JP2024505885A - リソソーム酸リパーゼ欠損症(lal-d)の治療のための材料及び方法 - Google Patents
リソソーム酸リパーゼ欠損症(lal-d)の治療のための材料及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
本開示は、ウォルマン病及びコレステロールエステル蓄積症(CESD)などのリソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)障害の治療のために設計された、アデノ随伴ウイルス(AAV)などの、遺伝子療法ベクターを提供する。開示されるrAAVは、必要とする対象に野生型リパーゼA(LIPA)cDNAを提供し、これは野生型タンパク質の発現をもたらす。
Description
この出願は、本開示の別個の部分として、参照によってその全体が組み込まれ、以下のように特定されるコンピュータ可読形態での配列表を含む:54743_Seqlisting.txt、サイズ:14,266バイト、作成日:2022年1月21日。
本開示は、ウォルマン病及びコレステロールエステル蓄積症(CESD)などのリソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)障害の治療のために設計された、アデノ随伴ウイルス(AAV)などの、遺伝子療法ベクターを提供する。開示されるrAAVは、必要とする対象に野生型ヒトリパーゼA(LIPA)cDNAを提供し、これは野生型ヒトLALタンパク質の発現をもたらす。
リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)は、リソソーム酸リパーゼ(LAL)タンパク質が、リソソームにおいてコレステロールエステルを遊離コレステロールに、及びトリグリセリドを遊離脂肪酸に十分に加水分解させることを失敗することをもたらす、リパーゼA(LIPA)遺伝子における劣性変異によって引き起こされるリソソーム貯蔵障害である。LALは、特に肝臓及び脾臓における、血漿リポタンパク質レベルの制御において、及び細胞脂質過負荷の防止において、重要かつ不可欠な位置を占める(Li et al.,Arterioscler Thromb Vasc Biol 39:850-856,2019、Aguisanda et al.Curr Chem Genom Transl Med 11:1-18,2017)。LIPA遺伝子は、ヒトゲノムにおいてこのリソソーム機能を有する唯一の遺伝子である。LAL-Dは、稀な遺伝性疾患であり、有病率は、40,000分の1~300,000分の1の範囲であるが、疾患発生率は、いくつかの事例では、診断の失敗を通して過小評価され得る(Pastores et al.,Lysosomal Acid Lipase Deficiency:Therapeutic Options.Drug Des Devel Ther 14:591-601,2020)。
ヌルLIPA遺伝子変異は、最初の症例のうちの1つを報告した、Moshe Wolmanにちなんで命名された乳児の致命的な疾患である、ウォルマン病(WD)を引き起こす(Abromov et al.,AMA J Dis Child 91:282-286,1956)。WDは、肝臓機能障害、脂質異常症(低減したHDL-コレステロールで上昇した血清トリグリセリド及びLDL-コレステロール)、肝脾腫大症、肺線維症、並びに副腎石灰化及び機能不全を伴う肝腫大症を特徴とする。乳児は、生後1ヶ月で疾患を発症し、発育不良となり、肝臓疾患と腸内膜を通して栄養素を吸収することができないこととの組み合わせに起因する可能性が高い。未治療WD乳児の寿命中央値は、3.7ヶ月である。機能の部分的な喪失、通常は正常活性の1~12%でのLIPA変異は、後期発症の、それほど重篤ではない疾患形態である、コレステロール-エステル蓄積症(CESD)を引き起こす。CESDは、早期死亡をもたらさずに済むが、肝線維症及び肝硬変(並びにまた肝不全)を含む、著しい罹患率と関連している。LAL-Dにおける慢性脂質異常症はまた、進行性アテローム性動脈硬化、心筋梗塞を含む、心疾患、及び脳卒中を含む脳血管合併症の高リスクを引き起こし得る。LAL-D患者における肝生検は、典型的には、疾患が進行するにつれて線維症及び肝硬変を伴う、クッパー細胞及び肝細胞が関与する微小血管及び大血管脂肪変性を実証する。ゴーシェ病及びニーマン-ピック病などの他のリソソーム貯蔵障害とは異なり、主要なCNS関与はないように思われる(ただし、組織学的研究は欠如している)。
LAL-Dは、稀な遺伝性障害であるが、LAL-Dにおける病理所見は、一般集団において見られるよりも大きく、はるかにより一般的な重要な健康問題に言及する。例えば、低減したLAL-D活性は、非アルコール性脂肪性肝疾患、何百万人もの米国の成人及び小児に影響を及ぼす疾患のバイオマーカーである。LAL活性におけるそのような低減は、肝疾患の重症度が増加するのに伴って進行性であり、LIPA酵素活性は、単純脂肪肝から非アルコール性脂肪性肝炎から特発性肝硬変まで減少する。加えて、冠動脈疾患に強く関連するLIPAハプロタイプがある[10、11]。LAL-Dにおける脂肪酸の蓄積は、病的肥満及びII型糖尿病に関連する肥満などのヒト状態を模倣する。AAVがいかに容易に肝臓を形質導入するか、及び肝臓がリポタンパク質ベースの代謝を制御していることがいかに重要であるかを考慮すると、LIPA遺伝子療法は、これらの他の障害における脂肪吸収とのLAL-Dの関係に基づいて、肥満に関連するこれらの他の遺伝的、及び更には非遺伝的ヒト疾患に適用され得ると考えられる。
LAL-Dは、稀な遺伝性障害であるが、LAL-Dにおける病理所見は、一般集団において見られるよりも大きく、はるかにより一般的な重要な健康問題に言及する。例えば、低減したLAL-D活性は、非アルコール性脂肪性肝疾患、何百万人もの米国の成人及び小児に影響を及ぼす疾患のバイオマーカーである。LAL活性におけるそのような低減は、肝疾患の重症度が増加するのに伴って進行性であり、LIPA酵素活性は、単純脂肪肝から非アルコール性脂肪性肝炎から特発性肝硬変まで減少する。加えて、冠動脈疾患に強く関連するLIPAハプロタイプがある[10、11]。LAL-Dにおける脂肪酸の蓄積は、病的肥満及びII型糖尿病に関連する肥満などのヒト状態を模倣する。AAVがいかに容易に肝臓を形質導入するか、及び肝臓がリポタンパク質ベースの代謝を制御していることがいかに重要であるかを考慮すると、LIPA遺伝子療法は、これらの他の障害における脂肪吸収とのLAL-Dの関係に基づいて、肥満に関連するこれらの他の遺伝的、及び更には非遺伝的ヒト疾患に適用され得ると考えられる。
Li et al.,Arterioscler Thromb Vasc Biol 39:850-856,2019
Aguisanda et al.Curr Chem Genom Transl Med 11:1-18,2017
Pastores et al.,Lysosomal Acid Lipase Deficiency:Therapeutic Options.Drug Des Devel Ther 14:591-601,2020
Abromov et al.,AMA J Dis Child 91:282-286,1956
本開示は、LIPA遺伝子における変異によって引き起こされる障害及び脂質蓄積及び貯蔵に関連する非遺伝性障害を含む、LAL-Dのための遺伝子置換療法において使用される臨床AAVベクターを提供する。
一態様では、本明細書において、(a)1つ以上の調節制御要素及び(b)LIPA cDNA配列を含むポリヌクレオチドが記載される。いくつかの実施形態では、調節制御要素は、配列番号3に示されるヌクレオチド配列、又は調節制御若しくはプロモーター活性を保持するその断片を含む、miniCMVプロモーターである。いくつかの実施形態では、ベクターは、配列番号5のヌクレオチド配列を有する後期SV40ポリアデニル化配列を含む。いくつかの実施形態では、LIPA cDNAは、LIPAバリアント1 cDNAであり、LIPA cDNAは、配列番号1に示されるポリヌクレオチド配列を含む。
一実施形態では、本開示は、機能的リソソーム酸リパーゼ(LAL)タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むrAAVを提供し、ヌクレオチドは、配列番号1に対して、例えば、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、又は89%、より典型的には、少なくとも90%、91%、92%、93%、又は94%、更により典型的には、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有し、タンパク質は、リソソームにおいてコレステロールエステルを遊離コレステロールに、及びトリグリセリドを遊離酸に加水分解する活性などの、LAL活性を保持する。例えば、機能的LALタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、LIPAタンパク質の機能に影響を及ぼす1つ以上の塩基対置換、欠失、又は挿入を含み得る。更に、機能的LIPAタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、1つ以上の塩基対置換、欠失、又は挿入を含み得、LALタンパク質の発現を増加又は低減し得、発現パターンにおけるこの変化は、LAL-D又は脂質貯蔵及び蓄積に関連する障害の治療のために所望され得る。
別の実施形態では、本開示は、機能的LALタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むrAAVを提供し、タンパク質は、配列番号2に対して、例えば、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、又は89%、より典型的には、少なくとも90%、91%、92%、93%、又は94%、更により典型的には、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、タンパク質は、リソソームにおいてコレステロールエステルを遊離コレステロールに、及びトリグリセリドを遊離酸に加水分解する活性などの、LAL活性を保持する。例えば、機能的LALタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、LALタンパク質の機能に影響を及ぼす1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含み得る。
核酸又はアミノ酸配列の文脈における「配列同一性」、「配列同一性パーセント」、又は「同一パーセント」という用語は、最大限の対応のためにアラインされるときに同じである2つの配列における残基を指す。配列同一性の比較の長さは、ゲノムの全長、遺伝子コード配列の全長であり得るか、又は少なくとも約500~5000個のヌクレオチドの断片が望ましい。しかしながら、少なくとも約9個のヌクレオチド、通常は少なくとも約20~24個のヌクレオチド、少なくとも約28~32個のヌクレオチド、少なくとも約36個以上のヌクレオチドなど、より小さい断片間の同一性もまた所望され得る。配列の同一性パーセントは、当該技術分野で知られている技法によって決定することができる。例えば、相同性は、配列情報を整列させ、ALIGN、ClustalW2、及びBLASTなどの容易に入手可能なコンピュータプログラムを使用することにより、2つのポリペプチド分子間の配列情報を直接比較することによって決定することができる。一実施形態では、BLASTがアラインメントツールとして使用される場合、次のデフォルトパラメータ、遺伝暗号=標準;filter=なし;鎖=両方;カットオフ=60;予測=10;マトリクッス=BLOSUM62;説明=50個の配列;並べ替え=高得点;データベース=非冗長、GenBank+EMBL+DDBJ+PDB+GenBank CDS翻訳+スイスプロテイン+Spupdate+PIR。
別の態様では、本開示は、配列番号4のヌクレオチド配列を含むプラスミドに含有されるrAAV構築物を提供する。例えば、rscrAAVrh74.miniCMV.LIPAベクターは、配列番号4のITR内にあり、かつそれを含む、ヌクレオチド配列を含む。rAAVベクターは、5’ITR、miniCMVプロモーター、ヒトLIPA遺伝子のコード配列、SV40後期ポリA、及び3’ITRを含む。この実施形態では、3’ITRは、一本鎖ウイルスゲノムのRepタンパク質ニッキングを阻害する末端分解部位(dTR)の欠失を含有する。3’ITRにおけるdTRの存在は、ウイルスゲノムのそれ自体への自己相補的結合を増加させ、これは、二本鎖ウイルスゲノムがウイルスカプシド内にパッケージングされることを可能にするその小さい(2.2kB)サイズのためであり得る。rscAAVrh74.mCMV.LIPAの自己相補的性質は、一本鎖ウイルスゲノムとして残る構築物と比較して、遺伝子発現の速度及び程度の両方を促進する。一実施形態では、ベクターは、配列番号4のヌクレオチド1853-3906を含む。ITR内のヌクレオチドは、順方向又は逆方向の配位であり得る。例えば、miniCMVプロモーター配列、ヒトLIPA遺伝子配列、及びSV40後期ポリA配列は、順方向又は逆方向の配位であり得る。別の実施形態では、ベクターは、配列番号4の1-4397のヌクレオチドに対して、約少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む。配列番号4に示されるプラスミドは、カナマイシン耐性及び複製起点を更に含む。
別の態様では、本明細書に記載されるポリヌクレオチド配列を含むゲノムを有する組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)が本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、rAAVは、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVRH10、AAVrh74、AAVrh、AAV11、AAV12、AAV13、若しくはAnc80、AAV7m8、又はそれらの誘導体のものである。
いくつかの実施形態では、rAAVのゲノムは、miniCMVプロモーター及びLIPA cDNAを含む。例示的なゲノムは、miniCMVプロモーター、及びLIPA cDNA、例えば、rscrAAVrh74.miniCMV.LIPA、配列番号4のヌクレオチド1853-3906として示されるrAAVを含む。小型化CMVプロモーターは、より大きなサイズを有するプロモーターで可能ではない、自己相補的二本鎖ウイルスゲノムのAAVパッケージングを可能にする。
別の態様では、本明細書に記載されるrAAVを含む、rAAV粒子が本明細書に記載される。
組成物は、本明細書に記載されるrAAVのいずれか又は本明細書に記載されるウイルス粒子のいずれかを含む。開示される組成物は、脳脊髄液への直接注射、脳室内送達、くも膜下送達、腹腔内送達、動脈内送達、又は静脈内送達などの、任意の送達手段のために製剤化され得る。
加えて、開示される組成物は、静脈内送達又は腹腔内送達のために製剤化され、約1e13vg/kg~約2e14vg/kg、例えば、8×1013vg/kgのrAAV又はrAAV粒子の用量を含む。
本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子を投与することを含む、LAL-D又は脂質貯蔵若しくは蓄積に関連した障害の治療を必要とする対象においてそれを行う方法が具体的に企図される。いくつかの実施形態では、方法は、ポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の前、後、又はそれと同時に免疫抑制剤を投与することを更に含む。LAL-Dは、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症などの、LIPA遺伝子における変異によって引き起こされる障害又は疾患を含む。脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害としては、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患が挙げられる。
本開示はまた、本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子を投与することを含む、脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行う方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、ポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の前、後、又はそれと同時に免疫抑制剤を投与することを更に含む。
本開示はまた、本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子を投与することを含む、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させる方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、ポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の前、後、又はそれと同時に免疫抑制剤を投与することを更に含む。
開示される方法のいずれにおいても、ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は組成物は、対象に静脈内送達される。いくつかの実施形態では、方法は、免疫抑制剤を投与するステップを更に含む。例えば、ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は組成物は、プレドニゾン、プレドニゾロン、ラパマイシン、メトトレキサート、ミオフェノレートモフェチル、タクロリムス、ミコフェノレート、又はリツキシマブなどの、免疫抑制剤の投与と同時に、その前に、又はその後に投与される。方法のうちのいずれにおいても、対象は、LIPA遺伝子における変異を有する。これらの変異は、本明細書における表1に示されるものなどの、現在知られているもの、又はLAL-Dに関連する将来特定されるLIPA遺伝子における変異を含む。
本明細書で使用される、「対象」は、任意の動物であり得、患者と称されてもよい。好ましくは、対象は、脊椎動物であり、より好ましくは、対象は、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ)又はペット(例えば、イヌ、ネコ)などの、哺乳動物である。いくつかの実施形態では、対象は、ヒトである。いくつかの実施形態では、対象は、小児対象である。いくつかの実施形態では、対象は、小児対象であり、例えば、1~10歳の年齢の範囲の対象であり、対象は、1ヶ月~12ヶ月の年齢の範囲の乳児である。いくつかの実施形態では、対象は、4~15歳である。対象は、一実施形態では、青年期対象であり、例えば、10~19歳の範囲の対象である。他の実施形態では、対象は、成人(18歳以上)である。
別の態様では、LAL-D又は脂質貯蔵若しくは蓄積に関連する障害の治療のための医薬品の調製における、本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の使用が本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、LAL-Dは、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症である。追加の実施形態では、脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害は、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患である。
加えて、脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象におけるそれを行うための医薬品の調製における、本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の使用が本明細書に記載される。
本開示はまた、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象におけるそれを減少させるための医薬品の調製における、本明細書に記載されるポリヌクレオチド、rAAV、又はrAAV粒子の使用を提供する。
例えば、開示される医薬品のいずれかは、静脈内又は腹腔内送達のために製剤化される。いくつかの実施形態では、医薬品は、プレドニゾン、プレドニゾロン、ラパマイシン、メトトレキサート、ミオフェノレートモフェチル、タクロリムス、ミコフェノレート、又はリツキシマブなどの、免疫抑制剤の投与と同時に、その前に、又はその後に投与される。
別の態様では、LAL-D又は脂質貯蔵若しくは蓄積に関連する障害の治療のための、ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は本明細書に記載される組成物を含む組成物が本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、LAL-Dは、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症である。追加の実施形態では、脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害は、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患である。
加えて、脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行うための、ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は本明細書に記載される組成物を含む、組成物が本明細書に記載される。
更なる態様では、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させるための、ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は本明細書に記載される組成物を含む、組成物が本明細書に記載される。
例えば、開示される組成物のいずれかは、静脈内又は腹腔内送達のために製剤化される。いくつかの実施形態では、組成物は、免疫抑制剤の投与と同時に、その前に、又はその後に投与される。別の実施形態では、組成物は、免疫抑制剤を更に含む。例示的な免疫抑制剤としては、プレドニゾン、プレドニゾロン、ラパマイシン、メトトレキサート、ミオフェノレートモフェチル、タクロリムス、ミコフェノレート、又はリツキシマブが挙げられる。
酵素置換タンパク質療法は、WD及びCESD患者において臨床的有効性を示し、FDAによって承認されているが、そのような治療は、2週間毎にタンパク質注入を必要とし、部分的な臨床的補正のみをもたらす(Burton et al.N Engl J Med 373:1010-1020,2015)。セベリパーゼアルファ(Kanumaとも呼ばれる)の第3相酵素置換臨床試験では、例えば、血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)、総ビリルビン、及び低密度リポタンパク質(LDL)-コレステロールの上昇は、平均で、50%のみ低減し、最高でも、肝臓脂肪含有量における32%の全体的な低減、及び脾臓体積における6.8%の低減を有した(Burton et al.上記)。本明細書において実証されるように、LIPA遺伝子のAAV送達は、LAL-Dマウスモデルにおけるこれらの指標に対してはるかに大きな影響を有し得る。
本開示は、WD及びCESD患者を治療する際の使用のための組換え(r)自己相補的(sc)AAVベクター、rscAAVrh74.mCMV.LIPAを提供する。元々アカゲザルの脾臓から単離された、AAVのアカゲザル74(rh74)血清型は、小児患者での臨床試験において、高い静脈内用量(2×1014vg/kg)で安全性を示した。rAAVrh74は、血液への静脈内(IV)送達後に組織に入る高い傾向を示し、単回用量スキームを使用した設計された遺伝子療法の全身多臓器灌流を可能にするという点で、rAAV8、rAAV9、及びrAAVrh.10と類似している(Zygmunt et al.,Mol Ther Methods Clin Dev 15:305-319,2019)。この投与は、理論上、少なくとも有糸分裂後細胞において、動物の生涯にわたって持続することができる(Chicoine et al.,Mol Ther 22:713-724,2014、Martin et al.,Am J Physiol Cell Physiol 296:C476-488,2009)。AAVは、その安全性プロファイルにおいて独特であり、ウイルスゲノムとして、そのキャリア細胞に形質導入されると、エピソームDNAとして安定して発現したままであり、ごく稀にしか宿主ゲノムに組み込まれない(Grieger et al.,Adv Biochem Eng Biotechnol 99:119-145,2005、Xiao et al.J Virol 72:2224-2232,1998)。ほぼ全てのAAV血清型と同様に、肝臓及び脾臓は、rAAVrh74が静脈内送達されるとき、最も高度に灌流された臓器である(Bish et al.,Hum Gene Ther 19:1359-1368,2008)肝臓及び脾臓は、典型的には、成体動物に投与されるときに他の臓器よりも対数的に高い数のAAV DNAベクターゲノム(vg)を受け、これは、ヒト、アカゲザル、イヌ、及びマウスを含む、げっ歯類を含む、複数の哺乳動物種において真である(Cunningham et al.Methods Mol Biol 1937:213-219.,2019,Palaschak et al.,Methods Mol Biol 1950:333-360,2019)。そのような特徴は、AAVを、肝臓及び脾臓が最も影響を受けた臓器である、LAL-Dなどの遺伝性障害の治療のための理想的な遺伝子送達方法とする(Aguisanda et al.、上記、Burton et al.上記)。
開示されるAAVベクターは、LAL-Dにおける治療上の有用性のために最適化される。自己相補的(sc)技術は、一本鎖ウイルスDNAゲノムのそれ自体への結合を可能にし、それによって第2鎖DNA合成をプライミングする。この自己相補的要素は、自己相補的要素を欠く構築物と比較して、遺伝子発現を高速化及び強化する。自己相補的技術の使用は、完全欠損を有する小児が出生後1週間又は2週間以内に重症になるため、LAL-Dの効果的な治療のために重要である。よって、遺伝子発現の最大発生に3~4週間かかるであろう、一本鎖rAAVベクターの使用は、そのような早期かつ重度の発生を伴う疾患を予防するのに理想的ではないであろう。一本鎖ベクターに通常パッケージングすることができるものの半分よりも少し小さい(4.7kB)、約2.2kBのDNAのみを自己相補的AAVベクターにパッケージングすることができるので、小型化されたサイトメガロウイルス(mCMV)プロモーターを使用して、必要なDNA要素のうちの全てが全長ヒトLIPA導入遺伝子とともに含まれることを可能にした。この小型化されたmCMVプロモーターは、Fu及びMcCartyによって、scAAVベクターを駆動して、ムコ多糖症などの他のリソソーム貯蔵障害を治療するために使用されており、mCMVプロモーターは、広スペクトルの細胞及び組織IIにわたって遺伝子発現を誘導する能力を示す(Fu et al.,Mol Ther Methods Clin Dev 10:327-340,2008)。自己相補的形態のAAVのサイズ制限は、LIPA遺伝子自体のサイズと相まって、LIPA遺伝子を含有する自己相補的AAV形態を生成するために全長形態のCMVプロモーターを使用することを不可能にする。AAV収率は、全長CMVプロモーターが使用されるとき19倍低減し、AAVゲノムの増加したサイズのためにウイルスカプシドへの低減したゲノムパッケージングに起因する可能性が高い。標準的な小規模AAV調製からのパッケージング収率は、miniCMVが使用されるとき平均1.15±0.15×1013vgであり、全長CMVプロモーターが使用されるとき平均6.0±1.1×1011vgのみである(n=2/群)。よって、miniCMVは、このAAVベクターの重要な設計要素である。
LIPA変異
LIPA遺伝子は、ヒト染色体10q23.2~23.3に位置し、約38kbにわたって広がる10個のエクソンからなる。LIPAは、3つの転写産物バリアントを有する:バリアント2(NM_000235)は、バリアント1(NM_001127605)と比較して、5’UTRにおける内部セグメントを欠いている。2つのバリアントは、cDNAクローニングによって実験的に検証されている、399のアミノ酸(AA)のサイズで同じタンパク質アイソフォームをコードする(Baratta et al.,World J Gastroenterol 25:4172-4180)。アノテーション付きバリアント3(NM_001288979)は、5’領域における2つの連続したエクソンを欠いており、これは、下流AUGでの翻訳開始をもたらし、おそらくより短いタンパク質アイソフォームは、283AAからなる。(Li and Zhang,Arterioscler Thromb Vasc Biol.39(5):850-856,2019)。
LIPA遺伝子は、ヒト染色体10q23.2~23.3に位置し、約38kbにわたって広がる10個のエクソンからなる。LIPAは、3つの転写産物バリアントを有する:バリアント2(NM_000235)は、バリアント1(NM_001127605)と比較して、5’UTRにおける内部セグメントを欠いている。2つのバリアントは、cDNAクローニングによって実験的に検証されている、399のアミノ酸(AA)のサイズで同じタンパク質アイソフォームをコードする(Baratta et al.,World J Gastroenterol 25:4172-4180)。アノテーション付きバリアント3(NM_001288979)は、5’領域における2つの連続したエクソンを欠いており、これは、下流AUGでの翻訳開始をもたらし、おそらくより短いタンパク質アイソフォームは、283AAからなる。(Li and Zhang,Arterioscler Thromb Vasc Biol.39(5):850-856,2019)。
LIPA遺伝子には少なくとも59の既知の変異がある。これらの変異の例を、以下の表1に提供する。
AAV遺伝子療法
本開示は、遺伝子療法ベクター、例えば、LIPA cDNAを発現するrAAVベクター、並びにウォルマン病及びコレステロールエステル蓄積症を含む、リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)を治療する方法を提供する。開示される遺伝子療法ベクターは、脂質貯蔵及び蓄積に関連する障害、例えば、冠動脈疾患、例えば、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、及び非アルコール性脂肪性肝疾患を治療するのに有用である。加えて、開示される遺伝子療法ベクターは、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させるため、かつ脂質異常血症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行うために有用である。
本開示は、遺伝子療法ベクター、例えば、LIPA cDNAを発現するrAAVベクター、並びにウォルマン病及びコレステロールエステル蓄積症を含む、リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)を治療する方法を提供する。開示される遺伝子療法ベクターは、脂質貯蔵及び蓄積に関連する障害、例えば、冠動脈疾患、例えば、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、及び非アルコール性脂肪性肝疾患を治療するのに有用である。加えて、開示される遺伝子療法ベクターは、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させるため、かつ脂質異常血症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行うために有用である。
本明細書で使用される場合、「AAV」という用語は、アデノ随伴ウイルスの一般的な略語である。アデノ随伴ウイルスは、ある特定の機能が同時感染ヘルパーウイルスによって提供される細胞内でのみ成長する一本鎖DNAパルボウイルスである。現在、特徴分析されているAAVの血清型は少なくとも13個存在する。AAVの一般的な情報及び概説は、例えば、Carter,1989,Handbook of Parvoviruses,Vol.1,pp.169-228、及びBerns,1990,Virology,pp.1743-1764,Raven Press,(New York)で見つけることができる。しかしながら、様々な血清型が遺伝子レベルでさえも構造的及び機能的の両方で非常に密接に関連していることがよく知られているため、これらの同じ原理が追加のAAV血清型に適用可能であることが十分に予想される。(例えば、Blacklowe,1988,pp.165-174 of Parvoviruses and Human Disease,J.R.Pattison,ed.、及びRose,Comprehensive Virology 3:1-61(1974)を参照されたい)。例えば、全てのAAV血清型は、相同rep遺伝子によって媒介される非常に類似した複製特性を明らかに呈し、これらは全て、AAV2で発現されたものなどの3つの関連カプシドタンパク質を有する。関連性の程度は、ゲノムの長さに沿った血清型間の広範な交差ハイブリダイゼーション、及び「逆位末端反復配列」(ITR)に対応する末端における類似自己アニーリングセグメントの存在を明らかにする、ヘテロ二本鎖分析によって更に示唆される。類似感染性パターンはまた、各血清型における複製機能が類似調節制御下にあることも示唆する。
本明細書で使用される場合の「AAVベクター」とは、AAV末端反復配列(ITR)に隣接している1つ以上の目的とするポリヌクレオチド(又は導入遺伝子)を指す。かかるAAVベクターは、rep及びcap遺伝子産物をコード及び発現するベクターでトランスフェクトされた宿主細胞中に存在する場合に、感染性ウイルス粒子に複製及びパッケージングされ得る。
「AAVビリオン」又は「AAVウイルス粒子」又は「AAVベクター粒子」とは、少なくとも1つのAAVカプシドタンパク質及びカプシドに包まれたポリヌクレオチドAAVベクターからなるウイルス粒子を指す。粒子が異種ポリヌクレオチド(すなわち、哺乳動物細胞に送達される導入遺伝子などの野生型AAVゲノム以外のポリヌクレオチド)を含む場合、それは、典型的には、「AAVベクター粒子」又は単に「AAVベクター」と称される。したがって、かかるベクターがAAVベクター粒子内に含有されるため、AAVベクター粒子の産生には、必然的にAAVベクターの産生が含まれる。
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、複製欠損パルボウイルスであり、その一本鎖DNAゲノムは、逆位末端反復(ITR)を含む約4.7kb長である。例示的なITR配列は、配列番号6及び7に示されるITR配列など、130塩基対長、又は141塩基対長であり得る。ヌクレオチド配列番号6は、例示的な5’ITRであり、配列番号7のヌクレオチド配列は、末端分解部位(「dTR」と称される)の欠失を含有する、例示的な3’ITRである。末端分解部位の欠失は、一本鎖ウイルスゲノムのRepタンパク質ニッキングを阻害する。3’ITRにおけるdTRの存在は、ウイルスゲノムのそれ自体への自己相補的結合を増加させ、これは、二本鎖ウイルスゲノムがウイルスカプシド内にパッケージングされることを可能にするその小さい(2.2kB)サイズのためであり得る。
AAVには複数の血清型がある。AAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列は既知である。例えば、AAV血清型2(AAV2)ゲノムのヌクレオチド配列は、Ruffing et al.,J Gen Virol,75:3385-3392(1994)によって補正されるSrivastava et al.,J Virol,45:555-564(1983)に提示されている。他の例として、AAV-1の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_002077に提示されており、AAV-3の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_1829に提示されており、AAV-4の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_001829に提示されており、AAV-5ゲノムは、GenBank受入番号AF085716に提示されており、AAV-6の完全ゲノムは、GenBank受入番号NC_001862に提示されており、AAV-7及びAAV-8のゲノムの少なくとも一部は、それぞれ、GenBank受入番号AX753246及びAX753249に提示されており(AAV-8に関する米国特許第7,282,199号及び同第7,790,449号もまた参照されたい)、AAV-9ゲノムは、Gao et al.,J.Virol.,78:6381-6388(2004)に提示されており、AAV-10ゲノムは、Mol.Ther.,13(1):67-76(2006)に提示されており、AAV-11ゲノムは、Virology,330(2):375-383(2004)に提示されている。AAVrh.74血清型のクローニングは、Rodino-Klapac.,et al.Journal of translational medicine 5,45(2007)に記載されている。ウイルスDNA複製(rep)、カプシド形成/パッケージング、及び宿主細胞染色体組み込みを指示するCis作用配列は、ITR内に含有される。3つのAAVプロモーター(それらの相対マップ位置にちなんでp5、p19、及びp40と名付けられている)は、rep遺伝子及びcap遺伝子をコードする2つのAAV内部のオープンリーディングフレームの発現を駆動する。単一のAAVイントロンの差異的スプライシング(例えば、AAV2のヌクレオチド2107及び2227における)と相まって、2つのrepプロモーター(p5及びp19)は、rep遺伝子から4つのrepタンパク質(rep78、rep68、rep52、及びrep40)の産生をもたらす。repタンパク質は、最終的にウイルスゲノムの複製に関与する複数の酵素特性を保有する。cap遺伝子は、p40プロモーターから発現され、3つのカプシドタンパク質(VP1、VP2、及びVP3)をコードする。選択的スプライシング及び非コンセンサス翻訳開始部位は、3つの関連するカプシドタンパク質の産生に関与する。単一コンセンサスポリアデニル化部位は、AAVゲノムのマップ位置95に位置する。AAVのライフサイクル及び遺伝学は、Muzyczka,Current Topics in Microbiology and Immunology,158:97-129(1992)に概説されている。
AAVは、例えば、遺伝子療法において、外来DNAを細胞に送達するためのベクターとして魅力的にする固有の特徴を有する。培養中の細胞のAAV感染は、非細胞傷害性であり、ヒト及び他の動物の自然感染は、無症状及び無症候性である。更に、AAVは、多くの哺乳動物細胞に感染し、インビボで多くの異なる組織を標的化する可能性を与える。更に、AAVは、ゆっくりと分裂する細胞及び非分裂細胞を形質導入し、転写的に活性な核エピソーム(染色体外要素)として本質的にそれらの細胞の生涯にわたって存続し得る。AAVプロウイルスゲノムは、組換えゲノムの構築を実現可能にするプラスミド中のクローン化DNAとして感染性である。更に、AAV複製、ゲノムカプシド形成及び組み込みを指示するシグナルがAAVゲノムのITR内に含有されるため、ゲノムの内部約4.3kb(複製及び構造カプシドタンパク質、rep-capをコードする)のいくつか又は全ては、プロモーター、目的のDNA、及びポリアデニル化シグナルを含有する遺伝子カセットなどの外来DNAと置換され得る。rep及びcapタンパク質は、トランスで提供され得る。AAVの別の重要な特徴は、それが極めて安定した頑健なウイルスであることである。これは、アデノウイルスを不活性化するために使用される条件(56℃~65℃で数時間)に容易に耐え、AAVの低温保存の重要性を低くする。AAVは、凍結乾燥することもできる。最後に、AAV感染細胞は、重複感染に耐性がない。
複数の研究は、筋肉における長期(>1.5年)組換えAAV媒介タンパク質発現を実証している。Clark et al.,Hum Gene Ther,8:659-669(1997)、Kessler et al.,Proc Nat.Acad Sc.USA,93:14082-14087(1996)、及びXiao et al.,J Virol,70:8098-8108(1996)を参照されたい。また、Chao et al.,Mol Ther,2:619-623(2000)、及びChao et al.,Mol Ther,4:217-222(2001)も参照されたい。更に、筋肉は高度に血管形成されているため、Herzog et al.,Proc Natl Acad Sci USA,94:5804-5809(1997)及びMurphy et al.,Proc Natl Acad Sci USA,94:13921-13926(1997)に記載されているように、組換えAAV形質導入が、筋肉内注射に続いて体循環において導入遺伝子産物の出現をもたらした。また、Lewis et al.,J Virol,76:8769-8775(2002)は、骨格筋線維が、正しい抗体グリコシル化、折り畳み、及び分泌のための必要な細胞因子を保有することを実証し、筋肉が分泌タンパク質治療薬の安定した発現が可能であることを示した。
本開示の組換えAAVゲノムは、本開示の核酸分子及び核酸分子に隣接する1つ以上のAAV ITRを含む。rAAVゲノムにおけるAAV DNAは、AAV血清型(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVRH10、AAVRH74、AAV11、AAV12、AAV13、又はAnc80、AAV7m8、及びそれらの誘導体)を含むがこれらに限定されない、組換えウイルスを誘導することができる任意のAAV血清型に由来し得る。偽型rAAVの生成は、例えば、WO01/83692に開示される。他のタイプのrAAVバリアント、例えば、カプシド変異を有するrAAV、も企図される。例えば、Marsic et al.,Molecular Therapy,22(11):1900-1909(2014)を参照されたい。上記の背景技術の部分に記載されたように、様々なAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列が、当該技術分野において既知である。
提供された組換えAAV(すなわち、感染性カプシド化rAAV粒子)は、rAAVゲノムを含む。「rAAVゲノム」という用語は、修飾された天然AAVゲノムに由来するポリヌクレオチド配列を指す。いくつかの実施形態では、rAAVゲノムは、天然cap及びrep遺伝子を除去するように修飾されている。いくつかの実施形態では、rAAVゲノムは、内因性5’及び3’逆位末端反復(ITR)を含む。いくつかの実施形態では、rAAVゲノムは、AAVゲノムが由来したAAV血清型とは異なるAAV血清型由来のITRを含む。いくつかの実施形態では、rAAVゲノムは、逆位末端反復(ITR)によって5’及び3’末端に隣接する目的の導入遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、rAAVゲノムは、「遺伝子カセット」を含む。例示的な実施形態では、両方のrAAVのゲノムは、AAVのrep及びcapのDNAを欠いており、すなわち、ゲノムのITR間にAAVのrep又はcapのDNAが存在しない。
本明細書で提供されるrAAVゲノムは、いくつかの実施形態では、導入遺伝子ポリヌクレオチド配列に隣接する1つ以上のAAV ITRを含む。導入遺伝子ポリヌクレオチド配列は、遺伝子カセットを形成する標的細胞において機能的である転写制御要素(プロモーター、エンハンサー、及び/又はポリアデニル化シグナル配列を含むが、これらに限定されない)に作動可能に結合している。プロモーターの例は、配列番号3のヌクレオチド配列を有するminiCMVプロモーターである。追加のプロモーターとしては、ニワトリβアクチンプロモーター(CBA)、P546プロモーター、サルウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長末端反復(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン-バーウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、並びにヒト遺伝子プロモーター、例えば、これらに限定されないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、伸長因子-1aプロモーター、ヘモグロビンプロモーター、及びクレアチンキナーゼプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。
加えて、miniCMVプロモーター配列、及び転写促進活性を示すminiCMV(配列番号3)配列のヌクレオチド配列に対して少なくとも:65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一なプロモーター配列が、本明細書に提供される。
転写制御要素の他の例は、組織特異的制御要素、例えば、特異的にニューロン内又は特異的にアストロサイト内での発現を可能にするプロモーターである。例としては、ニューロン特異的エノラーゼ及びグリア線維酸性タンパク質プロモーターが挙げられる。誘導性プロモーターも企図される。誘導性プロモーターの非限定的な例としては、メタロチオニンプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター、及びテトラサイクリン調節プロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。遺伝子カセットはまた、哺乳動物細胞において発現されるときに導入遺伝子RNA転写産物のプロセシングを促進するイントロン配列を含み得る。そのようなイントロンの一例は、SV40イントロンである。
本明細書で提供されるrAAVゲノムは、LIPAタンパク質をコードするポリヌクレオチド(配列番号1)を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるrAAVゲノムは、LIPA cDNA(配列番号1)によってコードされるアミノ酸配列に対して、少なくとも:90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。
本明細書で提供されるrAAVゲノムは、配列番号4のヌクレオチド1853~3906を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるrAAVゲノムは、配列番号4のヌクレオチド1853~3906に対して、少なくとも:90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリヌクレオチドを含む。
本明細書で提供されるrAAVゲノムは、いくつかの実施形態では、LALタンパク質をコードし、ストリンジェントな条件下で配列番号1に示されるポリヌクレオチド配列又はその補体にハイブリダイズするポリヌクレオチド配列を含む。
本開示のDNAプラスミドは、本開示のrAAVゲノムを含む。DNAプラスミドは、rAAVゲノムの感染性ウイルス粒子への組み立てのために、AAVのヘルパーウイルス(例えば、アデノウイルス、E1欠失アデノウイルス、又はヘルペスウイルス)の感染に許容される細胞に移される。パッケージングされるAAVゲノム、rep遺伝子及びcap遺伝子、並びにヘルパーウイルス機能を細胞に提供するrAAV粒子を生成する技術は、当該技術分野において標準である。rAAVの産生は、以下の成分、rAAVゲノム、rAAVゲノムから分離した(すなわち、その中に存在しない)AAV rep遺伝子及びcap遺伝子、並びにヘルパーウイルス機能が、単一細胞(本明細書でパッケージング細胞と表される)内に存在することを必要とする。AAV rep及びcap遺伝子は、組換えウイルスが由来し得る任意のAAV血清型に由来してもよく、rAAVゲノムITRとは異なるAAV血清型、例えば、AAV血清型AAV-9、AAV-1、AAV-2、AAV-3、AAV-4、AAV-5、AAV-6、AAV-7、AAVrh.74、AAV-8、AAV-10、AAV-11、AAV-12、及びAAV-13を含むがこれらに限定されない血清型に由来してもよい。偽型rAAVの産生は、例えば、WO01/83692に開示されている(その全体が参照により本明細書に援用される)。
パッケージング細胞を生成する方法は、AAV粒子の産生に必要な全ての成分を安定して発現する細胞株を作製することである。例えば、AAV rep及びcap遺伝子を欠くrAAVゲノム、rAAVゲノムから分離されたAAV rep及びcap遺伝子、並びに選択マーカー(例えば、ネオマイシン耐性遺伝子)を含む、プラスミド(又は複数のプラスミド)が、細胞のゲノムに組み込まれる。AAVゲノムは、GCテーリング(Samulski et al.,1982,Proc.Natl.Acad.S6.USA,79:2077-2081)、制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含有する合成リンカーの付加(Laughlin et al.,1983,Gene,23:65-73)、又は直接的な平滑末端ライゲーション(Senapathy & Carter,1984,J.Biol.Chem.,259:4661-4666)などの手順によって細菌プラスミドに導入されている。次いで、パッケージング細胞株を、アデノウイルスなどのヘルパーウイルスに感染させる。この方法の利点は、細胞が選択可能であり、rAAVの大規模産生に好適であることである。好適な方法の他の例は、rAAVゲノム並びに/又はrep遺伝子及びcap遺伝子をパッケージング細胞に導入するためのプラスミドではなく、アデノウイルス又はバキュロウイルスを使用する。
rAAV産生の一般的原理は、例えば、Carter,1992,Current Opinions in Biotechnology,1533-539、及びMuzyczka,1992,Curr.Topics in Microbial.and Immunol.,158:97-129)に概説されている。様々なアプローチが以下に記載されている:Ratschin et al.,Mol.Cell.Biol.4:2072(1984)、Hermonat et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6466(1984)、Tratschin et al.,Mo1.Cell.Biol.5:3251(1985)、McLaughlin et al.,J.Virol.,62:1963(1988)、及びLebkowski et al.,Mol.Cell.Biol.,7:349(1988)。Samulski et al.,J.Virol.,63:3822-3828(1989)、米国特許第5,173,414号、WO95/13365、並びに対応する米国特許第5,658.776号、WO95/13392、WO96/17947、PCT/US98/18600、WO97/09441(PCT/US96/14423)、WO97/08298(PCT/US96/13872)、WO97/21825(PCT/US96/20777)、WO97/06243(PCT/FR96/01064)、WO99/11764、Perrin et al.Vaccine 13:1244-1250(1995)、Paul et al.Human Gene Therapy 4:609-615(1993)、Clark et al.Gene Therapy 3:1124-1132(1996)、米国特許第5,786,211号、米国特許第5,871,982号、及び米国特許第6,258,595号に記載されている。前述の文書は、それらの全体が参照により本明細書に援用され、具体的には、rAAV産生に関する文書のセクションに重点を置く。
したがって、本開示は、感染性rAAVを産生するパッケージング細胞を提供する。一実施形態では、パッケージング細胞は、HeLa細胞、293細胞、及びPerC.6細胞(同種293株)などの安定して形質転換されたがん細胞であり得る。別の実施形態では、パッケージング細胞は、形質転換されたがん細胞ではない細胞、例えば、低継代数の293細胞(アデノウイルスのE1で形質転換されたヒト胎児腎細胞)、MRC-5細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、WI-38細胞(ヒト胎児線維芽細胞)、Vero細胞(サル腎臓細胞)、及びFRhL-2細胞(アカゲザル胎児肺細胞)である。
rAAVは、当該技術分野で標準的な方法によって(例えば、カラムクロマトグラフィー又は塩化セシウム勾配などによって)精製され得る。ヘルパーウイルスからrAAVベクターを精製するための方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Clark et al.,Hum.Gene Ther.,10(6):1031-1039(1999)、Schenpp and Clark,Methods Mol.Med.,69 427-443(2002)、米国特許第6,566,118号及びWO98/09657に開示されている。
本明細書で提供される組成物は、rAAV及び薬学的に許容される賦形剤を含む。許容される賦形剤は、レシピエントに非毒性であり、好ましくは、用いられる投与量及び濃度で不活性であり、リン酸[例えば、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)]、クエン酸、若しくは他の有機酸などの緩衝剤、アスコルビン酸などの抗酸化剤、低分子量ポリペプチド、血清アルブミン、ゼラチン、若しくは免疫グロブリンなどのタンパク質、ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー、グリシン、グルタミン、アスパラギニン、アルギニン、若しくはリシンなどのアミノ酸、グルコース、マンノース、若しくはデキストリンを含む単糖類、二糖類、及び他の炭水化物、EDTAなどのキレート剤、マンニトール若しくはソルビトールなどの糖アルコール、ナトリウムなどの塩形成対イオン、並びに/又はTween(登録商標)などの非イオン性界面活性剤、ポロキサマー188、プルロニック(登録商標)(例えば、Pluronic F68)、若しくはポリエチレングリコール(PEG)などのコポリマーを含むが、これらに限定されない。
本開示の方法で投与されるrAAVの投与量は、例えば、特定のrAAV、投与方式、治療時間、治療目標、個体、及び標的化される細胞型に応じて変動し、当該技術分野における標準的な方法によって決定され得る。投与量は、ウイルスゲノム(vg)の単位で表されてもよい。本明細書で企図される投与量は、約1×107、1×108、1×109、5×109、6×109、7×109、8×109、9×109、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、1×1011、約1×1012、約1×1013、約1.1×1013、約1.2×1013、約1.3×1013、約1.5×1013、約2×1013、約2.5×1013、約3×1013、約3.5×1013、約4×1013、約4.5×1013、約5×1013、約6×1013、約7×1013、約8×1013、約9×1013、約1×1014、約2×1014、約3×1014、約4×1014、約5×1014、約1×1015~約1×1016、又はそれ以上の全ウイルスゲノムを含む。
約1×109~約1×1010、約5×109~約5×1010、約1×1010~約1×1011、約1×1011~約1×1015vg、約1×1012~約1×1015vg、約1×1012~約1×1014vg、約1×1013~約6×1014vg、約1×1013~約1×1015vg、及び約6×1013~約1.0×1014vgの投与量も企図される。本明細書に例示される1つの用量は、静脈内又は腹腔内送達を介して投与される1×1013vgである。
投与量はまた、vg/kgの単位で表されてもよい。本明細書に企図される投与量は、約1×107vg/kg、1×108vg/kg、1×109vg/kg、5×109vg/kg、6×109vg/kg、7×109vg/kg、8×109vg/kg、9×109vg/kg、1×1010vg/kg、2×1010vg/kg10、3×1010vg/kg、4×1010vg/kg、5×1010vg/kg、1×1011vg/kg、約1×1012vg/kg、約1×1013vg/kg、約1.1×1013vg/kg、約1.2×1013vg/kg、約1.3×1013vg/kg、約1.5×1013vg/kg、約2×013vg/kg、約2.5×1013vg/kg、約3×1013vg/kg、約3.5×1013vg/kg、約4×1013vg/kg、約4.5×1013vg/kg、約5×1013vg/kg、約6×1013vg/kg、約7×1013、約8×1013、約9×1013、約1×1014vg/kg、約2×1014vg/kg、約3×014vg/kg、約4×1014vg/kg、約5×1014vg/kg、約1×1015vg/kg~約1×1016vg/kgを含む。
約1×109vg/kg~約1×1010vg/kg、約5×109vg/kg~約5×1010vg/kg、約1×1010vg/kg~約1×1011vg/kg、約1×1011vg/kg~約1×1015vg/kg、約1×1012vg/kg~約1×1015vg/kg、約1×1012vg/kg~約1×1014vg/kg、約1×1013vg/kg~約2×1014vg/kg、約1×1013vg/kg~約1×1015vg/kg、及び約6×1013vg/kg~約1.0×1014vg/kgの投与量も企図される。本明細書に例示される1つの用量は、静脈内又は腹腔内送達を介して投与される1×1013vg/gである。
インビボ又はインビトロで、rAAVで標的細胞を形質導入する方法が、本開示によって企図される。インビボ方法は、有効用量又は有効複数回用量の本開示のrAAVを含む組成物を、それを必要とする動物(人間を含む)に投与するステップを含む。用量が、障害/疾患の発症前に投与される場合、投与は予防的である。用量が、障害/疾患の発症後に投与される場合、投与は治療的である。本開示の実施形態では、有効用量は、治療される障害/疾患状態と関連する少なくとも1つの症状を緩和(排除若しくは低減)し、障害/疾患状態への進行を遅延若しくは予防し、障害/疾患状態の進行を遅延若しくは予防し、疾患の程度を軽減し、疾患の寛解(部分若しくは完全)をもたらし、かつ/又は生存を延長する用量である。本開示の方法による予防又は治療のために企図されるLAL-Dの例は、ウォルマン病及びコレステロールエステル蓄積症、又は冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、非アルコール性脂肪性肝疾患、脂質異常症、若しくは高コレステロール血症などの脂質貯蔵若しくは蓄積に関連する障害である。
併用療法も本開示によって企図される。本明細書で使用される組み合わせは、同時治療及び逐次治療の両方を含む。新規の療法との併用など、本開示の方法と標準の医学的治療との併用が特に企図される。いくつかの実施形態では、併用療法は、本明細書に開示される遺伝子療法と組み合わせて免疫抑制剤を投与することを含む。
有効用量の組成物の投与は、筋肉内、非経口、静脈内、動脈内、腹腔内、経口、頬側、鼻、肺、頭蓋内、骨内、眼内、直腸、又は膣を含むがこれらに限定されない、当該技術分野で標準的な経路によるものであり得る。本開示のrAAVのAAV成分(具体的には、AAV ITR及びカプシドタンパク質)の投与の経路及び血清型は、治療される感染及び/又は疾患状態、並びに野生型LALタンパク質を発現する標的細胞/組織を考慮して、当業者によって選択及び/又は適合され得る。
本開示は、有効用量の本開示のrAAV及び組成物の局所投与及び全身投与を提供する。例えば、全身投与とは、全身が影響を受けるように循環系に投与することである。全身投与には、消化管を通した吸収などの経腸投与、及び注射、注入、又は移植を通した非経口投与が含まれる。
本開示のrAAVによる細胞の形質導入は、LALタンパク質の持続的発現をもたらす。よって、本開示は、LALタンパク質を発現するrAAVを動物、好ましくは、ヒトに投与/送達する方法を提供する。これらの方法には、本開示の1つ以上のrAAVで細胞を形質導入することが含まれる。
「形質導入」という用語は、LALレシピエント細胞の発現をもたらす、本開示の複製欠損rAAVを介した、インビボ又はインビトロのいずれかでの、レシピエント細胞へのLIPA遺伝子のコード領域の投与/送達を指すために使用される。
免疫抑制剤
免疫抑制剤は、遺伝子療法の投与後の対象におけるrAAVに対する免疫応答の開始前又は後に投与され得る。加えて、免疫抑制剤は、遺伝子療法又はタンパク質補充療法と同時に投与され得る。対象における免疫応答には、対象へのrAAVの投与に続くか、又はそれによって引き起こされる、有害な免疫応答又は炎症反応が含まれる。免疫応答は、投与されたrAAVに応答する対象における抗体の産生であってもよい。
免疫抑制剤は、遺伝子療法の投与後の対象におけるrAAVに対する免疫応答の開始前又は後に投与され得る。加えて、免疫抑制剤は、遺伝子療法又はタンパク質補充療法と同時に投与され得る。対象における免疫応答には、対象へのrAAVの投与に続くか、又はそれによって引き起こされる、有害な免疫応答又は炎症反応が含まれる。免疫応答は、投与されたrAAVに応答する対象における抗体の産生であってもよい。
例示的な免疫抑制剤には、グルココルチコステロイド、ヤヌスキナーゼ阻害剤、カルシニューリン阻害剤、mTOR阻害剤、細胞増殖抑制剤、例えば、プリン類似体、メトトレキサート、及びシクロホスファミド、イノシン一リン酸デヒドロゲナーゼ(IMDH)阻害剤、生物製剤、例えば、モノクローナル抗体又は融合タンパク質及びポリペプチド、並びにジペプチドボロン酸分子、例えば、ボルテゾミブが含まれる。
免疫抑制剤は、炎症を減少させ、対象の免疫系を抑制又は調節するステロイドである、抗炎症ステロイドであってもよい。例示的な抗炎症ステロイドは、プレドニゾロン、ベタメタゾン、デキサメタゾン、メトトレキサート、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、デフラザコート、ブデソニド、又はプレドニゾンなどのグルココルチコイドである。
ヤヌスキナーゼ阻害剤は、ヤヌスキナーゼファミリーの酵素のうちの1つ以上を標的とすることによる、JAK/STATシグナル伝達経路の阻害剤である。例示的なヤヌスキナーゼ阻害剤には、トファシチニブ、バリシチニブ、ウパダシチニブ、ペフィシチニブ、及びオクラシチニブが含まれる。
カルシニューリン阻害剤は、シクロフィリンに結合し、カルシニューリンの活性を阻害する。例示的なカルシニューリン阻害剤には、シクロスポリン、タクロリムス、及びピセクロリムスが含まれる。
mTOR阻害剤は、セリン/スレオニン特異的タンパク質キナーゼmTORを低減又は阻害する。例示的なmTOR阻害剤には、ラパマイシン(シロリムスとしても知られる)、エベロリムス、及びテムシロリムスが含まれる。
免疫抑制剤には、免疫抑制マクロライドが含まれる。「免疫抑制マクロライド」という用語は、対象の免疫系を抑制又は調節するマクロライド剤を指す。マクロライドは、クラジノース又はデソアミンなどの1つ以上のデオキシ糖が付着した大きな大環状ラクトン環を含む薬剤のクラスである。ラクトン環は通常、14、15、又は16員である。マクロライドは、ポリケチドクラスの薬剤に属し、天然産物であり得る。免疫抑制マクロライドの例には、タクロリムス、ピメクロリムス、及びラパマイシン(シロリムスとしても知られる)が含まれる。
プリン類似体は、ヌクレオチド合成を阻止し、IMDH阻害剤を含む。例示的なプリン類似体には、アザチオプリン、ミコフェノレート酸又はミコフェノレートモフェチルなどのミコフェノレート、及びレフノミドが含まれる。
例示的な免疫抑制生物製剤には、アバタセプト、アダリムマブ、アナキンラ、セルトリズマブ、エタネルセプト、ゴリムマブ、インフリキシマブ、イセキズマブ、ナタリズマブ、リツキシマブ、セクキヌマブ、トシリズマブ、ウステキネヌマブ、ベドリズマブ、バシリキシマブ、ベラタセプト、及びダクリズマブが含まれる。
具体的には、免疫抑制剤は、抗CD20抗体である。抗CD20特異的抗体という用語は、CD20に特異的に結合するか、又はCD20の発現若しくは活性を阻害若しくは低減する抗体を指す。例示的な抗CD20抗体には、リツキシマブ、オクレリズマブ、又はオファツムマブが含まれる。
免疫抑制抗体の追加の例には、バシリキシマブ及びダクリズマブなどの抗CD25抗体(又は抗IL2抗体若しくは抗TAC抗体)、並びにムロモナブ-CD3、オテリキシズマブ、テプリズマブ及びビシリズマブなどの抗CD3抗体、アレムツズマブなどの抗CD52抗体が含まれる。
以下の実施例は、限定ではなく例示として提供される。記載された数値範囲には、各範囲内の各整数値が含まれ、記述される整数の最小及び最大が含まれる。
実施例1
遺伝子療法LIPAをコードする構築物
LIPAをコードするAAVゲノム構築物を、miniCMVプロモーター(配列番号3)の制御下でのLIPA cDNAの全長転写産物を有するAAVrh74ベクター設計を示す、図1に示されるように生成した。
遺伝子療法LIPAをコードする構築物
LIPAをコードするAAVゲノム構築物を、miniCMVプロモーター(配列番号3)の制御下でのLIPA cDNAの全長転写産物を有するAAVrh74ベクター設計を示す、図1に示されるように生成した。
ヒトGFP cDNAクローンを、Origene、Rockville、MDから入手した。LIPA cDNA単独を、miniCMVプロモーターの制御下で、自己相補的AAVrh74ゲノムに更にサブクローニングした。プラスミド構築物はまた、サルウイルス40(SV40)キメライントロンなどのイントロン、及びポリアデニル化シグナル(PolyA)を含んだ。構築物を、いずれかのAAVrh74ゲノムにパッケージングした。
LIPA cDNA発現カセットは、カナマイシン耐性遺伝子、及びより堅牢な転写を可能にする最適化されたKozak配列を有した。rAAVベクターは、AAVrh 74ベクターゲノムを複数のAAVカプシド血清型にパッケージングすることができる修飾されたクロスパッケージングアプローチによって産生された[Rabinowitz et al.,J Virol.76(2):791-801(2002)]。産生は、HEK293細胞を使用した標準的な3プラスミドDNA/CaPO4沈殿法を使用して達成した。HEK293細胞を、10%ウシ胎児血清、並びにペニシリン及びストレプトマイシンで補足されたDMEM中で維持した。産生プラスミドは、(i)治療用タンパク質をコードするプラスミド、(ii)cap血清型AAVrh74単離物をコードするrep2-capX修飾AAVヘルパープラスミド、並びに(iii)アデノウイルスE2A、E4 ORF6、及びVA I/II RNA遺伝子を発現するアデノウイルス5型ヘルパープラスミド(pAdhelper)であった。定量的PCRベースの滴定法を使用して、Prism 7500 Taqman検出器システム(PE Applied Biosystems)を利用してカプシド化されたベクターゲノム(vg)力価を決定した。[Clark et al.,Hum Gene Ther.10(6):1031-1039(1999)]。最終力価(vg ml-1)を、Prism 7500リアルタイム検出器システム(PE Applied Biosystems、Grand Island、NY、USA)を利用して、特異的プライマー及びプローブを使用して定量的逆転写酵素PCRによって決定した。アリコートされたウイルスを-80℃で保持した。
パッケージングされるAAVゲノムを作製するために使用される全てのプラスミドはまた、ゲノムのパッケージングに使用されるITR配列の外側にカナマイシン耐性遺伝子(KanR)を含有する。これは、AAVゲノムをコードするDNAを細菌に形質転換して、カナマイシンの存在下で多量のDNAを産生することを可能にし、これは、全ての形質転換されていない細菌を殺滅するであろう。KanRは、患者を治療するために使用されるAAVゲノムにおけるAAVカプシドにパッケージングされていないが、その存在は、細菌におけるDNA産生を可能にする。
プラスミドr(sc)AAVrh74.miniCMV.LIPAのマップは、図2において示され、プラスミド全体の配列は、配列番号4において提供される。ベクターscAAVrh74.miniCMV.LIPAは、配列番号4のITR内にあり、かつそれを含む、ヌクレオチド配列を含む。rAAVベクターは、5’ AAV2 ITR、miniCMVプロモーター、LIPA遺伝子のコード配列、SV40後期ポリA、及び3’ AAV2 ITRを含む。配列番号4に示されるプラスミドは、カナマイシン耐性をpUC複製起点とともに更に含む。
表2は、プラスミド(配列番号4)の分子的特徴を示し、範囲は、配列番号4におけるヌクレオチドを指し、
カナマイシン遺伝子がフォワード配向であることを示す。
実施例2
LIPA欠損マウスにおけるLIPA遺伝子置換
以下の研究は、純血種Lipa欠損(Lipa-/-)マウスにおけるAAVベースのLIPA(ヒト)遺伝子置換療法を試験した。Lipa-/-マウスは、WD及びCESD患者のように、この臓器へのコレステロールエステル及びトリグリセリドの大きな負荷の結果として、重度の肝臓機能障害及び損傷を発症する(Du et al.Hum Mol Genet 7:1347-1354,1998、Du et al.J Lipid Res 42:489-500,2001)。例えば、マウスは、肝脾腫大症、上昇した血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)、並びに上昇した肝臓及び脾臓コレステロール及びトリグリセリドを発症する。疾患は、生後3週間以内に明らかであり、Lipa-/-マウスは、4ヶ月までに深刻な疾患を有し、肝臓及び脾臓のサイズにおける3倍~6倍の増加を示している。マウスは、その後数ヶ月で疾患に罹患し、6ヶ月齢で始まる。
LIPA欠損マウスにおけるLIPA遺伝子置換
以下の研究は、純血種Lipa欠損(Lipa-/-)マウスにおけるAAVベースのLIPA(ヒト)遺伝子置換療法を試験した。Lipa-/-マウスは、WD及びCESD患者のように、この臓器へのコレステロールエステル及びトリグリセリドの大きな負荷の結果として、重度の肝臓機能障害及び損傷を発症する(Du et al.Hum Mol Genet 7:1347-1354,1998、Du et al.J Lipid Res 42:489-500,2001)。例えば、マウスは、肝脾腫大症、上昇した血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)、並びに上昇した肝臓及び脾臓コレステロール及びトリグリセリドを発症する。疾患は、生後3週間以内に明らかであり、Lipa-/-マウスは、4ヶ月までに深刻な疾患を有し、肝臓及び脾臓のサイズにおける3倍~6倍の増加を示している。マウスは、その後数ヶ月で疾患に罹患し、6ヶ月齢で始まる。
マウス:lal-/-マウスは、1998年にDu et alによって最初に生成された。マウスモデルは、多臓器系におけるLalの役割を研究するために広く使用されている。129Sv及びCF-1の混合した遺伝的背景でのlal-/-マウスは、成体まで生存し、繁殖力があるが、7~8ヶ月齢で死ぬ。lal-/-マウスは、肝臓、脾臓、及び小腸におけるTG及びCEの大きな蓄積を示す。これらのマウスは、ヒトにおけるWD及びCESDの主要な臨床症状である、肝脾腫大症に類似する。lal-/-マウスは、ヒトWD及びCESDを研究するためのモデルを提供するが、より重要なことには、代謝及び免疫ホメオスタシスに対するリソソーム脂肪分解の全身的影響を調査するための強力なツールとして機能する。
1日齢(P1)Lipa-/-マウスに、単回注射rscAAVrh74.mCMV.LIPAを静脈内投与した。8×1013vg/kgのrscAAVrh74.mCMV.LIPAを、後眼窩静脈を介して静脈内投与した。使用されたLipa-/-マウスは、純粋なFvB/NJ背景で繁殖させたが、これは、C57Bl/6J繁殖マウスと比較してほぼ2倍の産子数であったが、疾患表現型を著しく変化させなかった。4ヶ月齢までの治療なしでは、Lipa-/-マウスにおける肝臓は、重度に肥大し、損傷している。
4ヶ月齢の模擬治療済Lipa-/-マウスにおいて、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)レベルは、野生型マウスと比較して10倍上昇し、これらの上昇は、AAV治療によって90%低減した(図2)。AST及びALT指標の両方について、これは非常に有意な変化であった(両方の比較でp<0.0001)。AST及びALTは、肝臓損傷のマーカーであり、患者におけるLAL-D疾患を追跡するために使用される主要な臨床バイオマーカーである。
rscAAVrh74.mCMV.LIPAでの治療はまた、血清LDL-コレステロールの完全な正常化をもたらし、これは、肝臓からの上昇したコレステロールの増加した輸出に起因してLipa-/-マウスにおいて増加した(図3)。疾患によって影響を受ける他の血清指標、例えば、低減した血清HDL-コレステロール(肝臓へのコレステロール流入を媒介する)及び低減した血清グルコース(腸への低減した栄養素取り込みを反映する可能性が高い)は、両方とも、4mo Lipa-/-マウスにおいて半分を超えて低減し、AAV治療によってベースライン野生型レベルへ向かって有意に増加した(図示せず)。異常な肝臓機能の他の指標、例えば、上昇した血清総ビリルビン及び総タンパク質もまた、rscAAVrh74.mCMV.LIPAでの治療によって完全に補正されたが、これらの変化は、総タンパク質についてのみ統計的に有意であった(例えば、総ビリルビン:WT 0.38±0.02mg/dL、Lipa-/-0.54±.013mg/dL、Lipa-/-治療済0.31±0.04mg/dL、総タンパク質:WT 5.55±0.07g/dL、Lipa-/-6.82±0.10g/dL(p<0.00001対WT)、Lipa-/-治療済5.78±0.18(p<0.001対未治療Lipa-/-)。
4ヶ月齢までに、Lipa-/-マウスは、ヒト疾患の症状でもある、肝臓及び脾臓のサイズの劇的な増加に起因した肥大及び膨張した腹部を有するため、視覚によって容易に認識される(Burton et al.J Pediatr Gastroenterol Nutr 61:619-625,2015)。6ヶ月エンドポイントまでに、脾臓及び肝臓の両方は、合計サイズで5倍超増加していた(図4)。これは、主にこれらの臓器へのトリグリセリドの重大な負荷によるものであるが、他の臓器も影響を受け、例えば、腸、心臓、及び腎臓は、脂肪負荷によって増加したサイズを示す(図4)。対照的に、脳サイズは増加せず、筋肉サイズは減少し、損なわれた栄養素吸収に起因する可能性が高い(図4)。8×1013vg/kgの用量のrscAAVrh74.mCVM.LIPAでの治療は、全ての試験された臓器において6ヶ月齢での臓器サイズの増加を少なくとも70%低減し、全てのそのような臓器は、それらのベースライン野生型指標へ向けた有意な改善を示した(図4)。
臓器サイズにおけるこれらの改善は、オイルレッドOを使用した染色の有意な低減によって一致した(青色でのヘマトキシリン対比染色、図5)。オイルレッドO染色は、腸、脾臓、肝臓、及び腎臓における脂質負荷を特定するために、6ヶ月齢の模擬治療済Lipa-/-対照と比較して、AAV治療済Lipa-/-マウスにおいて非常に有意な染色の減少を示した。そのような減少した染色は、低減した脂肪含有量を強く示した。これは、肝臓及び脾臓におけるトリグリセリド含有量の生化学的指標で確認された。ここで、未治療Lipa-/-マウスにおけるトリグリセリド含有量の5倍超の増加は、AAV治療によって有意に低減し、両方の事例においてベースライン野生型レベルに近づいた(図6)。AAV治療はまた、オープンフィールド試験でのマウスの全体的な活動レベルの改善をもたらし、マウスは、野生型マウスと同じか又はそれを超える歩行活動を示した。例えば、6ヶ月で、5分間隔当たりの平均総歩行事象が、野生型FVB/NJ対照と比較して、模擬治療済Lipa-/-マウスにおいて35%減少したが、この指標は、AAV治療済Lipa-/-マウスでは野生型活動の1.35倍に増加した(WT:4477±381事象/5分、Lipa-/-:2925±771事象/5分、Lipa-/-治療済:6069±72事象/5分、治療済対未治療Lipa-/-比較についてp<0.05)。
驚くべきことに、Lipa-/-マウスにおいて肝臓がAAVで容易に形質導入されることが予想されたが、肝臓は、8×1013vg/kgのIV用量(n=4)で1.7±0.4vg/核でのみ形質導入され、同じマウスにおいて骨格筋と比較して形質導入はたった2倍の上昇であった(0.9±0.1vg/核、n=4)。このレベルの形質導入は、肝臓における細胞の飽和(>1vg/核)を示すが、この用量の他のAAVベクターで10~100vg/核を生成することは珍しくない[22]。このより低いレベルの形質導入は、肝臓が成長するにつれて、マウスにおいて生後1ヶ月で肝臓における肝細胞が分裂するという事実に起因する可能性があり、そのような肝臓細胞の生成の前の時点、生後2日目にそのような細胞を治療で形質導入することを不可能にする。
実施例3
若齢成体マウスの遺伝子療法
肝細胞は、約1ヶ月齢まで成長するにつれて肝臓において分裂するため、若齢成体(2ヶ月齢)マウスの治療を調査した。2ヶ月齢Lipa-/-マウスに、単回注射rscAAVrh74.mCMV.LIPAを静脈内投与した。後眼窩静脈を介した8×1013vg/kgのrscAAVrh74.mCMV.LIPA。成体Lipa-/-マウスのrscAAVrh74.mCMV.LIPAでの治療は、肝臓へのウイルスゲノムの形質導入の対数的増加をもたらし、2~50vg/核に増加させた(図7)。
若齢成体マウスの遺伝子療法
肝細胞は、約1ヶ月齢まで成長するにつれて肝臓において分裂するため、若齢成体(2ヶ月齢)マウスの治療を調査した。2ヶ月齢Lipa-/-マウスに、単回注射rscAAVrh74.mCMV.LIPAを静脈内投与した。後眼窩静脈を介した8×1013vg/kgのrscAAVrh74.mCMV.LIPA。成体Lipa-/-マウスのrscAAVrh74.mCMV.LIPAでの治療は、肝臓へのウイルスゲノムの形質導入の対数的増加をもたらし、2~50vg/核に増加させた(図7)。
この形質導入レベルは、qRT-PCRによって測定されるように、野生型組織において見られる正常なマウスLIPA遺伝子発現を超えて増加したヒトLIPA導入遺伝子発現をもたらした(図8)。2ヶ月齢で治療された4ヶ月齢Lipa-/-マウスからの肝臓の全体的な外観は、野生型(FVBn)と変わらず、全く脂肪を示さなかったが、P1で治療されたマウスからの4ヶ月齢Lipa-/-マウスは、未治療Lipa-/-マウス程ではないが、依然としていくらかの脂肪を含有し、これもまたサイズが大幅に増加した(図9)。
視覚的に見られる低減した脂肪含有量は、肝臓及び脾臓の両方における治療済Lipa-/-(LIPA KO)マウスにおけるコレステロール及びトリグリセリドの測定された低減によって確認され、これは2mo条件では野生型とは有意に変わらなかった(図10)。
肝臓、脾臓、及び腸の重量は全て、未治療Lipa-/-マウスではこれらの臓器が既にこの時点までに脂肪負荷によってサイズが倍増していたという事実にもかかわらず、2ヶ月でほぼ正常レベルまで低減した(図11)。よって、rscAAVrh74.mCMV.LIPAは、LAL-Dモデルにおける疾患症状を予防及び回復させることができる。リンパ節における血液細胞は、2日と比較して2moでの治療では脂肪負荷のより大きな予防を示した(図11)。マウス血液細胞は、数ヶ月の間でターンオーバーするので、血液細胞が、4ヶ月齢までにターンオーバーによってAAV発現を損失したであろうから、これは成体マウスにおけるrscAAVrh74.mCMV.LIPA治療のトランス効果を示す。この所見は、LIPA酵素活性が、成体としてrscAAVrh74.mCMV.LIPAで治療されたLipa-/-マウスの血清中で実際に上昇した(図12)という事実と、肝臓組織におけるその上昇(図13)とともに、相関した。
このデータは、LIPA酵素が、肝臓から放出され、成体動物における遺伝子療法治療の結果として血液中で全身的に発現され、血液などの細胞が常にターンオーバーする組織にトランスで治療用タンパク質を提供することを示す。これは、rscAAVrh74.mCMV.LIPA遺伝子療法が、適切な用量及び療法のタイミングが与えられるときに形質導入された細胞及び組織だけでなく、遺伝子療法によって形質導入されない細胞にも酵素置換療法も提供することを可能にする。そのような療法は、患者の生涯の間に継続的に全身を通して疾患の不断の予防を可能にするであろう。
実施例3
rscAAVrh74.miniCMV.LIPA治療は、Lipa-/-マウスにおける肝脾腫大症及び上昇した血清肝臓酵素を阻害し、回復させることができる
実施例2において記載される実験の延長として、rscAAVrh74.miniCMV.LIPAを様々な年齢で投与した。これらの実験は、滴定法における違いを考慮するとき、遺伝子療法臨床試験において現在使用されている最も高い用量と同等であった、AAV用量を試験した(36、37)。rscAAVrh74.miniCMV.LIPA AAV遺伝子療法の1キログラム当たり8.4×1013のベクターゲノム(vg)の用量(vg/kg)を、Lipa-/-マウスにおいて早期(P2、出生後2日目)では顔面静脈を介して、又は中期(P60、出生後60日目)若しくは進行した(P120、出生後120日目)病期では尾静脈を介して静脈内注射した。マウスを、P60(2ヶ月齢)、P120(4ヶ月齢)、及びP180(6ヶ月齢)のエンドポイントまで追跡した。(図14A)これらの時点で、マウスを剖検し、臓器(肝臓、脾臓、腎臓、腸、腸間膜リンパ節、心臓、肺、胸腺、脳)及び筋肉(左右腓腹筋及び四頭筋)を生体内分布及び遺伝子発現のために採取した。採取された非筋肉臓器を計量し、次いでOCT中に浸漬した後、ドライアイスで冷却されたイソペンタン中で凍結した。筋肉を計量し、次いで液体窒素で冷却されたイソペンタン中で瞬間凍結した。
rscAAVrh74.miniCMV.LIPA治療は、Lipa-/-マウスにおける肝脾腫大症及び上昇した血清肝臓酵素を阻害し、回復させることができる
実施例2において記載される実験の延長として、rscAAVrh74.miniCMV.LIPAを様々な年齢で投与した。これらの実験は、滴定法における違いを考慮するとき、遺伝子療法臨床試験において現在使用されている最も高い用量と同等であった、AAV用量を試験した(36、37)。rscAAVrh74.miniCMV.LIPA AAV遺伝子療法の1キログラム当たり8.4×1013のベクターゲノム(vg)の用量(vg/kg)を、Lipa-/-マウスにおいて早期(P2、出生後2日目)では顔面静脈を介して、又は中期(P60、出生後60日目)若しくは進行した(P120、出生後120日目)病期では尾静脈を介して静脈内注射した。マウスを、P60(2ヶ月齢)、P120(4ヶ月齢)、及びP180(6ヶ月齢)のエンドポイントまで追跡した。(図14A)これらの時点で、マウスを剖検し、臓器(肝臓、脾臓、腎臓、腸、腸間膜リンパ節、心臓、肺、胸腺、脳)及び筋肉(左右腓腹筋及び四頭筋)を生体内分布及び遺伝子発現のために採取した。採取された非筋肉臓器を計量し、次いでOCT中に浸漬した後、ドライアイスで冷却されたイソペンタン中で凍結した。筋肉を計量し、次いで液体窒素で冷却されたイソペンタン中で瞬間凍結した。
肝脾腫大症、又は肝臓及び脾臓の肥大、並びに増加した脂肪沈着による臓器の黄変は、両方とも、Lipa-/-マウスにおけるLAL-Dの及び疾患の特徴を定義している。両方の表現型は、Lipa-/-マウスにおいて存在し、年齢とともに進行した(図14B-D)。野生型(WT)マウス(図14C)において全ての3つの年齢で体重の5%のみであるのとは対照的に、肝臓重量は、時間とともに増加して、6ヶ月齢までに総体重の25%程を含んだ。同様に、脾臓重量は、平均して、WTにおける0.3%と比較して、Lipa-/-マウスにおいて6ヶ月齢で総体重の2%まで増加した(図14D)。P2、P60、及びP120でのLipa-/-マウスの治療は、低減した肝臓重量及び正常化した肝臓の色をもたらしたが、早期治療(P2)は、P60又はP120での治療よりもはるかに効果が低かった。P2注射は、2ヶ月及び4ヶ月で肝臓サイズを野生型レベルに低減し、疾患阻害を示したが、肝臓重量を、6ヶ月で、約50%、部分的に低減したのみであった。対照的に、P60及びP120注射は、これらの年齢で既に存在する肝脾腫大症の証拠にもかかわらず、より効果的であり、肝臓重量を、6ヶ月で、それぞれ、総体重の8%及び10%に低減し、疾患回復を示した。P2注射は、6ヶ月エンドポイントで肝臓についてよりも脾臓サイズを低減するのに効果的であり(図14D)、3つの時点全てでの治療は、脾臓重量を野生型レベル付近まで低減した。腸及び腸間膜リンパ節はまた、Lipa-/-マウスにおいて増加した重量を示した(図14E、F)。腸における重量は、WTにおける3%と比較して、6ヶ月齢で総体重の4.5%に増加し(図14E)、一方で腸間膜リンパ節の重量は、WTにおける0.1%と比較して、体重の0.6%に増加した(図14F)。ここでも、AAV治療は、肝臓で見られる応答と同様の方法で腸及び腸間膜リンパ節の重量を低減し、P2注射は、6ヶ月までに損失された2ヶ月又は4ヶ月で野生型レベル付近への改善を示し、一方でP60又はP120での注射は、6ヶ月エンドポイントでの重量の低減を示した。肝臓、脾臓、及び腸とは異なり、試験された治療時間のいずれかで、任意の時点でのリンパ節重量の完全な正常化を示したデータはなかった。代わりに、最高でも、6ヶ月までに体重の平均50%低減しか達成されなかった(図14F)。
血清ALT及びAST活性も測定され、これらの酵素は、上昇したとき、肝臓損傷を示す(図14G、H)。血清ALT及びASTレベルの両方は、6ヶ月までにWTと比較してLipa-/-マウスにおいて20倍上昇した。ここで、全ての時点での治療は、減少した血清ALT/ASTレベルをもたらし、P60及びP120での注射による効果は、P2でよりも顕著であった。肝臓重量と同様に、P2での注射は、2ヶ月及び4ヶ月時点で血清ALT及びASTレベルを、野生型レベル付近まで低減したが、6ヶ月では約50%の低減しか示さなかった。WTマウスにおけるこの用量のrscAAVrh74.miniCMV.LIPAの注射は、試験された時点のいずれにおいても血清トランスアミナーゼレベルを有意に上昇させなかった。P2注射についての6ヶ月での増加した体重及び血清肝臓酵素レベルにもかかわらず、6ヶ月エンドポイントを超えて生存した数匹のP2治療済Lipa-/-マウスは、未治療Lipa-/-対照と比較して、全体的な寿命の有意な増加を示した(図15)。未治療Lipa-/-マウスは、224日の生存期間中央値を示したのに対し、P2治療済Lipa-/-マウスは、506日の生存期間中央値を有し、未治療Lipa-/-マウスの寿命中央値の2倍超であった。
Lipa-/-マウスの体重は、任意の研究時点でWTマウスの体重と変わらなかった(図16A)。加えて、Lipa-/-マウスにおいて、約25%の、筋肉量の有意な低減が観察された(図15B、C)。肝腫大のために、Lipa-/-マウスは、膨満した腹部を呈した。微細、歩行、中央、周辺、及び養育運動事象を決定したオープンフィールド研究を前述(49)のように実施して、可動性が影響を受けたかを決定した(図16D~H)。微細運動(スニッフィング及びグルーミングなど)及び周辺運動(オープンフィールド領域の周辺での運動)は、WTと比較してLipa-/-マウスでは影響されなかったが、中央ケージベースの歩行及び養育は有意に減少した。全てのそのような措置は、全ての時点で治療によって改善された。そのような筋萎縮はまた、Lipa-/-マウスにおける腹部膨満に加えて、歩行差に寄与し得、これらの筋肉重量は、P60及びP120注射で増加してWTレベルに戻ったが、P2についてはわずかに増加したのみであった(補足図16B、C)。
実施例4
臓器におけるAAV形質導入は、LIPA発現及び回復したリソソーム酸リパーゼ酵素活性をもたらす
(50)に記載されるように、定量的リアルタイムPCR(図17A)を使用して、全ての注射時点からの様々な臓器及び組織におけるAAVvgの生体内分布を評価した。6ヶ月エンドポイントで、P2で注射されたマウスとP60又はP120で注射されたマウスとの間では臓器生体内分布に差があり、P2での注射は、心臓及び肺においてより大きなAAV形質導入を示したが(それぞれ、21.82±8.41vg/核、及び7.87±1.16vg/核、表3、P60又はP120での注射は、肝臓においてより大きな形質導入(それぞれ、406.13±117.59vg/核、及び90.69±21.48vg/核)、腎臓、肺、脾臓、及び胸腺においてもより高いレベル(20~50vg/核)を示した(図17A、表4)。ボディプランの左右からの腎臓及び筋肉の比較は、均等なAAV分布を示した。P2での注射では、心臓及び肝臓において4ヶ月~6ヶ月に形質導入の急激な低下があったが、形質導入レベルは、ほとんどの臓器において研究の経過にわたって比較的に安定であった(以下、表3及び4)。P60での注射では、形質導入レベルはまた、注射後2ヶ月及び4ヶ月で測定されるとき安定であった。
臓器におけるAAV形質導入は、LIPA発現及び回復したリソソーム酸リパーゼ酵素活性をもたらす
(50)に記載されるように、定量的リアルタイムPCR(図17A)を使用して、全ての注射時点からの様々な臓器及び組織におけるAAVvgの生体内分布を評価した。6ヶ月エンドポイントで、P2で注射されたマウスとP60又はP120で注射されたマウスとの間では臓器生体内分布に差があり、P2での注射は、心臓及び肺においてより大きなAAV形質導入を示したが(それぞれ、21.82±8.41vg/核、及び7.87±1.16vg/核、表3、P60又はP120での注射は、肝臓においてより大きな形質導入(それぞれ、406.13±117.59vg/核、及び90.69±21.48vg/核)、腎臓、肺、脾臓、及び胸腺においてもより高いレベル(20~50vg/核)を示した(図17A、表4)。ボディプランの左右からの腎臓及び筋肉の比較は、均等なAAV分布を示した。P2での注射では、心臓及び肝臓において4ヶ月~6ヶ月に形質導入の急激な低下があったが、形質導入レベルは、ほとんどの臓器において研究の経過にわたって比較的に安定であった(以下、表3及び4)。P60での注射では、形質導入レベルはまた、注射後2ヶ月及び4ヶ月で測定されるとき安定であった。
次に、定量的逆転写(RT)-PCRを使用して、野生型組織における内因性マウスLipa遺伝子の正常な発現と比較して、治療されたマウスにおけるヒトLIPA導入遺伝子のmRNAレベルを測定した。6ヶ月研究エンドポイントで、P2での注射で、それぞれ、肺及び心臓において3倍及び15倍のLIPA発現があり(図17B)、この時点でのこれらの臓器における7及び20vg/核のAAVvgの所見と一致した。P2注射は、0.8に等しいヒトLIPA/マウスWT Lipaで、肝臓における正常に近いレベルの遺伝子発現を達成した。興味深いことに、平均で、それぞれ、この時点で肝臓において90又は400vg/核が存在したという事実にもかかわらず、6ヶ月でP60又はP120注射について同じ比で、肝臓において1.5倍のみの増加があり、AAV媒介LIPA導入遺伝子発現に対するフィードバック阻害を示した。同様に、P60及びP120時点でそれらの組織に5~30vg/核が存在するにもかかわらず、腎臓及びリンパ節におけるAAV形質導入は、増加した発現LIPA/Lipa比をもたらさなかった。また興味深いのは、P2が注射された骨格筋(腓腹筋及び大腿四頭筋)が、P2について6ヶ月時点で20倍のLIPA/Lipa比を示したのに対し、P60及びP120が注射された筋肉が、より高いAAVvgを有するにもかかわらず、より低い比を示したという事実であった。任意の時点でのrscAAVrh74.miniCMV.LIPA治療は、内因性マウスLipa発現を改変しなかったが(図示せず)、Lipa-/-マウスにおける組織は、野生型と比較して内因性Lipa遺伝子発現のいくらかの低減を示した(図示せず)。
治療済マウス及び対照マウス由来の肝臓、脾臓、及び血清におけるリソソーム酸リパーゼ(LAL)酵素活性も測定した(図17C~E)。全体的なLAL酵素活性は、WTと比較してLipa-/-肝臓において90%低減した(図17C)。6ヶ月エンドポイントで、肝臓酵素活性は、全ての調査された時点で、未治療Lipa-/-マウスとP2で治療されたマウスとの間で有意に変わらなかった(図17C)。しかしながら、P60及びP120で注射されるとき、AAV治療は、WT活性を、それぞれ、4倍及び2.5倍超える酵素活性の有意な増加をもたらした。脾臓では、全体的なLAL活性は、6ヶ月でWTと比較して約80%低減した。肝臓と同様に、P2注射された脾臓は、6ヶ月で活性の改善を示さなかった。しかしながら、肝臓とは異なり、脾臓におけるP60治療時点はまた、改善を示さず、一方でP120は、増加を示したが、WTレベルには到達しなかった(図17D)。
血清LAL酵素活性もアッセイして、外因性LALが、他の組織によってトランスで利用され得る方法での治療の結果として細胞から分泌されているかを決定した。凍結された肝臓及び脾臓試料を、LAL組織抽出緩衝剤(0.1Mのリン酸ナトリウムpH6.8、1mMのEDTA、0.02%アジ化ナトリウム、10mMのDTT、0.5%NP-40)中でホモジナイズした。BSAを標準として使用して、タンパク質濃度をビシンコニン酸アッセイ(Pierce)で決定した。LAL活性を、前述のように、基質としてパルミチン酸4-メチルウンベリフェリル(4-MUP、Gold Biotechnology)を使用して決定した(51、52)。簡潔には、1μμgのタンパク質を、0.345mMの基質溶液(0.345mMの4-MUP、90.9mMの酢酸ナトリウム、pH4.0、1%(v/v)Triton X-100、及び0.0325%(w/v)カルジオリピン)に添加し、酵素反応を、LAL阻害剤Lalistat2(Sigma Aldrich)の存在下又は不在下で3通りに行った。反応物を、暗所で3時間37℃でインキュベートした。200μlの150mMのEDTA、pH11.5)を添加することによって、反応を停止した。0~33.3μMの範囲の4-メチルウンベリフェロン(4-MU、Gold Biotechnology)の標準曲線を調製した。蛍光を、355nm励起フィルター及び460nm発光フィルターを使用して、SpectraMax M2プレートリーダー(Molecular Devices)で測定した。LAL活性(pmol/分/μμg)は、阻害された反応の酵素活性を阻害されていない反応の酵素活性から差し引くことによって計算した。
P2治療済マウスからの血液化学分析後に十分な血清が残っていなかったため、血清酵素活性は、P60及びP120で治療されたマウスでのみ実施した。未治療LIPA-/-マウスにおける全体的なLAL活性は、WTの約3分の1であった(11.80±2.89対29.43±2.91pmol/分/μμl血清)。P60及びP120での治療では、血清LAL酵素活性は、WTレベルに回復した(図17E)。
実施例5
rscAAVrh74.miniCMV.LIPAで治療されたLipa-/-マウスでは、トリグリセリド及びコレステロールレベルが低減する
脂質抽出キット(クロロホルムフリー)(abcam)を製造業者のプロトコルに従って使用して、総脂質を瞬間凍結された組織から抽出した。トリグリセリドを、Infinityトリグリセリド試薬(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定し、総コレステロールを、Infinityコレステロール試薬(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定した。脂質濃度を、トリグリセリド又はコレステロール標準の標準曲線(Pointe Scientific)に対して決定した。測定を3通り行い、500nmでの吸光度値をSynergy 2プレートリーダー(BioTek Instruments)で測定した。
rscAAVrh74.miniCMV.LIPAで治療されたLipa-/-マウスでは、トリグリセリド及びコレステロールレベルが低減する
脂質抽出キット(クロロホルムフリー)(abcam)を製造業者のプロトコルに従って使用して、総脂質を瞬間凍結された組織から抽出した。トリグリセリドを、Infinityトリグリセリド試薬(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定し、総コレステロールを、Infinityコレステロール試薬(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定した。脂質濃度を、トリグリセリド又はコレステロール標準の標準曲線(Pointe Scientific)に対して決定した。測定を3通り行い、500nmでの吸光度値をSynergy 2プレートリーダー(BioTek Instruments)で測定した。
2ヶ月、4ヶ月、及び6ヶ月時点でアッセイされるとき、未治療Lipa-/-マウスの肝臓における総コレステロールは、平均19.96±3.97μg/mg肝臓、WTよりも約12倍高い値で絶えず上昇した(図18)。脾臓中のコレステロール含有量は、2ヶ月で2.65±0.66μg/mgから、6ヶ月で5.51±0.91μg/mgまで、よりゆっくりと増加した。WT脾臓におけるコレステロール含有量はまた、年齢とともに増加した(2ヶ月で1.44±0.70μg/mgから6ヶ月で2.23±0.36μg/mgまで)。P2での治療は、注射後2ヶ月及び4ヶ月で、肝臓及び脾臓におけるコレステロールレベルを有意に減少させた。6ヶ月で、P2治療についての総コレステロールレベルは、肝臓及び脾臓の両方において未治療Lipa-/-レベルまで回復し(図18B)、一方でコレステロール含有量は、P60及びP120注射についてWTレベル付近まで低減したままであった。
未治療Lipa-/-マウスの肝臓におけるトリグリセリドレベルは、2ヶ月~4ヶ月齢で倍増し(14.04±4.15μg/mg~29.32±3.70μg/mg)、次いで6ヶ月で一定のままであった(30.66±10.45μg/mg)(図18C)。よって、6ヶ月で、これらの値は、平均して、WTと比較して6倍上昇した(平均4.70±0.34μg/mg)。全ての時点で、治療は、肝臓トリグリセリドを有意に低減し、WTレベルに近づくか、又は到達した(図18C)。脾臓では、Lipa-/-マウスにおけるトリグリセリド含有量は、2ヶ月齢~6ヶ月齢でより徐々に増加し(2.27±1.32μg/mg~4.31±2.82μg/mg)、6ヶ月齢まではLipa-/-脾臓トリグリセリド含有量がWTよりも有意に高くなかった。肝臓とは異なり、P2及びP60での治療は、2ヶ月、4ヶ月、又は6ヶ月エンドポイントで脾臓におけるトリグリセリド含有量を有意に改変しなかった(図18D)。代わりに、P120での治療のみが有意な減少を示した。
Lipa-/-マウスにおける血清変化は、上昇したLDLコレステロールとともに、低減した総コレステロール、トリグリセリド、HDLコレステロール、及び遊離脂肪酸を含んだ(図18E-I)。肝臓及び脾臓における脂質レベルで見られるように、P2治療は、2、4、又は6ヶ月エンドポイントでこれらの変化した血清脂質レベルのいずれも有意に改善しなかったが、多くの場合、改善に向かう傾向があった。対照的に、P60及びP120での治療は、Lipa-/-マウスにおける総コレステロール、HDLコレステロール、及び遊離脂肪酸の低減を相殺し、6ヶ月エンドポイントでWTマウスにおいて見られるものに近いレベルを生成する。同様に、治療は、トリグリセリド及びLDLコレステロールを部分的に補正した。
組織切片のオイルレッドO(ORO)染色を使用して、肝臓、脾臓、及び腸における中性脂質を視覚化した(図18J)。WTと比較して、未治療Lipa-/-肝臓、脾臓、及び腸においてOROで染色された脂質の大きな蓄積があり、肝臓においてほぼ偏在的な強い染色が存在していた。全ての時点での治療では、全体的なORO染色の減少があったが、これはP60及びP120での治療について最も顕著であった。治療後、ORO染色は、主に組織内の脂質島として現れ、未治療Lipa-/-マウスにおいて見られるより拡散した染色は、切片の残部において不在であった。
実施例6
LIPA発現は肝臓におけるマクロファージを低減する
LIPA及びCD68免疫染色を実施することによって、治療された肝臓における肝細胞発現の程度及びマクロファージ占有率の程度を決定するために。10μmの凍結組織切片を肝臓試料から調製した。スライドをアセトン中で10分間-20℃で固定し、空気乾燥させて過剰なアセトンを蒸発させ、PBS中で2回洗浄した。スライドをBLOXALL内因性ブロッキング溶液(Vector Laboratories)中で10分間インキュベートし、PBS中で2回洗浄し、次いで2.5%正常血清中で30分間ブロックした。スライドを、LIPA(1:1000、HPA057052、Sigma Aldrich)、又はCD68(1:500、MCA1957GA、Bio-Rad)に対する抗体と4℃で一晩インキュベートした。インキュベーション後、スライドをPBS中で2回洗浄し、ImmPRESS HRP試薬(Vector Laboratories)と30分間インキュベートした。次いで、スライドをPBS中で2回洗浄し、ImmPACT DAB染色溶液(Vector Laboratories)で5分間染色した。次いで、それらをヘマトキシリンQS(Vector Laboratories)で対比染色し、脱水し、分化させ、ガラスカバースリップを用いてCytoseal XYL(Thermo Fisher Scientific)中でマウントした。
LIPA発現は肝臓におけるマクロファージを低減する
LIPA及びCD68免疫染色を実施することによって、治療された肝臓における肝細胞発現の程度及びマクロファージ占有率の程度を決定するために。10μmの凍結組織切片を肝臓試料から調製した。スライドをアセトン中で10分間-20℃で固定し、空気乾燥させて過剰なアセトンを蒸発させ、PBS中で2回洗浄した。スライドをBLOXALL内因性ブロッキング溶液(Vector Laboratories)中で10分間インキュベートし、PBS中で2回洗浄し、次いで2.5%正常血清中で30分間ブロックした。スライドを、LIPA(1:1000、HPA057052、Sigma Aldrich)、又はCD68(1:500、MCA1957GA、Bio-Rad)に対する抗体と4℃で一晩インキュベートした。インキュベーション後、スライドをPBS中で2回洗浄し、ImmPRESS HRP試薬(Vector Laboratories)と30分間インキュベートした。次いで、スライドをPBS中で2回洗浄し、ImmPACT DAB染色溶液(Vector Laboratories)で5分間染色した。次いで、それらをヘマトキシリンQS(Vector Laboratories)で対比染色し、脱水し、分化させ、ガラスカバースリップを用いてCytoseal XYL(Thermo Fisher Scientific)中でマウントした。
図19に示されるように、6ヶ月のエンドポイントで、P2治療済Lipa-/-マウスは、肝臓細胞において非常に拡散した弱い染色のみを示し、タンパク質のリソソームへの局在化について予想されるであろう点状染色はほとんど又は全くなかった。対照的に、P60及びP120で注射されたマウスは、肝臓切片全体を通して明らかであった点状免疫染色の増加を示した。抗CD68染色、マクロファージ及びKupffer細胞を検出するために使用されるマーカーは、未治療Lipa-/-マウスにおいて高度に上昇した染色を示した。全ての時点での治療では、CD68陽性マクロファージの減少があったが、染色は肝臓に存在する脂質島内に残った。よって、LIPA及びCD68免疫染色は、P60及びP120治療が肝臓における高レベルのLIPA発現及びマクロファージ占有率の低下をもたらしたという概念を支持した。
実施例7
より低用量のrscAAVrh74.miniCMV.LIPAは依然として治療上の利点を示す
8.4×1013vg/kgの用量を投与して、遺伝子療法がLAL-Dについて実行可能であるかを決定する飽和を確実にした。この投与からの有望なデータを考慮して、より低い用量の遺伝子療法ベクターが依然として効力を証明するかを決定するように実験を設計した。P60(中期)疾患での注射は、高用量で最も肯定的な結果をもたらしたため、この注射プロトコルを4.2×1013、2.1×1013、及び1.05×1013vg/kgのrscAAVrh74.miniCMV.LIPAで繰り返し、最終的には用量を出発用量と比較して8倍低下させた。これらのマウスを、6ヶ月齢(注射の4ヶ月後)まで追跡した。
より低用量のrscAAVrh74.miniCMV.LIPAは依然として治療上の利点を示す
8.4×1013vg/kgの用量を投与して、遺伝子療法がLAL-Dについて実行可能であるかを決定する飽和を確実にした。この投与からの有望なデータを考慮して、より低い用量の遺伝子療法ベクターが依然として効力を証明するかを決定するように実験を設計した。P60(中期)疾患での注射は、高用量で最も肯定的な結果をもたらしたため、この注射プロトコルを4.2×1013、2.1×1013、及び1.05×1013vg/kgのrscAAVrh74.miniCMV.LIPAで繰り返し、最終的には用量を出発用量と比較して8倍低下させた。これらのマウスを、6ヶ月齢(注射の4ヶ月後)まで追跡した。
肝臓及び脾臓の肉眼的病理をまず調べた。用量の減少に伴い、肝臓は、徐々により大きく、より黄変して見え、脂肪沈着の増加を示した(図20A)。それにもかかわらず、4つの用量全てでの治療は、未治療Lipa-/-マウスと比較されるとき、より正常な肝臓外観を示し(図20A)、2つのより高い用量(8.4×1013及び4.2×1013vg/kg)は、2つのより低い用量よりもわずかに高い効果を有する。脾臓はまた、用量が減少するにつれてより長く、より厚く見えたが、同様に、治療なしで生じるであろうよりもはるかに小さく、あまり肥大化しないままであった(図20A)。肝脾腫大症は、4つの用量全てで低減され、4つの用量全てでの肝臓及び脾臓についての体重のパーセントは、未治療Lipa-/-マウスと比較して有意に低減された(図20B、C)。しかしながら、使用された2つの最も低い用量(1.05×1013vg/kg及び2.1×1013vg/kg)で、4.2×1013vg/kgと比較して、相対重量の明らかな増加があった。同様に、4つの用量全てが腸の重量の低減を示したが(図20D)、2つの最も高い用量のみが腸間膜リンパ節の重量の低減を示した(図20E)。血清ALT及びAST値は、4つの用量全てで有意に減少し、同様に、より低い用量でより高いレベルに向かうわずかな傾向があった(図20F及びG)。
AAVの生体内分布を、投与実験のための全ての臓器及び組織において調べた(図21A、表5)。用量8.4×1013vg/kg対4.2×1013vg/kg、及び2.1×1013vg/kg対1.05×1013vg/kg間ではAAVの2倍の減少があり、全ての臓器において4.2×1013vg/kg及び2.4×1013vg/kgの用量間にはAAVvg/核の2倍を超える急激な減少があった。最も重要なことに、1.05×1013vg/kgの最も低い用量で、肝臓には依然として約20vg/核があり、脾臓には2vg/核があった。興味深いことに、これは、あまり予想されていなかったヒトLIPA転写産物発現に翻訳され(図21B)、肝臓では、最も高い用量(8.4×1013vg/kg)で、200vg/核よりも多いにもかかわらず、内因性マウス野生型Lipa発現に正規化された、LIPA発現の約2倍の増加のみがあった。最も低い用量(1.05×1013vg/kg)を使用して、LIPA転写産物レベルを依然としてWTレベルに回復させ(図21B)、肝臓におけるWTレベルの酵素活性をもたらした(図21C)。脾臓における全ての用量でのAAV及びLIPA転写産物の低い発現は、未治療Lipa-/-マウスと比較して有意に増加した酵素活性をもたらさなかった(図21D)。血清中のLAL酵素活性は、使用された4つの用量全てで未治療Lipa-/-と比較して上昇した(図21E)。
4つの用量全てはまた、未治療Lipa-/-マウスと比較して、肝臓におけるコレステロール(図22A、B)及びトリグリセリド(図22C、D)含有量を有意に低減した。肝臓及び脾臓の両方のコレステロール及びトリグリセリド含有量は、使用された4つの用量全てでWTレベルと同等又はほぼ同等であるように低減された。脾臓トリグリセリドレベルは、肝臓におけるトリグリセリドレベルよりも低減されたが、全ての指標は、顕著に異なっていた。よって、肝臓及び脾臓の脂質含有量の低減は、Lipa-/-マウスにおいて1.05×1013vg/kgほどの低いrscAAVrh74.miniCMV.LIPAの用量で達成することができる。
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配列番号1:LIPA遺伝子バリアント1
ATGAAAATGCGGTTCTTGGGGTTGGTGGTCTGTTTGGTTCTCTGGACCCTGCATTCTGAGGGGTCTGGAGGGAAACTGACAGCTGTGGATCCTGAAACAAACATGAATGTGAGTGAAATTATCTCTTACTGGGGATTCCCTAGTGAGGAATACCTAGTTGAGACAGAAGATGGATATATTCTGTGCCTTAACCGAATTCCTCATGGGAGGAAGAACCATTCTGACAAAGGTCCCAAACCAGTTGTCTTCCTGCAACATGGCTTGCTGGCAGATTCTAGTAACTGGGTCACAAACCTTGCCAACAGCAGCCTGGGCTTCATTCTTGCTGATGCTGGTTTTGACGTGTGGATGGGCAACAGCAGAGGAAATACCTGGTCTCGGAAACATAAGACACTCTCAGTTTCTCAGGATGAATTCTGGGCTTTCAGTTATGATGAGATGGCAAAATATGACCTACCAGCTTCCATTAACTTCATTCTGAATAAAACTGGCCAAGAACAAGTGTATTATGTGGGTCATTCTCAAGGCACCACTATAGGTTTTATAGCATTTTCACAGATCCCTGAGCTGGCTAAAAGGATTAAAATGTTTTTTGCCCTGGGTCCTGTGGCTTCCGTCGCCTTCTGTACTAGCCCTATGGCCAAATTAGGACGATTACCAGATCATCTCATTAAGGACTTATTTGGAGACAAAGAATTTCTTCCCCAGAGTGCGTTTTTGAAGTGGCTGGGTACCCACGTTTGCACTCATGTCATACTGAAGGAGCTCTGTGGAAATCTCTGTTTTCTTCTGTGTGGATTTAATGAGAGAAATTTAAATATGTCTAGAGTGGATGTATATACAACACATTCTCCTGCTGGAACTTCTGTGCAAAACATGTTACACTGGAGCCAGGCTGTTAAATTCCAAAAGTTTCAAGCCTTTGACTGGGGAAGCAGTGCCAAGAATTATTTTCATTACAACCAGAGTTATCCTCCCACATACAATGTGAAGGACATGCTTGTGCCGACTGCAGTCTGGAGCGGGGGTCACGACTGGCTTGCAGATGTCTACGACGTCAATATCTTACTGACTCAGATCACCAACTTGGTGTTCCATGAGAGCATTCCGGAATGGGAGCATCTTGACTTCATTTGGGGCCTGGATGCCCCTTGGAGGCTTTATAATAAAATTATTAATCTAATGAGGAAATATCAGTGA
配列番号3
TCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCG
ptrs.miniCMV.LIPA AAVベクタープラスミド配列(配列番号4)
ACCCAACTGATCTTCAGCATCTTTTACTTTCACCAGCGTTTCTGGGTGAGCAAAAACAGGAAGGCAAAATGCCGCAAAAAAGGGAATAAGGGCGACACGGAAATGTTGAATACTCATACTCTTCCTTTTTCAATATTATTGAAGCATTTATCAGGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACATATTTGAATGTATTTAGAAAAATAAACAAATAGGGGTTCCGCGCACATTTCCCCGAAAAGTGCCACCTGACGTCTAAGAAACCATTATTATCATGACATTAACCTATAAAAATAGGCGTATCACGAGGCCCTTTCGTCTCGCGCGTTTCGGTGATGACGGTGAAAACCTCTGACACATGCAGCTCCCGGAGACGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCGGGAGCAGACAAGCCCGTCAGGGCGCGTCAGCGtGTGTTGGCGGGTGTCGGGGCTGGCTTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACCATATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATACCGCATCAGGcgaTTCCAACATCCAATAAATCATACAGGCAAGGCAAAGAATTAGCAAAATTAAGCAATAAAGCCTCAGAGCATAAAGCTAAATCGGTTGTACCAAAAACATTATGACCCTGTAATACTTTTGCGGGAGAAGCCTTTATTTCAACGCAAGGATAAAAATTTTTAGAACCCTCATATATTTTAAATGCAATGCCTGAGTAATGTGTAGGTAAAGATTCAAACGGGTGAGAAAGGCCGGAGACAGTCAAATCACCATCAATATGATATTCAACCGTTCTAGCTGATAAATTCATGCCGGAGAGGGTAGCTATTTTTGAGAGGTCTCTACAAAGGCTATCAGGTCATTGCCTGAGAGTCTGGAGCAAACAAGAGAATCGATGAACGGTAATCGTAAAACTAGCATGTCAATCATATGTACCCCGGTTGATAATCAGAAAAGCCCCAAAAACAGGAAGATTGTATAAGCAAATATTTAAATTGTAAgCGTTAATATTTTGTTAAAATTCGCGTTAAATTTTTGTTAAATCAGCTCATTTTTTAACCAATAGGCCGAAATCGGCAAAATCCCTTATAAATCAAAAGAATAGACCGAGATAGGGTTGAGTGTTGTTCCAGTTTGGAACAAGAGTCCACTATTAAAGAACGTGGACTCCAACGTCAAAGGGCGAAAAACCGTCTATCAGGGCGATGGCCCACTACGTGAACCATCACCCTAATCAAGTTTTTTGGGGTCGAGGTGCCGTAAAgCACTAAATCGGAACCCTAAAGGGAGCCCCCGATTTAGAGCTTGACGGGGAAAGCCGGCGAACGTGGCGAGAAAGGAAGGGAAGAAAGCGAAAGGAGCGGGCGCTAGGGCGCTGGCAAGTGTAGCGGTCACGCTGCGCGTAACCACCACACCCGCCGCGCTTAATGCGCCGCTACAGGGCGCGTACTATGGTTGCTTTGACGAGCACGTATAACGTGCTTTCCTCGTTAGAATCAGAGCGGGAGCTAAACAGGAGGCCGATTAAAGGGATTTTAGACAGGAACGGTACGCCAGAATCCTGAGAAGTGTTTTTATAATCAGTGAGGCCACCGAGTAAAAGAGTCTGTCCATCACGCAAATTAACCGTTGTCGCAATACTTCTTTGATTAGTAATAACATCACTTGCCTGAGTAGAAGAACTCAAACTATCGGCCTTGCTGGTAATATCCAGAACAATATTACCGCCAGCCATTGCAACGGAATCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTGGGAAGGGCGATCGGTGCGGGCCTCTTCGCTATTACGCCAGCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGccCGggCAAAGccCGggCGtCGggCGacCTTTGgtCGccCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGagagggagtggccaactccatcactaggggttcctAGGaagcttTCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGctcgaCCGGggtacccggccggctagccgccaccATGAAAATGCGGTTCTTGGGGTTGGTGGTCTGTTTGGTTCTCTGGACCCTGCATTCTGAGGGGTCTGGAGGGAAACTGACAGCTGTGGATCCTGAAACAAACATGAATGTGAGTGAAATTATCTCTTACTGGGGATTCCCTAGTGAGGAATACCTAGTTGAGACAGAAGATGGATATATTCTGTGCCTTAACCGAATTCCTCATGGGAGGAAGAACCATTCTGACAAAGGTCCCAAACCAGTTGTCTTCCTGCAACATGGCTTGCTGGCAGATTCTAGTAACTGGGTCACAAACCTTGCCAACAGCAGCCTGGGCTTCATTCTTGCTGATGCTGGTTTTGACGTGTGGATGGGCAACAGCAGAGGAAATACCTGGTCTCGGAAACATAAGACACTCTCAGTTTCTCAGGATGAATTCTGGGCTTTCAGTTATGATGAGATGGCAAAATATGACCTACCAGCTTCCATTAACTTCATTCTGAATAAAACTGGCCAAGAACAAGTGTATTATGTGGGTCATTCTCAAGGCACCACTATAGGTTTTATAGCATTTTCACAGATCCCTGAGCTGGCTAAAAGGATTAAAATGTTTTTTGCCCTGGGTCCTGTGGCTTCCGTCGCCTTCTGTACTAGCCCTATGGCCAAATTAGGACGATTACCAGATCATCTCATTAAGGACTTATTTGGAGACAAAGAATTTCTTCCCCAGAGTGCGTTTTTGAAGTGGCTGGGTACCCACGTTTGCACTCATGTCATACTGAAGGAGCTCTGTGGAAATCTCTGTTTTCTTCTGTGTGGATTTAATGAGAGAAATTTAAATATGTCTAGAGTGGATGTATATACAACACATTCTCCTGCTGGAACTTCTGTGCAAAACATGTTACACTGGAGCCAGGCTGTTAAATTCCAAAAGTTTCAAGCCTTTGACTGGGGAAGCAGTGCCAAGAATTATTTTCATTACAACCAGAGTTATCCTCCCACATACAATGTGAAGGACATGCTTGTGCCGACTGCAGTCTGGAGCGGGGGTCACGACTGGCTTGCAGATGTCTACGACGTCAATATCTTACTGACTCAGATCACCAACTTGGTGTTCCATGAGAGCATTCCGGAATGGGAGCATCTTGACTTCATTTGGGGCCTGGATGCCCCTTGGAGGCTTTATAATAAAATTATTAATCTAATGAGGAAATATCAGTGAgcatgcactagtgcggccgcggatctCAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAGGTTTAAACCCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGCTGCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTATTGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTGCGGCGAGCGGTATCAGCTCACTCAAAGGCGGTAATACGGTTATCCACAGAATCAGGGGATAACGCAGGAAAGAACATGTGAGCAAAAGGCCAGCAAAAGGCCAGGAACCGTAAAAAGGCCGCGTTGCTGGCGTTTTTCCATAGGCTCCGCCCCCCTGACGAGCATCACAAAAATCGACGCTCAAGTCAGAGGTGGCGAAACCCGACAGGACTATAAAGATACCAGGCGTTTCCCCCTGGAAGCTCCCTCGTGCGCTCTCCTGTTCCGACCCTGCCGCTTACCGGATACCTGTCCGCCTTTCTCCCTTCGGGAAGCGTGGCGCTTTCTCATAGCTCACGCTGTAGGTATCTCAGTTCGGTGTAGGTCGTTCGCTCCAAGCTGGGCTGTGTGCACGAACCCCCCGTTCAGCCCGACCGCTGCGCCTTATCCGGTAACTATCGTCTTGAGTCCAACCCGGTAAGACACGACTTATCGCCACTGGCAGCAGCCACTGGTAACAGGATTAGCAGAGCGAGGTATGTAGGCGGTGCTACAGAGTTCTTGAAGTGGTGGCCTAACTACGGCTACACTAGAAGGACAGTATTTGGTATCTGCGCTCTGCTGAAGCCAGTTACCTTCGGAAAAAGAGTTGGTAGCTCTTGATCCGGCAAACAAACCACCGCTGGTAGCGGTGGTTTTTTTGTTTGCAAGCAGCAGATTACGCGCAGAAAAAAAGGATCTCAAGAAGATCCTTTGATCTTTTCTACGGGGTCTGACGCTCAGTGGAACGAAAACTCACGTTAAGGGATTTTGGTCATGAACAATAAAACTGTCTGCTTACATAAACAGTAATACAAGGGGTGTTATGAGCCATATTCAACGGGAAACGTCTTGCTCTAGGCCGCGATTAAATTCCAACATGGATGCTGATTTATATGGGTATAAATGGGCTCGCGATAATGTCGGGCAATCAGGTGCGACAATCTATCGATTGTATGGGAAGCCCGATGCGCCAGAGTTGTTTCTGAAACATGGCAAAGGTAGCGTTGCCAATGATGTTACAGATGAGATGGTCAGACTAAACTGGCTGACGGAATTTATGCCTCTTCCGACCATCAAGCATTTTATCCGTACTCCTGATGATGCATGGTTACTCACCACTGCGATCCCCGGGAAAACAGCATTCCAGGTATTAGAAGAATATCCTGATTCAGGTGAAAATATTGTTGATGCGCTGGCAGTGTTCCTGCGC
CGGTTGCATTCGATTCCTGTTTGTAATTGTCCTTTTAACAGCGATCGCGTATTTCGTCTCGCTCAGGCGCAATCACGAATGAATAACGGTTTGGTTGATGCGAGTGATTTTGATGACGAGCGTAATGGCTGGCCTGTTGAACAAGTCTGGAAAGAAATGCATAAACTTTTGCCATTCTCACCGGATTCAGTCGTCACTCATGGTGATTTCTCACTTGATAACCTTATTTTTGACGAGGGGAAATTAATAGGTTGTATTGATGTTGGACGAGTCGGAATCGCAGACCGATACCAGGATCTTGCCATCCTATGGAACTGCCTCGGTGAGTTTTCTCCTTCATTACAGAAACGGCTTTTTCAAAAATATGGTATTGATAATCCTGATATGAATAAATTGCAGTTTCATTTGATGCTCGATGAGTTTTTCTAAGAATTCGTTCTTCGGGGCGAAAACTCTCAAGGATCTTACCGCTGTTGAGATCCAGTTCGATGTAACCCACTCGTGC
ATGAAAATGCGGTTCTTGGGGTTGGTGGTCTGTTTGGTTCTCTGGACCCTGCATTCTGAGGGGTCTGGAGGGAAACTGACAGCTGTGGATCCTGAAACAAACATGAATGTGAGTGAAATTATCTCTTACTGGGGATTCCCTAGTGAGGAATACCTAGTTGAGACAGAAGATGGATATATTCTGTGCCTTAACCGAATTCCTCATGGGAGGAAGAACCATTCTGACAAAGGTCCCAAACCAGTTGTCTTCCTGCAACATGGCTTGCTGGCAGATTCTAGTAACTGGGTCACAAACCTTGCCAACAGCAGCCTGGGCTTCATTCTTGCTGATGCTGGTTTTGACGTGTGGATGGGCAACAGCAGAGGAAATACCTGGTCTCGGAAACATAAGACACTCTCAGTTTCTCAGGATGAATTCTGGGCTTTCAGTTATGATGAGATGGCAAAATATGACCTACCAGCTTCCATTAACTTCATTCTGAATAAAACTGGCCAAGAACAAGTGTATTATGTGGGTCATTCTCAAGGCACCACTATAGGTTTTATAGCATTTTCACAGATCCCTGAGCTGGCTAAAAGGATTAAAATGTTTTTTGCCCTGGGTCCTGTGGCTTCCGTCGCCTTCTGTACTAGCCCTATGGCCAAATTAGGACGATTACCAGATCATCTCATTAAGGACTTATTTGGAGACAAAGAATTTCTTCCCCAGAGTGCGTTTTTGAAGTGGCTGGGTACCCACGTTTGCACTCATGTCATACTGAAGGAGCTCTGTGGAAATCTCTGTTTTCTTCTGTGTGGATTTAATGAGAGAAATTTAAATATGTCTAGAGTGGATGTATATACAACACATTCTCCTGCTGGAACTTCTGTGCAAAACATGTTACACTGGAGCCAGGCTGTTAAATTCCAAAAGTTTCAAGCCTTTGACTGGGGAAGCAGTGCCAAGAATTATTTTCATTACAACCAGAGTTATCCTCCCACATACAATGTGAAGGACATGCTTGTGCCGACTGCAGTCTGGAGCGGGGGTCACGACTGGCTTGCAGATGTCTACGACGTCAATATCTTACTGACTCAGATCACCAACTTGGTGTTCCATGAGAGCATTCCGGAATGGGAGCATCTTGACTTCATTTGGGGCCTGGATGCCCCTTGGAGGCTTTATAATAAAATTATTAATCTAATGAGGAAATATCAGTGA
配列番号3
TCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCG
ptrs.miniCMV.LIPA AAVベクタープラスミド配列(配列番号4)
ACCCAACTGATCTTCAGCATCTTTTACTTTCACCAGCGTTTCTGGGTGAGCAAAAACAGGAAGGCAAAATGCCGCAAAAAAGGGAATAAGGGCGACACGGAAATGTTGAATACTCATACTCTTCCTTTTTCAATATTATTGAAGCATTTATCAGGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACATATTTGAATGTATTTAGAAAAATAAACAAATAGGGGTTCCGCGCACATTTCCCCGAAAAGTGCCACCTGACGTCTAAGAAACCATTATTATCATGACATTAACCTATAAAAATAGGCGTATCACGAGGCCCTTTCGTCTCGCGCGTTTCGGTGATGACGGTGAAAACCTCTGACACATGCAGCTCCCGGAGACGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCGGGAGCAGACAAGCCCGTCAGGGCGCGTCAGCGtGTGTTGGCGGGTGTCGGGGCTGGCTTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACCATATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATACCGCATCAGGcgaTTCCAACATCCAATAAATCATACAGGCAAGGCAAAGAATTAGCAAAATTAAGCAATAAAGCCTCAGAGCATAAAGCTAAATCGGTTGTACCAAAAACATTATGACCCTGTAATACTTTTGCGGGAGAAGCCTTTATTTCAACGCAAGGATAAAAATTTTTAGAACCCTCATATATTTTAAATGCAATGCCTGAGTAATGTGTAGGTAAAGATTCAAACGGGTGAGAAAGGCCGGAGACAGTCAAATCACCATCAATATGATATTCAACCGTTCTAGCTGATAAATTCATGCCGGAGAGGGTAGCTATTTTTGAGAGGTCTCTACAAAGGCTATCAGGTCATTGCCTGAGAGTCTGGAGCAAACAAGAGAATCGATGAACGGTAATCGTAAAACTAGCATGTCAATCATATGTACCCCGGTTGATAATCAGAAAAGCCCCAAAAACAGGAAGATTGTATAAGCAAATATTTAAATTGTAAgCGTTAATATTTTGTTAAAATTCGCGTTAAATTTTTGTTAAATCAGCTCATTTTTTAACCAATAGGCCGAAATCGGCAAAATCCCTTATAAATCAAAAGAATAGACCGAGATAGGGTTGAGTGTTGTTCCAGTTTGGAACAAGAGTCCACTATTAAAGAACGTGGACTCCAACGTCAAAGGGCGAAAAACCGTCTATCAGGGCGATGGCCCACTACGTGAACCATCACCCTAATCAAGTTTTTTGGGGTCGAGGTGCCGTAAAgCACTAAATCGGAACCCTAAAGGGAGCCCCCGATTTAGAGCTTGACGGGGAAAGCCGGCGAACGTGGCGAGAAAGGAAGGGAAGAAAGCGAAAGGAGCGGGCGCTAGGGCGCTGGCAAGTGTAGCGGTCACGCTGCGCGTAACCACCACACCCGCCGCGCTTAATGCGCCGCTACAGGGCGCGTACTATGGTTGCTTTGACGAGCACGTATAACGTGCTTTCCTCGTTAGAATCAGAGCGGGAGCTAAACAGGAGGCCGATTAAAGGGATTTTAGACAGGAACGGTACGCCAGAATCCTGAGAAGTGTTTTTATAATCAGTGAGGCCACCGAGTAAAAGAGTCTGTCCATCACGCAAATTAACCGTTGTCGCAATACTTCTTTGATTAGTAATAACATCACTTGCCTGAGTAGAAGAACTCAAACTATCGGCCTTGCTGGTAATATCCAGAACAATATTACCGCCAGCCATTGCAACGGAATCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTGGGAAGGGCGATCGGTGCGGGCCTCTTCGCTATTACGCCAGCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGccCGggCAAAGccCGggCGtCGggCGacCTTTGgtCGccCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGagagggagtggccaactccatcactaggggttcctAGGaagcttTCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGctcgaCCGGggtacccggccggctagccgccaccATGAAAATGCGGTTCTTGGGGTTGGTGGTCTGTTTGGTTCTCTGGACCCTGCATTCTGAGGGGTCTGGAGGGAAACTGACAGCTGTGGATCCTGAAACAAACATGAATGTGAGTGAAATTATCTCTTACTGGGGATTCCCTAGTGAGGAATACCTAGTTGAGACAGAAGATGGATATATTCTGTGCCTTAACCGAATTCCTCATGGGAGGAAGAACCATTCTGACAAAGGTCCCAAACCAGTTGTCTTCCTGCAACATGGCTTGCTGGCAGATTCTAGTAACTGGGTCACAAACCTTGCCAACAGCAGCCTGGGCTTCATTCTTGCTGATGCTGGTTTTGACGTGTGGATGGGCAACAGCAGAGGAAATACCTGGTCTCGGAAACATAAGACACTCTCAGTTTCTCAGGATGAATTCTGGGCTTTCAGTTATGATGAGATGGCAAAATATGACCTACCAGCTTCCATTAACTTCATTCTGAATAAAACTGGCCAAGAACAAGTGTATTATGTGGGTCATTCTCAAGGCACCACTATAGGTTTTATAGCATTTTCACAGATCCCTGAGCTGGCTAAAAGGATTAAAATGTTTTTTGCCCTGGGTCCTGTGGCTTCCGTCGCCTTCTGTACTAGCCCTATGGCCAAATTAGGACGATTACCAGATCATCTCATTAAGGACTTATTTGGAGACAAAGAATTTCTTCCCCAGAGTGCGTTTTTGAAGTGGCTGGGTACCCACGTTTGCACTCATGTCATACTGAAGGAGCTCTGTGGAAATCTCTGTTTTCTTCTGTGTGGATTTAATGAGAGAAATTTAAATATGTCTAGAGTGGATGTATATACAACACATTCTCCTGCTGGAACTTCTGTGCAAAACATGTTACACTGGAGCCAGGCTGTTAAATTCCAAAAGTTTCAAGCCTTTGACTGGGGAAGCAGTGCCAAGAATTATTTTCATTACAACCAGAGTTATCCTCCCACATACAATGTGAAGGACATGCTTGTGCCGACTGCAGTCTGGAGCGGGGGTCACGACTGGCTTGCAGATGTCTACGACGTCAATATCTTACTGACTCAGATCACCAACTTGGTGTTCCATGAGAGCATTCCGGAATGGGAGCATCTTGACTTCATTTGGGGCCTGGATGCCCCTTGGAGGCTTTATAATAAAATTATTAATCTAATGAGGAAATATCAGTGAgcatgcactagtgcggccgcggatctCAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAGGTTTAAACCCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGCTGCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTATTGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTGCGGCGAGCGGTATCAGCTCACTCAAAGGCGGTAATACGGTTATCCACAGAATCAGGGGATAACGCAGGAAAGAACATGTGAGCAAAAGGCCAGCAAAAGGCCAGGAACCGTAAAAAGGCCGCGTTGCTGGCGTTTTTCCATAGGCTCCGCCCCCCTGACGAGCATCACAAAAATCGACGCTCAAGTCAGAGGTGGCGAAACCCGACAGGACTATAAAGATACCAGGCGTTTCCCCCTGGAAGCTCCCTCGTGCGCTCTCCTGTTCCGACCCTGCCGCTTACCGGATACCTGTCCGCCTTTCTCCCTTCGGGAAGCGTGGCGCTTTCTCATAGCTCACGCTGTAGGTATCTCAGTTCGGTGTAGGTCGTTCGCTCCAAGCTGGGCTGTGTGCACGAACCCCCCGTTCAGCCCGACCGCTGCGCCTTATCCGGTAACTATCGTCTTGAGTCCAACCCGGTAAGACACGACTTATCGCCACTGGCAGCAGCCACTGGTAACAGGATTAGCAGAGCGAGGTATGTAGGCGGTGCTACAGAGTTCTTGAAGTGGTGGCCTAACTACGGCTACACTAGAAGGACAGTATTTGGTATCTGCGCTCTGCTGAAGCCAGTTACCTTCGGAAAAAGAGTTGGTAGCTCTTGATCCGGCAAACAAACCACCGCTGGTAGCGGTGGTTTTTTTGTTTGCAAGCAGCAGATTACGCGCAGAAAAAAAGGATCTCAAGAAGATCCTTTGATCTTTTCTACGGGGTCTGACGCTCAGTGGAACGAAAACTCACGTTAAGGGATTTTGGTCATGAACAATAAAACTGTCTGCTTACATAAACAGTAATACAAGGGGTGTTATGAGCCATATTCAACGGGAAACGTCTTGCTCTAGGCCGCGATTAAATTCCAACATGGATGCTGATTTATATGGGTATAAATGGGCTCGCGATAATGTCGGGCAATCAGGTGCGACAATCTATCGATTGTATGGGAAGCCCGATGCGCCAGAGTTGTTTCTGAAACATGGCAAAGGTAGCGTTGCCAATGATGTTACAGATGAGATGGTCAGACTAAACTGGCTGACGGAATTTATGCCTCTTCCGACCATCAAGCATTTTATCCGTACTCCTGATGATGCATGGTTACTCACCACTGCGATCCCCGGGAAAACAGCATTCCAGGTATTAGAAGAATATCCTGATTCAGGTGAAAATATTGTTGATGCGCTGGCAGTGTTCCTGCGC
CGGTTGCATTCGATTCCTGTTTGTAATTGTCCTTTTAACAGCGATCGCGTATTTCGTCTCGCTCAGGCGCAATCACGAATGAATAACGGTTTGGTTGATGCGAGTGATTTTGATGACGAGCGTAATGGCTGGCCTGTTGAACAAGTCTGGAAAGAAATGCATAAACTTTTGCCATTCTCACCGGATTCAGTCGTCACTCATGGTGATTTCTCACTTGATAACCTTATTTTTGACGAGGGGAAATTAATAGGTTGTATTGATGTTGGACGAGTCGGAATCGCAGACCGATACCAGGATCTTGCCATCCTATGGAACTGCCTCGGTGAGTTTTCTCCTTCATTACAGAAACGGCTTTTTCAAAAATATGGTATTGATAATCCTGATATGAATAAATTGCAGTTTCATTTGATGCTCGATGAGTTTTTCTAAGAATTCGTTCTTCGGGGCGAAAACTCTCAAGGATCTTACCGCTGTTGAGATCCAGTTCGATGTAACCCACTCGTGC
Claims (38)
- (a)1つ以上の調節制御要素と、
(b)リパーゼA(LIPA)cDNA配列と、を含む、ポリヌクレオチド。 - 前記調節制御要素が、miniCMVプロモーター又はその断片である、請求項1に記載のポリヌクレオチド。
- 前記LIPA cDNAが、(a)配列番号1と少なくとも95%の配列同一性を有するヌクレオチド配列、又は(b)配列番号1に示されるヌクレオチド配列を含む、請求項1又は2に記載のポリヌクレオチド。
- 配列番号3のヌクレオチド配列を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 配列番号4のヌクレオチド1853~3906を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- (a)配列番号4と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列、又は(b)配列番号4のヌクレオチド配列を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド配列を含むゲノムを有する、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)。
- 前記rAAVが、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVRH10、AAVrh74、AAV11、AAV12、AAV13、又はAnc80、AAV7m8、及びそれらの誘導体のものである、請求項7に記載のrAAV。
- 請求項7又は8に記載のrAAVを含む、rAAV粒子。
- 請求項7若しくは8に記載のrAAV、又は請求項9に記載のウイルス粒子を含む、組成物。
- 前記組成物が、静脈内送達のために製剤化される、請求項10に記載の組成物。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を投与することを含む、リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)の治療を必要とする対象においてそれを行う方法。
- 前記LAL-Dが、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症である、請求項12に記載の方法。
- 前記対象が、LAL-D遺伝子における変異を有する、請求項12又は13に記載の方法。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を投与することを含む、脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害の治療を必要とする対象においてそれを行う方法。
- 前記障害が、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患である、請求項14に記載の方法。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を投与することを含む、脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行う方法。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を投与することを含む、トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させる方法。
- 免疫抑制剤を投与するステップを更に含む、請求項12~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチド、rAAV、rAAV粒子、又は組成物が、静脈内若しくは腹腔内送達によって投与されるか、又は腹腔内投与される、請求項12~19のいずれか一項に記載の方法。
- リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)の治療を必要とする対象においてそれを行うための医薬品の調製のための、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物の、使用。
- 前記LAL-Dが、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症である、請求項21に記載の使用。
- 前記対象が、LAL-D遺伝子における変異を有する、請求項21又は22に記載の使用。
- 脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害の治療を必要とする対象においてそれを行うための医薬品の調製のための、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物の、使用。
- 前記障害が、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患である、請求項24に記載の使用。
- 脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行うための医薬品の調製のための、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物の、使用。
- トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させるための医薬品の調製のための、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物の、使用。
- 前記医薬品が、免疫抑制剤とともに投与される、請求項21~27のいずれか一項に記載の使用。
- 前記医薬品が、静脈内又は腹腔内送達のために製剤化される、請求項21~28のいずれか一項に記載の使用。
- リソソーム酸リパーゼ欠損症(LAL-D)の治療を必要とする対象においてそれを行うための組成物であって、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を含む、組成物。
- 前記LAL-Dが、ウォルマン病又はコレステロールエステル蓄積症である、請求項30に記載の組成物。
- 前記対象が、LAL-D遺伝子における変異を有する、請求項30又は31に記載の組成物。
- 脂質貯蔵又は蓄積に関連する障害の治療を必要とする対象においてそれを行うための組成物であって、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を含む、組成物。
- 前記障害が、冠動脈疾患、アテローム性動脈硬化症、II型糖尿病、肥満、又は非アルコール性脂肪性肝疾患である、請求項33に記載の組成物。
- 脂質異常症又は高コレステロール血症の治療を必要とする対象においてそれを行うための組成物であって、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を含む、組成物。
- トリグリセリド、コレステロール、及び/又は脂肪酸の減少を必要とする対象においてそれを減少させるための組成物であって、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリヌクレオチド、請求項7若しくは8に記載のrAAV、請求項9に記載のrAAV粒子、又は請求項10若しくは11に記載の組成物を含む、組成物。
- 前記組成物が、免疫抑制剤とともに投与される、請求項30~36のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、静脈内送達のために製剤化される、請求項30~36のいずれか一項に記載の組成物。
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