JP2023550548A - 操作されたウイルスカプシドおよび使用方法 - Google Patents
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Abstract
改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドを含む組成物および方法が、本明細書において提供される。提供された組成物を利用する方法および眼用治療薬としての方法も提供される。【選択図】図1
Description
[0001]相互参照
本願は、2020年11月10日に出願された米国仮特許出願第63/111,739号の利益を主張するものであり、なお、この出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
本願は、2020年11月10日に出願された米国仮特許出願第63/111,739号の利益を主張するものであり、なお、この出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
[0002]配列リスト
本願は、ASCIIフォーマットにおいて電子的に提出されており、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる配列リストを含む。2021年11月8日に作成された前記ASCIIコピーは、59561701601_SL.txtと命名され、198,102バイトのサイズである。
本願は、ASCIIフォーマットにおいて電子的に提出されており、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる配列リストを含む。2021年11月8日に作成された前記ASCIIコピーは、59561701601_SL.txtと命名され、198,102バイトのサイズである。
[0003]アデノ随伴ウイルス(AAV)は、遺伝子導入のための効率的で安全なベクターとしてかなりの注目を集めている非エンベロープタンパク質カプシドを伴う、小さな一本鎖DNAを含む非病原性のパルボウイルスである。組換えAAVベクターは、176のフェーズI、II、およびIIIの臨床試験において使用されたかまたは現在使用されている。AAV血清型2(AAV2)ベクターは、3つのヒト疾患:レーバーの先天性黒内障(LCA)、芳香族L-アミノ酸デカルボキシラーゼ不全(AADC)、および先天性脈絡膜欠如において、臨床効果を示している。
[0004]過去の10年間において、一部は非ヒト霊長類に由来する、少なくとも12の追加のAAV血清型ベクターが、利用可能となった。AAV1ベクターは、リポタンパク質リパーゼ欠損症に対する遺伝子療法において良好に使用されており、AAV8ベクターは、血友病Bに対する可能性のある遺伝子療法において臨床効果を示している。より近年では、AAV5ベクターが、血友病Aにおいて効果的であるとして報告されている。AAV9ベクターは、ポンペ病に対する遺伝子療法において良好に使用されており、脊髄筋萎縮に対する遺伝子療法において素晴らしい有効性を示した。AAV1-LPLベクターは、アリポジーンチパルボベックと命名された薬物として承認され、2012年にヨーロッパにおいてGlyberaの商品名で販売された。2017年に、網膜色素上皮特異的65kDaタンパク質(RPE65)を発現するAAV2ベクターが、薬物ボレチジーンネパルボベック(Luxturna)として、合衆国において食品医薬品局によって承認された。様々なヒト疾患に対する可能性のある遺伝子療法のために、AAV1、AAV2、AAV3、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、およびAAV10ベクターによっていくつかの追加のフェーズIおよびIIの臨床試験が行われたかまたは現在行われている。
[0005]これらの顕著な実績にもかかわらず、この技術の最大限の可能性は、改良されたカーゴ送達のためにAAVベクターが改変された後にのみ、実現されることがより一層明確となった。
[0006]その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、AAVカプシドのVPドメインにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドが、本明細書において提供される。ある態様において、外因性ポリペプチド配列は、式1の配列:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4-X5(配列番号93)を含み、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む。ある実施形態において、式1は、X5を含み、この場合、X5は、プロリン(P)またはRである。ある実施形態において、カプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せである。ある実施形態において、カプシドは、AAV2を含む。ある実施形態において、カプシドは、少なくとも2つの血清型を含む。ある実施形態において、当該少なくとも2つの血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、AAV12、およびAAV13から選択される。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む。ある実施形態において、式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、この場合、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、この場合、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);またはd)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む。ある実施形態において、式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、この場合、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む。ある実施形態において、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む。ある実施形態において、式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、式1は、表2のポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、AAVカプシドのVPドメインは、VP1である。ある実施形態において、AAVカプシドのVPドメインは、VP2である。ある実施形態において、AAVカプシドのVPドメインは、VP3である。ある実施形態において、AAVカプシドは、変異をさらに含む。ある実施形態において、変異は、VP1またはVP2領域にある。ある実施形態において、変異は、VP1またはVP3領域にある。ある実施形態において、変異は、VP2またはVP3領域にある。ある実施形態において、変異は、VP1、VP2、およびVP3領域にある。ある実施形態において、変異は、点変異、ミスセンス変異、ナンセンス変異、欠失、重複、フレームシフト、または反復伸長である。ある実施形態において、変異は、点変異である。ある実施形態において、点変異は、保存的変異を含む。ある実施形態において、保存的変異は、非極性脂肪族アミノ酸から非極性脂肪族アミノ酸、極性アミノ酸から極性アミノ酸、正に帯電したアミノ酸から正に帯電したアミノ酸、負に帯電したアミノ酸から負に帯電したアミノ酸、および芳香族アミノ酸から芳香族アミノ酸からなる群から選択される。ある実施形態において、点変異は、帯電したアミノ酸残基から極性または非極性アミノ酸残基への変化を含む。ある実施形態において、帯電したアミノ酸は、正に帯電している。ある実施形態において、帯電したアミノ酸は、負に帯電している。ある実施形態において、変異は、配列番号1の残基においてである。ある実施形態において、変異は、配列番号1の452、453、466、467、468、471、585、586、587、および588からなる群から選択される残基においてである。ある実施形態において、点変異は、配列番号1の585位または588位におけるRからAである。ある実施形態において、AAVカプシドは、AAVカプシドのVP1ドメインにおける少なくとも第2の外因性ポリペプチド配列をさらに含む。ある実施形態において、外因性ポリペプチド配列および第2の外因性ポリペプチド配列は、それぞれ独立して、AAVカプシドのループにある。ある実施形態において、外因性ポリペプチド配列および第2の外因性ポリペプチド配列は、それぞれ独立して、AAVカプシドのVP1ドメインのループ3および/またはループ4にある。
[0007](a)外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシド;および(b)導入遺伝子を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、複数の細胞と接触すると、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、前記複数の細胞における接触後において導入遺伝子の少なくとも3倍の発現の増加を有する、ベクターを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが、本明細書において提供される。ある実施形態において、外因性配列は、式1:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)を含むポリペプチドをコードし、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む。ある態様において、式1は、X5を含み、この場合、X5は、プロリン(P)またはRである。ある実施形態において、カプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せのカプシドである。ある実施形態において、カプシドは、AAV2を含む。ある態様において、カプシドは、少なくとも2つの血清型を含む。ある実施形態において、当該少なくとも2つの血清型は、AAV2およびAAV5、AAV2およびAAV6、AAV2およびAAV8、AAV2およびAAV9、AAV2およびAAV1、ならびにAAV2およびAAV12である。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む。ある実施形態において、式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、この場合、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、この場合、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);またはd)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む。ある実施形態において、式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、この場合、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む。ある実施形態において、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む。ある実施形態において、式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、式1は、表2のポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、VPはVP1である。ある実施形態において、VPはVP2である。ある実施形態において、VPはVP3である。ある実施形態において、少なくとも2つのループは、VP1ドメインのループ3およびループ4である。ある実施形態において、導入遺伝子は、眼用治療薬をコードする。ある実施形態において、眼用治療薬は、少なくとも網膜疾患の症状を減少させる、網膜疾患を処置する、または網膜疾患を排除するのに効果的である。ある実施形態において、眼用治療薬は、抗体もしくはその生物学的に活性な断片および生物製剤からなる群から選択される。ある実施形態において、治療薬は生物製剤であり、この場合、生物製剤は、リポタンパク質リパーゼ、レチノイドイソメロヒドロラーゼRPE65、または補体因子Hから選択されるポリペプチドを含む。ある実施形態において、治療薬は、抗体またはその生物学的に活性な断片であり、この場合、抗体またはその生物学的に活性な断片は、抗VEGF、抗VEGFL、抗トロンボスポンジン1、抗CD47、抗TNFアルファ、抗CD20、抗CD52、および抗CD11a、抗補体因子5および抗補体因子3から選択される。ある実施形態において、網膜疾患は、色盲、新生血管形成関連網膜障害、例えば、加齢黄斑変性症(AMD)、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、地図状萎縮(GA)、糖尿病性網膜症(DR)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、緑内障、バーデット・ビードル症候群、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症(LHON)、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性症、レフサム病、シュタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、遺伝性網膜疾患(IRD)、桿体錐体ジストロフィー、錐体桿体ジストロフィー、小口病、Malattia Leventinese(家族性優性ドルーゼン)、青色錐体一色型色覚異常、網膜静脈閉塞(RVO)、およびぶどう膜炎黄斑浮腫(UMO)などからなる群から選択される。ある実施形態において、網膜疾患は、AMDである。ある実施形態において、AMDは滲出型AMDである。ある実施形態において、AMDは萎縮型AMDである。ある実施形態において、ベクターは、Repをコードする配列をさらに含む。ある実施形態において、Repは、改変されており、この場合、改変は、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40の少なくとも1つにある。ある実施形態において、Repは、カプシドとは異なるAAV血清型である。ある実施形態において、VPはVP1である。ある実施形態において、VPはVP2である。ある実施形態において、VPはVP3である。ある実施形態において、発現の増加は、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍の増加を含む。ある実施形態において、改変されたカプシドは、配列番号28~配列番号47を含む配列に対して少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を含む。ある実施形態において、ベクターは、配列番号34の改変されたカプシドを含む。
[0008]改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドを含む操作されたアデノ随伴ウイルス(AAV)ビリオンが、本明細書において提供される。
[0009]複数のAAVビリオンを含む組成物も、本明細書において提供される。
[0010]ベクターを細胞にトランスフェクトすることによって生成された操作された細胞、または操作されたビリオンも、本明細書において提供される。
[0011]操作された細胞から単離された複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子が、本明細書において提供される。
[0012]単位剤形においてアデノ随伴ウイルス粒子を含む組成物が、本明細書において提供される。ある実施形態において、組成物は低温保存される。
[0013]a)改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド;b)ベクター;またはc)操作されたビリオンを含む容器が提供される。ある実施形態において、容器は、バイアル、注射器、または針である。ある実施形態において、容器は、眼送達のために構成される。
[0014]a)改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド;b)ベクター;またはc)操作されたビリオンを含む医薬組成物が提供される。ある実施形態において、医薬組成物は、単位剤形である。
[0015]複数の細胞をベクターまたは操作されたビリオンと接触させる工程を含む、操作された細胞を作製する方法も提供される。
[0016]表2の外因性配列を含む改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドが提供される。ある態様において、カプシドは、AAV1、AAV2、AAV5、AAV8、AAV9、およびその組合せからなる群から選択される血清型である。
[0017]改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドを作製する方法であって、表2の配列をコードするポリ核酸を、AAVカプシドをコードする配列に導入し、それにより、改変されたAAVカプシドを生成する工程を含む、方法が提供される。ある態様において、AAVカプシドは、AAV1、AAV2、AAV5、AAV8、AAV9、およびその組合せからなる群から選択される血清型である。
[0018]疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、外因性ポリペプチド配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、外因性ポリペプチド配列は、表2の配列を含む、方法が提供される。ある態様において、AAVベクターは、導入遺伝子を含む配列をさらに含む。
[0019]疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、(a)外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシド;および(b)導入遺伝子を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、ベクターが、複数の細胞と接触すると、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、複数の細胞におけるトランスフェクション後において導入遺伝子の少なくとも3倍の増加した発現を有する、方法が提供される。ある態様において、発現の増加は、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍の増加を含む。
[0020]疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、AAVカプシドのVPドメインにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、外因性ポリペプチド配列は、式1の配列:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)を含み、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む、方法も提供される。ある態様において、式1は、X5を含み、この場合、X5は、プロリン(P)またはRである。ある態様において、カプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せである。ある態様において、カプシドは、AAV2を含む。ある実施形態において、カプシドは、少なくとも2つの血清型を含む。ある実施形態において、当該少なくとも2つの血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、AAV12、およびAAV13から選択される。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む。ある実施形態において、式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、この場合、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む。ある実施形態において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、この場合、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);またはd)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)を含む。ある実施形態において、L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む。ある実施形態において、式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、この場合、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む。ある実施形態において、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む。ある実施形態において、式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、式1は、表2のポリペプチド配列を含む。ある実施形態において、投与する工程は、硝子体内注射、網膜下注射、マイクロインジェクション、または超眼注射によって行われる。ある実施形態において、投与する工程は、硝子体内注射によって行われる。ある実施形態において、疾患または状態は、眼疾患または状態である。ある実施形態において、疾患または状態は、非眼疾患または状態である。ある実施形態において、眼疾患または状態は、網膜疾患または状態である。ある実施形態において、眼疾患または状態は、色盲、新生血管形成関連網膜障害、例えば、加齢黄斑変性症(AMD)、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、地図状萎縮(GA)、糖尿病性網膜症(DR)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、緑内障、バーデット・ビードル症候群、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症(LHON)、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性症、レフサム病、シュタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、遺伝性網膜疾患(IRD)、桿体錐体ジストロフィー、錐体桿体ジストロフィー、小口病、Malattia Leventinese(家族性優性ドルーゼン)、青色錐体一色型色覚異常、網膜静脈閉塞(RVO)、およびぶどう膜炎黄斑浮腫(UMO)などからなる群から選択される。ある実施形態において、眼疾患または状態は、AMDである。ある実施形態において、AMDは滲出型AMDである。ある実施形態において、AMDは萎縮型AMDである。ある実施形態において、投与する工程は、少なくとも疾患もしくは状態の症状を減少させる、疾患もしくは状態を処置する、および/または疾患もしくは状態を排除するのに十分である。ある実施形態において、ベクターは、治療ポリペプチドをコードする導入遺伝子をさらに含む。ある実施形態において、治療薬は、抗体もしくはその生物学的に活性な断片または生物製剤からなる群から選択される。ある実施形態において、治療薬は生物製剤であり、この場合、生物製剤は、リポタンパク質リパーゼ、レチノイドイソメロヒドロラーゼRPE65、補体因子Hから選択されるポリペプチドを含む。ある実施形態において、治療薬は、抗体またはその生物学的に活性な断片であり、この場合、抗体またはその生物学的に活性な断片は、抗VEGF、抗VEGFL、抗トロンボスポンジン1、抗CD47、抗TNFアルファ、抗CD20、抗CD52、および抗CD11aから選択される。ある実施形態において、投与する工程の前に、対象は、遺伝子検査を受ける。ある実施形態において、遺伝子検査は、RPE65、CRB1、AIPL1、CFH、またはRPGRIPから選択される遺伝子における変異を検出する。ある実施形態において、投与する工程は、約1.0×109vg、1.0×1010、1.0×1011vg、3.0×1011vg、6×1011vg、8.0×1011vg、1.0×1012vg、1.0×1013vg、1.0×1014vg、または1.0×1015vgのベクターの投薬量を送達する工程を含む。ある実施形態において、投与する工程は反復される。ある実施形態において、投与する工程は、1日2回、1日おき、1週間あたり2回、隔月、3カ月ごと、1カ月あたり1回、1カ月おき、半年ごと、毎年、または年2回実施される。ある実施形態において、当該方法は、さらに、二次療法を投与する工程を含む。ある実施形態において、VPはVP1を含む。ある実施形態において、VPはVP2を含む。ある実施形態において、VPはVP3を含む。
[0021]参照による組み入れ
本明細書において言及した全ての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み入れられることが具体的かつ個別的に示されるのと同程度に、参照により本明細書に組み入れられるものとする。
本明細書において言及した全ての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み入れられることが具体的かつ個別的に示されるのと同程度に、参照により本明細書に組み入れられるものとする。
[0022]本開示の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲における詳細と共に、示される。本開示の特徴および利点のより良い理解は、本開示の原理が利用される実例的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することにより得られ、その図面は以下である:
[0043]以下の説明および実施例は、本発明の実施形態を詳細に例示するものである。本発明は、本明細書において説明される特定の実施形態に限定されるものではなく、したがって変更することができることは理解すべきである。当業者は、本発明の様々な変更例および修正例が存在し、それらは本発明の範囲内に包含されることを認識するであろう。
[0044]定義
用語「AAV」、「AAVコンストラクト」、または「組換えAAV」、または「AAV」は、公知の血清型のいずれかのアデノ随伴ウイルス、例えば、AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、AAV-13、もしくはscAAV、rh10、キメラもしくはハイブリッドAAV、またはそれらの任意の組合せ、誘導体、またはバリアントなどを意味する。AAVは、小さな非エンベロープ一本鎖DNAウイルスである。それらは、非病原性パルボウイルスであり、複製のために、ヘルパーウイルス、例えば、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、およびCMVなどを必要とし得る。野生型AAVは、一般住民において一般的であり、任意の公知の病理にも関連しない。ハイブリッドAAVは、AAV血清型のカプシドタンパク質と別のAAV血清型由来のゲノム物質とを含むAAVである。キメラAAVは、2つ以上のAAV血清型に由来する遺伝子配列および/またはタンパク質配列を含み、それら2つ以上のAAV血清型の遺伝子配列に対してなされた変異を含み得る。例示的なキメラAAVは、キメラAAVカプシド、例えば、2つ以上のAAV血清型に由来するアミノ酸の1つまたは複数の領域を有するカプシドタンパク質を含み得る。AAVバリアントは、その親AAVと比較して、そのゲノムまたはタンパク質における1つまたは複数のアミノ酸変異を含むAAV、例えば、その親AAVと比較して、そのカプシドタンパク質における1つまたは複数のアミノ酸変異を含むAAVである。AAVは、本明細書に使用される場合、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、霊長類AAV、非霊長類AAV、およびヒツジAAVを包含し、この場合、霊長類AAVは、非霊長類に感染するAAVを意味し、非霊長類AAVは、非霊長類動物に感染するAAV、例えば、鳥類に感染するトリAAVなどを意味する。いくつかの場合において、野生型AAVは、repおよびcap遺伝子を含み、この場合、rep遺伝子は、ウイルス複製に必要であり、cap遺伝子は、カプシドタンパク質の合成に必要である。本明細書において使用される場合、用語「組換えAAV」および「rAAV」は、交換可能である。
用語「AAV」、「AAVコンストラクト」、または「組換えAAV」、または「AAV」は、公知の血清型のいずれかのアデノ随伴ウイルス、例えば、AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAV-8、AAV-9、AAV-10、AAV-11、AAV-12、AAV-13、もしくはscAAV、rh10、キメラもしくはハイブリッドAAV、またはそれらの任意の組合せ、誘導体、またはバリアントなどを意味する。AAVは、小さな非エンベロープ一本鎖DNAウイルスである。それらは、非病原性パルボウイルスであり、複製のために、ヘルパーウイルス、例えば、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、およびCMVなどを必要とし得る。野生型AAVは、一般住民において一般的であり、任意の公知の病理にも関連しない。ハイブリッドAAVは、AAV血清型のカプシドタンパク質と別のAAV血清型由来のゲノム物質とを含むAAVである。キメラAAVは、2つ以上のAAV血清型に由来する遺伝子配列および/またはタンパク質配列を含み、それら2つ以上のAAV血清型の遺伝子配列に対してなされた変異を含み得る。例示的なキメラAAVは、キメラAAVカプシド、例えば、2つ以上のAAV血清型に由来するアミノ酸の1つまたは複数の領域を有するカプシドタンパク質を含み得る。AAVバリアントは、その親AAVと比較して、そのゲノムまたはタンパク質における1つまたは複数のアミノ酸変異を含むAAV、例えば、その親AAVと比較して、そのカプシドタンパク質における1つまたは複数のアミノ酸変異を含むAAVである。AAVは、本明細書に使用される場合、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、霊長類AAV、非霊長類AAV、およびヒツジAAVを包含し、この場合、霊長類AAVは、非霊長類に感染するAAVを意味し、非霊長類AAVは、非霊長類動物に感染するAAV、例えば、鳥類に感染するトリAAVなどを意味する。いくつかの場合において、野生型AAVは、repおよびcap遺伝子を含み、この場合、rep遺伝子は、ウイルス複製に必要であり、cap遺伝子は、カプシドタンパク質の合成に必要である。本明細書において使用される場合、用語「組換えAAV」および「rAAV」は、交換可能である。
[0045]用語「組換えAAVベクター」または「AAVベクター」または「AAVベクター」は、上記において言及したAAV血清型のいずれかに由来するベクターを意味する。いくつかの場合において、AAVベクターは、全部または一部が除去されたAAV野生型遺伝子の1つまたは複数、例えば、repおよび/またはcap遺伝子などを含み得るが、遺伝子療法のためのAAVウイルスのパッケージングおよび使用に必要である機能的エレメントを含む。例えば、オープンリーディングフレームまたはクローニングされた外因性配列に隣接する機能的逆方向末端反復配列またはITR配列は、AAVビリオンの複製およびパッケージングにとって重要であることが公知であるが、ITR配列は、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失、または置換など、野生型ヌクレオチド配列から改変することができ、それにより、当該AAVは、本明細書において説明される実施形態のための使用、例えば、遺伝子療法または遺伝子送達システムなどにとって好適である。いくつかの態様において、自己相補的ベクター(sc)、例えば、自己相補的AAVベクターなどを使用することができ、それは、参照により本明細書に組み入れられるWu, Hum Gene Ther. 2007, 18(2):171~82に記載されるように、ウイルス性第2鎖DNA合成のための要件を回避することができ、導入遺伝子タンパク質の発現のより高い割合をもたらし得る。いくつかの態様において、AAVベクターは、最適な血清型、プロモーター、および導入遺伝子の選択を可能にするように生成することができる。いくつかの場合において、ベクターは、標的ベクター、あるいは選択的に免疫細胞に結合または感染する改変されたベクターであり得る。
[0046]用語「AAVビリオン」または「AAVビリオン」は、本明細書において説明されるようなAAVベクターをカプシドで包んだ少なくとも1つのAAVカプシドタンパク質を含むカプシドを含むウイルス粒子を意味し、この場合、ベクターは、いくつかの実施形態において、非相同ポリヌクレオチド配列または導入遺伝子をさらに含み得る。ビリオンは、操作されたビリオンであり得る。
[0047]本明細書において使用される場合、用語「約(about)」ならびに参照値およびその文法的同等物との関連におけるその文法的同等物は、その値からプラスまたはマイナス10%の範囲の値を包含し得る。例えば、「約10」の量は、9~11の量を包含する。参考値との関連において、用語「約(about)」は、その値からプラスまたはマイナス10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、または1%の範囲の値も含み得る。
[0048]用語「対象」、「宿主」、「個体」、および「患者」は、動物、典型的には哺乳動物を意味するために、本明細書において相互互換的に使用される。任意の好適な哺乳動物は、本明細書において説明される組成物(例えば、操作されたガイドRNAなど)を投与することができ、または本明細書において説明される方法によって処置することができる。対象は、脊椎動物または無脊椎動物であり得る。対象は、実験室動物であり得る。哺乳動物の非限定的な例としては、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、類人猿、テナガザル、チンパンジー、オランウータン、モンキー、マカクサルなど)、家畜(例えば、イヌおよびネコ)、農場動物(例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ)、および実験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)が挙げられる。いくつかの実施形態において、哺乳動物はヒトである。哺乳動物は、任意の年齢または任意の発育段階(例えば、成人、十代、小児、幼児、または子宮内の哺乳動物)であり得る。哺乳動物は、雄または雌であり得る。いくつかの実施形態において、対象はヒトである。対象は、患者であり得る。対象は、疾患を患い得る。対象は、疾患の症状を示し得る。対象は、疾患の症状を示さないが依然として疾患を有している場合もある。対象は、介護人の医療介護下にあり得る(例えば、対象は、入院して、医師によって処置される)。
[0049]用語「タンパク質」、「ペプチド」、および「ポリペプチド」は、相互互換的に使用され、それらの最も広い意味において、2つ以上のサブユニットアミノ酸の化合物、アミノ酸アナログ、またはペプチドミメティックスを意味するために使用される。この用語は、改変;例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または任意の他の操作、例えば、標識成分とのコンジュゲーションなどをなされているアミノ酸ポリマーも包含する。本明細書において使用される場合、用語「アミノ酸」は、天然および/または非天然または合成アミノ酸のいずれか、例えば、グリシンおよびD体もしくはL体の両方の光学異性体、ならびにアミノ酸アナログ、ならびにペプチドミメティックスなどを意味する。サブユニットは、ペプチド結合によって結合され得る。別の実施形態において、サブユニットは、他の結合、例えば、エステル、エーテルなどによって結合され得る。タンパク質またはペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含まなければならず、タンパク質の配列またはペプチドの配列を含み得るアミノ酸の最大数に制限はない。本明細書において使用される場合、用語「アミノ酸」は、天然および/または非天然または合成アミノ酸のいずれか、例えば、グリシンならびにD体およびL体の両方の光学異性体、アミノ酸アナログ、ならびにペプチドミメティックスなどを意味する。本明細書において使用される場合、用語「融合タンパク質」は、2つ以上の天然に存在するタンパク質または組換えによって産生されたタンパク質に由来するドメインで構成されたタンパク質を意味し、この場合、概して、各ドメインは、異なる機能を果たす。これに関して、用語「リンカー」は、任意選択で、融合タンパク質ドメインのコンフォメーションを保存するため、および/またはそれぞれの機能を妨げ得る融合タンパク質ドメインの間の好ましくない相互作用を防ぐために、これらのドメインを一緒に連結させるために使用されるタンパク質断片を意味する。
[0050]ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、別のポリヌクレオチドまたはポリペプチドに対してある特定のパーセント「配列同一性」を有し、それは、アラインした場合に、2つの配列を比較したときに塩基またはアミノ酸のパーセンテージが同じであることを意味する。配列類似性は、いくつかの異なる方式において特定することができる。配列同一性を特定するために、方法およびコンピュータプログラム、例えば、ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/のワールドワイドウェブ上で利用可能なBLASTなどを使用して配列をアラインすることができる。別のアラインメントアルゴリズムは、Oxford Molecular Group, Inc.の全額出資子会社である、Genetics Computing Group (GCG)(マディソン、ウィスコンシン州、米国)のパッケージにおいて利用可能なFASTAである。アラインメントのための他の技術は、Enzymology, vol. 266: Computer Methods for Macromolecular Sequence Analysis (1996), ed. Doolittle, Academic Press, Inc., a division of Harcourt Brace & Co., San Diego, Calif., USAにおける方法に記載されている。特に関心を持たれているのは、配列のギャップを許容するアラインメントプログラムである。Smith-Watermanは、配列アラインメントにおけるギャップを許容するタイプのアルゴリズムの1つである。Meth. Mol. Biol. 70: 173~187 (1997)を参照されたい。さらに、Needleman and Wunschアラインメントを使用するGAPプログラムも、配列をアラインするために利用することができる。J. Mol. Biol. 48: 443~453 (1970)を参照されたい。
[0051]概要
改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド含有組成物ならびにその使用方法が、本明細書において提供される。改変されたAAVカプシドは、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、外因性配列を含み得る。外因性配列は、外因性ポリペプチド配列を意味することができる。AAVカプシドは、それらを付与するように改変することができ、それらを利用する任意の組成物および/または方法は機能性を向上させ、それにより、結果として、特に眼用使用のための、より良好な治療薬をもたらす。
改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド含有組成物ならびにその使用方法が、本明細書において提供される。改変されたAAVカプシドは、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、外因性配列を含み得る。外因性配列は、外因性ポリペプチド配列を意味することができる。AAVカプシドは、それらを付与するように改変することができ、それらを利用する任意の組成物および/または方法は機能性を向上させ、それにより、結果として、特に眼用使用のための、より良好な治療薬をもたらす。
[0052]AAV野生型(WT)ゲノムは、少なくとも3つの遺伝子:rep、cap、およびXを含む。X遺伝子は、1999年に最初に説明され、ゲノムの3’末端に位置され(AAV2のヌクレオチド3929~4393)、ならびに、ゲノム複製において支持的機能を有するタンパク質をコードすると考えられる。repおよびcapに対するさらなる詳しい情報は入手可能である。rep遺伝子は、AAV WTゲノムの前半に位置され、ウイルス性転写制御および複製ならびに新たに産生された予めアセンブルされているカプシド内へのウイルスゲノムのパッケージングのために必要な非構造タンパク質(Repタンパク質)のファミリーをコードする。AAVゲノムの後半は、cap遺伝子を含み、それは、ウイルスタンパク質(VP)VP1、VP2、およびVP3、ならびにアセンブリー活性化タンパク質(AAP)をコードする。カプシドモノマーである全てのVPの転写は、単一のプロモーター(AAV2の場合はp40)によって制御され、結果として単一のmRNAを生じる。スプライシング(VP1)および珍しい翻訳開始コドン(VP2)は、VP3と比較してVP1およびVP2の存在がおよそ10倍低い原因である。予想されるように、単一遺伝子によってコードされる場合、AAV VPは、それらのアミノ酸の大部分を共有する。詳細には、VP3配列全体は、VP2およびVP1内に含まれ(「共通VP3領域」)、ならびに、VP2およびVP1は、およそ65のアミノ酸も共有する(「共通VP1/VP2領域」)。VP1のみが、そのN末端にユニーク配列を含む(およそ138のアミノ酸、VP1ユニーク)。AAPは、2010年に、代替のcap ORFにおいてコードされた23kDタンパク質として特定された。それは、新たに産生されたVPタンパク質を安定化するため、および細胞質から細胞核内と輸送するために使用される。興味深いことに、AAV血清型1~3、6~9、およびrh10は、AAPの不在下においてカプシドを産生しないが、低分子量だが検出可能なカプシドの産生は、AAV4およびAAV5において報告されている。
[0053]ある態様において、AAVは、改変を含み得る。改変は、rep、cap、および/またはAAVのポリペプチド配列をコードするXの改変であり得る。いくつかの場合において、改変は、capポリペプチドの改変であり得る。capポリペプチドは、VPドメインの任意の1つ、例えば、VP1、VP2、および/またはVP3において改変され得る。いくつかの場合において、VP1は、改変されている。いくつかの場合において、VP2は、改変されている。いくつかの場合において、VP3は、改変されている。いくつかの態様において、VPドメインの2つまたは全ては改変することができる。いくつかの場合において、VP1およびVP2は、改変されている。いくつかの場合において、VP1およびVP3は、改変されている。さらに、VP2およびVP3は、改変することができ、あるいは、VP1、VP2、およびVP3は、改変されている。他の組合せ、例えば、RepおよびCap、CapおよびX、RepおよびX、ならびに/あるいはRep、Cap、およびXにおける改変などが想定される。例えば、Repおよび/またはX改変と併せて前述のVP改変の任意の1つなど、ドメインの任意の組合せを改変することができる。いくつかの場合において、RepならびにVP1および/またはVP2は、改変されている。いくつかの態様において、主題のRepは改変されている。rep改変は、本明細書において提供される改変を含み得、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40の少なくとも1つに存し得る。いくつかの場合において、Repは、主題のカプシドとは異なるAAV血清型である。
[0054]いくつかの場合において、改変は、AAVカプシドの改変である。AAV血清型のカプシドは、VP3のおよそ50のコピー、VP2の5つのコピー、およびVP1の5つのコピーによって、60のVPモノマーからアセンブルされる。トポロジー的に突き出したカプシド表面構造は、細孔であるか、あるいは各五回対称軸における「チャネル様構造」、各二回対称軸における窪み、ならびに、各三回対称軸を囲む3つの突出である。細孔は、カプシド内部と外部との間の交換を可能にする。各二回軸においてより正確なフロアである窪みは、ウイルス性カプシドの最も薄い部分である。三回軸の周りの突出は、9つのいわゆる可変部(VR)のうち5つを抱える。詳細には、VR-IV、-V、および-VIIIは、突出の先端においてループ(ループ1~4)を形成し、その一方で、VR-VIおよび-VIIは、それらの塩基において見出される。VRは、血清型の間で異なり、抗体と受容体との結合における血清型特異的変形例の原因となる。それらの露出した位置および受容体結合におけるそれらの機能により、突出のVR形成ループは、AAV向性(細胞表面ターゲッティング)を再方向付けまたは拡張することを目的としたカプシド改変のための理想的な位置である。再方向付けされた向性(ベクター再ターゲッティング)は、例えば、部位特異的変異誘発によって、天然の受容体結合の切断を、新規の非天然AAV受容体によって形質導入を調整するリガンドの挿入と組み合わせるが、向性拡張を伴うAAVベクターは、それらの天然受容体結合能力を維持しつつ余分な受容体によって細胞を形質導入する能力を得る。
[0055]いくつかの態様において、AAVカプシドの改変は、外因性ポリペプチド配列の挿入を意味し得る。他の態様において、改変は、ポリペプチド配列における欠失を意味し得る。改変は、ポリペプチド配列における少なくとも1つのカノニカルまたは非カノニカルアミノ酸残基の改変も意味し得る。
[0056]挿入は、少なくとも1つの外因性アミノ酸残基をAAVカプシドをコードする配列に挿入することを含み得る。アミノ酸は、カノニカルアミノ酸または非カノニカルアミノ酸を意味し得る。任意の数のアミノ酸残基を挿入することができる。いくつかの場合において、挿入部位は、AAVカプシドタンパク質のGHループまたはループIV、例えば、AAVカプシドタンパク質のGHループまたはループIVの溶媒アクセス可能な部分であり得る。AAVカプシドのGHループ/ループIVについては、van Vlietら (2006) Mol. Ther. 14:809;Padronら (2005) J. Virol. 79:5047;およびShenら (2007) Mol. Ther. 15:1955を参照されたい。
[0057]いくつかの場合において、改変は、式1の配列:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)を含む外因性ポリペプチド配列の挿入を含む。
[0058]いくつかの場合において、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)である。いくつかの場合において、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)である。いくつかの場合において、X2は、V、I、L、またはMであり、この場合、X3は、E、S、またはQである。いくつかの場合において、X4は、K、R、E、またはAである。いくつかの場合において、式1は、さらに、X5を含む。X5は、プロリン(P)またはRであり得る。
[0059]いくつかの場合において、式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む。いくつかの場合において、式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)および/またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)である。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)および/またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101)、L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102)、L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103)、および/またはL-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む。
[0060]いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、式1の配列を含む。いくつかの場合において、式Iの配列は、表2の配列と少なくとも60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、または最高で約100%の同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、残基に対して0~2の改変を有する表2のうちの1つである。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、配列番号13と少なくとも90%、95%、97%、または最高で約99%の配列同一性を有する配列を含む。いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、配列番号13または配列番号13に対して0~2の置換を有するポリペプチドを含む。
[0061]いくつかの場合において、外因性ポリペプチドの少なくとも2つ、例えば、式1によって説明されるものなどが、本明細書において提供されるAAVのカプシド配列中に挿入される。当該少なくとも2つの外因性ポリペプチドは、同じ位置または異なる位置に挿入することができる。ある態様において、表2において提供される外因性ポリペプチド配列の任意の1つは、改変されたAAVカプシドを生成するために、非改変AAVカプシド配列、例えば、表1において提供される野生型配列などに挿入することができる。
[0062]同様に、欠失は、AAVカプシドをコードする配列における少なくとも1つのアミノ酸残基を除去することを含み得る。任意の数のアミノ酸を除去することができる。
[0063]いくつかの場合において、少なくとも、または最大で:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または最高で約50の外因性アミノ酸残基を、AAVカプシドをコードするポリペプチド配列において挿入および/または除去することができる。いくつかの場合において、少なくとも、または最大で:外因性アミノ酸残基の1~5、5~10、10~15、15~20、またはそれらの組合せを、AAVカプシドをコードするポリペプチド配列において挿入および/または除去することができる。いくつかの場合において、対応する非改変AAVカプシドタンパク質と比べて、約5または最大で約5から約11のアミノ酸が、カプシドタンパク質のGHループまたはループIVにおける挿入部位に挿入される。例えば、挿入部位は、AAV2のアミノ酸587と588の間、または別のAAV血清型のカプシドサブユニットにおける対応する位置であり得る。挿入部位587~588は、AAV2カプシドタンパク質に基づいていることは留意されるべきである。約5から約11のアミノ酸は、AAV2以外のAAV血清型(例えば、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9など)における対応する部位に挿入することができる。
[0064]いくつかの実施形態において、挿入部位は、任意のAAV血清型のVP1のアミノ酸570~614の間に位置される2つの隣接するアミノ酸の間の単一の挿入部位であり、例えば、挿入部位は、任意のAAV血清型またはバリアントのVP1のアミノ酸570~610、アミノ酸580~600、アミノ酸570~575、アミノ酸575~580、アミノ酸580~585、アミノ酸585~590、アミノ酸590~600、またはアミノ酸600~614に位置される2つの隣接するアミノ酸の間である。例えば、挿入部位は、アミノ酸580から581、アミノ酸581から582、アミノ酸583から584、アミノ酸584から585、アミノ酸585から586、アミノ酸586から587、アミノ酸587から588、アミノ酸588から589、またはアミノ酸589から590の間であり得る。挿入部位は、アミノ酸575から576、アミノ酸576から577、アミノ酸577から578、アミノ酸578から579、またはアミノ酸579から580の間であり得る。挿入部位は、アミノ酸590から591、アミノ酸591から592、アミノ酸592から593、アミノ酸593から594、アミノ酸594から595、アミノ酸595から596、アミノ酸596から597、アミノ酸597から598、アミノ酸598から599、またはアミノ酸599から600の間であり得る。
[0065]いくつかの態様において、挿入部位は、AAV2のアミノ酸587から588の間、AAV1のアミノ酸590から591の間、AAV5のアミノ酸575から576の間、AAV6のアミノ酸590から591の間、AAV7のアミノ酸589から590の間、AAV8のアミノ酸590から591の間、AAV9のアミノ酸588から589の間、またはAAV10のアミノ酸588から589の間であり得る。
[0066]別の例として、挿入部位は、表1に示されるように、AAVカプシドタンパク質のアミノ酸450から460の間であり得る。例えば、挿入部位は、AAV2のアミノ酸453(例えば、N末端に直接隣接して)、AAV1のアミノ酸454、AAV6のアミノ酸454、AAV7のアミノ酸456、AAV8のアミノ酸456、AAV9のアミノ酸454、またはAAV10のアミノ酸456であり得る。
[0067]いくつかの実施形態において、主題のカプシドタンパク質は、表1において説明されるアミノ酸配列と少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むGHループを含む。当業者は、様々なAAV血清型のカプシドタンパク質のアミノ酸配列との比較に基づいて、「AAV2のアミノ酸587~588に対応する」挿入部位が、任意の所定のAAV血清型のカプシドタンパク質にあるであろうことを知っているだろう。
[0068]いくつかの場合において、外因性ポリペプチドは、表2または式1の例示的なポリペプチドの任意の1つのアミノ末端および/またはカルボキシル末端に、0~4のスペーサーアミノ酸(Y1~Y4)を有し得る。好適なスペーサーアミノ酸としては、これらに限定されるわけではないが、ロイシン、アラニン、グリシン、および/またはセリンが挙げられる。
[0069]AAVカプシドの改変は、ポリペプチド配列における少なくとも1つのアミノ酸残基の改変を含み得る。いくつかの場合において、改変は、本明細書において説明されるように、任意のAAVカプシド位置においてなすことができ、任意の数の改変を含み得る。いくつかの場合において、改変は、変異を含み得る。変異は、点変異、ミスセンス変異、ナンセンス変異、欠失、重複、フレームシフト、および/または反復伸長を含み得る。
[0070]ある態様において、アミノ酸は、非極性の脂肪族残基、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、またはプロリンなどであり得る。ある態様において、アミノ酸残基は、芳香族であり、フェニルアラニン、チロシン、またはトリプトファンである。ある態様において、アミノ酸残基は、極性で、非帯電であり、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、アスパラギン、またはグルタミンである。ある態様において、アミノ酸は、正に帯電しており、リシン、アルギニン、またはヒスチジンである。ある態様において、アミノ酸は、負に帯電しており、アスパルテートまたはグルタメートである。
[0071]いくつかの場合において、変異は、点変異である。点変異は、帯電したアミノ酸残基から極性または非極性アミノ酸残基への変化を含む。いくつかの場合において、帯電したアミノ酸は、正に帯電している。いくつかの場合において、帯電したアミノ酸は、負に帯電している。
[0072]点変異は、保存的変異であり得る。保存的変異の非限定的な例は、非極性脂肪族アミノ酸から非極性脂肪族アミノ酸、極性アミノ酸から極性アミノ酸、正に帯電したアミノ酸から正に帯電したアミノ酸、負に帯電したアミノ酸から負に帯電したアミノ酸、および芳香族アミノ酸から芳香族アミノ酸を含む。例えば、20の天然に存在するアミノ酸は、同様の特性を共有し得る。脂肪族アミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、またはイソロイシンであり得る。ヒドロキシルまたは硫黄/セレン含有アミノ酸は、セリン、システイン、セレノシステイン、トレオニン、またはメチオニンであり得る。環状アミノ酸は、プロリンであり得る。芳香族アミノ酸は、フェニルアラニン、チロシン、またはトリプトファンであり得る。塩基性アミノ酸は、ヒスチジン、リシン、およびアルギニンであり得る。酸性アミノ酸は、アスパルテート、グルタメート、アスパラギン、またはグルタミンであり得る。保存的変異は、セリンからグリシン、セリンからアラニン、セリンからセリン、セリンからトレオニン、セリンからプロリンであり得る。保存的変異は、アルギニンからアスパラギン、アルギニンからリシン、アルギニンからグルタミン、アルギニンからアルギニン、アルギニンからヒスチジンであり得る。保存的変異は、ロイシンからフェニルアラニン、ロイシンからイソロイシン、ロイシンからバリン、ロイシンからロイシン、ロイシンからメチオニンであり得る。保存的変異は、プロリンからグリシン、プロリンからアラニン、プロリンからセリン、プロリンからトレオニン、プロリンからプロリンであり得る。保存的変異は、トレオニンからグリシン、トレオニンからアラニン、トレオニンからセリン、トレオニンからトレオニン、トレオニンからプロリンであり得る。保存的変異は、アラニンからグリシン、アラニンからトレオニン、アラニンからプロリン、アラニンからアラニン、アラニンからセリンであり得る。保存的変異は、バリンからメチオニン、バリンからフェニルアラニン、バリンからイソロイシン、バリンからロイシン、バリンからバリンであり得る。保存的変異は、グリシンからアラニン、グリシンからトレオニン、グリシンからプロリン、グリシンからセリン、グリシンからグリシンであり得る。保存的変異は、イソロイシンからフェニルアラニン、イソロイシンからイソロイシン、イソロイシンからバリン、イソロイシンからロイシン、イソロイシンからメチオニンであり得る。保存的変異は、フェニルアラニンからトリプトファン、フェニルアラニンからフェニルアラニン、フェニルアラニンからチロシンであり得る。保存的変異は、チロシンからトリプトファン、チロシンからフェニルアラニン、チロシンからチロシンであり得る。保存的変異は、システインからセリン、システインからトレオニン、システインからシステインであり得る。保存的変異は、ヒスチジンからアスパラギン、ヒスチジンからリシン、ヒスチジンからグルタミン、ヒスチジンからアルギニン、ヒスチジンからヒスチジンであり得る。保存的変異は、グルタミンからグルタミン酸、グルタミンからアスパラギン、グルタミンからアスパラギン酸、グルタミンからグルタミンであり得る。保存的変異は、アスパラギンからグルタミン酸、アスパラギンからアスパラギン、アスパラギンからアスパラギン酸、アスパラギンからグルタミンであり得る。保存的変異は、リシンからアスパラギン、リシンからリシン、リシンからグルタミン、リシンからアルギニン、リシンからヒスチジンであり得る。保存的変異は、アスパラギン酸からグルタミン酸、アスパラギン酸からアスパラギン、アスパラギン酸からアスパラギン酸、アスパラギン酸からグルタミンであり得る。保存的変異は、グルタミンからグルタミン、グルタミンからアスパラギン、グルタミンからアスパラギン酸、グルタミンからグルタミンであり得る。保存的変異は、メチオニンからフェニルアラニン、メチオニンからイソロイシン、メチオニンからバリン、メチオニンからロイシン、メチオニンからメチオニンであり得る。保存的変異は、トリプトファンからトリプトファン、トリプトファンからフェニルアラニン、トリプトファンからチロシンであり得る。
[0073]さらなるアミノ酸変異の非限定的な例は、AからR、AからN、AからD、AからC、AからQ、AからE、AからG、AからH、AからI、AからL、AからK、AからM、AからF、AからP、AからS、AからT、AからW、AからY、AからV、RからN、RからD、RからC、RからQ、RからE、RからG、RからH、RからI、RからL、RからK、RからM、RからF、RからP、RからS、RからT、RからW、RからY、RからV、NからD、NからC、NからQ、NからE、NからG、NからH、NからI、NからL、NからK、NからM、NからF、NからP、NからS、NからT、NからW、NからY、NからV、DからC、DからQ、DからE、DからG、DからH、DからI、DからL、DからK、DからM、DからF、DからP、DからS、DからT、DからW、DからY、DからV、CからQ、CからE、CからG、CからH、CからI、CからL、CからK、CからM、CからF、CからP、CからS、CからT、CからW、CからY、CからV、QからE、QからG、QからH、QからI、QからL、QからK、QからM、QからF、QからP、QからS、QからT、QからW、QからY、QからV、EからG、EからH、EからI、EからL、EからK、EからM、EからF、EからP、EからS、EからT、EからW、EからY、EからV、GからH、GからI、GからL、GからK、GからM、GからF、GからP、GからS、GからT、GからW、GからY、GからV、HからI、HからL、HからK、HからM、HからF、HからP、HからS、HからT、HからW、HからY、HからV、IからL、IからK、IからM、IからF、IからP、IからS、IからT、IからW、IからY、IからV、LからK、LからM、LからF、LからP、LからS、LからT、LからW、LからY、LからV、KからM、KからF、KからP、KからS、KからT、KからW、KからY、KからV、MからF、MからP、MからS、MからT、MからW、MからY、MからV、FからP、FからS、FからT、FからW、FからY、FからV、PからS、PからT、PからW、PからY、PからV、SからT、SからW、SからY、SからV、TからW、TからY、TからV、WからY、WからV、YからVならびに前に説明した変異のいずれかの逆であり得る。
[0074]前述の改変、挿入、欠失、および/または変異のいずれも、AAV配列における任意の残基においてなすことができる。配列は、カプシド配列であり得る。他の場合において、配列は、カプシド配列ではなく、むしろRep配列および/またはX配列であってもよい。配列は、前に説明したVP1、VP2、および/またはVP3にあり得る。いくつかの場合において、配列の改変は、カプシド配列のループ、例えば、ループ3および/またはループ4などの改変である。いくつかの場合において、改変は、表1の配列の残基の改変である。
[0075]
[0076]いくつかの場合において、改変、例えば、挿入、欠失、および/または変異などは、表1のカプシドポリペプチド配列の残基の改変である。いくつかの場合において、改変は、1~100、100~200、200~300、300~400、400~500、500~600、600~700、700~800、またはそれらの組合せである。いくつかの場合において、改変は、位置200~300、300~400、400~500、500~600、またはそれらの組合せにおける残基においてなされる。いくつかの場合において、改変は、位置300~500またはそれらの組合せにおける残基においてなされる。ある態様において、挿入部位は、AAVカプシドタンパク質のGHループまたはループIV、例えば、AAVカプシドタンパク質のGHループまたはループIVの溶媒アクセス可能な部分である。GHループについては、例えば、van Vlietら (2006) Mol. Ther. 14:809;Padronら (2005) J. Virol. 79:5047;およびShenら (2007) Mol. Ther. 15:1955を参照されたい。例えば、挿入部位は、AAV2のアミノ酸570~611内、AAV1のアミノ酸571~612内、AAV5のアミノ酸560~601内、AAV6のアミノ酸571~612内、AAV7のアミノ酸572~613内、AAV8のアミノ酸573~614内、AAV9のアミノ酸571~612内、またはAAV10のアミノ酸573~614内である。
[0077]例えば、挿入部位は、AAV2のアミノ酸587から588の間、AAV1のアミノ酸590から591の間、AAV5のアミノ酸575から576の間、AAV6のアミノ酸590から591の間、AAV7のアミノ酸589から590の間、AAV8のアミノ酸590から591の間、AAV9のアミノ酸588から589の間、またはAAV10のアミノ酸589から590の間であり得る。いくつかの場合において、改変は、AAV2の位置452、453、466、467、468、471、585、586、587、および/または588において行われる。いくつかの場合において、改変は、AAV2の位置452または453において行われる。いくつかの場合において、改変は、AAV2の位置587または588において行われる。いくつかの場合において、改変は、配列番号1の位置452、453、466、467、468、471、585、586、587、および/または588における挿入である。いくつかの場合において、改変は、変異であり、変異は、配列番号1のR585AまたはR588Aである。
[0078]いくつかの実施形態において、主題の改変されたAAVカプシドは、対応する非改変AAVカプシドタンパク質と比べて、ループ(ループ3および/または4)における約5のアミノ酸から約11のアミノ酸の挿入以外の、任意の他のアミノ酸改変である変異、置換、挿入、または欠失を含まない。他の実施形態において、主題のバリアントAAVカプシドは、非改変AAVカプシドタンパク質と比べてループ3および/またはループ4における約5から約11のアミノ酸の挿入に加えて、非改変AAVカプシドタンパク質と比較して、1から約25のアミノ酸の挿入、欠失、または置換を含む。ある実施形態において、主題のAAVビリオンカプシドは、対応する親AAVカプシドタンパク質と比べてGHループまたはループIVにおける約7から約10のアミノ酸の挿入以外の、任意の他のアミノ酸の置換、挿入、または欠失を含まない。他の実施形態において、主題のAAVビリオンカプシドは、対応する親AAVカプシドタンパク質と比べてGHループまたはループIVにおける約7から約10のアミノ酸の挿入に加えて、親AAVカプシドタンパク質と比較して1から約25のアミノ酸の挿入、欠失、または置換を含む。例えば、いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンカプシドは、対応する親AAVカプシドタンパク質と比べてGHループまたはループIVにおける約7から約10のアミノ酸の挿入に加えて、親AAVカプシドタンパク質と比較して、1から約5、約5から約10、約10から約15、約15から約20、または約20から約25のアミノ酸の挿入、欠失、または置換を含む。
[0079]いくつかの場合において、キメラAAVカプシドが、本明細書において提供される。キメラカプシドは、少なくとも2つのAAV血清型に由来するポリペプチド配列を含む。キメラカプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、および/またはAAV13から選択される配列のミックスを含み得る。いくつかの場合において、キメラ血清型は、VP1、VP2、および/またはVP3の間において異なっている。いくつかの場合において、キメラカプシドは、AAV4およびAAV6、AAV5およびAAV6、AAV11およびAAV6、AAV12およびAAV6、ならびにそれらの任意の組合せから選択される少なくとも2つの血清型に由来する配列を含む。いくつかの場合において、第1のAAV血清型は、AAV4であり得、第2の血清型は、AAV6であり得る。いくつかの場合において、キメラAAVベクターの第1のAAV血清型および第2のAAV血清型は、AAV11およびAAV6であり得る。いくつかの場合において、キメラAAVベクターの第1のAAV血清型および第2のAAV血清型は、AAV12およびAAV6であり得る。いくつかの場合において、キメラカプシドは、AAV2およびAAV5あるいはAAV2およびAAV6から選択される配列を含む。いくつかの場合において、キメラカプシドは、AAV2およびAAV5、AAV2およびAAV6、AAV2およびAAV8、AAV2およびAAV9、AAV2およびAAV1、ならびにAAV2およびAAV12から選択される配列を含む。
[0080]本明細書において提供されるAAVに対する改変は、別の非改変または野生型AAVと比較して、改変されたAAVへの増強された活性を付与し得る。本明細書において提供される改変は、細胞の形質導入、向性を向上させ得、および/またはカプシドに関連する免疫原性を減少させ得る。
[0081]いくつかの場合において、本明細書において提供される改変は、細胞の形質導入を増強する。細胞の形質導入は、細胞に感染するAAVの能力(in vivoまたはin vitro)および/または導入遺伝子を細胞に送達する能力を意味し得る。
[0082]いくつかの場合において、本明細書において提供される改変は、向性を増強する。増強された向性は、別の非改変AAVと比較して、余分な受容体によって細胞を形質導入する能力を獲得することを意味する。いくつかの態様において、増強された向性は、眼細胞の感染力を向上させることができ、それにより、改変されたAAVを使って遺伝子療法を向上させることができる。いくつかの場合において、本明細書において提供される改変は、双極細胞、網膜神経節細胞、水平細胞、アマクリン細胞、上皮細胞、網膜色素細胞、光受容体、またはそれらの任意の組合せから選択される眼細胞に対する向性を向上させ得る。いくつかの場合において、改変は、網膜細胞に対する向性を向上させる。
[0083]さらに、本明細書において、AAVベクターも提供される。AAVベクターは、逆方向末端反復配列(ITR)、Rep、Cap、AAP、およびX配列を含む。典型的には、AAVウイルスゲノムは、パッケージングシグナルおよび複製開始点として機能するITRに隣接する。rep遺伝子は、AAVS1におけるウイルス転写、複製、パッケージング、および統合の制御を担う多機能性タンパク質(Repタンパク質)のファミリーをコードする。AAV2に対して、4つのRepタンパク質が説明される。Rep78およびRep68の発現は、AAV2特異的p5プロモーターによって制御され、その一方で、p19は、より小さいRepタンパク質(Rep52およびRep40)の発現を制御する。Rep68およびRep40は、それぞれ、Rep78およびRep52のスプライスバリアントである。数値は分子量を示している。全てがcap遺伝子においてコードされる、AAPならびにウイルスカプシドタンパク質VP1(90kDa)、VP2(72kDa)、およびVP3(60kDa)の発現は、p40プロモーターによって制御される。X遺伝子は、cap遺伝子によって共有される領域内のゲノムの3’末端に位置され、それ自身のプロモーター(p81)を所有する。Xタンパク質は、ウイルス複製を増強すると考えられるが、AAPは、カプシドアセンブリーにとって必須である。この3つの異なるVPは、1(VP1):1(VP2):10(VP3)の比において、正二十面体AAV2カプシドに貢献する。
[0084]本明細書において開示される改変されたカプシドタンパク質は、単離、例えば、精製することができる。いくつかの実施形態において、本明細書において開示される改変されたカプシドは、AAVベクターまたはAAVビリオン(例えば、組換えAAVビリオン、rAAV)に含まれる。他の実施形態において、そのような改変されたAAVベクターおよび/またはAAVバリアントビリオンは、霊長類網膜、例えば、ヒト網膜における眼疾患を処置するin vivoまたはex vivo方法において使用される。
[0085]改変されたAAVカプシドを含むベクターも、本明細書において提供される。前に説明した改変のいずれも、本明細書において提供されるベクターに包含することができる。いくつかの場合において、AAVベクターは、外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシドを含む。いくつかの態様において、本明細書において提供されるベクターは、導入遺伝子配列をさらに含み得る。
[0086]WTカプシドタンパク質からAAVカプシドを改変する方法も、本明細書において開示される。改変されたカプシドを作製する例示的な方法は、本明細書の実施例2において説明される。いくつかの場合において、変異を含む改変されたカプシドを作製する方法は、WTカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を、ポリメラーゼ連鎖反応変異誘発、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発、飽和変異、ループ交換変異誘発、断片シャッフリング変異誘発、およびそれらの組合せからなる群から選択されるタイプの変異誘発に供する工程を含む。いくつかの態様において、対象のAAV capにおける変異は、任意の公知の方法を使用して生成される。AAV cap遺伝子の変異誘発のための好適な方法としては、これらに限定されるわけではないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)ベースの方法、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発などが挙げられる。変異を生成する方法は、当技術分野において十分に説明されている。例えば、Zhaoら (1998) Nat. Biotechnol. 16:234~235;米国特許第6,579,678号;同第6,573,098号;および同第6,582,914号を参照されたい。
[0087]ある態様において、本明細書において開示される変異カプシドは、AAVライブラリーの使用によって生成することができる。そのようなAAVライブラリーは、様々な定方向進化法によって、AAVカプシドの構造タンパク質をコードするcap遺伝子を変異させることによって生成され、例えば、Bartelら Am. Soc. Gene Cell Ther. l5th Annu. Meet. 20, S140 (2012);Bowles, D.ら J. Virol. 77, 423~432 (2003);Grayら Mol. Ther. 18, 570~578 (2010);Grimm, D.ら J. Virol. 82, 5887~5911;Koerber, J. T.ら Mol. Ther. 16, 1703~1709 (2008);Li W.ら Mol. Ther. 16, 1252~1260 (2008);Koerber, J. T.ら Methods Mol. Biol. 434, 161~ 170 (2008);Koerber, J. T.ら Hum. Gene Ther. 18, 367~378 (2007);およびKoerber, J. T.ら Mol. Ther. 17, 2088~2095 (2009)を参照されたい。そのような技術は、これらに限定されるものではないが、以下の通りである:i)所定の変更可能な率においてランダム点変異をAAV capオープンリーディングフレーム(ORF)に導入するエラープローンPCR;ii)複数のAAV血清型の遺伝子ライブラリーを得るために、AAV cap遺伝子のランダムキメラを生じさせる、In vitroまたはin vivoウイルス組換えまたは「DNAシャッフリング」;iii)cap ORFにおける縮重オリゴヌクレオチドのライゲーションによる、カプシドの決定部位におけるランダムペプチド挿入;iv)トランスポゾン変異誘発を使用した、AAV cap ORFのランダム位置へのペプチドコード配列の決められた挿入:v)AAVカプシドの表面ループを、「ループスワッピング」ライブラリーを生成するために天然AAV血清型およびバリアントの間で各アミノ酸位置の保存のレベルに基づいて生体情報的に(bioinformationally)設計されたペプチド配列のライブラリーと交換すること;vi)祖先のバリアントのライブラリーを生成するための、AAV血清型の間における縮重の位置でのランダムアミノ酸置換(Santiago-Ortizら, 2015);ならびにそのようなそれらの技術の組合せ。
[0088]いくつかの実施形態において、改変されたカプシドは、時差伸長プロセス(staggered extension process)を使用して生成させることができる。時差伸長プロセスは、PCRベースの方法を使用したcap遺伝子の増幅を伴う。テンプレートcap遺伝子は、特異的PCRプライマーを使用してプライミングされ、その後、変性および非常に短いアニーリング/ポリメラーゼ触媒伸長の反復サイクルが行われる。各サイクルにおいて、成長断片は、配列相補性に基づいて異なるテンプレートに対してアニールし、さらに伸長する。変性、アニーリング、および伸長のサイクルは、全長配列が形成されるまで反復される。結果として得られる全長配列は、野生型AAV cap遺伝子と比較して、cap遺伝子における少なくとも1つの変異を含む。1つまたは複数の変異を含むAAV cap配列を含むPCR産物は、野生型AAVゲノムを含むプラスミド中に挿入される。結果は、AAV cap変異体のライブラリーである。したがって、本開示は、約10~約1010のメンバーを含み、かつAAV cap遺伝子における変異を含む、変異体AAV cap遺伝子ライブラリーを提供する。所定のライブラリーのメンバーは、AAV cap遺伝子における約1~約50の変異を有する。主題のライブラリーは、10~約109の異なるメンバーを含み、それぞれは、AAV cap遺伝子における異なる変異(複数可)を有する。cap変異体ライブラリーが生成された後は、ウイルス粒子が産生され、次いで、変更されたカプシドの特性に基づいて選択され得る。ライブラリープラスミドDNAは、好適な対象宿主細胞(例えば、293細胞および/またはARPE-19細胞)にトランスフェクトされ、その後、ヘルパーウイルスの細胞に導入される。トランスフェクトされた宿主細胞によって産生されたウイルス粒子(「AAVライブラリー粒子)が収集される。
[0089]ある態様において、AAVライブラリーが生成された後は、次いで、ビリオンがパッケージされ、それにより、各AAV粒子は、そのカプシドをコードするcap遺伝子を囲む改変されたカプシドで構成され、精製される。いくつかの場合において、改変を含む、ライブラリーのバリアントは、次いで、AAVの分野の当業者にとって公知で、容易に利用可能なin vitroおよび/またはin vivo選択的圧力技術に供される。例えば、Maheshri, N.ら Nature Biotech. 24, 198~204 (2006);Dalkara, D.ら Sci. Transl. Med. 5, l89ra76 (2013);Lisowski, L.ら Nature. 506, 382~286 (2013);Yang, L.ら PNAS. 106, 3946~3951 (2009);Gao, G.ら Mol. Ther. 13, 77~87 (2006);およびBell, P.ら Hum. Gene. Ther. 22, 985~997 (2011)を参照されたい。例えば、これらに限定されるものではないが、改変されたAAVは、i)異なる断片の溶出によって変更された結合特性を有するバリアントがもたらされるアフィニティーカラム;ii)増加した有効性および/または組織特異性を有するAAVバリアントをもたらす、人体の細胞の挙動を模倣する組織試料または不死化細胞株から単離された初代細胞;iii)標的組織に首尾よく感染したAAVバリアントをもたらす、臨床遺伝子療法環境を模倣した動物モデル;iv)グラフト化されたヒト細胞に感染した主題の改変を含むAAVバリアントをもたらすヒト異種移植モデル;ならびに/あるいは選択されたそれらの技術の組合せを使用して選択することができる。ビリオンが選択された後は、それらは、公知の技術、例えば、これらに限定されるものではないが、アデノウイルス媒介性複製、PCR増幅、次世代配列決定およびクローニングなどによって回収され得る。次いで、選択技術のラウンドを繰り返すことによって、ウイルスクローンが富化され、目的の選択されたバリアントcap遺伝子を回収するために、AAV DNAが単離される。そのような選択されたバリアントは、さらなる改変または変異に供することができ、そのため、AAVウイルス適応性を繰り返し増加させるためのさらなる選択工程のための新しい出発点として機能し得る。ただし、ある特定の場合において、良好なカプシドは、追加の変異なしで生成された。
[0090]本明細書において開示される主題の改変されたAAVは、硝子体内投与の後の霊長類網膜スクリーニングの使用を伴う、in vivo定方向進化の使用によって生成させることができる。いくつかの実施形態において、本明細書において開示される改変されたカプシドタンパク質は、AAVビリオン中に存在する場合、対応する親AAVカプシドタンパク質または野生型AAVを含むAAVビリオンによる網膜細胞の形質導入と比較して、網膜細胞の形質導入の増加を与える。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書において開示されるバリアントカプシドタンパク質は、AAVビリオン中に存在する場合、対応する親AAVカプシドタンパク質または野生型AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンよりも効率的な霊長類網膜細胞の形質導入を与え、例えば、網膜細胞は、親AAVカプシドタンパク質または野生型AAVを含むAAVビリオンより多くの、対象バリアントAAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンを取り込む。
[0091]疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法も、本明細書において提供される。主題の方法は、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、AAVカプシドのVPドメインにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み得、外因性ポリペプチド配列は、式1の配列:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)を含み、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む。
[0092]いくつかの場合において、主題のAAVベクターは、配列番号28~配列番号47に対して少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を含む配列を含む。ある実施形態において、AAVベクターは、配列番号34の改変されたカプシドを含む。
[0093]改変されたAAVカプシドを含む操作されたAAVビリオンも本明細書において提供される。操作されたAAVビリオンは、rAAVベクター複製およびパッケージングのために宿主細胞または「プロデューサー」細胞を利用して生成することができる。そのようなプロデューサー細胞(通常は、哺乳動物宿主細胞)は、概して、rAAV産生のためのいくつかの異なるタイプの成分を含むかまたは含むように改変される。第1の成分は、宿主パッケージング細胞によって複製しベクター粒子内にパッケージすることができる組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターゲノム(または、「操作されたAAV」)である。rAAVプロベクター(pro-vector)は、遺伝子療法との関連においてそれによって別の細胞を遺伝子的に変更することが所望される、主題の導入遺伝子を含み得る(rAAVベクター粒子内へのそのような導入遺伝子のパッケージングは、様々な哺乳動物細胞に導入遺伝子を送達するために効果的に使用することができるため)。導入遺伝子は、概して、AAVベクターの除去、複製、およびパッケージングの際、ならびに宿主細胞ゲノムへのベクターの統合の際に、認識される配列を含む2つのAAV逆方向末端反復配列(ITR)に隣接する。
[0094]別の成分は、AAV複製のためのヘルパー機能を提供することができるヘルパーウイルスであり得る。アデノウイルスは、一般的に用いられるが、当技術分野において公知の他のヘルパーウイルスも使用することができる。あるいは、必要なヘルパーウイルス機能は、ヘルパーウイルスから遺伝的に単離することができ、コード遺伝子は、トランスにおいてヘルパーウイルス機能を提供するために使用することができる。AAVベクターエレメントおよびヘルパーウイルス(またはヘルパーウイルス機能)は、同時または連続して順不同に宿主細胞に導入することができる。
[0095]プロデューサー細胞に提供されるAAV産生のための追加の成分は、「AAVパッケージング遺伝子」、例えば、それぞれ、複製およびカプシド形成タンパク質を提供するAAV repおよびcap遺伝子などである。AAVパッケージング遺伝子のいくつかの異なるバリエーション(repおよび/またはcap遺伝子を天然プロモーターの制御下に残すことができるかまたは異種プロモーターに作動可能に連結することができる、rep-capカセットならびに別々のrepおよび/またはcapカセットを含む)を提供することができる。そのようなAAVパッケージング遺伝子は、当技術分野において公知であり、下記においてより詳細に説明されるように、一時的にまたは安定してのいずれかにおいて、宿主パッケージング細胞に導入することができる。
[0096]本開示は、本明細書において、宿主細胞、例えば、これらに限定されるわけではないが、主題の核酸を含む単離された(遺伝子改変された)宿主細胞などをさらに提供する。本明細書において開示される発明による宿主細胞は、単離された細胞、例えば、in vitro細胞培養由来の細胞などであり得る。そのような宿主細胞は、本明細書において説明される主題の改変されたAAVビリオンの産生にとって有用である。一実施形態において、そのような宿主細胞は核酸によって安定して遺伝子改変される。他の実施形態において、宿主細胞は、核酸によって一時的に遺伝子改変される。そのような核酸は、確立された技術、例えば、これらに限定されるわけではないが、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、リポソーム媒介性トランスフェクションなどを使用して、宿主細胞中に安定してまたは一時的に導入される。安定な形質転換のために、核酸は、概して、選択可能なマーカー、例えば、いくつかの周知の選択可能なマーカーのいずれか、例えば、ネオマイシン耐性などをさらに含むであろう。そのような宿主細胞は、核酸を様々な細胞、例えば、哺乳動物細胞、例えば、マウス細胞、および霊長類細胞(例えば、ヒト細胞)などのいずれかに導入することによって生成される。例示的な哺乳動物細胞としては、これらに限定されるわけではないが、初代細胞および細胞株が挙げられ、この場合、例示的な細胞株としては、これらに限定されるわけではないが、293細胞、COS細胞、HeLa細胞、Vero細胞、3T3マウス繊維芽細胞、C3H10T1/2繊維芽細胞、CHO細胞などが挙げられる。例示的な宿主細胞としては、これらに限定されるわけではないが、HeLa細胞(例えば、American Type Culture Collection (ATCC)番号 CCL-2)、CHO細胞(例えば、ATCC番号CRL9618、CCL61、CRL9096)、293細胞(例えば、ATCC番号CRL-1573)、Vero細胞、NIH3T3細胞(例えば、ATCC番号CRL-1658)、Huh-7細胞、BHK細胞(例えば、ATCC番号CCL10)、PC12細胞(ATCC番号CRL1721)、COS細胞、COS7細胞(ATCC番号CRL1651)、RAT1細胞、マウスL細胞(ATCC番号CCLI.3)、ヒト胚腎臓(HEK)細胞(ATCC番号CRL1573)、HLHepG2細胞などが挙げられる。宿主細胞は、AAVを産生する昆虫細胞、例えば、Sf9細胞などに感染させるためにバキュロウイルスを使用することによっても、作製することができる(例えば、米国特許第7,271,002号;米国特許出願第12/297,958号を参照されたい)。いくつかの実施形態において、遺伝子改変された宿主細胞は、上記において説明されるバリアントAAVカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸に加えて、1つまたは複数のAAV repタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む。他の実施形態において、宿主細胞は、主題のベクターをさらに含む。主題の改変されたビリオンは、そのような宿主細胞を使用して生成させることができる。ビリオンを生成する方法は、例えば、米国特許出願公開第2005/0053922号および米国特許出願公開第2009/0202490号に記載される。
[0097]いくつかの場合において導入遺伝子を含む、主題の操作されたAAVビリオンは、当業者に公知の方法論を使用して産生することができる。当該方法は、概して、(1)主題の操作されたAAVベクターを宿主細胞に導入する工程;(2)AAVヘルパー構築物を宿主細胞に導入する工程であって、ヘルパー構築物は、AAVベクターから失われたAAVヘルパー機能を補うために宿主細胞において発現することができるAAVコード領域を含む、工程;(3)1つまたは複数のヘルパーウイルスおよび/またはアクセサリー機能ベクターを、宿主細胞中に導入する工程であって、ヘルパーウイルスおよび/またはアクセサリー機能ベクターは、宿主細胞における効率的な組換えAAV(「rAAV」)ビリオン産生を支援することができるアクセサリー機能を提供する、工程;および(4)操作されたAAVビリオンを産生するために宿主細胞を培養する工程を伴う。AAV発現ベクター、AAVヘルパー構築物、およびヘルパーウイルスもしくはアクセサリー機能ベクター(複数可)は、標準的トランスフェクション技術を使用して、同時にまたは連続してのどちらかにおいて、宿主細胞に導入することができる。AAV発現ベクターは、少なくとも、転写の方向において作動可能に連結された成分、転写開始領域を含む制御エレメント、目的のDNA、および転写終了領域として提供するために、公知の技術を使用して構築される。制御エレメントは、哺乳動物筋肉細胞において機能的であるように選択することができる。作動可能に連結された成分を含む、結果として得られる構築物は、機能的AAV ITR配列と結合させることができる(5’および3’)。
[0098]いくつかの場合において、AAV-2配列に対して、AAV ITRの公知のヌクレオチド配列を利用することができ、例えば、Kotin, R. M. (1994) Human Gene Therapy 5:793~801;Berns, K. I. 「Parvoviridae and their Replication」 in Fundamental Virology, 2nd Edition, (B. N. Fields and D. M. Knipe, eds.)を参照されたい。いくつかの態様において、本明細書において提供される組成物および方法において使用されるAAV ITRは、野生型ヌクレオチド配列を有する必要はなく、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失、または置換によって改変してもよい。さらに、AAV ITRは、本明細書において提供される、いくつかのAAV血清型、例えば、これらに限定されるわけではないが、AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-7などのいずれからも得られ得る。さらに、AAV発現ベクターにおける選択されたヌクレオチド配列に隣接する5’および3’ITRは、それらが意図されるように機能する限り、すなわち、宿主細胞ゲノムまたはベクターに由来する目的の配列の除去およびレスキューを可能にし、AAV Rep遺伝子産物が細胞中に存在する場合にレシピエント細胞ゲノムへのDNA分子の統合を可能にするように機能する限り、必ずしも、同じAAV血清型または分離株と同一である必要もまたはそれらから得られる必要もない。ITRは、Repタンパク質の適切な混合物の存在下でのベクター配列の複製を可能にする。ITRは、AAV粒子を生成するためにカプシドへのベクター配列の組み入れも可能にする。
[0099]本開示は、変更されたカプシドタンパク質を伴うアデノ随伴ウイルス(AAV)ビリオンを提供し、この場合、AAVビリオンは、硝子体内注射によって投与された場合、野生型AAVなどの非改変AAVと比較して、眼細胞のより高い感染力を示す。本開示は、網膜細胞などの細胞に導入遺伝子を送達する方法、および眼疾患を処置する方法をさらに提供する。網膜細胞は、光受容体(例えば、桿体:錐体)、網膜神経節細胞(RGC)、ミュラー細胞(ミュラーグリア細胞)、両極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮(RPE)細胞であり得る。
[0100]疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含む、方法が、本明細書において提供される。いくつかの場合において、改変されたカプシドは、外因性ポリペプチド配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性ポリペプチド配列を含む。いくつかの態様において、外因性ポリペプチド配列は、表2の配列を含む。いくつかの場合において、主題のAAVベクターは、導入遺伝子を含む配列をさらに含む。疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含む、方法も提供される。主題のAAVベクターは、(a)外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシド;および/または(b)導入遺伝子を含み得る。いくつかの場合において、ベクターは、複数の細胞と接触すると、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、複数の細胞においてトランスフェクション後に導入遺伝子の少なくとも3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、30倍、60倍、または100倍の発現の増加を有する。いくつかの場合において、発現の増加は、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターとの接触と比較して、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍の増加を含む。
[0101]複数の主題のAAVビリオンを含む組成物も、本明細書において提供される。主題のAAVベクターまたは主題のAAVビリオンを細胞にトランスフェクトすることによって生成された操作された細胞も提供される。いくつかの態様において、ウイルス粒子は、主題の操作された細胞から単離することができる。操作された細胞から単離された複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子も提供することができる。さらに、単位剤形においてアデノ随伴ウイルス粒子を含む組成物が提供される。いくつかの場合において、主題の組成物は、低温保存することができる。
[0102]導入遺伝子も、本明細書において提供される。好適な導入遺伝子としては、これらに限定されるわけではないが、疾患の処置のために使用されるタンパク質をコードするものが挙げられる。いくつかの態様において、疾患は、眼疾患である。別の実施例において、好適な疾患は、網膜疾患であり得る。いくつかの態様において、導入遺伝子は、治療薬、例えば、眼用治療薬などをコードすることができる。眼用治療薬は、少なくとも疾患、例えば、眼疾患などの症状を減じるために効果的であり得る。いくつかの態様において、治療薬は、少なくとも網膜疾患の症状を減少させる、網膜疾患を処置する、または
網膜疾患を排除するために効果的であり得る。好適な眼用治療薬は、抗体もしくはその生物学的に活性な断片および/または生物製剤を意味し得る。抗体および生物製剤の標的は、PDGF-BB、C5補体、C3補体、TNF-アルファ、VEGF-A、VEGFR01、DDIT4、KSP、PEDF、VEGF、VEGFL、トロンボスポンジン1、CD47、アルファ5ベータ1インテグリン、エンドスタチン、アンギオスタチン、病理血管、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
網膜疾患を排除するために効果的であり得る。好適な眼用治療薬は、抗体もしくはその生物学的に活性な断片および/または生物製剤を意味し得る。抗体および生物製剤の標的は、PDGF-BB、C5補体、C3補体、TNF-アルファ、VEGF-A、VEGFR01、DDIT4、KSP、PEDF、VEGF、VEGFL、トロンボスポンジン1、CD47、アルファ5ベータ1インテグリン、エンドスタチン、アンギオスタチン、病理血管、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
[0103]いくつかの場合において、眼用治療薬は、抗体またはその生物学的に活性な断片である。抗体は、モノクローナル抗体であり得る。いくつかの場合において、抗体は、完全ヒト抗体またはヒト化抗体であり得る。好適な抗体は、抗VEGF、抗VEGFL、抗トロンボスポンジン1、抗CD47、抗TNFアルファ、抗CD20、抗CD52、および抗CD11a、抗補体因子5、ならびに/あるいは抗補体因子3であり得る。いくつかの場合において、抗体または生物学的に活性な断片は、リツキシマブ、インフリキシマブ、ラニビズマブ、ベバシズマブ、JSM6427、および/またはコンバセプトを含む。
[0104]別の実施形態において、抗体は、ラニビズマブ(Sc-ラニビズマブ)の一本鎖バージョンである。ラニビズマブは、VEGF-Aの全てのアイソフォームに結合してそれをブロックするモノクローナルIgGl抗体断片(Fab)である。ラニビズマブは、定常軽鎖(CL)および定常重鎖1(CH1)ドメインの間のジスルフィド結合によって連結される2つの別々の鎖(軽鎖および重鎖)として細菌において発現される。硝子体内ラニビズマブの承認された用量は、適応症に応じて0.05mL中において0.3mgまたは0.5mgのどちらかである。ラニビズマブは、滲出型加齢黄斑変性症、網膜静脈閉塞症の後の黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫、および糖尿病性網膜症の処置のために承認される。
[0105]いくつかの場合において、眼用治療薬は、生物製剤である。いくつかの態様において、生物製剤は、巨大分子、例えば、タンパク質、ペプチド、アプタマー、および/または非翻訳RNA、例えば、アンチセンスRNA、リボザイム、RNAi、およびsiRNAなどから選択される。いくつかの態様において、本明細書において提供される組成物、例えば、改変されたカプシドを含むAAVビリオンなどは、治療薬をコードする導入遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、治療薬は、干渉RNAである。いくつかの実施形態において、治療薬は、アプタマーである。いくつかの実施形態において、治療薬は、ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、治療薬は、遺伝子機能の部位選択的ノックダウンを提供する部位選択的ヌクレアーゼである。
[0106]いくつかの場合において、生物製剤は、DNAアプタマー、RNAアプタマー、二重siRNA、遺伝子、ポリペプチド、またはタンパク質足場である。いくつかの場合において、生物製剤は、リポタンパク質リパーゼ、レチノイドイソメロヒドロラーゼRPE65、または補体因子Hから選択される。いくつかの場合において、生物製剤は、VEGF-A、例えばベバシラニブを標的にするsiRNAを含む。いくつかの場合において、生物製剤は、RNAアプタマー、例えば、ペガプタニブなどである。いくつかの場合において、生物製剤は、ポリペプチド、例えば、融合タンパク質、例えば、アフリベルセプトなどである。いくつかの場合において、生物製剤は、DNAアプタマー、例えば、フォビスタなどである。いくつかの場合において、生物製剤は、タンパク質足場、例えば、DARPinsなどである。
[0107]ある態様において、生物製剤は、アフリベルセプトである。アフリベルセプトは、ヒトIgG1のFcタンパク質に融合したヒトVEGF受容体1および2の細胞外ドメインを含む組換え融合タンパク質であり得る。アフリベルセプトは、天然受容体よりも高い親和性を有するVEGF-AおよびPDGFに結合する可溶性デコイ受容体として機能する。硝子体内アフリベルセプト注射の承認された適用は、2.0mgであり、その投薬は、適応症に従って異なる。アフリベルセプトは、新生血管(滲出型)加齢黄斑変性症、網膜静脈閉塞症の後の黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫、および糖尿病性網膜症の処置に対して示される。
[0108]いくつかの態様において、生物学的治療薬は、アプタマーであり、目的の例示的なアプタマーとしては、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)に対するアプタマーが挙げられる。例えば、Ngら (2006) Nat. Rev. Drug Discovery 5:123;およびLeeら (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102:18902を参照されたい。例えば、VEGFアプタマーは、ヌクレオチド配列5’-cgcaaucagugaaugcuuauacauccg-3’(配列番号109)を含み得る。PDGF特異的アプタマー、例えば、E10030なども、使用にとって好適であり;例えば、Ni and Hui (2009) Ophthalmologica 223:401;およびAkiyamaら (2006) J. Cell Physiol. 207:407)を参照されたい。
[0109]いくつかの態様において、生物学的治療薬は、干渉RNA(RNAi)であり、好適なRNAiとしては、細胞内のアポトーシス因子または血管新生因子のレベルを下げることができるRNAiが挙げられる。例えば、RNAiは、細胞内のアポトーシスを誘導または促進する遺伝子産物のレベルを下げるshRNAまたはsiRNAであり得る。遺伝子産物がアポトーシスを誘導または促進する遺伝子は、本明細書において、「プロアポトーシス遺伝子」と呼ばれ、それらの遺伝子の産物(mRNA; タンパク質)は、「プロアポトーシス遺伝子産物」と呼ばれる。プロアポトーシス遺伝子産物としては、例えば、Bax、Bid、Bak、およびBad遺伝子産物が挙げられる。例えば、米国特許第7,846,730号を参照されたい。干渉RNAも、例えば、血管由来の産物、例えば、VEGF(例えば、Cand5;例えば、米国特許出願公開第2011/0143400号;米国特許出願公開第2008/0188437号;およびReichら (2003) Mol. Vis. 9:210を参照されたい)、VEGFR1 (例えば、Sirna-027;例えば、Kaiserら (2010) Am. J. Ophthalmol. 150:33;およびShenら (2006) Gene Ther. 13:225を参照されたい)、またはVEGFR2(Kouら (2005) Biochem. 44:15064)に対するものであり得る。米国特許第6,649,596号、同第6,399,586号、同第5,661,135号、同第5,639,872号、および同第5,639,736号;ならびに米国特許第7,947,659号および同第7,919,473号も参照されたい。
[0110]いくつかの場合において、生物製剤は、ポリペプチドを含む。ポリペプチドは、網膜細胞の機能、例えば、桿体もしくは錐体光受容体細胞、網膜神経節細胞、ミュラー細胞、両極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮細胞の機能を高めることができる。例示的なポリペプチドとしては、神経保護ポリペプチド(例えば、GDNF、CNTF、NT4、NGF、およびNTN);抗血管形成ポリペプチド(例えば、可溶性血管内皮細胞増殖因子(VEGF)受容体;VEGF結合抗体;VEGF結合抗体断片(例えば、一本鎖抗VEGF抗体);エンドスタチン;タムスタチン;アンギオスタチン;可溶性Fltポリペプチド(Laiら (2005) Mol. Ther. 12:659);可溶性Fltポリペプチドを含むFc融合タンパク質(例えば、Pechanら (2009) Gene Ther. 16:10を参照されたい);色素上皮由来因子(PEDF);可溶性Tie-2受容体など);メタロプロテイナーゼ-3の組織阻害剤(TIMP-3);光反応性オプシン、例えば、ロドプシン;抗アポトーシスポリペプチド(例えば、Bcl-2、Bcl-X1);などが挙げられる。好適なポリペプチドとしては、これらに限定されるわけではないが、グリア由来神経栄養因子(GDNF);線維芽細胞増殖因子2;ニュールツリン(NTN);毛様体神経栄養因子(CNTF);神経増殖因子(NGF);ニューロトロフィン-4(NT4);脳由来神経栄養因子(BDNF;上皮細胞増殖因子;ロドプシン;アポトーシスのX連鎖阻害剤;およびソニックヘッジホッグが挙げられる。
[0111]いくつかの場合において、ポリペプチドは、レチノスキシン、網膜色素変性GTPアーゼ制御剤(RGPR)-相互作用タンパク質-1(例えば、GenBankアクセション番号Q96KN7、Q9EPQ2、およびQ9GLM3を参照されたい)、ペリフェリン-2(Prph2)(例えば、GenBankアクセション番号NP_000313を参照されたい)、ペリフェリン、網膜色素上皮特異的タンパク質(RPE65)、(例えば、GenBank AAC39660;およびMorimuraら (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:3088を参照されたい)、CHM(コロイデレミア(choroidermia)(Rab escort protein 1))、不全であるかまたは失われた場合に先天性脈絡膜欠如を引き起こすポリペプチド(例えば、Donnellyら (1994) Hum. Mol. Genet. 3:1017;およびvan Bokhovenら (1994) Hum. Mol. Genet. 3:1041を参照されたい);ならびにCrumbs homolog 1(CRB1)、不全であるかまたは失われた場合にレーバー先天性黒内障および網膜色素変性症を引き起こすポリペプチド(例えば、den Hollander et al. (1999) Nat. Genet. 23:217;およびGenBankアクセション番号CAM23328を参照されたい)を含み得る。好適なポリペプチドとしては、不全であるかまたは失われた場合に色覚異常を引き起こすポリペプチドも挙げられ、この場合、そのようなポリペプチドとしては、例えば、錐体光受容体cGMP作動性チャネルサブユニットアルファ(CNGA3)(例えば、GenBankアクセション番号NP_001289;およびBooijら (2011) Ophthalmology 118:160~167を参照されたい);錐体光受容体cGMP作動性カチオンチャネルベータサブユニット(CNGB3)(例えば、Kohlら (2005) Eur J Hum Genet. 13(3):302を参照されたい);グアニンヌクレオチド結合タンパク質(Gタンパク質)、アルファ形質導入活性ポリペプチド2(GNAT2) (ACHM4);およびACHM5;ならびに不全であるかまたは欠いている場合に様々な形態の色盲を引き起こすポリペプチドが挙げられる。
[0112]いくつかの場合において、生物製剤は、遺伝子機能の部位選択的ノックダウンを提供する部位選択的エンドヌクレアーゼを含み、例えば、この場合、エンドヌクレアーゼは、網膜疾患に関連する対立遺伝子をノックアウトする。例えば、優性対立遺伝子は、野生型の場合に、網膜構造タンパク質であり、および/または正常な網膜機能を提供する、欠陥のある遺伝子コピーをコードし、部位選択的エンドヌクレアーゼは、欠陥のある対立遺伝子を標的にすることができ、欠陥のある対立遺伝子をノックアウトすることができる。欠陥のある対立遺伝子をノックアウトすることに加えて、部位選択的ヌクレアーゼは、欠陥のある対立遺伝子によってコードされたタンパク質の機能的なコピーをコードするドナーDNAによる相同的組換えを刺激するためにも使用することができる。したがって、例えば、主題のAAVビリオンは、欠陥のある対立遺伝子をノックアウトする両方の部位選択的エンドヌクレアーゼを送達するために使用することができ、欠陥のある対立遺伝子の機能的コピーを送達するために使用することができ、結果として欠陥のある対立遺伝子の修復を生じ、それにより、機能的網膜タンパク質(例えば、機能的レチノスキシン、機能的RPE65、機能的ペリフェリンなど)の産生を提供する。例えば、Liら (2011) Nature 475:217を参照されたい。いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンは、部位選択的エンドヌクレアーゼをコードする導入遺伝子および欠陥のある対立遺伝子の機能的コピーをコードする異種ヌクレオチド配列を含み、この場合、機能的コピーは、機能的網膜タンパク質をコードする。機能的網膜タンパク質としては、例えば、レチノスキシン、RPE65、網膜色素変性GTPアーゼ制御剤(RGPR)-相互作用タンパク質-1、ペリフェリン、ペリフェリン-2などが挙げられる。使用にとって好適な部位選択的エンドヌクレアーゼとしては、例えば、CRISPR、Znフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、およびTALエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)が挙げられ、この場合、そのような部位選択的エンドヌクレアーゼは、天然には存在せず、特定の遺伝子を標的にするように改変される。そのような部位選択的ヌクレアーゼは、ゲノム内の特定の位置を切断するように操作することができ、次いで、非相同的末端接合は、いくつかのヌクレオチドを挿入または除去しつつ、破壊を修復することができる。そのような部位選択的エンドヌクレアーゼ(「INDEL」とも呼ばれる)は、次いで、フレームからタンパク質を除去し、遺伝子を効率的にノックアウトする。例えば、米国特許出願公開第2011/0301073号を参照されたい。
[0113]いくつかの実施形態において、細胞タイプ特異的または組織特異的プロモーターは、主題の治療薬をコードする導入遺伝子に作動可能に連結させることができ、それにより、遺伝子産物は、特定の細胞タイプ(複数可)または組織(複数可)において選択的または優先的に産生される。いくつかの実施形態において、誘導プロモーターは、導入遺伝子配列に作動可能に連結されるであろう。いくつかの場合において、プロモーターは、光受容体特異的調節エレメント(例えば、光受容体特異的プロモーター)、例えば、光受容体細胞における作動可能に連結された遺伝子の選択的発現を付与する調節エレメントに作動可能に連結することができる。好適な光受容体特異的調節エレメントとしては、例えば、ロドプシンプロモーター、ロドプシンキナーゼプロモーター(Youngら (2003) Ophthalmol. Vis. Sci. 44:4076);ベータホスホジエステラーゼ遺伝子プロモーター(Nicoudら (2007) J. Gene Med. 9:1015);網膜色素変性症遺伝子プロモーター(上記のNicoudら (2007));光受容体間レチノイド結合タンパク質(IRBP)遺伝子エンハンサー(上記のNicoudら (2007));IRBP遺伝子プロモーター(Yokoyamaら (1992) Exp Eye Res. 55:225)などが挙げられる。
[0114]いくつかの実施形態において、主題の改変されたAAVによって送達される生物製剤は、血管形成を阻害するように作用することができる。ある特定の好ましい実施形態において、主題の改変されたAAVによって送達される生物製剤は、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、およびPDGFからなる群から選択される1つまたは複数の哺乳動物VEGFタンパク質の活性を阻害するように機能し得る。特に好ましい実施形態において、主題のAAVバリアントによって送達される生物製剤は、VEGF-Aの活性を阻害する。VEGF-Aは、択一的スプライシングによって生成される9つのアイソフォームを有し、最も生理学的に関連するのは、VEGF165である。VEGF-Aレベルは、滲出型加齢黄斑変性症、糖尿病性黄斑浮腫、および網膜静脈閉塞症によって患者の硝子体において高められることが見出されている。眼におけるVEGF-Aの活性を阻害し、したがって、硝子体VEGF-Aが高い患者を処置するために効果的である、遺伝子産物(複数可)としては、これらに限定されるわけではないが、アフリベルセプト、ラニビズマブ、ブロルシズマブ、ベバシズマブ、および可溶性fms様チロシンキナーゼ1(sFLTl)(GenBankアクセション番号U01134)が挙げられる。いくつかの実施形態において、(i)本明細書において説明されるバリアントAAVカプシドタンパク質および(ii)VEGF阻害剤を含む導入遺伝子を含む感染性AAVビリオンが提供される。ある実施形態において、導入遺伝子は、複数の配列を含み、各配列は、異なるVEGF-A阻害剤をコードする。ある実施形態において、導入遺伝子は、アフリベルセプトであり得る。
[0115]本明細書において提供される組成物および方法は、主題の導入遺伝子の送達を、その他は同等の非改変AAV、例えば、AAVカプシドよりも少なくとも約3%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または最高で100%高めるのに十分であり得る。いくつかの場合において、改変は、主題の導入遺伝子の送達を、その他は同等の非改変AAV、例えば、AAVカプシドよりも少なくとも約1倍、6倍、11倍、16倍、21倍、26倍、31倍、36倍、41倍、46倍、51倍、56倍、61倍、66倍、71倍、76倍、81倍、86倍、91倍、96倍、101倍、106倍、111倍、116倍、121倍、126倍、131倍、136倍、141倍、146倍、151倍、156倍、161倍、166倍、171倍、176倍、181倍、186倍、191倍、196倍、201倍、206倍、211倍、216倍、221倍、226倍、231倍、236倍、241倍、246倍、251倍、256倍、261倍、266倍、271倍、276倍、281倍、286倍、291倍、296倍、301倍、306倍、311倍、316倍、321倍、326倍、331倍、336倍、341倍、346倍、または350倍高めるのに十分であり得る。
[0116]主題のAAVビリオンは、その他は同等のWT AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる網膜細胞(光受容体、神経節細胞、RPE細胞、アマクリン細胞、水平細胞、ミュラー細胞など)の感染力と比較して、少なくとも1倍、6倍、10倍、15倍、20倍、25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加した網膜細胞の感染力を示し得る。
[0117]いくつかの実施形態において、主題の改変された組成物、例えば、AAVビリオンは、非網膜細胞、例えば、眼の外側の細胞よりも、10倍、15倍、20倍、25倍、50倍、または50倍以上の特異性において網膜細胞に選択的に感染する。例えば、いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンは、網膜細胞に選択的に感染し、例えば、主題の操作されたAAVビリオンは、非網膜細胞、例えば、眼の外側の細胞よりも、10倍、15倍、20倍、25倍、50倍、または50倍以上の特異性において光受容体細胞に感染する。ある実施形態において、主題のAAVビリオンは、その他は同等のAAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる網膜細胞の感染力と比較して、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加した網膜細胞の感染力を示す。いくつかの場合において、主題のAAVビリオンは、硝子体内注射によって投与される場合の、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むその他は同等の非改変AAVビリオンによる網膜細胞の感染力と比較して、硝子体内注射によって投与される場合に、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加した網膜細胞の感染力を示す。ある実施形態において、主題のAAVビリオンは、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる光受容体細胞の感染力と比較して、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加した光受容体(桿体または錐体)細胞の感染力を示す。いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンは、硝子体内注射によって投与される場合の、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる光受容体細胞の感染力と比較して、硝子体内注射によって投与される場合に、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加した光受容体(桿体または錐体)細胞の感染力を示す。いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンは、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによるRGCの感染力と比較して、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加したRGCの感染力を示す。いくつかの実施形態において、主題のAAVビリオンは、硝子体内注射によって投与される場合の、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによるRGCの感染力と比較して、硝子体内注射によって投与される場合に、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または50倍以上増加したRGCの感染力を示す。
[0118]ある態様において、形質導入、感染力、および/または向性は、in vitroにおいて感染細胞における導入遺伝子の存在を特定することによって検出される。網膜細胞の形質導入における増加、例えば、形質導入の効率の増加、より広範な形質導入、より好ましい形質導入などは、遺伝子発現を測定するための当技術分野における様々な方法によって、in vitroまたはin vivoにおいて容易に評価され得る。例えば、AAVは、遍在するプロモーターまたは組織特異的プロモーターの制御下において、レポーター遺伝子、例えば、蛍光タンパク質を含む発現カセットを含むゲノムによってパッケージされ得、形質導入の程度は、例えば、蛍光顕微鏡によって、蛍光タンパク質を検出することによって評価される。別の実施例として、AAVは、バーコード化された核酸配列を含むゲノムによってパッケージされ得、形質導入の程度は、例えば、PCRによって、核酸配列を検出することによって評価される。別の実施例として、AAVは、網膜疾患の処置のための治療遺伝子を含む発現カセットを含むゲノムによってパッケージされ得、形質導入の程度は、AAVを投与された罹患患者における網膜疾患の処置を検出することによって評価される。例えば、細胞は、本明細書において説明される改変されたカプシドAAV組成物を用いて形質導入することができ、導入遺伝子の存在は、顕微鏡法、フローサイトメトリー、PCRベースのアッセイ、ELISA、組織学、またはそれらの任意の組合せによって特定することができる。
[0119]本開示はさらに、導入遺伝子を、それを必要とする対象に送達する方法を提供する。当該方法は、概して、主題の組成物、例えば、改変されたAAVカプシドを含む組成物、例えば、これらに限定されるわけではないが、AAVビリオン、AAVベクター、またはそれらの組合せなどを個体に導入する工程を伴う。
[0120]形質導入された細胞および/または、例えば、形質導入の潜在性を示すような、AAVビリオンは、次いで、下記においてより完全に説明される医薬組成物へと製剤化することができ、組成物は、様々な技術によって、例えば、硝子体内、筋肉内、静脈内、皮下、および/または腹腔内注射などによって、対象に形質導入される。
[0121]in vivo送達のために、主題のAAVビリオンは、医薬組成物へと製剤化することができ、概して、硝子体内または非経口的に投与されるであろう(例えば、筋肉内、皮下、腫瘍内、経皮、髄腔内などの投与経路によって投与される)。
[0122]本明細書において説明される組成物は、医薬組成物へと製剤化することができる。いくつかの態様において、医薬組成物は、処置を必要とする対象、ヒトまたは哺乳動物などを処置するために使用することができる。いくつかの場合において、対象は、疾患、例えば、眼疾患と診断され得る。いくつかの態様において、主題の医薬組成物は、二次療法と共に同時投与される。
[0123]前に説明した組成物のいずれかを含む医薬組成物も、本明細書において提供することができる。医薬組成物は、単位剤形であり得る。ある態様において、本明細書において提供される医薬組成物は、改変されたAAVカプシドを含む。
[0124]ある態様において、本開示は、a)上記において説明される主題のAAVビリオン;およびb)薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤、または緩衝剤を含む医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態において、当該薬学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤、または緩衝剤は、ヒトにおける使用にとって好適である。
[0125]そのような賦形剤、担体、希釈剤、および緩衝剤としては、過度の毒性なしで投与することができる任意の薬剤が挙げられる。薬学的に許容される賦形剤としては、これらに限定されるわけではないが、液体、例えば、水、塩水、グリセロール、およびエタノールが挙げられる。薬学的に許容される塩、例えば、鉱酸塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩など、ならびに有機酸の塩、例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩などはそれに含まれ得る。さらに、補助物質、例えば、湿潤剤および乳化剤、pH緩衝物質、なども、そのようなビヒクル中に存在してもよい。様々な薬学的に許容される賦形剤は、当技術分野において公知であり、本明細書において詳細に説明する必要はない。薬学的に許容される賦形剤は、様々な刊行物、例えば、A. Gennaro (2000) 「Remington: The Science and Practice of Pharmacy」, 20th edition, Lippincott, Williams, & Wilkins; Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems (1999) H. C. Anselら, eds., 7th ed., Lippincott, Williams, & Wilkins;およびHandbook of Pharmaceutical Excipients (2000) A. H. Kibbeら, eds., 3rd ed. Amer. Pharmaceutical Assocなどにおいて十分に説明されている。
[0126]本明細書において提供される医薬組成物は、疾患を予防および/または処置するために用いることができる。いくつかの態様において、疾患は、眼疾患である。いくつかの場合において、眼疾患は、若年性疾患である。いくつかの場合において、眼疾患は、高齢の疾患である。いくつかの場合において、眼疾患は、網膜の疾患である。本明細書において提供される医薬組成物および方法によって予防および/または処置することができる眼疾患は、色盲、新生血管形成関連網膜障害、例えば、加齢黄斑変性症(AMD)、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、地図状萎縮(GA)、糖尿病性網膜症(DR)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、緑内障、バーデット・ビードル症候群、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症(LHON)、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性症、レフサム病、シュタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、遺伝性網膜疾患(IRD)、桿体錐体ジストロフィー、錐体桿体ジストロフィー、小口病、Malattia Leventinese(家族性優性ドルーゼン)、青色錐体一色型色覚異常、網膜静脈閉塞(RVO)、およびぶどう膜炎黄斑浮腫(UMO)などである。いくつかの場合において、網膜疾患は、AMDである。いくつかの場合において、網膜疾患は、滲出型AMDである。いくつかの場合において、網膜疾患は、萎縮型AMDである。さらなる眼疾患は、急性黄斑性視神経網膜障害;ベーチェット病;脈絡膜血管新生;糖尿病性ぶどう膜炎;ヒストプラスマ症;黄斑変性、例えば、急性黄斑変性、非浸出性加齢黄斑変性症、および滲出性加齢黄斑変性症など;水腫、例えば、黄斑浮腫、嚢胞様黄斑浮腫、および糖尿病性黄斑浮腫など;多病巣性脈絡膜炎;後眼部位または位置に影響する眼外傷;眼腫瘍;網膜障害、例えば、網膜中心静脈閉塞症、糖尿病性網膜症(例えば、増殖性糖尿病性網膜症など)、増殖性硝子体網膜症(PVR)、網膜動脈閉塞性疾患、網膜剥離、ぶどう膜炎網膜疾患;交感性眼炎;フォークト-小柳-原田(VKH)症候群;ぶどう膜拡散(uveal diffusion);眼のレーザー処置によって引き起こされたかまたは影響を受けた後眼部の状態;光線力学的療法によって引き起こされたかまたは影響を受けた後眼部の状態;光凝固;放射線網膜症;網膜上膜障害;網膜静脈分枝閉塞症;前部虚血性視神経症;非網膜症糖尿病性網膜機能障害;網膜分離症;網膜色素変性症;緑内障;アッシャー症候群;錐体桿体ジストロフィー;シュタルガルト病(眼底黄点症);遺伝的黄斑変性症;脈絡網膜変性症;レーバー先天性黒内障;先天性な定常夜盲症;先天性脈絡膜欠如;バーデット・ビードル症候群;黄斑部毛細血管拡張症;レーバー遺伝性視神経症;早発網膜症;および色覚の障害、例えば、色盲、赤色盲、緑色盲、および青黄色盲などを含む。
[0127]いくつかの場合において、主題の組成物を投与することができる対象は、受けているか、受けるか、または二次療法の投与に後に受ける。二次療法は、眼への使用のための任意の療法を含み得る。いくつかの場合において、二次療法は、栄養療法、ビタミン、レーザー治療、例えば、レーザー光凝固など、光力学療法、ビスダイン、抗VEGF療法、アイウェア、点眼剤、局部麻酔薬、視能矯正視覚療法、行動性/知覚的視覚療法などを含む。いくつかの態様において、前に説明した生物製剤のいずれも、二次療法と見なすことができる。
[0128]本開示は、個体における網膜細胞に導入遺伝子を送達する方法であって、個体に上記において説明される主題のAAVビリオンを投与する工程を含む、方法を提供する。導入遺伝子を網膜細胞に送達する工程は、網膜疾患の処置を提供することができる。網膜細胞は、光受容体、網膜神経節細胞、ミュラー細胞、両極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮細胞であり得る。いくつかの場合において、網膜細胞は、光受容体細胞、例えば、桿体または錐体細胞である。
[0129]本開示は、網膜疾患を処置する方法であって、前に説明した主題のAAVビリオンの有効量をそれを必要とする個体に投与する工程を含む、方法を提供する。主題のAAVビリオンは、眼内注射によって、硝子体内注射によって、または投与の任意の他の便利な様式または経路によって、投与することができる。投与の他の便利な様式または経路としては、例えば、静脈内、鼻腔内などが挙げられる。硝子体内注射によって投与される場合、主題のビリオンは、硝子体を通って移動することができ、内境界膜(internal limiting membrane)(本明細書において、内境界膜(inner limiting membrane)または「ILM」とも呼ばれ;網膜と硝子体の間の境界を形成する網膜の表面上の薄くて透明な無細胞膜、アストロサイトとミュラー細胞のエンドフィートとによって形成される)を横断することができ、ならびに/あるいは、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンの能力と比較して、より効率的に網膜の層を通って移動することができる。
[0130]本開示は、本明細書において、網膜疾患を処置する方法であって、上記において説明され本明細書において開示される目的の導入遺伝子を含む改変されたAAVビリオンの有効量を、それを必要とする個体に投与する工程を含む、方法も提供する。当業者は、1つまたは複数の機能的または解剖学的パラメーター、例えば、視力、視野、明所および暗所に対する電気生理学的応答性、色覚、コントラスト感度、解剖学的構造、網膜の健康および血管構造、眼球運動、固視優位性(fixation preference)、および安定性における変化を調べることによって、主題のビリオンの有効量、ならびに疾患が処置されたことを、容易に特定することができるであろう。
[0131]網膜機能およびその変化を評価する非限定的な方法としては、視力の評価(例えば、最良矯正視力[BCVA]、歩行、ナビゲーション、対象物検出、および判別)、視野の評価(例えば、静的および動的視野測定)、臨床検査の実施(例えば、前眼部および後眼部の細隙灯検査)、明所および暗所の全ての波長に対する電気生理学的応答性の評価(例えば、全ての形態の網膜電図記録(ERG)[全視野、多焦点、およびパターン]、全ての形態の視覚性誘発電位(VEP)、眼電図記録(EOG)、色覚、暗順応、および/またはコントラスト感度)が挙げられる。解剖学的構造および網膜の健康およびその変化を評価する非限定的な方法としては、光学的コヒーレンストモグラフィー(OCT)、眼底写真撮影、補償光学走査型レーザー検眼鏡検査(AO-SLO)、蛍光および/または自発蛍光;眼球運動および眼運動の測定(例えば、眼振、固視優位性、および安定性)、報告された転帰の測定(視覚および非目視誘導挙動および活性における患者報告の変化、患者報告の転帰[PRO]、クオリティオブライフのアンケートベースの評価、神経機能の日常活動および測定(例えば、機能的磁気共鳴画像法(MRI))が挙げられる。
[0132]いくつかの実施形態において、主題のrAAVビリオンの有効量は、結果として、網膜機能、解剖学的健全性、または網膜の健康の低下率の減少、例えば、2倍、3倍、4倍、もしくは5倍、またはそれ以上の低下率の減少をもたらし、結果として、疾患の進行の減少をもたらし、例えば、10倍またはそれ以上の低下率の減少をもたらし、結果として、疾患の進行の減少をもたらす。いくつかの実施形態において、主題のrAAVビリオンの有効量は、結果として、視機能、網膜機能、網膜の解剖学的構造または健康における改善、および/または眼球運動における改善、および/または神経機能における改善における利得、例えば、2倍、3倍、4倍、もしくは5倍、またはそれ以上の、網膜機能、網膜の解剖学的構造または健康、および/または眼球運動における改善、例えば、10倍またはそれ以上の、網膜機能、網膜の解剖学的構造または健康、および/または眼球運動における改善をもたらす。当業者によって容易に理解されるように、所望の治療効果を達成するために必要な用量は、典型的には、1×108から約1×1015の範囲の組換えビリオンであり、それは、典型的には、当業者によって、1×108から約1×1015の「ベクターゲノム」と呼ばれる。
[0133]いくつかの態様において、本明細書において提供される組成物、例えば、医薬組成物などは、それを必要とする対象に投与される。いくつかの場合において、投与は、約ベクター0.5×109vg、1.0×109vg、1.0×1010、1.0×1011vg、3.0×1011vg、6×1011vg、8.0×1011vg、1.0×1012vg、1.0×1013vg、1.0×1014vg、1.0×1015vg、1.5×1015vgのAAVベクターの投薬量を送達する工程を含む。例えば、in vivo注射、すなわち、眼への直接の注射の場合、治療有効用量は、約106から約1015のオーダーの主題のAAVビリオン、例えば、約108から1012のオーダーの操作されたAAVビリオンであり得る。in vitro形質導入の場合、細胞に送達される操作されたAAVビリオンの有効量は、約108から約1013のオーダーの操作されたAAVビリオンであろう。他の有効な投薬量は、用量反応曲線を確立する通常のトライアルによって、当業者によって容易に確立することができる。
[0134]投与は、任意の期間において繰り返すことができる。いくつかの態様において、投与する工程は、1日2回、1日おき、1週間あたり2回、隔月、3カ月ごと、1カ月あたり1回、1カ月おき、半年ごと、毎年、または年2回実施される。
[0135]投薬処置は、単回投与スケジュールまたは複数回投与スケジュールであってもよい。その上、対象は、必要に応じて多くの用量として投与してもよい。当業者は、用量の適切な回数を容易に決定することができる。いくつかの態様において、医薬組成物は、硝子体内注射、網膜下注射、マイクロインジェクション、または超眼注射によって投与される。
[0136]いくつかの態様において、本明細書において提供される医薬組成物の投与の前、その際、および/またはその後に、変異に対して対象を遺伝子試験によってスクリーニングすることができる。変異に対してスクリーニングすることができる関連遺伝子は、RPE65、CRB1、AIPL1、CFH、またはRPGRIPを含む。
[0137]本明細書において提供される組成物のいずれかを含むキットも提供される。a)主題の改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド;b)主題のベクター;またはc)主題の操作されたビリオンを含む容器も提供される。ある態様において、容器は、バイアル、注射器、または針である。いくつかの場合において、容器は、眼送達のために構成される。
[0138]キットは、好適に等分された組成物を含み得る。キットの成分は、水性媒体中においてまたは凍結乾燥形態のどちらかにおいてパッケージされ得る。キットの容器手段は、概して、成分がその中に位置され得る、好ましくは好適に等分され得る、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、注射器、または別の容器手段を含むであろう。キット中に2つ以上の成分が存在する場合、キットは、概して、中に追加の成分が別々に位置され得るような第2、第3、または他の追加の容器も含むであろう。ただし、成分の様々な組合せが、バイアル中に含まれてもよい。キットは、典型的には、成分を商用販売のために厳重に拘束して収容するための手段も含むであろう。そのような容器は、中に所望のバイアルが保持される注射器またはブロー成形されたプラスチック容器を含み得る。
[0139]いくつかの場合において、本明細書において説明される組成物を含むパッケージされた製品は、適切に標識され得る。いくつかの場合において、本明細書において説明される医薬組成物は、適正製造基準(cGMP)および表示規制に従って製造され得る。いくつかの場合において、本明細書において開示される医薬組成物は、無菌であり得る。
実施例1
改変されたAAVカプシドのデザイン
[0140]デカノイル-L-ペプチジル断片(10個のアミノ酸残基)を、最初の分析として部分的にランダム化した。最初のペプチド断片の出発のアミノ酸配列は、式1:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)として提供され、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、X5は、プロリン(P)またはRである。
改変されたAAVカプシドのデザイン
[0140]デカノイル-L-ペプチジル断片(10個のアミノ酸残基)を、最初の分析として部分的にランダム化した。最初のペプチド断片の出発のアミノ酸配列は、式1:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)として提供され、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、X5は、プロリン(P)またはRである。
[0141]改変されたペプチドは、AAV2(または本明細書で提供されているような他の適切なAAV血清型)ウイルスタンパク質(VP1)のループ3および/またはループ4へ部分的に挿入され、公開の構造モデリングシステムを使用して分析される。非改変AAV2カプシドの野生型ループ構造と比較して、類似した表現型および/または構造的外観を有する立体構造を、生物学的評価のために選択した。表2は、例示的なAAV2 Repおよび改変されたAAV2カプシド領域を提供する。
実施例2
改変されたAAVカプシドの生成
AAV2 Repおよび改変されたAAV2カプシド遺伝子を有するpFBシャトルプラスミドの構築
[0142]PCRを利用して、所望の変異ペプチドをV449プラスミドバックボーンのAAV2カプシド遺伝子へ挿入した。簡単に述べれば、プラスミドV449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2を、制限酵素BsiWIおよびXbaI(New England Biolabs、Ipswich、MA)で切断して、9113bpのバックボーン断片を単離した。所望の変異ペプチドのDNA配列を含有する5’PCR断片および3’PCR断片はそれぞれ、鋳型としてV449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2を使用して、増幅され、その後、2回目のPCRにより、一緒に連結されて、単一のPCR断片を形成した。連結されたPCR断片はそれぞれ、V449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2のBsiWIおよびXbaI部位へ、NEBuilder HiFi DNAアセンブリーキット(New England Biolabs)を使用して、クローニングされて、所望のクローンを作出した。しかしながら、クローンV471-pFB-inCap2-452_587RtoK-inRep-kozak-hr2は、PCR反応のための鋳型およびHiFiアセンブリーのためのバックボーンとして、V467-pFB-inCap2-587RtoK-inRep-kozak-hr2を使用して、作出された。生じたクローンを、制限酵素消化で検証し、変異部位を、DNA配列決定分析により確認した。クローン番号およびPCRプライマーは、表3に提供される。
改変されたAAVカプシドの生成
AAV2 Repおよび改変されたAAV2カプシド遺伝子を有するpFBシャトルプラスミドの構築
[0142]PCRを利用して、所望の変異ペプチドをV449プラスミドバックボーンのAAV2カプシド遺伝子へ挿入した。簡単に述べれば、プラスミドV449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2を、制限酵素BsiWIおよびXbaI(New England Biolabs、Ipswich、MA)で切断して、9113bpのバックボーン断片を単離した。所望の変異ペプチドのDNA配列を含有する5’PCR断片および3’PCR断片はそれぞれ、鋳型としてV449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2を使用して、増幅され、その後、2回目のPCRにより、一緒に連結されて、単一のPCR断片を形成した。連結されたPCR断片はそれぞれ、V449-pFB-inCap2-inRep-kozak-hr2のBsiWIおよびXbaI部位へ、NEBuilder HiFi DNAアセンブリーキット(New England Biolabs)を使用して、クローニングされて、所望のクローンを作出した。しかしながら、クローンV471-pFB-inCap2-452_587RtoK-inRep-kozak-hr2は、PCR反応のための鋳型およびHiFiアセンブリーのためのバックボーンとして、V467-pFB-inCap2-587RtoK-inRep-kozak-hr2を使用して、作出された。生じたクローンを、制限酵素消化で検証し、変異部位を、DNA配列決定分析により確認した。クローン番号およびPCRプライマーは、表3に提供される。
[0143]PCR反応およびDNA配列決定分析に使用されるプライマーの配列が表4に提供される。
組換えバキュロウイルスの作製
[0144]組換えバキュロウイルスを、Bac-to-Bacバキュロウイルス発現システムを使用して、製造会社の使用説明書(Invitrogen、Carlsbad、CA)に従って生成した。簡単に述べれば、前に記載されているような標的遺伝子を含有するpFBシャトルプラスミドをそれぞれ、TE緩衝液中1ng/μLへ希釈し、各DNAの2ngを、カテプシン遺伝子が欠失した、バクミドDNA分子を含有するΔcath-DH10Bacコンピテント細菌(Virovek、Hayward、CA)の20μLと混合し、氷上で30分間、インキュベートし、続いて、42℃で30秒間、熱ショックを与えた。氷上で2分間のインキュベーション後、その細菌を37℃で4時間培養して回収し、その後、50μg/mLのカナマイシン、7μg/mLのゲンタマイシン、10μg/mLのテトラサイクリン、40μg/mLのIPTG、および100μg/mLのX-galを含有する寒天プレート上にプレーティングした。37℃で48時間のインキュベーション後、組換えバクミドDNAを含有する白色コロニーを採取し、無菌条件下で、ミニプレップバクミドDNAを精製した。各バクミドDNAの約5μgおよびGeneJet試薬(SignaGen Laboratories、Fredrick、MD)の10μLをそれぞれ、100uL ESFAF培地(Expression Systems、Davis、CA)中に希釈し、その後、約30分間、一緒に混合して、トランスフェクション混合物を形成した。Sf9細胞を、6ウェルプレートにおいて、2mL ESFAF培地中1.5e+6細胞/ウェルで、28℃、約30分間、プレーティングした。Sf9細胞から古い培地を除去した後、各トランスフェクション混合物を、800μL ESFAF培地中に希釈し、その後、Sf9細胞へ加えた。28℃で一晩のインキュベーション後、Sf9細胞を含む各ウェルに、さらに1mL ESFAF培地を加えた。合計4日間のインキュベーション時間後、組換えバキュロウイルスを、細胞を含まずに収集し、1:200の比に増幅して、AAV産生プロセスに使用するのに十分な量の組換えバキュロウイルスが生成された。
[0144]組換えバキュロウイルスを、Bac-to-Bacバキュロウイルス発現システムを使用して、製造会社の使用説明書(Invitrogen、Carlsbad、CA)に従って生成した。簡単に述べれば、前に記載されているような標的遺伝子を含有するpFBシャトルプラスミドをそれぞれ、TE緩衝液中1ng/μLへ希釈し、各DNAの2ngを、カテプシン遺伝子が欠失した、バクミドDNA分子を含有するΔcath-DH10Bacコンピテント細菌(Virovek、Hayward、CA)の20μLと混合し、氷上で30分間、インキュベートし、続いて、42℃で30秒間、熱ショックを与えた。氷上で2分間のインキュベーション後、その細菌を37℃で4時間培養して回収し、その後、50μg/mLのカナマイシン、7μg/mLのゲンタマイシン、10μg/mLのテトラサイクリン、40μg/mLのIPTG、および100μg/mLのX-galを含有する寒天プレート上にプレーティングした。37℃で48時間のインキュベーション後、組換えバクミドDNAを含有する白色コロニーを採取し、無菌条件下で、ミニプレップバクミドDNAを精製した。各バクミドDNAの約5μgおよびGeneJet試薬(SignaGen Laboratories、Fredrick、MD)の10μLをそれぞれ、100uL ESFAF培地(Expression Systems、Davis、CA)中に希釈し、その後、約30分間、一緒に混合して、トランスフェクション混合物を形成した。Sf9細胞を、6ウェルプレートにおいて、2mL ESFAF培地中1.5e+6細胞/ウェルで、28℃、約30分間、プレーティングした。Sf9細胞から古い培地を除去した後、各トランスフェクション混合物を、800μL ESFAF培地中に希釈し、その後、Sf9細胞へ加えた。28℃で一晩のインキュベーション後、Sf9細胞を含む各ウェルに、さらに1mL ESFAF培地を加えた。合計4日間のインキュベーション時間後、組換えバキュロウイルスを、細胞を含まずに収集し、1:200の比に増幅して、AAV産生プロセスに使用するのに十分な量の組換えバキュロウイルスが生成された。
[0145]Sf9細胞培養物を、コーニングボトルにおいて、100ユニット/mLのペニシリンおよび100ug/mLのストレプトマイシン(Thermo Fisher Scientific、Pleasanton、CA)を含有するESF AF培地(Expression Systems)中、150rpmおよび28℃で穏やかに撹拌しながら、維持した。細胞が約1e+7細胞/mLへ成長したならば、維持のために、それらを、新鮮培地の新しいボトルへ1:4に分割し、連続培養した。
実施例3
AAV産生および精製
[0146]AAV2 Rep遺伝子および変異体AAV2カプシド遺伝子、ならびにCMV-GFP、それぞれを有する組換えバキュロウイルスを使用して、AAV産生のためにSf9細胞に同時感染させた。簡単に述べれば、RepおよびCap遺伝子を有する10moiのrBV、ならびにCMV-GFPを有する5moiのrBVを使用して、振盪インキュベーターにおいて180rpmの振盪速度で、28℃、3日間、50%新鮮なESFAF培地に約5e+6細胞/mLの密度でのSf9細胞株に同時感染させた。感染の終了時に、細胞ペレットを、3,000rpmで10分間の遠心分離により収集した。その細胞を、50mM Tris-HCl、pH8.0、2mM MgCl2、1%サルコシル、1% Triton X-100、および125ユニット/mLベンゾナーゼを含有するSf9溶解緩衝液において、激しいボルテックス、続いて、350rpm、37℃で1時間、振盪して、溶解させた。振盪の終了時に、塩濃度を、500mMに調整し、可溶化液を、8,000rpmで、4℃、20分間の遠心分離により清澄化した。清澄化された可溶化液を、5mL 1.50g/ccおよび10mL 1.30g/ccの塩化セシウム溶液を含有する、SW28スウィングバケットローター用のウルトラクリア遠心チューブへ移した。28,000rpm、15℃で約18時間の遠心分離後、AAVバンドを注射器で収集し、70ti遠心機ローター用のウルトラクリア遠心チューブへ移した。遠心チューブを、1.38g/cc塩化セシウム溶液で満たし、ヒートシールした。AAV試料を、65,000rpm、15℃、約18時間の超遠心分離の第2ラウンドに供し、AAVバンドを、注射器で収集した。精製されたAAV試料を、0.001%プルロニック(登録商標)F-68を含有するPBS緩衝液へ緩衝液交換し、0.22μm注射器フィルターで濾過滅菌した。滅菌されたAAV試料を、4℃で1カ月以内、保存し、その後、長期保存のために-80℃へ移した。AAV力価を、QuantStudio 7 FlexリアルタイムPCRシステム(Invitrogen)を使用するリアルタイムPCR方法で決定した。一部の態様では、AAV力価は、TCID50(50%組織培養感染量)AAVベクター感染力価アッセイにより決定することができる。TCID50 AAV力価アッセイは、まず、10%FBSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシン溶液を補充したDMEMを含む完全培地中、形質導入され得る細胞を培養することにより、測定することができる。細胞は、96ウェルプレートにおいて培養され、その後、本明細書に記載された改変されたAAVのいずれか1つにより形質導入され得る。形質導入は、1ミリリットルあたり3.2e+8個のアデノウイルス粒子の最終濃度になるようにアデノウイルスを希釈することを含み得る。改変されたAAVベクターは、力価アッセイのために段階希釈により希釈され得る。その後、細胞は、異なる段階希釈された改変されたAAVベクターにより形質導入され得る。DNAは、形質導入細胞から抽出され得る。その後、抽出されたDNAは、増幅シグナルを得るように、Taqmanプローブを用いてTaqmanサーモサイクリング条件下でアッセイされ得る。増幅シグナルの対数期は、改変されたAAVベクターの段階希釈から得られた濃度に対応し得る。
AAV産生および精製
[0146]AAV2 Rep遺伝子および変異体AAV2カプシド遺伝子、ならびにCMV-GFP、それぞれを有する組換えバキュロウイルスを使用して、AAV産生のためにSf9細胞に同時感染させた。簡単に述べれば、RepおよびCap遺伝子を有する10moiのrBV、ならびにCMV-GFPを有する5moiのrBVを使用して、振盪インキュベーターにおいて180rpmの振盪速度で、28℃、3日間、50%新鮮なESFAF培地に約5e+6細胞/mLの密度でのSf9細胞株に同時感染させた。感染の終了時に、細胞ペレットを、3,000rpmで10分間の遠心分離により収集した。その細胞を、50mM Tris-HCl、pH8.0、2mM MgCl2、1%サルコシル、1% Triton X-100、および125ユニット/mLベンゾナーゼを含有するSf9溶解緩衝液において、激しいボルテックス、続いて、350rpm、37℃で1時間、振盪して、溶解させた。振盪の終了時に、塩濃度を、500mMに調整し、可溶化液を、8,000rpmで、4℃、20分間の遠心分離により清澄化した。清澄化された可溶化液を、5mL 1.50g/ccおよび10mL 1.30g/ccの塩化セシウム溶液を含有する、SW28スウィングバケットローター用のウルトラクリア遠心チューブへ移した。28,000rpm、15℃で約18時間の遠心分離後、AAVバンドを注射器で収集し、70ti遠心機ローター用のウルトラクリア遠心チューブへ移した。遠心チューブを、1.38g/cc塩化セシウム溶液で満たし、ヒートシールした。AAV試料を、65,000rpm、15℃、約18時間の超遠心分離の第2ラウンドに供し、AAVバンドを、注射器で収集した。精製されたAAV試料を、0.001%プルロニック(登録商標)F-68を含有するPBS緩衝液へ緩衝液交換し、0.22μm注射器フィルターで濾過滅菌した。滅菌されたAAV試料を、4℃で1カ月以内、保存し、その後、長期保存のために-80℃へ移した。AAV力価を、QuantStudio 7 FlexリアルタイムPCRシステム(Invitrogen)を使用するリアルタイムPCR方法で決定した。一部の態様では、AAV力価は、TCID50(50%組織培養感染量)AAVベクター感染力価アッセイにより決定することができる。TCID50 AAV力価アッセイは、まず、10%FBSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシン溶液を補充したDMEMを含む完全培地中、形質導入され得る細胞を培養することにより、測定することができる。細胞は、96ウェルプレートにおいて培養され、その後、本明細書に記載された改変されたAAVのいずれか1つにより形質導入され得る。形質導入は、1ミリリットルあたり3.2e+8個のアデノウイルス粒子の最終濃度になるようにアデノウイルスを希釈することを含み得る。改変されたAAVベクターは、力価アッセイのために段階希釈により希釈され得る。その後、細胞は、異なる段階希釈された改変されたAAVベクターにより形質導入され得る。DNAは、形質導入細胞から抽出され得る。その後、抽出されたDNAは、増幅シグナルを得るように、Taqmanプローブを用いてTaqmanサーモサイクリング条件下でアッセイされ得る。増幅シグナルの対数期は、改変されたAAVベクターの段階希釈から得られた濃度に対応し得る。
ゲル電気泳動
[0147]AAVカプシドタンパク質を可視化するために、SDS-PAGE電気泳動を実施した。AAV試料を、SDSゲルローディング緩衝液と混合し、95℃で5分間、加熱し、1e+11vg/レーンのAAVベクターを、ロードし、ローディング色素がゲル底に到達するまで100Vで電気泳動した。AAVカプシドタンパク質を、SimplyBlue SafeStainキット(Thermo Fisher Scientific)で染色した。ゲル画像を、BIO-RAD分子イメージャーGel-Doc XR+(Bio-Rad、Hercules、CA)で記録した。AAVゲノムを可視化するために、アガロースゲル電気泳動を実施した。AAV試料を、0.1%SDSを含有するPBS緩衝液中に希釈し、80℃で10分間、加熱した。ヒーターのスイッチを切って、室温へゆっくり冷却した後、2e+11vg/レーンのAAVベクターを、SYBR Safe DNAゲル染色(Invitrogen、Carlsbad、CA)を含有するTAE緩衝液中1%アガロースゲル上にロードし、100Vで1時間、電気泳動した。画像をBIO-RAD分子イメージャーで記録した。
[0147]AAVカプシドタンパク質を可視化するために、SDS-PAGE電気泳動を実施した。AAV試料を、SDSゲルローディング緩衝液と混合し、95℃で5分間、加熱し、1e+11vg/レーンのAAVベクターを、ロードし、ローディング色素がゲル底に到達するまで100Vで電気泳動した。AAVカプシドタンパク質を、SimplyBlue SafeStainキット(Thermo Fisher Scientific)で染色した。ゲル画像を、BIO-RAD分子イメージャーGel-Doc XR+(Bio-Rad、Hercules、CA)で記録した。AAVゲノムを可視化するために、アガロースゲル電気泳動を実施した。AAV試料を、0.1%SDSを含有するPBS緩衝液中に希釈し、80℃で10分間、加熱した。ヒーターのスイッチを切って、室温へゆっくり冷却した後、2e+11vg/レーンのAAVベクターを、SYBR Safe DNAゲル染色(Invitrogen、Carlsbad、CA)を含有するTAE緩衝液中1%アガロースゲル上にロードし、100Vで1時間、電気泳動した。画像をBIO-RAD分子イメージャーで記録した。
ARPE19およびHEK293の細胞培養およびin vitro形質導入
[0148]ARPE-19(ATCC CRL2302)は、それが細胞性レチンアルデヒド結合タンパク質(CRALBP)およびRPE特異的65kDaタンパク質(RPE65)などの典型的なRPEマーカーを発現するため、RPE細胞の適切なモデルである。細胞を、10%熱失活ウシ胎仔血清(Gibco BRL)および1%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地/F-12栄養培地(DMEM/F-12;Gibco BRL、Carlsbad、CA、USA)において維持した。細胞を、インキュベーター内で、加湿雰囲気中、37℃、5%CO2で維持し、3~4日ごとに、0.25%トリプシン-EDTA(Life Technologies、Carlsbad、CA、USA)を用いて継代した。実験のために、最初の10継代内のRPE細胞を選択し、適切な培養プレートへ置いた。
[0148]ARPE-19(ATCC CRL2302)は、それが細胞性レチンアルデヒド結合タンパク質(CRALBP)およびRPE特異的65kDaタンパク質(RPE65)などの典型的なRPEマーカーを発現するため、RPE細胞の適切なモデルである。細胞を、10%熱失活ウシ胎仔血清(Gibco BRL)および1%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地/F-12栄養培地(DMEM/F-12;Gibco BRL、Carlsbad、CA、USA)において維持した。細胞を、インキュベーター内で、加湿雰囲気中、37℃、5%CO2で維持し、3~4日ごとに、0.25%トリプシン-EDTA(Life Technologies、Carlsbad、CA、USA)を用いて継代した。実験のために、最初の10継代内のRPE細胞を選択し、適切な培養プレートへ置いた。
[0149]HEK293細胞を、ATCC(CRL-1573;Manassas、VA、USA)から入手し、高グルコースダルベッコ改変イーグル培地(DMEM;Gibco BRL、Carlsbad、CA、USA)中で培養した。培地に10%ウシ胎仔血清(Gibco BRL)および1%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充した。細胞を、インキュベーター内で、加湿雰囲気中、37℃、5%CO2で維持し、3~4日ごとに、0.25%トリプシン-EDTA(Life Technologies、Carlsbad、CA、USA)を用いて継代した。
実施例4
AAV2カプシドバリアントのin vitro形質導入アッセイ
[0150]ARPE-19細胞またはHEK293細胞を、12ウェルプレートに60%コンフルエンシーで播種し、コンフルエンシー未満に増殖させた。細胞に、感染の2~4時間前に栄養供給し、培地を、2%FBSへ交換し、細胞を、1ml中の野生型またはカプシド改変されたAAV2-CMV-GFPに1時間、曝した。その後、完全培地を加え、インキュベーションを3~7日間、継続した。全ての感染を、同数のvg(2.0e+13個)を用いて実施し、結果として、1.0e+5vg/細胞の推定MOIを生じた。GFPの発現を、モノクロDP80カメラを備えた倒立蛍光顕微鏡(Olympus、Center Valley、PA、USA)において分析した。全ての画像を、digiCAMControlを使用して同じ非飽和曝露時間で取得した。
AAV2カプシドバリアントのin vitro形質導入アッセイ
[0150]ARPE-19細胞またはHEK293細胞を、12ウェルプレートに60%コンフルエンシーで播種し、コンフルエンシー未満に増殖させた。細胞に、感染の2~4時間前に栄養供給し、培地を、2%FBSへ交換し、細胞を、1ml中の野生型またはカプシド改変されたAAV2-CMV-GFPに1時間、曝した。その後、完全培地を加え、インキュベーションを3~7日間、継続した。全ての感染を、同数のvg(2.0e+13個)を用いて実施し、結果として、1.0e+5vg/細胞の推定MOIを生じた。GFPの発現を、モノクロDP80カメラを備えた倒立蛍光顕微鏡(Olympus、Center Valley、PA、USA)において分析した。全ての画像を、digiCAMControlを使用して同じ非飽和曝露時間で取得した。
[0151]ARPE-19細胞、HEK293細胞、または任意の他の細胞型の、改変されたAAVベクターのいずれか1つでの形質導入は、以下の材料および装置を利用することを含み得る:AVMX-110としても公知の、AAV2.N54.VEGF-Trap(AMI054-AMI120-scCMV-アフリベルセプト-GCRS)を精製し、製剤化緩衝液(9.23e+12vg/mLでの濃度、-80℃で保存した)へ緩衝液交換を行い、;ヒト胎児由来腎臓細胞(HEK293、ATCC、カタログ番号CRL-1573)を解凍し、継代数を日常的に記述した;10%FBS(ATCC、カタログ番号30-2020)を含むEMEM培地(ATCC、カタログ番号30-2003)を使用して、細胞を培養して、形質導入した。その培地を4℃で保存する;トリプシン-EDTA(0.25%)、フェノールレッド(Thermofisher Scientific、カタログ番号25200056);1×PBS(リン酸緩衝食塩水):培養グレードの滅菌水(Fisher Scientific、Hyclone、カタログ番号SH30529LS)で10×PBS(Fisher Scientific、Hyclone、カタログ番号SH3025802)に希釈する。4℃で保存する;6ウェル培養プレート(Greiner bio-one/Cellstar、カタログ番号657160);バイオセーフティキャビネット(Labconco PurifierクラスII);37℃および5%CO2に設定されたインキュベーター(Therma forma、シリーズIIウォータージャケット付きCO2インキュベーター);およびV226-AMI067(陽性対照、V226-pFB-inCap2-7m8-AMI067-scCMV-アフリベルセプト-GC)。形質導入手順は以下を含み得る:継代数および細胞生存率の記録を残しながら、10%FBSを補充したEMEM培地を含むT-75フラスコにおいてHEK293細胞(または任意の他の細胞型)を培養する;フラスコをインキュベーターから取り出し、古い培地を除去し、フラスコを10mLの1×PBSですすぐ;1×PBSを捨て、0.5mLのトリプシン溶液を加え、フラスコを1~2分間、放置する;トリプシンを中和するために、10倍v/vの量(5mL)の、血清含有培地を加え、細胞を培養フラスコから解離させる;細胞懸濁液を15mLチューブに移し、300gで3分間、遠心分離する;1mLのEMEM培地を加えて、細胞を再懸濁する。細胞をカウントし、培地を加えることにより、細胞数を1.0e+06/mLに調整する;1mLを6ウェルプレートの各ウェルに加える;プレートをインキュベーターへ戻し、24時間、細胞を、ウェルの底に付着させる;24時間後、MOI 100,000におけるAAV2.N54.VEGF-TrapおよびV226-AMI067(陽性対照)を新鮮培地中1.0e+11(=1.0e+06*100,000)個/mLのウイルス粒子の総量へ調製する;1mLのAAV2.N54.VEGF-Trap、もしくは陽性対照、または新鮮培地(陰性対照)を2連でウェルに加える;6ウェルプレートをインキュベーターに戻す;さらに24時間後、培地を全ウェルにおいて1mL/ウェルの新鮮培地と置き換え、プレートをインキュベーターに戻す;形質導入後4日目、プレートの各ウェルから上清を収集し、1.5mL無菌エッペンドルフチューブへ、アッセイの必要条件により300~500μL/チューブで分注する;各収集された上清におけるVEGF-Trap濃度を、VEGF-Trap ELISAを使用して定量化し、または上清を-80℃で保存する。表5は、改変されたAAVベクター(改変されたAAV2.N54)が、野生型AAV2と比較して、感染力の増加を呈することを示すAAV感染力の例示的な研究を表す。
実施例5
網膜へのAAV2向性の改変
[0152]ペプチドディスプレイおよびrAAV2ベクター産生のための足場としてのAAV2の能力を研究するために、3~10aaの長さを有するペプチドをAAV2上にディスプレイさせた。この範囲は、耐容性が良く、カプシド再ターゲティングに十分であり得る。cap遺伝子内の領域を、アセンブルされた粒子上の突出した場所、すなわち、ループ3およびループ4におけるコードされたペプチドのディスプレイの見込みがあるインフレームのオリゴヌクレオチド挿入のために選択した。図1に示されているように、rAAV2におけるペプチド挿入は、ループ3かまたはループ4かのいずれかの先端に位置し、それは、親AAV2においてとは違って、ループ3またはループ4よりもさらに外へ広がっている(図1、右パネル)。AAV2構造の表面図は、挿入が、60個全てのVPサブユニットに存在することを示している。
網膜へのAAV2向性の改変
[0152]ペプチドディスプレイおよびrAAV2ベクター産生のための足場としてのAAV2の能力を研究するために、3~10aaの長さを有するペプチドをAAV2上にディスプレイさせた。この範囲は、耐容性が良く、カプシド再ターゲティングに十分であり得る。cap遺伝子内の領域を、アセンブルされた粒子上の突出した場所、すなわち、ループ3およびループ4におけるコードされたペプチドのディスプレイの見込みがあるインフレームのオリゴヌクレオチド挿入のために選択した。図1に示されているように、rAAV2におけるペプチド挿入は、ループ3かまたはループ4かのいずれかの先端に位置し、それは、親AAV2においてとは違って、ループ3またはループ4よりもさらに外へ広がっている(図1、右パネル)。AAV2構造の表面図は、挿入が、60個全てのVPサブユニットに存在することを示している。
[0153]表6に示されているように、改変されたカプシドを有する一連のAAV2ベクターは成功裏に産生および精製された。図2に示されているように、SDS-PAGEは、2ラウンドの塩化セシウム密度勾配超遠心分離後、AAV2ベクターが、痕跡量のみの混入タンパク質を有し、98%より高く純粋であったことを示している。表7は、HEK293細胞またはARPE19細胞が、本明細書に記載された改変されたAAVベクターで形質導入された場合の、HEK293細胞またはARPE19細胞における(本明細書に記載されたAAVベクターを介して細胞へ送達された)GFPの発現を示す。表7は、登場順に、それぞれ、配列番号110~113、111、114~126、118、117、および127~128を示す。
実施例6
ヒト細胞株における形質導入効率への改変されたAAV2カプシドバリアントの効果
[0154]HEK293細胞およびARPE-19(19歳の男性の眼に由来した、自発的に生じた網膜色素上皮(RPE)細胞株)を利用して、AAV2の形質導入効率または感染力を決定した。全ての改変されたカプシドバリアントの形質導入効率を、HEK293細胞とARPE-19細胞の両方において試験した。図3Aに示されているように、HEK293細胞とARPE-19細胞の両方におけるGFPの発現レベルは、AAV2-V467バリアントが最も効率的であり、次に、AAV2-V471およびAAV2-V466バリアントであることを示した。AAV2のR585またはR588の位置に単一の変異またはその組合せを有するAAV2バリアントは、細胞を形質導入することができなかった(図3B)。AAV2カプシドのループ3またはループ4における他のペプチドの挿入は、その導入遺伝子発現を劇的に低下させた。
ヒト細胞株における形質導入効率への改変されたAAV2カプシドバリアントの効果
[0154]HEK293細胞およびARPE-19(19歳の男性の眼に由来した、自発的に生じた網膜色素上皮(RPE)細胞株)を利用して、AAV2の形質導入効率または感染力を決定した。全ての改変されたカプシドバリアントの形質導入効率を、HEK293細胞とARPE-19細胞の両方において試験した。図3Aに示されているように、HEK293細胞とARPE-19細胞の両方におけるGFPの発現レベルは、AAV2-V467バリアントが最も効率的であり、次に、AAV2-V471およびAAV2-V466バリアントであることを示した。AAV2のR585またはR588の位置に単一の変異またはその組合せを有するAAV2バリアントは、細胞を形質導入することができなかった(図3B)。AAV2カプシドのループ3またはループ4における他のペプチドの挿入は、その導入遺伝子発現を劇的に低下させた。
[0155]VEGF-Trapは、本明細書に記載されたELISAプロトコールを用いて測定することができる。一部の態様では、ELISAプロトコールは、以下のような材料および装置を利用する:VEGF-trap;PBS中-80℃で保存されたAAV-2-VEGF-trap 100uL/バイアル(その濃度は、市販のELISAにより決定された4.56mg/mLである);VEGF:100μg/mL;HEK293細胞に発現しかつ精製された抗原(GeneScript、カタログ番号Z03073);ヤギ抗ヒトIgG Fc(ビオチン)血清吸着処理済み(Abcam、カタログ番号ab98618);HRP-ストレプトアビジンコンジュゲート(Abcam、カタログ番号ab7403);TMB基質:1-Step(商標)Ultra TMB-ELISA基質溶液(ThermoFisher、カタログ番号34028);96ウェルマイクロプレートリーダー(Molecular Device:VERSAmax波長可変マイクロプレートリーダー);コーティング緩衝液:3.7g炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)および0.64g炭酸ナトリウム(Na2CO3);1LのMilli Q水、pH9.60、保存条件:RT(室温)、1カ月間;1×PBS(リン酸緩衝食塩水):8.0g塩化ナトリウム、1.3gリン酸二ナトリウム、0.2gリン酸一ナトリウム、および1.0リットル Milli-Q水、pH7.4、保存条件:RT、1年間、洗浄緩衝液(PBST):1×リン酸緩衝食塩水、0.1%Tween 20(v/v)、保存条件:RT、調製日から30日間期限;ブロッキング緩衝液(BB):0.1%Tween 20(v/v)および1%カゼインを含む1×リン酸緩衝食塩水(PBS)、保存条件:4℃、調製日から30日間;希釈緩衝液(DB):ブロッキング緩衝液と同じ;TMB基質についての停止溶液(Abcam、カタログ番号ab171529);品質管理試料:市販のアフリベルセプトELISAキットからのVEGF-trap標準(6ng/mL);ならびに96ウェルマイクロプレート。
[0156]ELISAプロトコールは以下の手順を含み得る:VEGF(100μg/mL)ストックをコーティング緩衝液(10mLのコーティング緩衝液に対して10μLのVEGFストック)で0.1μg/mLに希釈する;コーティング抗原を96ウェルマイクロプレートへ100μL/ウェルで加え、プレートをカバーして、2~8℃でおよそ12時間または一晩、置く;コーティング抗原を捨て、プレートを300μL/ウェルのPBS-T洗浄緩衝液で3回、洗浄する;300μL/ウェルのブロッキング緩衝液を加え、プレートをカバーして、37±1℃で120分間、インキュベートする;以下の通り、VEGF-trap標準(4.56mg/mL)を希釈緩衝液で12.5ng/mLに希釈する:4.56mg/mLを10μg/mLへ456倍希釈し、10μg/mLを1μg/mLへ10倍希釈し、1μg/mLを100ng/mLへ10倍希釈する;700μLの希釈緩衝液中100ng/mL溶液の100μLを加える、これは、12.5ng/mLの最初の標準点である;VEGF-trap標準の残りを、1:2段階希釈スキームを使用して、2連で調製する;希釈された標準試料、品質管理試料、および未知の試料をプレートへ、各希釈についてウェルあたり100μL、2連で移す;プレートをカバーし、プレートを37±1℃で60分間、インキュベートする;プレート内の反応物を捨て、300μL/ウェルの洗浄緩衝液で6回、洗浄する;ヤギ抗ヒトIgG Fc(ビオチン)血清吸着処理済みを希釈緩衝液(0.0125μg/mL)で1:40,000に希釈し、100μL/ウェルを加える;プレートをカバーして、37±1℃で60分間、インキュベートする;反応ミックスを捨て、プレートを300μL/ウェルの洗浄緩衝液で6回、洗浄する;ストレプトアビジン-HRPを希釈緩衝液で1:40,000に希釈し、100μL/ウェルを加える;プレートをカバーして、37±1℃で60分間、インキュベートする;プレート内の反応物を捨て、300μL/ウェルの洗浄緩衝液で6回、洗浄する;プレートを1×PBSで1回、すすいで、残存するTween 20を除去する;TMB基質を100μL/ウェルで加え、プレートをカバーして、37±1℃で15分間、インキュベートする;100μL/ウェルの停止溶液を加えることにより反応を停止する;ならびにプレートを、マイクロプレートリーダーにおいて、参照波長として600nmと共に、450nm波長フィルターで読み取る。
[0157]図3Cおよび図3Dは、VP1-AMI054改変されたAAV1、AAV2、およびAAV6:アミノ酸残基588位(アスパラギン、N)の後にLALGQTTKPA外因性ポリペプチド(配列番号14)の挿入を含む改変されたAAV1;アミノ酸残基588位(セリン、S)の後にLALGQTTKPA外因性ポリペプチド(配列番号14)のS588挿入を含む改変されたAAV2;およびアミノ酸残基588位(セリン、S)の後にLALGQTTKPA外因性ポリペプチド(配列番号14)のS588挿入を含む改変されたAAV6により媒介されたVEGF-Trap遺伝子の発現を示す。図3Cは、改変されたAAV1、AAV2、またはAAV6により形質導入されたHEK293細胞におけるVEGF-Trap発現を示す。図3Dは、改変されたAAV1、AAV2、またはAAV6により形質導入されたARPE-19細胞におけるVEGF-Trap発現を示す。
実施例7
マウス研究
[0158]動物を、最短3日間の間、研究環境に順応させる。順応期間の完了時、各動物は、研究参加についての適合性の決定のために実験動物専門家により身体的に調べられる。検査には、皮膚および外耳、眼、腹部、行動、ならびに全身状態が挙げられるが、それらに限定されない。良好な健康状態であると決定された動物は、本研究に放出される。
マウス研究
[0158]動物を、最短3日間の間、研究環境に順応させる。順応期間の完了時、各動物は、研究参加についての適合性の決定のために実験動物専門家により身体的に調べられる。検査には、皮膚および外耳、眼、腹部、行動、ならびに全身状態が挙げられるが、それらに限定されない。良好な健康状態であると決定された動物は、本研究に放出される。
[0159]動物は、施設内標準操作手順(SOPs)に従って研究群へランダムに割り当てられる。動物は、対応するケージカード番号、耳パンチ、および番号により一意的に識別される。表8および表9は、マウス研究についての試験パラメーターおよび食餌を示す。
投与スキーム
[0160]注射前の0日目において、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kg SQを与えた。局所的散瞳薬(1.0%トロピカミドHCL、および2.5%フェニレフリンHCL)を、注射の少なくとも15分前にアプライした。動物を、硝子体内注射のために鎮静化させ、0.5%プロパラカインHCLの1滴を両眼にアプライした。あるいは、マウスは、吸入イソフルランで麻酔され得る。結膜を優しく、Dumont #4鉗子で掴み、33G針およびHamilton Syringeを使用して注射した。注射器内容物を投薬した後、注射器針をゆっくり引き抜いた。注射手順後、オフロキサシン点眼液の1滴を、眼用潤滑剤と共に眼球表面へ局所的にアプライした。
[0160]注射前の0日目において、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kg SQを与えた。局所的散瞳薬(1.0%トロピカミドHCL、および2.5%フェニレフリンHCL)を、注射の少なくとも15分前にアプライした。動物を、硝子体内注射のために鎮静化させ、0.5%プロパラカインHCLの1滴を両眼にアプライした。あるいは、マウスは、吸入イソフルランで麻酔され得る。結膜を優しく、Dumont #4鉗子で掴み、33G針およびHamilton Syringeを使用して注射した。注射器内容物を投薬した後、注射器針をゆっくり引き抜いた。注射手順後、オフロキサシン点眼液の1滴を、眼用潤滑剤と共に眼球表面へ局所的にアプライした。
パラメーター
[0161]
特に眼に対して注意を払いながら、ケージ側面からの観察と共に、死亡および罹患の評価を1日1回、行った。眼球検査を、細隙灯生体顕微鏡を使用して実施し、本明細書に示された時点における眼球表面形態を評価した。カラーおよびコバルトブルー(EGFP発現)眼底イメージングの両方を、実験計画表における時点において全動物の両眼に関して行った。動物に、トロピカミド(1.0%)とフェニレフリン(2.5%)のカクテルを局所的に与えて、眼を散大かつ突出させ、局所眼用麻酔剤を、眼にアプライした(プロパラカイン0.5%または類似したもの)。カラー眼底写真撮影に続いて、コバルトブルー写真撮影を行った。28日目における最終イメージング手順後に、動物を、二酸化炭素窒息により安楽死させ、頚椎脱臼または開胸術により死亡が確認された。
[0161]
特に眼に対して注意を払いながら、ケージ側面からの観察と共に、死亡および罹患の評価を1日1回、行った。眼球検査を、細隙灯生体顕微鏡を使用して実施し、本明細書に示された時点における眼球表面形態を評価した。カラーおよびコバルトブルー(EGFP発現)眼底イメージングの両方を、実験計画表における時点において全動物の両眼に関して行った。動物に、トロピカミド(1.0%)とフェニレフリン(2.5%)のカクテルを局所的に与えて、眼を散大かつ突出させ、局所眼用麻酔剤を、眼にアプライした(プロパラカイン0.5%または類似したもの)。カラー眼底写真撮影に続いて、コバルトブルー写真撮影を行った。28日目における最終イメージング手順後に、動物を、二酸化炭素窒息により安楽死させ、頚椎脱臼または開胸術により死亡が確認された。
眼組織収集および処理
[0162]最終の生存中のイメージング手順後、眼球を除去し、すぐに、リン酸緩衝食塩水(PBS)中4%パラホルムアルデヒド(PFA)において、室温で4時間(凍結切片分析)または室温で30分間(フラットマウント分析)、固定した。フラットマウント分析に指定された眼を、1×PBSですすぎ、解剖まで4℃で保存した。凍結切片に指定された眼は、PBSで洗浄し、包埋まで4℃で保存される。
[0162]最終の生存中のイメージング手順後、眼球を除去し、すぐに、リン酸緩衝食塩水(PBS)中4%パラホルムアルデヒド(PFA)において、室温で4時間(凍結切片分析)または室温で30分間(フラットマウント分析)、固定した。フラットマウント分析に指定された眼を、1×PBSですすぎ、解剖まで4℃で保存した。凍結切片に指定された眼は、PBSで洗浄し、包埋まで4℃で保存される。
[0163]凍結切片分析:眼を、3%アガロース/5%スクロース中にすぐに包埋して、30%スクロース中に4℃で一晩、沈め、または次の日に包埋するまで、1×PBS中に保存する。塊を、薄片にし、免疫組織化学的検査のために処理する。免疫組織化学的検査に指定されたスライドを、核局在化のためのDAPIと並行して、ロドプシン、RPE65、およびGFPに対する抗体で染色する。二次抗体は以下の通りであり得る:ロバ抗マウスCy3(ロドプシン)、ロバ抗ウサギCy5(RPE65)、およびロバ抗ニワトリCy2(GFP)。
[0164]眼球フラットマウント分析:手術用顕微鏡を使用して、眼から、無関係の組織を切り取り、前部、レンズ、および硝子体を除去した。眼杯を、冷たいメタノール中に30分間、置き、その後、冷たいPBSで15分間、3回、すすいだ。眼杯を、4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI;核染色)および以下の抗体の3つの組合せを含有する冷たいICC中に置いた:内境界膜を標識する抗ラミニン(1/1,000)、桿体を標識する抗ロドプシンクローン4D2(1/500)、ミューラー細胞を標識する抗グルタミンシンテターゼクローンGS-6(1/1,500)、錐体を標識するPNAレクチン(1/40)。眼杯を、4℃で穏やかに回転させながら、4時間、インキュベートし、冷たいICC緩衝液で洗浄した。染色後、眼杯を、4%PFA中に5分間、固定し、その後、1×PBSで1回、すすいだ。強膜-脈絡膜/RPE複合体を網膜から、鋭い曲剪刀を使用して、除去した。網膜を、フラットマウントし、カバーし、密封した。2次元(2D)蛍光顕微鏡画像を取得し、デジタル化し、Image ProPlusまたはCellSens(Olympus)ソフトウェアを使用して分析し、取得後分析を、ImageJまたはCellSensソフトウェアを用いて、実施する(図4)。
[0165]凍結切片分析:凍結した塊を凍結切片(14μm厚さ)にし、免疫組織化学的検査のために処理した。免疫組織化学的検査に指定された各スライドを、GFPおよび網膜細胞層の異なるマーカーに対する抗体を含有する以下の3つの異なるカクテルで染色した:カクテル1)GFP、ロドプシン、およびラミニン;2)GFP、RPE65、およびPNAレクチン;3)GFP、グルタミン酸シンテターゼGS-6、およびファロイジン。結果は図5に示されている。全ての3つの抗体カクテルにわたるGFP発現のグラフ表示およびイメージングされた全ての眼は、図6に示されている。
[0166]図7~図11および表9~表11は、野生型(wt)AAVベクターかまたは本明細書に記載された改変されたAAV2ベクターかのいずれかを投与されたマウス眼のin vivoイメージングを示す。図7は、野生型AAVベクターを投与されたマウス眼の眼底画像およびIHC染色を示す。wt AAV2-GFPは、眼底イメージングとIHC切片の両方に示されているように、十分なGFP発現をもたらさなかった。図8は、眼のin vivo眼底イメージングおよびIHC染色を示し、本明細書に記載された改変されたAAV2(アミノ酸残基587の後に挿入されたLKLGQTTKPA(配列番号13)を有する改変されたAAV2を含むAAV2-AMI053-GFP)が、マウスの眼へIVT経路を介して投与された。その改変されたAAV2は、眼底イメージングおよびIHC切片においてGFP発現を示し、GFPシグナルが、細胞の複数の層において検出された。図9は、眼のin vivo眼底イメージングおよびIHC染色を示し、本明細書に記載された改変されたAAV2(アミノ酸残基587の後に挿入されたLALGQTTKPA(配列番号14)を有する改変されたAAV2を含むAAV2-AMI054-GFP)が、マウスの眼へIVT経路を介して投与された。その改変されたAAV2は、眼底イメージングおよびIHC切片においてGFP発現を示し、GFPシグナルが、細胞の複数の層において検出された。図10は、眼のin vivo眼底イメージングおよびIHC染色を示し、本明細書に記載された改変されたAAV2(アミノ酸残基453の後に挿入されたLALGETTRPA(配列番号6)を有する改変されたAAV2を含むAAV2-V466-GFP)が、マウスの眼へIVT経路を介して投与された。その改変されたAAV2は、眼底イメージングおよびIHC切片においてGFP発現を示し、GFPシグナルが、細胞の複数の層において検出された。表10は、AAV2-VP1-GFP IVT注射から25~29日後のマウスの眼底画像を示す。
[0167]図11は、野生型(wt)かまたは本明細書に記載された改変されたAAVかのいずれかで形質導入された眼の異なる視神経線維層におけるAAV形質導入を示すAAV網膜形質導入指数(RCTI)を示す。RCTIを、硝子体内経路から投与されたベクターにより発光した細胞層(すなわち、AAV2-AMI053-GFPが、硝子体構造の内境界膜(ILM)を横断して伝播し、細胞上の受容体との結合を介して様々な細胞を形質導入した)のカラー強度のスコアから計算した。ベクターが細胞に侵入しかつ発現したことを示すGFPシグナルの出現。カラー強度の4つのスケールを使用して、AAV形質導入能力を見積もった:検出されたカラー:明るい:1ポイントまたは+;明るく、鮮やかなカラー:2ポイントまたは++;強いカラー:3ポイントまたは+++;および非常に輝いているカラー:4ポイントまたは++++。表11は、AAV2形質導入網膜の例示的なRCTIスコアリング、および登場順に、配列番号129~132を示す。表12は、ヒト細胞(HEK293細胞またはARPE19細胞)またはマウス網膜の両方におけるAAV2形質導入の例示的なRCTIスコアリング、および登場順に、配列番号129~132を示す。
[0168]図7~図11および表10~表12に示されているように、N54ペプチド(LALGQTTKPA)は、全てのAAVベクターのVP1へ挿入されて、ベクターの内境界膜(ILM)を横断しての伝播および網膜細胞における発現を増強することができる。VFGF-Trapタンパク質は、HEK293細胞において、AAV6.N54-VEGF-trapにより誘導されて、最も高いレベルで発現し、次いでAAV2.N54-VEGF-trapにより、およびAAV1.N54-VEGF-trapによることが見出された。ARPE-19細胞において、VEGF-Trapタンパク質は、AAV2.N54-VEGF-trapおよびAAV6.N54-VEGF-trapのどちらを介しても、同じように発現した。
[169]図12~図15および表12~表16は、野生型AAVベクターまたは本明細書に記載された改変されたAAVベクターで形質導入されたマウスを用いて行われたLCNV研究を示す。図12は、LCNV研究を示し、改変されたAAVが、LCNVの前にマウスへ投与された。AAV1、AAV2、またはAAV6は、VP1カプシドにおけるLALGQTTKPA(配列番号14)の挿入で改変され、マウスの眼への送達のための導入遺伝子としてアフリベルセプト(VEGF-Trap)を有した。改変されたAAV1(群5、AAV1.N54-アフリベルセプト)は、VP1カプシドのS588アミノ酸残基の後に挿入されたLALGQTTKPA(配列番号14)を含む。AAV2(群3、AAV2.N54-アフリベルセプト)は、VP1カプシドのN587アミノ酸残基の後に挿入されたLALGQTTKPA(配列番号14)を含む。AAV6(群4、AAV6.N54-アフリベルセプト)は、VP1カプシドのS588アミノ酸残基の後に挿入されたLALGQTTKPA(配列番号14)を含む。図13Aは、LCNV研究の眼における脈絡膜新生血管形成の面積を示す。Δアフリベルセプトは、オープンリーディングフレームに破壊を含むAAVがマウスの眼に投与された、シャム対照であった。媒体群と比較して、全ての3つの改変されたAAV群は、眼における脈絡膜新生血管形成の面積の有意な減少を示した(AAV6.N54-アフリベルセプト、p<0.001;AAV1.N54-アフリベルセプト、p<0.01;およびAAV2.N54-アフリベルセプト、p<0.05)。図13Bは、AAV6.N54-アフリベルセプトを投与された群が、眼において脈絡膜新生血管形成の面積の有意な減少を示し続けたことを示す(AAV6.N54-アフリベルセプト、p<0.05)。図14は、LCNV研究マウスから得られた眼球および血清試料におけるアフリベルセプト濃度を示す。図15は、マウスにおける、LCNVにより誘発された網膜損傷に対する網膜アフリベルセプト保護効果のフルオレセイン血管造影法(FA)分析を示す。レーザー処理により引き起こされた網膜傷害に対する眼杯におけるアフリベルセプト濃度の相関は、逆相関であった。図3C、図3D、表13、および表14に示されているように、AAV6.N54-アフリベルセプト群におけるLCNV面積での最も顕著な減少は、その改変されたAAV6により媒介されて発現したVEGF-Trapの増加に対応した。
[0170]表15および表16は、眼へ投与された後のAAVベクターの局在化およびAAVベクターのカーゴ(例えば、アフリベルセプト)の発現を決定するための例示的な追加の研究を示す。表15の研究は、本明細書に記載された眼底画像およびIHCを利用することに少なくとも一部、基づき得る。表16の研究は、LCNV、FA、OCT、FP、組織学的検査、およびIHCを利用することに少なくとも一部、基づき得る。
実施例8
離乳した家畜ブタモデルにおける硝子体内送達のためのAAV2.N54カプシドのin vivo試験
[0171]眼疾患の処置のための遺伝子治療薬の硝子体内送達は、それが網膜剥離を引き起こさず、汎網膜形質導入をもたらすことができ、かつ外来患者向け診療所において局所麻酔下で実施することができるため、選り抜きの好ましい方法である。野生型AAVベクターは、組織に形質導入するために眼の内境界膜(ILM)を十分には横断しない。そのようなものとして、ILMを透過する能力がある改変されたAAVカプシドは、意図された標的への遺伝子治療薬の送達の成功に必要とされる。実施例8は、離乳した家畜ブタモデルにおいて眼組織へ深く、緑色蛍光タンパク質(GFP)を送達する能力がある、操作されたAAV2.N54ベクターの結果を提示する。
離乳した家畜ブタモデルにおける硝子体内送達のためのAAV2.N54カプシドのin vivo試験
[0171]眼疾患の処置のための遺伝子治療薬の硝子体内送達は、それが網膜剥離を引き起こさず、汎網膜形質導入をもたらすことができ、かつ外来患者向け診療所において局所麻酔下で実施することができるため、選り抜きの好ましい方法である。野生型AAVベクターは、組織に形質導入するために眼の内境界膜(ILM)を十分には横断しない。そのようなものとして、ILMを透過する能力がある改変されたAAVカプシドは、意図された標的への遺伝子治療薬の送達の成功に必要とされる。実施例8は、離乳した家畜ブタモデルにおいて眼組織へ深く、緑色蛍光タンパク質(GFP)を送達する能力がある、操作されたAAV2.N54ベクターの結果を提示する。
クローニングおよびAAVベクター産生
[0172]AAV2野生型カプシド遺伝子を、新規のAAVバリアントカプシドを操作するための出発材料として使用した。簡単に述べれば、いくつかのペプチド配列を操作し、最適化DNA配列へ逆転写し、AAV2野生型カプシド遺伝子の特定の位置へクローニングして、AMI053、AMI054、AMI101、AMI104、およびAMI105プラスミドを作出した。組換えバキュロウイルス(rBV)を生成し、rBV-CMV-GFPと一緒に使用して、Sf9-V432-AG細胞を同時感染させ、GFPを発現するAAVベクターを産生させた。AAVベクターを、塩化セシウム(CsCl)密度勾配超遠心分離の2ラウンドを用いて、精製した。PD-10脱塩カラムでの脱塩の2ラウンドにより、CsClを除去し、製剤化緩衝液へ製剤化した。
[0172]AAV2野生型カプシド遺伝子を、新規のAAVバリアントカプシドを操作するための出発材料として使用した。簡単に述べれば、いくつかのペプチド配列を操作し、最適化DNA配列へ逆転写し、AAV2野生型カプシド遺伝子の特定の位置へクローニングして、AMI053、AMI054、AMI101、AMI104、およびAMI105プラスミドを作出した。組換えバキュロウイルス(rBV)を生成し、rBV-CMV-GFPと一緒に使用して、Sf9-V432-AG細胞を同時感染させ、GFPを発現するAAVベクターを産生させた。AAVベクターを、塩化セシウム(CsCl)密度勾配超遠心分離の2ラウンドを用いて、精製した。PD-10脱塩カラムでの脱塩の2ラウンドにより、CsClを除去し、製剤化緩衝液へ製剤化した。
実験計画
[0173]動物を、6つの群へ分け、表17に従って、異なるAAVベクターの硝子体内注射について群あたり2匹の動物とした。
[0173]動物を、6つの群へ分け、表17に従って、異なるAAVベクターの硝子体内注射について群あたり2匹の動物とした。
外科手術
[0174]被験物質を、すぐに注射できる形式で作製し、使用するまで-70℃未満で保存した。注射の30分前に、各被験物質を解凍し、短時間、遠心分離して(1,000rpm×10秒間)、液体をチューブの底に集め、その後、37℃の水浴中で20分間、加熱し、ウイルス凝集を低下させるためにボルテックスした;液体をチューブの底に凝縮させるために各チューブを振盪した。
[0174]被験物質を、すぐに注射できる形式で作製し、使用するまで-70℃未満で保存した。注射の30分前に、各被験物質を解凍し、短時間、遠心分離して(1,000rpm×10秒間)、液体をチューブの底に集め、その後、37℃の水浴中で20分間、加熱し、ウイルス凝集を低下させるためにボルテックスした;液体をチューブの底に凝縮させるために各チューブを振盪した。
[0175]手術の前日に、動物を、麻酔投与前の一晩、絶食させた。硝子体内注射の当日、ブプレノルフィン(0.01~0.05mg/kg)を、注射前、各動物へ筋肉内に(IM)与えた。麻酔注射のおよそ15分前に、動物にアトロピン(0.01~0.05mg/kg、IM)を与えた。その後、動物を、注射のためにケタミン/デクスメデトミジン(IM)で麻酔し、眼を、局所5%ベタジン溶液を使用して、無菌的に調製し、続いて、無菌食塩水ですすぎ、0.5%プロパラカインHCLおよび10%フェニレフリンHCLの1滴をアプライした。結膜をコリブリ型鉗子で優しく掴み、レンズとの接触を避けるために針をわずかに後方に向けて、(毛様体扁平部を通って)上方縁の2~3mm後方へ注射した(27~30G針)。注射を行い、針をゆっくり引き抜いた。注射手順後、抗生物質点眼液の1滴を眼球表面へ局所的にアプライした。その後、動物に、デクスメデトミジンの効果を逆転させるために、アチパメゾールを筋肉内に与え、手術から正常に回復させた。
ケージ側面からの観察
[0176]特に両眼に対して注意を払いながら、ケージ側面からの観察と共に、罹患および死亡を毎日、観察した。この研究の過程において罹患も死亡もなかった。
[0176]特に両眼に対して注意を払いながら、ケージ側面からの観察と共に、罹患および死亡を毎日、観察した。この研究の過程において罹患も死亡もなかった。
眼球検査
[0177]眼球検査のための散瞳を、局所1%トロピカミドHCL(検査の15分前に各眼において1滴)を使用して行った。眼球表面形態、前部および後部炎症、白内障形成、ならびに網膜変化を評価するための細隙灯生体顕微鏡および倒像検眼鏡を使用する完全な眼球検査(改変されたHackettおよびMcDonald)を、上記の実験計画表に従って、行った。これらの評価の間、眼所見は認められなかった。全ての群は、評価された全ての時点においてゼロ(0)のスコアを有し、所見は認められなかった。
[0177]眼球検査のための散瞳を、局所1%トロピカミドHCL(検査の15分前に各眼において1滴)を使用して行った。眼球表面形態、前部および後部炎症、白内障形成、ならびに網膜変化を評価するための細隙灯生体顕微鏡および倒像検眼鏡を使用する完全な眼球検査(改変されたHackettおよびMcDonald)を、上記の実験計画表に従って、行った。これらの評価の間、眼所見は認められなかった。全ての群は、評価された全ての時点においてゼロ(0)のスコアを有し、所見は認められなかった。
眼底イメージング
[0178]21日目における眼底イメージング手順の前日、動物を麻酔投与前の一晩、絶食させた。研究計画表に示された通りの日において、動物をケタミン/デクスメデトミジン(IM)で麻酔し、Ret Cam 3(Natus)を使用してイメージングした。まず、カラー画像を、次に、コバルトブルー画像を取得した。設定を、全群にわたって一定に保った。取得設定を、群6(V226)陽性対照動物に設定した。
[0178]21日目における眼底イメージング手順の前日、動物を麻酔投与前の一晩、絶食させた。研究計画表に示された通りの日において、動物をケタミン/デクスメデトミジン(IM)で麻酔し、Ret Cam 3(Natus)を使用してイメージングした。まず、カラー画像を、次に、コバルトブルー画像を取得した。設定を、全群にわたって一定に保った。取得設定を、群6(V226)陽性対照動物に設定した。
結果
[0179]実験の間中ずっと、異常な眼所見は観察されなかった。全動物が研究プロトコールに従って良い状態にあることを確かめるために、眼球検査のための散瞳を、局所1%トロピカミドHCL(検査の15分前に各眼において1滴)を使用して行った。眼球表面形態、前部および後部炎症、白内障形成、ならびに網膜変化を評価するための細隙灯生体顕微鏡および倒像検眼鏡を使用する完全な眼球検査(改変されたHackettおよびMcDonald)を、上記の実験計画表に従って、行った。これらの評価の間、眼所見は認められなかった。
[0179]実験の間中ずっと、異常な眼所見は観察されなかった。全動物が研究プロトコールに従って良い状態にあることを確かめるために、眼球検査のための散瞳を、局所1%トロピカミドHCL(検査の15分前に各眼において1滴)を使用して行った。眼球表面形態、前部および後部炎症、白内障形成、ならびに網膜変化を評価するための細隙灯生体顕微鏡および倒像検眼鏡を使用する完全な眼球検査(改変されたHackettおよびMcDonald)を、上記の実験計画表に従って、行った。これらの評価の間、眼所見は認められなかった。
ブタ眼組織におけるGFP発現の実証
[0180]GFP遺伝子を有する異なるAAVベクターのブタ眼への硝子体内注射から21日後、眼底イメージングに基づいて、全ての6つの群の動物の目においてGFP発現が観察された。しかしながら、眼底イメージングにおいて示されているように、群1、3、4、および5におけるGFP発現レベルは低く、一方、群2および6は、はるかに高いGFP発現レベルを有した(図16)。眼底画像のスコアリングスケールでのさらなる検査は、群6が両方の動物において+++スコアによって表される最も高いGFP発現を有することを示し、次いで、5つの++および1つのシングル+スコアを有する群2が続いた。群1、3、および4は、1つの+スコアの類似した発現レベルを有した。群5は、最も低い発現レベルを有した(表18)。
[0180]GFP遺伝子を有する異なるAAVベクターのブタ眼への硝子体内注射から21日後、眼底イメージングに基づいて、全ての6つの群の動物の目においてGFP発現が観察された。しかしながら、眼底イメージングにおいて示されているように、群1、3、4、および5におけるGFP発現レベルは低く、一方、群2および6は、はるかに高いGFP発現レベルを有した(図16)。眼底画像のスコアリングスケールでのさらなる検査は、群6が両方の動物において+++スコアによって表される最も高いGFP発現を有することを示し、次いで、5つの++および1つのシングル+スコアを有する群2が続いた。群1、3、および4は、1つの+スコアの類似した発現レベルを有した。群5は、最も低い発現レベルを有した(表18)。
AAV2.N54ベクターの眼組織への深部透過のIHCによる実証
[0181]凍結切片(14μm)を、眼組織におけるGFP、RPE65、ファロイジン、およびDAPIの局在化について評価し、その結果は図17に示されている。マージされた画像は、左側に示されており、GFPチャネルのプルアウトは右側に示されている。これらの結果は、AMI054から産生された、操作されたAAV(AAV2.N54と名付けられた)を注射された群2の動物(621 OS)が、V226から作製されたAAVを注射された対照群6(628 OS)と比較した場合、眼組織におけるGFPのより強くかつより深い透過を示したことを示している。凍結切片をスコアリングスケールでより詳細に調べたとき、これらの結果がさらに確認された(表19)。凍結切片分析に登録された全ての眼にわたる眼GFP発現の調査について、GFP発現を、全ての網膜層および網膜外層にわたってスコアリングした;各眼は一行によって表されている。濃い灰色のセル(+++)は、GFP発現が最も高かった場所を示す;中位の緑色セル(++)は、中程度のGFP発現があった場所を示す;中位の灰色セル(+)は、弱いGFP発現があった場所を示す;薄い灰色セル(-)は、GFP発現がなかった場所を示す。略語:GCL/ILM - 神経節細胞層/内境界膜;IPL - 内網状層;INL - 内顆粒層;OPL - 外網状層;ONL - 外顆粒層;IS - 内節;OS - 外節;RPE - 網膜色素上皮;C - 脈絡膜;S - 強膜。
[0181]凍結切片(14μm)を、眼組織におけるGFP、RPE65、ファロイジン、およびDAPIの局在化について評価し、その結果は図17に示されている。マージされた画像は、左側に示されており、GFPチャネルのプルアウトは右側に示されている。これらの結果は、AMI054から産生された、操作されたAAV(AAV2.N54と名付けられた)を注射された群2の動物(621 OS)が、V226から作製されたAAVを注射された対照群6(628 OS)と比較した場合、眼組織におけるGFPのより強くかつより深い透過を示したことを示している。凍結切片をスコアリングスケールでより詳細に調べたとき、これらの結果がさらに確認された(表19)。凍結切片分析に登録された全ての眼にわたる眼GFP発現の調査について、GFP発現を、全ての網膜層および網膜外層にわたってスコアリングした;各眼は一行によって表されている。濃い灰色のセル(+++)は、GFP発現が最も高かった場所を示す;中位の緑色セル(++)は、中程度のGFP発現があった場所を示す;中位の灰色セル(+)は、弱いGFP発現があった場所を示す;薄い灰色セル(-)は、GFP発現がなかった場所を示す。略語:GCL/ILM - 神経節細胞層/内境界膜;IPL - 内網状層;INL - 内顆粒層;OPL - 外網状層;ONL - 外顆粒層;IS - 内節;OS - 外節;RPE - 網膜色素上皮;C - 脈絡膜;S - 強膜。
[0182]調べた凍結切片は最初、標準顕微鏡で実施したので、群2の動物(620 ODおよび621 OD)の凍結切片を、共焦点顕微鏡でさらに調べた。その結果は図18に示されている。これらの鮮明な画像から、本発明者らは、GFP発現細胞が、GCL層からRPE層まで広く分布していることを確認することができる。これは、AAV2.N54カプシドが、ILMを効率的に横断し、ブタ眼の眼組織をRPE層まで深く、透過し得ることを明らかに実証している。
[0183]図19Aは、ブタの眼へのAAV2.AMI054-GFP(LALGQTTKPA(配列番号14)挿入を含む改変されたAAV2)の硝子体内送達を示す。IHC染色は、網膜層におけるGFP蛍光を示した。図19Bは、AAV2.AMI054-GFPを投与された眼の各網膜層におけるGFP発現を示す。凍結切片動物番号620-ODの共焦点画像番号122を、ヒト網膜ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色方法の発表された画像と整列させた。ブタモデル研究の結果は、AAV2.VP1へのN587位のC末端側におけるN54ペプチド(配列LALGQTTKPA(配列番号14))挿入を有するAAV2.N54-GFPが、網膜層および細胞を通しての、強い蛍光、深くかつ広い分布により例証されるGFP発現における非常に高い送達効果を生じることを実証した(図19B)。GFPの強くかつ広い発現は、AAV2.N54カプシドが、導入遺伝子を大型動物およびヒトの対応する層および細胞へ送達することを示した。図20は、AAV2.AMI054-GFPを投与された眼とAAV2.7M8-GFP(対照)を投与された眼との間でのブタ網膜におけるGFP発現の比較を示す。AAV2.AMI054-GFPで形質導入された網膜は、AAV2.7M8-GFPで形質導入された網膜とは対照的に、全ての網膜層においてGFP発現を示した。AAV2.AMI054-GFP形質導入網膜におけるGFP蛍光は、AAV2.7M8-GFP形質導入網膜の2倍、強かった。表20は、本明細書に記載された5つの改変されたAAV:AMI053、AMI054、AMI101、AMI104、またはAMI105により形質導入されたヒト細胞(HEK293細胞またはARPE19細胞)、マウスモデル、およびブタモデルにおけるGFP発現強度レベルを示す。+の増加する数は、形質導入細胞において検出された増加するGFL強度を表示する。
[0184]この研究は、離乳した家畜ブタ(ハンプシャー(Hampshire)交雑種)において、離乳したブタにおける単回の硝子体内注射後のGFP発現パターンへの6つの異なるAAV2ウイルスカプシド変異体の効果を評価するために行われた。臨床検査において、7日目および21日目に眼所見は認められなかった。GFPは、コバルトブルー眼底イメージングによりin vivoで全ての群において容易に観察された。GFP発現を、群1、2、3、4、および6において、凍結切片における断面分析によりさらに評価した。群6(V226;陽性対照)は、眼底イメージングと断面分析の両方において強くかつ広いGFP発現を呈した。GFPシグナルは、GCL層からOPL層まで最も強いが、ONL層からRPE層までにおいてあまり強くなかった。群2(AMI054)もまた、GFPの強くかつ広い眼底発現、およびGCL層からOS層までの発現、合計7層の強い発現を有した。眼底イメージングに関する群1(AMI053)、群3(AMI101)、および群4(AMI104)の間での軽度の差もまた、断面分析において明らかであり、群1由来の618 ODが、外網状層(OPL)を通しての広くかつ明るい発現を有した。群3(AMI101)におけるGFP発現は、神経節細胞層において明るく、残りの層を通しては中程度であった。群4において、GFP発現は、網膜を通して中~低程度であった。群1、2、および6についての内顆粒層および外網状層において非常に高い発現が認められた。これらのGFP陽性細胞の形態学的分析は、アマクリン細胞アイデンティティを示した;将来的な研究は、アマクリンマーカーがGFPと共存するかどうかを評価するために共標識アプローチを利用するつもりである。脈絡膜および強膜GFP発現は、眼のいずれにおいても観察されず、RPE GFP発現は、他の網膜層と比較して、わずかであった。まとめると、群2(AAV2.N54)は、GFP発現の最も広い層を示し、強いGFP発現と共に眼組織の7つの層を深く透過することにより、群6(V226)を凌いだ。
実施例9
非ヒト霊長類における硝子体内投与後のAAV GFP候補の体内分布および導入遺伝子発現の評価
[0185]アフリカミドリザルにおける硝子体内(IVT)投与後のAAV候補の緑色蛍光タンパク質(GFP)発現の体内分布および濃度を評価すること。サルは、細隙灯生体顕微鏡観察、眼底検査、カラー眼底イメージング、共焦点走査レーザー検眼鏡検査(cSLO)、および光干渉断層撮影(OCT)によるAAV中和抗体(nAb)血清陰性、全血球数(CBC)、一般的な健康問題、および眼の健康状態を評価するためのベースラインスクリーニングを受ける。正常な所見を有するnAb陰性サルが本研究に登録され、処置群に割り当てられる(表21)。ベースラインスクリーニングおよび全てのその後の手順のために、効果をもたらし得る筋肉内ケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)を用いての麻酔、ならびに局所10%フェニレフリン、1%トロピカミド、および/または1%シクロペントラートを用いての瞳孔散大を達成する。
非ヒト霊長類における硝子体内投与後のAAV GFP候補の体内分布および導入遺伝子発現の評価
[0185]アフリカミドリザルにおける硝子体内(IVT)投与後のAAV候補の緑色蛍光タンパク質(GFP)発現の体内分布および濃度を評価すること。サルは、細隙灯生体顕微鏡観察、眼底検査、カラー眼底イメージング、共焦点走査レーザー検眼鏡検査(cSLO)、および光干渉断層撮影(OCT)によるAAV中和抗体(nAb)血清陰性、全血球数(CBC)、一般的な健康問題、および眼の健康状態を評価するためのベースラインスクリーニングを受ける。正常な所見を有するnAb陰性サルが本研究に登録され、処置群に割り当てられる(表21)。ベースラインスクリーニングおよび全てのその後の手順のために、効果をもたらし得る筋肉内ケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)を用いての麻酔、ならびに局所10%フェニレフリン、1%トロピカミド、および/または1%シクロペントラートを用いての瞳孔散大を達成する。
硝子体内(IVT)投薬
[0186]局所プロパラカイン0.5%を投与し、30秒間、効力を生じさせ、開眼器を配置し、その後、眼球表面を5%ベタジン溶液、続いて無菌0.9%食塩水ですすぐ。IVT注射を、処置割当(表21)に従って両眼(OU)に実施し、31ゲージ 8mm(5/16インチ)針/注射器(Ulticare VetRx U-100または等価物)を使用して、縁の約2mm後方へ鋸状縁のレベルで下耳側へ挿入する。注射後、局所抗生物質眼軟膏(ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシン、または等価物)を投与する。
[0186]局所プロパラカイン0.5%を投与し、30秒間、効力を生じさせ、開眼器を配置し、その後、眼球表面を5%ベタジン溶液、続いて無菌0.9%食塩水ですすぐ。IVT注射を、処置割当(表21)に従って両眼(OU)に実施し、31ゲージ 8mm(5/16インチ)針/注射器(Ulticare VetRx U-100または等価物)を使用して、縁の約2mm後方へ鋸状縁のレベルで下耳側へ挿入する。注射後、局所抗生物質眼軟膏(ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシン、または等価物)を投与する。
全身的免疫抑制レジメン
[0187]動物に、-1日目に、その後、3週間の間、週1回、メチルプレドニゾロン(8mg/kg)の筋肉内(IM)送達を与える(表22)。
[0187]動物に、-1日目に、その後、3週間の間、週1回、メチルプレドニゾロン(8mg/kg)の筋肉内(IM)送達を与える(表22)。
眼圧検査
[0188]指定された時点(表22)において、眼圧(IOP)を、イヌ(d)較正設定に設定されたTonoVet眼圧計を使用して、OUで測定する。各眼から3つの測定値をとり、平均IOPを計算する。
[0188]指定された時点(表22)において、眼圧(IOP)を、イヌ(d)較正設定に設定されたTonoVet眼圧計を使用して、OUで測定する。各眼から3つの測定値をとり、平均IOPを計算する。
細隙灯検査
[0189]指定された時点(表22)において、両眼(OU)を、細隙灯生体顕微鏡観察により検査する。非ヒト霊長類眼科スコアリングシステムを使用するスコアリングを適用して、臨床眼所見を定量化し、要約スコアを検査項目から導き出す。
[0189]指定された時点(表22)において、両眼(OU)を、細隙灯生体顕微鏡観察により検査する。非ヒト霊長類眼科スコアリングシステムを使用するスコアリングを適用して、臨床眼所見を定量化し、要約スコアを検査項目から導き出す。
眼底イメージング
[0190]指定された時点(表22)において、GFP発現を検出するためのカラー前部および眼底イメージング、ならびに蛍光眼底イメージングを、Canon 6DデジタルイメージングハードウェアおよびNew Vision眼底画像分析システムソフトウェアと共にTopcon TRC-50EX網膜カメラを使用して、各四分円において取得された追加の辺縁画像と共に、黄斑を中心とする50°視野に関して、OUで実施する。カラー眼底写真を、シャッター速度(Tv)1/25秒、ISO 400、およびフラッシュ18で撮影した。単色およびカラー蛍光画像は、励起およびバリアフィルター(480nm励起/525nmバリアフィルター)の嵌め込み、Tv 1/5秒、ISO 3200、およびフラッシュ 300で撮影する。蛍光写真は、GFP発現の程度を定義するためにスコアリングシステムを使用して評価し、必要に応じて定量分析を適用する(眼の中心窩、周辺、および血管周囲領域において、0=存在なし;1=痕跡量;2=少し;3=中程度;4=明るい、および5=強いのスコア)。
[0190]指定された時点(表22)において、GFP発現を検出するためのカラー前部および眼底イメージング、ならびに蛍光眼底イメージングを、Canon 6DデジタルイメージングハードウェアおよびNew Vision眼底画像分析システムソフトウェアと共にTopcon TRC-50EX網膜カメラを使用して、各四分円において取得された追加の辺縁画像と共に、黄斑を中心とする50°視野に関して、OUで実施する。カラー眼底写真を、シャッター速度(Tv)1/25秒、ISO 400、およびフラッシュ18で撮影した。単色およびカラー蛍光画像は、励起およびバリアフィルター(480nm励起/525nmバリアフィルター)の嵌め込み、Tv 1/5秒、ISO 3200、およびフラッシュ 300で撮影する。蛍光写真は、GFP発現の程度を定義するためにスコアリングシステムを使用して評価し、必要に応じて定量分析を適用する(眼の中心窩、周辺、および血管周囲領域において、0=存在なし;1=痕跡量;2=少し;3=中程度;4=明るい、および5=強いのスコア)。
光干渉断層撮影(OCT)および共焦点走査レーザー検眼鏡検査(cSLO)
[0191]指定された時点(表22)において、OCTおよびcSLOを、Heyex TruTrackおよびベースライン画像を参照するAutoRescan追跡イメージング機能を用いる、Heidelberg Spectralis OCT HRA(またはOCT Plus)を使用してOUで実施する。cSLO赤外(IR)および自己蛍光(AF)網膜画像を、広角50°レンズを使用して取得し、続いて、高密度スキャン間隔で黄斑全体の全体的OCTボリュームスキャンを行う。画像を、必要に応じて、OCT網膜厚データおよびGFP発現の定量分析を用いて、定量的に評価する。瞳孔サイズおよび透光体の透明性によって許される場合、広角レンズを用いて辺縁視野を取得し、および/または各画像ファイルに捕獲されている網膜の面積を最大限にするために合成画像機能を用いる。
[0191]指定された時点(表22)において、OCTおよびcSLOを、Heyex TruTrackおよびベースライン画像を参照するAutoRescan追跡イメージング機能を用いる、Heidelberg Spectralis OCT HRA(またはOCT Plus)を使用してOUで実施する。cSLO赤外(IR)および自己蛍光(AF)網膜画像を、広角50°レンズを使用して取得し、続いて、高密度スキャン間隔で黄斑全体の全体的OCTボリュームスキャンを行う。画像を、必要に応じて、OCT網膜厚データおよびGFP発現の定量分析を用いて、定量的に評価する。瞳孔サイズおよび透光体の透明性によって許される場合、広角レンズを用いて辺縁視野を取得し、および/または各画像ファイルに捕獲されている網膜の面積を最大限にするために合成画像機能を用いる。
臨床観察
[0192]一般的な健康問題を、投薬の1週間前から開始するケージ側面からの観察により、1日2回、確認する。飼料消費および全体的な食欲を、毎日の給餌前に、飼料皿およびケージ洗浄前のケージ床の目視検査により評価する。動物を、腫脹、変色、斜視、または目をこすることを含む、眼炎症の徴候について評価する。
[0192]一般的な健康問題を、投薬の1週間前から開始するケージ側面からの観察により、1日2回、確認する。飼料消費および全体的な食欲を、毎日の給餌前に、飼料皿およびケージ洗浄前のケージ床の目視検査により評価する。動物を、腫脹、変色、斜視、または目をこすることを含む、眼炎症の徴候について評価する。
体重
[0193]動物の体重を、指定された時点(表22)において測定する。
[0193]動物の体重を、指定された時点(表22)において測定する。
鑑別を伴うCBC血液像
[0194]指定された時点(表22)において、0.5~1mL全血を採取し、Hemavetアナライザーによる鑑別を伴うCBC血液像の決定のために、K3EDTA lavender-topチューブに直接、移す。
[0194]指定された時点(表22)において、0.5~1mL全血を採取し、Hemavetアナライザーによる鑑別を伴うCBC血液像の決定のために、K3EDTA lavender-topチューブに直接、移す。
血清収集
[0195]全血(3mL)を、指定された時点(表22)において、大腿静脈または伏在静脈を介して採取する。血液を、(抗凝血剤の非存在下の)バキュテナーチューブに移し、室温でおよそ1時間、インキュベートし、その後、4000rpm、4℃で10分間、遠心分離、および血清アリコート(1時点あたり約0.5mL×2アリコート)の単離を行う。アリコートを-70℃未満で、保存しかつnAb分析のために指定研究所へ輸送する。
[0195]全血(3mL)を、指定された時点(表22)において、大腿静脈または伏在静脈を介して採取する。血液を、(抗凝血剤の非存在下の)バキュテナーチューブに移し、室温でおよそ1時間、インキュベートし、その後、4000rpm、4℃で10分間、遠心分離、および血清アリコート(1時点あたり約0.5mL×2アリコート)の単離を行う。アリコートを-70℃未満で、保存しかつnAb分析のために指定研究所へ輸送する。
終了
[0196]定義された終点前の最終画像品質を確認した後、サルを、筋肉内への、効果をもたらし得るケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)で鎮静させ、ペントバルビタールナトリウム(100mg/kg IV)で安楽死させる。
[0196]定義された終点前の最終画像品質を確認した後、サルを、筋肉内への、効果をもたらし得るケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)で鎮静させ、ペントバルビタールナトリウム(100mg/kg IV)で安楽死させる。
眼収集
[0197]12時の位置に角膜縁における縫合を配置した後、眼球を除去し、過剰な眼窩組織を切り取る。ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)および免疫組織化学(IHC)染色のための眼収集:約200uLの硝子体を取り除いた後、群2~6由来の3個の眼および群1由来の1個の眼を、約400uLの4%パラホルムアルデヒド(PFA)の硝子体腔への注射により固定し、その後、4%PFA中、室温で24時間、浸漬し、その後、0.05%アジ化ナトリウムを含むPBSへ移し、Credo Cube温度制御低温容器中に4℃で、保存しかつ後極の黄斑領域にわたる最低20個の水平切片のH&EおよびGFP IHC染色ならびに分析のためにスポンサー指定研究所へ輸送する。硝子体を、-70℃未満で、保存しかつELISAによるタンパク質分析のためにスポンサーへ輸送する。タンパク質およびRNA分析のための眼収集:各群由来の1個の眼を、自然組織平面に沿って室温で解体する前に、液体窒素蒸気中で急速冷凍する。前部を除去し、その後、凍結眼杯に縦方向切断を配置して、凍結後極をフラットマウントし、硝子体を採取する。硝子体液(約2.5mL全量)を、2つのアリコートへ分ける。フラットマウントを、上方および下方の半フラットマウントへ分け、網膜を、RPE/脈絡膜から分離し、それぞれを個々に収集する。全ての試料を、標識された低温バイアル中に入れ、-70℃未満で、保存しかつGFP ELISA分析によるタンパク質分析およびRT-PCRによるmRNA分析のためにスポンサーへ輸送する。組織のクロスコンタミネーションを最小限にするために、眼と眼の間、および組織と組織の間で、装置を水、その後、70%イソプロピルアルコール中でクリーニングする。
[0197]12時の位置に角膜縁における縫合を配置した後、眼球を除去し、過剰な眼窩組織を切り取る。ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)および免疫組織化学(IHC)染色のための眼収集:約200uLの硝子体を取り除いた後、群2~6由来の3個の眼および群1由来の1個の眼を、約400uLの4%パラホルムアルデヒド(PFA)の硝子体腔への注射により固定し、その後、4%PFA中、室温で24時間、浸漬し、その後、0.05%アジ化ナトリウムを含むPBSへ移し、Credo Cube温度制御低温容器中に4℃で、保存しかつ後極の黄斑領域にわたる最低20個の水平切片のH&EおよびGFP IHC染色ならびに分析のためにスポンサー指定研究所へ輸送する。硝子体を、-70℃未満で、保存しかつELISAによるタンパク質分析のためにスポンサーへ輸送する。タンパク質およびRNA分析のための眼収集:各群由来の1個の眼を、自然組織平面に沿って室温で解体する前に、液体窒素蒸気中で急速冷凍する。前部を除去し、その後、凍結眼杯に縦方向切断を配置して、凍結後極をフラットマウントし、硝子体を採取する。硝子体液(約2.5mL全量)を、2つのアリコートへ分ける。フラットマウントを、上方および下方の半フラットマウントへ分け、網膜を、RPE/脈絡膜から分離し、それぞれを個々に収集する。全ての試料を、標識された低温バイアル中に入れ、-70℃未満で、保存しかつGFP ELISA分析によるタンパク質分析およびRT-PCRによるmRNA分析のためにスポンサーへ輸送する。組織のクロスコンタミネーションを最小限にするために、眼と眼の間、および組織と組織の間で、装置を水、その後、70%イソプロピルアルコール中でクリーニングする。
データ解析
[0198]統計的方法:表22に列挙されたプロトコール定義の評価項目から生じたデータは、表23に詳細が示されているように、並べられ、要約され、解析される。サンプルサイズを考慮して、適切な場合、記述統計学が適用される。
[0198]統計的方法:表22に列挙されたプロトコール定義の評価項目から生じたデータは、表23に詳細が示されているように、並べられ、要約され、解析される。サンプルサイズを考慮して、適切な場合、記述統計学が適用される。
実施例10
[0199]レーザー誘発性脈絡膜新生血管形成の非ヒト霊長類モデルにおける硝子体内AAVベクター候補の有効性研究および長期PK研究
[0200]脈絡膜新生血管形成(CNV)のレーザー誘発性モデルでのアフリカミドリザルにおける硝子体内(IVT)投与後の、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、網膜静脈閉塞(RVO)、およびポリープ状脈絡膜血管症(PCV)をターゲットする、アフリベルセプトを発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター候補の発現した遺伝子の長期眼内PKおよび有効性の評価の決定。サルは、AAV中和抗体(nAb)血清陰性、全血球数(CBC)、一般的な健康問題、および眼の健康状態を、眼圧検査、細隙灯生体顕微鏡観察、眼底検査、カラー眼底写真撮影、フルオレセイン血管造影法(FA)、共焦点走査レーザー検眼鏡検査(cSLO)、光干渉断層撮影(OCT)により評価するためのベースラインスクリーニングを受ける。正常な所見を有するnAb陰性サルが本研究に登録され、性別およびベースライン体重によりランダム化された処置群に割り当てられる(表24)。イメージングに必要な時間に対応するために、サルを、連日のCNVのレーザー誘発、投薬、およびイメージングのために3つのコホートに分ける(表25)。ベースラインスクリーニングおよび全てのその後の手順のために、効果をもたらし得る筋肉内ケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)を用いて麻酔、ならびに局所10%フェニレフリン、1%トロピカミド、および/または1%シクロペントラートを用いて瞳孔散大を達成する。
[0199]レーザー誘発性脈絡膜新生血管形成の非ヒト霊長類モデルにおける硝子体内AAVベクター候補の有効性研究および長期PK研究
[0200]脈絡膜新生血管形成(CNV)のレーザー誘発性モデルでのアフリカミドリザルにおける硝子体内(IVT)投与後の、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、網膜静脈閉塞(RVO)、およびポリープ状脈絡膜血管症(PCV)をターゲットする、アフリベルセプトを発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター候補の発現した遺伝子の長期眼内PKおよび有効性の評価の決定。サルは、AAV中和抗体(nAb)血清陰性、全血球数(CBC)、一般的な健康問題、および眼の健康状態を、眼圧検査、細隙灯生体顕微鏡観察、眼底検査、カラー眼底写真撮影、フルオレセイン血管造影法(FA)、共焦点走査レーザー検眼鏡検査(cSLO)、光干渉断層撮影(OCT)により評価するためのベースラインスクリーニングを受ける。正常な所見を有するnAb陰性サルが本研究に登録され、性別およびベースライン体重によりランダム化された処置群に割り当てられる(表24)。イメージングに必要な時間に対応するために、サルを、連日のCNVのレーザー誘発、投薬、およびイメージングのために3つのコホートに分ける(表25)。ベースラインスクリーニングおよび全てのその後の手順のために、効果をもたらし得る筋肉内ケタミン(8mg/kg)およびキシラジン(1.6mg/kg)を用いて麻酔、ならびに局所10%フェニレフリン、1%トロピカミド、および/または1%シクロペントラートを用いて瞳孔散大を達成する。
全身的免疫抑制レジメン
[0201]-1日目およびさらに4週間の間、週1回におけるメチルプレドニゾン(8mg/日)の筋肉内(IM)送達(表25)。
[0201]-1日目およびさらに4週間の間、週1回におけるメチルプレドニゾン(8mg/日)の筋肉内(IM)送達(表25)。
硝子体内投薬
[0202]局所プロパラカイン0.5%を投与し、開眼器を配置し、その後、眼球表面を5%ベタジン溶液で、続いて無菌0.9%食塩水ですすぐ。IVT注射を、処置割当(表24)に従って両眼(OU)で実施し、31ゲージ 8mm(5/16インチ)針を使用して、縁の約2mm後方へ鋸状縁のレベルで下耳側へ挿入する。注射後、局所抗生物質眼軟膏(ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシン、または等価物)を投与する。
[0202]局所プロパラカイン0.5%を投与し、開眼器を配置し、その後、眼球表面を5%ベタジン溶液で、続いて無菌0.9%食塩水ですすぐ。IVT注射を、処置割当(表24)に従って両眼(OU)で実施し、31ゲージ 8mm(5/16インチ)針を使用して、縁の約2mm後方へ鋸状縁のレベルで下耳側へ挿入する。注射後、局所抗生物質眼軟膏(ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシン、または等価物)を投与する。
CNVのレーザー誘発
[0203]レーザー光凝固を、指定された時点(表25)において行う。局所10%フェニレフリン塩酸および1%シクロペントラート点眼液を用いて、レーザー処理の前に、瞳孔散大を達成する。1%アトロピンゲル化点眼液の局所投与を、追加として、瞳孔散大を増強するためにレーザー処理の1晩または2晩前に適用する。眼科医がIridex Oculight TX 532nmレーザーを100msのレーザー耐久性、スポットサイズ50μm、出力750mWで用いることにより、各眼における黄斑周辺領域内に6つのレーザースポットが対称的に配置される。レーザー病変を立証するためにレーザー処理後すぐにカラー眼底写真撮影を実施する。レーザー直後の重度の網膜/網膜下出血を示し、かつ追跡検査の時点まで消散していない、いかなるスポットも分析から排除される。
[0203]レーザー光凝固を、指定された時点(表25)において行う。局所10%フェニレフリン塩酸および1%シクロペントラート点眼液を用いて、レーザー処理の前に、瞳孔散大を達成する。1%アトロピンゲル化点眼液の局所投与を、追加として、瞳孔散大を増強するためにレーザー処理の1晩または2晩前に適用する。眼科医がIridex Oculight TX 532nmレーザーを100msのレーザー耐久性、スポットサイズ50μm、出力750mWで用いることにより、各眼における黄斑周辺領域内に6つのレーザースポットが対称的に配置される。レーザー病変を立証するためにレーザー処理後すぐにカラー眼底写真撮影を実施する。レーザー直後の重度の網膜/網膜下出血を示し、かつ追跡検査の時点まで消散していない、いかなるスポットも分析から排除される。
眼圧検査
[0204]指定された時点(表25)において、眼圧(IOP)測定を、イヌ(d)較正設定に設定されたTonoVet(iCare、Finland)眼圧計を使用して、実施する。各眼から各時点において3つの測定値をとり、平均IOPを定める。
[0204]指定された時点(表25)において、眼圧(IOP)測定を、イヌ(d)較正設定に設定されたTonoVet(iCare、Finland)眼圧計を使用して、実施する。各眼から各時点において3つの測定値をとり、平均IOPを定める。
細隙灯生体顕微鏡観察
[0205]指定された時点(表25)において、細隙灯生体顕微鏡観察を用いて眼内炎症を検査する。非ヒト霊長類眼科検査スコアリングシステムを使用するスコアリングを適用して、臨床眼所見を定量化し、要約スコアを検査項目から導き出す。
[0205]指定された時点(表25)において、細隙灯生体顕微鏡観察を用いて眼内炎症を検査する。非ヒト霊長類眼科検査スコアリングシステムを使用するスコアリングを適用して、臨床眼所見を定量化し、要約スコアを検査項目から導き出す。
カラー眼底写真撮影およびフルオレセイン血管造影法
[0206]指定された時点(表25)において、両側カラー眼底画像を、Canon 6DデジタルイメージングハードウェアおよびNew Vision眼底画像分析システムソフトウェアと共にTopcon TRC-50EX網膜カメラを使用して、窩を中心とする50°視野に関して、取得する。フルオレセイン血管造影法(FA)を、0.1mL/kgの10%フルオレセインナトリウムの静脈内投与で実施する。血管造影図シリーズ間でのフルオレセインの洗い流しを可能にするために、OD FAを、OS血管造影法の2時間より前に先行させる。CNV病変の血管造影図におけるフルオレセイン漏出は、画像強度の均一調整後作成された合成画像を評価して、グレード分類される(I~IV;表26)。後期の生の血管造影図の画像蛍光濃度測定分析もまた、ImageJソフトウェアを使用して実施する。
[0206]指定された時点(表25)において、両側カラー眼底画像を、Canon 6DデジタルイメージングハードウェアおよびNew Vision眼底画像分析システムソフトウェアと共にTopcon TRC-50EX網膜カメラを使用して、窩を中心とする50°視野に関して、取得する。フルオレセイン血管造影法(FA)を、0.1mL/kgの10%フルオレセインナトリウムの静脈内投与で実施する。血管造影図シリーズ間でのフルオレセインの洗い流しを可能にするために、OD FAを、OS血管造影法の2時間より前に先行させる。CNV病変の血管造影図におけるフルオレセイン漏出は、画像強度の均一調整後作成された合成画像を評価して、グレード分類される(I~IV;表26)。後期の生の血管造影図の画像蛍光濃度測定分析もまた、ImageJソフトウェアを使用して実施する。
光干渉断層撮影
[0207]指定された時点(表25)において、OCTを、視線追跡ならびにHEYEX画像捕獲および分析ソフトウェアと共にHeidelberg Spectralis OCT Plusを使用して、実施する。後部網膜を包含する全体的なボリュームスキャンを実施する。レーザー前の検査時点において、網膜厚マップおよび断面ディスプレイ画像を取得する。レーザー後の検査時点において、各病変を中心とする、眼あたり6つの星形スキャン、加えて、高密度スキャン間隔での6つのレーザースポットを包含する黄斑全体の全体的ボリュームスキャンを実施する。各レーザー病変における各星形スキャン内の最大CNV複合体形成の主軸を定義し、CNV複合体境界を描写するためにImageJ内のフリーハンドツールを使用して、CNV複合体面積を測定し、平方ミクロン(μm2)での最大複合体面積を計算する。
[0207]指定された時点(表25)において、OCTを、視線追跡ならびにHEYEX画像捕獲および分析ソフトウェアと共にHeidelberg Spectralis OCT Plusを使用して、実施する。後部網膜を包含する全体的なボリュームスキャンを実施する。レーザー前の検査時点において、網膜厚マップおよび断面ディスプレイ画像を取得する。レーザー後の検査時点において、各病変を中心とする、眼あたり6つの星形スキャン、加えて、高密度スキャン間隔での6つのレーザースポットを包含する黄斑全体の全体的ボリュームスキャンを実施する。各レーザー病変における各星形スキャン内の最大CNV複合体形成の主軸を定義し、CNV複合体境界を描写するためにImageJ内のフリーハンドツールを使用して、CNV複合体面積を測定し、平方ミクロン(μm2)での最大複合体面積を計算する。
臨床観察
[0208]一般的な健康問題を、投薬の1週間前から開始して、ケージ側面観察により週2回、確認する。全体的な食欲について、毎日の個々の飼料消費を、日常的摂食後、飼料皿、またはケージ洗浄前のケージ床の目視検査により評価する。これらの観察中、動物を、斜視または眼をこするような症状に特に注意を払いながら、眼炎症の徴候について観察する。
[0208]一般的な健康問題を、投薬の1週間前から開始して、ケージ側面観察により週2回、確認する。全体的な食欲について、毎日の個々の飼料消費を、日常的摂食後、飼料皿、またはケージ洗浄前のケージ床の目視検査により評価する。これらの観察中、動物を、斜視または眼をこするような症状に特に注意を払いながら、眼炎症の徴候について観察する。
体重
[0209]体重を、指定された時点(表25)において収集する。
[0209]体重を、指定された時点(表25)において収集する。
[0210]血清収集
[0211]前に詳述しているように、動物を鎮静下に維持しながら、全血(4mL)を、指定された時点(表24)において、大腿静脈または伏在静脈を介して採取する。血液を、(抗凝血剤の非存在下の)バキュテナーチューブに移し、室温でおよそ1時間、インキュベートし、その後、4000rpm、4℃で10分間、遠心分離、および血清アリコート(1時点あたり約0.75mL×2アリコート)の単離を行う。アリコートを-70℃未満で、保存しかつnAb分析のためにスポンサー指定の研究所へ輸送する。
[0211]前に詳述しているように、動物を鎮静下に維持しながら、全血(4mL)を、指定された時点(表24)において、大腿静脈または伏在静脈を介して採取する。血液を、(抗凝血剤の非存在下の)バキュテナーチューブに移し、室温でおよそ1時間、インキュベートし、その後、4000rpm、4℃で10分間、遠心分離、および血清アリコート(1時点あたり約0.75mL×2アリコート)の単離を行う。アリコートを-70℃未満で、保存しかつnAb分析のためにスポンサー指定の研究所へ輸送する。
[0212]房水および硝子体液収集
[0213]房水(それぞれ、50μLおよび研究終了時点に全量約150μL)を、IVT注射についてのように、眼の滅菌調製後、31ゲージ針を有する0.3mLインスリン用注射器を使用して、指定された時点(表25)においてサンプリングする。硝子体液(それぞれ、50μLおよび研究終了時点に約150μL)を、IVT注射についてのように、眼の滅菌調製後、28ゲージ針を有する0.5mLインスリン用注射器を使用して、指定された時点(表25)においてサンプリングする。両側の房水および/または硝子体穿刺後(研究終了時点を除く)、局所3剤抗生物質ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシンの眼軟膏(または等価物)を投与する。房水および硝子体試料を、前標識されたクライオチューブへ移し、濡れた氷上に置き、収集から30分以内に-70℃未満に保存する。
[0213]房水(それぞれ、50μLおよび研究終了時点に全量約150μL)を、IVT注射についてのように、眼の滅菌調製後、31ゲージ針を有する0.3mLインスリン用注射器を使用して、指定された時点(表25)においてサンプリングする。硝子体液(それぞれ、50μLおよび研究終了時点に約150μL)を、IVT注射についてのように、眼の滅菌調製後、28ゲージ針を有する0.5mLインスリン用注射器を使用して、指定された時点(表25)においてサンプリングする。両側の房水および/または硝子体穿刺後(研究終了時点を除く)、局所3剤抗生物質ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシンの眼軟膏(または等価物)を投与する。房水および硝子体試料を、前標識されたクライオチューブへ移し、濡れた氷上に置き、収集から30分以内に-70℃未満に保存する。
[0214]終了
[0215]終点前の画像品質を確認した後、動物を、ペントバルビタールナトリウム(効果をもたらし得る100mg/kg IV)で安楽死させる。
[0215]終点前の画像品質を確認した後、動物を、ペントバルビタールナトリウム(効果をもたらし得る100mg/kg IV)で安楽死させる。
[0216]眼収集
[0217]眼球を除去し、過剰な眼窩組織を切り取る。フラットマウント免疫組織化学(IHC)染色および画像分析のための眼収集:各群由来の3組の両眼に、約200の4%パラホルムアルデヒド(PFA)を注射し、その後、PFA中、6時間、後固定し、Credo Cube温度制御低温容器中に4℃で、保存しかつさらなる処理のためにスポンサー指定研究所へ輸送する。鋸状縁のレベルでの円周切断により前部を除去し、その後、IHCおよび共焦点イメージングのためのフラットマウンティングを可能にするために、眼杯において縦方向に切断する。タンパク質分析のための眼収集:各群由来の3組の両眼を、自然組織平面に沿って室温で解体する前に、液体窒素蒸気中で急速冷凍する。前部を除去し、その後、凍結眼杯に縦方向切断を配置して、凍結後極をフラットマウントし、硝子体を収集する。硝子体液(約2.5mL全量)を、2つのアリコートへ分ける。網膜を、RPE/脈絡膜から分離し、それぞれを個々に収集する。
[0217]眼球を除去し、過剰な眼窩組織を切り取る。フラットマウント免疫組織化学(IHC)染色および画像分析のための眼収集:各群由来の3組の両眼に、約200の4%パラホルムアルデヒド(PFA)を注射し、その後、PFA中、6時間、後固定し、Credo Cube温度制御低温容器中に4℃で、保存しかつさらなる処理のためにスポンサー指定研究所へ輸送する。鋸状縁のレベルでの円周切断により前部を除去し、その後、IHCおよび共焦点イメージングのためのフラットマウンティングを可能にするために、眼杯において縦方向に切断する。タンパク質分析のための眼収集:各群由来の3組の両眼を、自然組織平面に沿って室温で解体する前に、液体窒素蒸気中で急速冷凍する。前部を除去し、その後、凍結眼杯に縦方向切断を配置して、凍結後極をフラットマウントし、硝子体を収集する。硝子体液(約2.5mL全量)を、2つのアリコートへ分ける。網膜を、RPE/脈絡膜から分離し、それぞれを個々に収集する。
データ解析
表25に列挙されたプロトコール定義の評価項目から生じたデータは、表27に詳細が示されているように、並べられ、要約され、解析される。データが、必要とされる仮定を満たす場合、特定化された統計解析を実施する。データが、定義された統計的方法についての仮定を満たすことができない場合には、可能ならば、代替の方法が用いられ得る。P値≦0.05が統計的有意であると見なされる。
表25に列挙されたプロトコール定義の評価項目から生じたデータは、表27に詳細が示されているように、並べられ、要約され、解析される。データが、必要とされる仮定を満たす場合、特定化された統計解析を実施する。データが、定義された統計的方法についての仮定を満たすことができない場合には、可能ならば、代替の方法が用いられ得る。P値≦0.05が統計的有意であると見なされる。
[0218]本発明の好ましい実施形態が本明細書に示されかつ記載されているが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者に明らかであろう。多数のバリエーション、変化、および置換が、本発明から逸脱することなく、今、当業者の頭に浮かぶだろう。本明細書に記載された本発明の実施形態の様々な代替物が、本発明を実施することにおいて用いられ得ることは理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が、本発明の範囲を定義すること、ならびにこれらの特許請求の範囲の範囲内の方法および構造およびそれらの等価物がそれらにより網羅されることが意図される。
Claims (132)
- 改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドであって、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、AAVカプシドのVPドメインにおける外因性ポリペプチド配列を含み、外因性ポリペプチド配列は、式1の配列:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4-X5(配列番号93)
を含み、
式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、
X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、
X2は、V、I、L、またはMであり、
X3は、E、S、またはQであり、
X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む、改変されたAAVカプシド。 - 式1は、X5を含み、X5は、プロリン(P)またはRである、請求項1に記載の改変されたAAVカプシド。
- 血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せのカプシドである、請求項1~2のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- AAV2を含む、請求項3に記載の改変されたAAVカプシド。
- 少なくとも2つの血清型を含む、請求項3に記載の改変されたAAVカプシド。
- 少なくとも2つの血清型が、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、AAV12、およびAAV13から選択される、請求項5に記載の改変されたカプシド。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む、請求項6に記載の改変されたAAVカプシド。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む、請求項6に記載の改変されたAAVカプシド。
- L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、
a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);
b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);
c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);または
d)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)
を含む、請求項9に記載の改変されたAAVカプシド。 - L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む、請求項9に記載の改変されたAAVカプシド。
- 式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む、請求項6に記載の改変されたAAVカプシド。
- L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む、請求項12に記載の改変されたAAVカプシド。
- 式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 式1は、表2のポリペプチド配列を含む、請求項14に記載の改変されたAAVカプシド。
- AAVカプシドのVPドメインは、VP1である、請求項1~15のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- AAVカプシドのVPドメインは、VP2である、請求項1~15のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- AAVカプシドのVPドメインは、VP3である、請求項1~15のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異をさらに含む、請求項1~18のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、VP1またはVP2領域にある、請求項19に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、VP1またはVP3領域にある、請求項19に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、VP2またはVP3領域にある、請求項19に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、VP1、VP2、およびVP3領域にある、請求項19に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、点変異、ミスセンス変異、ナンセンス変異、欠失、重複、フレームシフト、または反復伸長である、請求項19~23のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、点変異である、請求項24に記載の改変されたAAVカプシド。
- 点変異は、保存的変異を含む、請求項24に記載の改変されたAACカプシド。
- 保存的変異は、非極性脂肪族アミノ酸から非極性脂肪族アミノ酸、極性アミノ酸から極性アミノ酸、正に帯電したアミノ酸から正に帯電したアミノ酸、負に帯電したアミノ酸から負に帯電したアミノ酸、および芳香族アミノ酸から芳香族アミノ酸からなる群から選択される、請求項26に記載の改変されたAAVカプシド。
- 点変異は、帯電したアミノ酸残基から極性または非極性アミノ酸残基への変化を含む、請求項27に記載の改変されたAAVカプシド。
- 帯電したアミノ酸は、正に帯電している、請求項28に記載の改変されたAAVカプシド。
- 帯電したアミノ酸は、負に帯電している、請求項28に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、配列番号1の残基にある、請求項16~27のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 変異は、配列番号1の452、453、466、467、468、471、585、586、587、および588からなる群から選択される残基にある、請求項31に記載の改変されたAAVカプシド。
- 点変異は、配列番号1の585位または588位におけるRからAである、請求項25~32のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- AAVカプシドのVP1ドメインにおける少なくとも第2の外因性ポリペプチド配列をさらに含む、請求項1~33のいずれか一項に記載の改変されたAAVカプシド。
- 外因性ポリペプチド配列および第2の外因性ポリペプチド配列は、それぞれ独立して、AAVカプシドのループにある、請求項34に記載の改変されたAAVカプシド。
- 外因性ポリペプチド配列および第2の外因性ポリペプチド配列は、それぞれ独立して、AAVカプシドのVP1ドメインのループ3および/またはループ4にある、請求項35に記載の改変されたAAVカプシド。
- (a)外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシド、および(b)導入遺伝子を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであって、複数の細胞と接触すると、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターの接触と比較して、前記複数の細胞における接触後において導入遺伝子の少なくとも3倍の発現の増加を有する、ベクター。
- 外因性配列は、式1:X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)を含むポリペプチドをコードし、式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、X2は、V、I、L、またはMであり、X3は、E、S、またはQであり、X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む、請求項37に記載のベクター。
- 式1は、X5を含み、X5は、プロリン(P)またはRである、請求項38に記載のベクター。
- カプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せのカプシドである、請求項37~39のいずれか一項に記載のベクター。
- カプシドは、AAV2を含む、請求項40に記載のベクター。
- カプシドは、少なくとも2つの血清型を含む、請求項40に記載のベクター。
- 少なくとも2つの血清型は、AAV2およびAAV5、AAV2およびAAV6、AAV2およびAAV8、AAV2およびAAV9、AAV2およびAAV1、ならびにAAV2およびAAV12である、請求項42に記載のベクター。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む、請求項38~43のいずれか一項に記載のベクター。
- 式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む、請求項44に記載のベクター。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む、請求項44に記載のベクター。
- L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、
a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);
b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);
c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);または
d)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)
を含む、請求項46に記載のベクター。 - L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む、請求項46に記載のベクター。
- 式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む、請求項44に記載のベクター。
- L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む、請求項49に記載のベクター。
- 式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む、請求項38~50のいずれか一項に記載のベクター。
- 式1は、表2のポリペプチド配列を含む、請求項51に記載のベクター。
- VPはVP1である、請求項37~52のいずれか一項に記載のベクター。
- VPはVP2である、請求項37~52のいずれか一項に記載のベクター
- VPはVP3である、請求項37~52のいずれか一項に記載のベクター。
- 少なくとも2つのループは、VP1ドメインのループ3およびループ4である、請求項37~53のいずれか一項に記載のベクター。
- 導入遺伝子は、眼用治療薬をコードする、請求項37~56のいずれか一項に記載のベクター。
- 眼用治療薬は、少なくとも網膜疾患の症状を減少させる、網膜疾患を処置する、または網膜疾患を排除するのに効果的である、請求項57に記載のベクター。
- 眼用治療薬は、抗体またはその生物学的に活性な断片ならびに生物製剤からなる群から選択される、請求項58に記載のベクター。
- 治療薬は生物製剤であり、生物製剤は、リポタンパク質リパーゼ、レチノイドイソメロヒドロラーゼRPE65、または補体因子Hから選択されるポリペプチドを含む、請求項59に記載のベクター。
- 治療薬は抗体またはその生物学的に活性な断片であり、抗体またはその生物学的に活性な断片は、抗VEGF、抗VEGFL、抗トロンボスポンジン1、抗CD47、抗TNFアルファ、抗CD20、抗CD52、および抗CD11a、抗補体因子5および抗補体因子3から選択される、請求項59に記載のベクター。
- 網膜疾患は、色盲、加齢黄斑変性症(AMD)、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、地図状萎縮(GA)、糖尿病性網膜症(DR)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、緑内障、バーデット・ビードル症候群、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症(LHON)、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性症、レフサム病、シュタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、遺伝性網膜疾患(IRD)、桿体錐体ジストロフィー、錐体桿体ジストロフィー、小口病、Malattia Leventinese(家族性優性ドルーゼン)、青色錐体一色型色覚異常、網膜静脈閉塞(RVO)、およびぶどう膜炎黄斑浮腫(UMO)からなる群から選択される、請求項58~61のいずれか一項に記載のベクター。
- 網膜疾患は、AMDである、請求項62に記載のベクター。
- AMDは滲出型AMDである、請求項63に記載のベクター。
- AMDは萎縮型AMDである、請求項63に記載のベクター。
- Repをコードする配列をさらに含む、請求項37~65のいずれか一項に記載のベクター。
- Repは、改変されており、改変は、Rep78、Rep68、Rep52、またはRep40の少なくとも1つにある、請求項66に記載のベクター。
- Repは、カプシドとは異なるAAV血清型である、請求項66~67のいずれか一項に記載のベクター。
- VPはVP1である、請求項37~68のいずれか一項に記載のベクター。
- VPはVP2である、請求項37~68のいずれか一項に記載のベクター。
- VPはVP3である、請求項37~68のいずれか一項に記載のベクター。
- 発現の増加は、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターの接触と比較して、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍の増加を含む、請求項37~71のいずれか一項に記載のベクター。
- 改変されたカプシドは、配列番号28~配列番号47を含む配列に対して少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を含む、請求項37~72のいずれか一項に記載のベクター。
- 配列番号34の改変されたカプシドを含む、請求項73に記載のベクター。
- 請求項1~36のいずれか一項に記載の改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドを含む操作されたアデノ随伴ウイルス(AAV)ビリオン。
- 請求項75に記載の複数のAAVビリオンを含む組成物。
- 請求項37~74のいずれか一項に記載のベクターまたは請求項75~76に記載の操作されたビリオンを細胞にトランスフェクトすることによって生成された、操作された細胞。
- 請求項77に記載の操作された細胞から単離された複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子。
- 単位剤形において請求項78に記載のアデノ随伴ウイルス粒子を含む組成物。
- 低温保存される、請求項79に記載の組成物。
- a)請求項1~36のいずれか一項に記載の改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド;b)請求項37~74のいずれか一項に記載のベクター;またはc)請求項75~76のいずれか一項に記載の操作されたビリオンを含む容器。
- バイアル、注射器、または針である、請求項81に記載の容器。
- 眼送達のために構成された、請求項81~82のいずれか一項に記載の容器。
- a)請求項1~36のいずれか一項に記載の改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド;b)請求項37~74のいずれか一項に記載のベクター;またはc)請求項75~76のいずれか一項に記載の操作されたビリオンを含む医薬組成物。
- 単位剤形である、請求項84に記載の医薬組成物。
- 複数の細胞を、請求項37~74のいずれか一項に記載のベクターまたは請求項75~76のいずれか一項に記載の操作されたビリオンと接触させる工程を含む、操作された細胞を作製する方法。
- 表2の外因性配列を含む改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド。
- AAV1、AAV2、AAV5、AAV8、AAV9、およびその組合せからなる群から選択される血清型である、請求項87に記載の改変されたAAVカプシド。
- 改変されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドを作製する方法であって、表2の配列をコードするポリ核酸を、AAVカプシドをコードする配列に導入し、それにより改変されたAAVカプシドを生成する工程を含む、方法。
- AAVカプシドは、AAV1、AAV2、AAV5、AAV8、AAV9、およびその組合せからなる群から選択される血清型である、請求項89に記載の方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、外因性ポリペプチド配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、外因性ポリペプチド配列は表2の配列を含む、方法。
- AAVベクターは、導入遺伝子を含む配列をさらに含む、請求項80に記載の方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、(a)外因性配列を欠くその他は同等のAAVカプシド配列と比較して、VPドメインの少なくとも2つのループにおける外因性配列を含む改変されたカプシド;および(b)導入遺伝子を含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、ベクターが、複数の細胞と接触すると、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターの接触と比較して、複数の細胞におけるトランスフェクション後において導入遺伝子の少なくとも3倍の発現の増加を有する、方法。
- 発現の増加は、複数の細胞と(a)を欠くその他は同等のAAVベクターの接触と比較して、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍の増加を含む、請求項82に記載の方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象における疾患または状態を処置する方法であって、その他は同等の非改変AAVカプシドと比較して、AAVカプシドのVPドメインにおける外因性ポリペプチド配列を含む改変されたカプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む医薬組成物の治療有効量を投与する工程を含み、外因性ポリペプチド配列は、式1の配列:
X0-X1-X2-X1-X3-X1-X1-X4(配列番号108)
を含み、
式中、X0は、バリン(V)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、またはメチオニン(M)であり、
X1は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)、リシン(K)、アルギニン(R)、またはヒスチジン(H)であり、
X2は、V、I、L、またはMであり、
X3は、E、S、またはQであり、
X4は、K、R、E、またはAであり、任意選択で、式1は、プロリン(P)またはRであるX5をさらに含む、方法。 - 式1は、X5を含み、X5は、プロリン(P)またはRである、請求項95に記載の方法。
- カプシドは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、およびその任意の組合せである、請求項95~96のいずれか一項に記載の方法。
- カプシドは、AAV2を含む、請求項97に記載の方法。
- カプシドは、少なくとも2つの血清型を含む、請求項97に記載の方法。
- 少なくとも2つの血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、AAV12、およびAAV13から選択される、請求項99に記載の改変されたカプシド。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)、またはV-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含む、請求項95~100のいずれか一項に記載の方法。
- 式1は、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)を含み、V-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号96)は、V-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号97)またはV-K-L-G-X3-X1-X1-K(配列番号98)を含む、請求項101に記載の方法。
- 式1は、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)を含み、L-A-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号94)は、L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)またはL-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)を含む、請求項101に記載の方法。
- L-A-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号99)は、
a)L-A-L-G-X3-X1-T-R(配列番号101);
b)L-A-L-G-X3-X1-T-K(配列番号102);
c)L-A-L-G-X3-X1-T-E(配列番号103);または
d)L-A-L-G-X3-X1-T-A(配列番号104)
を含む、請求項103に記載の方法。 - L-A-L-G-X3-X1-S-X4(配列番号100)は、L-A-L-G-X3-X1-S-K(配列番号105)を含む、請求項103に記載の方法。
- 式1は、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)を含み、L-K-L-G-X3-X1-X1-X4(配列番号95)は、L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)を含む、請求項101に記載の方法。
- L-K-L-G-X3-X1-T-X4(配列番号106)は、L-K-L-G-X3-X1-T-K(配列番号107)を含む、請求項106に記載の方法。
- 式1は、表2の配列と少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、98%、または99%の同一性を有するポリペプチド配列を含む、請求項95~107のいずれか一項に記載の方法。
- 式1は、表2のポリペプチド配列を含む、請求項108に記載の方法。
- 投与する工程は、硝子体内注射、網膜下注射、マイクロインジェクション、または超眼注射によって行われる、請求項91~109のいずれか一項に記載の方法。
- 投与する工程は、硝子体内注射によって行われる、請求項110に記載の方法。
- 疾患または状態は、眼疾患または状態である、請求項91~111のいずれか一項に記載の方法。
- 疾患または状態は、非眼疾患または状態である、請求項91~111のいずれか一項に記載の方法。
- 眼疾患または状態は、網膜疾患または状態である、請求項91~112のいずれか一項に記載の方法。
- 眼疾患または状態は、色盲、新生血管形成関連網膜障害、例えば、加齢黄斑変性症(AMD)、滲出型加齢黄斑変性症(wAMD)、地図状萎縮(GA)、糖尿病性網膜症(DR)、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、緑内障、バーデット・ビードル症候群、ベスト病、先天性脈絡膜欠如、レーバー先天性黒内障、レーバー遺伝性視神経症(LHON)、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性症、レフサム病、シュタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、遺伝性網膜疾患(IRD)、桿体錐体ジストロフィー、錐体桿体ジストロフィー、小口病、Malattia Leventinese(家族性優性ドルーゼン)、青色錐体一色型色覚異常、網膜静脈閉塞(RVO)、およびぶどう膜炎黄斑浮腫(UMO)からなる群から選択される、請求項112または114に記載の方法。
- 眼疾患または状態は、AMDである、請求項115に記載の方法。
- AMDは滲出型AMDである、請求項116に記載の方法。
- AMDは萎縮型AMDである、請求項116に記載の方法。
- 投与する工程は、少なくとも疾患もしくは状態の症状を減少させる、疾患もしくは状態を治療する、および/または疾患もしくは状態を排除するのに十分である、請求項91~118のいずれか一項に記載の方法。
- ベクターは、治療ポリペプチドをコードする導入遺伝子をさらに含む、請求項95~119のいずれか一項に記載の方法。
- 治療薬は、抗体もしくはその生物学的に活性な断片または生物製剤からなる群から選択される、請求項120に記載の方法。
- 治療薬は生物製剤であり、生物製剤は、リポタンパク質リパーゼ、レチノイドイソメロヒドロラーゼRPE65、補体因子Hから選択されるポリペプチドを含む、請求項121に記載の方法。
- 治療薬は、抗体またはその生物学的に活性な断片であり、抗体またはその生物学的に活性な断片は、抗VEGF、抗VEGFL、抗トロンボスポンジン1、抗CD47、抗TNFアルファ、抗CD20、抗CD52、および抗CD11aから選択される、請求項121に記載の方法。
- 投与する工程の前に、対象は、遺伝子検査を受ける、請求項91~123のいずれか一項に記載の方法。
- 遺伝子検査は、RPE65、CRB1、AIPL1、CFH、またはRPGRIPから選択される遺伝子における変異を検出する、請求項124に記載の方法。
- 投与する工程は、約1.0×109vg、1.0×1010、1.0×1011vg、3.0×1011vg、6×1011vg、8.0×1011vg、1.0×1012vg、1.0×1013vg、1.0×1014vg、または1.0×1015vgのベクターの投薬量を送達する工程を含む、請求項91~125のいずれか一項に記載の方法。
- 投与する工程は反復される、請求項91~126のいずれか一項に記載の方法。
- 投与する工程は、1日2回、1日おき、1週間あたり2回、隔月、3カ月ごと、1カ月あたり1回、1カ月おき、半年ごと、毎年、または年2回実施される、請求項118に記載の方法。
- 二次療法を投与する工程をさらに含む、請求項91~128のいずれか一項に記載の方法。
- VPはVP1を含む、請求項91~129のいずれか一項に記載の方法。
- VPはVP2を含む、請求項91~129のいずれか一項に記載の方法。
- VPはVP3を含む、請求項91~129のいずれか一項に記載の方法。
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