KR20230004617A - 신경계 장애를 치료하기 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

신경계 장애를 치료하기 위한 조성물 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 거대 축삭 신경병증과 같은 신경계 장애를 포함하나 이로 제한되는 것은 아닌 질환 및/또는 장애를 개체에서 치료하기 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 본원에 기술된 방법은 유전자 요법 (예, rAAV 바이러스 벡터)을 개체의 미주 신경 (예, 좌측 미주 신경) 주사를 통해 직접 투여하는 것을 포함한다.

Description

신경계 장애를 치료하기 위한 조성물 및 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2020년 4월 15일자 미국 가출원 번호 63/010,179에 대해 우선권을 주장하며, 이의 내용 전체가 모든 목적으로 본 명세서에 원용에 의해 포함된다.
정부 지원
본 발명은 국립 보건원에 의해 부여된 지원 NS087175 하의 정부 지원으로 행해졌다. 정부는 본 발명에 대해 일정 권리를 가진다.
서열 목록 참조에 의한 통합
본 출원은 EFS-Web을 통해 ASCII 포맷으로 제출된 서열 목록을 포함하고 있으며, 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 2021년 4월 14일자에 생성된 ASCII 복사본은 파일명 "TAYS-010_SeqList.txt"이며, 크기 약 28.2 KB이다.
아데노-부속 바이러스 (AAV)-기반의 유전자 요법은 신경계 장애 및 이와 관련한 자율 기능부전의 치료를 비롯한 여러가지 매우 다양한 질환들을 치료하는데 점점 널리 확대되고 있다. 그러나, 최근 연구에 따르면, 특정 AAV 혈청형에 대한 중화 항체가 인간 집단에서 매우 만연한 것으로 나타났다. 실제, 일부 실험들에서 AAV1, AAV2, AAV5, AAV6, AAV8 및 AAV9에 대한 중화 항체의 유병률이 각각 70%, 70%, 40%, 46%, 38% 및 47% 정도로 높을 수 있는 것으로 확인되었다. 중화 항체에 대해 양성인 개체의 경우, AAV-기반의 유전자 요법은 실행가능하지 않을 수 있다. 마지막으로, 중화 항체의 존재는, 특히 1차 AAV-기반의 유전자 요법을 이전에 시술받은 적 있으며 a) AACV-기반의 유전자 요법의 추가적인 투여; 또는 b) 다른 AAV-기반의 유전자 요법이 요구되는 개체에 대해서는 특히 문제가 된다. 이에, 당해 기술 분야에서는 개체에서 중화 항체의 존재와 관련한 문제를 해결하는 AAV-기반의 유전자 요법을 실시하기 위한 조성물 및 방법이 요구되고 있다. 아울러, 당해 기술 분야에서는 AAV와 같은 유전자 요법 벡터에 대해 혈청 양성인 개체를 포함한 개체의 자율 신경계로 유전자 요법 벡터를 전달하기 위한 조성물 및 방법이 요구되고 있다.
거대 축삭 신경병증은 3-4세의 유아기에 발병하는 희귀한 파괴성 신경계 장애로서, 일반적으로 감각 운동실조를 나타낸다. 이 질환은 말초신경계 (PNS)에서 감각 신경과 운동 신경으로 점진적으로 영향을 미치게 된다. 병적 상태는 자율 신경계 (ANS) 전체에서 명백해지고, 환자는 구음장애, 연하곤란, GI 운동성 문제 및 호흡 곤란 형태의 장 및 자율 기능부전을 빈번하게 나타낸다. 환자는 전형적으로 생애 2번째 10년까지 다리는 거의 또는 전혀 사용하지 못하게 되고 팔 사용 역시 제한되어 휠체어에 의존하게 된다. 아울러, 생후 2번째 10년 동안, 기관절개술 (또는 기타 호흡 수단)뿐 아니라 영양 공급관 (feeding tube)도 종종 불가피하다. 거대 축삭 신경병증은 또한 거대 축삭 신경병증 환자의 MRI 결과에서 종종 뇌 및 소뇌에 백색질 이상으로 확인되는 바와 같이 중추 신경계에도 영향을 미치며, 궁극적으로 질환의 후기 단계에는 뇌간 및 척수의 중증 위축증으로 진행된다. 전형적으로 생애 3번째 10년에 사망한다. 거대 축삭 신경병증은 기가소닌 (GAN) 단백질을 코딩하는 16번 염색체 16q24.1에 위치한 GAN 유전자 이상에 의해 유발되는 상염색체 열성 유전 질환이다. 비정상적인 GAN 단백질은 축삭으로 지칭되는 신경 세포의 일부를 팽창시키고 미세신경섬유로 지칭되는 작은 단백질 가닥을 침착시켜, 거대 축삭을 야기한다. 이 거대 축삭은 말초신경계의 변성과 비정상적인 기능을 유발한다. 현재 거대 축삭 신경병증에 대한 치료법은 없는 실정이다. 이에, 당해 기술 분야에서는 거대 축삭 신경병증을 치료하기 위한 조성물 및 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 일반적으로 재조합 아데노-부속 바이러스 (rAAV)-기반의 유전자 요법을 포함하나 이로 제한되지 않은 유전자 요법 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 일반적으로 rAAV-기반의 유전자 요법을 이미 시술받았거나 및/또는 하나 이상의 AAV 혈청형에 대한 중화 항체에 혈청양성인 개체에 대한 rAAV 바이러스 벡터의 투여에 관한 것이다. 본 발명은 하나 이상의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 하나 이상의 미주 신경에 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 기가소닌 (GAN) 폴리펩타이드를 암호화하는 전이유전자 서열을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터, 이의 제조, 및 GAN 유전자의 소실, 오작용 및/또는 결함과 관련한 질환과 같은 질환 또는 장애를 치료 또는 예방하기 위한 전이유전자의 전달에 있어서의 용도를 제공한다.
본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 재조합 아데노-부속 바이러스 (rAAV) 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에 주사함으로써 개체에 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다.
일부 측면에서, 미주 신경은 개체의 좌측 미주 신경일 수 있다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 신경계 질환 및/또는 신경계 장애일 수 있다.
일부 측면에서, 신경계 질환 및/또는 신경계 장애는 하나 이상의 자율신경 실조증을 특징으로 하며, 미주 신경에 주사를 통한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 투여는 하나 이상의 자율신경 실조증의 한가지 이상의 증상을 완화한다. 일부 측면에서, 한가지 이상의 증상은 구음장애, 연하곤란, 부적절한 위장관 운동성 조절, 부적절한 혈압 조절, 호흡곤란, 기립성 저혈압, 발한 장애, 부적절한 요로 조절, 성 기능 장애 및 이들의 임의 조합으로부터 선택될 수 있다.
일부 측면에서, 상기한 질환 및/또는 장애는 척수근 위축증, 프리드리히 운동실조, CLN3 바텐, CLN6 바텐, CLN7 바텐, 간질성 뇌병증, 리 증후군 (Leigh Syndrome), 샤리코 마리 투스 질환, 거대 축삭 신경병증, 라포라 질병, SLC13A5 간질성 뇌병증, 선천성 당화 장애, Type Iq, 카리지 증후군 (Kahrizi Syndrome), 엔젤만 증후군, 레트 증후군, 강직성대마비, 소아성 교대성 편마비 및 젤베거 스펙트럼 장애 (Zellweger spectrum disorder)로부터 선택될 수 있다. 일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 거대 축삭 신경병증일 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 바이러스 벡터는 (i) AAV 캡시드 단백질; 및 (ii) rAAV 벡터를 포함할 수 있으며, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 a) 제1 AAV ITR 서열; b) 프로모터 서열; c) 전이유전자 핵산 서열로서, 기가소닌 (GAN) 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 전이유전자 핵산 서열; d) 폴리A 서열; 및 e) 제2 AAV ITR 서열을 포함한다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드는 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열일 수 있으며, 여기서 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함한다.
일부 측면에서, 프로모터 서열은 서열번호 8에 기재된 핵산 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 폴리A 서열은 서열번호 9에 기재된 핵산 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 a) 제1 AAV ITR 서열; b) 서열번호 8에 기재된 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열; c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함하는 것인, 전이유전자 핵산 서열; d) 서열번호 9에 기재된 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및 e) 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 서열번호 10에 기재된 핵산 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, AAV 캡시드 단백질은 AAV9 캡시드 단백질일 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 바이러스 벡터는 바이러스 입자 약 3.5x1013 내지 약 3.5x1014개의 양으로 투여될 수 있다.
일부 측면에서, 개체는 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 rAAV 바이러스 벡터를 이전에 투여받았을 수 있다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 개체에 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내 (intra-aural), 안내 (intra-ocular) 또는 눈 주위 (peri-ocularly), 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여되었을 수 있다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 개체에 척수강내로 투여되었을 수 있다.
일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로 주사되는 것과 동일한 rAAV 바이러스 벡터일 수 있다.
일부 측면에서, 개체는 rAAV 바이러스 벡터에 대해 중화 항체를 가지고 있을 수 있다.
본 발명은 a) 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 척수강내로 투여하는 단계; 및 b) 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 좌측 미주 신경으로 주사함으로써, 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 단계를 포함하는 개체에서 거대 축삭 신경병증의 치료 방법을 제공하며, 여기서 rAAV 바이러스 벡터는 (i) AAV9 캡시드 단백질; 및 (ii) rAAV 벡터를 포함하고, rAAV 벡터는 서열번호 10에 기재된 핵산 서열을 포함한다. 일부 측면에서, 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터와 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 순차적으로 투여될 수 있다. 일부 측면에서, 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터와 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 동시에 투여될 수 있다.
전술한 임의의 측면 또는 본원에 기술된 임의의 기타 측면은 임의의 다른 측면과 조합될 수 있다.
달리 정의되지 않은 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어들은 기술 내용이 속하는 기술 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 본 명세서에서, 단수 형태는 또한 문맥상 달리 지시되지 않은 한 복수를 포괄하며; 예로서, 용어 관사 ("a", "an" 및 "the")는 단수 또는 복수로 이해되며, 용어 "약"은 포괄적인 것으로 이해된다. 예를 들어, "인자"는 하나 이상의 인자를 의미한다. 본 명세서 전체에서, 용어 "포함하는", 또는 "포함한다" 또는 "포함하는"과 같은 변형 형태들은 언급된 인자, 정수 또는 단계, 또는 인자들, 정수들 또는 단계들의 군을 포함하지만, 임의의 다른 인자, 정수 또는 단계, 또는 인자들, 정수들 또는 단계들의 군을 배제하는 것을 의미하는 것으로 이해되진 않을 것이다. "약"은 언급된 값에 대해 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05% 또는 0.01%의 범위내인 것으로 이해될 수 있다. 문맥상 달리 지시되지 않은 한, 본원에 제시된 모든 수치 값들은 용어 "약"에 의해 수식된다.
본원에 기술된 바와 유사하거나 또는 균등한 방법 및 재료들이 본 발명을 실시 또는 검사하는데 사용될 수 있지만, 적절한 방법 및 재료는 아래에 기술된다. 본원에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참조문헌들은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본원에 인용된 참조문헌들이 청구하는 본 발명에 대한 선행 기술인 것으로 인정하는 것은 아니다. 상충되는 경우, 정의를 비롯한 본 발명의 명세서가 우선할 것이다. 또한, 재료, 방법 및 실시예는 예에 불과하며, 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 후술한 상세한 설명 및 청구범위로부터 본 개시 내용에 대한 다른 특징 및 이점들이 명확해질 것이다.
상기한 및 추가적인 특징들은 첨부된 도면과 함께 숙지할 경우 아래 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 랫의 좌측 미주 신경에 주사한 후 GFP 리포터 단백질을 이용한 AAV9/벡터 전이유전자 발현을 보여주는 사진이다. 화살 표시 = 미주 신경; * = 미주 신경의 배측 운동 신경핵; 별표 = 의문핵 (nucleus ambiguous).
도 2는 AAV9/GAN의 척수강내 주사에 의해 사전-면역화한 랫에서 좌측 미주 신경을 통한 AAV9/GFP 바이러스 벡터 투여 후 GFP 발현을 보여주는 일련의 사진이다. 좌측 패널: 좌측 결절 신경절의 신경 세포체. 우측 패널: 좌측 목 미주 신경 섬유.
도 3은 비-면역화 랫 (좌측 패널) 또는 AAV9로 사전-면역화된 랫 (우측 패널)에서 좌측 미주 신경에 AAV9/GFP 주사 후 랫 뇌에서의 GFP 발현을 보여주는 일련의 사진이다. 미주 신경의 배측 운동 신경핵은 "DMN X"으로 표시되고, 고립로 핵은 "Sol N lat"로 표시된다.
도 4는 필로카르핀으로 시험 주사하고 본 발명의 조성물 및 방법을 이용해 처리한, 야생형 및 돌연변이 GAN 넉-인 마우스에서 자율 기능과 관련한 생리학적 반응을 보여주는 일련의 그래프이다. 그래프 데이터는 박스 및 휘스커 플롯으로 나타내며, 오차 막대는 최고치 및 최저치를 표시하고, 박스 선은 중간값을 나타낸다.
본 발명은, 특히, 하나 이상의 치료학적 유효량의 재조합 아데노-부속 바이러스 (rAAV) 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에의 주사를 통해 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환을 치료하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 특히 기가소닌 (GAN) 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 전이유전자 핵산 서열을 포함하는, 단리된 폴리뉴클레오티드, 재조합 아데노-부속 바이러스 (rAAV) 벡터 및 rAAV 바이러스 벡터를 제공한다. 또한, 본 발명은 이들 단리된 폴리뉴클레오티드, rAAV 벡터 및 rAAV 바이러스 벡터의 제조 방법뿐 아니라 질환 또는 장애, 예를 들어, 비-제한적으로 거대 축삭 신경병증을 비롯한 GAN 유전자의 상실, 오작동 및/또는 결함과 관련한 질환을 치료 또는 예방하기 위한 전이유전자의 전달에 있어서의 그 용도를 제공한다.
기가소닌 (GAN)은 또한 kelch-유사 단백질 16으로도 알려져 있으며, GAN 유전자에 의해 암호화된 인간 단백질이다. GAN은 단백질의 세포골격근 BTB/kelch (Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac) 계열에 속하는 구성원이다. GAN은 중간 섬유 (IF) 단백질의 유비퀴틴화 및 변성을 촉진하는 E3 리가제 어댑터 단백질이다. GAN 유전자에서의 돌연변이는 거대 축삭 신경병증을 유발하는 것으로 알려져 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "아데노-부속 바이러스" 또는 "AAV"는 파르보비리대 (Parvoviridae)과 데펜도파르보바이러스 (Dependoparvovirus) 속에 속하는, 이 명칭과 연관된 바이러스 계열의 구성원을 지칭한다. 아데노-부속 바이러스는 특정 기능이 공동-감염성 헬퍼 바이러스에 의해 제공받은 세포에서 증식하는 단일 가닥 DNA 바이러스이다. AAV에 대한 일반적인 정보 및 리뷰는 예를 들어, Carter, 1989, Handbook of Parvoviruses, Vol. 1, pp. 169- 228, 및 Berns, 1990, Virology, pp. 1743-1764, Raven Press, (New York)에서 찾아볼 수 있다. 이들 리뷰에 기술된 동일한 원칙은, 다양한 혈청형들이 구조적으로 그리고 기능적으로 심지어 유전자 수준에서 매우 밀접한 관련성이 있는 것으로 잘 알려져 있어, 리뷰 공개일 이후에 특정된 추가적인 AAV 혈청형에도 적용될 것으로 충분히 예상된다 (예를 들어, Blacklowe, 1988, pp. 165-174 of Parvoviruses and Human Disease, J. R. Pattison, ed.; 및 Rose, Comprehensive Virology 3: 1-61 (1974) 참조). 예를 들어, 모든 AAV 혈청형은 상동적인 rep 유전자에 의해 매개되는 매우 비슷한 복제 특성을 가진 것으로 보이며; 모두 AAV2에서 발현되는 단백질과 같이 관련성 있는 캡시드 단백질 3종을 가지고 있다. 관련성 정도는 게놈 길이에서 혈청형들 간의 광범위한 교차-혼성화를 확인하는 헤테로두플렉스 분석; 및 "역 말단 반복 서열" (ITR)에 해당하는 말단부에서의 유사한 자기-어닐링 세그먼트의 존재를 통해 추가적으로 제시된다. 비슷한 감염성 패턴 역시, 각 혈청형에서 복제 기능이 비슷한 조절성 통제 하에 놓여 있다는 것을 시사해준다. 이 바이러스의 여러가지 혈청형들이 유전자 전달에 적합한 것으로 알려져 있으며; 공지된 모든 혈청형들이 다양한 조직 타입으로부터 유래한 세포를 감염시킬 수 있다. 순차적으로 번호 지정된 AAV 혈청형 적어도 11종이 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 본원에 개시된 방법에서 이용가능한 예시적인 혈청형으로는 혈청형 11종 중 임의의 것을 포함하나 이들로 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, AAV2, AAV8, AAV9 또는 혈청형 변종, 예를 들어, AAV-DJ 및 AAV PHP.B를 포함한다. AAV 입자는 주요 바이러스 단백질 3종, VPl, VP2 및 VP3를 포함하거나, 또는 이들로 필수적으로 구성되거나 또는 이들로 구성된다. 일부 측면에서, AAV는 혈청형 AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12, AAV13, AAVPHP.B, AAVrh74 또는 AAVrh.10을 지칭한다.
예시적인 아데노-부속 바이러스 및 재조합 아데노-부속 바이러스는 모든 혈청형 (예, AAV1, AAV2, AAV3, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12, AAV13, AAVPHP.B, AAVrh74 및 AAVrh.10)을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 아데노-부속 바이러스 및 재조합 아데노-부속 바이러스로는 자기-상보성 AAV (scAAV) 및 혈청형 1종의 게놈과 다른 혈청형의 캡시드를 함유한 AAV 하이브리드 (예, AAV2/5, AAV-DJ 및 AAV-DJ8)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 아데노-부속 바이러스 및 재조합 아데노-부속 바이러스로는 rAAV-LK03, AAV-KP-1 (Kerun et al. JCI Insight, 2019; 4(22):e131610) 및 AAV-NP59 (Paulk et al. Molecular Therapy, 2018; 26(1): 289-303)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
AAV 구조 및 기능
AAV는 복제-결함성 파르보바이러스로서, 뉴클레오티드 145개로 된 역 말단 반복 (ITR) 2개를 함유한 약 4.7 kb 길이의 단일 가닥 DNA 게놈이다. AAV는 여러가지 혈청형들이 있다. AAV 혈청형들의 게놈 뉴클레오티드 서열은 공지되어 있다. 예를 들어, AAV-1의 전체 게놈은 GenBank 등재 번호 NC_002077에서 제공되고; AAV-2의 전체 게놈은 GenBank 등재 번호 NC_001401 및 Srivastava et al., J. Virol., 45: 555-564 (1983)에서 제공되고; AAV-3의 전체 게놈은 GenBank 등재 번호 NC_l829에서 제공되고; AAV-4의 전체 게놈은 GenBank 등재 번호 NC_001829에서 제공되고; AAV-5 게놈은 GenBank 등재 번호 AF085716에서 제공되고; AAV-6의 전체 게놈은 GenBank 등재 번호 NC_001862에서 제공되고; AAV-7 및 AAV-8 게놈 중 적어도 일부는 각각 GenBank 등재 번호 AX753246 및 AX753249에서 제공되고; AAV-9 게놈은 Gao et al., J. Virol., 78: 6381-6388 (2004)에서 제공되고; AAV-10 게놈은 Mol. Ther., 13(1): 67-76 (2006)에서 제공되고; AAV-11 게놈은 Virology, 330(2): 375-383 (2004)에서 제공된다. AAV rh.74의 게놈 서열은 미국 특허 9,434,928에서 제공된다. 미국 특허 9,434,928은 또한 캡시드 단백질과 자기-상보적인 게놈 서열도 제공한다. 일 측면에서, AAV 게놈은 자기-상보성 게놈이다. 바이러스 DNA 복제 (rep), 캡슐화/패키징 및 숙주 세포의 염색체로의 통합을 지시하는 Cis-작용성 서열들이 AAV ITR 내에 함유되어 있다. AAV 프로모터 3종 (상대적인 지도 위치에 따라 p5, p19 및 p40으로 명명됨)이 rep 및 cap 유전자를 암호화하는 2개의 AAV 내부 오픈 리딩 프래임의 발현을 지시한다. rep 프로모터 2종 (p5 및 p19)은 하나의 AAV 인트론의 (뉴클레오티드 2107 및 2227 위치에서) 차별적인 스플라이싱과 커플링되어 있으며, rep 유전자로부터 rep 단백질 4종 (rep 78, rep 68, rep 52 및 rep 40)이 만들어진다. Rep 단백질은 궁극적으로 바이러스 게놈의 복제를 담당하는 여러가지 효소 특성을 가지고 있다.
cap 유전자는 p40 프로모터로부터 발현되며, 캡시드 단백질 3종, VPl, VP2 및 VP3를 암호화한다. 대안적인 스플라이싱 및 비-컨센서스 번역 개시 부위는 연관된 캡시드 단백질 3종의 생성을 담당한다. 보다 구체적으로, VP1, VP2 및 VP3 단백질 각각으로 번역될 단일 mRNA가 전사된 이후에 이는 2가지 다른 방식으로 스플라이싱될 수 있다: 더 길거나 또는 짧은 인트론이 절단되어, mRNA 풀 2종, 즉 2.3 kb-길이의 mRNA 풀과 2.6 kb-길이의 mRNA 풀이 만들어진다. 더 긴 인트론이 종종 바람직하며, 그래서 2.3-kb-길이 mRNA를 주요 스플라이스 변이체로 지칭할 수 있다. 이 형태에는 VP1 단백질 합성을 개시하는 첫번째 AUG 코돈이 없어, VP1 단백질은 전체 합성 수준이 낮다. 주요 스플라이스 변이체에 남아있는 첫번째 AUG 코돈은 VP3 단백질에 대한 개시 코돈이다. 그러나, 동일한 오픈 리딩 프래임에서 그 코돈의 상류에는 최적 Kozak (번역 개시) 서열로 둘러싸인 (트레오닌을 암호화하는) ACG 서열이 존재한다. 이는, Becerra SP et al., (December 1985). "Direct mapping of adeno-associated virus capsid proteins B and C: a possible ACG initiation codon". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82 (23): 7919-23, Cassinotti P et al., (November 1988). "Organization of the adeno-associated virus (AAV) capsid gene: mapping of a minor spliced mRNA coding for virus capsid proteins 1". Virology. 167 (1): 176-84, Muralidhar S et al., (January 1994). "Site-directed mutagenesis of adeno-associated virus type 2 structural protein initiation codons: effects on regulation of synthesis and biological activity". Journal of Virology. 68 (1): 170-6, 및 Trempe JP, Carter BJ (September 1988). "Alternate mRNA splicing is required for synthesis of adeno-associated virus VP1 capsid protein". Journal of Virology. 62 (9): 3356-63에 기술된 바와 같이, 실제 VP3 단백질에 VP1처럼 추가적인 N 말단 잔기가 존재하는, VP2 단백질의 낮은 합성 수준에 기여하며, 상기 문헌들은 각각 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 단일 컨센서스 폴리A 부위는 AAV 게놈의 지도 위치 95에 위치한다. AAV의 생활 주기 및 유전학은 Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992)에 검토되어 있다.
각각의 VP1 단백질은 VP1 영역, VP2 영역 및 VP3 영역을 포함하고 있다. VP1 영역은 VP1 단백질에 고유한 VP1 단백질의 N-말단 영역이다. VP2 영역은 VP1 단백질의 N-말단 영역에서 또한 발견되는 VP1 단백질 내에 존재하는 아미노산 서열이다. VP3 영역과 VP3 단백질은 서열이 동일하다. VP3 영역은 VP1 단백질과 VP2 단백질에 공유되는 VP1 단백질의 C-말단 영역이다.
VP3 단백질은 구분되는 가변성 표면 영역들 I-IX (VR-I-IX)으로 추가로 분류할 수 있다. 각 가변성 표면 영역 (VR)들은, 단독으로, 또는 DiMatta et al., "Structural Insight into the Unique Properties of Adeno-Associated Virus Serotype 9" J. Virol., Vol. 86 (12): 6947-6958, June 2012에 기술된 바와 같이 특정 혈청형에 대해 고유한 감염 표현형 (예를 들어, 항원성 감소, 형질도입 개선 및/또는 다른 AAV 혈청형에 대한 조직-특이적인 친화성 (tropism)을 부여할 수 있는, 다른 각각의 VR 특이적인 아미노산 서열이 조합된, 특이적인 아미노산 서열을 포함하거나 또는 함유할 수 있으며, 상기 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
AAV는 예를 들어 유전자 요법에서 세포에 외래 DNA를 전달하기 위한 벡터로서 유용하게 만드는 독특한 특징들을 가지고 있다. 배양 세포에 AAV 감염은 비-세포변성 (noncytopathic)이며, 인간 및 기타 동물의 천연적인 감염시 침묵성이며, 증상이 없다. 아울러, AAV는 다수의 포유류 세포를 감염시키므로, 생체내 여러가지 다른 조직들을 표적화하는 것이 가능하다. 또한, AAV는 느리게 분열하는 세포 및 비-분열 세포에 형질도입되어, 이들 세포의 생애 동안 전사 활성 핵 에피솜 (염색체외 요소)으로서 본질적으로 잔류할 수 있다. AAV 프로바이러스 게놈은 재조합 게놈 구축이 가능한 플라스미드에 클로닝된 DNA로서 삽입된다. 아울러, AAV 복제 및 게놈 캡슐화를 지시하는 신호가 AAV 게놈의 ITR들 내에 함유되어 있으므로, AAV 벡터를 구축하기 위해 (복제 및 구조 캡시드 단백질, rep-cap을 암호화하는) 내부 약 4.3 kb 게놈의 일부 또는 전체를 외래 DNA로 치환할 수 있다. rep 및 cap 단백질은 트랜스로 제공될 수 있다. AAV의 다른 중요한 특징은 매우 안정적이고, 강한 바이러스라는 것이다. 이것은 아데노바이러스의 불활화를 위해 적용되는 조건 (56-65℃에서 수시간 동안)을 견디므로, AAV의 저온 보존은 중요하지 않다. AAV는 심지어 동결건조할 수도 있다. 마지막으로, AAV-감염 세포는 중복감염에 대해 내성이 없다.
여러가지 실험들에서 장기간 (>1.5년) 재조합 AAV-매개 단백질 발현이 근육에서 입증되어 있다. Clark et al., Hum Gene Ther, 8: 659-669 (1997); Kessler et al., Proc Nat. Acad Sc. USA, 93: 14082-14087 (1996); 및 Xiao et al., J Virol, 70: 8098-8108 (1996)을 참조한다. 또한, Chao et al., Mol Ther, 2:619-623 (2000) 및 Chao et al., Mol Ther, 4:217-222 (2001)을 참조한다. 아울러, 근육에는 혈관이 고도로 구조화되어 있어, 재조합 AAV 형질도입은, Herzog et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94: 5804-5809 (1997) 및 Murphy et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94: 13921- 13926 (1997)에 기술된 바와 같이, 근육내 주사 후 전신 순환계에 전이유전자 산물이 존재하게 한다. 아울러, Lewis et al., J Virol, 76: 8769-8775 (2002)에서는, 골격 근섬유가 정확한 항체 당화, 접힘 및 분비에 필수적인 세포 인자들을 가지고 있는 것으로 입증되었으며, 이는 근육이 분비되는 단백질 치료물질을 안정적으로 발현시킬 수 있다는 것을 의미한다. 본 발명의 재조합 AAV (rAAV) 게놈은 치료학적 단백질 (예를 들어, KCTD7)을 암호화하는 핵산 분자 및 그 핵산 분자의 측면에 위치한 하나 이상의 AAV ITR을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다. 슈도타입 rAAV의 생산은 예를 들어, WO2001083692에 개시되어 있다. 다른 타입의 rAAV 변종, 예를 들어 캡시드 돌연변이를 가진 rAAV 역시 고려된다. 예를 들어, Marsic et al., Molecular Therapy, 22(11): 1900-1909 (2014)를 참조한다. 다양한 AAV 혈청형들에 대한 게놈 뉴클레오티드 서열들이 당해 기술 분야에 공지되어 있다.
전이유전자 서열을 포함하는 단리된 폴리뉴클레오티드
본 발명은 하나 이상의 전이유전자 핵산 서열을 포함하는 단리된 폴리뉴클레오티드를 제공한다.
일부 측면에서, 전이유전자 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드 또는 이의 하나 이상의 단편을 암호화하는 핵산 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 전이유전자 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드의 생물학적 균등물을 암호화하는 핵산 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드는 서열번호 1 또는 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열 또는 이의 단편과 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다. 일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드는 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열의 하나 이상의 일부분 또는 이의 단편에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 구성된다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열은 서열번호 3-6 중 어느 하나에 기재된 핵산 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다. 일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열은 서열번호 3에 기술된 핵산 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열일 수 있다. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 인간 핵산 서열에 대해 최대 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% (또는 이들 수치 사이의 모든 %)로 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 인간 핵산 서열"은 서열번호 7에 기재된 바와 같이 인간 게놈에서 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 지칭한다. 서열번호 3-6은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 고유한 코돈 최적화된 핵산 서열이다.
일부 측면에서, 서열번호 3-6에 기재된 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 도너 스플라이스 부위를 포함하지 않을 수 있다. 일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 도너 스플라이스 부위를 약 1개 이하, 또는 약 2개 이하, 또는 약 3개 이하, 또는 약 4개 이하, 또는 약 5개 이하, 또는 약 6개 이하, 또는 약 7개 이하, 또는 약 8개 이하, 또는 약 9개 이하, 또는 약 10개 이하로 포함할 수 있다. 일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 인간 핵산 서열과 비교해 도너 스플라이스 부위를 적어도 1개, 또는 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 6개, 적어도 7개, 적어도 8개, 적어도 9개, 적어도 10개 적게 포함한다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 코돈 최적화된 핵산 서열 내 도너 스플라이스 부위의 제거는, 잠복 스플라이싱 (cryptic splicing)이 방지되므로, 생체내에서 GAN 폴리펩타이드의 발현을 예기치 않게 그리고 예측불가능하게 높일 수 있다. 아울러, 잠복 스플라이싱은 개체에 따라 다양할 수 있는데, 이는 도너 스플라이스 부위를 포함하는 GAN 폴리펩타이드의 발현 수준이 개체에 따라 예측불가능하게 다양할 수 있음을 의미한다.
일부 측면에서, 서열번호 3-6에 기재된 바와 같이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 인간 핵산 서열의 GC 함유율과 다른 GC 함유율을 가질 수 있다. 일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열의 GC 함유율은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 인간 핵산 서열과 비교해 전체 핵산 서열 전체에 보다 균등하게 분포되어 있다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 전체 핵산 서열에 걸쳐 GC 서열이 보다 균등하게 분포됨으로써, 코돈 최적화된 핵산 서열은 전사체 길이 전체에서 보다 균일한 용융 온도 ("Tm")를 나타낸다. 용융 온도의 균일성은, 핵산 서열의 전사 및/또는 번역이 중합효소 및/또는 리보솜이 적은 빈도로 중단되면서 이루어되므로, 인간 개체에서 코돈 최적화된 핵산의 발현을 예상치 못하게도 증가시킨다.
일부 측면에서, 서열번호 3-6에 기술된 바와 같이, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열은 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 야생형 핵산 서열 또는 코돈 최적화되지 않은 핵산 서열과 비교해 인간 개체에서 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 100%, 적어도 200%, 적어도 300%, 적어도 500% 또는 적어도 1000% 증가된 발현성을 나타낸다.
일부 측면에서, GAN 폴리펩타이드는 단백질 태그를 추가로 포함할 수 있다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 단백질 태그의 함유는 외인성 GAN 폴리펩타이드의 검출 및/또는 가시화를 가능하게 할 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자가 인지하는 바와 같이, 단백질 태그에 대한 비-제한적인 예로는 Myc 태그, 폴리-히스티딘 태그, FLAG-태그, HA-태그, SBP-태그 또는 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 기타 단백질 태그를 포함한다.
AAV 벡터
일부 측면에서, 본원에 기술된 하나 이상의 전이유전자 핵산 서열을 포함하는 단리된 폴리뉴클레오티드는 재조합 AAV (rAAV) 벡터일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "벡터"는 예를 들어 형질감염, 감염 또는 형질전환의 공정에 의한 세포내 국지화시, 벡터를 복제할 수 있는 온전한 레플리콘 (replicon)을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는 핵산을 지칭한다. 벡터는 세포 안에 위치하면, 염색체외 (에피솜) 요소로서 복제될 수 있거나, 또는 숙주 세포 염색체에 통합될 수 있는 것으로, 당해 기술 분야에서 이해된다. 벡터는 레트로바이러스, 아데노바이러스, 헤르페스바이러스, 베큘로바이러스, 변형된 베큘로바이러스, 파포바바이러스 또는 그외 변형된 천연 생성 바이러스로부터 유래한 핵산을 함유할 수 있다. 핵산을 전달하기 위한 예시적인 비-바이러스성 벡터로는 네이키드 DNA; 단독으로 또는 양이온성 폴리머와 조합된, 양이온성 지질과의 DNA 복합체; 음이온성 및 양이온성 리포좀; 일부의 경우, 리포좀에 함유된, 이종적인 폴리라이신, 지정된-길이의 올리고펩타이드 및 폴리에틸렌이민과 같은 양이온성 폴리머와 축합된 DNA를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는, DNA-단백질 복합체 및 입자; 및 바이러스 및 폴리라이신-DNA를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는 3-성분 복합체의 사용을 포함한다.
일반적인 재조합 기법과 관련하여, 폴리뉴클레오티드가 작동가능하게 연결될 수 있는 프로모터 및 클로닝 부위를 모두 가진 벡터는 당해 기술 분야에 잘 공지되어 있다. 이러한 벡터는 시험관내 또는 생체내에서 RNA를 전사할 수 있으며, Agilent Technologies (Santa Clara, Calif) 및 Promega Biotech (Madison, Wis.)와 같은 공급처로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 발현 및/또는 시험관내 전사를 최적화하기 위해, 여분의 잠재적인 부적절한 대안적인 번역 개시 코돈 또는 전사 또는 번역 수준에서 발현을 방해할 수 있거나 또는 감출 수 있는 기타 서열을 제거하기 위해 클로닝된 전이유전자의 5' 및/또는 3' 비번역부를 제거하거나, 부가하거나 또는 변형하는 것이 필요할 수 있다. 대안적으로, 컨센서스 리보솜 결합 부위는 발현을 강화하기 위해 개시 코돈의 5'에 바로 삽입할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "rAAV 벡터"는 하나 이상의 전이유전자 핵산 서열과 하나 이상의 AAV 역 말단 반복 서열 (ITR)을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는 벡터를 지칭한다. 이러한 AAV 벡터는, rep 및 cap 유전자 산물의 기능성이 예를 들어, 숙주 세포의 형질감염을 통해 제공된 숙주 세포에 존재할 경우, 복제하여 감염성 바이러스 입자로 패킹될 수 있다. 일부 측면에서, AAV 벡터는 감염성 AAV 입자로 패킹되는 측면 ITR들 사이에 프로모터, 하나 이상의 단백질 또는 RNA를 암호화할 수 있는 하나 이상의 핵산, 및/또는 인핸서 및/또는 종결인자를 포함한다. 캡슐화된 핵산 부분을 AAV 벡터 게놈으로 지칭할 수 있다. rAAV 벡터를 가진 플라스미드는 또한 제조 목적을 위한 요소, 예를 들어 항생제 내성 유전자, 복제 오리진 서열 등을 포함할 수 있지만, 이들은 캡슐화되지 않으며, 즉 AAV 입자의 일부를 구성하지 않는다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 하나 이상의 전이유전자 핵산 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 하나 이상의 AAV 역 말단 (ITR) 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 하나 이상의 프로모터 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 하나 이상의 인핸서 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 하나 이상의 폴리A 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 RepCap 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열, 폴리A 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열, 폴리A 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 전이유전자 핵산 서열을 하나보다 더 많은 개수로 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는, rAAV 벡터가 제1 전이유전자 핵산 서열 및 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열을 포함하도록, 적어도 2개의 전이유전자 핵산 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 전이유전자 핵산 서열과 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열이 동일한 핵산 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 전이유전자 핵산 서열과 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열은 서로 다른 핵산 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 전이유전자 핵산 서열과 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열은 서로 인접할 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터는 프로모터 서열을 하나 보다 많이 포함할 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 벡터는, rAAV 벡터가 제1 프로모터 서열 및 적어도 제2 프로모터 서열을 포함하도록, 적어도 2개의 프로모터 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 프로모터 서열과 적어도 제2 프로모터 서열은 동일한 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 프로모터 서열과 적어도 제2 프로모터 서열은 서로 다른 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 제1 프로모터 서열과 적어도 제2 프로모터 서열은 서로 인접할 수 있다. rAAV 벡터가 또한 제1 전이유전자 핵산 서열과 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열을 포함하는 일부 측면에서, 제1 프로모터는 제1 전이유전자 핵산 서열의 상류 (5')에 위치할 수 있으며, 적어도 제2 프로모터는 적어도 제2 프로모터가 제1 전이유전자 핵산 서열의 하류 (3') 및 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열의 상류 (5')이도록 제1 전이유전자 핵산 서열과 적어도 제2 전이유전자 핵산 서열 사이에 위치할 수 있다.
전술한 임의의 rAAV 벡터는 하나 이상의 인핸서를 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 인핸서는 rAAV 벡터 내 어느 위치에도 존재할 수 있다. 일부 측면에서, 하나 이상의 인핸서는 프로모터의 바로 상류 (5')에 위치할 수 있다. 따라서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 제1 AAV ITR 서열, 인핸서, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열, 폴리A 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 하나 이상의 인핸서는 프로모터의 바로 하류 (3')에 위치할 수 있다. 따라서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 인핸서, 전이유전자 핵산 서열, 폴리A 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 하나 이상의 인핸서는 전이유전자 핵산 서열의 바로 하류에 위치할 수 있다. 따라서, rAAV 벡터는 5'에서 3' 방향으로 제1 AAV ITR 서열, 프로모터 서열, 전이유전자 핵산 서열, 인핸서, 폴리A 서열 및 제2 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다.
AAV ITR 서열
일부 측면에서, AAV ITR 서열은 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 AAV ITR 서열을 포함할 수 있다. 일부 측면에서, AAV ITR 서열은 AAV1 ITR 서열, AAV2 ITR 서열, AAV4 ITR 서열, AAV5 ITR 서열, AAV6 ITR 서열, AAV7 ITR 서열, AAV8 ITR 서열, AAV9 ITR 서열, AAV10 ITR 서열, AAV11 ITR 서열, AAV12 ITR 서열, AAV13 ITR 서열, AAVrh74 ITR 서열 또는 AAVrh.10 ITR 서열일 수 있다.
이에, 일부 측면에서, AAV ITR 서열은 AAV1 ITR 서열, AAV2 ITR 서열, AAV4 ITR 서열, AAV5 ITR 서열, AAV6 ITR 서열, AAV7 ITR 서열, AAV8 ITR 서열, AAV9 ITR 서열, AAV10 ITR 서열, AAV11 ITR 서열, AAV12 ITR 서열, AAV13 ITR 서열, AAVrh74 ITR 서열, 또는 AAVrh.10 ITR 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
프로모터 서열 및 인핸서
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "프로모터" 및 "프로모터 서열"은 유전자 또는 전이유전자와 같은 코딩 서열의 개시 및 전사 속도를 통제하는 폴리뉴클레오티드 서열의 영역으로서 조절 서열을 의미한다. 프로모터는 예를 들어 구성적, 유도성, 억제성 또는 조직-특이적일 수 있다. 프로모터는 RNA 중합효소 및 전사 인자와 같은 조절 단백질 및 분자가 결합될 수 있는 유전자 요소를 함유할 수 있다. 프로모터에 대한 예로는 라우스 육종 바이러스 (RSV) LTR 프로모터 (선택적으로, RSV 인핸서를 가짐), 사이토메갈로바이러스 (CMV) 프로모터, SV40 프로모터, 다이하이드로폴레이트 리덕타제 프로모터, β-액틴 프로모터, 포스포글리세롤 키나제 (PGK) 프로모터, U6 프로모터, 시냅신 프로모터, H1 프로모터, 유비쿼터스 닭 β-액틴 하이브리드 (CBh) 프로모터, 소형 핵 RNA (U1a 또는 U1b) 프로모터, MECP2 프로모터, MeP418 프로모터, MeP426 프로모터, MeP426 프로모터의 인간 변이체, 최소 MECP2 프로모터, VMD2 프로모터, mRho 프로모터 또는 EF1 프로모터를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본원에 제공된 부가적인 프로모터의 예로는 EFla, Ubc, 인간 β-액틴, CAG, TRE, Ac5, 폴리헤드린, CaMKIIa, Gal1, TEF1, GDS, ADH1, Ubi 및 α-1-항트립신 (hAAT)을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 당해 기술 분야에서는, mRNA 전사 효율을 높이거나 또는 낮추기 위해 이러한 프로모터의 뉴클레오티드 서열을 변형할 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, Gao et al. (2018) Mol. Ther.: Nucleic Acids 12:135-145를 참조한다 (RNA 중합효소 III 전사를 무효화하고 RNA 중합효소 II-의존적인 mRNA 전사를 자극하기 위해 7SK, U6 및 H1 프로모터의 TATA 박스 변형). 유비쿼터스 또는 조직 특이적인 발현을 위해 합성-유래 프로모터를 이용할 수도 있다. 아울러, 일부가 상기에서 언급된, 바이러스-유래 프로모터, 예를 들어 CMV, HIV, 아데노바이러스 및 AAV 프로모터를 본원에 개시된 방법에 이용할 수 있다. 일부 측면에서, 프로모터는 전사 효율을 높이기 위해 하나 이상의 인핸서와 함께 사용한다. 인핸서에 대한 예로는 IRBP (interstitial retinoid-binding protein) 인핸서, RSV 인핸서 또는 CMV 인핸서를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
일부 측면에서, 프로모터 서열은 라우스 육종 바이러스 (RSV) LTR 프로모터 서열 (선택적으로 RSV 인핸서 함유), 사이토메갈로바이러스 (CMV) 프로모터 서열, SV40 프로모터 서열, 다이하이드로폴레이트 리덕타제 프로모터 서열, JeT 프로모터 서열, 강한 β-액틴 프로모터 서열, 포스포글리세롤 키나제 (PGK) 프로모터 서열, U6 프로모터 서열, 시냅신 프로모터, H1 프로모터 서열, 유비쿼터스 닭 β-액틴 하이브리드 (CBh) 프로모터 서열, 소형 핵 RNA (U1a 또는 U1b) 프로모터 서열, MECP2 프로모터 서열, MeP418 프로모터, MeP426 프로모터 서열, 소형 유비쿼터스 프로모터 서열 (JetI 프로모터 서열로도 알려져 있음) MECP2 프로모터 서열, VMD2 프로모터 서열, mRho 프로모터 서열, EFI 프로모터 서열, EFl프로모터 서열, Ubc 프로모터 서열, 인간 β-액틴 프로모터 서열, CAG 프로모터 서열, TRE 프로모터 서열, Ac5 프로모터 서열, 폴리헤드린 프로모터 서열, CaMKII 프로모터 서열, Gal1 프로모터 서열, TEF1 프로모터 서열, GDS 프로모터 서열, ADH1 프로모터 서열, Ubi 프로모터 서열, MeP426 프로모터 또는 α-1-항트립신 (hAAT) 프로모터 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
인핸서는 표적 서열의 발현을 높이는 조절 인자이다. "프로모터/인핸서"는 프로모터 기능과 인핸서 기능 둘다 제공할 수 있는 서열을 함유한 폴리뉴클레오티드이다. 예를 들어, 레트로바이러스의 긴 말단 반복은 프로모터 기능과 인핸서 기능 둘다 포함한다. 인핸서/프로모터는 "내인성" 또는 "외인성" 또는 "이종성"일 수 있다. "내인성" 인핸서/프로모터는 게놈에 주어진 유전자와 본래 연관되어 있는 것이다. "외인성" 또는 "이종성" 인핸서/프로모터는, 유전자의 전사가 연관된 인핸서/프로모터에 의해 지시되도록, 유전자 조작 (즉, 분자 생물학적 기법) 또는 합성 기법을 이용해 유전자에 근접 배치된 것이다. 본원에 제공된 방법, 조성물 및 구조체에 이용하기 위한 연관된 인핸서/프로모터에 대한 비-제한적인 예로는 PDE 프로모터 + IRBP 인핸서 또는 CMV 인핸서 + U1a 프로모터를 포함한다. 당해 기술 분야에서는, 인핸서가 내인성 또는 이종성 프로모터의 위치를 기준으로 떨어져, 이의 배향성과 관계없이 작동할 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 프로모터로부터 거리를 두고 작동하는 인핸서는, 벡터내 이의 위치 또는 프로모터의 위치에 대한 이의 배향성과 무관하게, 프로모터에 "작동가능하게 연결된" 것으로 추가로 이해된다.
본원 전체에서 사용되는 바와 같이, 용어 "작동가능하게 연결된"은 공간적으로 연결된 프로모터의 통제 하에 놓인 유전자 (즉, 전이유전자)의 발현을 의미한다. 프로모터는 이의 통제 하에 놓인 유전자의 5' (상류) 또는 3' (하류)에 위치할 수 있다. 프로모터는 이의 통제 하에 놓인 유전자의 5' (상류)에 위치할 수 있다. 프로모터와 유전자 사이의 거리는, 프로모터와 그 프로모터가 유래한 유전자에서 통제하는 유전자 사이의 거리와 대략적으로 동일할 수 있다. 프로모터 기능의 감소없이 프로모터와 유전자 사이의 거리 변동도 가능할 수 있다.
일부 측면에서, 프로모터 서열은 JeT 프로모터 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다. JeT 프로모터 서열은 서열번호 8에 기재된 핵산 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
전이유전자 핵산 서열
전이유전자 핵산 서열은 "전이유전자 서열을 포함하는 단리된 폴리뉴클레오티드"라는 표제 하에 상기에서 기술된 임의의 전이유전자 핵산 서열들을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일부 측면에서, rAAV 벡터에 존재하는 전이유전자 핵산 서열은 동일한 rAAV 벡터에 또한 존재하는 프로모터 서열의 전사 통제 하에 배치될 수 있다.
폴리A 서열
일부 측면에서, 폴리아데닐화 (폴리A) 서열은 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 폴리A 서열을 포함할 수 있다. 폴리A 서열에 대한 비-제한적인 예로는 MECP2 폴리A 서열, 레티놀 데하이드로게나제 1 (RDH1) 폴리A 서열, 보바인 성장 호르몬 (BGH) 폴리A 서열, SV40 폴리A 서열, SPA49 폴리A 서열, sNRP-TK65 폴리A 서열, sNRP 폴리A 서열 또는 TK65 폴리A 서열 등이 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
따라서, 폴리A 서열은 MeCP2 폴리A 서열, 레티놀 데하이드로게나제 1 (RDH1) 폴리A 서열, 보바인 성장 호르몬 (BGH) 폴리A 서열, SV40 폴리A 서열, SPA49 폴리A 서열, sNRP-TK65 폴리A 서열, sNRP 폴리A 서열 또는 TK65 폴리A 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일부 측면에서, 폴리A 서열은 서열번호 9에 기술된 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 벡터는 서열 번호 10에 기재된 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 벡터는 서열번호 11에 기재된 서열에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
박테리아 플라스미드
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 벡터는 rAAV 벡터의 시험관내 증폭을 허용하기 위해 박테리아 플라스미드에 함유될 수 있다. 이에, 본 발명은 본원에 기술된 임의의 rAAV 벡터를 포함하는 박테리아 플라스미드를 제공한다. 박테리아 플라스미드는 복제 오리진 서열을 추가로 포함할 수 있다. 박테리아 플라스미드는 항생제 내성 유전자를 추가로 포함할 수 있다. 박테리아 플라스미드는 내성 유전자 프로모터를 추가로 포함할 수 있다. 박테리아 플라스미드는 원핵생물 프로모터를 추가로 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 본 발명의 박테리아 플라스미드는 서열번호 10 또는 서열번호 11 중 어느 하나에 대해 적어도 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100% (또는 이들 수치 사이의 모든 %) 동일한 핵산 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
복제 오리진 서열
일부 측면에서, 복제 오리진 서열은 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 복제 오리진 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다. 오리진 서열은 박테리아 복제 오리진 서열일 수 있으며, 따라서 당해 기술 분야에서 표준적인 방법을 이용해 박테리아 복제 오리진 서열을 포함하는 rAAV 벡터를 박테리아에서 생산, 증폭 및 유지시킬 수 있다.
항생제 내성 유전자
일부 측면에서, 본 발명의 박테리아 플라스미드, rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터는 항생제 내성 유전자를 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 항생제 내성 유전자는 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 항생제 내성 유전자를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다. 당해 기술 분야에서 공지된 항생제 내성 유전자에 대한 예로는 카나마이신 내성 유전자, 스펙티노마이신 내성 유전자, 스트렙토마이신 내성 유전자, 암피실린 내성 유전자, 카르베니실린 내성 유전자, 블레오마이신 내성 유전자, 에리트로마이신 내성 유전자, 폴리믹신 B 내성 유전자, 테트라사이클린 내성 유전자 및 클로람페니콜 내성 유전자를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
AAV 바이러스 벡터
"바이러스 벡터"는 생체내, 생체외 또는 시험관내에서 숙주 세포로 전달할 폴리뉴클레오티드를 함유한 재조합 생산된 바이러스 또는 바이러스 입자로서 정의된다. 바이러스 벡터에 대한 예로는 레트로바이러스 벡터, AAV 벡터, 렌티바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 알파바이러스 벡터 등을 포함한다. 셈리키 포레스트 바이러스 (Semliki Forest virus)-기반의 벡터 및 신드비스 바이러스 (Sindbis virus)-기반의 벡터와 같은 알파바이러스 벡터 역시 유전자 요법 및 면역요법에 이용하기 위해 개발된 바 있다. 예를 들어, Schlesinger and Dubensky (1999) Curr. Opin. Biotechnol. 5:434-439 및 Ying, et al. (1999) Nat. Med. 5(7):823-827을 참조한다.
"AAV 비리온" 또는 "AAV 바이러스 입자" 또는 "AAV 바이러스 벡터" 또는 "rAAV 바이러스 벡터" 또는 "AAV 벡터 입자" 또는 "AAV 입자"는 하나 이상의 AAV 캡시드 단백질과 캡슐화된 폴리뉴클레오티드 rAAV 벡터로 구성된 바이러스 입자를 지칭한다. 즉, rAAV 바이러스 벡터의 제조는 반드시 rAAV 벡터의 생산을 포함하는데, 즉 이러한 벡터는 rAAV 벡터에 포함된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "바이러스 캡시드" 또는 "캡시드"는 바이러스 입자의 단백질 껍질 또는 외피를 지칭한다. 캡시드는 바이러스 게놈을 캡슐화하고, 생산하고, 수송하고, 숙주 세포로 방출하는 기능을 한다. 캡시드는 일반적으로 단백질 ("캡시드 단백질")의 올리고머 구조 서브유닛으로 구성된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "캡슐화된"은 바이러스 캡시드 안에 봉입되는 것을 의미한다. AAV의 바이러스 캡시드는 바이러스 캡시드 단백질 3종, 즉 VP1, VP2 및 VP3의 혼합물로 구성된다. VP1, VP2 및 VP3의 혼합물은 Sonntag F et al., (June 2010). "A viral assembly factor promotes AAV2 capsid formation in the nucleolus". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (22): 10220-5, 및 Rabinowitz JE, Samulski RJ (December 2000). "Building a better vector: the manipulation of AAV virions". Virology. 278 (2): 301-8에 기술된 바와 같이, 1:1:10 (VP1:VP2:VP3) 또는 1:1:20 (VP1:VP2:VP3) 비율로 T =1 20면체 대칭으로 배열된 단량체 60개를 포함하며, 이들 문헌 각각은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 a) 본원에 기술된 임의의 rAAV 벡터 또는 이의 상보체; 및 b) AAV 캡시드 단백질을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터를 제공한다.
본 발명은 a) 본원에 기술된 임의의 rAAV 벡터; 및 b) AAV 캡시드 단백질을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터를 제공한다.
AAV 캡시드 단백질은 당해 기술 분야에서 공지된 캡시드 단백질일 수 있다. AAV 캡시드 단백질은 AAV1 캡시드 단백질, AAV2 캡시드 단백질, AAV4 캡시드 단백질, AAV5 캡시드 단백질, AAV6 캡시드 단백질, AAV7 캡시드 단백질, AAV8 캡시드 단백질, AAV9 캡시드 단백질, AAV10 캡시드 단백질, AAV11 캡시드 단백질, AAV12 캡시드 단백질, AAV13 캡시드 단백질, AAVPHP.B 캡시드 단백질, AAVrh74 캡시드 단백질 또는 AAVrh.10 캡시드 단백질일 수 있다.
대안적인 rAAV 벡터 및 rAAV 바이러스 벡터에 대한 구현예
1. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열;
b) 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열로서, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 전이유전자 핵산 서열;
d) 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
2. GAN 폴리펩타이드가 서열번호 1 또는 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열을 포함하는, 구현예 1의 rAAV 벡터.
3. KCTD7 폴리펩타이드가 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열을 포함하는, 구현예 2의 rAAV 벡터.
4. KCTD7 폴리펩타이드가 서열번호 2에 기재된 아미노산 서열을 포함하는, 구현예 2의 rAAV 벡터.
5. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3-6 중 어느 하나에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
6. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
7. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 4에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
8. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 5에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
9. GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 6에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
10. 제1 AAV ITR 서열이 AAV1 ITR 서열, AAV2 ITR 서열, AAV4 ITR 서열, AAV5 ITR 서열, AAV6 ITR 서열, AAV7 ITR 서열, AAV8 ITR 서열, AAV9 ITR 서열, AAV10 ITR 서열, AAV11 ITR 서열, AAV12 ITR 서열, AAV13 ITR 서열, AAVrh74 ITR 서열, AAVrh.10 ITR 서열 또는 이들의 임의 조합을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
11. 제1 AAV ITR 서열이 AAV1 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
12. 제1 AAV ITR 서열이 AAV2 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
13. 제1 AAV ITR 서열이 AAV4 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
14. 제1 AAV ITR 서열이 AAV5 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
15. 제1 AAV ITR 서열이 AAV6 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터..
16. 제1 AAV ITR 서열이 AAV7 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
17. 제1 AAV ITR 서열이 AAV8 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
18. 제1 AAV ITR 서열이 AAV9 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
19. 제1 AAV ITR 서열이 AAV10 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
20. 제1 AAV ITR 서열이 AAV11 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
21. 제1 AAV ITR 서열이 AAV12 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
22. 제1 AAV ITR 서열이 AAV13 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
23. 제1 AAV ITR 서열이 AAVrh74 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
24. 제1 AAV ITR 서열이 AAVrh.10 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터. ITR 서열.
25. 제2 AAV ITR 서열이 AAV1 ITR 서열, AAV2 ITR 서열, AAV4 ITR 서열, AAV5 ITR 서열, AAV6 ITR 서열, AAV7 ITR 서열, AAV8 ITR 서열, AAV9 ITR 서열, AAV10 ITR 서열, AAV11 ITR 서열, AAV12 ITR 서열, AAV13 ITR 서열, AAVrh74 ITR 서열, AAVrh.10 ITR 서열 또는 이들의 임의 조합을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
26. 제2 AAV ITR 서열이 AAV1 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
27. 제2 AAV ITR 서열이 AAV2 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
28. 제2 AAV ITR 서열이 AAV4 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
29. 제2 AAV ITR 서열이 AAV5 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
30. 제2 AAV ITR 서열이 AAV6 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
31. 제2 AAV ITR 서열이 AAV7 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
32. 제2 AAV ITR 서열이 AAV8 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
33. 제2 AAV ITR 서열이 AAV9 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
34. 제2 AAV ITR 서열이 AAV10 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
35. 제2 AAV ITR 서열이 AAV11 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
36. 제2 AAV ITR 서열이 AAV12 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
37. 제2 AAV ITR 서열이 AAV13 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
38. 제2 AAV ITR 서열이 AAVrh74 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
39. 제2 AAV ITR 서열이 AAVrh.10 ITR 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
40. 프로모터 서열이 JeT 프로모터 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
41. JeT 프로모터 서열이 서열번호 8에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
42. 폴리A 서열이 서열번호 11에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
43. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드가 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하는, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
44. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드가 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하는, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
45. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드가 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하는, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
46. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3-6 중 어느 하나에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
47. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3-6 중 어느 하나에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
48. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함하는 것인, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
49. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 4에 기재된 핵산 서열을 포함하는 것인, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
50. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 5에 기재된 핵산 서열을 포함하는 것인, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
51. 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터:
a) 제1 AAV ITR 서열
b) 서열번호 8의 핵산 서열을 포함하는 프로모터 서열;
c) 전이유전자 핵산 서열이되, 전이 유전자 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 서열번호 6에 기재된 핵산 서열을 포함하는 것인, 전이유전자 핵산 서열;
d) 서열번호 9의 핵산 서열을 포함하는 폴리A 서열; 및
e) 제2 AAV ITR 서열.
52. rAAV 벡터가 서열번호 10의 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
53. rAAV 벡터가 서열번호 11의 핵산 서열을 포함하는, 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터.
54. 하기를 포함하는 rAAV 바이러스 벡터:
a) 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터 또는 이의 상보체; 및
b) AAV 캡시드 단백질.
55. 하기를 포함하는 rAAV 바이러스 벡터:
a) 상기 구현예들 중 어느 하나의 rAAV 벡터; 및
b) AAV 캡시드 단백질.
56. AAV 캡시드 단백질이 AAV1 캡시드 단백질, AAV2 캡시드 단백질, AAV4 캡시드 단백질, AAV5 캡시드 단백질, AAV6 캡시드 단백질, AAV7 캡시드 단백질, AAV8 캡시드 단백질, AAV9 캡시드 단백질, AAV10 캡시드 단백질, AAV11 캡시드 단백질, AAV12 캡시드 단백질, AAV13 캡시드 단백질, AAVPHP.B 캡시드 단백질, AAVrh74 캡시드 단백질 또는 AAVrh.10 캡시드 단백질인, 구현예 50 또는 51의 rAAV 바이러스 벡터.
57. AAV 캡시드 단백질이 AAV1 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
58. AAV 캡시드 단백질이 AAV2 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
59. AAV 캡시드 단백질이 AAV3 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
60. AAV 캡시드 단백질이 AAV4 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
61. AAV 캡시드 단백질이 AAV5 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
62. AAV 캡시드 단백질이 AAV6 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
63. AAV 캡시드 단백질이 AAV7 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
64. AAV 캡시드 단백질이 AAV8 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
65. AAV 캡시드 단백질이 AAV9 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
66. AAV 캡시드 단백질이 AAV10 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
67. AAV 캡시드 단백질이 AAV11 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
68. AAV 캡시드 단백질이 AAV12 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
69. AAV 캡시드 단백질이 AAV13 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
70. AAV 캡시드 단백질이 AAVPHP.B 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
71. AAV 캡시드 단백질이 AAVrh74 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
72. AAV 캡시드 단백질이 AAVrh.10 캡시드 단백질인, 구현예 52의 rAAV 바이러스 벡터.
조성물 및 약학적 조성물
본 발명은 본원에 기술된 단리된 폴리뉴클레오티드, rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터 중 임의의 것을 포함하는 조성물을 제공한다. 일부 측면에서, 조성물은 약학적 조성물일 수 있다. 이에, 본 발명은 본원에 기술된 단리된 폴리뉴클레오티드, rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터 중 임의의 것을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
본원에 기술된 바와 같이, 약학적 조성물은 비-제한적으로 활성 성분 (예, 바이러스 입자 또는 재조합 벡터)을 부형제 및/또는 첨가제 및/또는 기타 보조 성분과 접촉시키고, 생성물을 용량 단위로 분할 또는 포장하는 것을 포함하는, 약학 분야에서 공지되거나 또는 개발된 임의 방법에 의해 제형화할 수 있다. 본 발명의 바이러스 입자는 요망되는 특징, 예를 들어, 안정성 증가, 세포 형질감염 증가, 지속 또는 지연 방출, 생체분포 또는 친화성, 생체내 암호화된 단백질의 번역 조절 또는 강화, 및 생체내 암호화된 단백질의 방출 프로파일을 가진 형태로 제형화활 수 있다.
이와 같이, 약학적 조성물은 식염수, 리피도이드, 리포좀, 지질 나노입자, 폴리머, 리포플렉스, 코어-셀 나노입자, 펩타이드, 단백질, 바이러스 벡터로 형질감염된 (예, 개체에 이식하기 위한) 세포, 나노입자 모방체 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 약학적 조성물은 나노입자로서 제형화된다. 일부 측면에서, 나노입자는 자기-조립형 핵산 나노입자이다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 벌크 형태로, 단일 단위 용량으로서, 및/또는 단일 단위 용량 복수개로 조제, 포장 및/또는 판매될 수 있다. 활성 성분의 양은 일반적으로 개체에 투여될 활성 성분의 투여량 및/또는 예를 들어 이러한 투여량의 1/2 또는 1/3과 같은 투여량의 편리한 분획에 해당한다. 본 발명의 제형은, 하나 이상의 부형제 및/또는 첨가제를, 각각 바이러스 벡터의 안정성을 증가시키거나, 바이러스 벡터에 의한 세포 형질감염 또는 형질도입을 높이거나, 바이러스 벡터에 의해 암호화된 단백질의 발현을 높이거나, 및/또는 바이러스 벡터에 의해 암호화된 단백질의 방출 프로파일을 변경하는, 양으로 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 약학적 조성물은 부형제 및/또는 첨가제를 포함한다. 부형제 및/또는 첨가제에 대한 비-제한적인 예로는 용매, 분산 매질, 희석제 또는 기타 액체 비히클, 분산 또는 현탁 보조제, 계면활성제, 등장화제, 증점제, 유화제, 보존제 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 측면에서, 약학적 조성물은 동결보호제를 포함한다. 용어 "동결보호제"는 동결 중에 물질의 손상을 줄이거나 또는 없앨 수 있는 물질을 의미한다. 동결보호제에 대한 예로는 슈크로스, 트레할로스, 락토스, 글리세롤, 덱스트로스, 라피노스 및/또는 만니톨을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약제학적으로 허용가능한 담체"는 임의의 표준적인 약제학적 담체, 예를 들어, 포스페이트 완충화된 염수 용액, 물 및 유제, 예를 들어 수중유 또는 유중수 유제, 및 다양한 타입의 습윤제를 망라한다. 또한, 조성물은 안정화제 및 보존제를 포함할 수 있다. 담체, 안정화제 및 보강제의 예는 Martin (1975) Remington's Pharm. Sci., 15th Ed. (Mack Publ. Co., Easton)을 참조한다.
일부 측면에서, 본 발명의 약학적 조성물은 포스페이트-완충화된 염수 (PBS), D-소르비톨 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 약학적 조성물은 PBS를 포함할 수 있으며, PBS는 약 100 mM 내지 약 500 mM, 또는 약 200 mM 내지 약 400 mM, 또는 약 300 mM 내지 약 400 mM의 농도로 존재한다. 일부 측면에서, 염화나트륨이 약 350 mM의 농도로 존재할 수 있다.
일부 측면에서, 약학적 조성물은 D-소르비톨을 포함할 수 있으며, D-소르비톨은 약 1% 내지 약 10%, 또는 약 2.5% 내지 약 7.5%의 농도로 존재한다. 일부 측면에서, D-소르비톨은 약 5%의 농도로 존재할 수 있다.
이에, 본 발명은 본 발명의 rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터를 D-소르비톨을 5% 농도로 포함하는 350 mM 포스페이트-완충화된 염수 용액 중에 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물의 이용 방법
본 발명은 당해 기술 분야에서 공지되거나 또는 본원에 기술된 바와 같이 개시된 조성물 및 약학적 조성물을 이용해, 예를 들어 세포, 조직, 장기, 동물 또는 개체에 조성물 또는 약학적 조성물을 치료학적 유효량으로 투여하거나 또는 이를 접촉시켜, 세포, 조직, 장기, 동물 또는 개체에서 질환 또는 장애를 치료하기 위한 개시된 조성물 또는 약학적 조성물의 용도를 제공한다. 일 측면에서, 개체는 포유류이다. 바람직하게는, 개체는 인간이다. 용어 "개체" 및 "환자"는 본원에서 상호 호환적으로 사용된다.
본 발명은 본원에 개시된 rAAV 벡터, rAAV 바이러스 벡터, 조성물 및/또는 약학적 조성물 중 어느 하나를 치료학적 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는, 질환 및/또는 장애의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
치료 방법은 본원에 기술된 질환 및/또는 장애의 한가지 이상의 증상을 완화할 수 있다. 일 구현예에서, 본원에 기술된 조성물의 전달은, 증상이 검출 가능해지기 전에 GAN 유전자에 돌연변이를 가진 개체에 투여시, 검출 가능한 증상의 발생을 방지 또는 지연할 수 있다. 따라서, 치료는 치료학적 또는 예방학적일 수 있다. 요법은 확립된 증상 또는 표현형의 저해 또는 반전을 의미한다. 요법은 또한 증상 또는 표현형의 개시 지연을 의미할 수 있다. 예방은 아직 명백한 증상을 보이지 않은 개체에서 증상 발생을 저해 또는 방지하는 것을 의미한다. 명백한 증상이 없는 개체는 생후 18개월, 12개월 또는 6개월 이전에 수행된 적절한 유전자 검사를 통해 GAN 유전자에 기능 상실 돌연변이를 가진 것으로 초기에 식별될 수 있다.
본 발명의 방법, 조성물, 약학적 조성물, rAAV 벡터 또는 rAAV 바이러스 벡터를 이용해 치료하고자 하는 대상 개체는 본원에 언급된 임의의 질환 및/또는 증상을 가질 수 있다.
본 발명은 유전자 요법을 치료학적 유효량으로 1회 이상 개체의 미주 신경에 주사함으로써, 유전자 요법 (예, rAAV 바이러스 벡터)의 치료학적 유효량을 1회 이상 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에 주사함으로써, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료에 사용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 제공하며, rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하기 위한 약제의 제조에 있어 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다.
일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 이에, 본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 좌측 미주 신경에 주사함으로써, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료에 사용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 좌측 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하기 위한 약제의 제조에 있어 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 좌측 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다.
일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다. 이에, 본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 우측 미주 신경에 주사함으로써, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료에 사용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 우측 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하기 위한 약제의 제조에 있어 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 우측 미주 신경으로 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 유전자 요법 (예, rAAV 바이러스 벡터)을 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체의 미주 신경으로 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 자율신경 실조증의 하나 이상의 증상을 완화하는 방법을 제공한다.
본 발명은, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 자율신경 실조증의 하나 이상의 증상을 완화하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 개체에서 자율신경 실조증의 하나 이상의 증상을 완화하는 방법에서 이용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 벡터를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 개체에서 자율신경 실조증의 하나 이상의 증상을 완화하는 약제의 제조에 있어, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다.
자율신경 실조증의 증상으로는 구음장애 (발음 곤란), 연하곤란 (삼킴 곤란), 위장관 운동성 조절 문제 (예를 들어, 식욕 상실, 복부 팽만, 설사, 변비 유발), 혈압 조절 문제, 호흡곤란, 기립성 저혈압 (어지럼증 및 실신 유발), 운동 불내성 (운동시 심박수 변화 불능), 발한 장애 (발한이 매우 심각하거나 및/또는 충분하지 않음), 비뇨계 문제 (예, 배뇨 곤란, 요실금 및 방광의 불완전한 배출), 및 성적 문제 (예를 들어, 사정 곤란 또는 발기 유지 곤란, 질 건조증 또는 오르가즘 장애)를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일부 측면에서, 자율신경 실조증은 비-제한적으로 신경계 장애를 비롯한 특수 질환 및/또는 장애와 관련있을 수 있다.
본 발명은 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체의 미주 신경에 주사하는 것을 포함하는, 유전자 요법 (예, rAAV 바이러스 벡터)을 개체의 자율 신경계로 표적화하는 방법을 제공한다.
본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에 주사하는 것을 포함하는, rAAV 바이러스 벡터를 개체의 자율 신경계로 표적화하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 자율 신경계로 표적화하는 방법에 이용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV는 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 자율 신경계로 표적화하는 약제의 제조에 있어, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다.
본 발명은 외인성 핵산을 포함하는 조성물을 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체의 자율 신경계에서 외인성 핵산을 발현시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 개체의 자율 신경계에서 외인성 핵산을 발현시키는 방법에 이용하기 위한 외인성 핵산을 포함하는 조성물을 제공하며, 조성물은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 본 발명은 개체의 자율 신경계에서 외인성 핵산을 발현시키는 방법에 이용하기 위한 약제의 제조에 있어 외인성 핵산을 포함하는 조성물의 용도를 제공하며, 조성물은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다.
일부 측면에서, 외인성 핵산을 포함하는 조성물은 전사 통제 하에 배치되고 프로모터 서열에 작동가능하게 연결된 외인성 핵산을 포함하는 조성물일 수 있다. 일부 측면에서, 외인성 핵산을 포함하는 조성물은 외인성 핵산을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터일 수 있거나 및/또는 전사 통제 하에 배치되고 프로모터 서열에 작동가능하게 연결된 외인성 핵산을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터일 수 있다.
본 발명은 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물을 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체의 자율 신경계에서 외인성 폴리펩타이드를 발현시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 개체의 자율 신경계에서 외인성 폴리펩타이드를 발현시키는 방법에 이용하기 위한 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물을 제공하며, 조성물은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 본 발명은 개체의 자율 신경계에서 외인성 폴리펩타이드를 발현시키는 방법에 사용하기 위한 약제의 제조에 이용하기 위한 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물의 용도를 제공하며, 조성물은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다.
일부 측면에서, 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물은 전사 통제 하게 배치되고 프로모터 서열과 작동가능하게 연결된 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물일 수 있다.
일부 측면에서, 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 조성물은 전사 통제 하게 배치되고 프로모터 서열과 작동가능하게 연결된 외인성 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터일 수 있다.
외인성 핵산 및/또는 폴리펩타이드의 발현은 자율 신경계의 특정 부위에서의 외인성 핵산 및/또는 폴리펩타이드의 발현을 포함할 수 있다. 자율 신경계의 특정 부위에 대한 예로는 맨아래 구역 (area postrema), 배측 운동 신경핵, 자율 신경계의 감각 뉴런, 자율 신경계의 운동신경세포, 결절 신경절, 미주 신경의 배측 운동 신경핵, 미주 신경 회로 (vagal circuit), 의문핵 또는 당해 기술 분야에서 공지된 자율 신경계의 임의의 다른 부위를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 유전자 요법을 하나 이상의 소정량으로 이미 투여받은 적 있는 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 치료학적 요법을 개체의 미주 신경에 주사함으로써, 개체에 하나 이상의 치료학적 유효량의 유전자 요법을 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공하며, 개체는 1차 유전자 요법을 이미 투여받은 적 있는 개체이다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 유전자 요법은 1차 유전자 요법과는 다른 유전자 요법일 수 있다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 유전자 요법은 1차 유전자 요법과 동일한 유전자 요법일 수 있다. 일부 측면에서, 1차 유전자 요법은 미주 신경이 아닌 투여 경로를 통해 투여되었을 수 있다. 일부 측면에서, 1차 유전자 요법은 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위로, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여되었을 수 있다. 일부 측면에서, 1차 유전자 요법은 척수강내로 투여되었을 수 있다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 제1 rAAV 바이러스 벡터를 하나 이상의 소정량으로 이미 투여받은 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 미주 신경에 주사함으로써, 개체에 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공하며, 개체는 제1 rAAV 바이러스 벡터를 이미 투여받은 적 있는 개체이다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 rAAV 바이러스 벡터는 제1 rAAV 바이러스 벡터와는 다른 rAAV 바이러스 벡터일 수 있다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 rAAV 바이러스 벡터는 제1 rAAV 바이러스 벡터와 동일할 수 있다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 rAAV 바이러스 벡터는 제1 AAV 캡시드 단백질을 포함할 수 있으며, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 제2 AAV 캡시드 단백질을 포함할 수 있되, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 제2 AAV 캡시드 단백질과 다른 혈청형이다. 일부 측면에서, 개체의 미주 신경을 통해 투여되는 rAAV 바이러스 벡터는 제1 AAV 캡시드 단백질을 포함할 수 있으며, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 제2 AAV 캡시드 단백질을 포함할 수 있되, 제1 AAV 캡시드 단백질은 제2 AAV 캡시드 단백질 (예, AAV9 캡시드 단백질)과 혈청형이 동일하다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 미주 신경이 아닌 투여 경로를 통해 투여되었을 수 있다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여되었을 수 있다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 척수강내로 투여되었을 수 있다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하고자 하는 유전자 요법에 대해 혈청양성인 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체의 미주 신경에 주사함으로써 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료 방법을 제공하며, 개체는 유전자 요법에 대해 혈청양성이다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하고자 하는 rAAV 바이러스 벡터와 혈청형이 동일한 AAV 입자에 대해 혈청양성인 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체의 미주 신경에 주사함으로써 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료 방법을 제공하며, 개체는 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하고자 하는 rAAV 바이러스 벡터와 혈청형이 동일한 AAV 입자에 대해 혈청양성이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "혈청양성"은 개체의 혈액에 혈청학적 마커가 존재하는 것을 의미한다. 즉, 비-제한적인 예에서, AAV9 캡시드를 포함하는 AAV 바이러스 벡터에 대해 혈청양성인 것으로 지칭되는 개체는 혈액에 AAV9 캡시드를 포함하는 AAV 바이러스 벡터가 함유된 개체이다. 다른 비-제한적인 예에서, 중성 항체에 대해 혈청양성인 것으로 지칭되는 개체는 혈액에 중화 항체가 존재하는 개체이다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하고자 하는 유전자 요법에 대해 중화 항체가 존재하는 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 유전자 요법을 개체의 미주신경으로 하나 이상의 치료학적 유효량으로 주사함으로써 유전자 요법을 개체에 하나 이상의 치료학적 유효량으로 투여하는 것을 포함하는 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공하며, 개체는 유전자 요법에 대해 중화 항체를 가진 개체이다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 개체는 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하고자 하는 rAAV 바이러스 벡터와 혈청형이 동일한 AAV 입자에 대해 중화 항체를 가진 개체일 수 있다. 이에, 본 발명은 rAAV 바이러스 벡터를 미주 신경으로 하나 이상의 치료학적 유효량으로 주사함으로써 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공하며, 개체는 rAAV 바이러스 벡터와 혈청형이 동일한 AAV 입자에 대해 중화 항체를 가진 개체이다. 비-제한적인 예에서, 본 발명은 rAAV 바이러스 벡터를 미주 신경으로 하나 이상의 치료학적 유효량으로 주사함으로써 하나 이상의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하는 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공하며, rAAV 바이러스 벡터는 AAV9 캡시드 단백질을 포함하는 것이고, 개체는 AAV9 캡시드를 포함하는 AAV 입자에 대해 중화 항체를 가진 개체이다.
특정 혈청형의 유전자 요법 또는 AAV 입자에 대한 중화 항체의 존재는 당해 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 당해 기술 분야에서의 표준적인 방법을 이용해 결정할 수 있다.
본 발명은 a) 제1 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량으로; 및 b) 제2 유전자 요법을 하나 이상의 치료학적 유효량을 투여하는 것을 포함하되, 제2 유전자 요법은 하나 이상의 치료학적 유효량으로 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 투여되는, 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료 방법을 제공한다. 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는데 이용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 유전자 요법 및 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 유전자 요법을 제공하되, 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 유전자 요법은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료용 약제의 제조에 있어 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 유전자 요법 및 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 유전자 요법의 용도를 제공하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 유전자 요법은 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경일 수 있다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경일 수 있다.
상기한 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법은 동일할 수 있다. 상기한 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법은 서로 다를 수 있다.
상기한 방법에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법은 개체의 미주 신경 주사가 아닌 투여 경로를 통해 개체에 투여될 수 있다. 일부 측면에서, 제1 유전자 요법은 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여된다. 이에, 비-제한적인 예에서, 본 발명은 a) 개체에 척수강내로 투여하고자 하는, 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 유전자 요법; 및 b) 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 개체에 투여하고자 하는, 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 유전자 요법을 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명은 a) 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 rAAV 바이러스 벡터; 및 b) 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하며, 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터가 개체의 미주 신경으로의 주사를 통해 투여되는 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는데 사용하기 위한 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 rAAV 바이러스 벡터 및 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 여기서 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 개체에서 질환 및/또는 장애의 치료용 약제의 제조에 있어 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 rAAV 바이러스 벡터 및 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터의 용도를 제공하며, 여기서 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경 주사를 통해 개체에 투여하기 위한 것이다. 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경일 수 있다. 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경일 수 있다.
상기한 방법에 대한 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터와 제2 rAAV 바이러스 벡터는 동일할 수 있다. 상기한 방법에 대한 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터와 제2 rAAV 바이러스 벡터는 서로 다를 수 있다.
상기한 방법에 대한 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터와 제2 rAAV 바이러스 벡터는 혈청형이 동일할 수 있다. 이에, 비-제한적인 예에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 AAV9 캡시드 단백질을 포함하고, 제2 rAAV 바이러스 벡터는 AAV9 캡시드 단백질을 포함한다.
상기한 방법에 대한 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 개체의 미주 신경 주사가 아닌 투여 경로를 통해 개체에 투여된다. 일부 측면에서, 제1 rAAV 바이러스 벡터는 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여된다. 이에, 비-제한적인 예에서, 본 발명은 a) 개체에 척수강내로 투여하고자 하는 하나 이상의 치료학적 유효량의 제1 rAAV 바이러스 벡터; 및 b) 개체의 미주 신경 주사를 통해 개체에 투여하고자 하는 하나 이상의 치료학적 유효량의 제2 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 것을 포함하는 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다.
개체에 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법 (예를 들어, 제1 rAAV 바이러스 벡터 및 제2 rAAV 바이러스 벡터)을 투여하는 본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법은 시간적 근접성 (temporal proximity)으로 투여될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "시간적 근접성"은 하나의 치료학적 조성물 (예를 들어, 제1 유전자 요법)의 투여가 한가지 치료학적 물질의 치료학적 효과가 다른 치료학적 물질의 치료학적 효과와 중첩되도록 다른 치료학적 조성물 (예를 들어, 제2 유전자 요법)을 투여하기 전 또는 투여한 후 소정의 시간 이내에 이루어지는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 한가지 치료학적 물질의 치료학적 효과는 다른 치료학적 물질의 치료학적 효과와 완전히 중첩된다. 일부 구현예에서, "시간적 근접성"은 한가지 치료학적 물질과 다른 치료학적 물질 간에 상승적인 효과가 존재하도록 한가지 치료학적 물질의 투여가 다른 치료학적 물질의 투여 전 또는 투여 후 소정의 시간 이내에 이루어지는 것을 의미한다. "시간적 근접성"은, 치료학적 물질을 투여받게 될 개체의 나이, 성별, 체중, 유전자 배경, 의학적인 상태, 병력 및 치료 병력; 치료 또는 개선하고자 하는 질환 또는 병태; 달성하고자 하는 치료학적 결과; 치료학적 물질의 투여량, 투여 빈도 및 투여 기간; 치료학적 물질의 약동학 및 약력학; 그리고 치료학적 물질이 투여되는 경로(들)를 포함하나 이로 제한되지 않는, 다양한 인자들에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, "시간적 근접성"은 15분 이내, 30분 이내, 1시간 이내, 2시간 이내, 4시간 이내, 6시간 이내, 8시간 이내, 12시간 이내, 18시간 이내, 24시간 이내, 36시간 이내, 2일 이내, 3일 이내, 4일 이내, 5일 이내, 6일 이내, 1주 이내, 2주 이내, 3주 이내, 4주 이내, 6주 이내 또는 8주 이내를 의미한다. 일부 구현예에서, "시간적 근접성"은 1개월 이내, 2개월 이내, 3개월 이내, 4개월 이내, 5개월 이내, 6개월 이내, 7개월 이내, 8개월 이내, 9개월 이내, 10개월 이내, 11개월 이내 또는 12개월 이내를 의미한다. 일부 구현예에서, "시간적 근접성"은 1년 이내, 2년 이내, 3년 이내, 4년 이내, 5년 이내, 6년 이내, 7년 이내, 8년 이내, 9년 이내 또는 10년 이내를 의미한다. 일부 구현예에서, 한가지 치료학적 물질의 다회 투여가 다른 치료학적 물질의 1회 투여와 시간적 근접성으로 이루어질 수 있다. 일부 구현예에서, 시간적 근접성은 투여 용법 동안에 또는 치료 주기 동안에 달라질 수도 있다.
개체에 제1 유전자 요법 및 제2 유전자 요법 (예를 들어, 제1 rAAV 바이러스 벡터 및 제2 rAAV 바이러스 벡터)을 투여하는 본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법은 동시에 투여할 수 있다.
개체에 제1 유전자 요법 및 제2 유전자 요법 (예를 들어, 제1 rAAV 바이러스 벡터 및 제2 rAAV 바이러스 벡터)을 투여하는 본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 제1 유전자 요법과 제2 유전자 요법은 순차적으로 투여할 수 있다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 유전자 요법은, 척수근 위축증, 프리드리히 운동실조, CLN3 바텐, CLN6 바텐, CLN7 바텐, 간질성 뇌병증, 리 증후군, 샤리코 마리 투스 질환, 거대 축삭 신경병증, 라포라 질병, SLC13A5 간질성 뇌병증, 선천성 당화 장애, 타입 Iq, 카리지 증후군, 엔젤만 증후군, 레트 증후군, 강직성대마비, 소아성 교대성 편마비 및 젤베거 스펙트럼 장애 중 적어도 하나를 치료하기 위해, 당해 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 표준 방법에 따라 설계된 유전자 요법일 수 있다. 비-제한적인 예에서, 당해 기술 분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 유전자 요법은 치료학적 단백질의 발현으로 질환 및/또는 장애의 치료가 달성되는 치료학적 단백질을 암호화하는 핵산을 전달하도록 설계된다. 다른 비-제한적인 예에서, 당해 기술 분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 유전자 요법은 내인성 핵산 및/또는 단백질의 발현 및/또는 활성을 상향 조절 또는 하향 조절하는 조절성 핵산 (예, siRNA, miRNA, 안티센스 올리고뉴클레오티드, shRNA 등)을 전달하도록 설계된 유전자 요법일 수 있다.
유전자 요법에 대한 비-제한적인 예로는 바이러스-기반의 유전자 요법 (예를 들어, 렌티바이러스 벡터, AAV 벡터, 아데노바이러스 벡터 등), 비-바이러스성 유전자 요법 (예를 들어, 선형 올리고뉴클레오티드, 환형 플라스미드, 인간 인공 염색체), CRISPR-기반의 유전자 요법, 안티센스 올리고뉴클레오티드-기반의 유전자 요법, 나노입자-매개 유전자 요법 또는 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 기타 유전자 요법을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 유전자 요법은 바이러스 벡터 (예, rAAV 바이러스 벡터), 플라스미드, 박테리오파지, 박테리아 염색체, 인공 염색체, 트랜스포존 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
유전자 요법은 유전자 발현 카세트를 포함할 수 있다. 발현 카세트는 환형 또는 선형 핵산 분자일 수 있다. 일부 경우에, 발현 카세트는 벡터 (예, 발현 벡터) 형태로 세포 (예를 들어, 표적 세포 또는 세포 타입 및/또는 비-표적 세포 타입을 비롯한 복수의 여러가지 세포 또는 세포 타입들)로 전달된다. 유전자 발현 카세트는 코돈-최적화된 유전자와 같은 유전자의 발현을 구동하도록 설계될 수 있다. 유전자에 대한 예들은 표 1에 기술된다. 발현 카세트는 연구 목적으로, 그리고, 예를 들어 표 1에 기술된 유전자 장애에 대한 유전자 치환 전략을 검사하기 위해 이용할 수 있다. 발현 카세트는 이러한 유전자 결함으로 인한 장애, 질환 또는 병태를 치료하기 위해 이용할 수도 있다.
유전자 발현 카세트는 카세트를 수용하고 있는 세포에서 기능성 유전자를 발현시킬 수 있다. 발현 카세트는 예를 들어 발현성이 강한, 중간 또는 낮은 프로모터를 포함할 수 있다. 발현 카세트는 다수의 또는 모든 조직에서 발현시키기 위한 유비쿼터스 프로모터를 포함할 수 있다. 임의의 조직-특이적인 프로모터가 본원에 제공된 발현 카세트에 포함될 수도 있다. 본원에 제공된 발현 카세트에 포함되는 유전자는 최적의 유전자 발현을 용이하게 하기 위해 코돈-최적화될 수 있다. 따라서, 유전자의 서열은 비-자연 생성 서열일 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명은 신경계 장애와 관련한 유전자를 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현 카세트를 제공한다 (예들 들어, 표 1 참조). 유전자를 암호화하는 폴리뉴클레오티드는 (I) 예를 들어 표 1에 기재된 폴리뉴클레오티드, 또는 (II) 표 1에 나타낸 유전자에 대해 적어도 85%의 동일성, 적어도 90%의 동일성, 적어도 95%의 동일성, 적어도 96%의 동일성, 적어도 97%의 동일성, 적어도 98%의 동일성, 적어도 99%의 동일성, 적어도 99.5%의 동일성, 적어도 99.9%의 동일성 및 이들 수치 사이의 임의 수치 또는 범위 수준의 동일성을 가진 폴리뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 본원에 제공된 발현 카세트에 포함되는 유전자는 인간 유전자이다. 본원에 제공된 발현 카세트에 포함되는 유전자는 코돈-최적화될 수 있다.
본 발명에 제공된 발현 카세트는 유전자의 발현을 지시하는 프로모터를 추가로 포함할 수 있다. 편재성 프로모터, 구성성 프로모터, 유도성 프로모터 및 조직-특이적인 프로모터 등의 임의의 프로모터를 이용할 수 있으며, 예를 들어 인간, 유인원, 원숭이, 마우스, 랫, 닭 및 기타 등의 임의 종으로부터 유래한 프로모터를 이용할 수 있다. 일 구현예에서, 유전자의 발현을 지시하는 프로모터는 강력한 편재성 프로모터이다. 일 구현예에서, 유전자의 발현을 지시하는 프로모터는 뉴런-특이적인 발현을 제공할 수 있는 프로모터이다.
아데노-부속 바이러스 (aAV)의 Kozak 컨센서스 서열, 폴리(A) 신호, 5' 및 3' 역 말단 반복 (ITR) 등과 같이, 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있는 추가적인 조절성 인자 및 기타 인자들 역시 본 발명에 제공된 발현 카세트에 포함될 수 있다.
AAV의 역 말단 반복 (ITR) 서열은 각각 염기 약 145개로 이루어진 대칭 서열이다. AAV ITR은 바이러스 게놈의 5' 및 3' 말단에 위치한다. ITR은 효율적인 AAV 게놈 증폭에 중요하다. ITR 서열들은 이종적인 폴리뉴클레오티드, 즉 예를 들어 AAV 벡터에서 AAV 기원의 것이 아닌 폴리펩타이드의 양쪽 측면에 위치할 수 있다.
돌연변이된 ITR이 본원에 제공된 발현 카세트에 포함될 수 있다. 5' ITR 및/또는 3' ITR이 돌연변이될 수 있다. 일 구현예에서, 5' ITR이 돌연변이된다. 일 구현예에서, 3' ITR이 돌연변이된다. 일 구현예에서, 5' ITR 및 3' ITR이 돌연변이된다. ITR은 자기-상보적이도록 돌연변이될 수 있다. 일 구현예에서, 3' ITR이 자기-상보성이도록 돌연변이된다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 미주 신경은 좌측 미주 신경이다. 본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 미주 신경은 우측 미주 신경이다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, rAAV 바이러스 벡터는 본원에 기술된 rAAV 바이러스 벡터 중 임의의 것일 수 있으며, 이러한 것으로는 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터가 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 GAN 유전자가 참여하는 유전자 장애일 수 있다. GAN 유전자가 참여하는 유전자 장애는 GAN 상실, 오작동 및/또는 결함일 수 있다.
일부 측면에서, 질환은 GAN 단백질이 참여하는 장애일 수 있다. GAN 단백질이 참여하는 유전자 장애는 GAN 상실, 오작동 및/또는 결함일 수 있다.
질환 및/또는 장애는 거대 축삭 신경병증일 수 있다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 개체의 게놈에서 GAN 유전자 한 카피 이상의 기능 상실로 특정되는 질환 및/또는 장애일 수 있다. 일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 개체의 게놈에서 GAN 유전자 한 카피 이상의 기능 저하로 특정되는 질환 및/또는 장애일 수 있다. 일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 개체의 게놈에서 GAN 유전자 한 카피 이상의 하나 이상의 돌연변이로 특정되는 질환 및/또는 장애일 수 있다.
본 발명에 제공된 방법에서 개체는 GAN 및/또는 GAN에서의 결함일 수 있다.본원에서 사용되는 바와 같이, "GAN 결함"은 개체가 GAN 유전자에 하나 이상의 돌연변이를 가지고 있거나 또는 기능성 GAN 유전자가 결핍될 수 있는 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "GAN 결함"은 개체가 GAN 단백질에 하나 이상의 돌연변이를 가지거나 또는 기능성 GAN 단백질이 결핍될 수 있는 것을 의미한다.
GAN 유전자 또는 GAN 단백질에서의 돌연변이는 당해 기술 분야에 공지된 임의 타입의 돌연변이일 수 있다. 돌연변이에 대한 비-제한적인 예로는 체세포 돌연변이, 단일 뉴클레오티드 변이체 (SNV), 넌센스 돌연변이, 삽입, 결손, 중복 (duplication), 프래임쉬프트 돌연변이, 반복 증폭 (repeat expansion), 짧은 삽입 및 결손 (INDEL), 긴 INDEL, 대안적인 스플라이싱, 대안적인 스플라이싱의 생성물, 번역 개시 변형, 번역 개시 변형의 생성물, 프로테오믹 절단, 프로테오믹 절단의 생성물을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 질환 및/또는 장애를 가지고 있지 않은 대조군 개체와 비교해 개체에서 GAN 유전자의 발현 감소가 특징적인 질환 및/또는 장애일 수 있다. 일부 측면에서, 발현 감소는 적어도 약 10% 또는 적어도 약 20% 또는 적어도 약 30% 또는 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50% 또는 적어도 약 60% 또는 적어도 약 70% 또는 적어도 약 80% 또는 적어도 약 90% 또는 적어도 약 95% 또는 적어도 약 99% 또는 적어도 약 100%일 수 있다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 질환 및/또는 장애가 없는 대조군 개체와 비교해 개체에서 GAN 단백질의 양적 감소가 특징적인 질환 및/또는 장애일 수 있다. 일부 측면에서, GAN 단백질의 양적 감소는 적어도 약 10% 또는 적어도 약 20% 또는 적어도 약 30% 또는 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50% 또는 적어도 약 60% 또는 적어도 약 70% 또는 적어도 약 80% 또는 적어도 약 90% 또는 적어도 약 95% 또는 적어도 약 99% 또는 적어도 약 100%일 수 있다.
일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 질환 및/또는 장애가 없는 대조군 개체와 비교해 개체에서 GAN 단백질의 활성 감소가 특징적인 질환 및/또는 장애일 수 있다. 일부 측면에서, GAN 단백질의 활성 감소는 적어도 약 10% 또는 적어도 약 20% 또는 적어도 약 30% 또는 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50% 또는 적어도 약 60% 또는 적어도 약 70% 또는 적어도 약 80% 또는 적어도 약 90% 또는 적어도 약 95% 또는 적어도 약 99% 또는 적어도 약 100%일 수 있다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 신경계 장애일 수 있다.
본 발명의 방법 및 용도에 대한 일부 측면에서, 질환 및/또는 장애는 척수근 위축증, 프리드리히 운동실조, CLN3 바텐, CLN6 바텐, CLN7 바텐, 간질성 뇌병증, 리 증후군, 샤리코 마리 투스 질환, 거대 축삭 신경병증, 라포라 질병, SLC13A5 간질성 뇌병증, 선천성 당화 장애, 타입 Iq, 카리지 증후군, 엔젤만 증후군, 레트 증후군, 강직성대마비, 소아성 교대성 편마비 및 젤베거 스펙트럼 장애 중 하나 이상일 수 있다. 장애와 관련있는 예시적인 유전자 및 폴리뉴클레오티드를 가진 신경계 장애의 예는 아래 표 1에 기술되어 있다. 이들 예시적인 유전자 및 폴리뉴클레오티드는 하나 이상의 신경계 장애와 관련한 치료학적 폴리펩타이드를 암호화한다.
질환 유전자 단백질 예시적인 NCBI 참조 서열
척수근 위축증 SMN1 생존 운동신경세포 유전자 1 NG_008691.1
프리드리히 운동실조 FXN Frataxin NG_008845.2
CLN3 바텐 CLN3 CLN3 NG_008654.2
CLN6 바텐 CLN6 CLN6 NG_008764.2
CLN7 바텐 CLN7 CLN7 NG_008657.1
간질성 뇌병증 SLC6A1 용질 캐리어 패밀리 6 멤버 1 NG_053003.1
리 증후군 SURF1 Surfeit locus protein 1 NG_008477.1
샤리코 마리 투스 질환 MFN2 미토푸신 2 NG_007945.1
거대 축삭 신경병증 GAN 기가소닌 NG_009007.1
라포라 질병 EPM2ANHLRC1 라포린
말린
NG_012832.2
NG_016750.1
SLC13A5 간질성 뇌병증 SLC13A5 나트륨 의존적인 사이트레이트 트랜스포터 NG_034220.1
선천성 당화 장애, 타입 Iq, 카리지 증후군 SRD5A3 스테로이드 5α-리덕타제 3 NG_028230.1
엔젤만 증후군 UBE3A E3 유비퀴틴 리가제 NG_009268.1
레트 증후군 MECP2 메틸-CpG 결합 단백질 2 NG_007107.2
강직성대마비 SPG7 파라플레긴 NG_008082.1
소아성 교대성 편마비 ATP1A3ATP1A2 Na+/K+ APTase의 α 서브유닛 NG_008015.1
NG_008014.1
젤베거 스펙트럼 장애 PEX1
PEX2
PEX3
PEX5
PEX6
PEX7
PEX10
PEX11β
PEX12
PEX13
PEX14
PEX16
PEX19
PEX26
페록시좀 생물생성 인자 1
페록시좀 생물생성 인자 2
페록시좀 생물생성 인자 3
페록시좀 생물생성 인자 5
페록시좀 생물생성 인자 6
페록시좀 생물생성 인자 7
페록시좀 생물생성 인자 10
페록시좀 생물생성 인자 11β
페록시좀 생물생성 인자 12
페록시좀 생물생성 인자 13
페록시좀 생물생성 인자 14
페록시좀 생물생성 인자 16
페록시좀 생물생성 인자 19
페록시좀 생물생성 인자 26
NG_008341.2
NG_008371.1
NG_008459.1
NG_008448.1
NG_008370.1
NG_008462.1
NG_008342.1
NG_033000.3
NG_008447.1
NG_008665.1
NG_008340.2
NG_008460.1
NG_008637.1
NG_008339.1
크레아틴 트랜스포터 장애 SLC6A8 나트륨- 및 염소-의존형 크레아틴 트랜스포터 1; NG_012016.2
GNAO1 뇌병증 GNAO1 G 단백질 서브유닛 α o1 NG_042800.1
파킨슨 질환 GDNFDCC
NRTN
신경교 세포주 유래 신경영양 인자
네트린 1 수용체
뉴르투린
NG_011675.2
NG_013341.2
NG_008202.1
언버리히트-런드보리 질환 CSTB 시스타틴 B NG_011545.1
성인 폴리글루코산체병 GBE1 글리코겐 분지 효소 NG_011810.1
일부 측면에서, 개체는 0.5세 이하, 1세 이하, 1.5세 이하, 2세 이하, 2.5세 이하, 3세 이하, 3.5세 이하, 3.5세 이하, 4세 이하, 4.5세 이하, 5세 이하, 5.5세 이하, 6세 이하, 6.5세 이하, 7세 이하, 7.5세 이하, 8세 이하, 8.5세 이하, 9세 이하, 9.5세 이하 또는 10세 이하일 수 있다. 일부 측면에서, 개체는 11세 미만, 12세 미만, 13세 미만, 14세 미만, 15세 미만, 20세 미만, 30세 미만, 40세 미만, 50세 미만, 60세 미만, 70세 미만, 80세 미만, 90세 미만, 100세 미만, 110세 이하, 120세 미만일 수 있다. 일부 측면에서, 개체는 0.5세 미만일 수 있다. 일부 측면에서, 개체는 4세 미만일 수 있다. 일부 측면에서, 개체는 10세 미만일 수 있다.
본원에 개시된 치료 및 예방 방법은 치료 또는 예방하기 위한 환자를 동정 및 선별하기 위한 적절한 진단학적 기법과 조합될 수 있다.
본 발명의 내용은 숙주 세포를 본원에 개시된 rAAV 바이러스 벡터 중 어느 하나와 접촉시키는 것을 포함하는 숙주 세포에서 단백질 수준을 증가시키는 방법을 제공하며, rAAV 바이러스 벡터는 단백질을 암호화하는 전이유전자 핵산 서열을 포함하는 본원에 개시된 rAAV 벡터들 중 어느 하나를 포함한다. 일부 측면에서, 단백질은 치료학적 단백질이다. 일부 측면에서, 숙주 세포는 시험관내, 생체내 또는 생체외이다. 일부 측면에서, 숙주 세포는 개체로부터 유래한다. 일부 측면에서, 개체는 정상 개체에서 단백질의 수준 및/또는 기능성과 비교해, 단백질의 수준 및/또는 기능성 저하를 발생시키는 장애를 앓고 있다.
일부 측면에서, 단백질의 수준은 숙주 세포에서 약 1 x10- 7 ng, 약 3 x10- 7 ng, 약 5 x10- 7 ng, 약 7 x10- 7 ng, 약 9 x10- 7 ng, 약 1 x10- 6 ng, 약 2 x10- 6 ng, 약 3 x10-6 ng, 약 4 x10-6 ng, 약 6 x10-6 ng, 약 7 x10-6 ng, 약 8 x10-6 ng, 약 9 x10-6 ng, 약 10 x10-6 ng, 약 12 x10-6 ng, 약 14 x10-6 ng, 약 16 x10-6 ng, 약 18 x10-6 ng, 약 20 x10-6 ng, 약 25 x10-6 ng, 약 30 x10-6 ng, 약 35 x10-6 ng, 약 40 x10-6 ng, 약 45 x10-6 ng, 약 50 x10-6 ng, 약 55 x10-6 ng, 약 60 x10-6 ng, 약 65 x10-6 ng, 약 70 x10-6 ng, 약 75 x10-6 ng, 약 80 x10-6 ng, 약 85 x10-6 ng, 약 90 x10-6 ng, 약 95 x10-6 ng, 약 10 x10-5 ng, 약 20 x10-5 ng, 약 30 x10-5 ng, 약 40 x10-5 ng, 약 50 x10-5 ng, 약 60 x10-5 ng, 약 70 x10-5 ng, 약 80 x10-5 ng, 또는 약 90 x10-5 ng의 수준으로 증가된다.
본 발명은 본원에 개시된 rAAV 바이러스 벡터 중 어느 하나를 유효량으로 세포와 접촉시키는 것을 포함하는 대상 유전자를 개체의 세포에 도입하는 방법을 제공하며, rAAV 바이러스 벡터는 대상 유전자를 포함하는 본원에 개시된 rAAV 벡터들 중 어느 하나를 포함한다.
본 발명의 방법에 대한 일부 측면에서, 개체는 본 발명의 rAAV 벡터 또는 rAAV 바이러스 벡터의 투여와 더불어, 예방학적 면역억제 치료 용법을 투여받을 수 있다. 일부 측면에서, 면역억제 치료 용법은 하나 이상의 면역억제 치료제의 투여를 포함할 수 있다. 면역억제 치료제에 대한 비-제한적인 예로는 시롤리무스 (라파마이신), 아세트아미노펜, 다이펜하이드라민, IV 메틸프레드니솔론, 프레드니손 또는 이들의 임의 조합을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 면역억제 치료제는 rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터의 투여 일 이전에, rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터의 투여와 같은 날, 또는 rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터의 투여 후 임의 일자에 투여될 수 있다.
진단 또는 치료 "개체"는 포유류 또는 인간과 같은 동물 또는 세포이다. 개체는 특정 종으로 제한되는 것은 아니며, 진단 또는 치료 대상이 되는 인간이 아닌 동물 및 감염 또는 동물 모델의 대상이 되는 개체를 포함하며, 그 예로는 유인원, 뮤라인, 랫, 개 또는 토끼과 종뿐 아니라 기타 가금류, 운동 경기 동물 또는 애완동물을 포함하지만, 이로 제한되는 것은 아니다. 일부 측면에서, 개체는 인간이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 개체에서 질환을 "치료하는" 또는 질환의 "치료"는 (1) 질환 저해 또는 질병 발병 중지; 또는 (2) 질환 또는 질환의 증상 개선 또는 퇴행 유발을 지칭한다. 당해 기술 분야에서 이해되는 바와 같이, "치료"는 임상 결과 등의 유익한 또는 요망되는 결과를 달성하기 위한 접근 방식이다. 본 기술의 목적으로, 유익한 또는 요망되는 결과는, 검출가능하거나 또는 검출가능하지 않던 간에, 한가지 이상의 증상의 완화 또는 개선, (질환을 비롯한) 병태의 정도 약화, (질환을 비롯한) 병태의 상태 안정화 (즉, 비-악화), (질환을 비롯한) 병태의 지연 또는 서행, (질환을 비롯한) 병태의 진행, 개선 또는 완화, (부분적 또는 전체적) 관해 및 상태 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 질환을 "예방하는" 또는 질환의 "예방"은 질병 소인이 있거나 또는 질환의 증상을 아직 나타내지 않는 개체에서 증상 또는 질환의 발생을 방지하는 것을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유효량" 및/또는 "치료학적 유효량"은 요망되는 효과를 달성하기에 충분한 양을 의미하는 것으로 의도된다. 치료학적 또는 예방학적 용도 맥락에서, 유효량은 관심 병태의 유형 및 중증도와 개별 개체의 특징, 예를 들어 전반적인 건강 상태, 나이, 성별, 체중 및 약학적 조성물에 대한 관용성에 따라 결정될 것이다. 유전자 요법의 맥락에서, 유효량은 개체에 결함성인 유전자의 기능을 일부 또는 완전히 재획득하는 결과를 달성하는데 충분한 양일 수 있다. 일부 측면에서, rAAV 바이러스 벡터의 유효량은 GAN 폴리펩타이드가 생산되도록 개체에서 유전자의 발현을 달성하기에 충분한 양이다. 일부 측면에서, 유효량은 필요한 개체에서 갈락토스 대사를 증가시키는데 필요한 양이다. 당해 기술 분야의 당업자라면 이들 인자 및 기타 인자에 따라 적절한 양을 결정할 수 있을 것이다.
일부 측면에서, 유효량은 대상 용도의 규모 및 특성에 따라 결정될 것이다. 이는 또한 표적 개체 및 이용 방법의 기질 및 감수성에 따라 달라질 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면 이러한 고려 사항 및 기타 고려 사항에 기반한 유효량을 결정할 수 있을 것이다. 유효량은 구현예에 따라 조성물의 1회 이상의 투여를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "투여한다" 또는 "투여"는 동물 또는 인간과 같은 개체로의 물질의 전달을 의미하는 것으로 의도된다. 투여는 치료 코스 동안 연속적으로 또는 간헐적으로 1회 용량으로 수행될 수 있다. 가장 효과적인 투여 수단 및 투여 투여량을 결정하는 방법들은 당해 기술 분야의 당업자에게 알려져 있으며, 요법에 사용되는 조성물, 요법의 목적뿐 아니라 치료 중인 개체의 나이, 건강 또는 성별에 따라 달라질 것이다. 1회 투여 또는 수회 투여는 주치의 또는 애완동물 및 기타 동물의 경우에는 수의사에 의해 선정된 용량 수준 및 패턴으로 수행될 수 있다.
가장 효과적인 투여 수단 및 투여량을 결정하는 방법들은 당해 기술 분야의 당업자에게 알려져 있으며, 요법에 사용되는 조성물, 요법의 목적 및 치료 중인 개체에 따라 달라질 것이다. 1회 투여 또는 수회 투여가 주치의에 의해 선정된 용량 수준 및 패턴으로 수행될 수 있다. 투여량이 투여 경로에 영향을 받을 수 있음에 유념한다. 적절한 투여 제형 및 물질 투여 방법은 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 적절한 투여량에 대한 비-제한적인 예는 투여 당 벡터 게놈 109 - 1017의 수준일 수 있다.
본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예를 들어, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 약 109 내지 약 1017 범위이다. 일부 측면에서, 약 1010 내지 약 1012, 약 1011 내지 약 1013, 약 1011 내지 약 1012, 약 1011 내지 약 1014, 약 1012 내지 약 1016, 약 1013 내지 약 1016, 약 1014 내지 약 1015, 약 5 x 1011 내지 약 5 x 1012, 약 1011 내지 약 1018, 약 1013 내지 약 1016, 또는 약 1012 내지 약 1013개의 바이러스 입자가 개체에 투여된다.
본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예를 들어, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 적어도 약 1010, 또는 적어도 약 1011, 또는 적어도 약 1012, 또는 적어도 약 1013, 또는 적어도 약 1014, 또는 적어도 약 1015, 또는 적어도 약 1016, 또는 적어도 약 1017개의 바이러스 입자이다.
본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 바이러스 입자 약 3.5x1013개이다. 본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 바이러스 입자 약 3.5x1014개이다. 본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 바이러스 입자 약 3.5x1013 내지 약 3.5x1014개이다.
본 발명에 기술된 방법에 대한 일부 측면에서, 개체에 투여되는 바이러스 입자 (예를 들어, rAAV 바이러스 벡터)의 수는 개체의 나이에 의존할 수 있다. 비-제한적인 예로, 7세 이상의 개체에 바이러스 입자 약 10x1014개를 투여할 수 있으며, 약 4세 내지 약 7세 개체에는 바이러스 입자 약 10x1014개를 투여할 수 있으며, 약 3세 내지 약 4세 개체에는 바이러스 입자 약 9x1014개를 투여할 수 있으며, 약 2세 내지 약 3세 개체에는 바이러스 입자 약 8.2x1014개를 투여할 수 있으며, 약 1세 내지 약 2세 개체에는 바이러스 입자 약 약 7.3x1014개를 투여할 수 있으며, 약 0.5세 내지 약 1세 개체에는 바이러스 입자 약 4x1014개를 투여할 수 있으며, 또는 0.5세 미만의 개체에는 바이러스 입자 약 3x1014개를 투여할 수 있다.
일부 측면에서, 조성물, 약학적 조성물 내 바이러스 입자의 양 또는 환자에게 투여되는 바이러스 입자의 양은 바이러스 게놈을 함유한 것으로 예측되는 바이러스 입자의 %에 기초하여 계산할 수 있다.
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터는 개체에 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내로 도입될 수 있으며; 이러한 도입은 또한 동맥내, 심장내, 심실내, 경막외, 뇌내, 뇌실내, 망막하, 유리체강내, 관절내, 복막내, 자궁내, 신경내 또는 이들의 임의 조합일 수 있다. 일부 측면에서, 바이러스 입자는 원하는 표적 조직으로, 예를 들어, 폐, 눈 또는 CNS로 전달되지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일부 측면에서, 바이러스 입자의 전달은 전신성이다. 투여의 뇌수조내 경로는 뇌의 뇌실의 뇌척수액으로 약물의 직접 투여를 수반한다. 이는 대조 (cisterna magna) 내 직접 주사에 의해 또는 영구적으로 삽관된 관을 통해 수행될 수 있다. 일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터는 척수강내로 투여된다.
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터는 개체에서 유전자 결함을 복구한다. 일부 측면에서, 성공적으로 치료된 세포, 조직, 장기 또는 개체에서 복구된 표적 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩타이드 : 비-복구 표적 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩타이드의 비율은 적어도 약 1.5:1, 약 2:1, 약 3:1, 약 4:1, 약 5:1, 약 6:1, 약 7:1, 약 8:1, 약 9:1, 약 10:1, 약 20:1, 약 50:1, 약 100:1, 약 1000:1, 약 10,000:1, 약 100,000:1 또는 약 1,000,000:1이다. 복구된 표적 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩타이드의 함량 또는 비율은 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 방법에 의해 결정될 수 있으며, 그 예로는 웨스턴 블롯, 노던 블롯, 서든 블롯, PCR, 서열분석, 질량 분광측정, 유세포 측정, 면역조직화학, 면역형광, 형광 인 시추 혼성화, 차세대 서열분석, 면역블롯 및 ELISA가 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 rAAV 벡터, rAAV 바이러스 벡터, 조성물 또는 약학적 조성물의 투여는 치료 코스 동안 지속적으로 또는 간혈적으로 1회 용량으로 달성될 수 있다. 일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 벡터, rAAV 바이러스 벡터, 조성물 또는 약학적 조성물은 주사, 주입 또는 이식에 의해 비경구로 투여된다.
일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터는 뇌 및 경추에 대해 강화된 친화성을 나타낸다. 일부 측면에서, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터는 혈관-뇌 관문 (BBB)을 통과할 수 있다.
제조 방법
다양한 접근 방식들을 이용해, 본 발명의 rAAV 바이러스 벡터를 제조할 수 있다. 일부 측면에서, 패키징은 헬퍼 바이러스 또는 헬퍼 플라스미드 및 세포주를 이용해 달성된다. 헬퍼 바이러스 또는 헬퍼 플라스미드는 바이러스 벡터 생산을 용이하게 하는 인자 및 서열을 가지고 있다. 다른 측면에서, 헬퍼 플라스미드는, 패키징 세포주에 헬퍼 플라스미드의 추가적인 형질감염이 필요하지 않도록 패키징 세포주의 게놈에 안정적으로 통합된다.
일부 측면에서, 세포는 패키징 세포주 또는 헬퍼 세포주이다. 일부 측면에서, 헬퍼 세포주는 진핵생물 세포; 예를 들어, HEK 293 세포 또는 293T 세포이다. 일부 측면에서, 헬퍼 세포는 효모 세포 또는 곤충 세포이다.
일부 측면에서, 세포는 테트라사이클린 활성화제 단백질을 암호화하는 핵산; 및 테트라사이클린 활성화제 단백질의 발현을 조절하는 프로모터를 포함한다. 일부 측면에서, 테트라사이클린 활성화제 단백질의 발현을 조절하는 프로모터는 구성적 프로모터이다. 일부 측면에서, 프로모터는 포스포글리세레이트 키나제 프로모터 (PGK) 또는 CMV 프로모터이다.
헬퍼 플라스미드는, 예를 들어, 복제-완전 AAV는 생산하지 않으면서, 복제 불완전 AAV를 패키징하고 복제-불완전 AAV를 고 역가로 패키징할 수 있는 비리온 단백질을 제조하는데 필요한 모든 비리온 단백질을 트랜스로 암호화하는 복제-불완전 바이러스 게놈으로부터 유래한 하나 이상의 바이러스 헬퍼 DNA 서열을 포함할 수 있다.
AAV를 패키징하기 위한 헬퍼 플라스미드는 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어, 미국 특허 공개번호 2004/0235174 A1을 참조하며, 이는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 문헌에 언급된 바와 같이, AAV 헬퍼 플라스미드는 각각의 오리지널 프로모터 또는 이종의 프로모터에 의해 통제되는, 비-제한적인 예로, Ad5 유전자 E2A, E4 및 VA를, 헬퍼 바이러스 DNA 서열로서 포함할 수 있다. AAV 헬퍼 플라스미드는 원하는 표적 세포의 형질감염을 간단하게 검출할 수 있도록 형광 단백질과 같은 마커 단백질을 발현시키기 위한 발현 카세트를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 패키징 세포주에 본원에 기술된 임의의 하나의 AAV 헬퍼 플라스미드; 및 본원에 기술된 임의의 하나의 rAAV 벡터를 형질감염시키는 것을 포함하는, rAAV 바이러스 벡터의 제조 방법을 제공한다. 일부 측면에서, AAV 헬퍼 플라스미드 및 rAAV 벡터는 패키징 세포주에 공동-형질감염된다. 일부 측면에서, 세포주는 포유류 세포주, 예를 들어, 인간 배아 신장 (HEK) 293 세포주이다. 본 발명은 본원에 기술된 rAAV 벡터 및/또는 rAAV 바이러스 벡터 중 어느 하나를 포함하는 세포를 제공한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 바이러스 또는 플라스미드와 관련하여 용어 "헬퍼"는 본원에 기술된 rAAV 벡터들 중 어느 하나의 복제 및 패키징에 필수적인 추가적인 구성성분을 제공하기 위해 사용되는 바이러스 또는 플라스미드를 지칭한다. 헬퍼 바이러스에 의해 암호화되는 구성성분들은 비리온 조립, 캡슐화, 게놈 복제 및/또는 패키징에 필요한 임의의 유전자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헬퍼 바이러스 또는 플라스미드는 바이러스 게놈을 복제하는데 필수적인 효소를 암호화할 수 있다. AAV 구조체와 함께 사용하기에 적합한 헬퍼 바이러스 및 플라스미드에 대한 비-제한적인 예로는 pHELP (플라스미드), 아데노바이러스 (바이러스) 또는 헤르페스바이러스 (바이러스)를 포함한다. 일부 측면에서, pHELP 플라스미드는 암피실린 발현 카세트가 카나마이신 발현 카세트로 교체된 pHELPK 플라스미드일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 패키징 세포 (또는 헬퍼 세포)는 바이러스 벡터를 제조하기 위해 이용되는 세포이다. 재조합 AAV 바이러스 벡터를 제조하는데에는 트랜스로 제공되는 Rep 및 Cap 단백질뿐 아니라 AAV 복제를 보조하는 아데노바이러스로부터 유래한 유전자 서열을 필요로 한다. 일부 측면에서, 패키징/헬퍼 세포는 세포의 게놈으로 안정적으로 통합되는 플라스미드를 포함한다. 다른 측면에서, 패키징 세포는 일시적으로 형질감염될 수 있다. 전형적으로, 패키징 세포는 포유류 세포 또는 곤충 세포와 같은 진핵생물 세포이다.
키트
본 발명에 기술된 단리된 폴리뉴클레오티드, rAAV 벡터, rAAV 바이러스 벡터, 조성물 및/또는 약학적 조성물은 치료학적, 진단적 또는 연구 용도로서의 이의 이용을 용이하게 하기 위해 약학적 또는 진단적 또는 연구용 키트에 포함될 수 있다. 일부 측면에서, 본 발명의 키트는 본원에 기술된 바와 같은 단리된 폴리뉴클레오티드, rAAV 벡터, rAAV 바이러스 벡터, 조성물, 약학적 조성물, 숙주 세포 및 단리된 조직 중 어느 하나를 함유한다.
일부 측면에서, 키트는 사용 설명서를 추가로 포함한다. 구체적으로, 이러한 키트는 본원에 기술된 하나 이상의 물질을, 이들 물질의 의도한 용도 및 적절한 이용을 기술한 설명서와 더불어 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 키트는 키트의 하나 이상의 성분들을 혼합하거나 및/또는 샘플을 단리 및 혼합하고 개체에 적용하기 위한 설명서를 포함할 수 있다. 일부 측면에서, 키트 내 물질들은 약학적 제형 및 물질들의 투여 방법 및 구체적인 용도에 적합한 용량으로 존재한다. 연구 목적용 키트는 구성성분들을 다양한 실험들을 수행하는데 적절한 농도 또는 양으로 포함할 수 있다.
키트는 본원에 기술된 방법의 사용을 용이하게 하도록 설계될 수 있으며, 여러가지 형태를 취할 수 있다. 키트의 조성물들 각각은, 적용가능한 경우, 액체 형태 (예를 들어, 용액) 또는 고체 형태 (예를 들어, 건조 분말)로 제공될 수 있다. 일부 경우에, 조성물들 중 일부는, 키트와 함께 제공될 수 있거나 또는 제공되지 않을 수 있는, 예를 들어, 적절한 용매 또는 기타 종 (예를 들어, 물 또는 세포 배양 배지)을 첨가함으로써, 구성가능하거나 또는 가공될 수 있다. 일부 측면에서, 조성물은 보존 용액 (예를 들어, 냉동보존 용액) 중에 제공될 수 있다. 보존 용액에 대한 비-제한적인 예로는 DMSO, 파라포름알데하이드 및 CryoStor® (캐나다, 밴쿠버, Stem Cell Technologies)을 포함한다. 일부 측면에서, 보존 용액은 메탈로프로테아제 저해제를 소정량 함유한다.
일부 측면에서, 키트는 하나 이상의 용기 안에 본원에 기술된 구성성분들 중 어느 하나 이상을 수용한다. 이에, 일부 측면에서, 키트는 본원에 기술된 물질을 수용하는 용기를 포함할 수 있다. 물질은 액체, 겔 또는 고체 (분말) 형태일 수 있다. 물질은 무균적으로 제조되고, 주사기 안에 충진하여 냉장 운송할 수 있다. 대안적으로, 이는 보관용 바이얼 또는 기타 용기 안에 수용될 수 있다. 제2 용기는 무균적으로 준비한 다른 물질을 가질 수 있다. 대안적으로, 키트는 사전-혼합하여 주사기, 바이얼, 관 또는 기타 용기 안에 넣어 운송되는 활성 물질들을 포함할 수 있다. 키트는 주사기, 국소 적용 기구 또는 IV 바늘 튜브 및 백과 같이 물질을 개체에 투여하는데 필요한 구성성분들 중 하나 이상 또는 전부 갖출 수 있다.
추가적인 정의
문맥상 달리 지시되지 않은 한, 본원에 기술된 본 발명의 다양한 특징들이 임의 조합으로 이용될 수 있는 것으로, 구체적으로 의도된다. 아울러, 본 발명은, 일부 측면에서, 본원에 기술된 임의 특징 또는 조합이 배제되거나 또는 생략될 수 있는 것 역시 고려된다. 설명하기 위해 명세서에서 복합체가 구성성분 A, B 및 C를 포함하는 것으로 언급된다면, A, B 또는 C 중 임의의 것 또는 이들의 조합이 단독으로 또는 임의 조합으로 생략 및 부인될 수 있는 것으로도, 명확하게 의도된다.
명시적으로 달리 지시되지 않은 한, 모든 명시된 측면, 구현예, 특징 및 용어들은 언급된 측면, 구현예, 특징 또는 용어 및 이의 생물학적 균등물을 모두 포함하는 것으로 의도된다.
본 기술의 실무에는, 달리 언급되지 않은 한, 당해 기술 분야의 기술에 속하는, 유기 화학, 약학, 면역학, 분자 생물학, 미생물학, 세포 생물학 및 재조합 DNA의 통상적인 기법들이 채택될 것이다. 예를 들어, Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition (1989); Current Protocols In Molecular Biology (F. M. Ausubel, et al. eds., (1987)); the series Methods in Enzymology (Academic Press, Inc.): PCR 2: A Practical Approach (M.J. MacPherson, B.D. Hames and G.R. Taylor eds. (1995)), Harlow and Lane, eds. (1988) Antibodies, a Laboratory Manual, and Animal Cell Culture (RI. Freshney, ed. (1987))을 참조한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하는"은 조성물 및 방법이 언급된 요소들을 포함하지만, 다른 것을 배제하는 것은 아닌 의미로 의도된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 연결하는 표현 "로 필수적으로 구성되는" (및 이의 문법상 변형어)는 언급된 재료 또는 단계를, 그리고 언급된 구현예의 기본적인 새로운 특징(들)에 크게 영향을 미치지 않는 것을 망라하는 것으로 해석되어야 한다. 이에, 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "로 필수적으로 구성되는"은 "포함하는"과 균등한 것으로 해석되어서는 안된다. "로 구성되는"은 미량의 기타 성분 요소 및 본원에 개시된 조성물을 투여하기 위한 실질적인 방법 단계들 이상은 배제하는 것을 의미할 것이다. 이러한 연결 어구들 각각에 의해 정의되는 측면들은 본 발명의 범위 내이다. 본원의 각 경우에서, 용어들 "포함하는", "로 필수적으로 구성되는" 및 "로 구성되는" 중 임의의 용어는 일반적인 의미를 유지하면서 다른 2가지 용어 중 어느 하나로 대체될 수 있다. 본원에 기술된 임의의 단일 구문, 단일 요소, 단일 표현, 용어들의 군, 표현들의 군, 또는 요소들의 군은 각각 청구범위로부터 구체적으로 제외될 수 있다.
범위를 비롯한 모든 수치 언급, 예를 들어, pH, 온도, 시간, 농도 및 분자량은 증분 1.0 또는 0.1의 (+) 또는 (-)로, 또는 적절한 경우 또는 대안적으로 +/- 15%, 10%, 5%, 2%의 변량으로 차이가 있는 대략치이다. 항상 명시적으로 언급되는 것은 아니지만, 모든 수치 언급에는 용어 "약"이 선행되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 항상 명시적으로 언급되는 것은 아니지만, 본원에 언급된 시약들은 단순 예이며, 이에 대한 균등물이 당해 기술 분야에 공지되어 있는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은 양 또는 농도 등과 같은 측정가능한 값에 대해 사용되는 경우, 명시된 양의 20%, 10%, 5%, 1%, 0.5% 또는 심지어 0.1%의 편차를 망라하는 것으로 이해된다.
본원에 개시된 임의의 성분, 범위, 투여 형태 등에 대한 선택을 나타내기 위해 사용되는 경우에, 용어 "허용가능한", "유효한", 또는 "충분한"은, 이러한 성분, 범위, 투여 형태 등이 본원의 목적에 적합한 것으로 의도된다.
또한, 본원에서 사용되는 바와 같이, "및/또는"은 관련하여 열거된 항목들 중 하나 이상의 임의의 모든 가능한 조합들뿐 아니라 대체 ("또는")로 해석되는 경우에는 조합의 부재를 의미하며 이를 망라한다.
구체적으로 언급되지 않은 한, 용어 "숙주 세포"는 진핵생물 숙주 세포를 포함하며, 예를 들어 진균 세포, 효모 세포, 고등 식물 세포, 곤충 세포 및 포유류 세포 등이 있다. 진핵생물 숙주 세포에 대한 비-제한적인 예로는 유인원, 보바인, 돼지, 뮤라인, 랫, 조류, 파충류 및 인간, 예를 들어, HEK293 세포 및 293T 세포를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "단리된"은 다른 물질이 실질적으로 없는 분자 또는 생물제제 또는 세포 물질을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "핵산 서열" 및 "폴리뉴클레오티드"는 본원에서 상호 호환적으로 사용되며, 리보뉴클레오티드 또는 데옥시리보뉴클레오티드로서 임의 길이의 뉴클레오티드들로 된 폴리머 형태를 지칭한다. 이에, 이 용어는 단일 가닥, 이중 가닥 또는 다중 가닥의 DNA 또는 RNA, 게놈 DNA, cDNA, DNA-RNA 하이브리드, 또는 퓨린 염기와 피리미딘 염기를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성되는 폴리머, 또는 천연성, 화학적으로 또는 생화학적으로 변형된, 비-천연성 또는 유도체화된 뉴클레오티드 염기들을 포괄하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
"유전자"는 특정 폴리펩타이드 또는 단백질을 암호화할 수 있는 하나 이상의 오픈 리딩 프래임 (ORF)을 가진 폴리뉴클레오티드를 지칭한다. "유전자 산물" 또는 대안적으로 "유전자 발현 산물"은 유전자의 전사 및 번역시 생성되는 아미노산 서열 (예를 들어, 펩타이드 또는 폴리펩타이드)을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "발현"은 폴리뉴클레오티드가 mRNA로 전사되는 2-단계 공정 및/또는 전사된 mRNA가 펩타이드, 폴리펩타이드 또는 단백질로 이후 번역되는 공정을 지칭한다. 폴리뉴클레오티드가 게놈 DNA로부터 유래할 경우, 발현은 진핵생물 세포에서의 mRNA 스플라이싱을 포함할 수 있다.
"전사 통제 하"는 당해 기술 분야에서 잘 이해되는 표현이며, 폴리뉴클레오티드 서열, 통상적으로 DNA 서열의 전사가 전사 개시에 기여하거나 또는 촉진하는 요소와의 작동가능하게 연결된 것에 좌우되는 것을 나타낸다. "작동가능하게 연결된"은 폴리뉴클레오티드가 세포에서 이것이 기능할 수 있는 방식으로 배열된 것으로 의도된다. 일 측면에서, 프로모터는 하류 서열에 작동가능하게 연결될 수 있다.
용어 "암호화한다"는, 폴리뉴클레오티드 및/또는 핵산 서열에 적용되는 바와 같이, 염기 서열이 폴리펩타이드 및/또는 이의 단편으로 번역되는 RNA 전사체 (예, mRNA 전사체)의 염기 서열과 동일하다면 폴리펩타이드를 "암호화하"는 것으로 지칭되는 폴리뉴클레오티드 및/또는 핵산 서열을 지칭한다. 안티센스 가닥은 이러한 핵산의 상보체이며, 암호화된 서열은 이로부터 유추할 수 있다.
용어 "단백질", "펩타이드" 및 "폴리펩타이드"는 상호 호환적으로 사용되며, 광의의 의미에서 아미노산, 아미노산 유사체 또는 펩티드모방체 2 이상의 서브유닛으로 된 화합물을 지칭한다. 이들 서브유닛은 펩타이드 결합에 의해 연결될 수 있다. 다른 측면에서, 서브유닛은 기타 결합, 예를 들어, 에스테르, 에테르 등에 의해 연결될 수 있다. 단백질 또는 펩타이드는 2 이상의 아미노산을 포함하여야 하며, 단백질의 서열 또는 펩타이드의 서열을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있는 아미노산의 최대 개수에는 제한이 있는 것은 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "아미노산"은 글리신 및 D 및 L 광학 이성질체, 아미노산 유사체 및 펩티드모방체를 비롯하여, 천연 및/또는 비-천연 또는 합성 아미노산을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "신호 펩타이드" 또는 "신호 폴리펩타이드"는 신생 합성된 분비성 또는 막 폴리펩타이드 또는 단백질의 N-말단에 통상적으로 존재하는 아미노산 서열을 지칭한다. 이는 폴리펩타이드를 특정 세포 위치, 예를 들어 세포막을 통과하여, 세포막으로 또는 핵으로 향하게 하도록 작용한다. 일부 측면에서, 신호 펩타이드는 국소화된 후 제거된다. 신호 펩타이드에 대한 예들은 당해 기술 분야에 잘 공지되어 있다. 그 예로는 미국 특허 8,853,381, 5,958,736 및 8,795,965에 기술된 것이 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일부 측면에서, 신호 펩타이드는 IDUA 신호 펩타이드일 수 있다.
용어 "균등물" 또는 "생물학적 균등물"은 특정 분자, 생물학적 물질 또는 세포성 물질을 지칭하는 경우에 상호 호환적으로 사용되며, 원하는 구조 또는 기능성을 여전히 유지하면서 최소한의 상동성을 가진 갖는 것으로 의도된다. 균등물 폴리펩타이드에 대한 비-제한적인 예로는 참조 폴리펩타이드 (예를 들어, 야생형 폴리펩타이드)에 대해 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%의 동일성 또는 적어도 약 99%의 동일성을 가진 폴리펩타이드; 또는 참조 폴리뉴클레오티드 (예를 들어, 야생형 폴리뉴클레오티드)에 대해 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%의 동일성, 적어도 약 97%의 서열 동일성 또는 적어도 약 90%의 서열 동일성을 가진 폴리뉴클레오티드에 의해 암호화된 폴리펩타이드를 포함한다.
"상동성" 또는 "동일성" 또는 "유사성"은 펩타이드 2종 또는 핵산 분자 2종 간의 서열 유사성을 지칭한다. 동일성 %는 비교 목적으로 정렬될 수 있는 각 서열에서 위치를 비교함으로써 결정될 수 있다. 비교되는 서열에서 위치에 동일한 염기 또는 아미노산이 존재한다면, 그 분자는 그 위치에서 동일한 것이다. 서열 간의 동일성 정도는 서열들 간에 공유되는 일치되는 위치의 개수에 대한 함수이다. "비관련" 또는 "비-상동성" 서열은 본 발명의 서열들 중 하나에 대해 40% 미만, 25% 미만의 동일성을 공유한다. 정렬 및 서열 동일성 %는 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 입력하고 ClustalW (available at https://genome.jp/tools-bin/clustalw/)를 이용함으로써, 본원에 제공된 핵산 서열 또는 아미노산 서열에 대해 결정할 수 있다. 예를 들어, 본원에서 확인되는 단백질 서열 정렬을 수행하는데 적용되는 ClustalW 매개변수는 (단백질의 경우) Gonnet 가중 행렬을 이용해 구축되었다. 일부 측면에서, 본원에서 확인되는 핵산 서열을 이용한 핵산 서열 정렬을 수행하는데 이용되는 ClustalW 매개변수는 (DNA의 경우) ClustalW 가중 행렬을 이용해 구축된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 아미노산 변형은 아미노산 치환, 아미노산 결손 또는 아미노산 삽입일 수 있다. 아미노산 치환은 보존적인 아미노산 치환 또는 비-보존적인 아미노산 치환일 수 있다. 보존적인 대체 (보존적인 돌연변이, 보존적인 치환 또는 보존적인 변형으로도 지칭됨)는 주어진 아미노산이 생화학적 특성 (예, 전하, 소수성 또는 크기)이 비슷한 다른 아미노산으로 바뀐 단백질의 아미노산 대체이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "보존적인 변형"은 아미노산 잔기가 다른 생물학적으로 비슷한 잔기로 대체되는 것을 지칭한다. 보존적인 변형의 예로는 이소루신, 발린, 루신 또는 메티오닌과 같은 소수성 잔기의 다른 잔기로의 치환; 또는 하전된 또는 극성 잔기의 다른 잔기로의 치환, 예를 들어 아르기닌의 라이신 치환, 글루탐산의 아스파르트산 치환, 글루타민의 아스파라긴 치환 등을 포함한다. 그외 보존적인 치환에 대한 예시적인 예로는 알라닌에서 세린으로의 치환; 아스파라긴에서 글루타민 또는 히스티딘으로의 치환; 아스파르테이트에서 글루타메이트로의 치환; 시스테인에서 세린으로의 치환; 글리신에서 프롤린으로의 치환; 히스티딘에서 아스파라긴 또는 글루타민으로의 치환; 라이신에서 아르기닌, 글루타민 또는 글루타메이트로의 치환; 페닐알라닌에서 티로신으로의 치환, 세린에서 트레오닌으로의 치환; 트레오닌에서 세린으로의 치환; 트립토판에서 티로신으로의 치환; 티로신에서 트립토판 또는 페닐알라닌으로의 치환 등을 포함한다.
본원에 기술된 폴리뉴클레오티드는 유전자 전달 비히클을 이용해 세포 또는 조직으로 전달할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "유전자 전달", "유전자 수송", "형질도입" 등은 도입 방법과 무관하게 외인성 폴리뉴클레오티드 (때때로 "전이유전자"로 지칭됨)의 숙주 세포로의 도입을 지칭하는 용어이다. 이러한 방법은 (예를 들어, 바이러스 감염/형질감염, 또는 다양한 다른 단백질-기반의 또는 지질-기반의 유전자 전달 복합체에 의한) 벡터-매개 유전자 전달뿐 아니라 "네이키드" 폴리뉴클레오티드 (예, 전기천공, "유전자 총" 전달 및 폴리뉴클레오티드 도입에 이용되는 다양한 기타 기법)와 같이 잘 알려진 다양한 기법들을 포함한다. 도입된 폴리뉴클레오티드는 숙주 세포 안에서 안정적으로 유지되거나 또는 일시적으로 유지될 수 있다. 안정적인 유지는 전형적으로 도입된 폴리뉴클레오티드가 숙주 세포에 적합한 복제 오리진을 포함하거나 또는 염색체외 레플리콘 (예를 들어, 플라스미드) 또는 핵 또는 미토콘드리아 염색체와 같은 숙주 세포의 레플리콘에 통합되어야 한다. 당해 기술 분야에서 공지되어 있으며 본원에 기술된 바와 같이, 다양한 벡터들이 포유류 세포로의 유전자의 전달을 매개할 수 있는 것으로 알려져 있다.
"플라스미드"는 전형적으로 분리된 형태이며 염색체 DNA와 독립적으로 복제할 수 있는 DNA 분자이다. 다수의 경우에서, 환형 및 이중 가닥일 수 있다. 플라스미드는 미생물 집단에 수평적인 유전자 전달 기전을 제공하며, 전형적으로 주어진 환경 상태 하에 선택 이점을 제공한다. 플라스미드는 경쟁적인 환경 니치에서 자연 생성 항생제에 대해 내성을 제공하는 유전자를 운반할 수 있거나, 또는 대안적으로, 생성된 단백질이 비슷한 상황에서 독소로 작용할 수도 있다. 당해 기술 분야에서는, 플라스미드 벡터가 종종 염색체외 환형 DNA 분자로서 존재하지만, 플라스미드 벡터는 또한 무작위로 또는 표적화된 방식으로 숙주 염색체에 안정적으로 통합되도록 설계될 수 있으며, 이러한 통합은 환형 플라스미드 또는 숙주 세포에 도입되기 전에 선형화된 플라스미드를 이용해 달성될 수 있는 것으로, 알려져 있다.
유전자 조작에서 이용되는 "플라스미드"는 "플라스미드 벡터"로 지칭된다. 다수의 플라스미드들이 이러한 용도로 상업적으로 입수가능하다. 복제하고자 하는 유전자는, 특정 항생제에 대해 세포 내성으로 만드는 유전자, 및 통상적으로 이용되는 수개의 제한효소 부위를 함유하여 그 위치에 DNA 단편을 쉽게 삽입시킬 수 있는 짧은 영역인 다중 클로닝 부위 (MCS, 또는 폴리링커)를 가진, 플라스미드 카피에 삽입된다. 플라스미드의 다른 주 용도는 단백질을 대량으로 생산하기 위한 것이다. 이 경우, 연구자들은 대상 유전자를 보유한 플라스미드를 가진 박테리아 또는 진핵생물 세포를 배양하고, 이를 유도하여 삽입된 유전자로부터 단백질의 대량으로 생산할 수 있다.
유전자 전달이 아데노바이러스 (Ad) 또는 아데노-부속 바이러스 (AAV)와 같은 DNA 바이러스 벡터에 의해 매개되는 경우에 대한 측면에서, 벡터 구조체는 바이러스 게놈 또는 이의 일부 및 전이유전자를 포함하거나 또는 이로 필수적으로 구성되거나, 또는 이로 구성되는 폴리뉴클레오티드를 지칭한다.
용어 "조직"은 본원에서 살아있는 유기체 또는 죽은 유기체의 조직, 또는 살아있는 유기체 또는 죽은 유기체로부터 유래하거나 또는 살아있는 유기체 또는 죽은 유기체를 모방하도록 설계된 임의 조직을 지칭하기 위해 사용된다. 조직은 건강하거나, 질병에 걸렸거나, 및/또는 유전자 돌연변이가 존재할 수 있다. 생물학적 조직은 임의의 신호 조직 (예를 들어, 상호 연결될 수 있는 세포 콜렉션) 또는 유기체의 신체의 장기 또는 일부 또는 구역을 구성하는 조직 군을 망라할 수 있다. 조직은 동질적인 세포 물질을 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성될 수 있거나, 또는 예를 들어 폐 조직, 골격 조직 및/또는 근육 조직을 포함할 수 있는 흉부 등의 신체 영역에서 발견되는 것과 같은 복합 구조물 (composite structure)일 수 있다. 조직의 예로는 간, 폐, 갑상선, 피부, 췌장, 혈관, 방광, 신장, 뇌, 담도계, 십이지장, 복부 대동맥, 엉덩정맥, 심장 및 장을 이들의 임의 조합과 비롯하여 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1 - 미주 신경을 통한 유전자 요법의 투여시 자율 신경계에서 외인성 단백질 발현이 달성된다
아래 비-제한적인 예는 미주 신경을 통한 rAAV 바이러스 벡터의 투여시 자율 신경계에서 외인성 단백질의 발현이 달성됨을, 입증해준다.
GFP 리포터 단백질을 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 AAV9 바이러스 벡터를 랫의 좌측 미주 신경으로 주사하였다. 그런 후, GFP 발현을 형광 현미경을 통해 분석하였다. 도 1에 나타낸 바와 같이, GFP 발현이 미주 신경 (도 1에서 화살 표시로 표시됨), 미주 신경의 배측 운동 신경핵 (도 1에서 *로 표시됨) 및 의문핵 (도 1에서 별표로 표시됨)을 비롯한, 중추 신경계와 말초신경계를 연결되는 미주 신경 회로에서 관찰되었다. 이러한 결과는, 미주 신경을 통한 rAAV 바이러스 벡터와 같은 유전자 요법의 투여를 이용해, 개체의 자율 신경계로 유전자 요법을 효율적으로 표적화하여, 외인성 단백질 및/또는 핵산의 발현을 가능하게 할 수 있음을, 보여준다.
실시예 2 - 미주 신경을 통한 유전자 요법의 투여시 유전자 요법으로 사전-면역화된 개체에서도 외인성 단백질의 발현이 달성된다
아래 비-제한적인 예는, 미주 신경을 통한 rAAV 바이러스 벡터의 투여시 rAAV 바이러스 벡터에 대해 사전-면역화된 (즉, rAAV 바이러스 벡터에 대한 중화 항체를 가지고 있거나 및/또는 혈청형이 동일한 AAV 입자에 대해 혈청양성인) 개체에서도 외인성 단백질의 발현이 달성됨을, 입증해준다.
첫번째 실험으로, 기가소닌 (GAN) 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 AAV9 바이러스 벡터를 척수강내 주사하여, 랫을 AAV9 바이러스 벡터에 대해 사전-면역화하였다. 그 후, 랫에 GFP 리포터 단백질을 암호화하는 핵산을 포함하는 AAV9 바이러스 벡터를 좌측 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하였다. 그 후, GFP 발현을 분석하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 좌측 결절 신경절의 신경 세포체 (도 2의 좌측 패널) 및 좌측 목 미주 신경 섬유 (도 2의 우측 패널)을 비롯한 말초신경계에서 강력한 GFP 발현이 관찰되었다.
2번째 실험으로, 랫은 처리하지 않고 두거나 (이하, "비-면역화 랫"으로 지칭됨) 또는 AAV9 바이러스 벡터를 척수강내 발현시킴으로써 AAV9 바이러스 벡터로 사전-면역화하였다 (이하, "면역화 랫"으로 지칭됨). 그런 후, 랫에 GFP 리포터 단백질을 암호화하는 핵산을 포함하는 AAV9 바이러스 벡터를 좌측 미주 신경으로의 주사를 통해 투여하였다. 그 후, GFP 발현을 분석하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 미주 신경의 배측 운동 신경핵 (도 3에서 "DMN X"로 표시됨) 및 고립로 핵 (도 3에서 "Sol N lat"로 표시됨)에서의 발현을 포함하여, 심지어 사전-면역화 랫 (우측 패널)에서 GFP 발현이 강하게 관찰되었다.
이들 결과는, (예, AAV-기반의 유전자 요법의 사전 투여로 인해) 특정 혈청형의 AAV 입자에 대한 중화 항체를 가질 수 있는 개체에서, 미주 신경으로의 후속적인 AAV-기반의 유전자 요법의 투여로 치료 중화를 피할 수 있으며 외인성 단백질의 발현을 효율적으로 유도할 수 있음을, 입증해준다.
실시예 3 - 미주 신경으로의 유전자 요법의 투여는 랫의 거대 축삭 신경병증 모델에서 자율 신경 실조증을 효과적으로 치료한다
하기는, rAAV 바이러스 벡터의 미주 신경 주사를 통한 투여가 거대 축삭 신경병증을 효과적으로 치료할 수 있으며, 특히 거대 축삭 신경병증과 관련한 자율신경 실조증을 치료할 수 있음을 입증해주는, 비-제한적인 예이다.
다음 실험으로, 랫의 거대 축삭 신경병증 모델을 조사하였다. 돌연변이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 유전자를 랫에 도입함으로써 랫의 거대 축삭 신경병증 모델을 확립하였다. 이들 랫은 본원에서 GAN 넉-인 (KI) 랫으로 지칭한다.
4월령에, GAN KI 랫은 a) 비히클 대조군으로 처리하거나 (이하 "GAN KI"); b) GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 AAV9 바이러스 벡터 (AAV9/GAN)를 척수강내 주사를 통해 처리하거나 (이하 "GAN KI IT"); 또는 c) 척수강내 주사를 통해 그리고 좌측 미주 신경으로의 주사를 통해 투여되는 AAV9/GAN으로 처리 (이하, "GAN KI IT+VN")하였다. 20월령에, 랫에 1 mg/kg 필로카르핀을 복막내 주사로 투여하고, 자율 기능과 관련한 생리학적 반응을 랫에 이식한 무선 원격측정 기구를 이용해 기록하였다. 분석 결과는 도 4에 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 필로카르핀 처리로 시험 주사하였을 경우, GAN KI 랫에서는 대조군 랫과 비교해 호흡 (도 4의 좌측 패널), 혈압 (도 4의 중간 패널) 및 심박수 (도 4의 우측 패널)에서 비정상적인 자율 반응의 제어가 관찰되었다. 이와는 대조적으로, AAV9/GAN IT 단독 전달 (GAN KI IT)시 호흡 및 혈압이 개선되었다. AAV9/GAN을 조합한 IT+VN 전달 (GAN KI IT+VN)시 IT 단독과 비교해 효능이 더 우수하였으며, 호흡, 혈압 및 심박수 반응이 대조군, 야생형 랫에 비해 정상화되었다.. 대조군 랫 4마리를 분석하였으며, 치료 군 당 GAN KI 랫 5마리를 분석하였다.
이들 결과는, 미주 신경을 통한 투여를 rAAV 바이러스 벡터의 척수강내 투여와 조합 사용한 경우를 비롯해, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산을 포함하는 rAAV 바이러스 벡터를 미주 신경 주사로 투여하여, 거대 축삭 신경병증을, 특히 거대 축상 신경병증과 관련한 자율신경 실조증을 효과적으로 치료할 수 있음을, 입증해준다.
SEQUENCE LISTING <110> The Board of Regents of the University of Texas System <120> COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATMENT OF NEUROLOGICAL DISORDERS <130> TAYS-010 <160> 11 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 597 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Ala Glu Gly Ser Ala Val Ser Asp Pro Gln His Ala Ala Arg Leu 1 5 10 15 Leu Arg Ala Leu Ser Ser Phe Arg Glu Glu Ser Arg Phe Cys Asp Ala 20 25 30 His Leu Val Leu Asp Gly Glu Glu Ile Pro Val Gln Lys Asn Ile Leu 35 40 45 Ala Ala Ala Ser Pro Tyr Ile Arg Thr Lys Leu Asn Tyr Asn Pro Pro 50 55 60 Lys Asp Asp Gly Ser Thr Tyr Lys Ile Glu Leu Glu Gly Ile Ser Val 65 70 75 80 Met Val Met Arg Glu Ile Leu Asp Tyr Ile Phe Ser Gly Gln Ile Arg 85 90 95 Leu Asn Glu Asp Thr Ile Gln Asp Val Val Gln Ala Ala Asp Leu Leu 100 105 110 Leu Leu Thr Asp Leu Lys Thr Leu Cys Cys Glu Phe Leu Glu Gly Cys 115 120 125 Ile Ala Ala Glu Asn Cys Ile Gly Ile Arg Asp Phe Ala Leu His Tyr 130 135 140 Cys Leu His His Val His Tyr Leu Ala Thr Glu Tyr Leu Glu Thr His 145 150 155 160 Phe Arg Asp Val Ser Ser Thr Glu Glu Phe Leu Glu Leu Ser Pro Gln 165 170 175 Lys Leu Lys Glu Val Ile Ser Leu Glu Lys Leu Asn Val Gly Asn Glu 180 185 190 Arg Tyr Val Phe Glu Ala Val Ile Arg Trp Ile Ala His Asp Thr Glu 195 200 205 Ile Arg Lys Val His Met Lys Asp Val Met Ser Ala Leu Trp Val Ser 210 215 220 Gly Leu Asp Ser Ser Tyr Leu Arg Glu Gln Met Leu Asn Glu Pro Leu 225 230 235 240 Val Arg Glu Ile Val Lys Glu Cys Ser Asn Ile Pro Leu Ser Gln Pro 245 250 255 Gln Gln Gly Glu Ala Met Leu Ala Asn Phe Lys Pro Arg Gly Tyr Ser 260 265 270 Glu Cys Ile Val Thr Val Gly Gly Glu Glu Arg Val Ser Arg Lys Pro 275 280 285 Thr Ala Ala Met Arg Cys Met Cys Pro Leu Tyr Asp Pro Asn Arg Gln 290 295 300 Leu Trp Ile Glu Leu Ala Pro Leu Ser Met Pro Arg Ile Asn His Gly 305 310 315 320 Val Leu Ser Ala Glu Gly Phe Leu Phe Val Phe Gly Gly Gln Asp Glu 325 330 335 Asn Lys Gln Thr Leu Ser Ser Gly Glu Lys Tyr Asp Pro Asp Ala Asn 340 345 350 Thr Trp Thr Ala Leu Pro Pro Met Asn Glu Ala Arg His Asn Phe Gly 355 360 365 Ile Val Glu Ile Asp Gly Met Leu Tyr Ile Leu Gly Gly Glu Asp Gly 370 375 380 Glu Lys Glu Leu Ile Ser Met Glu Cys Tyr Asp Ile Tyr Ser Lys Thr 385 390 395 400 Trp Thr Lys Gln Pro Asp Leu Thr Met Val Arg Lys Ile Gly Cys Tyr 405 410 415 Ala Ala Met Lys Lys Lys Ile Tyr Ala Met Gly Gly Gly Ser Tyr Gly 420 425 430 Lys Leu Phe Glu Ser Val Glu Cys Tyr Asp Pro Arg Thr Gln Gln Trp 435 440 445 Thr Ala Ile Cys Pro Leu Lys Glu Arg Arg Phe Gly Ala Val Ala Cys 450 455 460 Gly Val Ala Met Glu Leu Tyr Val Phe Gly Gly Val Arg Ser Arg Glu 465 470 475 480 Asp Ala Gln Gly Ser Glu Met Val Thr Cys Lys Ser Glu Phe Tyr His 485 490 495 Asp Glu Phe Lys Arg Trp Ile Tyr Leu Asn Asp Gln Asn Leu Cys Ile 500 505 510 Pro Ala Ser Ser Ser Phe Val Tyr Gly Ala Val Pro Ile Gly Ala Ser 515 520 525 Ile Tyr Val Ile Gly Asp Leu Asp Thr Gly Thr Asn Tyr Asp Tyr Val 530 535 540 Arg Glu Phe Lys Arg Ser Thr Gly Thr Trp His His Thr Lys Pro Leu 545 550 555 560 Leu Pro Ser Asp Leu Arg Arg Thr Gly Cys Ala Ala Leu Arg Ile Ala 565 570 575 Asn Cys Lys Leu Phe Arg Leu Gln Leu Gln Gln Gly Leu Phe Arg Ile 580 585 590 Arg Val His Ser Pro 595 <210> 2 <211> 596 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Ala Glu Gly Ser Ala Val Ser Asp Pro Gln His Ala Ala Arg Leu Leu 1 5 10 15 Arg Ala Leu Ser Ser Phe Arg Glu Glu Ser Arg Phe Cys Asp Ala His 20 25 30 Leu Val Leu Asp Gly Glu Glu Ile Pro Val Gln Lys Asn Ile Leu Ala 35 40 45 Ala Ala Ser Pro Tyr Ile Arg Thr Lys Leu Asn Tyr Asn Pro Pro Lys 50 55 60 Asp Asp Gly Ser Thr Tyr Lys Ile Glu Leu Glu Gly Ile Ser Val Met 65 70 75 80 Val Met Arg Glu Ile Leu Asp Tyr Ile Phe Ser Gly Gln Ile Arg Leu 85 90 95 Asn Glu Asp Thr Ile Gln Asp Val Val Gln Ala Ala Asp Leu Leu Leu 100 105 110 Leu Thr Asp Leu Lys Thr Leu Cys Cys Glu Phe Leu Glu Gly Cys Ile 115 120 125 Ala Ala Glu Asn Cys Ile Gly Ile Arg Asp Phe Ala Leu His Tyr Cys 130 135 140 Leu His His Val His Tyr Leu Ala Thr Glu Tyr Leu Glu Thr His Phe 145 150 155 160 Arg Asp Val Ser Ser Thr Glu Glu Phe Leu Glu Leu Ser Pro Gln Lys 165 170 175 Leu Lys Glu Val Ile Ser Leu Glu Lys Leu Asn Val Gly Asn Glu Arg 180 185 190 Tyr Val Phe Glu Ala Val Ile Arg Trp Ile Ala His Asp Thr Glu Ile 195 200 205 Arg Lys Val His Met Lys Asp Val Met Ser Ala Leu Trp Val Ser Gly 210 215 220 Leu Asp Ser Ser Tyr Leu Arg Glu Gln Met Leu Asn Glu Pro Leu Val 225 230 235 240 Arg Glu Ile Val Lys Glu Cys Ser Asn Ile Pro Leu Ser Gln Pro Gln 245 250 255 Gln Gly Glu Ala Met Leu Ala Asn Phe Lys Pro Arg Gly Tyr Ser Glu 260 265 270 Cys Ile Val Thr Val Gly Gly Glu Glu Arg Val Ser Arg Lys Pro Thr 275 280 285 Ala Ala Met Arg Cys Met Cys Pro Leu Tyr Asp Pro Asn Arg Gln Leu 290 295 300 Trp Ile Glu Leu Ala Pro Leu Ser Met Pro Arg Ile Asn His Gly Val 305 310 315 320 Leu Ser Ala Glu Gly Phe Leu Phe Val Phe Gly Gly Gln Asp Glu Asn 325 330 335 Lys Gln Thr Leu Ser Ser Gly Glu Lys Tyr Asp Pro Asp Ala Asn Thr 340 345 350 Trp Thr Ala Leu Pro Pro Met Asn Glu Ala Arg His Asn Phe Gly Ile 355 360 365 Val Glu Ile Asp Gly Met Leu Tyr Ile Leu Gly Gly Glu Asp Gly Glu 370 375 380 Lys Glu Leu Ile Ser Met 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780 gcaatgctgg ctaactttaa gcctcggggc tactcagagt gcattgtcac tgtgggaggc 840 gaagagaggg tgagcagaaa gcccactgcc gccatgcgct gtatgtgccc cctgtacgac 900 cctaaccgcc agctgtggat agaactggcc cctctgtcta tgccaaggat aaaccatggt 960 gttctgagtg ccgagggctt tctcttcgtt ttcggcggac aggacgagaa caagcagacg 1020 ctcagctccg gcgagaagta cgacccagat gctaacacat ggacggcgct gccccctatg 1080 aatgaggctc gccataactt cgggattgta gagattgacg gaatgctgta cattctcgga 1140 ggagaggatg gagagaaaga acttatctca atggaatgtt acgacatcta ctccaagact 1200 tggactaaac agccagacct gacaatggtt aggaagatcg gatgctacgc agccatgaaa 1260 aagaaaatct atgccatggg cggaggatca tacggtaaac tgtttgagtc tgtcgaatgc 1320 tatgatccca gaacccagca gtggaccgcc atatgtccac tgaaagaacg gcgattcggg 1380 gctgtcgcat gcggtgtagc tatggagctg tatgtttttg gcggcgtgag aagtagggag 1440 gacgctcaag ggtcagaaat ggtgacatgc aaaagcgagt tctatcacga cgagtttaag 1500 cgatggatct atctgaatga ccagaatttg tgtataccag catctagctc cttcgtgtat 1560 ggagcggtcc ctattggcgc tagcatctac gtcatcgggg atttggacac aggcaccaat 1620 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cagaaatggt gacatgcaaa agcgagttct atcacgacga gtttaagcga 1500 tggatctatc tgaatgacca gaatttgtgt ataccagcat ctagctcctt cgtgtatgga 1560 gcggtcccta ttggcgctag catctacgtc atcggggatt tggacacagg caccaattac 1620 gattatgtga gagagttcaa aaggagcact ggcacttggc atcacaccaa gccactcctg 1680 ccgtccgacc ttcgaagaac aggttgtgca gcattgcgga tcgccaactg caaactgttc 1740 cgcctgcagc ttcaacaggg gctctttaga ataagggtgc acagtccctg a 1791 <210> 5 <211> 1791 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic Sequence <400> 5 atggctgaag gcagtgcagt ttccgatcct caacatgcgg ccagacttct ccgagcgctc 60 tctagcttta gggaagagag cagattttgc gatgcacacc tggtcctcga cggggaagag 120 attcccgtgc aaaagaacat tctggccgct gccagcccat acattaggac caagctgaac 180 tataacccac cgaaagacga cgggtctaca tacaagatag agctggaagg gatctcagta 240 atggtgatgc gggagatact ggactatatc ttctctggtc agattcgcct caatgaggat 300 acgattcaag atgtagtcca ggccgctgat cttctgctgc tcactgatct caagaccctg 360 tgttgtgagt tcctcgaggg ctgcatcgcc gcagaaaact gcatcggtat tcgggatttc 420 gcgctgcact attgccttca ccacgtgcat tatctcgcca ccgaatatct tgagactcat 480 tttcgggatg taagctcaac agaagaattt cttgaactga gtcctcaaaa gttgaaggaa 540 gtcatctcat tggaaaagct caatgtcggc aatgagcgat acgtgttcga agcagtgatc 600 cggtggattg cccatgacac ggagattcgc aaagtgcaca tgaaagatgt gatgtctgca 660 ctttgggtta gtggcctgga cagctcctac ttgcgggagc agatgttgaa tgagcccctc 720 gtgcgggaaa tcgtgaaaga gtgtagtaac atcccgctct ctcaacctca gcagggagag 780 gcaatgctgg ctaactttaa gcctcggggc tactcagagt gcattgtcac tgtgggaggc 840 gaagagaggg tgagcagaaa gcccactgcc gccatgcgct gtatgtgccc cctgtacgac 900 cctaaccgcc agctgtggat agaactggcc cctctgtcta tgccaaggat aaaccatggt 960 gttctgagtg ccgagggctt tctcttcgtt ttcggcggac aggacgagaa caagcagacg 1020 ctcagctccg gcgagaagta cgacccagat gctaacacat ggacggcgct gccccctatg 1080 aatgaggctc gccataactt cgggattgta gagattgacg gaatgctgta cattctcgga 1140 ggagaggatg gagagaaaga acttatctca atggaatgtt acgacatcta ctccaagact 1200 tggactaaac agccagacct gacaatggtt aggaagatcg gatgctacgc agccatgaaa 1260 aagaaaatct atgccatggg 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gttctctcag cagaaggatt tttgtttgta ttcgggggcc aagatgaaaa taagcagact 1020 cttagctcag gagaaaagta tgatccagat gcaaatacat ggacagcatt gccacctatg 1080 aacgaggcaa gacataactt cggaattgtg gagatagatg ggatgctgta cattttggga 1140 ggagaggatg gtgaaaagga gctgatttcc atggagtgtt acgatattta ttctaaaacc 1200 tggacaaagc aacctgattt gaccatggtc agaaagatcg gctgctatgc agctatgaaa 1260 aagaaaatct acgccatggg tggaggctcc tacggaaagc tttttgagtc tgtagagtgt 1320 tatgatccca ggacccagca gtggactgcc atatgtccac taaaagagag gaggtttgga 1380 gcggtggcct gtggagttgc tatggagctg tatgtgtttg ggggagtccg aagtcgtgag 1440 gacgcccagg gtagcgagat ggtaacttgc aagtccgagt tctaccatga tgagtttaaa 1500 aggtggatct atcttaacga ccagaattta tgcatccccg ccagttcctc ttttgtttat 1560 ggagctgtac ctataggagc cagtatttat gttattggag atcttgatac aggtaccaat 1620 tacgactacg tgcgtgagtt taaaagaagc acaggaacct ggcaccacac taaaccactc 1680 cttccatccg accttcgccg tacaggatgt gcagccttac gcattgcgaa ttgcaagctt 1740 ttccgcctgc agcttcagca aggcttattc cgtattcgtg ttcattcccc ttga 1794 <210> 8 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tgaggctcgc cataacttcg ggattgtaga gattgacgga atgctgtaca ttctcggagg 1320 agaggatgga gagaaagaac ttatctcaat ggaatgttac gacatctact ccaagacttg 1380 gactaaacag ccagacctga caatggttag gaagatcgga tgctacgcag ccatgaaaaa 1440 gaaaatctat gccatgggcg gaggatcata cggtaaactg tttgagtctg tcgaatgcta 1500 tgatcccaga acccagcagt ggaccgccat atgtccactg aaagaacggc gattcggggc 1560 tgtcgcatgc ggtgtagcta tggagctgta tgtttttggc ggcgtgagaa gtagggagga 1620 cgctcaaggg tcagaaatgg tgacatgcaa aagcgagttc tatcacgacg agtttaagcg 1680 atggatctat ctgaatgacc agaatttgtg tataccagca tctagctcct tcgtgtatgg 1740 agcggtccct attggcgcta gcatctacgt catcggggat ttggacacag gcaccaatta 1800 cgattatgtg agagagttca aaaggagcac tggcacttgg catcacacca agccactcct 1860 gccgtccgac cttcgaagaa caggttgtgc agcattgcgg atcgccaact gcaaactgtt 1920 ccgcctgcag cttcaacagg ggctctttag aataagggtg cacagtccct gatgaaggcc 1980 taataaagag ctcagatgca tcgatcagag tgtgttggtt ttttgtgtg 2029 <210> 11 <211> 2046 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic Sequence <400> 11 ggttcggtac cgggcggagt tagggcggag ccaatcagcg tgcgccgttc cgaaagttgc 60 cttttatggc tgggcggaga atgggcggtg aacgccgatg attatataag gacgcgccgg 120 gtgtggcaca gctagttccg tcgcagccgg gatttgggtc gcggttcttg tttgttccgg 180 aaagccacca tggctgaagg cagtgcagtt tccgatcctc aacatgcggc cagacttctc 240 cgagcgctct ctagctttag ggaagagagc agattttgcg atgcacacct ggtcctcgac 300 ggggaagaga ttcccgtgca aaagaacatt ctggccgctg ccagcccata cattaggacc 360 aagctgaact ataacccacc gaaagacgac gggtctacat acaagataga gctggaaggg 420 atctcagtaa tggtgatgcg ggagatactg gactatatct tctctggtca gattcgcctc 480 aatgaggata cgattcaaga tgtagtccag gccgctgatc ttctgctgct cactgatctc 540 aagaccctgt gttgtgagtt cctcgagggc tgcatcgccg cagaaaactg catcggtatt 600 cgggatttcg cgctgcacta ttgccttcac cacgtgcatt atctcgccac cgaatatctt 660 gagactcatt ttcgggatgt aagctcaaca gaagaatttc ttgaactgag tcctcaaaag 720 ttgaaggaag tcatctcatt ggaaaagctc aatgtcggca atgagcgata cgtgttcgaa 780 gcagtgatcc ggtggattgc ccatgacacg gagattcgca aagtgcacat gaaagatgtg 840 atgtctgcac 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Claims (24)

  1. 적어도 하나의 치료학적 유효량의 재조합 아데노-부속 바이러스 (rAAV) 벡터를 개체의 미주 신경에 주사함으로써 적어도 하나의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 질환 및/또는 장애를 치료하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미주 신경이 개체의 좌측 미주 신경인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질환 및/또는 장애가 신경계 질환 및/또는 신경계 장애인, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 신경계 질환 및/또는 신경계 장애가 하나 이상의 자율신경 실조증을 특징으로 하며, 미주 신경 주사를 통한 적어도 하나의 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터의 투여가 하나 이상의 자율신경 실조증의 한가지 이상의 증상을 완화하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 한가지 이상의 증상이 구음장애, 연하곤란, 부적절한 위장관 운동성 조절, 부적절한 혈압 조절, 호흡곤란, 기립성 저혈압, 발한 장애, 부적절한 요로 조절, 성 기능 장애 및 이들의 임의 조합으로부터 선택되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 질환 및/또는 장애가 척수근 위축증, 프리드리히 운동실조, CLN3 바텐, CLN6 바텐, CLN7 바텐, 간질성 뇌병증, 리 증후군, 샤리코 마리 투스 질환, 거대 축삭 신경병증, 라포라 질병, SLC13A5 간질성 뇌병증, 선천성 당화 장애, Type Iq, 카리지 증후군, 엔젤만 증후군, 레트 증후군, 강직성대마비, 소아성 교대성 편마비 및 젤베거 스펙트럼 장애로부터 선택되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 질환 및/또는 장애가 거대 축삭 신경병증인, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 rAAV 바이러스 벡터가 하기를 포함하는, 방법:
    (i) AAV 캡시드 단백질; 및
    (ii) 5'에서 3' 방향으로 하기를 포함하는 rAAV 벡터:
    a) 제1 AAV ITR 서열;
    b) 프로모터 서열;
    c) 전이유전자 핵산 서열로서, 기가소닌 (GAN) 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 포함하는 전이유전자 핵산 서열;
    d) 폴리A 서열; 및
    e) 제2 AAV ITR 서열.
  9. 제8항에 있어서, 상기 GAN 폴리펩타이드가 서열번호 1에 기재된 아미노산 서열을 포함하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 핵산 서열이 GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열이고, GAN 폴리펩타이드를 암호화하는 코돈 최적화된 핵산 서열이 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 프로모터 서열이 서열번호 8에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 폴리A 서열이 서열번호 9에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 프로모터 서열이 서열번호 8에 기재된 핵산 서열을 포함하고; 상기 GAN 폴리펩타이드가 서열번호 3에 기재된 핵산 서열을 포함하고; 폴리A 서열이 서열번호 9에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 rAAV 벡터가 서열번호 10에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 AAV 캡시드 단백질이 AAV9 캡시드 단백질인, 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 rAAV 바이러스 벡터가 바이러스 입자 약 3.5x1013 내지 약 3.5x1014개의 양으로 투여되는, 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 개체는 제1 rAAV 바이러스 벡터를 적어도 하나의 치료학적 유효량으로 이미 투여받은, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 rAAV 바이러스 벡터가 개체에 정맥내, 척수강내, 뇌내, 뇌실내, 비강내, 기관내, 귀내, 안내 또는 눈 주위, 경구, 직장, 경점막, 흡입, 경피, 비경구, 피하, 진피내, 근육내, 뇌수조내, 신경계내, 흉막내, 국소적, 림프내, 뇌수조내 또는 신경내로 투여된, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 rAAV 바이러스 벡터가 개체에 척수강내로 투여된, 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 rAAV 바이러스 벡터가 개체의 미주 신경 주사를 통해 투여되는 rAAV 바이러스 벡터와 동일한, 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 개체는 rAAV 바이러스 벡터에 대해 중화 항체를 가진, 방법.
  22. 개체에서 거대 축삭 신경병증을 치료하는 방법으로서,
    a) 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체에 척수강내로 투여하는 단계; 및
    b) 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 개체의 좌측 미주 신경을 통해 주사함으로써 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터를 투여하는 단계를 포함하고,
    상기 rAAV 바이러스 벡터는
    (i) AAV9 캡시드 단백질; 및
    (ii) rAAV 벡터를 포함하고,
    상기 rAAV 벡터가 서열번호 10에 기재된 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터와 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터가 순차적으로 투여되는, 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터와 적어도 제2 치료학적 유효량의 rAAV 바이러스 벡터가 동시에 투여되는, 방법.
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