JP7347933B2 - 血友病a治療に対する遺伝子療法 - Google Patents

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Description

電子形式で提出された材料の参照による援用
これによって、出願人は、本明細書と共に電子形式で提出された配列表資料を参照により援用する。このファイルには「UPN-16-7798PCT_ST25.txt」というラベルが付いている。
関連出願の相互参照
本出願は、2016年4月15日に出願の米国仮特許出願第62/323,336号、2016年5月4日に出願の第62/331,807号、及び2016年12月1日に出願の第62/428,866号の優先権を主張するものである。これらの出願の全体は、本明細書において参照により援用されている。
本出願は、血友病A治療に対する遺伝子療法に有用な実施形態に関する。
血友病A(HAまたはHemA)は、最も一般的な遺伝性出血障害である。米国疾病管理予防センターによれば、血友病Aは約5000人中1人の出生児に発症している。米国には血友病A患者が約2万人いる。血友病Aは血友病Bの4倍に達し、血友病A患者の過半数が重篤な形態の血友病である。HAは第VIII因子(FVIII)の欠乏を病因とし、主としてFVIIIレベルの僅かな上昇(通常の1%超)によって重篤な出血表現型を寛解できるため、遺伝子置換アプローチによく適している。アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、優れた安全性プロファイル、及び肝臓のような有糸分裂後組織から長期導入遺伝子を発現するように仕向ける能力を有するという点で、現在、遺伝子療法の応用に向けて絶大に有望であることが明らかにされているが、HA遺伝子療法用AAVベクターの使用にあたって、ヒトFVIII(「hFVIII」)の別個の分子及び生化学的特性に関して新たな課題が浮上している。同様のサイズの他のタンパク質と比較して、hFVIIIの発現は非常に非効率的である。FVIII分子を対象とした生物工学により、FVIIIの発現に対し改良が施されてきた。例えば、共存因子の活性に必要とされないhFVIII Bドメインが欠失して(BDD)、短縮型14アミノ酸リンカー(FVIII SQ)で置換された結果、野生型FVIIIの全長にわたってmRNAレベルが17倍増加し、分泌タンパク質が30%増分する。Ward,Natalie J.,et
al.”Codon optimization of human factor VIII cDNAs leads to high-level expression.”Blood 117.3(2011):798-807、及び米国特許第9,393,323号を参照のこと。この特許文献は国際公開第2011/005968号としても公開されている。組み換えFVIII-BDD-SQは、置換組み換えFVIII製品(Refacto,Wyeth Pharma;Xyntha,Pfizer)として臨床的に使用されている。HA遺伝子療法用のAAV媒介性遺伝子導入に対するもう1つの障害は、FVIIIコード配列のサイズが、7.0kbでAAVベクターの通常のパッケージング能力をはるかに上回ることである。AAVベクターへの大型発現カセットのパッケージングが報告されてきたが、これは極めて一貫性に乏しいプロセスであり、結果として、ベクター粒子が低収率となり、感染率が低下して高用量を必要とするため、肝臓損傷を誘発する恐れがある。例えば、Sarkar,R.,W.Xiao、及びH.H.Kazazian.”A single adeno‐associated virus(AAV)‐murine factor VIII vector partially
corrects the hemophilia A phenotype.”Journal of Thrombosis and Haemostasis 1.2(
2003):220-226;and McIntosh,Jenny,et al.”Therapeutic levels of FVIII following a single peripheral vein administration of
rAAV vector encoding a novel human factor VIII variant.”Blood 121.17(2013):3335-3344を参照のこと。したがって、HA治療用の効率に優れたAAV.FVIIIベクターが必要とされている。
本明細書に記載されている実施形態は、通常のヒトFVIIIを、それを必要とする被験者に送達し、次いでベクターの静脈内投与後に、臨床的に意義ある出血欠陥を長期間(おそらく10年またはそれ以上)にわたって矯正する結果をもたらす、AAV遺伝子療法ベクターに関する。被験者の患者集団は、中等度~重篤な血友病A患者である。意図されるベクター用量は、約3~10%または5%という血中FVIIIレベルを送達するものである。AAVベクター治療の目標は、重篤な血友病A患者を中等度または軽度の血友病Aのいずれかに変換することにより、そのような患者の予防措置の必要性が軽減される。
本明細書に記載の遺伝子療法製品によって、重篤な血友病Aの処置に対する現在利用可能な予防的アプローチにとって重要な複数の利点が得られる。第一に、治験薬による前臨床結果が、標的患者集団において形質転換可能となる通常レベルの10%またはこれらを上回る割合の第VIII因子の循環レベルが達成される可能性と一貫することである。第二に、本製品が必然的に、現在、外因子を投与した際に見られるトラフレベルを回避し、血中第VIII因子が一定の濃度に効率的に達することである。第三に、長期間(おそらく10年以上)にわたって単回投与しか必要としない、すなわち、静脈内投与を必ずしも頻回行わなくても差し支えないことである。
本出願は、血友病Aと診断された患者(ヒト被験者)の肝臓細胞にヒト第VIII因子(hFVIIIまたはhF8)遺伝子を送達するための、複製欠損アデノ随伴ウイルス(AAV)の使用を提供する。hFVIII遺伝子(「rAAV.hFVIII」)を送達する目的に使用される組み換えAAVベクター(rAAV)は必然的に、肝臓に対する向性(例えば、AAVhu.37またはAAVrh.10カプシドを有するrAAV)を有するので、hFVIII導入遺伝子を、肝臓特異的発現制御エレメントを介して制御する必要がある。一実施形態では、発現制御エレメントは、トランスサイレチンエンハンサー(enTTR);トランスサイレチン(TTR)プロモーター;及びポリAシグナルの1つ以上を含む。別の実施形態において、発現制御エレメントは、短縮型α1-ミクログロブリン/ビクニン前駆体(ABPS)エンハンサー;及びenTTR;トランスサイレチン(TTR)プロモーター;ならびにポリAシグナルのうちの1つ以上を含む。一実施形態では、発現制御エレメントは、トランスサイレチンエンハンサー(enTTR);α1抗トリプシン(A1AT)プロモーター;及びポリAシグナルの1つ以上を含む。別の実施形態において、発現制御エレメントには、ABPSエンハンサー及びenTTR、A1ATプロモーター、ならびにポリAシグナルのうちの1つ以上が含まれる。そのような要素は、本明細書中で更に説明されている。
一実施形態において、hFVIII遺伝子は、Bドメインが短縮型アミノ酸リンカー(FVIII-BDD-SQ、本明細書中でhFVIIIとも呼ばれる)で置換されるBドメイン欠失(BDD)型の第VIII因子をコードする。一実施形態ではFVIII-BDD-SQタンパク質配列を配列番号:3で示し、一実施形態ではFVIII-BDD-SQコード配列を配列番号:1で示す。hFVIII用コード配列は、一実施形態においてヒトにおける発現用にコドン最適化される。そのような配列は、ネイティブhFVIIIコード配列(配列番号:1)に対して80%未満の同一性を共有する場合がある。一実
施形態において、hFVIIIコード配列は、配列番号:2に示すとおりである。
別の態様では、本明細書に記載されているrAAVを含む血友病A患者への投与に適した水性懸濁液が、本明細書中に提供されている。一部の実施形態において、懸濁液は、水性懸濁液及びrAAV/mLの約1×1012~約1×1014ゲノムコピー(GC)を含む。一実施形態において、懸濁液は静脈内注射に適している。他の実施形態において、懸濁液は、水性懸濁液中に溶解された界面活性剤、防腐剤、及び/または緩衝剤を更に含む。
別の実施形態では、血友病A患者を、本明細書に記載のrAAVで治療する方法が、本明細書中に提供されている。一実施形態では、rAAV/kg患者体重の約1×1011~約3×1013ゲノムコピー(GC)が、水性懸濁液にて患者に送達される。
この治療の目標は、この疾患を治療し現行の療法に対する応答を向上させる実現性あるアプローチとしてのrAAVベースの肝臓特異的な遺伝子療法を通して、患者の欠陥hFVIIIを機能的に置き換えることにある。本出願に記載された実施形態は、幾分かは、有効用量の安全な送達を可能にする治療組成物及び方法の開発に基づき、ヒト被験者における有効用量の精製生産要件を満たすように改良された製造方法に基礎を置くものである。
pAAV.E03.P3.hF8co-SQ.PA75シスプラスミドの概略図である。 pAAV.E12.P3.hF8co-SQ.PA75シスプラスミドの概略図である。 pAAV.E03.P2.hF8co-SQ.PA75シスプラスミドの概略図である。 pAAV.E12.P2.hF8co-SQ.PA75シスプラスミドの概略図である。 FVIII KOマウスにおける抗体産生に先立つhFVIII活性の変動を示す。42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つからhFVIIIco-SQを発現させるAAVrh10ベクターの1010GCを、FVIII KOマウスに静脈投与した。各エンハンサーのアレンジメント(表1のE01~E14として示す)を、TBG-S1(各グルーピングからの左コホート)、A1AT(中間コホート)及びTTR(右コホート)プロモーターと併用した。COATESTアッセイ及び抗hFVIII IgG ELISAによって、それぞれhFVIII活性(A)及び抗hFVIII IgG力価(B)を測定した。ベクター投与後第2週目に単離されたマウス血漿に対してアッセイを実施した。図示されている活性について平均±SEM値(n=10/群)でマウスが個々にプロットされている。 FVIII KOマウスにおけるIVベクター投与後の第8週で、hFVIII活性及び抗hFVIII抗体力価を示す。42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つからhFVIIIco-SQを発現させるAAVrh10ベクターの1010GCを、FVIII KOマウスに静脈投与した。各エンハンサーのアレンジメント(表1のE01~E14として示す)を、TBG-S1(各グルーピングからの左コホート)、A1AT(中間コホート)及びTTR(右コホート)プロモーターと併用した。COATESTアッセイ及び抗hFVIII IgG ELISAによって、それぞれhFVIII活性(A)及び抗hFVIII IgG力価(B)を測定した。ベクター投与後第8週目に単離されたマウス血漿に対してアッセイを実施した。図示されている活性について平均±SEM値(n=10/群)でマウスが個々にプロットされている。 42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせベクターを静脈内投与した後の、FVIII KOマウスにおけるhFVIII活性を経時的に示す。42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つからhFVIIIco-SQを発現させるAAVrh10ベクターの1010GCを、FVIII KOマウスに静脈投与した。各エンハンサーのアレンジメント(表1のE01~E14として示す)を、TBG-S1(各グルーピングからの左コホート)、A1AT(中間コホート)及びTTR(右コホート)プロモーターと併用した。ベクター投与後に隔週単離されたマウス血漿に関するCOATESTアッセイで、hFVIII活性を定量した。マウスを平均±SEM(n=10/群)で個別にプロットした。 42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせベクターを静脈内投与した後の、FVIII KOマウスにおける抗hFVIII抗体価を経時的に示す。42通りのエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つからhFVIIIco-SQを発現させるAAVrh10ベクターの1010GCを、FVIII KOマウスに静脈投与した。各エンハンサーのアレンジメント(表1のE01~E14として示す)をTBG-S1(左コホート)、A1AT(中コホート)及びTTR(右コホート)プロモーターと組み合わせた。抗hFVIII IgG力価は、隔週単離されたマウス血漿に対する抗hFVIII IgG ELISAによって測定した。マウスは個々にプロットされている(n=10/群)。 様々なベクターカプシドを介して導入されたE06.TTR.hFVIIIco-SQゲノムを静脈内投与した後の、hFVIII活性と抗hFVIII抗体力価の比較を示す。FVIII KOマウスに、E06.TTRからhFVIIIco-SQを発現する1010GCのAAVrh10、AAV8、AAV9、AAVhu37、またはAAVrh64R1ベクターを静脈内投与した。血漿を隔週採取し、それぞれCOATESTアッセイ及び抗hFVIII IgG ELISAによって、hFVIII活性(A)及び抗hFVIII IgG力価(B)を測定した。図示されている活性について平均±SEM値(n=10/群)でマウスが個々にプロットされている。 パイロット非ヒト霊長類(NHP)研究においてhFVIIIの発現を提供する。(A)2頭のアカゲザルに、3×1012GC/kgのAAVrh10.ABP2.TBG-S1.hFVIIIco-SQを静脈内投与した。(B)2頭のカニクイザルに、3×1012GC/kgのAAVhu37.ABP2.TBG-S1.hFVIIIco-SQを静脈内投与した。hFVIII発現及びhFVIII導入遺伝子に対する抗体の存在を評価することを目的に、カニクイザルを毎週または隔週で採血した。hFVIII発現を、ELISA(実線)によって血漿中で測定し、値を平均±SEMとして表す。同様に、抗hFVIII IgG力価を、ELISA(点線)によって血漿中で定量する。 カニクイザルにおけるhFVIIIの発現を提供する。5頭のアカゲザルに、1.2×1013GC/kgのAAVrh10.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75、AAVrh10.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75、AAVhu37.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75、またはAAVhu37.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75のうちの1つを静脈内投与した。カニクイザルを隔週で採血し、ELISAで血漿中のhFVIII発現を評価して、値を平均±SEMとして表した。 カニクイザルにおける抗hFVIII抗体の生成を示す。5頭のアカゲザルに、AAVrh10.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75,AAVrh10.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75、AAVhu37.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75、またはAAVhu37.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75のうちの1つを、1.2×1013GC/kg静脈内投与した。隔週にカニクイザルを採血して、hFVIII導入遺伝子に対する抗体の存在を評価した。抗hFVIII IgG力価をELISAによって血漿中で評価した。統計解析を図14に示す。 製造スキームを提供する。 図12に示す抗FVIII抗体の生成の時間イベント解析を提供する。ログランク(Mantel-Cox)検定を用いたことで、AAVrh.10とAAVhu.37との間に統計的に有意な差が見られた。 AAVrh10、AAV8、AAV3B及びAAV5ベクター(第1ベクター注入)によるrhCG発現レベルの比較を示す。 図16A-図16Dは、異なる時点における肝臓中のrhCGベクターDNAコピー(AAVrh10、図16A;AAV8、図16B;AAV3B、図16C;AAV5、図16D)を示す。 図17A-図17Bは、rhAFPを発現するAAV3B(図17A)ベクターまたはAAV5(図17B)ベクターを再投与(第2のベクター注射)した後の、rhAFPレベルを示す。 図18A-図18Bは、肝臓内のrhAFPベクターゲノムコピー(図18A、AAV3B.TBg.rhAFP;図18B、AAV5.TBG.rhAFP)を示す。 カニクイザルにおけるAAV Nabの差次的応答を示す。 図20A-図20Bは、第6.3.8節に記載されているように、hFVIIIco IVを発現するAAVrh10エンハンサー/プロモーターベクターを注射されたマウスの肝臓における肝臓ベクターGC(図20A)またはRNA転写レベル(図20B)を提供する。 第6.3.8節に記載されているように、hFVIIIco IVを発現するAAVrh10エンハンサー/プロモーターベクターを注射されたマウスの、筋肉(右腓腹筋)、右精巣、膵臓、右腎臓、脾臓、右肺、及び心臓におけるhFVIII RNA転写レベルを提供する。 AAVhu37.TBG-S1.hFVIII-SQ.PA75を3×1012GC/kgにて単回静脈注射した後の、カニクイザル(35か月)におけるヒトFVIIIの長期安定発現を示したグラフである。 図22のカニクイザルにおける肝臓酵素レベル(ALT、U/mL、矩形;AST、U/mL、円形)を示したグラフである。 AAVhu.37カプシドに対して応答する中和抗体(Nab)を示したグラフである。 hFVIIIco配列(配列番号:2)、対hFVIIIネイティブ(配列番号:1)配列のアラインメントである。
本出願に記載の実施形態は、血友病A(HA)と診断された患者(ヒト被験者)の肝臓細胞にヒト第VIII因子(hFVIII)遺伝子を送達するための、複製欠損アデノ随伴ウイルス(AAV)の使用に関する。hFVIII遺伝子(「rAAV.hFVIII」)の送達に用いられる組み換えAAVベクター(rAAV)は必然的に、肝臓(例えば、AAVhu.37またはAAVrh.10カプシドを有するrAAV)に対する向性を有するので、hFVIII導入遺伝子を肝臓特異的発現制御エレメントで制御する必要がある。一実施形態において、発現制御要素は、トランスサイレチン(TTR)エンハンサー;トランスサイレチン(TTR)プロモーター;及びポリAシグナルのうちの1つ以上を含む。そのような要素は、本明細書中で更に説明されている。
本明細書において、「AAVhu.37カプシド」は、GenBank、寄託:AAS99285、配列番号:17のアミノ酸配列を有するhu.37を指し、本文献は本明細書中で参照により援用されている。このコード化配列に基づいて幾つかバリエーションが可能であり、本明細書中で参照により援用されているAAS99285、及び米国特許第2015/0315612号中の参照アミノ酸配列に対して約99%の同一性を有する配列を含む)(すなわち、1%未満の参照配列からの変異)。カプシド、そのコード配列を
生成する方法、及びrAAVウイルスベクターを産生するための方法が記載されてきた。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)及び米国特許出願公開第2015/0315612号を参照のこと。
本明細書中で、「AAVrh10カプシド」は、本明細書中で参照により援用されているGenBank、寄託:AAO88201、配列番号:18アミノ酸配列を有するrh.10を指す。このコード化配列に基づいて幾つかバリエーションが可能であり、AAO88201号及び米国特許出願公開第2013/0045186(A1)号における参照アミノ酸配列に対して約99%の同一性(すなわち、参照配列からの1%未満のバリエーション)を有する配列を含むことができ、ただし、親和性に対するリガンド結合部位の完全性捕獲精製が維持され、且つ配列が変更されても、イオン交換樹脂精製用カプシドのpH範囲は実質的に変化しない(詳細は、本明細書中で更に考察する)。カプシド、そのコード配列を生成方法、及びrAAVウイルスベクターを産生するための方法が記載されてきた。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)、及び米国特許出願公開第2013/0045186(A1)号を参照のこと。
本明細書において、「NAb力価」という用語は、その標的エピトープ(例えば、AAV)の生理学的効果を中和する中和抗体(例えば、抗AAV Nab)の産生量の尺度である。抗AAV NAb力価は、例えば、本明細書中で参照により援用されているCalcedo,R.,et al.,Worldwide Epidemiology of
Neutralizing Antibodies to Adeno-Associated Viruses.Journal of Infectious Diseases、2009.199(3):p.381-390に記載されているようにして測定できる。
アミノ酸配列の文脈における「パーセント(%)同一性」、「配列同一性」、「パーセント配列同一性」または「パーセント同一性」という用語は、対応のために整列された場合に2つの同じ配列中の残基を指す。パーセント同一性は、タンパク質、ポリペプチド、約32アミノ酸、約330アミノ酸、またはそのペプチドフラグメントもしくは対応する核酸配列をコードするシーケンサーの全長にわたってアミノ酸配列に対して容易に定量できる。好適なアミノ酸フラグメントは、少なくとも約8アミノ酸長である場合もあれば、最高約700アミノ酸である場合もある。2つの異なる配列間の「同一性」、「相同性」または「類似性」を指す場合、「整列した」配列に関して「同一性」、「相同性」または「類似性」が定量されるのが一般的である。「アラインされた」配列または「アラインメント」は、複数の核酸配列またはタンパク質(アミノ酸)配列を指す。この配列は、多くの場合、参照配列と比較して欠損または追加の塩基もしくはアミノ酸の補正を含む。アラインメントは、公的にまたは市販されている多様な配列アラインメントプログラムのいずれかを用いて、実行される。配列アラインメントプログラムは、アミノ酸配列、例えば、「Clustal Omega」、「Clustal X」、「MAP」、「PIMA」、「MSA」、「BLOCKMAKER」、「MEME」、及び「Match-Box」プログラムに対して利用可能である。概して、これらのプログラムのいずれかがデフォルト設定で使用されるが、当業者であれば、必要に応じて、これらの設定のうちの1つを変更することができる。代替的に、当業者は、参照されたアルゴリズム及びプログラムを介して提供されるものと少なくとも同一性または整列のレベルを提供する、別のアルゴリズムまたはコンピュータプログラムを利用することができる。例えば、J.D.Thomson et al,Nucl.Acids.Res.,“A comprehensive comparison of multiple sequence alignments”,27(13):2682-2690(1999)を参照のこと。本明細書に
おいて、「作動可能に連結された」という用語は、関心対象の遺伝子に隣接する発現制御配列と、トランスまたは遠隔で作用して関心対象の遺伝子を制御する発現制御配列の両方を指す。
「複製欠損ウイルス」または「ウイルスベクター」は、関心対象の遺伝子を含有する発現カセットがウイルスカプシドまたはエンベロープ中にパッケージングされている組み換え、合成もしくは人工のウイルス粒子を指し、ウイルスカプシドまたはエンベロープ内にパッケージングされた任意のウイルスゲノム配列は複製欠損性;すなわち、子孫ビリオンを生成できないが、標的細胞を感染させる能力は保持される。一実施形態では、ウイルスベクターのゲノムが複製に必要とされる酵素をコードする遺伝子を含まない(このゲノムは、「ガットレス」(すなわち、人工ゲノムの増幅及びパッケージングに必要なシグナルに隣接する関心対象の導入遺伝子のみを含有するようにエンジニアリングできる)にもかかわらず、これらの遺伝子が産生中に供給される場合がある。したがって、複製に必要なウイルス酵素の存在を除き、子孫ビリオンによる複製及び感染は起こる恐れがないので、遺伝子療法における使用は安全であると見なされる。
「a」または「an」という用語は、1つ以上のものを指すことに留意されたい。そのため、「a」(または「an」)、「1つ以上」、及び「少なくとも1つ」という用語は、本明細書において同義に用いられている。
「を含む(comprise)」、「を含む(comprises)」、及び「を具備する(comprising)」という単語は、排他的ではなく包括的に解釈するべきである。「からなる(consist)」、「からなる(consisting)」という単語、及びその変形は、包括的ではなく、排他的に解釈する必要がある。本明細書中の様々な実施形態は、「含む」という語を使用して提示されているが、他の状況下では、関連する実施形態もまた、「からなる」または「から本質的になる」という語を使用して解釈し且つ記載されることが意図される。
本明細書において、「約」という用語は、別途指定しない限り、与えられた基準からのばらつきが10%であることを意味する。本明細書中で別途定義されていない限り、本明細書中に使用されている技術用語及び科学用語の意味は、当業者に一般的に理解されている意味と同じである。当業者であれば、公表された文献を参照することによって、本出願中に用いられている多くの用語に関する概括的な手引が得られる。
5.1遺伝子療法ベクター
一態様では、ヒト凝固因子8(hF8またはhFVIII)遺伝子を有する組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターが、遺伝子療法用に提供されている。rAAV.hFVIIIベクターは必然的に、肝臓(例えば、AAVhu.37またはAAVrh.10カプシドを有するrAAV)に対する向性を有するので、hFVIII導入遺伝子を、肝臓特異的発現制御エレメントによって制御する必要がある。ベクターは、ヒト被験者における注入に好適な緩衝液/担体中に調合される。緩衝液/担体は、rAAVが注入管に付着するのを防止するが、インビボではrAAV結合活性を妨害しない成分を含むべきである。
5.1.1.rAAV.hFVIIIベクター
5.1.1.1.hFVIII配列
ヒト凝固第VIII因子は、ドメイン構造A1-A2-B-A3-C1-C2を有する大型330kDaの糖タンパク質として産生され、同じドメイン構造を共有する第V因子(FV)のAドメイン及びCドメインに対して内部配列相同性ならびに約40%の配列同一性を有する。全配列の38%を構成するBドメインは、凝固促進活性に必要不可欠であ
る。Bドメイン欠失(BDD)によって、配列Bドメインが短縮型14アミノ酸リンカー(FVIII SQ)で置き換えられたFVIIIは、代替組み換えFVIII製品として臨床的に使用されており、完全長の野生型FVIIIよりもmRNAレベルが17倍、及び分泌タンパク質が30%増加することを示す。McIntosh et al,Therapeutic levels of FVIII following a single peripheral vein administration of rAAV vector encoding a novel human factor
VIII variant,Blood,121(17):3335-44(Feb 2013) and Ward et al,Codon optimization of human factor VIII cDNAs leads to high-level expression,Blood,117(3):798-807(Jan 2011)を参照のこと。これらの文献は本明細書中で参照により援用されている。
一実施形態において、hFVIII遺伝子は配列番号:3に示すhFVIIIタンパク質をコードする。このhFVIIIでは、Bドメイン欠失(BDD)によって、配列Bドメインが短縮型14アミノ酸リンカー(FVIII-BDD-SQ)で置換される。故に、一実施形態において、hFVIII導入遺伝子には、限定されるものではないが、本明細書中で参照により援用されている添付の配列表中に記載されている配列番号:1または配列番号:2によって提供される1つ以上の配列を含むことができる。配列番号:1には、天然ヒトFVIII-BDD-SQのcDNAを提供する。配列番号:2は、ヒトにおける発現用にコドン最適化されたヒトFVIII-BDD-SQ用にエンジニアリングされたcDNAを提供する(本明細書中ではhFVIIIco-SQまたはhFVIIIco-BDD-SQと呼ばれることがある)。当然のことながら、本明細書中でhFVIIIに言及した場合、一部の実施形態においてhFVIII-BDD-SQネイティブまたはコドン最適化された配列を指すことがある。代替的にまたは追加的に、ウェブベースもしくは市販のコンピュータプログラムならびにサービスベースの企業を利用して、アミノ酸配列を、RNA及び/またはcDNAの両方を含む核酸コード配列に逆翻訳できる。例えば、EMBOSSのbacktranseq(www.ebi.ac.uk/Tools/st/);Gene Infinity(www.geneinfinity.org/sms-/sms_backtranslation.html);ExPasy(www.expasy.org/tools/)を参照のこと。記載のhFVIIIポリペプチド配列をコードする全ての核酸、例えば、所望の標的被験者における発現用に最適化された核酸配列(例えば、コドン最適化によるもの)などことが包含されることが、意図される。一実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:1のネイティブhFVIIIコード配列に対して少なくとも95%の同一性を共有する。別の実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:1のネイティブhFVIIIコード配列に対して少なくとも90、85、80、75、70、または65%の同一性を共有する。一実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:1のネイティブhFVIIIコード配列に対して約77%の同一性を共有する。一実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:2である。別の実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:1または配列番号:2のhFVIIIコード配列に対して少なくとも99%、97%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、または65%の同一性を共有する。別の実施形態において、配列番号:19のhFVIIIをコードする核酸配列は、別の実施形態において、配列番号:19のhFVIIIをコードする核酸配列は、hFVIIIコード配列に対して少なくとも90、85、80、75、70、または65%の同一性を共有する。更に別の実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:1または配列番号:2のhFVIIIコード配列に対して少なくとも40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、5
9、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%の同一性を共有する。更に別の実施形態において、hFVIIIをコードする核酸配列は、配列番号:19のhFVIIIコード配列に対して少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%の同一性を共有する。Ward et al,Codon optimization of human factor VIII cDNAs leads to
high-level expression,Blood,117(3):798-807(Jan 2011)を参照のこと。本文献は、コドン最適化変異体をはじめとするFVIII-SQの多様な変異体について考察できるように、本明細書中で参照により援用されている。
コドン最適化コード領域は、多種多様な方法で設計できる。この最適化は、オンライン(例えば、GeneArt)、公開された方法、または例えばDNA2.0(Menlo
Park,CA)のようなコドン最適化サービスを提供する企業を利用して行うことができる。1つのコドン最適化アプローチは、例えば、本文献は本明細書中で参照により援用されている国際特許出願第WO2015/012924号に記載されている。例えば、米国特許出願公開第2014/0032186号及び米国特許出願公開第2006/0136184号も参照のこと。適切には、製品のオープンリーディングフレーム(ORF)の全長が改変される。ただし、一部の実施形態では、ORFのフラグメントのみが変更される可能性がある。これらの方法のうちの1つを用いることにより、任意の所与のポリペプチド配列に頻度を適用し、ポリペプチドをコードするコドン最適化コード領域の核酸フラグメントを生成できる。
本明細書に記載されているように、コドンを実際に変更するための、または設計されたコドン最適化コード領域を合成するための、多くのオプションが利用可能である。そのような修飾または合成は、当業者に周知の標準的及び日常的な分子生物学的操作を用いて行うことができる。1つのアプローチでは、長さがそれぞれ80~90ヌクレオチドであって、所望の配列の長さにわたる一連の相補的オリゴヌクレオチド対を、標準的な方法で合成する。これらのオリゴヌクレオチド対は、アニーリングの際に、それらが80~90塩基対の二本鎖フラグメントを形成し、例えば、この塩基対の各オリゴヌクレオチドは、塩基対内の他のオリゴヌクレオチドに相補的な領域を超えて3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれより多くの塩基を伸長するように合成される。オリゴヌクレオチドの各対の一本鎖末端は、もう1つの対のオリゴヌクレオチドの一本鎖末端とアニールされるようになっている。オリゴヌクレオチド対をアニーリングさせ、約5~6個のこれらの二本鎖フラグメントを凝集一本鎖末端を介して一体的にアニールさせ、次に、これらを一体的に連結し、標準的な細菌クローニングベクター、例えば、Thermo Fisher Scientific Inc.から入手可能なTOPO(登録商標)ベクターにクローンされる。続いて、構築物を標準的な方法によって配列決定する。一体的に連結された80~90塩基対フラグメントの5~6個のフラグメント、すなわち約500塩基対のフラグメントからなるこれらの構築物の幾つかが調製され、所望の配列全体が一連のプラスミド構築物で表される。その後、これらのプラスミドのインサートを適切な制限酵素で切断し、一体的に連結して最終構築物を形成する。次いで、最終構築物を標準的な細菌クロー
ニングベクターにクローニングし、配列決定する。更なる方法は、直ちに当業者に明らかになるであろう。加えて、遺伝子合成は、商業的に容易に利用可能となっている。
5.1.1.2.rAAVベクター
hFVIIIは肝臓においてネイティブに発現するので、肝臓に対する向性を示すAAVを使用することが所望される。一実施形態において、カプシドを供給するAAVはAAVrh.37である。別の実施形態において、カプシドを供給するAAVはAAVrh.10であるが、肝向性を有する幾つかのrAAVベクターのいずれかを使用できる。以下の実施例に記載されている特定の実施形態において、遺伝子療法ベクターは、rAAVhu.37.TTR.hFVIIIと呼ばれるトランスサイレチンプロモーターの制御下で、hFVIII導入遺伝子を発現するAAVhu.37ベクターである。外部AAVベクター成分は、3通りのAAVウイルスタンパク質(1:1:10の比率のVP1、VP2、及びVP3)60コピー分からなる、血清型hu.37(T=1)の正20面体カプシドである。このカプシドには、一本鎖DNA rAAVベクターゲノムが含有されている。
rAAVhu.37.TTR.hFVIIIゲノムには、2つのAAV逆方向末端リピート(ITR)に隣接するhFVIII導入遺伝子が含有される。hFVIII導入遺伝子は、エンハンサーと、プロモーターと、hFVIIIコード配列と、ポリアデニル化(ポリA)シグナルとを含む。これらの制御配列は、hFVIII遺伝子配列に対し「作動可能に連結されている」。発現カセットは、ウイルスベクターの産生に使用されるプラスミドに対してエンジニアリングできる。
ITRは、ベクター産生中にゲノムの複製及びパッケージングに対する責務を担う遺伝的エレメントであって、rAAVを生成するのに必要とされる唯一のウイルス性シスエレメントである。発現カセットをAAVウイルス粒子にパッケージングするのに必要とされる最小限の配列は、AAV 5’及び3’ITRであり、カプシド、またはカプシドと同じAAV起源であってもよいし、または(AAV偽型を生成するために)異なるAAV起源のものであってもよい。一実施形態では、AAV2からのITR配列、またはその欠失バージョン(ΔITR)が使用されるが、他のAAV源からITRを選択できる。ITRの供給源がAAV2に由来し、AAVカプシドが別のAAV供給源に由来する場合、結果として得られるベクターはシュードタイピングと呼ばれる場合がある。AAVベクター用の発現カセットは典型的に、AAV 5’ITR、hFVIIIコード配列及び任意の調節配列、及びAAV 3’ITRを含む。ただし、これらの要素の他の構成も好適でありうる。D-配列及び末端解離部位(trs)が欠失した、ΔITRと呼ばれる5’ITRの短縮版が記載されている。他の実施形態では、全長AAV 5’及び3’ITRが使用される。一実施形態において、5’ITR配列を、配列番号:11に示す。一実施形態において、3’ITR配列を、配列番号:12に示す。hFVIIIコード配列の発現は、肝臓特異的プロモーターから駆動される。hFVIII導入遺伝子のサイズに合うような比較的小型サイズのプロモーターを使用することが望ましい。本明細書に記載されている例示的なプラスミド及びベクターは、トランスサイレチン(TTR)(本明細書においてP3とも呼ばれる)プロモーター、またはその修正バージョンを用いる。TTRプロモーター配列を、配列番号:7に示す。代替的に、他の肝臓特異的プロモーターとしては、例えば、サイロキシン結合グロブリン(TBG)(本明細書においてP1とも呼ばれる)プロモーター、またはその短縮バージョンであるTBG-S1(配列番号:8に示してある配列)を使用できる。別の好適なプロモーターは、α1抗トリプシン(A1AT)、またはその修正バージョン(本明細書中でP2とも呼ばれる)、配列番号:9に示す。他の好適なプロモーターとしては、ヒトアルブミン(Miyatake et al.,J.Virol.,71:5124 32(1997))、humAlb;及びB型肝炎ウイルスコアプロモーター(Sandig et al.,Gene Ther.,3:100
2 9(1996)が挙げられる。例えば、参照により援用されているThe Liver Specific Gene Promoter Database,Cold Spring Harbor,rulai.schl.edu/LSPDを参照のこと。あまり所望されないが、他のプロモーター、例えばウイルスプロモーター、構成的プロモーター、調節可能プロモーター[例えば、国際公開第2011/126808号及び国際公開第2013/04943号を参照]、または生理学キュー(cue)に応答するプロモーターを使用して、本明細書に記載のベクターにおいて利用できる。
一実施形態において、発現制御配列は1つ以上のエンハンサーを含む。一実施形態では、トランスサイレチン(enTTR)(トランスサイレチンからの100bpエンハンサー配列)が含まれる。この配列は、配列番号:5で示してある。Wu et al,Molecular Therapy,16(2):280-289,Feb.2008を参照のこと。本文献は本明細書中で参照により援用されている。別の実施形態では、配列番号4に示すEn34エンハンサー(ヒトアポリポタンパク質肝制御領域からの34bpコアエンハンサー)が含まれる。更に別の実施形態において、ABPS(α1-ミクログロブリン/ビクニン前駆体[ABP]から42bpへの100bp遠位エンハンサーの短縮バージョン)エンハンサーが含まれる。そのような配列を、配列番号:6に示す。別の実施形態では、2つ以上のエンハンサーが存在する。そのような組み合わせとしては、2コピー以上の任意のエンハンサー、本明細書に記載されている、及び/または2つ以上のエンハンサーを挙げることができる。様々な実施形態において、エンハンサーは以下の組み合わせのうちの1つに存在する。
Figure 0007347933000001
一実施形態において、エンハンサーは、以下の配列:5’-EnTTR-ABPS-En34-プロモーター-3’内で結合される。別の実施形態において、エンハンサーは、以下の配列:5’-プロモーター-EnTTR-ABPS-En34-3’内で結合される。一実施形態において、発現制御配列はenTTRを含む。別の実施形態において、発現制御配列は、ABPSの2つのコピーとenTTRの1つのコピーとを含む。プロモーターに加えて、発現カセット及び/またはベクターは、他の適切な転写開始、転写終結、
エンハンサー配列、ならびに効率的なRNAプロセシングシグナルを含みうる。そのような配列は、スプライシング及びポリアデニル化(ポリA)シグナル;細胞質mRNAを安定化させる配列;翻訳効率(すなわち、コザックコンセンサス配列)を増強する配列;タンパク質安定性を増強する配列;ならびに必要に応じて、コードされた産物の分泌を増強する配列を含む。一実施形態では、ポリアデニル化(ポリA)シグナルを取り入れることによって、hFVIII mRNAの転写終結が媒介される。本明細書において有用なポリAシグナルは、約75bpサイズが、(PA75)配列番号:10に示す人工ポリAである。他の適切なポリA配列の実施例としては、例えば、数ある中でも、ウシ成長ホルモン、SV40、ウサギベータグロビン、及びTKポリAが挙げられる。
一実施形態において、総rAAVベクターゲノムは、約5~約5.5キロベースサイズになるように調節配列が選択される。別の実施形態において、総rAAVベクターゲノムは、約5.1kbサイズになるように調節配列が選択される。別の実施形態において、総rAAVベクターゲノムは、約5.2kbサイズになるように調節配列が選択される。別の実施形態において、総rAAVベクターゲノムは、5kbサイズ未満である。一実施形態においてベクターゲノムは配列番号:13のnt1~nt5110であり、実施形態においてベクターゲノムは配列番号:14のnt1~nt5194であり、一実施形態においてベクターゲノムは配列番号:15のnt1~nt5138であり、別の実施形態において、ベクターゲノムは配列番号:16のnt1~nt5222である。
5.1.2.rAAV.hFVIII製剤
一実施形態において、rAAV.hFVIIIベクターは、水性担体、賦形剤、希釈剤または緩衝剤を含む医薬組成物中に提供される。一実施形態において、緩衝剤はPBSである。特定の実施形態において、rAAV.hFVIII製剤は、0.001%プルロニックF-68のTMN200(200mM塩化ナトリウム、1mM塩化マグネシウム、20mMトリス、pH8.0)溶液を含有する水溶液中に懸濁させた、有効量のrAAV.hFVIIIベクターを含有する懸濁液である。その一方で、様々な好適な溶液が公知となっており、例えば、約100mM~約250mMの塩化ナトリウム(NaCl)に等しいイオン強度に調整された生理食塩水、界面活性剤、及び生理学的に適合性の塩または塩類の混合物、あるいは、塩化ナトリウム、または同等のイオン濃度に調整された生理学的に適合する塩のうちの1つ以上を含むものが挙げられる。
例えば、本明細書中に提供されている懸濁液は、NaCl及びKClの両方を含有しうる。pHは、6.5~8.5、または7~8.5、または7.5~8の範囲内でありうる。好適な界面活性剤、または界面活性剤の組み合わせは、ポロキサマー、つまりポリオキシエチレン(ポリエチレンオキシド)の2つの親水性鎖に隣接するポリオキシプロピレン(ポリ(プロピレンオキシド))の中心疎水性鎖からなるノニオン性トリブロックコポリマー、SOLUTOL HS15(ヒドロキシステアリン酸マクロゴール15)、LABRASOL(ポリオキシカプリリックグリセリド)、ポリオキシ10オレイルエーテル、TWEEN(ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、エタノール及びポリエチレングリコールのなかから選択できる。一実施形態において、製剤にはポロキサマーが含有されている。これらのコポリマーは一般的に、英字「P」(ポロキサマーの場合)で始まり、その後に3桁の数字が続く。最初の2桁×100はポリオキシプロピレンコアの分子量の概算を示し、最後の桁×10はポリオキシエチレン含有率を示す。一実施形態において、ポロキサマー188が選択される。界面活性剤は、懸濁液中に最高約0.0005%~約0.001%の量で存在しうる。別の実施形態において、ベクターを、180mM塩化ナトリウム、10mMリン酸ナトリウム、0.001%ポロキサマー188(pH7.3)を含有する水溶液中に懸濁させる。
一実施形態において、本製剤は、はヒト被験者における使用に好適であり、静脈内投与される。一実施形態において、本製剤は、ボーラス注射により末梢静脈経由で送達される
。一実施形態において、本製剤は、約10分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。一実施形態において、本製剤は、約90分(±10分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約20分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約30分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約40分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約50分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約60分(±5分)間の注入によって末梢静脈(15 a peripheral vein)経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約70分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。別の実施形態において、本製剤は、約80分(±5分)間の注入によって末梢静脈経由で送達される。ただし、この時間は、必要に応じてまたは所望される場合、調整可能である。任意の好適な方法または経路を使用して、本明細書に記載のAAV含有組成物を投与することができ、任意選択的に、本明細書に記載のhFVIIIのAAV媒介性送達と併せて、他の活性薬物または療法を共投与する。投与経路には、例えば、全身、経口、吸入、鼻腔内、気管内、動脈内、眼内、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、及び他の非経口投与経路が含まれる。
一実施形態において、本製剤は、例えば、約1.0×1011ゲノムコピー/患者体重1キログラム(GC/kg)~約1×1014GC/kg、約5×1011ゲノムコピー/患者体重1キログラム(GC/kg)~約3×1013GC/kg、または約1×1012~約1×1014GC/kgを含有する(例えば、本明細書中で参照により援用されているM.Lock et al,Hum Gene Ther Methods.2014 Apr;25(2):115-25.doi:10.1089/hgtb.2013.131.Epub 2014 Feb 14に記載されているようなoqPCRまたはデジタル液滴PCR(ddPCR)で測定された場合)。一実施形態において、rAAV.hFVIII製剤は、例えば、M.Lock et al(上記)に記載されているoqPCRまたはデジタル液滴PCR(ddPCR)で測定される、少なくとも1×1013ゲノムコピー(GC)/mL以上を含有する懸濁液である。
患者に投与されるAAV.hFVIIIの用量から中空カプシドが確実に除去されるように、ベクター精製プロセス中に(例えば、本明細書で考察している方法を用い)、例えば本明細書に記載の方法を用いてベクター粒子から中空カプシドを分離する。一実施形態において、本明細書中で参照により援用されている国際特許出願第PCT/US2016/066013号(2016年12月9日出願)及び「Scalable Purification Method for AAVrh.10」と題する米国特許出願第62/322,055号(2016年4月13日出願)に記載されているプロセスを用いてパッケージングされたゲノムを含有するベクター粒子を中空カプシドから精製する。概略説明すると、rAAV産生細胞培養の精製濃縮上清からゲノム含有rAAVベクター粒子を選択的に捕捉して単離することの、2工程からなる精製スキームが記載されている。このプロセスは、高い塩濃度で実施された親和性捕捉法、続いて高pHで行われるアニオン交換樹脂法を利用して、rAAV中間体を実質的に含まないrAAVベクター粒子を提供する。同様の精製方法を、AAVhu.37ベースのベクターに対しても使用できる。他の精製方法は、例えば、米国特許出願第62/266,347号、同第62/266,357号、同第62/322,071号、同第62/266,351号、同第62/322,083号、同第62/266,341号、及び同第62/322,098号に記載されている。これらの文献はそれぞれ本明細書中で参照により援用されている。
任意に従来の製造プロセスを利用できるが、本明細書(及び国際特許出願第PCT/US2016/066013号)に記載されているプロセスでは、50~70%の粒子がベクターゲノム、すなわち50~70%の完全な粒子を有するベクター製剤が産生される。
故に、例示的な用量の1.6×1012GC/kg、及び総粒子用量は、2.3×1012~3×1012の粒子となる。別の実施形態において、推奨用量は、1/2 log超、または5×1012GC/kg、総粒子用量は7.6×1012~1.1×1013粒子となる。一実施形態において、本製剤は、「中空」ないし「完全」のrAAVストックが、1以下、好ましくは0.75未満、より好ましくは0.5、好ましくは0.3未満の比率を有することにより特徴づけられる。
概略説明すると、一実施形態において、組み換えAAVウイルス粒子及びAAVカプシド中間体を含む混合物を高速液体クロマトグラフィーにかけることを含む、AAVカプシド中間体からAAVウイルス粒子を分離する方法であって、AAVウイルス粒子及びAAV中間体を、pH約10.0にて平衡化された陰イオン交換樹脂に結合させ、塩勾配にかけながら、約260及び約280の紫外吸光度で溶出液をモニターし、A260/A280の比率が変曲点に達したときに溶出する画分からAAVフルカプシドを採取する方法が提供される。
一実施形態において、本方法は、(a)組み換えAAVウイルス粒子及びAAVカプシド中間体と、20mM~50mMのビス-トリスプロパン(BTP)とpH約10.0の緩衝液Aとを含む懸濁液を混合することと、(b)(a)の懸濁液を強陰イオン交換樹脂カラムに充填することと、(c)充填された陰イオン交換樹脂を、NaClイオン強度が10mM~40mMである塩とpHが約10.0であるBTPとを含む緩衝液1%Bで洗浄することと、(d)約10mM~約40mMのNaClの当量に等しい塩濃度を上昇させた勾配を、充填し洗浄した陰イオン交換樹脂に適用することと、(e)少なくとも70mMのNaClに等しい塩濃度で得られた溶離液からrAAV粒子を採取すること、を更に含む。一実施形態において、これはゲノムコピーによって決定される。
一実施形態において、中間体は、塩濃度が約50mM NaClより大きい等価物である場合に陰イオン交換樹脂から溶出される。更に別の実施形態では、緩衝液Bを形成または調製するために、緩衝液AをNaClと最終濃度1Mに更に混合する。更に別の実施形態において、塩勾配のイオン強度は、10mM~約190mMのNaClに等しい。溶出勾配は、1%緩衝液B~約19%緩衝液Bであってもよい。任意に選択的に、陰イオン交換樹脂を含む容器はモノリスカラムであり、緩衝液A、緩衝液B及び塩勾配は約60カラム容量である。rAAV粒子のストックまたは製剤(パッケージされたゲノム)は、AAV中空カプシド(及び他の中間体)を「実質的に含まない」、ストック中のrAAV粒子が、ストック中のrAAVの少なくとも約75%~約100%、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%、または少なくとも99%であり、且つ「中空カプシド」が、ストックまたは製剤中のrAAVの約1%未満、5%未満、10%未満、15%未満である。
更なる実施形態では、rAAV粒子の平均収率は少なくとも約70%である。これは、カラムに充填された混合物中の力価(ゲノムコピー)、及び最終溶離液中の存在量を定量することによって計算できる。更に、これらは、q-PCR分析、及び/または本明細書に記載のものなどのSDS-PAGE技術、あるいは当該技術分野において記載されてきたものに基づいて定量できる。例えば、中空及びフル粒子内容を計算し、選択されたサンプルに対するVP3バンドボリューム(例えば、GCの数=粒子の数であるイオジキサノール勾配精製調製)を、充填されたGC粒子に対してプロットする。結果として得られた一次方程式(y=mx+c)を用いて、試験物のピークのバンド容積中の粒子の数を計算する。次いで、充填された20μL当りの粒子数(pt)に50を乗じて、粒子(pt)/mLを与える。GC/mLで除算されたPt/mLは、ゲノムコピーに対する粒子の比(pt/GC)を与える。Pt/mL-GC/mLは、中空pt/mLを与える。pt/mLをpt/mLで割った中空pt/mL×100は、中空粒子の割合を示す。
概して、パッケージされたゲノムを有する中空カプシド及びAAVベクター粒子についてアッセイするための方法は、当該技術分野において知られている。例えば、Grimm
et al.,Gene Therapy(1999)6:1322-1330;Sommer et al.,Molec.Ther.(2003)7:122-128を参照のこと。変性カプシドを試験するため、本方法は、処理されたAAVストックを、3つのカプシドタンパク質を分離できる任意のゲル(例えば3~8%トリス-アセテート含有の勾配ゲルを緩衝液中に溶かした溶液)からなるSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、次いで、サンプル材料が分離されるまでゲルを流し、ナイロンまたはニトロセルロース膜、好ましくはナイロン上にゲルを吸い取ることを含む。次いで、変性カプシドタンパク質、好ましくは抗AAVカプシドモノクローナル抗体、最も好ましくはB1抗AAV-2モノクローナル抗体に結合する一次抗体として、抗AAVカプシド抗体を使用する(Wobus et al.,J.Virol.(2000)74:9281-9293)。次いで、二次抗体を使用する。この二次抗体は、一次抗体に結合し、且つ一次抗体との結合を検出するための手段を含む二次抗体であり、より好ましくはその次抗体に共有結合した検出分子であり、最も好ましくは西洋ワサビペルオキシダーゼに共有結合したヒツジ抗マウスIgG抗体である。一次抗体と二次抗体との結合を半定量的に算定するために、結合を検出する方法を使用する。本方法は、好ましくは放射性同位体放出、電磁放射、または比色変化を検出できる検出方法であり、最も好ましくは化学発光検出キットである例えば、SDS-PAGEでは、カラム画分から試料を採取し、還元剤(例えばDTT)とカプシドタンパク質とを含有するSDS-PAGEローディングバッファー中で加熱して、プレキャストグラジエントポリアクリルアミドゲル(例えばNovex)上で分離させる。SilverXpress(Invitrogen,CA)を製造元の指示に従って用い、シルバー染色を行うことができる。一実施形態において、カラム画分中のAAVベクターゲノム(vg)の濃度は、定量的リアルタイムPCR(Q-PCR)で測定できる。試料を希釈し、DNase I(または別の適切なヌクレアーゼ)で消化して、外因性DNAを除去する。ヌクレアーゼが不活性化された後、プライマーとプライマー間とのDNA配列に特異的なTaqMan(商標)蛍光発生プローブを用い、サンプルを更に希釈して増幅する。Applied Biosystems Prism 7700 Sequence Detection Systemで、定義済の蛍光レベル(閾値サイクル、Ct)に到達するのに必要なサイクル数を、サンプルごとに測定する。AAVベクターに含有されているものと同一の配列を含有するプラスミドDNAを用い、Q-PCR反応で標準曲線を生成する。サンプルから得られたサイクル閾値(Ct)値を用い、プラスミド標準曲線のCt値に正規化することによって、ベクターゲノム力価を算出する。デジタルPCRベースの評価項目アッセイも使用できる。
一態様では、広域スペクトルのセリンプロテアーゼ、例えばプロテイナーゼK(Qiagen製の市販品など)を利用する最適化されたq-PCR法が、本明細書中に提供されている。より具体的には、最適化されたqPCRゲノム力価アッセイは標準アッセイと類似している。異なる点は、DNアーゼI消化後、サンプルをプロテイナーゼK緩衝液で希釈し、プロテイナーゼKで処理した後に熱失活させることである。試料を、試料サイズと等しい量のプロテイナーゼK緩衝液で希釈するのが、好適である。プロテイナーゼK緩衝液は、2倍以上に濃縮してもよい。典型的には、プロテイナーゼK処理は約0.2mg/mLであるが、0.1mg/mL~約1mg/mLで変化させることができる。処理工程は、約55℃で約15分間行うのが一般的であるが、低温(例えば、約37℃~約50℃)で長時間(例えば、約20分~約30分間)行うこともできるし、または高温(例えば、約60℃まで)で短時間(例えば、約5~10分間)行うこともできる。同様に、熱不活性化は、約95℃で約15分間行うのが一般的であるが、低温(例えば、約70℃~約90℃)で長時間(例えば、約20分~約30分間)かけて行うこともできる。次いで、サンプルを希釈し(例えば、1000倍)、標準アッセイに記載されているようにしてT
aqMan解析にかける。
加えて、または代替的に、液滴デジタルPCR(ddPCR)を使用してもよい。例えば、ddPCRによる一本鎖及び自己相補的AAVベクターゲノム力価を定量するための方法が、記載されている。例えば、M.Lock et al,Hu Gene Therapy Methods,Hum Gene Ther Methods.2014 Apr;25(2):115-25.doi:10.1089/hgtb.2013.131.Epub 2014 Feb 14を参照のこと。
5.1.3製造
rAAV.hFVIIIベクターは、図13に示す製造工程図に図示されているように製造できる。概略説明すると、細胞(例えば、HEK293細胞)は好適な細胞培養系で増殖され、ベクター生成用にトランスフェクトされる。次いで、rAAV.hFVIIIベクターを収穫し、濃縮し、精製してバルクベクターを調製でき、続いて、この製剤を下流プロセスで充填して仕上げることができる。
本明細書に記載されている遺伝子療法ベクターの製造方法としては、当該分技術野において周知の方法(例えば、遺伝子療法ベクター、ベクターの生成、及びベクター精製の生産に使用されるプラスミドDNAの生成)が挙げられる。一部の実施形態において、遺伝子療法ベクターはAAVベクターであり、生成されたプラスミドは、AAVゲノム及び関心のある遺伝子をコードするAAVシスプラズマ、AAV rep及びcap遺伝子を含むAAVトランスプラスミド、ならびにアデノウイルスヘルパープラスミドである。ベクター生成プロセスとしては、細胞培養の開始、細胞の通過、細胞の播種、プラスミドDNAによる細胞のトランスフェクション、無血清培地へのトランスフェクション後の培地交換、ならびにベクター含有細胞の回収及び培養培地などの方法工程を挙げることができる。収穫されたベクター含有細胞及び培養培地は、本明細書において粗細胞収穫と呼ばれる。その後の粗細胞収穫物としては、ベクター収穫物の濃縮、ベクター収穫物の透析濾過、ベクター収穫物のミクロ流動化、ベクター収穫物のヌクレアーゼ消化、ミクロ流動化中間物の濾過、クロマトグラフィーによる精製、超遠心分離による精製、タンジェント流濾過による緩衝液交換、ならびに調合及び濾過によるバルクベクターの調製などの方法工程が挙げられる。
一実施形態において産生プラスミドは、配列番号:13に示すとおりであり、一実施形態において産生プラスミドは配列番号:14に示すとおりであり、一実施形態において産生プラスミドは配列番号:15に示すとおりであり、別の実施形態において産生プラスミドは配列番号:16に示すとおりである。特定の実施形態において、遺伝子療法ベクターの製造に使用される方法は、以下の第8節に記載されている。
5.2患者集団
重篤または中等度の血友病A(HemA)患者は、幾つかの理由から選択された研究集団である。重篤な血友病A患者は、通常の第VIII因子(FVIII)活性が1%に満たないと定義されている。したがって、出血性素因を制御するにはFVIIIを頻繁に注入する必要がある。これは、通常の生活を維持する上で有意な負担となり、しかも、血中FVIIIレベルが周知のピーク及びトラフパターンを経るが、これは至適ではない。重篤な患者の血中FVIII濃度が1%未満であるという事実は、rAAV.hVIIIを投与した後の血中FVIIIレベルの低~中等度の上昇でさえも確実に測定することを可能にしている。最近の臨床試験はこのアプローチの妥当性を裏付けている。中程度のHemA患者は、血中FVIIIレベルが1%~最高5%であると定義される。
治療の候補である患者は、好ましくは、中等度/重篤または重篤な血友病Aと診断され
た18歳以上の成人男性である。一実施形態において、患者のベースラインFVIII活性は、通常または記録済既往歴の2%以下である。一部の実施形態において、18歳未満の年齢の患者を治療できる。治療の候補者としては、FVIIIでのオンデマンド治療を必要とし、1年に少なくとも3回の出血エピソードがある被験者が挙げられる。他の治療の候補には、FVIIIの予防レジメンで治療される被験者が含まれる。被験者が治療対象として好適であることを示す他の基準は、FVIIIに対する曝露歴が少なくとも100日間であること、外因性FVIIIに対する阻害剤(中和抗体)の既往歴のないこと、外因性FVIIIまたはrAAV.FVIIIベクター組成物の任意成分に対する既知のアレルギー反応がないことである。
血友病A患者は、治療に先立って、hFVIII遺伝子を送達する目的に使用されるAAV血清型(例えば、AAVhu.37またはAAVrh.10)に対するNAbについて評価する必要がある。そのようなNAbは形質導入の効率を妨げ、治療の効能を低下させてしまう恐れがある。血友病A基準の血清NAb力価が1:5以下である患者は、rAAV.hFVIII遺伝子療法プロトコールを用いた治療の対象としてふさわしい候補者である。被験者は、診療医の裁量により、遺伝子療法による治療に先立って及び同時に、標準ケア療法(複数可)(例えば、組み換えFVIII療法)を継続できる。代わりに、医師は、遺伝子療法治療剤投与に先立って標準ケア療法を中止し、任意選択的に、遺伝子治療剤投与後の併用療法として標準ケア療法を再開することを好む場合がある。
遺伝子療法レジメンの所望される評価項目は、ベースラインから遺伝子療法治療の投与後52週までにFVIII活性の正常値の3%まで増加させることである。一実施形態において、患者は、rAAV.hFVIIIでの治療後に、単独で且つ/あるいは補助治療法と併用して、循環FVIIIレベル(例えば、5%またはこれらを上回る割合)を達成する。別の実施形態において、患者は、rAAV.hFVIIIでの治療後に、単独で且つ/あるいは補助治療法と併用して、循環FVIIIレベル10%、15%、20%またはこれらを上回る割合を達成する。別の実施形態において、患者は、rAAV.hFVIIIでの治療後に、単独で且つ/あるいは補助治療法と併用して、循環FVIIIレベル25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、95%、95%またはこれらを上回る割合を達成する。にもかかわらず、以下の特徴のうちの1つ以上に当てはまる患者は、診療医の裁量で治療の対象から除外される可能性がある。
1.有意な肝疾患(すなわち、門脈圧亢進症)の既往歴があること。
2.有意な肝炎または肝硬変。
3.活動性B型肝炎ウイルス(HBV)またはC型肝炎ウイルス(HCV)に感染した証拠があること。
4.ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染の既往歴があること、且つ以下のいずれかに該当すること:
CD4+細胞計数<350細胞/mm、第0日目より6か月以内に抗レトロウイルス療法レジメンに変更が生じた場合、または血漿ウイルス負荷が200コピー超/ml(2つの別々の機会にPCRで測定された値)であった場合。
5.抗AAVhu.37(または抗AAVrh10、適宜に)中和抗体力価>1:5または≧1:10。
6.別の遺伝子療法研究への参加(現在または以前)
7.スクリーニングの3か月以内に別の治験薬の調査に参加。
他の実施形態において診療医は、下記の物理的特性(既往歴)のうちの1つ以上に該当する場合、本明細書中に提供されている治療を排除すべきでないと判定する場合がある。
5.3投薬、及び投与経路
一実施形態において、rAAV.hFVIIIベクターは、患者1人当りの単回用量として送達される。別の実施形態において、rAAV.hFVIIIベクターは、患者1人当りの複数回用量として送達される。更なる実施形態において、rAAV.hFVIIIベクターは、患者1人当り2回用量として送達される。一実施形態では、被験者に対し、最小限の有効用量(MED)(すなわち、本明細書において実施例に記載の前臨床試験によって判別された用量)が送達される。本明細書において、MEDは、通常の第VIII因子活性の5%を達成するために必要なrAAV.hFVIII用量を指す。
従来のように、ベクター力価が、ベクター製剤のDNA含量に基づいて定量される。一実施形態において、実施例に記載の定量PCRまたは最適化定量PCRを用いて、rAAV.hFVIIIベクター製剤のDNA含量を定量する。一実施形態では実施例に記載のデジタル液滴PCRを使用して、rAAV.hFVIIIベクター製剤のDNA含量を定量する。一実施形態において、投薬量は、約1×1011ゲノムコピー(GC)/体重1キログラム~約1×1013GC/kg(評価項目を含む)である。一実施形態において、投薬量は、5×1011GC/kgである。別の実施形態において、投薬量は、5×1012GC/kgである。特定の実施形態において、患者に投与されたrAAV.hFVIIIの用量は、少なくとも5×1011GC/kg、1×1012GC/kg、1.5×1012GC/kg、2.0×1012GC/kg、2.5×1012GC/kg、3.0×1012GC/kg、3.5×1012GC/kg、4.0×1012GC/kg、4.5×1012GC/kg、5.0×1012GC/kg、5.5×1012GC/kg、6.0×1012GC/kg、6.5×1012GC/kg、7.0×1012GC/kg、または7.5×1012GC/kgである。また、複製欠損ウイルス組成物を、約1.0×10GC~約1.0×1015GCの範囲の複製欠損ウイルス量を含有する投与量単位で調合できる。本明細書において、「投薬量」という用語は、治療の過程で被験者に送達された総投薬量、または単回(複数回のうちの)投与で送達された量を指す場合がある。
別の実施形態では、組成物を後日再投与する。任意選択的に、1回を超える再投与を行うことが可能である。そのような再投与は、本明細書中に記載されているのと同じタイプのベクターまたは異なるウイルスベクターでありうる。一実施形態では、第1の投与後約6か月目に、ベクターを再投与する。別の実施形態では、第1の投与後約1年目に、ベクターを再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約2年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約3年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約4年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約5年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約6年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約7年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約8年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約9年目に再投与する。別の実施形態では、ベクターを第1の投与後約10年以上経過してから再投与する。
一実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の1%まで上昇させるのに十分である。一実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の2%まで上昇させるのに十分である。一実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の3%まで上昇させるのに十分である。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の4%まで上昇させるのに十分である。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の5%まで上昇させるのに十分である。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%
、75%、80%、85%、90%、95%またはこれらを上回る割合まで上昇させるのに十分である。一部の実施形態において、rAAV.hFVIIIは、組み換えFVIIIの投与のような、血友病A治療用のうちの1つ以上の療法と併用投与される。
5.4臨床目標の測定
治療の効能の測定は、血漿第VIII因子のレベル及び第VIII因子の活性によって定量された導入遺伝子の発現及び活性を基準に、測定できる。効能に対する更なるアセスメントは、置換第VIII因子の要件及び自発的な出血エピソードの頻度の臨床的アセスメントによって算定できる。そのようなアセスメントは、製品の投与後4週間、週2回、第6週から第12週まで毎週、第1年の残りの期間にわたって毎月、及び6か月の間隔で合計5年間実施できる。投与後の遺伝子療法ベクターの安全性は、有害事象の数、身体検査の際に書き留められた変化、及び/またはベクター投与後約52週間までの複数の時点で評価された臨床ラボパラメーターによって評価することが可能である。生理学的効果は早期に(例えば約1週間で)観察される場合があるが、一実施形態において、定常状態レベルの発現レベルには約12週間で達する。以下のアセスメントは、製品投与後の4週間にわたって週2回、第6週目から第12週目まで毎週、第1年目の残りの期間にわたって毎月、及び合計5年間にわたって6か月間隔で、実施される場合がある。そのようなアセスメントとしては、以下が挙げられる。
a.身体検査
b.ECG
c.生化学アセスメント:血清電解質、BUN、クレアチニン、カルシウム、リン酸塩、総タンパク質、アルブミン、LDH、CPK、AST、ALT、アルカリホスファターゼ、ビリルビン
d.血液学的アセスメント:CBC、及び差次的な凝固プロファイル
e.尿検査
f.免疫学的アセスメント:
g.hu.37カプシド(またはrh.10カプシド、適宜に)及び第VIII因子に対する血清学的応答。
h.hu.37カプシド(または、適宜にrh.10カプシド)及び第VIII因子抗原に対するT細胞応答。
i.ベクターDNAのアセスメント;血漿、尿及び唾液中のqPCR測定。
rAAV.hFVIII投与で達成されるhFVIIIの増加は、血友病Aに罹患していない患者のhFVIIIレベルと比較して、約12週間または他の所望の時点でのhFVIIIの定義されたパーセント変化、すなわち、いわゆる約100%の通常hFVIIIレベルとして評価できる。別の実施形態において、その変化を患者のベースラインhFVIIIレベルと比較する。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の3%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の4%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の5%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の6%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の7%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の8%まで上昇させる程度の効能が所望される。一実施形態では、患者における第VIII因子のレベルを通常の9%まで上昇させる程度の効能が所望される。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の10%まで上昇させるのに十分である。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の15%まで上昇させるのに十分である。別の実施形態において、投薬量は、患者における第VIII因子のレベルを通常の20%またはこれらを上回る割合まで上昇させるのに十分である。一実施形態において、凝固パネルは、FVI
II活性を推測するための標準試験の一部として実施される。
本明細書において、本明細書中のrAAV.hFVIIIベクターは、患者がこれらの臨床的評価項目のうちの少なくとも1つを達成するのに十分なレベルのFVIIIを発現する場合、患者の欠損のあるFVIIIを活性なFVIIIで「機能的に置換」または「機能的に補充する」。hFVIIIの発現レベルが、非血友病患者における通常の野生型臨床評価項目レベルである最小約1%~100%未満を達成するレベルであれば、機能的置換を行うことが可能である。一実施形態において、投薬後早くも約8時間~約24時間発現が観察される場合がある。上記の所望される臨床効果のうちの1つ以上は、投薬後数日から数週間以内に観察される場合がある。
長期間(最大260週間)の安全性と効能は、rAAV.hFVIII投与後に評価できる。一態様において、hFVIII遺伝子産物をヒト患者に送達するためのレジメンが提供される。本レジメンは、(a)本明細書に記載されている発現カセットを含む第1のrAAV.hFVIIIベクターを送達することと、(b)本明細書に記載されている発現カセットを含む第2のrAAV.hFVIIIベクターを送達することと、を含み、第1の組み換えAAVベクターまたは第2のAAVベクターがAAV3Bカプシドを有する。AAV3Bの配列を、配列番号:20及び寄託番号AAB95452.1に示す。一実施形態では、第1または第2のAAVベクターのうちの他方が、rh.10カプシドを有する。別の実施形態では、第1または第2のAAVベクターのうちの他方が、AAVhu.37カプシドを有する。そのようなレジメンは国際特許出願第PCT/US16/42472号に記載されており、本文献は本明細書中で参照により援用されている。本明細書に記載されているウイルスベクターは、hFVIIIを、それを必要とする被験者(例えば、ヒト患者)に送達し、被験者に機能性hFVIIIを供給し、且つ/あるいは血友病Aの疾患を治療するための医薬の調製に使用できる。
別の態様において、本明細書に記載されているrAAV.hFIIIベクターは、血友病Aの治療に用いる目的に提供される。一実施形態において、血友病Aの治療に使用するための複数の用量が提供される。別の態様において、本明細書に記載されているrAAV.hFIIIベクターは、血友病Aを治療するための医薬製造用に提供される。
一実施形態において、rAAV.hFVIIIベクターの第2の投与を行う。一実施形態において、第2の投与のrAAV.hFVIIIベクターは、第1の投薬量で供給されたのと同じAAVカプシドを有する。一実施形態において、第2の投与のrAAV.hFVIIIベクターは、AAVrh.10カプシドを有する。別の実施形態では、第2の投与のrAAV.hFVIIIベクターは、第1の用量のベクターとして別のAAVカプシドを有する。一実施形態では、第2の投与のrAAV.hFVIIIベクターは肝臓に対し向性を有する。一実施形態では、第2の投与のrAAV.hFVIIIベクターは、AAV3Bカプシドを有する。更なる態様において、本発明は、患者の肝細胞を標的とすることを含む。一態様において、第1のrAAV及び第2のrAAVの送達は、少なくとも約1か月間、少なくとも約3か月間、または約1年~約10年間、時間的に分離されている。
下記の実施例は、専ら例証を目的としたものであって、本発明を限定することを意図したものではない。
6.実施例1:前臨床試験
6.1 hFVIIIベクター
ヒト第FIX因子(hFIX)とは異なり、hFVIIIのcDNAは、はるかに大きく、この導入遺伝子を標準的なAAVゲノムに適合させるために、調整を行う必要がある
。Bドメイン欠失(BDD)hFVIII導入遺伝子が、1457アミノ酸であり、他の転写に必要なエレメントを含めると、AAVベクターは依然として、充填容量の限界にある。それ故、導入遺伝子発現制御エレメントを含む他のエレメントのサイズを低減させるステップがとられている。
エレメントのサイズを可能な限り小さく保ちながら、hFVIIIの発現を肝臓に限定するために、いくつかの強力な肝臓特異的プロモーターを、短くし、多くとも3つの肝臓特異的エンハンサー配列の組み合わせと結合させて、42のエンハンサー/プロモーターの組み合わせを得た。導入遺伝子のhFVIII活性及び免疫原性を、AAVベクターの投与後のFVIII KOマウスで評価した。
6.1.1 前臨床試験のAAVベクター作製
エンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つを含有する42のプラスミドを作製した。3つのエンハンサー配列:En34(ヒトアポリポタンパク質肝臓制御領域由来の34bpのコアエンハンサー)、ABPS(42bpまでのα1-ミクログロブリン/ビクニン前駆体[ABP]由来の短縮型の100bpの遠位エンハンサー)、及びEnTTR(トランスサイレチン由来の100bpエンハンサー配列)、を使用して、14のエンハンサーの組み合わせを作製した。ITR-ITRの合計サイズのために、次の配列:5’-EnTTR-ABPS-En34-プロモーター-3’におけるエンハンサーの組み合わせにより、エンハンサーの組み合わせの数を制限した。表1。14のエンハンサーの組み合わせのそれぞれを、3つのプロモーター:TBG-S1(P1、短縮型肝臓特異的チロキシン結合グロブリンまたはTBGプロモーター)、A1AT(P2、改変SERINA1[α1-抗トリプシン]プロモーター)、及びTTR(P3、トランスサイレチンプロモーター)、のうちの1つの上流に挿入した。Bドメインが欠失し、かつ短い14アミノ酸リンカーで置換されるコドン最適化型ヒト第VIII因子タンパク質であるhFVIIIco-SQ(配列番号2)を発現するように、得られるコンストラクトを設計した。
参照により本明細書に組み込まれるGao G,Lu Y,Calcedo R,et
al.Biology of AAV serotype vectors in liver-directed gene transfer to nonhuman primates.Mol Ther.2006;13(1):77-87に記載されているように、全てのAAVベクターを作製した。要約すると、42のエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの1つからhFVIIIを発現するプラスミドを、AAVrh10ウイルスカプシドでパッケージングした。hFVIIIをE06.TTRから発現するプラスミドもまた、AAV8、AAV9、AAVhu37、及びAAVrh64R1ウイルスカプシドにパッケージングした。
6.1.2 ベクターのSDS-PAGE分析
参照により本明細書に組み込まれるLock M,Alvira M,Vandenberghe LH,et al.Rapid,simple,and versatile manufacturing of recombinant adeno-associated viral vectors at scale.Hum Gene Ther.2010;21(10):1259-1271に記載されるように、本研究で使用されたAAVrh10エンハンサー/プロモーターの組み合わせベクターロットを、ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動による純度評価にかけた。要約すると、5×10GCを含有する変性及び還元ベクター試料を、SDS-PAGEにロードした。タンパク質を、固定後に、SYPROルビー染色(Invitrogen,
Carlsbad, CA, USA)により染色し、視覚化し、次に、Syngeneイメージング解析システム及びGeneToolソフトウェア(Syngene、メリ
ーランド州フレデリック)を使用して定量化した。カプシドのパーセント純度(総タンパク質に対して示されるVP1、VP2、及びVP3タンパク質)を計算した。42のベクターの純度百分率は、29%(AAVrh10.E12.P3)から100%の範囲であり、平均純度は、90%であった(データを示さない)。
6.1.3 マウス
FVIII KOマウスの繁殖ペアを、Jackson Laboratory(米国メイン州バーハーバー)から入手し、コロニーを、特定の病原体を含まない条件下で、University of Pennsylvania’s Translational Research Laboratoriesで維持した。全ての動物の手順及びプロトコールは、Institutional Animal Care and Use
Committee(IACUC)of the University of Pennsylvaniaにより承認された。6~12週齢の雄のFVIII KOの尾静脈に、マウス1匹当たり1010GCのベクターをIV注射した。ベクターを、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に希釈し、100μlのベクター希釈液を注射した。血漿を、隔週で後眼窩静脈叢から、クエン酸ナトリウム収集チューブに収集した。
6.1.4 hFVIII活性の測定
製造者(DiaPharma、米国オハイオ州)のプロトコールに従い、COATEST SP4キットにより、血漿中のhFVIII活性を測定した。注入の2週後に、マウスは、0.12~2.12IU/mlのhFVIII活性の幅広さを示した(図5)。
5つのコンストラクトは、他のもの;E03.TTR、E05.A1AT、E05.TTR、E06.TTR、及びE12.A1ATより有意に増加した活性レベルを実証した(図5A)。2週目に見られたhFVIII活性レベルの変動は、導入遺伝子の抗体が生成される前にあった(図5B)。したがって、活性レベルには、コンストラクトに応じた有意差があった。
6.1.5 マウス血漿中の抗hFVIII IgGの検出
マウス血漿中のhFVIIIに対するIgG抗体を、ELISAで測定し、全ての試薬は、別途記載のない限り、Sigma-Aldrich(米国ミズーリ州セントルイス)製であった。ELISAプレートを、0.1Mの炭酸緩衝液(pH9.6)中の1μg/mlのBDD-hFVIII-SQ(Xyntha、Wyeth Pharmaceuticals Inc.、米国テキサス州ダラス)でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。ウェルを、PBS中の0.05%のTween20で5回洗浄し、室温で1時間、PBS中の5%の無脂肪乳(Bio Rad、米国カリフォルニア州ヘラクレス)でブロックした。ブロッキング緩衝液を除去した後、5%の無脂肪乳に希釈した血漿試料を、プレートに加え、室温で1時間インキュベートした。ナイーブマウス由来の血漿試料を、対照として使用した。次に、プレートを5回洗浄し、HRPコンジュゲート抗マウスIgGを、無脂肪乳中1:1000希釈で添加した。室温で90分間インキュベートした後、プレートを、8回洗浄し、3,3′,5,5′-テトラメチルベンジジン(TMB)を、検出のために添加した。2Nの硫酸を使用して、反応を室温で5分後に停止し、BioTekのμQuantプレートリーダー(米国バーモント州ウィノスキー)を使用して、プレートを、450nmで読み取った。
FVIII KOマウスは、ベクター投与後4週目に、hFVIIIの抗体生成を示し、8週目までに、42のベクター群の大部分のマウスは、検出可能な抗hFVIII IgGレベルを有しており、hFVIII活性レベルの対応する減少があった(図6)。力価で定量化されたhFVIII活性及び抗体生成の時間経過はそれぞれ、図7及び8に示される。コンストラクトE05.A1AT、E10.A1AT、及び、E06エンハンサ
ーの組み合わせを有する全てのプロモーター、を注射したマウスの50%超が、8週目までに導入遺伝子の抗体を有していた。しかし、導入遺伝子の抗体は、全ての群で見られなかった。42のベクター群のうちの6つ(E11.TTR、E13.TBG-S1、E13.A1AT、及び、E01を使用する全てのコンストラクト)の場合、hFVIII抗体は、8週目では検出されず(図6)、2つの群は、12週間の研究期間を通して検出可能な抗体を有さなかった(E01.A1AT及びE11.TTR)。hFVIIIの抗体の生成についての時間事象解析も実施した。発現のためにE01.A1AT、E11.TTR、E01.TBG-S1、E11.A1AT、及びE13.TBG-S1を使用したベクターを注射したマウスは、抗体発現までの時間が最も長かったが、E06.TTR、E06.A1AT、E05.A1AT、E09.TBG-S1、及びE14.TTRを含有するコンストラクトは、抗体発現までの時間が最も短かった。
6.1.6 統計分析
2週目の血漿中のhFVIII活性に従い、類似の処置群を同定するために、Tukey事後試験を用いる単一固定因子ANOVAモデルを使用してデータを解析して、互いに異なる平均活性レベルの群を同定した。hFVIIIの抗体の生成についての時間事象解析を実施した。
6.1.9 様々なAAVカプシドによる活性及び免疫原性の比較
次に、活性レベルの差異を測定し、使用したAAVカプシドによる免疫原性への潜在的な寄与を確認した。本研究では、以前の研究から、最も免疫原性の高いゲノムを選択した(E06.TTR)。興味深いことに、このコンストラクトは、2週目に他のコンストラクトの大部分よりも有意に高い発現を生じたが、次の数週間で、注射したマウスの80%で、hFVIII導入遺伝子の抗体が生成された。
E06エンハンサーの肝臓特異的TTRプロモーターとの組み合わせを使用する同じベクターゲノムを、5つのAAVカプシド:AAVrh10、AAV8、AAV9、AAVhu37、及びAAVrh64R1、のうちの1つでパッケージングした。再度、FVIII KOマウスに、マウス1匹当たり1010GCの用量で静脈内注射し、血漿hFVIII活性レベル及び抗hFVIII IgG力価を、12週間の研究を通して追跡した。遺伝子導入に使用されたAAVベクターを基準にした、導入遺伝子の発現及び免疫原性におけるStarkの差異が見られた(図9)。ベクター投与後2週目に、血漿中のhFVIII活性は、AAVrh64R1投与後の0.51IU/mlから、AAVrh10の1.26IU/mlまで変動した(図9A)。研究の経過中、マウスのうちのいくつかは、抗hFVIII抗体を生成し、AAV8またはAAV9ベクターが投与されたマウスの20%から、AAVrh10が投与されたマウスの63%までの範囲に及ぶ(図9B)。それ故、高い免疫原性のエンハンサー及びプロモーターの組み合わせでさえ、導入遺伝子に対する免疫応答は、遺伝子導入に使用されたAAVカプシドに基づいて変動する可能性がある。
6.1.10 考察
HLPプロモーターが発現のために使用されたFVIII KOマウスにおける以前の研究は、研究期間を通して、導入遺伝子の抗体を検出しなかった。HLPプロモーター配列は、E01.A1ATエンハンサー/プロモーターの組み合わせと類似しており、このAAVrh10ベクターが投与されたマウスは、12週間の研究期間を通して、検出可能な抗体を有していなかった。残念ながら、FVIII KOマウスにおけるこのベクターによる活性は、比較的低く、ベクター投与後2週目の血漿中で検出可能なわずか0.189IU/ml及び6週目の0.303IU/mlのピークレベルを有した。
興味深いことに、同じ導入遺伝子カセットの遺伝子導入に使用されたAAVカプシドは
、hFVIIIIに対する免疫原性及びピークhFVIII活性の両方に著しく影響した。カプシドが抗hFVIII抗体の生成に及ぼす影響を研究するために、最も免疫原性の高い導入遺伝子カセットを使用した(E06.TTR)。試験した5つのベクターカプシドは、2つのグループに分けることができた;それらは、抗hFVIII抗体を生成したマウスの20%以下であり(AAV8及びAAV9)、それらは、体液性免疫反応を生じたマウスの20%を超えた(AAVrh10、AAVhu37、及びAAVrh64R1)。AAV8カプシドと組み合わされるhFVIII導入遺伝子に対する免疫寛容は、このカプシドのIV送達が肝臓の免疫寛容性との関連で導入遺伝子特異的制御性T細胞を活性化し得ることを実証する以前の研究があるために、おそらく驚くに足らない。加えて、以前に、本発明者らは、AAV8を血友病BマウスにIM注射した後に、検出可能なFIXインヒビターが存在しないことを示している。それ故、高い免疫原性のエンハンサー及びプロモーターの組み合わせでさえ、導入遺伝子に対する免疫応答は、遺伝子導入に使用されたAAVカプシドに基づいて変動する可能性がある。
5つの異なるAAVカプシドの投与後の血漿中のhFVIII活性レベルもまた、ベクター投与後2週目にAAVrh64R1の0.51IU/mlから、AAVrh10の1.26IU/mlまで著しく変動した。AAVrh10ベクターからの発現は、AAV8と比較して有意に上昇し、マウスの63%における抗hFVIII抗体の生成と一致した。免疫原性の高い導入遺伝子カセットを使用して、このカプシド比較研究を実施した。この研究はおそらく、ヒトに見られるものをモデル化せず、血友病A患者の約30%は、組換えタンパク質の抗体を生成する。それ故、AAVrh10ベクターの投与後に生じる高い発現レベルは、より低用量のベクターが、出血事象の発生率の著しい改善及び組換えhFVIIIタンパク質での補充に必要とされる臨床状況にとってより有益であり得る。
この研究結果から、E03.TTR(図1;配列番号13)、E03.A1AT(図3;配列番号15)、E12.TTR(図2、配列番号14)、及びE12.A1AT(図4;配列番号16)コンストラクトを、さらなる試験のために選択した。
6.2 投薬量試験
6.2.1 ほぼ正確なMEDに関する情報を与えるFVIII KOマウスの研究
C57BL/6及び129のバックグラウンドのFVIII KOマウスは、4つのベクター用量のうちの1つのAAVhu37.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75の尾静脈注射を投与される。このようなベクター用量は、5×1010GC/kg、5×1011GC/kg、5×1012GC/kg、及び5×1013GC/kgである。対照物品のみ(ビヒクル緩衝液)を投与されている動物のコホートは、ビヒクル対照として含まれる。ベクター投与後、動物を、一般的な観察のために毎日監視する。hFVIII活性レベルを捕捉するために、血液を、好適な時点で動物から収集する。部分集合Aの動物を、投与後60日目に死亡させ、部分集合Bの動物を、投与後28日目に死亡させ、部分集合Cの動物を、投与後3日目に死亡させる。血清化学パネル及び血液学のための剖検時に、血液も収集する。死亡させた動物は剖検されることになる;器官、例えば、右鼠径リンパ節、右精巣、膵臓、十二指腸、結腸、脳、右腓腹筋、胃、右腎臓、右肺、脾臓、心臓、肝臓、及び、もしあれば、全体的な病変を、生体内分布及び組織病理学実験のために採取する。最高用量のベクターを投与されたマウス及び対照物を投与されたマウスに対して、全細胞DNA及びRNAを抽出する。抽出されたDNA/RNAで、qPCR及びRT-qPCRアッセイを実施して、器官のベクターゲノムコピー及び転写レベルをそれぞれ測定する。試験物品の有効性を、COATESTアッセイによる血漿中のhFVIIIタンパク質活性レベルにより判定する。更に、抗hFVIII抗体を、抗hFVIII IgG ELISAアッセイで監視し、凝固の外因系経路を、プロトロンビン時間(PT)アッセイにより評価する。
6.3 非ヒト霊長類における研究
6.3.1 NHPにおける発現研究
この非GLP研究の第1の目的は、NHPにおける潜在的なベクター関連毒性及び生体内分布を評価することである。
雄のアカゲザル及びカニクイザルを、本研究に使用した。血友病Aは、X連鎖遺伝性疾患であるので、雄の動物のみを、研究に使用した。全てのマカクは、研究の開始時に、以前に記載されたように(CALCEDO et al.(2009)Worldwide
epidemiology of neutralizing antibodies
to adeno-associated viruses.J Infect Dis,199,381-90)、測定された1:5未満のNAb力価を有した。ベクター投与の前に、マカクに、ケタミン(10~15mg/kg)及びデクスメデトミジン(0.05~0.10mg/kg)の混合物をIM注射で麻酔した。マカクに、伏在静脈を介してベクターIVを投与した。大腿静脈の静脈穿刺を介して、研究の開始前、及び試験中隔週で、血液試料を採取した。完全血球算定及び分類(differential)、完全臨床化学、ならびに凝固パネルを含む血液資料に関する臨床病理試験は全て、Antech Diagnostics(カリフォルニア州アーバイン)が行った。
NHPにおけるhFVIIIの発現のためのパイロット研究を実施した。2匹のアカゲザル及び2匹のカニクイザルに、ABP2.TGB-S1エンハンサー/プロモーターの組み合わせからそれぞれhFVIIIを発現する3×1012GC/kgのAAVrh10(図10A)及びAAVhu37(図10B)ベクターをIV投与した。高ピーク発現は、全ての動物で見られたが、6~8週目までに見られた。AAVrh10が注射されたマカクに、hFVIIIに対する体液性免疫応答が見られた。AAVhu37を投与された1匹の動物で、抗hFVIII抗体の発生を遅延させ、ベクター投与の12週後において発生し、他の動物のための研究過程を通して発生しなかった。AAVhu37.TBG-S1.hFVIII-SQ.PA7を投与されたマカクを注射後35ヶ月間追跡した(図22~24)。
FVIII KOマウスの研究及びこの小規模のパイロットアカゲザルの研究に基づいて、発現のための2つの異なるクレードEカプシドを使用して、元の42のエンハンサー/プロモーターの組み合わせのうちの2つを、カニクイザルにおけるさらなる評価のために選択した。
6.3.2 NHPにおけるさらなる研究
続いて、20匹のカニクイザルに、4つのベクター;AAVrh10.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75、AAVrh10.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75、AAVhu37.E03.TTR.hFVIIIco-SQ.PA75、及びAAVhu37.E12.A1AT.hFVIIIco-SQ.PA75、のうちの1つを投与した(n=5 ベクター当たりのマカク)。ベクターを、(中程度のoqPCR力価を基準にして)1.2×1013GC/kgの用量でIV投与した。1つのカプシド及びエンハンサー/プロモーターの組み合わせでは、正常なFVIIIレベルの37%のピーク発現が、ベクター投与後2週目に見られ、次に、正常の20%でプラトーに達した(図11)。hFVIIIの抗体は、大部分のマカクにおいて第8週までに検出されたが、抗体は、ベクター投与後30週目に2匹の動物で検出不可能のままであった(図12)。以下に検討された方法。抗体の生成のための時間事象解析を使用することにより、AAVrh10及びAAVhu37の間に有意差があると判定した(図14)。
6.3.3 NHP血漿中のhFVIII発現の測定
hFVIII発現をELISAで測定し、全ての試薬は、別途記載のない限り、Sig
ma-Aldrich(米国ミズーリ州セントルイス)製であった。ELISAプレートを、0.1Mの炭酸緩衝液(pH9.6)中1:500希釈(pH9.6)の抗hFVIII IgG(Green Mountain Antibodies、米国バーモント州)でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。ウェルを、PBS中の0.1%のTween20で4回洗浄し、室温で1時間、PBS中の5%の無脂肪乳(Bio Rad、米国カリフォルニア州ヘラクレス)でブロックした。ブロッキング緩衝液を除去した後、5%の無脂肪乳に希釈した血漿試料を、プレートに加え、室温で1時間インキュベートした。次に、プレートを4回洗浄し、抗hFVIII IgG(ThermoFisher Scientific、米国マサチューセッツ州)を、無脂肪乳中1:1000希釈で添加した。室温で1時間インキュベートした後、プレートを、4回洗浄し、HRPコンジュゲート抗ヒツジIgGを、無脂肪乳中1:1000希釈で添加した。室温で90分間インキュベートした後、プレートを、5回洗浄し、3,3′,5,5′-テトラメチルベンジジン(TMB)を、検出のために添加した。2Nの硫酸を使用して、反応を室温で5分後に停止し、BioTekのμQuantプレートリーダー(米国バーモント州ウィノスキー)を使用して、プレートを、450nmで読み取った。図11。
AAVhu37.TBG-S1.hFVIII-SQ.PA75の単回静脈内注射後の、カニクイザル(35ヶ月)におけるヒトFVIIIの長期間の安定発現の結果は、図22に示される。結果は、35ヶ月の剖検まで、安定した発現を示す。肝臓酵素試験の結果は、図23に示される。結果は、肝臓生検後の一過性の上昇を除いて、肝臓酵素レベルが正常範囲内にあることを示す。AAVhu.37カプシドに対する中和抗体(Nab)応答は、図24に示される。
単一細胞技術を使用して、上述した、3E12 GC/kgのAAVhu37.TBG-S1.hFVIII-SQ.PA75の静脈内投与を受けた、NHP M11269の肝細胞のAAVベクターDNA及びRNAを検出した。単一細胞肝細胞を、AAVゲノムの存在、及び発現ついて評価した。ベクターの150週後に、コラゲナーゼ/プロテアーゼの混合物を灌流させることにより、肝細胞を、肝臓くさび型から単離した。単一細胞を、96ウェルプレートの個々のウェルに選別した。1つの96ウェルプレートの細胞を、全ゲノム増幅(WGA)し、ヒトFVIIIのプローブを使用するデジタルPCRにより、細胞内のAAVゲノムを定量化した。第2の96ウェルプレートは、FVIII発現を評価するために全トランスクリプトーム増幅(WTA)した。
以下の表3に示される結果。AAVゲノムは、評価された単一細胞の約25%で検出することができた。DNAを取り込む細胞の約4%または20%において、RNA発現のみを検出した。RNA発現細胞は、低及び高のような2つのタイプに層別化することができた。相当数の細胞がベクターを取り込むが、導入遺伝子を発現しない理由は不明である。これらの結果を、CMCコアで実施したin situハイブリダイゼーション研究により実証した(データを示さない)。
Figure 0007347933000002
6.3.4 NHP血漿中の抗hFVIII IgGの検出
HRPコンジュゲート抗NHP IgGを検出のために無脂肪乳中1:2000希釈で添加したことを除いて、以前に記載されたように、ELISAで、NHP血漿中のhFVIIIのIgG抗体を測定した(図12)。
6.3.5 NHP血漿中のBethesda力価の検出
ヒトFVIIIの阻害抗体を、Nijmegen modified Bethesday assay(Giles et al.,1998)で測定した。1Bethesda単位は、正常ヒト血漿の凝固活性の50%阻害を表す。
6.3.6 肝臓生検
各群からの2つのNHPは、小開腹術により実施されたベクター投与後5週目に肝臓生検を受けた。動物の選択は、4週目の血漿中のhFVIII発現に基づいた。選択された最初の動物は、中央値hFVIIIレベルの動物であり、選択された第2の動物は、(最も近いものが中央値のものである場合に)平均レベルに最も近いかまたは2番目に近いhFVIIIレベルの動物であった。肝臓組織の試料を、組織病理学、ベクター生体内分布、及び導入遺伝子mRNA分析のために採取した。肝臓生検後3日目に、完全血球算定及び分類、完全な臨床化学、ならびに凝固パネルについて血液を採取した。
6.3.7 免疫抑制プロトコール
ベクター投与後の検出可能なhFVIIIの抗体(1Bethesda単位を超える)の存在下で、hFVIII発現を検出する能力が失われた動物に、免疫抑制レジメンを必要に応じて開始させた。以前に記載されるように(Mcintosh et al.(2013)Therapeutic levels of FVIII following a single peripheral vein administration of rAAV vector encoding a novel human factor VIII variant.Blood,121,3335-44.)、リツキシマブ(250mg/m、4週間間隔でIV、合計4回の注入)及びシクロホスファミド(300mg/m、15日毎に遅い静脈内注入、合計4ヶ月間にわたり8用量)を用いて、免疫抑制レジメンを実施した。
6.3.8 ベクター生体内分布
C57BL/6Jマウスの組織試料(鼠径リンパ節、腰椎リンパ節、筋肉[右腓腹筋]
、右精巣、膵臓、右腎臓、脾臓、右肺、心臓、及び肝臓)を、剖検時に急速凍結し、DNAを、QIAamp DNAミニキット(米国カリフォルニア州バレンシア)使用して抽出した。抽出されたDNA中のベクターゲノムコピー(GC)及び抽出されたRNA中の相対的なhFVIII転写物発現の検出及び定量化を、以前に記載されたようにリアルタイムPCRにより実施した。要約すると、ベクターのhFVIII導入遺伝子配列に対して設計されたプライマー/プローブを使用して、ベクターGC及びRNAを定量化した。肝臓からのGCの定量を、各マウスの1つの肝臓試料(n=3/グループ)で実施した。18S発現に対して正規化された各試料のΔΔCTを使用して、RNA相対転写発現を判定した。
ベクター生体内分布を、AAVrh10エンハンサー/プロモーターベクターの18のサブセットについて評価した。hFVIIIco IVを発現するAAVrh10ベクターを、6~8週齢のC57BL/6J野生型マウスに、マウス1匹当たり1011GCの用量で投与した。マウスを、ベクター投与後14日目に剖検し、筋肉(右腓腹筋)、右精巣、膵臓、右腎臓、脾臓、右肺、心臓、及び肝臓を収集した。DNA及びRNAを抽出し、ベクターGC及びRNA転写レベルを、それぞれ、ベクターのhFVIII導入遺伝子配列に対して設計したプライマー/プローブを使用して定量化した。ベクター投与群にわたって、肝ベクターGC(図20A)またはRNA転写物レベル(図20B)に有意差はなく、検出可能なGCまたはRNAは、対照(PBS)投与群になかった。しかし、エンハンサー配列に関係なく、発現のためのA1ATプロモーターを使用したベクターの場合、肝臓内のRNA転写物レベルがより高くなる傾向があった(図20B)。収集された他の組織では、hFVIII RNA転写レベルは、肝臓よりも平均1000分の1低かったが、高い肝臓外発現は、E01.TBG-S1、E02.A1AT、E09.A1AT、及びE09.TTRの投与後のC57BL/6Jマウスの筋肉及び心臓に見られた(図21)。
6.4. ベクターの試験
血清型同一性、中空粒子含有量、及び導入遺伝子生成物の同一性を含む特性決定アッセイを実施する。全てのアッセイの説明が以下に示される。
6.4.1 ゲノムコピー(GC)力価
最適化された定量的PCR(oqPCR)アッセイを使用して、同族プラスミド標準と比較してゲノムコピー力価を測定する。oqPCRアッセイは、DNase I及びプロテイナーゼKを用いる逐次消化、続いて、カプシド化ベクターゲノムコピーを測定するqPCR分析を利用する。この同じ領域にハイブリダイズする蛍光標識されたプローブと組み合わせてPA75ポリA領域を標的とする配列特異的プライマーを使用して、DNA検出を達成する。プラスミドDNA標準曲線と比較すると、任意のPCR後の試料操作を必要とせずに、力価測定が可能になる。多数の標準、検証試料、及び対照(バックグラウンド及びDNA汚染の場合)は、アッセイに導入されている。このアッセイは、感度、検出限界、適格性の範囲、ならびにアッセイ内及びアッセイ間精度を含むアッセイパラメーターを確立及び規定することにより適格とされている。内部AAVrh.10参照ロットを確立し、使用して適格性試験を実施した。
6.4.2 ベクターカプシド同一性:VP3のAAVカプシド質量分析
AAV2/hu.37またはAAV2/rh.10血清型のベクターの確認を、質量分析(MS)によるVP3カプシドタンパク質のペプチドの分析に基づくアッセイにより達成する。方法は、SDS-PAGEゲルから切除されたVP3タンパク質バンドのマルチ酵素消化(トリプシン、キモトリプシン、及びエンドプロテアーゼGlu-C)、続いて、カプシドタンパク質を配列決定するQ-Exactive Orbitrap質量分析計のUPLC-MS/MSでの特性決定、を含む。特定の汚染タンパク質の同定及びペプ
チド配列を質量スペクトルから導出することを可能にするタンデム質量分析(MS)法を開発した。
6.4.3 中空粒子対完全粒子の比
ベクター粒子プロファイルは、巨大分子構造の不均一性、コンフォメーションの違い、及び会合または凝集の状態に関する情報を得るための優れた方法である、分析用超遠心分離機で測定されるような分析用超遠心分離(AUC)沈降速度を使用している。試料を、セルにロードし、Beckman Coulter Proteomelab XL-I分析用超遠心分離器中12000rpmで沈降させた。屈折率スキャンを2分毎に3.3時間記録した。データを、c(s)モデル(Sedfitプログラム)により分析し、計算された沈降係数を、正規化されたc(s)値に対してプロットする。単量体ベクターを表す主要ピークは、観察すべきである。主要な単量体ピークよりも遅く移動するピークの出現は、中空の/アセンブルされない粒子を示す。中空AAV8粒子の調製物を使用して、中空粒子ピークの沈降係数を確立する。主要な単量体ピーク及び先行ピークの直接定量により、中空対完全粒子の比の測定が可能になる。
6.4.4 感染力価
RC32細胞(rep2発現HeLa細胞)内でのベクターの生産的取り込み及び複製を測定するために、感染単位(IU)アッセイを使用される。要約すると、96ウェルプレート中のRC32細胞を、ベクターの連続希釈及びrAAVの各希釈時に12回反復したAd5の均一希釈により同時感染させる。感染の72時間後に、細胞を、溶解させ、入力に対するrAAVベクターの増幅を検出するために定量PCRを実施する。IU/mlとして表される追試可能な力価を測定するために、エンドポイント希釈TCID50算出(Spearman-Karber)を実施する。「感染性」値は、細胞と接触する粒子、受容体結合、内在化、核への輸送、及びゲノム複製に依存するので、アッセイ形状及び使用される細胞株における好適な受容体及び結合後の経路の存在により影響される。AAVベクター移入に重要な受容体及び結合後の経路は通常、不死化細胞株で維持され、したがって、感染性アッセイ力価は、存在する「感染性」粒子の数の絶対的な尺度ではない。しかし、(GC/IU比として記載される)カプシド化GCの「感染単位」に対する比は、ロット間での生成物の一貫性の尺度として使用することができる。
7.実施例2:ヒト対象を処置するためのプロトコール
この実施例は、凝固第8因子(FVIII)遺伝子の変異に起因する、遺伝的に確認されたX連鎖血友病Aを有する患者のための遺伝子治療の処置に関する。本実施例では、hFVIIIを発現する複製能欠損アデノ随伴ウイルスベクターhu.37(AAVhu.37)である遺伝子治療ベクターAAVhu.37.hFVIIIを、血友病A患者に投与される。処置の有効性は、導入遺伝子発現の代用物としてのFVIIIレベルを使用してアッセイすることができる。1次有効性評価は、処置の約12週間後のFVIIIレベルを含み、その後続いた効果は、少なくとも1年間持続する。導入遺伝子発現の長期間の安全性及び持続性は、肝臓生検試料において処置後に測定されてもよい。
7.1. 遺伝子治療ベクター-AAV.hFVIII
7.1.1. AAVhu.37.hFVIII
AAVhu.37.hFVIIIベクターは、AAVベクター活性成分及び製剤緩衝液からなる。外側のAAVベクターコンポーネントは、1:1:10の予測比の3つのAAVウイルスタンパク質VP1、VP2、及びVP3の60コピーからなる血清型hu.37、T=1正20面体カプシドである。カプシドは、一本鎖DNA組換えAAV(rAAV)ベクターゲノムを含有する(図1~図4)。
ゲノムは、2つのAAV逆方向末端反復(ITR)に隣接するヒト第VIII因子(F
VIII)導入遺伝子を含有する。エンハンサー、プロモーター、ヒト第VIII因子(hFVIII)コード配列、及びポリアデニル化(ポリA)シグナルは、Bドメイン欠失コドン最適化ヒトFVIII導入遺伝子を含む。ITRは、ベクター産生中のゲノムの複製及びパッケージングに関与する遺伝的エレメントであり、rAAVを生成するために必要な唯一のウイルスシスエレメントである。一実施形態では、ヒトFVIIIコード配列の発現を、トランスサイレチンプロモーター(配列番号7)で駆動する。別の実施形態では、ヒトFVIIIコード配列の発現を、改変A1ATプロモーター(配列番号9)で駆動する。コンストラクトは、プロモーター活性を刺激するために、少なくとも1つのエンハンサーエレメントを含む。一実施形態では、enTTRエンハンサー(配列番号5)が含まれる。別の実施形態では、ABP-Sエンハンサー(配列番号6)の2つのコピーは、enTTRエンハンサー(配列番号5)の1つのコピーを進める。ヒトFVIII mRNA転写物の終結を媒介するために、約75nt(配列番号10)の合成ポリAシグナルが含まれる。
ベクターは、製剤化緩衝液中のAAVhu.37.hFVIIIベクターの懸濁液として供給される。一実施形態では、製剤緩衝液は、TMN200(200mMの塩化ナトリウム、1mMの塩化マグネシウム、20mMのTris、pH8.0)中の0.001%のPluronic F-68である。
ベクター製造及びベクターの特性決定の詳細は、以下のセクションで説明される。
7.1.2. AAVrh.10.hFVIII
AAVrh.10.hFVIIIベクターは、AAVベクター活性成分及び製剤緩衝液からなる。外部AAVベクターコンポーネントは、1:1:10の予測比の3つのAAVウイルスタンパク質VP1、VP2、及びVP3の60コピーからなる血清型rh.10、T=1正20面体カプシドである。カプシドは、一本鎖DNA組換えAAV(rAAV)ベクターゲノムを含有する(図1~図4)。
ゲノムは、2つのAAV逆方向末端反復(ITR)に隣接するヒト第VIII因子(FVIII)導入遺伝子を含有する。エンハンサー、プロモーター、ヒト第VIII因子(hFVIII)コード配列、及びポリアデニル化(ポリA)シグナルは、Bドメイン欠失コドン最適化ヒトFVIII導入遺伝子を含む。ITRは、ベクター産生中のゲノムの複製及びパッケージングに関与する遺伝的エレメントであり、rAAVを生成するために必要な唯一のウイルスシスエレメントである。一実施形態では、ヒトFVIIIコード配列の発現を、トランスサイレチンプロモーター(配列番号7)で駆動する。別の実施形態では、ヒトFVIIIコード配列の発現を、改変A1ATプロモーター(配列番号9)で駆動する。コンストラクトは、プロモーター活性を刺激するために、少なくとも1つのエンハンサーエレメントを含む。一実施形態では、enTTRエンハンサー(配列番号5)が含まれる。別の実施形態では、ABP-Sエンハンサー(配列番号6)の2つのコピーは、enTTRエンハンサー(配列番号5)の1つのコピーを進める。ヒトFVIII mRNA転写物の終結を媒介するために、約75nt(配列番号10)の合成ポリAシグナルが含まれる。
ベクターは、製剤化緩衝液中のAAVrh.10.hFVIIIベクターの懸濁液として供給される。一実施形態では、製剤緩衝液は、TMN200(200mMの塩化ナトリウム、1mMの塩化マグネシウム、20mMのTris、pH8.0)中の0.001%のPluronic F-68である。
7.2.患者集団
重篤な血友病A患者は、いくつかの根拠で選択された研究集団である。重篤な血友病A
患者は、正常な第VIII因子(FVIII)活性が1%未満であると定義され、したがって、出血性素因をコントロールするためにFVIIIを頻繁に注入する必要がある。これは、正常な生活を送ることに関して重大な負担になり、加えて、FVIIIの血中レベルは、よく知られているピーク及びトラフパターンを通過するが、これは最適ではない。重篤な患者のFVIII血中レベルが1%未満であるという事実は、AAV.hFVIIIを投与した後のFVIII血中レベルの低~中等度の増加さえも確実に測定することを可能にする。最近の臨床試験は、この手法の妥当性を証明している。
処置の候補である患者は、好ましくは、中等度/重度または重篤な血友病Aと診断された18歳以上の成人男性である。一実施形態では、患者は、正常の2%以下のベースラインのFVIII活性または2%以下のFVIII活性の文書化された履歴を有する。一部の実施形態では、18歳未満の患者を処置することができる。処置の候補者は、FVIIIを用いるオンデマンド処置を必要とする、年に少なくとも3回の出血エピソードを有している対象を含む。処置の他の候補は、FVIIIの予防レジメンで処置される対象を含む。対象が処置に適することを実証する他の基準には、少なくとも100日のFVIIIへの曝露歴;FVIIIのインヒビター(中和抗体)の文書化された履歴がない;外因性FVIIIまたはAAV.hFVIIIの任意のコンポーネントに対する既知のアレルギー反応がない、を含む。
処置される患者は、1:5以下の(選択されたベクターに適するような)ベースライン血清AAVhu.37またはAAVrh.10中和抗体(Nab)力価を有する可能性がある。
対象は、対象のケアをする医師の裁量で、遺伝子治療の処置の前及び同時に、対象の標準ケアの処置(複数可)(例えば、FVIIIの取り替え)を継続することを許可され得る。あるいは、医師は、遺伝子治療の処置の投与前に標準ケア療法の処置を停止し、任意に、遺伝子治療の投与後の併用療法として標準ケアの処置を再開することを好み得る。
7.3.投与及び投与経路
患者は、注入により末梢静脈を介して投与される単回用量のAAVrh.10.hFVIIIまたはAAVhu.37.hFVIIIを投与される。患者に投与されるAAVrh.10.hFVIIIまたはAAVhu.37.hFVIIIの用量は、約5×1011GC/kgまたは1.6×1012GC/kgまたは5×1012GC/kgまたは1×1013GC/kgである。中空カプシドが、患者に投与されるAAVrh.10.hFVIIIまたはAAVhu.37.hFVIIIの用量から除去されることを確認するために、塩化セシウム勾配超遠心分離、またはベクター精製プロセス中のイオン交換クロマトグラフィーにより、中空カプシドをベクター粒子から分離させる。
7.4.臨床目的の測定
1次評価は、投与された生成物の安全性に関するものである。次の評価を、生成物の投与後4週間では週2回、6週目から12週目では毎週、1年目の残りでは月1回、合計5年間では6ヶ月間隔で行う。
a.身体検査
b.ECG
c.生化学的評価:血清電解質、BUN、クレアチニン、カルシウム、ホスファート、総タンパク質、アルブミン、LDH、CPK、AST、ALT、アルカリホスファターゼ、ビリルビン
d.血液学的評価:CBC及び分類、凝固プロファイル
e.尿検査
f.免疫学的評価:
g.hu.37またはrh.10カプシド及び第VIII因子に対する血清学的応答
h.hu.37またはrh.10カプシド及び第VIII因子抗原に対するT細胞応答
i.ベクターDNAの評価;血漿、尿、及び唾液中でのqPCR測定
2次評価は、
a.血漿第VIII因子レベル及び第VIII因子活性
b.置換第VIII因子要件の臨床的評価及び自発的出血エピソードの頻度、
で測定される場合、導入遺伝子の発現及び活性の測定に基づく。
8.実施例3:AAV.hFVIIIの製造
8.1.AAV.hFVIIIを産生するために使用されるプラスミド
(i)セクション8.2.1.1~8.2.1.4に記載されるようなベクタープラスミド
(ii)セクション8.2.2.1に記載のAAV rep2及びcap rh10野生型遺伝子を含有するpAAV2.rh10.KanRと称されるAAVヘルパープラスミド、ならびに
(iii)セクション8.2.3に記載のpAdDeltaF6(Kan)と称されるヘルパーアデノウイルスプラスミド、
を用いるヒトHEK293MCB細胞の3つのプラスミドDNAトランスフェクションにより、AAVrh.10.hFVIIIを産生させる。
(i)セクション8.2.1.1~8.2.1.4に記載されるようなベクタープラスミド
(ii)セクション8.2.2.2に記載のAAV rep2及びcap hu.37野生型遺伝子を含有するpAAV2.hu.37.KanRと称されるAAVヘルパープラスミド、ならびに
(iii)セクション8.2.3に記載のpAdDeltaF6(Kan)と称されるヘルパーアデノウイルスプラスミド、
を用いるヒトHEK293MCB細胞の3つのプラスミドDNAトランスフェクションにより、AAVhu.37.hFVIIIを産生させる。
8.2.1 シスプラスミド(ベクターゲノム発現コンストラクト)
8.2.1.1 ヒトFVIII発現カセットを含有するpAAV.E03.p3.hF8co-SQ.PA75(図1)
このシスプラスミドは、rAAVベクターゲノムをコードする。ヒトFVIII-SQco cDNAの発現を、enTRエンハンサーを伴うTTRプロモーターで駆動する。発現カセットのポリAシグナルは、約75ntの人工ポリA配列である。
配列エレメントの説明
1.逆方向末端反復(ITR):AAV ITRは、両端で同一であるが、反対方向で見出される配列である。AAV及びアデノウイルス(ad)ヘルパー機能がトランスで提供される場合、AAV2(GenBank#NC001401)ITR配列は、ベクターDNA複製の起点及びベクターゲノムのパッケージングシグナルの両方として機能する。このようなものであるから、ITR配列は、ベクターゲノム複製及びパッケージングに必要とされる唯一のシス作用配列を表す。例示されたベクターに使用される5′ITR配列は、配列番号11に示される。例示されたベクターに使用される3′ITR配列は、配列番号12に示される。
2.TTRプロモーター:トランスサイレチンプロモーター(配列番号7)であり、高レベルの肝臓特異的hFVIII遺伝子発現を駆動するために使用される。
3.TTRエンハンサー(enTTR):トランスサイレチンの100bpエンハンサ
ー配列(配列番号5)は、FVIIIの発現を増加させるために、ベクター発現カセット中に存在する。
4.ヒト凝固第VIII因子(FVIII)cDNA(配列番号1は、天然配列を示し;配列番号2は、コドン最適化配列を示す)。ヒト凝固第8因子(FVIII)cDNAは、血塊の形成に必須の凝固因子をコードする。hFVIIIは、本明細書に記載されているように、Bドメインが短い「SQ」配列で置換されているBドメイン欠失配列である。hFVIII cDNAを、ヒトにおける発現のためにコドン最適化する。
5.人工ポリアデニル化シグナル:(配列番号10)75bpの人工ポリアデニル化シグナルは、hFVIII mRNAの効率的なポリアデニル化のためのシス配列を提供する。このエレメントは、転写終結のためのシグナル、新生転写物の3′末端での特異的切断事象、続いて、ポリアデニル尾部の付加、として機能する。
8.2.1.2 ヒトFVIII発現カセットを含有するpAAV.E12.p3.hF8co-SQ.PA75(図2)
このシスプラスミドは、rAAVベクターゲノムをコードする。ヒトFVIII-SQco cDNAの発現を、ABPS及びenTTRエンハンサーを伴うTTRプロモーターで駆動する。発現カセットのポリAシグナルは、約75ntの人工ポリA配列である。
配列エレメントの説明
1.逆方向末端反復(ITR):8.2.1.1と同じ
2.TTRプロモーター:8.2.1.1と同じ。
3.エンハンサー:トランスサイレチン由来の100bpのエンハンサー配列(enTTR)(配列番号5)の2つのコピーと共に、42bpまでのα1-ミクログロブリン/ビクニン前駆体[ABP]由来の短縮型の100bpの遠位エンハンサー(配列番号6)は、FVIIIの発現を増加させるために、ベクター発現カセットに存在する。
4.ヒト凝固第VIII因子(FVIII)cDNA:8.2.1.1と同じ
5.人工ポリアデニル化シグナル:8.2.1.1と同じ
8.2.1.3 ヒトFVIII発現カセットを含有するpAAV.E03.p2.hF8co-SQ.PA75(図3)
このシスプラスミドは、rAAVベクターゲノムをコードする。ヒトFVIII-SQco cDNAの発現を、enTTRエンハンサーを用いて、修飾A1ATプロモーターで駆動する。発現カセットのポリAシグナルは、約75ntの人工ポリA配列である。
配列エレメントの説明
1.逆方向末端反復(ITR):8.2.1.1と同じ
2.A1ATプロモーター:修飾SERINA1[α1-抗トリプシン]プロモーター(配列番号9)であり、高レベルの肝臓特異的hFVIII遺伝子発現を駆動するために使用される。
3.TTRエンハンサー(enTTR):トランスサイレチンの100bpのエンハンサー配列は、FVIIIの発現を増加させるために、ベクター発現カセット中に存在する。
4.ヒト凝固第VIII因子(FVIII)cDNA:8.2.1.1と同じ
5.人工ポリアデニル化シグナル:8.2.1.1と同じ
8.2.1.4 ヒトFVIII発現カセットを含有するpAAV.E12.p2.hF8co-SQ.PA75(図4)
このシスプラスミドは、rAAVベクターゲノムをコードする。ヒトFVIII-SQco cDNAの発現を、ABPS及びenTRエンハンサーを伴うTTRプロモーターで駆動する。発現カセットのポリAシグナルは、約75ntの人工ポリA配列である。
配列エレメントの説明
1.逆方向末端反復(ITR):8.2.1.1と同じ
2.A1ATプロモーター:8.2.1.3と同じ
3.エンハンサー:8.2.1.1と同じ
4.ヒト凝固第VIII因子(FVIII)cDNA:8.2.1.1と同じ
5.人工ポリアデニル化シグナル:8.2.1.1と同じ
8.2.2 ヘルパープラスミド
8.2.2.1 AAVrh10ヘルパープラスミドpAAV2.rh10.KanR
このAAVrh10ヘルパープラスミド(8,036bp)は、4つの野生型AAV2repタンパク質及び血清型rh10の3つの野生型AAV VPカプシドタンパク質をコードする。新規AAV配列は、アカゲザルの肝臓組織DNAから得られ、AAV血清型RH10と称された。キメラパッケージングコンストラクトを作製するために、AAV2
cap遺伝子を、プラスミドp5E18から除去し、霊長類肝臓DNAから増幅されたAAVrh10 cap遺伝子のPCRフラグメントで置換して、プラスミドp5E18VD2/RH10を得た。通常rep発現を駆動するAAV p5プロモーターは、このコンストラクト中で、repの5′末端からrh10 cap遺伝子の3′末端に移動することに留意されたい。この配置は、repの発現を下方制御し、高力価のベクターの産生をサポートする能力を増加させるために、スペーサーを、プロモーター及びrep遺伝子(すなわち、プラスミドバックボーン)の間に導入するのに役立つ。p5E18中のプラスミドバックボーンは、pBluescript KS由来である。プラスミドの全てのコンポーネント部分は、直接配列決定により確認されている。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子で置換して、pAAV2/rh10(Kan)を得た。
8.2.2.2 AAVhu.37ヘルパープラスミドpAAV2.hu.37.KanR
このAAVhu.37ヘルパープラスミド(8,036bp)は、4つの野生型AAV2repタンパク質及び血清型hu.37の3つの野生型AAV VPカプシドタンパク質をコードする。pAAV2.rh10.KanRプラスミドの模式図は、以下示される。キメラパッケージングコンストラクトを作製するために、AAV2 cap遺伝子を、プラスミドp5E18から除去し、霊長類肝臓DNAから増幅されたAAVhu.37 cap遺伝子のPCRフラグメントで置換して、プラスミドp5E18VD2/hu.37を得た。p5E18中のプラスミドバックボーンは、pBluescript KS由来である。プラスミドの全てのコンポーネント部分は、直接配列決定により確認されている。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子で置換して、pAAV2/hu.37(Kan)を得た。
8.2.3 pAdDeltaF6(Kan)アデノウイルスヘルパープラスミド
プラスミドpAdDeltaF6(Kan)は、15,774bpのサイズである。このプラスミドは、AAV複製にとって重要なアデノウイルスゲノムの領域、すなわち、E2A、E4、及びVA RNAを含有する(アデノウイルスE1機能は、293細胞により提供される)が、他のアデノウイルス複製または構造遺伝子を含有しない。このプラスミドは、アデノウイルス逆方向末端反復などの複製にとって重要なシスエレメントを含有せず、それ故、感染性アデノウイルスは、生成されないことが予想されるそれは、Ad5のE1、E3のE3欠失分子クローン(pBHG10、pBR322ベースのプラスミド)に由来した。不必要なアデノウイルス遺伝子の発現を除去し、かつ32kb~約12kbのアデノウイルスDNAの量を低減させるために、欠失をAd5 DNAに導入した。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子で置換して、pAdΔF
6(kan)を得た。プラスミドDNA製造のためにAldevronInc.に送付したプラスミド供給源ストックに、Qiagen Genomic Servicesが実施したDNAプラスミド配列決定により、これらの3つのアデノウイルス遺伝子の同一性を確認した。DNA分析は、3つのアデノウイルス5型遺伝子領域(GenBankアクセッション番号AF369965)と100%の相同性を示した。
8.2.4 細菌マスター細胞バンク(MCB)
DTX101の製造をサポートするために使用される3つのDNA産生プラスミド用の細菌のMCBを、Aldevron Inc.が作製した。細胞バンクを、選択された培地の増殖から作製し、Aldevronの標準操作後に、CBERの勧告に従って、各細菌MCBの認可に関する広範な試験を実施した。細菌MCB作製の詳細及び3つのプラスミドのそれぞれの試験に関する情報を、実施及び記録する。
8.2.5 プラスミドDNAの製造
GMP-S(商標)品質システムならびにcGMP製造の最も顕著な特徴:追跡可能性、文書管理、及び材料の分離、を利用する生産基盤の下、産生プロセスで使用される全てのプラスミドを、Aldevron Inc.が作製した。プラスミドDNA作製及び各プラスミドの試験の詳細に関する情報を、実施及び記録する。
8.2.6 ヒト胎児腎臓(HEK)293マスター細胞バンク(MCB)
元々、HEK 293細胞は、Frank Graham及び同僚が、剪断されたアデノウイルス5型DNAでHEK細胞を形質転換することにより作製した。細胞は、高力価のrAAV産生に必要とされるE1a及びE1b遺伝子生成物を発現する。HEK293細胞は、DNAプラスミドのトランスフェクション時に、接着性であり、高力価のrAAVを生じるトランスフェクション可能性が高い。
8.3 組換えAAVベクターの製造
8.3.1 製造プロセスの説明
1.細胞播種:
適格なヒト胚性腎臓293細胞株を、産生プロセスに使用する。10%のガンマ線照射ウシ胎仔血清(FBS)を補充したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)からなる培地中で、細胞を培養する。細胞は、足場依存性であり、非動物細胞解離試薬であるTrypLE Selectを使用して、細胞の解離を達成する。細胞を、37℃(+/-1℃)、5%(+/-0.5%)CO雰囲気中で維持する。
2. 一過性トランスフェクション:
成長の3日後(DMEM培地+10%のFBS)、Hyperstack細胞培地を、新しい無血清DMEM培地と交換し、最適化されたPEI沈殿法を使用して、3つの産生プラスミドでトランスフェクトする。
十分なDNAプラスミドトランスフェクション複合体をBSC中で調製し、(BDSロット当たり)20のCorning 36層のHyperStacksにトランスフェクトする。最初に、3.0mgのpDTX.hFIX.101ベクタープラスミド、60mgのpAdDeltaF6(Kan)、30mgのpAAV2.rh10.KanR AAVヘルパープラスミド、及びGMPグレードPEI(PEIPro、PolyPlus
Transfection SA)を含有するDNA/PEI混合物を調製する。よく混合した後、溶液を、室温で25分間放置させ、次に、反応をクエンチするために、無血清培地に添加し、次に、Corning 36層のHyperstacksに添加する。トランスフェクション混合物を、Hyperstackの36層全ての間で均等化し、細胞を、5%(+/-0.5%)CO雰囲気中、37℃(+/-2℃)で5日間インキュ
ベートする。
3.細胞培地採取:
培地から無菌的に排液することにより、使い捨てのバイオプロセスバッグを使用して、トランスフェクトされた細胞及び培地を、各Hypertackから採取する。培地の採取後、約80リットルの容量に、MgCl(ベンゾナーゼの補因子)を、2mMの最終濃度まで補充して、ベンゾナーゼヌクレアーゼ(カタログ番号:1.016797.0001、Merckグループ)を25単位/mlの濃度まで添加する。(使い捨てのバイオプロセスバッグ中)生成物を、インキュベーター中、37℃で2~3時間インキュベートして、残留細胞の酵素消化に対し十分な時間を提供し、プラスミドDNAは、トランスフェクション手順の結果として、採取物中に存在する。最終ベクターDP中の残留DNAの量を最小化するために、このステップを実施する。インキュベーション期間後に、ろ過及び下流タンジェンシャルフローろ過中の生成物の回収を助けるために、NaClを、500mMの最終濃度まで添加する。
4.明確化:
蠕動ポンプにより駆動される滅菌閉鎖チューブ及びバッグセットとして、直列に接続された深層フィルターカプセル(1.2μm/0.22μm)を使用して、細胞及び細胞破片を生成物から除去する。培地を、Sartorius Sartoguard PESカプセルフィルター(1.2μm/0.22μm)(Sartorius Stedim
Biotech Inc.)に通過させる。
5.大規模タンジェンシャルフローろ過:
Spectrum Labsが作製したカスタム滅菌閉鎖バイオプロセシングチューブ、バッグ、及び膜セットを使用するタンジェンシャルフローろ過(TFF)を使用して、透明化された生成物の体積低減(10~20分の1)を達成する。
8.4 第2のベクターの再投与
8.4.1 AAV3BまたはAAV5の再投与
以前にAAVrh10またはAAV8ベクターで処置したアカゲザルにおいて、AAV3BまたはAAV5を使用するベクター再投与の効率を評価した。表4に示されるようなベクターを、上述したように作製し、HEK293細胞に3回トランスフェクトして、イオジキサノール勾配で精製した後に、ベクターを上清から回収した。ベクター力価を、デジタルPCR法で測定した。
24匹の雄のアカゲザル(3~5才)を、既存のNAbの状態に基づいて、8群(n=3/群;表1)の研究に登録した。マカクに、0日目に、表4に示されるようなAAVベクターと共に、1.0×1013GC/kgのAAV.TBG.hCG.WPREを注射した。12週目に、マカクは、1.0×1013GC/kgのAAV.TBG.hCG.WPREの2回目の注射を投与され、AAVベクターは、表4に示されるようなものであった。肝生検を、2週目及び14週目に実施し、剖検を26週目に実施した。
Figure 0007347933000003
血清中の導入遺伝子(rhCG-アカゲザル絨毛ゴナドトロピンbサブユニット;rhAFP-アカゲザルαフェトプロテイン)の発現レベルを、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)で測定した。肝臓におけるベクターDNAコピーを測定するために、QPCRアッセイを、肝生検及び剖検中に収集された肝臓試料から抽出された全細胞DNAに実施した。AAV NAbアッセイを、以前に記載されたように実施した。肝臓切片を、イメージング用の抗CG抗体で染色した。
図15は、AAVrh10、AAV8、AAV3B、及びAAV5ベクターによるrhCG発現レベルの比較(第1ベクター注入)を示す。図16A~16Dは、異なる時点の肝臓のrhCGベクターDNAコピーを示す。図17A~17Bは、rhAFPを発現するAAV3Bベクター(図17A)またはAAV5ベクター(図17B)の再投与(2回目のベクター注入)後のrhAFPレベルを示す。図18A及び図18Bは、肝臓中のrhAFPベクターゲノムコピーを示す。図19は、マカクの差次的なAAV Nab応答を示す。
ナイーブ動物では、クレードEベクター(AAVrh10及びAAV8)は、最低レベルのAAV5ベクターを用いて、最高レベルの門脈周囲遺伝子導入を実証し;門脈周囲領
域は、流入する血管供給の最も近くにあり、最も酸素化された血液を受け、代謝プロセスにとっての肝臓の重要領域である。AAVrh10及びAAV5は、AAV8及びAAV3Bよりも高いレベルの中和抗体(NAb)を誘発した。血清陰性動物のAAV3Bを用いる導入遺伝子発現における有意な動物間の変動が認められた。試験した短時間の枠内で、AAVrh10から誘発されたNAbは、血清学的に異なるAAV3B血清型によるその後のインビボ形質導入を阻害しているようである;AAV8への事前曝露は、AAV3B形質導入を妨げなかった。
本明細書に引用された全ての刊行物ならびに米国仮特許出願第62/323,336号、同第62/331,807号、及び同第62/428,866号は、参照により本明細書に組み込まれる。同様に、本明細書で参照され、かつ添付の配列表、及び配列表自体に現れる配列番号は、参照により組み込まれる。本発明は、特定の実施形態に関して説明されているが、変更が本発明の趣旨から逸脱することなく行うことができることは理解されるであろう。このような改変は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入ることが意図される。
(配列表フリーテキスト)
数字識別子<223>の次にフリーテキストを含む配列のための次の情報が提供される。
Figure 0007347933000004

Claims (16)

  1. 血友病Aに対する肝臓向性治療剤として有用な組み換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)であって、前記rAAVが、AAVhu37カプシドと、その中にパッケージングされたベクターゲノムとを含み、前記ベクターゲノムが
    a)AAV 5’逆方向末端リピート(ITR);
    b)トランスサイレチンエンハンサー(enTTR);
    c)トランスサイレチン(TTR)プロモーター;
    d)凝固作用を有するヒト第VIII因子をコードするコード配列;および
    e)AAV 3’ITRとを具備し、
    前記コード配列が、配列番号:2に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも95%同一である核酸を含む、
    前記rAAV。
  2. 前記トランスサイレチン(TTR)プロモーターが配列番号:7に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のrAAV。
  3. 前記AAV 5’ITR及び/またはAAV 3’ITRがAAV2由来である、請求項1または2に記載のrAAV。
  4. 前記enTTRが配列番号:5に記載のヌクレオシド配列を含む、請求項1に記載のrAAV。
  5. 前記ベクターゲノムがポリA配列を更に含む、請求項1~のいずれか一項に記載のrAAV。
  6. 前記ポリA配列が配列番号:10に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項に記載のrAAV。
  7. 前記ベクターゲノムが約5キロベース~約5.5キロベースのサイズである、請求項1~のいずれか一項に記載のrAAV。
  8. 前記ベクターゲノムが配列番号:13に記載のヌクレオチド配列のnt1~5110を含む、請求項1~のいずれか一項に記載のrAAV。
  9. 血友病A患者への投与に適した水性懸濁液であって、前記懸濁液が、水性懸濁液と、1×1012ゲノムコピー(GC)/mL~約1×1014GC/mLの請求項1~のいずれか一項に記載のrAAVとを含む、前記水性懸濁液。
  10. 前記懸濁液が静脈内注射に適する、請求項に記載の水性懸濁液。
  11. 前記懸濁液が、界面活性剤、防腐剤、及び/または前記水性懸濁液中に溶解される緩衝液を更に含む、請求項または請求項10に記載の水性懸濁液。
  12. 前記rAAVが約1×1012~約1×1014ゲノムコピー(GC)/kgのrAAVの水性懸濁液が患者に送達される、血友病A患者の治療に使用するための、請求項1~のいずれか一項に記載のrAAV。
  13. 前記rAAVを後の時点で再投与する、請求項12に記載のrAAV。
  14. 前記enTTRが配列番号5に記載のヌクレオチド配列を含み;
    前記TTRプロモーターが配列番号7に記載のヌクレオチド配列を含み;および
    前記コード配列が配列番号2に記載のヌクレオチド配列を含む、
    請求項1に記載のrAAV。
  15. 前記AAV 5’ITRが配列番号11に記載のヌクレオチド配列を含み、且つ前記AAV 3’ITRが配列番号12に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項14に記載のrAAV。
  16. 前記ベクターゲノムが更にポリA配列を含み、前記ポリA配列が配列番号10に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項14に記載のrAAV。
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