KR20220163386A - 고혈당증을 치료하고 제 1형 당뇨병의 발병을 억제하는 방법 - Google Patents

고혈당증을 치료하고 제 1형 당뇨병의 발병을 억제하는 방법 Download PDF

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샤로크 샤바항
데이비드 알레바
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Abstract

제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증을 역전시키고 당뇨병 발병을 억제하는 방법이 제공된다. 특히, BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 제1 발현 카세트; 및 분비된 글루탐산 데카르복실라제 65 (예를 들어, sGAD55)를 코딩하는 과메틸화된 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템을 상기 환자에게 투여하여 관용원성 반응을 유도한다.

Description

고혈당증을 치료하고 제 1형 당뇨병의 발병을 억제하는 방법
제1형 진성 당뇨병(Type 1 diabetes mellitus) (T1D)은 췌장도(pancreatic islet) 내의 인슐린 생산 b-세포가 면역 관용(immune tolerance)의 제어를 벗어난 자가항원-특이적 폴리클로날 T 림프구에 의해 조정되는 자가면역 공격에 의해 파괴되는 자가면역 질환이다 [1, 2]. 면역치료제 분야는 광범위한-작용성 면역억제 치료제의 원치 않는 특징적인 효과를 피하는 백신-유사 품질을 가진, 면역치료제를 사용한 결함 관용 과정을 해결하고 있다. 면역요법의 유망한 부류는 자연적인 비염증성 관용-유도 경로인 자연적 세포 사멸 과정인 세포자멸사(apoptosis)를 활용한다 [3-6]. 수지상 세포 (DC)와 같은 항원-제시 세포(APC)는 세포자멸사성 세포(apoptotic cell)를 포식(engulfing)한 후 관용원성(tolerogenic)이 되며; 이것은 자극을 위해 조절성 T 세포 (Treg) 또는 불활성화를 위해 자가반응성 기억 이펙터(autoreactive memory effector) T 세포 (Teff)에 프로세싱된 세포자멸사성 세포 자가항원 (공동- 자극 없이)의 제시를 가능하게 한다 [3-6].
T1D와 같은 자가면역 질환의 치료를 위한 효력있는 면역요법의 개발이 여전히 필요하다.
제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증(hyperglycemia)을 역전(reversing)시키고 당뇨병 발병을 억제하는 방법이 제공된다. 특히, (a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자(BCL2 associated X apoptosis regulator) (BAX)를 코딩하는(encoding) 제1 발현 카세트; 및 (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (예를 들어, sGAD55)를 코딩하는 과메틸화된(hypermethylated) 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터(vector) 시스템을 상기 환자에게 투여하여, 관용원성 반응을 유도하고, 이는 배출(draining) 림프절에서 관용원성 수지상 세포(tolerogenic dendritic cell) 집단(population)의 증가뿐만 아니라 GAD-특이적 조절성(specific regulatory) T 세포의 수의 증가를 발생시킨다. 본원에 기재된 방법은 고혈당증을 역전시키고 제1형 당뇨병의 발병을 억제하는데 효력이 있다.
한 측면에서, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증을 역전시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 (a) BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트; 및 (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 당뇨병 발병을 억제하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 (a) BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트; 및 (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 관용원성 수지상 세포 및 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트 및 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (예를 들어, sGAD55)를 코딩하는 과메틸화된 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템의 유효량을 투여하는 것을 포함한다. 상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 제1 발현 카세트는 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된(operably linked) 프로모터를 추가로 포함할 수 있고, 제2 발현 카세트는 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 제1 발현 카세트는 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함한다. 특정 실시양태에서, 제2 발현 카세트는 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함한다.
상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 분비된 형태의 GAD65는 msGAD55에 의해 코딩될 수 있다.
상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 벡터 시스템은 (a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및 (b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제1 벡터 및 제2 벡터는 1:1 내지 1:8의 범위의 비로, 이 범위 내의 임의의 비 예컨대 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 또는 1:8을 포함하여 투여된다. 일부 실시양태에서, 제1 벡터 및 제2 벡터는 1:2의 비로 투여된다.
상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 환자는 경증(mild) 고혈당증, 중등도(moderate) 고혈당증, 또는 중증(severe) 고혈당증을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 환자는 중증 고혈당증을 갖고 제1 벡터 및 제2 벡터는 1:2의 비로 투여된다.
상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 환자는 비당뇨병성(non-diabetic) 대상체에 대한 베타 세포의 참조량(reference amount)의 50% 미만, 60% 미만, 70% 미만, 또는 80% 미만의 인슐린-생산 췌장 베타 세포(pancreatic beta cell)의 양을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 베타 세포의 50% 내지 80%를, 이 범위 내의 임의의 양 예컨대 베타 세포의 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 또는 80%를 포함하여 상실하였다.
상기 언급된 실시양태 중 임의의 것에서, 환자는 인간일 수 있다.
또 다른 측면에서, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 관용원성 수지상 세포 및 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트 및 분비된 형태의 글루탐산 데카복실라제 65 (예를 들어, sGAD55)를 코딩하는 과메틸화된 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제2 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템의 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
도 1A-1D. NOD 마우스의 배출 림프절에서 ADi-100-유도 tol-DC 하위집합. 8주령 암컷 NOD 마우스 군에 벡터 플라스미드 DNA 단독 (대조군) 또는 ADi-100 1:4 (BAX 10 μg + msGAD 40 μg)로 백신접종하였다. 백신접종 4일 후, 백혈구를 배출 림프절 (서혜부(inguinal))로부터 단리하고 DC 집단을 유세포 분석법을 통해 분석하였다. DC 집단은 표현형으로 정의되었다. 도 1A는 총 전통적인 DC 집단, MHC 클래스 II+/CD11c+를 나타낸다. 도 1B는 tol-DC 림프양 조직-상주 집단, MHC 클래스 II+/CD11c+/CD8α+ ("CD8α+"), MHC 클래스 II+/CD11c+/CD11b+/CD103+ ("CD11b+/CD103+"), 및 조직 이동성(tissue-migratory)/비-림프양 조직 tol-DC 집단, MHC 클래스 II+/CD11c+/CD207+ ("CD207+")를 나타낸다. 도 1C는 형질세포양(plasmacytoid) DC 집단, MHC 클래스 (IAg7)+/CD11c-/PDCA+를 나타낸다. * 벡터 대조군 코호트(cohort)(양측 t 검정(2-tailed t test))와 비교하여 p < 0.001. 벡터 대조군- 또는 ADi-100 1:2-처리 NOD 마우스의 비장세포로부터 제조된 CD11c+ (cDC; CD11c+ CD8+ 인테그린 αvβ8+) 및 CD11c- (형질세포양 DCs, pDC; CD11c-/ PDCA+) 관용원성 DC 집단을 집단을 72시간 동안 미처리 NOD 마우스 및 rhIL-2로부터의 GAD-자극된 (3일) CD4+ T 림프구로 배양하고 증식을 CSFE 염색 및 유세포 분석법을 통해 평가하였다. (도 1D). 플로우조(FlowJo) 소프트웨어를 사용하여 세포 분열을 분석하고 증식을 총 CD4+ T 세포당 분열하는 세포의 백분율로 계산하였다.
도 2. 상이한 BAX 및 msGAD55 함량을 함유하는 두 가지 ADi-100 제제는 경증 고혈당증(mild hyperglycemia) (≥ 140 mg/dL)을 치료할 때 NOD 마우스에서 당뇨병 발병률을 억제하였다. 8주령 암컷 NOD 마우스 군을 매주 공복 혈당 (FBG) 수준에 대해 모니터링하였으며, FBG가 ≥ 140 mg/dL (0일차; 경증 고혈당증)인 첫날에, 마우스는 총 50 μg의 상이한 양의 빈 벡터 (Vb, BAX 벡터; mVa, 과메틸화된 항원 벡터)를 함유하는 제제 및 상기 상이한 양을 보유하는 BAX 또는 msGAD55를 함유하는 제제를 8주 동안 1주 1회 피내 주사 (50 μL)를 받았다 [8]. 미처리 마우스는 어떤 주사도 받지 않았다. 연구는 미처리 코호트에서 일단 마우스의 100%가 당뇨병으로 진단되면 종료되었다 (즉, 적어도 7일 간격으로 2개의 FBG 판독값 ≥ 300 mg/dL). 각각의 코호트에서 당뇨병이 없는 상태로 남아 있는 마우스의 백분율이 제시된다. 처음 5개 코호트 (ADi-100 1:2 제외)의 질환 발병률을 계산하는 데 사용된 마우스당 원시 FBG 데이터는 우리의 이전 간행물 [8]에 나타난 데이터 세트로부터 수득하였으나, 세로 형식의 데이터 (마우스 연령) 원시 FBG로만 표시되었으며; 즉, 여기서, 데이터는 이전 간행물에 포함되지 않은 추가 ADi-100 1:2 데이터를 포함하는 "당뇨병 발생률"의 형태로 표시된다는 점에 유의한다. * 미처리 코호트와 비교하여 p < 0.001.
도 3. 매우 고혈당증의 NOD 마우스에 투여했을 때 더 많은 BAX 플라스미드 함량을 함유하는 ADi-100의 증가된 효능. 암컷 NOD 마우스 군을 매주 아침 혈당 (mBG) 수준에 대해 모니터링하였으며, 여기서 각각의 마우스는 mBG가 적어도 2회 발생으로 ≥ 180 mg/dL인 경우 또는 mBG ≥ 200 mg/dL의 처음 발생시 두 가지 ADi-100 제제, 1:4 또는 1:2, 중 하나의 피내 주사의 처음 ADi-100 용량 (0일차)을 받았다. 0일차에, 모든 31마리 마우스의 평균 ± SEM mBG는 244 ± 12 mg/dL였다. 마우스는 그 후 총 5회의 주사를 위해 매주 ADi-100 주사를 받았다. 매일 mBG 모니터링이 계속되었고 마우스는 적어도 7일 간격으로 2회 발생으로 ≥ 300 mg/dL인 경우 당뇨병으로 진단되었다. 각각의 코호트에서 당뇨병이 없는 상태로 남아 있는 마우스의 백분율이 제시된다. * 미처리 코호트와 비교하여 ADi-100 1:4의 경우 p < 0.035 및 ADi-100 1:2의 경우 p < 0.001.
도 4. 비당뇨병 (좌측 패널) 또는 당뇨병 (우측 패널)인 대표적인 미처리 NOD 마우스로부터의 췌장도(pancreatic islet) 샘플에서 인슐린 (상단 패널) 및 헤마톡실린 및 에오신 (H&E; 췌도염(insulitis)) (하단 패널) 염색의 면역조직화학적 분석. 스케일 바 = 50 μm.
제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증을 역전시키고 당뇨병 발병을 억제하는 방법이 제공된다. 특히, (a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 제1 발현 카세트; 및 (b) 분비된 글루탐산 데카르복실라제 65 (예를 들어, sGAD55)를 코딩하는 제2의 과메틸화된 발현 카세트를 포함하는 벡터 시스템을 상기 환자에게 투여하여 관용원성 반응을 유도하고, GAD-특이적 조절성 T 세포. 이는 배출 림프절에서 관용원성 수지상 세포 집단을 증가시키는 것뿐만 아니라 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 본원에 기재된 방법은 고혈당증을 역전시키고 제1형 당뇨병의 발병을 억제하는데 효력이 있다.
본 발명의 조성물, 방법, 및 키트를 기재하기 전에, 본 발명은 기재된 특정한 방법 또는 조성물로 제한되지 않으며, 그 자체가 물론 다양할 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본원에 사용된 용어는 단지 특정한 실시양태를 기재하기 위한 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 제한하려는 의도가 아님을 이해하여야 한다.
값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 명확히 달리 지시하지 않는 한, 그 범위의 상한 및 하한 사이의 각각의 중간 값이 하한 단위의 10분의 1까지 또한 구체적으로 개시되는 것으로 이해된다. 명시된 범위의 임의의 명시된 값 또는 중간 값과 그 명시된 범위의 임의의 다른 명시된 또는 중간 값 사이의 각각의 더 작은 범위가 본 발명에 포함된다. 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 범위에 포함되거나 제외될 수 있으며, 더 작은 범위에 어느 하나가 포함되거나, 어느 것도 포함되지 않거나 둘 다 포함되는 각각의 범위가 또한 본 발명 내에 포함되며, 명시된 범위에 임의의 구체적으로 제외된 한계치에 적용된다. 명시된 범위가 한계치 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 그러한 포함된 한계치 중 어느 하나 또는 둘 다를 제외한 범위가 또한 본 발명에 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것들과 유사하거나 등가인 임의의 방법 및 물질가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있긴 하지만, 일부 잠재적이고 바람직한 방법 및 물질이 이제 기재된다. 본원에 언급된 모든 간행물은 그 간행물이 인용된 방법 및/또는 물질을 개시하고 기재하기 위해 본원에 참조로 포함된다. 본 개시내용은 모순이 있는 한 포함된 간행물의 임의의 개시내용을 대체하는 것으로 이해된다
본 개시내용을 읽으면 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본원에 기재되고 예시된 각각의 개별적인 실시예는 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어남이 없이 다른 몇몇의 실시양태 중 임의의 것의 특색으로부터 쉽게 분리되거나 상기 특색과 조합될 수 있는 구별되는 구성요소 및 특색을 갖는다. 임의의 언급된 방법은 언급된 사건의 순서로 또는 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 수행될 수 있다.
본원에서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명확히 달리 지시하지 않는 한 복수 지시대상을 포함한다는 점에 유의하여야 한다. 따라서, 예를 들어, "벡터"에 대한 언급은 복수개의 이러한 벡터를 포함하고 "세포"에 대한 언급은 하나 이상의 세포에 대한 언급 등을 포함한다.
본원에 논의된 간행물은 본 출원의 출원일 이전의 이의 개시를 위해서만 제공된다. 본원에서 어떠한 것도 본 발명이 선행 발명으로 인해 이러한 공개보다 선행할 자격이 없음을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가로, 제공되는 발행일은 독립적으로 확인할 필요가 있을 수 있는 실제 발행일과 상이할 수 있다.
정의
"관용원성"은 적응 면역학적 반응을 억제하거나 하향-조정할 수 있는 것을 의미한다.
용어 "관용원성 수지상 세포"는 면역학적 관용을 유도하는 능력을 갖는 수지상 세포를 지칭한다. 관용원성 수지상 세포는 이펙터 T 세포를 활성화하는 능력은 낮으나 조절성 T 세포를 유도하고 활성화하는 능력은 높다.
핵산 분자를 기재하기 위해 본원에 사용된 바와 같은 "재조합(recombinant)"은 그 기원 또는 조작으로 인해, 자연에서 회합되는 폴리뉴클레오티드의 모두 또는 일부와 회합되지 않는, 게놈, cDNA, 바이러스, 반합성, 또는 합성 기원의 폴리뉴클레오티드를 의미한다. 단백질 또는 폴리펩티드와 관련하여 사용된 바와 같은 용어 "재조합"은 재조합 폴리뉴클레오티드의 발현에 의해 생성된 폴리펩티드를 의미한다. 일반적으로, 관심 유전자는 클로닝된 다음에 하기에 추가로 기재되는 바와 같이 형질전환된 유기체에서 발현된다. 숙주 유기체는 발현 조건 하에서 단백질을 생산하기 위해 외래 유전자를 발현한다.
용어 "형질전환"은 삽입에 사용된 방법에 관계없이 외인성(exogenous) 폴리뉴클레오티드를 숙주 세포에 삽입하는 것을 지칭한다. 예를 들어, 직접 흡수, 형질도입 또는 f-교배(mating)가 포함된다. 외인성 폴리뉴클레오티드는 통합되지 않은 벡터, 예를 들어 플라스드로서 유지될 수 있거나, 대안적으로, 수주 게놈 내로 통합될 수 있다.
"재조합 숙주 세포", "숙주 세포", "세포", "세포주", "세포 배양물", 및 단세포 실체로서 배양된 미생물 또는 고등 진핵 세포주를 나타내는 기타 이러한 용어는, 또는 재조합 벡터 또는 기타 전달된 DNA의 수용자일 수 있거나, 사용된 세포를 지칭하며, 형질감염된 원래 세포의 원래 자손을 포함한다.
"코딩 서열(coding sequence)" 또는 선택된 폴리펩티드를 "코딩하는" 서열은 적절한 조절 서열 (또는 "제어 요소")의 제어 하에 배치되는 경우 생체내에서 (DNA의 경우에) 전사되고 (mRNA의 경우애) 폴리펩티드로 번역되는 핵산 분자이다. 코딩 서열의 경계는 5' (아미노) 말단의 시작 코돈 및 3' (카르복시) 말단의 번역 정지 코돈에 의해 결정될 수 있다. 코딩 서열은 바이러스, 원핵생물 또는 진핵생물 mRNA로부터의 cDNA, 바이러스 또는 원핵생물 DNA로부터의 게놈 DNA 서열, 및 심지어 합성 DNA 서열을 포함할 수 있나 이에 제한되지는 않는다. 전사 종결 서열은 코딩 서열에 대해 3'에 위치할 수 있다.
전형적인 "제어 요소"는 전사 프로모터, 전사 인핸서 요소, 전사 종결 신호, 폴리아데닐화 서열 (번역 정지 코돈에 대해 3'에 위치함), 번역 개시의 최적화를 위한 서열 (코딩 서열에 대해 5'에 위치함), 및 번역 종결 서열을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
"작동가능하게 연결된"은 그렇게 기재된 구성요소가 그들의 일반적인 기능을 수행하도록 구성된 요소의 배열을 지칭한다. 따라서, 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 주어진 프로모터는 적절한 효소가 존재할 때 코딩 서열의 발현에 영향을 미칠 수 있다. 프로모터는 그것이 이의 발현을 지시하는 기능을 하는 한, 코딩 서열과 인접할 필요는 없다. 따라서, 예를 들어, 중간에 번역되지 않은 아직 전사된 서열이 프로모터 서열과 코딩 서열 사이에 존재할 수 있고 프로모터 서열은 여전히 코딩 서열에 "작동가능하게 연결된" 것으로 간주될 수 있다.
"에 의해 코딩된(encoded by)"은 폴리펩티드 서열을 코딩하는 핵산 서열을 지칭하며, 여기서 폴리펩티드 서열 또는 이의 일부는 핵산 서열에 의해 코딩되는 폴리펩티드로부터 적어도 3 내지 5개 아미노산, 보다 바람직하게는 적어도 8 내지 10개 아미노산, 및 훨씬 보다 바람직하게는 적어도 15 내지 20개의 아미노산의 아미노산 서열을 함유한다.
"발현 카세트" 또는 "발현 구축물"은 관심 서열(들) 또는 유전자(들)의 발현을 지시할 수 있는 어셈블리를 지칭한다. 발현 카세트는 일반적으로 관심 서열(들) 또는 유전자(들) (의 전사를 지시하기 위해)에 작동가능하게 연결되는 프로모터와 같은, 상기에 기재된 바와 같은, 제어 요소를 포함하고, 종종 폴리아데닐화 서열도 포함한다. 본 발명의 특정 실시양태 내에서, 본원에 기재된 발현 카세트는 플라스미드 구축물 내에 함유될 수 있다. 발현 카세트의 성분에 더하여, 플라스미드 구축물은 또한, 하나 이상의 선택가능한 마커(marker), 플라스미드 구축물이 단일 가닥 DNA (예를 들어, M13 복제 기점)로서 존재하도록 하는 신호, 적어도 하나의 다중 클로닝 부위, 및 "포유동물" 복제 기점 (예를 들어, SV40 또는 아데노바이러스 복제 기점)을 포함할 수 있다.
"정제된 폴리뉴클레오티드"는 폴리뉴클레오티드가 자연적으로 회합된 단백질이 본질적으로 없는, 예를 들어 상기 단백질의 약 50% 미만, 바람직하게는 약 70% 미만, 및 보다 바람직하게는 약 90% 미만을 함유하는 관심 폴리뉴클레오티드 또는 이의 단편을 지칭한다. 관심 폴리뉴클레오티드를 정제하는 기술은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 카오트로픽제(chaotropic agent)로 폴리뉴클레오티드를 함유하는 세포의 파괴 및 이온 교환 크로마토그래피, 친화도 크로마토그래피 및 밀도에 따른 침강에 의한 폴리뉴클레오티드(들) 및 단백질의 분리를 포함한다.
용어 "형질감염"은 세포에 의한 외래 DNA(foreign DNA)의 흡수를 지칭하기 위해 사용된다. 외인성 DNA가 세포막 내부에 도입되었을 경우 세포는 "형질감염"되었다. 다수의 형질감염 기술이 일반적으로 관련 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [예를 들어, Graham et al. (1973) Virology, 52:456, Sambrook et al. (2001) Molecular Cloning, a laboratory manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratories, New York, Davis et al. (1995) Basic Methods in Molecular Biology, 2nd edition, McGraw-Hill, and Chu et al. (1981) Gene 13:197]을 참조한다. 이러한 기술은 하나 이상의 외인성 DNA 모이어티를 적합한 숙주 세포내로 도입하기 위해 사용될 수 있다. 상기 용어는 유전적 물질의 안정적이고 일시적인 흡수를 의미하며 펩티드- 또는 항체-연결된 DNA의 흡수를 포함한다.
"벡터"는 핵산 서열을 표적 세포 (예를 들어, 바이러스 벡터, 비-바이러스 벡터, 미립자 담체, 및 리포솜)로 전달할 수 있다. 전형적으로, "벡터 구축물", "발현 벡터", 및 "유전자 전달 벡터"는 관심 핵산의 발현을 지시할 수 있고 핵산 서열을 표적 세포로 전달할 수 있는 임의의 핵산 구축물을 의미한다. 따라서, 상기 용어는 클로닝 및 발현 비히클(vehicle), 뿐만 아니라 바이러스 벡터를 포함한다.
"유전자 전달(transfer)" 또는 "유전자 전달(delivery)"은 관심 DNA 또는 RNA를 숙주 세포에 확실히 삽입하기 위한 방법 또는 시스템을 지칭한다. 이러한 방법은 통합되지 않은 전달된 DNA의 일시적인 발현, 염색체외 복제 및 전달된 레플리콘 (예를 들어, 에피솜)의 발현, 또는 전달된 유전적 물질의 숙주 세포의 게놈 DNA로의 통합을 발생시킬 수 있다. 유전자 전달 발현 벡터는 박테리아 플라스미드 벡터, 바이러스 벡터, 비-바이러스 벡터, 알파바이러스, 수두 바이러스 및 백시니아 바이러스로부터 유래된 벡터를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
지정된 서열"로부터 유래된" 폴리뉴클레오티드는 지정된 뉴클레오티드 서열의 영역에 상응하는, 즉, 동일하거나 상보적인, 대략 적어도 약 6개 뉴클레오티드, 바람직하게는 적어도 약 8개 뉴클레오티드, 보다 바람직하게는 적어도 약 10-12개 뉴클레오티드, 및 훨씬 보다 바람직하게는 적어도 약 15-20개의 뉴클레오티드의 연속 서열을 포함하는 폴리뉴클레오티드 서열을 지칭한다. 유래된 폴리뉴클레오티드는 관심 뉴클레오티드 서열로부터 물리적으로 반드시 유래될 필요는 없을 것이나, 화학 합성, 복제, 역전사 또는 전사를 포함하나 이에 제한되지는 않는 임의의 방식으로 생성될 수 있으며, 이는 폴리뉴클레오티드가 유래된 영역(들)의 염기 서열에 의해 제공되는 정보를 기반으로 한다. 이와 같이, 이는 원래 폴리뉴클레오티드의 센스 또는 안티센스 배향을 나타낼 수 있다.
바이오마커의 "참조 수준" 또는 "참조 값"은 특정한 질환 상태, 표현형, 또는 특정한 질환 상태 또는 표현형의 발병 소인, 또는 이의 결핍, 뿐만 아니라 특정한 질환 상태, 표현형, 또는 특정한 질환 상태 또는 표현형의 발병 소인, 또는 이의 결핍의 조합을 나타내는 바이오마커의 수준 (예를 들어, 혈당 수준 또는 췌장 베타 섬의 수)을 의미한다. 바이오마커의 "양성" 참조 수준은 특정한 질환 상태 또는 표현형을 나타내는 수준을 의미한다. 바이오마커의 "음성" 참조 수준은 특정한 질환 상태 또는 표현형의 결핍을 나타내는 수준을 의미한다. 바이오마커의 "참조 수준"은 바이오마커의 절대적 또는 상대적 양 또는 농도, 바이오마커의 존재 또는 부재, 바이오마커의 양 또는 농도 범위, 바이오마커의 최소 및/또는 최대 양 또는 농도, 바이오마커의 평균 양 또는 농도, 및/또는 바이오마커의 중앙값 양 또는 농도일 수 있으며, 게다가, 바이오마커 조합의 "참조 수준"은 또한 서로에 대한 2개 이상의 바이오마커의 절대적 또는 상대적 양 또는 농도의 비일 수 있다. 특정한 질환 상태, 표현형, 또는 이의 결핍에 대한 바이오마커의 적절한 양성 및 음성 참조 수준은 하나 이상의 적절한 대상체에서 원하는 바이오마커의 수준을 측정함으로써 결정될 수 있으며, 이러한 참조 수준은 대상체의 특정 집단에게 맞춤화될 수 있다 (예를 들어, 참조 수준은 특정 연령 또는 성별의 대상체로부터 수득한 샘플의 바이오마커 수준과 특정 연령 또는 성별 군의 특정한 질환 상태, 표현형 또는 이의 결핍에 대한 참조 수준 간에 비교가 이루어질 수 있도록 연령-일치 또는 성별-일치될 일 수 있다). 이러한 참조 수준은 또한 샘플 (예를 들어, 형광-활성화 세포 분류 (FACS), 면역검정 (예를 들어, ELISA), 질량 분석법 (예를 들어, LC-MS, GC-MS). 직렬 질량 분석, NMR, 생화학적 또는 효소적 검정, PCR, 마이크로어레이 분석 등)에서 바이오마커의 수준을 측정하는 데 사용되는 특정 기술에 맞춤화될 수 있으며, 여기서 바이오마커의 수준은 사용되는 특정 기술을 기반으로 할 수 있다.
용어 "수량(quantity)", "양(amount)", 및 "수준"은 본원에서 상호교환적으로 사용되며, 분자, 세포 (예를 들어, 췌장도), 또는 샘플내 분석물의 절대 정량화를 지칭할 수 있거나, 샘플에서 분자 또는 분석물의 상대적 정량화, 즉, 본원에 교시된 바와 같은 참조 값에 대한 것과 같은 또 다른 값에 대한, 또는 바이오마커에 대한 값의 범위를 지칭할 수 있다. 이러한 값 또는 범위는 단일 환자 또는 환자 군으로부터 수득할 수 있다. 
본원에 사용된 바와 같은 "진단"은 일반적으로 대상체가 주어진 질환, 장애 또는 기능장애에 의해 영향을 받을 가능성이 있는지에 대한 결정을 포함한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 하나 이상의 진단 지표, 즉 종종 질환, 장애 또는 기능장애의 존재 또는 부재를 나타내는 바이오마커, 바이오마커의 존재, 부재, 또는 양을 기반으로 하여 진단을 내린다. 
본원에 사용된 바와 같은 "예후"는 일반적으로 임상 병태 또는 질환의 개연성 있는 경과 및 결과의 예측을 지칭한다. 환자의 예후는 일반적으로 질환의 유리한 또는 불리한 경과 또는 결과를 나타내는 질환의 인자 또는 증상을 평가함으로써 이루어진다. 용어 "예후"가 반드시 100% 정확도로 병태의 경과 또는 결과를 예측하는 능력을 지칭하는 것은 아님을 이해한다. 대신에, 통상의 기술자는 용어 "예후"는 특정 과정 또는 결과가 발생할 확률이 증가함을 지칭하며; 즉, 그 병태를 나타내지 않는 그러한 개인과 비교할 때, 주어진 병태를 나타내는 환자에서 과정 또는 결과가 발생할 가능성이 더 높다는 것임을 이해할 것이다.  
용어 "치료", "치료하는", "치료하다" 등은 일반적으로 원하는 약리학적 및/또는 생리학적 효과를 수득하는 것을 지칭하기 위해 사용된다. 그 효과는 질환 또는 이의 증상(들)을 완전히 또는 부분적으로 예방한다는 점에서 예방적일 수 있고/있거나 질환 및/또는 상기 질환에 기인할 수 있는 유해 효과에 대한 부분적 또는 완전한 안정화 또는 치유의 면에서 치료적일 수 있다. 용어 "치료"는 포유동물, 특히 인간의 질환의 임의의 치료를 포함하며, (a) 질환 및/또는 증상(들)이 질환이나 증상에 대한 소인이 있을 수 있지만 아직 이를 가지고 있는 것으로 진단되지 않은 대상체에서 발생하지 못하도록 하는 것; (b) 질환 및/또는 증상(들)을 억제하는 것, 즉, 이의 발달을 정지시키는 것; 또는 (c) 질환 증상(들)을 완화시키는 것, 즉 질환의 퇴행 또는 역전을 유발시키는 것을 포함한다. 치료를 필요로 하는 사람들은 이미 앓고 있는 사람들 (예를 들어, 고혈당증 또는 당뇨병 전단계)뿐만 아니라 예방이 요구되는 사람들 (예를 들어, 당뇨병에 대한 감수성이 증가된 사람들, 당뇨병 발병에 대한 유전적 소인을 갖는 사람들 등)을 포함한다. 용어 "치료", "치료하는", "치료하다" 등은 당뇨병 발병의 억제를 포함할 수 있다.
용어 "당뇨병 발병을 억제하는"은 일반적으로 당뇨병 발병을 예방하거나 지연시키는 것을 지칭하기 위해 본원에서 사용되는 치료 유형이다. 당뇨병 발병을 지연시키는 것은 하루 이상, 한 주 이상, 한 달 이상, 또는 그 초과의 지연을 포함한다. 당뇨병 발병을 예방하는 것은 특정 기간 동안 당뇨병 발병을 예방하거나 무기한 기한에 걸쳐 당뇨병 발병을 예방하는 것을 포함한다. 당뇨병의 발병은 혈당 수준의 측정, 인슐린 생산의 측정 등과 같은 임의의 적절한 측정에 의해 확인될 수 있다.
본원에 사용된 고혈당증은 혈류에 과잉의 포도당을 갖는 상태를 지칭한다. 고혈당증은 당뇨병 전단계 또는 2기 이상혈당증(stage 2 dysglycemia)이라고도 지칭한다. 고혈당증은 혈당 수준에 따라 경증, 중등도, 또는 중증으로 특징지어질 수 있다. 당뇨병이 없는 사람의 경우, 건강한 공복 혈당 수준은 혈액 1데시리터 (mg/dL)당 약 70 내지 100 밀리그램이다. 고혈당증은 공복 혈당 수준이 약 100 mg/dL 내지 125 mg/dL일 때 진단된다. 126 mg/dL 초과의 공복 혈당은 임상 당뇨병의 발병을 나타낸다. NOD 마우스 모델에서, 경증 고혈당증은 공복 혈당 수준 또는 아침 혈당 수준이 약 140 mg/dL인 고혈당증을 지칭하고, 중증 고혈당증은 공복 혈당 수준 또는 아침 혈당 수준이 약 180 mg/dL 이상인 고혈당증을 지칭한다. 중증 고혈당증이 있는 개인은 "고도 고혈당증"이라고도 한다. 중등도 고혈당증은 공복 또는 아침 혈당 수준이 경증 및 중증 고혈당증 사이의 범위, 예를 들어 NOD 마우스 모델에서 약 140 mg/dL 내지 약 180 mg/dL인 고혈당증을 지칭한다.
치료적 치료는 대상체가 투여 전에 고통받는 것이고 예방적 치료는 대상이 투여 전에 고통받지 않는 것이다. 일부 실시양태에서, 대상체는 치료 전에 가해지거나 고통받는 것으로 의심되는 증가된 가능성을 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상체는 발병할 가능성이 증가된 것으로 의심된다. 치료적 치료의 투여 방법은 관련 기술분야에 널리 공지 있으며, 경구, 국소, 경피 또는 피내, 흡입, 비경구, 설하, 협측, 직장, 질, 및 비강내를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "비경구"는 피하 주사 (예를 들어, 경피 또는 피내 주사 포함), 정맥내, 근육내, 흉골내 주사 또는 주입 기술을 포함한다. 특정 실시양태에서, 투여하는 것은 피내 및 점막으로부터 선택되는 경로에 의해 투여하는 것을 포함한다.
특히 주어진 양과 관련하여, 용어 "약"은 ±5%의 편차를 포함하는 것을 의미한다.
용어 "수용자", "개인", "대상체", "숙주", 및 "환자"는 본원에서 상호교환적으로 사용되며 진단, 치료 또는 요법이 필요한 임의의 포유동물 대상체, 특히 인간을 지칭한다. 치료를 위한 "포유동물"은 인간, 가축 및 농장 동물, 및 동물원, 스포츠, 애완 동물, 예컨대 개, 말, 고양이, 소, 양, 염소, 돼지 등을 포함하여 포유동물로 분류되는 임의의 동물을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 포유동물은 인간이다.
"치료 유효 용량" 또는 "치료 용량"은 원하는 임상 결과에 영향을 미치기에(즉, 치료 효능을 달성하기에) 충분한 양이다. 치료학적 유효량은 1회 이상의 투여로 투여될 수 있다.
용어 "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질"은 아미노산 잔기의 중합체를 지칭하기 위해 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 상기 용어는 또한 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 자연 발생 아미노산의 인공 화학적 모방체인 아미노산 중합체, 뿐만 아니라 자연 발생 아미노산 중합체 및 비-자연 발생 아미노산 중합체에 적용된다. 전장(full-length) 단백질 및 이의 단편 둘 다가 정의에 포함된다. 상기 용어는 또한 폴리펩티드의 발현후 변형, 예를 들어 인산화, 글리코실화, 아세틸화, 히드록실화, 산화 등을 포함한다.
용어 "폴리뉴클레오티드", "올리고뉴클레오티드", "핵산" 및 "핵산 분자"는 본원에서 리보뉴클레오티드 또는 데옥시리보뉴클레오티드와 같은 임의의 길이의 뉴클레오티드의 중합체 형태를 포함하는 데 사용된다. 이 용어는 분자의 1차 구조만을 지칭한다. 따라서, 상기 용어는 삼중-, 이중- 및 단일-가닥 DNA, 뿐만 아니라 삼중-, 이중- 및 단일-가닥 RNA를 포함한다. 이는 또한 메틸화 및/또는 캡핑에 의한 것과 같은 변형, 및 폴리뉴클레오티드의 변형되지 않은 형태를 포함한다. 보다 특히, 용어 "폴리뉴클레오티드", "올리고뉴클레오티드", "핵산" 및 "핵산 분자"는 폴리데옥시리보뉴클레오티드 (2-데옥시-D-리보스 함유), 폴리리보뉴클레오티드 (D-리보스 함유), 및 퓨린 또는 피리미딘 염기의 N- 또는 C-글리코시드인 임의의 다른 유형의 폴리뉴클레오티드를 포함한다. 용어 폴리뉴클레오티드", "올리고뉴클레오티드", "핵산" 및 "핵산 분자" 사이에는 길이에 있어서 의도된 구별이 없으며, 이들 용어는 상호교환적으로 사용된다.
"단리된"은 단백질, 폴리펩티드, 또는 펩티드를 언급할 때 지시된 분자가, 분자가 자연에서 발견되거나 동일한 유형의 다른 생물학적 거대분자의 실질적인 부재 하에 존재하는 전체 유기체로부터 분리되고 구별된다는 것을 의미한다. 폴리뉴클레오티드와 관련하여 용어 "단리된"이란 자연에서 그것과 일반적으로 회합된 서열이 전체적으로 또는 부분적으로 결여된 핵산 분자이고; 또는 자연에 존재하지만 그와 관련된 이종 서열을 갖는 서열; 또는 염색체로부터 해리된 분자이다.
본 개시내용은 하기 실시양태를 제공한다.
실시양태 1.
(a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트; 및
(b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된 제2 발현 카세트
를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 당뇨병 발병을 억제하는 방법.
실시양태 2. 실시양태 1에 있어서, 제1 발현 카세트가 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 3. 실시양태 2에 있어서, 제1 발현 카세트가 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 4. 실시양태 1-3 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제2 발현 카세트가 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 5. 실시양태 4에 있어서, 제2 발현 카세트가 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 6. 실시양태 1 내지 5 중 어느 한 실시양태에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
실시양태 7. 실시양태 1 내지 6 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이,
(a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
(b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
를 포함하는 방법.
실시양태 8. 실시양태 7에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프(motif)에서 과메틸화되는 방법.
실시양태 9. 실시양태 7 또는 8에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
실시양태 10. 실시양태 9에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
실시양태 11. 실시양태 1 내지 10 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 경증 고혈당증, 중등도 고혈당증, 또는 중증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 12. 실시양태 11에 있어서, 환자가 경증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 13. 실시양태 11에 있어서, 환자가 중증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 14. 실시양태 13에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
실시양태 15. 실시양태 1 내지 14 중 어느 한 실시양태에 있어서, 당뇨병 발병이 혈당 수준의 측정 또는 인슐린 생산의 측정에 의해 확인되는 방법.
실시양태 16. 실시양태 15에 있어서, 혈당 수준이 공복 혈당 수준 또는 아침 혈당 수준인 방법.
실시양태 17. 실시양태 1 내지 16 중 어느 한 실시양태에 있어서, 당뇨병 발병이 1일 이상 동안, 1주 이상 동안, 1개월 이상 동안, 또는 그 초과로 지연되는 방법.
실시양태 18. 실시양태 1 내지 17 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 비당뇨병성 대상체에 대한 췌장 베타 세포의 참조량의 50% 미만인 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 양을 갖는 방법.
실시양태 19. 실시양태 18에 있어서, 환자가 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 50% 내지 80%를 상실한 방법.
실시양태 20. 실시양태 1 내지 19 중 어느 한 실시양태에 있어서, 투여가 관용원성 수지상 세포 및/또는 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법.
실시양태 21. 실시양태 20에 있어서, 배출 서혜부 림프절(draining inguinal lymph node)에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가되는 방법.
실시양태 22. 실시양태 20에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
실시양태 23. 실시양태 20에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
실시양태 24. 실시양태 1 내지 23 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 인간인 방법.
실시양태 25. 실시양태 1 내지 24 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이 피내로(intradermally) 또는 점막으로 투여되는 방법.
실시양태 26.
(a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트; 및
(b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된 제2 발현 카세트
를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증을 역전시키는 방법.
실시양태 27. 실시양태 26에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 28. 실시양태 27에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 29. 실시양태 26-28 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 30. 실시양태 29에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 31. 실시양태 26 내지 30 중 어느 한 실시양태에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
실시양태 32. 실시양태 26 내지 31 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이,
(a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
(b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
를 포함하는 방법.
실시양태 33. 실시양태 32에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프에서 과메틸화되는 방법.
실시양태 34. 실시양태 32 또는 33에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
실시양태 35. 실시양태 34에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
실시양태 36. 실시양태 26 내지 35 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 경증 고혈당증, 중등도 고혈당증, 또는 중증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 37. 실시양태 36에 있어서, 환자가 경증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 38. 실시양태 36에 있어서, 환자가 중증 고혈당증을 갖는 방법.
실시양태 39. 실시양태 38에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
실시양태 40. 실시양태 26 내지 39 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 비당뇨병성 대상체에 대한 췌장 베타 세포의 참조량의 50% 미만인 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 양을 갖는 방법.
실시양태 41. 실시양태 40에 있어서, 환자가 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 50% 내지 80%를 상실한 방법.
실시양태 42. 실시양태 26 내지 41 중 어느 한 실시양태에 있어서, 투여가 관용원성 수지상 세포 및/또는 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수의 증가를 발생시키는 방법.
실시양태 43. 실시양태 42에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가되는 방법.
실시양태 44. 실시양태 42에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
실시양태 45. 실시양태 42에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
실시양태 46. 실시양태 26 내지 45 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 인간인 방법.
실시양태 47. 실시양태 26 내지 46 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이 피내로 또는 점막으로 투여되는 방법.
실시양태 48.
(a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 발현하는 제1 발현 카세트; 및
(b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65를 발현하는 과메틸화된 제2 발현 카세트
를 포함하는 벡터 시스템의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 관용원성 수지상 세포 및 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법.
실시양태 49. 실시양태 48에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 50. 실시양태 49에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 51. 실시양태 48 내지 50 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
실시양태 52. 실시양태 51에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
실시양태 53. 실시양태 48 내지 52 중 어느 한 실시양태에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
실시양태 54. 실시양태 48 내지 53 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이,
(a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
(b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
를 포함하는 방법.
실시양태 55. 실시양태 54에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프에서 과메틸화되는 방법.
실시양태 56. 실시양태 54 또는 55에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
실시양태 57. 실시양태 56에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
실시양태 58. 실시양태 48 내지 57 중 어느 한 실시양태에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가되는 방법.
실시양태 59. 실시양태 48 내지 58 중 어느 한 실시양태에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
실시양태 60. 실시양태 48 내지 59 중 어느 한 실시양태에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
실시양태 61. 실시양태 48 내지 60 중 어느 한 실시양태에 있어서, 환자가 인간인 방법.
실시양태 62. 실시양태 48 내지 61 중 어느 한 실시양태에 있어서, 벡터 시스템이 피내로 또는 점막으로 투여되는 방법.
본 발명은 본 발명의 실시를 위한 바람직한 모드를 포함하도록 본 발명자에 의해 밝혀지거나 제안된 특정한 실시양태의 면에서 기재되었다. 본 개시내용에 비추어, 본 발명의 의도된 범위를 벗어나지 않고 예시된 특정한 실시양태에서 수많은 변형 및 변화가 이루어질 수 있다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 인식될 것이다. 이러한 모든 변형은 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다양한 변화 및 변화가 이루어질 수 있음은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 제조하고 사용하는 방법에 대한 완전한 개시내용 및 설명을 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 제공하기 위해 제시되는 것이며, 본 발명자가 이의 발명으로 생각하는 범위를 제한하고자 하는 것도 아니며 이들이 하기 실험이 수행된 모든 또는 유일한 실험임을 나타내려는 의도도 아니다. 사용된 숫자 (예를 들어, 양, 온도 등)와 관련하여 정확성을 보장하기 위해 노력했으나 일부 실험 오류 및 편차를 고려하여야 한다. 달리 명시되지 않는 한, 부는 중량부이고, 분자량은 평균 분자량이고, 온도는 섭씨 온도이며, 압력은 대기압 또는 그 부근이다.
실시예 1
세포자멸사 DNA 면역요법을 사용한 NOD 마우스에서 고혈당증의 역전 및 제1형 당뇨병의 억제
독특하고 강력한 면역요법인 ADi-100은 2개의 DNA 플라스미드로 이루어져 개발되었으며, 하나는 세포내 세포자멸사-유도 신호전달 분자인 BAX를 발현하고, 다른 하나는 섬(islet) 자가항원인 분비된 글루탐산 데카르복실라제 65 (sGAD55)를 발현한다 [3,7,8]. 이전에 sGAD55 플라스미드가 과메틸화되면 T1D의 비-비만 당뇨병 (NOD) 마우스 모델에서 ADi-100의 효능이 유의하게 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 일부 APC에서 발현되는 Toll-유사 수용체 9에 대한 메틸화되지 않은 CpG 모티브에 의한 염증을 감소시킬 수 있다. ADi-100 처리는 또한 총 CD11c+ DCs와 함께 NOD 마우스의 배출 림프절에서 sGAD-특이적 Treg 수준을 증가시키긴 하지만 [7-9]; 이들 DC가 관용원성 표현형을 가지고 있는지 여부는 알려져 있지 않다. 본 발명자들은 ADi-100 처리가 관용원성 DC (tol-DC)를 증가시키고, 세포자멸사-유도 BAX 함량을 증가시키면 인간 T1D에서 상응하는 임상 진단 단계와 관련이 있는 당뇨병 전 단계인 말기 고혈당증 동안 NOD 마우스에 투여될 때 고혈당증을 역전시키는 효능을 향상시킨다는 것을 밝혀냈다.
ADi-100: 플라스미드 DNA 구축물
이전에 기재된 ADi-100 제제를 포함하는 2개의 DNA 플라스미드 [8]는 CMV 프로모터의 전사 제어하에 bax cDNA 서열을 함유하는 pND2-BAX, 및 pSG5 벡터 (스트라타진(Stratagene), 미국 캘리포니아주 샌디에이고)에서 SV-40 프로모터의 전사 제어 하에 분비된 형태의 인간 GAD65 (sGAD55)를 코딩하는 cDNA 구축물을 함유하는 pSG5-GAD55 (sGAD55)이다. pSG5-GAD 플라스미드는 SssI 메틸라제 (뉴 잉글랜드 바이오 랩스(New England BioLabs), 미국 매사추세츠주 입시치)의 활성을 통해, 이스케리치아 콜라이(Escherichia coli) 균주, ER1821의 CpG 모티프 (msGAD55)에서 과메틸화되었다. 이 방법은 플라스미드에서 CpG 모티프의 85%-100% 메틸화를 발생시키는 것으로 나타났다 (문헌 [Jimenez-Useche et al., Biophys J. 107(7) 1629-1636] 참조). 플라스미드 DNA를 피내 (i.d.) 주사 직전에 멸균 식염수에 용해시켰다. bax 서열 삽입물을 함유하는 모든 플라스미드는 인간 HeLa 세포의 유의하고 상당한 정도의 세포자멸사 (배양에서 1 ug/mL DNA 사용, 데이터는 표시되지 않음)를 나타내어, ADi-100의 BAX 유도 세포자멸사 관용 전달 시스템의 활성을 확인했다.
동물
8주령 암컷 NOD 마우스를 로마 린다 대학교(Loma Linda University) (미국 캘리포니아주 로마 린다)에서 연구용으로 타코닉 팜즈(Taconic Farms) (NOD/MrkTac; 미국 뉴욕주 제르맨타운)로부터 [8] 및 스탠포드 대학교(Stanford University) (미국 캘리포니아주 팔로 알토에)에서 연구용으로 구입하였다. 모든 동물은 이의 각각의 위치에서 병원균이 없는 조건에서 동물 사육장에 수용되었으며 실험은 각각의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committees)에 의해 승인되었다.
수지상 세포 단리 및 특성화
8주령 암컷 NOD 마우스 (타코닉 팜즈)는 50 μg 플라스미드 DNA 단독 (벡터) 또는 ADi-100 1:4 (BAX 10 μg + msGAD 40 μg)를 복부 옆구리 부위에 7일 간격으로 2회 피내 주사하고, 두 번째 주사 후 4일에 배출 서혜부 림프절로부터 백혈구를 단리하였으며, 이 때 단일-세포 현탁액이 유세포 분석법을 통한 다양한 DC 표현형 집단의 분석을 위해 준비되었다. 이들 새로 단리된 세포 (106)를 얼음 위에서 30분 동안 하기 접합된 항체 (1 μg; 하기 참조) 중 하나 이상과 함께 인큐베이션하고 이전에 기재된 바와 같이 FACSCalibur (비디 바이오사이언시즈(BD Biosciences), 미국 뉴저지주 프랭클린 레이크스)를 사용하여 평가하였다 [7]; 래트-항 마우스 CD317/PDCA-1, 클론e 129C1, PE-접합 (바이오레전드(BioLegend), 미국 캘리포니아주 샌디에이고); 햄스터 항-마우스 CD11c, 클론 N418, FITC-접합 (바이오레전드, 미국 캘리포니아주 샌디에이고); 래트-항 마우스 MHC 클래스 II, 클론 M5/114.15.2, APC-접합 (알앤드디 시스템즈(R&D Systems), 미국 미네소타주 미네아폴리스); 래트-항 마우스 CD8a, 클론 53-6.7, PE-접합 (바이오레전드, 미국 캘리포니아주 샌디에이고); 래트-항 마우스 인테그린 αM/CD11b, 클론(Clone) M1/70, 알렉사 플루오르(알렉사 Fluor) 647 접합 (알앤드디 시스템즈, 미국 미네소타주 미네아폴리스); 래트-항 마우스 CD103, 클론 M290, PE-접합 (비디 바이오사이언시즈, 미국 뉴저지주 프랭클린 레이크스); 래트-항 마우스 CD207, 클론 4C7, PE-접합 (바이오레전드, 미국 캘리포니아주 샌디에이고).
GAD-특이적 T 림프구 증식
DC의 ADi-100-유도 관용원성 특성을 평가하기 위해, 8마리의 ADi-100-백신접종된 NOD 마우스로부터 풀링된 비장세포 (상기 기재된 바와 같음)를 사용하여 CD11c+ (cDC; CD11c+ CD8+ 인테그린 αvβ8+) 및 CD11c- (형질세포양 DCs, pDC; CD11c-/ PDCA+) tol-DC 집단을 단리하였으며 각각 CD11c 양성 및 mPDCA-1 양성 키트 (밀테니(Miltenyi), 미국 캘리포니아주 오번)를 사용하였다. GAD-자극된 CD4+ 림프구는 8주령 암컷 NOD 마우스로부터의 106개의 림프절 세포를 GAD (20 μg/mL)와 함께 1 mL의 배양 배지 (높은 포도당을 가진 둘베토 이글스 배지(Dulbecco's modified Eagle's medium), DMEM; 시그마(Sigma), 미국 미주리주 세인트루이스)에 10% 열-불활성화 소태아혈청 (FBS; 히클론(HyClone), 미국 유타주 로간), 2 mM L-글루타민, 1 mM 피루브산나트륨, 0.11 mM 중탄산나트륨]을 보충하여 3일 동안 배양함으로써 생성시켰으며, 그 후, CD4+ T 세포는 이전에 기재된 바와 같이 [7], 항-CD8, -CD11b, -CD16, -CD56, -CD19, 및 -CD36 mAbs (밀테니 Biotec, 미국 캘리포니아주 오번)로 음성 선택을 사용하여 비접촉 세포로 농축화되었다. 유세포 분석법을 통해 평가된 T 세포 순도는 >95%였다 (데이터는 표시되지 않음). GAD-자극된 CD4+ T 세포는 DC로 배양하기 전에 1.5 uM CFSE (인비트로겐, 미국 캘리포니아주 칼스배드)로 염색되었다. DC (5 Х 104)는 96웰 플레이트의 3중 웰에서 GAD (20 μg/mL)의 존재 또는 부재 하에 CD4+ T 세포 (5 x 104) 및 hrIL-2 (20 U/mL; 페프로테크(PeproTech), 미국 뉴저지주 록키 힐)와 함께 배양되었다. 배양 72시간 후, 항-CD4-PE mAb 및 녹색 핵산 염색 사멸 세포-지시약인 SYTOX® (인비트로겐, 미국 캘리포니아주 칼스배드)를 사용하여 제조업체의 지침에 따라 유세포 분석법을 통해 CFSE+CD4+SYTOX- 세포 증식을 검출하였다. 플로우조 7.6.5 소프트웨어 (벡톤(Becton), 디킨슨, 앤드 콤파니(Dickinson, & Co.), 미국 오리건주 애슈랜드)를 사용하여 증식 데이터를 분석하였으며, 분할된 CD4+ T 세포의 백분율은 증식 정도를 나타낸다. sGAD 항원의 부재 하에 분할된 세포의 백분율은 < 1%였다 (나타내지 않음).
NOD 마우스에서의 당뇨병 연구
ADi-100 효능의 견고성을 입증하기 위해, 2개의 NOD 마우스 당뇨병 연구를 각각 2개의 개별 실험실에서 수행하였다: 경증의 고혈당증인 암컷 NOD 마우스를 사용한 첫 번째 연구는 로마 린다 대학교 (미국 캘리포니아주 로마 린다)에서 수행되었으며 [8] 고도로 고혈당증인 암컷 NOD 마우스를 사용한 두 번째 연구는 스탠포드 대학교 (미국 캘리포니아주 팔로 알토)에서 수행되었다. 모든 동물은 8주령에 구입하였으며 이전에 기재된 바와 같이 [8], 혈당 측정기 (바이엘 컨투어 글루코스 미터(Bayer Contour Glucose Meter); 아센시아 다이아베티스 케어(Ascensia Diabetes Care), 미국 뉴저지주 파시파니)를 사용하여 혈당 수준을 매주 모니터링하였다 [8]. 첫 번째 판독값이 ≥140 mg/dL (공복 혈당, FBG, 경증의 고혈당증 연구)인 직후 또는 적어도 두 번의 판독값이 ≥ 180 mg/dL인 직후 또는 처음 발생시 ≥ 200 mg/dL (아침 혈당, mBG, 고도 고혈당증 연구)에서, 동물은 ADi-100 (50 μg) 또는 대조군 벡터의 첫 번째 주간 주사를 받기 위해 코호트에 무작위로 할당되었다. 동물은 50 μL 피내 주사를 받았다. 이전에 기재된 바와 같이 복부 옆구리에 주사하고 [8], 혈당 수준을 매주 모니터링하였으며, 혈당이 ≥ 300 mg/dL인 경우 적어도 7일 간격으로 2회 발생시 당뇨병으로 진단되었다. 경증 고혈당증 연구에서, 각각의 당뇨병 마우스는 FBG가 ≥ 600 mg/dL에 도달했을 때 안락사되었고, 당뇨병이 없는 마우스는 50주령에 안락사되었다. 고도의 고혈당증 연구에서, 모든 동물은 치료 후 5주에 안락사되어 동일한 시점에 조직 샘플을 얻고 비교하였다. 경증 고혈당증 연구와 고도 고혈당증 연구는 각각 FBG 및 mBG로 혈당 평가를 수반했기 때문에, 실제 평균 및 SEM 차이가 계산되었다. 이것은 17.9 ± 10 mg/dL로 결정되었으며, FBG는 금식으로 인해 직관적으로 각각의 mBG 판독값보다 작다 (2개의 mBG 판독값은 각각의 FBG 판독값의 전날과 다음날 평가되었으며, 4개의 비당뇨병 마우스 각각에 대해 7주 1주 1회 평가되었으며; 즉 총 28개의 FBG 판독값과 56개의 Δ 값을 산출한 56 mBG 판독값이 평균 차이를 유도하는 데 사용되었다).
면역조직화학
실험 종료 후 동물을 안락사시키고 췌장을 채취하여 OCT 화합물 (티슈 텍(Tissue Tek), 미국 캘리포니아주 토런스) 또는 파라핀에 포매하고(embedded), 이전에 기재된 바와 같이 [10] 래트의 항-인슐린 1차 항체 ((1:100, #MAB1417, 알앤드디 시스템즈, 미국 미네소타주 미네아폴리스) 및 알렉사(Alexa)488 (1:500, 인비트로겐, 미국 캘리포니아주 칼스배드)에 접합된 당나귀 항-래트 IgG 2차 항체를 사용하여 인슐린 염색을 하였다.
통계 분석
무병(disease-free) 생존 곡선의 카플란-마이어(Kaplan-Meier) 추정치를 플롯팅하고 군 간의 차이를 로그 순위 시험에 의해 시험였다. 군 간의 연속 변수 비교는 Wilcoxon 시험으 수행하였다: 범주형 변수의 비교는 피셔(Fisher)의 정확한 검정으로 수행되었다. 모든 데이터는 스타타 릴리스(Stata Release) 15.2 (스타타코르프 엘피(StataCorp LP), 미국 텍사스주 컬리지 스테이션)로 분석되었다. 0.05의 유의 수준을 사용하였다. 양측 t 검정 (프리즘(Prism), 그래프패드 소프트웨어, 인크( GraphPad Software, Inc), 미국 캘리포니아주 샌디에이고)을 사용하여 평균을 비교하였다.
ADi-100 처리 후 배출 림프절에서 Tol-DC 서브세트 분석
ADi-100의 BAX 성분은 GAD-특이적 Treg 세포 수 및 기능을 자극하기 위해 후속적으로 항원을 제시하는 배출 림프절로의 tol-DC 이동을 유도하도록 설계되었다. 실제로, BAX 및 sGAD55를 함유하는 플라스미드의 전달은 배출 림프절 및 비장에서 총 CD11c+ DC의 수를 증가시키는 것 외에도 [9], NOD 마우스에서 배출 림프절에서 기능적 GAD-특이적 Treg 세포를 유도하는 것으로 이전에 밝혀졌다 [7]. 여기서, 우리는 배출 서혜부 림프절의 유세포 분석법 분석을 통해 ADi-100 1:4의 두 번째 두 주간 주사 후 4일 후에 tol-DC 집단을 평가함으로써 이러한 DC의 "관용원성" 표현형 ([11,12]에서 검토된 상이한 tol-DC 표현형)을 추가로 정의하였다 (도 1 참조). 림프절당 총 CCD11c+/MHC 클래스 II+ DC 집단 집단이 3배 증가한 것으로 확인되었으며 (도 1A), 한편, 놀랍게도, 전체 CD11c+ 집단의 CD8α+ tol-DC 비율이 13배 증가하였으며, 한편 CD11c+ 집단의 CD11b+/CD103+ 및 CD207+ tol-DC 비율은 각각 2배 및 2.5배 증가하였다 (도 1B). 더욱이, 림프절당 관용원성 형질세포양 DC (pDC; CD11c-/ PDCA+)의 수는 2.5배 증가하였다 (도 1C). 이들 결과는 ADi-100이 복부 옆구리 주사 부위의 서혜부 배출 림프절로의 tol-DC 이동을 상당히 그리고 실질적으로 증가시켰음을 입증한다. 이들 표현형으로 정의된 DC 집단을 GAD-특이적 CD4+ T 림프구 증식에 대한 관용원성 활성에 대해 추가로 평가하였다. 벡터 대조군- 또는 ADi-100-처리 NOD 마우스의 비장세포로부터 준비된 CD11c+ (cDC; CD11c+ CD8+ 인테그린 αvβ8+) 및 CD11c- (형질세포양 DCs, pDC; CD11c-/ PDCA+) tol-DC 집단 둘 다는 관용 표현형과 일치하는, GAD-자극된 CD4+ T 림프구의 증식 (도 1D)을 지원하는 이의 능력을 상실하였다 (도 1D).
경증의 고혈당증 NOD 마우스에서 고혈당증을 역전시키기 위한 증가된 BAX 플라스미드 함량을 함유하는 ADi-100의 효능
BAX-유도된 세포자멸사는 면역 관용을 향상시키기 때문에, 본 발명자들은 ADi-100 제제의 BAX 플라스미드 함량 증가가 경증의 고혈당증 암컷 NOD 마우스에서 고혈당증을 역전시키는 효능을 향상시킬 수 있는지 여부를 평가하였다. 더 적은 양 (10 μg BAX 플라스미드 및 40 μg msGAD55 플라스미드; 즉, BAX:msGAD55의 1:4 비) 또는 더 많은 양 (17 μg BAX + 33 μg msGAD55, 1:2 비, 총 50 μg)에서 BAX 함량을 포함하는 두 가지 ADi-100 제제를 FBG >140 mg/dL일 때 투여되었다. 미처리 및 빈 벡터 처리 코호트가 100% 당뇨병 발병률에 도달하였지만 (90%에 도달한 mVa + BAX 제외), 5주 및 23주에 각각 단지 20%의 ADi-100 1:2 및 1:4 처리 코호트에서 당뇨병 발병률이 유의하게 더 낮았다 (도 2 참조). ADi-100-처리된 마우스 중 어떤 것도 ADi-100 투여 동안 처음 8주 동안 당뇨병이 발병하지 않았다. 치료 0일차 173 ± 4 mg/dL의 평균 ± SEM FBG를 가진 경증 고혈당증의 비교적 초기 질환 단계에서 투여된 ADi-100 1:4 및 1:2 제제 간의 효능 차이가 전혀 없었기 때문에, 가능 효능의 차이는 유의하게 더 높은 혈당 수준에서 질환 과정의 후반에 마우스를 치료함으로써 평가되었다.
ADi-100 1:2 제제에서 증가된 BAX 플라스미드 함량은 자가면역 당뇨병의 말기 단계 (즉, 고도 고혈당증)에서 더 큰 효능을 발생시켰다
고혈당증을 역전시키고 당뇨병 발병을 억제하기 위해 NOD 마우스를 치료하는데 있어서 도전과제는, 당뇨병이 발병할 가능성이 있는 마우스만이 치료되고 β-세포 손실의 정도가 여전히 고혈당증의 역전을 허용하는 경우 치료 시기가 질환 발병 직전 "증상 전" 고혈당증 단계 내에 있도록 하는 것을 확보하는 것이다. 우리의 나이 든 당뇨병이 없는 암컷 마우스의 정상 mBG 수준의 평균보다 4 Х SD의 고혈당증 역치가 유래되었으며 (평균 ± SD, 113 ± 17 mg/dL, n = 5마리의 자연적으로 당뇨병이 없는 마우스로부터 685 일일 mBG 판독값; 우리의 콜로니의 20%는 당뇨병이 없는 상태로 남아 있음에 유의한다), 이는 180 mg/dL이었다. 비당뇨병 마우스는 이 수준보다 높은 mBG 판독값을 가질 가능성이 매우 낮다 (p = 0.00003). 실제로, 문헌 [Mathews et al. [13]]은, 최근에 질환 진행 과정에 대한 금식의 임의의 부정적인 영향을 피하기 위해 FBG 대신에 mBG 값을 사용하여야 한다고 권장하였다. 고도 고혈당증 동안 질환 과정의 비교적 늦게 투여되었을 때 ADi-100 효능을 결정하기 위해, 각각의 NOD 마우스는 mBG가 ≥ 180 mg/dL일 때 첫 번째 ADi-100 용량을 받았고 그 이후는 총 5회 주사를 위해 매주 용량을 받았다. 모든 31마리 마우스에 대한 0일차의 평균 ± SEM mBG는 244 ± 12 mg/dL였으며, 이는 경증 고혈당증 연구의 173 ± 4 mg/dL의 FBG 평균 ± SEM보다 유의하게 컸다 (p < 0.001). 18 ± 10 mg/dL의 FBG와 mBG 사이의 고유한 차이는 이들 0일차 평균 값의 큰 차이를 설명하지 않는다는 점에 유의한다.
미처리 코호트가 당뇨병을 점진적으로 발전시켜, 5주 (즉, 연구 종료 35일c차)까지 100%의 발병률을 나타냈지만, ADi-100 1:4 처리된 코호트는 5주 연구 종료까지 17일차부터 질환 발병률의 50% 억제를 나타냈다 (도 3 참조; 미처리에 비교하여, p = 0.035). 중요하게도, ADi-100 1:2 처리된 코호트는 31일째부터 연구 종료까지질환 발병률의 80% 억제를 나타냈으며 이는 미처리 군 (p = 0.001)에 비해 매우 유의한 것으로, ADi-100 1:4 처리군 (p = 0.035)의 것보다 훨씬 보다 큰 통계적 유의성이다. ADi-100 1:2 군과 1:4 군 사이의 확률은 "당뇨병으로 전환된" 마우스의 수가 충분하지 않기 때문에 p = 0.17이었다. ≥ 180 mg/dL의 "고도 고혈당증" 허용 기준은 경증 고혈당증 연구에 비해 질환 과정에서 실질적으로 나중에 치료 시작으로 이어졌음이 분명하며 그 이유는 미처리 대조군에서 100% 당뇨병 발병률에 이르는 시간이 고도 고혈당 연구에서 상당히 더 빨랐기 때문이다; 각각 5주 대 23주 (도 2 및 3 참조).
2개의 ADi-100 제제 사이에 추가적인 차이점이 존재한다: (1) ADi-100 1:4 군의 효능이 5마리의 무반응자(non-responder) 마우스에서 더 높은 mBG 0일차 값의 편향을 나타내는 것으로 보였지만, 이 주제는 0일차에 286 mg/dL의 예외적으로 높은 mBG 수준을 가지면서 마우스 #5가 당뇨병 발병으로부터 보호된 ADi-100 1:2 제제의 경우는 아닌 것으로 보였으며 (하기 표 1 참조); (2) ADi-100 1:2는 ADi-100 1:4의 것에 비해 0일차에서 T1D 진단까지의 시간을 실질적으로 연장하는 것으로 나타났으며 (1:4 코호트의 경우 평균 4일 대 1:2 코호트에서 마우스 #1 및 #2의 경우 18일 및 29일); (3) 모든 5명의 ADi-100 1:4 당뇨병 무반응자의 mBG 수준은 ≥ 600 mg/dL이었으며, 한편 ADi-100 1:2로부터의 2명의 mBG 수준은 연구 종료에 이 수준 미만으로 제어되었으며 (표 1 참조); 및 (4) 췌장도 인슐린 발현 분석은 ADi-100 1:2 반응자 (즉, 35일차에 비당뇨병 마우스)가 인슐린에 대해 양성이었으며, 한편 ADi-100 1:4 반응자로부터 이용가능한 샘플 3개 모두는 음성이었다 (표 1 참조; 도 4의 양성 및 음성 인슐린 염색의 예). 흥미롭게도, 3명의 ADi-100 1:4 반응자들의 인슐린-음성 샘플은 고혈당증 범위 (≥ 180 mg/dL)에서 말기 mBG 수준과 상관관계가 있었으며, 한편 ADi-100 1:2 반응자의 샘플은 이 역치 미만이었으며, 이는 ADi-100 1:4가 아니라 ADi-100 1:2가 고혈당증을 역전시켰음을 나타낸다 (표 1 참조). 따라서, 인슐린 염색과 혈당 수준의 이러한 상관관계는 ADi-100 1:4 제제 군의 반응자 마우스가 35일차 이후에 추적할 경우 궁극적으로 당뇨병이 발병할 수 있음을 시사한다. 미처리 당뇨병 대조군 마우스로부터의 샘플과 모든 ADi-100 비-반응자 (당뇨병) 마우스로부터의 것들은 연구 종료시 인슐린 염색에 대해 음성이었다 (표 1 참조; 인슐린 염색로부터의 일부 낮은 신호는 연구 종료시 10 마리의 미처리 당뇨병 마우스 중 2마리에서 관찰되었음; 표시되지 않음).
[표 1]
Figure pct00001
표 1은 처리 첫날 (0일차)에 매우 고도 고혈당증을 보인 ADi-100-처리 NOD 암컷 마우스의 mBG 분석을 나타낸다. 암컷 NOD 마우스는 mBG에 대해 매일 모니터링되었으며, 여기서 각각의 마우스는 적어도 2회 발생으로 mBG가 ≥ 180 mg/dL인 경우 또는 mBG의 최초 발생이 ≥ 200 mg/dL인 경우 첫 번째 ADi-100 용량 (0일차)을 받았다. 마우스는 그 후 총 5회의 주사를 위해 매주 ADi-100 주사를 받았다. 매일 mBG 모니터링을 계속하였고 적어도 7일 간격으로 1회 발생으로 ≥ 300 mg/dL인 경우 마우스를 당뇨병으로 진단하였다 (a 값은 2 mBG 측정 중 첫 번째 측정의 연령을 나타냄). 회색 음영 세포는 당뇨병 "무반응자"이고 음영이 없는 세포는 비당뇨병성 "반응자"이다. 연구는 미처리군에서 당뇨병의 100% 발병률이 발생한 35일차에 종료되었다 (당뇨병 발병률 값에 대해서는 도 2 참조). b ADi-100 1:4 군에서 비당뇨병성 반응자 마우스 6-10의 각각의 평균에 대해 평균 연령 비교의 경우 p = 0.008 (양측 비대응 윌콕슨 검정(two-tailed unpaired Wilcoxon test)) 및 평균 mBG 발생의 경우 p < 0.001 (푸아송 회귀(Poisson regression). 미처리 대조군 (n = 12)은 평균 ± SEM mBG와 282 ± 29 mg/dL 및 120 ± 9일의 0일차 연령, 및 제1형 당뇨병 (T1D) 진단시 136 ± 12일의 연령을 나타냈으며, n.d., 당뇨병이 아님이다. c 실험 종료시 동물을 안락사시키고 췌장을 수확하고 인슐린에 대해 염색하였다 (도 4에서 양성 및 음성 인슐린 염색의 예를 참조한다).
종합적으로, 이들 결과는 ADi-100은 배출 림프절로의 tol-DC 하위집합 이동을 유도하였으며 ADi-100이 두 가지 독립적인 연구에서 고혈당증을 역전시키고 당뇨병 발병을 예방하는 데 강력하게 효력이 있었으며; 플라스미드 단독으로는 효력이 없었기 때문에, 항원 특이적이고 세포자멸사-유도 인자인 BAX에 의존하는 메커니즘을 입증하였다. 중요하게는, ADi-100의 강력한 효능이 T1D 연구 커뮤니티에서 제기된 개념인, 두 개의 상이한 기관(institution)에서 수행된 실험의 재현가능한 결과에서 분명하다는 것이다 [14]. ADi-100 1:2 제제에서 BAX 함량을 증가시키면서 msGAD55 함량을 비례적으로 감소시켜 ADi-100 1:4 제제와 비교하여 총 용량을 50 μg으로 유지함으로써 향상된 효능을 달성하였다. 더욱이, msGAD55 플라스미드는 염증 신호전달 유도를 피하기 위해 CpG 모티프에서 과메틸화되었으나, BAX 플라스미드는 과메틸화되지 않아 (즉, 저메틸화), CMV 프로모터 활성이 손상되지 않도록 하는 것을 확보하였다 [8]. 이러한 저메틸화 플라스미드 함량을 증가시키면 효능이 향상된다는 것이 반직관적인처럼 보일 수 있지만, 관용원성 면역요법에 첨가되는 비교적 소량의 비메틸화 CpG 올리고뉴클레오티드는 항염증성 시토카인인 IL-10의 발현을 증가시켜, tol-DC 및 Treg 세포 발달 및 면역 관용을 촉진하는 것이 입증되었다 [15]. 게다가, ADi-100 발달에 사용된 과메틸화는 염증 유도를 피하기 위해 재조합적으로 변형된 CpG를 CpC 모티프에 대해 포함하는 단일-플라스미드 면역요법 (프로인슐린 II 발현)과 유사하며 [16], 이는 T1D 임상 시험에서의 유망한 효능에 더하여 고혈당증 NOD를 역전시켰다 [17].
상이한 관용 전달 시스템 (TDS) 및 자가항원을 함유하는 면역요법은 인간 T1D에서의 1기 (즉, 이상혈당증의 징후가 전혀 없는 자가항체 양성 역가; [18]에서 검토됨)와 유사한 어린 고혈당증 전단계 (pre-hyperglycemic) NOD 마우스에 투여될 때 당뇨병을 예방하는 것으로 나타났다. 그러나, 이러한 면역요법 (단일 요법으로서)이 NOD 마우스에서 "고혈당증을 역전" (즉, 2기)할 수 있음을 입증하는 발표된 연구는 거의 없다 [19]. 항-CD3 mAb와 같은 몇몇 비특이적 면역조절제는 단독으로 또는 면역요법과 조합하여 NOD 마우스의 고혈당증을 성공적으로 역전시켰으며 [13,19-21], 당뇨병 전단계 (즉, 이상혈당증, 2기) 대상체에서 최근 인슐린 생산 손실을 지연시키는 데 효과적인 것으로 나타났다 [22]. 그러나, 이들 비특이적 요법은 지속 관용을 유도하지 않을 수 있으므로 연관된 안전성 문제와 함께 장기간 투여를 필요로 할 수 있다. 프로인슐린 II [16] 또는 분비된 GAD, 예컨대 우리의 ADi-100 [7,8]을 포함하는 DNA-기반 면역요법은 단일요법으로 사용될 때 NOD 마우스에서 고혈당증을 역전시키는 데 성공을 나타냈다. 2가 IgG Fc-MHC/GAD65 융합 단백질인 DEF-GAD가 또한 이러한 효능을 입증하였다 [23]. 고혈당증을 역전시키는 이들 단일요법의 놀라운 효과는 각각의 TDS의 독특한 특색과 조합된 생체내 장기간 항원 존재로 인한 것일 수 있다.
암컷 NOD 마우스는 콜로니 및 실험실에 따라 <100%의 발병률로; 즉, 일반적으로 70%에서 90% 발생률로, 당뇨병성 고혈당증이 자발적으로 발생하였다 [24]. 이러한 예측 불가능성은 코호트당 수를 증가시켜 어린 비당뇨병 마우스를 사용한 "질환 예방" 연구에서 통계적으로 설명할 수 있다. 그러나, 당뇨병 발병 가능성을 기준으로 마우스를 선택하는 경우 "고혈당증 역전" 연구에 더 적은 수의 마우스를 사용할 수 있다. 180 mg/dL mBG의 경험적으로 유도된 고혈당증 역치는 예측 대로 당뇨병 발병을 야기하였으며, 이는 질환이 결코 발병하지 않은 암컷 마우스로부터 유래된 진정한 정상 mBG 범위의 상한선이었다. 실제로, 이 역치 모델은 12마리 마우스의 미처리 대조군에서 당뇨병 발병률 100%로 확인되었다. 이 역치를 사용하여 암컷 NOD 마우스에서 당뇨병 발병의 정확한 예측은 정상 mBG 범위 < 170 mg/mL [16] 또는 < 175 mg/dL [13]을 유도하고 두 개의 연속 값 ≥ 300 mg/dL 또는 ≥ 400 mg/dL 각각의 당뇨병 진단을 사용한 다른 사람들과 일치한다 (우리 연구의 거의 모든 당뇨병 마우스는 mBG ≥ 500 mg/dL에서 종결되었다). NOD 마우스의 이러한 혈당 단계는 인간 T1D의 혈당 단계로 정확히 번역되지 않을 수 있지만, ADi-100은 명백한 임상 당뇨병 (3기) 이전에 임상적으로 검출가능한 이상혈당증 (즉, 고혈당증을 포함한 2기 [25]) 동안의 치료를 표적으로 할 수 있다는 것이 명확하다.
면역요법을 사용한 여러 예방 또는 중재 임상 시험은 일반적으로 인슐린 생산 (즉, 자극된 C 펩티드)을 보존하고 혈당 측정 (HbA1c 및 인슐린 사용)을 개선하는 실망스러운 결과를 나타냈다 [26]. 이들 면역요법의 대부분은 약한 TDS로 간주될 수 있는 경구 또는 점막 (비강) 경로를 통해 전달되는 단지 자가항원, 또는 다른 약한 또는 무관련 TDS 예컨대 알룸(Alum) (예를 들어, GAD-알룸; 디아미드 쎄라퓨틱스(Diamyd Therapeutics); [27]) 또는 불완전한 프로인트 아주반트(Freund's adjuvant) (IFA) [28,29]로 이루어졌다. 알룸은 집중된 Treg 반응을 유도하지 않는 것처럼 보이기 때문에 가장 효과적인 TDS가 아닐 수 있으나, 오히려 상당한 Th2 반응과 심지어 병원성 Th1 및 Th17 반응을 유도할 수 있다 ([30,31]에서 검토됨). 주목할만하게는, GAD-알룸 (디아미드 쎄라퓨틱스)은 항-GAD65 항체 양성 (2기) 또는 새로-발병 (3기) 대상체로 몇몇 1상 및 2상 시험에서 평가되었으며, 특히 성인기의 지발형 자가면역 당뇨병(late-onset autoimmune diabetes of adulthood) (LADA)을 가진 대상체 [27]에서 잔류 인슐린 분비를 보존하는 경향을 나타냈으나, 3상 시험에서 이러한 경향에 실패하였다 [32,33]. 이 임상 경험은 GAD-Alum이 임상 평가 전에 동물 모델에서 시험된 적이 없고 NOD 마우스 효능 연구에서 GAD65 효능 평가의 긍정적인 결과가 어린 (4- 내지 6주령) NOD 마우스와 "예방" 환경에 있었다는 점에서 면역요법의 전임상 개발에서 주요 문제를 강조하며, NOD 마우스는 고혈당증 2기 병태의 역전을 나타내지 않았다 [30]. 흥미롭게도, 전향적 NOD 연구에서, 임상 GAD-알룸 제제는 NOD 마우스 모델에서 당뇨병을 예방하지 못하였다 [30]. 따라서, 상이한 관용원성 작용제 예컨대 라파마이신, 아릴-탄화수소 수용체 리간드, 레티노산, 비타민 D3, 및 시토카인 예컨대 인터루킨 (IL)-10 및 형질전환 성장 인자 (TGF)-β을 함유하는 용해성 또는 미립자 관용 비히클 (예를 들어, 나노입자, 미소구체, 및 리포솜)은 보다 규제-특이적이고 강력한 TDS를 개발하는 것이 중요하다 [31,34]. 다른 TDS는 생체 외에서 생성된 tol-DC 또는 Treg가 생체내에서 재도입되는 세포 특성을 가지거나 [35,36], 자가항원 및 관용원성 시토카인을 발현하는 유전적으로 변형된 위장 박테리아 균주 [37]이다. 세포자멸사 관용 비히클은 TDS의 이 세포 계열에 속한다는 점에 유의한다.
세포자멸사-기반 면역요법은 (염증 과정을 촉발하는 경향이 있는 합성 입자와 달리 [38]) 세포자멸사성 세포의 비염증성 관용원성 성질로 인해 병원성 자가면역 반응을 유도하는 위험을 피하는 합성 관용 시스템을 사용하기보다는 "천연"을 사용한다. 실제로, 현재 상이한 접근법을 사용하는 세포자멸사-기반 면역요법 개발에 상당한 관심이 있다. 한 이러한 면역요법은 표면 마커인 글리코포린 A를 통해 적혈구 (즉, 적혈구, RBC)에 선택적으로 결합하는 링커(linker) 분자에 접합된 재조합 자가항원으로 구성된 가용성 치료제이며, 전신 전달시 NOD 마우스에서 당뇨병 예방에 강력한 효능을 나타냈다 [5,39]. 일단 자가항원-결합 적혈구가 자연적인 세포자멸사 과정 (비핵성 RBC에 대한 적혈구사멸(eryptosis))에 들어가면, 관용원성 APC는 T 세포와의 상호작용을 위해 이를 인식하고 프로세싱한다. RBC는 하루에 약 1000억 개 세포의 매우 높은 회전율(turnover)을 가지므로, ASI의 각각의 용량으로 관용원성 APC에 높은 수준의 자가항원-결합 세포자멸사 소포(vesicle)를 잠재적으로 전달할 수 있다는 점에 유의한다. 재주입 전에 생체외에서 자가항원을 RBC에 공유 부착하기 위해, 트랜스펩티다제인 소르타제를 사용하는 또 다른 RBC-기반 세포자멸사 요법이 또한 NOD 마우스에서 당뇨병 예방에 효능을 나타냈다 [6]. 게다가, 마우스 비장세포 또는 인간 말초혈액 단핵세포 (PBMC) [4]의 생체외 화학적-유도 세포자멸사는 실험적 자가면역 뇌척수염 및 마우스에서 T1D 마우스 및 인간 시험에서 다발성 경화증의 자가면역 병태에서 효능을 입증하였다 [40]. 다른 사람들은 인간 T1D 대상체로부터의 tol-DC에 자가항원을 전달하기 위해 포스파티딜세린과 같은 관용원성 세포자멸사 모방 물질을 함유하는 리포솜을 사용하고 있다 [41].
개시된 방법은 매우 효과적일 뿐만 아니라, 비-세포 치료 접근법의 이용, 낮은 생산 비용, 유리한 저장 프로파일, 및 관용을 달성하기 위해 장기간에 걸쳐 빈번하게 투여하는 능력과 같은 다른 유익한 특성을 갖는다.
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Claims (62)

  1. (a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자(apoptosis regulator) (BAX)를 코딩하는(encoding) 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트(expression cassette); 및
    (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된(hypermethylated) 제2 발현 카세트
    를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 당뇨병 발병을 억제하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 발현 카세트가 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된(operably linked) 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1 발현 카세트가 BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 발현 카세트가 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 제2 발현 카세트가 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이,
    (a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
    (b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프에서 과메틸화되는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 경증 고혈당증(mild hyperglycemia), 중등도(moderate) 고혈당증, 또는 중증(severe) 고혈당증을 갖는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 환자가 경증 고혈당증을 갖는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 환자가 중증 고혈당증을 갖는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 당뇨병 발병이 혈당 수준의 측정 또는 인슐린 생산의 측정에 의해 확인되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 혈당 수준이 공복 혈당 수준 또는 아침 혈당 수준인 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 당뇨병 발병이 1일 이상 동안, 1주 이상 동안, 1개월 이상 동안, 또는 그 초과로 지연되는 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 비당뇨병성 대상체(non-diabetic subject)에 대한 췌장 베타 세포(pancreatic beta cell)의 참조량(reference amount)의 50% 미만인 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 양을 갖는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 환자가 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 50% 내지 80%를 상실한 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 투여가 관용원성 수지상 세포(tolerogenic dendritic cell) 및/또는 GAD-특이적 조절성(specific regulatory) T 세포의 수의 증가를 발생시키는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 배출 서혜부 림프절(draining inguinal lymph node)에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단(population)에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가되는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
  23. 제20항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 인간인 방법.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이 피내로(intradermally) 또는 점막으로 투여되는 방법.
  26. (a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 제1 발현 카세트; 및
    (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65 (GAD65)를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 과메틸화된 제2 발현 카세트
    를 포함하는 벡터 시스템의 치료학적 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 고혈당증을 역전(reversing)시키는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
  32. 제26항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이,
    (a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
    (b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
    를 포함하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프(motif)에서 과메틸화되는 방법.
  34. 제32항 또는 33에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
  36. 제26항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 경증 고혈당증, 중등도 고혈당증, 또는 중증 고혈당증을 갖는 방법.
  37. 제36항에 있어서, 환자가 경증 고혈당증을 갖는 방법.
  38. 제36항에 있어서, 환자가 중증 고혈당증을 갖는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
  40. 제26항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 비당뇨병성 대상체에 대한 췌장 베타 세포의 참조량의 50% 미만인 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 양을 갖는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 환자가 인슐린-생산 췌장 베타 세포의 50% 내지 80%를 상실한 방법.
  42. 제26항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 투여가 관용원성 수지상 세포 및/또는 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가하는 방법.
  44. 제42항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
  45. 제42항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
  46. 제26항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 인간인 방법.
  47. 제26항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이 피내로 또는 점막으로 투여되는 방법.
  48. (a) BCL2 연관 X 세포자멸사 조절인자 (BAX)를 발현하는 제1 발현 카세트; 및
    (b) 분비된 형태의 글루탐산 데카르복실라제 65를 발현하는 과메틸화된 제2 발현 카세트
    를 포함하는 벡터 시스템의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 제1형 당뇨병이 발병할 위험이 있는 환자에서 관용원성 수지상 세포 및 GAD-특이적 조절성 T 세포의 수를 증가시키는 방법.
  49. 제48항에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, 제1 발현 카세트가, BAX를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 CMV 프로모터 또는 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  51. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 방법.
  52. 제51항에 있어서, 제2 발현 카세트가, 분비된 형태의 GAD65를 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 SV-40 프로모터를 포함하는 방법.
  53. 제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 분비된 형태의 GAD65가 msGAD55에 의해 코딩되는 방법.
  54. 제48항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이,
    (a) BAX를 발현하는 제1 발현 카세트를 포함하는 제1 벡터; 및
    (b) 분비된 형태의 GAD65를 발현하는 제2 발현 카세트를 포함하는 과메틸화된 제2 벡터
    를 포함하는 방법.
  55. 제54항에 있어서, 제2 벡터가 CpG 모티프에서 과메틸화되는 방법.
  56. 제54항 또는 제55항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:1 내지 1:8의 범위의 비로 투여되는 방법.
  57. 제56항에 있어서, 제1 벡터 및 제2 벡터가 1:2의 비로 투여되는 방법.
  58. 제48항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD8α+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 13배 증가되는 방법.
  59. 제48항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD11b+/CD103+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2배 증가되는 방법.
  60. 제48항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 서혜부 림프절에서 총 CD11c+ 수지상 세포 집단에 대한 CD207+ 관용원성 수지상 세포의 비율이 약 2.5배 증가되는 방법.
  61. 제48항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 환자가 인간인 방법.
  62. 제48항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 벡터 시스템이 피내로 또는 점막으로 투여되는 방법.
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