JP6975980B2 - バキュロウイルス系で産生される組換えアデノ随伴ウイルスの生物学的力価を増強する方法 - Google Patents

バキュロウイルス系で産生される組換えアデノ随伴ウイルスの生物学的力価を増強する方法 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、米国特許法第119条(e)の定めにより、2016年4月16日出願の、“METHOD OF ENHANCING BIOLOGICAL POTENCY OF BACULOVIRUS SYSTEM-PRODUCED RECOMBINANT ADENO-ASSOCIATED VIRUS”と題する米国仮出願第62/323,684号に基づく優先権の利益を主張し、その内容全体を引用により本明細書中に包含させる。
政府のサポート
本発明は、国立衛生研究所(NIH)により付与されたHL097088に基づく政府の支援によってなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
背景
アデノ随伴ウイルス(AAV)は、ヒト遺伝子治療のための最も有望なウイルスベクターの1つとして注目されている。組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)は、血友病B、悪性黒色腫、嚢胞性線維症および他の疾患に対する遺伝子治療臨床治験において評価されている。哺乳動物細胞培養系を用いたrAAVの大規模産生は歴史的に問題があったが、昆虫細胞を用いたAAV産生システムは、実行可能な代替法であることが示されている。しかしながら、異なる細胞環境が、いくつかのAAV血清型のウイルス粒子の組み立て(assembly)に関する課題を提供している。
概要
本発明は、プロデューサー宿主細胞(例えば、昆虫細胞)におけるrAAVの産生に関連する組成物および方法を提供する。rAAV粒子の生物学的効力(例えば、感染力)は、ビリオン(ウイルス粒子)カプシド組成物、例えばカプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3の化学量論比に部分的に依存する。昆虫細胞(例えば、Sf9細胞)などの異種系で製造された幾つかのrAAV血清型(例えば、AAV5、AAV8およびAAV9)は、異常なVP1発現レベルにより特徴付けられる。ウイルスの組み立て時に、異常なVP1発現は、不適切なカプシドタンパク質比から成るウイルス粒子の産生をもたらし、それは、該粒子の効率的な細胞形質導入能力を妨げる。有用な化学量論比のカプシドタンパク質を得る方法は、VP1過剰では、ウイルス粒子を効率的にパッケージする昆虫細胞の能力を損なうことがあり、低レベルのVP1では、粒子の非効率的な形質導入となり得ることを示す結果によって複雑化される。従って、昆虫細胞のrAAV産生システムに関しては、現行の技術を用いて、粒子の組み立てに悪影響を及ぼすことなく増量された感染性粒子を産生するという課題が依然としてある。
本明細書に記載の方法および組成物は、VP1翻訳開始部位に関連する改変型コザック(Kozak)配列を含む組換えVP1遺伝子を提供する。本明細書に記載の組換えVP1遺伝子は、目的の遺伝子を含む感染性rAAV粒子を産生するために(例えば、その後の研究および/または治療用途のために)有用である。ある態様において、本明細書に記載の組換えVP1遺伝子を用いて、昆虫細胞において1以上の血清型のrAAV粒子を産生させることができる。ある態様において、本明細書に記載の方法および組成物を、昆虫細胞および/または目的の他のプロデューサー細胞(例えば、哺乳動物細胞)において1以上の血清型のrAAV粒子を産生するのに有用な1以上の血清型の組換えVP1遺伝子をスクリーニングおよび同定するために用いることができる。ある態様において、1以上の組換えVP1遺伝子は、比較的高頻度で目的の組換えゲノムを含む、および/または誤ってパッケージされた核酸の割合が比較的低い、安定なかつ/または感染性rAAV粒子を産生するために有用であり得る。
いくつかの側面において、本発明は、AAV5血清型に由来するrAAVの産生に有用な組成物および方法を提供する。いくつかの側面において、本発明は、AAV8血清型に由来するrAAVの産生に有用な組成物および方法を提供する。さらに他の側面において、本発明は、AAV9血清型に由来するrAAVの産生に有用な組成物および方法を提供する。
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供し、ここで、該改変型Kozak配列は、配列番号2−11から選択される(表1)。ある態様において、該改変型Kozak配列は、配列番号8または配列番号9である。ある態様において、VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質は、AAV5血清型に由来する。ある態様において、VP1、VP2および/またはVP3カプシドタンパク質は、変異体AAV5カプシドタンパク質である(例えば、それらは、1以上の変異を含む配列によってコードされ、対応する野生型カプシドタンパク質と比べて1以上のアミノ酸置換を有するカプシドタンパク質をコードする)。
ある態様において、核酸は、プロモーター配列をさらに含む。ある態様において、該プロモーター配列は、ポリヘドリン(polh)プロモーター配列である。ある態様において、改変型Kozak配列は、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む。ある態様において、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンは、AUGである。ある態様において、核酸は、ウイルス粒子(例えば、バキュロウイルス粒子)中にパッケージされる。ある態様において、本発明は、核酸を含む昆虫細胞を提供する。
いくつかの側面において、本発明は、昆虫細胞においてrAAVを産生する方法であって、ここで、該rAAVがAAV5血清型に由来する方法に関し、該方法は、(a)昆虫細胞を:(i)改変型Kozak配列ならびにAAV5 VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルスであって、ここで、該改変型Kozak配列が配列番号2−11から選択される、バキュロウイルス、(ii)AAV Repタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、および(iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、でトランスフェクトし;(b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適した条件下で培養し;そして、(c)該昆虫細胞からrAAVを回収することを含む。ある態様において、昆虫細胞はSf9細胞である。
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供し、ここで、該改変型Kozak配列は、配列番号13−32から選択される(表2)。ある態様において、改変型Kozak配列は、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31または配列番号32である。ある態様において、VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質は、AAV8血清型に由来する。ある態様において、VP1、VP2および/またはVP3カプシドタンパク質は、変異体AAV8カプシドタンパク質である(例えば、それらは、1以上の変異を含む配列によってコードされ、対応する野生型カプシドタンパク質と比べて1以上のアミノ酸置換を有するカプシドタンパク質をコードする)。
ある態様において、核酸は、プロモーター配列をさらに含む。ある態様において、該プロモーター配列は、ポリヘドリン(polh)プロモーター配列である。ある態様において、改変型Kozak配列は、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む。ある態様において、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンは、AUGである。ある態様において、核酸は、ウイルス粒子(例えば、バキュロウイルス粒子)中にパッケージされる。ある態様において、本発明は、該核酸を含む昆虫細胞を提供する。
いくつかの側面において、本発明は、昆虫細胞においてrAAVを産生する方法であって、ここで、該rAAVがAAV8血清型に由来する方法に関し、該方法は、(a)昆虫細胞を:(i)改変型Kozak配列ならびにAAV8 VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルスであって、ここで、該改変型Kozak配列が配列番号13−32から選択される、バキュロウイルス、(ii)AAV Repタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、および(iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV ITRヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、でトランスフェクトし;(b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適した条件下で培養し;そして、(c)該昆虫細胞からrAAVを回収することを含む。ある態様において、昆虫細胞はSf9細胞である。
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を提供し、ここで、該改変型Kozak配列は、配列番号34−45から選択される(表3)。ある態様において、改変型Kozak配列は、配列番号35、配列番号36、配列番号38または配列番号42である。ある態様において、VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質は、AAV9血清型に由来する。ある態様において、VP1、VP2および/またはVP3カプシドタンパク質は、変異体AAV9カプシドタンパク質である(例えば、それらは、1以上の変異を含む配列によってコードされ、対応する野生型カプシドタンパク質と比べて1以上のアミノ酸置換を有するカプシドタンパク質をコードする)。
ある態様において、核酸は、プロモーター配列をさらに含む。ある態様において、該プロモーター配列は、ポリヘドリン(polh)プロモーター配列である。ある態様において、改変型Kozak配列は、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む。ある態様において、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンは、AUGである。ある態様において、核酸は、ウイルス粒子(例えば、バキュロウイルス粒子)中にパッケージされる。ある態様において、本発明は、該核酸を含む昆虫細胞を提供する。
いくつかの側面において、本発明は、昆虫細胞においてrAAVを産生する方法であって、ここで、該rAAVがAAV9血清型に由来する方法に関し、該方法は、(a)昆虫細胞を:(i)改変型Kozak配列ならびにAAV9 VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルスであって、ここで、該改変型Kozak配列が配列番号34−45から選択される、バキュロウイルス、(ii)AAV Repタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、および(iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV ITRヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、でトランスフェクトし;(b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適した条件下で培養し;そして、(c)該昆虫細胞からrAAVを回収することを含む。ある態様において、昆虫細胞はSf9細胞である。
いくつかの側面において、本発明は、AAV VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンならびにVP1翻訳開始コドンのすぐ上流の1〜6個のヌクレオチドにおけるヌクレオチド配列変異体および/またはVP1翻訳開始コドンのすぐ下流の1〜2個のヌクレオチドにおけるヌクレオチド配列変異体を含む改変型Kozak配列をコードするヌクレオチド配列を含む核酸のライブラリーを提供する。ある態様において、核酸は、XXXXXX(ATG)を含み、ここで、(ATG)はVP1開始コドンである。ある態様において、核酸はXXXXXX(AUG)を含み、ここで、(AUG)は、VP1開始コドンである。ある態様において、Xは任意のヌクレオチドを示し、例えば、目的のAAV血清型の野生型VP1遺伝子におけるその位置での天然ヌクレオチドとは異なる任意のヌクレオチドを表す。
これらおよび他の側面は、以下の明細書の記載ならびに実施例および添付の図面においてより詳細に記載される。
図面の簡単な説明
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明の特定の側面をさらに説明するために包含され、それは、本明細書に記載の特定の態様の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面の1つまたは複数を参照することにより、よりよく理解され得る。
図1は、VP1、VP2およびVP3をコードするカプシドヘルパーヌクレオチドならびにコードされるカプシドタンパク質の限定されないデザインを示す。 図2Aは、Sf9細胞にパッケージされたrAAV5のウェスタンブロッティング分析の一例を示す。 図2Bは、Sf9細胞にパッケージされたrAAV8のウェスタンブロッティング分析の一例を示す。 図2Cは、Sf9細胞にパッケージされたrAAV9のウェスタンブロッティング分析の一例を示す。 図3は、昆虫細胞における発現のために設計されたVP1カプシド遺伝子の上流の弱毒型(attenuated)Kozakコンセンサス配列の非限定的なヌクレオチド配列を示す。 図4A−4Dは、Sf9細胞で産生されたrAAV粒子のカプシドタンパク質組成物の非限定的な例を示す。図4Aは、repおよびcap遺伝子発現カセットの設計の非限定的な例を示す。図4Bは、rAAV5 VP1タンパク質発現とその相対的VP1 Kozak翻訳開始部位(TIS)効率との直接的相関の例を示す:安定して挿入されたcap発現カセットを組み込んだ10個の別個の細胞株から単離されたカプシドタンパク質のウェスタンブロッティング分析。各カプシドVP1遺伝子構築物の相対的なTIS効率(%)を、それぞれのレーンの下に示す。図4Cは、HEK293細胞およびSf9細胞から精製したrAAV5のカプシドタンパク質組成物の例を示す:短波UV光活性化(ステインフリー技術、Bio-Rad)で直接可視化された二重イオジキサノール精製rAAV5−GFPのSDS−タンパク質ゲル分析。(*)は、HEK293細胞から精製されたrAAV5サンプルで観察されることが多く、VP2定量分析から除かれた、移動の遅いバンドを示す。図4Dは、HEK293細胞およびSf9細胞から精製されたrAAV9のカプシドタンパク質組成物の例を示す。分析は、図4Cのパネルと同じである。
図5A−5Dは、AAV5 VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質の化学量論のMALDI−TOF分析を示す。図5Aは、破線で示されるVP1ユニークN末端、一点短鎖線(dot-dashed line)で示されるユニークVP2、および黒線で示される通常のVP3 C末端を有するAAV5カプシドのアミノ酸配列(配列番号55)を示す。下向きの矢印は、それぞれのタンパク質を示す。MS分析のために選択されたトリプシンペプチドに下線を付し、それぞれの観察された質量を下に示した。トリプシンペプチドは、上から下へ、配列番号56、48および57に対応する。図5Bは、H 18Oで消化されたrAAV5の全てのトリプシンペプチドのMALDI−TOF−MSスペクトルを示す。丸で囲まれたペプチドは、分析した3つのうち代表的な1つである。図5Cは、16O水中で調製したトリプシンで消化したVP1ゲルバンド由来の、または同じトリプシンペプチドTWVLPSYNNHQYR(配列番号48)、または18O水中で調製したトリプシンで消化したVP3ゲルバンド由来の同じトリプシンペプチドTWVLPSYNNHQYR(配列番号48)の2つのオーバーレイされたMALDI−TOF MSスペクトルを示す。18O水は、ペプチドのC末端に2つの18O原子を組み込み、それにより質量を4原子質量単位(amu)シフトさせる。これらの消化産物を別個にスポット/分析し、スペクトルを重ね合わせて、2つの18OがVP3ペプチドに完全に取り込まれることを示した。図5Dは、消化産物を1:1の比で混合して相対含量を計算した後のVP1またはVP3由来の同じペプチドの同位体“フィンガー”を示す。 図6A−6Fは、HEK293細胞(図6A、6D)またはSf9細胞(図6B、6E)において作製されたrAAV9(図6A−C)またはrAAV5(図6D−F)のサイズおよび力価のナノ粒子トラッキング解析を示す。図6A、6B、6Cおよび6Dは、各サンプルについて30秒間記録された、rAAV/ナノ−金粒子複合体の3つの独立したビデオキャプチャの平均である、Finite Track Length Adjustment (FTLA)アルゴリズムのグラフを示す。図6Cおよび6Fは、各調製物についての完全(full)/総(total)粒子の計算された比を示す。ピークに付した数字は、計算されたrAAV/ナノ金粒子複合体のサイズを示す。より大きい直径のより小さいピークは、凝集した、rAAV粒子の二量体および三量体を表す。図6Cおよび6Fは、各ウイルスストック中のAAV粒子の総数に対するDNA含有AAV粒子の計算された比率を示す。
図7A−7Cは、HEK293由来またはSf9 B8由来のrAAV5の線条体内注入後のルシフェラーゼおよびmApple発現を示す。図7Aは、AAV注入の3週間後に検出された生物発光(BLI)シグナルを示すヒートマップ画像を提供する。疑似カラースケールは、カウントされた発光強度を表す。MaxおよびMinは、それぞれカウント数の最大値および最小値である。図7Bは、平均±SEM(1群あたり、n=4)として、総カウント数として表されるBLI強度を示すグラフを提供する。マンホイットニー検定分析は、群間での有意差を示す(p=0.0286、片側検定)。図7Cは、可変モードレーザースキャナー(白黒、B/W画像)または蛍光顕微鏡(カラー画像)によって検出された脳の冠状断面におけるmApple蛍光を示す。 図8A−8Dは、rAAV−Bac−UF26カセットおよびその直近の接合部のNGSリード(read)の分布を示す。図8Aは、参照された配列の総リード数で各ヌクレオチド位置でのリード数を割ることにより数値的に正規化されたHEK293細胞中にパッケージされたrAAV5−Bac−UF26カセットのIlluminaリードのカバー率(coverage)を示す。重複サンプルの配列カバー率グラフは、PCRフリー(PCRフリー1およびPCRフリー2)ならびにPCRベース(PCR1およびPCR2)の矢印で示されている。rAAVカセットと隣接配列との間のカバー率の低下は、配列カバー率の実際の減少を示すのではなく、バイオインフォマティクス解析限界のグラフ表示を反映する。パネル(図8A)および(図8B)中の配列のスケールに描かれた参照されたrAAV−Bac−UF26カセットの注釈付きのマップを、グラフの下に表示している。細菌プラスミドDNA中のrAAVカセットのすぐ隣に隣接する配列は、薄灰色で陰影付けされている。図8Bは、Sf9 B8細胞中にパッケージされたrAAV5−Bac−UF26カセットのIlluminaリードのカバー率を示す。rAAVカセット内のGC富化配列は、濃い灰色で陰影付けされている。図8Cは、HEK293細胞およびSf9 B8細胞の両方における左のrAAV ITRのすぐ隣に隣接する配列の、図8Aおよび図8Bのパネルからの拡大図を示す。図8Dは、HEK293細胞およびSf9 B8細胞の両方における右のrAAV ITRのすぐ隣に隣接する配列の、図8Aおよび図8Bのパネルからの拡大図を示す。
図9A−9Bは、HEK293細胞またはSf9 B8細胞によってカプシド封入されたrAAV5−Bac−UF26カセットにおいて同定された一塩基多型(SNP)の分布を示す。図9Aは、対照pTR−Bac−UF26データベース配列と比べて所定の位置で読み取られた場合に、4つの残基A、G、CおよびTの置換を累積的にプロットしたものを示す。相対的SNP比(Y軸)は、所定の位置における配列決定(シークエンシング)された総深度(読まれた回数)に対する、置換を有する同じ位置における総リード数の割合として定義された。配列決定深度(読まれた回数)は、挿入/欠失(indel)を除く所定の位置における対照および代替ヌクレオチドの配列リードの合計である。SNP変異体の分析には、陽性対照、プラスミドpTR−Bac−UF26サンプルが含まれた。従って、ゼロ値のSNP率は、データベース対照と同一の残基を表し、正の値は、親プラスミドデータベース配列と比較して新たに獲得されたSNPを意味する。高GC含量の領域に陰影を付している。図9Bは、図9A中の配列のスケールに描かれた参照されたrAAV−Bac−UF26カセットの注釈付きのマップを示す。 図10A−10Bは、rAAV5およびrAAV9カプシドにパッケージされたrAAVカセットの注釈付き図式マップを示す。 図11は、SDS−PAGE電気泳動によって分離されたrAAV5調製物の走査プロファイルを示す(図4C)。網掛け領域は、定量化のために描かれた曲線下面積(AUC)を示す。(*)は、分析から除外したピークを示す。 図12A−12Bは、rAAV5またはrAAV9カプシド内にパッケージされたrAAV−UF50−BCのインビトロ形質導入アッセイを示す。図12Aは、rAAV5−UF50−BCの蛍光活性化細胞選別(FACS)およびその定量化図を示す。図12Bは、rAAV9−UF50−BCの蛍光活性化細胞選別(FACS)およびその定量化図を示す。 図13は、NGSのrAAV5ベクターDNA調製物の概略フローチャートの非限定的な例を示す。 図14A−14Cは、DNA断片サイズのNGSライブラリーの分布を示す。NGSライブラリーの分析は、High Sensitive D5000 ScreenTapeによって行った。図14Aは、NGSによって直接配列決定されたPCRフリーライブラリーを示す:1,2−rAAV5/Sf9;3,4−rAAV5/HEK293。図14Bは、低サイクルPCR濃縮に用いられるPCRフリーライブラリーを示す:5,6−rAAV5/Sf9、7,8−rAAV5/HEK293。図14Cは、PCR富化ライブラリーを示す:9,10−rAAV5/Sf9;11,12−rAAV5/HEK293。ライブラリー9−12は、NGSによって直接配列決定された。 図15は、NGSデータ処理の概略フローチャートの非限定的な例を示す。
詳細な説明
本発明の側面は、宿主プロデューサー細胞(例えば、昆虫プロデューサー細胞)においてrAAV粒子を産生する方法および組成物を提供する。ある態様において、改変型翻訳開始配列(TIS、Kozak配列とも言う)は、VP1開始コドン(例えば、VP1カプシドタンパク質をコードする組換え遺伝子のATG/AUG開始コドン)と連結され、目的のAAV血清型のVP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードする組換え核酸に挿入されている。ある態様において、本明細書に記載の方法および組成物は、宿主プロデューサー細胞において有効なrAAV粒子(例えば、高収率で産生されるrAAV粒子、感染性であるrAAV粒子、DNA含有rAAV粒子、安定なrAAV粒子など、またはそれらの任意の組み合わせ)を産生するのに有用なVP1 Kozak配列を同定するために用いられ得る。ある態様において、本明細書に記載の方法および組成物を用いて産生されたrAAV粒子は、目的の遺伝子(例えば、治療遺伝子)を含んでいてよく、治療目的で使用され得る。
rAAVは、遺伝子治療/DNAワクチン送達のためのベクターとして広く使用されているが、臨床適用のための感染性rAAVの大量産生は、現在の技術に基づいて依然として困難である。3つのカプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3からなるAAVカプシドは、AAVゲノム中の単一のカプシド遺伝子の選択的スプライシングおよび差異的コドン使用によってもたらされる。VP3配列は3つすべてのスプライス変異体間で共通であり、VP2およびVP1はより長いN末端配列を有し、VP1が最も長いカプシドタンパク質である(例えば、図1に例示される)。一般的なカプシド粒子におけるVP1/VP2/VP3の比は、1/1/10と推定される。さらに、VP1/VP2/VP3化学量論は定義されておらず、かつ、組み立て(アセンブリ)が、カプシドに取り込まれるVP1/VP2/VP3の相対量が主に宿主プロデューサー細胞における(またはインビトロ産生システムにおいる)それらの相対的発現レベルに依存するように確率論的であることが明らかである。本明細書に記載の組成物および方法は、目的の組換え遺伝子を含む感染性rAAV粒子を産生するのに有用な相対量でプロデューサー細胞においてVP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質に翻訳される改変型VP1 Kozak配列(例えば、ATG/AUG翻訳開始コドンの周辺の)を有する組換えカプシド遺伝子を提供する。ある態様において、組換えカプシド遺伝子は、カプシド遺伝子の天然スプライシングを可能にする適切なスプライスドナーおよび/またはアクセプター部位を有さない(例えば、いくつかの態様において、組換えカプシド遺伝子の転写産物は、プロデューサー細胞において適当にまたは完璧にスプライシングされない)。ある態様において、リボソームの読み漏らし(leaky ribosomal scanning)を増加させ、カプシド遺伝子からのVP1/VP2/VP3の所望の比を産生するために、弱毒型Kozak配列に関連する標準をVP1翻訳開始部位に用いた。カプシド遺伝子から産生され、目的の遺伝子をカプシド形成するrAAV粒子を、研究、臨床治験および治療目的のために用いることができる。ある態様において、本明細書に記載の改変型カプシド遺伝子は、rAAV粒子の大量生産のために用いられ得る。
ある側面において、本発明はまた、感染性rAAV粒子を産生するのに有用な配列を同定するためのAAVカプシド遺伝子発現構築物をスクリーニングおよび評価する方法および組成物も提供する。ある態様において、複数の異なるrAAVカプシド遺伝子発現構築物が、目的の宿主細胞におけるrAAV粒子の組み立てについて評価される。ある態様において、異なるrAAVカプシド遺伝子発現構築物は、同じプロモーター、同じAAVカプシドをコードする(例えば、目的の任意の血清型のVP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードする、場合により1以上のカプシド変異体を含んでよい)配列を含むが、VP1の翻訳開始コドン(例えば、ATG/AUG)に関連する異なるKozak配列を有する。一般的に、VP2およびVP3の翻訳コドンおよび周囲の開始配列は変えられない(例えば、それらは天然野生型配列として維持される)。しかしながら、ある態様において、これらの配列において1以上の改変を行うことができる。ある態様において、異なるKozak配列は、VP1の翻訳開始コドンのすぐ上流の6つのヌクレオチド内の配列変異を示す。ある態様において、異なるKozak配列は、VP1の翻訳開始コドンのすぐ下流の2つのヌクレオチド内の配列変異を含む。従って、ある態様において、異なるKozak配列は、VP1の翻訳開始コドンのすぐ上流の6つのヌクレオチド内の1以上の位置(例えば、1、2、3、4、5または6つの位置)に、および/またはVP1の翻訳開始コドンのすぐ下流の2つのヌクレオチド内の1以上の位置(例えば、1または2つの位置)にヌクレオチド配列変異を表す異なるKozak配列のライブラリーから選択される。ある態様において、異なるKozak配列は、VP1のKozak配列の全ての可能な変異体の全てまたはサブセットを表し得る。ある態様において、変異体は、AAVカプシド血清型(例えば、血清型1、2、3、3B、4、5、6、7、8、9、10、11、12など)の天然VP1 Kozak配列と比べて、遺伝子が改変されている。ある態様において、(例えば、対照翻訳効率と比べて、例えば天然またはコンセンサスKozak配列に関連する翻訳効率と比べて)選択された割合の翻訳効率を有する異なるKozak配列が評価される。ある態様において、異なるKozak配列は、25%から50%、例えば25%から45%、例えば30%から40%の範囲、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%または他の値(例えば、上記の何れかの中間値)の翻訳効率を表す。ある態様において、所望の翻訳効率または翻訳効率の範囲を有する全てのKozak配列が評価される。ある態様において、所望のパーセント範囲内の翻訳効率を有するKozak配列のサブセットが評価される。ある態様において、翻訳効率の目標範囲内のパーセンテージ増分(例えば、1−5%増分、例えば約1%、2%、3%、4%または5%増分)を表すKozak配列が評価される。ある態様において、異なるKozak配列は、他のヘルパー遺伝子(例えば、Repおよび他のヘルパー遺伝子)もまた発現し、かつ(ITR配列に隣接する目的の遺伝子が、組換えカプシド遺伝子から発現されたカプシドタンパク質を含むrAAV粒子内にパッケージされ得るように)ITR配列に隣接する目的の標的遺伝子(例えば、検出可能なマーカーまたは目的の治療遺伝子をコードする制御遺伝子)を有する目的の組換えAAVゲノムもまた含む、宿主細胞中に異なるKozak配列(例えば、VP1開始コドンに関連する)を有する組換えカプシド遺伝子をそれぞれ含む組換え核酸を導入することにより評価される。宿主細胞は、任意のタイプの細胞であり得る(例えば、哺乳動物細胞、昆虫細胞または他のタイプの宿主細胞)。宿主細胞は、プラスミドトランスフェクション(例えば、他のヘルパー遺伝子を発現する、および/または目的のrAAVゲノムを含む、1以上のプラスミドを用いて)、ウイルス形質導入(例えば、他のヘルパー遺伝子を発現する、および/または目的のrAAVゲノムを含む組換えウイルスゲノムを有する、組換えバキュロウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、または他の組換えウイルスのような1以上の組換えウイルスを用いて)、またはゲノムインテグレーション(integration)(例えば、1以上のヘルパー遺伝子および/または目的のrAAVゲノムとの)の結果として、他のヘルパー遺伝子を発現し得る、および/または目的のrAAVゲノムを含み得る。異なるカプシド遺伝子構築物を宿主細胞に導入した後、rAAV粒子を産生する条件下で細胞をインキュベートし、rAAV粒子を単離および/または精製して、評価する。単離および/または精製されたrAAV粒子は、限定されるものではないが、以下の1つ以上を含む1つまたは複数の要因に基づいて評価することができる:
a)rAAV粒子の収量。ある態様において、例えば同じ血清型の(例えば、HEK293細胞またはSf9細胞において、例えば対照方法(reference methodology)を用いて産生される)対照rAAVと同様またはより良い収量が選択される。
b)rAAV粒子中のVP1/VP2/VP3タンパク質の比。ある態様において、VP1/VP2/VP3の比が>0.5/>0.5/10であるものが選択される。従って、ある態様において、VP1/VP3の比はおよそ>0.5/10、例えばおよそ>0.75/10、例えばおよそ>1/10、例えばおよそ>1.25/10、例えばおよそ>1.5/10、例えばおよそ>1.75/10、または約2/10、あるいは任意の中間の比である。同様に、ある態様において、VP2/VP3の比は、独立しておよそ>0.5/10、例えばおよそ>0.75/10、例えばおよそ>1/10、例えばおよそ>1.25/10、例えばおよそ>1.5/10、例えばおよそ>1.75/10、または約2/10、あるいは任意の中間の比である。
c)完全(full)/空(empty)のrAAV粒子の比率。ある態様において、対照比(例えばHEK293細胞またはSf9細胞において対照方法を用いて産生される、例えば同じ血清型のrAAV粒子について完全/空の比)と同じかまたはそれより大きい、完全/空の粒子比が選択される。
d)rAAV粒子の形質導入効率。ある態様において、例えば同じ血清型(例えば、HEK293細胞またはSf9細胞において、対照方法を用いて産生される)の対照rAAVと同様のまたはより良い形質導入効率が選択される。ある態様において、形質導入効率は、インビトロで(例えば、培養物中で増殖させた細胞において、例えばHeLa細胞において)評価される。ある態様において、形質導入効率は、インビボで(例えば、動物モデルにおいて、例えばマウスモデルのような齧歯動物モデルにおいて)評価される。
e)rAAV粒子中のDNAパッケージの精度(precision)。ある態様において、対照rAAVと同様のまたはそれより高い精度のDNAパッケージ(例えば、他のDNA、例えば宿主DNAあるいは宿主細胞中のプラスミドまたはウイルスベクター上のrAAVゲノムに隣接するDNAと比べて、rAAVゲノムDNA)が選択される。ある態様において、対照rAAVは、例えばHEK293細胞またはSf9細胞において、対照方法を用いて産生される、例えば同じ血清型のrAAVであり得る。ある態様において、DNAパッケージの精度は、パッケージされる非rAAVゲノムの割合を決定することによって評価され得る。これは、例えば、rAAV粒子中のパッケージされたDNAを(例えば、NGSまたは他の技術を用いて)配列決定することによって、任意の適切な方法を用いて決定することができる。
この評価の結果として、1以上のKozak配列(および/またはVP1翻訳開始コドンの上流のKozak配列を含むCap発現構築物)は、特定の細胞タイプにおいて目的のrAAVを産生するために選択され使用され得る。
従って、本発明の側面は、昆虫細胞におけるrAAVの産生に有用な方法および組成物に関する。いくつかの側面において、本発明は、i)改変型Kozak配列、およびii)AAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸組成物を提供する。ある態様において、カプシドタンパク質は、AAV5血清型カプシドタンパク質に由来する。ある態様において、カプシドタンパク質は、AAV8血清型カプシドタンパク質に由来する。ある態様において、カプシドタンパク質は、AAV9血清型カプシドタンパク質に由来する。ある態様において、ヌクレオチド配列は、プロモーター配列をさらに含む。ある態様において、プロモーターは、改変型Kozak配列およびAAVカプシドタンパク質をコードする配列に作動可能に連結されている。
本明細書に記載の核酸を含む一般的な構造の非限定的な例を図1に示す。核酸100は、改変型Kozak配列120ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質110をコードするヌクレオチド配列を含む。野生型(wt)AAVにおいて、哺乳動物細胞において、カプシドタンパク質は、スプライシングされて2つのmRNAイソ型を生成し得る単一のmRNAとして転写される。この転写後プロセッシングおよびリボソームの読み漏らしは、3つの別個のカプシドタンパク質の産生を可能にする:AAV VP1カプシドタンパク質111、代替開始コドンACGから開始されるAAV VP2カプシドタンパク質112、およびAAV VP3カプシドタンパク質113。さらに、ある態様において、同じヌクレオチド配列内の別個のオープンリーディングフレームは、組み立て−活性化タンパク質(assembly-activating protein)(AAP)114をコードする。ある態様において、プロモーター配列130は、ヌクレオチド配列に作動可能に連結される。ある態様において、核酸はエンハンサーを含む。ある態様において、ヌクレオチド配列は、2以上のプロモーターを含む。ある態様において、rAAVカプシドにパッケージされたrAAVカセットは、図10Aおよび10Bに見出されるものに似ている。
プロモーターは、該プロモーター配列がヌクレオチド配列の転写を調節および/または制御するとき、該ヌクレオチド配列に“作動可能に”されている。ある態様において、昆虫細胞において活性なプロモーターを利用するのが有利である。ある態様において、プロモーターは、ポリヘドリン(polh)プロモーターである。ある態様において、プロモーターは、p10、p35およびIE−1からなる群より選択される。昆虫宿主細胞において外来遺伝子を発現させるための方法および技術は、当技術分野で公知である。昆虫細胞における分子工学およびポリペプチドの発現のための方法は、例えば、Summers and Smith. 1986、A Manual of Methods for Baculovirus Vectors and Insect Culture Procedures, Texas Agricultural Experimental Station Bull. No. 7555, College Station, Tex.;Luckow. 1991、Prokop et al., Cloning and Expression of Heterologous Genes in Insect Cells with Baculovirus Vectors' Recombinant DNA Technology and Applications, 97-152;King, L. A. and R. D. Possee, 1992、The baculovirus expression system, Chapman and Hall, United Kingdom;O'Reilly, D. R., L. K. Miller, V. A. Luckow, 1992、Baculovirus Expression Vectors: A Laboratory Manual, New York; W.H. Freeman and Richardson, C. D., 1995、Baculovirus Expression Protocols, Methods in Molecular Biology, volume 39;米国特許第4,745,051号;US2003148506;およびWO03/074714に記載されている。しかしながら、プロデューサー細胞として用いられる細胞タイプ(例えば、昆虫細胞、哺乳動物細胞またはそれ以外の細胞)によって任意の適当なプロモーター(例えば、任意の天然、変異体、合成、キメラ、短縮型(truncated)、構成的、誘導性、組織特異的、種特異的など、プロモーターまたは上記の2以上の組合せ)が使用可能である。
ある態様において、本明細書に記載の改変型Kozak配列は、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む。ある態様において、開始コドンはAUGである。ある態様において、本明細書に記載の核酸は、ウイルス粒子をさらに含む。ある態様において、核酸は、ウイルス粒子内に含まれる(例えば、ウイルス粒子によってカプセル化される)。ある態様において、ウイルス粒子はAAV粒子である。ある態様において、ウイルス粒子はバキュロウイルス粒子である。
いくつかの側面において、本発明は、昆虫細胞においてrAAVを産生する方法であって、(a)昆虫細胞を、(i)改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルス(ここで、該改変型Kozak配列は、配列番号2−11、13−32または33−45から選択される)、(ii)AAV Repタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むバキュロウイルス、および(iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV ITRヌクレオチド配列を含むバキュロウイルスでトランスフェクトする工程;(b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養する工程;および、(c)該昆虫細胞からrAAVを回収する工程、を含む方法を提供する。
ある態様において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む昆虫細胞を提供する(ここで、改変型Kozak配列は、配列番号2−11、13−32または33−45から選択される)。ある態様において、核酸は、昆虫細胞ゲノムに組み込まれる。ある態様において、Repタンパク質をコードする遺伝子は、昆虫細胞ゲノムに組み込まれる。従って、ある態様において、本発明は、(a)昆虫細胞にプロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV ITRヌクレオチド配列を含むバキュロウイルスをトランスフェクトする工程(ここで、昆虫細胞のゲノムは、本明細書に記載のヌクレオチドを含む);(b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養する工程;および、(c)昆虫細胞からrAAVを回収する工程、を含む昆虫細胞においてrAAVを産生する方法を提供する。
昆虫細胞におけるrAAVの産生は既報である(例えば、米国特許出願公開番号第US20120100606号を参照のこと。その内容全体を引用により本明細書中に包含させる)。本明細書に記載の方法および組成物は、AAVの複製を可能にし、かつ培養中に維持され得る、任意の昆虫細胞において利用され得る。例えば、用いる細胞株は、ヨトウガ(Spodoptera frugiperda)細胞株、ショウジョウバエ細胞株、または蚊細胞株(例えば、ヒトスジシマカ(Aedes albopictus)由来の細胞株)由来であり得る。ある態様において、昆虫細胞は、バキュロウイルス感染(例えば、Se301、SeIZD2109、SeUCR1、Sf9、Sf900+、Sf21、BTI−TN−5B1−4、MG−1、Tn368、HzAm1、Ha2302およびHz2E5)に感受性であり得る。従って、本明細書に記載の方法および組成物は、バキュロウイルス発現ベクター(BEV)を用いてrAAVを産生するのに有用である。
BEVは、タンパク質産生のための最も汎用性の高いシステムの1つとして明らかになってきた。基本的なタンパク質産生に加えて、BEVは、異種多タンパク質複合体の合成およびAAVなどの遺伝子治療ビークルのアセンブリなどのより複雑な作業に利用されている。ある態様において、後者の戦略は、各々がヘルパー機能を提供する3つのBEVで同時感染した昆虫細胞を利用する。例えば、昆虫細胞は、AAV逆位末端反復(ITR)配列に隣接する目的の遺伝子を含む第1のバキュロウイルス、AAV repを含む第2のバキュロウイルス、およびAAV capを含む第3のバキュロウイルスで同時に感染される。AAV capは、組み立て活性化タンパク質(AAP)ならびにウイルスカプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3をコードする。カプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3は、同じmRNA転写物から翻訳され、それらは、2つの異なるサイズのmRNAイソ型のいずれかに転写後にスプライシングされ得る。哺乳動物細胞における転写後スプライシングは、VP1:VP2:VP3カプシドタンパク質の適切な化学量論比の発現をもたらすmRNA形態の分布を生成するのに適当な割合で生じる。また、昆虫細胞においていくつかの血清型(例えば、AAV5、AAV8およびAAV9)の産生が、細胞の形質導入において非効率的な粒子を生じる。従って、組成物および方法は、昆虫細胞または任意の他の目的の宿主細胞タイプ(例えば、哺乳動物宿主プロデューサー細胞または他のタイプの細胞)におけるrAAV産生を改善するためにVP1発現レベルを改変するために有用である。
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸組成物を提供する(ここで、該カプシドタンパク質は、AAV5血清型に由来する)。ある態様において、Kozak配列は、AAV5 VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンおよび該開始コドンの上流のさらなるヌクレオチドを含む。ある態様において、Kozak配列は、該開始コドンの下流のヌクレオチドをさらに含む。ある態様において、Kozak配列は、配列RNXTXT(ATG)NY(配列番号1)のヌクレオチドを含み、ここで、(ATG)は、VP1開始コドンであり;RはCまたはTヌクレオチドであり;Nは、A、T、GまたはCから選択されるヌクレオチドであり;XはGまたはTヌクレオチドであり;および、Yは、A、TまたはCから選択されるヌクレオチドである。ある態様において、Kozak配列は、表1に記載のヌクレオチド配列を含む。
Figure 0006975980
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸組成物を提供し、ここで、該カプシドタンパク質は、AAV8血清型に由来する。ある態様において、Kozak配列は、AAV8 VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンおよび該開始コドンの上流のさらなるヌクレオチドを含む。ある態様において、Kozak配列は、該開始コドンの下流のヌクレオチドをさらに含む。ある態様において、Kozak配列は、配列YNXRNR(ATG)XZ(配列番号12)のヌクレオチドを含み、ここで、(ATG)は、VP1開始コドンであり;Yは、A、TまたはCから選択されるヌクレオチドであり;NはA、T、GまたはCから選択されるヌクレオチドであり;Xは、GまたはTヌクレオチドであり;Rは、CまたはTヌクレオチドであり;および、Zは、GまたはCヌクレオチドである。ある態様において、Kozak配列は、表2に記載のヌクレオチド配列を含む。
Figure 0006975980
いくつかの側面において、本発明は、改変型Kozak配列ならびにAAV VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸組成物を提供し、ここで、該カプシドタンパク質は、AAV9血清型に由来する。ある態様において、Kozak配列は、AAV9 VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンおよび該開始コドンの上流のさらなるヌクレオチドを含む。ある態様において、Kozak配列は、該開始コドンの下流のヌクレオチドをさらに含む。ある態様において、Kozak配列は、配列TNXTXT(ATG)XZ(配列番号33)のヌクレオチドを含み、ここで、(ATG)は、VP1開始コドンであり;Nは、A、T、CまたはGから選択されるヌクレオチドであり;XはGまたはTヌクレオチドであり;および、ZはGまたはCヌクレオチドである。ある態様において、Kozak配列は、表3に記載のヌクレオチド配列を含む。
Figure 0006975980
言及される核酸がRNA分子であるかDNA分子であるかによって、UヌクレオチドまたはTヌクレオチドが言及され得ることが理解されるべきである。
野生型AAVゲノムは、陽性または陰性のセンス鎖のいずれかの、一本鎖デオキシリボ核酸(ssDNA)である。ゲノムは、DNA鎖の両端に1つずつの2つの逆方向末端反復配列(ITR)と、2つのオープンリーディングフレーム(ORF):ITR間のrepおよびcapを含む。rep ORFは、AAV生活環に必要とされるRepタンパク質をコードする4つの重複遺伝子を含む。cap ORFは、カプシドタンパク質:VP1、VP2およびVP3(それらは、相互作用してウイルスカプシドを形成する)をコードする重複遺伝子を含む。VP1、VP2およびVP3は、1つのmRNA転写物から翻訳され、それらが2つの異なる様式でスプライシングされ得る:より長いかまたはより短いイントロンのいずれかを切り取ることにより、2つのアイソフォームのmRNA:〜2.3kbおよび〜2.6kbのmRNAイソ型、を形成することができる。カプシドは、約60個の個々のカプシドタンパク質サブユニットの超分子集合体を、AAVゲノムを保護することができる非エンベロープのT−1二十面体格子に形成する。成熟カプシドは、約1:1:10の凡その比でVP1、VP2およびVP3(それぞれ約87、73および62kDaの分子量)から構成される。VP2およびVP3に対するVP1のレベルは、昆虫細胞における感染性粒子の効率的な産生を得るために、本明細書に記載の通りに調節することができる。ある態様において、VP1:VP2:VP3の比は、(0.5−2):(0.5−2):10の範囲内である。ある態様において、VP1:VP2:VP3の比は、(0.5−1.5):(0.5−1.5):10の範囲内である。
組換えAAV(rAAV)粒子は、核酸ベクターを含んでいてよく、それは、少なくとも、(a)目的のタンパク質またはポリペプチドあるいは目的のRNA(例えば、siRNAまたはマイクロRNA)をコードする目的の遺伝子を含む1以上の異種核酸領域;および(b)該1以上の核酸領域(例えば、異種核酸領域)に隣接する逆方向末端反復(ITR)配列(例えば、野生型ITR配列または操作されたITR配列)を含む1以上の領域を含んでいてよい。ある態様において、核酸ベクターは、2kbから7kbのサイズである。ある態様において、核酸ベクターは、4kbから5kbのサイズ(例えば、4.2から4.7kbのサイズ)である。ある態様において、核酸ベクターは環状である。ある態様において、核酸ベクターは一本鎖である。ある態様において、核酸ベクターは二本鎖である。ある態様において、二本鎖核酸ベクターは、例えば、核酸ベクターの別の領域に相補的であり、二本鎖(double‐strandedness)の核酸ベクターの形成を開始する、核酸ベクターの領域を含む自己相補的ベクターである。
ITR配列は、任意のAAV血清型(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10)から誘導され得るか、または2以上の血清型に由来し得る。ITR配列およびITR配列を含むプラスミドは、当該分野で公知であり、市販されている(例えば、Vector Biolabs、Philadelphia、PA;Cellbiolabs、San Diego、CA; Agilent Technologies、Santa Clara、Ca;および、Addgene、Cambridge、MA;および、Gene delivery to skeletal muscle results in sustained expression and systemic delivery of a therapeutic protein. Kessler PD, Podsakoff GM, Chen X, McQuiston SA, Colosi PC, Matelis LA, Kurtzman GJ, Byrne BJ. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996 Nov 26;93(24):14082-7; および、Curtis A. Machida. Methods in Molecular Medicine(商標). Viral Vectors for Gene Therapy Methods and Protocols. 10.1385/1-59259-304-6:201 (著作権) Humana Press Inc. 2003. Chapter 10. Targeted Integration by Adeno-Associated Virus. Matthew D. Weitzman, Samuel M. Young Jr., Toni Cathomen and Richard Jude Samulski; 米国特許第5,139,941号および同第5,962,313号の製品およびサービス、それらは全て引用により本明細書中に包含される)。
ある態様において、rAAV粒子またはrAAV調製物内の粒子は、任意の誘導体または偽型を含む任意のAAV血清型(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、2/1、2/5、2/8、2/9、3/1、3/5、3/8または3/9)のものであり得る。本明細書で用いる、rAAVウイルスベクターの血清型(例えば、rAAV粒子)は、組換えウイルスのカプシドタンパク質の血清型を意味する。誘導体および偽型の限定されない例としては、rAAV2/1、rAAV2/5、rAAV2/8、rAAV2/9、AAV2−AAV3ハイブリッド、AAVrh.10、AAVhu.14、AAV3a/3b、AAVrh32.33、AAV−HSC15、AAV−HSC17、AAVhu.37、AAVrh.8、CHt−P6、AAV2.5、AAV6.2、AAV2i8、AAV−HSC15/17、AAVM41、AAV9.45、AAV6(Y445F/Y731F)、AAV2.5T、AAV−HAE1/2、AAVクローン32/83、AAVShH10、AAV2(Y−>F)、AAV8(Y733F)、AAV2.15、AAV2.4、AAVM41およびAAVr3.45が挙げられる。かかるAAV血清型および誘導体/偽型、およびそのような誘導体/偽型を産生する方法は、当技術分野で公知である(例えば、Mol Ther. 2012 Apr;20(4):699-708. doi: 10.1038/mt.2011.287, Epub 2012 Jan 24. The AAV vector toolkit: poised at the clinical crossroads. Asokan A1, Schaffer DV, Samulski RJ.を参照のこと)。ある態様において、rAAV粒子は、(a)1つの血清型(例えば、AAV2、AAV3)由来のITRを含む核酸ベクター、ならびに(b)別の血清型(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9またはAAV10)由来のカプシドタンパク質を含むカプシドを含む、偽型のrAAV粒子である。ある態様において、本明細書に記載の方法は、昆虫細胞において、任意の血清型、または誘導体/偽型(例えば、AAV5、AAV8、AAV9または他の血清型もしくはそれに基づく誘導体/偽型)のAAVを産生するために用いられ得る。偽型のrAAVベクターを産生および使用するための他の方法は、当技術分野で公知である(例えば、Duan et al., J. Virol., 75:7662-7671, 2001; Halbert et al., J. Virol., 74:1524-1532、2000; Zolotukhin et al., Methods, 28:158-167, 2002;および、Auricchio et al., Hum. Molec. Genet., 10:3075-3081, 2001を参照のこと)。ある態様において、1以上のカプシド置換(例えば、対応する野生型配列と比べて)が、組換えカプシド遺伝子(例えば、本明細書に記載の組換えVP1遺伝子)中にコードされていてもよい。
rAAV粒子および核酸ベクターを産生する方法は、本明細書に記載されている。他の方法もまた、当技術分野で公知であり、購入可能である(例えば、Zolotukhin et al. Production and purification of serotype 1, 2, and 5 recombinant adeno-associated viral vectors. Methods 28 (2002) 158-167;および、米国特許出願公開第US20070015238号および同第US20120322861号(引用により本明細書中に包含させる)を参照;ならびに、ATCCおよびCell Biolabs、Inc.より利用可能なプラスミドおよびキット)。例えば、核酸ベクターを含むプラスミドは、例えば、rep遺伝子(例えば、Rep78、ReP68、ReP52およびReP40をコードする)およびcap遺伝子(VP1、VP2およびVP3をコードする、本明細書に記載のとおり改変型VP3領域を含む)を含む1以上のヘルパープラスミドと組み合わされて、rAAV粒子がパッケージされ、続いて精製され得るようにプロデューサー細胞株にトランスフェクトされ得る。
ある態様において、プロデューサー細胞株は、昆虫細胞に由来する。昆虫細胞の例としては、Sf9細胞(例えば、ATCC(登録商標)CRL−1711(商標))が挙げられるが、これに限定されない。プロデューサー細胞は、本明細書に記載の方法に使用するためのRepタンパク質および/またはCapタンパク質をコードする、repおよび/またはcap遺伝子(例えば、本明細書に記載のAAV VP1、VP2およびVP3をコードする核酸)を含み得る。ある態様において、パッケージはインビトロで実施される。
本明細書で提供される方法のいくつかの態様において、核酸ベクターを含むプラスミドは、例えば、第1の血清型のrep遺伝子および同じ血清型または異なる血清型のcap遺伝子を含む1以上のヘルパープラスミドと組み合わされて、rAAV粒子がパッケージされるようにヘルパー細胞株にトランスフェクトされる。
ある態様において、1以上のヘルパープラスミドは、rep遺伝子およびcap遺伝子を含む第1のヘルパープラスミドならびにE1a遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2遺伝子およびVA遺伝子を含む第2のヘルパープラスミドを含む。ある態様において、rep遺伝子は、AAV2に由来するrep遺伝子である。ヘルパープラスミド、およびかかるプラスミドを作製する方法は、当技術分野で公知であり、市販されている(例えば、PlasmidFactory、Bielefeld、Germanyの、pDM、pDG、pDP1rs、pDP2rs、pDP3rs、pDP4rs、pDP5rs、pDP6rs、pDG(R484E/R585E)およびpDP8.apeプラスミド;Vector Biolabs、Philadelphia、PA;Cellbiolabs, San Diego, CA; Agilent Technologies, Santa Clara, Ca;および、Addgene, Cambridge, MAから提供されている他の製品およびサービス;pxx6;Grimm et al. (1998), Novel Tools for Production and Purification of Recombinant Adenoassociated Virus Vectors, Human Gene Therapy, Vol. 9, 2745-2760;Kern, A. et al. (2003), Identification of a Heparin-Binding Motif on Adeno-Associated Virus Type 2 Capsids, Journal of Virology, Vol. 77, 11072-11081.;Grimm et al. (2003), Helper Virus-Free, Optically Controllable, and Two-Plasmid-Based Production of Adeno-associated Virus Vectors of Serotypes 1 to 6, Molecular Therapy,Vol. 7, 839-850; Kronenberg et al. (2005), A Conformational Change in the Adeno-Associated Virus Type 2 Capsid Leads to the Exposure of Hidden VP1 N Termini, Journal of Virology, Vol. 79, 5296-5303;および、Moullier, P. and Snyder, R.O. (2008), International efforts for recombinant adeno-associated viral vector reference standards, Molecular Therapy, Vol. 16, 1185-1188を参照のこと)。
ある態様において、1以上の宿主細胞(例えば、プロデューサー細胞)は、1以上のヘルパー機能(例えば、宿主細胞ゲノムに組み込まれた組換え核酸によりコードされる、または宿主細胞内のプラスミドもしくはウイルス核酸ベクターによりコードされる)を有し得る。ある態様において、本明細書に記載の改変型Kozak配列を含む組換えカプシド遺伝子(例えば、VP1遺伝子)は、プラスミド、ウイルスゲノム(例えば、バキュロウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルスまたは他のウイルスゲノム)上に提供されてよい、あるいは宿主細胞(例えば、哺乳動物細胞または例えばSf9細胞などの昆虫細胞)のゲノムに組み込まれてもよい。
ある態様において、目的の遺伝子(例えば、rAAV粒子内にパッケージされる遺伝子)は、酵素、ホルモン、抗体、受容体、リガンドまたは他のタンパク質をコードする。ある態様において、目的の遺伝子は、治療的に有用なタンパク質をコードする。ある態様において、目的の遺伝子は、対照またはマーカータンパク質(例えば、検出可能マーカー、例えばGFP)をコードする。ある態様において、目的の遺伝子は、RNA、例えばsiRNAもしくは他の調節RNAなどの調節RNA(例えば、治療的RNA)をコードする。ある態様において、治療薬は、ポリペプチド、ペプチド、抗体またはその抗原結合断片、リボザイム、ペプチド−核酸、siRNA、RNAi、アンチセンスオリゴヌクレオチド、またはアンチセンスポリヌクレオチドである。ある態様において、目的の遺伝子は、治療タンパク質をコードする。ある態様において、治療遺伝子は、抗体、ペプチボディ、増殖因子、凝固因子、ホルモン、膜タンパク質、サイトカイン、ケモカイン、細胞表面受容体またはイオンチャネルに作用する活性化または阻害ペプチド、細胞内プロセスを標的とする細胞透過性ペプチド、血栓溶解、酵素、骨形成タンパク質、遺伝子編集に使用されるヌクレアーゼまたは他のタンパク質、Fc融合タンパク質、抗凝固剤、ヌクレアーゼ、ガイドRNAまたは遺伝子編集のための他の核酸もしくはタンパク質をコードする。ある態様において、治療用タンパク質は、リソソーム蓄積症の治療剤である。ある態様において、治療用タンパク質は、神経学的障害、神経障害、神経骨格障害または神経筋疾患の治療剤である。ある態様において、治療用タンパク質は、筋障害または筋ジストロフィー、ミオパチーまたは心筋症の治療剤である。ある態様において、目的の遺伝子は、ワクチン(例えば、核酸またはペプチドワクチン)をコードする。
ある態様において、(例えば、治療剤をコードする)目的の遺伝子は、プロモーターに作動可能に連結される。プロモーターは、天然プロモーター、合成または組換えプロモーター、キメラプロモーター、短縮型プロモーター、構成的プロモーター、誘導性プロモーター、種特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、あるいは上記の2つまたはそれ以上の組み合わせであり得るが、それらに限定されない。ある態様において、プロモーターは、調節可能であり得る(例えば、プロモーターからの発現レベルは、外部条件を変化させることによって、または調節分子を添加もしくは除去することによって増加または減少させ得る)。ある態様において、目的の遺伝子は、その天然プロモーターに、あるいは別のプロモーターに作動可能に連結され得る。
ある態様において、本明細書に記載のrAAVを含む組成物は、哺乳動物対象(例えば、ヒト)を処置するために使用できる。ある態様において、対象は、癌、糖尿病、自己免疫疾患、腎疾患、心血管疾患、膵臓疾患、腸疾患、肝臓疾患、神経疾患、神経筋疾患、バッテン病(Bratten's disease)、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病、肺疾患、α1−アンチトリプシン欠乏症、神経障害、神経運動損傷、神経骨格障害、虚血、脳卒中、リソソーム蓄積症、ポンペ病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、フリードライヒ運動失調症、カナバン病、芳香族L−アミノ酸脱炭酸酵素欠損症、血友病A/Bまたは他の疾患、あるいはそれらの何れかの組合せを有する。
さらなる詳述を要せず、当業者は、上記の説明に基づいて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。従って、以下の特定の態様は、単なる例示として解釈されるべきであり、決して本開示の後半部分の記載を限定するものではない。本明細書に引用される全ての刊行物は、参考とすべき目的または主題のために引用により本明細書に包含させる。
実施例
実施例1:弱毒型Kozak配列を用いた安定な細胞株におけるVP1:VP2:VP3比の調節
rAAV粒子の生物学的効力(例えば、感染力)は、ビリオンカプシド組成に部分的に依存し、例えば、カプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3の化学量論比に部分的に依存する。昆虫細胞(例えば、Sf9細胞)などの異種システムで製造された幾つかのrAAV血清型(例えば、AAV5、AAV8およびAAV9)は、異常なVP1発現レベルにより特徴付けられる。ウイルスの組み立て時に、異常なVP1発現は結果として、不適切なカプシドタンパク質比からなるウイルス粒子の産生をもたらし、それは、該粒子の効率的な細胞形質導入能力を妨げる。有用な化学量論比のカプシドタンパク質を得る方法は、過剰量のVP1が、ウイルス粒子を効率的にパッケージする昆虫細胞の能力を損なうことがあり、VP1のレベルが低いと、形質導入が非効率的な粒子になる可能性があること示す結果によって複雑になる。従って、現在のシステムを用いた昆虫細胞rAAV産生に関して、粒子の組み立てに有害な影響を及ぼすことなく感染性粒子の収量を増加させる方法を見出すことは依然として課題である。
現在の研究は、Sf9昆虫細胞で発現されたrAAVにおけるVP1の翻訳開始速度を修飾することによってカプシドタンパク質比を改善することを目指している。具体的には、標準的ATG開始コドンを一定に保ちながら、AAV5、AAV8およびAAV9におけるVP1のKozak配列を弱毒化し、形質導入効率を測定して、組み立てられた粒子を評価した。
一組の弱毒型KozakエレメントをAAV5について設計し、これらのエレメントをコードする核酸を作製した。コードされたKozak配列を表4に示す。4つのKozakエレメントのサブセットは、図2Aに示すウェスタンブロッティング分析によって示されるように、野生型AAV5 VP1:VP2:VP3比が1:1:10に近いカプシドタンパク質をコードすることが見いだされた。これらのエレメント(AAV5 Kozak配列7−10)については、(VP1):(VP2):(VP3)のそれぞれの比は、(0.5−2):(0.5−1):10の範囲内であった。翻訳開始配列(TIS、Kozak配列とも称する)のインビトロの相対効率は、それぞれの組み立てられた粒子について測定された(表4)。これらの数字は、図4Bのウェスタンブロットパネルの下の数字に対応する。AAV5 Kozak配列7(配列番号8)および8(配列番号9)は、最大の効率を示し、さらなる分析のために選択されたrAAVを産生した。
Figure 0006975980
AAV5 Kozak配列7は、VP1:VP2:VP3比をそれぞれ2:1:(8−9)とした。HEK293細胞から単離されたAAV5と比較して、昆虫細胞で産生された配列7の粒子は、2倍高い形質導入効率を示した。AAV5 Kozak配列8は、VP1:VP2:VP3比をそれぞれ(1−1.5):1:10とした。HEK293細胞から単離されたAAV5と比較して、配列8の粒子は、3から5倍高い形質導入効率を示した。配列8のパッケージされたrAAV5変異体の収量は、配列7のrAAV5変異体の収量の約10倍高いことが示された。
一組の弱毒型KozakエレメントをAAV8について設計し、これらのエレメントをコードする核酸を作製した。コードされたKozak配列を表5に示す。
Figure 0006975980
AAV8 Kozak配列1−12は、図2Bに示されるウェスタンブロッティング分析によって示されるように、VP1の過剰発現ならびにVP2およびVP3の低発現を示した。これらの配列は、その後の試験から除外した。残りのエレメント(配列13−20)は、VP1:VP2:VP3の発現を、HEK293細胞から単離したAAV8と同様の比率でもたらした。
一組の弱毒型KozakエレメントをAAV9について設計し、これらのエレメントをコードする核酸を作製した。コードされたKozak配列を表6に示す。
Figure 0006975980
AAV9 Kozak配列2(配列番号35)、3(配列番号36)、5(配列番号38)および9(配列番号42)は、図2Cに示されるウェスタンブロッティング分析によって示されるように、満足できるVP1:VP2:VP3比のAAV9カプシドをもたらした。各AAV血清型を用いて行った実験を考慮すると、“コンセンサス”の弱毒型Kozakエレメントが得られた。図3に示すように、−5(開始コドンから5ヌクレオチド上流)の位置は、AAV血清型5、8および9から選択された所与のカプシドについてのVP1:VP2:VP3発現比の正確な調節のために最もフレキシブルである。
実施例2:rAAVの評価
rAAV製造のためのバキュロウイルス/Sf9システムの主な欠点は、Bac由来のrAAVベクター血清型のほとんどが、ほとんど例外なく、変更されたカプシド組成およびより低い生物学的効力を示すことである。AAVカプシドタンパク質の化学量論の血清型特異的調節を達成するための、弱毒型Kozak配列およびリボソームの読み漏らしを利用した新しい昆虫細胞ベースの生産プラットフォームが記載されている。例として、rAAV5およびrAAV9が産生され、HEK293由来のベクターと並行して、総合的に特徴付けられた。質量分析は、ヒト細胞由来のベクターと比較して、VP1およびVP2カプシドタンパク質含量の両方において3倍の増加を証明した。さらに、次世代シークエンシングを用いて、カプシド化された一本鎖ウイルスDNAの広範な分析を行い、昆虫細胞で産生されたrAAV5について、副次的にパッケージされた混入DNAの6倍の減少が示された。その結果、再設計されたrAAVは、rAAV5の場合、マウスにおける脳組織の4倍高い形質導入を仲介するHEK293により製造されたrAAVとの比較においてさえ、有意に高い生物学的効力を示した。従って、記載されたシステムは、優れた感染性かつ例外的な純度のrAAVベクターをもたらし、GMPグレードのベクター産生のための増産可能な(scalable)プラットフォームを提供する。
rAAVは、遺伝子治療/DNAワクチン送達のためのベクターとして広く使用されているが、臨床治験のための高度に感染性のrAAVのスケールアップ産生は依然として課題である。AAVカプシドは、AAVゲノム中の単一カプシド遺伝子の選択的スプライシングおよび異なるコドン使用を介して誘導された3つのカプシドタンパク質VP1、VP2およびVP3からなる。VP3配列は、3つ全てのスプライス変異体間で共通であり、VP2およびVP1は、ウイルス感染に重要なホスホリパーゼドメインA2を含むVP1のユニークな領域を有するN末端の長い配列を有する。カプシドにおけるVP1/VP2/VP3の正確な量は、未知であるが、SDS−PAGEで決定されたカプシドタンパク質のデンシトメトリー分析に基づいて、1/1/10であると推定される2−4。さらに、VP1/VP2/VP3化学量論は定義されておらず、組み立て(アセンブリ)は、カプシドに組み込まれるVP1/VP2/VP3の相対量が主としてそれらの相対的発現レベルによって変わるように確率論的(stochastic)であると考えられる 。従って、所与のrAAV産生システムにおけるカプシドタンパク質発現ユニットの設計は、生物学的に強力な遺伝子治療ベクターの構築に必須である。
この目的のために、元のスケーラブルなシステムの1つは、rAAV遺伝子導入カセット、AAV repおよびcapヘルパー遺伝子をそれぞれコードするオートグラファ・カリフォルニカ・マルチカプシド核多角体病ウイルス(AcMNPV)に由来する3つの組換えバキュロウイルスを同時感染させたSf9昆虫細胞の懸濁培養液を利用した。しかしながら、このシステムで産生されたAAV血清型の大部分は、VP1カプシドタンパク質の不適切な含有量およびそのホスホリパーゼA2活性によって、HEK293由来のベクターと比較して低い形質導入率によって特徴付けられた7−10。この欠点は、VP1についての非標準的なACG開始コドンを利用するリボソームの読み漏らしを誘導する、カプシド遺伝子ヘルパーベクター設計の結果であった 。他のグループが、異なる開始コドンCUG 11または人工イントロン 12を利用してこの問題をある程度解決したとしても、その解決策は、血清型特異的配列調整に必要な柔軟性を欠くことが明らかであった。調整可能なリボソームの開始コドンスキャニング漏れによる相対的VP1/VP2/VP3組成の調節の新規システムが導入された。
哺乳動物起源の細胞では、AAVにおけるP40により駆動される転写産物はスプライシングを受けて、VP1またはVP2/VP3カプシドタンパク質をそれぞれコードする2つのスプライシングされたmRNA変異体を産生する。バキュロウイルス/Sf9システムにおいては、polhプロモーターがP40/イントロン配列の代わりに用いられるため、スプライシングによる調節は利用できず、リボソームの開始コドンスキャニング漏れによるVP1発現の代替調節が用いられる。コンセンサス配列GCCRCCAUGGC(配列番号49)(R=AまたはG)は、Kozak配列としても知られる有効な哺乳動物翻訳開始部位(TIS)であると考えられる13。この配列からの逸脱は、VP1 AUGの開始コドンの読み漏らし(leaky scanning)の増加およびインフレームの下流のVP2 ACGまたはVP3 AUGコドンからの翻訳の開始をもたらし、それによりVP1/VP2/VP3の化学量論比の変化をもたらす。最近の研究では、バキュロウイルス/Sf9システムにおけるVP1/VP2/VP3カプシド組成物の比を合理的に調節して、より高いVP1/VP2含量を有する粒子をもたらし、結果としてHEK293由来のベクターと比較しても顕著に大きな生物学的効力をもたらす方法が説明されている。
この先進的な産生プラットフォームの全体を特徴付けるために、製造されたカプシド形成されたDNAの次世代シークエンシング(NGS)分析を以下の2つの方法により行った:従来のHEK293のトリプルプラスミド同時トランスフェクションおよび安定して組み込まれたrep/capヘルパー遺伝子を挿入したSf9細胞株の単独BEV感染。2つのプラットフォームにより製造されたrAAVカセットの直接的なサイドバイサイド(side-by-side)NGS分析は、混入しているDNAを有意に少なくカプセル化した昆虫細胞におけるウイルスDNAパッケージの精度を高めた。
AAV5およびrAAV9カプシド遺伝子の設計。リボソームの読み漏らしを増加させるため、弱毒型Kozak配列が先行する基準AUGコドンを用いた。8つの残基の関連ストレッチにまたがる可能性のあるTIS配列の複雑性は65,536の可能性のある並べ替え(permutation)があるため、AUGの上流または下流のヌクレオチドをランダムに修飾することは現実的なアプローチではないであろう。さらに、コンセンサスKozak配列は、酵母14、高等植物15、無脊椎動物16、または脊椎動物17について異なっていることが明らかである。従って、弱毒型TISのスクリーニングを合理化する1つの方法は、Nodererら18により行われた全ての可能性のある哺乳動物TIS配列の実証されたヒートマップを利用することであって、これにより、TISの全ての可能な組み合わせに、コンセンサスKozak配列と比較して“開始効率(initiation efficiency)”の値が割り当てられた。
12−43%の範囲の開始効率が選択され、2−4%の増加により異なる10個の変異体について試験した。10個すべてのAAV5 VP1で試験したTISを表9に示し、既報の通りにBSプール細胞株を誘導し、それらのカプシド組成を評価するために、cap発現ヘルパープラスミド(図4A)という観点で用いた。顕著な例外を除いて(例えば、図4B、レーン6)、相対的VP1含量は徐々に減少し、それは相対的TIS効率の理論値の低下に密接に従った。この相関は、翻訳開始コドンの読み漏らしがVP1含量を調節するのに利用できるという元々の仮説を支持する。有用なVP1/VP2/VP3化学量論をさらに同定するために、10個のrAAV5ベクターのそれぞれの感染力および全体の力価をアッセイした。感染性rAAV5ベクターを産生するために、BEVをコードするCBAにより駆動されるGFP(図10A、pTR−Bac−UF26)を作製した。サイドバイサイド比較は、40%のTIS相対効率を有する構築物(図4B、レーン2)が、他の全ての構築物と比較して優れており、最も高い収量を生じることを明らかにした。従って、弱毒型TIS、UGUUUUAUGUC(表9の配列番号9)を組み込んだ、この特定のカプシド遺伝子含有ヘルパー構築物を選択して、プロデューサー細胞株を誘導した。しかしながら、他の配列もまた使用可能である。同様の方法で、弱毒型Kozak配列を有する12個のAAV9 VP1プラスミド構築物をスクリーニングした(表9)。AAV9について、特に有用な配列は、UAGUGUAUGGC(配列番号42)であって、45%の相対的TIS効率を構成した。しかしながら、他の配列もまた使用可能である。
rep2/cap5安定細胞株の特徴付け。個々の細胞株は、Rep結合エレメント(RBE)を欠くRep2−およびCap5を発現するプラスミドを用いて誘導された 。Cap5ヘルパーは、以下の弱毒型TISを含んだ:UGUUUUAUGUC(配列番号9)。5個の個々の細胞株を増殖させ、上記のように試験した 。rAAV5−−UF26の最高収量を示す1つの細胞株、吹き替え(dubbed)B8を、特徴付けのために選択した。以下のパラメーターを調べた。
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VP1/VP2/VP3化学量論。連続二倍イオジキサノール勾配によりHEK293細胞から精製されたrAAV5−GFPのカプシド組成は、VP1/VP2/VP3について1/1/10の理論値から逸脱しており、すなわち、より低いVP1含量であった(図4C)。さらに、このカプシドは、わずかに高いMWを有するさらなるVP2カプシドタンパク質を組み込んでいた。対照的に、Sf9 B8由来のベクターは、より高いレベルのVP1およびVP2から構成された(図4C)。rAAV9について、Sf9由来のベクターのカプシド組成は、HEK293細胞で作製されたベクターのものとほぼ同一であった(図4D)。rAAV5とは異なり、両ウイルスサンプルは、VP2より多くのVP1を取り込み、カプシド特異的タンパク質分解の産物であり得るVP3よりも小さいバンドを含むことも明らかである 19
正確な数値を定量化するために、rAAV5についてのそれぞれのカプシドバンドの密度を、曲線下面積(AUC)としてプロットした(図11)。以下の値(VP3=10の共通の分母に調整した、2つの独立した実験の平均)を導出した:HEK293 VP1/VP2/VP3=0.2/0.5/10;Sf9 B8 VP1/VP2/VP3=0.7/1.7/10。計算された化学量論を検証するために、rAAV5カプシド組成物を、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化−飛行時間(MALDI−TOF)を用いて質量分析によって分析した。
MALDI−TOF。ビリオン殻を構成するAAV VPは、それらのVP3 C末端を共有する(図5A、黒色で示す)。VP1(破線)およびVP2(一点短鎖線)のユニークなN末端は、共通の共有VP3ドメインと比較して比較的小さく、それらのユニークなトリプシンペプチドを分析することにより相対的化学量論を読み解くことを困難にしている。従って、差異的16O/18O 標識アプローチを用いて、同一のペプチドであるがVP1、VP2またはVP3に由来するペプチドを識別した。重酸素の安定同位体である水H 18O をトリプシン消化中に使用するとき、2つの18O原子がトリプシンペプチドのC末端カルボキシル基で交換され、4Daだけ質量シフトする 20、21。2個の異なるタンパク質に由来する同一のペプチド(例えば、VP1またはVP3)間のこのシフトは、タンパク質の同定および定量を可能にする。
パイロット消化を行った後、VP3領域の3つのペプチド(図5A)を選択して、各タンパク質の相対存在量を定量した。2個の18O原子の完全な取り込みを、VP3/VP1サンプルおよびVP2/VP3サンプルを別々に試験することによって確認した。その後、H 18O中の全てのVP3消化トリプシン産物の完全なMALDIスペクトルを分析した(図5B)。全てのペプチドは、予測されたペプチド分子量から4Daの質量シフトを示し、2つの18O原子が組み込まれていることを確認した。観察された質量シフトが2Daのみの場合、反応が完全でないか、または不完全なトリプシン不活性化からの逆交換が起きたかのいずれかである 20。図5Cは、別々にスポットされ、MALDI−TOFによって分析されたVP1(元のカラー図では赤色)またはVP3(元のカラー図では青色)のいずれかからトリプシンペプチドTWVLPSYNNHQYR(配列番号48)の重複を示す。VP3サンプルについての4Daの明確な質量シフトは、逆交換は見られず、完全な18O原子交換を証明した。図5Dは、H 18Oで消化され、H 16O中で消化されたVP1と1:1で混合されたVP3の代表的なMALDI−TOFスペクトルを示す。ピーク領域を統合し、各タンパク質の存在量を計算するために用いた。
それぞれ3回反復したMALDI−TOF実験において、各タンパク質当たり、3つのユニークなペプチド(図5A)を分析した(表10および11)。これにより、それらの相対存在量の信頼性の高い定量化が可能になった22。以下の値(3つの独立した実験の平均、VP3=10の公分母に合わせた)が得られた:HEK293 VP1/VP2/VP3=0.4/0.5/10;Sf9 B8 VP1/VP2/VP3=1.1/1.7/10。これらの数値は、上記のAUC密度と顕著に一致した。
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完全粒子/空粒子の比。このパラメーターを調べて、2つの製造プラットフォームのいずれが、有害な免疫応答の潜在的な発生源およびベクター精製中の技術的課題である、より高い比率で空粒子を生じるかどうかを決定した。rAAV5およびrAAV9は、単一特異性抗体親和性樹脂、rAAV5についてAVBおよびrAAV9についてPOROS CaptureSelect(商標)を用いた一工程のクロマトグラフィーにより精製した。精製後、ベクターゲノム粒子の力価を、QC PCRを用いてアッセイした。rAAV5およびrAAV9ベクターの全粒子力価を、金ナノ粒子で装飾されたrAAVカプシドのナノ粒子トラッキング解析(NTA)を用いてアッセイした。この方法は、金ナノ粒子などの高度に光散乱する材料とウイルスカプシドとの間の静電引力を利用する。得られた金標識されたウイルス粒子は、光学システムによって視覚化され追跡されるのに十分な光を散乱させ(図6A−6F)、NTAを用いて、AAVのサイズおよび濃度を測定することができる。興味深いことに、両プラットフォームのrAAV9粒子の平均サイズは同一であった(38nmの主要ピーク、図6A、6B)が、HEK293由来およびSf9 B8由来のrAAV5の平均サイズは異なっていた(48nm 対 42nm、図6D、6E)。注目されるのは、これらのサイズは、ウイルス粒子の電荷の関数である、ウイルス/金ナノ粒子複合体の近似値である。
全体−対−完全粒子の比を計算した後、HEK293由来のrAAV9についてこれらの値は2.8であって、Sf9由来のrAAV9については−3.1であった(図6C)。同様に、rAAV5について、比は有意には相違しなかった:14.8 対 15.2(図6F)。明らかに、rAAV9について全体的なより低い比は、DNA含有rAAV9粒子の優先的結合および濃縮を示したCaptureSelect樹脂クロマトグラフィーの精製バイアスに起因した(データ示さず)。
インビトロでの形質導入効率。ルシフェラーゼおよびmAppleレポーター遺伝子を組み込んだrAAV導入遺伝子カセット(図10B、pTR−UF50−BC 23 )を用いて、形質導入効率を試験するためにSf9 B8細胞株に感染するそれぞれのBEVを生成した。また、同じプラスミドを用いて、HEK293細胞の三重プラスミド同時トランスフェクションによってrAAVを生成した。精製され、サイドバイサイドで滴定された、両方のrAAV5−Luc−mAppleベクターを用いて、HeLa由来のC12細胞株を感染させた 24。FACS分析(図12A)は、Sf9により産生されたrAAV5ベクターについての形質導入効率よりも顕著に高い(5倍まで)ことを明らかにした。rAAV9について、rAAV9の2つのサンプル間に有意差はなかった(図12B)。両方の実験からのデータは、タンパク質含有量と一致する。
インビボでの形質導入効率(図7)。HEK293細胞およびSf9 B8細胞で産生されたrAAV5−Luc−mAppleを、マウスの脳(線条体)においてインビボでアッセイした。注入の3週間後、形質導入効率を生物発光(BLI)により決定した(図7A)。Sf9 B8由来のAAV5を注入された動物は、HEK293由来のAAV5よりも4倍高いBLIシグナル強度を示した(図7B、それぞれ4.3x10±1.8x10、および1.1x10±3.5x10)。同様に、脳切片の蛍光分析は、HEK293と比べて、Sf9 B8由来のサンプルにおいてより強いmAppleシグナルを示した(図7C)。
HEK293細胞およびSf9細胞で産生されたrAAV5ベクターの次世代シークエンシング(NGS)解析。より高い効力のrAAV5ベースのベクターの産生のための改善されたOneBacシステムを確立するために、HEK293細胞における標準トリプル同時トランスフェクションプロトコールによって製造されたか、または安定なrep2cap5 Sf9細胞株B8の単一のBEV−UF26感染により製造された、カプシド化ssDNA(pTR−Bac−UF26、図10A)の比較NGS解析を行った。NGS解析の目的は、rAAVカセット特異的なDNA種、ならびに副次的にパッケージされた混入DNA種を特徴付けることであり、そのために、GMPグレードのrAAVベクター産生の要求を満たす好ましいプラットフォームを確立した。全てのNGSライブラリーを調製し、配列決定し、デュプリケートで分析した。一般的なワークフローは、フローチャートに示されている(図13)。以下のパラメーターが分析されている。
混入DNA配列の副次的パッケージ。
フィルタリング後、インデックスに割り当てられたリード総数は757,433,116であった。対照配列に対してリードをアライメント後、rAAVカセットのカバレッジ(coverage)は、2,260,074リード数/nt(nt位置 2,000)に高まった。副次的にパッケージされた配列に関して、カバレッジは顕著に低かった:10,781リード数/nt(nt位置 1,299、ベクター骨格)、または6,424リード数/nt(nt位置 200、AcMNPVゲノム)。
両方の産生プロトコールについて、大部分のリードは、すべてのカプシド化されたDNA配列の96.5%(HEK293)および99.4%(Sf9)を占めるrAAV−Bac−UF26カセットであった(表12、図8A、8B)。HEK293システムの混入DNAの大部分は、低レベルのrep2/cap5ヘルパー配列(0.7%)およびヒトゲノムDNA(0.17%)を含む細菌プラスミド骨格(2.5%)であったが、一方、Sf9調製物中の混入物質は、シャトルプラスミド骨格(0.3%)およびAcMNPVゲノム(0.2%)であった。Sf9由来のrAAV5については、近年、ATCCから得られたSf9細胞株から単離された外来性の(adventitious)ラブドウイルス(Sf−ラブドウイルス)と相同であることが見いだされたリードはなかった25
副次的にパッケージされた配列は、rAAVカセットおよびそのそれぞれの骨格:HEK293細胞について細菌プラスミド、およびSf9細胞についてバキュロウイルスゲノム、の即時の連結によってより豊富に表示された。注目すべきことに、2つのシステム間のジャンクションリードのカバレッジにおいて少なくとも10倍の有意な差があり、それにより、HEK293細胞が、より高い頻度で左右の両方のAAV末端リピートからより離れた細菌プラスミド骨格配列をカプシド化することが明らかであった(図8C、8D)。従って、混入DNA配列の解析は、HEK293細胞について3.5%に対して、カプシド形成されたベクターゲノムの0.6%のみが外来DNAを取り込むことにより、OneBacシステムがより正確に送達し、より高品質のrAAVベクターを提供することを示唆する。
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rAAVゲノムカバレッジ。NGSライブラリーを作製するために8サイクルのPCR増幅工程のみを含む標準プロトコールを用いて、いくつかの配列がCBAプロモーター内で同定され、下流イントロンがAAVカセットの残りと比べて、少なくとも10倍低い配列決定カバレージを示した。厳密な試験により、これらの配列が顕著にGCリッチであることが明らかとなった(図8A、8B)。この比較的低いカバレッジは、DNA複製中の短縮化のために、パッケージされたビリオン中のこれらの配列のより低い表示を反映している可能性がある。あるいは、この低下は、PCR関連NGSライブラリー調製によって導入された人工的な効果である。第2の可能性を排除するために、NGSライブラリーを、PCR増幅せずに精製したカプシド化したrAAV DNAから直接調製した。このようにして、目的の配列のカバレッジはカセットの残りの部分に匹敵するレベルに回復した。従って、HEK293細胞およびSf9細胞は両方とも、短縮化の証拠がほとんどなく、全長rAAVカセットのパッケージを支持する。
rAAV−Bac−UF26カセットのゲノム同一性。AAVカセットの高い配列決定深度は、そのそれぞれの親細菌プラスミドに対するパッケージされたDNAの配列同一性および相関の詳細な分析を可能にした。誤った呼び出し(call)の可能性を減らし、一塩基多型(SNP)分析の信頼性を高めるために、PCRフリーサンプルのNGSデータのみを利用した。両ウイルスサンプルならびに陽性対照プラスミドサンプルからのDNAのSNP変異体は、置換の顕著に類似したプロファイルを示した(相関係数0.75−0.77)(図9A)。興味深いことに、SNPの大部分が、GC含有が豊富な領域として上記で同定された非コーディング配列:ニワトリβアクチンプロモーターおよびイントロン配列と共局在していた(図9B)。さらに、およびLecomteら26と一致して、AAV TRは、比較的高いSNP変動性を示した。
昆虫細胞で製造されたAAV5およびAAV8血清型のrAAVベクターの相対的に低い効力は、Urabeら10およびKohlbrennerらにより以前に報告されている。その後、多くの他のOneBac由来のAAV血清型が、293由来のAAVと比べて低い感染力により特徴付けられることが示された 27。全ての影響を受けた血清型の統一の原因は、カプシドヘルパー遺伝子の改変型配列であって、結果としてホスホリパーゼA2活性を組み込んだVP1カプシドタンパク質のより低い含有量がもたらされる。予期されるように、推奨される解決策は、異なる開始コドンであるCUG 11または人工イントロン 12 を用いることによってこの問題を緩和することを目的とした。新しいデザインがいくつかのベクターの感染力を増加させるのに役立ったとしても、その解決策は、血清型特異的配列の調整に必要なフレキシビリティがないようであった。
カプシドの相対的VP1/VP2含有量を増加させるための新しい方法が本明細書に記載されている。これは、VP1 AUG開始コドンに先行する標準的Kozak配列を改変することにより達成される。原理の証明のため、最も好ましい翻訳開始部位が、HEK293由来の対応物の形質導入効率を上回るrAAVベクターを血清型特異的に産生することを示す、AAV5およびAAV9血清型についてある範囲のKozak配列を試験した。しかしながら、記載された方法は、異なる血清型についても変化する相対的なTIS効率の狭いウインドウにおけるVP1 Kozak配列の微調整を必要とする。この変化の理由の1つは、VP1:VP2:VP3比が、VP1 TISの相対的効率だけでなく、すべての血清型についても異なるVP2およびVP3 TISの相対効率にも依存することである(表13)。さらに、VP1:VP2:VP3比が理論値である1:1:10から大幅にシフトすると、ウイルスの収量が急激に減少するため、意図的に任意の閾値を上回るVP1含有量に増加させること(例えば、図4B、レーン1および6)は、逆効果であるようである。特定の用途のための特異的TISが経験的に同定され得るという理解の下で、当業者は、‘コンセンサス’VP1TIS: U(C)A(C/G)U(G)UG(U)UAUGG (配列番号50)を導き出すことができる。
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分析のために選択されたrAAV5構築物において、相対的VP1含有量の数値は、HEK293由来のベクターにおける0.2−0.4(2つの独立したアッセイによる)からSf9細胞における0.7−1.1まで増加した(すなわち、平均3倍増加した)。VP2について、これらの値は、0.5から1.7に増加し、同様に3倍増加であった。VP2の同時増加は、rAAV5 VP1の相対的増加の予期しない影響の1つであった。VP1およびVP2の両方のN末端には、AAVがそのゲノムを核内に送達し、その後細胞に形質導入するのに有用な保存的核局在配列(NLS)モチーフを表す、いわゆる塩基性領域3(BR3、PKRKKART(配列番号51))を組み込む 28−30 。従って、各VP1およびVP2の3倍の増加が、より感染性のウイルスの収量を増加させることは驚くべきことではない。
上記のデータには、最近記載されたOneBac2.0 および現在のシステムで製造されたrAAV5およびrAAV9の直接比較は含まれない。しかしながら、当業者は、それぞれのカプシド比を関連付け、これらの血清型について、新たに設計されたcap ヘルパー遺伝子が、AAV5およびAAV9カプシドの両方の化学量論を顕著に改善させ、より高い効率のウイルスベクターに翻訳されることを結論付けることができる。
別の予期せぬ発見は、HEK293細胞およびSf9細胞によって提示されたパッケージ効率の類似性であって、完全−対−空の粒子比の代替パラメーターによって評価された。1:2.5のrep/cap発現カセットの以前に同定された比を用いて、安定なプロデューサー細胞株を構築し 7 、HEK293と同様に、パッケージ効率を達成した。
多くの臨床治験が進行中であり、異なるプロトコールによって製造されたrAAV株(stock)の遺伝的同一性を評価することは、規制上の重大な課題となっている。多くのグループが、パッケージ宿主細胞 26,3132 、細菌ヘルパープラスミド骨格 2633 、ヘルパーウイルス 32 、およびwt AAV rep/cap配列 2634 に由来する配列の副次的なカプシド形成を報告している。パッケージされたrAAVカセットの遺伝的同一性を評価するために、カプシド化された一本鎖ウイルスDNAのNGS分析が行われた。パイロット分析は、両プラットフォームでほぼ同一であるGC富化配列における該カセットの不均一な配列カバレージを示した。PCRフリープロトコールを利用することにより、カバレッジの低下は、明らかに、ライブラリー調製中のPCR誘導性人工物に起因し、短縮型rAAVゲノムのパッケージが原因でないことが示された 3536 。NGSライブラリー調製のためのPCRベースの方法の精度は、とりわけ逆位末端反復(ITR)などのGCに富むパリンドロームでのAAV関連解析には適切ではない 37、またはGC富化配列に適用される 38 といくつかのグループによって調べられた。従って、rAAVベクター調製物のNGS解析は、適当なプロトコールを用いて行われるべきである。
両プラットフォーム由来のウイルスDNAの遺伝的同一性の分析は、昆虫細胞 対 ヒト細胞においてカプシド化されたrAAV DNA間に有意差を示さなかった。しかしながら、注目すべきことは、HEK293細胞をトランスフェクトするために用いられるpTR−Bac−UF26プラスミドDNAプールの配列の、データベース中のこのプラスミドの配列とのずれという本明細書に記載された事実である。プラスミドDNAのそのような遺伝的浮遊の事実は、驚くべきことであるが、以下のメカニズムによって説明することができる。rAAVカセット含有プラスミドを、AAV ITRの完全性を維持するために大腸菌の組換え欠損株において増殖させる。これらの株は、非標準的な二次および三次構造の再構成および消失を触媒する経路の成分(endA、recB recJ)を欠く。その結果、プラスミドDNAは、ミスマッチ修復系によって修復され得るミスマッチ塩基および点突然変異を蓄積する。DNAにおけるミスマッチは、修復されなければ、自然突然変異頻度が高いという結果になる。従って、トランスフェクション中、変異したプラスミドDNAは、宿主HEK293細胞核にそのヘテロ二重鎖“インプリント”構造を有し、ここで、それは修復された 39 または複製された変異の複製物である。従って、同時トランスフェクションプロトコールにおけるプラスミドDNAプールは、いくつかのGCに富む配列にとって実質的であり得るカプシド形成されたAAVカセットへの大腸菌の突然変異の導入頻度が高いものをいくつか含む。興味深いことに、GFPレポーターcDNAは、その合成“ヒト化”複製起点を反映し得る、最小限の変異を有する(図8A) 40。この点に関して、その免疫原性関連作用に加えて 41 、rAAVカセットからCpGモチーフを枯渇させることは、親プラスミドDNAの遺伝的安定性を高めるのに役立つかもしれない。
2つのプラットフォームにより製造されたrAAVカセットの直接的なサイドバイサイドNGS解析は、予期せず、昆虫細胞におけるウイルスDNAパッケージが高い精度であり、混入DNAがかなり少ない量でカプシド化されること(0.6% 対 3.5%)を明らかにする。この6倍の減少は、当業者が、FDAガイドラインの“細胞基質DNA残存量が1用量あたり10ng以下でなければならない”との記載を考慮するときに、重要であると思われる(fda.gov/downloads/AdvisoryCommittees/CommitteesMeetingMaterials/BloodVaccinesandOtherBiologics/VaccinesandRelatedBiologicalProductsAdvisoryCommittee/UCM319573.pdf)。
現在のrAAVを用いる臨床治験を考慮すると、用量が6x1013 vg/kgまで高くなると 42、43、ベクターは、HEK293細胞で産生された場合、FDAガイドラインを超える量の混入DNAを取り込み得る。ここで、OneBacシステムを用いて産生されたrAAV5ベクターは、顕著により感染性であり、同時に、より少ない量の外来DNAをカプシド形成することが示された。従って、この産生方法は、その有効用量を低下させ、安全性を向上させることにより、ベクター投与の可能性のある治療結果を改善する。
材料および方法
以下の非限定的な材料および方法を、本明細書に記載のいくつかの実験に関連して用いた。これらの、または他の材料および方法は、本明細書に記載の態様と関連して用いることができる。
HEK293細胞におけるrAAV5およびrAAV9産生
rAAV5およびrAAV9ベクターは両方とも、既報の三重同時トランスフェクト法 44により産生された。rAAVカセット(rAAV5−Bac−UF26、またはrAAV5−UF50−BC、ならびにrAAV9−Bac−UF26、図10A−10B)を有するプラスミドを、pHelperおよびpRep2Cap5(または、pRep2Cap9)と1:1:1モル比で組み合わせて用いた。rAAV5およびrAAV9の両方を、連続2回のイオジキサノール浮遊密度勾配遠心分離(sequential double rounds iodixanol buoyant density centrifugation)を用いて精製した。具体的には、完全粒子を含有する第1ラウンドのイオジキサノール画分を1×PBS−MK緩衝液で2.5倍に希釈し、標準勾配で15%のイオジキサノール−1M NaCl工程のかわりに用いた44
Sf9細胞におけるrAAV5およびrAAV9産生
Bac−UF26、またはUF50−BC rAAVカセットを、pFastBac骨格に挿入し、それぞれのBEVをBac−to−Bacシステムガイドラインに従って誘導した。既報の通りに、プラーク精製したBEVをP3に増殖させ、プラークアッセイにより滴定し、そしてrep2cap5またはrep2cap9誘導性ヘルパー遺伝子を有するSf9ベースの安定な細胞株を感染させるために用いた。回収時、凍結融解溶解物をベンゾナーゼで処理し、20,000gで30分間の高速遠心によって清澄化した。上清を、HEK293により製造されたAAVについて上記の通りに精製した。
rAAV5およびrAAV9の一工程精製。rAAV5を、既報45のとおりに、AVBセファロース 高速親和性クロマトグラフィー樹脂(GE Healthcare)を用いて、清澄化された粗溶解物から精製した。rAAV9を、POROS CAPTURESELECT(商標) AAV9樹脂(Thermo Fisher)を用いて一工程親和性クロマトグラフィーにより粗溶解物から精製した。具体的には、清澄化された粗溶解物を重力下で樹脂0.5mlを含むカラムに適用し、その後、該カラムを10倍のカラム容量の1xPBSで洗浄し、次いで1mlの溶出緩衝液:50mM クエン酸緩衝液pH3.0−1M NaClで洗浄した。溶出されたrAAV9を、0.1ml 1M TrisHCl pH8.4で直ちに中和した。
rAAV滴定(力価測定)
rAAVベクターの直接比較分析には、それぞれのウイルス力価の正確な予測が必要である。4つの独立したアッセイを用いて、HEK293またはSf9細胞に由来するrAAVを力価測定した:1)BioRad QX200 Digital PCRシステムを用いて対照標準を確立する、Droplet Digital PCR (ddPCR) 46;2)iTaq(商標) Universal SYBR(登録商標)Green Supermixキット(BioRad、1725121)およびqPCR BioRad CFX Connect RealTime システムを用いる、定量的競合PCR(QC−PCR);3)ピコグリーンベースのプロトコール 47、および4)rAAV粒子の力価およびサイズを定量化する、NanoSight 300(NS-300、Malvern Instruments、Malvern、UK)を用いるナノ粒子トラッキング解析(NTA)。各プロトコールの条件を確立し、ddPCRによる対照標準を用いた後、プロトコール2)および3)から計算した力価は、常に、2倍以内であり、平均して作用力価を得た。簡潔には、以下の手順に従った。
ddPCR.0.05%プルロニックF−68を補充した1x乳酸リンゲル(LR)溶液を用いて、反応当たり1〜10 ウイルスゲノムコピーの範囲内で3組の希釈物のセットを調製した。DdPCRを以下のプライマーを用いて行った:TM_CMV_F 5’−ATAGGGACTTTCCATTGACGTC−3’(配列番号52)、TM_CMV_R 5’―TGATACACTTGATGTACTGCCAAG−3’(配列番号53)、TM_CMV_プローブ FAM 5’― TGGGTGGACTATTTACGGTAAACTGCC−3’ BHQ (配列番号54)。
QC−PCR.標準曲線を得るために、rAAV−UF26導入遺伝子カセットを、それぞれのプラスミドpTR−Bac−UF26のSmaI消化後にゲル精製した。回収したDNAをおよそ1ng/μlの濃度に希釈し、正確な濃度をQUBIT dsDNAアッセイにより決定した。高度に精製されたSf9またはHEK 293より産生されたrAAVの直接的QC−PCR滴定を、同じプライマーセットを用いて、対照rAAVサンプル(ddPCR)およびゲル精製されたrAAVカセット(QC−PCR)の10倍連続希釈によって作成された標準曲線を用いて行った。
ピコグリーンベースのアッセイを、既報47のように、標準曲線を較正するためにLambda DNA標準を用いて、Quanti−iT PicoGreen dsDNAアッセイキット(Life Technology、P7589)により行った。光学密度を、Perkin Elmer 1420 Multilabel Counter Victor Vにより測定した。
NTA.NTA解析の前に、ウイルスストックの力価をPAAGゲル電気泳動によって評価した。およその力価を知ると、LR緩衝液で希釈した50μlのAAVストック液を、標識緩衝液(20mM クエン酸、pH3.5、0.1%プルロニックF68、1mM NaCl)および金ナノ粒子(Sigma、カタログ番号 741949)を含む標識ミックスに添加した。室温(RT)で30分間インキュベーション後、金標識したAAVを、標識緩衝液で終濃度5x10−3x10粒子/mLまで希釈した。AAVを含まない標識ミックスおよび金を含まない標識緩衝液中のAAVを陰性対照として用いた。測定を以下の設定を用いて、NS−300装置を用いて行った:レーザータイプ−Blue488、カメラレベル−15、フレーム数−749、記録時間−30秒、記録数−各データ点毎に3つ。NS−300によって生成された少なくとも4つのデータ点を用いてAAV力価を計算した。
MALDI−TOF.VP1、VP2およびVP3バンドをSDS−PAAGから切り出し、トリプシン消化のために調製した。カプシドタンパク質を、製造者推奨プロトコールを用いてPromega(Madison WI)のシークエンシンググレードのトリプシンを用いてゲルスライス内で消化した。簡潔には、バックグラウンドポリアクリルアミド材料を最小限に抑えるために、バンドを可能な限りそれに近くトリミングした。次いで、ゲル片をナノピュアHO中で5分間洗浄した。洗浄工程を2回繰り返した後、各サイクル10分間の1:1 v/vのメタノール:50mM 重炭酸アンモニウムでの脱染色を2サイクル行った。ゲル片を、1:1 v/vのアセトニトリル:50mM 重炭酸アンモニウムで脱水した。ゲルスライスを再水和し、ジチオスレイトール(DTT)溶液(100mM 重炭酸アンモニウム中25mM)と共に30分間インキュベートした後、100mM 重炭酸アンモニウム溶液中55mMのヨードアセトアミドを添加した。ヨードアセトアミドを暗闇下でゲルスライスと共に30分間インキュベートした。ゲルスライスを再度、2サイクルのHOで洗浄し、1:1 v/v アセトニトリル:50mM 重炭酸アンモニウムで脱水した。0.01%proteaseMAX界面活性剤中12ng/mlのトリプシン中で、5分間、再水和することによりゲル片内にプロテアーゼを導入した。その後、該ゲル片を、40μLの0.01%のproteaseMAX界面活性剤:50mM 重炭酸アンモニウム上に置き、振とう機で1時間穏やかに混合した。0.5% TFAの添加により消化を停止させた。MS分析を、高品質のトリプシンペプチドで最小限の非特異的切断を確実にするために直ちに行うか、またはサンプルを分析するまで−80℃で凍結させた。proteaseMAX界面活性剤以外は同じ方法で18O−標識した消化を行い、トリプシンをH 18O中で調製した。逆交換を防ぐために、トリプシンを100℃で15分間インキュベートすることにより不活性化した。VP3をH 18Oを用いて消化し、一方で、VP1を通常のH 16O中で消化した;消化産物を1:1で混合し、MALDI−TOFにより分析した。VP2/VP3についても同様の分析を行った。
MALDI−TOFは、Bruker Daltonics Microflex LRF質量分光計(Bruker Daltonics、Breman、Germany)にて、N2レーザーを用いて、リフレクトロン(reflectron)のポジティブイオン(正イオン検出)モードで操作して行った。レーザー出力は、シグナルを生成するのに必要な閾値レベルで用いた。この機器を、アンギオテンシンII、アンギオテンシンI、サブスタンスP、ボンベシン、ACTHクリップ1−17、ACTHクリップ18−39、ソマトスタチン28、ブラジキニンフラグメント1−7、〜700Da−3200Daの質量範囲のブタ(porcine)のレニン基質であるテトラデカペプチドの混合物である、ペプチド較正標準II(Bruker Daltonics)で較正した。α−シアノ−4−ヒドロキシ桂皮酸をマトリックスとして用い、50% ACN/0.1% TFA(HO中)中の飽和溶液として調製した。1μLのマトリックスおよび1μLのサンプルの分液(allotment)を完全に混合した;これの0.5μLを標的プレート上にスポットし、乾燥させた。
インビトロ形質導入アッセイ。rAAV5−Bac−UF26およびrAAV9−Bac−UF26を、MOIが2,000でrAAVを感染させ、MOIが5でAd5を共感染させたC12細胞24を用いてアッセイした。感染の48時間後、mApple蛍光が陽性の細胞を、蛍光活性化細胞選別(FACS)によって計数した。
AAV注射
全ての動物実験手順は、フロリダ大学動物実験センター(University of Florida Institutional Animal Care and Use Committee)の承認を受けている。4〜5週齢のメスのBALB/c(The Jackson Laboratory、Bar Harbor、ME USA)マウスをこの実験に用いた。
全ての外科的処置は、無菌操作およびイソフルランガス麻酔を用いて行った。脳外科手術は既報の通りに行った23。簡潔には、麻酔した後、マウスを定位フレーム(Kopf Instruments、Tujunga、CA)に入れ、2μlのHEK−または8B−由来のrAAV5−UF50−BC ベクター(4.75×1011 vg/ml)のいずれかを、30−40μmの内径を有するガラス製マイクロピペットを通して、0.5μl/分の速度で、右線条体(座標:前方(anterior)−後方(posterior)−0.3mm、外側(lateral) −2.0mm、背腹側(dorsoventral) −3.0mm)に注射した。針を脳から抜く前に、5分間その場に留置した。
生物発光イメージング
マウスを既報の通りに画像化した23。D−ルシフェリン(PBS中15mg/mL、126mg ルシフェリン/kg体重)の腹腔内注射の12分後に、生物発光測定を、Xenogen IVIS Lumia インビボイメージングシステム(PerkinElmer、Waltman、MA)を用いて目的の領域(region-of-interest)の分析から得た。3匹のマウスを、25cmの視野で同時に画像化した。中間感度の(medium)ビニングで60秒の撮影時間およびエフストップ(f-stop)=1を、カメラ設定に用いた。各データセットに表示された画像は、適当な色強度スケールに正規化された。BLIデータは、電荷結合素子検出器に到達する総カウント数として生データとして報告される。
脳組織調製および蛍光イメージング
マウスをペントバルビタール(Beuthanasia-D)で深麻酔し、10mlの生理食塩溶液、次いで、0.1M リン酸緩衝液(pH7.4)中10mlの氷冷4%パラホルムアルデヒド(PFA)で上行大動脈を灌流した。脳を取り出し、PFA中、4℃で一晩固定化した。60マイクロメートル厚の冠状切片をビブラトームステージVT1000 S(Leica Microsystems、Wetzlar、Germany)で切断した。可変モードレーザースキャナー(Typhoon 9200、GE Amersham、Pittsburgh、PA、USA)により、または倒立顕微鏡DMI4000 B(Leica Microsystems、Wetzlar、Germany)を用いてmApple蛍光を分析した。
NGS解析
NGSを、HiSeq 3000 装置(Illumina、San Diego、CA)およびペアエンドシーケンシングを用いて、UF ICBRコアにより実施した。選択されたNGSプロトコールの再現性を実証するために、全てのDNAサンプルをデュプリケートで調製した。同様に、NGSライブラリー合成、シークエンシングおよびバイオインフォマティクスのすべてのステップを並行して、デュプリケートで行った。
HEK293ベースの産生のための対照DNAは、rAAVストックを汚染する可能性のある全てのDNA配列を含んだ:ヒトゲノム配列(HEK293、GRCh38.P9、ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCF_000001405.35 またはRefSeqアセンブリ受託:GCF_000001405.35);アデノウイルスヘルパープラスミド(pHelper、GenBank:AF369965.1);AAV2 RepおよびAAV5 VPタンパク質(rep2cap5)をコードするpACGr2c5、ならびにそれぞれのプラスミド骨格。Sf9ベースの産生については、以下の配列を分析した:ヨウトガ(S.frugiperda)ゲノム(JQCY02.1.fsa_nt.gz、GenBank: JQCY00000000.2);AcMNPVゲノム(GenBank NC_001623.1);S.frugiperdaラブドウイルス単離体 Sf(GenBank KF947078.1); FastBac シャトルプラスミド骨格、ならびにAAV2 RepおよびAAV5 VPをコードする配列。
PCRフリーおよびPCR濃縮オプションの両方を含むACCEL−NGS(登録商標)2S PCR−フリー DNAライブラリーキット(Swift Biosciences、Ann Arbor、MI)を利用して、NGSライブラリーを作製した。精製したrAAV粒子の十分なDNAse処理および二本鎖(ds)DNA合成を、Lecomteら26の文献に記載のプロトコールに僅かな修正を加えて行った。簡潔には、4x1011のベクターゲノム(vg)を含む粒子を、ベースラインZEROおよびPlasmid−Safeのエキソヌクレアーゼで、次いで、プロテイナーゼKおよびRNAseA処理により十分に処理した。DNAを、2:1のビーズ:DNA比を用いてMag−Bind RxnPure Plusキット(Omega Bio-Tek、Norcross、GA)を用いて精製した。DNApolIを用いて第2鎖を合成後、DNAをCovaris装置を用いて超音波処理した。DNAせん断のために以下の設定を用いた:標的サイズ 400bp、ピーク出力増加−175W、デューティ比(duty factor) −10%、バースト当たりのサイクル数−200;時間−38秒、水位−15、水温−7.6〜7.8℃、および反応容積−47μL。せん断されたインプットdsDNAおよび合成されたNGSライブラリーのプロファイルを図14に示す。Sf9細胞およびHEK293細胞に由来するrAAV DNAのサンプルは、NGSライブラリー調製中の各段階において同様のプロファイルおよび品質を示した。ライブラリー調製の全段階において、DNA品質を、テープステーション(Agilent)およびQubit(Thermo Fisher Scientific)によりモニタリングした。PCRフリーのNGSライブラリーの合成のために、220ngのdsDNAをせん断して、200bpのオプションインプットの標的サイズにした。PCR富化ライブラリーについて、ライゲーション工程2の後のDNAの10%を、製造業者の推奨に従って8サイクル増幅させた。最後に、全てのライブラリーを1xMag−Bindビーズで精製した。
バイオインフォマティクス分析
バイオインフォマティクスワークフローのフローチャートを図15に示す。Fastqファイルを、そのデフォルト設定でスーパーコンピューティングクラスタで使用されるように改変された専用のオープンソースソフトウェアContaVect v2.0 26を用いて分析した。ContaVectのコードは、ジョブスケジューラ(job scheduler)によって管理されるバッチ環境で最大の効率およびスループットを得るために、blastnツールおよびbwaツールの実行を適切にスケーリングするように適合された。変更の1つは、コンピューターを起動するノード(computing node)上のCPUコアの総数に等しいスレッド数で常にblastnとbwaを実行するContaVectの制限に関連していた。共有コンピューティング環境においてパーソナルワークステーションで使用するとき、この仮定が有効な場合もあるが、一般的に、スレッド数はバッチ処理(batch job)に要求されたかまたは仮想マシン内で利用可能なCPUコア数と等しくなければならない。そうでなければ、問題のプログラムの効率は、分析のスループットを大幅に低下させる。ContaVectのコンフィグレーションファイルにおいてスレッド番号が0に設定されているとき、新しい改変により、互換性のために古いモデルを使用できるようになったが、現行のContaVectは、指定されたスレッド数でblastnとbwaを実行できる。デフォルトでは1つのスレッドが使用される。さらに、MATPLOTLIBRC環境変数を介して環境にエクスポートできるオプションの構成ファイルが追加されて、ContaVectを、X11環境を使用しないクラスタノードで駆動するとき、失敗なくmatplotlibを用いてグラフを生成できるようにする。上記の変更により、分析は、UF Research Computing HiPerGator スーパーコンピューターで成功裏(正常)に完了し、データに対するContaVectの実行時間は、数日から数時間に短縮された。全ての変更は、GitHubコードのPull Request(プルリクエスト)として以下のリポジトリ:github.com/a-slide/ContaVect and github.com/a-slide/pyDNAにおいてContaVectの作成者に提出された。記載されている全ての適合が承認され、ソースコードに組み込まれている。SNP変異体は、BAMファイルから、高深度カバレッジの配列解析に利用されるJavaベースのアプリケーション(github.com/lindenb/jvarkit/wiki/MiniCaller)であるMiniCallerソフトウェアにより検索された。HEK293またはSf9 rAAVライブラリーのためのMiniCallerにより作成されたVCFファイル、ならびに陽性対照ライブラリー(各デュプリケート)を、GenBankの対照分子とアライメントした。VCFファイルの解析は、CSVファイルを生成するPythonスクリプト(nbviewer.ipython.org/github/a-slide/iPython-Notebook/blob/master/Notebooks/VCF_analysis.ipynb)により実行された。VCFファイルおよびCSVファイルは、Dryad Digital Repositoryから入手可能である:bio.rc.ufl.edu/secure/zolotukhin/genther/; ユーザー名:“genther”、パスワード:“KrAkkegZ8F”。
参考文献
1. Girod, A, Wobus, CE, Zadori, Z, Ried, M, Leike, K, Tijssen, P et al. (2002). The VP1 capsid protein of adeno-associated virus type 2 is carrying a phospholipase A2 domain required for virus infectivity. J Gen Virol 83: 973-978.
2. Rose, JA, Maizel, JV, Jr., Inman, JK & Shatkin, AJ. (1971). Structural proteins of adenovirus-associated viruses. J Virol 8: 766-770.
3. Johnson, FB, Ozer, HL & Hoggan, MD. (1971). Structural proteins of adenovirus-associated virus type 3. J Virol 8: 860-863.
4. Buller, RM & Rose, JA. (1978). Characterization of adenovirus-associated virus-induced polypeptides in KB cells. J Virol 25: 331-338.
5. Snijder, J, van de Waterbeemd, M, Damoc, E, Denisov, E, Grinfeld, D, Bennett, A et al. (2014). Defining the stoichiometry and cargo load of viral and bacterial nanoparticles by Orbitrap mass spectrometry. J Am Chem Soc 136: 7295-7299.
6. Urabe, M, Ding, C & Kotin, RM. (2002). Insect cells as a factory to produce adeno-associated virus type 2 vectors. Hum Gene Ther 13: 1935-1943.
7. Aslanidi, G, Lamb, K & Zolotukhin, S. (2009). An inducible system for highly efficient production of recombinant adeno-associated virus (rAAV) vectors in insect Sf9 cells. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 5059-5064.
8. Mietzsch, M, Casteleyn, V, Weger, S, Zolotukhin, S & Heilbronn, R. (2015). OneBac 2.0: Sf9 Cell Lines for Production of AAV5 Vectors with Enhanced Infectivity and Minimal Encapsidation of Foreign DNA. Hum Gene Ther 26: 688-697.
9. Kohlbrenner, E, Aslanidi, G, Nash, K, Shklyaev, S, Campbell-Thompson, M, Byrne, BJ et al. (2005). Successful production of pseudotyped rAAV vectors using a modified baculovirus expression system. Mol Ther 12: 1217-1225.
10. Urabe, M, Nakakura, T, Xin, KQ, Obara, Y, Mizukami, H, Kume, A et al. (2006). Scalable generation of high-titer recombinant adeno-associated virus type 5 in insect cells. J Virol 80: 1874-1885.
11. Urabe, M, Ozawa, K, Haast, S & Hermens, W in EP 2311967 A2 20110420 (EN) (Amsterdam Molecular Therapeutics (AMT) B.V., 2015).
12. Chen, H. (2008). Intron splicing-mediated expression of AAV Rep and Cap genes and production of AAV vectors in insect cells. Mol Ther 16: 924-930.
13. Kozak, M. (1999). Initiation of translation in prokaryotes and eukaryotes. Gene 234: 187-208.
14. Cigan, AM & Donahue, TF. (1987). Sequence and structural features associated with translational initiator regions in yeast--a review. Gene 59: 1-18.
15. Joshi, CP, Zhou, H, Huang, X & Chiang, VL. (1997). Context sequences of translation initiation codon in plants. Plant Mol Biol 35: 993-1001.
16. Pesole, G, Gissi, C, Grillo, G, Licciulli, F, Liuni, S & Saccone, C. (2000). Analysis of oligonucleotide AUG start codon context in eukariotic mRNAs. Gene 261: 85-91.
17. Kozak, M. (1987). An analysis of 5'-noncoding sequences from 699 vertebrate messenger RNAs. Nucleic Acids Res 15: 8125-8148.
18. Noderer, WL, Flockhart, RJ, Bhaduri, A, Diaz de Arce, AJ, Zhang, J, Khavari, PA et al. (2014). Quantitative analysis of mammalian translation initiation sites by FACS-seq. Mol Syst Biol 10: 748.
19. Salganik, M, Venkatakrishnan, B, Bennett, A, Lins, B, Yarbrough, J, Muzyczka, N et al. (2012). Evidence for pH-dependent protease activity in the adeno-associated virus capsid. J Virol 86: 11877-11885.
20. Storms, HF, van der Heijden, R, Tjaden, UR & van der Greef, J. (2006). Considerations for proteolytic labeling-optimization of 18O incorporation and prohibition of back-exchange. Rapid Commun Mass Spectrom 20: 3491-3497.
21. Ye, X, Luke, B, Andresson, T & Blonder, J. (2009). 18O stable isotope labeling in MS-based proteomics. Brief Funct Genomic Proteomic 8: 136-144.
22. Qian, WJ, Liu, T, Petyuk, VA, Gritsenko, MA, Petritis, BO, Polpitiya, AD et al. (2009). Large-scale multiplexed quantitative discovery proteomics enabled by the use of an (18)O-labeled "universal" reference sample. J Proteome Res 8: 290-299.
23. Marsic, D, Mendez-Gomez, HR & Zolotukhin, S. (2015). High-accuracy biodistribution analysis of adeno-associated virus variants by double barcode sequencing. Mol Ther Methods Clin Dev 2: 15041.
24. Clark, KR, Voulgaropoulou, F & Johnson, PR. (1996). A stable cell line carrying adenovirus-inducible rep and cap genes allows for infectivity titration of adeno-associated virus vectors. Gene Ther 3: 1124-1132.
25. Ma, H, Galvin, TA, Glasner, DR, Shaheduzzaman, S & Khan, AS. (2014). Identification of a novel rhabdovirus in Spodoptera frugiperda cell lines. J Virol 88: 6576-6585.
26. Lecomte, E, Tournaire, B, Cogne, B, Dupont, JB, Lindenbaum, P, Martin-Fontaine, M et al. (2015). Advanced Characterization of DNA Molecules in rAAV Vector Preparations by Single-stranded Virus Next-generation Sequencing. Mol Ther Nucleic Acids 4: e260.
27. Mietzsch, M, Grasse, S, Zurawski, C, Weger, S, Bennett, A, Agbandje-McKenna, M et al. (2014). OneBac: platform for scalable and high-titer production of adeno-associated virus serotype 1-12 vectors for gene therapy. Hum Gene Ther 25: 212-222.
28. Grieger, JC, Snowdy, S & Samulski, RJ. (2006). Separate basic region motifs within the adeno-associated virus capsid proteins are essential for infectivity and assembly. J Virol 80: 5199-5210.
29. Sonntag, F, Bleker, S, Leuchs, B, Fischer, R & Kleinschmidt, JA. (2006). Adeno-associated virus type 2 capsids with externalized VP1/VP2 trafficking domains are generated prior to passage through the cytoplasm and are maintained until uncoating occurs in the nucleus. J Virol 80: 11040-11054.
30. Popa-Wagner, R, Sonntag, F, Schmidt, K, King, J & Kleinschmidt, JA. (2012). Nuclear translocation of adeno-associated virus type 2 capsid proteins for virion assembly. J Gen Virol 93: 1887-1898.
31. Allay, JA, Sleep, S, Long, S, Tillman, DM, Clark, R, Carney, G et al. (2011). Good manufacturing practice production of self-complementary serotype 8 adeno-associated viral vector for a hemophilia B clinical trial. Hum Gene Ther 22: 595-604.
32. Ye, GJ, Scotti, MM, Liu, J, Wang, L, Knop, DR & Veres, G. (2011). Clearance and characterization of residual HSV DNA in recombinant adeno-associated virus produced by an HSV complementation system. Gene Ther 18: 135-144.
33. Chadeuf, G, Ciron, C, Moullier, P & Salvetti, A. (2005). Evidence for encapsidation of prokaryotic sequences during recombinant adeno-associated virus production and their in vivo persistence after vector delivery. Mol Ther 12: 744-753.
34. Nony, P, Chadeuf, G, Tessier, J, Moullier, P & Salvetti, A. (2003). Evidence for packaging of rep-cap sequences into adeno-associated virus (AAV) type 2 capsids in the absence of inverted terminal repeats: a model for generation of rep-positive AAV particles. J Virol 77: 776-781.
35. Kapranov, P, Chen, L, Dederich, D, Dong, B, He, J, Steinmann, KE et al. (2012). Native molecular state of adeno-associated viral vectors revealed by single-molecule sequencing. Hum Gene Ther 23: 46-55.
36. Wang, Y, Ling, C, Song, L, Wang, L, Aslanidi, GV, Tan, M et al. (2012). Limitations of encapsidation of recombinant self-complementary adeno-associated viral genomes in different serotype capsids and their quantitation. Hum Gene Ther Methods 23: 225-233.
37. Cogne, B, Snyder, R, Lindenbaum, P, Dupont, JB, Redon, R, Moullier, P et al. (2014). NGS library preparation may generate artifactual integration sites of AAV vectors. Nat Med 20: 577-578.
38. Kozarewa, I, Ning, Z, Quail, MA, Sanders, MJ, Berriman, M & Turner, DJ. (2009). Amplification-free Illumina sequencing-library preparation facilitates improved mapping and assembly of (G+C)-biased genomes. Nat Methods 6: 291-295.
39. Folger, KR, Thomas, K & Capecchi, MR. (1985). Efficient correction of mismatched bases in plasmid heteroduplexes injected into cultured mammalian cell nuclei. Mol Cell Biol 5: 70-74.
40. Zolotukhin, S, Potter, M, Hauswirth, WW, Guy, J & Muzyczka, N. (1996). A "humanized" green fluorescent protein cDNA adapted for high-level expression in mammalian cells. J Virol 70: 4646-4654.
41. Faust, SM, Bell, P, Cutler, BJ, Ashley, SN, Zhu, Y, Rabinowitz, JE et al. (2013). CpG-depleted adeno-associated virus vectors evade immune detection. J Clin Invest 123: 2994-3001.
42. Herzog, RW. (2016). A Cure For Hemophilia: the Promise Becomes a Reality. Mol Ther 24: 1503-1504.
43. Dolgin, E. (2016). Early clinical data raise the bar for hemophilia gene therapies. Nat Biotechnol 34: 999-1001.
44. Zolotukhin, S, Byrne, BJ, Mason, E, Zolotukhin, I, Potter, M, Chesnut, K et al. (1999). Recombinant adeno-associated virus purification using novel methods improves infectious titer and yield. Gene Ther 6: 973-985.
45. Smith, RH, Levy, JR & Kotin, RM. (2009). A simplified baculovirus-AAV expression vector system coupled with one-step affinity purification yields high-titer rAAV stocks from insect cells. Mol Ther 17: 1888-1896.
46. Lock, M, Alvira, MR, Chen, SJ & Wilson, JM. (2014). Absolute determination of single-stranded and self-complementary adeno-associated viral vector genome titers by droplet digital PCR. Hum Gene Ther Methods 25: 115-125.
47. Piedra, J, Ontiveros, M, Miravet, S, Penalva, C, Monfar, M & Chillon, M. (2015). Development of a rapid, robust, and universal picogreen-based method to titer adeno-associated vectors. Hum Gene Ther Methods 26: 35-42.
他の態様
本明細書に記載された特徴の全ては、任意の組み合わせで組み合わせることができる。本明細書に記載の各特徴は、同じ、同等、または類似の目的を果たす代替の特徴と置き換えることができる。従って、他にこれと異なる記載がない限り、記載された各特徴は、同等または類似の特徴の一般的なシリーズの一例に過ぎない。
上述の明細書の記載から、当業者は本明細書の記載の本質的な特徴を容易に確認することができ、そして当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な用途および条件に適合させるために、本明細書に記載されるものを改変および修飾することができる。従って、他の態様もまた、本発明の範囲内にある。
均等物
いくつかの本発明の態様が本明細書に記載され説明されているが、当業者は、機能を実行し、そして/または結果および/もしくは本明細書に記載の利点の1つ以上を得るための種々の他の手段ならびに/あるいは構造を容易に想到することができ、かかる変形および/または修飾の各々は、本明細書に記載の本発明の態様の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載の全てのパラメーター、寸法、材料、および構成が非限定的であることを意味し、実際のパラメーター、寸法、材料および/または構成は、特定の用途または本発明の教示が用いられる用途によって変わり得ることを容易に認識し得る。当業者は、本明細書に記載の特定の本発明の態様に対する多くの均等物を認識するか、または単に常套的な実験を用いて確認することができる。従って、上記の態様は単なる例示として記載されており、添付の特許請求の範囲およびそれと均等の範囲内で、本発明の態様は、具体的に記載され特許請求される以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。本明細書に記載の本発明の態様は、本明細書に記載される個々の特徴、システム、物品、材料、キットおよび/または方法を対象とする。さらに、かかる特徴、システム、物品、キット、および/または方法が相互に矛盾しない場合、そのような特徴、システム、物品、キットおよび/または方法の2以上の任意の組み合わせは、本発明の範囲内に包含される。
本明細書で定義され用いられている全ての定義は、辞書の定義、引用により組み込まれた文献の定義、および/または定義された用語の通常の意味を包含すると理解されるべきである。
本明細書中に記載される全ての参考文献、特許および特許出願は、それぞれが引用されている主題に関して参考文献として組み込まれており、ある場合には、その文献の内容全体が包含され得る。
本明細書および特許請求の範囲において用いられる不定冠詞“a”および“an”は、他にこれと異なる記載がない限り、“少なくとも1つ”を意味すると理解されるべきである。
本明細書および特許請求の範囲において用いる語句“および/または”は、そのように結合された要素の“一方または両方”を意味する、すなわち、複数の要素が、ある場合には結合的に存在し、他の場合には分離して存在することを意味すると理解されるべきである。“および/または”と共に列挙された複数の要素は、同じように、すなわち、そのように結合された要素の“1つまたはそれ以上”と解釈されるべきである。場合によって、具体的に特定された要素と関連するかどうかにかかわらず、語句“および/または”によって具体的に特定されたそれらの要素以外の他の要素が存在していてよい。従って、非限定的な例として、“Aおよび/またはB”への言及は、“含む(comprising)”などの制限のない用語(open-ended language)と併せて用いられるとき、一態様において、Aのみを意味してよく(場合により、B以外の要素を含む);別の態様において、Bのみを意味してよく(場合により、A以外の要素を含む);さらに別の態様において、AおよびBの両方を意味してよい(場合により、他の要素を含む);等。
本明細書および特許請求の範囲において用いる、“または”は、上で定義した“および/または”と同じ意味を有すると理解すべきである。例えば、リスト中で項目を分けるとき、“または”または“および/または”は、包括的であると解釈されるべきであり、すなわち、多数の要素または要素のリストの少なくとも1つを含むが、2以上も含み、場合により、さらなるリストにない項目も含む。これに対して、“〜のうち1つのみ”または“〜のうち正確に1つ”のように明示された用語または、特許請求の範囲において用いるとき、“〜からなる”と明示された用語のみが、多数の要素または要素のリストのうち正確に1つの要素を含むことを意味し得る。一般的に、本明細書で用いる用語“または”は、“いずれか”、“〜の1つ”、“〜の1つのみ”または“〜の正確に1つ”のような排他的な用語の前にあるとき、排他的な選択肢(すなわち、“一方または他方であるが、両方でない”)を示すものとしてのみ解釈されるべきである。特許請求の範囲に用いるとき、“本質的に〜からなる”は、特許法の分野で用いられる通常の意味を有するものとする。
本明細書および特許請求の範囲において用いる、1つまたは複数の要素のリストを引用して、“少なくとも1つ”という語句は、要素のリストにおいていずれか1つまたは複数の要素から選択される少なくとも1つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素のリスト内に具体的に列挙された各要素および全要素の少なくとも1つを含む必要はなく、要素のリストにおいて要素の任意の組合せを除外しない。この定義はまた、場合により、要素のリスト内に具体的に特定される要素以外に、要素が存在してもよいことを可能にし、ここで、語句“少なくとも1つ”が、具体的に特定される要素に関連するか、関連しないかを問わない。従って、非限定的な例として、“AおよびBの少なくとも1つ”(または、同様の“AまたはBの少なくとも一方”、または同様の“Aおよび/またはBのうち少なくとも1つ”)は、一態様において、少なくとも1つの、場合により2以上の、Aを含み、Bが存在しない(および、場合により、B以外の要素を含む)ことを意味し得る;別の態様において、少なくとも1つの、場合により2以上の、Bを含み、Aが存在しない(および、場合により、A以外の要素を含む)ことを意味し得る;さらに別の態様において、少なくとも1つの、場合により2以上の、Aを含み、および少なくとも1つの、場合により2以上のBを含む(および、場合により他の要素を含む);等、を意味し得る。
他にこれと異なる記載がない限り、2以上のステップまたは動作を含む本明細書に記載の任意の方法において、該方法の複数のステップまたは動作の順序は、必ずしも該方法の複数のステップまたは動作が列挙される順に限定されないことも理解されるべきである。
特許請求の範囲において、ならびに上記の明細書の記載において、“含む(comprising)”、“含む(including)”、“担持する(carrying)”、“有する(having)”、“混入する(containing)”、“伴う(involving)”、“保有する(holding)”、“構成する(composed of)”などのような全ての移行句(transitional phrase)は、制限されない(open-ended)こと、すなわち、包含を意味するが、限定されなないことが理解されるべきである。“〜からなる”および“本質的に〜からなる”という移行句のみが、米国特許商標庁のManual of Patent Examining Proceduresのセクション2111.03において記載されるように、それぞれ閉鎖式(closed)または半閉鎖式(semi-closed)の移行句であるものとする。制限のない(open-ended)移行句(例えば、“含む(comprising)”)を用いて本明細書に記載された態様もまた、別の態様において、制限のない移行句によって記載された特徴“からなる”および“本質的にそれからなる”として意図されることが理解されるべきである。例えば、本明細書の記載が“AおよびBを含む組成物”を記載するとき、該記載は、別の態様“AおよびBからなる組成物”および“本質的にAおよびBからなる組成物”も企図する。

Claims (38)

  1. 改変型Kozak配列ならびにアデノ随伴ウイルス(AAV)VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、該改変型Kozak配列が配列番号2−11から選択され、該VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質がAAV5血清型由来である、核酸。
  2. 改変型Kozak配列が配列番号8または配列番号9で示される配列である、請求項1に記載の核酸。
  3. 改変型Kozak配列が配列番号9で示される配列である、請求項1に記載の核酸
  4. プロモーター配列をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の核酸。
  5. プロモーター配列がポリヘドリン(polh)プロモーター配列である、請求項4に記載の核酸。
  6. 改変型Kozak配列が、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の核酸。
  7. VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンがAUGである、請求項6に記載の核酸。
  8. 核酸が、ウイルス粒子内に、場合によりバキュロウイルス粒子内にパッケージされている、請求項1から7のいずれか一項に記載の核酸。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の核酸を含む、昆虫細胞。
  10. 核酸が、昆虫細胞のゲノム中に挿入されている、請求項9に記載の昆虫細胞。
  11. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV5血清型由来であり、該方法が、
    a)昆虫細胞を、
    i)請求項1に記載の核酸を含むバキュロウイルス;
    ii)AAV Repタンパク質をコードする核酸を含むバキュロウイルス;および
    iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルス
    でトランスフェクトし、
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  12. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV5血清型由来であり、該方法が、
    a)請求項9または請求項10に記載の昆虫細胞を、場合によりバキュロウイルス内で、プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸でトランスフェクトし;
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  13. 昆虫細胞がSf9細胞である、請求項11または12に記載の方法。
  14. 改変型Kozak配列およびアデノ随伴ウイルス(AAV)VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、該改変型Kozak配列が配列番号13−32から選択され、該VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質がAAV8血清型由来である、核酸。
  15. 改変型Kozak配列が、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31または配列番号32で示される配列である、請求項14に記載の核酸。
  16. プロモーター配列をさらに含む、請求項14または15に記載の核酸。
  17. プロモーター配列が、ポリヘドリン(polh)プロモーター配列である、請求項16に記載の核酸。
  18. 改変型Kozak配列が、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む、請求項14から17のいずれか一項に記載の核酸。
  19. VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンがAUGである、請求項18に記載の核酸。
  20. 核酸が、ウイルス粒子内に、場合によりバキュロウイルス粒子内にパッケージされている、請求項14から19のいずれか一項に記載の核酸。
  21. 請求項14から20のいずれか一項に記載の核酸を含む、昆虫細胞。
  22. 核酸が、昆虫細胞のゲノム中に挿入されている、請求項21に記載の昆虫細胞。
  23. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV8血清型由来であり、該方法が、
    a)昆虫細胞を、
    i)請求項14に記載の核酸を含むバキュロウイルス;
    ii)AAV Repタンパク質をコードする核酸を含むバキュロウイルス;および
    iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルス
    でトランスフェクトし、
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  24. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV8血清型由来であり、該方法が、
    a)請求項21または請求項22に記載の昆虫細胞を、場合によりバキュロウイルス内で、プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸でトランスフェクトし;
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  25. 昆虫細胞がSf9細胞である、請求項23または24に記載の方法。
  26. 改変型Kozak配列およびアデノ随伴ウイルス(AAV)VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、該改変型Kozak配列が配列番号34−45から選択され、該VP1、VP2およびVP3カプシドタンパク質がAAV9血清型由来である、核酸。
  27. 改変型Kozak配列が、配列番号35、配列番号36、配列番号38または配列番号42で示される配列である、請求項26に記載の核酸。
  28. 改変型Kozak配列が、配列番号42で示される配列である、請求項26に記載の核酸。
  29. プロモーター配列をさらに含む、請求項26から28のいずれか一項に記載の核酸。
  30. プロモーター配列が、ポリヘドリン(polh)プロモーター配列である、請求項29に記載の核酸。
  31. 改変型Kozak配列が、VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンを含む、請求項26から30のいずれか一項に記載の核酸。
  32. VP1カプシドタンパク質の翻訳のための開始コドンがAUGである、請求項31に記載の核酸。
  33. 核酸が、ウイルス粒子内に、場合によりバキュロウイルス粒子内にパッケージされている、請求項26から32のいずれか一項に記載の核酸。
  34. 請求項26から33のいずれか一項に記載の核酸を含む、昆虫細胞。
  35. 核酸が、昆虫細胞のゲノム中に挿入されている、請求項34に記載の昆虫細胞。
  36. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV9血清型由来であり、該方法が、
    a)昆虫細胞を、
    i)請求項26に記載の核酸を含むバキュロウイルス;
    ii)AAV Repタンパク質をコードする核酸を含むバキュロウイルス;および
    iii)プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸を含むバキュロウイルス
    でトランスフェクトし、
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  37. 昆虫細胞において組換えAAV(rAAV)を産生する方法であって、該rAAVがAAV9血清型由来であり、該方法が、
    a)請求項34または請求項35に記載の昆虫細胞を、場合によりバキュロウイルス内で、プロモーター配列に作動可能に連結された目的の遺伝子に隣接する2つのAAV逆位末端反復(ITR)ヌクレオチド配列を含む核酸でトランスフェクトし;
    b)該昆虫細胞を、rAAVを産生するのに適する条件下で培養し;そして
    c)該昆虫細胞からrAAVを回収すること
    を含む、方法。
  38. 昆虫細胞がSf9細胞である、請求項36または37に記載の方法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2017005834A (es) 2014-11-05 2017-11-17 Voyager Therapeutics Inc Polinucleotidos aad para el tratamiento de la enfermedad de parkinson.
CN112375760A (zh) 2014-11-14 2021-02-19 沃雅戈治疗公司 调节性多核苷酸
AU2015346162B2 (en) 2014-11-14 2022-02-10 Voyager Therapeutics, Inc. Compositions and methods of treating amyotrophic lateral sclerosis (ALS)
WO2016094783A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Voyager Therapeutics, Inc. Compositions and methods for the production of scaav
KR102598289B1 (ko) 2016-04-16 2023-11-06 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인코포레이티드 바큘로바이러스 시스템-생산된 재조합 아데노-연관 바이러스의 생물학적 효력을 증진시키는 방법
SG11201809699XA (en) 2016-05-18 2018-12-28 Voyager Therapeutics Inc Modulatory polynucleotides
JOP20190269A1 (ar) 2017-06-15 2019-11-20 Voyager Therapeutics Inc بولي نوكليوتيدات aadc لعلاج مرض باركنسون
EP3807404A1 (en) * 2018-06-13 2021-04-21 Voyager Therapeutics, Inc. Engineered 5' untranslated regions (5' utr) for aav production
US11702673B2 (en) 2018-10-18 2023-07-18 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Methods of enhancing biological potency of baculovirus system-produced recombinant adeno-associated virus
WO2020242988A2 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 Avitide, Inc. Affinity agents
JP7441389B2 (ja) 2020-03-17 2024-03-01 エックスブレイン バイオファーマ エービー 組換えタンパク質を発現させるためのtis配列およびシグナルペプチド配列の新規の組み合わせ
WO2021207415A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 The Curators Of The University Of Missouri CpG-FREE ITRs FOR AAV GENE THERAPY
US20230203533A1 (en) * 2020-04-28 2023-06-29 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Machine guided directed evolution of raav combinatorial capsid libraries
WO2022187473A2 (en) 2021-03-03 2022-09-09 Voyager Therapeutics, Inc. Controlled expression of viral proteins
WO2023147374A2 (en) 2022-01-25 2023-08-03 Voyager Therapeutics, Inc. Baculovirus expression system
CN116731953A (zh) * 2022-03-01 2023-09-12 成都威斯克生物医药有限公司 弹状病毒阴性草地贪夜蛾昆虫细胞株及其筛选、鉴定和应用
WO2023167860A1 (en) * 2022-03-01 2023-09-07 64-X, Inc. Insect cells and methods for engineering the same
WO2024054983A1 (en) 2022-09-08 2024-03-14 Voyager Therapeutics, Inc. Controlled expression of viral proteins

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4745051A (en) 1983-05-27 1988-05-17 The Texas A&M University System Method for producing a recombinant baculovirus expression vector
US5139941A (en) 1985-10-31 1992-08-18 University Of Florida Research Foundation, Inc. AAV transduction vectors
US5962313A (en) 1996-01-18 1999-10-05 Avigen, Inc. Adeno-associated virus vectors comprising a gene encoding a lyosomal enzyme
US7271002B2 (en) 2001-11-09 2007-09-18 United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Production of adeno-associated virus in insect cells
US6723551B2 (en) 2001-11-09 2004-04-20 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Production of adeno-associated virus in insect cells
AU2003212708A1 (en) 2002-03-05 2003-09-16 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Baculovirus expression system
US20030225260A1 (en) * 2002-04-30 2003-12-04 Snyder Richard O. Production of recombinant AAV virions
AU2003274397A1 (en) 2002-06-05 2003-12-22 University Of Florida Production of pseudotyped recombinant aav virions
FR2841784B1 (fr) * 2002-07-08 2007-03-02 Composition a base de derives de 1,3-diphenylprop-2en-1-one substitues, preparation et utilisations
US7250496B2 (en) * 2002-11-14 2007-07-31 Rosetta Genomics Ltd. Bioinformatically detectable group of novel regulatory genes and uses thereof
WO2004106360A2 (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Mount Sinai School Of Medicine Of New York University Viral vectors with improved properties
AU2006304997B2 (en) 2005-10-20 2012-03-01 Uniqure Ip B.V. Improved AAV vectors produced in insect cells
WO2007084773A2 (en) 2006-01-20 2007-07-26 University Of North Carolina At Chapel Hill Enhanced production of infectious parvovirus vectors in insect cells
ES2785223T3 (es) * 2006-06-21 2020-10-06 Uniqure Ip Bv Células de insecto para la producción de vectores de AAV
JP5431940B2 (ja) 2006-09-18 2014-03-05 アルナイラム ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド SCAPのRNAi調節およびその治療的使用
US20120322861A1 (en) 2007-02-23 2012-12-20 Barry John Byrne Compositions and Methods for Treating Diseases
US8642314B2 (en) * 2008-02-19 2014-02-04 Amsterdam Molecular Therapeutics (Amt) B.V. Optimization of expression of parvoviral rep and cap proteins in insect cells
US8679837B2 (en) 2009-04-02 2014-03-25 University Of Florida Research Foundation, Inc. Inducible system for highly efficient production of recombinant Adeno-associated virus (rAAV) vectors
US8709766B2 (en) 2011-10-17 2014-04-29 Colorado School Of Mines Use of endogenous promoters in genetic engineering of Nannochloropsis gaditana
US9283287B2 (en) 2012-04-02 2016-03-15 Moderna Therapeutics, Inc. Modified polynucleotides for the production of nuclear proteins
PT2839014T (pt) 2012-04-18 2021-03-19 Childrens Hospital Philadelphia ¿composição e métodos para transferência de genes altamente eficiente com a utilização de variantes de capsídeo de aav
CN106459984B (zh) 2014-03-10 2021-09-07 优尼科Ip有限公司 昆虫细胞中产生的进一步改善的aav载体
KR102598289B1 (ko) 2016-04-16 2023-11-06 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인코포레이티드 바큘로바이러스 시스템-생산된 재조합 아데노-연관 바이러스의 생물학적 효력을 증진시키는 방법
US11702673B2 (en) * 2018-10-18 2023-07-18 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Methods of enhancing biological potency of baculovirus system-produced recombinant adeno-associated virus

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