JP2023545229A - 抗vegf実体および負の補体調節因子をコードする核酸、ならびに加齢黄斑変性の処置のためのその使用 - Google Patents

抗vegf実体および負の補体調節因子をコードする核酸、ならびに加齢黄斑変性の処置のためのその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、同時的治療、別個の治療、または逐次的治療における使用のための組合せ調製物としての、(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列を含む生成物に関する。特に、抗VEGF実体は抗VEGF抗体であり、好ましくはアフリベルセプトおよび負の補体調節因子は補体I因子(CFI)または補体FHL1(factor H Like Protein 1)である。主要な使用は眼疾患の処置、特に加齢黄斑変性(AMD)である。

Description

本発明は、遺伝子治療における使用のための薬剤に関する。特に、本発明は、抗VEGF実体と、負の補体調節因子との組合せ、またはこれをコードするヌクレオチド配列、ならびに加齢黄斑変性(AMD)などの補体媒介性眼疾患を含む、補体媒介性障害および補体関連障害の処置または防止におけるその使用に関する。
黄斑とは、約3~5ミリメートルのサイズで、視神経と隣接する、眼の網膜内の小領域である。黄斑は、網膜のうちで、最も高感度の領域であり、高度の視力を可能とする陥没領域である、中心窩を含有し、色覚を担う光受容体である、高濃度の錐体を含有する。
加齢黄斑変性(AMD)は、先進国の50歳を超える患者について、機能的失明の最も一般的な原因である(Seddon, J.M., Epidemiology of age-related macular degeneration. In: Ogden, T.E., et al., eds. Ryan S.J., ed-in-chief. Retina Vol II. 3rd ed. St. Louis, Mo.: Mosby; 2001: 1039-1050)。AMDの湿潤形態は、脈絡膜血管系に由来し、網膜下腔へと拡大する新血管形成と関連する。加えて、AMDは、網膜、網膜色素上皮(RPE)、およびこれらの基底をなす脈絡膜(RPEの下方、網膜と強膜との間に存在する、高度に血管性の組織)の進行性変性により特徴付けられる。
酸化ストレス、可能な自己免疫構成要素を伴う炎症、遺伝的背景(例えば、突然変異)、および環境因子、または喫煙および食物摂取などの行動因子を含む、様々な因子が、AMDの発症機序に寄与しうる。
AMDの臨床的進行は、黄斑の変化に従う病期において特徴付けられる。早期AMDの特徴は、網膜の下方における、細胞外破砕物の蓄積であり、臨床検査時および眼底写真において、網膜内の、黄色の斑点として現れる、ドルーゼンの出現である。ドルーゼンは、サイズにより、小型(<63μm)、中型(63~124μm)、および大型(>124μm)と類別される。ドルーゼンはまた、眼科検査時における、それらの縁辺部の外見に応じて、硬質または軟質とみなされる。硬質ドルーゼンが、明確な縁辺部を有するのに対し、軟質ドルーゼンは、それほど明確でない、流動的な縁辺部を有する。Age-related Eye Disease Study(AREDS)眼底写真重症度スケールは、この状態について使用される、主要な分類システムのうちの1つである。
AMDは、「乾燥型」および「湿潤型」(滲出型または新生血管型)と分類されている。乾燥型AMDは、典型的に、RPE層内、上部の光受容体細胞、および脈絡膜毛細管層内の基底細胞においてもまた高頻度である、細胞の進行性アポトーシスにより特徴付けられる。上部の光受容体の萎縮を伴う、RPE細胞死の融合領域は、地図状萎縮と称され、乾燥型AMDの進行後期を表す。この形態のAMDを伴う患者は、緩徐かつ進行性の、中心視の劣化を経る。
湿潤型AMDは、突然かつ機能障害的な失明の一因をなす、出血および/またはRPEの下方の脈絡膜血管(脈絡毛細管枝)から増殖した、異常な血管から、黄斑内の網膜下腔への、流体の漏出により特徴付けられる。患者が経る失明の大半は、このような脈絡膜新血管形成(CNV)およびその続発性合併症に起因することが推定されている。新生血管型AMDの亜種は、網膜血管腫状増殖(RAP)と称される。本実施例において、血管腫状増殖は、網膜を起点とし、その後、網膜下腔へと拡大し、ついには、場合によって、脈絡膜新血管と連絡する。ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)もまた、発生することが公知である。
湿潤型AMDのための、現行の処置選択肢は、主に、血管内皮増殖因子(VEGF)経路をターゲティングする、多数の治療である。このようなVEGFターゲティング療法の例は、アプタマーである、ペガプタニブ(N Engl J Med (2004) 351: 2805-2816)、ならびにラニビズマブ(N Engl J Med (2006) 355: 1432-1444)、アフリベルセプト(BMJ (2014) 98: i17-i21)、およびベバシズマブ(BMJ (2010) 340: c2459)などの抗体を含む。しかし、全ての患者が、抗VEGF抗体による処置に応答するわけではなく、視覚の回復に至らないか、または公認の失明へと進行する。毎月の処置により達成された視力(VA)の増進の、漸進的な減退もまた、報告されている(Singer et al.; Ophthalmology; 2012; 119(6); 1175-83)。
さらに、抗VEGF療法と、地図状萎縮の進行との関連を裏付ける証拠も存在する(Gemenetza et al.; Eye; 2017; 31; 1-9, Enslow et al.; Ophthalmology and Eye Diseases; 2016; 8; 21-32 & Sadda et al.; Ophthalmology; 2020; 127(5); 648-659)。
また、患者に対する薬物負荷を軽減し、服薬遵守および/または服薬不良の問題に取り組む、治療戦略も必要とされている。
したがって、当技術分野では、AMDなどの眼疾患を処置する、新たな手法が、強く必要とされている。
理論により束縛されることを望まずに述べると、本発明は、「湿潤型」AMDと典型的に関連する機構のターゲティングと同時に、「乾燥型」AMDと典型的に関連する基礎的機構をターゲティングすることが有利でありうるという洞察に基づく(少なくとも部分的に)。加えて、本発明は、部分的に、AMDの一方の形態の治療的ターゲティングが、他の形態に、どのように影響を及ぼしうるのかについての検討に基づく。
第1の態様では、本発明は、同時的治療、別個の治療、または逐次的治療における使用のための組合せ調製物としての、(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列を含む生成物を提供する。
一実施形態では、生成物は、それらの間において、(i)抗VEGF実体と;(ii)負の補体調節因子とをコードする、1つまたは複数のポリヌクレオチドでありうる。
したがって、好ましい実施形態では、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするポリヌクレオチドが提示される。
好ましくは、ポリヌクレオチドは、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードする、バイシストロニックのポリヌクレオチドである。
特に、本出願者は、抗VEGF実体および負の補体調節因子の両方の、患者への送達のために使用されうるベクターを提供した。特に、本出願者は、良好な力価における作製が可能であり、抗VEGF実体および負の補体調節因子の両方をコードするヌクレオチド配列を含む機能的AAVベクターのデザインに成功した。
抗VEGF実体が、Ig融合タンパク質、抗体、アプタマー、ポリペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド(例えば、VEGFの遺伝子配列またはそのmRNA配列をターゲティングする、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、配列のCRISPRiガイド鎖)、および非抗体足場から選択されうる。適切には、抗VEGF実体は、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびペガプタニブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択される。
負の補体調節因子が、補体I因子(CFI)、補体FHL1(factor H Like Protein 1)、補体H因子(CFH)、1型補体受容体(CR1)、MCP(membrane cofactor protein)、補体DAF(decay-accelerating factor)、およびMAC(membrane attack complex)阻害性タンパク質(MAC-IP)、C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、クラステリン、ビトロネクチン、またはこれらの断片もしくは変異体から選択されうる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、CMVプロモーターまたはニワトリβ-アクチンプロモーターをコードするヌクレオチド配列をさらに含む。好ましくは、CMVプロモーターまたはCAGプロモーターは、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の上流にある。ニワトリβ-アクチンプロモーターは、CMV早期エンハンサーと組み合わせて(すなわち、CAGプロモーターとして)提供されうる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、WPRE調節エレメントをコードするヌクレオチド配列をさらに含む。好ましくは、WPRE調節エレメントは、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、ポリAシグナルをコードするヌクレオチド配列をさらに含む。好ましくは、ポリAシグナルは、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、ウシ成長ホルモンポリAシグナルをコードするヌクレオチド配列をさらに含む。好ましくは、ウシ成長ホルモンポリAシグナルは、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の上流にある、CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;および
(b)抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある、ウシ成長ホルモンポリAシグナル
をコードするヌクレオチド配列をさらに含む。
他の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の上流にある、CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(b)抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある、WPRE調節エレメント;および
(c)抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列の下流にある、ウシ成長ホルモンポリAシグナル
をコードするヌクレオチド配列をさらに含む。
WPRE調節エレメントは、WPRE3調節エレメントでありうる。
抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にありうる。
一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびペガプタニブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択される。一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体である。一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、負の補体調節因子は、CFI、またはこれらの変異体もしくは断片である。一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、負の補体調節因子は、FHL1、またはこれらの変異体もしくは断片である。
一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体であり、負の補体調節因子は、CFI、またはこれらの変異体もしくは断片である。
一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体であり、負の補体調節因子は、FHL1、またはこれらの変異体もしくは断片である。
負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にありうる。
一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびペガプタニブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択される。一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体である。一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、負の補体調節因子は、CFI、またはこれらの変異体もしくは断片である。一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、負の補体調節因子は、FHL1、またはこれらの変異体もしくは断片である。
一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体であり、負の補体調節因子は、CFI、またはこれらの変異体もしくは断片である。
一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にあり、抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体であり、負の補体調節因子は、FHL1、またはこれらの変異体もしくは断片である。
一部の実施形態では、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列は、リンカーにより、作動可能に連結される。一部の実施形態では、リンカーは、フーリンリンカー、GSGリンカー、11a1Dリンカー、およびF2Aリンカーである。好ましい実施形態では、リンカーは、自己切断2Aペプチド配列、例えば、P2A、またはフーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれにより規定される配列を含有する。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)ITR(inverted terminal repeat)をさらに含む。好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドは、2つのAAV ITRをさらに含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、その5’末端におけるAAV ITRと、その3’末端におけるAAV ITRとを含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)5’AAV ITR;
(b)CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(c)抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列;
(d)任意選択で、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むリンカー;
(e)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(f)ポリAシグナル、好ましくは、ウシ成長ホルモンポリAシグナル;および
(g)3’AAV ITR
を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)5’AAV ITR;
(b)CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(c)抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列;
(d)任意選択で、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むリンカー;
(e)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、WPRE調節エレメント;
(g)ポリAシグナル、好ましくは、ウシ成長ホルモンポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
適切には、(c)および(e)により規定されるポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド内の互換的位置にありうる
特に、一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)5’AAV ITR;
(b)CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(c)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(d)任意選択で、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むリンカー;
(e)抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列;
(f)ポリAシグナル、好ましくは、ウシ成長ホルモンポリAシグナル;および
(g)3’AAV ITR
を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、
(a)5’AAV ITR;
(b)CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(c)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(d)任意選択で、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むリンカー;
(e)抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、WPRE調節エレメント;
(g)ポリAシグナル、好ましくは、ウシ成長ホルモンポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
適切には、(b)が、CAGプロモーターを含む実施形態では、(f)は、WPRE3調節エレメントでありうる。
ポリヌクレオチドは、5’~3’の順に、(a)~(g)または(a)~(h)を含みうる。
一部の実施形態では、AAV ITRは、AAV2 ITRまたはAAV8 ITRである。好ましい実施形態では、AAV ITRは、AAV2 ITRである。
一部の実施形態では、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。一部の実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。一部の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。好ましい実施形態では、アフリベルセプトと、CFI、FHL1、またはCFHとをコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。
一部の実施形態では、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。
好ましい実施形態では、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11である。
一部の実施形態では、CFIをコードするヌクレオチド配列は、配列番号35または36に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。
好ましい実施形態では、CFIをコードするヌクレオチド配列は、配列番号35または36である。
一部の実施形態では、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11であり、CFIをコードするヌクレオチド配列は、配列番号35または36である。
一部の実施形態では、FHL1をコードするヌクレオチド配列は、配列番号41に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。
好ましい実施形態では、FHL1をコードするヌクレオチド配列は、配列番号41である。
一部の実施形態では、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列は、配列番号11であり、FHL1をコードするヌクレオチド配列は、配列番号41である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号45のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号46のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号47のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号48のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号49のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号50のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号51のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号52のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号53のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号54のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、5.2、5.1、5.0、4.9、4.8、または4.7kb以下である。好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドは、4.7kb以下である。
別の態様では、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。したがって、一態様に従い、本発明は、(i)抗VEGF実体をコードするポリヌクレオチドと、(ii)負の補体調節因子をコードするポリヌクレオチドとを含むベクターを提供する。好ましくは、抗VEGF実体および負の補体調節因子は、好ましくは、バイシストロニックのポリヌクレオチドである、同じポリヌクレオチド上において提供される。
適切には、本明細書では使用されるバイシストロニックのポリヌクレオチドは、各々が、同じプロモーター領域に作動可能に連結された、少なくとも2つのタンパク質コード領域を含むポリヌクレオチドを指す場合がある。適切には、バイシストロニックのポリペプチドは、各々が、同じプロモーター領域に作動可能に連結された、2つのタンパク質コード領域を含みうる。
適切には、本発明はまた、それらの間において、(i)抗VEGF実体をコードするポリヌクレオチドと、(ii)負の補体調節因子をコードするポリヌクレオチドとを含む、1つを超える(例えば、2つの)ベクターも提供する。
一部の実施形態では、ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、またはアデノウイルスベクターである。
好ましい実施形態では、ベクターは、AAVベクターである。
一部の実施形態では、ベクターは、ウイルスベクター粒子の形態にある。
一部の実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV2ゲノムまたはAAV8ゲノム、好ましくは、AAV2ゲノムを含む。
一部の実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV2カプシドタンパク質またはAAV8カプシドタンパク質を含む。
一部の実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV2ゲノムと、AAV2カプシドタンパク質とを含む(AAV2/2)。好ましい実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV2ゲノムと、AAV8カプシドタンパク質とを含む(AAV2/8)。
別の態様では、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む細胞を提供する。
別の態様では、本発明は、本発明のベクターにより形質導入された細胞を提供する。
別の態様では、本発明は、薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせた、本発明のポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を含む医薬組成物を提供する。
好ましい実施形態では、医薬組成物は、眼内投与のための医薬組成物である。
別の態様では、本発明は、治療における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
別の態様では、本発明は、眼障害の処置または防止における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
別の態様では、本発明は、眼の補体媒介性障害の処置または防止における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
別の態様では、本発明は、眼の補体媒介性障害を処置または防止する方法であって、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を、それを必要とする対象へと投与するステップを含む方法を提供する。
別の態様では、本発明は、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とを、対象へと施す方法であって、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を、対象の眼へと送達するステップを含む方法を提供する。
特定の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、補体媒介性障害、特に、慢性炎症性状態の処置において使用され、なおより特定すると、補体C3bのフィードバックサイクルの過剰活性と関連する、慢性炎症性状態の処置において使用される。
一部の実施形態では、障害は、補体C3bのフィードバックサイクルの過剰活性、および/またはC3bの分解サイクルの過小活性と関連する(図5を参照されたい)。
一部の実施形態では、障害は、加齢黄斑変性(AMD)または糖尿病網膜症である。他の実施形態では、障害は、緑内障、スターガルト病、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈分枝閉塞症、またはブドウ膜炎である。
好ましい実施形態では、障害は、AMDである。
一部の実施形態では、障害は、湿潤型AMDおよび/または乾燥型AMDである。一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、湿潤型AMDと、乾燥型AMDとを、同時に処置および/または防止するのに使用される。
一部の実施形態では、AMDは、湿潤型AMDであり、本発明に従う使用は、さらに、前記対象における乾燥型AMDの発症を防止および/または処置する。一部の実施形態では、AMDは、乾燥型AMDであり、本発明に従う使用は、さらに、前記対象における湿潤型AMDの発症を防止および/または処置する。
一部の実施形態では、対象は、AMDを伴うと診断されているか、またはAMDに罹患する危険性がある。
一部の実施形態では、使用は、
(a)眼および/もしくは血清における、補体I因子の活性もしくは濃度が正常未満であり、好ましくは、血清中の濃度が、0~30、0~20、もしくは0~10μg/mLであるか、もしくは血清中の活性が、これらと同等である対象;ならびに/または
(b)加齢黄斑変性(AMD)関連SNP、好ましくは、希少な補体I因子変異体および/もしくは補体H因子変異体について、ヘテロ接合性またはホモ接合性である対象
における障害の処置または防止のための使用である。
一部の実施形態では、使用は、
(a)眼および/もしくは血清における、補体I因子の活性もしくは濃度が正常レベルであり、好ましくは、血清中レベルが、30~40μg/mLなど、少なくとも30μg/mLである対象;ならびに/または
(b)希少な補体I因子変異体対立遺伝子を保有しない対象
における障害の処置または防止のための使用である。
別の態様では、本発明は、糖尿病網膜症の処置または防止における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
一部の実施形態では、地図状萎縮の形成が、防止もしくは軽減され、かつ/または地図状萎縮の量が、低減される。
一部の実施形態では、地図状萎縮の進行が、緩徐化される。
一部の実施形態では、対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも10%の、地図状萎縮面積の増大の低減がみられる。他の実施形態では、対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の、地図状萎縮面積の増大の低減がみられる。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与は、対象、または対象の網膜色素上皮(RPE)、房水、および/もしくは硝子体液など、対象の眼におけるC3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、任意選択で、対象またはその眼もしくはRPEにおける正常レベルを超えるレベルへと上昇させる。
別の態様では、本発明は、例えば、本明細書では開示される眼障害などの眼障害を患う対象における視覚または視力の改善または回復における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。別の態様では、本発明は、視覚または視力の喪失、例えば、本明細書で開示される眼障害などの眼障害と関連する、視覚または視力の喪失の緩和における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を提供する。
別の態様では、本発明は、対象、例えば、本明細書で開示される眼障害などの眼障害を患う対象における読書速度の改善または回復における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。別の態様では、本発明は、対象における読書速度の低減、例えば、本明細書では開示される眼障害などの眼障害と関連する、読書速度の低減の緩和における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を提供する。
別の態様では、本発明は、光受容体および/または網膜色素上皮(RPE)の喪失、例えば、本明細書で開示される眼障害などの眼障害と関連する、光受容体および/またはRPEの喪失の軽減または防止における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
さらなる態様では、本発明は、本明細書で開示される眼障害などの眼障害に伴う、新血管形成、血管漏出、または網膜浮腫の軽減または防止における使用のための、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物を提供する。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、眼内投与される。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射により、対象の眼へと投与される。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、網膜下注射により、対象の眼へと投与される。
一部の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、全身投与されない。他の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物は、静脈内投与されない。
例示的なモノシストロニックのアフリベルセプトベクターのデザイン、およびAAVゲノムサイズ(ITR~ITR)を描示する概略図である。 異なるコドン最適化AAV2ベクターの間における、アフリベルセプト発現の比較を示す図である。データは、2つの独立の実験を示す。 形質導入の72時間後における、培養上清中のアフリベルセプトタンパク質の発現を例示する、(A)非還元条件下および(B)還元条件下で実施されたウェスタンブロットについての代表的画像である。(C)2つの独立の実験による、非還元条件下および還元条件下における、アフリベルセプト発現についての、濃度測定解析である。 (上記の通り。) 負の補体調節因子およびアフリベルセプトを発現させる、例示的バイシストロニックベクターのデザインを例示する概略図を示す図である。 脊椎動物補体の補体第二経路(「I」=補体I因子;「H」=補体H因子;「B」=補体因子B;および「D」=補体因子D)の、C3bフィードバック(増幅)サイクルおよび分解(下方調節)サイクルを示す図である。 CNVのマウスモデルにおける、CFI(GT005)またはFHL1(RC001)を発現させる、モノシストロニックベクターの投与を示す図である。 HEK293細胞内の、バイシストロニックベクターによる発現の比較を示す図である。(A)アフリベルセプトおよびCFIの、AAV8によるバイシストロニック発現;(B)感染多重度を、5×10とする、アフリベルセプト(左バー)およびCFI(右バー)の、AAV2によるバイシストロニック発現;(C)アフリベルセプトおよびFHL-1のAAV8によるバイシストロニック発現;ならびに(D)感染多重度を、5×10とする、アフリベルセプト(左バー)およびFHL-1(右バー)の、AAV2によるバイシストロニック発現;(E)アフリベルセプトおよびCFIの、AAV8によるバイシストロニック発現;(F)アフリベルセプトおよびFHL-1の、AAV8によるバイシストロニック発現の、代表的発現レベルである。 (上記の通り。) (上記の通り。) 非還元条件下における、バイシストロニックベクターからのタンパク質発現を示す、ウェスタンブロット解析を示す図である。 アフリベルセプトの結合アフィニティーを示す図である。一定濃度のヒトVEGFAの、変動濃度の、ベクター由来のアフリベルセプトを伴うインキュベーションの後における、非結合VEGFAを測定する結合アッセイを使用することにより決定される、モノシストロニックベクターおよびバイシストロニックベクターにより発現されたアフリベルセプトの、VEGFAに対するアフィニティーである。Kd曲線に由来する、Eylea(登録商標)のIC50値=2.3nMである。 アフリベルセプトの阻害特性を示す図である。一定濃度のVEGFAの存在下で、変動濃度の、ベクター由来のアフリベルセプトを使用する、HUVEC細胞の、VEGFA誘導性増殖の阻害である。 CFIおよびFHL1についてのC3b切断アッセイが、バイシストロニックベクターから発現されたCFIおよびFHL1が、機能的であり、C3bの、iC3bへの分解を容易とすることを裏付けたことを示す図である。 アフリベルセプトmRNAの発現:モノシストロニックベクターによるアフリベルセプト(マウス)を示す図である。抗VEGF(アフリベルセプト)を発現させるAAV8(モノシストロニック)ベクターを、9週齢の雄マウスの右眼へと、網膜下投与した。トランス遺伝子由来mRNAは、逆転写およびqRT-PCRにより定量した。 アフリベルセプトタンパク質の発現:モノシストロニックベクターによるアフリベルセプト(マウス)を示す図である。抗VEGF(アフリベルセプト)を発現させるAAV8(モノシストロニック)ベクターを、9週齢の雄マウスの右眼へと、網膜下投与した。眼液中の非結合アフリベルセプトは、定量的サンドイッチ型ELISAを使用して測定した。 アフリベルセプトmRNAの発現:バイシストロニックの候補ベクター(マウス)を示す図である。抗VEGF(アフリベルセプト)と、補体調節因子(hCFIまたはhFHL-1)とを共発現させる、バイシストロニックのAAVベクターを、10週齢の雄マウスの右眼(OD)へと、網膜下投与した。トランス遺伝子由来mRNAは、逆転写およびqRT-PCRにより定量した。 アフリベルセプト、CFI、およびFHL-1のタンパク質発現(バイシストロニックベクター)を示す図である。抗VEGF(アフリベルセプト)と、補体調節因子(hCFIまたはhFHL-1)とを共発現させる、バイシストロニックのAAVベクターを、10週齢の雄マウスの右眼(OD)へと、網膜下投与した。眼液中の非結合アフリベルセプトは、定量的サンドイッチ型ELISAを使用して測定した。眼液中のヒトCFIおよびヒトFHL-1は、MSD製の電気化学発光検出技術を使用して定量した。 in vivoのレーザー誘導性マウス脈絡膜新血管形成モデルにおける有効性を示す図である。5群のマウスに、異なるAAVベクターの、片側(右眼)網膜下注射を施した。ベクター投与の4週間後、レーザー光凝固により、CNVを誘導した。レーザー照射の4および7日後に、マウスをイメージングし、次いで、屠殺した。(A)CNV漏出面積、および(B)CNV病変サイズの定量を実行した。 (上記の通り。)
本明細書で使用される、「~を含むこと」、「~を含む」、および「~から構成された」という用語は、「~を含むこと」もしくは「~を含む」;または「~を含有すること」もしくは「~を含有する」と同義であり、包含的またはオープンエンドであり、引用されていないさらなるメンバー、要素、またはステップを除外しない。「~を含むこと」、「~を含む」、および「~から構成された」という用語はまた、「~からなること」という用語も含む。
VEGF
血管内皮増殖因子(VEGF)は、血管の形成を刺激する細胞により産生される、強力な血管新生性タンパク質である。VEGFは、増殖因子のサブファミリーである、システインノット増殖因子のうちの、血小板由来増殖因子ファミリーである。VEGFは、血管形成(胎児循環系のデノボ形成)および血管新生(既存の血管系からの血管の増殖)の両方に関与する。
哺乳動物では、VEGFファミリーは、5つのメンバー:VEGF-A、胎盤増殖因子(PGF)、VEGF-B、VEGF-C、およびVEGF-Dを含む。
適切には、本明細書で言及されるVEGFは、VEGF-Aでありうる。
単一の、8エクソンのVEGFA遺伝子からの、mRNAの代替的スプライシングの結果として、VEGF-Aの複数のアイソフォームが得られる。これらは、それらの末端のエクソン(エクソン8)スプライス部位に従い言及される、2つの群:近位スプライス部位(VEGFxxxと表記される)または遠位スプライス部位(VEGFxxxb)に分類される。加えて、第6エクソンおよび第7エクソンの代替的スプライシングは、それらのヘパリン結合アフィニティーおよびアミノ酸数を変更する(ヒトにおいては:VEGF121、VEGF121b、VEGF145、VEGF165、VEGF165b、VEGF189、VEGF206であり;これらのタンパク質の齧歯動物オーソログは、1つ少ないアミノ酸を含有する)。末端(第8エクソン)のスプライス部位は、タンパク質が、血管新生促進性(血管新生時に発現される、近位スプライス部位;VEGFxxx)であるのか、抗血管新生性(正常組織内で発現される、遠位スプライス部位;VEGFxxxb)であるのかを決定するので、これらのドメインは、VEGFスプライス変異体に対して、重要な機能的な帰結をもたらす。加えて、第6エクソンおよび第7エクソンの組入れまたは除外は、細胞表面上の、ヘパリン硫酸プロテオグリカン(HSPGs)およびニューロフィリン共受容体との相互作用を媒介し、VEGF受容体(VEGFR)に結合し、これを活性化させる、それらの能力を増強する。
VEGFは、3つの受容体チロシンキナーゼ:VEGFR1(VEGF受容体1)、VEGFR2、およびVEGFR3のファミリーと相互作用する。VEGFAおよびVEGFBは、VEGFR1に結合し、VEGFAは、VEGFR2に結合し、VEGFCおよびVEGFDは、VEGFR2およびVEGFR3の両方に結合する。胎盤増殖因子(PGF)は、主に、VEGFR1と相互作用する。VEGFRは、多種多様な細胞型において見出される。Flt-1(fms様チロシンキナーゼ1)ともまた呼ばれる、VEGFR1は、血管内皮細胞、造血幹細胞、単球、およびマクロファージにおいて見出される。KDR(kinase insert domain)またはFlk-1(fetal liver kinase 1)ともまた呼ばれる、VEGFR2は、血管内皮細胞およびリンパ内皮細胞において発現され;VEGFR3(Flt-4ともまた呼ばれる)は、リンパ内皮細胞へと制約される。リガンドが結合すると、VEGFRは、様々なメディエーターを介して、細胞シグナルを伝達する。最もよく特徴付けられているVEGFR2の場合、細胞シグナルは、血管新生、リンパ管形成、血管透過性、および血管ホメオスタシスを促進する、ホスファチジルイノシトール-3キナーゼ(PI3K)/Akt、マイトジェン活性化キナーゼ、受容体チロシンキナーゼ以外のSrcのほか、PLCγ(ホスホリパーゼCガンマ)/PKC(プロテインキナーゼC)を含む。
VEGF-Aは、糖尿病網膜症(DR)の病因において、重要である。糖尿病者の網膜における微小循環問題は、VEGF-Aの放出、および血管新生促進性VEGFアイソフォームが正常発現型抗血管新生性VEGFアイソフォームを上回る均衡の切り替えを結果としてもたらす網膜内虚血を引き起こしうる。次いで、血管新生促進性VEGFは、網膜内および眼内の他の箇所における、新血管の創出を引き起こすことから、視覚に影響を及ぼす変化の前兆となる。
VEGF-Aもまた、産業化世界の高齢者にとって、失明の第一の原因である湿潤型加齢黄斑変性(AMD)において、重要な疾患病態である。AMDの血管病態は、糖尿病網膜症との、ある特定の類似性を共有するが、疾患の原因および新血管形成の典型的源泉は、2つの疾患の間で異なる。
本明細書で使用される、抗VEGF実体は、VEGFの発現および/または活性を低減することが可能な、任意の実体を指す場合がある。
明らかな通り、抗VEGF実体は、VEGF、特に、VEGF-Aの、1つまたは複数の血管新生促進性アイソフォームの発現および/または活性を低減することが可能であろう。
適切には、VEGFは、VEGFA、VEGFB、および/またはPGFでありうる。
適切には、VEGFは、VEGFA、VEGFB、およびPGFでありうる。
抗VEGF実体が、以下:抗体、Ig融合タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA)、低分子、非抗体足場、アプタマーまたはこれらの組合せのうちの1つまたは複数から選択されうる。
本明細書で使用される抗体は、全抗体、およびその抗体断片の両方を包含することが意図される。適切には、抗体は、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体、キメラ抗体、CDRグラフト抗体、およびヒト化抗体、単鎖抗体、抗体断片、およびファージディスプレイ法または代替法を使用して作製される、人工選択抗体を含む操作抗体を含むがこれらに限定されない。
選択された標的に結合することが可能な、適切な抗体断片は、Fv、scFv、F(ab’)、およびF(ab’)2を含む。加えて、本発明では、古典的抗体に対する代替物、例えば、「アビボディー」、「アビマー」、「アンチカリン」、「ナノボディー」、および「DARPin」もまた、使用されうる。
本明細書で使用される、「scFv」または「単鎖可変断片」に対する言及は、抗体の可変重鎖(VH)と、可変軽鎖(VL)とが、可撓性のオリゴペプチドを介して連結された分子を含む。したがって、scFvは、少なくとも1つの可変重鎖と、少なくとも1つの可変軽鎖との融合体である。
明らかな通り、抗VEGF実体および負の補体調節因子が、単離ポリヌクレオチドとして提供される実施形態では、抗VEGF実体は、ポリヌクレオチドによりコードされうる実体であろう。例えば、抗VEGF実体は、Ig融合タンパク質、抗体またはその抗原結合性断片、ポリペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド(例えば、VEGFの遺伝子配列またはそのmRNA配列をターゲティングする、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、配列のCRISPRiガイド鎖)、非抗体足場、またはアプタマーでありうる。
抗VEGF実体は、1つもしくは複数のVEGF、および/または1つもしくは複数のVEGF受容体に結合することにより作用しうる。
抗VEGF実体は、VEGFの増殖促進活性および/または血管新生促進活性を低減することが可能でありうる。
例を目的として述べると、抗VEGF実体は、VEGF依存性細胞系の増殖を低減することが可能でありうる。適切な細胞系は、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、およびWentink et al. (Br J Cancer; 2016; 115(8); 940-948)により記載されている、Ba/F3-VEGFR2細胞系などの内皮細胞を含むがこれらに限定されない。
抗VEGF実体は、VEGF依存性細胞系の増殖を、抗VEGF実体の非存在下における増殖と比べて、少なくとも1分の1(適切には、少なくとも1.5分の1、少なくとも2分の1、少なくとも2.5分の1、少なくとも3分の1、少なくとも4分の1、または少なくとも5分の1)に低減しうる。抗VEGF実体は、VEGF依存性細胞系の増殖を、抗VEGF実体の非存在下における増殖と比べて、少なくとも10%(適切には、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも100%、少なくとも150%、または少なくとも200%)低減しうる。
抗VEGF実体が、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、およびペガプタニブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択されうる。
抗VEGF実体が、アフリベルセプト、ラニビズマブ、およびペガプタニブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択されうる。
抗VEGF実体が、アフリベルセプトおよびラニビズマブ、またはこれらの断片もしくは変異体から選択されうる。
抗VEGF実体は、アフリベルセプトまたはその断片もしくは変異体でありうる。
抗VEGF実体は、ラニビズマブまたはその断片もしくは変異体でありうる。
抗VEGF実体は、ベバシズマブまたはその断片もしくは変異体でありうる。
抗VEGF実体は、ペガプタニブまたはその断片もしくは変異体でありうる。
抗VEGF実体は、アフリベルセプトでありうる。アフリベルセプトは、循環VEGFに結合し、「VEGFトラップ」として作用する。こうして、抗VEGF実体は、VEGF亜種である、VEGF-AおよびVEGF-Bのほか、PGFの活性を阻害する。アフリベルセプトは、ヒト免疫グロブリンガンマ1(IgG1)のFc領域と融合された、VEGFR1およびVEGFR2の結合性ドメインから構成された組換えタンパク質である。構造的に、アフリベルセプトは、タンパク質分子量を96.9kDaとする、二量体の糖タンパク質である。
例示的なアフリベルセプトのアミノ酸配列は、配列番号1として示される。
配列番号1
アフリベルセプトのアミノ酸配列は、配列番号1として示される配列を含みうる。変異体は、配列番号1に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有しうる。好ましくは、断片または変異体は、配列番号1として示されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
アフリベルセプトのアミノ酸配列は、配列番号2~11として示されるポリヌクレオチド配列によりコードされうる。
配列番号2
一部の実施形態では、本発明で使用される、アフリベルセプト(または他の任意の抗VEGF実体)をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。異なる細胞は、それらによる特定のコドン使用が異なる。このコドンバイアスは、細胞型内の、特定のtRNAの相対存在度のバイアスに対応する。配列内のコドンを微調整して、対応するtRNAの相対存在度とマッチするように変更することにより、発現を増大させることが可能である。同様に、対応するtRNAが、特定の細胞型内で希少であることが公知であるコドンを意図的に選び出すことにより、発現を低下させることも可能である。したがって、さらなる程度の翻訳制御も利用可能である。
アフリベルセプトをコードする、例示的なコドン最適化ヌクレオチド配列は、配列番号3~11として示される。
配列番号3
配列番号4
配列番号5
配列番号6
配列番号7
配列番号8
配列番号9
配列番号10
配列番号11
好ましくは、アフリベルセプトのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、配列番号11またはその変異体である。
一部の実施形態では、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列は、配列番号2~11のうちのいずれか、好ましくは、配列番号11に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号1により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
ラニビズマブは、VEGFAに対するモノクローナル抗体断片(Fab)である。適切には、ラニビズマブのポリペプチドは、それぞれ、配列番号12および13として示される、重鎖可変配列および軽鎖可変配列を含みうる。相補性決定領域(CDR)は、配列の各々に下線を付されて示される。
配列番号12
配列番号13
ラニビズマブの重鎖可変配列および軽鎖可変配列は、配列番号12または13として示されるポリペプチドを含みうる。変異体は、配列番号12または13に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有しうる。好ましくは、断片または変異体は、配列番号12および13として示される重鎖可変配列および軽鎖可変配列の機能活性を実質的に保持する。
ラニビズマブの重鎖ポリペプチドおよび軽鎖ポリペプチドは、任意の適切なポリヌクレオチド配列によりコードされうる。重鎖および軽鎖をコードするポリヌクレオチド配列は、単離ポリヌクレオチド内で作動可能に連結されうる。例えば、重鎖および軽鎖をコードするポリヌクレオチド配列は、同じプロモーターに作動可能に連結され、内部リボソーム侵入部位(IRES)または自己切断ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列により、互いから分離されうる。
ラニビズマブの重鎖および軽鎖のポリペプチドのそれぞれをコードするポリヌクレオチド配列の例は、配列番号14および15として示される。
配列番号14
配列番号15
ラニビズマブをコードする、単離ポリヌクレオチドおよびAAVベクターの例については、例えば、国際公開第2019/164854号パンフレットにより提示されている。
ベバシズマブは、VEGFAに対するモノクローナル抗体である。適切には、ベバシズマブのポリペプチド配列は、それぞれ、配列番号16および17として示される、重鎖配列および軽鎖配列を含みうる。相補性決定領域(CDR)は、配列の各々に下線を付されて示される。
配列番号16
配列番号17
ベバシズマブの重鎖配列および軽鎖配列は、配列番号16または17として示されるポリペプチドを含みうる。変異体は、配列番号16または17に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有しうる。好ましくは、断片または変異体は、配列番号16および17として示される、重鎖配列および軽鎖配列の機能活性を実質的に保持する。
ベバシズマブの重鎖および軽鎖のポリペプチドのそれぞれをコードするポリヌクレオチド配列の例は、配列番号18および19として示される。
配列番号18
配列番号19
ベバシズマブの重鎖および軽鎖のポリペプチドは、任意の適切なポリヌクレオチド配列によりコードされうる。重鎖および軽鎖をコードするポリヌクレオチド配列は、単離ポリヌクレオチド内で作動可能に連結されうる。例えば、重鎖および軽鎖をコードするポリヌクレオチド配列は、同じプロモーターに作動可能に連結され、内部リボソーム侵入部位(IRES)または自己切断ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列により、互いから分離されうる。
ペガプタニブは、VEGF(165)アイソフォームに特異的なRNAアプタマーである。ペガプタニブのためのRNA配列は、配列番号20として示される。
配列番号20
GCGGAAUCAGUGAAUGCUUAUACAUCCGC
ペガプタニブのポリヌクレオチド配列は、配列番号20として示される配列を含みうる。変異体は、配列番号20に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有しうる。好ましくは、断片または変異体は、配列番号20として示されるポリヌクレオチドの機能活性を実質的に保持する。
ペガプタニブをコードする、例示的なポリヌクレオチド配列は、配列番号21として示される。
配列番号21
CGCCTTAGTCACTTACGAATATGTAGGCG
シグナルペプチド
抗VEGF実体をコードするポリヌクレオチド配列は、抗VEGF実体の、細胞からの分泌を可能とする、シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチド配列をさらに含みうる。
シグナルペプチドとは、典型的に、分泌経路へと決定されている新規合成タンパク質の大部分のN末端に存在する、一般に、5~30アミノ酸長である、短鎖ペプチドである。これらのタンパク質は、ある特定の細胞内小器官(例えば、小胞体、ゴルジ体、またはエンドソーム)の内部に常在するか、または細胞から分泌されるタンパク質、および膜貫通タンパク質を含む。
シグナルペプチドは、一般に、単一のアルファ-ヘリックスを形成する傾向がある、疎水性アミノ酸の長い連なりである、コア配列を含有する。シグナルペプチドは、転位時において、ポリペプチドの適正なトポロジーを強制する一助となる、短く、正に帯電したアミノ酸の連なりで始まりうる。シグナルペプチドの末端には、典型的に、シグナルペプチダーゼにより認識および切断される、アミノ酸の連なりが存在する。シグナルペプチダーゼは、遊離シグナルペプチドと、成熟タンパク質とをもたらすように、転位時に切断する場合もあり、転位の完了後に切断する場合もある。次いで、遊離シグナルペプチドは、特異的プロテアーゼにより消化される。
シグナルペプチドは、一般に、分子のアミノ末端に配置されるが、一部のカルボキシ末端におけるシグナルペプチドも公知である。
シグナル配列は、典型的に、n領域と、c領域とにより挟まれた疎水性コア領域(h領域)からなる、三部構造を有する。後者は、シグナルペプチダーゼ(SPアーゼ)コンセンサス切断部位を含有する。通例、シグナル配列は、共翻訳的に切り離され、結果として得られる切断シグナル配列は、シグナルペプチドと称される。
シグナル配列は、ソフトウェア法を使用して、検出または予測されうる(例えば、http://www.predisi.de/を参照されたい)。多数のシグナル配列が公知であり、データベースにおいて閲覧可能である。例えば、http://www.signalpeptide.deは、そのデータベース内で、2109の、確認された哺乳動物シグナルペプチドを一覧している。
適切には、シグナルペプチドは、CFHシグナルペプチドでありうる。
CFHシグナルペプチドをコードする、例示的なポリヌクレオチド配列は、配列番号22~31として示される。
配列番号22:ATGAGACTTCTAGCAAAGATTATTTGCCTTATGTTATGGGCTATTTGTGTAGCA
配列番号23:ATGAGACTGCTGGCCAAGATCATCTGCCTGATGCTGTGGGCCATCTGCGTGGCC
配列番号24:ATGAGACTGCTCGCCAAGATCATTTGCCTGATGCTGTGGGCCATCTGCGTGGCC
配列番号25:ATGCGGCTGCTGGCCAAGATCATCTGCCTGATGCTGTGGGCCATCTGCGTGGCA
配列番号26:ATGCGGCTGCTCGCCAAGATCATTTGCCTGATGCTGTGGGCCATCTGCGTGGCA
配列番号27:ATGAGACTGCTCGCCAAGATCATCTGTCTGATGCTGTGGGCTATCTGTGTCGCT
配列番号28:ATGAGACTGCTCGCCAAGATCATTTGTCTGATGCTGTGGGCTATCTGTGTCGCT
配列番号29:ATGCGCTTGCTGGCGAAGATAATCTGCCTGATGTTGTGGGCCATATGCGTAGCC
配列番号30:ATGCGCTTGCTGGCGAAGATAATCTGCCTGATGTTGTGGGCCATATGCGTAGCC
配列番号31:ATGCGCCTGCTGGCCAAGATCATCTGCCTGATGCTGTGGGCCATCTGCGTGGCC
補体系
補体系は、体液性免疫系に不可欠の部分であり、組織炎症、細胞のオプソニン化、および細胞溶解に関与する。補体系は、微生物に対する防御をもたらし、外因性細胞破砕物および内因性細胞破砕物の、宿主組織からの除去を媒介する。
補体系カスケードは、3つの活性化経路から構成される。経路の全ては、最終的に、C3因子の切断中心となり、その活性断片であるC3aおよびC3bの発生をもたらすことで終わる。C3aが、炎症性細胞の動員、および微小血管透過性の増大など、ある範囲にわたる走化性および炎症促進性反応を誘発する、アナフィラトキシンであるのに対し、C3bは、C3bに共有結合的に接合された異種表面のオプソニン化を担う。活性化C3断片(C3bおよびiC3b)を伴うオプソニン化は、3つの主要な機能:(i)食細胞(例えば、マクロファージまたはミクログリア)による、細胞破砕物の消失、および獲得免疫系(B細胞およびT細胞)の刺激;(ii)表面結合C3転換酵素の形成を介する、補体活性化の増幅;ならびに(iii)C5転換酵素の組織化を果たす。
C5転換酵素の組織化は、C5の切断を担い、これは、細胞膜に穿孔をもたらし、これにより、細胞溶解の促進および不要な細胞の消失をもたらすことが可能な、細胞溶解性のMAC(membrane attack complex)の形成を結果としてもたらす。これらの活性の全てを通して、生得的補体カスケードは、宿主組織の完全性を保護する、免疫系の下流機構の機能を支援し、これを促進する。全体として、補体系経路の活性化は、細胞の溶解、炎症性細胞を、損傷部位へと誘引するケモカインの放出、および浸潤性白血球の溢出を促進する、毛細管透過性の増強を媒介する、MACの発生を含む炎症促進性応答を結果としてもたらす。生理学的条件下で、補体活性化は、可溶性補体調節分子(CRM)と、膜会合性CRMとの協同的作用により、有効に制御される。C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、補体H因子(CFH)、補体I因子(CFI)、クラステリン、およびビトロネクチンなどの可溶性補体調節因子は、ヒト組織内の、カスケード反応の複数の部位における、補体の作用を制限する。加えて、各個別の細胞は、補体受容体1(CR1、CD35)、MCP(membrane cofactor protein、CD46)、およびDAF(decay-accelerating factor)(CD55)またはCD59分子などのグリコシルホスファチジルイノシトールアンカー型タンパク質などの表面タンパク質による、相同な補体の攻撃に対して保護される。補体の攻撃からの保護が不十分である宿主細胞および宿主組織は、バイスタンダー細胞溶解を受けうることは注目に値する。
一部の実施形態では、本発明は、眼の補体媒介性障害の処置または防止に関する。例えば、補体媒介性障害は、補体第二経路の調節不全と関連する障害、特に、補体C3bのフィードバックサイクルの過剰活性、および/またはC3bの分解サイクルの過小活性と関連する障害でありうる。
本発明は、負の補体調節因子の使用を含む。負の補体調節因子は、カスケード反応の、1つまたは複数の部位において、補体の作用を制限する実体を指す場合がある。例を目的として述べると、負の補体調節因子は、C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、補体H因子(CFH)、FHL1(factor H Like Protein 1)、補体I因子(CFI)、クラステリン、またはビトロネクチンでありうる。負の補体調節因子はまた、相同な補体の攻撃に対して、細胞を保護することが可能な表面タンパク質;例えば、補体受容体1(CR1、CD35)、MCP(membrane cofactor protein)(CD46)、およびDAF(decay-accelerating factor)(CD55)またはCD59分子などのグリコシルホスファチジルイノシトールアンカー型タンパク質でもありうる。
適切には、負の補体調節因子は、補体活性化カスケードの成分の阻害剤、例えば、補体C3bのフィードバックサイクルの阻害剤でありうる。
負の補体調節因子が、CFI、FHL1、CFH、CR1、およびMCP、またはこれらの変異体もしくは断片から選択されうる。
負の補体調節因子が、CFI、FHL1、およびCFH、またはこれらの変異体もしくは断片から選択されうる。
負の補体調節因子は、CFI、またはこれらの変異体もしくは断片でありうる。
負の補体調節因子は、FHL1、またはこれらの変異体もしくは断片でありうる。
負の補体調節因子は、CFH、またはこれらの変異体もしくは断片でありうる。
負の補体調節因子は、CR1、またはこれらの変異体もしくは断片でありうる。
負の補体調節因子は、MCP、またはこれらの変異体もしくは断片でありうる。
適切には、生成物は、1つまたは複数の負の補体調節因子を含みうる。
適切には、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数の負の補体調節因子をコードしうる。
一部の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与の前に、対象は、補体I因子活性のレベルが低レベル(例えば、正常未満のレベル)である、例えば、眼内の補体I因子活性レベルが低レベルであり、かつ/または補体I因子活性の血清レベルが低レベルである。正常未満レベルの補体I因子活性は、機能が正常である補体I因子の、正常未満の発現に起因する場合もあり、補体I因子の、非機能的変異体または機能不全的変異体の、少なくとも部分的(例えば、ヘテロ接合性)発現(正常レベルまたは正常未満レベルにおける)に起因する場合もある(このような対象は、AMD関連SNPの1つまたは複数のコピーを保有しうる、例えば、対象は、下記でさらに論じられる、希少な補体I因子変異体のうちの1つについて、ホモ接合性の対象の場合もあり、ヘテロ接合性の対象の場合もある)。したがって、対象の眼内および/または血清中の補体I因子が、低濃度(例えば、正常未満の濃度)でありうる。ヒト対象について、補体I因子活性(C3b不活化/iC3b分解活性)の正常レベルは、対象の血清中の補体I因子30~40μg/mLによりもたらされるレベルと同等でありうる。したがって、補体I因子活性が低度である対象では、血清中の補体I因子活性は、0~20、または0~10μg/mLなど、30μg/mL未満であり、かつ、0μg/mLを超える補体I因子に対応しうる(これらの濃度は、補体I因子濃度が低濃度である対象を包含しうる、補体I因子の血清濃度の範囲である)。
したがって、本発明により処置される対象は、AMDなど、眼の補体媒介性障害を患っている場合もあり、このような障害を発症する危険性がある場合もある。AMDは、湿潤型AMDの場合もあり、かつ/または乾燥型AMDの場合もある。例えば、対象は、補体媒介性障害と関連する、1つまたは複数のSNPに感受性である、ホモ接合性の対象の場合もあり、ヘテロ接合性の対象の場合もある。
一部の実施形態では、対象は、AMDを発症する危険性がある。例えば、対象は、AMDと関連する、1つまたは複数のSNP、例えば、一般に、血清補体I因子レベルの低減を結果としてもたらす、進行AMDと関連する、補体I因子における、希少な突然変異に感受性である、ホモ接合性の対象の場合もあり、ヘテロ接合性の対象の場合もある(Kavanagh et al. (2015) Hum Mol Genet 24: 3861-3870)。特に、対象は、以下の希少な補体I因子変異体:rs144082872(P50Aをコードする);4:110687847(P64Lをコードする);rs141853578(G119Rをコードする);4:110685721(V152Mをコードする);4:110682846(G162Dをコードする);4:110682801(N177Iをコードする);rs146444258(A240Gをコードする);rs182078921(G287Rをコードする);rs41278047(K441Rをコードする);およびrs121964913(R474をコードする)のうちの1つまたは複数の、1つまたは2つのコピーを保有しうる。
本発明は、例えば、対象が、補体媒介性障害と関連する、1つまたは複数のSNPに感受性である、ホモ接合性の対象であるのか、ヘテロ接合性の対象であるのかを決定することにより(例えば、対象が、上記で列挙された、AMDと関連する、希少な補体I因子変異体のうちの1つまたは複数について、ホモ接合性であるのか、ヘテロ接合性であるのかを決定することにより)、対象が、補体媒介性障害(例えば、AMD)を発症する危険性があるのかどうかを決定するステップをさらに含みうる。
代替的に、対象は、例えば、眼内および/もしくは血清中の内因性補体I因子の活性または濃度のレベルが正常であり、かつ/または希少な変異体補体I因子の対立遺伝子を保有しない場合がある。
一部の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与は、これにより、対象の眼における、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを上昇させる。他の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与は、これにより、対象の眼における、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、眼における正常レベルを超えるレベルへと上昇させる。より特定すると、眼のRPEでは、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルが上昇する。
本発明の生成物の施与、ならびに/または本発明のポリヌクレオチドまたはベクターからの、補体I因子および補体FHL1(factor H Like Protein 1)の発現の後の対象における、C3b不活化/iC3b分解活性は、対象における、全C3b不活化/iC3b分解活性レベルが、正常レベルを超えるように、対象の内因性補体I因子(すなわち、生成物によりもたらされないか、またはポリヌクレオチドまたはベクターからの発現によりもたらされない、対象の補体I因子)によるC3b不活化/iC3b分解活性と、本発明の生成物によりもたらされるか、または本発明のポリヌクレオチドまたはベクターからの発現によりもたらされる、C3b不活化/iC3b分解活性とを含みうることが理解されるであろう。
一部の実施形態では、対象、例えば、眼におけるC3b不活化/iC3b分解活性のレベルは、正常レベルを、少なくとも5%、10%、15%、20%、または25%上回るレベルへと上昇する。
他の実施形態では、対象、例えば、眼におけるC3b不活化/iC3b分解活性のレベルは、正常レベルの2倍以下のレベル、または正常レベルを、80%、60%、40%、または20%以下上回るレベルへと上昇する。
例えば、対象、例えば、眼におけるC3b不活化/iC3b分解活性のレベルは、正常レベルを、5~100%、5~80%、5~60%、5~40%、5~20%、10~100%、10~80%、10~60%、10~40%、10~20%、15~100%、15~80%、15~60%、15~40%、15~20%、20~100%、20~80%、20~60%、20~40%、25~100%、25~80%、25~60%、または25~40%上回るレベルへと上昇しうる。
一部の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与は、対象の血漿/血清中の、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを検出可能な程度に上昇させない。他の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与は、対象の血漿/血清中の、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、正常レベルを超えるレベルへと、検出可能な程度に上昇させない。
明らかに適用不可能な場合を除き、前出の節における、補体I因子およびC3b不活化/iC3b分解活性に対する言及は、それぞれ、補体H因子または補体FHL1(factor H Like Protein 1)、およびC3bの補体I因子媒介切断のための補因子として作用し、C3転換酵素およびC5転換酵素の解離速度を増大させる能力で置きかえられうる。一部の実施形態では、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または医薬組成物の投与の前に、対象は、補体H因子のレベルが低レベル(例えば、正常未満のレベル)である、例えば、眼内の補体H因子レベルが低レベルであり、かつ/または補体H因子の血清レベルが低レベルである。ヒト対象について、補体H因子の正常レベルは、対象の血清中、約200~500μg/mLでありうる。したがって、補体H因子が低レベルである対象では、血清中レベルは、0~100μg/mLなど、200μg/mL未満であり、かつ、0μg/mLを超えるレベルでありうる。代替的に、対象は、例えば、眼内および/または血清中において、正常レベルの内因性補体H因子を有しうる。
補体I因子(CFI)
C3b/C4b不活性化因子としてもまた公知の補体I因子(factor I、CFI)は、ヒトにおいて、CFI遺伝子によりコードされるタンパク質である。
補体I因子は、ザイモゲン様状態(Roversi et al. (2011) PNAS 108: 12839-12844)において、約35μg/mLの濃度(Nilsson et al. (2011) Mol Immunol 48: 1611-1620)で循環するセリンプロテアーゼである。補体I因子タンパク質は、単一のジスルフィド結合により連結された、2つのポリペプチド鎖からなる、高度にN-グリコシル化されたヘテロ二量体である。重鎖(50kDa)は、N末端領域;FIMAC(FI membrane attack complex)ドメイン;CD5様ドメイン、またはスカベンジャー受容体システインリッチ(SRCR)ドメイン;2つの低密度リポタンパク質受容体(LDLr)ドメイン;および種にわたる配列可変性を有する部位である、機能が未知のC末端領域部位(Roversi et al. (2011) PNAS 108: 12839-12844)を含む。軽鎖(38kDa)は、保存的触媒性残基を伴う、セリンプロテアーゼ(SP)ドメインを含有する(Goldberger et al. (1987) J Biol Chem 262: 10065-10071)。
補体I因子は、C3bを、iC3b、C3d、およびC3dgへと切断することにより、これを不活化し、類似の方式で、C4bを、C4cおよびC4dへと不活化する。その機能を、適正に実施するために、補体I因子は、C4b結合性タンパク質(C4BP)、補体H因子(CFH)、補体受容体1(CR1/CD35)、およびMCP(membrane cofactor protein)(MCP/CD46)など、補因子タンパク質の存在を要求する(Degn et al. (2011) Am J Hum Genet 88: 689-705)。
iC3bは、B因子と会合することが不可能であり、このため、補体カスケードの増幅または補体第二経路を通した活性化を永続化させることができない。よって、C3bが、iC3bへと切断されると、補体第二経路の開始も、末端における、補体カスケードの活性化も、生じない。
iC3bは、多型核白血球(大半が好中球である)上、NK細胞上、およびマクロファージなどの単核食細胞上における、補体受容体3(CR3)(CD11b/CD18)に結合し、これらを活性化させることにより、炎症促進性作用をもたらすことが可能である。
補体I因子は、補因子である、CR1を要求する、プロテアーゼ活性を介して、iC3bを、C3dgへとプロセシングすることが可能である。C3dgは、CR3に結合することができない。補体受容体であるCR3と反応するiC3bは、補体の活性化が、炎症をもたらす、主要な機構であるので、iC3bの、C3dgへの分解は、補体誘導性炎症を低減するために不可欠である(Lachmann (2009) Adv. Immunol. 104: 115-149)。
C3bの、iC3bへの切断を促進し、かつ、iC3bの分解を加速化させる、補体I因子の固有の能力(ヒト血清中の濃度が、比較的低度であることと組み合わされるが、これは、治療有効性のために、送達が要求される量に関与する)は、補体I因子を、特に、有利な標的とする。
一部の実施形態では、補体I因子ポリペプチドは、C3bを、不活性の分解生成物へと切断することが可能である。例えば、補体I因子ポリペプチドは、C3bを、iC3bへと切断することが可能でありうる。
一部の実施形態では、補体I因子ポリペプチドは、iC3bを、不活性の分解生成物へとプロセシングすることが可能である。例えば、補体I因子ポリペプチドは、iC3bを、C3dgへとプロセシングすることが可能でありうる。
好ましい実施形態では、補体I因子ポリペプチドは、C3bを、iC3bへと切断し、iC3bを、C3dgへとプロセシングすることが可能である。
適切には、補体I因子の断片または変異体は、天然補体I因子の、C3b不活化/iC3b分解活性のうちの、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%を保持しうる。
補体I因子、またはその断片もしくは誘導体によるC3b不活化/iC3b分解活性は、当業者に公知である、任意の適切な方法を使用して決定されうる。例えば、補体I因子のタンパク質分解活性の測定については、Hsiung et al. (Biochem. J. (1982) 203: 293-298)において記載されている。CFI活性についての、溶血アッセイおよび膠着アッセイのいずれについても、Lachmann PJ & Hobart MJ (1978) “Complement Technology” in Handbook of Experimental Immunology 3rd edition Ed DM Weir Blackwells Scientific Publications Chapter 5A p17において記載されている。タンパク質分解アッセイもまた含む、より詳細な記載は、Harrison RA (1996) in “Weir’s Handbook of Experimental Immunology” 5th Edition Eds; Herzenberg Leonore A’Weir DM, Herzenberg Leonard A & Blackwell C Blackwells Scientific Publications Chapter 75 36-37により与えられている。膠着アッセイは、高感度であり、一定のC3bを、iC3bへと転換する、第1の(二重の)切断、およびコングルチニンとの反応性の獲得の両方の検出;一定のiC3bで始め、コングルチニンとの反応性の喪失を探索することによる、C3dgへの最終的な切断の検出のために使用されうる。溶血アッセイは、C3bの、iC3bへの転換について使用されるが、タンパク質分解アッセイは、全ての切断を検出する。
一部の実施形態では、補体I因子は、ヒト補体I因子である。
例示的なヒト補体I因子タンパク質は、UniProtKB受託番号:P05156を有する、ヒト補体I因子タンパク質である。この例示的配列は、583アミノ酸の長さ(配列番号32として開示される)であり、このうちのアミノ酸1~18が、シグナル配列を形成する。
一部の実施形態では、補体I因子のアミノ酸配列は、配列番号32である。他の実施形態では、補体I因子のアミノ酸配列は、配列番号32の19~583位として開示される配列である。好ましくは、変異体または断片は、配列番号32により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
一部の実施形態では、補体I因子のアミノ酸配列は、NCBI受託番号:NP_000195に対応する、配列番号33である。他の実施形態では、補体I因子のアミノ酸配列は、配列番号33の19~583位として開示される配列である。
補体I因子をコードする、例示的な野生型ヌクレオチド配列は、本明細書で、配列番号34として開示される、NCBI受託番号:NM_000204を有するヌクレオチド配列である。
一部の実施形態では、本発明において使用される補体I因子のヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。
補体I因子をコードする、好ましいヌクレオチド配列は、配列番号35として示されるヌクレオチド配列である。
補体I因子をコードする、さらなる例示的なコドン最適化ヌクレオチド配列は、配列番号36である。
一部の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号34、35、または36、好ましくは、配列番号35に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号34、35、または36により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号34、35、または36、好ましくは、配列番号35である。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号34、35、または36、好ましくは、配列番号35の55~1752位に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号32または33により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号34、35、または36、好ましくは、配列番号35の55~1752位である。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号32または33に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するアミノ酸配列をコードする。好ましくは、アミノ酸配列は、配列番号32または33により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号32または33のアミノ酸配列をコードする。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号32または33の19~583位に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列をコードする。好ましくは、アミノ酸配列は、配列番号32または33により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体I因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号32または33の19~583位のアミノ酸配列をコードする。
本発明の利点は、補体I因子が、特に、精製タンパク質の形態で調製することが困難であることである。したがって、本発明者らは、例えば、補体I因子をコードするヌクレオチド配列を含むAAVベクターの形態で、補体I因子を投与することにより、加齢黄斑変性(AMD)の処置を可能とするように、補体系をモジュレートする方式を考案した。AAVベクターは、in situにおいて補体I因子ポリペプチドの翻訳を可能とするように、目的の部位、例えば、眼へと投与されうる。
補体H因子(CFH)
補体H因子(factor H;CFH)は、補体制御タンパク質である。
補体H因子は、ヒト血漿中に、200~300μg/mLの典型的濃度で存在する、大型(155kDa)の可溶性糖タンパク質である(Hakobyan et al. (2008) 49(5): 1983-90)。補体H因子の主要な機能は、補体系の補体第二経路を調節することである。
補体H因子は、C3bの補体I因子媒介切断のための補因子活性をもたらす。補体H因子はまた、C3bBb複合体(C3転換酵素)および(C3b)NBB複合体(C5転換酵素)の解離速度も増大させ、これにより、補体第二経路の活性を低減する。
補体H因子は、短鎖リンカー(3~8アミノ酸残基の間の)により、互いへと接続された、20の補体制御タンパク質(CCP)モジュール(また、ショートコンセンサスリピートまたはsushiドメインとも称される)から構成され、拡大型頭尾結合の形で配置されている。CCPモジュールの各々は、1-3/2-4配置でジスルフィド結合された、4つのシステイン残基と、ほぼ不変のトリプトファン残基の周囲に構築された、疎水性コアとを伴う、約60のアミノ酸からなる。CCPモジュールは、1~20と番号付けされる(タンパク質のN末端から)。CCP 1~4およびCCP 19~20が、C3bとエンゲージするのに対し、CCP7およびCCP 19~20は、GAGおよびシアル酸に結合する(Schmidt et al. (2008) Journal of Immunology 181: 2610-2619)。
補体H因子を使用する遺伝子治療は、マウスにおける誘導性AMD様病態を改善しうることが、示されている(Cashman et al. (2015) J. Gene Med. 17: 229-243)。マウスの網膜下に、(i)ヒトAMDの、多くの病理学的特徴を再現することが、既に示されている、補体成分であるC3を発現させるアデノウイルスベクター;および(ii)補体H因子を発現させるアデノウイルスベクターを共注射した。補体H因子ではなく、GFPを施される、対照動物と比べて、補体H因子形質導入マウスは、内皮細胞増殖の91%の低減、およびRPE萎縮の69%の緩和を示した。網膜電図は、補体H因子を施されるマウスにおける網膜内機能の改善を示し、ロドプシンおよびRPE65についての免疫細胞化学は、このような動物における、光受容体およびRPEのレスキューと符合した。
一部の実施形態では、補体H因子ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3bの、補体I因子媒介切断のための補因子として作用することが可能である。一部の実施形態では、補体H因子ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3転換酵素およびC5転換酵素の解離速度を増大させることが可能である。
好ましい実施形態では、補体H因子ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3bの、補体I因子媒介切断のための補因子として作用し、C3転換酵素およびC5転換酵素の解離速度を増大させることが可能である。
補体H因子、またはその断片もしくは誘導体の補因子活性および解離加速化活性は、当業者に公知である、任意の適切な方法を使用して決定されうる。例えば、補体H因子の補因子活性の測定については、Sanchez-Corral, P., et al., 2002. The American Journal of Human Genetics, 71(6), pp.1285-1295において記載されており、補体H因子の解離加速化活性の測定については、Wong, E.K., et al., 2014. Journal of the American Society of Nephrology, 25(11), pp.2425-2433において記載されている。
一部の実施形態では、補体H因子は、ヒト補体H因子である。
例示的なヒト補体H因子タンパク質は、UniProtKB受託番号:P08603を有するヒト補体H因子タンパク質である。この例示的配列は、1231アミノ酸の長さ(配列番号37として開示される)であり、このうちのアミノ酸1~18が、シグナル配列を形成する。
一部の実施形態では、補体H因子のアミノ酸配列は、配列番号37である。他の実施形態では、補体H因子のアミノ酸配列は、配列番号37の19~1231位である。好ましくは、変異体または断片は、配列番号37により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
補体H因子をコードする、例示的なヌクレオチド配列は、NCBI受託番号:NM_000186を有するヌクレオチド配列である。
一部の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号38である。
一部の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号38に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号37により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号38である。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号38の55~3696位に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号37により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号38の55~3696位である。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号37に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するアミノ酸配列をコードする。好ましくは、アミノ酸配列は、配列番号37により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号37のアミノ酸配列をコードする。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号37の19~1231位に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%の同一性を有するアミノ酸配列をコードする。好ましくは、アミノ酸配列は、配列番号37により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、補体H因子をコードするヌクレオチド配列は、配列番号37の19~1231位のアミノ酸配列をコードする。
補体FHL1(factor H like protein 1)
補体FHL1(factor H like protein 1)は、補体H因子の、最初の7つのCCPに続き、4アミノ酸のカルボキシ末端テールを含有する、補体H因子のスプライス変異体である(Clark, S.J. et al. (2015) J Clin Med 4: 18-31)。FHL1の調節活性は、補体H因子と同等であることが示されている(Mannes, M., et al., 2020. Frontiers in Immunology, 11; 596415)。
一部の実施形態では、FHL1ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3bの、補体I因子媒介切断のための補因子として作用することが可能である。一部の実施形態では、FHL1ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3転換酵素およびC5転換酵素の解離速度を増大させることが可能である。
好ましい実施形態では、FHL1ポリペプチド、またはこれらの断片もしくは変異体は、C3bの、補体I因子媒介切断のための補因子として作用し、C3転換酵素およびC5転換酵素の解離速度を増大させることが可能である。
FHL1ポリペプチド、またはその断片もしくは誘導体の補因子活性および解離加速化活性は、当業者に公知である、任意の適切な方法を使用して決定されうる。例えば、補体H因子について上記で記載されたアッセイ、またはMannes, M., et al., 2020. Frontiers in Immunology, 11; 596415において記載されている任意のアッセイである。
一部の実施形態では、FHL1は、ヒトFHL1である。
一部の実施形態では、FHL1のアミノ酸配列は、配列番号39である。好ましくは、変異体または断片は、配列番号39により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。適切には、FHL1の断片または変異体は、配列番号39により表されるタンパク質の、補因子活性および/または解離加速化活性のうちの、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%を保持しうる。
FHL1をコードする、例示的なヌクレオチド配列は、
である。
本発明において使用されるFHL1のヌクレオチド配列は、好ましくは、コドン最適化されている。
FHL1をコードする、好ましいヌクレオチド配列は、配列番号41である。
一部の実施形態では、FHL1をコードするヌクレオチド配列は、配列番号40または41、好ましくは、配列番号41に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質は、配列番号39により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、FHL1をコードするヌクレオチド配列は、配列番号40または41、好ましくは、配列番号41である。
補体受容体1(CR1)
補体受容体1(CR1)は、補体を活性化させた粒子および免疫複合体への、細胞の結合を媒介する。
一部の実施形態では、CR1は、ヒトCR1である。
一部の実施形態では、CR1のアミノ酸配列は、配列番号42である。好ましくは、変異体または断片は、配列番号42により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
MCP(membrane cofactor protein)
MCPは、CFIに対する補因子として作用する。
一部の実施形態では、MCPは、ヒトMCPである。
一部の実施形態では、MCPのアミノ酸配列は、配列番号43、またはこれらの変異体もしくは断片である。好ましくは、変異体または断片は、配列番号43により表されるタンパク質の機能活性を実質的に保持する。
リンカー
好ましい実施形態では、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列は、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にある。他の実施形態では、負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列は、抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列の上流にある。
本明細書で使用される、「上流」および「下流」は、いずれも、DNA内またはRNA内の相対位置を指す。DNAまたはRNAの各鎖は、5’末端および3’末端を有し、慣例により、「上流」および「下流」は、それぞれ、RNAの転写が生じる、5’-3’方向に関する。例えば、二本鎖DNAについて検討する場合、「上流」とは、コード鎖の5’末端方向であり、「下流」とは、コード鎖の3’末端方向である。
一部の実施形態では、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列は、リンカーにより、作動可能に連結される。一部の実施形態では、リンカーは、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれらにより規定される配列などの自己切断2Aペプチド配列を含む。
一部の実施形態では、リンカーは、配列番号44である。
CGAAGGAAACGAGGAAGCGGAGAAGCCAGACACAAACAGAAAATTGTGGCACCGGTGAAACAGACTTTGAATTTTGACCTTCTCAAGTTGGCGGGAGACGTCGAGTCCAACCCTGGGCCC
(配列番号44)
他の実施形態では、リンカーは、配列番号44に対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する。好ましくは、リンカーは、配列番号44の機能活性を実質的に保持する。
「作動可能に連結された」とは、個々の成分が、それらが、それらの機能を、実質的に妨げられずに果たすことを可能とする方式で、一体に連結されていると理解されるものとする。
生成物
本発明の生成物は、例えば、(i)抗VEGF実体と;(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列とを、混合物中に含む、組成物(例えば、医薬組成物)でありうる。代替的に、生成物は、例えば、(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列の調製物と、任意選択で、それを必要とする対象への、調製物の、同時的投与、逐次的投与、または個別投与のための指示書とを含むキットでありうる。
タンパク質導入
ポリヌクレオチドの、細胞への送達に対する代替法として、本発明の生成物および薬剤は、タンパク質導入により、細胞へと送達されうる。
タンパク質導入は、ベクターの送達を介する導入でありうる(Cai, Y. et al. (2014) Elife 3: e01911; Maetzig, T. et al. (2012) Curr. Gene Ther. 12: 389-409)。ベクターの送達は、細胞へと送達されるタンパク質を組み入れるような、ウイルス粒子(例えば、レンチウイルス粒子)の操作を伴う。したがって、操作ウイルス粒子が、細胞に、それらの天然生活環の一部として侵入する場合、粒子内に組み入れられたタンパク質は、細胞へと運ばれる。
タンパク質導入は、タンパク質の送達を介する導入でありうる(Gaj, T. et al. (2012) Nat. Methods 9: 805-7)。タンパク質送達は、例えば、媒体(例えば、リポソーム)を活用することにより達成される場合もあり、なおまたはタンパク質自体を、細胞へと、直接投与することにより達成される場合もある。
ポリヌクレオチド
本発明のポリヌクレオチドは、DNAまたはRNA、好ましくは、DNAを含みうる。本発明のポリヌクレオチドは、一本鎖の場合もあり、二本鎖の場合もある。当業者により、多数の異なるポリヌクレオチドは、遺伝子コードの縮重の結果として、同じポリペプチドをコードしうることが理解されるであろう。加えて、当業者は、常套的技法を使用して、本発明のポリペプチドが発現される、任意の特定の宿主生物のコドン使用を反映する、本発明のポリヌクレオチドによりコードされる、ポリペプチド配列に影響を及ぼさないヌクレオチド置換を施しうることが理解されるものとする。
本明細書で開示される、本発明のヌクレオチド配列は、例えば、バイシストロニックベクター内の、それらの位置に応じて、それらの3’末端において、終止コドンを含む場合もあり、これを欠く場合もある。したがって、本開示は、本明細書で開示される配列番号に、終止コドンが存在する配列番号、または終止コドンが存在しない配列番号を包含する。
ポリヌクレオチドは、当技術分野で利用可能な、任意の方法により修飾されうる。このような修飾は、本発明のポリヌクレオチドの、in vivo活性または寿命を増強するために実行されうる。
DNAポリヌクレオチドなど、ポリヌクレオチドは、組換えにより作出される場合もあり、合成により作出される場合もあり、当業者に利用可能な、任意の手段により作出される場合もある。ポリヌクレオチドはまた、標準法によりクローニングされる場合もある。
長鎖のポリヌクレオチドは、一般に、組換え手段を使用して、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によるクローニング法を使用して作製されるであろう。これは、クローニングすることが所望される標的配列を挟むプライマー(例えば、約15~30ヌクレオチドである)対を作製するステップと、プライマーを、動物細胞またはヒト細胞から得られた、mRNAまたはcDNAと接触させるステップと、所望の領域の増幅をもたらす条件下で、ポリメラーゼ連鎖反応を実施するステップと、増幅された断片を単離するステップ(例えば、アガロースゲルにより、反応混合物を精製することにより)と、増幅されたDNAを回収するステップとを伴うであろう。プライマーは、増幅されたDNAが、適切なベクターへとクローニングされうるように、適切な制限酵素認識部位を含有するようデザインされうる。
ポリヌクレオチドは、プラスミドトランスフェクションまたは電気穿孔により、例えば、ネイキッドDNAプラスミド、細菌人工染色体、ミニサークル技術など、非ウイルスベクターとして、細胞へと送達されうる。これらの実体はまた、AAVベクターより大型のトランス遺伝子もパッケージングしうるが、安定性、バイオアベイラビリティー、および標的特異性が低下する点で、わずかに劣る場合がある。例えば、Eyevensysは、治療用トランス遺伝子を、筋肉/眼などへと送達するために、ネイキッドDNAによる電気穿孔プラットフォームを使用する。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号45のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号46のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号47のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号48のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号49のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号50のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号51のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号52のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号53のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号54のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むか、またはこれらからなる。
眼の構造
本明細書で開示される医薬は、加齢黄斑変性(AMD)などの眼疾患の処置または防止との関係で、哺乳動物の眼、好ましくは、ヒトの眼へと送達されうる。
眼疾患の処置の技術分野における当業者は、眼の構造について、詳細かつ完全な理解を有するであろう。しかし、本発明に、特に関連する以下の構造について記載される。
網膜
網膜とは、後眼房の内面を裏打ちし、視神経を介して、脳へと伝達される、視覚世界の映像を感知する、多層組織である。眼の内部から、外部への順に、網膜は、網膜神経感覚上皮および網膜色素上皮による層を含み、脈絡膜は、網膜色素上皮に対して、遠位にある。
網膜神経感覚上皮および光受容体細胞
網膜神経感覚上皮は、光を、直接的に感知する、光受容体細胞を有する。網膜神経感覚上皮は、以下の層:内境界膜(ILM);神経線維層;神経節細胞層;内網状層;内核層;外網状層;外核層(光受容体核);外境界膜(ELM);ならびに桿状体および錐体の内節および外節を含む。
当業者は、光受容体細胞についての、詳細な理解を有するであろう。略述すると、光受容体細胞は、光を、生物学的シグナルへと変換する、網膜内に配置された、特化ニューロンである。光受容体細胞は、網膜にわたり、異なる形で分配された、桿状体細胞および錐体細胞を含む。
桿状体細胞は、主に、網膜の周縁部分にわたり分布する。桿状体細胞は、高感度であり、光レベルが低レベルである場合の視覚をもたらす。正常ヒト網膜には、平均約1億2,500万個の桿状体細胞が存在する。
錐体細胞は、網膜にわたり見出されるが、特に、高分解能の中心視を担う、網膜神経感覚上皮内の凹部である中心窩に高度に濃縮されて見出される。錐体細胞は、桿状体細胞より低感度であり、色覚を担う。正常ヒト網膜には、平均約6~700万個の錐体細胞が存在する。
網膜色素上皮
網膜色素上皮(RPE)とは、網膜神経感覚上皮のすぐ外部に、光受容体外節に隣接して配置された細胞による色素性層である。RPEは、網膜神経感覚上皮を、脈絡膜血管系から隔て、光受容体外節からの、視覚色素のリサイクリングなどの機能を有する。RPEは、栄養物および他の物質の、光受容体細胞への輸送、および視覚を改善する、散乱光の吸収を含む、多数の機能を果たす。
脈絡膜
脈絡膜とは、眼の、RPEと、外側の強膜との間に位置する血管層である。脈絡膜の血管系は、酸素および栄養物の、網膜への供給を可能とする。
加齢黄斑変性(AMD)
加齢黄斑変性(AMD)の臨床的進行は、黄斑の変化に従う病期において特徴付けられる。早期AMDの特徴は、網膜の下方における、細胞外破砕物の蓄積であり、臨床検査時および眼底写真において、網膜内の、黄色の斑点として現れる、ドルーゼンの出現である。ドルーゼンは、サイズにより、小型(<63μm)、中型(63~124μm)、および大型(>124μm)と類別される。ドルーゼンはまた、眼科検査時における、それらの縁辺部の外見に応じて、硬質または軟質とみなされる。硬質ドルーゼンが、明確な縁辺部を有するのに対し、軟質ドルーゼンは、それほど明確でない、流動的な縁辺部を有する。Age-related Eye Disease Study(AREDS)眼底写真重症度スケールは、この状態について使用される、主要な分類システムのうちの1つである。
AMDは、「乾燥型」および「湿潤型」(滲出型または新生血管型)と分類されている。乾燥型AMDは、典型的に、RPE層内、上部の光受容体細胞、および脈絡膜毛細管層内の基底細胞においてもまた高頻度である、進行性の細胞喪失により特徴付けられる。上部の光受容体の萎縮を伴う、RPE細胞死の融合領域は、地図状萎縮(GA)と称される。この形態のAMDを伴う患者は、緩徐かつ進行性の、中心視の劣化を経る。
湿潤型AMDは、突然かつ機能障害的な失明の一因をなす、出血および/またはRPEおよび黄斑の下方の脈絡膜血管(脈絡毛細管枝)から増殖した、異常な血管からの流体の漏出により特徴付けられる。患者が経る失明の大半は、このような脈絡膜新血管形成(CNV)およびその続発性合併症に起因することが推定されている。
本明細書では記載されるAMDの処置または防止は、上記で記載されたAMD表現型の外見を軽減または防止しうる。好ましくは、AMDの処置は、視覚機能の維持または改善を可能とする。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、地図状萎縮の形成の防止または低減を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、地図状萎縮の進行の緩徐化を結果としてもたらす。例えば、AMDの処置または防止は、対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%の、GA面積の増大の低減を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、地図状萎縮の処置、例えば、地図状萎縮の量の低減を結果としてもたらす。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、ドルーゼン形成の防止または低減を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、既存のドルーゼンの低減、例えば、既存のドルーゼンのサイズおよび/または数の低減を結果としてもたらす。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、補体沈着の防止または低減を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、既存の補体沈着の低減を結果としてもたらす。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、視覚または視力の改善または回復を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、視覚または視力の喪失を軽減する。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、対象における読書速度の改善または回復を結果としてもたらす。他の実施形態では、AMDの処置または防止は、対象における読書速度の低減を軽減する。
一部の実施形態では、AMDの処置または防止は、光受容体および/または網膜色素上皮(RPE)の喪失の低減または防止を結果としてもたらす。
糖尿病網膜症
糖尿病網膜症とは、糖尿病と関連する高血糖レベルにより引き起こされる、網膜の血管への損傷により特徴付けられる状態である。非処置のまま放置されると、糖尿病網膜症は、失明を引き起こしうる。
穏和な糖尿病網膜症を伴う対象は、視覚が良好でありうるが、ある特定の種類の糖尿病網膜症、すなわち、糖尿病性黄斑浮腫(DMO)および増殖性糖尿病網膜症(PDR)は、対象の視覚を脅かしうる。
糖尿病性黄斑浮腫は、眼の後方の損傷血管からの流体の漏出により特徴付けられる。漏出した流体は、黄斑内に蓄積され、これは、腫脹およびかすみ目をもたらす。これは、最終的に、中心視不良および読書または運転の不能をもたらす。周辺視は、通例、正常を維持する。
増殖性糖尿病網膜症は、網膜表面における、異常で脆弱な血管の増殖をもたらす、網膜血管の閉止により特徴付けられる。これは、眼への出血、瘢痕化、および網膜剥離に起因する、恒久的失明を結果としてもたらしうる。非増殖性網膜症は、糖尿病網膜症の初期段階であり、非処置のまま放置されると、増殖性網膜症をもたらしうる。したがって、全ての病期および型の糖尿病網膜症に対する処置が想定される。
ベクター
ベクターは、実体の、1つの環境から、別の環境への導入を可能とするか、またはこれを容易とするツールである。
アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター
一態様では、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含むAAVベクターを提供する。
好ましくは、AAVベクターは、AAVベクター粒子の形態にある。
当技術分野では、AAVに由来するウイルスベクターおよびウイルスベクター粒子などの、ウイルスベクターおよびウイルスベクター粒子を調製および改変する方法が周知である。
AAVベクターは、AAVゲノム、またはその断片もしくは誘導体を含みうる。
本発明により提供される、(i)抗VEGF実体と、(ii)負の補体調節因子と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は、AAV内のパッケージングに適しうる。AAVは、5.2kb以下のサイズのゲノムのパッケージングが可能であることが公知である(Dong, J.-Y. et al. (1996) Human Gene Therapy 7: 2101-2112)。
このように、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列は、組合せが、AAV内のパッケージングに適するように選択されうる。ある特定の実施形態では、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子の機能的断片(本明細書で記載される機能的断片など)は、ポリヌクレオチドが、AAV内のパッケージングに適することを確保するのに使用されうる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、5.2、5.1、5.0、4.9、4.8、または4.7kb以下である。好ましい実施形態では、本ポリヌクレオチドは、4.7kb以下である。
AAVゲノムは、AAV粒子の作出に必要とされる機能をコードしうる、ポリヌクレオチド配列である。これらの機能は、宿主細胞内におけるAAVの複製/パッケージング周期において作動する機能であって、AAVゲノムの、AAV粒子への封入を含む機能を含む。天然に存在するAAVは、複製欠損性であり、複製/パッケージング周期の完了のための、トランスにおける、ヘルパー機能の供給に依拠する。したがって、本発明のAAVベクターのAAVゲノムは、典型的に、複製欠損である。
AAVゲノムは、プラスセンスまたはマイナスセンスの一本鎖形態の場合もあり、代替的に、二本鎖形態の場合もある。
AAVゲノムは、任意の天然由来の血清型に由来する場合もあり、AAVの分離株またはクレードに由来する場合もある。したがって、AAVゲノムは、天然に存在するAAVの全ゲノムでありうる。当業者に公知である通り、天然に存在するAAVは、多様な生体系に従い分類されうる。
一般に、AAVは、それらの血清型との関連において言及される。血清型は、そのカプシド表面抗原の発現プロファイルに起因して、顕著に異なる反応性を有し、他の亜種変異体から識別するのに使用されうる、AAVの変異体亜種に対応する。典型的に、特定のAAV血清型を有するウイルスは、他の任意のAAV血清型に特異的な中和抗体とは、効率的に交差反応しない。
AAV血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、およびAAV11を含み、また、近年、霊長動物脳から同定された、Rec2およびRec3などの組換え血清型も含む。本発明では、これらのAAV血清型のうちのいずれもが使用されうる。
一部の実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、Rec2、Rec3、Rh10、DJ、またはAnc65AAVのベクター粒子である。
一部の実施形態では、AAVベクター粒子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、またはAAV11のカプシドを含みうる。
一部の実施形態では、AAVは、AAV1、AAV2、AAV5、AAV7、またはAAV8の血清型でありうる。
一部の実施形態では、AAVは、AAV2またはAAV8の血清型でありうる。
一部の実施形態では、AAVは、AAV2血清型でありうる。他の好ましい実施形態では、AAVは、AAV8血清型でありうる。
カプシドタンパク質は、参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第2008/124724号パンフレットにおいて開示されている突然変異体カプシドタンパク質などの、突然変異体カプシドタンパク質でありうる。
一部の実施形態では、AAVベクターは、Y733F突然変異を伴う、AAV8カプシドを含む。
AAV血清型についての総説は、Choi et al. (2005) Curr. Gene Ther. 5: 299-310およびWu et al. (2006) Molecular Therapy 14: 316-27において見出されうる。本発明における使用のための、ITR配列、rep遺伝子、またはcap遺伝子を含む、AAVゲノムの配列、またはAAVゲノムのエレメントは、AAVの全ゲノム配列についての、以下の受託番号:1型アデノ随伴ウイルスである、NC_002077、AF063497;2型アデノ随伴ウイルスである、NC_001401;3型アデノ随伴ウイルスである、NC_001729;3B型アデノ随伴ウイルスである、NC_001863;4型アデノ随伴ウイルスである、NC_001829;5型アデノ随伴ウイルスである、Y18065、AF085716;6型アデノ随伴ウイルスである、NC_001862;トリAAV ATCC VR-865である、AY186198、AY629583、NC_004828;トリAAV株DA-1である、NC_006263、AY629583;ウシAAVである、NC_005889、AY388617に由来しうる。
AAVはまた、クレードまたはクローンとの関連においても言及されうる。これは、天然由来AAVの系統発生関係を指し、典型的に、共通の祖先への遡及が可能であり、それらの全ての子孫を含む、AAVの系統発生群を指す。加えて、AAVは、特異的分離株、すなわち、天然で見出される、特異的AAVの遺伝的分離株との関連においても言及されうる。遺伝的分離株という用語は、他の天然に存在するAAVとの、限定的な遺伝的混合を経ており、このため、遺伝子レベルで、顕著に異なる集団を、認識可能な形で規定する、AAV集団について記載する。
当業者は、共通の一般的知見に基づき、本発明における使用のための、AAVの、適切な血清型、クレード、クローン、または分離株を選択しうる。例えば、AAV5カプシドは、遺伝性色覚欠損の矯正の成功により証拠立てられている通り、霊長動物錐体の光受容体へと、効率的に形質導入されることが示されている(Mancuso et al. (2009) Nature 461: 784-7)。
AAV血清型は、AAV感染(または指向性)の組織特異性を決定する。したがって、本発明に従う患者へと投与されるAAVにおける使用のために好ましいAAV血清型は、眼内の標的細胞に対する、天然の指向性、または感染効率の高さを有するAAV血清型である。一部の実施形態では、本発明における使用のためのAAV血清型は、網膜神経感覚上皮、網膜色素上皮、および/または脈絡膜の細胞へと形質導入されるAAV血清型である。
典型的に、天然由来のAAVの血清型、分離株、またはクレードのAAVゲノムは、少なくとも1つのITR(inverted terminal repeat)を含む。ITR配列は、シスにおいて作用して、機能的な複製起点をもたらし、細胞のゲノムへのベクターの組込み、および細胞のゲノムからのベクターの切出しを可能とする。好ましい実施形態では、1つまたは複数のITR配列は、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列を挟む。AAVゲノムはまた、典型的に、AAV粒子のためのパッケージング機能をコードする、rep遺伝子および/またはcap遺伝子などのパッケージング遺伝子も含む。rep遺伝子は、タンパク質である、Rep78、Rep68、Rep52、およびRep40、またはこれらの変異体のうちの1つまたは複数をコードする。cap遺伝子は、VP1、VP2、およびVP3、またはこれらの変異体など、1つまたは複数のカプシドタンパク質をコードする。これらのタンパク質は、AAV粒子のカプシドを構成する。カプシド変異体については、下記で論じられる。
プロモーターは、パッケージング遺伝子の各々に作動可能に連結されるであろう。このようなプロモーターの具体例は、プロモーターである、p5、p19、およびp40を含む(Laughlin et al. (1979) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5567-5571)。例えば、プロモーターである、p5およびp19が、一般に、rep遺伝子を発現させるのに使用されるのに対し、p40プロモーターは、一般に、cap遺伝子を発現させるのに使用される。
上記において論じられた通り、したがって、本発明のAAVベクターで使用されるAAVゲノムは、天然に存在するAAVの全ゲノムでありうる。例えば、それらの間において、全AAVゲノムを含むベクターは、in vitroにおいて、AAVベクターまたはベクター粒子を調製するのに使用されうる。しかし、このようなベクターが、原理的には、患者へと投与されうるのに対し、これが実際になされることは稀である。AAVゲノムは、患者への投与を目的として、誘導体化されることが好ましいであろう。当技術分野では、このような誘導体化が標準的であり、本発明は、AAVゲノムの、任意の公知の誘導体、および当技術分野で公知の技法を適用することにより作出されうる誘導体の使用を包含する。AAVゲノムおよびAAVカプシドの誘導体化については、Coura and Nardi (2007) Virology Journal 4: 99、ならびに上記で参照されたChoi et al.およびWu et al.において総説されている。
AAVゲノムの誘導体は、in vivoにおける、本発明のAAVベクターからの、トランス遺伝子の発現を可能とする、AAVゲノムの、任意の切断形態または改変形態を含む。典型的に、最小限のウイルス配列を含む一方で、上記機能を保持するように、AAVゲノムを、有意味に切断することが可能である。これは、野生型ウイルスによるベクター組換えの危険性を低減し、また、標的細胞内の、ウイルス遺伝子タンパク質の存在により、細胞性免疫応答の誘発も回避する、安全性の理由で好ましい。
典型的に、誘導体は、少なくとも1つのITR(inverted terminal repeat)、好ましくは、2つまたはこれを超えるITRなど、1つを超えるITRを含むであろう。ITRのうちの1つまたは複数は、異なる血清型を有するAAVゲノムに由来する場合もあり、キメラITRまたは突然変異体ITRの場合もある。好ましい突然変異体ITRは、trs(terminal resolution site)の欠失を有する、突然変異体ITRである。この欠失は、コード配列および相補性配列の両方、すなわち、自己相補性AAVゲノムを含有する一本鎖ゲノムを作出する、ゲノムの持続的複製を可能とする。これは、標的細胞内のDNA複製の迂回を可能とし、このため、トランス遺伝子発現の加速化を可能とする。
1つまたは複数のITRは、両端において、抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列を挟むことが好ましいであろう。1つまたは複数のITRの組入れは、例えば、宿主細胞のDNAポリメラーゼの作用による、一本鎖ベクターDNAの、二本鎖DNAへの転換の後に、宿主細胞の核内における、本発明のベクターのコンカタマー形成を支援することが好ましい。このようなエピソームコンカタマーの形成は、宿主細胞の寿命中に、ベクター構築物を保護し、これにより、in vivoにおける、トランス遺伝子の発現の長期化を可能とする。
好ましい実施形態では、ITRエレメントは、誘導体内で、天然のAAVゲノムから保持された、唯一の配列であろう。したがって、誘導体は、天然ゲノムのrep遺伝子および/またはcap遺伝子、ならびに天然ゲノムの他の任意の配列を含まないことが好ましいであろう。これは、上記で記載された理由で好ましいが、また、ベクターの、宿主細胞ゲノムへの組込みの可能性を低減するためにも好ましい。加えて、AAVゲノムのサイズの低減は、ベクター内に、トランス遺伝子に加えて、他の配列エレメント(調節エレメントなど)も組み込む、柔軟性の増大を可能とする。
したがって、本発明の誘導体では、以下の部分:複製(rep)遺伝子およびカプシド(cap)遺伝子は、除去されうるであろう。しかし、一部の実施形態では、誘導体は、加えて、AAVゲノムのうちの、1つもしくは複数のrep遺伝子および/もしくはcap遺伝子、または他のウイルス配列を含みうる。天然に存在するAAVは、高頻度で、ヒト第19染色体上の特異的部位に組み込まれ、ベクターにおける組込み能の保持が、治療状況下において、忍容可能でありうるように、無視できる頻度のランダム組込みを示す。
誘導体が、カプシドタンパク質、すなわち、VP1、VP2、および/またはVP3を含む場合、誘導体は、1つまたは複数の天然に存在するAAVの、キメラ誘導体、シャッフル誘導体、またはカプシド修飾誘導体でありうる。特に、本発明は、同じベクター内における、AAVの、異なる血清型、クレード、クローン、または分離株に由来するカプシドタンパク質配列の施与(すなわち、偽型ベクター)を包含する。
キメラ誘導体、シャッフル誘導体、またはカプシド修飾誘導体は、典型的に、AAVベクターのために、1つまたは複数の所望の機能性をもたらすように選択されるであろう。したがって、これらの誘導体は、AAV2またはAAV8のAAVゲノムなど、天然に存在するAAVゲノムを含むAAVベクターと比較した、遺伝子送達効率の増大、免疫原性(体液性または細胞性)の低下、指向性範囲の変更、および/または特定の細胞型のターゲティングの改善を提示しうる。遺伝子送達効率の増大は、細胞表面における、受容体または共受容体への結合の改善、内部化の改善、細胞内および核へのトラフィッキングの改善、ウイルス粒子の脱穀の改善、ならびに一本鎖ゲノムの、二本鎖形態への転換の改善によりもたらされうる。効率の増大はまた、ベクター用量が、それが必要とされない組織への投与により希釈されないように、特異的細胞集団の指向性範囲またはターゲティングの変更にも関しうる。
キメラカプシドタンパク質は、天然に存在するAAV血清型の、2つまたはこれを超えるカプシドコード配列の間の組換えにより作出される、キメラカプシドタンパク質を含む。これは、例えば、1つの血清型の非感染性カプシド配列が、異なる血清型のカプシド配列と共に共トランスフェクトされ、指向性選択が、所望の特性を有するカプシド配列を選択するのに使用される、マーカーレスキュー法により実施されうる。異なる血清型のカプシド配列は、新規のキメラカプシドタンパク質を作製するように、細胞内の相同組換えにより変更されうる。
キメラカプシドタンパク質はまた、特異的カプシドタンパク質ドメイン、表面ループ、または特異的アミノ酸残基を、2つまたはこれを超えるカプシドタンパク質の間に、例えば、異なる血清型の、2つまたはこれを超えるカプシドタンパク質の間に導入する、カプシドタンパク質配列の操作により作出される、キメラカプシドタンパク質も含む。
シャッフルカプシドタンパク質またはキメラカプシドタンパク質はまた、DNAシャッフリングまたはエラープローンPCRによっても作出されうる。ハイブリッドAAVカプシド遺伝子は、類縁AAV遺伝子の配列、例えば、複数の異なる血清型のカプシドタンパク質をコードする配列を、ランダムに断片化させ、次いで、その後、また、配列相同性領域内の交差も引き起こしうる、自己プライミングポリメラーゼ反応において、断片をリアセンブルすることにより創出されうる。この方式で、いくつかの血清型のカプシド遺伝子をシャッフリングすることにより創出される、ハイブリッドAAV遺伝子のライブラリーは、所望の機能性を有するウイルスクローンを同定するようにスクリーニングされうる。同様に、AAVカプシド遺伝子を、ランダムに突然変異させて、変異体の、多様なライブラリーを創出するのに、エラープローンPCRが使用され、次いで、所望の特性について選択される場合もある。
また、天然の野生型配列に照らして、特異的欠失、置換、または挿入を導入するように、カプシド遺伝子の配列が遺伝子改変される場合もある。特に、カプシド遺伝子は、カプシドコード配列のオープンリーディングフレーム内、またはカプシドコード配列のN末端および/もしくはC末端における、非類縁タンパク質または非類縁ペプチドの配列の挿入により改変されうる。これは、例えば、特異的細胞受容体への指向性を付与するか、またはこれを変化させるようになされうる。
非類縁タンパク質または非類縁ペプチドは、特定の細胞型に対するリガンドとして作用し、これにより、標的細胞への結合の改善を付与するか、またはベクターの、特定の細胞集団へのターゲティングの特異性を改善するタンパク質またはペプチドであると有利でありうる。例は、網膜色素上皮への取込みを遮断し、これにより、周囲の網膜内組織への形質導入を増強する、RGDペプチドの使用を含みうる(Cronin et al. (2008) ARVO Abstract: D1048)。非類縁タンパク質はまた、作出ステップの一部として、ウイルス粒子の精製を支援するタンパク質、すなわち、エピトープタグまたはアフィニティータグでもありうる。挿入部位は、典型的に、ウイルス粒子の他の機能、例えば、ウイルス粒子の内部化、トラフィッキングに干渉しないように選択されるであろう。当業者は、共通の一般的知見に基づき、挿入に適する部位を同定しうる。特定の部位については、上記で参照された、Choi et al.、Dalkara et al. (Science, Translational Medicine, 2013; 5(189))において開示されている。
本発明は、加えて、天然AAVゲノムの順序および構成と異なる順序および構成における、AAVゲノムの配列の施与を包含する。本発明はまた、1つまたは複数のAAV配列またはAAV遺伝子の、別のウイルスに由来する配列、または1つを超えるウイルスに由来する配列から構成されたキメラ遺伝子による置きかえも包含する。このようなキメラ遺伝子は、異なるウイルス種の、2つまたはこれを超える類縁ウイルスタンパク質に由来する配列から構成されうる。
本発明のAAVベクターは、AAVゲノムまたはその誘導体を含むヌクレオチド配列、ならびに抗VEGF実体および、負の補体調節因子のトランス遺伝子、またはこれらの誘導体をコードする配列の形態を取りうる。
本発明のAAV粒子は、1つの血清型のITRを有する、AAVゲノムまたは誘導体が、異なる血清型のカプシド内にパッケージングされる、トランスカプシド化形態を含む。本発明のAAV粒子はまた、2つまたはこれを超える異なる血清型に由来する、非修飾カプシドタンパク質の混合物が、ウイルスカプシドを構成する、モザイク形態も含む。AAV粒子はまた、カプシド表面へと吸着されたリガンドを有する化学改変形態も含む。例えば、このようなリガンドは、特定の細胞表面受容体をターゲティングするための抗体を含みうる。
したがって、例えば、本発明のAAV粒子は、AAV2ゲノムと、AAV2カプシドタンパク質とを伴うAAV粒子(AAV2/2)、AAV2ゲノムと、AAV5カプシドタンパク質とを伴うAAV粒子(AAV2/5)、およびAAV2ゲノムと、AAV8カプシドタンパク質とを伴うAAV粒子(AAV2/8)のほか、AAV2ゲノムと、1つを超える血清型のカプシドタンパク質とを伴うAAV粒子を含む。
AAVベクターは、本明細書で言及されるヌクレオチド配列の、複数(例えば、2つ、3つなど)のコピーを含みうる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数のAAV ITRをさらに含む。好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドは、2つのAAV ITRをさらに含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、その5’末端におけるAAV ITRと、その3’末端におけるAAV ITRとを含む。一部の実施形態では、AAV ITRは、AAV2 ITRまたはAAV8 ITRである。好ましい実施形態では、AAV ITRは、AAV2 ITRである。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号55のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、5’AAV ITRを含む。
CGCTCGCTCACTGAGGCCGCCCGGGCAAAGCCCGGGCGTCGGGCGACCTTTGGTCGCCCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAACTCCATCACTAGGGGTTCCT
配列番号55
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、5’ITRの3’末端と、直に隣接する、配列番号56のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列をさらに含む。
TGTAGTTAATGATTAACCCGCCATGCTACTTATCTACGTAGCCATGCTCTAGGTACC
配列番号56
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号65のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、5’AAV ITRを含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号57のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、3’AAV ITRを含む。
AGGAACCCCTAGTGATGGAGTTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCG
配列番号57
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、3’ITRの5’末端と、直に隣接する、配列番号58のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列をさらに含む。
CTTCTGAGGCGGAAAGAACCAGCTGGGGCTCGACTAGAGCATGGCTACGTAGATAAGTAGCATGGCGGGTTAATCATTAACTACA
配列番号58
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、配列番号66のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、3’AAV ITRを含む。
プロモーター配列および調節配列
本発明のポリヌクレオチドまたはベクターはまた、in vitroまたはin vivoにおける、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子のトランス遺伝子の発現を可能とするエレメントも含みうる。これらは、発現制御配列と称されうる。したがって、ポリヌクレオチドまたはベクターは、典型的に、トランス遺伝子をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された、発現制御配列(例えば、プロモーター配列を含む)を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、(a)任意選択で、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の上流にある、CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;(b)任意選択で、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の下流にある、WPRE調節エレメント;および/または(c)任意選択で、抗VEGF実体および/または負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列の下流にある、ウシ成長ホルモンポリAシグナル、など、ポリAシグナルをコードするヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、
(a)5’AAV ITR;
(b)任意選択で、CMVプロモーターである、プロモーター;
(c)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(d)フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれにより規定されるリンカー;
(e)抗VEGF実体、好ましくは、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、任意選択のWPRE調節エレメント;
(g)任意選択で、ウシ成長ホルモンポリAシグナルである、ポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
負の補体調節因子が、CFIおよびFHL-1から選択されうる。
エレメント(c)および(e)は、互換的位置にありうる。
このように、一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、
(a)5’AAV ITR;
(b)任意選択で、CMVプロモーターである、プロモーター;
(c)抗VEGF実体、好ましくは、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列;
(d)フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれにより規定されるリンカー;
(e)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、任意選択のWPRE調節エレメント;
(g)任意選択で、ウシ成長ホルモンポリAシグナルである、ポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、
(a)5’AAV ITR;
(b)任意選択で、CAGプロモーターである、プロモーター;
(c)負の補体調節因子、好ましくは、FHL-1をコードするヌクレオチド配列;
(d)フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれにより規定されるリンカー;
(e)抗VEGF実体、好ましくは、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、任意選択の、さらなるWPRE調節エレメント;
(g)任意選択で、ウシ成長ホルモンポリAシグナルである、ポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
エレメント(c)および(e)は、互換的位置にありうる。
このように、一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、
(a)5’AAV ITR;
(b)任意選択で、CAGプロモーターである、プロモーター;
(c)抗VEGF実体、好ましくは、アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列;
(d)フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、およびF2A配列を含むか、またはこれにより規定されるリンカー;
(e)負の補体調節因子、好ましくは、FHL-1をコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、任意選択の、さらなるWPRE調節エレメント;
(g)任意選択で、ウシ成長ホルモンポリAシグナルである、ポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む。
ポリヌクレオチドは、5’~3’の順に、(a)~(h)を含みうる。適切には、(a)は、ポリヌクレオチドの5’末端にあり、(h)は、ポリヌクレオチドの3’末端にある。適切には、(b)は、(c)~(g)の上流にある。適切には、(f)は、(b)~(e)の下流にある。適切には、(g)は、(b)~(f)の下流にある。適切には、(c)は、(d)の上流にあり、(e)は、(d)の下流にある。
その選択が、当業者により、たやすくなされうる、任意の適切なプロモーターが使用されうる。プロモーター配列は、構成的に活性(すなわち、任意の宿主細胞バックグラウンドにおいて、作動的)の場合もあり、代替的に、特異的宿主細胞環境だけにおいて活性であり、これにより、特定の細胞型における、ターゲティングされたトランス遺伝子の発現を可能とする場合もある(例えば、組織特異的プロモーター)。プロモーターは、別の因子、例えば、宿主細胞内に存在する因子の存在に応答する、誘導型発現を示しうる。いずれにせよ、ベクターが、治療のために投与される場合、プロモーターは、標的細胞バックグラウンドにおいて、機能的であることが好ましい。
一部の実施形態では、プロモーターは、トランス遺伝子が、網膜細胞集団内だけで発現されることを可能とするために、網膜細胞特異的発現を示すことが好ましい。したがって、プロモーターからの発現は、網膜細胞特異的でありうる、例えば、網膜神経感覚上皮および網膜色素上皮の細胞だけに制約されうる。プロモーターはまた、神経節細胞、ミュラー細胞、光受容体細胞、網膜色素上皮細胞、および/または内皮細胞における発現、特に、組織特異的発現または細胞特異的発現も可能としうる。
網膜細胞特異的でない、好ましいプロモーターは、任意選択で、サイトメガロウイルス(CMV)エンハンサーエレメントと組み合わせた、ニワトリベータ-アクチン(CBA)プロモーターを含む。本発明における使用のための、例示的プロモーターは、CAGプロモーター、例えば、rAVE発現カセット(GeneDetect.com)において使用されているプロモーターである。
好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、CMVプロモーターを含む。
例示的なCMVプロモーター配列は、
である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号59に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を伴うプロモーターを含む。好ましくは、ヌクレオチド配列は、配列番号59により表される、プロモーターの機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号60のヌクレオチド配列を伴うプロモーターを含む。
例示的なCAGプロモーター配列は、
である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号60に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を伴うプロモーターを含む。好ましくは、ヌクレオチド配列は、配列番号60により表される、プロモーターの機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号60のヌクレオチド配列を伴うプロモーターを含む。
網膜特異的遺伝子発現を誘導するヒト配列に基づくプロモーターの例は、桿状体および錐体のためのロドプシンキナーゼ(Allocca et al. (2007) J. Virol. 81: 11372-80)、錐体だけのためのPR2.1(Mancuso et al. (2009) Nature 461: 784-7)、ならびに/または網膜色素上皮のための、RPE65(Bainbridge et al. (2008) N. Engl. J. Med. 358: 2231-9)もしくはVMD2(Esumi et al. (2004) J. Biol. Chem. 279: 19064-73)を含む。
本発明のポリヌクレオチドまたはベクターはまた、転写前に作用する場合もあり、転写後に作用する場合もある、1つまたは複数のさらなる調節配列も含みうる。調節配列は、天然のトランス遺伝子の遺伝子座の一部の場合もあり、異種調節配列の場合もある。本発明のポリヌクレオチドまたはベクターは、天然のトランス遺伝子転写物に由来する、5’-UTRまたは3’-UTRの部分を含みうる。
調節配列とは、トランス遺伝子の発現を容易とする、すなわち、転写物の発現を増大させるか、mRNAの核からの移出を改善するか、またはこれらの安定性を増強するように作用する、任意の配列である。このような調節配列は、例えば、エンハンサーエレメント、転写後調節エレメント、およびポリアデニル化部位を含む。
好ましいポリアデニル化部位は、ウシ成長ホルモンポリA(bGHポリA)シグナルである。
例示的なウシ成長ホルモンポリA(bGHポリA)シグナルは、
である。
さらなる例示的なウシ成長ホルモンポリA(bGHポリA)シグナルは、
である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号61または62に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、ポリアデニル化シグナルを含む。好ましくは、ヌクレオチド配列は、配列番号61または62により表される、ポリアデニル化シグナルの機能活性を実質的に保持する。
他の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号61または62のヌクレオチド配列を伴う、ポリアデニル化シグナルを含む。
本発明のポリヌクレオチドまたはベクターの文脈では、このような調節配列は、シス作用型であろう。しかし、本発明はまた、さらなる遺伝子構築物上に配置された、トランス作用型調節配列の使用も包含する。
本発明のAAVベクターにおける使用のための、好ましい転写後調節エレメントは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)またはその変異体である。
例示的なWPREは、
である。
WPREは、所与の順序で、ガンマエレメント、アルファエレメント、およびベータエレメントを含有する、三部エレメントである。最小限のガンマエレメントおよびアルファエレメントだけを含有する、WPREの短縮形(WPRE3と称される;Choi, J.-H. et al. (2014) Molecular Brain 7: 17)もまた、本発明において使用されうる。
例示的なWPRE3配列は、
である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号63または64に対する、少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を伴う、転写後調節エレメントを含む。好ましくは、ヌクレオチド配列は、配列番号63または64により表される、転写後調節エレメントの機能活性を実質的に保持する。
WPREは、野生型ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)配列に由来する場合もあり、修飾WPRE配列に由来する場合もある。
他の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはベクターは、配列番号63または64のヌクレオチド配列を伴う、転写後調節エレメントを含む。
本発明のポリヌクレオチドまたはベクターにおいて使用されうる、別の調節配列は、足場接合領域(SAR)である。さらなる調節配列も、当業者によりたやすく選択されうる。
投与法
本発明の生成物、ポリヌクレオチドまたはベクターは、全身(例えば、末梢静脈内注入により)投与されうるが、局所投与または領域内投与(例えば、髄腔内注射により、CNS系へと)されうる。好ましい実施形態では、生成物、ポリヌクレオチドまたはベクターは、眼内投与される。
「眼内」という用語は、眼の内部を指すので、眼内投与は、対象の眼の内部への投与に関する。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチドまたはベクターは、網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射により、対象の眼へと投与される。一部の実施形態では、前記投与は、ロボットにより実行される。
注射される医薬組成物の容量は、例えば、約10~500μL、例えば、約50~500、100~500、200~500、300~500、400~500、50~250、100~250、200~250、または50~150μLでありうる。容量は、例えば、約10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、または500μLでありうる。好ましくは、注射される医薬組成物の容量は、100μLである。
当業者は、個別の網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射に精通しており、これらを実行することが十分に可能であろう。
好ましくは、生成物、ポリヌクレオチドまたはベクターは、網膜下注射により投与される。
一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、ベクターまたはこれらを含む医薬組成物は、対象の生涯において、1回以下、または2回以下投与される。
網膜下注射
網膜下注射とは、網膜下腔への、すなわち、網膜神経感覚上皮の下方への注射である。網膜下注射時において、注射素材は、光受容体細胞および網膜色素上皮(RPE)層へと方向付けられ、これらの間に、空間を創出する。
注射が、小網膜切開術を介して実行される場合、網膜剥離が創出されうる。注射素材により作出される、網膜の剥離/隆起層は、「ブレブ」と称される。
網膜下注射により創出される孔は、投与後に、注射された溶液が、大きく逆流して、硝子体腔へと戻らない程度に十分に小さくなければならない。このような逆流は、医薬が、注射される場合、医薬の効果が、標的帯域から離れるように方向付けられるため、特に問題となるであろう。好ましくは、注射は、網膜神経感覚上皮において、セルフシーリング型刺入点を創出する、すなわち、注射針が取り外されたら、孔を通して放出される注射素材が、極めて微量であるか、または実質的に存在しないように、注射針により創出された孔は、リシーリングされる。
このステップを容易とするために、専門家用の網膜下注射針が市販されている(例えば、DORC 41G Teflon subretinal injection needle、Dutch Ophthalmic Research Center International BV、Zuidland、Netherlands)。これらは、網膜下注射を実行するためにデザインされた注射針である。
注射時に、網膜への損傷が生じず、十分に小注射針が使用される限りにおいて、実質的に全ての注射素材は、局所的網膜剥離部位の、剥離した網膜神経感覚上皮と、RPEとの間に、局所的に滞留する(すなわち、硝子体腔へと逆流しない)。実際、ブレブの典型的存続が、短い時間枠における存続であることは、通例、注射素材の、硝子体腔への逸出が微量であることを指し示す。長時間枠では、注射素材が吸収されるにつれて、ブレブは、散逸しうる。
例えば、光干渉断層法を使用する、眼、特に、網膜の視覚化は、手術前になされうる。
注射される医薬組成物の容量は、例えば、約10~500μL、例えば、約50~500、100~500、200~500、300~500、400~500、50~250、100~250、200~250、または50~150μLでありうる。容量は、例えば、約10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、または500μLでありうる。好ましくは、注射される医薬組成物の容量は、100μLである。大容量は、網膜を引っ張る危険性を増大させる場合がある一方、小容量は、視認が困難になりうる。
2ステップ式の網膜下注射
本発明の生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターは、第1の溶液の網膜下注射により、局所的網膜内剥離が創出される、2ステップ法を使用することにより、精度および安全性を増大させて送達されうる。第1の溶液は、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターを含まない。次いで、第2の網膜下注射が、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターを含む医薬を、第1の網膜下注射により創出されたブレブの網膜下液へと送達するのに使用される。医薬を送達する注射は、網膜を剥離させるのに使用されていないため、この第2のステップでは、特殊な容量の溶液が注射されうる。
一部の実施形態では、ベクターの網膜下注射は、
(a)網膜下注射により、溶液を、対象へと、網膜を少なくとも部分的に剥離させて、網膜下ブレブを形成するのに有効な量で投与するステップであって、溶液が、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターを含まないステップ;および
(b)網膜下注射により、医薬組成物を、ステップ(a)により形成されたブレブへと投与するステップであって、医薬が、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターを含むステップ
を含む。
工程(a)において注射されて、網膜を少なくとも部分的に剥離させる溶液の容量は、例えば、約10~1000μL、例えば、約50~1000、100~1000、250~1000、500~1000、10~500、50~500、100~500、250~500μLでありうる。容量は、例えば、約10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、または1000μLでありうる。
工程(b)において注射される医薬組成物の容量は、例えば、約10~500μL、例えば、約50~500、100~500、200~500、300~500、400~500、50~250、100~250、200~250、または50~150μLでありうる。容量は、例えば、約10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、または500μLでありうる。好ましくは、工程(b)において注射される医薬組成物の容量は、100μLである。大容量は、網膜を引っ張る危険性を増大させる場合がある一方、小容量は、視認が困難になりうる。
医薬を含まない溶液(すなわち、ステップ(a)の「溶液」)は、下記で記載される、医薬を含む溶液と同様に製剤化されうる。好ましい、医薬を含まない溶液は、網膜下腔のpHおよび浸透圧へとマッチさせた平衡化生理食塩液(BSS)または同様緩衝液である。
手術時における、網膜の視覚化
ある特定の状況下において、例えば、末期網膜変性時において、網膜は、それが上に載る、破壊され、色素性である上皮に対して、薄く、透明であり、見ることが困難であるため、網膜を同定することは、困難である。青色生体染色色素(例えば、Brilliant Peel(登録商標)、Geuder;MembraneBlue-Dual(登録商標)、Dorc)の使用は、医薬が、逆流して、硝子体腔へと戻る危険性を伴わず、網膜孔を通して投与されうるように、網膜剥離手順(すなわち、本発明の2ステップ式網膜下注射法における、ステップ(a))のために施された、網膜孔の同定を容易としうる。
内境界膜または網膜上膜の構造のうちのいずれかを通した注射は、網膜下腔への円滑なアクセスを妨げるので、青色生体染色色素の使用はまた、内境界膜または網膜上膜の肥厚がみられる、網膜の任意の領域も同定する。さらに、手術直後期における、これらの構造の収縮は、網膜刺入孔の伸長をもたらす場合があり、これは、医薬の、硝子体腔への逆流をもたらしうる。
脈絡膜上注射
本発明の生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターは、マイクロカテーテルを活用する流出路再建術を使用して、脈絡膜上腔へと送達されうる(例えば、Peden et al. (2011) PLoS One 6(2): e17140を参照されたい)。この方法では、角結膜間角膜周囲切開術を実行して、強膜露出をもたらすのに続き、強膜切開術を実行して、脈絡膜露出をもたらす。マイクロカテーテル(任意選択で、iLumin laser-diode based micro-illumination system(iScience Interventional)などの照射システムへと接続された、iScience Interventional製のiTrack 250Aなど)を、脈絡膜上腔へと導入し、その後、視神経円板へと進入させる。所望の位置への、マイクロカテーテルの先端部の操作の後、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターの注射は、網膜/脈絡膜内に、ブレブを形成する。
したがって、一部の実施形態では、生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターは、(i)マイクロカテーテルの、脈絡膜上腔への導入ステップ;(ii)前記脈絡膜上腔内のマイクロカテーテルを、先端部が、網膜の罹患領域の近傍に達するまで進入させるステップ;および(iii)生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターを、マイクロカテーテルの先端部へと注入して、ブレブを創出するステップを含む方法により、脈絡膜上に送達される。
一部の実施形態では、上記の投与手順は、ロボットにより、直接実行される。
医薬組成物および注射溶液
医薬、例えば、本発明の生成物、ポリヌクレオチド、またはベクターは、医薬組成物へと製剤化されうる。これらの組成物は、医薬に加えて、薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤、緩衝液、安定化剤、または当技術分野では周知の他の材料を含みうる。このような材料は、非毒性であるものとし、有効成分の有効性に干渉しないものとする。担体または他の材料の、正確な性格は、投与経路、例えば、網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射に従い、当業者により決定されうる。
医薬組成物は、典型的に、液体形態である。液体の医薬組成物は、一般に、水、石油、動物または植物油、鉱物油または合成油などの液体担体を含む。生理食塩液、塩化マグネシウム、デキストロースもしくは他の糖溶液、またはエチレングリコール、プロピレングリコール、もしくはポリエチレングリコールなどのグリコールが組み入れられうる。場合によって、Pluronic acid(PF68)0.001%などの界面活性剤も使用されうる。
罹患部位における注射のために、有効成分は、発熱物質非含有であり、適切なpH、等張性、および安定性を有する水溶液の形態でありうる。当業者は、例えば、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、または乳酸加リンゲル注射液などの等張性媒体を使用して、適切な溶液を調製することが、十分に可能である。要求に応じて、保存剤、安定化剤、緩衝剤、抗酸化剤、および/または他の添加剤も組み入れられうる。
遅延放出のために、医薬は、生体適合性ポリマーから形成されたマイクロカプセル、または当技術分野で公知の方法に従うリポソーム担体システムなど、徐放のために製剤化された医薬組成物中に組み入れられうる。
処置法
本発明の文脈では、防止に対する言及は、より一般に、予防的処置と関連するが、本明細書における、全ての処置に対する言及は、治癒的処置、緩和的処置、および予防的処置を含むことが理解されるものとする。処置はまた、疾患の重症度の進行を停止させることも含みうる。
哺乳動物、特に、ヒトの処置が好ましい。しかし、ヒト処置および獣医科処置のいずれもが、本発明の範囲内にある。
本明細書で使用される、「組合せ」という用語、または「組み合わせて」、「~と組み合わせて使用された」、もしくは「組合せ調製物」という用語は、2つまたはこれを超える薬剤の、同時、逐次的、または個別の組合せ投与を指す場合がある。
本明細書で使用される、「同時的」という用語は、薬剤が、共時的に、すなわち、同時に投与されることを意味する。
本明細書で使用される、「逐次的」という用語は、薬剤が、順次投与されることを意味する。
本明細書で使用される、「個別的」という用語は、薬剤が、互いから独立であるが、薬剤が、組合せ効果、好ましくは、相乗的効果を示すことを可能とする時間間隔内に投与されることを意味する。したがって、「個別」投与は、一方の薬剤が、例えば、他方の薬剤の投与後、1分間、5分間、または10分間以内に投与されることを許容しうる。
変異体、誘導体、類似体、相同体、および断片
本明細書で言及される、特異的なタンパク質およびヌクレオチドに加えて、本発明はまた、それらの変異体、誘導体、類似体、相同体、および断片の使用も包含する。
本発明の文脈では、任意の所与の配列の変異体は、残基(アミノ酸残基であれ、核酸残基であれ)の特異的配列が、問題のポリペプチドまたはポリヌクレオチドが、その機能を実質的に保持するような形で修飾されている配列である。変異体配列は、天然に存在するタンパク質内に存在する、少なくとも1つの残基の、付加、欠失、置換、修飾、置きかえ、および/または変異により得られうる。
本明細書において、本発明のタンパク質またはポリペプチドとの関係で使用される、「誘導体」という用語は、結果として得られるタンパク質またはポリペプチドがその内因性機能のうちの少なくとも1つを実質的に保持することを条件として、配列からの、または配列への、1つ(以上)のアミノ酸残基の、任意の置換、変異、修飾、置きかえ、欠失、および/または付加を含む。
本明細書において、本発明のタンパク質またはポリペプチドとの関係で使用される、「類似体」という用語は、任意の模倣体、すなわち、それが模倣する、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの、内因性機能のうちの少なくとも1つを有する化合物を含む。
典型的に、修飾配列が、要求される活性または能力を実質的に保持することを条件として、アミノ酸置換、例えば、1つ、2つ、または3つ~10、または20の置換がなされうる。アミノ酸置換は、天然に存在しない類似体の使用を含みうる。
本発明で使用されるタンパク質はまた、サイレント変化をもたらし、機能的に同等のタンパク質を結果としてもたらす、アミノ酸残基の、欠失、挿入、または置換も有しうる。意図的アミノ酸置換は、内因性機能が、保持される限りにおいて、残基の、極性、電荷、可溶性、疎水性、親水性、および/または両親媒性における類似性に基づきなされうる。例えば、負帯電アミノ酸は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含み;正帯電アミノ酸は、リシンおよびアルギニンを含み;親水性値が同様である、非帯電極性ヘッド基を伴うアミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、およびチロシンを含む。
保存的置換は、例えば、下記の表に従いなされうる。第2のカラムの同じブロック内のアミノ酸、好ましくは、第3のカラム内の同じ行中のアミノ酸は、互いに置換されうる。
本明細書で使用される、「相同体」という用語は、野生型アミノ酸配列および野生型ヌクレオチド配列との、ある特定の相同性を有する実体を意味する。「相同性」という用語は、「同一性」と同義でありうる。
相同配列は、対象配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、または90%同一、好ましくは、少なくとも95%、または97%、または99%同一でありうるアミノ酸配列を含みうる。典型的に、相同体は、対象のアミノ酸配列と同じ活性部位などを含むであろう。相同性はまた、類似性(すなわち、類似の化学的特性/機能を有するアミノ酸残基)との関連においても考えられうるが、本発明の文脈では、相同性を、配列同一性との関連において表すことが好ましい。
相同配列は、対象配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、または90%同一、好ましくは、少なくとも95%、または97%、または99%同一でありうるヌクレオチド配列を含みうる。相同性はまた、類似性との関連においても考えられうるが、本発明の文脈では、相同性を、配列同一性との関連において表すことが好ましい。
好ましくは、本明細書で詳述された配列番号のうちのいずれか1つに対して、ある同一性パーセントを有する配列への言及は、言及された配列番号の長さの全体にわたり、言明された同一性パーセントを有する配列を指す。
相同性の比較は、目視により行われる場合もあり、より通例では、たやすく利用可能な配列比較プログラムを一助として行われる場合もある。これらの市販のコンピュータプログラムは、2つまたはこれを超える配列間における、相同性または同一性の百分率を計算しうる。
相同性百分率は、連続配列にわたり計算されうる、すなわち、1つの配列を、他の配列とアライメントし、1つの配列内の各アミノ酸を、一度に1残基ずつ、他の配列内の、対応するアミノ酸と、直接比較する。これは、「ギャップなし」アライメントと呼ばれる。典型的に、このようなギャップなしアライメントは、比較的小さな残基数だけにわたり実行される。
これは、極めて単純かつ一貫した方法であるが、例えば、それ以外は同一な配列対において、ヌクレオチド配列内の、1つの挿入または欠失が、後続のコドンを、アライメントの対象外とし、この結果として、グローバルアライメントが実施される場合に、パーセント相同性の大幅な低減を、潜在的にもたらすことを考慮に入れることができない。結果として、大半の配列比較法は、相同性スコアの全体を、不当に減点することなく、可能な挿入および欠失を考慮に入れる、最適アライメントをもたらすようにデザインされる。これは、配列アライメント内に「ギャップ」を挿入して、局所的相同性を最大化しようと試みることにより達成される。
しかし、これらのより複雑な方法は、同数の同一なアミノ酸について、比較される2つの配列間において高度の類縁性を反映する、可能な限り少数のギャップを伴う配列アライメントが、多くのギャップを伴う配列アライメントより、高値のスコアを達成するように、アライメントにおいて生じる各ギャップへと、「ギャップペナルティー」を割り当てる。典型的に、ギャップの存在に対して、比較的高額のコストを課し、ギャップ内の各後続の残基に対して、小さなペナルティーを課する、「アファインギャップコスト」が使用される。これは、最も一般に使用される、ギャップ評定システムである。高値のギャップペナルティーは、当然ながら、少数のギャップを伴う、最適化アライメントをもたらすであろう。大半のアライメントプログラムは、ギャップペナルティーの改変を可能とする。しかし、このようなソフトウェアを、配列比較のために使用する場合、デフォルト値を使用することが好ましい。例えば、GCG Wisconsin Bestfitパッケージを使用する場合、アミノ酸配列のための、デフォルトのギャップペナルティーは、ギャップに対する-12、および各伸長に対する-4である。
したがって、相同性百分率の最大値の計算は、まず、ギャップペナルティーを考慮に入れる、最適アライメントの生成を要求する。このようなアライメントを実行するために適するコンピュータプログラムは、GCG Wisconsin Bestfitパッケージ(University of Wisconsin、U.S.A.;Devereux et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12: 387)である。配列比較を実施しうる、他のソフトウェアの例は、BLASTパッケージ(Ausubel et al. (1999) ibid - Ch. 18を参照されたい)、FASTA(Atschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 403-410)、および比較ツールのパッケージソフトであるGENEWORKSを含むがこれらに限定されない。BLASTおよびFASTAのいずれも、オフラインおよびオンラインの検索について利用可能である(Ausubel et al. (1999) ibid, pages 7-58 to 7-60を参照されたい)。しかし、一部の適用のためには、GCG Bestfitプログラムを使用することが好ましい。BLAST 2 Sequencesと呼ばれる、別のツールもまた、タンパク質配列およびヌクレオチド配列を比較するために利用可能である(FEMS Microbiol. Lett. (1999) 174: 247-50; FEMS Microbiol. Lett. (1999) 177: 187-8を参照されたい)。
最終的なパーセント相同性は、同一性との関連において、測定されうるが、アライメントステップ自体は、典型的に、全部またはゼロの対比較には基づかない。実際、一般に、化学的類似性または進化の距離に基づく、対応のある各比較に、スコアを割り当てる、類似性計量スコア行列が使用される。一般に使用される、このような行列の例は、BLOSUM62行列(BLASTプログラムパッケージソフトのデフォルト行列)である。GCG Wisconsinプログラムは、一般に、公開のデフォルト値、または支給される場合、カスタムの記号比較表を使用する(さらなる詳細については、使用説明書を参照されたい)。一部の適用のために、GCGパッケージのために、公開のデフォルト値を使用するか、または他のソフトウェアの場合に、BLOSUM62などのデフォルト行列を使用することが好ましい。
ソフトウェアが、最適アライメントをもたらしたら、相同性パーセント、好ましくは、配列同一性パーセントを計算することが可能である。ソフトウェアは、典型的に、これを、配列比較の一部として行い、数値結果を生成する。
「断片」はまた、変異体でもあり、用語は、典型的に、機能的に目的となる、または、例えば、アッセイにおいて目的となる、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの選択領域を指す。したがって、「断片」とは、全長ポリペプチドまたは全長ポリヌクレオチドの一部である、アミノ酸配列または核酸配列を指す。
このような変異体は、部位指向突然変異誘発など、標準的組換えDNA法を使用して調製されうる。挿入がなされる場合、挿入部位の両側の天然に存在する配列に対応する、5’側フランキング領域および3’側フランキング領域と併せて、インサートをコードする合成DNAが作製されうる。フランキング領域は、配列が、適切な酵素(複数可)により切断され、合成DNAが、切断部へとライゲーションされうるように、天然に存在する配列内の部位に対応する、好都合な制限部位を含有するであろう。次いで、コードされるタンパク質を作製するように、本発明に従うDNAが発現される。これらの方法は、DNA配列を操作するための、当技術分野で公知の、多数の標準法を例示するに過ぎず、他の公知の技法もまた使用されうる。
本発明の態様
本発明の態様は、以下の番号付き項目において規定される。
1.同時的治療、別個の治療、または逐次的治療における使用のための組合せ調製物としての、(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列を含む生成物。
2.処置または防止される疾患が、眼障害である、項目1に記載の使用のための生成物。
3.眼障害が、眼の補体媒介性障害である、項目2に記載の使用のための生成物。
4.補体媒介性障害が、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病網膜症、緑内障、スターガルト病、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈分枝閉塞症、またはブドウ膜炎、好ましくは、AMDである、項目3に記載の使用のための生成物。
5.AMDが、湿潤型AMDおよび/または乾燥型AMDである、項目4に記載の使用のための生成物。
6.AMDが、湿潤型AMDであり、さらに、前記対象における乾燥型AMDの発症を防止および/または処置する、項目4に記載の使用のための生成物。
7.(i)抗VEGF実体と、(ii)負の補体調節因子と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含む、項目1から6のいずれかに記載の使用のための生成物。
8.(i)抗VEGF実体と、(ii)負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド。
9.抗VEGF実体が、Ig融合タンパク質、抗体、ポリペプチド、ペプチド、非抗体足場、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、CRISPRガイド鎖、およびアプタマーから選択される、項目7に記載の使用のための生成物、または項目8に記載の単離ポリヌクレオチド。
10.抗VEGF実体が、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、およびペガプタニブから選択される、項目9に記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
11.抗VEGF実体が、アフリベルセプトであり、例えば、アフリベルセプトが、配列番号3~11のうちのいずれか1つを含むポリヌクレオチド配列によりコードされる、項目10に記載の単離ポリヌクレオチド。
12.負の補体調節因子が、補体I因子(CFI)、補体FHL1(factor H like protein 1)、補体H因子(CFH)、1型補体受容体(CR1),MCP(membrane cofactor protein)、補体DAF(decay-accelerating factor)、MAC(membrane attack complex)阻害性タンパク質(MAC-IP)、C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、クラステリン、ビトロネクチン、またはこれらの変異体もしくは断片から選択される、項目1から11のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
13.負の補体調節因子が、CFIおよびFHL1、またはこれらの変異体もしくは断片から選択される、項目12に記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
14.ポリヌクレオチドが、
(a)任意選択で、(i)および(ii)をコードするヌクレオチド配列の上流にある、CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(b)任意選択で、(i)および(ii)をコードするヌクレオチド配列の下流にある、WPRE調節エレメント;および/または
(c)任意選択で、(i)および(ii)をコードするヌクレオチド配列の下流にある、任意選択で、ウシ成長ホルモンポリAシグナルである、ポリAシグナル
をコードするヌクレオチド配列をさらに含む、項目7から13のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
15.ポリヌクレオチドが、1つまたは複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)ITR(inverted terminal repeat)をさらに含む、項目7から14のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
16.ポリヌクレオチドが、その5’末端におけるAAV ITRと、その3’末端におけるAAV ITRとを含む、項目7から15のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
17.ポリヌクレオチドが、
(a)5’AAV ITR;
(b)CMVプロモーターまたはCAGプロモーター;
(c)抗VEGF実体をコードするヌクレオチド配列;
(d)任意選択で、フーリン切断部位配列、GSG配列、11a1D配列、またはF2A配列を含むか、またはこれにより規定されるリンカー;
(e)負の補体調節因子をコードするヌクレオチド配列;
(f)任意選択で、WPRE3調節エレメントである、任意選択の、さらなるWPRE調節エレメント;
(g)ウシ成長ホルモンポリAシグナル;および
(h)3’AAV ITR
を含む、項目7から16のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
18.AAV ITRが、AAV2 ITRである、項目7から17のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
19.抗VEGF実体と、負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列が、コドン最適化されている、項目7から18のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
20.アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列が、配列番号11に対する、少なくとも75%の配列同一性を有する、項目7から19のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
21.CFIをコードするヌクレオチド配列が、配列番号35もしくは36に対する、少なくとも75%の配列同一性を有するか、またはFHL-1をコードするヌクレオチド配列が、配列番号41に対する、少なくとも75%の配列同一性を有する、項目7から20のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
22.ポリヌクレオチドが、配列番号45~54のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む、項目7から20のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
23.ポリヌクレオチドが、4.7kb以下である、項目7から22のいずれかに記載の使用のための生成物または単離ポリヌクレオチド。
24.項目8から23のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
25.アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、項目24に記載のベクター。
26.ウイルスベクター粒子の形態にある、項目24または25に記載のベクター。
27.AAVベクター粒子が、AAV2ゲノムまたはAAV8ゲノムと、AAV2カプシドタンパク質またはAAV8カプシドタンパク質とを含む、項目26に記載のベクター。
28.項目7から22のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドを含む細胞。
29.項目24から27のいずれか一項に記載のベクターにより形質導入された細胞。
30.薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせた、項目8から29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を含む医薬組成物。
31.治療における使用のための、項目8から29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
32.眼の補体媒介性障害の処置または防止における使用のための、項目8から29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
33.補体媒介性障害が、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病網膜症、緑内障、スターガルト病、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈分枝閉塞症、またはブドウ膜炎、好ましくは、AMDである、項目32に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
34.AMDが、湿潤型AMDおよび/または乾燥型AMDである、項目32に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
35.AMDが、湿潤型AMDであり、使用が、さらに、前記対象における乾燥型AMDの発症を防止および/または処置する、項目33に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
36.地図状萎縮の形成が、防止もしくは軽減され、かつ/または地図状萎縮の量が、低減される、項目32から35のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
37.地図状萎縮の進行が、緩徐化される、項目32から36のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
38.対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも10%の、地図状萎縮面積の増大の低減がみられる、項目32から37のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
39.ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞の投与が、対象、または対象の網膜色素上皮(RPE)など、対象の眼における、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、対象またはその眼もしくはRPEにおける正常レベルを超えるレベルへと上昇させる、項目32から38のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
40.眼内投与される、項目32から39のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
41.網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射により、対象の眼へと投与される、項目32から40のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
42.網膜下注射により、対象の眼へと投与される、項目32から41のいずれか一項に記載の使用のためのポリヌクレオチド、ベクター、または細胞。
43.眼の補体媒介性障害を処置または防止する方法であって、項目8から29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を、それを必要とする対象へと投与するステップを含む方法。
44.(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子を、対象へと施す方法であって、項目8から29のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を、対象の眼へと送達するステップを含む方法。
45.負の補体調節因子と組み合わせて使用される、疾患の処置または防止における使用のための抗VEGF実体。
46.抗VEGF実体と組み合わせて使用される、疾患の処置または防止における使用のための負の補体調節因子。
47.疾患が、項目2から6のいずれかに記載の疾患である、項目45に記載の使用のための抗VEGF実体、または項目46に記載の使用のための負の補体調節因子。
48.項目9から11のいずれかに記載の実体である、項目45または47に記載の使用のための抗VEGF実体。
49.項目12または13に記載の実体である、項目46または47に記載の使用のための負の補体調節因子。
当業者は、開示される本発明の範囲から逸脱せずに、本明細書で開示される本発明の、全ての特色を組み合わせうることを理解するであろう。
ここで、非限定例を目的として、本発明の、好ましい特色および実施形態が記載される。
本発明の実施は、そうでないことが指し示されない限りにおいて、当業者の能力の範囲内にある、化学、生化学、分子生物学、微生物学、および免疫学の常套的技法を利用するであろう。このような技法は、文献において、説明されている。例えば、Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press; Ausubel, F.M. et al. (1995 and periodic supplements) Current Protocols in Molecular Biology, Ch. 9, 13 and 16, John Wiley & Sons; Roe, B., Crabtree, J. and Kahn, A. (1996) DNA Isolation and Sequencing: Essential Techniques, John Wiley & Sons; Polak, J.M. and McGee, J.O’D. (1990) In Situ Hybridization: Principles and Practice, Oxford University Press; Gait, M.J. (1984) Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; and Lilley, D.M. and Dahlberg, J.E. (1992) Methods in Enzymology: DNA Structures Part A: Synthesis and Physical Analysis of DNA, Academic Pressを参照されたい。これらの一般的教科書のそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。
[実施例1]
アフリベルセプト配列のコドン最適化
まず、アフリベルセプトのタンパク質配列を、www.drugbank.caから得た(配列番号1を参照されたい)。
「Drugbank」によるタンパク質配列を、DNA配列へと翻訳し戻し、次いで、これを、ヒトVEGF受容体およびヒトIgGのタンパク質配列とアライメントし、「野生型」アフリベルセプト配列として表示した。野生型アフリベルセプトのDNA配列を導出し、GT005骨格へとサブクローニングし、RC288と表示した。細胞からの分泌を可能とするように、天然FHL-1シグナルペプチドを、野生型アフリベルセプト配列の上流に付加した。5つのオンラインツール(GeneArt、Genscript、Genewiz、IDT & JCat)を使用して、「基本」配列を生成した。次いで、潜伏スプライス部位、miRNA結合性部位、およびタンデム重複コドンを除去するように、基本配列の各々を、手作業で最適化した。これらの最適化配列を、「手作業による最適化配列」と称した。Genewizにより、各コドン最適化配列を合成し、GT005骨格へとクローニングした(表1および図1)。
一般に、モノシストロニックのアフリベルセプトベクターは、
・ITR(inverted terminal repeat)
・CMV早期エンハンサー/ニワトリβ-アクチン(CAG)プロモーター
・天然FHL1分泌シグナルペプチドまたはコドン最適化FHL1分泌シグナルペプチド
・血管内皮増殖因子受容体である、VEGFR-1の、第2の結合性ドメインに由来する配列と、ヒトIgGのFC断片の配列へと融合された、VEGFR-2の、第3の結合性ドメインとから構成されるアフリベルセプト(WT=野生型アフリベルセプト配列;coAflibercept=コドン最適化アフリベルセプト配列)
・ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)
・ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(bGHpA)
から構成される。
[実施例2]
in vitroにおける、ベクター化アフリベルセプトの発現についての比較
三重トランスフェクション法を使用して、全てのコドン最適化アフリベルセプトベクターを、AAV2へとパッケージングした。次いで、全てのベクターを、qPCRにより滴定し、感染多重度を1×10として、HEK293へと形質導入した。アフリベルセプトの発現レベルは、形質導入の72時間後の培養物上清中で、ELISAにより測定した。実験は、2回にわたり反復した。図2に示される通り、全てのコドン最適化アフリベルセプトベクターは、発現レベルの変動を示した。
特に、RC298(Jcat Basic)およびRC299(Jcat Manual)は、コドン最適化されていない野生型配列を含有する対照RC288ベクターと比較して、最高レベルのアフリベルセプト発現を示した。
AAV2ベクターから発現されたアフリベルセプトタンパク質の完全性を確認するように、ウェスタンブロット解析もまた実行した。全てのベクターは、組換えアフリベルセプトタンパク質と同等な、115kDaの予測分子量における、アフリベルセプトタンパク質の発現(非還元条件下における)を裏付けた(図3Aおよび3B)。濃度測定解析は、RC298が、最高レベルのアフリベルセプトを発現させることを示した(図3C)が、これは、図2に従うELISAデータと符合した。特に、RC299は、タンパク質バンドパターンの異常を示したので、選択から除外した。
結論として述べると、RC298を、最適のコドン最適化アフリベルセプト配列として選択して、バイシストロニックベクターへと進んだ。
[実施例3]
負の補体調節因子と、アフリベルセプトとを共発現させるバイシストロニックベクターの構築
フーリンF2Aリンカーにより連結された、コドン最適化アフリベルセプト(RC298に由来する)へと連結された、コドン最適化CFIまたはコドン最適化FHL1の発現を駆動する(CAGまたはCMV)プロモーターから構成された、バイシストロニックベクターを作出した。図4および表2に示される通り、負の補体調節因子の位置と、アフリベルセプトの位置とを、異なる構成の間で交換した。
一般に、バイシストロニックのアフリベルセプトベクターは、
・ITR(inverted terminal repeat)
・サイトメガロウイルス(CMV)プロモーターまたはCMV早期エンハンサー/ニワトリβ-アクチン(CAG)プロモーター
・コドン最適化補体I因子(CFI)またはコドン最適化FHL1
・フーリンF2A切断ペプチド
・血管内皮増殖因子受容体である、VEGFR-1の、第2の結合性ドメインに由来する配列と、ヒトIgGのFC断片の配列へと融合された、VEGFR-2の、第3の結合性ドメインとから構成されるアフリベルセプト(WT=野生型アフリベルセプト配列;coAflibercept=コドン最適化アフリベルセプト配列)
・ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント(WPRE)または最小ガンマエレメントおよびアルファエレメント(WPRE3)だけを含有する、WPREの短縮形
・ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル(bGHpA)
から構成される。
コドン最適化CFI配列は、配列番号35である。
コドン最適化FHL1配列は、配列番号41である。
コドン最適化アフリベルセプト配列は、配列番号11である。
5’ITRは、配列番号55である。
CMVプロモーターは、配列番号59である。
CAGプロモーターは、配列番号60である。
WPRE配列は、配列番号63である。
WPRE3配列は、配列番号64である。
bGHpA配列は、配列番号61である。
3’ITRは、配列番号57である。
[実施例4]
負の補体調節因子と、アフリベルセプトとを共発現させるバイシストロニックベクターの機能的特徴付け
バイシストロニックベクターによる発現の比較をin vitroにおける形質導入により実施して、アフリベルセプト、CFI、およびFHL1の、図4に列挙されたバイシストロニックベクターからの発現を、モノシストロニックの対応物に対して比較した。
バイシストロニックベクターからのアフリベルセプトについての機能解析を実施して、抗VEGF結合能および抗VEGF増殖能を決定した。
三重トランスフェクション法を使用して、全てのバイシストロニックベクターを、AAV8またはAAV2へとパッケージングした。HEK293細胞において、異なる感染多重度で、in vitro形質導入を実行して、それぞれのトランス遺伝子の、表2に列挙されるバイシストロニックベクターからの発現を比較した。ELISAを使用して、アフリベルセプト、CFI、およびFHL1の、それぞれのバイシストロニックベクターからの発現レベルを定量した。これと並行して、発現を、モノシストロニックの対応物と比較した。AAV8バイシストロニックベクターおよびAAV2バイシストロニックベクター(RC289およびRC313)は、形質導入後に、CFIおよびアフリベルセプトの、測定可能な発現レベルを示し、AAV8ベクターおよびAAV2ベクターとしてパッケージングされた、RC289からの発現レベルは、モノシストロニックの対応物と同等であった(図7Aおよび7B)。これに対し、RC313は、RC289および対応するモノシストロニックベクターと比較して、低度の発現レベルを示した。同様に、AAV8バイシストロニックベクターおよびAAV2バイシストロニックベクター(RC304およびRC312)は、FHL-1およびアフリベルセプトの、定量可能な発現レベルを示し、発現レベルは、対応するモノシストロニックベクターによる発現レベル(RC146:モノシストロニックベクターによるFHL1、RC298:モノシストロニックなアフリベルセプト)と同等であった(図7Cおよび7D)。
さらなる実験では、三重トランスフェクション法を使用して、バイシストロニックベクターである、RC313、RC289、RC304、およびRC312を、AAV8へとパッケージングした。精製ベクターを、3つの感染多重度、三連で、HEK293に形質導入した。上清を採取し、アフリベルセプト、CFI、およびFHL-1についてのELISAにより定量した。CFI-アフリベルセプトバイシストロニックベクター(RC313およびRC289)について、アフリベルセプト発現は、2つのベクター間で同様であり、RC289は、RC313より高度のCFI発現を示した(図7E)。FHL-1-アフリベルセプトバイシストロニックベクターについて、アフリベルセプト発現は、ここでも、ベクター間で同様であり、RC304は、感染多重度を1×10として、RC312と比較して、高度のFHL-1発現を示した(図7F)。発現研究と同じ細胞培養物上清試料を使用して、ウェスタンブロット解析を実行して、全てのバイシストロニックベクターからのタンパク質発現について評価した。非還元条件下で、全ての細胞培養物上清は、CFI、FHL-1、およびアフリベルセプトのタンパク質発現を示し、全てのバイシストロニックベクターは、組換えタンパク質対照のサイズと同様の、予測サイズのタンパク質を発現させた(図8を参照されたい)。
これらの結果は、全ての被験バイシストロニックベクターが、二重のトランス遺伝子発現を可能とし、一部の候補ベクターは、モノシストロニックベクターの発現レベルと同様の発現レベルを示したことを指し示す。全てのバイシストロニックベクターは、適正サイズのタンパク質を発現させた。
VEGF結合アッセイ
バイシストロニックベクターから発現されたアフリベルセプトの、VEGFAに対する結合アフィニティーを決定するために、平衡結合アッセイを実施した。アフリベルセプトを発現させるモノシストロニックベクター(RC298)、およびCFIまたはFHL1と、アフリベルセプトとを共発現させるバイシストロニックベクターを、HEK293細胞へと形質導入した。形質導入の72時間後、培養物上清中に分泌されたアフリベルセプトを抽出し、ELISAにより定量した。一定時間にわたりインキュベートされた、アフリベルセプト(ある濃度範囲にわたる)のヒトVEGFAとの混合物中の、遊離(非結合)ヒトVEGFAを検出するために、高特異度/高感度のELISAを使用して、ベクターに由来する、分泌アフリベルセプト、および組換えアフリベルセプト(Eylea(登録商標))の結合アフィニティーを測定した。図9に示される通り、モノシストロニックベクターおよびバイシストロニックベクターの両方に由来するアフリベルセプトの、VEGFAに対する平衡結合定数(kD)[IC50]は、Eylea(登録商標)のIC50と同様であることを見出した。
これらのデータは、デザインされたバイシストロニックベクターが、Eylea(登録商標)のバイシストロニックベクターと同様の能力で機能するアフリベルセプトを発現させることが可能であったことを裏付ける。
VEGF誘導性増殖アッセイ
AAVベクター由来のアフリベルセプトが、VEGFAに有効に結合し、VEGFが細胞の増殖を誘導する能力を、有効に遮断するのかどうかを決定するために、ヒト臍帯血管内皮(HUVEC)細胞に、一定濃度のヒトVEGFA、および変動濃度のアフリベルセプト(上記の通り、HEK293細胞への、AAVによる形質導入後における培養上清に由来する)、またはEylea(登録商標)(陽性対照)を接種した。処置の72時間後、[3-(4,5ジメチルチアゾール-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウムの添加、および450/570nmにおける分光光度解析により、HUVEC細胞の、VEGF誘導性増殖に対する阻害を測定した。図10に示される通り、モノシストロニックベクターおよびバイシストロニックベクターに由来するアフリベルセプトは、これらの細胞内で、5日間にわたる、増殖アッセイにおいて、VEGF誘導性増殖を遮断し、観察される抗増殖性特性は、Eylea(登録商標)の抗増殖性特性と同様であった。
これらのデータは、デザインされたバイシストロニックベクターが、Eylea(登録商標)のバイシストロニックベクターと同様の能力で機能する、アフリベルセプトを発現させることが可能であることを裏付ける。
C3b切断アッセイ
形質導入細胞から分泌されたCFIまたはFHL1の機能活性を解析するために、CFIを発現させるAAV2(GT005);FHL1を発現させるAAV2(RC146);CFIと、アフリベルセプトとを共発現させるAAV2(RC289またはRC313)、またはFHL1と、アフリベルセプトとを共発現させるAAV2(RC312またはRC304)により形質導入されたHEK293細胞からの馴化上清を、C3b切断アッセイにおいて調べた(図11)。このアッセイの原理は、FHL1の存在下において、CFIが、C3bを、iC3bへと切断する能力に基づく。iC3b ELISAは、C3bの分解生成物である、iC3bの量を定量する。
C3b切断アッセイは、1ugのC3bを、FHL1:CFIのモル比を4:1とする、組換えFHL1(GTP Tech)、およびCFI発現ベクター(GT005、RC289、およびRC313)により形質導入された細胞に由来する上清と共にインキュベートすることにより行った。Opti-MEM(商標)血清低減培地により、反応容量を、20ul以下とし、反応物を、37度で、20分間にわたりインキュベートした。FHL1ベクター(RC146、RC312、またはRC304)により形質導入された細胞に由来する上清を、20ulの総容量中、FHL1:CFIのモル比を4:1として、37℃で、20分間にわたり、組換えCFI(Complement Technology,Inc、A138)、1ugのC3b(Complement Technology,Inc、A113)、およびOpti-MEM(商標)無血清培地と共にインキュベートした。
結果として得られる試料を、1:100および1:400に希釈し、コーティング抗体:マウス抗ヒト活性化C3(Hycult、HM2168)、検出抗体:ラット抗C3dg(Hycult、HM2199)、および二次抗体:マウス抗ラット(Southern Biotech、3061-05)を使用するiC3b ELISAへとロードした。iC3b濃度(ng/mL)は、精製ヒトiC3bタンパク質(Complement Technology,Inc)を使用して作成された検量線に従い計算した。
組換えCFIおよび組換えFHL1と共にインキュベートされたC3bは、陽性対照として用いられた(図11、左バー)。C3bだけの陰性対照は、さらなる成分の非存在下では、C3bが安定であるので、C3b分解が、CFIおよびFHL1の存在を要求することを裏付けた。非形質導入細胞(UTD)に由来する馴化上清と共にインキュベートされたC3bもまた、陰性対照として用いられた。バイシストロニックベクターによるiC3bレベルを、モノシストロニックの対応物と比較した。iC3b ELISAの結果は、全てのバイシストロニックベクターから発現されたCFIおよびFHL1が、機能的であり、C3bの、iC3bへの分解を容易とすることを裏付けた(図11を参照されたい)。
in vivo研究
in vivoバイシストロニック発現/有効性研究を実行して、齧歯動物における、負の補体調節因子およびアフリベルセプトの、バイシストロニックベクターからの発現を決定した。レーザーCNVマウスモデルにおける、バイシストロニックベクターの有効性を裏付ける研究もまた実施する。
[実施例5]
マウスCNVモデルにおける、CFIまたはFHL1を発現させるモノシストロニックベクターの投与
まず、AAVベクターを、マウス眼へと網膜下送達し、4週間にわたり放置した。0日目に、レーザーによるブルッフ膜の焼切りを介して、あらかじめ注射された全ての眼を、レーザー誘導性CNV病変下に置く。陽性対照群のために、アフリベルセプト(Eylea(登録商標))もまた、硝子体内注射を介して、CNV病変眼へと送達する。光干渉断層法およびフルオレセイン血管造影を使用して、それぞれ、0日目および4日目に、網膜内構造およびCNV病変領域をイメージングする。レーザーによる焼切り後7日目に、全てのマウスを殺処分し、CNV面積(イソレクチン染色により決定された)、CNV漏出面積、およびCNVスコア(評定された)を、主要評価項目および副次的評価項目として測定する(図6を参照されたい)。
[実施例6]
in vivo発現研究
モノシストロニック発現データ
抗VEGF(アフリベルセプト)を発現させるAAV8(モノシストロニック)ベクターを、下記の群に従い、9週齢のC57BL/6JRj雄マウスの右眼へと、網膜下投与した。スペクトラルドメイン光干渉断層法(SD-OCT)を使用して、網膜下投与の成功を検証した。
群1:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=9);
群2:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり2×10個のベクターゲノム(n=10);
群3:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群4:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり2×10個のベクターゲノム(n=10);
群5:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群6:AAV8 RC298、用量:眼1つ当たり1×1010個のベクターゲノム(n=9)
各動物の反対側の眼は、非注射対照として用いられた。注射の5週間後、全ての動物を屠殺した。注射された眼および反対側の注入されていない眼の両眼を切り出し、眼液を、ネジ蓋付き試験管内、40μlのPBS(プロテアーゼ阻害剤を含有する)中に回収し、タンパク質解析まで、瞬時凍結させた。後眼杯を、50μlのRNAlater液を含有する未使用の試験管に入れ、解剖用鋏でさらに分解した。次いで、解剖された眼杯を、液体窒素中で、30秒間にわたり瞬時凍結させ、β-メルカプトエタノールを含有する、50uLのRLT緩衝液を添加してから、2分間にわたり、ホモジナイザーを使用する、さらなるホモジネーションにかけた。β-メルカプトエタノールを伴う、200uLのRLT緩衝液を、眼杯ホモジネートへと添加し、上下にピペッティングすることにより混合した。全ての眼杯ホモジネートを、-80℃で、少なくとも24時間にわたり保管してから、RNAの抽出を行った。
RNAの抽出および定量的RT-PCR
製造元のプロトコール(Qiagen)に従い、RNeasy Miniキットを使用して、RNAを、ラット後眼杯組織から単離した。凍結させた眼杯ホモジネートを、氷上で溶解させ、QIAshredderを使用することにより、機械的破砕にかけた。破砕の後、70%のEtOHを、ホモジネートへと添加し、次いで、混合物を、RNeasyカラムへと移した。カラムを遠心分離し、RW1緩衝液で洗浄した。次いで、室温で、15分間にわたるインキュベーションにより、カラム膜を、DNアーゼIで処理してから、RW1緩衝液およびRPE緩衝液でさらに洗浄した。次いで、RNAを、50μLの最終容量中の、RNase非含有水により溶出させた。次いで、NeoDot nanospectrometer(Generon)を使用して、各試料のRNA濃度を測定した。
逆転写は、SuperScript III Reverse Transcriptase Kit(Invitrogen)を使用して実施した。マウス試料のために、bGHpA配列をターゲティングする、以下のプライマー:bGHpAフォワード:5’-CATCGCATTGTCTGAGTAGGT-3’、およびbGHpAリバース:5’-AGCATGCCTGCTATTGTCTT-3’を使用することにより、トランス遺伝子由来mRNAを定量した。全てのqRT-PCRは、CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System(BioRad)を、SYBR Green化学反応と共に使用して行った。標準物質として、既知の濃度へと希釈された、直鎖化トランス遺伝子プラスミドを使用した。SYBR Greenの適用は、以下:95℃で3分間にわたる初期変性に続く、95℃で、10秒間、および56℃で、30秒間ずつにわたる、40サイクルの通りに実施した。
図12は、群1~6について、アフリベルセプトmRNAの発現を示す。
アフリベルセプト発現の定量
眼液中の非結合アフリベルセプトは、製造元のプロトコール(ImmunoGuide)に従い、定量的サンドイッチ型ELISAを使用して測定した。略述すると、希釈されたアフリベルセプト標準物質および眼液試料を、組換えヒト血管内皮増殖因子A(rhVEGF-A)によりコーティングされた、マイクロ滴定プレート内でインキュベートした。インキュベーションの後、ウェルを洗浄し、ウェル表面上のrhVEGF-Aによりあらかじめ捕捉されたアフリベルセプトのFc部分に結合するように、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート抗ヒトIgGモノクローナル抗体を添加した。インキュベーションの後、ウェルを洗浄し、色原体-基質の添加により、結合酵素活性を検出した。発色は、試料中のアフリベルセプトまたは標準物質の量に比例し、光学濃度(OD)は、光度計により、450nm(OD620nmにおける参照は、任意選択とした)で測定した。
図13は、群1~6について、アフリベルセプトタンパク質の発現を示す。
バイシストロニック発現のデータ
抗VEGF(アフリベルセプト)と、補体調節因子(hCFIまたはhFHL-1)とを共発現させる、バイシストロニックのAAVベクターを、10週齢のC57BL/6雄マウスの右眼(OD)へと、網膜下投与した。スペクトラルドメイン光干渉断層法(SD-OCT)を使用して、網膜下投与の成功を検証した。各動物の反対側の眼は、非注射対照として用いられ、4週間後、マウスを屠殺し、眼液および後眼杯を回収した。
研究は、8つの処置群:
群1:AAV8-RC313、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(マウスのn=10);
群2:AAV8-RC313、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群3:AAV8-RC289、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群4:AAV8-RC289、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群5:AAV8-RC304、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=9);
群6:AAV8-RC304、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10);
群7:AAV8-RC312、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=9);
群8:AAV8-RC312、眼1つ当たり5×10個のベクターゲノム(n=10)
からなった。
RNAの抽出および定量的RT-PCR
後眼杯を、50μlのRNAlater液を含有する未使用の試験管に入れ、解剖用鋏でさらに分解した。次いで、解剖された眼杯を、液体窒素中で、30秒間にわたり瞬時凍結させ、β-メルカプトエタノールを含有する、50uLのRLT緩衝液を添加してから、2分間にわたり、ホモジナイザーを使用する、さらなるホモジネーションにかけた。β-メルカプトエタノールを伴う、200uLのRLT緩衝液を、眼杯ホモジネートへと添加し、上下にピペッティングすることにより混合した。全ての眼杯ホモジネートを、-80℃で、少なくとも24時間にわたり保管してから、RNAの抽出を行った。
製造元のプロトコール(Qiagen)に従い、RNeasy Miniキットを使用して、RNAを、ラット後眼杯組織から単離した。凍結させた眼杯ホモジネートを、氷上で溶解させ、QIAshredderを使用することにより、機械的破砕にかけた。破砕の後、70%のEtOHを、ホモジネートへと添加し、次いで、混合物を、RNeasyカラムへと移した。カラムを遠心分離し、RW1緩衝液で洗浄した。次いで、室温で、15分間にわたるインキュベーションにより、カラム膜を、DNアーゼIで処理してから、RW1緩衝液およびRPE緩衝液でさらに洗浄した。次いで、RNAを、50μLの最終容量中の、RNase非含有水により溶出させた。次いで、NeoDot nanospectrometer(Generon)を使用して、各試料のRNA濃度を測定した。
逆転写は、SuperScript III Reverse Transcriptase Kit(Invitrogen)を使用して実施した。マウス試料のために、bGHpA配列をターゲティングする、以下のプライマー:bGHpAフォワード:5’-CATCGCATTGTCTGAGTAGGT-3’、およびbGHpAリバース:5’-AGCATGCCTGCTATTGTCTT-3’を使用することにより、トランス遺伝子由来mRNAを定量した。全てのqRT-PCRは、CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System(BioRad)を、SYBR Green化学反応と共に使用して行った。標準物質として、既知の濃度へと希釈された、直鎖化トランス遺伝子プラスミドを使用した。SYBR Greenの適用は、以下:95℃で3分間にわたる初期変性に続く、95℃で、10秒間、および56℃で、30秒間ずつにわたる、40サイクルの通りに実施した。
図14は、バイシストロニックベクターからの、アフリベルセプトmRNAの発現を示す。
アフリベルセプトおよび補体の発現の定量
アフリベルセプト
眼液中の非結合アフリベルセプトは、製造元のプロトコール(ImmunoGuide)に従い、定量的サンドイッチ型ELISAを使用して測定した。略述すると、希釈されたアフリベルセプト標準物質および眼液試料を、組換えヒト血管内皮増殖因子A(rhVEGF-A)によりコーティングされた、マイクロ滴定プレート内でインキュベートした。インキュベーションの後、ウェルを洗浄し、ウェル表面上のrhVEGF-Aによりあらかじめ捕捉されたアフリベルセプトのFc部分に結合するように、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート抗ヒトIgGモノクローナル抗体を添加した。インキュベーションの後、ウェルを洗浄し、色原体-基質の添加により、結合酵素活性を検出した。発色は、試料中のアフリベルセプトまたは標準物質の量に比例し、光学濃度(OD)は、光度計により、450nm(OD620nmにおける参照は、任意選択とした)で測定した。
眼液中のCFIタンパク質の発現
眼液中のヒトCFIは、MSD製の電気化学発光検出技術を使用して定量した。MSD Gold 96-well small spot streptavidin Sector plateを、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたり、ビオチニル化抗CFI抗体でコーティングした。CFI標準物質(Complement Technology)および試料を、相応に希釈した。プレートを、PBS-Tween0.05%で洗浄し、25uLの標準物質、対照、および試料を、プレートへと添加した。プレートをシーリングし、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたりインキュベートした。次いで、プレートを、既出の通りに洗浄し、25uLの抗FI(抗FI、A231)検出抗体を、ウェルへと添加し、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたりインキュベートした。インキュベーションの後、プレートを、既出の通りに洗浄し、150ulの2倍濃度リード緩衝液Tを、各ウェルへと添加してから、MSDプレートリーダー上の読取りを行った。
眼液中のFHL-1タンパク質の発現
眼液中のFHL-1は、MSD製の電気化学発光検出技術を使用して定量した。MSD Gold 96-well streptavidin Sector plateを、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたり、ビオチニル化抗FHL-1抗体でコーティングした。FHL-1標準物質および試料を、相応に希釈した。プレートを、PBS-Tween0.05%で洗浄し、25uLの標準物質、対照、および試料を、プレートへと添加した。プレートをシーリングし、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたりインキュベートした。次いで、プレートを、既出の通りに洗浄し、25uLの抗FH検出抗体(抗FH、MA170057、Invitrogen)を、ウェルへと添加し、振盪(850RPM)しながら、室温で、1時間にわたりインキュベートした。インキュベーションの後、プレートを、既出の通りに洗浄し、150ulの2倍濃度リード緩衝液Tを、各ウェルへと添加してから、MSDプレートリーダー上の読取りを行った。
図15は、バイシストロニックベクターからの、アフリベルセプト、CFI、およびFHL1のタンパク質の発現を示す。
[実施例7]
in vivoのレーザー誘導性マウス脈絡膜新血管形成モデルにおける有効性
5群のマウスに、異なるAAVベクターの、片側(右眼)網膜下注射を施した。AAV投与の直後に、スペクトラルドメイン光干渉断層法(SD-OCT)を使用して、網膜下投与の成功を検証した。ベクター投与の4週間後、レーザー光凝固により、CNVを誘導した。略述すると、麻酔下の動物に、瞳孔を散大させるように、0.5%トロピカミド(Oftan Tropicamid、参天製薬)1滴を施した。Viscotears(Dr.Gerhard Mann Chem.-Pharm.、Germany)1滴を、眼に適用し、カバースリップを使用して、角膜を、圧平させた。532nmのダイオードレーザー(斑点サイズ:100μm;出力:130mW;時間:200ミリ秒間;Oculight TX.Iridex Corp.、USA)を使用して、3つのレーザー片側病変を、右眼の近傍視神経頭に施した。CNV病変作出の成功は、SD-OCTおよびフルオレセイン血管造影(FA)を使用することにより確認した。CNV誘導の直後に、さらなるマウス群に、アフリベルセプトの硝子体内投与を施した。レーザー照射の4および7日後に、SD-OCTおよびFAにより、マウスを、再度イメージングし、次いで、屠殺した。
レーザー照射された眼を摘出し、解剖した。脈絡膜プレパラートを調製し、新血管形成について査定するように、フルオレセイン標識化バンディラマメ(Griffonia simplicifolia)レクチンI(GSLI)イソレクチンB4(FL-1201;Vector Laboratories、USA)で染色した。略述すると、プレパラートを、トリス緩衝生理食塩液(TBS)で洗浄し、室温(RT)において、10%の正常ヤギ血清(NGS)、TBS pH7.4中に0.5%のTriton X-100(TBST)で、1時間にわたりブロッキングした。試料を、TBSで洗浄し、0.1% TBSTに希釈した1% NGS中で、フルオレセイン標識化イソレクチンGS-IB4(1:200、Vector Laboratories)と、+4℃で、一晩にわたりインキュベートした。その後、試料を、0.1%のTBST中で希釈された、1%のNGSにより、10分間ずつ、3回にわたり洗浄し、DAPIで対比染色し、Fluoroshield(商標)封入剤(Sigma-Aldrich)により、顕微鏡用スライド上にマウントした。DMi8 THUNDER 3D microscope(Leica Microsystems、Germany)を使用して、脈絡膜試料をイメージングした。画像処理ソフトウェアであるFIJIを使用して、染色領域に輪郭線を引き、染色領域を測定した。(Schindelin et al. 2012).
群1:RC268、ヌル、-28日目における5×10、CNVの誘導;
群2:RC289、-28日目における5×10、CNVの誘導;
群3:RC289、-28日目における5×10、CNVの誘導;
群4:RC304、-28日目における5×10、CNVの誘導;
群5:RC304、-28日目における5×10、CNVの誘導;
群6:0日目における、CNVの誘導およびアフリベルセプト(眼1つ当たり80μg)処置
CNV漏出面積およびCNV病変サイズの定量
フルオレセイン血管造影(FA):Heidelberg Spectralis HRA system(Heidelberg Engineering、Germany)を使用して、脈絡膜レベルにおける血管漏出を精査した。略述すると、0.5%トロピカミド(Oftan Tropicamid、参天製薬)1滴を、瞳孔を散大させるために、麻酔下マウスの角膜に投与し、マウスを、マウス保持器に入れた。赤外線反射率カメラを使用して、視神経頭を、網膜レベルにアライメントした後で、2.5%のフルオレセインナトリウム溶液(Sigma-Aldrich、Finland)を、s.c.注射(30μl/10g)として投与した。フルオレセイン投与後、網膜レベルおよび脈絡膜焦点レベルにおいて、60秒ごと、5分間にわたり、連続蛍光画像(感度:45;ART(algebraic reconstruction technique)画像の平均値フレーム数:5フレーム)を撮影した。
スペクトラルドメイン光干渉断層法(SD-OCT):CNV誘導の前後、ならびにCNVの誘導後4および7日目に、SD-OCTを実施して、網膜下投与について検証した。FAイメージングの直後に、SD-OCTシステムであるEnvisu R2200 (Bioptigen Inc./Leica Microsystems、USA)を使用して、マウスを精査した。スキャン領域は、視神経近傍を中心とする、1.4×1.4mmの網膜をカバーする。各スキャンは、各々が、1000のAスキャンから構成される、100のBスキャンから構成される。
CNV漏出面積を、FA眼底イメージング、および後続の人工知能による画像解析により評価した。セマンティックセグメンテーションのためにデザインされた畳み込みニューラルネットワーク(CNN)と、従来のコンピュータ用視覚アルゴリズムとの組合せを使用する、独自開発アルゴリズムにより、FAスキャンを解析した。転移学習法を使用して、CNV病変を認識および定量するように、ニューラルネットワークをトレーニングした。モデルからの結果は、必要な場合、処置に対して盲検化された専門医により、再検討および調整された。
レーザー照射領域を、FAスキャンにより、漏出ありまたは漏出なしとして、定性的に評定し、SD-OCTスキャンにより検証した。
データ解析
定量データをグラフ化し、解析し、平均値±標準偏差(SD)として提示した。統計学的解析は、GraphPad Prismソフトウェア(v8.0.1;GraphPad Software、USA)を使用して実施した。p<0.05のレベルの差違を、統計学的に有意であると考えた。
結果を、図16に示す。
上記明細書で言及された、全ての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の範囲および精神から逸脱しない限りにおいて、当業者には、開示される、本発明の薬剤、組成物、使用、および方法に対する、多様な改変および変動が明らかであろう。本発明は、特異的な好ましい実施形態との関連で開示されたが、特許請求される本発明は、このような特異的実施形態に、不当に限定されるべきではないことを理解されたい。実際、当業者に明らかである、本発明を実行するための、開示された方式に対する、多様な改変は、以下の特許請求の範囲内にあることが意図される。

Claims (29)

  1. (i)抗VEGF実体と、(ii)負の補体調節因子とをコードするヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド。
  2. 前記抗VEGF実体が、Ig融合タンパク質、抗体、ポリペプチド、ペプチド、非抗体足場、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、CRISPRガイド鎖、およびアプタマーから選択される、請求項1に記載の単離ポリヌクレオチド。
  3. 前記抗VEGF実体が、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびペガプタニブから選択される、請求項2に記載の単離ポリヌクレオチド。
  4. 前記抗VEGF実体が、アフリベルセプトであり、例えば、前記アフリベルセプトが、配列番号3~11のうちのいずれか1つを含むポリヌクレオチド配列によりコードされる、請求項3に記載の単離ポリヌクレオチド。
  5. 前記負の補体調節因子が、補体I因子(CFI)、補体FHL1(factor H like protein 1)、補体H因子(CFH)、1型補体受容体(CR1)、MCP(membrane cofactor protein)、補体DAF(decay-accelerating factor)、MAC(membrane attack complex)阻害性タンパク質(MAC-IP)、C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、クラステリン、ビトロネクチン、またはこれらの変異体もしくは断片から選択される、請求項1から4のいずれかに記載の単離ポリヌクレオチド。
  6. 前記負の補体調節因子が、CFIおよびFHL1、またはこれらの変異体もしくは断片から選択される、請求項5に記載の単離ポリヌクレオチド。
  7. アフリベルセプトをコードするヌクレオチド配列が、配列番号11に対する、少なくとも75%の配列同一性を有する、請求項3から6のいずれかに記載の単離ポリヌクレオチド。
  8. CFIをコードするヌクレオチド配列が、配列番号35もしくは36に対する、少なくとも75%の配列同一性を有するか、またはFHL-1をコードするヌクレオチド配列が、配列番号41に対する、少なくとも75%の配列同一性を有する、請求項6または7に記載の単離ポリヌクレオチド。
  9. 配列番号45~54のヌクレオチド配列、またはこれに対する、少なくとも75%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む、請求項3から8のいずれかに記載の単離ポリヌクレオチド。
  10. 4.7kb以下である、請求項1から9のいずれかに記載の単離ポリヌクレオチド。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチドを含むベクター。
  12. 任意選択で、ウイルスベクター粒子、好ましくは、AAV2ゲノムと、AAV2カプシドタンパク質またはAAV8カプシドタンパク質とを含むAAVベクター粒子の形態にあるアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、請求項11に記載のベクター。
  13. 薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせた、請求項1から12のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチドまたはベクターを含む医薬組成物。
  14. 治療における使用のための、請求項1から13のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  15. 眼の補体媒介性障害、例えば、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病網膜症、緑内障、スターガルト病、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈分枝閉塞症、またはブドウ膜炎、好ましくは、AMDの処置または防止における使用のための、請求項1から14のいずれか一項に記載の単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  16. AMDが、湿潤型AMDおよび/または乾燥型AMDである、請求項15に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  17. i)AMDが、湿潤型AMDであり、前記使用が、さらに、対象における乾燥型AMDの発症を防止および/もしくは処置するか、またはii)AMDが、乾燥型AMDであり、前記使用が、さらに、対象における湿潤型AMDの発症を防止および/もしくは処置するか、またはiii)前記使用が、乾燥型AMDと、湿潤型AMDとを、同時に、防止および/もしくは処置する、請求項15に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  18. AMDが、湿潤型AMDであり、前記使用が、さらに、対象における乾燥型AMDの発症を防止および/または処置する、請求項17に記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  19. (i)地図状萎縮の形成が、防止もしくは軽減され、かつ/または地図状萎縮の量が、低減されるか、あるいは地図状萎縮の進行が、緩徐化されるか;
    (ii)対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも10%の、地図状萎縮面積の増大の低減がみられるか;あるいは
    (iii)前記単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物の投与が、対象、または対象の網膜色素上皮(RPE)など、対象の眼における、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、任意選択で対象またはその眼もしくはRPEにおける正常レベルを超えるレベルへと、上昇させる、
    請求項15から18のいずれかに記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  20. i)新血管形成が、防止もしくは軽減され、ii)血管漏出が、防止もしくは軽減され、かつ/またはiii)網膜浮腫が、防止もしくは軽減される、請求項15から19のいずれかに記載の使用のための、単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  21. 例えば、網膜下注射、直接的な網膜内注射、脈絡膜上注射、または硝子体内注射により、眼内投与される、請求項15から20のいずれか一項に記載の使用のための単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物。
  22. i)湿潤型AMDの処置における、同時的使用、別個の使用、もしくは逐次的使用であって、さらに、対象における乾燥型AMDの発症を、防止および/もしくは処置する使用;またはii)乾燥型AMDの処置における、同時的使用、別個の使用、もしくは逐次的使用であって、さらに、対象における湿潤型AMDの発症を防止および/もしくは処置する使用、またはiii)乾燥型AMDと、湿潤型AMDとを、同時に、処置および/もしくは防止するための、同時的使用、別個の使用、もしくは逐次的使用のための組合せ調製物としての、(i)抗VEGF実体;および(ii)負の補体調節因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列を含む生成物。
  23. 湿潤型AMDの処置における、同時的使用、別個の使用、もしくは逐次的使用であって、さらに、対象における乾燥型AMDの発症を防止および/もしくは処置する使用のための、請求項22に記載の使用のための生成物。
  24. 前記抗VEGF実体が、Ig融合タンパク質、抗体、ポリペプチド、ペプチド、非抗体足場、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、CRISPRガイド鎖、およびアプタマーから選択され、好ましくは、前記抗VEGF実体が、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびペガプタニブから選択される、請求項22または23に記載の使用のための生成物。
  25. 前記負の補体調節因子が、補体I因子(CFI)、補体FHL1(factor H like protein 1)、補体H因子(CFH)、1型補体受容体(CR1)、MCP(membrane cofactor protein)、補体DAF(decay-accelerating factor)、MAC(membrane attack complex)阻害性タンパク質(MAC-IP)、C1阻害剤、アナフィラトキシン阻害剤、C4b結合性タンパク質(C4BP)、クラステリン、ビトロネクチン、またはこれらの変異体もしくは断片から選択され、好ましくは、前記負の補体調節因子が、CFIもしくはFHL1、またはこれらの変異体もしくは断片から選択される、請求項22から24のいずれかに記載の使用のための生成物。
  26. 医薬としての同時的使用、別個の使用、または逐次的使用のための組合せ調製物としての、(i)抗VEGF実体;および(ii)I因子、またはこれをコードするヌクレオチド配列を含む生成物。
  27. 加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病網膜症、緑内障、スターガルト病、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性黄斑浮腫、網膜静脈分枝閉塞症、またはブドウ膜炎などの補体媒介性眼障害、好ましくは、AMDの処置または防止における使用のための、請求項26に記載の使用のための生成物。
  28. (i)地図状萎縮の形成が、防止もしくは軽減され、かつ/または地図状萎縮の量が、低減されるか、あるいは地図状萎縮の進行が、緩徐化されるか;
    (ii)対象の処置眼への投与後12カ月間にわたり、同じ期間にわたる非処置眼と比べて、少なくとも10%の、地図状萎縮面積の増大の低減がみられるか;あるいは
    (iii)前記単離ポリヌクレオチド、ベクター、または医薬組成物の投与が、対象、または対象の網膜色素上皮(RPE)など、対象の眼における、C3b不活化/iC3b分解活性のレベルを、任意選択で対象またはその眼もしくはRPEにおける正常レベルを超えるレベルへと、上昇させる、
    請求項22から27のいずれかに記載の使用のための生成物。
  29. i)新血管形成が、防止もしくは軽減され、ii)血管漏出が、防止もしくは軽減され、かつ/またはiii)網膜浮腫が、防止もしくは軽減される、請求項22から28のいずれかに記載の使用のための生成物。
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