAVベクターの使用
本明細書に記載されるのは、PAH酵素の欠乏に関連する疾患を治療する方法である。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるrAAVベクターは、フェニルケトン尿症(PKU)等のPAH欠乏を有する対象を治療するのに好適である。治療の方法は、それを必要とする対象に本明細書に記載される組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを投与することを含む。
本明細書に記載されるのは、PAH酵素の欠乏に関連する疾患を治療する方法である。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるrAAVベクターは、フェニルケトン尿症(PKU)等のPAH欠乏を有する対象を治療するのに好適である。治療の方法は、それを必要とする対象に本明細書に記載される組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターを投与することを含む。
本明細書に記載されるrAAVベクターを使用して、PAHの欠乏に関連する任意の疾患または障害を治療することができる。
いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、それを必要とする対象への投与後もエピソームのままである。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、それを必要とする対象への投与後にエピソームのままではない。例えば、いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、対象のゲノムに組み込まれる。そのような組込みは、例えば、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALENS)、ARCUSゲノム編集、及び/またはCRISPR-Casシステム等の様々な遺伝子編集技術を使用することによって達成することができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるrAAVベクターを含む薬学的組成物は、それを必要とする対象を治療するために使用される。本発明のrAAVベクターを含む薬学的組成物は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含む。好適な薬学的担体の例は当該技術分野で周知であり、リン酸緩衝生理食塩水、水、エマルション、例えば油/水エマルション、様々な種類の湿潤剤、無菌溶液等を含む。そのような担体は、従来の方法によって配合することができ、治療的有効量で対象に投与される。
rAAVベクターは、好適な経路を介して、それを必要とする対象に投与される。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、静脈内、腹腔内、皮下、または皮内投与によって投与される。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは静脈内投与される。いくつかの実施形態において、皮内投与は、「遺伝子銃」または微粒子銃送達システムの使用による投与を含む。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、非ウイルス性脂質ナノ粒子を介して投与される。例えば、rAAVベクターを含む組成物は、1つ以上の希釈剤、緩衝液、リポソーム、脂質、脂質複合体を含み得る。いくつかの実施形態において、rAAVベクターは、微粒子またはナノ粒子、例えば、脂質ナノ粒子内に含まれる。
いくつかの実施形態において、機能的PAHが対象において検出される。様々なPAHの検出方法を使用することができ、例えば、組織サンプリング(生検を含む)及びPAHの存在についてのスクリーニングを含むことができる。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約2~6週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約2週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約3週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約4週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約5週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約6週間に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後約2~6週間に対象の肝細胞において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後7週間超、対象の肝細胞において検出可能である。
いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも3ヶ月後、6ヶ月後、12ヶ月後、2年後、3年後、4年後、5年後、6年後、7年後、8年後、9年後、または10年後に、対象において検出可能である。したがって、いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも3ヶ月後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも6ヶ月後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも12ヶ月後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも2年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも3年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも4年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも5年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも6年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも7年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも8年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも9年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与の少なくとも10年後に対象において検出可能である。いくつかの実施形態において、機能的PAHは、rAAVベクターの投与後、対象の残りの生涯にわたって対象において検出可能である。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、治療的有効量の活性PAHの産生をもたらす。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるフェニルアラニン(Phe)の低下をもたらす。いくつかの実施形態において、Pheの低下は、対象の血漿において検出される。いくつかの実施形態において、Pheの低下は、中枢神経系(CNS)において検出される。いくつかの実施形態において、Pheの低下は、対象の脳組織において検出される。いくつかの実施形態において、Pheの低下は、対象の肝臓組織において検出される。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、PAHを含むrAAVを投与する前の対象のベースラインPheレベルと比較して、対象におけるPheを約95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、または約10%低下させる。したがって、いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約95%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約90%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約85%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約80%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約75%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約70%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約65%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約60%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約55%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約50%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約45%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約40%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約35%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約30%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約25%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約20%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約15%低下させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるPheを約10%低下させる。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象においてPhe以外の大型中性アミノ酸(LNAA)の増加をもたらす。理論に拘束されることを望むものではないが、様々な作用様式が、例えば、LNAAの産生の増加、LNAAの輸送または運搬の増加、及び/またはLNAAの安定性の増加を含む、対象におけるLNAAの増加をもたらし得る。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAの増加は、対象の血漿において検出される。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAの増加は、中枢神経系(CNS)において検出される。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAの増加は、対象の脳組織において検出される。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAの増加は、対象の肝臓組織において検出される。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはチロシンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはトリプトファンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはバリンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはイソロイシンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはメチオニンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはスレオニンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはロイシンである。いくつかの実施形態において、Phe以外のLNAAはヒスチジンである。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるチロシン(Tyr)の増加をもたらす。理論に拘束されることを望むものではないが、様々な作用様式が、例えば、Tyrの産生の増加、Tyrの輸送または運搬の増加、及び/またはTyrの安定性の増加を含む、対象におけるTyrの増加をもたらし得る。いくつかの実施形態において、Tyrの増加は、対象の血漿において検出される。いくつかの実施形態において、Tyrの増加は、対象の脳組織において検出される。いくつかの実施形態において、Tyrの増加は、対象の肝臓組織において検出される。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、PAHを含むrAAVを投与する前の対象のベースラインTyrレベルと比較して、対象におけるTyrを約95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、または約10%増加させる。したがって、いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約95%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約90%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約85%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約80%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約75%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約70%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約65%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約60%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約55%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約50%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約45%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約40%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約35%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約30%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約25%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約20%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約15%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTyrを約10%増加させる。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるトリプトファン(Trp)の増加をもたらす。理論に拘束されることを望むものではないが、様々な作用様式が、例えば、Trpの産生の増加、Trpの輸送または運搬の増加、及び/またはTrpの安定性の増加を含む、対象におけるTrpの増加をもたらし得る。いくつかの実施形態において、Trpの増加は、対象の血漿において検出される。いくつかの実施形態において、Trpの増加は、対象の脳組織において検出される。いくつかの実施形態において、Trpの増加は、対象の肝臓組織において検出される。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、PAHを含むrAAVを投与する前の対象のベースラインTrpレベルと比較して、対象におけるTrpを約95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、または約10%増加させる。したがって、いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約95%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約90%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約85%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約80%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約75%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約70%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約65%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約60%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約55%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約50%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約45%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約40%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約35%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約30%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約25%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約20%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約15%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象におけるTrpを約10%増加させる。
いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における神経伝達物質の増加をもたらす。理論に拘束されることを望むものではないが、様々な作用様式が、例えば、神経伝達物質の産生の増加、神経伝達物質の輸送または運搬の増加、及び/または神経伝達物質の安定性の増加を含む、対象における神経伝達物質の増加をもたらし得る。いくつかの実施形態において、神経伝達物質の増加は、対象の脳組織において検出される。いくつかの実施形態において、神経伝達物質の増加は、対象の中枢神経系(CNS)において検出される。いくつかの実施形態において、神経伝達物質は、セロトニン、ドーパミン、ノルアドレナリン、エピネフリン、またはノルエピネフリンである。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、PAHを含むrAAVを投与する前の対象の神経伝達物質のベースラインレベルと比較して、対象における1つ以上の神経伝達物質を約95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、または約10%増加させる。したがって、いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約95%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約90%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約85%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約80%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約75%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約70%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約65%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約60%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約55%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約50%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約45%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約40%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約35%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約30%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約25%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約20%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約15%増加させる。いくつかの実施形態において、投与されるPAHを含むrAAVは、対象における1つ以上の神経伝達物質を約10%増加させる。
いくつかの実施形態において、対象にAAVベクターを投与した後、対象において検出可能な機能的PAHのレベルは、PAHを含むrAAVの投与前に対象において検出可能な機能的PAHの量の約2~10倍である。
いくつかの実施形態において、AAVベクターを対象に投与した後、検出可能な機能的PAHのレベルは、ヒト治療レベルを満たすか、または上回る。いくつかの実施形態において、rAAVベクターの投与後の機能的PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約2~35倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約2倍である。いくつかの実施形態において、投与後の機能的PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約3倍である。いくつかの実施形態において、投与後の機能的PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約4倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約5倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約6倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約6倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約7倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約8倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約9倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約10倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約15倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約20倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約25倍である。いくつかの実施形態において、投与後の活性PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約30倍である。いくつかの実施形態において、投与後の機能的PAHのレベルは、ヒト治療レベルの約35倍である。
いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクターは、対象ごとに単回用量として送達される。いくつかの実施形態において、対象に、最小有効用量(MED)が送達される。本明細書で使用される場合、MEDは、PAH活性を達成するために必要なrAAV PAHベクター用量を指し、対象におけるPheレベルの低下をもたらす。
ベクター力価は、ベクター調製物のDNA含有量に基づいて決定される。いくつかの実施形態において、定量PCRまたは最適化された定量PCRを使用して、rAAV PAHベクター調製物のDNA含有量を決定する。最適化された定量PCRの例としては、二重液滴PCRが挙げられる。一実施形態において、投与量は、終点を含む、約1×1011ベクターゲノム(vg)/kg体重~約1×1013vg/kgである。
いくつかの実施形態において、投与量は1×10nvg/kgである。別の実施形態において、投与量は1×1012vg/kgである。特定の実施形態において、対象に投与されるrAAV.hPAHの用量は、少なくとも1×1010vg/kg、5×1010vg/kg、1×l011vg/kg、5.0×1011vg/kg、1×1012vg/kg、2.0×1012vg/kg、3.5×1012vg/kg、4.0×1012vg/kg、4.5×1012vg/kg、5.0×1012vg/kg、5.5×1012vg/kg、6.0×1012vg/kg、6.5×1012vg/kg、7.0×1012vg/kg、8.0×1012vg/kg、9.0×1012vg/kg、1.0×1013vg/kg、2.5×1013vg/kg、5×1013vg/kg、7.5×1013vg/kg、または1.0×1014vg/kgである。
いくつかの実施形態において、rAAV PAHベクター組成物は、約1.0×109vg~約1.0×1015vgの範囲の複製欠陥ウイルスの量を含むような投薬単位で配合され得る。本明細書で使用される場合、「投与量」という用語は、治療の過程で対象に送達される総投与量、または複数回の投与を含む治療の過程において、単回の投与で送達される量を指すことができる。
いくつかの実施形態において、投与量は、患者の血漿Pheレベルを25%以上低下させるのに十分である。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、PKUの治療のための1つ以上の治療法と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、PKU食と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、低タンパク質食と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、PKU栄養補給食品もしくは栄養補助食品、または栄養処方食と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、中性アミノ酸療法と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、薬理学的薬物と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、サプロプテリン二塩酸塩とともに投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、Kuvan(登録商標)と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、PKU代謝酵素と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHは、ペグバリアーゼと組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAV PAHはPalynziq(登録商標)と組み合わせて投与される。いくつかの実施形態において、rAAVの投与は、他のPKU療法に先行するか、他のPKU療法と同時であるか、または他のPKU療法の投与後に送達される。
本発明の他の特徴、目的、及び利点は、以下の実施例において明らかである。しかしながら、実施例は、本発明の実施形態を示す一方で、限定ではなく単なる例示として与えられることを理解されたい。本発明の範囲内の様々な変更及び修正は、実施例から当業者に明白になるであろう。
実施例1.ベクターの設計
フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)配列及びその変異体を含む代表的なrAAV発現構築物(rAAVベクター)を作製する例示的な方法及び設計を、本実施例に提供する。
フェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)配列及びその変異体を含む代表的なrAAV発現構築物(rAAVベクター)を作製する例示的な方法及び設計を、本実施例に提供する。
この試験では、組換えAAVベクター(rAAV8)を使用した。rAAVベクターの基本設計は、末端逆位反復配列(ITR)5’-ITR及び3’-ITRに隣接する発現カセットを含む。これらのITRは、ベクター産生細胞におけるAAV複製タンパク質Rep及び関連因子によるベクターゲノムの複製及びパッケージングを媒介する。典型的には、図1A及び図1Bに示すように、発現カセットは、プロモーター、コード配列、ポリAテール及び/またはタグを含む。hPAHをコードする例示的な発現構築物を設計し、標準的な分子生物学的技法を用いて調製した。hPAHのコード配列を、プロモーターhTTR(ヒトトランスサイレチンプロモーター)の下流に挿入した。さらに、肝臓特異的シス作用調節モジュール(CRM)をプロモーターの上流に挿入し、マウス微小ウイルス(MVM)イントロン配列をプロモーターの下流に挿入した。この調節及びプロモーターの組み合わせを試験して、以下の実施例に示すように、形質導入レベルを評価した。その後、発現構築物をAAVベクターにライゲーションし、配列決定によって検証した。
コドン最適化
hPAHのコード配列を、CpG部位数、GC含有量、回文配列、反復塩基配列、ならびに制限部位及びスプライス部位の排除等の複数のパラメータに基づいてコドン最適化した。免疫応答を誘発し得るCpGアイランド配列の数を6未満に減少させた。GC含有量は、約57%(±3%)に維持した。10bp以上であった反復塩基も除去した。
hPAHのコード配列を、CpG部位数、GC含有量、回文配列、反復塩基配列、ならびに制限部位及びスプライス部位の排除等の複数のパラメータに基づいてコドン最適化した。免疫応答を誘発し得るCpGアイランド配列の数を6未満に減少させた。GC含有量は、約57%(±3%)に維持した。10bp以上であった反復塩基も除去した。
PAHを含む例示的な構築物の概略図を、図1A~図1Dに示す。上記の構築物の任意の数の変形を行うことができる。例えば、1つより多くのプロモーターを使用してもよく、及び/またはWPRE配列を導入してもよい。さらに、調節領域、プロモーター、及びイントロンの異なる組み合わせが企図される。
実施例2.コドン最適化hPAH配列を含むrAAV8ベクターのインビトロ発現
本実施例は、コドン最適化hPAH配列を含むrAAV8ベクターが、インビトロでのhPAHの発現の誘導に有効であることを示す。
本実施例は、コドン最適化hPAH配列を含むrAAV8ベクターが、インビトロでのhPAHの発現の誘導に有効であることを示す。
野生型hPAH配列またはコドン最適化hPAH配列のいずれかを含むrAAVベクターによって、HepG2(ヒト肝臓癌細胞株)細胞を感染させた。細胞溶解物中のPAH発現レベルを、PAHに対する抗体を用いたウエスタンブロットを使用して測定した。図2に示すように、コドン最適化hPAH配列(S01)を含むrAAV8は、野生型hPAH(T01)を含むrAAV8と比較して、hPAHのより高い発現をもたらした。
実施例3.コドン最適化hPAH配列を有するrAAV8ベクターのインビボ有効性
本実施例は、PAHノックアウト(PAH-KO)マウスにおけるPhe、Trp及びTyrの血漿レベルを正常化する際の、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物のインビボ有効性を示す。
本実施例は、PAHノックアウト(PAH-KO)マウスにおけるPhe、Trp及びTyrの血漿レベルを正常化する際の、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物のインビボ有効性を示す。
PAH-KOマウスに、野生型hPAH配列(A群、T01)、またはコドン最適化hPAH配列(B群及びC群、S01及びS03)を含むrAAVベクターを注射した。rAAVベクター構築物を、図1A及び図1Bに示す。マウスに1×1013vg/kgのベクターを投与し、rAAVの投与前、ならびに注射後1週目、2週目、3週目、4週目、及び5週目に血漿試料を収集した。5週目にマウスを屠殺し、組織試料を採取した。さらに、マウスの毛色をモニタリングした。野生型マウス群及び未処置PAH-KOマウス群を、それぞれ陽性対照及び陰性対照として用いた。実験設計を下の表3に要約する。
ベクター媒介性のPAH発現の有効性を、フェニルアラニン(Phe)、チロシン(Try)、及びトリプトファン(Trp)の血漿レベルをモニタリングすることにより決定した。PAH酵素は、フェニルアラニンのプロセシングの最初のステップを担い、Tyr及びTrpの生合成に関与する。その結果を図3Aに示す。コドン最適化構築物S01(群B)及びS03(群C)を投与したマウスは、未処置マウスまたは対照ベクターT01(群A)を投与したマウスと比較して、血漿中のPhe濃度が有意に低下したことを示した。投与の2週間後、B群及びC群のマウスにおけるPheのレベルは、野生型マウス(D群)のレベルと同様であった。さらに、Pheレベルの低下は、単回用量投与の5週間後に維持されていた。B群及びC群のマウスにおけるTyr及びTrpのレベルも、A群または未処置KOマウス(E群)のレベルと比較して増加した。
さらに、コドン最適化ヒトPAHを含むrAAV8の転写効率を、野生型ヒトPAHを含むrAAV8の転写効率と比較した。その結果を図3Bに示すが、rAAV8を含むコドン最適化ヒトPAHとrAAV8を含む野生型ヒトPAHとの間には同等の形質導入があったが、コドン最適化hPAHのより優れた転写があったことが示される。
マウスの毛色もモニタリングした。驚くべきことに、図4に示すように、コドン最適化PAHを有するrAAV8の投与後3週目に毛色が補正された。
実施例4.コドン最適化hPAHを含むrAAV8ベクターを使用した遺伝子治療は、PKUバイオマーカーを用量依存的様式で正常化する。
本実施例は、コドン最適化hPAH配列を含むrAAV8ベクターを使用した遺伝子治療が、Phe、Tyr及びTrpの血漿レベルならびに毛色を用量依存的様式で正常化することを示す。
本実施例は、コドン最適化hPAH配列を含むrAAV8ベクターを使用した遺伝子治療が、Phe、Tyr及びTrpの血漿レベルならびに毛色を用量依存的様式で正常化することを示す。
PAH-KOマウスに、低用量(1×1012vg/kg)または高用量(1×1013vg/kg)の、コドン最適化hPAHベクターを発現するrAAV8ベクターを注射した。rAAVの投与前、ならびに注射後1週目、2週目、3週目、4週目、及び5週目に血漿試料を収集し、各時点でPhe、Tyr、及びTrpのレベルを測定した。さらに、マウスの毛色をモニタリングした。未処置PAH-KOマウス群を陰性対照として使用した。実験設計を下の表4に要約する。
その結果を図5に示す。コドン最適化hPAHを投与したマウスでは、用量依存的様式で血漿Pheレベルが有意に低下した。高用量のS01を投与したマウスは、3週間後に100%の毛色の変換を示した。高用量よりも10倍低い低用量は、遅延動態による臨床的利益を示す。さらに、PAH-KOマウスの血漿中のチロシン及びトリプトファンを、S01の低用量投与後に正常化した。
実施例5.コドン最適化hPAHを含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療による、PAH-KOマウスの脳内における中性アミノ酸及び神経伝達物質レベルの正常化
本実施例は、PAHノックアウト(PAH-KO)マウスの脳におけるPhe、Trp及びTyrのレベルを正常化する際の、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物のインビボ有効性を示す。さらに、コドン最適化hPAH配列を含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療によって処置したPAH-KOマウスにおいて、脳内のドーパミン及びセロトニンのレベルが回復した。
最初に、野生型(wt)及びPAH-KOマウスの脳内のフェニルアラニン、チロシン及びトリプトファンのレベルを評価するために試験を行った。すべての大型中性アミノ酸(LNAA)の中で、フェニルアラニンは、血液脳関門(BBB)を横断してLNAAを輸送する大型中性アミノ酸輸送体(LNAAT)に対して最も高い親和性を有する。Pheが血中で過剰である場合、輸送体を飽和させ、したがって、脳内のPhe以外のLNAAのレベルを低下させる。これらのアミノ酸は、タンパク質及び神経伝達物質の合成に必要であるため、Pheの蓄積は、脳の発達及び機能を妨げる。実際に、図6に示すように、WT及びPAH-KOマウスの表現型決定により、LNAA(Phe、Try及びTrp)及び神経伝達物質(ドーパミン、セロトニン、及びノルアドレナリン)がPAH-KOマウスの脳において調節不全であることが確認された。表4に示すマウス群から5週目に抽出した脳組織において、Phe、Tyr及びTrpの濃度を測定した。その結果を図7Aに示す。脳におけるPheのレベルは、コドン最適化hPAH配列を有するAAV8を用いた遺伝子治療によって処置されたPAH-KOマウスにおいて、用量依存的様式で有意に低下した。一貫して、Tyr及びTrpの両方のレベルは、コドン最適化hPAH配列を含むAAV8を用いた遺伝子治療によって処置されたPAH-KOマウスの脳において、用量依存的様式で増加した。さらに、図7Bに示すように、処置したPAH-KOマウスの脳において、セロトニン及びノルアドレナリンレベルの両方が、用量依存的様式で回復した。
本実施例は、PAHノックアウト(PAH-KO)マウスの脳におけるPhe、Trp及びTyrのレベルを正常化する際の、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物のインビボ有効性を示す。さらに、コドン最適化hPAH配列を含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療によって処置したPAH-KOマウスにおいて、脳内のドーパミン及びセロトニンのレベルが回復した。
最初に、野生型(wt)及びPAH-KOマウスの脳内のフェニルアラニン、チロシン及びトリプトファンのレベルを評価するために試験を行った。すべての大型中性アミノ酸(LNAA)の中で、フェニルアラニンは、血液脳関門(BBB)を横断してLNAAを輸送する大型中性アミノ酸輸送体(LNAAT)に対して最も高い親和性を有する。Pheが血中で過剰である場合、輸送体を飽和させ、したがって、脳内のPhe以外のLNAAのレベルを低下させる。これらのアミノ酸は、タンパク質及び神経伝達物質の合成に必要であるため、Pheの蓄積は、脳の発達及び機能を妨げる。実際に、図6に示すように、WT及びPAH-KOマウスの表現型決定により、LNAA(Phe、Try及びTrp)及び神経伝達物質(ドーパミン、セロトニン、及びノルアドレナリン)がPAH-KOマウスの脳において調節不全であることが確認された。表4に示すマウス群から5週目に抽出した脳組織において、Phe、Tyr及びTrpの濃度を測定した。その結果を図7Aに示す。脳におけるPheのレベルは、コドン最適化hPAH配列を有するAAV8を用いた遺伝子治療によって処置されたPAH-KOマウスにおいて、用量依存的様式で有意に低下した。一貫して、Tyr及びTrpの両方のレベルは、コドン最適化hPAH配列を含むAAV8を用いた遺伝子治療によって処置されたPAH-KOマウスの脳において、用量依存的様式で増加した。さらに、図7Bに示すように、処置したPAH-KOマウスの脳において、セロトニン及びノルアドレナリンレベルの両方が、用量依存的様式で回復した。
実施例6.コドン最適化hPAHを含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療による、PAH-KOマウスにおけるPheレベルの長期安定化
本実施例は、PAH-KOマウスにおけるコドン最適化hPAH配列を含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療の長期インビボ有効性を示す(図8)。
本実施例は、PAH-KOマウスにおけるコドン最適化hPAH配列を含むAAV8ベクターを用いた遺伝子治療の長期インビボ有効性を示す(図8)。
PAHノックアウト(PAH-KO)マウスに、低用量(1×1012vg/kg)、中間用量または高用量(1×1013vg/kg)の、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物を注射した。rAAV8の投与前、ならびに注射後7日、14日、35日、56日、98日、140日及び182日に血漿試料を収集した。フェニルアラニンのレベルを血漿中で測定し、対照(C22)で処置したPAH-KOマウス及び対照C22で処置したwtマウスにおけるPheのレベルと比較した。その結果を図8に示す。
Pheのレベルは、対照C22で処置したPAH-KOマウスと比較して、コドン最適化rAAV8 hPAH構築物で処置したPAH-KOマウスにおいて有意に低下した。hPAH処置を受けたマウスにおけるPheレベルは、C22対照で処置したwtマウスにおけるPheレベルと同等であった。
1×1013vg/kgの高用量では、血漿Pheレベルは、ベースラインレベルと同様の低レベルで維持され、投与後7日、14日、35日、56日、98日、140日、及び182日のwtマウスにおけるPheレベルと同等であり、PAH-KOマウスにおけるAAV8コドン最適化hPAHを用いた遺伝子治療の長期的有効性を実証した。
等価物及び範囲
当業者は、ほんの日常的な実験を使用して、本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または確認することができるであろう。本発明の範囲は、上記の説明に限定されることを意図するものではなく、以下の特許請求の範囲に記載されるものである。
当業者は、ほんの日常的な実験を使用して、本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または確認することができるであろう。本発明の範囲は、上記の説明に限定されることを意図するものではなく、以下の特許請求の範囲に記載されるものである。
Claims (40)
- ヒトフェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)をコードするコドン最適化配列を含む組換えアデノ随伴ウイルスベクター(rAAV)であって、前記コドン最適化配列が、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%の同一性を有する、前記組換えアデノ随伴ウイルスベクター(rAAV)。
- 前記コドン最適化配列が、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有する、請求項1に記載のrAAV。
- 前記コドン最適化配列が、配列番号11~27のうちの1つと同一である、請求項1または2に記載のrAAV。
- 前記rAAVが、AAV8カプシドをコードする、先行請求項のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記AAV8カプシドが、野生型AAV8カプシドと比較して改善された肝臓トロピズムを有する修飾AAV8カプシドである、請求項4に記載のrAAV。
- 前記AAV8カプシドが、前記野生型AAV8カプシドと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有する、請求項5に記載のrAAV。
- 前記rAAVが、WPRE配列をさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記WPRE配列が、天然に存在するWPRE配列である、請求項7に記載のrAAV。
- 前記WPRE配列が、修飾WPRE配列である、請求項7に記載のrAAV。
- 前記rAAVが、肝臓特異的プロモーターをさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記肝臓特異的プロモーターが、トランスサイレチンプロモーター(TTR)である、請求項10に記載のrAAV。
- 前記rAAVが、シス作用調節モジュール(CRM)を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記ベクターが、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれ以上のCRMリピートを含む、請求項12に記載のrAAV。
- 前記CRMが、CRM8である、請求項12または13に記載のrAAV。
- 前記rAAVが、前記PAH配列の上流にイントロンをさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載のrAAV。
- 前記イントロンが、マウス微小ウイルス(MVM)イントロンである、請求項15に記載のrAAV。
- フェニルケトン尿症(PKU)を治療する方法であって、治療を必要とする対象に、
ヒトフェニルアラニンヒドロキシラーゼ(PAH)をコードするコドン最適化配列であって、配列番号11~27のうちの1つと少なくとも70%の同一性を有する前記コドン最適化配列、を含む組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を投与することを含む、前記方法。 - 前記rAAVを投与することが、対照と比較して、前記対象における血漿フェニルアラニン(Phe)レベルの低下をもたらす、請求項17に記載の方法。
- 前記rAAVを投与することが、対照と比較して、前記対象における血漿チロシンレベルの増加をもたらす、請求項17または18に記載の方法。
- 前記rAAVを投与することが、対照と比較して、前記対象における血漿トリプトファンレベルの増加をもたらす、請求項17~19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対照が、前記対象における治療前レベルである、請求項18~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対照が、履歴データに基づく参照レベルである、請求項18~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コドン最適化配列が、配列番号11~27のうちの1つと、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有する、請求項17~22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コドン最適化配列が、配列番号11~27のうちの1つと同一である、請求項17~23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記rAAVが、AAV8カプシドをコードする、請求項17~24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記AAV8カプシドが、野生型AAV8カプシドと比較して改善された肝臓トロピズムを有する修飾AAV8カプシドである、請求項25に記載の方法。
- 前記AAV8カプシドが、前記野生型AAVカプシドと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%の同一性を有する、請求項25に記載の方法。
- 前記rAAVが、WPRE配列をさらに含む、請求項17~27のいずれか1項に記載の方法。
- 前記WPRE配列が、天然に存在するWPRE配列である、請求項28に記載の方法。
- 前記WPRE配列が、修飾WPRE配列である、請求項28に記載の方法。
- 前記rAAVが、肝臓特異的プロモーターをさらに含む、請求項17~30のいずれか1項に記載の方法。
- 前記肝臓特異的プロモーターが、トランスサイレチンプロモーター(TTR)である、請求項31に記載の方法。
- 前記rAAVが、シス作用調節モジュール(CRM)を含む、請求項17~32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ベクターが、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれ以上のCRMリピートを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記CRMが、CRM8である、請求項33または34に記載の方法。
- 前記rAAVが、前記PAH配列の上流にイントロンをさらに含む、請求項17~35のいずれか1項に記載の方法。
- 前記イントロンが、マウス微小ウイルス(MVM)イントロンである、請求項36に記載の方法。
- 前記rAAVが、約1×1010vg/kg、約1×1011vg/kg、約1×1012vg/kg、約1×1013vg/kg、約1×1014vg/kg、または約1×1015vg/kgの用量で投与される、請求項17~37のいずれか1項に記載の方法。
- 前記rAAVが全身投与される、請求項17~38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記rAAVが静脈内投与される、請求項17~38のいずれか1項に記載の方法。
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