JP7347933B2 - 血友病a治療に対する遺伝子療法 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
5.1.1.1.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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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、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。
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。
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。
aqMan解析にかける。
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。
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。
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。
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/mm3、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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、5×109GC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)。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
6.3.1 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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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/m2、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/m2、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
7.1.1. 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)。
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。
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)。
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。
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。
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
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。
8.1.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。
(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。
8.2.1.1 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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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
8.2.2.1 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。
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。
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。
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。
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。
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。
8.3.1 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%)CO2雰囲気中で維持する。
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。
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%)CO2雰囲気中、37℃(+/-2℃)で5日間インキュ
ベートする。
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、MgCl2(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。
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。
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。
8.4.1 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。
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。
(配列表フリーテキスト)
Claims (16)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 前記ベクターゲノムがポリA配列を更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のrAAV。
- 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5に記載のrAAV。
- 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1~6のいずれか一項に記載のrAAV。
- 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1~7のいずれか一項に記載のrAAV。
- 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1~8のいずれか一項に記載のrAAVとを含む、前記水性懸濁液。
- 前記懸濁液が静脈内注射に適する、請求項9に記載の水性懸濁液。
- 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9または請求項10に記載の水性懸濁液。
- 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1~8のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記rAAVを後の時点で再投与する、請求項12に記載のrAAV。
- 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。 - 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。
- 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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