JP2023539367A - コドン最適化したrep1遺伝子およびその使用 - Google Patents
コドン最適化したrep1遺伝子およびその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023539367A JP2023539367A JP2023514413A JP2023514413A JP2023539367A JP 2023539367 A JP2023539367 A JP 2023539367A JP 2023514413 A JP2023514413 A JP 2023514413A JP 2023514413 A JP2023514413 A JP 2023514413A JP 2023539367 A JP2023539367 A JP 2023539367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seq
- nucleotide sequence
- nucleic acid
- vector
- raav
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 101150003680 rep-1 gene Proteins 0.000 title claims description 18
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims abstract description 112
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims abstract description 112
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 109
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 98
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 98
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 67
- 102100022881 Rab proteins geranylgeranyltransferase component A 1 Human genes 0.000 claims abstract description 61
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 claims abstract description 43
- 101000620777 Homo sapiens Rab proteins geranylgeranyltransferase component A 1 Proteins 0.000 claims abstract description 32
- 102000049762 human CHM Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 202
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 95
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 68
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 claims description 64
- 101710088575 Rab escort protein 1 Proteins 0.000 claims description 41
- 101710108890 Rab proteins geranylgeranyltransferase component A 1 Proteins 0.000 claims description 41
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 26
- 108090000565 Capsid Proteins Proteins 0.000 claims description 23
- 102100023321 Ceruloplasmin Human genes 0.000 claims description 23
- 208000003571 choroideremia Diseases 0.000 claims description 22
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 claims description 22
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 21
- 241000829100 Macaca mulatta polyomavirus 1 Species 0.000 claims description 20
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 15
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
- 239000013608 rAAV vector Substances 0.000 claims description 10
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 claims description 9
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 7
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 6
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 5
- 210000000844 retinal pigment epithelial cell Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000004114 suspension culture Methods 0.000 claims description 4
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003994 retinal ganglion cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003501 vero cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 208000033810 Choroidal dystrophy Diseases 0.000 claims description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 claims description 2
- 210000000411 amacrine cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000002287 horizontal cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000000608 photoreceptor cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 2
- 241000702423 Adeno-associated virus - 2 Species 0.000 claims 23
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 claims 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 abstract description 10
- 101710112083 Para-Rep C1 Proteins 0.000 abstract description 2
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 101710119887 Trans-acting factor B Proteins 0.000 abstract 1
- 210000003583 retinal pigment epithelium Anatomy 0.000 description 55
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 48
- 230000006870 function Effects 0.000 description 42
- 239000013603 viral vector Substances 0.000 description 41
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 31
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 28
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 27
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 26
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 24
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 24
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 23
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 22
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 17
- 101000749842 Homo sapiens Leukocyte cell-derived chemotaxin 1 Proteins 0.000 description 17
- 102100040448 Leukocyte cell-derived chemotaxin 1 Human genes 0.000 description 17
- 102000006581 rab27 GTP-Binding Proteins Human genes 0.000 description 17
- 108010033990 rab27 GTP-Binding Proteins Proteins 0.000 description 17
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 16
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 15
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 15
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 15
- 230000013823 prenylation Effects 0.000 description 15
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 15
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 14
- 230000022532 regulation of transcription, DNA-dependent Effects 0.000 description 13
- 101000945751 Homo sapiens Leukocyte cell-derived chemotaxin-2 Proteins 0.000 description 12
- 102100034762 Leukocyte cell-derived chemotaxin-2 Human genes 0.000 description 12
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 12
- 241000701447 unidentified baculovirus Species 0.000 description 12
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 12
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 11
- 108700010070 Codon Usage Proteins 0.000 description 11
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 9
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 8
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 description 8
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 8
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 8
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 8
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 7
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 7
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 7
- 241001634120 Adeno-associated virus - 5 Species 0.000 description 6
- 241001164825 Adeno-associated virus - 8 Species 0.000 description 6
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 6
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 6
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 125000001844 prenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- 210000004358 rod cell outer segment Anatomy 0.000 description 6
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 6
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 6
- 241000580270 Adeno-associated virus - 4 Species 0.000 description 5
- 102100021244 Integral membrane protein GPR180 Human genes 0.000 description 5
- 108020004566 Transfer RNA Proteins 0.000 description 5
- 239000007640 basal medium Substances 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 5
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 5
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 5
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 5
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical group N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 4
- 239000013607 AAV vector Substances 0.000 description 4
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 4
- 208000002267 Anti-neutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis Diseases 0.000 description 4
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 4
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 4
- 102100030634 Homeobox protein OTX2 Human genes 0.000 description 4
- 101000584400 Homo sapiens Homeobox protein OTX2 Proteins 0.000 description 4
- 108010050345 Microphthalmia-Associated Transcription Factor Proteins 0.000 description 4
- 102100030157 Microphthalmia-associated transcription factor Human genes 0.000 description 4
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010057249 Phagocytosis Diseases 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 4
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 4
- 230000008782 phagocytosis Effects 0.000 description 4
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 4
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 4
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 239000004055 small Interfering RNA Substances 0.000 description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 4
- 210000001578 tight junction Anatomy 0.000 description 4
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 4
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 4
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 101710132601 Capsid protein Proteins 0.000 description 3
- 101710197658 Capsid protein VP1 Proteins 0.000 description 3
- 108091062157 Cis-regulatory element Proteins 0.000 description 3
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 3
- 102100030074 Dickkopf-related protein 1 Human genes 0.000 description 3
- 101710099518 Dickkopf-related protein 1 Proteins 0.000 description 3
- 101000834253 Gallus gallus Actin, cytoplasmic 1 Proteins 0.000 description 3
- 101000599951 Homo sapiens Insulin-like growth factor I Proteins 0.000 description 3
- 102100037852 Insulin-like growth factor I Human genes 0.000 description 3
- 206010022941 Iridocyclitis Diseases 0.000 description 3
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 3
- 101710118046 RNA-directed RNA polymerase Proteins 0.000 description 3
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 3
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 3
- 108091034131 VA RNA Proteins 0.000 description 3
- 101710108545 Viral protein 1 Proteins 0.000 description 3
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 201000004612 anterior uveitis Diseases 0.000 description 3
- 210000004240 ciliary body Anatomy 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 210000002242 embryoid body Anatomy 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 210000000554 iris Anatomy 0.000 description 3
- -1 isopentanyl Chemical group 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000000790 retinal pigment Substances 0.000 description 3
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 3
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 3
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001655883 Adeno-associated virus - 1 Species 0.000 description 2
- 241000202702 Adeno-associated virus - 3 Species 0.000 description 2
- 241000972680 Adeno-associated virus - 6 Species 0.000 description 2
- 241001164823 Adeno-associated virus - 7 Species 0.000 description 2
- 241000649045 Adeno-associated virus 10 Species 0.000 description 2
- 241000649046 Adeno-associated virus 11 Species 0.000 description 2
- 241000649047 Adeno-associated virus 12 Species 0.000 description 2
- 238000000035 BCA protein assay Methods 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 2
- 108010035563 Chloramphenicol O-acetyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 2
- 238000011510 Elispot assay Methods 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 2
- 101000687905 Homo sapiens Transcription factor SOX-2 Proteins 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 2
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 2
- 241000282567 Macaca fascicularis Species 0.000 description 2
- 238000011887 Necropsy Methods 0.000 description 2
- 208000009869 Neu-Laxova syndrome Diseases 0.000 description 2
- 108010077850 Nuclear Localization Signals Proteins 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940124158 Protease/peptidase inhibitor Drugs 0.000 description 2
- 108091081062 Repeated sequence (DNA) Proteins 0.000 description 2
- 201000007737 Retinal degeneration Diseases 0.000 description 2
- 108091027967 Small hairpin RNA Proteins 0.000 description 2
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000256251 Spodoptera frugiperda Species 0.000 description 2
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 2
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 2
- 102100024270 Transcription factor SOX-2 Human genes 0.000 description 2
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 2
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 2
- 102100035140 Vitronectin Human genes 0.000 description 2
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 2
- 108010023082 activin A Proteins 0.000 description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005875 antibody response Effects 0.000 description 2
- 210000001742 aqueous humor Anatomy 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 2
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 2
- 239000002771 cell marker Substances 0.000 description 2
- 230000008668 cellular reprogramming Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 229940000406 drug candidate Drugs 0.000 description 2
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 2
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001654 germ layer Anatomy 0.000 description 2
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 102000006495 integrins Human genes 0.000 description 2
- 108010044426 integrins Proteins 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000520 microinjection Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229960003966 nicotinamide Drugs 0.000 description 2
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 description 2
- 102000045246 noggin Human genes 0.000 description 2
- 108700007229 noggin Proteins 0.000 description 2
- 210000001328 optic nerve Anatomy 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 230000001124 posttranscriptional effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000003762 quantitative reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 2
- 230000004258 retinal degeneration Effects 0.000 description 2
- 210000000880 retinal rod photoreceptor cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 2
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 230000005030 transcription termination Effects 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 2
- 230000006648 viral gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 2
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 2
- 230000004382 visual function Effects 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- OZFAFGSSMRRTDW-UHFFFAOYSA-N (2,4-dichlorophenyl) benzenesulfonate Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC=C1OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 OZFAFGSSMRRTDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHRSUDSXCMQTMA-PJHHCJLFSA-N 6alpha-methylprednisolone Chemical compound C([C@@]12C)=CC(=O)C=C1[C@@H](C)C[C@@H]1[C@@H]2[C@@H](O)C[C@]2(C)[C@@](O)(C(=O)CO)CC[C@H]21 VHRSUDSXCMQTMA-PJHHCJLFSA-N 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 241000256173 Aedes albopictus Species 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 101150023320 B16R gene Proteins 0.000 description 1
- 102100022794 Bestrophin-1 Human genes 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 101150044789 Cap gene Proteins 0.000 description 1
- 101150042233 Chm gene Proteins 0.000 description 1
- 102100022641 Coagulation factor IX Human genes 0.000 description 1
- 108091029523 CpG island Proteins 0.000 description 1
- 108091029430 CpG site Proteins 0.000 description 1
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 241000255581 Drosophila <fruit fly, genus> Species 0.000 description 1
- 239000012591 Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N Epihygromycin Natural products OC1C(O)C(C(=O)C)OC1OC(C(=C1)O)=CC=C1C=C(C)C(=O)NC1C(O)C(O)C2OCOC2C1O YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010015548 Euthanasia Diseases 0.000 description 1
- 102100024785 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 108090000379 Fibroblast growth factor 2 Proteins 0.000 description 1
- 108090000331 Firefly luciferases Proteins 0.000 description 1
- 108700042658 GAP-43 Proteins 0.000 description 1
- 102000013446 GTP Phosphohydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108091006109 GTPases Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 208000009119 Giant Axonal Neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 102100031181 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- 102000002812 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010004889 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102100021519 Hemoglobin subunit beta Human genes 0.000 description 1
- 108091005904 Hemoglobin subunit beta Proteins 0.000 description 1
- 102100022054 Hepatocyte nuclear factor 4-alpha Human genes 0.000 description 1
- 101000903449 Homo sapiens Bestrophin-1 Proteins 0.000 description 1
- 101001045740 Homo sapiens Hepatocyte nuclear factor 4-alpha Proteins 0.000 description 1
- 101000729271 Homo sapiens Retinoid isomerohydrolase Proteins 0.000 description 1
- 101000670189 Homo sapiens Ribulose-phosphate 3-epimerase Proteins 0.000 description 1
- 241001135569 Human adenovirus 5 Species 0.000 description 1
- 208000032578 Inherited retinal disease Diseases 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 102000015696 Interleukins Human genes 0.000 description 1
- 108010063738 Interleukins Proteins 0.000 description 1
- 108020004684 Internal Ribosome Entry Sites Proteins 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700021430 Kruppel-Like Factor 4 Proteins 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 241000713666 Lentivirus Species 0.000 description 1
- 210000005156 Müller Glia Anatomy 0.000 description 1
- 208000001140 Night Blindness Diseases 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000003725 ONE-Glo Luciferase Assay System Methods 0.000 description 1
- 208000022873 Ocular disease Diseases 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 101710126211 POU domain, class 5, transcription factor 1 Proteins 0.000 description 1
- 241000701945 Parvoviridae Species 0.000 description 1
- 241000709664 Picornaviridae Species 0.000 description 1
- 101710182846 Polyhedrin Proteins 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 description 1
- 102000002067 Protein Subunits Human genes 0.000 description 1
- 208000008425 Protein deficiency Diseases 0.000 description 1
- 239000012083 RIPA buffer Substances 0.000 description 1
- 101100247004 Rattus norvegicus Qsox1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108700005075 Regulator Genes Proteins 0.000 description 1
- 208000007135 Retinal Neovascularization Diseases 0.000 description 1
- 208000007014 Retinitis pigmentosa Diseases 0.000 description 1
- 102100031176 Retinoid isomerohydrolase Human genes 0.000 description 1
- 108060007030 Ribulose-phosphate 3-epimerase Proteins 0.000 description 1
- 102100039270 Ribulose-phosphate 3-epimerase Human genes 0.000 description 1
- 241000714474 Rous sarcoma virus Species 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 241000700584 Simplexvirus Species 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 1
- 230000005867 T cell response Effects 0.000 description 1
- 108020005038 Terminator Codon Proteins 0.000 description 1
- 108010002321 Tight Junction Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000000591 Tight Junction Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700618 Vaccinia virus Species 0.000 description 1
- 101100316831 Vaccinia virus (strain Copenhagen) B18R gene Proteins 0.000 description 1
- 101100004099 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR200 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010067390 Viral Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241001492404 Woodchuck hepatitis virus Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229930002877 anthocyanin Natural products 0.000 description 1
- 235000010208 anthocyanin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004410 anthocyanin Substances 0.000 description 1
- 150000004636 anthocyanins Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GINJFDRNADDBIN-FXQIFTODSA-N bilanafos Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](N)CCP(C)(O)=O GINJFDRNADDBIN-FXQIFTODSA-N 0.000 description 1
- 238000010256 biochemical assay Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009534 blood test Methods 0.000 description 1
- 108010006025 bovine growth hormone Proteins 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 1
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 210000003161 choroid Anatomy 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003246 corticosteroid Substances 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 229940126534 drug product Drugs 0.000 description 1
- 210000003981 ectoderm Anatomy 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 1
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 210000001900 endoderm Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001317 epifluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 238000002825 functional assay Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 108020004445 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003163 gonadal steroid hormone Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 208000009429 hemophilia B Diseases 0.000 description 1
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 108091008147 housekeeping proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000003365 immunocytochemistry Methods 0.000 description 1
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 1
- 230000001506 immunosuppresive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000126 in silico method Methods 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229940047124 interferons Drugs 0.000 description 1
- 229940047122 interleukins Drugs 0.000 description 1
- 230000010189 intracellular transport Effects 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 229940065638 intron a Drugs 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- 230000021633 leukocyte mediated immunity Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000004777 loss-of-function mutation Effects 0.000 description 1
- 238000003468 luciferase reporter gene assay Methods 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000013411 master cell bank Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000008172 membrane trafficking Effects 0.000 description 1
- 210000003716 mesoderm Anatomy 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960004584 methylprednisolone Drugs 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000002025 microglial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009126 molecular therapy Methods 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000002997 ophthalmic solution Substances 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 230000005043 peripheral vision Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 229940068977 polysorbate 20 Drugs 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000019525 primary metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000011809 primate model Methods 0.000 description 1
- 230000006337 proteolytic cleavage Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 101150066583 rep gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 230000001177 retroviral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 1
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 1
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 230000004960 subcellular localization Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 210000001585 trabecular meshwork Anatomy 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
- 238000003151 transfection method Methods 0.000 description 1
- 239000012096 transfection reagent Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000003146 transient transfection Methods 0.000 description 1
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 208000020938 vitelliform macular dystrophy 2 Diseases 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
- 210000002395 vitreous cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/005—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
- A61K48/0058—Nucleic acids adapted for tissue specific expression, e.g. having tissue specific promoters as part of a contruct
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1085—Transferases (2.) transferring alkyl or aryl groups other than methyl groups (2.5)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
- A61P27/02—Ophthalmic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/005—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/005—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
- A61K48/0066—Manipulation of the nucleic acid to modify its expression pattern, e.g. enhance its duration of expression, achieved by the presence of particular introns in the delivered nucleic acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0075—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the delivery route, e.g. oral, subcutaneous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
- C12N15/86—Viral vectors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y205/00—Transferases transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5)
- C12Y205/01—Transferases transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5) transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5.1)
- C12Y205/01059—Protein geranylgeranyltransferase type I (2.5.1.59)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2750/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
- C12N2750/00011—Details
- C12N2750/14011—Parvoviridae
- C12N2750/14111—Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
- C12N2750/14122—New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2750/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
- C12N2750/00011—Details
- C12N2750/14011—Parvoviridae
- C12N2750/14111—Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
- C12N2750/14141—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
- C12N2750/14143—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2800/00—Nucleic acids vectors
- C12N2800/22—Vectors comprising a coding region that has been codon optimised for expression in a respective host
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2830/00—Vector systems having a special element relevant for transcription
- C12N2830/008—Vector systems having a special element relevant for transcription cell type or tissue specific enhancer/promoter combination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2830/00—Vector systems having a special element relevant for transcription
- C12N2830/50—Vector systems having a special element relevant for transcription regulating RNA stability, not being an intron, e.g. poly A signal
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
本開示は、ヒトREP1をコードするコドン最適化したヌクレオチド配列、コドン最適化したREP1配列を含むベクター、および宿主細胞、ならびにヒトREP1をコードするコドン最適化した配列を被験体に投与する工程を包含するコロイデレミアのような網膜障害を処置する方法を提供する。いくつかの局面において、本明細書で記載されるとおりのコドン最適化した核酸分子は、野生型CHM cDNA(GenBankアクセッション番号NM_000390.4;配列番号3)のものと比較して増大したヒトコドン適応指数を有する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年9月2日出願の米国仮特許出願第63/073,837号(その全開示は、本明細書に参考として援用される)の利益を主張する。
本出願は、2020年9月2日出願の米国仮特許出願第63/073,837号(その全開示は、本明細書に参考として援用される)の利益を主張する。
EFS-WEBを介する配列表提出
2021年7月28日またはその前後に作成し、ファイルサイズ約27 KBの「090400-5011-WO-Sequence-Listing」というファイル名のコンピューター可読テキストファイルは、本出願の配列表を含み、その全体において参考として援用される。
2021年7月28日またはその前後に作成し、ファイルサイズ約27 KBの「090400-5011-WO-Sequence-Listing」というファイル名のコンピューター可読テキストファイルは、本出願の配列表を含み、その全体において参考として援用される。
発明の背景
コロイデレミアは、50,000人の男性あたりおよそ1人が罹患する遺伝性網膜変性の希少なX連鎖劣性形態である。上記疾患は、小児期の夜盲とともに始まり、続いて、周辺視野欠損、人生の後半には中心視野欠損へと進行する、段階的な視力喪失を引き起こす。進行は、その個体の生涯を通じて継続するが、変化の速度および視力喪失の程度はともに、罹患した人々の間で、同じ家族の中であっても、変化する。
コロイデレミアは、50,000人の男性あたりおよそ1人が罹患する遺伝性網膜変性の希少なX連鎖劣性形態である。上記疾患は、小児期の夜盲とともに始まり、続いて、周辺視野欠損、人生の後半には中心視野欠損へと進行する、段階的な視力喪失を引き起こす。進行は、その個体の生涯を通じて継続するが、変化の速度および視力喪失の程度はともに、罹患した人々の間で、同じ家族の中であっても、変化する。
コロイデレミアは、Rabタンパク質の脂質修飾に関与するタンパク質であるRab escort protein-1(REP1)をコードするCHM遺伝子における機能喪失型変異によって引き起こされる。完全な疾患機序は、十分には理解されていないが、網膜における機能的タンパク質の欠如は、網膜色素上皮(RPE)、光受容体および脈絡膜の細胞死および段階的な悪化を生じる。
コロイデレミアの承認された処置は、現在存在しないが、いくつかの前臨床研究は、コロイデレミア疾患表現型をレスキューするために、CHMの野生型cDNAの使用を支持する。しかし、ヒト光受容体およびRPEにおける野生型配列の発現レベルが最適未満であることから、コロイデレミアを処置する遺伝子治療アプローチは難題である。
発明の要旨
ヒトRab escort protein-1(REP1)タンパク質をコードするコドン最適化した核酸分子が開示される。1つの局面において、本開示は、配列番号1のヌクレオチド配列を含む核酸、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含み、配列番号2のアミノ酸配列を有するヒトREP1ポリペプチドをコードする核酸を提供する。いくつかの実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸が提供される。関連する実施形態において、上記核酸は、他の点では同一な細胞において、野生型CHM核酸配列(例えば、配列番号3)の発現のレベルと比較して、より高いレベルで発現される。
ヒトRab escort protein-1(REP1)タンパク質をコードするコドン最適化した核酸分子が開示される。1つの局面において、本開示は、配列番号1のヌクレオチド配列を含む核酸、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含み、配列番号2のアミノ酸配列を有するヒトREP1ポリペプチドをコードする核酸を提供する。いくつかの実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸が提供される。関連する実施形態において、上記核酸は、他の点では同一な細胞において、野生型CHM核酸配列(例えば、配列番号3)の発現のレベルと比較して、より高いレベルで発現される。
いくつかの局面において、本明細書で記載されるとおりのコドン最適化した核酸分子は、野生型CHM cDNA(GenBankアクセッション番号NM_000390.4;配列番号3)のものと比較して増大したヒトコドン適応指数(human codon adaptation index)を有する。いくつかの実施形態において、上記コドン最適化した核酸分子は、少なくとも約0.9、少なくとも約0.92、または少なくとも約0.94のヒトコドン適応指数を有する。
ある特定の実施形態において、上記核酸は、配列番号3におけるG/Cヌクレオチドのパーセンテージと比較して、より高いG/Cヌクレオチドのパーセンテージを含む。他の実施形態において、上記核酸は、少なくとも約55%、少なくとも約57.5%、少なくとも約60%または少なくとも約61%であるG/Cヌクレオチドのパーセンテージを含む。いくつかの局面において、上記核酸は、約55%~約70%、約57.5%~約70%または約61%~約70%であるG/Cヌクレオチドのパーセンテージを含む。
他の実施形態において、上記核酸は、配列番号3に対して1またはそれより多くの最適化したパラメーター:最適コドンの頻度;直接反復配列(direct repeat sequence)の最大長の低減;制限酵素の除去(Bglll(AGATCT)の除去が挙げられるが、これらに限定されない);CIS作用エレメントの除去(不安定化(ATTTA)エレメントの除去が挙げられるが、これらに限定されない)を含む。
別の実施形態において、上記核酸は、少なくとも1つの転写制御配列、好ましくは、上記核酸に対して異種である転写制御配列に作動可能に連結される。いくつかの局面において、上記転写制御配列は、例えば、光受容細胞において上記核酸の細胞特異的発現を生じる細胞特異的または組織特異的プロモーター(例えば、RPEにおいて選択的に発現される卵黄様黄斑ジストロフィー2(vitelliform macular dystrophy 2)プロモーター)である。他の局面において、上記転写制御配列は、多くの細胞タイプにおいて上記核酸の類似の発現レベルを生じる構成的プロモーター(例えば、CAG、CBA(ニワトリβアクチン)、CMV、またはPGKプロモーター)である。好ましい実施形態において、上記転写制御配列は、(i)サイトメガロウイルス(CMV)初期エンハンサーエレメント、(ii)ニワトリβアクチン遺伝子のプロモーター、第1のエキソンおよび第1のイントロン、ならびに(iii)Miyazakiら, Gene 79(2):269-77(1989)に記載されるウサギβグロビン遺伝子のスプライスアクセプターを含むCAGプロモーターを含む。特に好ましい実施形態において、上記CAGプロモーターは、配列番号4の配列を含むか、または配列番号4の配列と少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%同一の配列を含む:
上記転写制御配列はまた、網膜においてAAV導入遺伝子発現を増強することが示されているウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)のような、REP1コード配列の下流の1またはこれより多くのエレメントを含み得る。関連する実施形態において、発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1のヌクレオチド配列、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%同一のヌクレオチド配列を含む核酸を含む発現カセットが、本明細書で提供される。
関連する実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%同一のヌクレオチド配列を含む核酸を含むベクターが、本明細書で提供される。好ましい実施形態において、上記ベクターは、組換えアデノ随伴(rAAV)発現ベクターである。いくつかの実施形態において、上記rAAVベクターは、天然のキャプシド(例えば、AAV血清型2、AAV血清型4、AAV血清型5またはAAV血清型8のキャプシド)を含む。他の実施形態において、上記rAAVベクターは、改変されたキャプシドを含む(例えば、天然のAAVキャプシドに対して1もしくはこれより多くのペプチド挿入ならびに/あるいは1もしくはこれより多くのアミノ酸置換(例えば、チロシンからフェニルアラニン)および/またはアミノ酸挿入もしくはアミノ酸欠失)を含む(例えば、血清型2、4、5もしくは8のAAVキャプシドに対して1もしくはこれより多くの改変を含む))。
別の実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%同一のヌクレオチド配列を含む核酸を含む宿主細胞が、本明細書で提供される。いくつかの局面において、前記宿主細胞は、哺乳動物細胞(CHO細胞、HEK293細胞、HeLa細胞、BHK21細胞、Vero細胞またはV27細胞が挙げられるが、これらに限定されない)である。関連する局面において、上記宿主細胞は、CHO細胞、HEK293細胞、HEK293T細胞、HeLa細胞、BHK21細胞およびVero細胞から選択される。他の局面において、上記宿主細胞は、光受容細胞(例えば、桿体;錐体)、網膜神経節細胞(RGC)、グリア細胞(例えば、ミュラーグリア細胞、小グリア細胞)、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮(RPE)細胞である。関連する実施形態において、本開示は、配列番号2のポリペプチドの発現を増大させる方法であって、上記方法は、上記宿主細胞を、配列番号2のポリペプチドが上記核酸分子によって発現される条件下で培養する工程を包含し、ここで上記ポリペプチドの発現は、配列番号3のヌクレオチド配列(比較配列)を含む参照核酸を含む同じ条件下で培養された宿主細胞と比較して増大される、方法を提供する。
別の実施形態において、本開示は、ヒト被験体において配列番号2のポリペプチドの発現を増大させる方法であって、上記方法は、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一、もしくは100%同一であり、配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子、またはこのような核酸配列を含むベクターを、上記被験体に投与する工程を包含し、ここで上記ポリペプチドの発現は、配列番号3のヌクレオチド配列(比較配列)を含む参照核酸分子または上記参照核酸分子を含むベクターと比較して増大される、方法を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、ヒト被験体において不十分なREP1活性と関連する眼の障害を処置する方法であって、上記方法は、上記被験体に、本明細書で開示される核酸分子またはベクターを投与する工程を包含する方法を提供する。いくつかの実施形態において、上記網膜障害は、コロイデレミアである。
発明の詳細な説明
定義
定義
「コドン適応指数(codon adaptation index)」とは、本明細書で使用される場合、コドン使用バイアスの尺度をいう。コドン適応指数(CAI)は、参照遺伝子セットに関する所定のタンパク質コード遺伝子配列の偏差を測定する(Sharp P M and Li W H, Nucleic Acids Res. 15(3):1281-95 (1987))。CAIは、遺伝子配列の長さ(コドン単位で測定)にわたり各コドンに対して関連付けられた重みの幾何平均を決定することによって計算される:
各アミノ酸に関して、そのコドンの各々の重みは、CAIにおいて、そのアミノ酸に関して、観察されたコドン頻度(fi)と同義コドンの頻度(fj)との間の比として計算される:
用語「単離された(isolated)」とは、その元の環境(それが天然に存在する環境)から除去されている生物学的材料(細胞、核酸またはタンパク質)を示す。例えば、植物または動物において天然の状態で存在するポリヌクレオチドは、単離されていないが、そのポリヌクレオチドが天然に存在する隣接する核酸から分離されたその同じポリヌクレオチドは、「単離され」ていると考えられる。
用語「4D-110」とは、(i)配列番号9のアミノ酸配列を含むキャプシドタンパク質、および配列番号5のヌクレオチド配列を含む異種核酸を含む組換えAAV粒子をいう。
用語「R100」とは、配列番号9のアミノ酸配列を含む改変体AAVキャプシドタンパク質をいう。
用語「有する(having)」とは、本明細書で使用される場合、用語「含む(comprising)」に等価であり、制限がなく、さらなる要素を許容することが意図される。
本明細書で使用される場合、「コード領域(coding region)」または「コード配列(coding sequence)」とは、アミノ酸へと翻訳可能なコドンからなるポリヌクレオチドの一部である。「終止コドン(stop codon)」(TAG、TGA、またはTAA)は、代表的には、アミノ酸へと翻訳されないが、それは、コード領域の一部であるとみなされ得る。しかし任意の隣接する配列、例えば、プロモーター、リボソーム結合部位、転写終結因子、イントロンなどは、コード領域の一部ではない。コード領域の境界は、代表的には、得られるポリペプチドのアミノ末端をコードする5’末端の開始コドン、および得られるポリペプチドのカルボキシ末端をコードする3’末端の翻訳終止コドンによって決定される。2またはこれより多くのコード領域が、単一のポリヌクレオチド構築物において(例えば、1つのベクター上に)、または別個のポリヌクレオチド構築物において(例えば、別個の(異なる)ベクター上に)存在し得る。そうすると、1個のベクターが、ただ1つのコード領域を含み得るか、または2もしくはこれより多くのコード領域を含み得るということになる。
本明細書で使用される場合、用語「調節領域(regulatory region)」とは、コード領域の上流に(5’非コード配列)、その内部に、またはその下流に(3’非コード配列)位置し、転写、RNAプロセシング、安定性、または関連付けられたコード領域の翻訳に影響するヌクレオチド配列をいう。調節領域は、プロモーター、翻訳リーダー配列、イントロン、ポリアデニル化認識配列、RNAプロセシング部位、エフェクター結合部位およびステム-ループ構造を含み得る。コード領域が、真核生物細胞における発現に関して意図される場合、ポリアデニル化シグナルよび転写終結配列は通常、コード配列に対して3’側に位置する。
本明細書で使用される場合、用語「核酸(nucleic acid)」は、「ポリヌクレオチド(polynucleotide)」または「核酸分子(nucleic acid molecule)」と交換可能に使用され、ヌクレオチドのポリマーが意図される。
遺伝子産物(例えば、ポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドは、1もしくはこれより多くのコード領域と作動可能に関連付けられたプロモーターおよび/または他の転写もしくは翻訳制御エレメントを含み得る。作動可能な関連において、遺伝子産物(例えば、ポリペプチド)のコード領域は、1もしくはこれより多くの調節領域と、上記遺伝子産物の発現を上記調節領域の影響または制御下に置くような方法において関連付けられる。例えば、コード領域およびプロモーターは、プロモーター機能の誘導が、上記コード領域によってコードされる遺伝子産物をコードするmRNAの転写を生じる場合、および上記プロモーターと上記コード領域との間の連結の性質が、上記プロモーターが上記遺伝子産物の発現を指示する能力にも干渉せず、DNAテンプレートが転写される能力にも干渉しない場合、「作動可能に関連付けられる(operably associated)」。他の転写制御エレメント、プロモーターの他に、例えば、エンハンサー、オペレーター、リプレッサー、および転写終結シグナルはまた、遺伝子産物発現を指示するために、コード領域と作動可能に関連付けられ得る。
「転写制御配列(transcriptional control sequences)とは、宿主細胞においてコード配列の発現を提供するDNA調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサー、ターミネーターなど)をいう。種々の転写制御領域が、当業者に公知である。これらとしては、脊椎動物細胞において機能する転写制御領域(例えば、サイトメガロウイルス(イントロン-Aとともに、最初期プロモーター)、シミアンウイルス40(初期プロモーター)、およびレトロウイルス(例えば、ラウス肉腫ウイルス)に由来するプロモーターおよびエンハンサーセグメントが挙げられるが、これらに限定されない。他の転写制御領域としては、脊椎動物遺伝子(例えば、アクチン、ヒートショックタンパク質、ウシ成長ホルモンおよびウサギβグロビン)、ならびに真核生物細胞において遺伝子発現を制御し得る他の配列に由来するものが挙げられる。さらなる適切な転写制御領域としては、組織特異的プロモーターおよびエンハンサー、ならびにリンホカイン誘導性プロモーター(例えば、インターフェロンもしくはインターロイキンによって誘導可能なプロモーター)が挙げられる。
同様に、種々の翻訳制御エレメントが、当業者に公知である。これらとしては、リボソーム結合部位、翻訳開始および終結コドン、ならびにピコルナウイルスに由来するエレメント(特に、内部リボソーム進入部位すなわちIRES(CITE配列ともいわれる))が挙げられるが、これらに限定されない。
用語「発現(expression)」とは、本明細書で使用される場合、ポリヌクレオチドが遺伝子産物(例えば、RNAまたはポリペプチド)を生成するプロセスをいう。それは、ポリヌクレオチドをメッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)または任意の他のRNA生成物へと翻訳すること、およびmRNAをポリペプチドへと翻訳することを含むが、これらに限定されない。発現は、「遺伝子産物(gene protuct)」を生成する。本明細書で使用される場合、遺伝子産物は、核酸(例えば、遺伝子の転写によって生成されるメッセンジャーRNA)、または転写物から翻訳されるポリペプチドのいずれかであり得る。本明細書で記載される遺伝子産物は、転写後修飾(例えば、ポリアデニル化またはスプライシング)を有する核酸、または翻訳後修飾(例えば、メチル化、グリコシル化、脂質の付加、他のタンパク質サブユニットとの会合、またはタンパク質分解性切断)を有するポリペプチドをさらに含む。
「ベクター(vector)」とは、核酸のクローニングおよび/または宿主細胞への核酸の移入のための任意のビヒクルをいう。ベクターは、別の核酸セグメントが、結合したセグメントの複製をもたらすように結合され得るレプリコンであり得る。用語「ベクター」は、上記核酸を細胞へとインビトロで、エキソビボで、またはインビボで導入するためのウイルスおよび非ウイルスビヒクルの両方を含む。多くのベクターが公知であり、当該分野で使用される(例えば、プラスミド、改変された真核生物性ウイルス、または改変された細菌性ウイルスが挙げられる)。適切なベクターへのポリヌクレオチドの挿入は、適切なポリヌクレオチドフラグメントを、相補的な粘着末端を有する選択されたベクターにライゲーションすることによって達成され得る。
ベクターは、上記ベクターを組み込んだ細胞の選択または同定を提供する選択マーカーまたはレポーターをコードするように操作され得る。選択マーカーまたはレポーターの発現は、上記ベクター上に含まれる他のコード領域を組み込み、発現する宿主細胞の同定および/または選択を可能にする。当該分野で公知のかつ使用される選択マーカー遺伝子の例としては、以下が挙げられる: アンピシリン、ストレプトマイシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ビアラホス除草剤、スルホンアミドなどへの耐性を提供する遺伝子;および表現型マーカーとして使用される遺伝子(すなわち、アントシアニン調節遺伝子、イソペンタニルトランスフェラーゼ遺伝子など)。当該分野で公知のかつ使用されるレポーターの例としては、以下が挙げられる: ルシフェラーゼ(Luc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、-ガラクトシダーゼ(LacZ)、-グルクロニダーゼ(Gus)など。選択マーカーはまた、レポーターであると考えられ得る。
使用され得る真核生物性ウイルスベクターとしては、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ポックスウイルス(例えば、ワクシニアウイルスベクター)、バキュロウイルスベクター、またはヘルペスウイルスベクターが挙げられるが、これらに限定されない。非ウイルスベクターとしては、プラスミド、リポソーム、荷電された脂質(サイトフェクチン(cytofectin))、DNA-タンパク質複合体、および生体ポリマーが挙げられる。
「プロモーター(promoter)」および「プロモーター配列(promoter sequence)」とは、交換可能に使用され、コード配列または機能的RNAの発現を制御し得るDNA配列をいう。一般に、コード配列は、プロモーター配列に対して3’側に位置する。プロモーターは、それらの全体において天然の遺伝子に由来し得るか、または天然において見出される異なるプロモーターから由来する異なるエレメントから構成され得るか、またはさらには、合成DNAセグメントを含む。異なるプロモーターが、異なる組織もしくは細胞タイプにおいて、または異なる発生段階において、または異なる環境的もしくは生理学的条件に応じて、遺伝子の発現を指示し得ることは、当業者によって理解される。大部分の細胞タイプにおいて、大部分の場合に、遺伝子を発現させるプロモーターは、一般には「構成的プロモーター(constitutive promoter)」といわれる。特定の細胞タイプにおいて遺伝子を発現させるプロモーターは、一般に「細胞特異的プロモーター(cell-specific promoter)」または「組織特異的プロモーター(tissue-specific promoter)」といわれる。特定の発生または細胞分化の段階において遺伝子を発現させるプロモーターは、一般に「発生特異的プロモーター(developmentally-specific promoter)」または「細胞分化特異的プロモーター(cell differentiation-specific promoter」」といわれる。プロモーターを誘導する薬剤、生物学的分子、化学物質、リガンド、光などへの細胞の曝露またはそれらでの細胞の処理後に誘導され、遺伝子を発現させるプロモーターは、一般に「誘導性プロモーター(inducible promoter)」または「調節性プロモーター(regulatable promoter)」といわれる。大部分の場合において、調節配列の正確な境界が完全に定義されているわけではないことから、異なる長さのDNAフラグメントが同一のプロモーター活性を有し得ることはさらに認識される。
用語「プラスミド(plasmid)」とは、しばしば、細胞の中心的代謝の一部ではない遺伝子を運び、通常は、環状の2本鎖DNA分子の形態にある染色体外エレメントをいう。このようなエレメントは、任意の供給源に由来する1本鎖もしくは2本鎖のDNAもしくはRNAの直線状、環状、もしくはスーパーコイルの、自律的に複製する配列、ゲノム組み込み配列、ファージもしくはヌクレオチド配列であり得る。その中で、多くのヌクレオチド配列が、プロモーターフラグメントおよび選択された遺伝子産物に関するDNA配列を、適切な3’非翻訳配列とともに細胞へと導入し得る特有の構造へと結合されているまたは組み換えられている。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、別のポリヌクレオチドまたはポリペプチドとある特定のパーセントの「配列同一性(sequence identity)」を有する。これは、整列された場合に、塩基またはアミノ酸のそのパーセンテージが、その2つの配列を比較すると同じであることを意味する。配列類似性は、多くの異なる様式で決定され得る。配列同一性を決定するために、配列を、ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/においてワールドワイドウェブで入手可能な、BLASTを含む方法およびコンピュータープログラムを使用して整列し得る。別のアラインメントアルゴリズムは、FASTAであり、Madison, Wis., USAからGenetics Computing Group(GCG)パッケージの中で利用可能である。アラインメントに関する他の技術は、Methods in Enzymology, vol. 266: Computer Methods for Macromolecular Sequence Analysis (1996), 編. Doolittle, Academic Press, Inc.において記載される。配列の中でギャップを許容するアラインメントプログラムは、特に重要である。Smith-Watermanは、配列アラインメントにおいてギャップを許容するアルゴリズムのうちの1タイプである。Meth. Mol. Biol. 70: 173-187 (1997)を参照のこと。また、Needleman and Wunschアラインメント法を使用するGAPプログラムは、配列を整列させるために利用され得る。J. Mol. Biol. 48: 443-453 (1970)を参照のこと。
1つの実施形態において、本発明は、配列番号2のポリペプチド(ヒトREP1)をコードするヌクレオチド配列を含む改変された核酸分子を提供し、ここで上記核酸配列は、コドン最適化されている。別の実施形態において、配列番号2のポリペプチドをコードし、コドン最適化を受ける出発核酸配列は、配列番号3として示されるヌクレオチド配列を有する。好ましい実施形態において、配列番号2のポリペプチドをコードする配列は、ヒト発現のためにコドン最適化される。配列番号1は、ヒト発現のために最適化された、配列番号3のコドン最適化したバージョンである。:
いくつかの実施形態において、ヒトREP1をコードするコドン最適化された配列は、配列番号1のTAA終止コドンを欠いて提供される(すなわち、配列番号1のヌクレオチド1~1959からなる)。
1つの局面において、本開示は、配列番号1のヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド、または配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%同一であり、かつ配列番号2のアミノ酸配列を有するヒトREP1ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを提供する:
用語「コドン最適化された(codon-optimized)」とは、種々の宿主の形質転換のための核酸分子の遺伝子またはコード領域に言及する場合、DNAによってコードされるポリペプチドを変化させることなく、宿主生物の代表的なコドン使用を反映させる上記核酸分子の遺伝子またはコード領域におけるコドンの変更に言及する。このような最適化は、少なくとも1つの、または1つより多くの、またはかなりの数のコドンを、その生物の遺伝子においてより頻繁に使用される1もしくはこれより多くのコドンで置き換えることを含む。
任意のポリペプチド鎖のアミノ酸配列をコードするコドンを含むヌクレオチド配列における偏差は、その遺伝子をコードする配列においてバリエーションを可能にする。各コドンは3個のヌクレオチドからなり、DNAを構成するヌクレオチドが4個の特異的塩基に制限されることから、ヌクレオチドの64種の考えられる組み合わせが存在し、そのうちの61種はアミノ酸をコードする(残りの3種のコドンは、翻訳を終結するシグナルをコードする)。どのコドンがどのアミノ酸をコードするかを示す「遺伝コード(genetic code)」は、本明細書中、表1として再掲される。結果として、多くのアミノ酸は、1種より多くのコドンによって示される。例えば、アミノ酸アラニンおよびプロリンは、4種の三つ組によって、セリンおよびアルギニンは、6種の三つ組によってコードされるのに対して、トリプトファンおよびメチオニンは、ただ1種の三つ組によってコードされる。この縮重は、DNA塩基組成が、DNAによってコードされるタンパク質のアミノ酸配列を変化させることなく、広い範囲にわたって変動することを可能にする。
表-US-00001 表1 標準的遺伝コード
表-US-00001 表1 標準的遺伝コード
多くの生物は、成長中のペプチド鎖の中に特定のアミノ酸を挿入するためのコードに対して、特定のコドンの使用に関するバイアスを示す。生物間でのコドン使用における差異であるコドン優先性、またはコドンバイアスは、遺伝コードの縮重によって与えられ、多くの生物間で十分に記録されている。コドンバイアスはしばしば、メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳効率と相関し、これは、次に、特に、翻訳されているコドンの特性および特定のトランスファーRNA(tRNA)分子の利用可能性に依存すると考えられる。細胞において選択されるtRNAが優位であることは、一般に、ペプチド合成において最も頻繁に使用されるコドンの反映である。よって、遺伝子は、コドン最適化に基づいて所定の生物における最適な遺伝子発現に合わせて調整され得る。
広く種々の動物、植物および微生物種に関して利用可能な遺伝子配列が多数あることを考慮して、コドン使用の相対的頻度が計算されてきた。コドン使用の表は、例えば、www.kazusa.or.jp/codon/(2012年1月18日に訪問)において利用可能な「Codon Usage Database」で入手可能である。Nakamura, Y.,ら. Nucl. Acids Res. 28:292(2000)を参照のこと。
所定のポリペプチド配列をコードするために最適化された頻度でのコドンの無作為割り当ては、各アミノ酸に関するコドン頻度を計算し、次いで、そのコドンを上記ポリペプチド配列に無作為に割り当てることによって、手動で行われ得る。さらに、種々のアルゴリズムおよびコンピューターソフトウェアプログラムは、最適な配列を計算するために使用され得る。
非ウイルスベクター
いくつかの実施形態において、本明細書で記載されるように改変された核酸を含む非ウイルスベクター(例えば、発現プラスミド)が、提供される。好ましくは、上記非ウイルスベクターは、配列番号1の核酸配列、または配列番号1の核酸配列と少なくとも90%同一の配列を含むプラスミドである。
ウイルスベクター
好ましい実施形態において、本明細書で記載されるように改変された(コドン最適化された)核酸を含むウイルスベクターが、提供される。好ましくは、上記ウイルスベクターは、発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1の核酸配列、または配列番号1の核酸配列と少なくとも90%同一の配列を含む。適切なウイルスベクターの例としては、アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、ヘルペスウイルスおよびアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが挙げられるが、これらに限定されない。
好ましい実施形態において、上記ウイルスベクターは、パルボウイルスゲノムの一部を含む(例えば、rep遺伝子およびcap遺伝子が欠失されているならびに/または改変されたREP1遺伝子配列およびその関連する発現制御配列によって置き換えられているAAVゲノム)。上記改変されたヒトREP1遺伝子配列は、代表的には、ウイルスのrepおよびcapタンパク質をコードする核酸の代わりに、ウイルス複製に適した1個または2個のAAV TRエレメントに隣接して(すなわち、それらに挟まれて)挿入される(Xiaoら, 1997, J. Virol. 71(2): 941-948)。標的細胞における改変されたREP1遺伝子配列の組織特異的発現を促進するのに使用するために適した他の調節配列がまた、含められ得る。
いくつかの好ましい実施形態において、上記AAVウイルスベクターは、5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)本明細書で記載されるようにコドン最適化したREP1遺伝子、(d)ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む核酸を含む。特に好ましい実施形態において、上記AAVウイルスベクターは、配列番号5の配列または配列番号5の配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一の配列を含む核酸(導入遺伝子カセット)を含む:
配列番号5の導入遺伝子カセットの構成要素およびそれらそれぞれの位置は、以下の表2において特定される:
表2
表2
上記5’ ITRは、以下の配列を有する:
上記3’ ITRは、以下の配列を有する:
上記SV40ポリアデニル化配列は、以下の配列を有する:
当業者は、導入遺伝子を含み、ウイルス複製に必要とされるウイルスタンパク質(例えば、capおよびrep)を欠いているAAVベクターが、このようなタンパク質がウイルス複製およびパッケージングにとって必要であることから複製できないことを理解する。ヘルパーウイルスとしては、代表的には、アデノウイルスまたは単純ヘルペスウイルスが挙げられる。あるいは、以下で考察されるように、上記ヘルパー機能(E1a、E1b、E2a、E4、およびVA RNA)は、種々のヘルパーエレメントをコードする1もしくはこれより多くの核酸で細胞をトランスフェクトすることによるものを含むパッケージング細胞に提供され得る、および/または上記細胞は、上記ヘルパータンパク質をコードする上記核酸を含み得る。例えば、HEK 293を、ヒト細胞をアデノウイルス5 DNAで形質転換することによって生成したところ、今や多くのアデノウイルス遺伝子(E1およびE3が挙げられるが、これらに限定されない)を発現する(例えば、Grahamら, 1977, J. Gen. Virol. 36:59-72を参照のこと)。従って、それらのヘルパー機能は、例えば、それらをコードするプラスミドによって上記細胞に供給する必要性なしに、HEK 293パッケージング細胞によって提供され得る。
上記ウイルスベクターは、任意の適切な核酸構築物(例えば、DNAまたはRNA構築物)であり得、1本鎖、2本鎖、または二重鎖であり得る(すなわち、WO 2001/92551に記載されるように自己相補的)。
上記パッケージされたウイルスベクターのウイルスキャプシド構成要素は、パルボウイルスキャプシドであり得る。AAV Capおよびキメラキャプシドが好ましい。例えば、上記ウイルスキャプシドは、AAVキャプシドであり得る(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7 AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV1.1、AAV2.5、AAV6.1、AAV6.3.1、AAV9.45、AAVrh10、AAVrh74、RHM4-1、AAV2-TT、AAV2-TT-S312N、AAV3B-S312N、AAV-LK03、ヘビAAV、鳥類AAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、および現在公知のまたは後に発見される任意の他のAAV)。例えば、Fieldsら, VIROLOGY, volume 2, chapter 69(4.sup.th ed., Lippincott-Raven Publishers)を参照のこと。
いくつかの実施形態において、上記パッケージされたウイルスベクターのウイルスキャプシド構成要素は、天然のAAVキャプシドの改変体である(すなわち、天然のAAVキャプシドに対して1もしくはこれより多くの改変を含む)。いくつかの実施形態において、上記キャプシドは、AAV2、AAV5またはAAV8キャプシドの改変体である。好ましい実施形態において、上記キャプシドは、AAV2キャプシドの改変体である(例えば、米国特許出願公開第2019/0255192A1号に記載されるもの(例えば、配列番号42~59のいずれかのアミノ酸配列を含む))。特に好ましい実施形態において、上記キャプシドは、以下のアミノ酸配列を有するキャプシドタンパク質を含む:
配列番号9の改変体AAVキャプシドタンパク質は、天然のAAV2キャプシドに対して以下の改変を含む: (i)アセンブルされたキャプシド(VP1タンパク質のみ)の内部に位置するアミノ酸位置34においてプロリン(P)からアラニン(A)への変異、および(ii)VP1、VP2、およびVP3に存在するアミノ酸位置588における10個のアミノ酸(ロイシン-アラニン-イソロイシン-セリン-アスパラギン酸-グルタミン-スレオニン-リジン-ヒスチジン-アラニン/LAISDQTKHA)の挿入。
AAV Capタンパク質の完全体(full complement)は、VP1、VP2、およびVP3を含む。AAV VPキャプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むORFは、完全体より小さいAAV Capタンパク質を含んでいてもよいし、AAV Capタンパク質の完全体が提供されてもよい。
さらに別の実施形態において、本発明は、治療的なインビボ遺伝子治療における使用のための先祖AAVベクターの使用を提供する。具体的には、インシリコ由来配列を新たに合成し、生物学的活性について特徴づけた。この努力は、9個の機能的推定先祖AAVの生成およびAnc80の同定、AAV血清型1、2、8および9の予測される先祖をもたらした(Zinnら, 2015, Cell Reports 12:1056-1068)。ウイルス粒子へのアセンブルに加えて、このような先祖配列の予測および合成は、WO 2015/054653(その内容は、本明細書に参考として援用される)に記載される方法を使用することによって達成され得る。顕著なことには、先祖ウイルス配列からアセンブルされたウイルス粒子の使用は、現在のウイルスまたはその一部より、現在のヒト集団において既存の免疫に対して低減した感受性を示し得る。
本発明は、本発明のパッケージされたウイルスベクターを生成するために培養され得るパッケージング細胞(これは、「宿主細胞(host cell)」によって包含される)を含み得る。本発明のパッケージング細胞は、一般に、異種の(1)ウイルスベクター機能、(2)パッケージング機能、および(3)ヘルパー機能を有する細胞を含む。これらの構成要素の機能の各々は、次の節において考察される。
最初に、上記ベクターは、当業者に公知のいくつかの方法によって作製され得る(例えば、WO 2013/063379を参照のこと)。好ましい方法は、Griegerら, 2015, Molecular Therapy 24(2):287-297(その内容は、全ての目的のために本明細書に参考として援用される)に記載される。簡潔には、HEK293細胞の効率的トランスフェクションが出発点として使用され、ここで適格な臨床用マスターセルバンクからの接着性HEK293細胞株が、迅速かつスケール調整可能なrAAV生成を可能にする振盪フラスコおよびWAVEバイオリアクター中での動物構成要素非含有懸濁条件において増殖させるために使用される。三重トランスフェクション法(例えば、WO 96/40240)を使用すると、懸濁HEK293細胞株は、トランスフェクション後48時間で採取される場合に105 ベクターゲノム含有粒子(vg)/細胞を超えるまたは1014 vg/Lを超える細胞培養物を生成する。より具体的には、三重トランスフェクションとは、上記パッケージング細胞が、3種のプラスミド(1種のプラスミドは、AAV rep遺伝子およびcap遺伝子をコードし、別のプラスミドは、種々のヘルパー機能をコードし(例えば、E1a、E1b、E2a、E4、およびVA RNAのようなアデノウイルスまたはHSVタンパク質)、別のプラスミドは、導入遺伝子およびその種々の制御エレメント(例えば、改変されたREP1遺伝子およびCAGプロモーター)をコードする)でトランスフェクトされるという事実に言及する。
所望の収量を達成するために、多くの変数が最適化される(例えば、増殖およびトランスフェクションの両方を支援する、適合する無血清懸濁培地の選択、トランスフェクション試薬、トランスフェクション条件および細胞密度の選択)。イオン交換クロマトグラフィー法に基づく普遍的な精製ストラテジーがまた開発され、これは、AAV血清型1~6、8、9および種々のキメラキャプシドの高純度ベクター調製を生じた。このユーザーに優しいプロセスは、1週間以内に完了され得、完全粒子:空の粒子の高い比を生じ(>90%完全粒子)、精製後収量(>1013 vg/L)および臨床適用に適した純度を提供し、全ての血清型およびキメラ粒子に関して普遍的である。このスケール調整可能な製造技術は、網膜血管新生(AAV2)、血友病B(scAAV8)、巨大軸索性ニューロパチー(scAAV9)および網膜色素変性(AAV2)のためのGMPフェーズI臨床AAVベクター(これらは、患者へと投与された)を製造するために利用されてきている。さらに、トランスフェクション後の多くの時点で培養培地からrAAVを採取する工程を包含する灌流法を実行することによって、全体的なベクター生成が最小でも5倍増大する。
パッケージング細胞は、パッケージングおよびベクター機能とともに、ウイルスベクター機能を含む。上記ウイルスベクター機能は、代表的には、パルボウイルスゲノムの一部(例えば、repおよびcapが欠失され、改変されたREP1配列およびその関連する発現制御配列によって置き換えられたAAVゲノム)を含む。上記ウイルスベクター機能は、パッケージングのために上記ウイルスベクターの複製を生じるために十分な発現制御配列を含む。代表的には、上記ウイルスベクターは、パルボウイルスゲノムの一部(例えば、repおよびcapが欠失され、導入遺伝子およびその関連する発現制御配列によって置き換えられたAAVゲノム)を含む。上記導入遺伝子は、代表的には、欠失させたウイルスrepおよびcap ORFの代わりに、2個のAAV TRによって挟まれる。適切な発現制御配列が含められる(例えば、組織特異的プロモーターおよび標的細胞における導入遺伝子の組織特異的発現を促進することにおける使用に適した他の調節配列)。上記導入遺伝子は、代表的には、治療用ポリペプチドまたはマーカーポリペプチドを生成するために発現され得る核酸配列である。
上記ウイルスベクターにおける使用のために選択された上記末端反復(TR)(分解性(resolvable)および非分解性)は、好ましくは、AAV配列(血清型1、2、3、4、5および6が好ましい)である。分解性AAV TRは、TRが所望の機能(例えば、ウイルスパッケージング、組み込み、および/またはプロウイルスレスキューなど)を媒介する限りにおいて、野生型TR配列を有する必要はない(例えば、野生型配列は、挿入、欠失、短縮またはミスセンス変異によって変更され得る)。上記TRは、AAV逆位末端反復として機能する合成配列(例えば、Samulskiらの米国特許第5,478,745号(その全開示は、その全体において本明細書に参考として援用される)に記載されるとおりの「二重D配列(double-D sequence)」)であり得る。代表的であって、必須ではないが、上記TRは、同じパルボウイルスに由来する(例えば、両方のTR配列が、AAV2に由来する)。
上記パッケージング機能は、キャプシド構成要素を含む。上記キャプシド構成要素は、好ましくは、パルボウイルスキャプシド(例えば、AAVキャプシドまたはキメラAAVキャプシド機能)に由来する。適切なパルボウイルスのウイルスキャプシド構成要素の例は、パルボウイルス科(例えば、自律的パルボウイルスまたはディペンドウイルス)に由来するキャプシド構成要素である。例えば、上記キャプシド構成要素は、AAVキャプシド、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAVrh10、AAVrh74、RHM4-1、RHM15-1、RHM15-2、RHM15-3/RHM15-5、RHM15-4、RHM15-6、AAV Hu.26、AAV1.1、AAV2.5、AAV6.1、AAV6.3.1、AAV9.45、AAV2i8、AAV2G9、AAV2i8G9、AAV2-TT、AAV2-TT-S312N、AAV3B-S312N、およびAAV-LK03、ならびに未だ同定されていないかまたは非ヒト霊長類供給源に由来する他の新規なキャプシドから選択される。キャプシド構成要素は、2またはこれより多くのAAVキャプシドからの構成要素を含み得る。
パッケージされたウイルスベクターは、ベクターDNAのパッケージングおよび形質導入された細胞における改変されたREP1遺伝子配列のその後の発現を生じるために十分な、TRエレメントに挟まれた改変されたREP1遺伝子配列および発現制御配列(本明細書で「導入遺伝子(transgene)」または「導入遺伝子発現カセット(transgene expression cassette)」といわれる)を概して含む。上記ウイルスベクター機能は、例えば、プラスミドまたはアンプリコンの構成要素として細胞に供給され得る。上記ウイルスベクター機能は、細胞株内で染色体外に存在してもよい、および/または細胞の染色体DNAに組み込まれてもよい。
ウイルスベクター機能を有するヌクレオチド配列を、複製およびパッケージングのための細胞宿主へと導入する任意の方法が使用され得る。その方法としては、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、マイクロインジェクション、カチオン性もしくはアニオン性のリポソーム、および核局在化シグナルと組み合わせたリポソームが挙げられるが、これらに限定されない。ウイルスベクター機能がウイルスベクターを使用するトランスフェクションによって提供される実施形態において;ウイルス感染を生じさせるための標準的な方法が使用され得る。
上記パッケージング機能は、ウイルスベクター複製およびパッケージングのための遺伝子を含む。従って、例えば、上記パッケージング機能は、必要とされる場合、ウイルス遺伝子発現、ウイルスベクター複製、組み込まれた状態からのウイルスベクターのレスキュー、ウイルス遺伝子発現、およびウイルス粒子へのウイルスベクターのパッケージングに必要な機能を含み得る。上記パッケージング機能は、遺伝子構築物(例えば、プラスミドまたはアンプリコン)、バキュロウイルス、またはHSVヘルパー構築物を使用して、パッケージング細胞へと一緒にまたは別個に供給され得る。上記パッケージング機能は、パッケージング細胞内で染色体外に存在し得るが、好ましくは、細胞の染色体DNAへと組み込まれる。例としては、AAV Repタンパク質およびCapタンパク質をコードする遺伝子が挙げられる。
上記ヘルパー機能は、パッケージング細胞の活発な感染を確立するために必要とされるヘルパーウイルスエレメントを含み、それは、ウイルスベクターのパッケージングを開始するために必要とされる。例としては、ウイルスベクターのパッケージングを生じるために十分なアデノウイルス、バキュロウイルスおよび/またはヘルペスウイルスに由来する機能を含む。例えば、アデノウイルスヘルパー機能は、代表的には、アデノウイルス構成要素E1a、E1b、E2a、E4、およびVA RNAを含む。上記パッケージング機能は、上記パッケージング細胞の、必要とされるウイルスでの感染によって供給され得る。上記パッケージング機能は、遺伝子構築物(例えば、プラスミドまたはアンプリコン)を使用して、上記パッケージング細胞へと一緒にまたは別個に供給され得る。例えば、Rabinowitzら, 2002, J. Virol. 76:791に記載されるとおりのpXRヘルパープラスミド、およびGrimmら, 1998, Human Gene Therapy 9:2745-2760に記載されるpDGプラスミドを参照のこと。上記パッケージング機能は、パッケージング細胞内で染色体外に存在し得るが、好ましくは、上記細胞の染色体DNAへと組み込まれる(例えば、HEK 293細胞中のE1またはE3)。
任意の適切なヘルパーウイルス機能が、使用され得る。例えば、上記パッケージング細胞が昆虫細胞である場合、バキュロウイルスがヘルパーウイルスとして働き得る。ヘルペスウイルスはまた、AAVパッケージング方法においてヘルパーウイルスとして使用され得る。AAV Repタンパク質をコードするハイブリッドヘルペスウイルスは、有利なことには、よりスケール調整可能なAAVベクター生成スキームを容易にし得る。
ヘルパー機能を有するヌクレオチド配列を、複製およびパッケージングのための細胞宿主へと導入する任意の方法が、使用され得る。その方法としては、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、マイクロインジェクション、カチオン性もしくはアニオン性のリポソーム、および核局在化シグナルと組み合わせたリポソームが挙げられるが、これらに限定されない。ヘルパー機能が、ウイルスベクターを使用するトランスフェクションまたはヘルパーウイルスを使用する感染によって提供される実施形態において;ウイルス感染を生じさせるための標準的な方法が使用され得る。
当該分野で公知の任意の適切な許容性細胞またはパッケージング細胞が、パッケージされたウイルスベクターの生成において使用され得る。哺乳動物細胞または昆虫細胞が、好ましい。本発明の実施においてパッケージング細胞の生成のために有用な細胞の例としては、例えば、ヒト細胞株(例えば、VERO、WI38、MRC5、A549、HEK 293細胞(これらは構成的プロモーターの制御下で機能的なアデノウイルスE1を発現する)、B-50または任意の他のHeLa細胞、HepG2、Saos-2、HuH7、およびHT1080細胞株が挙げられる。1つの局面において、上記パッケージング細胞は、懸濁培養において増殖させられ得、より好ましくは、上記細胞は、無血清培地中で増殖させられ得る。1つの実施形態において、上記パッケージング細胞は、無血清培地中での懸濁状態で増殖するHEK293である。別の実施形態において、上記パッケージング細胞は、米国特許第9,441,206号に記載され、ATCC No. PTA 13274として寄託されたHEK293細胞である。多くのrAAVパッケージング細胞株が、当該分野で公知である(WO 2002/46359に開示されるものが挙げられるが、これらに限定されない)。別の局面において、上記パッケージング細胞は、細胞スタック(cell stack)の形態において培養される(例えば、HEK293細胞で播種された10層の細胞スタック)。
パッケージング細胞として使用するための細胞株としては、昆虫細胞株が挙げられる。AAVの複製を可能にし、培養物中で維持され得る任意の昆虫細胞が、本発明に従って使用され得る。例としては、Spodoptera frugiperda(例えば、Sf9またはSf21細胞株)、Drosophila spp.細胞株、または蚊の細胞株(例えば、Aedes albopictus由来細胞株)が挙げられる。好ましい細胞株は、Spodoptera frugiperda Sf9細胞株である。以下の参考文献は、異種のポリペプチドの発現のための昆虫細胞の使用に関するそれらの技術、核酸をこのような細胞に導入する方法、および培養物においてこのような細胞を維持する方法に関して本明細書に参考として援用される: Methods in Molecular Biology, 編. Richard, Humana Press, N J (1995); O’Reillyら, Baculovirus Expression Vectors: A Laboratory Manual, Oxford Univ. Press (1994); Samulskiら, 1989, J. Virol. 63:3822-3828; Kajigayaら, 1991, Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 88: 4646-4650; Ruffingら, 1992, J. Virol. 66:6922-6930; Kimbauerら, 1996, Virol. 219:37-44; Zhaoら, 2000, Virol. 272:382-393;およびSamulskiら, 米国特許第6,204,059号。
本発明に従うウイルスキャプシドは、当該分野で公知の任意の方法を使用して、例えば、バキュロウイルスからの発現によって生成され得る(Brownら, (1994) Virology 198:477-488)。さらなる代替として、本発明のウイルスベクターは、例えば、Urabeら, 2002, Human Gene Therapy 13:1935-1943によって記載されるように、rep/cap遺伝子およびrAAVテンプレートを送達するために、バキュロウイルスベクターを使用して昆虫細胞において生成され得る。
別の局面において、本発明は、昆虫細胞でのrAAV生成の方法を提供し、ここでバキュロウイルスパッケージングシステムまたはベクターは、AAV RepおよびCapコード領域を運ぶために、これらの遺伝子をバキュロウイルスベクターのポリへドリンコード領域へと操作し、宿主細胞へのトランスフェクションによってウイルス組換え体を生成することによって構築され得る。顕著なことには、AAVのためにバキュロウイルス生成を使用する場合、好ましくは上記AAV DNAベクター生成物は、AAV ITRへの変異を使用しない自己相補的AAV様分子である。これは、機能的Rep酵素活性を欠くことによって、自己相補的DNA分子を生じる昆虫細胞での不十分なAAVニック形成の副生成物であると思われる。宿主細胞は、バキュロウイルス感染細胞であるか、またはバキュロウイルスヘルパー機能をコードするさらなる核酸をその中に導入されているか、またはこれらのバキュロウイルスヘルパー機能をその中に含む。これらのバキュロウイルスは、上記AAV構成要素を発現し得、その後、上記キャプシドの生成を促進し得る。
生成の間に、上記パッケージング細胞は、一般に、ウイルスベクターの複製およびパッケージングを生じるために十分なヘルパー機能およびパッケージング機能とともに、1もしくはこれより多くのウイルスベクター機能を含む。これらの種々の機能は、遺伝子構築物(例えば、プラスミドまたはアンプリコン)を使用して、パッケージング細胞へと一緒にまたは別個に供給され得、それらは、上記細胞株内で染色体外に存在し得るか、または細胞の染色体DNAへと組み込まれる。
上記細胞は、既に組み込まれた、述べられた機能のうちのいずれか1もしくはこれより多くのものを伴って供給され得る(例えば、染色体外に組み込まれたかまたは細胞の染色体DNAに組み込まれた1もしくはこれより多くのベクター機能を有する細胞株、染色体外に組み込まれたかまたは細胞の染色体DNAに組み込まれた1もしくはこれより多くのパッケージング機能を有する細胞株、あるいは染色体外に組み込まれたかまたは細胞の染色体DNAに組み込まれたヘルパー機能を有する細胞株)。
上記rAAVベクターは、当該分野で標準的な方法によって(例えば、カラムクロマトグラフィーまたは塩化セシウム勾配によって)精製され得る。rAAVベクターを精製するための方法は、当該分野で公知であり、Clarkら, 1999, Human Gene Therapy 10(6):1031-1039; Schenpp and Clark, 2002, Methods Mol. Med. 69:427-443; 米国特許第6,566,118号およびWO 98/09657に記載される方法を含む。
処置方法
ある特定の実施形態において、コロイデレミアの処置を必要とする被験体におけるそのような処置のための方法であって、上記被験体に、治療上有効な量の、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一の、もしくは100%同一のヌクレオチド配列を有する核酸、またはこのような核酸および少なくとも1種の薬学的に受容可能な賦形剤を含む薬学的組成物を投与する工程による方法が、提供される。
関連する局面において、コロイデレミアの処置において使用するための、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を含む核酸が提供される。
他の関連する局面において、医薬の製造のための、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を含む核酸の使用が提供される。
他の関連する局面において、コロイデレミアの処置のための医薬の製造のための、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を含む核酸の使用が提供される。
いくつかの局面において、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列は、発現制御配列に作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列は、CAGプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの好ましい実施形態において、上記CAGプロモーターは、配列番号4の配列を有する。
いくつかの実施形態において、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一もしくは100%同一のヌクレオチド配列は、発現カセットの一部を形成する。いくつかの局面において、上記発現カセットは、5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む。好ましい実施形態において、上記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または上記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または上記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または上記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する。特に好ましい実施形態において、上記発現カセットは、配列番号5のヌクレオチド配列、または配列番号5のヌクレオチド配列と少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%もしくは少なくとも99%同一の配列を含む核酸を含む。
さらなる実施形態において、コロイデレミアの処置を必要とする被験体におけるこのような処置のための方法であって、上記被験体に、治療上有効な量の組換えAAV(rAAV)ビリオンまたは上記rAAVビリオンを含む薬学的組成物を投与する工程であって、上記rAAVビリオンは、(i)発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一もしくは100%同一のヌクレオチド配列を有する核酸、および(ii)AAVキャプシドを含む工程による方法が、提供される。
関連する実施形態において、コロイデレミアの処置のための、(i)発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を有する核酸、および(ii)AAVキャプシドを含む組換えAAV(rAAV)ビリオンの使用が提供される。
他の関連する実施形態において、コロイデレミアの処置のための医薬の製造のための、(i)発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を有する核酸、および(ii)AAVキャプシドを含む組換えAAV(rAAV)ビリオンの使用が提供される。
いくつかの実施形態において、上記rAAVビリオンは、天然のAAV2、AAV4、AAV5またはAAV8キャプシドを含む。他の実施形態において、上記rAAVビリオンは、AAV2、AAV4、AAV5またはAAV8に対して1もしくはこれより多くの改変を含む改変体AAVキャプシドを含む。好ましい実施形態において、上記AAVキャプシドは、配列番号9の配列を含む。
いくつかの実施形態において、上記rAAVビリオンは、(i)天然のAAV2キャプシドまたはその改変体、および(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む発現カセットを含む。好ましい実施形態において、上記rAAVは、(i)配列番号9のキャプシドタンパク質を含むキャプシド、ならびに(ii)配列番号6の5’側のAAV2末端反復、配列番号4のCAGプロモーター、配列番号8のSV40ポリアデニル化配列および配列番号7の3’側のAAV2末端反復を含む核酸を含む。特に好ましい実施形態において、上記rAAVは、(i)配列番号9のキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含む発現カセットを含む。
特に好ましい実施形態において、コロイデレミアの処置における、またはコロイデレミアの処置のための医薬の製造のためのrAAVの使用が提供され、ここで上記rAAVは、(i)配列番号5のヌクレオチド配列を含む核酸および(ii)配列番号9のアミノ酸配列を有するキャプシドタンパク質を含むキャプシドを含む。いくつかの局面において、上記rAAVは、硝子体内注射によって投与される。
他の特に好ましい実施形態において、コロイデレミアを処置するための方法であって、上記方法は、被験体に、有効量の、(i)配列番号5のヌクレオチド配列を含む核酸および(ii)配列番号9のアミノ酸配列を有するキャプシドタンパク質を含むキャプシドを含むrAAVを投与する工程を包含する方法が、提供される。いくつかの局面において、上記rAAVは、硝子体内注射によって被験体に投与される。
他の局面において、発現制御配列に作動可能に連結された、配列番号1のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一のヌクレオチド配列を有する核酸、および少なくとも1種の薬学的に受容可能な賦形剤を含む薬学的組成物が、提供される。
いくつかの実施形態において、上記薬学的組成物は、構成的プロモーター(好ましくは、配列番号4のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一のもしくは100%同一の配列を有するCAGプロモーター)に作動可能に連結された配列番号1のヌクレオチド配列を含む核酸を含む。
他の局面において、少なくとも1種の薬学的に受容可能な賦形剤、ならびに(i)AAVキャプシド、ならびに(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列および(e)AAV2末端反復を含む核酸を含む感染性rAAVを含む薬学的組成物が、提供される。関連する実施形態において、上記薬学的組成物は、109 vg~1014 vgの間、好ましくは1010 vg~1013 vgの間のrAAVを含み、より好ましくは、約3×1011 vgまたは約1×1012 vgのrAAVを含む。
好ましい実施形態において、上記薬学的組成物は、(i)配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子を含む核酸を含むrAAVを含み、ここで上記核酸は、配列番号6の5’側のAAV2末端反復および/または配列番号4のCAGプロモーターおよび/または配列番号8のSV40ポリアデニル化配列および/または配列番号7のAAV2末端反復をさらに含む。関連する実施形態において、上記薬学的組成物は、109 vg~1014 vgの間、好ましくは1010 vg~1013 vgの間のrAAVを含み、より好ましくは、約3×1011 vgまたは約1×1012 vgのrAAVを含む。
いくつかの実施形態において、ヒト被験体の1もしくはこれより多くの網膜色素上皮細胞および1もしくはこれより多くの桿体光受容細胞においてREP1を発現させるための方法であって、上記方法は、上記ヒト被験体に、有効量の、本明細書で記載されるとおりの感染性rAAVを投与する工程を包含し、ここで上記REP1は、1もしくはこれより多くの網膜色素上皮細胞および1もしくはこれより多くの桿体光受容細胞において発現される方法が、提供される。いくつかの好ましい実施形態において、感染性rAAVの有効量は、109 vg/眼~1014 vg/眼である、および/または上記rAAVの単回用量は、上記ヒト被験体に(両側または片側に)硝子体内投与される、および/または上記rAAVは、配列番号9のキャプシドを含む、および/または上記rAAVは、配列番号5のヌクレオチド配列を含む異種核酸を含む。
特に好ましい実施形態において、少なくとも1種の薬学的に受容可能な賦形剤、ならびに(i)配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシドおよび(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸を含む感染性rAAVを含む薬学的組成物が、提供される。関連する実施形態において、上記薬学的組成物は、109 vg~1014 vgの間、好ましくは1010 vg~1013 vgの間のrAAVを含み、より好ましくは、約3×1011 vgまたは約1×1012 vgのrAAVを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書で記載されるとおりの核酸または感染性rAAVは、コロイデレミアを有するヒトへの眼周囲または眼内(硝子体内、脈絡膜上または網膜下)注射によって投与され、それによって、上記コロイデレミアは、上記被験体において処置される。他の実施形態において、本明細書で記載されるとおりの核酸または感染性rAAVは、コロイデレミアを有するヒトに、網膜下または硝子体内に投与され、それによって、上記コロイデレミアは、上記被験体において処置される。好ましい実施形態において、コロイデレミアを有するヒト被験体は、本明細書で記載されるとおりのrAAVの1回の硝子体内注射(両側または片側)を投与される。
関連する局面において、処置される被験体におけるコロイデレミアの処置は、(i)コントロールと比較して(例えば、処置される患者における処置前のベースライン測定値と比較して、上記核酸またはrAAVが片側に投与される場合に処置されていない眼と比較して、またはコロイデレミア患者の処置されていない現在のもしくは過去のコントロール群と比較して)視覚的機能(visual function)または機能的視力(functional vision)における改善(すなわち、増大)、ならびに/または(ii)例えば、処置後6ヶ月、12ヶ月、または24ヶ月において、コントロール(例えば、同じ患者の処置されていない眼または処置されていないコントロール群)と比較して、処置された眼における視覚的機能の喪失および/または網膜変性の減少を含む。これらの改善は、適切な眼科学検査(視力検査、マイクロペリメトリー、および他の視野検査、解剖学的検査(例えば、光干渉断層撮影によるスキャンおよび眼底自発蛍光画像化)、網膜電気生理学、および/またはクオリティー・オブ・ライフ(QoL)評価が挙げられるが、これらに限定されない)によって評価され得る。
いくつかの局面において、本明細書で記載されるとおりの核酸またはrAAV(またはこれらを含む薬学的組成物)の有効量は、ヒト患者においてコロイデレミアを処置するために有効な量である。関連する局面において、本明細書で記載されるとおりのrAAVの有効量は、109~1014 rAAV粒子(またはベクターゲノム(vg))/眼)の間、好ましくは1010~1013 vg/眼の間、または1×1011 vg/眼~5×1012 vg/眼の間であり、より好ましくは、約3×1011 vg/眼または約1×1012 vg/眼である。いくつかの好ましい実施形態において、約3×1011 vg/眼または約1×1012 vg/眼という単回用量が、コロイデレミアを有するヒト患者へと硝子体内に投与され、それによって、コロイデレミアが処置される。
実施例
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を例証し、本発明の範囲を限定することはいずれにしても意図されない。本発明は、その好ましい実施形態に関連して記載されてきたが、その種々の改変は、本出願を読めば当業者に明らかである。
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を例証し、本発明の範囲を限定することはいずれにしても意図されない。本発明は、その好ましい実施形態に関連して記載されてきたが、その種々の改変は、本出願を読めば当業者に明らかである。
実施例1 - REP1 cDNA配列のコドン最適化
ヒトREP1オープンリーディングフレームcDNA配列(NCBI参照配列 NM_000390.4)を、ヒト発現のためにコドン最適化した。最適化アルゴリズムは、コドン使用バイアス、GC含有量、CpGジヌクレオチド含有量、ネガティブCpGアイランド(negative CpG island)、mRNA二次構造、RNA不安定性モチーフ、潜在性スプライシング部位、未熟なポリアデニル化部位、内部カイサイト(internal chi site)およびリボソーム結合部位、ならびに反復配列が挙げられるが、これらに限定されないパラメーターを含んだ。
ヒトREP1オープンリーディングフレームcDNA配列(NCBI参照配列 NM_000390.4)を、ヒト発現のためにコドン最適化した。最適化アルゴリズムは、コドン使用バイアス、GC含有量、CpGジヌクレオチド含有量、ネガティブCpGアイランド(negative CpG island)、mRNA二次構造、RNA不安定性モチーフ、潜在性スプライシング部位、未熟なポリアデニル化部位、内部カイサイト(internal chi site)およびリボソーム結合部位、ならびに反復配列が挙げられるが、これらに限定されないパラメーターを含んだ。
天然のヒトREP1遺伝子は、翻訳効率を低減し得るかまたはさらには翻訳機構を分離させ(disengage)得る希なタンデムコドンを使用する。ヒトにおけるコドン使用バイアスを、コドン適応指数(CAI)を0.70から0.94へと上げることよって変化させた。平均GC含有量を、天然の配列における54.24から最適化した配列における61.22へと最適化して、mRNAの半減期を長くした。ステム-ループ構造(これは、リボソーム結合およびmRNAの安定性に影響を与える)を、最適化した配列の中で破壊した。さらに、負のcis作用部位(例えば、ATTTA)(そのうちの6箇所を最適化された配列では欠失させている)を、スクリーニングし、欠失させて、ヒト細胞における遺伝子の発現を最適化し、いくつかの制限酵素部位を欠失させた(2個のBglII(AGATCT)、1個のEcoRI(GAATTC)、1個のXhoI(CTCGAG)および1個のARE部位を欠失させた)。
得られたコドン最適化したヌクレオチド配列(配列番号1として示される)は、改善されたコドン使用、変化させたGC含有量、より良好なmRNA安定性、および配列番号3の天然の配列に対する負のcis作用エレメントの改変を含む。
実施例2 - コドン最適化したREP1 cDNA配列は、コロイデレミアを有する患者に由来するRPE細胞においてより高いレベルで発現される
ヒトインビトロモデルシステムを、ヒトコロイデレミア患者に由来する病的なヒトRPE細胞において、配列番号1のヌクレオチド配列を有するコドン最適化したヒトREP1核酸の発現およびCHM疾患表現型の機能的補正を評価するために作製した。このモデルシステムを、コロイデレミア(CHM)の適切な非ヒト霊長類モデルが前臨床試験に関しては存在しないことから、インビトロ薬理学のために選択した。2つのCHM患者線維芽細胞サンプルを、iPSCへと再プログラミングし、次いで、機能的成熟RPE細胞へと分化させた。CHM患者におけるRep1タンパク質の欠如は、細胞のRab27a輸送およびプレニル化における欠陥と相関することが示されている(例えば、Strunnikova, N.V.ら, PLoS Biol. 4, e8402 (2009); Sergeev, Y.V.ら, Mutat. Res. - Fundam. Mol. Mech. Mutagen, 665, 44-50 (2009); Rak, A.ら, Cell 117, 749-760 (2004)を参照のこと)。
ヒトインビトロモデルシステムを、ヒトコロイデレミア患者に由来する病的なヒトRPE細胞において、配列番号1のヌクレオチド配列を有するコドン最適化したヒトREP1核酸の発現およびCHM疾患表現型の機能的補正を評価するために作製した。このモデルシステムを、コロイデレミア(CHM)の適切な非ヒト霊長類モデルが前臨床試験に関しては存在しないことから、インビトロ薬理学のために選択した。2つのCHM患者線維芽細胞サンプルを、iPSCへと再プログラミングし、次いで、機能的成熟RPE細胞へと分化させた。CHM患者におけるRep1タンパク質の欠如は、細胞のRab27a輸送およびプレニル化における欠陥と相関することが示されている(例えば、Strunnikova, N.V.ら, PLoS Biol. 4, e8402 (2009); Sergeev, Y.V.ら, Mutat. Res. - Fundam. Mol. Mech. Mutagen, 665, 44-50 (2009); Rak, A.ら, Cell 117, 749-760 (2004)を参照のこと)。
材料および方法
コロイデレミア患者細胞からの人工多能性幹細胞株の作製
2名のコロイデレミア患者(ここではCHM1およびCHM2という)に由来する線維芽細胞の細胞再プログラミングを、Simplicon RNA再プログラミング(EMD Millipore)によって行った。10日目に、およそ5×104~1×105の再プログラミングした細胞を、ヒトiPSC Reprogramming Boost Supplement II(EMD Millipore)を追加補充したB18Rタンパク質(200ng/mL)を含むマウス胚性線維芽細胞(MEF)馴化培地中、増殖因子低減Matrigel(Corning)上に再プレートした。20日目に、変化した形態および小さなコロニーを形成する能力によって認識される再プログラミングした細胞を、mTeSR-1培地(Stem Cell Technologies)へと移した。およそ200個の細胞またはこれより大きなコロニーを、手動で単離し、mTeSR-1培地中の増殖因子低減Matrigelコーティングプレート上にプレートした。CHM-iPSC株を、1個のコロニーから拡大した。上記CHM-iPSC株を、mTeSR-1維持培地中、Vitronectin XF(Stem Cell Technologies)上で培養し、70~80% コンフルエンスにおいて4~5日ごとにGentle Cell Dissociation Reagent(Stem Cell Technologies)を使用して継代した。全3種の胚葉への無作為の分化を確実にするために、iPSC胚様体(EB)を、1週間にわたって懸濁培養において形成させ、次いで、さらに4週間、mTeSR-1基礎培地+20% Knockout Serum Replacement(Thermo Fisher Scientific)中で、接着条件において分化させた。
ヒトコロイデレミア網膜色素上皮(RPE)細胞の作製
RPE細胞を、以前に記載されるように指向性分化プロトコールによって作製した(Leachら, Investigative ophthalmology & visual science 56(2):1002-13 (2015))。簡潔には、iPSCを、1×B27、1×N2、および1×NEAA(Invitrogen)を有するDMEM/F12中のMatrigel(BD Biosciences)上で直接継代した。0日目から2日目まで、50ng/ml Noggin、10ng/ml Dkk1、10ng/ml IGF1(R&D Systems Inc.)、および10mM ニコチンアミドを、基礎培地に添加した。2日目から4日目まで、10ng/ml Noggin、10ng/ml Dkk1、10ng/ml IGF1、および5ng/ml bFGFならびに10mM ニコチンアミドを、基礎培地に添加した。4日目から6日目まで、10ng/ml Dkk1および10ng/ml IGF1ならびに100ng/ml Activin A(R&D Systems)を、基礎培地に添加した。6日目から14日目まで、100ng/ml Activin A、10μM SU5402(EMD Millipore)、および1mM VIP(Sigma-Aldrich)を、基礎培地に添加した。14日目に、上記細胞を、非RPE形態を有する細胞を剥がすことによって機械的に富化した。その後、残りのRPEを、TrypLE Express(Invitrogen)を使用して、約5分間、37℃において消化した。上記細胞を、30μm 単一細胞ストレーナーに通過させ、Matrigelコーティング組織培養プラスチックトランスウェル膜(Corning Enterprises)、またはXVIVO-10培地(Lonza)中のCC2処理チャンバー付きスライドに播種した。
ヒトコロイデレミアRPE細胞の機能的特徴付け
CHM RPE細胞を、配合した培地を使用して培養して、桿体外節(ROS)食作用を分析した(Maminishkisら, Investigative Ophthalmology and Visual Science, 47(8):3612-24 (2006))。細胞を、0.1% ゼラチンコーティングした黒色壁透明底96ウェルプレート上に1×105 細胞/cm2において四連でプレートし、30日間培養した。光受容体ROSを、以前に記載される(Molday RS and Molday LL, Journal of Cell Biology, 105(6 Pt 1):2589-601 (1987))ようにウシの眼(Sierra for Medical Science)から単離し、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)タンパク質(Thermo Fisher Scientific)で蛍光標識した。いくつかの条件では、培養した細胞を、62.5μg/ml αVβ5インテグリン機能遮断抗体(Abcam)またはIgGアイソタイプコントロール(Abcam)で、30分間、37℃において処理した。最初の抗体インキュベーション後に、細胞を、1×106 FITC-ROS/ウェルで、5時間、37℃および5% CO2でチャレンジした(Buchholzら, STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE 2(5):384-93 (2013))(Rowlandら, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 7(8):642-53 (2013))。ROSインキュベーション後、上記ウェルを、PBSで6回洗浄し、次いで、0.4% トリパンブルーを20分間添加して、細胞外ROSからの蛍光をクエンチした。各ウェルを、落射蛍光顕微鏡法を使用して画像化し、顕微鏡写真の積算ピクセル密度(integrated pixel density)を、ローリングピクセル半径(rolling pixel radius)50を使用して、Image Jソフトウェアで決定した(National Institutes of Health)。
免疫細胞化学
細胞を、4% パラホルムアルデヒド(PFA)(Santa Cruz Biotechnologies)で15分間、4℃において固定した。全ての抗体染色を、0.2% Triton(登録商標)-X100(Sigma-Aldrich)、2% ウシ血清アルブミン(Calbiochem)、および5% ヤギ血清(Thermo Fisher)を有するPBSのブロッキング溶液中で行った。一次抗体インキュベーションを、4℃において一晩行った。次いで、細胞を、二次抗体とともに1時間、室温においてインキュベートし、次いで、PBS中のDAPI(Sigma Aldrich)で5分間、室温において対比染色した。細胞を、Zeiss Axio Observer.D1を使用して画像化した。画像処理を、Zeiss Zen 2ソフトウェアおよびFIJIを使用して行った。一次抗体および二次抗体のリストを、以下の表3に提供する:
表3:
表3:
SDS-PAGEおよびウェスタンブロット
CHM RPE細胞溶解物を、Complete Protease Inhibitor Tablet(Millipore Sigma)を有する標準RIPA緩衝液(Thermo Fisher)を使用して採取し、氷上で15分間インキュベートした。次いで、サンプルを、21×gで15分間遠心分離した。上清を集め、タンパク質濃度を、BCAタンパク質アッセイ(Thermo Fisher Scientific)を使用して決定し、正規化し、2μM DTTに対して調節した。Biorad 4× Sample Bufferを添加し、サンプルを、70℃において10分間加熱した。XT Criterionゲルで泳動し、続いて、膜にゲルを転写した。次いで、上記膜をブロッキングし、REP1抗体およびGADPH抗体でプローブした。膜を、HRPに結合体化した二次抗体とともにインキュベートし、バンドをECLで可視化した。
プレニル化アッセイ
プレニル化アッセイを、RPE細胞溶解物を使用して、Koehnkeら, PLoS ONE 8(12):1-11 (2013)に記載されるように行った。PBSでの洗浄後、細胞溶解物を、冷プレニル化緩衝液(500μM HEPES pH 7.0、50μM NaCl、2μM MgCl2、0.1μM GDP、0.5% NP-40、およびComplete Protease Inhibitor Tablet)中で調製し、氷上で10~15分間インキュベートした。タンパク質濃度を、BCAタンパク質アッセイ(Thermo Fisher Scientific)を使用して決定した。タンパク質濃度を、正規化し、溶解物を2μM DTTに対して調節した。プレニル化反応を、50~200μg タンパク質に相当する20μLの溶解物を使用して行った。機能的複合体に関する反応を、2μM RabGGTase、4μM Rab27aおよび4μM BiotinGeranyl-PPi(Jena Bioscience)から構成した。反応を、25℃において5時間インキュベートし、4× Sample Buffer(Biorad)、DTTを40mMへと添加し、70℃において10分間加熱することによって停止した。ウェスタンブロット法を、XT Criterionゲル上で製造業者のプロトコールに従って行った。プレニル化反応を、ストレプトアビジン-HRP(Abcam)を使用して分析した。
Rab27A輸送アッセイ
RPE細胞を、ビトロネクチンコーティングした8個のチャンバー付きスライド上に25,000細胞/cm2でXVIVO-10培地中に播種した。播種の2日後に、CHM RPE細胞を、(i)配列番号5の配列を有する導入遺伝子発現カセットおよび(ii)配列番号9のアミノ酸配列を有する改変されたAAV2キャプシドタンパク質を含む組換えAAVビリオンで、5000 vg/細胞の感染多重度(MOI)において形質導入した。感染の14日後に、細胞を固定し、上記のように染色した。
実験データ
2名のCHM患者の線維芽細胞サンプルを得、iPSCへと再プログラミングし、続いて、上記のようにRPE細胞へと分化させた。より具体的には、線維芽細胞(CHM1およびCHM2)の細胞再プログラミングを、制限された細胞分裂数にわたって自己複製するポリシストロン転写物において4種の再プログラミング因子(Oct4、Klf4、Sox2およびGlis1)を発現する合成のインビトロで転写したRNAを使用して、Simplicon RNA再プログラミングによって行った。ヒトPSCマーカーであるNANOG、SOX2およびOCT4の免疫細胞化学分析を行って、コロイデレミアiPSC株、CHM1およびCHM2の両方の多能性を確認した(図1aおよび1b)。作製したiPSC株の多能性を確認するために、細胞を、EBとして懸濁培養において無作為に分化させ、次いで、4週間にわたって接着条件において分化させ、外胚葉系統、中胚葉系統、および内胚葉系統へと分化する能力に関して評価した。そのときに、外胚葉、中胚葉、および内胚葉にそれぞれ属するニューロン(TUJ1+)、平滑筋細胞(ASMA+)、および肝細胞(HNF4A+)と関連するマーカーを、検出した(図1cおよび1d)。多能性を確認した後、CHM1およびCHM2患者の細胞から作製した上記iPSC株を、RPE細胞へと分化させた。RPE細胞を30日間成熟させ、続いて、適切なRPE細胞マーカー発現および機能に関して分析した。Melanogenesis Associated Transcription Factor(MITF)およびOrthodenticle Homeobox 2(OTX2)、RPE65およびzonula occludens(ZO-1)のタンパク質発現および局在(図2aおよび2b)は、正常であった。光受容体外節食作用(RPEの公知の機能)(図2c)の変化は確認されず、CHM iPSC由来RPE細胞は、天然のRPEのものに類似の重要な生理学的特徴を示した。
改変されていないREP1に対するコドン最適化したREP1導入遺伝子の発現レベルを、評価した。その目的のために、以下を含む組換えAAV(rAAV)ビリオンを、単離した: (i)配列番号9のアミノ酸配列を有する改変されたAAV2キャプシドタンパク質、および(ii)配列番号1のコドン最適化したREP1または配列番号3の天然のREP1(各々、配列番号4のCAGプロモーターの制御下にある)のいずれかを含む導入遺伝子発現カセット。簡潔には、CHM RPE細胞を、上記rAAVビリオンで、2種の異なるMOI、500または5000 vg/細胞において形質導入した。細胞溶解物を、形質導入の14日後に集め、SDS-PAGEおよびウェスタンブロット分析を行って、REP1発現レベルを評価した。図3A~Bに図示されるように、コドン最適化したREP1は、改変されていないREP1より高い発現レベルを生じた。さらに、REP1タンパク質レベルは、より低い用量(MOI 500 vg/細胞)において正常RPEにおいて見出されるレベルに達した。
機能的アッセイを開発して、送達されたREP1タンパク質がRab27a GTPaseをプレニル化する能力を評価した(図4)。CHM RPE細胞を、以下を含むrAAVで形質導入した:(i)配列番号5の配列を有する導入遺伝子発現カセット、および(ii)配列番号9のアミノ酸配列を有する改変されたAAV2キャプシドタンパク質。形質導入したかまたはコントロールのCHM1およびCHM2 RPE細胞からの細胞溶解物を、感染の14日後に集めた。野生型RPE細胞を、陽性コントロールとして使用した。Rab27a GTPaseのプレニル化は、REP1およびプレニル化ドナーであるRabGGTaseの存在下でのみ起こる。RabGGTaseからRab27a GTPaseへのプレニル転移を可視化するために、プレニル基を、ビオチンで標識した。上記細胞溶解物を、形質導入後に、Rab27a GTPase、RabGGTaseおよびビオチン化プレニル基と合わせた。インビトロ反応物を、5時間インキュベートして、プレニル基転移を最適化した。反応後に、上記溶解物を、SDS-PAGEおよびウェスタンブロット分析に供した。SA-HRP結合体は、各反応におけるプレニル化のレベルを明らかにした(図5a~d)。正常線維芽細胞由来iPSC株に由来するRPE細胞を、この実験において陽性コントロールとして使用した。
第2の機能実験を行って、Rab27a GTPasesのプレニル化が、上記rAAVの送達後に、標的膜へのRab27aの適切な輸送を生じることを確認した。CHM RPE細胞を、低密度(2.5×104 細胞/cm2)において培養し、次いで、以下を含むrAAVで、5000 vg/細胞のMOIにおいて形質導入した (i)配列番号5の配列を有する導入遺伝子発現カセット、および(ii)配列番号9のアミノ酸配列を有する改変されたAAV2キャプシドタンパク質。14日後、培養物を、抗REP1抗体および抗RAB27A抗体で免疫染色し、画像化して、処理されていない培養物に対して形質導入されたものにおけるRAB27Aの細胞内局在を可視化した。CHM RPE細胞(図6a)の上記rAAVでの処理は、正常FB-iPSC由来RPE細胞(図6c)に類似して、細胞質領域から標的膜へのRAB27Aの輸送を引き起こした(図6b)。これらのデータは、配列番号1のコドン最適化したREP1の送達の2週間後に、細胞質領域から標的膜へのRAB27A輸送が正常化され、この補正が、正常な細胞RPE表現型の回復と関連したことを示す。
結論
上記の試験は、配列番号1のコドン最適化したREP1が、天然の(改変されていない)REP1遺伝子と比較して、疾患関連(REP1欠損)ヒトRPE細胞において有意により高いレベルで発現されることを示す。上記試験はまた、配列番号1のコドン最適化したREP1から発現されたREP1が、機能的であり、プレニル化欠陥(Rab27)をレスキューし、RAbタンパク質における細胞内輸送欠陥を補正し、従って、病的なRPE細胞において正常な細胞RPE表現型を回復させることを示す。インビトロ薬理学から、cohREP1が、正常遺伝子と比較した場合に、コロイデレミア患者に由来する網膜色素上皮(RPE)細胞におけるREP1タンパク質欠損の優れた補正を示すことが示される。
実施例3 - 非ヒト霊長類における硝子体内投与を介してR100によって送達されるコドン最適化したREP1 cDNA配列の安全性および生体分布の評価
材料および方法
GLP毒物学および生体分布試験
2~14歳齢の雄性カニクイザル(macaca fascicularis)を、100μL/眼の総用量容積について、強膜を介して各眼への2回の50μL 硝子体内注射によって投与した。1×1011 vg/眼の用量(片側投与)、3×1011 vg/眼の用量(両側投与のみ)、および1×1012 vg/眼の用量(片側および両側投与)を評価した。上記動物に、ケタミン IMで麻酔をかけ、局所眼用液剤を、疼痛を排除するために与えた。20~80mgのメチルプレドニゾロンを、IM注射によって注射後毎週投与した。訓練された獣医学スタッフが、投与後3週間目、13週間目、および26週間目に、安楽死させた。
2~14歳齢の雄性カニクイザル(macaca fascicularis)を、100μL/眼の総用量容積について、強膜を介して各眼への2回の50μL 硝子体内注射によって投与した。1×1011 vg/眼の用量(片側投与)、3×1011 vg/眼の用量(両側投与のみ)、および1×1012 vg/眼の用量(片側および両側投与)を評価した。上記動物に、ケタミン IMで麻酔をかけ、局所眼用液剤を、疼痛を排除するために与えた。20~80mgのメチルプレドニゾロンを、IM注射によって注射後毎週投与した。訓練された獣医学スタッフが、投与後3週間目、13週間目、および26週間目に、安楽死させた。
4D-110(配列番号9のキャプシドタンパク質および配列番号5のヌクレオチド配列を含む異種核酸を含むrAAV)ゲノム生体分布を、検証されたGLP準拠qPCRアッセイを使用して、全ての主要な眼の区画(網膜、視神経、毛様体、虹彩、線維柱帯)、および主要な全身の器官(精巣を含む)において評価した。ゲノムが検出された組織では、導入遺伝子発現を、適格なGLP準拠RT-qPCRアッセイによって評価した。
上記試験において行われる系列的毒物学評価は、以下であった: 臨床的眼評価(SD-OCT画像化およびERGを含む完全眼科検査(complete ophthalmic examination))、全身評価、臨床病理、肉眼病理所見(gross pathology)および顕微的病理所見(microscopic pathology)。アッセイを検証して、抗キャプシド抗体および抗導入遺伝子抗体応答を決定した。ELISpotアッセイを検証して、R100キャプシド(配列番号9の改変体キャプシドタンパク質を含む)および発現されたタンパク質に対する細胞応答を検出した。
中和抗体アッセイ
2v6.11細胞を、3×104 細胞/ウェルの密度において、感染の24時間前にプレートした。CAGプロモーターによって駆動されるホタルルシフェラーゼをコードするrAAVベクターを、感染前に、37℃において1時間、個々の血清サンプルとともにインキュベートし、次いで、細胞を、1,000のゲノムMOIにおいて感染させた。ルシフェラーゼ活性を、Luc-Screen Extended-Glow Luciferase Reporter Gene Assay System(Invitrogen)またはONE-Glo Luciferase Assay System(Promega)を使用して、感染の48時間後に評価し、BioTek Cytation 3 Cell Imaging Multi-Mode ReaderおよびGen5ソフトウェアを使用して定量した。
試験に登録する前に、非ヒト霊長類(NHP)血清を、R100に対する中和抗体の存在に関してスクリーニングした。サンプルが1:10血清希釈においてAAV形質導入の50%未満の中和を生じた場合に、NHPを試験に登録した。
AAV製造
組換えR100ウイルスベクターを、HEK293細胞における一過性のトランスフェクションによって生成した。細胞を、FBSを追加補充したDMEM中で培養し、37℃において5% CO2環境で維持した。細胞を、ポリエチレンイミン(PEI)を使用して三重トランスフェクションした(ペイロード、キャプシド、およびヘルパープラスミド)。トランスフェクションの48~96時間後、ウイルス粒子を細胞および/または上清から採取し、細胞を、微小流動化を介して溶解した。細胞溶解物および/または上清を酵素処理して、プラスミドおよび宿主細胞DNAを分解し、次いで、清澄化し、タンジェンシャルフロー濾過(TFF)によって濃縮した。次いで、そのTFF保持物を、精製のためにアフィニティー樹脂カラムにロードした。pH勾配溶離の後、アフィニティー後の材料を緩衝液交換し、次いで、(必要であれば)アニオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製した。次いで、精製したrAAVを、0.001% ポリソルベート-20を有するDPBSへと製剤化し、濾過滅菌し、充填してrAAV薬物製品を得た。
結果
4D-110送達は、安全であり、NHPにおいて治療用導入遺伝子の発現を生じる。
4D-110(R100.CAG-cohRep1)は、フェーズ1-2臨床試験へと進められている。この製品に関する治験薬(IND)許可データ(IND-enabling data)は、2つの別個の6ヶ月間の優良試験所基準(GLP)毒物学および生体分布試験における評価を含む(表4)。44頭のNHPの合計61の眼に、硝子体内注射によって、片眼投与、逐次的両側投与、または同時両側投与のいずれかで注射した。
表4. 優良試験所基準(GLP)毒物学および生体分布試験
臨床所見、組織病理、OCT、またはERGによって決定される場合、いずれの用量レベルでも、4D-110で顕著な毒性は観察されなかった。片眼への4D-110の投与は、最小限から軽度の前部ぶどう膜炎を生じるに過ぎなかった。これは、投与期直後の期間に制限され、3週間目までには消散した(図9);いくらかの症例では、全身性ステロイド用量は、一過性に増大された。4D-110の両側投与は、低用量群および高用量群の両方において一過性の最小限から中等度の前部ぶどう膜炎を生じた;この所見は、概して2週間以内に消散し、全身性のステロイド処置における増大と一致した。
非常に高いレベルのベクターゲノムが、全ての時点(3週間目、左パネル;13週間目、中央パネル;26週間目、右パネル)において、処置した眼の網膜において存在した。これは、眼の組織中のベクターの持続を示す(図10)。網膜に加えて、ベクターゲノムは、処置した眼において、房水、硝子体液、虹彩/毛様体、および視神経に由来するサンプル内で、全ての時点で検出された。眼以外の組織は、肝臓、脾臓、およびリンパ節において低レベルで検出可能であったことを除いて、ベクターゲノムは概して検出可能でなかった(図10)。R100ベクター由来の導入遺伝子発現は、低用量群および高用量群の両方の処置された網膜および虹彩/毛様体において検出された(図11)。遺伝子発現は用量依存性であり、3週間目から13週間目まで増大し、26週間目では安定なままであった(図11のそれぞれ左、中央および右パネル)。眼以外のベクター発現は、いずれの試験においても26週間目で検出されなかった(図11)。
ELISpotアッセイを使用して、細胞性免疫応答を評価すると、いずれの動物も、R100キャプシドペプチドまたは導入遺伝子ペプチドへの有意な応答を発生させなかった(データは示さず)。4D-110を投与した動物の大部分は、投与後に抗キャプシド抗体応答を生じた(データは示さず)。
まとめ
4D-110(R100.CAG-cohRep1)は近年、遺伝性網膜疾患であるコロイデレミアの臨床試験(NCT04483440)に移行された。この治療用製品は、2つの別個のGLP毒物学および生体分布試験において評価されている(表4)。合計44頭のNHPに、片眼投与、逐次的両側投与、または同時両側投与で注射した;合計61のNHPの眼に注射した。有意な試験物品関連有害事象もT細胞応答も報告されなかった。軽度から中等度の、一過性のコルチコステロイド応答性の前部ぶどう膜炎が観察された。導入遺伝子発現は、網膜に局在化し、評価した全身性の器官のいずれにおいても、発現は検出されなかった。硝子体内注射によるこの製品の安全性、薬物動態、および有効性(一連の視野検査および光干渉断層撮影によるスキャンによるものを含む)を決定するために、ヒト臨床試験が進行中である。
実施例4 - ヒトコロイデレミア患者において硝子体内投与を介してR100によって送達されたコドン最適化したREP1 cDNA配列の安全性の評価
最初のフェーズ1用量上昇安全性および耐容性データのまとめ
最初のフェーズ1用量上昇安全性および耐容性データのまとめ
臨床試験設計および登録
臨床試験は、2用量レベル(3E11または1E12 vg/眼)での4D-110の単一の硝子体内注射の安全性、耐容性および生物学的活性を評価するために設計された標準的「3+3」用量上昇を使用した。合計6名の患者を、各用量レベルで3名、用量上昇コホートに登録した。患者は、漸減を伴う標準的免疫抑制レジメンを受容した;治験責任者によって、調節がなされた。記載される結果は、投与後1~9ヶ月間のデータカットオフに基づく。
初期の耐容性および有害事象プロフィール
4D-110は、処置中に出現した有害事象(AE)のまとめの表(表5)において概説されるように、評価期間全体を通じて十分に耐容性を示した。
表5. 有害事象のまとめ
臨床評価
患者の眼および全身の状態は、血液検査および全身の検査(必要な場合)とともに、詳細な眼科的評価および網膜画像化を含め、綿密にモニターされる。種々の視覚的機能および解剖学的評価は、任意の予備的な有効性の合図を検出するために行われる。これらの評価としては、エリプソイドゾーン(ellipsoid zone)(EZ)面積、眼底自発蛍光、マイクロペリメトリー、静的自動視野測定(static automated perimetry)、および最良矯正視力(BCVA)の測定が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の材料および方法は、好ましい実施形態に関して記載されてきたが、本発明の概念、趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される方法にバリエーションが適用され得ることは、当業者に明らかである。当業者に明らかな全てのこのような類似の置換および改変は、本発明の趣旨、範囲および概念の範囲内であるとみなされる。
Claims (41)
- 配列番号2のヒトRab escort protein-1(REP1)タンパク質をコードし、ヒトにおける発現のためにコドン最適化した核酸であって、前記核酸は、配列番号1として示されるヌクレオチド配列を含むか、または配列番号1として示されるヌクレオチド配列と少なくとも95%同一のヌクレオチド配列を含み、ここで前記核酸は、他の点で同一の細胞において配列番号3の野生型REP1ヌクレオチド配列の発現のレベルと比較してより高いレベルで発現される、核酸。
- 前記ヌクレオチド配列は、少なくとも0.94のコドン適応指数を有する、請求項1に記載の核酸。
- 配列番号1として示されるヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載の核酸。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸および前記核酸配列に対して作動可能に連結されかつ異種である発現制御配列を含む発現カセット。
- 前記発現制御配列は、構成的プロモーター、好ましくは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列または配列番号4として示されるヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも98%同一の配列を含むCAGプロモーターである、請求項4に記載の発現カセット。
- 5’から3’へと:(a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列および(e)AAV2末端反復を含む、請求項5に記載の発現カセット。
- 前記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する、請求項6に記載の発現カセット。
- 配列番号5のヌクレオチド配列、または配列番号5のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%同一の配列を含むか、またはそれからなる、請求項7に記載の発現カセット。
- 前記発現制御配列は、桿体および錐体における前記核酸の優先的発現を指示するプロモーターである、請求項3に記載の発現カセット。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸または請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセットを含むベクター。
- 前記ベクターは、組換えアデノ随伴(rAAV)ベクターである、請求項10に記載のベクター。
- 前記rAAVベクターは、血清型2、4、5もしくは8のAAVキャプシド、またはその改変体を含む、請求項11に記載のベクター。
- 前記rAAVベクターは、AAV2キャプシドまたはその改変体を含む、請求項12に記載のベクター。
- 前記rAAVベクターは、配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むAAV2キャプシド改変体を含む、請求項13に記載のベクター。
- 前記rAAVベクターは、5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む核酸を含む、請求項11~14のいずれか1項に記載のベクター。
- 前記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する、請求項15に記載のベクター。
- 前記rAAVは、配列番号5のヌクレオチド配列、または配列番号5のヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%もしくは少なくとも98%同一の配列を含む核酸を含む、請求項16に記載のベクター。
- 前記rAAVは、(i)配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸を含む、請求項17に記載のベクター。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸または請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセットを含む宿主細胞。
- 前記宿主細胞は、哺乳動物細胞である、請求項19に記載の宿主細胞。
- 前記宿主細胞は、CHO細胞、HEK293細胞、HEK293T細胞、HeLa細胞、BHK21細胞もしくはVero細胞である、および/または前記宿主細胞は、懸濁培養もしくは細胞スタック培養において増殖される、および/または前記宿主細胞は、光受容細胞、網膜神経節細胞、グリア細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮細胞である、請求項19または20に記載の宿主細胞。
- コロイデレミアの処置を必要とする被験体においてコロイデレミアを処置するための方法であって、前記方法は、治療上有効な量の、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセットまたは請求項10~18のいずれか1項に記載のベクターを前記被験体に投与する工程を包含する、方法。
- コロイデレミアの処置を必要とする被験体においてコロイデレミアを処置するための方法であって、前記方法は、(i)AAVキャプシド、ならびに(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列および(e)AAV2末端反復を含む核酸、を含む感染性rAAVを、前記被験体に投与する工程を包含する、方法。
- 前記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する、請求項23に記載の方法。
- 前記rAAVは、(i)配列番号9の配列を含むまたはからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸を含む、請求項23または24に記載の方法。
- 前記核酸またはベクターは、硝子体内または網膜下注射によって前記被験体に投与される、および/または前記ベクターは、約1010 ベクターゲノム(vg)/眼~約1013 vg/眼の投与量で、好ましくは約1×1011 vg/眼~約5×1012 vg/眼、より好ましくは約3×1011 vg/眼の投与量で、または約1×1012 vg/眼の投与量で、前記被験体に投与される、請求項22~25のいずれか1項に記載の方法。
- コロイデレミアの処置における使用のための、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセット、または請求項10~18のいずれか1項に記載のベクター。
- コロイデレミアの処置のための医薬の製造における使用のための、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセット、または請求項10~18のいずれか1項に記載のベクター。
- 前記核酸またはベクターは、硝子体内もしくは網膜下注射によって投与される、および/または前記ベクターは、約1010 ベクターゲノム(vg)/眼~約1013 vg/眼、好ましくは約1×1011 vg/眼~約5×1012 vg/眼の投与量での投与のためのものであり、より好ましくは約3×1011 vg/眼の投与量でまたは約1×1012 vg/眼の投与量での投与のためのものである、請求項27または28に記載の使用のための核酸、発現カセットまたはベクター。
- コロイデレミアの処置における使用のための、(i)AAVキャプシド、ならびに(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む核酸、を含む感染性rAAV。
- コロイデレミアの処置のための医薬の製造における使用のための、(i)AAVキャプシド、ならびに(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む核酸、を含む感染性rAAV。
- 前記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する、請求項30または31に記載の感染性rAAV。
- 前記rAAVは、(i)配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸を含む、請求項32に記載の感染性rAAV。
- 前記rAAVは、硝子体内注射によって投与される、および/または前記ベクターは、約1010 ベクターゲノム(vg)/眼~約1013 vg/眼、好ましくは約1×1011 vg/眼~約5×1012 vg/眼の投与量で投与され、より好ましくは、約3×1011 vg/眼の投与量でまたは約1×1012 vg/眼の投与量で投与される、請求項30~33のいずれか1項に記載の使用のための感染性rAAV。
- 哺乳動物においてREP1の減少したレベルによって媒介される疾患または状態を処置するための方法であって、前記方法は、治療上有効な量の、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセット、または請求項10~18のいずれか1項に記載のベクターを投与する工程を包含する、方法。
- 哺乳動物においてREP1のレベルを増大させるための方法であって、前記方法は、請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセット、または請求項10~18のいずれか1項に記載のベクターを前記哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の核酸、請求項4~9のいずれか1項に記載の発現カセット、または請求項10~18のいずれか1項に記載のベクター、および少なくとも1種の薬学的に受容可能な賦形剤を含む、薬学的組成物。
- (i)AAVキャプシド、ならびに(ii)5’から3’へと: (a)AAV2末端反復、(b)CAGプロモーター、(c)配列番号1のコドン最適化したREP1遺伝子、(d)SV40ポリアデニル化配列、および(e)AAV2末端反復を含む核酸を含む感染性rAAVを含む、薬学的組成物。
- 前記5’側のAAV2末端反復は、配列番号6として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記CAGプロモーターは、配列番号4として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記SV40ポリアデニル化配列は、配列番号8として示されるヌクレオチド配列を有する、および/または前記3’側のAAV2末端反復は、配列番号7として示されるヌクレオチド配列を有する、請求項38に記載の薬学的組成物。
- 前記rAAVは、(i)配列番号9の配列を含むかまたはそれからなるキャプシドタンパク質を含むキャプシド、および(ii)配列番号5のヌクレオチド配列を含むかまたはそれからなる核酸を含む、請求項39に記載の薬学的組成物。
- 前記薬学的組成物は、109 vg~1014 vgの間の前記rAAV、好ましくは1010 vg~1013 vgの間の前記rAAVを含み、より好ましくは約3×1011 vgまたは約1×1012 vgの前記rAAVを含む、請求項38~40のいずれか1項に記載の薬学的組成物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063073837P | 2020-09-02 | 2020-09-02 | |
US63/073,837 | 2020-09-02 | ||
PCT/US2021/048510 WO2022051294A1 (en) | 2020-09-02 | 2021-08-31 | Codon optimized rep1 genes and uses thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023539367A true JP2023539367A (ja) | 2023-09-13 |
Family
ID=80356143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023514413A Pending JP2023539367A (ja) | 2020-09-02 | 2021-08-31 | コドン最適化したrep1遺伝子およびその使用 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US11357870B2 (ja) |
EP (1) | EP4208182A1 (ja) |
JP (1) | JP2023539367A (ja) |
KR (1) | KR20230061367A (ja) |
CN (1) | CN116806158A (ja) |
AU (1) | AU2021337580B2 (ja) |
BR (1) | BR112023003840A2 (ja) |
CA (1) | CA3191545A1 (ja) |
IL (1) | IL300752A (ja) |
WO (1) | WO2022051294A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3638316A4 (en) * | 2017-06-14 | 2021-03-24 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | GENE THERAPY FOR EYE DISORDERS |
EP3775234A1 (en) * | 2018-04-05 | 2021-02-17 | NightstaRx Limited | Aav compositions, methods of making and methods of use |
-
2021
- 2021-08-31 KR KR1020237006989A patent/KR20230061367A/ko unknown
- 2021-08-31 US US17/463,262 patent/US11357870B2/en active Active
- 2021-08-31 AU AU2021337580A patent/AU2021337580B2/en active Active
- 2021-08-31 BR BR112023003840A patent/BR112023003840A2/pt unknown
- 2021-08-31 CA CA3191545A patent/CA3191545A1/en active Pending
- 2021-08-31 EP EP21864994.5A patent/EP4208182A1/en active Pending
- 2021-08-31 CN CN202180073005.5A patent/CN116806158A/zh active Pending
- 2021-08-31 IL IL300752A patent/IL300752A/en unknown
- 2021-08-31 WO PCT/US2021/048510 patent/WO2022051294A1/en active Application Filing
- 2021-08-31 JP JP2023514413A patent/JP2023539367A/ja active Pending
-
2022
- 2022-05-09 US US17/740,045 patent/US11524081B2/en active Active
- 2022-11-04 US US18/052,735 patent/US20230158172A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11357870B2 (en) | 2022-06-14 |
US11524081B2 (en) | 2022-12-13 |
CN116806158A (zh) | 2023-09-26 |
WO2022051294A1 (en) | 2022-03-10 |
US20230158172A1 (en) | 2023-05-25 |
IL300752A (en) | 2023-04-01 |
CA3191545A1 (en) | 2022-03-10 |
US20220265860A1 (en) | 2022-08-25 |
EP4208182A1 (en) | 2023-07-12 |
AU2021337580B2 (en) | 2023-09-07 |
BR112023003840A2 (pt) | 2023-04-04 |
AU2021337580A1 (en) | 2023-04-06 |
KR20230061367A (ko) | 2023-05-08 |
US20220062438A1 (en) | 2022-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112004820B (zh) | 具有增强的人胰腺向性的新型重组腺相关病毒衣壳 | |
EP2954051B1 (en) | Modified aav8 capsid for gene transfer for retinal therapies | |
JP2019518458A (ja) | アデノ関連ウイルス変異キャプシドおよびその使用方法 | |
US20210330816A1 (en) | Gene therapy for ocular disorders | |
US11072803B2 (en) | Hybrid dual recombinant AAV vector systems for gene therapy | |
JP2022549380A (ja) | 遺伝性難聴の処置のためのアデノ随伴ウイルス(aav)システム | |
JP2022505816A (ja) | 小型化ジストロフィンおよびそれらの使用 | |
US11827898B2 (en) | Gene therapy for ocular disorders | |
US20220290181A1 (en) | Codon optimized rpgrorf15 genes and uses thereof | |
WO2022247917A1 (zh) | 衣壳变异的重组腺相关病毒及其应用 | |
WO2019241486A1 (en) | Engineered 5' untranslated regions (5' utr) for aav production | |
AU2021337580B2 (en) | Codon optimized REP1 genes and uses thereof | |
KR20230117731A (ko) | 청력 상실의 치료를 위한 변이체 아데노-연관된 바이러스(aav) 캡시드 폴리펩티드 및 이의 유전자 치료제 |