JP6473416B2 - 第viii因子配列 - Google Patents
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Description
(a)(i)少なくとも1つのパルボウイルスの逆位末端反復ヌクレオチド配列により隣接される本発明の核酸分子;
(ii)昆虫細胞におけるRepタンパク質(複数を含む)の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスのRepタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1の発現カセット;
(iii)昆虫細胞におけるカプシドタンパク質(複数を含む)の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスのカプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2の発現カセット;を含む、1つまたはそれ以上の核酸構築物を含む昆虫細胞を提供し、
(b)Repおよびカプシドタンパク質の発現をもたらす条件下で、(a)において定義される昆虫細胞を培養し、任意に、
(c)パルボウイルス遺伝子送達ベクターを回収する工程を含む。
(項目1)
機能的第VIII因子タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子であって、
前記第VIII因子タンパク質のBドメインをコードするヌクレオチド配列の一部は、90から111ヌクレオチドの間の長さであって、6つのアスパラギン残基を含み、配列番号4と少なくとも85%の同一性を有する配列を含むアミノ酸配列をコードする、核酸分子。
(項目2)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の一部は、6つのアスパラギン残基を含み、配列番号4と少なくとも90%の同一性を有する配列を含むアミノ酸配列をコードする、項目1の核酸分子。
(項目3)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の一部は、アスパラギンではないアミノ酸残基における2つまでのアミノ酸置換を有する、配列番号4の配列を含むアミノ酸配列をコードする、項目1または2の核酸分子。
(項目4)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の一部は、配列番号4の配列を含むアミノ酸配列をコードする、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目5)
配列番号4の配列またはこれに対する同一性もしくは置換を有する配列は、4から10アミノ酸の間の長さであって、配列番号7と少なくとも70%の同一性を有する配列の第1の一部である第1のフランキング配列により片方に、および4から10アミノ酸の間の長さであって、配列番号7と少なくとも70%の同一性を有する配列の第2の一部である第2のフランキング配列によりもう片方に隣接され、前記第1および第2のフランキング配列は、ともに、配列番号7と少なくとも70%の同一性を有する配列の全体を含む、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目6)
配列番号4の配列またはこれに対する同一性もしくは置換を有する配列は、4から6アミノ酸の間の長さであって、配列番号7の配列の第1の一部である第1のフランキング配列により片方に、および8から10アミノ酸の間の長さであって、配列番号7の配列の第2の一部である第2のフランキング配列によりもう片方に隣接され、前記第1および第2のフランキング配列は、ともに、配列番号7の配列の全体を含む、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目7)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の一部は、6つのアスパラギン残基をコードし、配列番号1の前記ヌクレオチド配列と少なくとも85%の同一性を有する第1の配列を含む、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目8)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、90から111塩基対の間の長さであって、6つのアスパラギン残基をコードし、配列番号1の前記ヌクレオチド配列と少なくとも95%の同一性を有する第1の配列を含む、機能的第VIII因子タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む、項目1の核酸分子。
(項目9)
前記第1配列が、配列番号1の前記ヌクレオチド配列と少なくとも99%の同一性を有する、項目8の核酸分子。
(項目10)
前記第1配列は、配列番号1の配列を有する、項目8の核酸分子。
(項目11)
前記第1配列は、48から60塩基対の間の長さである、項目8〜10のいずれか1つの核酸分子。
(項目12)
前記第1配列は、51塩基対の長さである、項目8〜11のいずれか1つの核酸分子。
(項目13)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、93塩基対の長さである、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目14)
前記第VIII因子タンパク質のA1、A2、A3、C1、およびC2ドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、野生型配列のコドンの最適化された配列である、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目15)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、配列番号2の前記ヌクレオチド配列と少なくとも85%の同一性を有する配列を有する、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目16)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、配列番号2の前記ヌクレオチド配列を含む、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目17)
前記核酸分子が、配列番号3の前記ヌクレオチド配列を含む、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目18)
前記第1配列は、配列番号4の配列を有するアミノ酸配列をコードする、項目8〜12のいずれか1つの核酸分子。
(項目19)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも85%の同一性を有する配列をコードする、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目20)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインをコードする前記ヌクレオチド配列の前記一部は、配列番号5の配列を有するアミノ酸配列をコードする、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目21)
前記ヌクレオチド配列が、配列番号6の配列を含むタンパク質をコードする、上記のいずれかの項目の核酸分子。
(項目22)
前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインが30から37アミノ酸の間の長さであり、配列番号4の配列を含む、機能的第VIII因子タンパク質。
(項目23)
前記Bドメインが配列番号5の配列を有する、項目22の第VIII因子タンパク質。
(項目24)
配列番号6の配列を有する、項目22の第VIII因子タンパク質。
(項目25)
項目1〜21のいずれか1つの核酸分子を含む、ベクター。
(項目26)
項目1〜21のいずれか1つの前記核酸分子または項目25の前記ベクターを含む、宿主細胞。
(項目27)
項目26の宿主細胞により発現される第VIII因子タンパク質または糖タンパク質。
(項目28)
項目1〜21のいずれか1つの前記核酸分子または項目25の前記ベクターを含む細胞を含むトランスジェニック動物。
(項目29)
項目25のベクターまたは項目22のタンパク質を、血友病に罹っている患者に投与することを含む血友病を治療する方法。
(項目30)
治療における使用のための、項目1〜21のいずれか1つの核酸分子、項目22のタンパク質、または項目25のベクター。
(項目31)
血友病の治療における使用のための、項目1〜21のいずれか1つの核酸分子、項目22のタンパク質、または項目25のベクター。
(項目32)
対象への機能的第VIII因子をコードするヌクレオチド配列の送達の方法であって、項目1〜21のいずれか1つの核酸分子または項目25のベクターを、前記対象に投与することを含む方法。
(項目33)
パルボウイルス遺伝子送達ベクターの調製の方法であって、
(a)(i)少なくとも1つのパルボウイルスの逆位末端反復ヌクレオチド配列により隣接される、項目1〜21のいずれか1つの核酸分子;
(ii)昆虫細胞におけるRepタンパク質の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスのRepタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1の発現カセット;
(iii)前記昆虫細胞におけるカプシドタンパク質の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスの前記カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2の発現カセット;
を含む、1つまたはそれ以上の核酸構築物を含む前記昆虫細胞を提供し、
(b)Repおよびカプシドタンパク質の発現に対して助けになる条件下で、(a)において定義される前記昆虫細胞を培養し、
任意に、(c)前記パルボウイルス遺伝子送達ベクターを回収する工程を含む、方法。
本明細書で挙げられる全ての特許および参照文献は、これらの全体において、参照により本明細書に組み込まれる。
発明者は、インビボでのその有効性を損なうことなく全長ウイルスゲノムとして、AAVビリオン内にパッケージされる効率性を向上させるために、codop‐N6‐hFVIIIを変更した。このことは、Bドメイン欠失のFVIIIにおける14のアミノ酸リンカー配列および特有である17のアミノ酸を含む、31のアミノ酸(93bp)ペプチドによる、226のアミノ酸のBドメインスペーサーの置換を伴った。このペプチドは、効率的な内部‐細胞プロセスのために必要とされる、codop‐N6‐hFVIIIに存在する6つのアスパラギン残基を含んだ。当該ペプチドは、これらの残基をより近く近接する状態にする。結果として、この新たなhFVIII変異体(AAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V3)は、5.1Kbのサイズであり、AAV‐HLP‐codop‐N6‐hFVIII(5.7kb)よりも600bp小さく、約5.0kbのAAVのパッケージングキャパシティにより近い(図1)。AAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V1は、codop‐N6‐hFVIIIにおける226のアミノ酸スペーサーに代えて、同じ6つのアスパラギン残基を含む44のアミノ酸ペプチドを含む。比較のために、他のAAVベクター(AAV‐HLP‐codop‐BDD‐hFVIII、約5.0kbのサイズ)が、Bドメインが欠失されて、14のアミノ酸の小さなリンカー配列を保持する、コドン最適化hFVIIIのcDNAを含み、作成された。
異なるコドン最適化FVIII変異体を含むAAVベクター、血清型8のカプシドの偽型が、インビボでのそれらの有効性を比較するために、4×1013vg/kgの投与量で、4〜6週齢の雄C57B1/6マウスの(N=6)尾静脈内に、ボーラスとして注射された。最も高いレベルのhFVIII発現が、遺伝子導入後4週間で、1.52+0.15IU/ml(正常の152±15%、図6)でAAV‐HLP‐codop‐FVIII‐V3により観察された。これに対し、AAV8‐HLP‐codop‐N6‐hFVIIIおよびAAV8‐HLP‐codop‐BDD‐hFVIIIは、0.86+0.11および0.67+0.12IU/mlでそれぞれhFVIII発現を媒介した。マウスのAAV8‐HLP‐codop‐BDD‐hFVIIIとAAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V3コホート間の血漿FVIIIレベルの差は、非常に有意であった(p=0.0015、スチューデントt検定)。hFVIII発現の最も低いレベルは、AAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V1(0.10±0.01IU/ml)により観察された。これは、マウスのAAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V3コホートにおけるFVIII発現よりも有意に(p<0.0001)低く、6つのアスパラギン残基が合成Bドメインアミノ酸ペプチドと連結されることが重要であることを示唆する。ベクター(2×1013vg/kg)のより高い投与量の尾静脈投与は、9週間での肝臓における導入遺伝子の複製数(図6B)についての訂正後に、AAV‐HLP‐codop‐N6‐hFVIIIおよびAAV‐HLP‐BDD‐hFVIIIにより形質導入されたマウスのコホートにおいて達成されたレベルと比較した場合に、AAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V3により形質導入されたコホートにおいて血漿hFVIIIの4〜30倍の間のより高いレベルをもたらした。AAV‐HLP‐codop‐hFVIII‐V3とAAV‐HLP‐BDD‐hFVIIIとの間のhFVIIIレベルの差は、非常に有意であった(p=0.0062、スチューデントt検定)。
codop‐N6‐FVIII、codop‐BDD‐FVIII、およびcodop‐FVIII‐V3の生物学的な有効性の直接的な比較がF8‐/‐マウスで行われた。これらのFVIII変異体、血清型8カプシドを有する偽型のそれぞれをコードするベクターが、4×1012(低用量コホート、n=5/6)または4×1013(高用量コホート,n=5/6)vg/kgの投与量で、雄F8‐/‐マウスの尾静脈内に投与された。全ての3つの構築物について、発現の動態は、遺伝子導入後2〜6週間の間でピークレベルに達する血漿hFVIIIレベルと広く類似していた。所与の構築物に関し、hFVIIIレベルは、低用量と比較した場合に、高用量ベクターにより形質導入された動物においてざっと2倍高かった(図7)。ベクター投与量に関わらず、codop‐BDD‐hFVIIIにより形質導入されたマウスのコホートにおけるピークhFVIII発現は、codop‐N6‐hFVIIIまたはcodop‐hFVIll‐V3により形質導入された動物において観察されるよりも約2倍低かった。高用量レベルでは、遺伝子導入後4〜8週間の、codop‐BDD‐hFVIIIコホートとcodop‐hFVIII‐V3間のhFVIII発現の差は、非常に有意であった(p<0.001 両側ANOVA)。hFVIII抗原に対するhFVIII凝固活性(hFVIII:C)の割合の平均の比は、わずかに1.0上回り、遺伝子導入したhFVIII分子が生物学的に活性化したことを示唆する。
AAV‐hFVIIIベクター産生および精製:野生型DNA配列を含む、BDD欠失N6(Professor Steven Pipe(Miao et al,2004)により提供される)ヒトFVIII変異体は、これまでに記載された肝臓に特異的なLP1プロモーター(Nathwani et al, 2006)の下流でクローン化された。5012bpのコドン最適化ヒトN6 FVIII(codop‐N6‐hFVIII)は、高発現の真核生物遺伝子で最も頻繁にみられるコドンを用いて生成され、(Haas et al,1996)、合成され、また、LP1プロモーターの下流でクローン化された。より小さなHLPエンハンサー/プロモーターは、遠位のXおよび近位のA+B制御ドメインのみからなる変更された217bpのアルファ‐1‐アンチトリプシン(hAAT)遺伝子プロモーター上流のヒトアポリポタンパク質の肝臓制御領域(HCR)由来の、34bpのコアエンハンサーを含む251bpのフラグメントを合成することにより構築された。AAV‐HLP‐codop‐N6‐hFVIIIは、HLPプロモーターの下流であるが、60bp合成のポリアデニル化シグナルの上流である、codop‐N6‐hFVIIIのcDNAをクローニングすることにより生成された。AAV‐HLP‐codop‐FVIII変異体1および3は、それぞれ、1485および1446bpのフラグメントの合成により作成された。HLP‐codop‐N6‐FVIIIはKpnIにより切断され、2028bpのフラグメントは、KpnIにより切断された合成フラグメントにより置換された。AAVベクターは、以前に記載された(Davidoff et al,2004)、アデノウイルスフリーの一時的なトランスフェクション方法により作成された。AAV5偽型ベクターパーティクルは、XX2(Xiao et al,1998)およびpAAV5‐2(Chiorini et al,1999)に基づき、以前に記載された構成(Rabinowitz et al,2002)と類似する、pLT‐RCO3とよばれるキメラAAV2 Rep‐5Capパッケージングプラスミドを用いて生成された。また、AAV8偽型ベクターは、パッケージングプラスミドpAAV8‐2(Gao et al,2002)を用いて作成された。AAV2/5および2/8ベクターは、以前に記載されたイオン交換クロマトグラフィー方法(Davidoff et al,2004)により精製された。ベクターゲノム(vg)の力価は、これまで記載された定量的PCRおよびゲルベースの方法(Nathwani et al,2001)、(Fagone et al,2012)により測定された。パッケージされたゲノムのサイズを測定するために、以前にFagone et al,2012に記載されたようなアルカリ性のゲル上にベクターのストックを流した。
ヒトFVIII ELISA:ネズミのサンプルにおけるヒトのFVIII抗原レベルは、ペアのFVIII ELISAキット(Affinity Bioiogicals,Quadratech,Dorking,UK)を用いて、ELISAにより測定された。平底の96ウェルプレート(Maxisorp,Nunc,Fisher Scientific,Loughborough,UK)は、50mMカーボネート緩衝液中に、50μlの100μg/mLの2つのマウスのモノクローナル(monocloncal)抗体(ESH2(Sekisui Diagnostica,Axis‐Shield,Dundee,UK)、およびN77110M(Biodesign international,AMS biotechnology,Abingdon,UK))の組み合わせにより、pH9.6、4℃で一晩コートされ、0.05%Tween20(=PBST)を含むPBSで洗浄され、37℃で1時間のインキュベーションの間に200μl/ウェルのPBSTにおける6%ウシ血清アルブミン(BSA,Sigma,Pool,UK)でブロックされた。スタンダードは、開始濃度4IU/mL(11thBS 95/608 6.9IU/mL,NIBSC,South Mimms)の遺伝子組換え型ヒトFVIIIを添加されたネズミの血漿の段階希釈により作成された。ネズミのサンプルおよびスタンダードは、二重に50μlのキット緩衝液で1:10に希釈された。37℃での2時間のインキュベーション後に、プレートは洗浄され、100μlのホースラディッシュペルオキシダーゼ共役ヤギ抗‐ヒトFVIIIポリクローナル二次抗体によりさらに1時間インキュベートされた。最終的な洗浄工程後に、プレートは、o‐フェニレンジアミンジヒドロクロリドペルオキシダーゼ基質(Sigma)により発展され、492nmで光学密度が分光光度的に評価された。実験グループ間の統計的有意差の確率が、GraphPad Prizmバージョン4.0ソフトウェア(GraphPad,San Diego,CA)を用いて、1ウェイANOVAおよびペアスチューデントt検定により測定された。FVIII活性が、ヒト血漿をスタンダードとして用い、二段凝固分析で測定された。
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Claims (21)
- 機能的第VIII因子タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子であって、
前記第VIII因子タンパク質のBドメインスペーサーは、配列番号4のアミノ酸配列を含み、37アミノ酸以下の長さである、核酸分子。 - 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーは、配列番号5のアミノ酸配列を含む、請求項1の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーは、配列番号5のアミノ酸配列からなる、請求項1または2の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーが30から37アミノ酸の間の長さである、請求項1または2の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーが31アミノ酸の長さである、請求項1または2の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーが、配列番号1を含むヌクレオチド配列によってコードされる、請求項1または2の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーが、配列番号2を含むヌクレオチド配列によってコードされる、請求項1または2の核酸分子。
- 前記第VIII因子タンパク質の前記Bドメインスペーサーが、配列番号2からなるヌクレオチド配列によってコードされる、請求項1または2の核酸分子。
- 配列番号3のヌクレオチド配列を含む、請求項1または2の核酸分子。
- 配列番号6のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする、請求項1または2の核酸分子。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子によってコードされる、機能的第VIII因子タンパク質。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子を含む、ベクター。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子または請求項12に記載のベクターを含む、宿主細胞。
- 請求項13の宿主細胞により発現される第VIII因子タンパク質。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子または請求項12のベクターを含む細胞を含む非ヒトトランスジェニック動物。
- 請求項1〜10のいずれか1項の核酸分子を含む、パルボウイルス遺伝子送達ベクター。
- 請求項12に記載のベクター、請求項14に記載のタンパク質、または請求項16に記載のパルボウイルス遺伝子送達ベクターを含む、血友病を治療するための組成物。
- 治療における使用のための組成物であって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子、請求項12に記載のベクター、請求項14に記載のタンパク質、または請求項16に記載のパルボウイルス遺伝子送達ベクターを含む、組成物。
- 血友病の治療における使用のための組成物であって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子、請求項12に記載のベクター、請求項14に記載のタンパク質、または請求項16に記載のパルボウイルス遺伝子送達ベクターを含む、組成物。
- 対象への機能的第VIII因子タンパク質の送達のための組成物であって、請求項1〜10のいずれか1項に記載の核酸分子、請求項12に記載のベクター、または請求項16に記載のパルボウイルス遺伝子送達ベクターを含む、組成物。
- パルボウイルス遺伝子送達ベクターの調製の方法であって、
(a)(i)少なくとも1つのパルボウイルスの逆位末端反復ヌクレオチド配列により隣接される、請求項1〜10のいずれか1つの核酸分子;
(ii)昆虫細胞におけるRepタンパク質の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスのRepタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第1の発現カセット;
(iii)前記昆虫細胞におけるカプシドタンパク質の発現を駆動することが可能であるプロモーターに操作可能に連結される、1つまたはそれ以上のパルボウイルスの前記カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む第2の発現カセット;
を含む、1つまたはそれ以上の核酸構築物を含む前記昆虫細胞を提供し、
(b)Repおよびカプシドタンパク質の発現に対して助けになる条件下で、(a)において定義される前記昆虫細胞を培養し、
(c)前記パルボウイルス遺伝子送達ベクターを回収する工程を含む、方法。
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