JP2024516128A - 眼での導入遺伝子発現のための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
生物製剤をコードする非天然起源の核酸配列を含む組成物および方法が本明細書で提供される。また、提供される組成物および方法を、さまざまな疾患および状態の予防および処置のための眼治療薬として利用する方法も提供される。【選択図】図1
Description
相互参照
[0001]本出願は、2021年4月9日に出願された米国仮特許出願第63/173,280号の利益を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
[0001]本出願は、2021年4月9日に出願された米国仮特許出願第63/173,280号の利益を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
配列表
[0002]本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。2022年4月8日に作成された前記ASCIIコピーは、59561-703_601_SL.txtという名前で、サイズは159,002バイトである。
[0002]本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。2022年4月8日に作成された前記ASCIIコピーは、59561-703_601_SL.txtという名前で、サイズは159,002バイトである。
[0003]アフリベルセプト(VEGF-Trap)は、血管内皮増殖因子サブタイプA(VEGF-A)、VEGF-B、および胎盤増殖因子(PIGF)のデコイ受容体として作用する組換え融合タンパク質である。アフリベルセプトは、これらのリガンドに結合することにより、これらのリガンドが血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)であるVEGFR-1およびVEGFR-2に結合するのを妨げること、血管新生を抑制すること、および血管透過性を低下させることができる。アフリベルセプトは、VEGFR-1のドメイン2およびVEGFR-2のドメイン3がIgG1のFc断片と融合されたものである。アフリベルセプトは、EYLEA(登録商標)(アフリベルセプト)の商品名で市販されており、これはアフリベルセプト融合タンパク質の眼科用硝子体内注射剤である。
[0004]アフリベルセプトを使用する現在の処置は、持続期間が短く、血管新生を抑制するために月1回の注射を繰り返すという問題がある。VEGF-Trapをコードする配列を保有するAAVベクターを使用したいくつかの遺伝子療法試験が、血管新生の長期処置に関して行われている。しかし、これらの試験は、薬剤の発現レベルが低く、それ故に処置の有効性が低いという問題を抱えている。したがって、この技術の完全な能力は、VEGF-Trapおよび他の抗血管新生剤の送達および発現の改善のために修飾が行われた後にのみ実現されることが、ますます明らかになってきている。
[0005]一部の態様では、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸が、本明細書に記載され、前記配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾は、少なくとも4個の非AGGアルギニンコドンのAGGによる置き換えを含む。一部の実施形態では、抗血管新生剤をコードする配列は、第2の修飾をさらに含む。一部の実施形態では、第2の修飾は、配列のコード領域の少なくとも1個のコドン内にあり、かつ、第2の修飾は、(a)少なくとも1個の非CCCプロリンコドンのCCCによる置き換え、(b)少なくとも1個の非TCCセリンコドンのTCCによる置き換え、(c)少なくとも1個の非CCGプロリンコドンのCCGによる置き換え、および(d)(a)~(c)の任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、第2の修飾は(a)を含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の非CCCプロリンコドンはCCTである。一部の実施形態では、第2の修飾は(b)を含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の非TCCセリンコドンはAGCである。一部の実施形態では、第2の修飾は(c)を含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の非CCGプロリンコドンはCCCである。一部の実施形態では、第2の修飾は(d)を含む。一部の実施形態では、(a)の少なくとも1個の非CCCプロリンコドンはCCTであり、(b)の少なくとも1個の非TCCセリンコドンはAGCであり、かつ、(c)の少なくとも1個の非CCGプロリンコドンはCCCである。一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、Aktリン酸化の阻害剤、PDGF-1阻害剤、PDGF-2阻害剤、NP-1阻害剤、NP-2阻害剤、Del 1阻害剤、およびインテグリン阻害剤からなる群から選択される。一部の実施形態では、抗血管新生剤はVEGF阻害剤を含み、VEGF阻害剤は非抗体阻害剤である。一部の実施形態では、非抗体阻害剤は、ヒトVEGF受容体1および2を含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、融合タンパク質は、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、シグナルペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、ヒト抗体重鎖(Vh)、ヒト抗体軽鎖(Vl)、およびVEGF-Trapからなる群から選択される。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、ヒト抗体重鎖由来である。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、VEGF-Trapに由来する。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、イントロン配列をさらに含む。一部の実施形態では、イントロン配列は、hCMVイントロンA、アデノウイルス三要素リーダー配列イントロン、SV40イントロン、ハムスターEF-1α遺伝子イントロン1、介在配列イントロン、ヒト成長ホルモンイントロン、およびヒトβグロビンイントロンからなる群から選択される。一部の実施形態では、イントロン配列はSV40イントロンである。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、プロモーターさらに含む。一部の実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、伸長因子1α(EF1α)プロモーター、サル空胞ウイルス(SV40)プロモーター、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK1)プロモーター、ユビキチンC(Ubc)プロモーター、ヒトβアクチンプロモーター、CAGプロモーター、テトラサイクリン応答エレメント(TRE)プロモーター、UASプロモーター、アクチン5c(Ac5)プロモーター、ポリへドロンプロモーター、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKIIa)プロモーター、GAL1プロモーター、GAL10プロモーター、TEF1プロモーター、グリセルアルデヒド3-リン酸(phosphage)デヒドロゲナーゼ(GDS)プロモーター、ADH1プロモーター、CaMV35Sプロモーター、Ubiプロモーター、ヒトポリメラーゼIII RNA(H1)プロモーター、U6プロモーター、それらのポリアデニル化構築物、およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、プロモーターはCMVプロモーターである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべての非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべての非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、非AGGアルギニンコドンは、CGT、CGC、CGA、CGG、またはAGAを含む。一部の実施形態では、非AGGアルギニンコドンはAGAである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべてのAGAをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、AGAをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべてのAGAをAGGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドンにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべての非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドン位置において、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべての非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、非CCCプロリンコドンはCCTまたはCCAを含む。一部の実施形態では、非CCCプロリンコドンはCCTである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべてのCCTをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドン位置において、CCTをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべてのCCTをCCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドンにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべての非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドン位置において、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべての非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、非TCCセリンコドンは、TCT、TCA、TCG、AGT、またはAGCを含む。一部の実施形態では、非TCCセリンコドンはAGCである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべてのAGCをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドン位置において、AGCをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべてのAGCをTCCで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドンにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべての非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、
少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個のコドン位置において、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべての非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、非CCGプロリンコドンはCCCまたはCCAを含む。一部の実施形態では、非CCGプロリンコドンはCCCである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドン位置において、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、核酸はウイルスベクター配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列はscAAVベクター配列である。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものである。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものである。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、少なくとも2種のAAV血清型の配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも2種の血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、およびAAV12から選択される。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列からなる。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列からなる。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は一本鎖である。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は二本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は一本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は二本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、複数の細胞と接触した時に、同等な複数の細胞における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸と比較して、複数の細胞においてトランスフェクション後または形質導入後の生物製剤の発現を増加させる。一部の実施形態では、増加した発現は、酵素結合免疫測定(ELISA)アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加を含む。
少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個のコドン位置において、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべての非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、非CCGプロリンコドンはCCCまたはCCAを含む。一部の実施形態では、非CCGプロリンコドンはCCCである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域のすべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドン位置において、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、すべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている。一部の実施形態では、核酸はウイルスベクター配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列はscAAVベクター配列である。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものである。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものである。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、少なくとも2種のAAV血清型の配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも2種の血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、およびAAV12から選択される。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列からなる。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列からなる。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は一本鎖である。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は二本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は一本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は二本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、複数の細胞と接触した時に、同等な複数の細胞における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸と比較して、複数の細胞においてトランスフェクション後または形質導入後の生物製剤の発現を増加させる。一部の実施形態では、増加した発現は、酵素結合免疫測定(ELISA)アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加を含む。
[0006]一部の態様では、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68の核酸配列のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む単離された非天然起源の核酸が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列を含む。
[0007]一部の態様では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸によってコードされる生物製剤が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、生物製剤は、配列番号12と少なくとも約60%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。
[0008]一部の態様では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸を含む操作された細胞が、本明細書に記載される。
[0009]一部の態様では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸を含む複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子が、本明細書に記載される。
[0010]一部の態様では、単位剤形中に本明細書に記載の複数のAAV粒子を含む組成物が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、組成物は凍結保存されている。
[0011]一部の態様では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸、本明細書に記載の生物製剤、本明細書に記載の操作された細胞、または本明細書に記載の複数のAAV粒子を含む容器が、本明細書に記載される。
[0012]一部の態様では、細胞を修飾する方法であって、(a)複数の細胞を、請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸と接触させるステップ、(b)複数の細胞を、請求項93に記載の複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子と接触させるステップ、または(c)(a)および(b)の両方のステップを含む方法が、本明細書に記載される。
[0013]一部の態様では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸、本明細書に記載の生物製剤、または本明細書に記載の複数のAAV粒子を含む医薬組成物が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、医薬組成物は、眼の疾患または状態の処置用である。一部の実施形態では、眼の疾患または状態は、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択される。一部の実施形態では、眼の疾患または状態はAMDである。
[0014]一部の態様では、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に記載の医薬組成物の有効量を対象に投与し、それによって疾患を処置するステップを含む方法が、本明細書に記載される。
[0015]一部の態様では、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されており、それによって、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法が、本明細書に記載される。
[0016]一部の態様では、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されており、修飾が、疾患または状態の処置を必要とする対象において、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、生物製剤のレベルを増加させるのに有効である、方法が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、対象における生物製剤の増加したレベルは、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加である。一部の実施形態では、抗血管新生剤をコードする配列は、第2の修飾をさらに含む。一部の実施形態では、第2の修飾は、配列のコード領域の少なくとも1つのコドン内にあり、かつ、第2の修飾は、(a)少なくとも1個の非CCCプロリンコドンのCCCによる置き換え、(b)少なくとも1個の非TCCセリンコドンのTCCによる置き換え、(c)少なくとも1個の非CCGプロリンコドンのCCGによる置き換え、および(d)(a)~(c)の任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、第2の修飾は(a)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(b)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(c)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(d)を含む。
[0017]一部の態様では、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されており、それによって、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法が、本明細書に記載される。
[0018]一部の態様では、疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されており、修飾が、生物製剤のレベルの増加を必要とする対象において、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、生物製剤のレベルを増加させるのに有効である、方法が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、対象における生物製剤の増加したレベルは、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加である。一部の実施形態では、抗血管新生剤をコードする配列は、第2の修飾をさらに含む。一部の実施形態では、第2の修飾は、配列のコード領域の少なくとも1つのコドン内にあり、かつ、第2の修飾は、(a)CCTがCCCに、(b)AGCがTCCに、(c)CCCがCCGに、および(d)(a)~(c)の任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、第2の修飾は(a)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(b)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(c)を含む。一部の実施形態では、第2の修飾は(d)を含む。一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、またはAktリン酸化の阻害剤を含む。一部の実施形態では、抗血管新生剤はVEGF阻害剤を含む。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は非抗体阻害剤である。一部の実施形態では、非抗体阻害剤は、ヒトVEGF受容体1および2を含む融合タンパク質を含み、融合タンパク質は、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列からなる。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列からなる。一部の実施形態では、核酸はウイルスベクター配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列はscAAVベクター配列である。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものである。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものである。一部の実施形態では、投与は、硝子体内注射、網膜下注射、微量注入、または眼球上注射を介する。一部の実施形態では、投与は、硝子体内注射を介する。一部の実施形態では、眼の疾患または状態は、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択される。一部の実施形態では、眼の疾患または状態はAMDである。一部の実施形態では、AMDは滲出型AMDである。一部の実施形態では、AMDは萎縮型AMD(dry AMD)である。一部の実施形態では、投与は、疾患もしくは状態の少なくとも症状を軽減するか、疾患もしくは状態を処置するか、および/または疾患もしくは状態を消失させるのに十分である。一部の実施形態では、投与は、約1.0×109vg、約1.0×1010vg、約1.0×1011vg、約3.0×1011vg、約6×1011vg、約8.0×1011vg、約1.0×1012vg、約1.0×1013vg、約1.0×1014vg、または約1.0×1015vgの投与量の単離された非天然起源の核酸を送達するステップを含む。一部の実施形態では、投与は反復される。一部の実施形態では、投与は、1日2回、2日に1回、週2回、月2回、月3回、月1回、2か月に1回、年2回、年1回、または2年に1回行われる。一部の実施形態では、投与の前に、対象は遺伝子検査を受ける。一部の実施形態では、遺伝子検査は、他の点では同等な野生型配列と比較して、遺伝子配列における変異を検出する。一部の実施形態では、本方法は、二次療法を施すステップをさらに含む。一部の実施形態では、二次療法は、光線力学的療法(PDT)、抗炎症剤、抗微生物剤、およびレーザー光凝固療法(LPT)のうちの少なくとも1つを含む。
[0019]抗血管新生剤を含み得る生物製剤をコードする配列を含み得る単離された非天然起源の核酸が、本明細書に開示される。一部の実施形態では、配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも1つのコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤をコードする配列は、第2の修飾をさらに含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、配列のコード領域の少なくとも1つのコドン内にあることができる。一部の実施形態では、第2の修飾は、a)CCTからCCCに、b)AGCからTCCに、c)CCCからCCGに、またはd)これらのいずれかの組合せを含む群から選択され得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCTからCCCにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、AGCからTCCにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCCからCCGにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCTからCCCに、AGCからTCCに、またはCCCからCCGにの組合せを含み得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、Aktリン酸化の阻害剤、PDGF-1阻害剤、PDGF-2阻害剤、NP-1阻害剤、NP-2阻害剤、Del 1阻害剤、またはインテグリン阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF阻害剤を含み得、VEGF阻害剤は非抗体阻害剤であり得る。一部の実施形態では、非抗体阻害剤は、ヒトVEGF受容体1および2を含み得る融合タンパク質であり得る。一部の実施形態では、融合タンパク質は、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含み得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、シグナルペプチドをさらに含み得る。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、ヒト抗体重鎖(Vh)、ヒト抗体軽鎖(Vl)、およびVEGF-Trapからなる群から選択され得る。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、ヒト抗体重鎖由来であり得る。一部の実施形態では、シグナルペプチドは、VEGF-Trap由来であり得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、イントロン配列をさらに含み得る。一部の実施形態では、イントロン配列は、CMVイントロンA、アデノウイルス三要素リーダー配列イントロン、SV40イントロン、ハムスターEF-1α遺伝子イントロン1、介在配列イントロン、ヒト成長ホルモンイントロン、およびヒトβグロビンイントロンからなる群から選択され得る。一部の実施形態では、イントロン配列はSV40イントロンであり得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、プロモーターをさらに含み得る。一部の実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、伸長因子1α(EF1α)プロモーター、サル空胞ウイルス(SV40)プロモーター、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK1)プロモーター、ユビキチンC(Ubc)プロモーター、ヒトβアクチンプロモーター、CAGプロモーター、テトラサイクリン応答エレメント(TRE)プロモーター、UASプロモーター、アクチン5c(Ac5)プロモーター、ポリへドロンプロモーター、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKIIa)プロモーター、GAL1プロモーター、GAL10プロモーター、TEF1プロモーター、グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GDS)プロモーター、ADH1プロモーター、CaMV35Sプロモーター、Ubiプロモーター、ヒトポリメラーゼIII RNA(H1)プロモーター、U6プロモーター、それらのポリアデニル化構築物、およびそれらの任意の組合せからなる群から選択され得る。一部の実施形態では、プロモーターはCMVプロモーターであり得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも2個、少なくとも4個、少なくとも6個、少なくとも8個、少なくとも10個、少なくとも12個、少なくとも14個、少なくとも16個、少なくとも18個、または最大で20個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。
[0020]一部の実施形態では、配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X16で、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X30で、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X36で、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の29個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X29で、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、核酸は、ウイルスベクター配列を含み得る。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、自己相補的AAV(scAAV)ベクター配列であり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものであり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものであり得る。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、少なくとも2種のAAV血清型の配列を含み得る。一部の実施形態では、少なくとも2種の血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、およびAAV12から選択され得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~配列番号19のうちのいずれか1つと少なくとも60%の配列同一性または類似性を有する配列を含み得る。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、および最大で約100%であり得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、複数の細胞と接触した時に、同等な複数の細胞における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列を欠き得ること以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸と比較して、複数の細胞においてトランスフェクション後または形質導入後の生物製剤の発現を増加させ得る。一部の実施形態では、増加した発現は、酵素結合免疫測定(ELISA)アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加を含み得る。
[0021]配列番号13~配列番号19または配列番号21~配列番号27の核酸配列のうちのいずれか1つと少なくとも60%の配列同一性または類似性を含み得る、単離された非天然起源の核酸も、本明細書に記載される。一部の実施形態では、生物製剤は、単離された非天然起源の核酸によってコードされ得る。一部の実施形態では、生物製剤は、配列番号12と少なくとも60%の配列同一性を含み得る。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、および最大で約100%であり得る。
[0022]本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸を含む操作された細胞も、本明細書に記載される。
[0023]操作された細胞から単離され得る複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子も、本明細書に記載される。
[0024]単位剤形中にAAV粒子を含み得る組成物も、本明細書に記載される。一部の実施形態では、組成物は凍結保存され得る。
[0025]a)単離された非天然起源の核酸、b)生物製剤、c)操作された細胞、またはd)複数のAAV粒子を含み得る容器も、本明細書に記載される。
[0026]a)複数の細胞を、単離された非天然起源の核酸と接触させるステップ、および/またはb)複数の細胞を、複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子と接触させるステップを含み得る、細胞を修飾する方法も、本明細書に記載される。
[0027]a)単離された非天然起源の核酸、b)生物製剤、またはc)複数のAAV粒子を含み得る医薬組成物も、本明細書に記載される。一部の実施形態では、医薬品は、眼の疾患または状態の処置用であり得る。一部の実施形態では、眼の疾患または状態は、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択され得る。一部の実施形態では、眼の疾患または状態はAMDであり得る。
[0028]疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法であって、医薬組成物の有効量を対象に投与し、それによって疾患を処置するステップを含み得る方法も、本明細書に記載される。
[0029]疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法も、本明細書に記載される。一部の実施形態では、方法は、抗血管新生剤を含み得る生物製剤をコードする配列を含み得る単離された非天然起源の核酸を含み得る医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み得る。一部の実施形態では、配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも1つのコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、方法は、疾患または状態の処置を必要とする対象において、疾患または状態を処置し得る。
[0030]疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法も、本明細書に記載される。一部の実施形態では、方法は、抗血管新生剤を含み得る生物製剤をコードする配列を含み得る単離された非天然起源の核酸を含み得る医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み得る。一部の実施形態では、配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも1つのコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、修飾は、生物製剤のレベルの増加を必要とする対象において、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、生物製剤のレベルを増加させるのに有効であり得る。一部の実施形態では、対象における生物製剤の増加したレベルは、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加であり得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤をコードし得る配列は、第2の修飾をさらに含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、配列のコード領域の少なくとも1つのコドン内にあることができる。一部の実施形態では、第2の修飾は、a)CCTからCCCに、b)AGCからTCCに、c)CCCからCCGに、またはd)これらのいずれかの組合せを含む群から選択され得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCTからCCCにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、AGCからTCCにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCCからCCGにを含み得る。一部の実施形態では、第2の修飾は、CCTからCCCに、AGCからTCCに、またはCCCからCCGにの任意の組合せを含み得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、またはAktリン酸化の阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤はVEGF阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、抗血管新生剤はVEGF阻害剤を含み得る。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は非抗体阻害剤であり得る。一部の実施形態では、非抗体阻害剤は、ヒトVEGF受容体1および2を含み得る融合タンパク質を含み得る。一部の実施形態では、融合タンパク質は、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含み得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~配列番号19または配列番号21~配列番号27のうちのいずれか1つと少なくとも60%の配列同一性または類似性を含み得る。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、および最大で約100%であり得る。一部の実施形態では、核酸はウイルスベクター配列を含み得る。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列はscAAVベクター配列であり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものであり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものであり得る。一部の実施形態では、投与は、硝子体内注射、網膜下注射、微量注入、または眼球上注射を介し得る。一部の実施形態では、投与は硝子体内注射を介し得る。一部の実施形態では、眼の疾患または状態は、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択され得る。一部の実施形態では、眼の疾患または状態はAMDであり得る。
[0031]一部の実施形態では、AMDは滲出型AMDであり得る。一部の実施形態では、AMDは萎縮型AMDであり得る。一部の実施形態では、投与は、疾患もしくは状態の少なくとも症状を軽減するか、疾患もしくは状態を処置するか、および/または疾患もしくは状態を消失させるのに十分であり得る。一部の実施形態では、投与は、約1.0×109vg、約1.0×1010vg、約1.0×1011vg、約3.0×1011vg、約6×1011vg、約8.0×1011vg、約1.0×1012vg、約1.0×1013vg、約1.0×1014vg、または約1.0×1015vgの投与量の単離された非天然起源の核酸を送達するステップを含み得る。一部の実施形態では、投与は反復され得る。一部の実施形態では、投与は、1日2回、2日に1回、週2回、月2回、月3回、月1回、2か月に1回、年2回、年1回、または2年に1回行われ得る。一部の実施形態では、投与の前に、対象は遺伝子検査を受けることができる。一部の実施形態では、遺伝子検査は、他の点では同等な野生型配列と比較して、遺伝子配列における変異を検出することができる。一部の実施形態では、方法は、二次療法を施すステップをさらに含み得る。一部の実施形態では、二次療法は、光線力学的療法(PDT)、抗炎症剤、抗微生物剤、またはレーザー光凝固療法(LPT)のうちの少なくとも1つを含み得る。
参照による組込み
[0032]本明細書中で言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が、参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
[0032]本明細書中で言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が、参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
[0033]本発明の新規な特徴は、特に添付の特許請求の範囲に示される。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、およびその添付の図面を参照することによって得られるであろう。
[0100]眼療法に使用するための組成物および方法が、本明細書で提供される。一態様では、単離された非天然起源の核酸が、本明細書で提供される。核酸は、さまざまな眼の疾患および状態の眼療法に使用するための組成物中に利用され得る。一部の場合には、核酸は、修飾されていないこと以外の点では同等な核酸を上回る特定の利点を付与する1つまたは複数の修飾を含み得る。
[0101]一態様では、生物製剤をコードする単離された非天然起源の核酸が、本明細書で提供される。生物製剤には、広範囲にわたる製品、例えば、ワクチン、血液および血液成分、アレルギー誘発物質、細胞、遺伝子療法薬、組織、および組換え治療用タンパク質が含まれる。生物製剤は、糖、タンパク質、核酸、もしくはこれらの物質の複雑な組合せから構成され得、または生きた実体、例えば、細胞および組織であってもよい。生物製剤は、種々の天然供給源(例えば、ヒト、動物、微生物)から単離され、さまざまな方法を使用して生産することができる。遺伝子ベースおよび細胞ベースの生物製剤は、例えば、往々にして生物医学研究の最前線にあり、他の処置が利用可能でない種々の医学的状態を処置するために使用することができる。
[0102]本明細書に開示される生物製剤は、抗血管新生剤を含み得る。血管新生は、新たな血管の形成および/または既存の脈管構造の維持を指す。このプロセスは、血管の内壁を覆う内皮細胞の移動、増殖、および/または分化を含む。血管新生のプロセスは、少なくとも一部には、体内の化学シグナルによって調節される。これらのシグナルのいくつか、例えば、血管内皮増殖因子(VEGF)は、正常内皮細胞の表面にある受容体に結合する。VEGFおよび他の内皮増殖因子が内皮細胞上の受容体に結合すると、これらの細胞内で新たな血管の成長および生存を促進するシグナルが開始される。他の化学シグナル、例えば、抗血管新生剤は、血管形成を妨害することができる。通常、これらのシグナルの血管新生刺激作用および血管新生阻害作用は均衡しており、その結果、血管は、必要な時に必要な場所でのみ、例えば、成長および治癒の間に形成される。疾患またはさまざまな状態の場合、これらのシグナルは不均衡になり、異常な状態または疾患につながる可能性のある血管成長の増加または異常を引き起こす可能性がある。例えば、異常な血管新生は、滲出型加齢黄斑変性の一因である。
[0103]抗血管新生剤は、血管形成を減少または消失させることができる。抗血管新生剤は、血管新生を減少または消失させることができる。抗血管新生剤はまた、既存の脈管構造を減少または消失させることもできる。血管新生阻害剤は、血管成長におけるさまざまな段階をいくつかの方法で妨害する。そのいくつかは、VEGFおよび/または他の抗血管新生剤を特異的に認識してそれらに結合するモノクローナル抗体などの生物製剤である。例えば、VEGFがこれらの薬剤に結合すると、VEGF受容体を活性化することができなくなる。他の抗血管新生剤は、VEGFおよび/またはその受容体、ならびに内皮細胞表面の他の受容体、または下流シグナル伝達経路における他のタンパク質に結合して、それらの活性を遮断する。いくつかの抗血管新生剤は、抗血管新生特性も有する免疫調節薬(例えば、免疫系を刺激するかまたは抑制する薬剤)である。
[0104]一実施形態では、抗血管新生剤は、VEGFシグナル伝達経路の構成要素に結合する。VEGFシグナル伝達経路の構成要素には、PLC、VRAP、Sck、Src、PI3K、PIP3、Akt、Bad、カスパーゼ、eNOS、FAK、パキシリン、Cdc42、p38 MAPK、Hsp27、GRB2、SOS、SHC、Ras、Raf、MEK1/2、ERK1/2、PKC、cPLA2、PGI2、IP3、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。
[0105]一実施形態では、生物製剤は、タンパク質、ペプチド、アプタマーなどの高分子、ならびに/またはアンチセンスRNA、リボザイム、RNAiおよび/もしくはsiRNAなどの非翻訳RNAから選択される。
[0106]本明細書で提供される生物製剤は、抗血管新生剤を含み得る。一部の場合には、生物製剤はタンパク質またはポリペプチドである。一部の場合には、生物製剤はポリペプチドを含む。ポリペプチドは、眼細胞、例えば、桿体もしくは錐体視細胞、網膜神経節細胞、ミュラー細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、および/または網膜色素上皮細胞の1つまたは複数の機能を強化および/または低下させることができる。
[0107]例示的なクラスのポリペプチドには、神経保護ポリペプチド(例えば、GDNF、CNTF、NT4、NGF、およびNTN)、抗血管新生ポリペプチド(例えば、可溶性血管内皮増殖因子(VEGF)受容体、VEGF結合抗体、VEGF結合抗体断片(例えば、単鎖抗VEGF抗体)、エンドスタチン、タムスタチン、アンジオスタチン、可溶性Fltポリペプチド(Laiら(2005)Mol.Ther.12:659ページ)、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ページを参照)、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)、光応答性オプシン、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)などが含まれるが、これらに限定されない。例示的なポリペプチドには、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)、神経成長因子(NGF)、ニューロトロフィン-4(NT4)、脳由来神経栄養因子(BDNF、上皮増殖因子、ロドプシン、X連鎖アポトーシス阻害因子、およびソニックヘッジホッグが含まれるが、これらに限定されない。
[0108]一部の場合には、ポリペプチドは、レチノシシン、網膜色素変性GTPアーゼ調節因子(RGPR)相互作用タンパク質-1(例えば、GenBank受託番号Q96KN7、Q9EPQ2、およびQ9GLM3、ペリフェリン-2(Prph2)(例えば、GenBank受託番号NP_000313、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ページを参照)、欠損または欠失した場合に全脈絡膜萎縮を引き起こすポリペプチドであるCHM(全脈絡膜萎縮(choroidermia)、(Rabエスコートタンパク質1))(例えば、Donnellyら(1994)Hum.Mol.Genet.3:1017ページ、およびvan Bokhovenら(1994)Hum.Mol.Genet.3:1041ページを参照)、および欠損または欠失した場合にレーバー先天性黒内障および網膜色素変性を引き起こすポリペプチドであるCrumbsホモログ1(CRB1)(例えば、den Hollanderら(1999)Nat.Genet.23:217ページ、およびGenBank受託番号CAM23328を参照)を含み得る。好適なポリペプチドにはまた、欠損または欠失した場合に色覚異常を引き起こすポリペプチドが含まれ、そのようなポリペプチドには、例えば、錐体光受容器cGMP感受性チャネルサブユニットα(CNGA3)(例えば、GenBank受託番号NP_001289、およびBooijら(2011)Ophthalmology 118:160~167ページを参照)、錐体光受容器cGMP感受性カチオンチャネルβサブユニット(CNGB3)(例えば、Kohlら(2005)Eur J Hum Genet.13(3):302ページを参照)、グアニンヌクレオチド結合タンパク質(Gタンパク質)、α形質導入活性ポリペプチド2(GNAT2)(ACHM4)、およびACHM5、ならびに欠損または欠失した場合にさまざまな形態の色覚異常を引き起こすポリペプチドが含まれる。
[0109]一部の場合には、生物製剤は、遺伝子機能の部位特異的ノックダウンまたはノックアウトをもたらす部位特異的エンドヌクレアーゼをコードするタンパク質またはポリペプチドを含み、例えば、このエンドヌクレアーゼは、網膜疾患に関連するアレルをノックアウトする。例えば、顕性アレルが、野生型の場合に網膜構造タンパク質である、および/または正常な網膜機能をもたらす遺伝子の欠損コピーをコードする場合、部位特異的エンドヌクレアーゼを欠損アレルに標的化して、欠損アレルをノックアウトすることができる。欠損アレルをノックアウトすることに加えて、部位特異的ヌクレアーゼを使用して、欠損アレルによってコードされるタンパク質の機能的コピーをコードするドナーDNAとの相同組換えを刺激することもできる。したがって、非天然起源の核酸を使用して、欠損アレルをノックアウトする部位特異的エンドヌクレアーゼを送達することができ、さらに欠損アレルの機能的コピーを送達して、欠損アレルの修復をもたらし、それによって機能的網膜タンパク質(例えば、機能的レチノシシン、機能的RPE65、機能的ペリフェリンなど)の産生をもたらすことができる。例えば、Liら(2011)Nature 475:217ページを参照。一部の実施形態では、非天然起源の核酸は、部位特異的エンドヌクレアーゼをコードする導入遺伝子、および欠損アレル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、ここで機能的コピーは機能的網膜タンパク質をコードする。
[0110]例示的な機能的網膜タンパク質には、例えば、レチノシシン、RPE65、網膜色素変性GTPアーゼ調節因子(RGPR)相互作用タンパク質-1、ペリフェリン、ペリフェリン-2などが含まれる。使用に好適な部位特異的エンドヌクレアーゼには、例えば、CRISPR、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、および転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)が含まれ、そのような部位特異的エンドヌクレアーゼは非天然起源であり、特定の遺伝子を標的とするように修飾されている。そのような部位特異的ヌクレアーゼは、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、続いて非相同末端結合により、いくつかのヌクレオチドを挿入したりまたは欠失させたりしながら切断部を修復することができる。そのような部位特異的エンドヌクレアーゼ(「INDEL」とも称される)は、続いてタンパク質をフレームから追い出して、遺伝子を効果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。一部の場合には、タンパク質またはポリペプチドの生物製剤は、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Hから選択される。一部の場合には、生物製剤は、アフリベルセプトなどの融合タンパク質などのポリペプチドである。
[0111]一態様では、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、VEGF Trap-eye(VTE)およびEYLEA(登録商標)としても知られており、本明細書で互換的に使用することができる。アフリベルセプトは、ヒトVEGF受容体1および2の細胞外ドメインをヒトIgGのFc部分に融合させたものを含む組換え融合タンパク質である。ラニビズマブおよびベバシズマブで使用されている抗体ベースのVEGF結合戦略とは対照的に、アフリベルセプトにはVEGFR-1受容体の第2の結合ドメインおよびVEGFR-2受容体の第3のドメインが組み込まれている。アフリベルセプトは、ネイティブ受容体よりも高い親和性でVEGF-AおよびPDGFに結合する可溶性デコイ受容体として作用する。配列番号30は、アフリベルセプトのDNAコード配列(配列番号31)と整列させたアフリベルセプトのアミノ酸配列を図示する。配列番号31について、核酸は、Afシグナルペプチド、ならびに配列番号70と比較して、AGAからAGGへの16個のArgコドン変化およびAGCからTCCへの36個のSerコドン変化を含む高GC含量のコード配列を含む。
[0112]アフリベルセプト硝子体内注射の承認用量は2.0mgであり、その投薬は適応症によって異なる。アフリベルセプトは、血管新生(滲出型)加齢黄斑変性、網膜静脈閉塞症に伴う黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫、および糖尿病性網膜症の処置に適応がある。一部の場合には、本明細書で提供されるシグナルペプチドは、アフリベルセプトからのものでもよく、またはアフリベルセプトに由来するものでもよい。一実施形態では、シグナルペプチドは、アフリベルセプト由来の配列(例えば、シグナルペプチド配列)に対して約50%、約60%、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約97%、約98%、約99%から、または約100%同一であるパーセント相同性を含む。一実施形態では、シグナルペプチドは、アフリベルセプトからのヒト抗体重鎖由来である。一実施形態では、シグナルペプチドは、アフリベルセプトからのヒト抗体軽鎖由来である。
[0113]一部の場合には、生物製剤はアプタマーである。アプタマーは、DNAアプタマーまたはRNAアプタマーであり得る。アプタマーは、規定の構造に折り畳まれて、タンパク質などの標的に結合するオリゴヌクレオチド(一本鎖または二本鎖)である。いくつかのタンパク質ベースの生物製剤とは異なり、アプタマーは一般に修飾された糖を(例えば、それらの2’位に)含有するため、アプタマーはタンパク質ベースの生物製剤と比較して抗体を誘発しないか、またはより少なく抗体を誘発する。さらに、Toll様受容体媒介性の自然免疫応答もまた、抑止されるかまたは減少する。アプタマー治療薬は、細胞内、細胞外、または細胞表面の標的に対して開発することができる。一部の態様では、生物製剤治療薬はアプタマーである。例示的な目的のアプタマーには、血管内皮増殖因子(VEGF)に対するアプタマーが含まれる。例えば、Ngら(2006)Nat.Rev.Drug Discovery 5:123ページ、およびLeeら(2005)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102:18902ページを参照。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69)を含み得る。同じく使用に好適なのは、PDGF特異的アプタマー、例えば、E10030であり、例えば、NiおよびHui(2009)Ophthalmologica 223:401ページ、ならびにAkiyamaら(2006)J.Cell Physiol.207:407ページを参照)。例示的なアプタマーには、ペガプタニブが含まれる。ペガプタニブは、VEGF165に結合する特異的な核酸リガンドである50kDaのアプタマーである。例示的なアプタマーには、ペガプタニブまたはフォビスタが含まれるが、これらに限定されない。
[0114]一実施形態では、生物製剤は核酸である。核酸には、非翻訳RNA、例えば、アンチセンスRNA、リボザイム、RNAiおよび/またはsiRNAなどが含まれ得るが、これらに限定されない。一実施形態では、生物製剤治療薬は干渉性RNA(RNAi)である。好適なRNAiには、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低下させることができるRNAiが含まれる。例えば、RNAiは、細胞内で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低下させるshRNAまたはsiRNAであり得る。その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、本明細書で「アポトーシス促進遺伝子」と称され、それらの遺伝子の産物(mRNA、タンパク質)は「アポトーシス促進遺伝子産物」と称される。アポトーシス促進遺伝子産物には、例えば、Bax、Bid、Bak、およびBad遺伝子産物が含まれる。例えば、米国特許第7,846,730号を参照。干渉性RNAはまた、血管新生産物、例えば、VEGF(例えば、Cand5、例えば、米国特許公開第2011/0143400号、米国特許公開第2008/0188437号、およびReichら(2003)Mol.Vis.9:210ページ)、VEGFR1(例えば、Sirna-027、例えば、Kaiserら(2010)Am.J.Ophthalmol.150:33ページ、およびShenら(2006)Gene Ther.13:225ページ)、またはVEGFR2(Kouら(2005)Biochem.44:15064ページ)に対するものであり得る。また、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号を参照。
[0115]一部の場合には、生物製剤は、VEGF-Aを標的とするsiRNA、例えば、ベバシラニブを含む。
[0116]一部の実施形態では、細胞型特異的または組織特異的プロモーターは、遺伝子産物が特定の細胞型または組織において選択的または優先的に産生されるように、主題治療薬をコードする導入遺伝子に動作可能に連結され得る。一部の実施形態では、誘導性プロモーターは、導入遺伝子配列に動作可能に連結され得る。一部の場合には、プロモーターは、光受容器特異的調節エレメント(例えば、光受容器特異的プロモーター)、例えば、視細胞において動作可能に連結された遺伝子の選択的発現を与える調節エレメントに動作可能に連結され得る。好適な光受容器特異的調節エレメントには、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ページ)、β-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ページ)、網膜色素変性遺伝子プロモーター(Nicoudら(2007)上記)、光受容器間レチノイド結合タンパク質(IRBP)遺伝子エンハンサー(Nicoudら(2007)上記)、IRBP遺伝子プロモーター(Yokoyamaら(1992)Exp Eye Res.55:225ページ)などが含まれる。
[0117]一部の実施形態では、主題修飾AAVによって送達される生物製剤は、血管新生を阻害するように作用し得る。一部の実施形態では、生物製剤は抗血管新生剤を含む。例示的な抗血管新生剤は、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、Aktリン酸化の阻害剤、PDGF-1阻害剤、PDGF-2阻害剤、NP-1阻害剤、NP-2阻害剤、Del 1阻害剤、および/またはインテグリン阻害剤を含み得る。一実施形態では、抗血管新生剤はVEGF阻害剤を含む。VEGF阻害剤は、VEGFまたはVEGF受容体を標的とすることができる。
[0118]VEGFファミリーには、胎盤増殖因子(PLGF)、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-DおよびVEGF-Eが含まれる。これらの薬剤は血管新生および血管透過性の重要な調節因子であり、特にVEGF-Aは、病的な眼の血管新生において重要な役割を果たす。VEGF-A遺伝子は染色体6p12.3に局在し、8個のエキソンと8個の中間イントロンで構成される。VEGF-Aには、VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF162、VEGF165、VEGF165b、VEGF183、VEGF189およびVEGF206を含む9種類のアイソフォームが存在する。これらのアイソフォームは、アミノ酸の数およびヘパリン結合親和性が互いに異なる。前述のVEGFファミリーメンバーおよび/またはそれらの受容体の任意のものを、阻害剤によって標的化することができる。
[0119]ある特定の好ましい実施形態では、主題修飾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/または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作用し得る。特に好ましい実施形態では、主題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には、選択的スプライシングによって生成される9種類のアイソフォームがあり、その中で最も生理学的に関連性があるのはVEGF165である。VEGF-Aレベルは、滲出型加齢黄斑変性、糖尿病性黄斑浮腫および網膜静脈閉塞症の患者の硝子体中で上昇す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、それ故に硝子体VEGF-Aが増加している患者を処置するのに有効な遺伝子産物には、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受託番号U01134)が含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、(i)本明細書に記載されるようなバリアント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。一実施形態では、導入遺伝子は複数の配列を含み、そのそれぞれが異なるVEGF-A阻害剤をコードする。一実施形態では、抗血管新生剤はラニビズマブである。ラニビズマブは、VEGF-Aのすべてのヒトアイソフォームを阻害するヒト化モノクローナル抗体Fab断片である。一実施形態では、導入遺伝子はアフリベルセプトであり得る。
[0120]さらに別の実施形態では、本明細書で提供される単離された非天然起源の核酸は、修飾を含む。さまざまな修飾が想定され、他の点では同等な生物製剤と比較して、抗血管新生剤を含む生物製剤の導入、発現、持続性、および/または機能を改善するために使用することができる。一部の場合には、他の点では同等な生物製剤はアフリベルセプトであり得る。
[0121]一実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、抗血管新生剤を含む生物製剤の発現の強化を付与する修飾を含む。例えば、当技術分野で公知のいくつかの生物製剤は、天然の遺伝子配列に由来し、標的細胞における導入および発現のために最適化されていない未修飾の配列を含有する。一実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、コドン最適化されている。コドン最適化は、細胞型特異的なコドンの使用に対して特異的であり得る。種々の生物および細胞種が、同じアミノ酸に対して他のものよりも特定のコドンを使用する傾向があるバイアスを示す。いくつかの種は、特定のコドンをほぼ完全に回避することが知られている。同様に、ある細胞種は、同じアミノ酸に対して他のものよりも特定のコドンを使用する傾向があるというバイアスがある。一実施形態では、非天然起源の核酸のコドンを最適化する方法は、標的細胞における各コドンの使用に基づいて、コドン使用を再び割り当てることを含み得る。一部の場合には、標的細胞は、特定の組織または器官のものであり得る。
[0122]一部の場合には、修飾は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Grzegorz Kudlaら、「High guanine and cytosine contents increases mRNA levels in mammalian cells」、PLoS Biol 4(6):e180.DOI:10.1371ページ/journal.pbio.0040180に記載されているように、配列中のグアニンおよび/またはシトシンの含量を増加させるために行われる。
[0123]一実施形態では、非天然起源の核酸配列は、少なくとも1個のコドンを、同一のアミノ酸をコードする別のコドンで置き換えるように修飾され得る。一部の場合には、コドンは、配列のコード領域内で修飾される。一部の場合には、コドンは、配列の非コード領域において修飾される。一部の場合には、コドンは、終止コドンから約100、約50、約25、約15、または約5塩基以内で修飾される。E-CAIを、Puigbo,P.、Bravo,I.G.およびGarcia-Vallve,S.「E-CAI:a novel server to estimate an expected value of Codon Adaptation Index(eCAI)」、BMC Bioinformatics 9、65、doi:10.1186ページ/1471-2105-9-65(2008)に提供されるように利用して、コドン適応指標の値を推定することができる。
[0124]さまざまな修正が本明細書において想定される。一部の場合には、コドンは交換され得る。例えば、配列は、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。他の場合には、CCCはCCTで置き換えられる。他の場合には、AGCはTCCで置き換えられる。他の場合には、CCCはCCGで置き換えられる。表1に提供される非限定的な置き換えのいずれかを適用して、核酸を修飾することができる。核酸において任意の数のコドンを交換することができる。一部の場合には、少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、少なくとも30個、少なくとも32個、少なくとも34個、少なくとも36個、少なくとも38個、少なくとも40個、少なくとも42個、少なくとも44個、少なくとも46個、少なくとも48個、または最大で50個のコドンが置き換えられ得る。一実施形態では、非天然起源の核酸は、3個のコドン修飾を含む。一実施形態では、非天然起源の核酸は、16個のコドン修飾を含む。一実施形態では、非天然起源の核酸は、3~5個、5~10個、5~15個、10~15個、10~20個、15~20個、1~20個、12~20個、12~25個、15~30個、または15~25個のコドン修飾を含む。一実施形態では、非天然起源の核酸は2個のコドン修飾を含み、これはAGAからAGGに、および以下のうちの少なくとも1個である:CCTからCCCに、AGCからTCCに、またはCCCからCCGに。一実施形態では、非天然起源の核酸は3個のコドン修飾を含み、これはAGAからAGGに、および以下のうちの少なくとも2個である:CCTからCCCに、AGCからTCCに、またはCCCからCCGに。一実施形態では、非天然起源の核酸は4個のコドン修飾を含み、これはAGAからAGGに、CCTからCCCに、AGCからTCCに、およびCCCからCCGにである。さらなる修飾は、表1に提示されたコドン修飾のいずれかと、上記のコドンのいずれかおよび/または表1から可能なさらなる修飾のいずれかとの組合せを含み得る。一実施形態では、核酸は、AGAがAGGで置き換えられ、CCTがCCCで置き換えられるように修飾される。一実施形態では、核酸は、AGAがAGGで置き換えられ、AGCがTCCで置き換えられるように修飾される。一実施形態では、核酸は、AGAがAGGで置き換えられ、CCCがCCGで置き換えられるように修飾される。
[0125]一実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列の16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一実施形態では、非天然起源の核酸配列は、コード配列の16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の場合には、配列は、核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の場合には、配列は、配列のコード領域の少なくとも30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の場合には、配列は、核酸配列の領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の場合には、配列は、核酸配列のコード領域の36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の場合には、非天然起源の核酸配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の場合には、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の29個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。
[0126]一部の実施形態では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含み、前記配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾は、少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、または少なくとも4個の非AGGアルギニンコドンのAGGによる置き換えを含む。一部の実施形態では、非AGGアルギニンコドンはAGAである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の16個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の16個のコドンのいずれか1つにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、16個のコドン位置において、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、16個のコドン位置のいずれか1つにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、非AGGアルギニンコドンはAGAである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の16個のコドンのいずれか1つにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、16個のコドン位置において、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、16個のコドン位置のいずれか1つにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾される。
[0127]一部の実施形態では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含み、前記配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾は、少なくとも1個の非CCCプロリンコドンのCCCによる置き換えを含む。一部の実施形態では、少なくとも1個の非CCCプロリンコドンはCCTである。配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンのいずれか1つにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドン位置において、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置において、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置のいずれか1つにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、非CCCプロリンコドンはCCTである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンのいずれか1つにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドン位置において、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置において、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置のいずれか1つにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾される。
[0128]一部の実施形態では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含み、前記配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾は、少なくとも1個の非TCCセリンコドンのTCCによる置き換えを含む。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の36個のコドンにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の36個のコドンのいずれか1つにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドン位置において、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、36個のコドン位置において、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、36個のコドン位置のいずれか1つにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、非TCCセリンコドンはAGCである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の36個のコドンのいずれか1つにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドン位置において、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、36個のコドン位置において、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、36個のコドン位置のいずれか1つにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾される。
[0129]配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または最大で30個のコドンにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される、請求項3~38のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
[0130]一部の実施形態では、本明細書に記載の単離された非天然起源の核酸は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含み、前記配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾は、少なくとも1個の非CCGプロリンコドンのCCGによる置き換えを含む。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンのいずれか1つにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または最大で30個のコドン位置において、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置において、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置のいずれか1つにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、非CCGプロリンコドンはCCCである。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または最大で30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列のコード領域の30個のコドンのいずれか1つにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または最大で30個のコドン位置において、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置において、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。一部の実施形態では、配列は、配列番号70と比較して、30個のコドン位置のいずれか1つにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾される。
[0131]一部の実施形態では、本明細書に記載の非天然起源の核酸配列は、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を有する核酸配列を含む。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号31の核酸配列に対して100%同一である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である配列同一性を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列を含む。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号66の核酸配列に対して100%同一である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は一本鎖である。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸は二本鎖である。
[0132]一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号70と比較して位置:X1~X16で、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号70と比較して位置:X1~X30で、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号70と比較して位置:X1~X36で、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の29個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号70と比較して位置:X1~X29で、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X16で、AGAをAGGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X30で、CCTをCCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または最大で36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X36で、AGCをTCCで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、非天然起源の核酸配列のコード領域の29個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、配列番号28と比較して位置:X1~X29で、CCCをCCGで置き換えるように修飾され得る。一部の実施形態では、非天然起源の核酸配列は、ウイルスベクター配列を含み得る。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、scAAVベクター配列であり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものであり得る。一部の実施形態では、AAVベクター配列は、AAV2血清型のものであり得る。一部の実施形態では、ウイルスベクター配列は、少なくとも2種のAAV血清型の配列を含み得る。一部の実施形態では、少なくとも2種の血清型は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、およびAAV12から選択され得る。一部の実施形態では、単離された非天然起源の核酸配列は、配列番号13~19または21~27のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を有する配列を含む。一部の実施形態では、AAVベクター配列は一本鎖である。一部の実施形態では、AAVベクター配列は二本鎖である。
[0133]一部の場合には、修飾は、化学修飾も含み得る。修飾された核酸は、それらの骨格、糖、または核酸塩基の修飾、さらには新規な塩基または塩基対を含み得る。修飾された核酸は、改善された化学的および/または生物学的安定性を有し得る。多様な化学置換基(例えば、疎水性基)による装飾もまた、改善された特性および機能、例えば、新たな構造モチーフおよび標的結合の強化を生じさせることができる。
[0134]例示的な化学修飾には、2’F、2’-フルオロ、2’OMe、2’-O-メチル、LNA、ロックト核酸、FANA、2’-フルオロアラビノース核酸、HNA、ヘキシトール核酸、2’MOE、2’-O-メトキシエチル、リブロNA、(1’-3’)-β-L-リブロ核酸、TNA、α-L-トレオース核酸、tPhoNa、3’-2’ホスホノメチル-トレオシル核酸、dXNA、2’-デオキシキシロ核酸、PS、ホスホロチオエート、phNA、アルキルホスホネート核酸、PNA、およびペプチド核酸が含まれるが、これらに限定されない。
[0135]一部の場合には、核酸はさらなる特徴を含む。さらなる特徴には、タグ、シグナルペプチド、イントロン配列、プロモーター、スタッファー配列などの配列が含まれ得る。
[0136]一部の場合には、核酸はシグナルペプチドを含む。シグナルペプチドは、シグナル配列、標的化シグナル、局在化シグナル、局在化配列、移行ペプチド、リーダー配列またはリーダーペプチドと称されることがあり、分泌経路に向かう運命にある新たに合成されたタンパク質の大部分でN末端に存在する短いペプチドである。これらのタンパク質には、特定の細胞小器官(小胞体、ゴルジ体、エンドソーム)内に存在するもの、細胞外に分泌されるもの、またはほとんどの細胞膜に挿入されるものが含まれる。一部の場合には、本明細書で提供される核酸は、シグナルペプチドを含み得る。シグナルペプチドは、任意の長さのものであり得るが、典型的には15~30アミノ酸長であり得る。シグナルペプチドは、約10~15、10~20、10~30、15~20、15~25、15~30、20~30、または25~30アミノ酸長であり得る。さまざまなシグナルペプチドを利用することができ、これには、ヒト抗体重鎖(Vh)、ヒト抗体軽鎖(Vl)、およびアフリベルセプトが含まれるが、これらに限定されない。
[0137]一部の場合には、イントロンはイントロン配列を含む。イントロンは、最終的なRNA産物の成熟の間にRNAスプライシングによって除去され得る、配列内の任意のヌクレオチド配列である。換言すると、イントロンは、翻訳の前にスプライシングによって除去される、RNA転写物またはそれをコードするDNAの非コード領域である。イントロンはタンパク質産物をコードしないが、遺伝子発現の調節には関与する。イントロンの中にはそれ自体が機能的RNAをコードし、スプライシング後にさらにプロセシングを受けて非コードRNA分子を生成するものもある。選択的スプライシングは、単一の遺伝子から複数のタンパク質を生成するために広く使用される。さらに、いくつかのイントロンは、広範囲にわたる遺伝子発現調節機能、例えば、ナンセンス変異依存分解機構およびmRNA輸出に必須の役割を果たす。一実施形態では、イントロン配列は本開示の核酸に含まれ、hCMVイントロンA、アデノウイルス三要素リーダー配列イントロン、SV40イントロン、ハムスターEF-1α遺伝子イントロン1、介在配列イントロン、ヒト成長ホルモンイントロン、および/またはヒトβグロビンイントロンから選択され得る。任意の数のイントロン配列が想定される。一実施形態では、イントロン配列はSV40である。一部の場合には、少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、または最大で10個のイントロン配列が、核酸に含まれ得る。
[0138]一実施形態では、さらなる特徴にはプロモーターが含まれる。プロモーターは、その下流のDNAから単一のRNAの転写を開始させるタンパク質が結合するDNAの配列である。このRNAはタンパク質をコードすることもあれば、またはtRNA、mRNAもしくはrRNAのようにそれ自体が機能を有することもある。プロモーターは、遺伝子の転写開始部位の近くで、DNAの上流に(センス鎖の5’領域に向けて)位置する。プロモーターの長さは約100~1000塩基対である。さまざまなプロモーターが想定され、本開示の非天然起源の核酸に使用することができる。一実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、伸長因子1α(EF1α)プロモーター、サル空胞ウイルス(SV40)プロモーター、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK1)プロモーター、ユビキチンC(Ubc)プロモーター、ヒトβアクチンプロモーター、CAGプロモーター、テトラサイクリン応答エレメント(TRE)プロモーター、UASプロモーター、アクチン5c(Ac5)プロモーター、ポリへドロンプロモーター、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKIIa)プロモーター、GAL1プロモーター、GAL10プロモーター、TEF1プロモーター、グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GDS)プロモーター、ADH1プロモーター、CaMV35Sプロモーター、Ubiプロモーター、ヒトポリメラーゼIII RNA(H1)プロモーター、U6プロモーター、それらのポリアデニル化構築物、およびそれらの任意の組合せである。一部の場合には、プロモーターはCMVプロモーターである。
[0139]提供される核酸配列の任意のものが、ウイルスベクター配列を含み得る。ウイルスベクターは、レンチウイルス、レトロウイルス、またはアデノ随伴ウイルスであり得るが、これらに限定されない。ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであり得る。一部の場合には、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルスベクターである。AAVベクターの多くの血清型が想定され、これにはAAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、および/またはAAV12が含まれるが、これらに限定されない。これらの最初の血清型に基づいて、各血清型のAAVカプシドを、生物学的機能、組織または細胞選択により好適なものとなるように操作することができる。一部の実施形態では、AAVベクターは、AAV2ならびにバリアントAAV2.N53およびAAV2.N54であり、これらは本発明の実施例において使用される。少なくとも2種のAAV血清型を含有し得るキメラAAVベクターも想定される。一部の場合には、少なくとも3種、少なくとも4種、少なくとも5種、少なくとも6種、少なくとも7種、または最大で8種の血清型が、キメラAAVベクター内で組み合わされる。一部の場合には、AAVの一部分のみがキメラである。例えば、好適な部分は、カプシド、VP1、VP2、またはVP3ドメインおよび/またはRepを含み得る。一部の場合には、VP1、VP2、およびVP3のうちの少なくとも1つは、他の点では同等な野生型AAVカプシドタンパク質と比較して、少なくとも1個のアミノ酸置換を有する。一部の場合には、変異が、VP1およびVP2、VP1およびVP3、VP2およびVP3、またはVP1、VP2およびVP3に生じ得る。一部の実施形態では、VP1、VP2およびVP3のうちの少なくとも1つは、野生型AAV VP1、VP2およびVP3と比較して、約1個から約25個のアミノ酸置換、例えば、野生型AAV VP1、VP2およびVP3と比較して、約1個から約5個、約5個から約10個、約10個から約15個、約15個から約20個、または約20個から約25個のアミノ酸置換を有する。一部の場合には、VPは除去され得る。例えば、一部の実施形態では、変異体AAVは、VP1、VP2またはVP3のうちの少なくとも1つを含まない。
[0140]一部の場合には、AAVベクターは修飾され得る。例えば、AAVベクターは、修飾、例えば、挿入、欠失、化学的改変、または合成修飾を含み得る。一部の場合には、単一のヌクレオチドがAAVベクターに挿入される。他の場合には、複数のヌクレオチドがベクターに挿入される。挿入され得るヌクレオチドは、約1ヌクレオチドから約5kbの範囲であり得る。
[0141]一部の場合には、変異は、前述のAAVカプシド位置のいずれかで生じ得、任意の数の変異が含まれ得る。一部の場合には、変異は、あるアミノ酸から別のアミノ酸への変異であり得る。標準的アミノ酸の任意の組合せまたは並べ替えを行うことができる。以下のアミノ酸修飾のうちの任意のものを、VP1、VP2およびVP3のうちのいずれかで行うことができる:AからRに、AからNに、AからDに、AからCに、AからQに、AからEに、AからGに、AからHに、AからIに、AからLに、AからKに、AからMに、AからFに、AからPに、AからSに、AからTに、AからWに、AからYに、AからVに、RからNに、RからDに、RからCに、RからQに、RからEに、RからGに、RからHに、RからIに、RからLに、RからKに、RからMに、RからFに、RからPに、RからSに、RからTに、RからWに、RからYに、RからVに、NからDに、NからCに、NからQに、NからEに、NからGに、NからHに、NからIに、NからLに、NからKに、NからMに、NからFに、NからPに、NからSに、NからTに、NからWに、NからYに、NからVに、DからCに、DからQに、DからEに、DからGに、DからHに、DからIに、DからLに、DからKに、DからMに、DからFに、DからPに、DからSに、DからTに、DからWに、DからYに、DからVに、CからQに、CからEに、CからGに、CからHに、CからIに、CからLに、CからKに、CからMに、CからFに、CからPに、CからSに、CからTに、CからWに、CからYに、CからVに、QからEに、QからGに、QからHに、QからIに、QからLに、QからKに、QからMに、QからFに、QからPに、QからSに、QからTに、QからWに、QからYに、QからVに、EからGに、EからHに、EからIに、EからLに、EからKに、EからMに、EからFに、EからPに、EからSに、EからTに、EからWに、EからYに、EからVに、GからHに、GからIに、GからLに、GからKに、GからMに、GからFに、GからPに、GからSに、GからTに、GからWに、GからYに、GからVに、HからIに、HからLに、HからKに、HからMに、HからFに、HからPに、HからSに、HからTに、HからWに、HからYに、HからVに、IからLに、IからKに、IからMに、IからFに、IからPに、IからSに、IからTに、IからWに、IからYに、IからVに、LからKに、LからMに、LからFに、LからPに、LからSに、LからTに、LからWに、LからYに、LからVに、KからMに、KからFに、KからPに、KからSに、KからTに、KからWに、KからYに、KからVに、MからFに、MからPに、MからSに、MからTに、MからWに、MからYに、MからVに、FからPに、FからSに、FからTに、FからWに、FからYに、FからVに、PからSに、PからTに、PからWに、PからYに、PからVに、SからTに、SからWに、SからYに、SからVに、TからWに、TからYに、TからVに、WからYに、WからVに、YからVに、および前述の変異のいずれかを逆にしたもの。
[0142]変異は、保存的変異または置き換えであり得る。例えば、20種の天然に存在するアミノ酸は、類似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、リジン、およびアルギニンであり得る。酸性アミノ酸は、アスパラギン酸、グルタミン酸、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に、セリンからアラニンに、セリンからセリンに、セリンからトレオニンに、セリンからプロリンにであり得る。保存的変異は、アルギニンからアスパラギンに、アルギニンからリジンに、アルギニンからグルタミンに、アルギニンからアルギニンに、アルギニンからヒスチジンにであり得る。保存的変異は、ロイシンからフェニルアラニンに、ロイシンからイソロイシンに、ロイシンからバリンに、ロイシンからロイシンに、ロイシンからメチオニンにであり得る。保存的変異は、プロリンからグリシンに、プロリンからアラニンに、プロリンからセリンに、プロリンからトレオニンに、プロリンからプロリンにであり得る。保存的変異は、トレオニンからグリシンに、トレオニンからアラニンに、トレオニンからセリンに、トレオニンからトレオニンに、トレオニンからプロリンにであり得る。保存的変異は、アラニンからグリシンに、アラニンからトレオニンに、アラニンからプロリンに、アラニンからアラニンに、アラニンからセリンにであり得る。保存的変異は、バリンからメチオニンに、バリンからフェニルアラニンに、バリンからイソロイシンに、バリンからロイシンに、バリンからバリンにであり得る。保存的変異は、グリシンからアラニンに、グリシンからトレオニンに、グリシンからプロリンに、グリシンからセリンに、グリシンからグリシンにであり得る。保存的変異は、イソロイシンからフェニルアラニンに、イソロイシンからイソロイシンに、イソロイシンからバリンに、イソロイシンからロイシンに、イソロイシンからメチオニンにであり得る。保存的変異は、フェニルアラニンからトリプトファンに、フェニルアラニンからフェニルアラニンに、フェニルアラニンからチロシンにであり得る。保存的変異は、チロシンからトリプトファンに、チロシンからフェニルアラニンに、チロシンからチロシンにであり得る。保存的変異は、システインからセリンに、システインからトレオニンに、システインからシステインにであり得る。保存的変異は、ヒスチジンからアスパラギンに、ヒスチジンからリジンに、ヒスチジンからグルタミンに、ヒスチジンからアルギニンに、ヒスチジンからヒスチジンにであり得る。保存的変異は、グルタミンからグルタミン酸に、グルタミンからアスパラギンに、グルタミンからアスパラギン酸に、グルタミンからグルタミンにであり得る。保存的変異は、アスパラギンからグルタミン酸に、アスパラギンからアスパラギンに、アスパラギンからアスパラギン酸に、アスパラギンからグルタミンにであり得る。保存的変異は、リジンからアスパラギンに、リジンからリジンに、リジンからグルタミンに、リジンからアルギニンに、リジンからヒスチジンにであり得る。保存的変異は、アスパラギン酸からグルタミン酸に、アスパラギン酸からアスパラギンに、アスパラギン酸からアスパラギン酸に、アスパラギン酸からグルタミンにであり得る。保存的変異は、グルタミンからグルタミンに、グルタミンからアスパラギンに、グルタミンからアスパラギン酸に、グルタミンからグルタミンにであり得る。保存的変異は、メチオニンからフェニルアラニンに、メチオニンからイソロイシンに、メチオニンからバリンに、メチオニンからロイシンに、メチオニンからメチオニンにであり得る。保存的変異は、トリプトファンからトリプトファンに、トリプトファンからフェニルアラニンに、トリプトファンからチロシンにであり得る。
[0143]一部の実施形態では、修飾されたAAVベクターは、修飾されたAAV2血清型ベクターを含む。一部の実施形態では、修飾されたAAVベクターは、修飾されたVP1、VP2、VP3、またはそれらの組合せを含む。一部の実施形態では、修飾されたAAV2血清型ベクターは、修飾されたVP1、VP2、VP3、またはそれらの組合せを含む。
[0144]一態様では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19のうちのいずれか1つと、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、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96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、および最大で約100%の配列同一性または類似性を含む。一実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19のうちのいずれか1つと、少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む。一部の場合には、単離された非天然起源の核酸は、配列番号13~19のうちのいずれか1つである。一態様では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号21~配列番号27のうちのいずれか1つと、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、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96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、および最大で約100%の配列同一性または類似性を含む。一実施形態では、単離された非天然起源の核酸は、配列番号21~配列番号27のうちのいずれか1つと、少なくとも60%の配列同一性または類似性を含む。一部の場合には、単離された非天然起源の核酸は、配列番号21~配列番号27のうちのいずれか1つである。一部の場合には、核酸は、配列番号12と60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%または100%の同一性を有するポリペプチドをコードする。一部の場合には、核酸は、配列番号12のポリペプチドをコードする。
[0145]一態様では、細胞を修飾し、それによって操作された細胞を作製する方法もまた、本明細書で提供される。細胞は、初代細胞、組換え細胞、または細胞株を指すことができる。一部の場合には、細胞はパッケージング細胞である。パッケージング細胞は、いくつかを挙げるなら、HEK293細胞、HeLa細胞、およびVero細胞のうちのいずれか1つであり得る。操作された細胞は、初代細胞であり得る。一部の場合には、操作された細胞は、眼細胞であり得る。好適な眼細胞には、視細胞、神経節細胞、RPE細胞、アマクリン細胞、水平細胞、ミュラー細胞などが含まれるが、これらに限定されない。
[0146]一部の場合には、細胞は、ウイルス粒子を生成させるために利用されるパッケージング細胞である。AAVビリオンまたはウイルス粒子を生成させるためには、AAV発現ベクターが、既知の手法、例えば、トランスフェクションを使用して、好適な宿主細胞に導入される。一部の場合には、トランスフェクション手法、例えば、CaPO4トランスフェクションもしくはエレクトロポレーション、および/またはハイブリッド型アデノウイルス/AAVベクターによるヒト胎児腎細胞株HEK293(トランス作用性E1タンパク質を提供する機能的アデノウイルスE1遺伝子を含有するヒト腎細胞株)などの細胞株への感染が使用される。トランスフェクション手法は、当技術分野で公知である。例えば、Grahamら(1973)Virology、52:456ページ、Sambrookら(1989)「Molecular Cloning,A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor Laboratories、New York、Davisら(1986)「Basic Methods in Molecular Biology」、Elsevier、およびChuら(1981)Gene 13:197ページを参照。好適なトランスフェクション方法には、リン酸カルシウム共沈、直接微量注入、エレクトロポレーション、リポソーム媒介遺伝子移入、および高速微粒子銃を使用する核酸送達が含まれ、これらは当技術分野で公知である。
[0147]細胞を操作するために、複数の細胞を、単離された非天然起源の核酸と接触させることができる。接触は、任意の長さの時間を含むことができ、約5分間から約5日間を含み得る。接触は、約5分間、約10分間、約15分間、約20分間、約25分間、約30分間、約35分間、約40分間、約45分間、約50分間、約55分間、または約60分間持続することができる。一部の場合には、接触は、1時間、3時間、5時間、10時間、15時間、20時間、1日間、2日間、3日間、4日間、または最大で約5日間持続することができる。
[0148]一部の場合には、パッケージング細胞株の上清をPEG沈殿によって処理して、ウイルスを濃縮する。他の場合には、遠心分離の工程を使用して、ウイルスを濃縮することができる。例えば、カラムを使用して、遠心分離中にウイルスを濃縮することができる。一部の実施形態では、沈殿は、約4℃以下(例えば、約3℃、約2℃、約1℃、または約1℃)で、少なくとも約2時間、少なくとも約3時間、少なくとも約4時間、少なくとも約6時間、少なくとも約9時間、少なくとも約12時間、または少なくとも約24時間かけて生じる。一部の実施形態では、組換えAAVは、低速遠心分離および続いてのCsCl勾配によって、PEG沈殿上清から単離される。低速遠心分離は、約4000rpm、約4500rpm、約5000rpm、または約6000rpmで、約20分間、約30分間、約40分間、約50分間、または約60分間であり得る。一部の場合には、組換えAAVは、約5000rpmで約30分間の遠心分離および続いてのCsCl勾配によって、PEG沈殿上清から単離される。一部の場合には、CsCl精製をIDX勾配超遠心分離で置き換えることができる。上清は、トランスフェクション後の約12時間、約24時間、約36時間、約48時間、約72時間、約96時間、約120時間、またはこれらのうちのいずれか2つの時点の間に回収することができる。また、上清を精製すること、濃縮すること、またはそれらの組合せを行うこともできる。例えば、濃度またはウイルス力価を、qPCRまたは銀染色によって決定することができる。
[0149]一態様では、操作された細胞から単離された複数のAAV粒子も提供される。ウイルス力価は、約102vp/mL、約103vp/mL、約104vp/mL、約105vp/mL、約106vp/mL、約107vp/mL、約108vp/mLから、または最大で約109vp/mLであり得る。ウイルス力価は、約102GC/mL、約103GC/mL、約104GC/mL、約105GC/mL、約106GC/mL、約107GC/mL、約108GC/mLから、または最大で約109GC/mLであり得る。一部の場合には、ウイルス力価は、約102TU/mL、約103TU/mL、約104TU/mL、約105TU/mL、約106TU/mL、約107TU/mL、108TU/mLから、または最大で約109TU/mLであり得る。最適なウイルス力価は、形質導入される細胞種に依存して異なり得る。ウイルスの範囲は、約1,000MOIから約2000MOIまで、約1500MOIから約2500MOIまで、約2000MOIから約3000MOIまで、約3000MOIから約4000MOIまで、約4000MOIから約5000MOIまで、約5000MOIから約6000MOIまで、約6000MOIから約7000MOIまで、約7000MOIから約8000MOIまで、約8000MOIから約9000MOIまで、約9000MOIから約10,000MOIまでであり得る。例えば、10,000のMOIを使用して100万個の細胞を感染させるためには、10,000×1,000,000=1010GCが必要である。
[0150]一部の場合には、複数のAAV粒子を単位剤形に製剤化することができる。さまざまな製剤が、成人または小児への送達のために想定され、これには、0.5×109vg、1.0×109vg、1.0×1010vg、1.0×1011vg、3.0×1011vg、6×1011vg、8.0×1011vg、1.0×1012vg、1.0×1013vg、1.0×1014vg、1.0×1015vg、または最大で1.5×1015vgが含まれるが、これらに限定されない。ウイルス粒子の組成物は凍結保存することができ、または別様式で好適な容器内で貯蔵することができる。
[0151]本明細書で提供される組成物および方法は、主題生物製剤の送達および/または発現を、他の点では同等な修飾されていない核酸よりも、少なくとも約3%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、または最大で100%、強化するのに十分であり得る。一部の場合には、他の点では同等な修飾されていない核酸は、VEGF-Trapをコードするものである。一部の場合には、修飾は、主題生物製剤の送達および/または発現を、他の点では同等な修飾されていない核酸よりも、少なくとも約1倍、約6倍、約11倍、約16倍、約21倍、約26倍、約31倍、約36倍、約41倍、約46倍、約51倍、約56倍、約61倍、約66倍、約71倍、約76倍、約81倍、約86倍、約91倍、約96倍、約101倍、約106倍、約111倍、約116倍、約121倍、約126倍、約131倍、約136倍、約141倍、約146倍、約151倍、約156倍、約161倍、約166倍、約171倍、約176倍、約181倍、約186倍、約191倍、約196倍、約201倍、約206倍、約211倍、約216倍、約221倍、約226倍、約231倍、約236倍、約241倍、約246倍、約251倍、約256倍、約261倍、約266倍、約271倍、約276倍、約281倍、約286倍、約291倍、約296倍、約301倍、約306倍、約311倍、約316倍、約321倍、約326倍、約331倍、約336倍、約341倍、約346倍、または約350倍に強化するのに十分であり得る。一実施形態では、増加した発現は、インビトロアッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加を含む。好適なインビトロアッセイには、ELISA、ウェスタンブロット、Luminex、顕微鏡検査、画像検査、および/またはフローサイトメトリーが含まれる。
[0152]主題AAVビリオンは、他の点では同等な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(視細胞、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)の感染性と比較して、網膜細胞の感染性の、少なくとも1倍、少なくとも6倍、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倍超への増加を示すことができる。
[0153]疾患または状態を処置する方法も、本明細書で提供される。処置の方法は、本明細書で提供される生物製剤をコードするビリオンまたはベクターを、必要とする対象に導入するステップを含み得る。一部の場合には、処置の方法は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする複数のビリオンまたはベクターを導入するステップを含む。疾患を処置する方法であって、疾患の処置を必要とする対象に医薬組成物を投与するステップを含む方法も提供される。医薬組成物は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列、および/または抗血管新生剤をコードするビリオンを含み得る。
[0154]一実施形態では、処置の方法は、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含む。配列は、本明細書で提供される核酸のいずれかであり得るか、またはいずれかを含み得る。例えば、配列は、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を有する核酸配列を含み得る。一部の実施形態では、配列同一性は、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である。一部の実施形態では、配列は、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である配列同一性を含む。一部の実施形態では、配列は、配列番号31の核酸配列を含む。一部の実施形態では、配列は、配列番号31の核酸配列に対して100%同一である。一部の実施形態では、配列は、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である配列同一性を含む。一部の実施形態では、配列は、配列番号66の核酸配列を含む。一部の実施形態では、配列は、配列番号66の核酸配列に対して100%同一である。一部の実施形態では、配列は一本鎖である。一部の実施形態では、配列は二本鎖である。
[0155]一部の場合には、配列は本開示に従って修飾され、例えば、配列は、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも1個のコドンにおいてAGAをAGGで置き換えるように修飾される。本明細書に提供されるように、本開示の修飾は、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、対象における生物製剤のレベルを増加させることなどの特定の利点を有し得る。対象における生物製剤のレベルを増加させることは治療効果を有し得、本明細書で提供される疾患または状態のいずれかを軽減するかまたは消失させることができる。
[0156]一部の場合には、対象における生物製剤のレベルの増加は、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、または500倍への増加である。
[0157]好適な診断アッセイには、眼診断アッセイが含まれ得る。眼診断アッセイには、眼科検査、例えば、屈折試験、眼スキャン、眼コヒーレンストモグラフィー、ファルンウォース・マンセル100色相検査、コンピュータによる視神経乳頭画像法および網膜視神経層解析(GDX、HRT、OCT)、角膜トポグラフィー、網膜電図(ERG)、眼電図(EOG)、視覚誘発電位(VEP)、視覚誘発反応(VER)、フルオレセイン眼底造影、眼コヒーレンストモグラフィー(OCT)、網膜写真、眼底写真、スペキュラーマイクロスコープ、Goldmann、Humphrey、FDT、Octopusの生物計測法/IOL計算、A-スキャン、B-スキャン、およびそれらの組合せが含まれ得る。
[0158]一部の場合には、網膜検査を利用することができる。網膜機能およびその変化を評価するための非限定的な方法には、視力の評価(例えば、最良矯正視力[BCVA]、歩行、ナビゲーション、物体の検出および識別)、視野の評価(例えば、静的および動的視野測定)、診察の実施(例えば、眼の前部および後部の細隙灯検査)、あらゆる波長の明暗に対する電気生理学的反応性の評価(例えば、あらゆる形態の網膜電図(ERG)[全視野、多焦点およびパターン]、あらゆる形態の視覚誘発電位(VEP)、眼電図(EOG)、色覚、暗順応および/または対比感度)が含まれる。解剖学的構造および網膜の健康状態およびその変化を評価するための非限定的な方法には、光コヒーレンストモグラフィー(OCT)、眼底写真、補償光学走査レーザー検眼鏡検査(AO-SLO)、蛍光および/または自己蛍光、眼能動性および眼球運動の測定(例えば、眼振、固視優先性、および安定性)、報告アウトカムの測定(視覚的および非視覚的に導かれる行動および活動における患者報告による変化、患者報告アウトカム[PRO]、生活の質、日常活動の質問票に基づく評価、および神経学的機能の測定(例えば、機能的磁気共鳴画像法(MRI))が含まれる。
[0159]関連する眼の疾患および状態には、失明、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常が含まれ得るが、これらに限定されない。一実施形態では、眼の疾患または状態はAMDである。AMDは、滲出型AMDまたは萎縮型AMDであり得る。
[0160]一部の場合には、医薬品の投与は、少なくとも疾患もしくは状態の症状を軽減し、疾患もしくは状態を処置し、および/または疾患もしくは状態を消失させるのに十分である。一部の場合には、疾患または状態の改善は、提供される診断アッセイのいずれかによって確認することができる。他の場合には、改善は、処置された対象との問診を介して得ることができる。例えば、対象は、主治医に対して、対象の視力が、主題医薬品の投与前の視力と比較して改善されていることを伝えることができる。他の場合には、インビボ動物モデルを使用して、処置後の疾患または状態の軽減を確認することができる。好適な動物モデルには、マウスモデル、霊長類モデル、ラットモデル、イヌモデルなどが含まれる。
[0161]医薬組成物は、種々の手法、例えば、硝子体内、筋肉内、静脈内、皮下、および/または腹腔内注射を使用して、対象に投与され得る。
[0162]インビボ送達のために、主題核酸および/またはAAVビリオンを医薬組成物中に製剤化することができ、これは一般に、硝子体内または非経口的に投与される(例えば、筋肉内投与、皮下投与、腫瘍内投与、経皮投与、髄腔内投与等の投与経路を介して投与される)と考えられる。一部の態様では、医薬組成物は、処置を必要とするヒトまたは哺乳動物などの対象を処置するために使用することができる。一部の場合には、対象は、疾患、例えば、眼疾患と診断され得る。一部の態様では、主題医薬組成物は、二次療法と同時に施すことができる。二次療法は、眼に使用するための任意の療法を含み得る。一部の場合には、二次療法は、栄養療法、ビタミン、レーザー光凝固術などのレーザー療法、光力学療法、ビズダイン、抗VEGF療法、眼帯、点眼薬、麻痺剤、矯正視力療法、行動/知覚視覚療法などを含む。一部の態様では、以前に記載された生物製剤の任意のものを、二次療法とみなすことができる。
[0163]医薬組成物の任意のものが、賦形剤も含み得る。そのような賦形剤、担体、希釈剤、および緩衝液には、過度の毒性なしに投与することができる任意の医薬薬剤が含まれる。薬学的に許容される賦形剤には、水、生理食塩水、グリセロールおよびエタノールなどの液体が含まれるが、これらに限定されない。薬学的に許容される塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩などの鉱酸塩、および酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩などの有機酸の塩を、そのようなビヒクル中に含めることができる。さらに、湿潤剤または乳化剤、pH緩衝物質などの補助物質が、そのようなビヒクル中に存在してもよい。多種多様な薬学的に許容される賦形剤が当技術分野で公知であり、ここで詳細に考察する必要はない。薬学的に許容される賦形剤は、例えば、A.Gennaro(2000)「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」、第20版、Lippincott、Williams、およびWilkins、「Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems」(1999)H.C.Anselら編、第7版、Lippincott、Williams、およびWilkins、ならびに「Handbook of Pharmaceutical Excipients」(2000)A.H.Kibbeら編、第3版、Amer.Pharmaceutical Assoc.を含む、さまざまな刊行物に十分に記載されている。
[0164]一部の実施形態では、主題rAAVビリオンの有効量は、網膜機能、解剖学的完全性、または網膜の健康状態の損失速度の低下、例えば、損失速度、それ故に疾患の進行速度の、2分の1、3分の1、4分の1、または5分の1もしくはそれを上回る低下、例えば、損失速度、それ故に疾患の進行速度の10分の1を上回る低下をもたらす。一部の実施形態では、主題rAAVビリオンの有効量は、視覚機能、網膜機能の獲得、網膜の解剖学的構造もしくは健康状態の改善、ならびに/または眼能動性の改善および/もしくは神経機能の改善、例えば、網膜機能、網膜の解剖学的構造もしくは健康状態の2倍、3倍、4倍、もしくは5倍もしくはそれを上回る改善、ならびに/または眼能動性の改善、例えば、網膜機能、網膜の解剖学的構造もしくは健康状態の10倍もしくはそれを上回る改善、および/もしくは眼能動性の改善をもたらす。当業者によって容易に理解されるであろうが、所望の処置効果を達成するために必要とされる用量は、典型的には、1×108個から約1×1015個の組換えビリオンの範囲であり、これは典型的には、当業者によって1×108個から約1×1015個の「ベクターゲノム」と称される。
[0165]一部の態様では、本明細書で提供される組成物、例えば、医薬組成物は、組成物を必要とする対象に投与される。一部の場合には、投与は、ベクターが約0.5×109vg、1.0×109vg、1.0×1010vg、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であるAAVベクターの投与量を送達することを含む。例えば、インビボ注射、すなわち、眼への直接注射の場合、治療有効用量は、約106個から約1015個の主題AAVビリオンのオーダー、例えば、約108個から1012個の操作されたAAVビリオンであり得る。インビトロ形質導入の場合、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個から約1013個の操作されたAAVビリオンのオーダーである。他の有効な投与量は、用量反応曲線を確立するルーチンの試験を通じて、当業者によって容易に確立され得る。
[0166]投与は任意の間隔で反復することができる。一部の態様では、投与は、1日2回、2日に1回、週2回、月2回、月3回、月1回、2か月に1回、年2回、年1回、または2年に1回行われる。
[0167]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り得る。さらに、対象には、必要に応じて多くの用量が投与されてもよい。当業者は、適切な投与回数を容易に決定することができる。一部の態様では、医薬組成物は、硝子体内注射、網膜下注射、微量注入、または眼球上注射を介して投与される。
[0168]一部の態様では、対象は、本明細書で提供される医薬組成物の投与前、投与の間、および/または投与後に、変異に関する遺伝子検査を介してスクリーニングされ得る。変異に関してスクリーニングすることができる関連遺伝子には、RPE65、CRB1、AIPL1、CFH、またはRPGRIPが含まれる。
[0169]本明細書で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。また、a)主題修飾されたアデノ随伴ウイルス(AAV)カプシド、b)主題ベクター、またはc)主題操作されたビリオンを含む容器も提供される。一態様では、容器は、バイアル、シリンジ、または針である。一部の場合には、容器は、眼内送達用に構成される。
[0170]キットは、好適に分注された組成物を含み得る。キットの構成成分は、水性媒体または凍結乾燥形態のいずれかでパッケージ化され得る。キットの容器手段は一般に、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、シリンジ、または別の容器手段を含み、その中に構成成分を入れ、好ましくは好適に分注することができる。キット中に複数の構成成分が存在する場合、キットはまた一般に、第2、第3または他の追加の容器を含むと考えられ、その中に追加の構成成分を別々に入れることができる。しかし、構成成分のさまざまな組合せをバイアル中に含めてもよい。キットはまた、典型的には、市販のために構成成分を密閉して収容する手段も含む。そのような容器は、所望のバイアルが保持される射出成形またはブロー成形されたプラスチック容器を含み得る。
[0171]いくつかの場合には、本明細書に記載の組成物を含むパッケージ化された製品には、適切にラベルを付けることができる。いくつかの場合には、本明細書に記載の医薬組成物は、適正製造基準(cGMP)およびラベリング規則に従って製造され得る。一部の場合には、本明細書に開示される医薬組成物は無菌性であり得る。
[0172]本発明の好ましい実施形態を本明細書に示し、説明してきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは、当業者には明らかであろう。本発明から逸脱することなく、当業者には、多数の変形、変更、および置換が今や想起されることとなる。本明細書に記載される本発明の実施形態に対するさまざまな代替案が、本発明を実施する際に使用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義していること、およびこれらの特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にある方法および構造は、それによってカバーされることが意図される。
実施例1:コドン最適化および核酸構築物のクローニング
[0173]SV40イントロン-VEGF-Trapオープンリーディングフレーム(ORF)-合成ポリAシグナルを含有するDNA配列を、VEGF-Trap ORF中に40%のGC含量を含有するように、サービス会社(Twist Bioscience、South San Francisco、CA)により合成させた。このDNA配列を、順方向プライマーA024および逆方向プライマーA025によりPCR増幅し、NEBuilder HiFi DNAアセンブリキット(New England Biolabs、Ipswich、MA)を使用して、pFB-scCMV-MIFのXbaIおよびSphI部位にクローニングし、図1に示すように、AMI059-pFB-scCMV-SV40-イントロン-Af-VEGF-Trapを作製した。1つの全長AAV ITR、および自己相補的AAV(scAAV)のための1つの切断型ITRを含有するpFB-scCMV-MIFプラスミドは、Bac-to-Bacバキュロウイルス発現システム(Invitrogen)由来のpFastBacシャトルプラスミドの誘導体である。クローニングプロセスにおいて、MIFをVEGF-Trap遺伝子で置き換えた。VEGF-Trap遺伝子は、その元のシグナルペプチド(Af)を含有する。Afをヒト抗体重鎖シグナルペプチド(Vh)で置き換えるために、SV40-イントロン-Vh-断片を、順方向プライマーA024および逆方向プライマーA082、ならびにテンプレートとしてSV40-イントロン-Vh配列を含有するプラスミドAMI060によりPCR増幅した。VEGF-Trap ORFを、順方向プライマーA085および逆方向プライマーA025、ならびにテンプレートとしてのプラスミドAMI059-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-VEGF-Trapにより増幅させた。これらの2種のPCR断片を、NEBuilder HiFi DNAアセンブリキットを使用してAMI059のXbaIおよびSphI部位にクローニングし、図1に示すように、AMI066-pFB-scCMV-SV40-イントロン-Vh-VEGF-Trapを作製した。
[0173]SV40イントロン-VEGF-Trapオープンリーディングフレーム(ORF)-合成ポリAシグナルを含有するDNA配列を、VEGF-Trap ORF中に40%のGC含量を含有するように、サービス会社(Twist Bioscience、South San Francisco、CA)により合成させた。このDNA配列を、順方向プライマーA024および逆方向プライマーA025によりPCR増幅し、NEBuilder HiFi DNAアセンブリキット(New England Biolabs、Ipswich、MA)を使用して、pFB-scCMV-MIFのXbaIおよびSphI部位にクローニングし、図1に示すように、AMI059-pFB-scCMV-SV40-イントロン-Af-VEGF-Trapを作製した。1つの全長AAV ITR、および自己相補的AAV(scAAV)のための1つの切断型ITRを含有するpFB-scCMV-MIFプラスミドは、Bac-to-Bacバキュロウイルス発現システム(Invitrogen)由来のpFastBacシャトルプラスミドの誘導体である。クローニングプロセスにおいて、MIFをVEGF-Trap遺伝子で置き換えた。VEGF-Trap遺伝子は、その元のシグナルペプチド(Af)を含有する。Afをヒト抗体重鎖シグナルペプチド(Vh)で置き換えるために、SV40-イントロン-Vh-断片を、順方向プライマーA024および逆方向プライマーA082、ならびにテンプレートとしてSV40-イントロン-Vh配列を含有するプラスミドAMI060によりPCR増幅した。VEGF-Trap ORFを、順方向プライマーA085および逆方向プライマーA025、ならびにテンプレートとしてのプラスミドAMI059-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-VEGF-Trapにより増幅させた。これらの2種のPCR断片を、NEBuilder HiFi DNAアセンブリキットを使用してAMI059のXbaIおよびSphI部位にクローニングし、図1に示すように、AMI066-pFB-scCMV-SV40-イントロン-Vh-VEGF-Trapを作製した。
[0174]VEGF-Trap ORFを最適化するために、SnapGene Software(GSL Biotech、San Diego、CA)を使用してヒト(homo sapiens)の好ましいコドン出力を選択することによって、VEGF-Trapタンパク質配列のDNAへの逆翻訳を行った。この配列は、Twist Bioscienceによって合成され、順方向プライマーA086および逆方向プライマーA087によりPCR増幅された。このPCR断片を、HiFi反応を介してAMI059のStuIおよびBstBI部位にクローニングして、図1に示すように、AMI067-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-Af-VEGF-Trap-GCを作製した。AMI067中のシグナルペプチドAfをVhで置き換えるために、SV40-イントロン-Vh-断片を、順方向プライマーA024および逆方向プライマーA089、ならびにテンプレートとしてのSV40-イントロン-Vh配列を含有するプラスミドAMI060によりPCR増幅した。Twistで合成したVEGF-Trap ORFを、順方向プライマーA088および逆方向プライマーA090によりPCR増幅した。これらの2種のPCR断片を、NEBuilder HiFi DNAアセンブリキットを使用してAMI059のXbaIおよびBstBI部位にクローニングして、図1および図6に示すように、AMI068-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-Vh-VEGF-Trap-GCを作製した。
[0175]VEGF-Trap DNAコドンのさらなる最適化を行うために、DNA配列を手作業で調整して、さらに3つのバージョンのバリアントVEGF-Trap DNA分子を作製した。バージョン1では、16個のArgコドンをAGAからAGGに、29個のProコドンをCCCからCCTに変更して、AMI119-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-Af-VEGF-Trap-GCRP(CCT)を作製した(図1および図7参照)。バージョン2では、16個のArgコドンの変更に加えて、36個のSerコドンをAGCからTCCにさらに変更して、AMI120-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-Af-VEGF-Trap-GCRS(TCC)を作製した(図1および図8参照)。バージョン3では、16個のArgコドンの変更に加えて、29個のProコドンをCCCからCCGにさらに変更して、AMI130-pFB-scCMV-SV40-イントロン-kozak-Af-VEGF-Trap-GCRP(CCG)を作製した(図1および図9参照)。VEGF-Trap DNA配列のすべてのバリアントバージョンは、まずTwist Bioscience社によって合成され、続いて順方向および逆方向プライマーによりPCR増幅され、最後にNEBuilder HiFi DNAアセンブリキットを使用して、AMI067プラスミドのBstBIおよびStuI部位にクローニングされた。プラスミド構築物を表2に列挙し、PCR増幅に使用したプライマーの情報を表3および表4に列挙する。
[0176]ヒト細胞におけるコドン最適化とタンパク質発現レベルとの関係を明らかにするために、同じ発現カセットを含有するが、VEGF-Trap DNAコード配列についてはバリアントを有する4種のプラスミドを構築した。コード配列のうちの2つはGC含量が低く、2つはGC含量が高い。低および高GC含量コード配列のそれぞれ1つにおいて、ヒト抗体重鎖(Vh)分泌シグナルペプチドを使用して、VEGF-Trap分泌シグナルペプチド(Af)を置き換えた。4種のプラスミドはすべて、VEGF-Trapオープンリーディングフレーム(ORF)以外は同一のDNA配列を有する。発現カセットは、CMVプロモーター、SV40イントロン、VEGF-Trap ORFの開始コドンの上流に位置するKozak配列、および終止コドンの下流に位置する合成ポリアデニル化シグナルを含有する。VEGF-Trapコドンのより多くのバリアントを作製するために、VEGF-Trapコドンを変更して、AMI119、AMI120、およびAMI130プラスミドをクローニングした。全長AAV2 ITRおよび切断型AAV2 ITRによって挟まれたこれらの発現カセットの略図を図1に示す。各発現カセットの全長DNA配列は、配列番号13~配列番号19または配列番号21~配列番号27である(配列番号20は対照プラスミド配列であり、配列番号28または配列番号70は基準(refence)VEGF-Trapの対照コード配列である)。
[0177]ヒト細胞に対する各ORFの推定eCAI値とGC含量との関係を明らかにした。Webベースの無料E-CAIサーバに基づいて、予測コドン適応指標(eCAI)値を推定した。手短に述べると、標的DNAコード配列をそれぞれダイアログボックスに対してペーストした。同じサーバ内の「コドン使用データベース」からヒトのコドン使用テーブルを選択し、次のダイアログボックスにペーストした。ポワソン法を選択し(マルコフ法からも非常に類似した結果が得られた)、「標準」遺伝暗号を選択した。eCAI値は「許可」ボタンを押して推定した。結果を表5に示す。GC含量はeCAI値と正の相関を示し、GC含量が高いほどeCAI値は高かった。AMI059およびAMI066は両方とも40%という低いGC含量を含有し、0.723および0.722のeCAIを含んだ。AMI067およびAMI068は両方とも62%という高いGC含量を含有し、0.867と0.864のeCAI値を含んだ。VEGF-Trapの天然cDNA配列を、NM_001160031の天然mRNA配列からの分泌シグナルペプチド配列およびFLT1ドメイン、NM_002252.3の天然mRNA KDRドメイン、ならびに天然mRNA AK129809.1のヒト抗体IgG1 Fcドメインを使用してコンパイルした。このコンパイルされた天然VEGF-Trapは、GCを52%含み、AMI067およびAMI068の最適化コドンよりもはるかに低い0.790のeCAIを有すると推定された。VEGF-Trapコドンのさらなる変化により、表5に示すように、GC含量およびeCAI値はわずかに変化した。eCAI値は高いほど、より一般的に使用されるコドンがORF中に存在することを示すことから、これらの発現カセットにおけるより高いタンパク質発現レベルを示唆し得る。
実施例2:GC含量レベルの増加は、一過性にトランスフェクトされた哺乳動物細胞におけるVEGF-Trap発現を強化する
[0178]哺乳動物細胞におけるVEGF-Trapの発現に対するGC含量の影響を明らかにするために、4種のプラスミド(AMI059、AMI066、AMI067、およびAMI068)を精製して、HEK293細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションのためには、細胞を100mm細胞培養皿(Corning、NY)上に、10mL培地中で細胞約2×106個/皿で一晩播種した。14μgのプラスミドDNAおよび22μLのリポフェクタミン3000(Thermo fisher)をそれぞれ0.5mLのOpti-medium(Thermo fisher)で希釈して一緒に混合した。混合物を細胞に滴下し、細胞をCO2インキュベーター内にて37℃で48時間インキュベートした。培地を採取した。
[0178]哺乳動物細胞におけるVEGF-Trapの発現に対するGC含量の影響を明らかにするために、4種のプラスミド(AMI059、AMI066、AMI067、およびAMI068)を精製して、HEK293細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションのためには、細胞を100mm細胞培養皿(Corning、NY)上に、10mL培地中で細胞約2×106個/皿で一晩播種した。14μgのプラスミドDNAおよび22μLのリポフェクタミン3000(Thermo fisher)をそれぞれ0.5mLのOpti-medium(Thermo fisher)で希釈して一緒に混合した。混合物を細胞に滴下し、細胞をCO2インキュベーター内にて37℃で48時間インキュベートした。培地を採取した。
[0179]トランスフェクションの48時間後に培地を採取し、直接ロードするか(非還元)、またはローディング緩衝液と混合し、90℃で5分間加熱した後に(還元)、SDS-ゲルにロードした。PVDF膜にブロットした後、VEGF-Trapタンパク質を抗ヒトIgG Fc抗体により検出した。
[0180]図2に示すように、コーディング配列のGC含量が高いと、GC含量の低いコーディング配列よりもタンパク質発現が高度であった。レーン1~5は非還元ゲルに対して示し、レーン6~10は還元ゲルに対して示す。レーン3、4、5、8、9および10は高いGC含量を示し(プラスミドAMI067、レーン3および8、ならびにAMI068、レーン4、5、9および10)、レーン1、2、6および7は低いGC含量を示す(プラスミドAMI059、レーン1および6、ならびにAMI066、レーン2および7)。ImageJ(フリーソフトウェア、NIH)で測定したウェスタンブロット画像の強度に基づけば、高いGC含量のORFは、低いGC含量のORFよりもタンパク質発現の9~11倍への増加を示した。分泌シグナルペプチドの違いは、培地へのタンパク質の分泌にわずかな影響のみ及ぼすように思われた。低いGC含量のORFでは、元のVEGF-Trap分泌ペプチドは、ヒト抗体重鎖分泌シグナルペプチドよりもわずかに高い発現を示したが、高いGC含量のORFでは、これら2種の分泌ペプチド間のタンパク質分泌に差はなかった。
実施例3:GC含量レベルはAAV2.N53およびAAV2.N54ベクターの産生に影響を及ぼさない
[0181]発現カセットをscAAVシャトルプラスミド骨格にクローニングし、Sf9細胞の同時感染によって、AAV2、AAV2.53およびAAV2.N54ベクターを産生するようにrBVを作製した。
[0181]発現カセットをscAAVシャトルプラスミド骨格にクローニングし、Sf9細胞の同時感染によって、AAV2、AAV2.53およびAAV2.N54ベクターを産生するようにrBVを作製した。
[0182]Sf9細胞(Expression Systems)を、100単位/mLペニシリンおよび100μg/mL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)中で、コーニングボトル内にて、28℃で、150rpmで穏やかに振盪しながら培養した。細胞が、細胞約1e+7個/mLに増殖した時点で、それらを新鮮な培地中で1:4に分割して新しいボトルに入れ、維持目的で連続的に培養した。
[0183]組換えバキュロウイルス(rBV)は、Bac-to-Bacバキュロウイルス発現系を使用して、製造元(Invitrogen、Carlsbad、CA)の指示に従って作製した。手短に述べると、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緩衝液中に1ng/uLに希釈し、各DNAの2ngを、カテプシン遺伝子を欠失させたバクミドDNA分子を含有する20μLのΔcath-DH10Bacコンピテントバクテリア(Virovek、Hayward、CA)と混合し、氷上で30分間インキュベートした後に、42℃で30秒間熱ショックを与えた。氷上で2分間インキュベートした後に、この細菌を37℃で4時間培養して回収し、続いて50μg/mLカナマイシン、7μg/mLゲンタマイシン、10μg/mLテトラサイクリン、40μg/mL IPTG、および100μg/mL 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時間インキュベートした後に、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。約5μgの各バクミドDNAおよび10μLのGeneJet Reagent(SignaGen Laboratories、Fredrick、MD)を、それぞれ100μLのESFAF培地(Expression Systems、Davis、CA)で希釈し、続いて約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させた。Sf9細胞を、2mLのESFAF培地中で細胞1.5e+6個/ウェルで、6ウェルプレートにプレーティングし、28℃で約30分間置いた。Sf9細胞から古い培地を除去した後に、各トランスフェクション混合物を800uLのESFAF培地で希釈し、続いてSf9細胞に添加した。28℃で一晩インキュベートした後に、各ウェルにさらに1mLのESFAF培地を添加した。合計4日間のインキュベーション時間の後に、rBVを含有する培地を収集し、1:200の比率で増幅させて、AAV産生プロセスに使用するのに十分な数量のrBVを作製した。
[0184]本明細書に記載の修飾(例えば、少なくとも1個のコドン修飾)を含む非天然起源の核酸を含むAAVベクターを産生させて精製するために、AAV2 Rep遺伝子およびカプシド遺伝子を保有するrBV(rBV-Cap2-Rep、rBV-Cap2.N53-Rep、rBV-Cap2.N54-Rep)、ならびにVEGF-Trap発現カセットを保有するrBV(rBV-VEGF-Trap)を使用して、AAV産生のためにSf9細胞を同時感染させた。手短に述べると、10感染多重度(moi)のrBV-Cap2-Rep(またはrBV-Cap2.N53-RepまたはrBV-Cap2.N54-Rep)および5moiのrBV-VEGF-Trapを使用して、Sf9細胞株を50%の新鮮ESFAF培地とともに約5e+6個/mLの細胞密度で、28℃で3日間、振盪インキュベーター内で180回転/分(rpm)の振盪速度で共感染させた。感染の最後に、3,000rpmで10分間の遠心分離によって細胞ペレットを回収した。この細胞を、50mM Tris-HCl、pH8.0、2mM MgCl2、1%サルコシル、1%Triton X-100、および125単位/mLのベンゾナーゼを含有するSf9溶解緩衝液中で、激しいボルテックス処理によって溶解した後に、350rpm、37℃で1時間振盪させた。振盪の最後に、塩濃度をボルテックス処理によって500ミリモル(mM)に増加させ、溶解物を4℃で20分間、8,000rpmで遠心分離することによって清澄化した。清澄化した溶解物を、5mLの1.50g/ccおよび10mLの1.30g/cc塩化セシウム溶液を含有するSW28スイングバケットローター用の超透明遠心管に移した。28,000rpm、15℃で約18時間の遠心分離の後、AAVバンドをシリンジで収集し、70Ti遠心分離ローター用の超透明遠心管に移した。遠心管に1.38g/ccの塩化セシウム溶液を充填し、ヒートシールした。このAAV試料を65,000rpm、15℃で約18時間の2回目の超遠心分離に供し、AAVバンドをシリンジで収集した。精製したAAV試料を、0.001%Pluronic F-68を含有するPBS緩衝液への緩衝液交換を行い、0.22μmシリンジフィルターにより濾過滅菌した。滅菌したAAV試料を1か月以内、4℃で保存した後に、長期貯蔵のために-80℃に移した。AAV力価は、QuantStudio7 Flex Real-Time PCR System(Invitrogen)を使用するリアルタイムPCR法を用いて決定した。
[0185]AAV2、AAV2.53、およびAAV2.N54ベクターの力価を、以下の表6に列挙する。AAV2.53ベクターの純度を図3に示し、これはSf9細胞における低GCおよび高GC AAVベクター産生のSimply Blue染色によるSDS-PAGEを示す。Mはゲルのサイズマーカーを示す。図3Aは、対照としてロードしたAAV5ベクター(1e+11vg/レーンをロード)を、レーン2にロードしたAMI059(5e+10ウイルスゲノム(vg)/レーンをロード)、レーン3にロードしたAMI066(5e+10vg/レーンをロード)、レーン4にロードしたAMI067(5e+10vg/レーンをロード)、およびレーン5にロードしたAMI068(5e+10vg/レーンをロード)と比較して示す。図3Bは、対照としてロードしたAAV2ベクター(1e+11vg/レーンをロード)を、レーン2にロードしたAMI119(1e+11vg/レーンをロード)、レーン3にロードしたAMI120(1e+11vg/レーンをロード)およびレーン4にロードしたAMI130(1e+11vg/レーンをロード)と比較して示す。AAVベクターはすべて正常範囲で産生され、GC含量に関連した差は観察されなかった。
実施例4:GC含量レベルの増加は、scAAV2.N53が形質導入された哺乳動物細胞におけるVEGF-Trap発現を強化する
[0186]VEGF-Trap発現カセットを有するscAAV2.N53ベクターを作製して精製した。それらを使用してHEK293細胞に形質導入し、VEGF-Trapの発現レベルを、ウェスタンブロット分析およびヤギ抗ヒトIgG-Fc抗体を使用するELISAアッセイにより決定した。
[0186]VEGF-Trap発現カセットを有するscAAV2.N53ベクターを作製して精製した。それらを使用してHEK293細胞に形質導入し、VEGF-Trapの発現レベルを、ウェスタンブロット分析およびヤギ抗ヒトIgG-Fc抗体を使用するELISAアッセイにより決定した。
[0187]細胞培養のためには、ヒトHEK293細胞を、5%FBS(ATCC、Manassas、VA)を有するDMEM培地(Thermo fisher)中で、Series IIウォータージャケット付きCO2インキュベーター(Thermo Forma)内で、37℃で培養した。維持のために、細胞を週1回、1:10に分割した。
[0188]AAVベクター形質導入のためには、HEK293細胞(図10)またはhARPE-19細胞(図11)を、100mmディッシュ中に2×106個の密度で播種し、37℃のCO2インキュベーター中で約80%の集密度まで一晩増殖させた。翌朝、AAVベクターを1.0×104vg/細胞のMOIで細胞に添加し、形質導入を37℃で48時間実施した。細胞を含まない上清を収集し、ウェスタンブロットによってタンパク質発現、またはELISAによってタンパク質レベルについて分析した。形質導入はすべて、少なくとも3回の独立した実験を行った。
[0189]ELISAでは、一過性トランスフェクションまたはAAV形質導入から採取した培地を10,000rpmで5分間遠心分離して微粒子を除去し、アッセイに使用した。まず、96ウェルプレートを、コーティング緩衝液中で100μL/ウェルの組換えヒト内皮増殖因子-A(rhVEGF-A)により室温で一晩コーティングした。コーティング緩衝液を除去した後に、プレートを200μL/ウェルの洗浄緩衝液(0.05%Tween-20/PBS、pH7.3±0.1)で3回洗浄し、200μL/ウェルのブロッキング緩衝液(1%BSA/PBS、pH7.3±0.1)により室温で最低1時間ブロックした。ブロッキング緩衝液を除去した後に、プレートを洗浄緩衝液で3回洗浄した。洗浄緩衝液の残留物を除去した後に、ブロッキング緩衝液で希釈した100μL/ウェルの試験試料をプレートに添加して、室温で2時間置いた。試験試料を除去した後に、プレートを洗浄緩衝液で再び3回洗浄した。洗浄緩衝液の残留物を除去した後に、100μL/ウェルのビオチン化マウスモノクローナル(H2)抗ヒトIgG Fc(ビオチン)検出抗体(Abcam、Cambridge、MA)をプレートに添加し、直接光から保護して室温で1時間インキュベートした。インキュベーションの終了後に、プレートを3回洗浄し、100μL/ウェルの1X HRP-ストレプトアビジン溶液をプレートに添加し、室温で45分間インキュベートした。インキュベーションの終了後に、プレートを3回洗浄し、200μL/ウェルの基質溶液(テトラメチルベンジジン)をプレートに添加した。室温で約10分間から約15分間インキュベートして発色させた後に、50μL/ウェルの停止溶液(2N硫酸)をプレートに添加し、Multimode Plate Reader EnVision(PerkinElmer、Santa Clara、CA)を使用して、波長450nmで光学密度値を決定した。
[0190]ウェスタンブロットのためには、トランスフェクションから48時間後にHEK293細胞上清を収集した。合計20μlの上清をローディング緩衝液と混合し、95℃で5分間加熱し、電気泳動のためにNuPAGE 10%Tris-Glycineゲル(Invitrogen)にロードした。非還元ゲルについては、上清を非還元ローディング緩衝液と混合し、続いてゲルにロードした。ゲル上のタンパク質を、X Cell II(商標)Blot Module(Invitrogen、Carlsbad、CA、USA)を使用してPVDF膜に移行させた。膜をPBS(Thermo Scientific、Waltham、MA、USA)中のカゼインブロッカーにより室温で少なくとも1時間処理し、適切な一次抗体でプロービングした後に、西洋ワサビペルオキシダーゼに結合させた適切な抗ウサギまたは抗マウスIgG(Amer Biosciences、Uppsala、Sweden)とインキュベートした。タンパク質は、ECL(商標)ウェスタンブロッティング試薬(Amersham)を使用して検出した。
[0191]結果を図4および表7に示す。図4Aでは、レーン1~4に、それぞれAMI059、AMI066、AMI067、およびAMI068をロードした。図4Bでは、レーン1~4に、それぞれAMI120、AMI119、AMI067、およびAMI130をロードした。図4Aに示すように、それぞれAMI067およびAMI068に対応するレーン3および4において、VEGF-Trap ORF中のGC含量の増加は、VEGF-Trapタンパク質の発現を増加させた。VEGF-Trap ORFの低GC含量では、表6に示すように、AfシグナルペプチドはヒトVhシグナルペプチドよりも高い発現を生じた(7倍の差)。しかし、VEGF-Trap ORFの高GC含量では、表7に示すように、AfシグナルペプチドとヒトVhシグナルペプチドとの間に差はなく、図4Aのレーン3(Afシグナルペプチド)を図4Aのレーン4ならびに図4Bのレーン1、2、3および4(Vhシグナルペプチド)と比較することによっても、AfシグナルペプチドとヒトVhシグナルペプチドとの間に差はない。
実施例5:HEK293細胞培地から精製した高純度のVEGF-Trap
[0192]500mLの培養上清を、AAV2-VEGF-Trap(AMI067)が形質導入されたHEK293細胞から採取し、蠕動ポンプによって0.2μmのOptiScaleフィルター(Millipore)を通して濾過した。HiTrapTM 1mL MabSelect(商標)PrismA Protein Aカラム(GE Health Care Lifesciences)を、まず5カラム容量(CV)の平衡化緩衝液(Tris-HCl pH7.2、150mM NaCl)により1mL/分の流速で平衡化させた。その後、濾過した上清を、指示マニュアルに従って、AKTA explorer 100システムを使用して、同じ流速でカラムにロードした。カラムを溶出前に同じ流速で10CVの平衡化緩衝液で洗浄した。AAV-Eyleaタンパク質を、溶出緩衝液(0.1Mクエン酸ナトリウム二水和物pH3.0)(Fisher Chemical)の6CVを使用して、0.5mL/分の流速で溶出させた。画分を、0.1容量の中和緩衝液(1M Tris/HCl緩衝液pH9.0)を含有するチューブに収集した。溶出した回収物を、遠心フィルター(Millipore、Amico Ultra-4)を使用して1×PBSにより脱塩した。
[0192]500mLの培養上清を、AAV2-VEGF-Trap(AMI067)が形質導入されたHEK293細胞から採取し、蠕動ポンプによって0.2μmのOptiScaleフィルター(Millipore)を通して濾過した。HiTrapTM 1mL MabSelect(商標)PrismA Protein Aカラム(GE Health Care Lifesciences)を、まず5カラム容量(CV)の平衡化緩衝液(Tris-HCl pH7.2、150mM NaCl)により1mL/分の流速で平衡化させた。その後、濾過した上清を、指示マニュアルに従って、AKTA explorer 100システムを使用して、同じ流速でカラムにロードした。カラムを溶出前に同じ流速で10CVの平衡化緩衝液で洗浄した。AAV-Eyleaタンパク質を、溶出緩衝液(0.1Mクエン酸ナトリウム二水和物pH3.0)(Fisher Chemical)の6CVを使用して、0.5mL/分の流速で溶出させた。画分を、0.1容量の中和緩衝液(1M Tris/HCl緩衝液pH9.0)を含有するチューブに収集した。溶出した回収物を、遠心フィルター(Millipore、Amico Ultra-4)を使用して1×PBSにより脱塩した。
[0193]AAV2.53-AMI067による形質導入を受けたHEK293細胞からの培地をカラムクロマトグラフィー精製に供した。scAAV2.53-AMI067が形質導入されたHEK293細胞から採取した約500mLの培地から、合計約4.3mgの純粋なVEGF-Trapが得られた。SDS-PAGEおよびSimplyBlue染色により、タンパク質が純粋であり、図5に示す市販製品(Regeneron Tarrytown、NY)とゲル中で同じサイズである66.5kDaという正しい分子量を有したことが示される。
[0194]精製したAAV2.VEGF-Trapベクターを使用して、細胞当たり500,000ベクターゲノム(vg)のMOIでHEK293細胞に形質導入した。産生され、細胞培養上清中に放出されたVEGF-Trapを、コーティング抗原として市販のVEGF-A165を使用する操作プロトコールを使用して毎日分析した。VEGF-A165をHEK293細胞内で発現させ、均一に精製し(GeneScript、カタログ番号Z03073)、滅菌Milli-Q水中に100μg/mLで再構成した。ELISA手順は以下の通りとした:96ウェルプレートを、50μL容量のコーティング緩衝液中で、ウェル当たり最終濃度0.1μg/mLのVEGFによりコーティングし、プレートを密封して覆い、プレートを4℃で一晩置いた。翌日のELISAの手順は以下の通りとした:プレートを取り出して溶液を廃棄し、プレートをペーパータオルの上で軽くたたいて余分な溶液を除去し、プレートを洗浄緩衝液(300μL)で3回洗浄した。最後の洗浄の後、プレートを新しいペーパータオルの上で再び軽くたたいて、可能な限り多くの緩衝液を除去した。300μLのブロッキング緩衝液を、マルチチャネルピペットを使用して各ウェルに添加した。プレートを密閉カバーで覆い、37℃のインキュベーター内に2時間置いた。インキュベーション後に、ブロッキング緩衝液を廃棄し、プレートをペーパータオルの上で軽くたたいて余分な緩衝液を除去した。実験のスキームに従って各ウェルに50μLを添加することにより、ブロッキング緩衝液中に試料希釈液を調製した。プレートを密閉カバーで覆い、インキュベーター内に戻して1時間(hr)置いた。1時間後、溶液を廃棄し、プレートを300μLの洗浄緩衝液で6回洗浄した。余分な溶液を、上記のようにペーパータオル上で軽くたたくことにより除去した。捕捉抗体をブロッキング緩衝液中に1:40,000希釈で添加し、37℃で1時間インキュベートした。溶液を廃棄し、必要に応じて洗浄手順を繰り返した。検出抗体をブロッキング緩衝液中に1:40,000希釈で添加し、37℃で1時間置いた。溶液を廃棄し、最後の洗浄として、プレートをさらに(洗浄緩衝液中で5分間)インキュベートして洗浄した。続いて、洗浄緩衝液を廃棄し、PBSでさらに1回洗浄した。50μLのTMBを添加した。プレートを、直接光源を避けて15~20分間(15分未満であってもよい)、またはシグナルの飽和が最高濃度のウェルで観察されるまで維持した。続いて、50μLの停止溶液を添加し、プレートを15分以内に620nmを基準として450nmで読み取った。
[0195]図10から見てとれるように、AAV2.054-AMI120による形質導入を受けたHEK293細胞から採取した細胞培養上清は、およそ800ng/mLまでVEGF-Trapを分泌したが、形質導入されていないHEK93細胞はVEGF-Trapを分泌しなかった。生産は、培養日数を増やしても細胞が老化するまで継続する(図11)。
[0196]AAV2.N53-VEGF-TrapベクターによるHEK293細胞の形質導入によって発現させたVEGF-Trapを、プロテインAアフィニティカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラム溶出液を中和し、緩衝液を10mMリン酸緩衝液(pH7.0、150mM NaCl)に変更した。ベクター由来VEGF-Trapの純度を、1.5μg/レーンをSDS-PAGEゲル(10%)にロードし、クーマシーブルーR-250で染色して決定したところ、ゲル中に66.5kDaの単一バンドが認められる。その大きさは市販のVEGF-Trapと同一であった(図5A)。
[0197]AVMX-110由来VEGF-Trapの結合親和性は、AVMX-110由来VEGF-TrapのVEGF-A165への結合を分析するための2つの方法、すなわちELISAおよび表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定した。ELISAについては、AVMX-110由来VEGF-Trapと市販のアフリベルセプト(Regeneron、Tarrytown、NY)のVEGF-A165への結合を、同じ条件下で並行して実施した。その結果、図5Bおよび図5Cに示すように、両者の結合は同じであることが示され、AVMX-110由来VEGF-Trap(A)およびアフリベルセプト(B)に対するIC50はそれぞれ159.1ng/mLおよび158.8ng/mLであった。結合定数(Kd)は、分子量115000Daを使用してナノモル濃度で算出された。AVMX-110由来VEGF-Trapの親和性は、市販のアフリベルセプトと同一であった(AVMX-110由来VEGF-Trapおよび市販のアフリベルセプトともに1.38nM)。したがって、精製産物はAAV2.VEGF-Trap由来のものと同じように機能した。
[0198]生化学的および生物学的特性に基づけば、AVMX-110は、HEK293および網膜細胞ARPE-19を含むヒト細胞の形質導入のためのVEGF-Trap遺伝子を保有する適格なAAVベクターである。AAV2.N54-VEGF-Trapの産物は、現在市販されているアフリベルセプトと同様に、インビボでVEGF-Trapを産生することができる。したがって、AVMX-110(AAV2.N54-VEGF-Trap)は、インビボでの新生血管網膜障害の処置のための長期発現に使用することができる。
[0199]AVMX-110由来VEGF-TrapとヒトVEGF-A165との間の相互作用を、表面プラズモン共鳴(SPR)法により分析した。0.01%Tween20(PBS-T)を含むリン酸緩衝生理食塩水中にある200nMのAVMX-110由来VEGF-Trapまたはアフリベルセプト15μLを、センサーチップタンパク質Aに結合させた。AVMX-110 VEGF-Trapおよびアフリベルセプトは、ヒトVEGF-A165を発現させたHEK293にそれぞれ33pMおよび55pMのKdで強固に結合した(図13および表8)。
[0200]HUVEC細胞の増殖阻害を使用して、インビトロでのAVMX-110の効力を決定した。手短に述べると、AVMX-110をまず使用してHEK293細胞に形質導入し、37℃で4日間培養した。細胞培養上清を採取し、アフィニティカラムクロマトグラフィーを介して精製した。精製したVEGF-Trapを、ヒトVEGF-A165により誘導されるHUVEC細胞増殖を遮断することについて、市販のアフリベルセプト(Eylea、Regeneron Pharmaceuticals、Tarrytown、NY)と比較した。アッセイは2回繰り返した。手短に述べると、96ウェルマイクロプレート中で、HUVEC細胞(ATCC、カタログ番号CRL-1730、Manassas、VA)を100μLの細胞培養培地中に細胞5000個/ウェルで播種し、5%CO2および湿度90%のCO2インキュベーター中でインキュベートした。細胞を24時間かけて接着させ、細胞培養培地を除去し、20ng/mLのヒトVEGF-A165を含有する100mL/ウェルの新鮮なアッセイ培地(1%dFBSを含む血管細胞基礎培地)で置き換え、続いて個別に1/0、1:2、1:5、1:10および1:100のモル比(VEGF-A165/VEGF-Trap)またはそれぞれ0、101、253、506および5060ng/mLの精製VEGF-Trap(VEGF-A/VEGF-Trap)で置き換えた。市販のアフリベルセプト(40mg/mL)およびAAV2.VEGF-Trapの両方を同じ比率に希釈した。プレートを72時間インキュベートした後に、測定手順を実施した。各ウェル中のアッセイ培地を除去し、新鮮なアッセイ培地(90μL)を10μLのWST-8(Dojindo Molecular Technologies,Inc.、カタログ番号CK04-11、Rockville、MD)とともに添加した。添加後に1時間毎にプレートを読み取った。データにより、AAV2.VEGF-TrapによるHUVEC細胞増殖の阻害は、VEGF-Trapの濃度に依存することが実証された。その効力はアフリベルセプトと等しく有効である(図12)。
実施例6:AAV2由来VEGF-Trapのグリコシル化の測定
[0201]AAV2.N54-AMI120由来VEGF-Trapタンパク質を、100,000のMOIでAVMX-110による形質導入を受けたHEK293の細胞培養上清から精製し、アフィニティカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製したVEGF-Trapを、糖タンパク質からすべてのN結合型炭水化物を除去するのに理想的である組換えフラボバクテリウム・メニンゴセプチカム(F.meningosepticum)PNGアーゼF酵素で処理した。処理は市販のアフリベルセプトを使用して実施した。処理混合物をSDS-PAGEゲルシフト分析により分離した。NPGアーゼFの存在下では、炭水化物はN結合を介して糖タンパク質から除去され、すると脱グリコシル化されたタンパク質は分子量の減少のためにより速く移動した(図12)。
[0201]AAV2.N54-AMI120由来VEGF-Trapタンパク質を、100,000のMOIでAVMX-110による形質導入を受けたHEK293の細胞培養上清から精製し、アフィニティカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製したVEGF-Trapを、糖タンパク質からすべてのN結合型炭水化物を除去するのに理想的である組換えフラボバクテリウム・メニンゴセプチカム(F.meningosepticum)PNGアーゼF酵素で処理した。処理は市販のアフリベルセプトを使用して実施した。処理混合物をSDS-PAGEゲルシフト分析により分離した。NPGアーゼFの存在下では、炭水化物はN結合を介して糖タンパク質から除去され、すると脱グリコシル化されたタンパク質は分子量の減少のためにより速く移動した(図12)。
実施例7:ベクター発現VEGF-Trapおよびアフリベルセプト(Elyea)を使用したVEGF-A165の結合親和性(KD)に関するBiacore結合アッセイ
[0202]VEGF-Trapタンパク質を、発現ベクターAAV2.N54-AMI120をトランスフェクトしたHEK293細胞で発現させ、プロテインAアフィニティカラムクロマトグラフィーにより精製した。溶出液を中和し、4.31mg/mlの濃度まで濃縮した。アフリベルセプトは市販品であり、4mg/mlに希釈した。VEGF-A165はGenescript(GeneScript、カタログ番号Z03073、Nanjing China)から入手し、1mg/mlに再構成した。各ストックタンパク質の使用液を、実験前に200nMで調製した。モル濃度はMWを使用して計算した:VEGF-Trapおよびアフリベルセプトについては115kDa、VEGF-A165については45kDaであった。Biacore操作は、プロテインAセンサーチップをVEGF-Trapまたはアフリベルセプトで200nMでコーティングし、15μLを5μL/分間で注射した後に、連続希釈した200、100、50、25、12.5および0nMのVEGF-A165溶液の90μLを30μL/分の流速で注射することにより開始した。結合動態シミュレーションは、Biacore評価ソフトウェアを使用して解析した。AAV2.N54-AMI120由来VEGF-TrapのKDは、VEGF-A165との結合について33pMであった。アフリベルセプトのKDは、VEGF-A165との結合について55pMであった。表8および図13に示した結合動態パラメータから、AAV2.N54-AMI120由来VEGF-Trapはアフリベルセプトと類似していることが示される。
[0202]VEGF-Trapタンパク質を、発現ベクターAAV2.N54-AMI120をトランスフェクトしたHEK293細胞で発現させ、プロテインAアフィニティカラムクロマトグラフィーにより精製した。溶出液を中和し、4.31mg/mlの濃度まで濃縮した。アフリベルセプトは市販品であり、4mg/mlに希釈した。VEGF-A165はGenescript(GeneScript、カタログ番号Z03073、Nanjing China)から入手し、1mg/mlに再構成した。各ストックタンパク質の使用液を、実験前に200nMで調製した。モル濃度はMWを使用して計算した:VEGF-Trapおよびアフリベルセプトについては115kDa、VEGF-A165については45kDaであった。Biacore操作は、プロテインAセンサーチップをVEGF-Trapまたはアフリベルセプトで200nMでコーティングし、15μLを5μL/分間で注射した後に、連続希釈した200、100、50、25、12.5および0nMのVEGF-A165溶液の90μLを30μL/分の流速で注射することにより開始した。結合動態シミュレーションは、Biacore評価ソフトウェアを使用して解析した。AAV2.N54-AMI120由来VEGF-TrapのKDは、VEGF-A165との結合について33pMであった。アフリベルセプトのKDは、VEGF-A165との結合について55pMであった。表8および図13に示した結合動態パラメータから、AAV2.N54-AMI120由来VEGF-Trapはアフリベルセプトと類似していることが示される。
実施例8.ベクター発現VEGF-TrapのrhVEGF-A165との結合親和性
[0203]結合親和性を決定するためのアッセイを実施した。手短に述べると、AAV2.N54-VEGF-Trapにより発現させたVEGF-Trapから精製したものを、rhVEGFへの結合親和性についてアッセイした。96ウェルプレートを、0.1μg/mLのrhVEGF-A165で2~8℃で一晩コーティングした。プレートを洗浄緩衝液(0.05%Tween-20/PBS、pH7.3±0.1)により3回×300μLの洗浄を行い、1%カゼインを含有するブロッキング緩衝液で120分間かけてブロックした。VEGF-Trapまたはアフリベルセプト(上記と同じロット)を200、100、50、25、12.5、6.25および3.1ng/mLで連続的に希釈し、各ウェルに100μL/ウェルで個別に添加して、37±1℃で60分間インキュベートした。希釈した(1:40,000)ビオチン化ウサギ抗ヒトIgG1 Fc抗体溶液を、3回×300μL/ウェルの洗浄緩衝液の後に、100μL/ウェルで添加した。さらに、37±1℃で60分間インキュベートし、3回×300μL/ウェルの洗浄緩衝液で洗浄した。最後に、各ウェルに、ストレプトアビジン-HRP、1:40,000を100μL/ウェルで添加し、37±1℃で60分間インキュベートした。3×300μL/ウェルの洗浄後に、基質TMB溶液を添加し、37±1℃で15分間インキュベートした後に、100μL/ウェルの停止溶液で停止させた。プレートを、マイクロプレートリーダー(Molecular Device、Sunnyvale、CA)により600nmの波長で読み取った。アッセイの結果、rhVEGF-A165へのVEGF-Trapおよびアフリベルセプトの結合親和性は、それぞれ75pMおよび60pMであり、rhVEGF-A165への結合は両タンパク質とも同程度であることが実証された(図14および表9)。
[0203]結合親和性を決定するためのアッセイを実施した。手短に述べると、AAV2.N54-VEGF-Trapにより発現させたVEGF-Trapから精製したものを、rhVEGFへの結合親和性についてアッセイした。96ウェルプレートを、0.1μg/mLのrhVEGF-A165で2~8℃で一晩コーティングした。プレートを洗浄緩衝液(0.05%Tween-20/PBS、pH7.3±0.1)により3回×300μLの洗浄を行い、1%カゼインを含有するブロッキング緩衝液で120分間かけてブロックした。VEGF-Trapまたはアフリベルセプト(上記と同じロット)を200、100、50、25、12.5、6.25および3.1ng/mLで連続的に希釈し、各ウェルに100μL/ウェルで個別に添加して、37±1℃で60分間インキュベートした。希釈した(1:40,000)ビオチン化ウサギ抗ヒトIgG1 Fc抗体溶液を、3回×300μL/ウェルの洗浄緩衝液の後に、100μL/ウェルで添加した。さらに、37±1℃で60分間インキュベートし、3回×300μL/ウェルの洗浄緩衝液で洗浄した。最後に、各ウェルに、ストレプトアビジン-HRP、1:40,000を100μL/ウェルで添加し、37±1℃で60分間インキュベートした。3×300μL/ウェルの洗浄後に、基質TMB溶液を添加し、37±1℃で15分間インキュベートした後に、100μL/ウェルの停止溶液で停止させた。プレートを、マイクロプレートリーダー(Molecular Device、Sunnyvale、CA)により600nmの波長で読み取った。アッセイの結果、rhVEGF-A165へのVEGF-Trapおよびアフリベルセプトの結合親和性は、それぞれ75pMおよび60pMであり、rhVEGF-A165への結合は両タンパク質とも同程度であることが実証された(図14および表9)。
実施例9.VEGF-A165により刺激されるHUVEC細胞増殖の阻害
[0204]精製したVEGF-Trapを、ヒトVEGF-Aにより誘導されるHUVEC細胞増殖を遮断することに関して、市販のアフリベルセプト(Eylea)(Regeneron Pharmaceuticals、Tarrytown、NY)と比較した。アッセイは2回繰り返した。手短に述べると、96ウェルマイクロプレート中で、HUVEC細胞(ATCC、カタログ番号CRL-1730、Manassas、VA)を100μLの細胞培養培地中に細胞5000個/ウェルで播種し、5%CO2および湿度90%のCO2インキュベーター内でインキュベートした。24時間の培養後に、細胞培養培地を除去し、20ng/mLのヒトVEGF-A165を含有する100mL/ウェルの新鮮なアッセイ培地で置き換え、続いて個別に1:0、1:2、1:5、1:10および1:100のモル比(VEGF-A165/VEGF-Trap)またはそれぞれ0、101、253、506および5060ng/mLの精製VEGF-Trapで置き換えた。市販のアフリベルセプト(40mg/mL)およびAAV.VEGF-Trapを同じ比率で希釈した。アッセイ培地は、1%dFBSを含む血管基礎培地であり、プレートを72時間インキュベートした後に、測定手順を実施した。各ウェル中のアッセイ培地を除去し、新鮮なアッセイ培地(90μL)を、10μLのWST-8(Dojindo Molecular Technologies,Inc.、カタログ番号CK04-11、Rockville、MD)とともに添加した。添加後の1時間毎にプレートを読み取った。データにより、AAV.VEGF-TrapがHUVEC細胞増殖をVEGF-Trap濃度依存性に阻害することが実証された。その効力はアフリベルセプトと等しく有効であった(図15)。
[0204]精製したVEGF-Trapを、ヒトVEGF-Aにより誘導されるHUVEC細胞増殖を遮断することに関して、市販のアフリベルセプト(Eylea)(Regeneron Pharmaceuticals、Tarrytown、NY)と比較した。アッセイは2回繰り返した。手短に述べると、96ウェルマイクロプレート中で、HUVEC細胞(ATCC、カタログ番号CRL-1730、Manassas、VA)を100μLの細胞培養培地中に細胞5000個/ウェルで播種し、5%CO2および湿度90%のCO2インキュベーター内でインキュベートした。24時間の培養後に、細胞培養培地を除去し、20ng/mLのヒトVEGF-A165を含有する100mL/ウェルの新鮮なアッセイ培地で置き換え、続いて個別に1:0、1:2、1:5、1:10および1:100のモル比(VEGF-A165/VEGF-Trap)またはそれぞれ0、101、253、506および5060ng/mLの精製VEGF-Trapで置き換えた。市販のアフリベルセプト(40mg/mL)およびAAV.VEGF-Trapを同じ比率で希釈した。アッセイ培地は、1%dFBSを含む血管基礎培地であり、プレートを72時間インキュベートした後に、測定手順を実施した。各ウェル中のアッセイ培地を除去し、新鮮なアッセイ培地(90μL)を、10μLのWST-8(Dojindo Molecular Technologies,Inc.、カタログ番号CK04-11、Rockville、MD)とともに添加した。添加後の1時間毎にプレートを読み取った。データにより、AAV.VEGF-TrapがHUVEC細胞増殖をVEGF-Trap濃度依存性に阻害することが実証された。その効力はアフリベルセプトと等しく有効であった(図15)。
実施例10.レーザー誘発血管新生によって引き起こされた脈絡膜損傷のAAV2.N54-AMI120VEGF-Trap保護のインビボ評価
[0205]マウスLCNVモデルを使用して、AAV2.N54-AMI120-VEGF-Trapの有効性および薬物動態を検討した。コホートの試験を表10に示す。
[0205]マウスLCNVモデルを使用して、AAV2.N54-AMI120-VEGF-Trapの有効性および薬物動態を検討した。コホートの試験を表10に示す。
[0206]8~12週齢で各15~25gのマウス(Mus Musculus)/C57BL/6(Charles RiverまたはTacomic Farms)を試験に使用する。動物をランダムに1群5匹ずつの群に分ける。レーザー照射の28日前に、各動物に両側性に、1群当たり10個の眼に、試験物を硝子体内(IVT)に注射する。AAV2.N54AMI120の試験物を、マイクロリットル(μL)当たり高用量(1.6e+10)、中用量(4e+8)および低用量(2e+7)の3つの用量で試験する。対照として、AAV2.N54-GFPをベクター伝達対照として使用する。AAV2.N54-AMI120製剤緩衝液(ビヒクル)を陰性対照として使用する。レーザー損傷の28日前にマウスに試験物および対照を投与(IVT投与)し、対照動物にはアフリベルセプトおよびビヒクルをレーザー照射の3日前に投与する。レーザー照射の7日後に、全群を蛍光眼底造影、血清および眼杯のVEGF-Trapレベルについて分析する。VEGF-Trap濃度はELISAを使用して検出する。上述のインビトロ効力試験の結果によれば、AAV2.N54-AMI120が投与された動物は、炎症および創傷治癒に反応する血管新生による保護を得ることができるが、一方、AAV2.N54-GFPおよびビヒクル対照は何ら保護を得られない可能性がある。
実施例11:マウスのレーザー誘発脈絡膜血管新生(CNV)モデルにおけるアフリベルセプト(AVMX-110)をコードする修飾アデノ随伴ウイルス(AAV2)の有効性
[0207]本試験の目的は、マウスの脈絡膜血管新生(CNV)のレーザー誘発モデルにおいて、アデノ随伴ウイルス(AAV2)ベクターを使用する血管新生の阻害を評価することとした。表11は、本試験の実験デザインを図示する。
[0207]本試験の目的は、マウスの脈絡膜血管新生(CNV)のレーザー誘発モデルにおいて、アデノ随伴ウイルス(AAV2)ベクターを使用する血管新生の阻害を評価することとした。表11は、本試験の実験デザインを図示する。
[0208]このレーザー脈絡膜血管新生(CNV)試験は、マウス(Mus Musculus)C57BL/6系統を使用して実施した。本試験は有効なGLP非準拠試験の合格基準を満たすが、これはIVT注射後のアフリベルセプトで処置された動物において、フルオレセイン眼底造影(FA)およびフラットマウント免疫蛍光法を介して評価したCNV病変の平均サイズが、製剤緩衝液または対照ベクター(GFP-AAV2)と比較して大幅に減少したためである。
[0209]試験物は注射可能な状態で提供され、使用するまで-70℃未満で保存した。アフリベルセプトは冷蔵(2~8℃)で保存し、希釈せずにそのまま注射した。注射の30分前に、各試験物を37℃水浴中で20分間解凍させ、ウイルス凝集を減少させるためにボルテックス処理により撹拌した。
[0210]注射前の-第28日(第3群~第6群)および-第3日(第1群および第2群)に、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kgを皮下(SQ)投与した。その後、硝子体内注射のためにイソフルレン吸入により動物を鎮静させ、0.5%プロパラカインHCL 1滴を両眼に適用した。結膜をDumont#4鉗子で穏やかに把持し、33G針およびHamilton Syringeを使用して注射を行った。シリンジ内容物を分注した後に、シリンジ針をゆっくりと抜去した。注射手順の後に、オフロキサシン点眼液1滴を眼用潤滑剤とともに眼表面に局所的に適用した。
[0211]第0日に、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kgをSQ投与し、レーザー処置の少なくとも15分前に局所散瞳薬(1.0%トロピカミドHCLおよび2.5%フェニレフリンHCL)を適用した。マウスにケタミン/キシラジンを腹腔内(IP)注射して鎮静させた。局所洗眼液を使用して角膜を湿らせ、ホットパッドを使用して体温を維持した。細隙灯を通して届く532nmダイオードレーザーを使用して、視神経を囲む4個の単一レーザースポットを作成した。マウスの両眼に、所定の時間間隔でレーザー処置を行った。レーザー後に眼用潤滑剤を適用した(OU)。
[0212]病的状態および死亡について毎日観察するとともに、ケージ外部からの観察を行い、特に両眼に注意を払った。第2群(番号210、212および216)および第4群(番号432)では、4匹が投薬後、レーザー照射前に死亡した。第4群(番号430)および第6群(番号644)では、さらに2匹が最終組織採取前に死亡したが、これはレーザー照射後であった。
眼底撮影
[0213]第3群(AAV2-GFP、1.6e10vg/眼)の動物の両眼について、レーザー後第7日およびフルオレセイン眼底造影(FA)前に、カラーおよびコバルトブルー(EGFP発現)の両方の眼底撮影を実施した。動物にトロピカミド(1.0%)およびフェニレフリン(2.5%)のカクテルを局所投与して、眼を散大させて突出させ、眼に局所眼麻酔薬(0.5%プロパラカインまたは類似物)を適用した。カラー眼底写真に続いてコバルトブルー写真を撮影した。強度設定は、取得中は動物の間で一定に保った。図16に示すように、GFPは、眼底の撮影を妨げる白内障を有した318 OSを除き、すべての眼で観察された。観察された白内障は、IVT注射中の水晶体への外傷によって引き起こされた可能性がある。
[0213]第3群(AAV2-GFP、1.6e10vg/眼)の動物の両眼について、レーザー後第7日およびフルオレセイン眼底造影(FA)前に、カラーおよびコバルトブルー(EGFP発現)の両方の眼底撮影を実施した。動物にトロピカミド(1.0%)およびフェニレフリン(2.5%)のカクテルを局所投与して、眼を散大させて突出させ、眼に局所眼麻酔薬(0.5%プロパラカインまたは類似物)を適用した。カラー眼底写真に続いてコバルトブルー写真を撮影した。強度設定は、取得中は動物の間で一定に保った。図16に示すように、GFPは、眼底の撮影を妨げる白内障を有した318 OSを除き、すべての眼で観察された。観察された白内障は、IVT注射中の水晶体への外傷によって引き起こされた可能性がある。
フルオレセイン眼底造影(FA)
[0214]レーザー後第7日に両眼にFAを行った。FAのための散瞳は、検査の15分前に各眼に局所点眼薬(1.0%トロピカミドHCLおよび2.5%フェニレフリンHCL)を使用して達成した。マウスはケタミン/キシラジンのIP注射で鎮静させた。静脈内フルオレセインナトリウム注射(1%貯蔵液、12mg/kg)の約1分後に網膜写真の撮影を行った。フルオレセイン漏出をImageJソフトウェアで解析した。代表的画像を図17に示し、これは第7日のフルオレセイン眼底造影を図示する。各群の代表的画像を示す。第3群の病変の測定は、AAVによって発現されたGFPが分析を妨げたために実施できなかった。眼底造影図を使用して、病変領域をピクセル±標準偏差(SD)として定量化し、その結果を図18に提示する。レーザー後第7日の試験では、第6群(AVMX110、1.6e10vg/眼)の平均病変面積が最も小さく、ビヒクル群の病変面積が最も大きかった。
[0214]レーザー後第7日に両眼にFAを行った。FAのための散瞳は、検査の15分前に各眼に局所点眼薬(1.0%トロピカミドHCLおよび2.5%フェニレフリンHCL)を使用して達成した。マウスはケタミン/キシラジンのIP注射で鎮静させた。静脈内フルオレセインナトリウム注射(1%貯蔵液、12mg/kg)の約1分後に網膜写真の撮影を行った。フルオレセイン漏出をImageJソフトウェアで解析した。代表的画像を図17に示し、これは第7日のフルオレセイン眼底造影を図示する。各群の代表的画像を示す。第3群の病変の測定は、AAVによって発現されたGFPが分析を妨げたために実施できなかった。眼底造影図を使用して、病変領域をピクセル±標準偏差(SD)として定量化し、その結果を図18に提示する。レーザー後第7日の試験では、第6群(AVMX110、1.6e10vg/眼)の平均病変面積が最も小さく、ビヒクル群の病変面積が最も大きかった。
眼組織の採取および処理
[0215]第7日に動物を人道的に安楽死させ、眼球を摘出して、直ちにリン酸緩衝食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒド(PFA)により4℃で一晩固定した。解剖顕微鏡を使用して、各眼から無関係な組織を取り除き、前眼部および水晶体を除去した。網膜を剥離させ、微細な湾曲ハサミにより視神経頭部から取り出した。眼杯を冷免疫細胞化学(ICC)緩衝液(PBS+0.5%BSAおよび0.2%Tween20)ですすぎ洗い、ICC緩衝液中で少なくとも6時間かけてブロックした。続いて、眼杯を、4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI、核)、ファロイジンDyLight 550(アクチン細胞骨格)およびイソレクチンIB4-DyLight 649(血管)を含有する冷ICC緩衝液中に入れ、4℃で穏やかに回転させながら2.5時間インキュベートした。組織を洗浄し、病変を避けて視神経頭部に向かって放射状に切断し、組織をフラットマウントした。二次元(2D)蛍光顕微鏡画像をOlympus Bx63蛍光スコープで取得し、イソレクチンIB4シグナル面積(μm2)およびCellSensソフトウェアを使用して、新たに形成された血管を定量化した。代表的画像を図19に示す。イソレクチン面積の定量化を図20に示す。アフリベルセプトの注射により病変面積は減少した。第3群の眼は最大の病変面積を有したが、これはAAV2構築物によって動員されたGFPによって部分的に影響を受けた可能性がある。第3群からのAAV2-GFPと比較して、AVMX-110は試験したすべての用量で病変サイズを減少させた(第4群~第6群)。
[0215]第7日に動物を人道的に安楽死させ、眼球を摘出して、直ちにリン酸緩衝食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒド(PFA)により4℃で一晩固定した。解剖顕微鏡を使用して、各眼から無関係な組織を取り除き、前眼部および水晶体を除去した。網膜を剥離させ、微細な湾曲ハサミにより視神経頭部から取り出した。眼杯を冷免疫細胞化学(ICC)緩衝液(PBS+0.5%BSAおよび0.2%Tween20)ですすぎ洗い、ICC緩衝液中で少なくとも6時間かけてブロックした。続いて、眼杯を、4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI、核)、ファロイジンDyLight 550(アクチン細胞骨格)およびイソレクチンIB4-DyLight 649(血管)を含有する冷ICC緩衝液中に入れ、4℃で穏やかに回転させながら2.5時間インキュベートした。組織を洗浄し、病変を避けて視神経頭部に向かって放射状に切断し、組織をフラットマウントした。二次元(2D)蛍光顕微鏡画像をOlympus Bx63蛍光スコープで取得し、イソレクチンIB4シグナル面積(μm2)およびCellSensソフトウェアを使用して、新たに形成された血管を定量化した。代表的画像を図19に示す。イソレクチン面積の定量化を図20に示す。アフリベルセプトの注射により病変面積は減少した。第3群の眼は最大の病変面積を有したが、これはAAV2構築物によって動員されたGFPによって部分的に影響を受けた可能性がある。第3群からのAAV2-GFPと比較して、AVMX-110は試験したすべての用量で病変サイズを減少させた(第4群~第6群)。
[0216]本試験は、マウスに試験物(第3群~第6群)および陽性対照(アフリベルセプト、第2群)をIVT投与した後の網膜血管漏出の阻害を明らかにするために実施した。レーザーCNVによる誘発前に十分な発現が確保されるように、第28日にAAV2ベクター(第3群~第6群)を注射し、第3日にビヒクルおよびアフリベルセプト(第1群および第2群)を注射した。実施する検査および本試験の目的に基づき、アフリベルセプト対照群ではレーザー後第7日に、ビヒクル群と比較して病変サイズが縮小した。アフリベルセプト(陽性対照、フルオレセイン面積の40.5%減少)と比較して、第5群および第6群の試験物では、少なくとも1つのエンドポイント解析で同等性または優越性が示され、AVMX-110の最高用量(1.6e10vg/眼)では、造影検査のエンドポイントで血管漏出が68%減少した。フラットマウントにおける病変サイズの解析では、AAV2調製物を注射したすべての眼が、ビヒクルまたはアフリベルセプトを注射した眼よりも大きな病変を有した。しかし、AVMX-110をAAV2-GFPと比較した場合には、AVMX-110の3つの用量レベルすべてで病変サイズが縮小し、AVMX-100の最高用量ではイソレクチン面積の40%の減少がもたらされた。
実施例12.AVMX-110およびAVMX-116の分析
[0217]実施例12は、AVMX-110およびAVMX-116の候補選択につながるデータの包括的分析を示す。この戦略は、構築物の設計、クローニング、配列決定、生産、精製および生物分析を含んだ。データは一元配置ANOVA法を使用して分析した。最も優れる発現、効力および浸透性(インビボ)を有する候補を、以下の基準に基づいて選択した:目的の遺伝子(GOI)、カプシド、およびAAV血清型。
カプシドの操作および選択
[0218]野生型AAV2カプシドは、GOIの浸透性または発現を増加させるために、特定の部位に変異を導入するように秩序立った方法で操作されている。以下の変異のリストを導入し、マウスおよび/またはブタモデルにおいてスクリーニングして、発現および浸透性を調べた(表12)。配列および位置は、AAV2-VP1のループ4に短いペプチド断片とともに挿入され(表12)、プラスミド名は表13に列挙されている。
[0217]実施例12は、AVMX-110およびAVMX-116の候補選択につながるデータの包括的分析を示す。この戦略は、構築物の設計、クローニング、配列決定、生産、精製および生物分析を含んだ。データは一元配置ANOVA法を使用して分析した。最も優れる発現、効力および浸透性(インビボ)を有する候補を、以下の基準に基づいて選択した:目的の遺伝子(GOI)、カプシド、およびAAV血清型。
カプシドの操作および選択
[0218]野生型AAV2カプシドは、GOIの浸透性または発現を増加させるために、特定の部位に変異を導入するように秩序立った方法で操作されている。以下の変異のリストを導入し、マウスおよび/またはブタモデルにおいてスクリーニングして、発現および浸透性を調べた(表12)。配列および位置は、AAV2-VP1のループ4に短いペプチド断片とともに挿入され(表12)、プラスミド名は表13に列挙されている。
[0219]2E+10vg/眼の種々の構築物をマウスモデルに注射した。図21は、すべての群の眼底画像を示す。これらの画像は、構築物の注射後第23日に記録した。V226は陽性対照であり、良好な発現を示した。各群の眼の1個をさらに免疫組織化学によって分析したところ(図22)、構築物AMI-053、AMI-054、AMI104およびV226を注射した眼は高輝度のGFP発現を示した。AMI054は特に神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)および外核層(ONL)において均一な発現を示した。他のマウス試験では、前述の構築物のうちの残りについて分析した。20-AVI-002と同様に、2E+10vg/眼の構築物をマウスの眼に注射した。第24日に眼底撮影を行った(図23)。
[0220]AMI101、AMI104およびAMI105を第28日に免疫組織化学(図24)に供したところ、AMI104はGCL、IPL、内核層(INL)、外網状層(OPL)、ONL、内節(IS)および外節(OS)においてGFP発現の均一な分布を示した。これらのマウス試験から、いくつかの候補(AMI053、AMI054、AMI101、AMI104、AMI105およびV226)を追加のブタ試験のために選択した。各ブタ眼に1E+11vg/眼を注射した。図25は、ブタ試験における動物の眼底画像を示す。AMI053は、マウス試験で観察された結果と同様にわずかなGFP発現を示した。AMI054は、V226と同様に均一で高輝度の発現を示した。構築物の発現および浸透性をさらに確認するために、マウス試験と同様に、注射後第28日に作製した凍結切片(図6)に対して免疫組織化学(IHC)を実施した。IHCデータによれば、AMI054およびV226は、最も輝度が高く、最も広く、かつ一貫したGFP発現を示した。V226は主としてGCLで強いGFP発現を示し、AMI054はINLで強いGFPシグナルを示した。マウスおよびブタの試験から、AMI054は最も輝度が高く、最も広く、かつ一貫した結果を示したと結論付けることができる。このため、AMI054を選択し、AVMX-110の挿入およびスクリーニングのためのAAVカプシドとして最終的に決定した。眼の異なる層をより良く描出するために、共焦点顕微鏡画像も記録した。これらの画像により、異なる眼層へのカプシドの浸透性が示された(図27)。AMI054はGFP発現についてはより少なかったが、INL内へのより深い浸透性を示した。V226はRGC層での発現がより多かった。
GOIスクリーニング
[0221]候補を最終的に決定する前に、いくつかの構築物を設計してスクリーニングした。すべての構築物の発現プロファイルを、ヒト胎児腎細胞(HEK293)細胞で調べた。構築物のいくつかは、ARPE-19細胞(ヒト網膜色素上皮細胞)およびhTERT-rpe1(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素-網膜色素上皮細胞)でも調べた。hTERT-rpe1細胞は、RPE-340細胞株(初代ヒトRPE細胞株)にpGRN145 hTERT発現プラスミドをトランスフェクトすることによって導き出した。これを使用して、初代RPE細胞を模した。表14は、種々の細胞株におけるこれらの構築物の発現を示す。例えば、AAV2.N54.120ウイルス粒子(AVMX-110とも命名される)は、AAV2.N54カプシド内にパッケージングされた非天然起源の核酸を含み、高GC含量(「GCRS」中の「GC」によって示される)、アルギニンをコードするコドンAGG(「GCRS」中の「R」によって示される)、およびセリンをコードするコドンTCC(「GCRS」中の「S」によって示される)を含む。別の例として、AAV6.N54.120ウイルス粒子(AVMX-116とも呼ばれる)は、AAV2.N54カプシド内にパッケージングされた非天然起源の核酸を含み、高GC含量(「GCRS」中の「GC」によって示される)、アルギニンをコードするコドンAGG(「GCRS」中の「R」によって示される)、およびセリンをコードするコドンTCC(「GCRS」中の「S」によって示される)を含む。
GOIスクリーニング
[0221]候補を最終的に決定する前に、いくつかの構築物を設計してスクリーニングした。すべての構築物の発現プロファイルを、ヒト胎児腎細胞(HEK293)細胞で調べた。構築物のいくつかは、ARPE-19細胞(ヒト網膜色素上皮細胞)およびhTERT-rpe1(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素-網膜色素上皮細胞)でも調べた。hTERT-rpe1細胞は、RPE-340細胞株(初代ヒトRPE細胞株)にpGRN145 hTERT発現プラスミドをトランスフェクトすることによって導き出した。これを使用して、初代RPE細胞を模した。表14は、種々の細胞株におけるこれらの構築物の発現を示す。例えば、AAV2.N54.120ウイルス粒子(AVMX-110とも命名される)は、AAV2.N54カプシド内にパッケージングされた非天然起源の核酸を含み、高GC含量(「GCRS」中の「GC」によって示される)、アルギニンをコードするコドンAGG(「GCRS」中の「R」によって示される)、およびセリンをコードするコドンTCC(「GCRS」中の「S」によって示される)を含む。別の例として、AAV6.N54.120ウイルス粒子(AVMX-116とも呼ばれる)は、AAV2.N54カプシド内にパッケージングされた非天然起源の核酸を含み、高GC含量(「GCRS」中の「GC」によって示される)、アルギニンをコードするコドンAGG(「GCRS」中の「R」によって示される)、およびセリンをコードするコドンTCC(「GCRS」中の「S」によって示される)を含む。
[0222]表14に列挙された3種の構築物(N54.120、N54.190およびN54.221)は、他の構築物と比較して、より高度なアフリベルセプトの発現を示した。これらの3種の候補についてAAV構築物の骨格を図28Aに示す。製造プロセス中に、プロセスの正確な制御を達成することを目的として、さまざまな検査の目的のために、プロセス段階のさまざまな時点で試料を採取した。2回の製造実行について例示的な試料プロセスクロマトグラムを図28Bに示す。捕捉段階を通して、AVMX-110ベクターの単一でかつ鋭い画分がプロセス(矢印)中に得られた。AVMX-110のほぼ100%の粒子が捕捉プロセスによって捕捉され、プロセス中間プールに80%超が溶出した。図28C SDS-PAGEによる溶出したAVMX-110プロセス中間体の純度の分析。AAV VP1、VP2およびVP3は明瞭に描出され、他の主要な不純タンパク質は見られなかった。カプシド電荷の違いにより、カラムプロセスにおける空および充填AAVのパフォーマンスプロファイルが確立された。この条件下では、空のカプシドは充填カプシドよりも速くカラム中を移動した。保持時間の差異は、充填カプシドから空のカプシドを分離するのに十分であった(図28D)。捕捉段階の溶出液プールを処理して、空のカプシドの一部を分離した。分離曲線を図28Eに示す。この分離モデルを使用して、AVMX-110を精製し、充填カプシド含量を濃縮した。分離クロマトグラムにおいて、2つの別々のピークが得られた。濃縮および緩衝液交換を行って最大能力濃縮画分ポストカラムクロマトグラフィーを成功させて、さらなる評価のための原薬を作製した。各開発ロットについて、AAV2抗体のウェスタンブロット法による検出で、AVMX-110の製造中間体および原薬の試料を特異性について分析した。AAV2 VP1、VP2およびVP3に対する抗体は、ゲルおよびウェスタンブロットで認められた唯一のタンパク質バンドであった(図28F)。AVMX-110の純度を、銀染色法によって染色したゲル電気泳動によって分析した。最初のピークは空カプシドであり、第2のピークは充填カプシドであった。産物はVP1、VP2およびVP3を含有するAAV粒子であった。AVMX-110プロセス中間体の純度を、銀染色ゲルで染色したSDS-PAGEによって分析した(図28G)。AAV VP1、VP2およびVP3は明瞭に描出され、4%を上回る単一不純物は見出されなかった。
宿主細胞混入物
[0223]AVMX-110開発製品におけるSf9宿主細胞タンパク質混入物をELISAによって測定した。宿主細胞タンパク質混入物の例示的な測定値を表15に示す。宿主タンパク質レベルは非常に低かった(≦170ng/1012vg)。精製プロセスは、出発細胞培養溶解物から1.5+10倍の宿主タンパク質が除去されたことから、GOIに対して非常に特異的であった。宿主タンパク質のレベルは、製品のリリースに必要な≦100ng/用量という要件に勝った。このロットについては、用量が2e+11vgであった場合、宿主細胞のタンパク質レベルは4ng/用量であった。別のバッチの宿主細胞DNA検出限界(detection the limits)のPCNAは、≦46.12pg/1e+12vgであった。宿主細胞タンパク質およびDNA検査により、AVMX-110は高度に精製されており、規制要件に勝ることが示された。
[0223]AVMX-110開発製品におけるSf9宿主細胞タンパク質混入物をELISAによって測定した。宿主細胞タンパク質混入物の例示的な測定値を表15に示す。宿主タンパク質レベルは非常に低かった(≦170ng/1012vg)。精製プロセスは、出発細胞培養溶解物から1.5+10倍の宿主タンパク質が除去されたことから、GOIに対して非常に特異的であった。宿主タンパク質のレベルは、製品のリリースに必要な≦100ng/用量という要件に勝った。このロットについては、用量が2e+11vgであった場合、宿主細胞のタンパク質レベルは4ng/用量であった。別のバッチの宿主細胞DNA検出限界(detection the limits)のPCNAは、≦46.12pg/1e+12vgであった。宿主細胞タンパク質およびDNA検査により、AVMX-110は高度に精製されており、規制要件に勝ることが示された。
[0224]Sf9細胞ゲノムDNAをQiagenゲノムDNA精製キットで精製し、DNAを1,000、250、63、16、4、および1ng/mLに希釈し、標準物質として使用した。AVMX-110プロセス試料をQPCR希釈緩衝液で2倍および10倍に希釈し、Sf9細胞に対するqPCRプライマーおよびプローブに使用した。AVMX-110プロセス試料を使用して実施したすべての検査で、Sf9細胞DNAは≦10pg/反応で検出できず、これは1ng/mL≦300pg/用量に相当する。
バキュロウイルスおよび他のプラスミドDNA混入物の判定
[0225]バキュロウイルスDNAを、QiagenゲノムDNA精製キットによって提供されるプロトコールに従って、わずかに変更を加えた上で精製した。手短に述べると、培地中の7.5mLのバキュロウイルスを、1N NaCl中の等量の冷20%PEG8000と混合し、室温で30分間静置した。このバキュロウイルス粒子を、10,000rpmで10分間の遠心分離によってペレット化し、5mLのG2緩衝液中に溶解させた。95μLのプロテイナーゼKを添加して、50℃で60分間かけてプロテインカプシドを消化させた。カラムを平衡化して、試料をロードした。洗浄後に、バキュロウイルスDNAを溶出させ、バキュロウイルスゲノムのGP64遺伝子に相補的なプライマーおよびプローブを用いてqPCR検査を行った。DNAを1000、250、63、16、4、および1ng/mLに希釈し、標準物質として使用した。AVMX-110試料をqPCR希釈緩衝液(DNアーゼ消化なし)で2倍および10倍に希釈し、qPCRアッセイに使用した。バキュロウイルスDNAレベルは、表16に示すように、AVMX-110ベクターの1012vg当たり8.58e+5であった。
バキュロウイルスおよび他のプラスミドDNA混入物の判定
[0225]バキュロウイルスDNAを、QiagenゲノムDNA精製キットによって提供されるプロトコールに従って、わずかに変更を加えた上で精製した。手短に述べると、培地中の7.5mLのバキュロウイルスを、1N NaCl中の等量の冷20%PEG8000と混合し、室温で30分間静置した。このバキュロウイルス粒子を、10,000rpmで10分間の遠心分離によってペレット化し、5mLのG2緩衝液中に溶解させた。95μLのプロテイナーゼKを添加して、50℃で60分間かけてプロテインカプシドを消化させた。カラムを平衡化して、試料をロードした。洗浄後に、バキュロウイルスDNAを溶出させ、バキュロウイルスゲノムのGP64遺伝子に相補的なプライマーおよびプローブを用いてqPCR検査を行った。DNAを1000、250、63、16、4、および1ng/mLに希釈し、標準物質として使用した。AVMX-110試料をqPCR希釈緩衝液(DNアーゼ消化なし)で2倍および10倍に希釈し、qPCRアッセイに使用した。バキュロウイルスDNAレベルは、表16に示すように、AVMX-110ベクターの1012vg当たり8.58e+5であった。
[0226]他のプラスミド選択マーカー遺伝子、例えば、gentlemen、アンピシリン(AMP)、Rep、宿主細胞DNAマーカー、PCNA、BacIE1 DNA混入物は規制要件を下回っており、これはAVMX-110の純度が高く、規制上の安全要件を満たすことを示した。評価したこれらのDNAマーカーのレベルは、規制要件よりも約10分の1の低さであった。
エンドトキシンレベル
[0227]AVMX-110試料におけるエンドトキシンレベルを、市販キットを使用する発色性リムルスアメーバ様細胞溶解物(LAL)放出アッセイによって測定した。エンドトキシンが存在すると、ピロクロムLAL中の無色の発色基質のタンパク質分解による開裂によってpNAが放出され、これにより黄色の溶液が生じ、それは405nmに吸収を有する。AVMX-110調製物中のエンドトキシンレベルの結果を表17に示す。AVMX-110試料におけるエンドトキシンレベルは0.0154EU/mLまたは0.005EU/用量であった。
[0227]AVMX-110試料におけるエンドトキシンレベルを、市販キットを使用する発色性リムルスアメーバ様細胞溶解物(LAL)放出アッセイによって測定した。エンドトキシンが存在すると、ピロクロムLAL中の無色の発色基質のタンパク質分解による開裂によってpNAが放出され、これにより黄色の溶液が生じ、それは405nmに吸収を有する。AVMX-110調製物中のエンドトキシンレベルの結果を表17に示す。AVMX-110試料におけるエンドトキシンレベルは0.0154EU/mLまたは0.005EU/用量であった。
無菌性
[0228]AVMX-110の各バッチについて生物汚染度をアッセイした結果、動物試験に使用した原薬について微生物汚染は検出されなかった。
[0228]AVMX-110の各バッチについて生物汚染度をアッセイした結果、動物試験に使用した原薬について微生物汚染は検出されなかった。
複製可能AAVのレベル
[0229]プラスミドのトランスフェクションまたはウイルス感染によってAAVベクターを産生させるために哺乳動物細胞を使用する従来の方法では、一般に、AAVゲノムとAAV rep-capプラスミドとの間の非相同組換えが理由で、複製可能AAV(rcAAV)ウイルス粒子がある程度生じる。rcAAVの混入はGMP製造において望ましくなく、混入量をFDAに報告する必要がある。本明細書に記載のAAVシステムは、AAVプロモーターを除去および破壊し、それらを哺乳動物細胞において活性でない昆虫細胞プロモーターで置き換えた。Bac-to-AAVシステムでは、製造工程においてrcAAVは産生され得ない。rcAAVをモニターするためのアッセイを確立するために、100個の野生型(wt)AAV粒子を1e+12vgのAAV試料中に添加した。rcAAVアッセイを行った。手短に述べると、1e+12vgのAAV試料を、アデノウイルス型ヘルパーの存在下で100vgのwtAAV2粒子と混合し、HEK293細胞に3日間かけて形質導入を行った。細胞を採取し、溶解物を調製した。アデノウイルスを失活させるために56℃で30分間の熱不活化を行った後に、溶解物の50%を使用して、アデノウイルス5型の存在下でHEK293細胞の形質導入を行い、rcAAVまたは添加したwtAAVを3日間増幅させた。細胞を採取し、溶解物をrcAAVシグナルのqPCR検出のために調製した。その結果、wtAAV2の添加がなければrcAAVの陽性シグナルは存在しないことが示された。1e+12vgのAAV試料に100vgのwtAAVを添加した場合には、陽性シグナルが検出された(表18)。
[0229]プラスミドのトランスフェクションまたはウイルス感染によってAAVベクターを産生させるために哺乳動物細胞を使用する従来の方法では、一般に、AAVゲノムとAAV rep-capプラスミドとの間の非相同組換えが理由で、複製可能AAV(rcAAV)ウイルス粒子がある程度生じる。rcAAVの混入はGMP製造において望ましくなく、混入量をFDAに報告する必要がある。本明細書に記載のAAVシステムは、AAVプロモーターを除去および破壊し、それらを哺乳動物細胞において活性でない昆虫細胞プロモーターで置き換えた。Bac-to-AAVシステムでは、製造工程においてrcAAVは産生され得ない。rcAAVをモニターするためのアッセイを確立するために、100個の野生型(wt)AAV粒子を1e+12vgのAAV試料中に添加した。rcAAVアッセイを行った。手短に述べると、1e+12vgのAAV試料を、アデノウイルス型ヘルパーの存在下で100vgのwtAAV2粒子と混合し、HEK293細胞に3日間かけて形質導入を行った。細胞を採取し、溶解物を調製した。アデノウイルスを失活させるために56℃で30分間の熱不活化を行った後に、溶解物の50%を使用して、アデノウイルス5型の存在下でHEK293細胞の形質導入を行い、rcAAVまたは添加したwtAAVを3日間増幅させた。細胞を採取し、溶解物をrcAAVシグナルのqPCR検出のために調製した。その結果、wtAAV2の添加がなければrcAAVの陽性シグナルは存在しないことが示された。1e+12vgのAAV試料に100vgのwtAAVを添加した場合には、陽性シグナルが検出された(表18)。
空/充填カプシドの推定
[0230]各ロットの充填カプシドと空カプシドとの比率を、ベクター特異的なqPCRおよびAAV2特異抗体ELISAを使用して推定した。カラムクロマトグラフィーの産物画分について、ベクターコピー数およびタンパク質レベルを分析した。空のカプシドは、ベクターDNAを全く有しないまたは非常に低いレベルでのみ有し、カプシドタンパク質のみを有し、一方、充填ベクターは、ベクターDNAおよびタンパク質含量の両方を有した。このデータは、ポリッシュ段階の溶出物1が、目的の遺伝子を全く有しないまたはわずかにのみ有することを示した。ピーク1の溶出液は、AAV2.N54-VEGF-Trap DNAに関して極めて低値であるかまたは検出不能ですらあったが、タンパク質ではそうではなかった。プロファイルにおける第2のピーク(ピーク2)は、ベクターDNAおよびタンパク質の両方を示した。これらの結果により、精製されたAVMX-110およびUFDFプールがすべて充填粒子であることが実証された(図10A)。
[0230]各ロットの充填カプシドと空カプシドとの比率を、ベクター特異的なqPCRおよびAAV2特異抗体ELISAを使用して推定した。カラムクロマトグラフィーの産物画分について、ベクターコピー数およびタンパク質レベルを分析した。空のカプシドは、ベクターDNAを全く有しないまたは非常に低いレベルでのみ有し、カプシドタンパク質のみを有し、一方、充填ベクターは、ベクターDNAおよびタンパク質含量の両方を有した。このデータは、ポリッシュ段階の溶出物1が、目的の遺伝子を全く有しないまたはわずかにのみ有することを示した。ピーク1の溶出液は、AAV2.N54-VEGF-Trap DNAに関して極めて低値であるかまたは検出不能ですらあったが、タンパク質ではそうではなかった。プロファイルにおける第2のピーク(ピーク2)は、ベクターDNAおよびタンパク質の両方を示した。これらの結果により、精製されたAVMX-110およびUFDFプールがすべて充填粒子であることが実証された(図10A)。
AVMX-110の感染性
[0231]AVMX-110の感染性を、TCID50アッセイ(組織培養感染量50%/mL)によって決定した。これは、接種材料が標的培養物の50%を感染させる希釈度(すなわち、出発試料をTCID50/mLに等しい量で希釈した場合、1mLのアリコートを複数の標的培養物に添加すると平均して培養物の50%が感染)から決定される接種材料中の感染性微生物の濃度である。TCID50アッセイを使用して、製造元のプロトコール(ATCC)に基づいてAAVベクターの効力を決定した。手短に述べると、一連の希釈AAV試料を使用して、96ウェルプレート中で3日間、アデノウイルス5ヘルパーの存在下でHelaRC32細胞に形質導入を行った。細胞溶解液を調製し、陽性シグナルをqPCR法で検出した。TCID50値はスピアマン・カーバー式に基づいて算出した。結果を表19に示す。
[0231]AVMX-110の感染性を、TCID50アッセイ(組織培養感染量50%/mL)によって決定した。これは、接種材料が標的培養物の50%を感染させる希釈度(すなわち、出発試料をTCID50/mLに等しい量で希釈した場合、1mLのアリコートを複数の標的培養物に添加すると平均して培養物の50%が感染)から決定される接種材料中の感染性微生物の濃度である。TCID50アッセイを使用して、製造元のプロトコール(ATCC)に基づいてAAVベクターの効力を決定した。手短に述べると、一連の希釈AAV試料を使用して、96ウェルプレート中で3日間、アデノウイルス5ヘルパーの存在下でHelaRC32細胞に形質導入を行った。細胞溶解液を調製し、陽性シグナルをqPCR法で検出した。TCID50値はスピアマン・カーバー式に基づいて算出した。結果を表19に示す。
HEK293細胞におけるVEGF-Trap(AAV2.VEGF-Trap)のAVMX-110発現
[0232]精製したAAV2-VEGF-Trapベクターを使用して、1細胞当たり100,000ベクターゲノム(vg)のMOIを使用して、HEK293細胞に形質導入を行った。産生されて細胞培養上清中に放出されたVEGF-Trapを、市販のVEGF-A165をコーティング抗原として使用する内部標準操作プロトコール(21-AD-VEGF-ELISA.01)を使用して毎日分析した。VEGF-A165をHEK293細胞内で発現させ、均一になるまで精製し(GeneScript、カタログ番号Z03073)、滅菌Milli-Q水で100μg/mLとして再構成した。ELISA手順は以下の通りとした:VGEF-A165を96ウェルELISAプレート上にコーティングし、4℃でO/Nでインキュベートした。翌日にプレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、ブロッキング緩衝液を各ウェルに添加した。プレートを覆い、37℃で2時間インキュベートした。プレートを覆い、インキュベーターに戻して1時間置いた。その後、プレートを洗浄し、抗ヒトFc抗体をプレートに添加し、再び37℃で1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、ストレプトアビジン-HRPを添加して45分間インキュベートした。プレートを洗浄し、TMB基質を添加した。約15分後に、停止溶液を添加した。ウェルを、マイクロプレートリーダーにより450nmで読み取った。図10Bから見てとれるように、AMVX-110(AAV2・N53-VEGF-Trap)による形質導入を受けたHEK293細胞から採取した細胞培養上清は、VEGF-Trapを約800ng/mL分泌したが、形質導入していないHEK293細胞はVEGF-Trapを分泌しなかった。細胞が老化するまで産生は培養中に毎日増加し続けた。
[0232]精製したAAV2-VEGF-Trapベクターを使用して、1細胞当たり100,000ベクターゲノム(vg)のMOIを使用して、HEK293細胞に形質導入を行った。産生されて細胞培養上清中に放出されたVEGF-Trapを、市販のVEGF-A165をコーティング抗原として使用する内部標準操作プロトコール(21-AD-VEGF-ELISA.01)を使用して毎日分析した。VEGF-A165をHEK293細胞内で発現させ、均一になるまで精製し(GeneScript、カタログ番号Z03073)、滅菌Milli-Q水で100μg/mLとして再構成した。ELISA手順は以下の通りとした:VGEF-A165を96ウェルELISAプレート上にコーティングし、4℃でO/Nでインキュベートした。翌日にプレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、ブロッキング緩衝液を各ウェルに添加した。プレートを覆い、37℃で2時間インキュベートした。プレートを覆い、インキュベーターに戻して1時間置いた。その後、プレートを洗浄し、抗ヒトFc抗体をプレートに添加し、再び37℃で1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、ストレプトアビジン-HRPを添加して45分間インキュベートした。プレートを洗浄し、TMB基質を添加した。約15分後に、停止溶液を添加した。ウェルを、マイクロプレートリーダーにより450nmで読み取った。図10Bから見てとれるように、AMVX-110(AAV2・N53-VEGF-Trap)による形質導入を受けたHEK293細胞から採取した細胞培養上清は、VEGF-Trapを約800ng/mL分泌したが、形質導入していないHEK293細胞はVEGF-Trapを分泌しなかった。細胞が老化するまで産生は培養中に毎日増加し続けた。
インビトロでのAAV2.VEGF-Trap発現の持続性
[0233]HEK293およびARPE-19(ヒト網膜色素上皮)細胞を10%FBSとともに培養し、AAV2・N53-VEGF-TrapおよびAAV2・N54-VEGF-Trapを細胞当たり100,000のMOIで形質導入させた。VEGE-trap発現のELISA定量のために試料を採取した。AAV2・N54-VEGF-Trapは、AAV2・N53-VEGF-Trapと比較して良好な発現を示した(図11)。この差異は、HEK293細胞よりもARPE19細胞で有意に低いことが観察された。ARPE19細胞では、第20日以降は、N53-VEGF-Trap構築物の形質導入に由来するVEGF-Trap発現は無視できる程度であった。対照的に、N54-VEGF-Trap構築物の形質導入に由来するVEGF-Trap発現は、依然として定量可能な量で存在していた。VEGF-Trap発現は、ARPE19細胞と比較してHEK293細胞でより高度であった。
[0233]HEK293およびARPE-19(ヒト網膜色素上皮)細胞を10%FBSとともに培養し、AAV2・N53-VEGF-TrapおよびAAV2・N54-VEGF-Trapを細胞当たり100,000のMOIで形質導入させた。VEGE-trap発現のELISA定量のために試料を採取した。AAV2・N54-VEGF-Trapは、AAV2・N53-VEGF-Trapと比較して良好な発現を示した(図11)。この差異は、HEK293細胞よりもARPE19細胞で有意に低いことが観察された。ARPE19細胞では、第20日以降は、N53-VEGF-Trap構築物の形質導入に由来するVEGF-Trap発現は無視できる程度であった。対照的に、N54-VEGF-Trap構築物の形質導入に由来するVEGF-Trap発現は、依然として定量可能な量で存在していた。VEGF-Trap発現は、ARPE19細胞と比較してHEK293細胞でより高度であった。
マウスにおける有効性試験
[0234]構築物AAV2.N54.120(AVMX-110)を選択し、3種類の用量でマウスに投与して有効性を検討した。手短に述べると、本試験では、ビヒクル(製剤緩衝液)、市販のEylea(タンパク質)、1.6E+10vg/眼で投与したAAV2.N54-GFP(-)、AVMX-110の低用量(2.0E+07vg/眼)、中用量(4.8E+08vg/眼)および高用量(1.6E+10vg/眼)の6群を設定した。図29にフルオレセンス眼底造影(FA)データを示す。AAV2.N54-120の中用量は、40μg/眼で投与した市販のアフリベルセプト(Eylea)タンパク質と同程度の有効性を有した。
[0234]構築物AAV2.N54.120(AVMX-110)を選択し、3種類の用量でマウスに投与して有効性を検討した。手短に述べると、本試験では、ビヒクル(製剤緩衝液)、市販のEylea(タンパク質)、1.6E+10vg/眼で投与したAAV2.N54-GFP(-)、AVMX-110の低用量(2.0E+07vg/眼)、中用量(4.8E+08vg/眼)および高用量(1.6E+10vg/眼)の6群を設定した。図29にフルオレセンス眼底造影(FA)データを示す。AAV2.N54-120の中用量は、40μg/眼で投与した市販のアフリベルセプト(Eylea)タンパク質と同程度の有効性を有した。
[0235]アフリベルセプトELISAを使用して、眼試料(局所発現)および血清試料(全身レベル)におけるアフリベルセプトの発現量を定量した。高用量の構築物を注射した眼試料ではアフリベルセプトの発現が検出された。しかし、他の群ではアフリベルセプトの発現が非常に低いか、または検出されなかった。
血清型の選択
[0236]AAV(特にAAV2)中和抗体がヒトに広く存在することは周知である。AAV2の使用におけるもう1つの難題は、向性の欠如である。このため、AAV1およびAAV6の血清型を、インビトロでの発現レベル(図30および表30)、インビボでの有効性(FAデータ、図31)および眼組織におけるアフリベルセプトの発現(図32および表20)についてスクリーニングした。
[0236]AAV(特にAAV2)中和抗体がヒトに広く存在することは周知である。AAV2の使用におけるもう1つの難題は、向性の欠如である。このため、AAV1およびAAV6の血清型を、インビトロでの発現レベル(図30および表30)、インビボでの有効性(FAデータ、図31)および眼組織におけるアフリベルセプトの発現(図32および表20)についてスクリーニングした。
[0237]アフリベルセプトELISA法を行ったところ、そのアッセイのLoQは2ng/mLであると決定された。2ng/mL未満の値は>LoQと示された。表20から、血清試料中にアフリベルセプトは検出されないと結論付けることができた。しかし、AAV6およびAAV1では眼試料中にアフリベルセプトが検出された。
[0238]マウスにAAV6.N54-アフリベルセプトを2.0E+07(低用量)、4.8E+08(中用量)および1.6E+10高用量で投与する用量反応試験を計画し、実施した。図33は、異なる群を比較するためのFAデータを棒グラフとして示している。
[0239]動物にAAV2、AAV1およびAAV6-GFPを5E+09vg/眼で注射し、発現および浸透性を調べた。これらの動物はAAV2.N54-GFPに対する優位性を示さなかった(図34)。
[0240]種々の血清型を比較するために、AAV1、AAV2およびAAV6-GFPを1E+11vg/眼でブタに注射するブタでの試験を行った。以前のブタ試験と同様に、V226(+対照)も含めた。図35は、代表的な眼底画像およびIHC画像を示す。AAV1、AAV2、およびAAV6-GFPを注射した動物ではGFPシグナルが比較的低かったため、第21日、第28日、および第34日に眼底画像を撮影した。最後に第34日に動物を屠殺し、選択した眼に対してIHCを行った。GFPに対するインビトロELISAアッセイでは、AAV2.wt-GFPと比較した場合、AAV2.N54-GFPにおけるGFPのより高度の発現は示されなかった(図36)。
[0241]GOIスクリーニングにおいて、AAV構築物のロット間変動が検出された。例えば、N54.120構築物を複数回精製し、-80℃で保存した。精製プロセスを、異なる容量の出発細胞培養物を使用すること、2サイクルの超遠心分離(UC)またはAAVxアフィニティカラムのいずれかを使用して精製すること、細胞生存度、および他の培養条件の変動によって変化させた。表21は、N54.120の少数ロットの概要を示す。
[0242]以下は、蛍光顕微鏡画像(図37A)で捕捉され、またGFP定量化ELISA(図37Bおよび表22)を使用して分析された例示的なGFP発現であり、ロット間の変動を示す。GFPロット番号20-147の強度は20-06-30-N54ロットよりも低かったが、ELISAではインビトロでのGFP発現に有意差が示されなかった。
[0243]マウスおよびブタでの試験の後、カプシドN54を選択し、AMI120最適化GOIを選択した。動物での有効性試験では、AAVベクター処置による有意なレーザー損傷の回復が示され、これは市販のアフリベルセプトと同等であった。マウス有効性CNVモデルでは、AAV2血清型の方がAAV6血清型よりも一貫性が高いように思われた。
実施例13.動物実験に関する生物分析比較の結果
[0244]実施例13は、モデルの再現性を調べるための、2つの異なる研究から得られたマウス眼の脈絡膜血管新生(CNV)または黄斑血管新生(MNV)有効性モデルの生物分析比較を示す。どちらの試験も、硝子体内注射(IVT)には同じ力価および量のGLP非準拠AAV2構築物を使用した。試験プロトコールも同様であった(表23)。AAV2カプシドの定量は、市販のAAV2カプシドタンパク質キット(Progen、カタログ番号:PRAAV2Rおよびロット番号:A20008)を使用して行った。統計分析にはGraphPad Prism(v9.0.1)を使用した。
[0244]実施例13は、モデルの再現性を調べるための、2つの異なる研究から得られたマウス眼の脈絡膜血管新生(CNV)または黄斑血管新生(MNV)有効性モデルの生物分析比較を示す。どちらの試験も、硝子体内注射(IVT)には同じ力価および量のGLP非準拠AAV2構築物を使用した。試験プロトコールも同様であった(表23)。AAV2カプシドの定量は、市販のAAV2カプシドタンパク質キット(Progen、カタログ番号:PRAAV2Rおよびロット番号:A20008)を使用して行った。統計分析にはGraphPad Prism(v9.0.1)を使用した。
材料および方法
[0245]表24は、マウスの試験から得た血清試料および眼試料の数を示す。
[0245]表24は、マウスの試験から得た血清試料および眼試料の数を示す。
[0246]532nmダイオードレーザーを使用して、視神経を囲む4個の単一レーザースポットを作成した。構築物の注射またはビヒクルが何らかの炎症反応を引き起こした場合には、レーザー照射は病変(気泡)を形成しない。気泡が存在しない場合、このスポットは分析に使用しない。すべての眼に対して、4個ずつのレーザースポットを誘発させ、レーザー処置の7日後に病変の大きさを推定した。病変は、さまざまな構築物の遺伝子産物の効果による創傷治癒に対応した。各群8匹の動物を使用して、各眼について4個ずつのレーザースポットを有する16個の眼に対応させ、合計64のレーザースポットを得た。表25は、AVMX-110またはビヒクル対照を注射した各群により形成されなかった気泡の数をまとめる。
[0247]網膜/RPE/脈絡膜/強膜からなる眼杯試料を、両試験の試験プロトコールに記載された通りに、プロテアーゼ阻害剤を含まない1×PBSおよびBSAを使用してホモジナイズした。各眼試料をさらに、ソニケーターを使用して、21秒間のパルスおよび30秒間の間隔で5~6回繰り返してホモジナイズした。肉眼で見える透明な上清が得られた時点で、試料を13,000rpmで3分間遠心分離した。続いて上清を収集し、VEGF-Trapレベルを測定するために使用した。
FA分析の比較
[0248]レーザー損傷の7日後に、各マウスの両眼の病変領域をFAで分析した。処置マウスにおけるAVMX-110の遺伝子産物は、ビヒクル対照処置マウスと比較して、レーザー損傷を減少させることが期待された。図38および表26は、レーザー病変の回復におけるAVMX-110の有効性の比較を示す。両試験において、AVMX-110処置マウスは等しいレーザー創傷回復を示した。2つの試験では面積のベースラインにばらつきがあったが、AVMX-110で処置された動物はほぼ同一の病変回復を示した。FA画像解析による代表的画像もまた、図39の病変面積について同様の減少を示す。
[0248]レーザー損傷の7日後に、各マウスの両眼の病変領域をFAで分析した。処置マウスにおけるAVMX-110の遺伝子産物は、ビヒクル対照処置マウスと比較して、レーザー損傷を減少させることが期待された。図38および表26は、レーザー病変の回復におけるAVMX-110の有効性の比較を示す。両試験において、AVMX-110処置マウスは等しいレーザー創傷回復を示した。2つの試験では面積のベースラインにばらつきがあったが、AVMX-110で処置された動物はほぼ同一の病変回復を示した。FA画像解析による代表的画像もまた、図39の病変面積について同様の減少を示す。
血清試料におけるVEGF-Trap濃度の比較
[0249]血清試料を希釈せずに96ウェルプレートに直接入れた。図39Aは、血清試料におけるVEGF-Trapレベルを示す。血清試料におけるVEGF-Trapレベルは、適格なVEGF-Trap ELISAの定量限界未満であった。
眼試料におけるVEGF-Trapレベル
[0250]眼試料におけるVEGF-TrapをELISAで定量し、ng/mLとして直接プロットした。組織重量1mg当たりのVEGF-Trap濃度を、ELISAで測定したVEGF-Trapの絶対量を、眼組織をホモジナイズした容積で除算して算出した。続いて、算出された量を組織重量で除算して、眼杯当たりのVEGF-Trapのpgを求めた。VEGF-Trapデータをプロットし(図39B)、血清試料および眼試料のVEGF-Trapレベルを表31に記録した(ビヒクル試料については、値がLoQ未満であったため、表から除外した)。総合すると、すべての血清試料および眼試料におけるVEGF-Trap発現は非常に低く、ほとんどの動物はVEGF-Trap ELISAの定量限界未満であった。
[0249]血清試料を希釈せずに96ウェルプレートに直接入れた。図39Aは、血清試料におけるVEGF-Trapレベルを示す。血清試料におけるVEGF-Trapレベルは、適格なVEGF-Trap ELISAの定量限界未満であった。
眼試料におけるVEGF-Trapレベル
[0250]眼試料におけるVEGF-TrapをELISAで定量し、ng/mLとして直接プロットした。組織重量1mg当たりのVEGF-Trap濃度を、ELISAで測定したVEGF-Trapの絶対量を、眼組織をホモジナイズした容積で除算して算出した。続いて、算出された量を組織重量で除算して、眼杯当たりのVEGF-Trapのpgを求めた。VEGF-Trapデータをプロットし(図39B)、血清試料および眼試料のVEGF-Trapレベルを表31に記録した(ビヒクル試料については、値がLoQ未満であったため、表から除外した)。総合すると、すべての血清試料および眼試料におけるVEGF-Trap発現は非常に低く、ほとんどの動物はVEGF-Trap ELISAの定量限界未満であった。
VEGF-Trap濃度とレーザー処置後の回復面積との相関分析
[0251]病変の存在を、ピクセル単位の面積として測定した。病変ピクセルデータを眼杯当たりのVEGF-Trapのpg数に対してプロットし、Pearson相関を使用して相関を計算し、Graphpad Prismソフトウェアを使用して両側p値を95%信頼区間について推定した。図40Aは、2つの実験間の比較を図示する。いずれの分析でも、VEGF-Trap濃度と病変ピクセル面積との間に負の相関が認められた。このデータは、病変面積(ピクセル)が小さいほどVEGF-Trap濃度が高いことを示す。両試験の相関係数およびp値を表32に示す。
[0251]病変の存在を、ピクセル単位の面積として測定した。病変ピクセルデータを眼杯当たりのVEGF-Trapのpg数に対してプロットし、Pearson相関を使用して相関を計算し、Graphpad Prismソフトウェアを使用して両側p値を95%信頼区間について推定した。図40Aは、2つの実験間の比較を図示する。いずれの分析でも、VEGF-Trap濃度と病変ピクセル面積との間に負の相関が認められた。このデータは、病変面積(ピクセル)が小さいほどVEGF-Trap濃度が高いことを示す。両試験の相関係数およびp値を表32に示す。
両試験におけるAAV2カプシドタンパク質量の比較
[0252]AAV2カプシドアッセイを、AAV2カプシドELISAキットを使用して行った。両試験におけるAAV2カプシドタンパク質量も同程度であった(図40B)。しかし、(両試験における)眼試料の量は試料間で有意に異なり、カプシドタンパク質の全体的な推定値に影響を及ぼしたことに留意することが重要であった。
[0252]AAV2カプシドアッセイを、AAV2カプシドELISAキットを使用して行った。両試験におけるAAV2カプシドタンパク質量も同程度であった(図40B)。しかし、(両試験における)眼試料の量は試料間で有意に異なり、カプシドタンパク質の全体的な推定値に影響を及ぼしたことに留意することが重要であった。
[0253]FA画像および病変面積解析の結果は、両試験間で一貫性を示した。「気泡なし」はビヒクル群の方が多かった。眼試料におけるVEGF-Trap濃度については、多くのデータポイントが定量限界未満であった。アッセイのLoQは約2ng/mLであった。このLoQ値は市販キット(約5~6ng/mL)よりも低かった。これらの試験では、眼試料は眼球全体ではなく眼杯からなっており、そのことが試料におけるVEGF-Trapの量および濃度に影響を及ぼした可能性がある。このため、今後の試験では眼球全体を含めることとした。VEGF-Trapと同様に、AAV2カプシドタンパク質ELISAも試料量の影響を受けた。対照および陽性対照として、市販のアフリベルセプト(40μg/眼)を注射した。4.0E+08vg/眼のAVMX-110は、市販のアフリベルセプトと同程度の病変回復を示した。これらの2つの試験の結果が類似していたことから、このAVMX-110用量は市販のアフリベルセプトと同程度の結果を示したと結論付けることができた。総合すると、マウスMNVモデルは、NHPのようなより大きな動物モデルに進む前の最初の構築物スクリーニングに適したモデルであった。
実施例14.レーザー誘発脈絡膜血管新生(CNV)モデルにおけるアフリベルセプト(AVMX-116)をコードする修飾アデノ随伴ウイルス(AAV6.N54-120)の有効性
[0254]実施例14は、第1群~第5群において異なる血清型のアデノ随伴ウイルスベクターを使用して、マウスの脈絡膜血管新生(LCNV)のレーザー誘発モデルにおける血管新生の阻害を評価し、第6群~第8群でマウス網膜組織におけるAAV6-N54-GFP、AAV1-N54-GFP、およびAAV2.N54-GFPの分布を評価したことを示す。2匹の未処置動物(第9群)を、方法の開発および生物分析の取り組みのために含めた。表33は実験計画を示す。
[0254]実施例14は、第1群~第5群において異なる血清型のアデノ随伴ウイルスベクターを使用して、マウスの脈絡膜血管新生(LCNV)のレーザー誘発モデルにおける血管新生の阻害を評価し、第6群~第8群でマウス網膜組織におけるAAV6-N54-GFP、AAV1-N54-GFP、およびAAV2.N54-GFPの分布を評価したことを示す。2匹の未処置動物(第9群)を、方法の開発および生物分析の取り組みのために含めた。表33は実験計画を示す。
方法
[0255]第28日に、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kgを皮下(SQ)投与した。その後、硝子体内注射のためにイソフルレン吸入により動物を鎮静させ、0.5%プロパラカインHCl 1滴を両眼に適用した。結膜をDumont#4鉗子で穏やかに把持し、33G針およびHamilton Syringeを使用して注射を行った。シリンジ内容物を分注した後に、シリンジ針をゆっくりと抜去した。注射手順の後に、オフロキサシン点眼液1滴を眼用潤滑剤とともに眼表面に局所的に適用した。
[0255]第28日に、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kgを皮下(SQ)投与した。その後、硝子体内注射のためにイソフルレン吸入により動物を鎮静させ、0.5%プロパラカインHCl 1滴を両眼に適用した。結膜をDumont#4鉗子で穏やかに把持し、33G針およびHamilton Syringeを使用して注射を行った。シリンジ内容物を分注した後に、シリンジ針をゆっくりと抜去した。注射手順の後に、オフロキサシン点眼液1滴を眼用潤滑剤とともに眼表面に局所的に適用した。
[0256]第0日に、マウスにブプレノルフィン0.01~0.05mg/kgをSQ投与し、レーザー処置の少なくとも15分前に局所散瞳薬(1.0%トロピカミドHClおよび2.5%フェニレフリンHCl)を適用した。マウスにケタミン/キシラジンを腹腔内(IP)注射して鎮静させた。局所洗眼液を使用して角膜を湿らせ、ホットパッドを使用して体温を維持した。細隙灯を通して届く532nmダイオードレーザーを使用して、視神経を囲む4個の単一レーザースポットを作成した。マウスの両眼に、実験計画のスケジュールに従ってレーザー処置を行った。レーザー後に眼用潤滑剤を適用した(OU)。病的状態および死亡について毎日観察するとともに、ケージ外部からの観察を行い、特に両眼に注意を払った。動物436(第4群)は、第7日に画像検査手順前に死亡した。全動物のベースライン体重は25.1±1.5gであった。すべての群において動物の体重増加は試験期間を通じて正常な量であった。
[0257]第1群~第5群および第9群の試料は、搬送するかまたはドライアイス上で保存した。薬物動態解析に割り付けられた動物(n=2匹/群)では、アフリベルセプト定量のためのLCNV誘発を受けなかった。眼試料(すなわち、眼球全体)を摘出し、分離の後に凍結して秤量した。表34は、組織重量、およびホモジナイゼーション前に各試料に添加したプロテアーゼ阻害剤(PI)を含む1×PBSの量の詳細な記録を示す。試料を氷上に置き、超音波処理器を使用して20秒間のパルスの後に20秒間休止することを3サイクル行ってホモジナイズした。超音波処理の後に、試料を氷上に静置した。
[0258]眼(全眼)試料および血清試料におけるアフリベルセプトの発現を、アフリベルセプトELISAを使用して定量化した。手短に述べると、0.1μg/mLのVEGFを96ウェルプレート上にコーティングし、4℃でO/Nでインキュベートした。プレートを洗浄緩衝液で洗浄し、ブロッキング緩衝液でブロックした。眼試料および血清試料は、第5群の試料(1:5、1:10、および1:100希釈)を除いて、希釈せずに特定のウェルに直接送達した。試料を1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、検出用抗体を1:40,000希釈で各ウェルに添加した。1時間のインキュベーションの後に、プレートを洗浄し、ストレプトアビジン-西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を1:40,000希釈で添加した。45分間のインキュベーションの後に、プレートを洗浄し、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)基質の添加によってアフリベルセプトを検出した。停止溶液を添加して反応を停止させ、プレートを600nmの参照波長とともに450nmで直ちに読み取った。
[0259]シャムベクター対照により処置した動物および処置しなかった動物におけるアフリベルセプトの発現は同程度であった。AAV6.N54-アフリベルセプトが注射された第3群の動物では、約2.3pg/眼ホモジネートmgのアフリベルセプトが測定された(図41A)。AAV2およびAAV6.N54-アフリベルセプトに関する中間範囲レベルは、それぞれ約8.8および約25pg/眼ホモジネートmgのアフリベルセプトを有し、AAV6で処置された動物では発現が3倍に増加した。高用量AAV6で処置された動物では、アフリベルセプトのレベルが最も高く、約400pg/眼ホモジネートmgのアフリベルセプトであった。血清試料は、眼組織試料と同様の傾向であった。第1群(シャム)、第2群(AAV2-アフリベルセプト)および第3群(AAV6-低用量)は、検出可能なアフリベルセプトを有しなかった。中用量および高用量のAAV6-アフリベルセプトで処置された動物ではいずれも、血清中に2~3ng/mLのアフリベルセプトが認められた(図41B)。データは、一元配置ANOVAおよびその後にDunnettの多重比較を使用して、GraphPad Prismソフトウェアで解析した(**=0.005および****≦0.0001)。アフリベルセプトの発現は、表35(AAV1.N54-アフリベルセプトおよびAAV6.N54-アフリベルセプトは、AAV2.N54-アフリベルセプトと比較して30倍の高さでアフリベルセプトを発現したことを示す)および表36の通りであった。
眼底撮影(第6群~第8群、第0日)
[0260]第6群~第8群に登録した動物の両眼に対して、EGFPに関してカラーおよびコバルトブルー眼底撮影を行った。動物に局所散瞳剤(1.0%トロピカミドHClおよび2.5%フェニレフリンHCl)を投与して眼を散大させて突出させ、局所麻酔薬(プロパラカイン0.5%)を眼に適用した。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。取得設定は第7群(陽性対照)に対して設定し、第6群および第8群でも一貫して維持した。代表的画像を図42に示す。GFPシグナルは3群すべてで観察された。GFPシグナルは第7群(陽性対照)で最も強く高輝度であり、続いて第8群、第6群の順であった。すべての試験を通じて曝露時間は一定に維持したにもかかわらず、発現は以前の試験で観察されたよりも限定的であった。
[0260]第6群~第8群に登録した動物の両眼に対して、EGFPに関してカラーおよびコバルトブルー眼底撮影を行った。動物に局所散瞳剤(1.0%トロピカミドHClおよび2.5%フェニレフリンHCl)を投与して眼を散大させて突出させ、局所麻酔薬(プロパラカイン0.5%)を眼に適用した。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。取得設定は第7群(陽性対照)に対して設定し、第6群および第8群でも一貫して維持した。代表的画像を図42に示す。GFPシグナルは3群すべてで観察された。GFPシグナルは第7群(陽性対照)で最も強く高輝度であり、続いて第8群、第6群の順であった。すべての試験を通じて曝露時間は一定に維持したにもかかわらず、発現は以前の試験で観察されたよりも限定的であった。
フルオレセイン眼底造影(FA)
[0261]レーザー後第7日に両眼にFAを行った。FAのための散瞳は、検査の15分前に各眼に局所点眼薬(1.0%トロピカミドHClおよび2.5%フェニレフリンHCl)を使用して達成した。マウスはケタミン/キシラジンのIP注射で鎮静させた。静脈内フルオレセインナトリウム注射(1%貯蔵液、12mg/kg)の約1分後に網膜写真の撮影を行った。フルオレセイン漏出をImageJソフトウェアで解析した。病変を示す代表的画像を以下の図43に示す。眼底造影図を使用して、病変領域をピクセル、2.5標準偏差(SD)として定量化し、その結果を図44に提示する。イソレクチン面積のサイズを分析する場合に、ブルッフ膜が破裂しなかった病変、硝子体出血が認められた病変、または平均から2.5標準偏差を超えるデータポイントを有する病変は除外した。第5群(AVMX-116の最高用量)の試験材料は、第2群のAVMX-110(陽性対照)よりも優れた成績であり、全群の中で病変面積が最も小さかった。統計分析は、GraphPad Prismソフトウェアでの一元配置ANOVAおよびその後のDunnett多重比較によって行った(*=0.0138)。
[0261]レーザー後第7日に両眼にFAを行った。FAのための散瞳は、検査の15分前に各眼に局所点眼薬(1.0%トロピカミドHClおよび2.5%フェニレフリンHCl)を使用して達成した。マウスはケタミン/キシラジンのIP注射で鎮静させた。静脈内フルオレセインナトリウム注射(1%貯蔵液、12mg/kg)の約1分後に網膜写真の撮影を行った。フルオレセイン漏出をImageJソフトウェアで解析した。病変を示す代表的画像を以下の図43に示す。眼底造影図を使用して、病変領域をピクセル、2.5標準偏差(SD)として定量化し、その結果を図44に提示する。イソレクチン面積のサイズを分析する場合に、ブルッフ膜が破裂しなかった病変、硝子体出血が認められた病変、または平均から2.5標準偏差を超えるデータポイントを有する病変は除外した。第5群(AVMX-116の最高用量)の試験材料は、第2群のAVMX-110(陽性対照)よりも優れた成績であり、全群の中で病変面積が最も小さかった。統計分析は、GraphPad Prismソフトウェアでの一元配置ANOVAおよびその後のDunnett多重比較によって行った(*=0.0138)。
[0262]本試験によるデータを以前の試験と比較すると、眼球全体のホモジナイゼーションは、眼杯のみと比較した場合、アフリベルセプト発現の推定に優れており、定量の精度が向上した。AAV6.アフリベルセプトによる眼試料は、ウイルスベクター用量の20倍への増加に伴ってタンパク質発現の約10倍への増加を示し、AAV2と比較した場合、AAV6構築物はアフリベルセプト発現の3倍への強化を示した。中用量または高用量のAAV6.アフリベルセプトを投与された動物では、血清試料中にかなりのアフリベルセプト発現が示された。この試験により、陽性対照であるAVMX-110をIVT注射した動物では、フルオレセイン眼底造影(FA)で評価したCNV病変の平均サイズが大幅に縮小したことが示され、これは同じ構築物を利用した他の試験と一致していた。
眼組織の採取および処理
[0263]第7日に動物を二酸化炭素窒息により人道的に安楽死させ、頸椎脱臼により死亡を確認した。
[0263]第7日に動物を二酸化炭素窒息により人道的に安楽死させ、頸椎脱臼により死亡を確認した。
フラットマウント分析のための組織採取(第1群~第5群のみ)
[0264]眼球を摘出して、直ちにリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒドで固定し、4℃で一晩保存した。翌日に、眼球を冷免疫細胞化学(ICC)緩衝液(0.5%BSAおよび0.2%Tween20を含むPBS)に移し、処理を行うまで入れておいた。解剖顕微鏡を使用して、眼から無関係な組織を注意深く取り除き、前眼部および水晶体を除去した。網膜を剥離させ、微細な湾曲ハサミにより視神経頭部から取り出した。眼杯を冷ICC緩衝液で洗浄した。眼杯を、4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI、核染色)、イソレクチンIB4 AlexaFluor649(血管、Vector Labsカタログ番号DL-1208-.5)およびファロイジンAlexaFluor555(f-アクチン、ThermoFisher A34055)を含む冷ICC中に入れた。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ICC緩衝液で洗浄した。続いて、病変を避けて視神経頭部に向かって放射状に切断し、強膜-脈絡膜/RPE複合体をフラットマウントし、カバーをかけた上で密封した。二次元(2D)蛍光顕微鏡画像を取得し、デジタル化して、Olympus Bx63直立蛍光顕微鏡およびCellSens(Olympus)ソフトウェアを使用して解析した。取得後の解析はCellSensソフトウェアを使用して行った。新たに形成された血管を定量化するために、イソレクチンIB4面積をμm2単位で測定した。イソレクチン病変面積測定による代表的画像を図45に示す。
[0264]眼球を摘出して、直ちにリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒドで固定し、4℃で一晩保存した。翌日に、眼球を冷免疫細胞化学(ICC)緩衝液(0.5%BSAおよび0.2%Tween20を含むPBS)に移し、処理を行うまで入れておいた。解剖顕微鏡を使用して、眼から無関係な組織を注意深く取り除き、前眼部および水晶体を除去した。網膜を剥離させ、微細な湾曲ハサミにより視神経頭部から取り出した。眼杯を冷ICC緩衝液で洗浄した。眼杯を、4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI、核染色)、イソレクチンIB4 AlexaFluor649(血管、Vector Labsカタログ番号DL-1208-.5)およびファロイジンAlexaFluor555(f-アクチン、ThermoFisher A34055)を含む冷ICC中に入れた。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ICC緩衝液で洗浄した。続いて、病変を避けて視神経頭部に向かって放射状に切断し、強膜-脈絡膜/RPE複合体をフラットマウントし、カバーをかけた上で密封した。二次元(2D)蛍光顕微鏡画像を取得し、デジタル化して、Olympus Bx63直立蛍光顕微鏡およびCellSens(Olympus)ソフトウェアを使用して解析した。取得後の解析はCellSensソフトウェアを使用して行った。新たに形成された血管を定量化するために、イソレクチンIB4面積をμm2単位で測定した。イソレクチン病変面積測定による代表的画像を図45に示す。
[0265]イソレクチン面積のサイズを分析する場合に(図46)、ブルッフ膜が破裂しなかった病変、硝子体出血が認められた病変、または平均から2.5標準偏差を超えるデータポイントを有する病変は除外した。ブルッフ膜が断裂していない病変、硝子体出血が認められた病変、または平均値から2.5標準偏差を超えるデータポイントを除外した。第1群の動物では病変面積が60,900±38,500μm2と最も大きく、一方、第5群では病変面積が18,700±7,200μm2と最も小さく、病変面積が70%小さかった。陽性対照は他の試験と同様に実施したところ、病変面積はシャムベクター対照よりも30%小さかった。統計分析は、一元配置ANOVAおよびその後にDunnettの多重比較を使用して行った(***=0.0001および****≦0.0001)。
免疫組織化学のための組織採取(第6群~第8群のみ)
[0266]免疫組織化学(IHC)用に指定されたすべての眼球を摘出し、おおよその注射部位に印を付けた後に、組織を1×PBS中に入れた。眼球を、別々にラベルを付けたバイアル中で4%パラホルムアルデヒドにより4℃で一晩固定した。続いて、眼球を0.1Mリン酸緩衝液(PB)に移し、連続スクロース勾配(10~30%、各1時間)に供した後に、OCT培地中に包埋し、ドライアイス上で凍結させた。眼球全体を凍結切片(14μm切片)にして、以下の抗体で染色した:1/250ニワトリ抗GFP、1/250ウサギ抗RPE65、その後に1/200抗ニワトリCy2、1/200抗ウサギCy3、1/100 PNAレクチンCy5、および1/1,000 DAPI。
[0266]免疫組織化学(IHC)用に指定されたすべての眼球を摘出し、おおよその注射部位に印を付けた後に、組織を1×PBS中に入れた。眼球を、別々にラベルを付けたバイアル中で4%パラホルムアルデヒドにより4℃で一晩固定した。続いて、眼球を0.1Mリン酸緩衝液(PB)に移し、連続スクロース勾配(10~30%、各1時間)に供した後に、OCT培地中に包埋し、ドライアイス上で凍結させた。眼球全体を凍結切片(14μm切片)にして、以下の抗体で染色した:1/250ニワトリ抗GFP、1/250ウサギ抗RPE65、その後に1/200抗ニワトリCy2、1/200抗ウサギCy3、1/100 PNAレクチンCy5、および1/1,000 DAPI。
[0267]第6群および第7群は、最も輝度が高く、最も広いGFPシグナルを有したが、第8群も同様にGFPシグナルを有した。すべての群において、GFP発現は視神経近くの網膜中央部に局在する傾向があったが、位置によるばらつきがあった。発現は、神経節細胞層から内節を通して一貫して観察され、外節および網膜色素上皮で認められる一貫性はより低かった。染色した凍結切片で認められたGFPシグナルは、眼底画像で認められたGFPシグナルと一致した。856 ODで認められたRPE染色は、標準的なIVT注射後のRPEへのAAVの形質導入によるものであったが、マウス652 OSのRPEで観察されたGFP発現は、AAVが硝子体腔ではなく網膜下腔に意図せずに送達されたために強化された可能性がある。第0日のIHCの代表的画像を図47に示す。図48Aは、実施例14の用量反応試験から得られた画像のフラットマウント分析を図示する。図48Bは、実施例14の用量反応試験から得られた画像のフルオレセンス眼底造影(FA)分析を図示する。
実施例15.AVMXの製剤化および有効性試験
[0268]AVMX-110を、液体組成(compotation)で滅菌バイアル中に製剤化した。IVT注射用溶液用のAVMX-110医薬品製剤濃縮物を、13mmのグレーのブロモブチル製栓および13mmのフリップオフ式アルミニウムシールを備えた1mLの13mm環状オレフィンコポリマー(COC)バイアル中に保存された滅菌凍結液体製剤として製造した。各バイアルは、少なくとも50μL(密度1.01g/mL)の吸引容量を可能にするために目標重量100μLまで充填された。産物は、4.0×1012vg/mL以上の濃度で供給された。臨床的使用のためには、医薬品製剤を解凍し、提供されたフィルター針を使用して無菌的に吸引した上で、網膜専門医がIVTを介して患者に送達した。
[0268]AVMX-110を、液体組成(compotation)で滅菌バイアル中に製剤化した。IVT注射用溶液用のAVMX-110医薬品製剤濃縮物を、13mmのグレーのブロモブチル製栓および13mmのフリップオフ式アルミニウムシールを備えた1mLの13mm環状オレフィンコポリマー(COC)バイアル中に保存された滅菌凍結液体製剤として製造した。各バイアルは、少なくとも50μL(密度1.01g/mL)の吸引容量を可能にするために目標重量100μLまで充填された。産物は、4.0×1012vg/mL以上の濃度で供給された。臨床的使用のためには、医薬品製剤を解凍し、提供されたフィルター針を使用して無菌的に吸引した上で、網膜専門医がIVTを介して患者に送達した。
[0269]AVMX-110:AAV2・N54-VEGF-Trapを用いる有効性試験は、表37に示すプロトコールに基づいて行った。マウスにおけるAVMX-110の有効性は、レーザー誘発脈絡膜血管新生(LCNV)モデルを使用することによって評価した。
[0270]動物を最低3日間、試験環境に順化させた。順化期間の終了時に、試験参加への適合性を判定するために、実験動物技師が各動物について身体検査を行った。検査には、皮膚および外耳、眼、腹部、行動および全身の状態が含まれたが、これらに限定されない。健康状態が良好であると判断された動物は試験に加えられた。動物のランダム化、硝子体内注射、レーザー誘発CNV処置、動物検査、フルオレセイン眼底造影(FA)、眼組織採取およびフラットマウント(n=6匹/群)は、プロトコールに記載された。さらに、蛍光眼底造影(FA)による観察およびフラットマウントの採取後に、すべてのマウスから最終採血を行って血清および網膜組織を採取した。
[0271]FA分析では、40μg/眼のアフリベルセプトの投与またはAVMX-110 IVT注射を受けた動物は、病変面積の有意な減少を示した(図49A)。AVMX-110群については、病変面積の減少値はベクターゲノムコピー(vg)の用量と逆相関し(4e+8vg/眼でP<0.01、1.6e+10vg/眼でP<0.001)、より多くのベクターが注射されるほど、レーザー照射の7日後に観察された損傷面積は小さかった(表38)。1.6e+10vg/眼の場合、レーザー損傷の完全治癒が達成された。図49Bは、AVMX-110投薬試験からの画像のFA分析を図示する。
[0272]安楽死の後に、第1群~第5群および第9群の動物から血清分離のために血液を採取し、眼球を摘出して急速凍結した。眼球は適切な、あらかじめ秤量したラベル付きの分析用バイアルに入れ、直ちに再秤量して試料の重量を求め、冷凍庫に移すまでドライアイス上に置いた。試料は、小数点以下4桁まで測定できる天秤で秤量した。急速凍結および秤量の後に、試料を-80℃の冷凍庫に戻した。血清および網膜組織中のVEFG-Trap濃度をELISAアッセイによって検査した。眼球を摘出し、新鮮な眼球から網膜およびRPE/脈絡膜の切片を解離させて急速凍結した。組織は適切な、あらかじめ秤量したラベル付きの分析用バイアルに入れ、直ちに再秤量して試料の重量を求め、冷凍庫に移すまでドライアイス上に置いた。試料は、小数点以下4桁まで測定できる天秤で秤量した。
[0273]試料はELISAを使用してアッセイした。VEGF-Trapはアフリベルセプト対照群では約50ng/mLであったが、高用量群(1.6e10vg/眼)の血清では、VEGF-Trapは約2ng/mLと低レベルで検出され、低用量群および中用量群では検出されなかった(図51A)。網膜組織中のVEGF-Trapレベルも、網膜ホモジネートにおいてELISAを使用して測定した(図51B)。網膜組織懸濁液において、VEGF-Trapの発現は、硝子体内注射したAVMX-110に対して良好な用量依存的様式であった。1.6e10vg/眼の高用量群では平均13ng/mLのVEGF-Trapが検出された。最高発現レベルは40ng/mL超に達した。
[0274]前述の開示は、明確性および理解のためにある程度詳細に説明されてきたが、本開示の真の範囲から逸脱することなく、形態および詳細にさまざまな変更を加え得ることは、本開示を読んだ当業者には明らかであろう。例えば、上記のすべての手法および装置は、さまざまな組合せで使用することができる。本出願に引用されるすべての刊行物、特許、特許出願、および/または他の文書は、あたかも個々の刊行物、特許、特許出願、および/または他の文書が、すべての目的のために参照により組み込まれることが個別にかつ別個に示されているのと同じ程度に、すべての目的のためにそれらの全体が参照により組み込まれる。
Claims (150)
- 抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸であって、前記配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域における修飾を含み、前記修飾が、少なくとも4個の非AGGアルギニンコドンのAGGによる置き換えを含む、単離された非天然起源の核酸。
- 抗血管新生剤をコードする配列が、第2の修飾をさらに含む、請求項1に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 第2の修飾が、配列のコード領域の少なくとも1個のコドン内にあり、かつ、第2の修飾が、
(a)少なくとも1個の非CCCプロリンコドンのCCCによる置き換え、
(b)少なくとも1個の非TCCセリンコドンのTCCによる置き換え、
(c)少なくとも1個の非CCGプロリンコドンのCCGによる置き換え、および
(d)(a)~(c)の任意の組合せ
からなる群から選択される、請求項2に記載の単離された非天然起源の核酸。 - 第2の修飾が(a)を含む、請求項3に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 少なくとも1個の非CCCプロリンコドンがCCTである、請求項4に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 第2の修飾が(b)を含む、請求項3に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 少なくとも1個の非TCCセリンコドンがAGCである、請求項6に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 第2の修飾が(c)を含む、請求項3に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 少なくとも1個の非CCGプロリンコドンがCCCである、請求項8に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 第2の修飾が(d)を含む、請求項3に記載の単離された非天然起源の核酸。
- (a)の少なくとも1個の非CCCプロリンコドンがCCTであり、(b)の少なくとも1個の非TCCセリンコドンがAGCであり、かつ、(c)の少なくとも1個の非CCGプロリンコドンがCCCである、請求項10に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 抗血管新生剤が、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、Aktリン酸化の阻害剤、PDGF-1阻害剤、PDGF-2阻害剤、NP-1阻害剤、NP-2阻害剤、Del 1阻害剤、およびインテグリン阻害剤からなる群から選択される、請求項1~11のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 抗血管新生剤がVEGF阻害剤を含み、VEGF阻害剤が非抗体阻害剤である、請求項12に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非抗体阻害剤が、ヒトVEGF受容体1および2を含む融合タンパク質である、請求項13に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 融合タンパク質が、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含む、請求項14に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 単離された非天然起源の核酸が、シグナルペプチドをさらに含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- シグナルペプチドが、ヒト抗体重鎖(Vh)、ヒト抗体軽鎖(Vl)、およびVEGF-Trapからなる群から選択される、請求項16に記載の単離された非天然起源の核酸。
- シグナルペプチドが、ヒト抗体重鎖由来である、請求項17に記載の単離された非天然起源の核酸。
- シグナルペプチドが、VEGF-Trapに由来する、請求項16に記載の単離された非天然起源の核酸。
- イントロン配列をさらに含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- イントロン配列が、hCMVイントロンA、アデノウイルス三要素リーダー配列イントロン、SV40イントロン、ハムスターEF-1α遺伝子イントロン1、介在配列イントロン、ヒト成長ホルモンイントロン、およびヒトβグロビンイントロンからなる群から選択される、請求項20に記載の単離された非天然起源の核酸。
- イントロン配列がSV40イントロンである、請求項21に記載の単離された非天然起源の核酸。
- プロモーターをさらに含む、請求項1~22のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- プロモーターが、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、伸長因子1α(EF1α)プロモーター、サル空胞ウイルス(SV40)プロモーター、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK1)プロモーター、ユビキチンC(Ubc)プロモーター、ヒトβアクチンプロモーター、CAGプロモーター、テトラサイクリン応答エレメント(TRE)プロモーター、UASプロモーター、アクチン5c(Ac5)プロモーター、ポリへドロンプロモーター、Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKIIa)プロモーター、GAL1プロモーター、GAL10プロモーター、TEF1プロモーター、グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GDS)プロモーター、ADH1プロモーター、CaMV35Sプロモーター、Ubiプロモーター、ヒトポリメラーゼIII RNA(H1)プロモーター、U6プロモーター、それらのポリアデニル化構築物、およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項23に記載の単離された非天然起源の核酸。
- プロモーターがCMVプロモーターである、請求項24に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項1~25のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべての非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項26に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項1~27のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべての非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項1~28のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非AGGアルギニンコドンが、CGT、CGC、CGA、CGG、またはAGAを含む、請求項1~29のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非AGGアルギニンコドンがAGAである、請求項30に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項31に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべてのAGAをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項32に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個のコドン位置において、AGAをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項31に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべてのAGAをAGGで置き換えるように修飾されている、請求項34に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドンにおいて、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべての非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項36に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または最大で30個のコドン位置において、非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべての非CCCプロリンコドンをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項38に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非CCCプロリンコドンがCCTまたはCCAを含む、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非CCCプロリンコドンがCCTである、請求項40に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドンにおいて、CCTをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項41に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべてのCCTをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項42に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも29個、または少なくとも30個のコドン位置において、CCTをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項41に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべてのCCTをCCCで置き換えるように修飾されている、請求項44に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドンにおいて、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべての非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項46に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドン位置において、非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべての非TCCセリンコドンをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項48に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非TCCセリンコドンが、TCT、TCA、TCG、AGT、またはAGCを含む、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非TCCセリンコドンがAGCである、請求項50に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドンにおいて、AGCをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項51に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべてのAGCをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項52に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個、少なくとも33個、または少なくとも36個のコドン位置において、AGCをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項51に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべてのAGCをTCCで置き換えるように修飾されている、請求項54に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドンにおいて、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべての非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項56に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、少なくとも30個のコドン位置において、非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべての非CCGプロリンコドンをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項58に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非CCGプロリンコドンが、CCCまたはCCAを含む、請求項3~35のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 非CCGプロリンコドンがCCCである、請求項60に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域の少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドンにおいて、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項61に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列のコード領域のすべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項62に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、少なくとも3個、少なくとも6個、少なくとも9個、少なくとも12個、少なくとも15個、少なくとも18個、少なくとも21個、少なくとも24個、少なくとも27個、または少なくとも30個のコドン位置において、CCCをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項61に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列が、配列番号70と比較して、すべてのCCCをCCGで置き換えるように修飾されている、請求項64に記載の単離された非天然起源の核酸。
- ウイルスベクター配列を含む、請求項1~65のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- ウイルスベクター配列がscAAVベクター配列である、請求項66に記載の単離された非天然起源の核酸。
- AAVベクター配列が、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものである、請求項67に記載の単離された非天然起源の核酸。
- AAVベクター配列が、AAV2血清型のものである、請求項68に記載の単離された非天然起源の核酸。
- ウイルスベクター配列が、少なくとも2種のAAV血清型の配列を含む、請求項66~69のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 少なくとも2種の血清型が、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV11、およびAAV12から選択される、請求項70に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む、請求項1~71のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列同一性が、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号31の核酸配列を含む、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号31の核酸配列からなる、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号66の核酸配列を含む、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号66の核酸配列からなる、請求項72に記載の単離された非天然起源の核酸。
- ウイルスベクター配列が一本鎖である、請求項66~79のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- ウイルスベクター配列が二本鎖である、請求項66~79のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 一本鎖である、請求項1~79のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 二本鎖である、請求項1~79のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 複数の細胞と接触した時に、同等な複数の細胞における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸と比較して、複数の細胞においてトランスフェクション後または形質導入後の生物製剤の発現を増加させる、請求項1~83のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 増加した発現が、酵素結合免疫測定(ELISA)アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加を含む、請求項84に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68の核酸配列のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号31の核酸配列を含む、請求項86に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 配列番号66の核酸配列を含む、請求項86に記載の単離された非天然起源の核酸。
- 請求項86~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸によってコードされる生物製剤。
- 配列番号12と少なくとも約60%の配列同一性を含む、請求項89に記載の生物製剤。
- 配列同一性が、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である、請求項90に記載の生物製剤。
- 請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸を含む、操作された細胞。
- 請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸を含む、複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子。
- 単位剤形中に請求項93に記載の複数のAAV粒子を含む組成物。
- 凍結保存されている、請求項106に記載の組成物。
- (a)請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸、(b)請求項89~91のいずれか一項に記載の生物製剤、(c)請求項92に記載の操作された細胞、または(d)請求項93に記載の複数のAAV粒子を含む容器。
- 細胞を修飾する方法であって、
(a)複数の細胞を、請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸と接触させるステップ、
(b)複数の細胞を、請求項93に記載の複数のアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子と接触させるステップ、または
(c)(a)および(b)の両方のステップ
を含む方法。 - (a)請求項1~88のいずれか一項に記載の単離された非天然起源の核酸、(b)請求項89~91のいずれか一項に記載の生物製剤、(c)または請求項93に記載の複数のAAV粒子を含む医薬組成物。
- 眼の疾患または状態の処置用である、請求項98に記載の医薬組成物。
- 眼の疾患または状態が、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択される、請求項98または99に記載の医薬組成物。
- 眼の疾患または状態がAMDである、請求項100に記載の医薬組成物。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法であって、請求項98~101のいずれか一項に記載の医薬組成物の有効量を対象に投与し、それによって疾患を処置するステップを含む方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されており、それによって疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、非AGGアルギニンコドンをAGGで置き換えるように修飾されており、修飾が、疾患または状態の処置を必要とする対象において、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、生物製剤のレベルを増加させるのに有効である、方法。
- 対象における生物製剤の増加したレベルが、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加である、請求項104に記載の方法。
- 抗血管新生剤をコードする配列が、第2の修飾をさらに含む、請求項102~105のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の修飾が、配列のコード領域の少なくとも1個のコドン内にあり、かつ、第2の修飾が、
(a)少なくとも1個の非CCCプロリンコドンのCCCによる置き換え、
(b)少なくとも1個の非TCCセリンコドンのTCCによる置き換え、
(c)少なくとも1個の非CCGプロリンコドンのCCGによる置き換え、および
(d)(a)~(c)の任意の組合せ
からなる群から選択される、請求項106に記載の方法。 - 第2の修飾が(a)を含む、請求項107に記載の方法。
- 第2の修飾が(b)を含む、請求項107に記載の方法。
- 第2の修飾が(c)を含む、請求項107に記載の方法。
- 第2の修飾が(d)を含む、請求項107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いて疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されており、それによって疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置する方法。
- 疾患または状態の処置を必要とする対象において疾患または状態を処置するための方法であって、抗血管新生剤を含む生物製剤をコードする配列を含む単離された非天然起源の核酸を含む医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含み、配列が、コード領域における修飾を欠くこと以外の点では同等な配列と比較して、配列のコード領域の少なくとも4個のコドンにおいて、AGAをAGGで置き換えるように修飾されており、修飾が、生物製剤のレベルの増加を必要とする対象において、修飾を欠くこと以外の点では同等な単離された非天然起源の核酸を投与されたこと以外の点では同等な対象と比較して、生物製剤のレベルを増加させるのに有効である、方法。
- 対象における生物製剤の増加したレベルが、診断アッセイによる決定で、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも200倍、または少なくとも500倍への増加である、請求項113に記載の方法。
- 抗血管新生剤をコードする配列が、第2の修飾をさらに含む、請求項112~114のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の修飾が、配列のコード領域の少なくとも1個のコドン内にあり、かつ、第2の修飾が、
(a)CCTからCCCに、
(b)AGCからTCCに、
(c)CCCからCCGに、および
(d)(a)~(c)の任意の組合せ
からなる群から選択される、請求項115に記載の方法。 - 第2の修飾が(a)を含む、請求項116に記載の方法。
- 第2の修飾が(b)を含む、請求項116に記載の方法。
- 第2の修飾が(c)を含む、請求項116に記載の方法。
- 第2の修飾が(d)を含む、請求項116に記載の方法。
- 抗血管新生剤が、VEGF阻害剤、マルチチロシンキナーゼ阻害剤、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、またはAktリン酸化の阻害剤を含む、請求項102~120のいずれか一項に記載の方法。
- 抗血管新生剤がVEGF阻害剤を含む、請求項121に記載の方法。
- VEGF阻害剤が非抗体阻害剤である、請求項122に記載の方法。
- 非抗体阻害剤が、ヒトVEGF受容体1および2を含む融合タンパク質を含み、融合タンパク質が、VEGF-Trapまたはその修飾バージョンを含む、請求項123に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号13~19、21~27、31、62、64、66、または68のうちのいずれか1つと少なくとも約60%の配列同一性または類似性を含む、請求項102~124のいずれか一項に記載の方法。
- 配列同一性が、約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%から、最大で約100%である、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸配列が、配列番号31に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号31の核酸配列を含む、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号31の核酸配列からなる、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号66に対して約70%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、および最大で約100%の配列同一性を含む、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号66の核酸配列を含む、請求項125に記載の方法。
- 単離された非天然起源の核酸が、配列番号66の核酸配列からなる、請求項125に記載の方法。
- 核酸がウイルスベクター配列を含む、請求項102~132のいずれか一項に記載の方法。
- ウイルスベクター配列がscAAVベクター配列である、請求項133に記載の方法。
- AAVベクター配列が、血清型AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、またはそれらの任意の組合せのものである、請求項134に記載の方法。
- AAVベクター配列が、AAV2血清型のものである、請求項135に記載の方法。
- 投与が、硝子体内注射、網膜下注射、微量注入、または眼球上注射を介する、請求項102~136のいずれか一項に記載の方法。
- 投与が、硝子体内注射を介する、請求項137に記載の方法。
- 眼の疾患または状態が、色覚異常、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症(DR)、緑内障、バルデ・ビードル症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮、レーバー先天性黒内障、黄斑変性、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜色素変性、レフサム病、スタルガルト病、アッシャー症候群、X連鎖性網膜分離症(XLRS)、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、レバンチン病(家族性優性ドルーゼン)、および青錐体一色型色覚異常からなる群から選択される、請求項102~138のいずれか一項に記載の方法。
- 眼の疾患または状態がAMDである、請求項139に記載の方法。
- AMDが滲出型AMDである、請求項140に記載の方法。
- AMDが萎縮型AMDである、請求項140に記載の方法。
- 投与が、疾患もしくは状態の少なくとも症状を軽減するか、疾患もしくは状態を処置するか、および/または疾患もしくは状態を消失させるのに十分である、請求項102~142のいずれか一項に記載の方法。
- 投与が、約1.0×109vg、約1.0×1010vg、約1.0×1011vg、約3.0×1011vg、約6×1011vg、約8.0×1011vg、約1.0×1012vg、約1.0×1013vg、約1.0×1014vg、または約1.0×1015vgの投与量の単離された非天然起源の核酸を送達するステップを含む、請求項102~143のいずれか一項に記載の方法。
- 投与が反復される、請求項102~144のいずれか一項に記載の方法。
- 投与が、1日2回、2日に1回、週2回、月2回、月3回、月1回、2か月に1回、年2回、年1回、または2年に1回行われる、請求項145に記載の方法。
- 投与の前に、対象が遺伝子検査を受ける、請求項102~146のいずれか一項に記載の方法。
- 遺伝子検査が、他の点では同等な野生型配列と比較して、遺伝子配列における変異を検出する、請求項147に記載の方法。
- 二次療法を施すステップをさらに含む、請求項102~148のいずれか一項に記載の方法。
- 二次療法が、光線力学的療法(PDT)、抗炎症剤、抗微生物剤、およびレーザー光凝固療法(LPT)のうちの少なくとも1つを含む、請求項149に記載の方法。
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