JP2002516295A - Aavベクターの対流増加送達 - Google Patents

Aavベクターの対流増加送達

Info

Publication number
JP2002516295A
JP2002516295A JP2000550525A JP2000550525A JP2002516295A JP 2002516295 A JP2002516295 A JP 2002516295A JP 2000550525 A JP2000550525 A JP 2000550525A JP 2000550525 A JP2000550525 A JP 2000550525A JP 2002516295 A JP2002516295 A JP 2002516295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aav
subject
vector
aadc
nucleic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000550525A
Other languages
English (en)
Inventor
クライス バンキーウィクズ,
ジャネット カニンガム,
ジェイミー エル. エバーリング,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CARIFORNIA
Original Assignee
THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CARIFORNIA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CARIFORNIA filed Critical THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CARIFORNIA
Publication of JP2002516295A publication Critical patent/JP2002516295A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
    • A61K31/198Alpha-amino acids, e.g. alanine or edetic acid [EDTA]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/76Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
    • A61K35/761Adenovirus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/45Transferases (2)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/51Lyases (4)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6901Conjugates being cells, cell fragments, viruses, ghosts, red blood cells or viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0075Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the delivery route, e.g. oral, subcutaneous
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/0402Organic compounds carboxylic acid carriers, fatty acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5176Compounds of unknown constitution, e.g. material from plants or animals
    • A61K9/5184Virus capsids or envelopes enclosing drugs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16Anti-Parkinson drugs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2750/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
    • C12N2750/00011Details
    • C12N2750/14011Parvoviridae
    • C12N2750/14111Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
    • C12N2750/14141Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2750/14142Use of virus, viral particle or viral elements as a vector virus or viral particle as vehicle, e.g. encapsulating small organic molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2750/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
    • C12N2750/00011Details
    • C12N2750/14011Parvoviridae
    • C12N2750/14111Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
    • C12N2750/14141Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2750/14143Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y401/00Carbon-carbon lyases (4.1)
    • C12Y401/01Carboxy-lyases (4.1.1)
    • C12Y401/01028Aromatic-L-amino-acid decarboxylase (4.1.1.28), i.e. tryptophane-decarboxylase

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Psychology (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ウイルスベクター、特に組換えAAVビリオンをCNSに送達する方法が提供される。パーキンソン病を処置する方法もまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、一般的に、ウイルスベクターのCNSへの効率的な送達に関する。
より詳細には、本発明は、中枢神経系(CNS)障害(特に、神経伝達物質であ
るドパミンに関与する中枢神経系障害)の処置のための遺伝子治療に関する。
【0002】 (発明の背景) CNS障害は、主な公衆衛生問題である。パーキンソン病(PD)のみで、合
衆国において100万人を超える人々が罹患している。臨床的に、PDは、突発
的な運動、歩行困難、***不安定性、硬直、および震えにおける減少によって特
徴付けられる。パーキンソン病は、ドパミンの有効性の減少をもたらす脳の黒質
における色素沈着ニューロンの変性によって引き起こされる。ドパミンの変性し
た代謝はまた、脳の特定領域におけるドパミンの増大を示す神経***病患者にお
いても関係している。
【0003】 現在、多くのCNS障害(例えば、PD)は、治療剤の全身投与によって処置
される。しかし、全身投与はしばしば、血液脳関門を通過するための薬物の不能
性が理由で、そして多くの薬物は末梢性の副作用を引き起こすので、有効ではな
い。従って、多くの潜在的に有用な化合物(例えば、タンパク質)は、全身的に
投与され得ない。これらの化合物が血液脳関門を貫通する際に首尾よい場合、こ
れらはまた、中枢神経系の副作用もまた誘導し得る。現在、PDの処置は、しば
しば、ドパをドパミンへと脱カルボキシル化させる酵素である芳香族アミノ酸デ
カルボキシラーゼ(AADC)の末梢インヒビターであるカルビドパのような化
合物との組み合わせにおける、ドパミン前駆体であるL−ドパの経口投与を含む
。しかし、患者の大半において、罹患した脳領域におけるAADCの生成は、P
Dの進行につれて減少し、結果として、より多用量のL−ドパが必要とされ、患
者の治療的効果を減少させ、そして副作用を増大させる。
【0004】 現在の全身的療法の制限を考慮すると、遺伝子送達は、PDのようなCNS障
害の処置のための有望な方法である。遺伝子移入目的のために多くのウイルスに
基いた系が記載されている(例えば、この目的のために現在最も広範に使用され
るウイルスベクター系であるレトロウイルス系)。種々のレトロウイルス系の説
明については、例えば、米国特許第5,219,740号;Millerおよび
Rosman(1989)BioTechniques 7:980-990;
Miller,A.D.(1990)Human Gene Therapy
1:5-14;Scarpaら、(1991)Virology 180:84
9-852;Burnsら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci
.USA 90:8033-8037;ならびに、Boris−Lawrieお
よびTemin(1993)Cur.Opin.Genet.Develop.
3:102−109を参照のこと。
【0005】 アデノ随伴ウイルス(AAV)系は、遺伝子治療における使用のための優れた
候補として存在する。AAVは、Dependovirus属に属するヘルパー
依存性DNAパルボウイルスである。AAVは、増殖性感染を起こすために、無
関係のヘルパーウイルス(アデノウイルス、ヘルペスウイルス、または痘疹のい
ずれか)との感染を必要とする。ヘルパーウイルスは、AAV複製の大半の工程
に必要である付属機能(accessory function)を供給する。
AAVの概説については、例えば、BernsおよびBohenzky(198
7)Advances in Virus Research(Academi
c Press,Inc.)32:243−307を参照のこと。
【0006】 AAVは広範な組織に感染し、そして他のウイルスベクターで観察された、動
物モデルにおける細胞傷害性効果および有害な免疫反応を誘発しなかった(例え
ば、Muzyczka(1992)Current Topics in Mi
crobiol.and Immunol.158:97−129;Flott
eら(1993)PNAS USA 90:10613−10617;Kass
−eiserら(1992)Gene Therapy 1:395−402;
Yangeら、PNAS USA 91:4407−4411;Conradら
(1996)Gene Therapy 3:658−668;Yangら(1
996)Gene Therapy 3:137−144;Brynesら(1
996)J.Neurosci.16:3045−3055を参照のこと)。A
AVは、非***組織を形質導入し得るので、AAVは、遺伝子を中枢神経系(C
NS)に送達するために十分に適合され得る。米国特許第5,677,158号
は、AAVベクターを作製する方法を記載する。サイトメガロウイルス(CMV
)プロモーターの制御下にある治療用遺伝子を含むAAVベクターは、哺乳動物
の脳を形質導入すること、および疾患のモデルにおいて機能的効果を有すること
が示されている。
【0007】 導入遺伝子を保有するAAVベクターは、例えば、Kaplittら(199
4)Nature Genetics 8:148−153;WO95/284
93(1995年10月26日公開);WO95/34670(1995年12
月21日公開);Duringら(1998)Gene Therapy 5:
820−827;Mandelら(1998)J.Neurosci.18:4
271−4284;Szcypkaら(1999)Neuron 22:167
−178に記載されている。しかし、AAVベクターのCNSへの送達は、困難
であることが証明されている。AAVは、チミジンキナーゼ(tk)遺伝子をマ
ウスの実験的神経膠腫に移入させるために使用されており、そしてAAV−tk
が、ガンシクロビルの細胞殺傷効果に対してこれらの脳腫瘍を感受性にさせる能
力が実証されている。Okadaら(1996)Gene Therapy 3
:959−964;Mizunoら(1998)Jpn.J.Cancer R
es.89:76−80。ヒトチロシンヒドロキシラーゼ(TH)遺伝子(アミ
ノ酸チロシンのドパへの変換に関与する酵素)を含むAAV−CMVベクターの
、成体ラット脳への注入は、ニューロンおよびグリアの両方の形質導入をもたら
した(Kaplittら(1995)VIRAL VECTORS、GENE
THERAPY AND NEUROSCIENCE APPLICATION
、KaplittおよびLoewy編、12:193−210、Academi
c Press、San Diego;Bankiewiczら(1997)E
xper.Neurol.144:147−156)。同じベクターのサル線条
への送達は、2.5ヶ月までの間に強力なTH発現をもたらした(During
ら、前出)。さらに、AAV−CMV−THは、パーキンソン病のげっ歯目モデ
ルにおいて試験され、ここでこれは6−ヒドロキシドパミン病変ラットの回転挙
動において有意な改善を引き起こした(Fanら(1998)Human Ge
ne Therapy 9:2527−2537;Mandelら(1997)
PNAS USA 94:14083−14088)。
【0008】 しかし、これらがCNSを標的化するためのAAVの可能性を実証するような
報告である一方で、それらはまた、CNSへのAAVベクターの直接的注射が、
限られた数のトランスフェクトされた細胞をもたらし、そしてこのトランスフェ
クトされた細胞が注射経路付近の狭い領域に集中発生することを実証した(例え
ば、Duringら、前出;Fanら、前出を参照のこと)。CNSへの複数回
の注射は、所望されない合併症を引き起こすので、最少数の注射部位を使用して
脳のより広い領域にAAVベクターを送達する方法についての必要性が残存する
。さらに、注射されるベクターの用量と脳組織におけるその得られる分布との間
の関係は、以前に報告されていない。
【0009】 さらに、PDの遺伝子治療は、ドパミン合成に関与する酵素をコードする少な
くとも2つの遺伝子(すなわち、THおよびAADC)の送達に集中されてきた
。これらの方法は、上記に議論された送達問題のすべての対象であり、そしてさ
らに、これらの方法は、両方の遺伝子が適切な量で発現されることを必要とする
。従って、L−ドパと組み合わせてAAV−AADCを使用するPDの処置もま
た、実証されていない。
【0010】 (発明の要旨) 1つの局面において、本発明は、対流増加送達(convention−en
hanced delivery)(CED)を使用する、被検体(例えば、ヒ
ト)の中枢神経系(CNS)への導入遺伝子を保有する組換えAAV(rAAV
)ビリオンを送達するための方法を提供する。CEDは、例えば、浸透圧ポンプ
または注入ポンプのいずれかを使用することによって実施され得る。好ましい実
施態様において、導入遺伝子は、芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC
)またはその活性フラグメントをコードする。この導入遺伝子がAADCをコー
ドする場合、CNSの線条内へrAAVビリオンを投与することが好ましい。
【0011】 別の局面において、本発明は、組換えAAVビリオンをCNS障害を有する被
検体に送達するための方法を提供する。rAAVビリオンは、適切な治療用ポリ
ペプチドをコードし、そしてCEDを使用して被検体のCNSに投与される。好
ましい実施態様において、CNS障害は、パーキンソン病(PD)であり、rA
AVビリオンは、CNSの線条に投与され、そしてこの核酸配列は、AADCを
コードする。
【0012】 別の局面においては、被検体における神経変性疾患を処置するための方法が提
供される。形質導入された細胞において発現可能な治療用核酸配列を保有する組
換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ビリオンの調製物は、対流増加送達(CE
D)を使用して、CNSに投与される。1つの実施態様において、神経変性疾患
はPDであり、そして治療用ポリペプチドはAADCである。なお別の実施態様
において、神経変性疾患を処置する方法はまた、少なくとも1つのさらなる治療
用化合物を被検体に投与する工程、例えば、L−ドパおよび必要に応じてカルビ
ドパを、全身的に投与する工程を含む。
【0013】 なお別の局面において、被検体のCNSにおけるドパミン活性のレベルを測定
する方法が提供される。標識されたトレーサが、被検体に投与される。トレーサ
は、好ましくは、ドパミンを利用する細胞に結合する化合物であり、そして標識
は、好ましくは、ラジオアイソトープ(例えば、6−[18F]−フルオロ−L−
m−チロシン(18F−FMT))である。標識の検出は、トレーサの結合を介し
たドパミン活性の指標である。好ましくは、例えば、陽子射出断層撮影法(PE
T)走査を使用することによって、被検体のCNSは画像化される。
【0014】 神経変性疾患を処置する方法における使用のための、第1および第2の医薬の
製造における第1および第2の治療用化合物の使用(ここで、第1の医薬は、治
療用ポリペプチドをコードする導入遺伝子を含有する組換えAAV(rAAV)
ビリオンを含み、この第1の医薬は、対流増加送達(CED)によって被検体に
投与され、そしてここでこの第2の医薬は、被検体に全身的に投与される治療用
化合物を含む)もまた、提供される。
【0015】 本発明のこれらおよび他の実施態様は、本明細書中の開示を考慮して、当業者
に容易に考え付く。
【0016】 (発明の詳細な説明) 本発明の実施は、他に指示がなければ、当該分野の技術範囲内のウイルス学、
微生物学、分子生物学、および組換えDNA技術の従来の方法を使用する。この
ような技術は、参考文献に十分に説明される。例えば、Sambrookら、M
olecular Cloning:A Laboratory Manual
(最新版);Current Protocols in Molecula
r Biology(F.M.Ausubelら編、最新版);DNA Clo
ning:A Practical Approach,第IおよびII巻(D
.Glover編);Oligonucleotide Synthesis(
N.Gait編,最新版);Nucleic Acid Hybridizat
ion(B.HamesおよびS.Higgins編,最新版);Transc
ription and Translation(B.HamesおよびS.
Higgins編,最新版);CRC Handbook of Parvov
iruses,第IおよびII巻(P.Tijessen編);Fundame
ntal Virology,第2版,第IおよびII巻(B.N.Field
sおよびD.M.Knipe編)を参照のこと。
【0017】 本明細書および添付の請求の範囲で使用される場合、単数形の「a」、「an
」、および「the」は、内容が明確に他を指示しない限り、複数の表示を含む
【0018】 (定義) 本発明を記載する際に、以下の用語が用いられ、そして以下に示すように定義
されることが意図される。
【0019】 「遺伝子移入」または「遺伝子送達」は、宿主細胞に外来DNAを確実に挿入
するための方法または系をいう。このような方法は、組み込まれていない移入D
NAの一過性発現、移入されたレプリコン(例えば、エピソーム)の染色体外複
製および発現、または宿主細胞のゲノムDNAへの移入された遺伝子材料の組み
込みを生じ得る。遺伝子移入は、後天性疾患および遺伝性疾患の処置への独特の
アプローチを提供する。多くの系が、哺乳動物細胞への遺伝子移入のために開発
されている。例えば、米国特許第5,399,346号を参照のこと。
【0020】 「ベクター」とは、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色
体、ウイルス、ビリオンなどのような、任意の遺伝エレメントを意味する。これ
は適切な制御エレメントと結合した場合に複製可能であり、そして細胞間で遺伝
子配列を移入し得る。従って、この用語はクローニングビヒクルおよび発現ビヒ
クル、ならびにウイルスベクターを包含する。
【0021】 「組換えウイルス」とは、例えば、粒子への異種核酸構築物の付加または挿入
によって、遺伝的に改変されているウイルスを意味する。
【0022】 「AAVビリオン」とは、野生型(wt)AAVウイルス粒子(AAVキャプ
シドタンパク質コートと結合した直鎖状の一本鎖AAV核酸ゲノムを含む)のよ
うな完全なウイルス粒子を意味する。これに関して、相補的センス(例えば、「
センス」鎖または「アンチセンス」鎖)のいずれかの一本鎖AAV核酸分子は、
任意の1つのAAVビリオンにパッケージされ得、そして両鎖は等しく感染性で
ある。
【0023】 「組換えAAVビリオン」または「rAAVビリオン」は、本明細書中では、
両側にAAV ITRが隣接している目的の異種核酸配列をキャプシド化してい
る、AAVタンパク質外皮から構成される感染性の複製欠損性ウイルスとして定
義される。rAAVビリオンは、その中に導入されるAAVベクター、AAVヘ
ルパー機能、および付属機能を有している適切な宿主細胞において産生される。
この様式において、宿主細胞は、引き続く遺伝子送達のために、AAVベクター
(目的の組換えヌクレオチド配列を含む)を感染性組換えビリオン粒子にパッケ
ージするために必要なAAVポリペプチドをコードし得るようにされる。
【0024】 用語「トランスフェクション」は、細胞による外来DNAの取り込みをいうた
めに使用され、そして細胞は、外因性DNAが細胞膜内部に導入された場合に「
トランスフェクト」されている。多くのトランスフェクション技術が、一般に当
該分野で公知である。例えば、Grahamら(1973)Virology、
52:456、Sambrookら(1989)Molecular Clon
ing、a laboratory manual、Cold Spring
Harbor Laboratories、New York、Davisら(
1986)Basic Methods in Molecular Biol
ogy、ElsevierおよびChuら(1981)Gene 13:197
を参照のこと。このような技術は、適切な宿主細胞内に1つ以上の外因性DNA
部分(例えば、ヌクレオチド組み込みベクターおよび他の核酸分子)を導入する
ために使用され得る。
【0025】 用語「宿主細胞」は、AAVヘルパー構築物、AAVベクタープラスミド、ア
クセサリ機能ベクター、または他の移入DNAのレシピエントであり得るか、レ
シピエントであったか、またはレシピエントとして使用される、例えば、微生物
、酵母細胞、昆虫細胞、および哺乳動物細胞を示す。この用語は、トランスフェ
クトされた本来の細胞の子孫を含む。従って、本明細書中で使用される「宿主細
胞」は、一般に、外因性DNA配列でトランスフェクトされた細胞をいう。単一
の親細胞の子孫は、天然の、偶発的な、または意図的な変異に起因して、本来の
親細胞と、形態学においてもしくはゲノムにおいて、または全体的なDNAの相
補性において必ずしも完全に同一でなくてもよいことが理解される。
【0026】 本明細書中で使用される用語「細胞株」は、インビトロでの継続的または延長
された増殖および***を行い得る細胞の集団をいう。しばしば、細胞株は、単一
の祖先細胞に由来するクローン集団である。自発的または誘導された変化が、こ
のようなクローン集団の保存または移動の間に核型において生じ得ることは当該
分野でさらに公知である。従って、この細胞株由来の細胞は、祖先細胞または培
養物と正確に同一でなくてもよいといわれ、そしてこの細胞株は、このような改
変体を含むといわれる。
【0027】 用語「異種」は、コード配列および制御配列のような核酸配列に関する場合、
通常はともに連結されていない、および/または特定の細胞と通常は関連してい
ない配列を示す。従って、核酸構築物またはベクターの「異種」領域は、他の分
子に関連して天然では見出されない別の核酸分子の内の、またはこれに結合した
核酸のセグメントである。例えば、核酸構築物の異種領域は、コード配列に関連
して天然では見出されない配列に隣接したコード配列を含み得る。異種コード配
列の別の例は、コード配列自体が天然で見出されない構築物である(例えば、ネ
イティブの遺伝子とは異なるコドンを有する合成配列)。同様に、細胞内に通常
は存在しない構築物で形質転換した細胞は、本発明の目的のために異種であると
考えられる。対立遺伝子改変または天然に存在する変異事象は、本明細書で使用
されるように、異種DNAを生じない。
【0028】 「コード配列」または特定のタンパク質を「コードする」配列は、適切な調節
配列の制御下におかれる場合、インビトロまたはインビボでポリペプチドに転写
され(DNAの場合)そして翻訳される(mRNAの場合)核酸配列である。コ
ード配列の境界は、5’(アミノ)末端での開始コドンおよび3’(カルボキシ
)末端での翻訳停止コドンによって決定される。コード配列は、原核生物または
真核生物のmRNAからのcDNA、原核生物または真核生物のDNAからのゲ
ノムDNA配列、およびさらに合成DNA配列を包含し得るが、これらに限定さ
れない。転写終結配列は、通常コード配列の3’側に位置する。
【0029】 「核酸」配列とは、DNA配列またはRNA配列をいう。この用語は、例えば
、以下のDNAおよびRNAの任意の公知の塩基アナログを含むが、これらに限
定されない配列を表す:4−アセチルシトシン、8−ヒドロキシ−N6−メチル
アデノシン、アジリジニルシトシン(aziridinylcytosine)
、プソイドイソシトシン(pseudoisocytosine)、5−(カル
ボキシヒドロキシル−メチル)ウラシル、5−フルオロウラシル、5−ブロモウ
ラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシル、5− カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、N6−
イソペンテニルアデニン、1−メチルアデニン、1−メチルプソイドウラシル(
methylpseudouracil)、1−メチルグアニン、1−メチルイ
ノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン
、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−メチルアデニン、7−メチ
ルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシ−アミノメチル−
2−チオウラシル、β−D−マンノシルキューオシン、5’−メトキシカルボニ
ルメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテ
ニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキ
シ酢酸、オキシブトキソシン(oxybutoxosine)、プソイドウラシ
ル、キューオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チ
オウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、N−ウラシル−5−オキ
シ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、プソイドウラシル、キュー
オシン、2−チオシトシン、および2,6−ジアミノプリン。
【0030】 用語、DNA「制御配列」とは、プロモーター配列、ポリアデニル化シグナル
、転写終結配列、上流調節ドメイン、複製起点、内部リボソーム侵入部位(「I
RES」)、エンハンサーなどを集合的にいい、これはレシピエント細胞におい
てコード配列の複製、転写、および翻訳を集合的に提供する。選択されたコード
配列が適切な宿主細胞において複製、転写、および翻訳され得る限り、これらの
制御配列のすべてが常に存在する必要はない。
【0031】 用語「プロモーター領域」は、通常の意味において、調節配列が、RNAポリ
メラーゼと結合し得、そして下流の(3’方向)コード配列の転写を開始し得る
遺伝子由来であるDNA調節配列を含むヌクレオチド領域をいうために、本明細
書中で使用される。
【0032】 「作動可能に連結される(た)」とは、このように記載された成分がそれらの
通常の機能を行うように構成されている、エレメントの配置をいう。従って、コ
ード配列に作動可能に連結された制御配列は、コード配列の発現をもたらし得る
。制御配列は、それらがその発現に指向するように機能する限り、コード配列と
連続する必要はない。従って、例えば、介在性の非翻訳であるが転写される配列
は、プロモーター配列とコード配列との間に存在し得、そしてプロモーター配列
は、コード配列となお「作動可能に連結される」と考えられ得る。
【0033】 「単離される(た)」により、ヌクレオチド配列をいう場合、同じ型の他の生
物学的高分子の実質的非存在下で示された分子が存在することが意味される。従
って、「特定のポリペプチドをコードする単離された核酸分子」とは、対象とな
るポリペプチドをコードしない他の核酸分子を実質的に含まない核酸分子をいう
;しかし、この分子は、組成物の基本的な特徴に有害な影響を及ぼさない、いく
つかのさらなる塩基または部分を含んでいてもよい。
【0034】 本出願全体を通して、特定の核酸分子におけるヌクレオチド配列の相対的位置
を記載する目的で、例えば、特定のヌクレオチド配列が別の配列に関して「上流
」、「下流」、「3’」、または「5’」に配置されると記載される場合、これ
は、当該分野において慣習的にそのようにいわれる、DNA分子の「センス」鎖
または「コード」鎖における配列の位置であると理解される。
【0035】 「遺伝子」とは、転写または翻訳された後に、特定のポリペプチドまたはタン
パク質をコードし得る少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含むポ
リヌクレオチドをいう。本明細書中に記載される任意のポリヌクレオチド配列を
使用して、それらが関連する遺伝子のより大きなフラグメントまたは全長コード
配列を同定し得る。より大きなフラグメント配列を単離する方法は当業者に公知
である。
【0036】 2つの核酸フラグメントは、本明細書中に記載されるように「選択的にハイブ
リダイズ」すると考えられる。2つの核酸分子の間の配列同一性の程度は、この
ような分子間のハイブリダイゼーション事象の効率および強度に影響を及ぼす。
部分的に同一な核酸配列は、完全に同一な配列が標的分子にハイブリダイズする
ことを少なくとも部分的に阻害する。完全に同一の配列のハイブリダイゼーショ
ンの阻害は、当該分野で周知のハイブリダイゼーションアッセイを使用して評価
され得る(例えば、サザンブロット、ノザンブロット、溶液ハイブリダイゼーシ
ョンなど、Sambrookら、Molecular Cloning:A L
aboratory Manual、第2版(1989)Cold Sprin
g Harbor、N.Y.を参照のこと)。このようなアッセイは、選択性の
変化する程度を使用して、例えば、低ストリンジェンシーから高ストリンジェン
シーまで変化する条件を使用して行われ得る。低ストリンジェンシーの条件が使
用される場合、非特異的結合の非存在が、部分的程度の配列同一性すら欠如する
二次プローブ(例えば、標的分子と約30%未満の配列同一性を有するプローブ
)を使用して評価され得、その結果、非特異的結合事象の非存在下では二次プロ
ーブは、標的にハイブリダイズしない。
【0037】 ハイブリダイゼーションベースの検出系が利用される場合、標的核酸配列に相
補的な核酸プローブ、次いで、このプローブおよび標的配列が、ハイブリッド分
子を互いに形成するように「選択的にハイブリダイズする」か、または結合する
適切な条件の選択により選択される。「中程度にストリンジェント」な条件下で
標的配列に選択的にハイブリダイズし得る核酸分子は、代表的に、選択された核
酸プローブの配列と少なくとも約70%の配列同一性を有する少なくとも約10
〜14のヌクレオチド長の標的核酸配列の検出を可能にする条件下でハイブリダ
イズする。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、代表的に、選択
された核酸プローブの配列と約90〜95%を超える配列同一性を有する、少な
くとも約10〜14のヌクレオチド長の標的核酸配列の検出を可能にする。プロ
ーブ/標的ハイブリダイゼーションのために有用な、プローブおよび標的が特異
的程度の配列同一性を有するハイブリダイゼーション条件は、当該分野で公知で
あるとおり、決定され得る(例えば、Nucleic Acid Hybrid
ization:A Practical Approach、B.D.Ham
esおよびS.J.Higgins編(1985)Oxford;Washin
gton,DC;IRL Pressを参照のこと)。
【0038】 ハイブリダイゼーションについてのストリンジェンシー条件に関しては、多く
の等価な条件を使用して、例えば、以下の因子を変化させることにより特定のス
トリンジェンシーを確立し得ることは、当該分野で周知である:プローブおよび
標的配列の長さおよび性質、種々の配列の塩基組成、塩および他のハイブリダイ
ゼーション溶液成分の濃度、ハイブリダイゼーション溶液中のブロッキング剤(
例えば、ホルムアミド、硫酸デキストラン、およびポリエチレングリコール)の
存在または非存在、ハイブリダイゼーション反応温度および時間パラメーター、
ならびに洗浄条件を変化させること。特定のハイブリダイゼーション条件のセッ
トの選択は、当該分野で選択された以下の標準的な方法である(例えば、Sam
brookら、Molecular Cloning:A Laborator
y Manual、第2版(1989)Cold Spring Harbor
,N.Y.を参照のこと)。
【0039】 用語「芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ」または「AADC」とは、ドパを
ドパミンにカルボキシル基を除去するポリペプチドをいう。従って、この用語は
、全長AADCポリペプチド、その活性なフラグメントまたは機能的ホモログを
含む。
【0040】 所定のポリペプチドの「機能的ホモログ」または「機能的等価物」とは、ネイ
ティブなポリペプチド配列から誘導された分子、ならびに組換え生成されたか、
または化学合成されたポリペプチドを含む。これらは、所望の結果を達成するよ
うに参照分子と類似の様式で機能する。従って、AADCの機能的ホモログは、
活性の完全性が残存する限り、それらのポリペプチドの誘導体およびアナログを
含む−そのアミノ末端もしくはカルボキシ末端の内部でまたはそれらの末端で生
じる任意の単一のまたは複数のアミノ酸の付加、置換および/または欠失を含む
【0041】 核酸およびアミノ酸の「配列同一性」または「相同性」を決定するための技術
もまた、当該分野で公知である。代表的には、このような技術は、遺伝子につい
てのmRNAのヌクレオチド配列を決定すること、および/またはそれによって
コードされたアミノ酸配列を決定すること、ならびにこれらの配列と第2のヌク
レオチドもしくはアミノ酸配列とを比較することを含む。一般に、「同一性」と
は、2つのポリヌクレオチド配列もしくはポリペプチド配列の、ヌクレオチド対
ヌクレオチドもしくはアミノ酸対アミノ酸のそれぞれの正確な対応をいう。2つ
以上の配列(ポリヌクレオチドまたはアミノ酸)は、それらの「パーセント同一
性」を決定することにより比較され得る。2つの配列のパーセント同一性(核酸
またはアミノ酸の配列にかかわらず)は、2つの整列された配列間の正確なマッ
チの数をより短い配列の長さで割って、そして100を乗じた数である。核酸配
列の適切な整列は、SmithおよびWaterman、Advances i
n Applied Mathematics 2:482−489(1981
)の局所的相同性アルゴリズムにより提供される。このアルゴリズムは、Day
hoff、Atlas of Protein Sequences and
Structure、M.O.Dayhoff編、5増補、3:353−358
、National Biomedical Research Founda
tion、Washington,DC.USAにより開発されたスコアリング
マトリクスを使用する事によりアミノ酸配列に適用され得、そしてGribsk
ov、Nucl.Acids Res.14(6):6745−6763(19
86)により正規化され得る。配列のパーセント同一性を決定するためのこのア
ルゴリズムの例示的な実行は、Genetics Computer Grou
p(Madison,WI)により、「BestFit」ユーティリティーアプ
リケーションにおいて提供される。この方法のためのデフォルトパラメーターは
、Wisconsin Sequence Analysis Package
Program Manual、バージョン8(1995)(Genetic
s Computer Group,Madison,WIから入手可能)に記
載される。本発明の文脈でパーセント同一性を確立する好ましい方法は、Joh
n F.CollinsおよびShane S.Sturrokにより開発され
、University of Edinburghにより著作権保護され、そ
してIntelliGenetics,Inc(Mountain View,
CA)により配給されるMPSRCHプログラムパッケージを使用することであ
る。総合ソフトウェアパッケージから、Smith−Watermanアルゴリ
ズムは、デフォルトパラメーター(例えば、gap open penalty
が12、gap extension penaltyが1、およびgapが6
)がスコアリング表のために使用される場合に利用され得る。生成したデータか
ら、「Match」値は、「配列同一性」を反映する。配列間のパーセント同一
性または類似性を算出するための他の適切なプログラムは、一般的に、当該分野
で公知である(例えば、別の整列プログラムは、BLASTであり、デフォルト
パラメーターが使用される)。例えば、BLASTNおよびBLASTPは、以
下のデフォルトパラメーターを用いて使用され得る:genetic code
=standard;filter=none;strand=both;cu
toff=60;expect=10;Matrix=BLOSUM62;De
scriptions=50 sequences;sort by=HIGH
SCORE;Databases=non−redundant、GenBa
nk+EMBL+DDBJ+PDB+GenBank CDS transla
tions+Swiss protein+Spupdate+PIR。これら
のプログラムの詳細は、以下のインターネットアドレスで見出され得る: http://www.ncbi.nlm.gov/cgi−bin/BLAS
T。
【0042】 あるいは、相同性は、相同な領域間で安定な二重鎖を形成する条件下でのポリ
ヌクレオチドのハイブリダイゼーション、次いで、一本鎖特異的ヌクレアーゼで
消化し、そして消化したフラグメントのサイズ決定により決定され得る。2つの
DNA配列または2つのポリペプチド配列は、上記の方法を使用して決定される
ように、これらの配列が、規定された長さの分子に対して少なくとも約80〜8
5%、好ましくは、少なくとも約90%、そして最も好ましくは、少なくとも約
95〜98%の配列同一性を示す場合、互いに「実質的に相同」である。本明細
書中で使用される実質的に相同は、特定されたDNA配列またはポリペプチド配
列に完全な同一性を示す配列もいう。実質的に相同なDNA配列は、例えば、特
定のシステムについて規定されるストリンジェントな条件下でサザンハイブリダ
イゼーション実験において同定され得る。適切なハイブリダイゼーション条件を
規定することは、当業者の技術範囲内である。例えば、Sambrookら、前
出;DNA Cloning、前出;Nucleic Acid Hybrid
ization、前出を参照のこと。
【0043】 「対流増加送達(Convection−enhanced deliver
y)」とは、薬剤の任意の非手動送達をいう。本発明の文脈において、AAVの
対流増加送達(CED)の例は、注入ポンプまたは浸透圧ポンプにより達成され
得る。
【0044】 用語「中枢神経系」または「CNS」は、脳の全ての細胞および組織ならびに
脊椎動物の脊髄を含む。従って、この用語は、神経細胞、グリア細胞、星状細胞
、脳脊髄液(cereobrospinal fluid)(CFS)、間隙腔
、骨、軟骨などを含むが、これらに限定されない。「頭蓋腔」とは、頭蓋(sk
ull)(頭蓋(cranium))の下部の領域をいう。CNSの領域は、種
々の行動および/または機能と関連している。例えば、脳の脳幹神経節は、運動
機能(特に随意運動)と関連している。脳幹神経節は、6つの対形成した核から
構成される:尾状核、被殻、淡蒼球(globus pallidus)(また
は淡蒼球(pallidum))、側坐核(nucleus accumben
s)、視床下核および黒質。尾状核および被殻は、内包により分離されているが
、細胞構築、化学的特性および生理学的特性を共有し、そしてしばしば、線条体
といわれ、または単に「線条」といわれる。黒質は、パーキンソン患者において
変性しており、脳幹神経節への主要なドパミン作動性入力を提供する。
【0045】 用語「被験体」、「個体」または「患者」は、本明細書中で交換可能に使用さ
れ、そして脊椎動物、好ましくは、哺乳動物をいう。哺乳動物としては、マウス
、類人猿、ヒト、家畜、競技用動物およびペットが挙げられるが、これらに限定
されない。
【0046】 「有効量」は、有益な、または所望の結果をもたらすに十分な量である。有効
量は、1回以上の投与、適用、または投薬において投与され得る。
【0047】 用語「標識されたトレーサー」とは、インビボでの規定された活性を追跡また
は検出するために使用され得る任意の分子をいう。例えば、好ましいトレーサー
は、ドパミンを利用する細胞に結合するトレーサーである。好ましくは、標識さ
れたトレーサーは、例えば、陽子射出断層撮影法(PET)スキャニングまたは
他のCNS画像化技術により、動物全体で見出され得るトレーサーである。適切
な標識としては、放射性同位体、蛍光色素、化学発光化合物、色素、およびタン
パク質(酵素を含む)が挙げられるが、これらに限定されない。
【0048】 (本発明の一般的全体像) 本発明の中心は、ウイルスベクター(例えば、AAV)を動物のCNSに効率
的に送達することを可能にする方法の開発である。以前、研究者らは、脳の広範
な領域にウイルスベクターを送達させることにほとんど成功していなかった。対
流増加送達デバイス(例えば、浸透圧ポンプまたは注入ポンプ)を使用すると、
ウイルスベクターは脳の大きな領域にわたる多くの細胞に送達され得る。さらに
、送達されたベクターは、CNS細胞(例えば、ニューロン細胞またはグリア細
胞)中で導入遺伝子を効率的に発現する。
【0049】 本明細書中で記載されるウイルスベクター送達の方法を使用すると、CNS障
害(例えば、パーキンソン病)のための新規な遺伝子治療処置が考案され得る。
1つの実施態様において、パーキンソン病(PD)は、全身的なL−ドパおよび
/またはカルビドパ治療と、AADC(ドパミン代謝に関与する酵素)をコード
する導入遺伝子を運ぶAAVベクターのCNS投与(例えば、CEDを介して)
とを組み合わせることにより処置され得る。
【0050】 本発明の利点としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:(i)
ウイルスベクター(例えば、AAV)のCNSへの効率的かつ広範な送達;(i
i)ウイルスベクターによって運ばれた核酸(例えば、導入遺伝子)の発現;(
iii)プロドラッグの投与と組み合わせた1つの導入遺伝子の送達を含むパー
キンソン病の治療レジメンの同定;および(iv)PETスキャンを使用してC
NS遺伝子治療を非侵襲的にモニターする能力。
【0051】 (ウイルスベクターの構築) 本発明の実施において有用な遺伝子送達ビヒクルは、分子生物学分野で周知の
方法論を利用して構築され得る(例えば、AusubelまたはManiati
s、前出を参照のこと)。代表的には、導入遺伝子を有するウイルスベクターは
、導入遺伝子、適切な調節エレメントおよび細胞形質導入を媒介するウイルスタ
ンパク質の生成に必要なエレメントをコードするポリヌクレオチドからアセンブ
ルされる。例えば、好ましい実施態様において、アデノ随伴ウイルス(AAV)
ベクターが使用される。
【0052】 (一般的方法) ウイルスベクターのヌクレオチド成分を得る好ましい方法は、PCRである。
PCRのための一般的手順は、MacPhersonら、PCR:A Prac
tical Approach、IRL Press at Oxford U
niversity Press(1991)に教示されている。各適用反応の
ためのPCR条件は、経験的に決定され得る。多くのパラメーターが反応の出来
に影響を及ぼす。これらのパラメーターの中には、アニーリング温度および時間
、伸長時間、Mg2+およびATP濃度、pHならびにプライマー、テンプレート
およびデオキシリボヌクレオチドの相対的濃度がある。例示的なプライマーは、
実施例において以下に記載される。増幅後に、得られるフラグメントをアガロー
スゲル電気泳動、次いで、エチジウムブロマイド染色および紫外線照射での可視
化により検出し得る。
【0053】 ポリヌクレオチドを得るための別の方法は、酵素消化による。例えば、ヌクレ
オチド配列は、適切な認識制限酵素を用いた適切なベクターの消化により生成さ
れ得る。次いで、得られるフラグメントは、適切であれば、ともに連結され得る
【0054】 ポリヌクレオチドは、当該分野で周知の方法を使用してベクターゲノムに挿入
される。例えば、挿入DNAおよびベクターDNAは、適切な条件下で制限酵素
と接触させ、互いに対形成し得る各分子上に相補的末端または平滑末端を作製し
、そしてこれをリガーゼを用いて連結し得る。あるいは、合成核酸リンカーをポ
リヌクレオチドの末端に連結し得る。これらの合成リンカーは、ベクターDNA
における特定の制限部位に対応する核酸配列を含み得る。他の手段は、当該分野
で公知であり、かつ利用可能である。
【0055】 (レトロウイルスおよびアデノウイルスベクター) 多数の、ウイルスに基づく系が遺伝子送達に用いられてきた。例えば、レトロ
ウイルス系が、公知であり、そして一般に組み込まれた欠損プロウイルス(「ヘ
ルパー」)を有するパッケージング株を使用する。このプロウイルスは、ウイル
スの全遺伝子を発現するがパッケージングシグナル(psi配列として公知)の
欠失により自分自身のゲノムをパッケージし得ない。従って、この細胞株は空の
ウイルス外殻を生成する。プロデューサー株は、パッケージング株から誘導され
得る。このパッケージング株は、ヘルパーに加えて、ウイルスの複製およびパッ
ケージングのためにcisに必要な配列(長末端反復配列(LTR)として公知
)を含むウイルスベクターを含む。目的の遺伝子は、ベクターに挿入され得、そ
してレトロウイルスヘルパーにより合成されたウイルス外殻にパッケージングさ
れ得る。次いで、この組換えウイルスは、単離されそして被験体に送達され得る
。(例えば、米国特許第5,219,740号を参照のこと)。代表的なレトロ
ウイルスベクターとしては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:例えば
米国特許第5,219,740号に記載されるLHL、N2、LNSAL、LS
HLおよびLHL2ベクターのようなベクター、ならびに本明細書中に記載され
る改変N2ベクターのような、これらのベクターの誘導体。レトロウイルスベク
ターは、当該分野で周知の技術を用いて構築され得る。例えば、米国特許第5,
219,740号;Mannら(1983)Cell 33:153〜159を
参照のこと。
【0056】 アデノウイルスに基づく系は、遺伝子送達のために開発されており、そして本
明細書に記載の方法による送達のために適切である。ヒトアデノウイルスは、レ
セプター媒介エンドサイトーシスにより細胞に入る二本鎖DNAウイルスである
。これらのウイルスは、遺伝子移入に特によく適応する。なぜなら、それらは、
増殖および操作が容易であり、そしてインビボおよびインビトロにおいて広範な
宿主域を示すからである。例えば、アデノウイルスは、造血起源、リンパ起源お
よび骨髄系起源のヒト細胞に感染し得る。さらに、アデノウイルスは、休止状態
の標的細胞および複製中の標的細胞に感染する。宿主ゲノムに組み込むレトロウ
イルスとは異なり、アデノウイルスは染色体外で存続し、これにより挿入変異誘
発に関連する危険性が最小になる。このウイルスは、容易に高力価で生成され、
そして安定であり、精製されかつ貯蔵され得る。複製コンピテントな形態でさえ
、アデノウイルスは、低レベルの罹患率しか生じず、そしてヒトの悪性疾患には
関連しない。従って、これらの利点を利用するアデノウイルスベクターが開発さ
れてきた。アデノウイルスベクターおよびそれらの使用の詳細については、例え
ば、Haj−Ahmad and Graham(1986)J.Virol.
57:267〜274;Bettら(1993)J.Virol.67:591
1〜5921;Mitterederら(1994)Human Gene T
herapy 5:717−729;Sethら(1994)J.Virol.
68:933〜940;Barrら(1994)Gene Therapy 1
:51〜58;Berkner,K.L.(1988)BioTechniqu
es 6:616〜629;Richら(1993)Human Gene T
herapy 4:461〜476を参照のこと。
【0057】 (AAV 発現ベクター) 好ましい実施態様において、ウイルスベクターは、AAVベクターである。「
AAVベクター」とは、AAV−1、AAV−2、AAV−3、AAV−4、A
AV−5、AAVX7などを制限することなく含む、アデノ随伴ウイルス血清型
由来のベクターを意味する。AAVベクターは、全体または部分、好ましくはr
ep遺伝子および/またはcap遺伝子を欠失し、ただし、隣接する機能的なI
TR配列は保持する、AAV野生型遺伝子の1つ以上を有し得る。機能的ITR
配列は、AAVビリオンのレスキュー、複製およびパッケージングに必須である
。従って、AAVベクターは、本明細書において、ウイルスの複製およびパッケ
ージングのためcisに必要な少なくともそれらの配列(例えば、機能的ITR
)を含むことが規定される。このITRは、野生型ヌクレオチド配列には必要で
なく、そして、この配列が機能的レスキュー、複製およびパッケージングを提供
する限り、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失または置換により変化されてもよ
い。
【0058】 AAV発現ベクターは、公知の技術を用いて構築され、少なくとも、転写開始
領域、目的のDNAおよび転写終結領域を含む制御エレメントを、転写の方向に
作動可能に連結された成分として提供する。制御エレメントは、哺乳動物筋細胞
において機能的であるように選択される。作動可能に連結された成分を含む生じ
た構築物は、機能的AAV ITR配列に結合(5’および3’)している。
【0059】 「アデノ随伴ウイルス逆方向末端配列」または「AAV ITR」とは、AA
Vゲノムのそれぞれの末端で見出される、DNA複製起点としておよびウイルス
のパッケージングシグナルとしてcisに一緒に機能する当該分野で認識されて
いる領域を意味する。AAV ITRは、AAV repコード配列と一緒に、
2つの隣接するITRに間に挟まれたヌクレオチド配列からの効率的な切除およ
びレスキューならびに哺乳動物ゲノムへのこの配列の組み込みを提供する。
【0060】 AAV ITR領域のヌクレオチド配列は公知である。AAV−2配列につい
ては、例えば、Kotin,R.M.(1994)Human Gene Th
erapy 5;793−801;Berns,K.I.「パルボウイルスおよ
びそれらの複製」、Fundamental Virology、第2版(B.
N.FieldsおよびD.M.Knipe編)を参照のこと。本明細書中に使
用される「AAV ITR」は、記載された野生型ヌクレオチド配列を有する必
要はないが、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失、または置換により、改変され
得る。さらに、AAV ITRは、AAV−1、AAV−2、AAV−3、AA
V−4、AAV−5、AAVX7などを含むがこれらに限定されない、いくつか
のAAV血清型のいずれかに由来し得る。さらに、AAVベクターにおいて選択
されたヌクレオチド配列に隣接する5’および3’ITRは、AAV Rep遺
伝子産物が細胞に存在する場合、ITRが意図されたように機能(すなわち、宿
主細胞ゲノムまたはベクターから目的の配列の切除およびレスキューを可能にし
、そして異種配列の、レシピエント細胞ゲノムへの組み込みを可能にする)して
いる限り、必ずしも同一であるか、または同一のAAV血清型もしくは単離物に
由来している必要はない。
【0061】 さらに、AAV ITRは、いくつかのAAV血清型のいずれかに由来し得、
この血清型は、AAV−1、AAV−2、AAV−3、AAV−4、AAV−5
、AAVX7などを含むがこれらに限定されない。さらに、AAV発現ベクター
中の選択されたヌクレオチド配列に隣接する5’および3’ITRは、AAV
Rep遺伝子産物が細胞に存在する場合、ITRが意図されたように機能(すな
わち、宿主細胞ゲノムまたはベクターからの目的の配列の切除およびレスキュー
を可能にし、そしてDN分子のレシピエント細胞への組み込みを可能にする)し
ている限り、それらが必ずしも同一であるか、または同一のAAV血清型もしく
は単離物に由来している必要はない。
【0062】 AAVベクターにおける使用のための適切なDNA分子は、約5キロベース(
kb)未満のサイズであり、そして、例えば、レシピエント被験体から欠損また
は消失しているタンパク質をコードする遺伝子、または所望の生物学的または治
療的効果(例えば、抗細菌機能、抗ウイルス機能、または抗腫瘍機能)を有する
タンパク質をコードする遺伝子を含む。好ましいDNA分子は、ドパミン代謝に
関連する分子、例えば、AADCまたはTHを含む。AAV−AADCベクター
およびAAV−THベクターは、例えば、Bankiewiczら(1997)
Exper’t Neurol.144:147〜156;Fanら(1998
)Human Gene Therapy 9:2527〜2535、および国
際公開 WO95/28493(1995年10月26日公開)に記載されてい
る。
【0063】 選択されたヌクレオチド配列(例えば、AADCまたは目的の別の遺伝子)は
、被験体においてインビボでその転写または発現を指向する制御エレメントに作
動可能に連結される。このような制御エレメントは、選択された遺伝子と通常関
連する制御配列を含み得る。あるいは、異種制御配列が用いられ得る。有用な異
種制御配列には、一般的に、哺乳動物もしくはウイルスの遺伝子をコードする配
列に由来する制御配列が含まれる。例としては、SV40早期プロモーター;マ
ウス乳腺癌ウイルスLTRプロモーター;アデノウイルス主要後期プロモーター
(Ad MLP);単純ヘルペスウイルス(HSV)プロモーター;サイトメガ
ロウイルス(CMV)プロモーター(例えば、CMV極初期プロモーター領域(
CMVIE));ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター;合成プロモータ
ー;ハイブリッドプロモーター;などが挙げられるが、これらに限定されない。
さらに、非ウイルス遺伝子(例えば、マウスメタロチオネイン遺伝子)由来の配
列もまた、本明細書中での使用を見出す。このようなプロモーター配列は、例え
ば、Stratagene(San Diego,CA)から市販されている。
【0064】 本発明の目的のためには、異種プロモーターおよび他の制御エレメント(例え
ば、CNS特異的プロモーターおよび誘導性プロモーター、エンハンサーなど)
の両方が、特に有用である。異種プロモーターの例としては、CMBプロモータ
ーが挙げられる。CNS特異的プロモーターの例としては、ミエリン塩基性タン
パク質(MBP)、グリア細胞繊維性酸性タンパク質(GFAP)およびニュー
ロン特異的エノラーゼ(NSE)由来の遺伝子から単離されたプロモーターが挙
げられる。誘導性プロモーターの例としてはエクジソン、テトラサイクリン、低
酸素症およびアウフィン(aufin)についてのDNA応答性エレメントが挙
げられる。
【0065】 AAV ITRに結合された目的のDNA分子を有するAAV発現ベクターは
、選択された配列(単数または複数)を、そこから主要なAAVオープンリーデ
ィングフレーム(「ORF」)が切り取られているAAVゲノム中に直接挿入す
ることにより構築され得る。複製およびパッケージング機能を可能にするに十分
な部分のITRが残される限り、AAVゲノムの他の部分もまた欠失させ得る。
このような構築物は、当該分野において周知の技術を使用して設計され得る。例
えば、米国特許第5,173,414号および同第5,139,941号;国際
公開第WO 92/01070号(1992年1月23日公開)および同第WO
93/03769(1993年3月4日公開);Lebkowskiら(19
88) Molec.Cell.Biol. 8:3988−3996;Vin
centら(1990) Vaccines 90(Cold Spring
Harbor Laboratory Press);Carter,B.J.
(1992) Current Opinion in Biotechnol
ogy 3:533−539;Muzyczka,N.(1992) Curr
ent Topics in Microbiol. and Immunol
. 158:97−129;Kotin,R.M.(1994) Human
Gene Therapy 5:793−801;ShellingおよびSm
ith(1994) Gene Therapy 1:165−169;ならび
にZhouら(1994) J.Exp.Med. 179:1867−187
5を参照のこと。
【0066】 あるいは、AAV ITRは、ウイルスゲノムまたはAAV ITRを含むA
AVベクターから切り取られ、そして標準的な連結技術(例えば、Sambro
okら(前出)に記載の連結技術)を使用して、別のベクターに存在する選択さ
れた核酸構築物の5’および3’に融合され得る。例えば、連結は、20mM
Tris−Cl(pH7.5)、10mM MgCl2、10mM DTT、3
3μg/ml BSA、10mM〜50mM NaCl、そして40μM AT
P、0℃の0.01〜0.02(Weiss)単位のT4 DNAリガーゼ(「
粘着末端」連結用)か、または1mM ATP、14℃の0.3〜0.6(We
iss)単位のT4 DNAリガーゼ(「平滑末端」連結用)のいずれか、にお
いて達成され得る。分子間「粘着末端」連結は、通常、30〜100μg/ml
の総DNA濃度(5〜100nMの総末端濃度)にて実行される。ITRを含む
AAVベクターは、例えば、米国特許第5,139,941号に記載されている
。特に、アメリカンタイプカルチャーコレクション(「ATCC」)から、受託
番号53222、53223、53224、53225、および53226の下
で入手可能ないくつかのAAVベクターが上記特許明細書に記載されている。
【0067】 さらに、キメラ遺伝子は、1つ以上の選択された核酸配列の5’および3’に
配置されたAAV ITR配列を含むように合成的に産生され得る。哺乳動物C
NS細胞におけるキメラ遺伝子配列の発現のために好ましいコドンが使用され得
る。完全なキメラ配列が、標準的な方法によって調製された重複オリゴヌクレオ
チドから組み立てられる。例えば、Edge,Nature(1981)292
:756;Nambairら、Science(1984)223:1299;
Jayら、J.Biol.Chem.(1984)259:6311を参照のこ
と。
【0068】 rAAVビリオンを産生するため、AAV発現ベクターが、トランスフェクシ
ョンのような公知の技術を用いて適切な宿主細胞に導入される。多くのトランス
フェクション技術が当該分野で一般的に公知である。例えば、Grahamら
(1973) Virology, 52:456、Sambrookら (1
989) Molecular Cloning, a laboratory
manual, Cold Spring Harbor Laborato
ries, New York、Davisら (1986)Basic Me
thods in Molecular Biology,Elsevier、
およびChuら(1981)Gene 13:197を参照のこと。特に適切な
トランスフェクション方法は、リン酸カルシウム共沈殿(Grahamら(19
73)Virol.52:456−467)、培養した細胞中への直接マイクロ
インジェクション(Capecchi,M.R.(1980)Cell 22:
479−488)、エレクトロポレーション(Shigekawaら (198
8)BioTechniques 6:742−751)、リポソーム媒介遺伝
子移入(Manninoら(1988)BioTechniques 6:68
2−690)、脂質媒介形質導入(Felgnerら(1987)Proc.N
atl.Acad.Sci.USA 84:7413−7417)、および高速
度マイクロプロジェクタイルを使用する核酸送達(Kleinら(1987)N
ature 327:70−73)を包含する。
【0069】 本発明の目的のために、rAAVビリオンを産生するために適切な宿主細胞は
微生物、酵母細胞、昆虫細胞、および哺乳動物細胞を含み、それは、異種DNA
分子のレシピエントとして使用され得るか、または使用されている。この用語は
、トランスフェクトされた元の細胞の子孫を含む。このように、本明細書中に使
用される「宿主細胞」は、通常、外因性DNA配列によってトランスフェクトさ
れた細胞をいう。安定なヒト細胞株293(例えば、アメリカンタイプカルチャ
ーコレクションから受託番号ATCC CRL1573で容易に入手可能)に由
来する細胞が本発明の実施において好ましい。特に、ヒト細胞株293は、アデ
ノウイルス5型のDNAフラグメントで形質転換したヒト胚腎細胞株であり(G
rahamら、(1977) J. Gen. Virol. 36:59)、
アデノウイルスE1aおよびE1b遺伝子を発現する(Aielloら(197
9)Virology 94:460)。293細胞株は、容易にトランスフェ
クトされ、そしてrAAVビリオンを産生するための特に便利なプラットフォー
ムを提供する。
【0070】 (AAVヘルパー機能) 上記のAAV発現ベクターを含む宿主細胞は、AAV ITRに隣接するヌク
レオチド配列を複製しそしてキャプシド形成してrAAVビリオンを産生するた
めに、AAVヘルパー機能を提供し得るようにならなければならない。AAVヘ
ルパー機能は、通常、AAV遺伝子産物を提供するために発現され得るAAV由
来コード配列である。次いで、この遺伝子産物は、増殖性AAV複製のためにト
ランスで機能する。AAVヘルパー機能は、AAV発現ベクターに欠損している
必要なAAV機能を相補するために本明細書中で使用される。このように、AA
Vヘルパー機能は、1つまたは両方の主要なAAV ORF、つまりrepおよ
びcapコード領域、またはその機能的ホモログを含む。
【0071】 Rep発現産物は、とりわけ、AAVのDNA複製起点の認識、結合およびニ
ッキング、DNAヘリカーゼ活性、ならびにAAV(または、他の異種の)プロ
モーターからの転写の調節を含む多くの機能を有することが示されてきた。この
Cap発現産物は、必須のパッケージング機能を供給する。AAVヘルパー機能
は、AAVベクターに欠損しているAAV機能をトランスで相補するために本明
細書中で使用される。
【0072】 用語「AAVヘルパー構築物」は、一般に、目的のヌクレオチド配列の送達の
ための形質導入ベクターを作製するために用いられるAAVベクターに欠失して
いるAAV機能を提供するヌクレオチド配列を含む核酸分子をいう。AAVへル
パー構築物は、通常、溶解性のAAV複製に必須である欠損AAV機能を相補す
るためAAVのrep遺伝子および/またはcap遺伝子の一過性発現を提供す
るために用いられる。しかし、ヘルパー構築物は、AAV ITRを欠き、そし
てそれ自身を複製もパッケージングもし得ない。AAVへルパー構築物は、プラ
スミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、ウイルスまたはビリオンの形態
であり得る。多数のAAVヘルパー構築物が記載されている。これは、例えば、
Rep発現産物およびCap発現産物の両方をコードする、通常用いられるプラ
スミドpAAV/AdおよびpIM29−45である。例えば、Samulsk
iら(1989)J.Virol.63:3822〜3828;およびMcCa
rtyら(1991)J.Virol.65:2936〜2945を参照のこと
。Rep発現産物および/またはCap発現産物をコードする多数の他のベクタ
ーが記載されている。例えば、米国特許第5,139,941号を参照のこと。
【0073】 「AAV repコード領域」とは、複製タンパク質Rep 78、Rep
68、Rep 52、およびRep 40をコードするAAVゲノムの当該分野
で認識された領域を意味する。これらのRep発現産物は、DNA複製のAAV
起点の認識、結合およびニッキング、DNAヘリカーゼ活性、ならびにAAV(
または、他の異種の)プロモーターからの転写の調節を含む多くの機能を有する
ことが示されてきた。Rep発現産物は、AAVゲノムを複製するのに集団的に
必要である。AAV repコード領域の記載については、例えば、Muzyc
zka, N. (1992) Current Topics in Mic
robiol. and Immunol. 158:97−129;およびK
otin, R.M. (1994) Human Gene Therapy
5:793−801を参照のこと。AAV repコード領域の適切なホモロ
グは、AAV−2 DNA複製を媒介することも知られているヒトヘルペスウイ
ルス6(HHV−6)rep遺伝子(Thomsonら、(1994) Vir
ology 204:304−311)を含む。
【0074】 「AAV capコード領域」とは、キャプシドタンパク質VP1、VP2、
およびVP3、あるいはそれらの機能的ホモログをコードするAAVゲノムの当
該分野で認識された領域を意味する。これらのCap発現産物は、ウイルスゲノ
ムをパッケージングするのに集団的に必要とされるパッケージング機能を供給す
る。AAV capコード領域の記載については、例えば、 Muzyczka
, N. およびKotin, R.M.(上記)を参照のこと。
【0075】 AAVヘルパー機能は、AAV発現ベクターのトランスフェクションの前、ま
たは同時のいずれかで、AAVヘルパー構築物で宿主細胞をトランスフェクトす
ることにより宿主細胞に導入される。このように、AAVヘルパー構築物は、増
殖性AAV感染のために必要な欠損AAV機能を相補するために、AAV re
pおよび/またはcap遺伝子の少なくとも一過性の発現を提供するために使用
される。AAVヘルパー構築物は、AAV ITRを欠損しており、そして、自
身を複製もパッケージすることをもし得ない。これらの構築物は、プラスミド、
ファージ、トランスポゾン、コスミド、ウイルスまたはビリオンの形態であり得
る。RepおよびCapの両方の発現産物をコードする、一般に使用されるプラ
スミドpAAV/AdおよびpIM29+45のような多くのAAVヘルパー構
築物が記載されている。例えば、Samulskiら(1989)J.Viro
l.63:3822−3828;およびMcCartyら(1991)J.Vi
rol.65:2936−2945を参照のこと。Repおよび/またはCap
発現産物をコードする多くの他のベクターが記載されている。例えば、米国特許
第5,139,941号を参照のこと。
【0076】 AAV発現ベクターおよびAAVヘルパー構築物の両方が、1つ以上の任意の
選択マーカーを含むように構築され得る。適切なマーカーには、選択マーカーを
含む核酸構築物でトランスフェクトされている細胞が適切な選択培地中で増殖さ
れる場合、それらの細胞に抗生物質耐性もしくは感受性を与えるか、色を与える
か、または抗原特徴を変化させる遺伝子が挙げられる。本発明の実施に有用ない
くつかの選択マーカー遺伝子は、G418(Sigma, St. Louis
, MOから入手可能)に対する耐性を与えることによって哺乳動物細胞での選
択を可能にするハイグロマイシンB耐性遺伝子(アミノグリコシドホスホトラン
スフェラーゼ(APH)をコードする)を含む。他の適切なマーカーは当業者に
公知である。
【0077】 (AAV付属機能) 宿主細胞(またはパッケージング細胞)はまた、rAAVビリオンを産生する
ために、非AAV由来の機能すなわち「付属機能」を提供し得るようにならなけ
ればならない。付属機能は、AAVがその複製を依存する、非AAV由来のウイ
ルスおよび/または細胞機能である。このように、付属機能は、少なくとも、A
AV遺伝子転写、時期特異的なAAV mRNAスプライシング、AAV DN
A複製、Cap発現産物の合成、およびAAVキャプシドアセンブリの合成の活
性化に関連するものを含む、AAV複製に必要な非AAVタンパク質およびRN
Aを含む。ウイルスベースの付属機能は、公知のヘルパーウイルスのいずれかに
由来し得る。
【0078】 特に、付属機能は、当業者に公知である方法を使用して宿主細胞に導入され得
、次いで発現され得る。一般に、付属機能は、関連のないヘルパーウイルスでの
宿主細胞の感染によって提供される。アデノウイルス;単純ヘルペスウイルス1
型および2型のようなヘルペスウイルス;ならびにワクシニアウイルスを含む、
多くの適切なヘルパーウイルスが公知である。任意の種々の公知の薬剤を使用し
た細胞同期化により提供される付属機能のような非ウイルス付属機能も、本発明
における使用を見出す。例えば、Bullerら(1981)J.Virol.
40:241−247;McPhersonら(1985)Virology
147:217−222;Schlehoferら(1986)Virolog
y 152:110−117を参照のこと。
【0079】 あるいは、付属機能は、付属機能ベクターを使用して提供され得る。付属機能
ベクターは、1つ以上の付属機能を提供するヌクレオチド配列を含む。付属機能
ベクターは、宿主細胞中の効率的なAAVビリオン産生を支持するために、適切
な宿主細胞に導入され得る。付属機能ベクターは、プラスミド、ファージ、トラ
ンスポゾン、またはコスミドの形態であり得る。付属ベクターはまた、適切な制
御エレメントおよび酵素と会合する場合、宿主細胞において転写され得るか、ま
たは発現され得て付属機能を提供し得る、1つ以上の線状化DNAまたはRNA
フラグメントの形態であり得る。例えば、1997年5月15日公開の国際公開
番号WO97/17548を参照のこと。
【0080】 付属機能を提供する核酸配列は、アデノウイルス粒子のゲノムのような天然源
から得られ得るか、または、当該分野で公知の組換え方法または合成方法を使用
して構築され得る。この意味で、アデノウイルス由来付属機能は、広範に研究さ
れており、付属機能に関連する多数のアデノウイルス遺伝子が、同定され、そし
て部分的に特徴づけられている。例えば、Carter,B.J.(1990)
「アデノ随伴ウイルスヘルパー機能」 CRC Handbook of Pa
rvoviruses、第一巻(P.Tijssen編);およびMuzycz
ka,N.(1992)Curr.Topics.Microbiol.and
Immunol.158:97−129を参照のこと。特に、初期アデノウイ
ルス遺伝子領域E1a、Ea2、E4、VAI RNAおよび、潜在的に、E1
bは、付属プロセスに参加していると考えられる。Janikら、(1981)
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:1925−1929。
ヘルペスウイルス由来付属機能が記載されている。例えば、Youngら(19
79)Prog.Med.Virol.25:113を参照のこと。ワクシニア
ウイルス由来付属機能もまた、記載されている。例えば、Carter,B.J
.(1990)、上記、Schlehoferら、(1986)Virolog
y 152:110−117を参照のこと。
【0081】 宿主細胞のヘルパーウイルスでの感染、または宿主細胞の付属機能ベクターで
のトランスフェクションの結果として、AAV Repおよび/またはCapタ
ンパク質を産生するためにAAVヘルパー構築物をトランス活性化する付属機能
が発現される。Rep発現産物は、AAV発現ベクターから組換えDNA(目的
のDNAを含む)を切り出す。Repタンパク質はまた、AAVゲノムを2倍に
するために作用する。発現したCapタンパク質はキャプシドへと組み立てられ
、そして組換えAAVゲノムはキャプシド中にパッケージされる。このように、
増殖性AAV複製が起こり、そしてDNAはrAAVビリオンにパッケージされ
る。
【0082】 組換えAAV複製の後、rAAVビリオンは、CsCl勾配のような種々の従
来の精製方法を使用して宿主細胞から精製され得る。さらに、感染が付属機能を
発現するために用いられる場合、残りのヘルパーウイルスは、公知の方法を使用
して不活性化され得る。例えば、アデノウイルスは、例えば、20分以上、約6
0℃の温度まで加熱することによって不活性化され得る。この処理はヘルパーの
みを効率的に不活性化する。なぜなら、AAVは非常に熱安定性であるが、一方
ヘルパーアデノウイルスは熱不安定性であるからである。
【0083】 次いで、得られたrAAVビリオンは、被験体のCNS(例えば、頭蓋腔)へ
のDNA送達のための使用に用意される。
【0084】 (ウイルスベクターの送達) ウイルスベクターの送達方法としては、動脈内経路、筋肉内経路、静脈内経路
、経鼻経路および経口経路が挙げられるが、これらに限定されない。一般に、r
AAVビリオンは、インビボ形質導入技術またはインビトロ形質導入技術のいず
れかを用いてCNSの細胞中に導入され得る。インビトロで形質導入された場合
、所望のレシピエント細胞は、被験体から取り出され、rAAVビリオンで形質
導入され、そしてその被験体に再導入される。あるいは、同系または異系の細胞
が不適切な免疫応答を被験体において産生しない場合、それらの細胞が使用され
得る。
【0085】 形質導入細胞の被験体への送達および導入のための適切な方法が記載されてい
る。例えば、組換えAAVビリオンは、CNS細胞と(例えば、適切な培地中で
)組み合わせられることによって細胞はインビトロで形質導入され得、そして目
的のDNAを有する細胞に対するスクリーニングは、サザンブロットおよび/ま
たはPCRのような従来技術を使用して、または選択マーカーを使用することに
よってスクリーニングされ得る。次いで、形質導入細胞は、薬学的組成物に処方
され得(以下にさらに十分に記載される)、そしてその組成物は、グラフティン
グ(grafting)、筋肉内、静脈内、皮下および腹腔内注射といった種々
の技術により被験体に導入され得る。
【0086】 インビボ送達については、rAAVビリオンが、薬学的組成物に処方され、そ
して一般に、非経口的に(例えば、骨格筋または心筋への直接的な筋肉内注射に
よってか、またはCNSへの注射によって)投与される。
【0087】 しかし、従来の方法(例えば、注射)は、ウイルスベクターの被験体の脳への
広範な送達を提供することが示されていないので、ウイルスベクターを対流増加
送達(CED:convection−enhanced delivery)
系を介してCNSに効率的に送達する発見が、本発明の中心をなす。本発明者ら
は、CEDがウイルスベクター(例えば、AAV)を動物の脳(例えば、線条体
)の広い領域に対して効率的に送達し得ることを初めて記載し、そして初めてそ
れを実証する。以下に詳細に記載されそして例示されるように、これらの方法は
、種々のウイルスベクター、例えば、レポーター遺伝子(例えば、チミジンキナ
ーゼ(tk))または治療的遺伝子(例えば、AADCおよびtk)を有するA
AVベクター、に適している。
【0088】 任意の対流増加送達デバイスが、ウイルスベクターの送達に適切であり得る。
好ましい実施態様において、このデバイスは、浸透ポンプまたは注入ポンプであ
る。浸透ポンプおよび注入ポンプの両方は、種々の供給元から市販されている(
例えば、Alzet Corporation,Hamilton Corpo
ration,Alza,Inc.,Palo Alto,Californi
a)。代表的には、ウイルスベクターは、以下のように、CEDデバイスを介し
て送達される。カテーテル、カニューレまたは他の注射デバイスが、選択した被
験体のCNS組織に挿入される。本明細書中の教示から、当業者は、CNSのど
の一般の領域が適切な標的であるかを容易に決定し得る。例えば、PDを処置す
るためにAAV−AADCを送達する場合、線条体が、脳の標的にするには適切
な領域である。定位マップ(stereotactic map)およびポジシ
ョニングデバイスが利用可能である(例えば、ASI Instruments
,Warren MIから)。ポジショニングはまた、被験体の脳のCT画像化
および/またはMRI画像化により得られた解剖学的マップを使用して行われ、
これは選択した標的への注射デバイスの誘導を補助し得る。さらに、本明細書に
記載される方法は、脳の比較的に広い領域がウイルスベクターを吸収するように
行われ得るので、注入カニューレをほとんど必要としない。外科的合併症は穿通
の回数に関連するので、本明細書に記載される方法はまた、従来の送達技術にお
いて見られた副作用を減少させるのに役立つ。
【0089】 薬学的組成物は、目的のタンパク質の治療的な有効量(すなわち、問題の疾患
状態の症状を低減もしくは改善するに充分な量、または所望の有益性を与えるに
充分な量)を産生するに充分な遺伝物質を含む。この薬学的組成物はまた、薬学
的に受容可能な賦形剤を含む。このような賦形剤は、それ自身がその組成物を受
ける個体にとって有害な抗体の産生を誘導せず、そして過度な毒性なく投与され
得る、任意の薬学的薬剤を含む。薬学的に受容可能な賦形剤としては、ソルビト
ール、Tween80、ならびに水、生理的食塩水、グリセロール、およびエタ
ノールのような液体が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に受容可能
な塩は、本明細書においては、例えば、塩酸塩、臭酸塩、リン酸塩、硫酸塩など
のような無機酸塩;ならびに酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩
などのような有機酸塩を含み得る。さらに、湿潤剤もしくは乳化剤、pH緩衝物
質などのような補助物質は、このようなビヒクル中に存在し得る。薬学的に受容
可能な賦形剤の詳細な議論は、REMINGTON’S PHARMACEUT
ICAL SCIENCES(MackPub.Co.,N.J.1991)で
入手可能である。
【0090】 本明細書の教示から当業者に明らかであるように、添加されなければならない
ウイルスベクターの有効量は経験的に決定され得る。投与は、処置過程を通して
連続的または断続的に1用量にて行われ得る。投与の最も有効な手段および投薬
量を決定する方法は、当業者に周知であり、そしてウイルスベクター、治療組成
物、標的細胞、および処置されている被験体により変化する。単回投与および複
数回投与が、処置する医師により選択されている用量レベルおよびパターンで行
われ得る。
【0091】 1より多いトランスジーンが、送達されるウイルスベクターにより発現され得
ることが理解されるべきである。あるいは、別々のベクター(各々が1以上の異
なるトランスジーンを発現する)がまた、本明細書に記載されるようにCNSに
送達され得る。さらに、本発明の方法により送達されるウイルスベクターが、他
の適切な組成物および治療と組み合わせられることもまた意図される。例えば、
以下の実施例で詳細に記載されるように、パーキンソン病は、AADCを発現す
るAAVベクターをCNSに(例えば、尾状核または線条体の被殻に)同時投与
することによって処置され得、そしてさらなる薬剤(例えば、ドパミン前駆体(
例えば、L−ドパ)、ドパミン合成のインヒビター(例えば、カルビドパ)、ド
パミン異化作用のインヒビター(例えば、MaOBインヒビター)、ドパミンア
ゴニストもしくはドパミンアンタゴニスト)が、AADCをコードするベクター
の投与の前に、それに続いて、またはそれと同時に投与され得る。例えば、L−
ドパ(および必要に応じてカルビドパ)が、全身的に投与され得る。このように
して、PD患者において自然に枯渇しているドパミンが、L−ドパをドパミンに
変換し得るAADCの発現によって明らかに回復される。トランスジーン(例え
ば、AADC)が誘導性プロモーターの制御化にある場合、このトランスジーン
の発現を調節するために、ムリステロン(muristerone)、ポナステ
ロン(ponasteron)、テトラシリン(tetracyline)また
はアウフィン(aufin)のような、全身送達される特定の化合物が投与され
得る。
【0092】 (CNS障害の処置) 治療的トランスジーンを発現するウイルスベクターを使用して、治療的なタン
パク質またはペプチドを提供することによって種々のCNS障害を処置し得る。
好ましい実施態様において、ウイルスベクターは、本明細書に記載されるCED
法を介してCNSに送達される。なぜなら、これらの方法は、広範囲に分布する
ウイルスベクターの第1の効果的様式をCNSに提供するからである。処置され
得る障害の限定されない例としては、腫瘍、発作および神経変性疾患から生じる
障害が挙げられる。
【0093】 (パーキンソン病) 本発明の好ましい実施態様において、酵素AADCを提供するウイルスベクタ
ーが、パーキンソン病の処置のために使用される。上記したように、パーキンソ
ン病は、ドパミン作用性黒質線状体ニューロンの選択的な損失から生じ、その結
果、黒質からの線条体への入力の損失を生じる。PDの動物モデルが、例えば、
ドパミン作用性細胞を破壊する6−ヒドロキシドパミン(6−OHDA)でラッ
トまたは霊長類を処置することによってか、または神経毒である1−メチル−4
−フェニル−1,2,3,4−テトラヒドロピリジン(MPTP)(これはパー
キンソン病様の疾患を生じる)で霊長類を病変させることによって作製されてい
る。
【0094】 本発明は、パーキンソン病患者(例えば、MPTPで病変したサル)のドパミ
ン作用性活性が、AADCのトランスジーンを有するウイルスベクターを、L−
ドパおよび(必要に応じてカルビドパ)の全身的(例えば、経口)投与と組み合
わせて投与することによって回復され得るという初めての証拠を提供する。パー
キンソン病のための遺伝子治療に関する以前の示唆は、疾患の進行に伴うチロシ
ンヒドロキシラーゼの欠乏について焦点を当ててきた。したがって、これらの示
唆により、インサイチュでドパミンを生成するためには、少なくとも3つのトラ
ンスジーン(チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子;補因子ビオプリテン(biop
trene)であるGTP−シクロヒドロキシラーゼ−1の遺伝子;およびAA
DCの遺伝子)の首尾のよい発現による黒質線状体経路におけるドパミン合成の
回復が要求される。3つの遺伝子を適切なレベルで送達することに付随する問題
に加えて、このアプローチを使用してドパミンレベルの調節を制御することは困
難である。
【0095】 本発明者らは、L−ドパと組み合わせた1つのトランスジーン(例えば、AA
DC)が治療的有用性を提供することを実証した。AADCはドパミン生合成の
最終工程に関与する酵素であり、これは、L−ドパをドパミンに変換する。従っ
て、ドパミン作用性活性を回復するためのAADC治療的アプローチの明らかな
利点は、たった1つの遺伝子が送達されなければならず、そしてドパミンレベル
の調節がL−ドパの末梢レベルを制御することによって可能であることである。
さらに、AADC遺伝子だけを送達することによって、L−ドパはプロドラッグ
として使用され、線条体におけるドパミンレベルを調節し得る。
【0096】 AAVベクターによって送達されるAADCをコードするヌクレオチドは、主
に、線条体ニューロンで発現されるようなので、別の重要な治療的利点は、L−
ドパに関する機構を緩衝する処置の提供である。運動異常症のような多くの副作
用が、パーキンソン病(Parkinsonian)のヒトの脳の非効率な緩衝
作用に起因する。本明細書に記載される方法は、代謝されないL−ドパがニュー
ロンに貯蔵されることを可能にすることによってこの問題を回避する。以下に例
示されるように、MPTP処置された線条体へのAADCの送達が、線条体ニュ
ーロンによる、L−ドパのドパミンへの変換、引き続くDOPACおよびHVA
への代謝を可能にする。FMT PETデータに基いて、FMTが線条体ニュー
ロン領域において可視化されたので、線条体ニューロンはまたドパミンを貯蔵し
得るようである。事実、AADC遺伝子の転入の後でのL−ドパのドパミンへの
変換速度は、頑強でありかつ正常な線条体で見られたものより優れていた(例え
ば、図7を参照のこと)。さらに、パーキンソン病は進行性の障害ではあるが、
進行中の変性プロセスは、線条体ニューロンでのAADC発現に影響しないよう
である。なぜなら、これらは、代表的に、特発性パーキンソン病によって影響さ
れないからである。
【0097】 特発性パーキンソン病に罹患する患者のドパミン作用系の変性は、均一ではな
い。黒質線状体経路は中脳辺縁系経路より非常に速い速度で変性し、これは、こ
の2つの経路の活性の間の平衡異常を有する患者を残す。この疾患が進行するに
つれ、黒質線状体経路の変性を補償するには、より高レベルのL−ドパが必要と
されるが、これはまた、核の側坐核(accumbens)および中脳辺縁系の
他の部分において、さらにより高いドパミンレベルを生じる。このような過剰刺
激は、幻覚のようなL−ドパ処置に関連するいくつかの副作用の原因となり得る
。同様に、MPTPは、中脳辺縁系ドパミン作用性系を相対的に乏しくした(例
えば、図7を参照のこと、尾状核および被殻においてはドパミン作用性神経支配
が存在せず、部分的な病変が核の側坐核に見られる)。図7に示されるように、
AAV−AADCは、この平衡異常をほぼ正常な均衡まで回復し得る。したがっ
て、AADC酵素レベルの回復後に、より低用量のL−ドパが必要とされ、そし
てL−ドパのドパミンへの変換速度を改善することが可能である。これは、順々
に、中脳辺縁系の過剰刺激を減少し得、その結果、L−ドパ/カルビドパに関連
する副作用をより少なくする。
【0098】 上記で説明したように、AAV−AADCベクターは、任意の適切な方法によ
って送達され得る。これらの方法としては、例えば、インジェクション、グラフ
ティング、注入、このベクターを有する細胞の移植などが挙げられる。好ましい
実施態様において、このベクターは、本明細書に記載されるCED法によって送
達される。以下に例示するように、このような送達方法は、CNSニューロンで
の広範囲の分布および発現を提供して、それによってPDについての新規な処置
レジメを提供する。
【0099】 (画像化) 本発明はまた、酵素または他の分子のインビボでの活性を決定する方法を提供
する。さらに詳細には、標的とされる活性を特異的に追跡するトレーサーが選択
されそして標識される。好ましい実施態様において、このトレーサーは、ドパミ
ン活性(例えば、ドパミンを利用する細胞に結合するフルオロ−L−m−チロシ
ン(FMT))を追跡する。選択したトレーサーに適切な標識としては、分光器
的、光化学的、免疫化学的、電気的、光学的または化学的な手段によって検出可
能な任意の組成物が挙げられる。本発明において有用な標識としては、放射標識
(例えば、18F、3H、125I、35S、32Pなど)、酵素、比色標識、蛍光色素な
どが挙げられる。好ましい実施態様において、標識18Fは、ドパミン活性を定量
するためにFMTとともに使用される。
【0100】 標識を検出する手段は、当業者に周知である。例えば、放射標識は、画像化技
術、写真フィルムまたはシンチレーションカウンターを使用して検出され得る。
好ましい実施態様において、この標識は、画像化技術(例えば、陽子射出断層投
影法(PET))によって、被験体の脳においてインビボで検出される。PET
技術は、以下の実施例3に詳細に議論される。
【0101】 (実施例) 以下は、本発明を実施するための特定の実施態様の例である。この実施例は、
例示の目的のみのために提供され、そしていかなる方法においても本発明の範囲
を限定することを意図しない。
【0102】 使用される数値(例えば、量、温度など)について正確さを確保するための試
みがなされたが、当然、若干の実験的な誤差および偏差は許容されるべきである
【0103】 (実施例1:AAV−tkの構築および生成) AAV−tkベクターを、pUCベースのプラスミド(Roche Mole
cular Biochemicalsから入手可能)におけるサイトメガロウ
イルス(CMV)前初期プロモーターの転写制御下に単純ヘルペスウイルスチミ
ジンキナーゼ(tk)遺伝子を配置することにより構築した。β−グロブリンの
イントロンをtk遺伝子の上流に直接的に配置し、そしてヒト成長ホルモンのポ
リAを下流に配置した。このカセット全体を、遺伝子の発現、複製、およびウイ
ルス粒子へのパッケージングに必要とされるAAVの逆方向末端配列(ITR)
に隣接させた。
【0104】 組換えAAVビリオンを、以下のように、ヒト293細胞(例えば、アメリカ
ンタイプカルチャーコレクション(受諾番号ATCC CRL1573)から容
易に入手可能)中で産生した。この293細胞株を、完全DMEM(Biowh
ittaker)(4.5g/L グルコース、10% 熱失活ウシ胎仔血清(
FCS;Hyclone)、および2mM グルタミンを含む)中で培養した。
サブコンフルエントな293細胞を、リン酸カルシウム沈殿(例えば、Samb
rookらを参照のこと)により、ITRに隣接したAAV−tk発現カセット
ならびにAAV(pw1909(AAV rep遺伝子およびcap遺伝子を含
む))とアデノウイルス(pLadenol(E2a、E4、およびアデノウイ
ルスVA1RNA遺伝子およびVA11RNA遺伝子を含む))との両方に由来す
るヘルパープラスミドで同時トランスフェクトした。6時間後、この培地を、血
清を含まないDMEMに交換し、そしてインキュベーションを37℃、5% C
2にて72時間続けた。ペレット化した細胞を、Tris緩衝液(100mM
Tris/150mM NaCl,pH8.0)中で凍結/融解を3回行って
溶解させ、そして溶解物を10,000g、15分間の遠心分離によって細胞片
から清澄化した。非ウイルスタンパク質をペレットにするために、CaCl2
最終濃度25mMまで添加し、そして0℃にて1時間インキュベートした後に、
この清澄化した溶解物を10,000gで15分間遠心分離した。得られた上清
にポリエチレングリコール8000(PEG)を添加した(最終濃度=8%);
この溶液を0℃にて3時間インキュベートし、そして3000×gで30分間遠
心分離した。ベクターを含むペレットを、50mM Hepes Na/150
mM NaCl/25mM EDTA(pH8.0)中で可溶化させ、そして1
0,000×gで15分間遠心分離してペレットにし、そして不溶性物質を除去
した。
【0105】 塩化セシウム等密度(isopycnic)勾配遠心分離を行い、そしてAA
V−tkを、得られた勾配から平均密度1.38g/mlを有する画分を単離す
ることにより回収した。ベクターを濃縮するためにPEGを再び使用した。次い
で、これを25mM Hepes Na/150mM NaCl(pH7.4)
中に再懸濁し、そして記載したように遠心分離して不溶性物質を除去した。この
ストックをDNAse処理し、そしてベクター力価を定量的ドットブロットハイ
ブリダイゼーションにより決定した。
【0106】 (実施例2:AAV−tkのインビボ送達:用量および方法) 脳への導入に適切な用量のAAVを決定するために、以下の研究を行った。A
AVベクターに対する用量応答を試験するために、その比較的に大きな同構造組
織の領域ゆえに、ならびに線条体は、神経変性疾患および他の中枢神経系障害の
処置に対する標的なので線条体を使用した。
【0107】 さらに、ベクターをCNSに送達する効率的な方法を決定した。治療剤の単純
な定位的インジェクションは、脳において限られた容積の分布を生じることが示
されている(Krollら,(1996)Neurosurgery 38:7
46−754)。したがって、頭蓋内送達の間の圧力勾配を維持するために、低
速度注入ポンプを使用した。低分子、中程度分子、および大きな分子の脳への送
達に関する以前の研究により、低速度注入ポンプが、広範でかつ均質な組織分布
を生じることが実証されている。
【0108】 ベクターの頭蓋内インジェクションを投与するにはどの方法が最も効率的であ
るかを研究するために、Harvard注入ポンプ(Harvard Appa
ratus Inc.,Holliston,MA)またはAlzet皮下浸透
ポンプ(Alza Scientific Products,Palo Al
to,CA)を使用することによって、ラットに2.5×1010粒子のAAVを
与えた。雌性Sprague−Dawleyラット(250〜300g)(Ch
arles River Laboratories(Wilmington,
MA)から)を、ケタミン(体重1kgあたり100mg)およびキシラジン(
体重1kgあたり10mg)の腹腔内注射により麻酔し、そして手術のために調
製した。手術の間、鎮静を、イソフルラン(isofluorane)(Att
rane.Omeda PPD Inc.,Liberty,NJ)を用いて維
持し、そしてO2流速を0.3〜0.5L/mで維持した。各々のラットの頭部
を耳棒(earbar)で定位装置(Small Animal Stereo
tactic Frame;ASI Instruemnts,Warren,
MI)にて固定し、そして皮膚を通じて正中切開して頭蓋骨を露出させた。小さ
な歯科用ドリルを使用して、ブレグマから1mm前方および正中線から2.6m
m後方の頭蓋骨に穿孔を作製した。注入ポンプまたは皮下浸透ポンプを使用して
、ベクターを左半球の深さ5mmに送達した。
【0109】 投薬研究のために、3つの群の動物(一群あたり6匹の動物)が存在した。各
々の動物に、AAV−ktを、Harvard注入ポンプを使用して8μl/h
の速度にて2.5時間連続して投与した。ローディングチャンバー(Teflo
nチュービング1/16th「OD×0.03」ID)および付属注入チャンバ
ー(1/16「OD×0.02」ID)を、総容量20μlの人工脳脊髄液(c
sf)(148mM NaCl,3mM KCl,1.4mM CaCl2・2
2O,0〜8mM MgCl2・6H2O,1.3mM Na2HPO4・H2O,
0.2mM Na2HPO4・H2O)中2.5×108、2.5×109、または
2.5×1010粒子のAAV−ktで満たした。融合シリカ(fused si
lica)にはめ込んだ27ゲージ針により送達を行い、これを注入の後に徐々
に15mで取り除いた。
【0110】 あるいは、ベクターを6匹の動物の1つの群に送達するために、皮下浸透ポン
プを使用した。各々のラットに、AAV−tkをAlzet浸透ポンプ(モデル
番号2001D)(ALZA Scientific Products,Pa
lo Alto,CA)を使用して8μl/hの速度にて24時間連続して投与
した。このポンプのリザーバーおよび付属カテーテル(ポリエチレン60チュー
ビング)を、総容量200μlの人工脳脊髄液(csf)(Harvard A
pparatus,Inc.,Holliston,Mass)中2.5×10 10 粒子のAAV−tkで満たした。融合シリカにはめ込んだ27ゲージカニュー
レにより送達を行った。定位配置の後、このカニューレを小さなステンレス綱ね
じおよび歯科用接着剤で頭蓋骨に固定し、そしてポンプを背中の肩甲中央領域(
mid−scapular area)の皮下に移植した。手術部位を解剖学的
層(anatomical layer)にて9mmの創傷クリップを用いて閉
じた。24時間後、カテーテルを留めてそして密封してポンプを除去したが、代
わりに移植したカニューレを残した。バーホール(burr hole)は骨ろ
うで充填した。
【0111】 全ての外科的手順、動物の世話および飼育、ならびに組織の回収を、Berk
eley Antibody Co.(Berkeley,CA)のRichm
ondの施設にて行った。
【0112】 (組織学) 動物を、ペントバルビタール過剰量(用量)で安楽死させ、そして氷冷PBS
および4%中性緩衝化パラホルムアルデヒドを用いて上行大動脈を介して灌流し
た。脳を頭蓋骨から取り出し、同じ固定液中での24時間の液浸によって次の固
定を行い、30%スクロースで平衡化し、そして−70℃のイソペンタン中で凍
結した。次いで、これらを低温槽に配置し、そして40ミクロンの切片を前頭葉
前部の皮質から中脳まで連続的に収集した。各々の脳は約150切片を生じ、こ
れは、前方−後方(AP)が6〜8mmの長さであった。慣用的な組織学的分析
のために、全てのIP切片をH&Eで染色した。一般的な細胞密度を測定するた
めに、異なる脳領域を示す、選択した切片をクリスタルバイオレットで染色した
。結果を表1に示す。
【0113】
【表1】
【0114】 (PCR分析) 1群あたり2匹を有するラットのさらなる2つの群を、ベクターの組織分布を
決定する目的のために、2.5×1010個の粒子のAAV−tkで処置した。上
記のように、一方の群は、注入によってベクターを受け、そして他方は、浸透ポ
ンプによって受けた。動物を、3週間後にCO2吸入を使用して安楽死させ、そ
して各ラットから、右脳、左脳、脊髄、右目、左目、心臓、肺、肝臓、腎臓、脾
臓、卵巣、胸腺、リンパ節、骨髄、および脚の筋肉を含む15の器官および組織
からサンプルを採集した。滅菌技術を使用し、そして組織を各サンプル間で変化
するディスポーザブル縫合糸除去キットを使用して収集した。組織を、液体N2
中で迅速に凍結し、そしてそれらをゲノムDNAについて処理するまで−70℃
で保存した。PCRを、Perkin ElmerのGeneAmp PCR
Core Kit、およびtk配列由来の2つの30マーのオリゴ(5’−AA
GTCATCGGCTCGGGTACGTAGACGATATC−3’(配列番
号1)および5’−ATAGCAGCTACAATCCAGCTACCATTC
TGC−3’(配列番号2))を使用して実施した。反応を、PTC−100熱
サイクラー(MJ Reserach,Inc.)において実施し、そしてベク
ターが存在するサンプル中で生成物あたり158bpを得た。
【0115】 (免疫組織化学) 免疫組織化学を使用して、H&Eを用いて染色した直後に、切片毎におけるト
ランスジーン発現を検出した。従って、全12個の切片のうち1つをPBSで洗
浄し、3%H22で30分間処理して内因性ペルオキシダーゼ活性をブロックし
て、dH2OおよびPBSで再びリンスし、そしてブロッキング溶液(PBS中
の10%ヤギ血清+0.01%Triton−X100)中で30分間インキュ
ベートした。次に、サンプルを、多角形(polygonal)の抗tk抗体(
Yale)(1:1000)中で1時間インキュベートし、PBS中で3回洗浄
し、ビオチン化ヤギ抗ウサギIgG(Vector)(1:300)中で1時間
インキュベートし、そして再び洗浄した。抗体結合を、Streptavidi
n西洋ワサビペルオキシダーゼ(1:300)およびVIP色原体(Vecto
r)を用いて可視化した。
【0116】 (定量分析) トランスジーン発現を、Ken−a−visionマイクロプロジェクターを
使用して、ARTZIIグラフタブレット(graphic tablet)上
でtk−免疫染色した切片を投影することによって各脳について定量した。NI
H画像1.6プログラムを使用して、画像を獲得および分析した。各脳について
の陽性細胞の推定総数を、以下の式を使用して、100倍の倍率で決定した: 総tk細胞数=(n1+n2+n3...)×12×k n=陽性細胞/切片 k:Ambercrombie方程式(1946)から誘導される補正係数 k=T/(T+D) T=切片の厚さ(40μ)、D 細胞直径(16μ);
k=0.71。 tk−免疫反応性領域の容量を、50倍の倍率で投影した獲得された画像を使用
してtk発現の面積を測定し、そして以下のように算出することによって決定し
た。
【0117】
【数1】
【0118】 (ここで、L=染色のAP距離(μ)=n×12×40uかつn=染色した切
片の数)。
【0119】 どれほどのウイルスが脳組織を効率的に形質導入するために必要であるかを決
定するために、Harvard注入ポンプを介して2.5×108、2.5×1
9、または2.5×1010個のAAV−tk粒子を受けたラット間で、免疫染
色した切片の比較を実施した。
【0120】 測定される全てのパラメーターを用いて、明瞭な用量応答を観察した。最も高
い力価を受けた動物由来の注入された組織は、中程度の用量群についての10m
3の容量および低用量群についての1mm3未満の容量と比較して、平均300
mm3の組織(すなわち、成体ラット大脳半球の約60%(Leydenら(1
998)Behav.Brain Res.87:59〜67))において、ト
ランスジーン発現を実証した(図1a)。容量を、群間で有意な差もまた共に示
した染色の平均面積および距離から算出した(図1b、c)。形質導入した組織
の容量における発現は一様ではなかったが、染色の勾配を示した。注入部位を直
接的に囲む領域は強力に標識されたが、一方、針管からの距離が増大するにつれ
、検出され得る陽性細胞はより少なかった(図2)。最後に、図1dは、平均1
69,000と推定される、高用量群からの切片におけるtk陽性細胞の総数が
、中程度の用量群のその総数よりも約10倍高いことを示す。
【0121】 (注入対浸透ポンプ送達) 免疫染色した脳切片の比較は、2つのポンプのベクターを送達する能力におけ
る類似性および相違性を実証した。平均容量、面積、AP距離、および陽性細胞
の推定総数によって測定されるように、2つの群間のtk発現における有意な差
異は存在しなかった(図3a〜d)。浸透ポンプ送達群中での全サンプルの針管
の周囲のいくつかの組織の損失が存在したので(データは示さず)、推定される
陽性細胞の数についての、この群の真の平均値は、より高いものであり得る。そ
して、両方の送達方法が著しいトランスジーン発現を生じた間に、標識されるよ
うになる細胞の型において差異が存在した。ベクターを注入された組織は、ニュ
ーロンにおいてほとんど独占的にtkを発現し(図4a、b)、そして浸透ポン
プを介してベクターを受けた組織は、ニューロンおよび注入の部位の近傍の反応
性グリア細胞において発現を示した(図4c、d)。
【0122】 (組織分布) 組換えAAVが頭蓋内送達の部位から離れた位置で検出され得るか否かを決定
するために、PCR分析を、高用量のベクターを受けた3匹のラットの各々由来
の15の異なる器官および組織において実施した。送達方法(注入または浸透ポ
ンプ)に関わらず、tk遺伝子から458bpのPCR産物を、Souther
nブロット分析を使用して、脊髄、脾臓、および脳の両半球において検出し得た
(図6)。このラットのうちの1匹において、ベクターのセットを、腎臓由来の
組織においても検出した。
【0123】 (毒性) 毒性が任意の送達方法に関連するか否かを評価するために、組織病理学を、各
群由来のH&E切片に対して実施し、そしてその結果を表1に要約する。組織形
態全体を十分に保存し、そして凍結または他の人為結果は存在しなかった。注入
送達の群において、組織の損傷は、仮に存在したとしても最小であった。細胞性
浸潤はなく、針管における壊死はなく、そして数匹の動物において最小の皮質性
壊死が存在した。新たな出血を、高用量のラットのうちの1匹において見出し、
そしてヘモジデリン沈着(過去における中程度の出血を示す)を、高用量動物の
うちの4匹において見出した。あるいは、深刻な損傷が、針管、細胞性浸潤、お
よびヘモジデリン沈着の周りの大きな壊死性領域を含む浸透ポンプ送達群の全て
の動物において見られた。
【0124】 従って、2.5×1010個のAAV−tk粒子の、8μl/時間で2.5時間
での注入は、組織の300mm3の容量に対してAAVベクターを部分的に分布
させるために十分である。この領域において、発現の勾配は、注入部位の直接的
な周囲を強力に染色することによって観察され、そしてより遠くで陽性細胞がよ
り少なくなる。分布は、2つの異なるポンプ送達系が比較される場合、用量(粒
子数)の関数であるようであるが、送達時間またはサンプル容量の関数でなない
ようである:2.5×1010個の粒子の分布は、浸透ポンプ(容量=200μl
、速度=8μl/時間、時間=24時間)か、または注入ポンプ(容量=20μ
l、速度=8μl/時間、時間=2.5時間)によって送達される場合に同じで
あった。さらに、著しく異なるレベルの発現を、3つの注入送達群の間で観察し
た。ここで、サンプル容量、速度、および送達時間は、一定に保たれ、そして粒
子数のみが可変であった。
【0125】 AAVの対流を増強する送達を用いて得られたこれらの結果は、大きな高分子
(例えば、ラット脳に対する超磁性体(supramagnetic)粒子)の
CED研究から得られる結果と一致する(Krollら(1996)Neuro
surg.38:746〜754、米国特許第5,720,720号)。磁気共
鳴画像および組織化学染色を使用したKrollらは、組織中の粒子の分布を最
大化することにおいて、用量が最も重要な変数であることを実証した。Krol
lは、注入容量が小さい(2μl)かもしくは中程度である(24μl)か否か
、または注入速度が低い(6μl/時間)かもしくは高い(72μl/時間)か
否かに関わらず、5.3から26.5μgへの粒子の増加が、組織中のこれらの
分布の容量において5倍程度の増加を生じたことを報告した。
【0126】 細胞型特異性に関して、AAVがニューロンを形質導入し得、そして現在の研
究がこの知見を確証することは、以前に報告されている。発現がニューロンにお
いて非常に顕著であるという事実は、CMVプロモーターを使用するAAV遺伝
子治療ベクターが、パーキンソン病およびアルツハイマー病のような神経変性疾
患の処置において有用であることを示唆する。活性なグリオーシスが存在する乱
れた組織の小領域を除いては、成熟グリア細胞において発現は見られなかった。
しかし、本発明者らは、AAV−CMV−tkベクターがグリア細胞において十
分に発現され、そしてプロドラッグガンシクロビルと組合わせて得られる場合、
これが、ヌードマウスにおける実験的なグリオームを処置することにおいて有用
であることを以前に実証した。tk「自殺」遺伝子は、***細胞に対して毒性で
あると考えられるので、これは、標的腫瘍細胞に対してのみ危険を引き起こし、
ニューロンの周囲に対しては危険を引き起こさないべきである。最後に、本研究
に使用されるCMVプロモーターは、ニューロンにおける強力なトランスジーン
発現を可能にする一方、細胞型特異的プロモーターの選択は、稀突起膠細胞およ
びグリア細胞のような他のCNS成分へのAAVの標的化を可能にする。
【0127】 本研究はまた、脳に送達されるAAVが、主に中枢神経系において含まれるこ
とを示す。他は、脳の2つの半球の間のウイルスの逆行性輸送、および循環する
大脳脊髄液を介して脊髄に至るウイルスの能力を実証した。脾臓におけるベクタ
ーの外見は奇妙であり、そして2つの機構を示唆する。1つは、ウイルスが注入
プロセスの間の血流に進入することであり、脾臓を介して循環され、ここで、ウ
イルスは「除去される」。しかし、これが事実ならば、AAVによって誘導され
ることが示される他の組織が、ウイルスを取り込むこともまた予測される。別の
可能性のある機構は、樹状細胞によって示される機構であり得る。これらの細胞
は、主に皮膚において見出され、外来物質を取り込み、循環へ進入し、そして脾
臓において濃縮され、ここでこの外来物質はさらなるプロセシングまたは破壊を
待ちながら長期間の間存在し得る。いずれの場合において、本発明者らは、送達
の経路(筋肉内、静脈内、およびこの頭蓋内を含む)に関わらず、ベクターは、
脾臓において常に検出されることを見出した。
【0128】 要約すると、高用量のAAVベクターの緩慢な頭蓋内注入は、齧歯類モデルに
おける有意な部分または脳を形質導入することが示された。AAVを使用して、
種々の中枢神経障害(腫瘍、発作から生じる損傷、および神経変性疾患を含む)
を標的し得る。
【0129】 (実施例3:パーキンソン病の遺伝子治療)AADCをコードする導入遺伝子
を保有するAAVベクターの対流増加送達は、以下のように、サルにおけるMP
TP誘導性パーキンソン病において、ドパミン作用系を回復させることを示す。
【0130】 (動物) パーキンソン病症状の進行に基づく移植のための候補としてアカゲザル(n=
4、3〜5kg)を選択した。安定な過剰に病変したヘミパーキンソン(hem
i−parkinsonian)症候群が達成されるまで、動物に2.5〜3.
5mgのMPTP−HLCを、右内頸動脈を通じて注入(同側性といわれる)し
、続いて0.3mg/kgのMPTP−HCLを4I.V.用量注入(対側性と
いわれる)することにより病変させた(Eberling,(1998)Bra
in Res.805:259〜262)。霊長類MPTPモデルは、ヒトへの
試行の前に、評価の金本位制モデルであると考えられる(Lagston(19
85)Trends Pharmcol.Sci.6:375〜378)。MP
TPは、CNS中でモノアミンオキシダーゼBによりMPP+に転換される。M
PP+は、パーキンソン病で見られるように、黒質ドパミン作用性ニューロンの
退化および黒質線条体ドパミン経路の欠損をもたらす強力な神経毒素である。M
PTP病変動物を、手術前の5ヶ月間に、臨床的な評定尺度および活性のモニタ
リングを使用して、週に一度臨床的に評価した。
【0131】 MPTP投与後、これらの動物は、一般的な緩慢、運動緩徐、硬直、平衡障害
、および屈曲姿勢により明らかとなるパーキンソン病の臨床的徴候を発症させた
。全てのサルにおいて右腕よりも左腕のほうが使用頻度が減少し、そして全て震
えの徴候を示した。臨床的な評定尺度を用いて、全てのサルは、MPTP期間の
後5ヶ月の間に、重篤で安定なパーキンソン症候群評点(23±1.7、23±
1.2、24±1.7、19±3)に移和した。
【0132】 (ベクター産生) 1.pAAV−AADC: 1.5kbのBamHI/PvuIIヒトAADC cDNA(Fanら(1
998)Human Gene Therapy 9:2527〜2535)を
AAV発現カセットpV4.1c中のBamHI/HindII部位にクローン
化した。この発現カセットは、CMVプロモーター、CMVスプライスドナーお
よびヒトβグロビンスプライスアクセプター部位からなるキメライントロン、ヒ
ト成長ホルモンポリアデニル化配列、および隣接AAV ITR(逆方向末端反
復)を含む(Herzog,R.W.ら、(1999)Nature Medi
cine 5:56〜63)。
【0133】 2.pAAV−LacZ: ベクターpAAV−LacZを以下のように構築した。pSub201(Sa
mulskiら(1987)J.Virol 61:3096−3101)のA
AVコード領域を、XbaI部位間でEcoRIリンカーと置換して、プラスミ
ドpAS203を生成した。pCMVβ(CLONETECH)のEcoRI〜
HindIIIフラグメントを平滑末端化し、そしてKlenow処理したpA
S203のEcoRI部位にクローン化し、そしてpAAv−lacZを生成し
た。
【0134】 3.pHLp19: プラスミドH19は、AAVベクターの産生を増強する一方、複製コンピテン
トな偽野生型ウイルスの産生を抑制するように設計された改変型AAV−2ゲノ
ムをコードする。このプラスミドは、cap遺伝子の3’位に移動されたP5プ
ロモーターを含み、そしてそのプロモーターは、主にFLPリコンビナーゼ(r
ecombinase)認識配列からなる5’非翻訳領域により置換される。p
H19を、AAVゲノムの3’末端および5’末端の間の任意の相同性領域を除
去するように構築した。さらに、pH19 P5プロモーターの7塩基対のTA
TAボックスを、その配列をGGGGGGGへ変異させることによって破壊した
【0135】 pH19を、AAV−2プロウイルスであるpSM620由来のAAV−2配
列を使用して、いくつかの処理工程において構築した。pSM620を、Sma
IおよびPvuIIを用いて消化し、そしてSmaIフラグメントをコードする
4543bpのrep遺伝子およびcap遺伝子をpUC119のSmaI部位
中にクローン化し、7705bpのプラスミドであるpUCrepcapを生成
した。次いで、rep遺伝子およびcap遺伝子と隣接する残ったままのITR
配列を、以下のオリゴヌクレオチド: 145A;5’−GCT CGG TAC CCG GGC GGA GGG
GTG GAG TCG−3’(配列番号3) 145B;5’−TAA TCA TTA ACT ACA GCC CGG
GGA TCC TCT−3’(配列番号4) を使用して、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発により欠失させた。
【0136】 得られたプラスミド、pUCRepCapMutated(pUCRCM)(
7559bp)は、任意のITR配列(4389bp)をもたないAAV−2ゲ
ノム全体を含む。変異誘発性オリゴヌクレオチドにより一部導入されたSrfI
部位は、この構築物において、rep遺伝子およびcap遺伝子と隣接する。A
AV配列は、AAV−2の146〜4,534位に対応する。
【0137】 Eco47III部位をP5プロモーターの3’末端で導入し、P5プロモー
ター配列の切除を容易にした。これを行うために、pUCRCMは、プライマー
P547(5’−GGT TTG AAC GAG CGC TCG CCA
TGC−3’)(配列番号5)を用いて変異誘発した。得られた7559bpの
プラスミドは、pUCRCM47IIIと呼んだ。
【0138】 pBSIIsk+のポリリンカーを、BSSHIIで元のものからの切除、お
よびオリゴヌクレオチドblunt1およびblunt2で置換することにより
変えた。得られたプラスミド、bluntscriptは、2830bpの長さ
であり、そして新規のポリリンカーは、制限部位EcoRV、HpaI、Srf
I、PmeIおよびEco47IIIをコードする。blunt1および2の配
列は、以下である: blunt1;5’−CGC GCC GAT ATC GTT AAC GC
C CGG GCG TTT AAA CAG CGC TGG−3’(配列番
号6) blunt2;5’−CGC GCC AGC GCT GTT TAA AC
G CCC GGG CGT TAA CGA TAT CGG−3’(配列番
号7)。
【0139】 pH1は、pUCRCM由来のSmaIフラグメントをコードする、4398
bpのrepおよびcap遺伝子をpBluntscriptのSmaI部位に
連結することによって構築され、その結果、HpaI部位は、rep遺伝子に近
位であった。pH1は、7228bpの長さである。
【0140】 pH2は、pH1のP5プロモーターがpGN1909の5’非翻訳領域によ
り置換されることを除くと、pH1と同一である。これを行うために、pW19
09lacZ由来の5’非翻訳領域をコードする329bpのAscI(blu
nt)−SfiIフラグメントをpH1の6831bpのSmaI(部分的)−
SfiIフラグメント中に連結してpH2を作製した。pH2は、7156bp
の長さである。
【0141】 pUCRCM47III由来のp5プロモーターをコードする、172bpの
SmaI−Eco43IIIフラグメントのpH2中のEco47III部位へ
の挿入により、P5プロモーターをpH2の3’末端に付加した。3つのAAV
プロモーター全ての転写方向が同じになるように、このフラグメントを合わせた
。この構築物は、7327bpの長さである。
【0142】 P5の3’側のTATAボックス(AAV−2は、255〜261に位置し、
配列は、TATTTAA)を、変異誘発性オリゴヌクレオチド5DIVE2(5
’−TGT GGT CAC GCT GGG GGG GGG GGC CC
G AGT GAG CAC G−3’)(配列番号8)を用いて、配列をGG
GGGGGに変化させることにより除去した。得られた構築物pH19は、73
28bpの長さである。
【0143】 4.プラデノ5(pladeno5): プラデノ5は、293細胞中にトランスフェクトされる場合、AAVベクター
産生のためのアデノウイルスヘルパー機能の完全なセットを提供するプラスミド
である。これは、本質的に、アデノウイルス2由来のE2A、E4およびVA
RNA領域およびプラスミド骨格から構成される。このプラスミドを、以下のよ
うに構築した。
【0144】 pBSIIs/k+を、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発および以下のオリ
ゴヌクレオチド: 5’−CCG CTA CAG GGC GCG ATA TCA GCT C
AC TCA A−3’(配列番号9) を使用して、ポリリンカーおよび単一のEcoRV部位を有するα相補性カセッ
トをコードする637bp領域を置換するために改変した。制限部位BamHI
、KpnI、SrfI、XbaI、ClaI、Bstl107I、SalI、P
meIおよびNdeIをコードするポリリンカーを、次いでEcoRV部位中に
クローン化した(5’−GGA TCC GGT ACC GCC CGG G
CT CTA GAA TCG ATG TAT ACG TCG ACG T
TT AAA CCA TAT G−3’)(配列番号10)。
【0145】 アデノウイルス−2 DNAを消化し、そしてE2A領域(アデノウイルス−
2ゲノムの22,233〜27,568位に対応する5,335bpのKpnI
−SrfIフラグメント)をコードする制限フラグメント、およびVA RNA
(アデノウイルス−2ゲノムの10,426〜11,157位に対応する、73
1bpのEcoRV−SacIIフラグメント)をコードする制限フラグメント
を単離した。E2AフラグメントをポリリンカーのSalI部位とKpnI部位
との間に組込んだ。最初に、アデノウイルス−2の21,606〜35,470
位(遺伝子の5’末端をコードする)に対応する13,864bpのBamHI
−AvrIIフラグメント、およびアデノウイルス−2の35,371〜35,
833位(遺伝子の3’末端をコードする)に対応する462bpのAvrII
およびSrfI消化されたPCRフラグメントを、pBSII/k+のBamH
I部位とSmaI部位との間に連結させることによって、pBSII/k+中で
E4領域をアセンブリした。PCRフラグメントを産生するために使用されるオ
リゴヌクレオチドは、E4プロモーターおよびアデノウイルス末端反復の連結部
にSrfI部位を導入するように設計した。その連結部は、配列5’−AGA
GGC CCG GGC GTT TTA GGG CGG AGT AAC
TTG C−3’(配列番号11)および5’−ACA TAC CCG CA
G GCG TAG AGA C−3’(配列番号12)を有する。インタクト
なE4領域を、SrfIおよびSpeIで切断することによって除去し、そして
アデノウイルス−2の32,644〜35,833位に対応する3,189bp
フラグメントを、SrfI部位とXbaI部位との間のE2A中間体中にクロー
ン化した。最終には、SacII部位のT4ポリメラーゼ媒介平滑末端改変の後
、VA RNAフラグメントをBstl107部位中に挿入した。プラデノ5中
の遺伝子を、E2AおよびE4プロモーターの5’末端が隣接するように整列さ
せ、これは、互いに逆方向で転写する領域を生じる。このVA RNA遺伝子は
、E4遺伝子の3つのプライム末端に位置し、E4遺伝子の方向へ転写する。こ
のプラスミドは、11,619bpの長さである。
【0146】 (AAVベクター産生) HEK293細胞株(Graham,F.L.、Smiley,J.,Rus
sel,W.C.,およびNaiva,R.(1977)Characteri
stics of a human cell line trasnform
ed by DNA from human adenovirus type
5.J.Gen.Virol.36:59〜72)を、4.5g/リットルの
グルコース、10%熱不活化ウシ胎仔血清(FCS)、および2mMのグルタミ
ンを含む完全DMEM(Bio Whittaker)中で、空気中5%CO2
において37℃で培養した。40のT225フラスコにそれぞれ2.5×106
細胞を播種し、そして3日間増殖させて70〜80%のコンフルエンシー(フラ
スコあたり約1.5×107細胞)までトランスフェクトさせた。
【0147】 Matsushitaら(Matsudhita,T.、Elliger,S
.、Elliger,C.、Podsakoff,G.、Villarreal
,L.、Kurtzman,G.J.、Iwaki,Y.、およびColosi
,P.(1998)「Adeno−asociated virus vect
ors can be efficiently produced with
out helper virus」Gene Therapy 5:938〜
945)によって記載されるトランスフェクション方法および精製方法を、少々
改変して、AAVベクター産生に用いた。このベクター産生過程は、HEK29
3細胞の、フラスコあたりそれぞれ20μgの以下の3つのプラスミド:AAV
−AADCプラスミド、AAVヘルパープラスミド(pHLP19、AAV r
ep遺伝子およびcap遺伝子を含む)、およびアデノウイルスヘルパープラス
ミド(プラデノ5、以前ではpVAE2AE4−2(4)として公知であり、そ
してE2A、E4および精製アデノウイルス−2由来のVA RNA遺伝子から
構成される)での、リン酸カルシウム法(Wigler,Mら(1980)Tr
ansformation of mammalian cells with
an amplifiable dominant−acting gene
.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:3567〜3570
)を用いた、6時間の同時トランスフェクションを含む。トランスフェクション
の後、培地を交換し、そして3日後に細胞を採集した。次いで、細胞ペレットを
3サイクルの凍結−解凍溶解(断続的にボルテックスしながら、ドライアイス−
エタノール槽と37℃槽との間で交互にする)に供した。細胞細片を遠心分離で
除去した(10,000g、15分間)。上清を2回遠心分離して、残っている
懸濁物を除去し、そして続いてBenzonaseR(200u/ml)で37
℃で1時間処理し、細胞DNAの混入を減少させた。インキュベーションの後、
上清をCaCl2 25mMにし、そして氷上に1時間置いた。生じた沈殿物を
遠心分離(10,000g、15分間)で除去し、そして廃棄した。次いで、こ
の上清をPEG(8000) 10%にし、そして氷上に3時間置いた。この沈
殿物を遠心分離(3000g、30分間)で収集し、そして20 T225フラ
スコあたり50mM NaHEPES、0.15M NaCl、25mM ED
TA(pH8.0)の4ml中に再懸濁した。固体CsClを添加して、1.4
g/mlの密度にし、そしてサンプルをBeckman T170ローターで、
150,000gで24時間、遠心分離した。AAV含有画分をプールし、1.
4g/mlのCsCl密度に調整し、そしてBeckman NVT65ロータ
ーで、350,000gで16時間遠心分離した。次いで、AAVを含む画分を
濃縮し、そして賦形剤緩衝液(PBS中5%ソルビトール)に対してダイアフィ
ルトレートした。精製したAAV−AADCベクターの力価を、定量的ドットブ
ロット分析を用いて決定し、そしてベクターストックを、−80℃で保存した。
【0148】 (ウイルス注入) 手術室において滅菌野を作り、注入システムを準備した。注入カニューレを生
理食塩水でフラッシュし、針と管材との間の界面の完全性を評価した。滅菌注入
カニューレとローディングラインを、そのシステム中での空気泡の集積を妨げる
ように極度の注意を払って、適切なフィッティングを用いて接続した。非滅菌性
オイル注入ラインを、以前に記載されたように用意し、そしてオイルを満たした
1mlの気密Hamiltonシリンジを、Harvard注入ポンプに取り付
けた。6つの注入カニューレを、微量透析(microdialysis)ホル
ダーにはめ込み(1ホルダーあたり3つのカニューレ)、そして定位タワーにマ
ウントした。オイルラインおよびローディングラインの結合後に、針カニューレ
にAAVをプライムし、そしてこの注入システムを、手術テーブルに移した。最
初の注入速度を、0.1pl/分に設定し、このラインを視覚的に検査して、こ
のシステムを通る液体のスムースな流れを確実にし、そしてこのカニューレを、
それらの標的部位にまで手動で下げた。最終的な視覚検査を行い、この注入シス
テム中の任意の空気泡についてチェックした。
【0149】 このカニューレシステムは、以下の3つの構成からなった:(i)滅菌注入カ
ニューレ;(ii)AAV−AADCまたはAAV−LacZ(コントロール)
を収容した滅菌ローディングライン;および(iii)オリーブオイルを含む非
滅菌注入ライン。各ラインの準備を、簡単に本明細書中に記載する。この注入カ
ニューレは、シリカガラス(外径、.016”、内径、.008”;Polym
icro Technologies,Phoenix,AZ)を備え付けた2
7G針(外径、.03”;内径、.06”;Terumo Corp.,Elk
ton,MD)からなり、そしてこれを、そのシリカの遠位端がTeflon管
材(.03”ID,Upchurch Scientific,Seattle
,WA)から約15mm延びるように、その管材中に置いた。この針を、スーパ
ーグルー(superglue)を用いてその管材に固定し、そしてこのシステ
ムを使用前に漏れについてチェックした。この管材の近位端に、Tefzelフ
ィッティングおよびフェルールを取り付け、隣接するローディングラインを接続
した。
【0150】 ローディングラインおよび注入ラインは、Tefzel 1/1 6”フェル
ール、ユニオン、および雄型Luerロックアダプター(Upchurch S
cientific,Oak Harbor,WA)を遠位端に備えた、50c
mに切断したTeflon管材(外径、.062”;内径、.03”)からなっ
た。この滅菌ローディングラインは、1000ml容量まで収容し、そして使用
前に生理食塩水をプライムした。
【0151】 その動物に、最初にKetamine(Ketaset;10mg/kg、i
.m.)を用いて鎮静させ、挿管し、そして手術の用意をした。静脈ラインを、
橈側皮静脈または伏在静脈に位置付けした22ゲージのカテーテルを用いて確立
し、等張液を5〜10ml/kg/時間で送達した。イソフルラン(Aerra
ne,Omeda PPD Inc.、Liberty,NJ)を、その動物が
麻酔の安定な水準を維持するまで、1〜3%で送達した。頭部を、ベースライン
のMRIスキャンの間に得られたプリセット値に従って、MRIコンパチブル定
位フレーム中に置いた。この動物に、皮下心電図電極、直腸消息子を取り付け、
そして身体を循環水ブランケットで覆い、コア温度を36〜38℃に維持した。
心電図および心拍数(Silogic ECG−60、Stewartstow
n,PAを使用する)、ならびに体温を、この手順の間に連続的にモニタリング
した。頭部を、Betadineおよび70%エタノールで前処理し、滅菌野を
作製し、電気焼灼器(Surgistat Electrosurgery,V
alleylab,Inc.,Boulder,CO)を用いて、皮膚、筋肉お
よび筋膜を通して正中切開を行った。
【0152】 筋膜および筋肉の穏やかな収縮は、皮質の侵入部位にわたる頭蓋の露出を可能
にした。片側の開頭術を、Dremel歯科用ドリルを用いて行い、標的部位の
上の硬膜の3cm×2cmの領域を露出させた。ホルダーに取り付けた複数の針
カニューレを、線条体の標的部位に定位的に誘導した。ICA MPTA注入と
同側の半球へのAAVの片側注入のための外科的変数を、表2に要約する。
【0153】
【表2】
【0154】 注入の約15分後に、このカニューレアセンブリを、1mm/分の速度で、皮
質を離れるまで上昇させた。この皮質を、生理食塩水でリンスし、骨縁をロンガ
ー(ronguer)で削り取り、そして創傷部位を解剖学的層中に閉じた。鎮
痛薬(Numorphan,1M)および抗生物質(Flocillin,1M
)を、外科的プロトコルの一環として投与した。動物を、麻酔からの十分な回復
についてモニタリングし、それらのホームかご(home cage)中に置き
、そして手術後約5日間、臨床的に観察(2回/日)した。総神経外科手術時間
は、1動物あたり4.5時間であった。
【0155】 線条体内AAV投与の後、動物を、異常な行動のいずれかの徴候について評価
した。動物を、獣医学技術者によって、臨床的観察形態を用いて、1日に2回、
観察および評価した。すべてのサルは、手術から2時間以内に回復し、そしてそ
れら自体を維持し得た(栄養補給および毛づくろいを含む)。手術後の全8週間
の間に、いずれの有害な効果の徴候も存在しなかった。
【0156】 (磁気共鳴画像法) 標的部位の可視化は、尾状核または被殻内の細胞の正確な配置のために必須で
ある。MRIと組み合わせた定位的手順を用いて、所望の標的にされた構造内に
カニューレを正確に配置した。すべての動物を、手術前にスキャンして、各個々
の動物についての標的移植部位の正確な定位座標を作成した。PETスキャンニ
ングのために使用される同じ基準マーカーを、MRI画像およびPET画像の相
互重ね合わせ(co−registration)のためにフレーム上に置いた
。手短には、スキャンニング手順の間、この動物を、ケタミン(Ketaset
,7mg/kg、im)およびキシラジン(Rompun,3mg/kg,im
)の混合物を用いて鎮静させた。この動物を、MRIコンパチブル定位フレーム
中に置き、イヤーバーおよびアイバー測定を記録し、そしてIVラインを確立し
た。60の冠状画像(1mm)および15の矢状画像(3mm)を、GE Si
gna 1.5 Tesla機械を用いて撮影した。磁気共鳴画像を、T1重み
付けし、スポイルグラスシークエンスを、反復時間(TR)=700ms、エコ
ー時間(TE)=20ms、およびフリップ角30’で用いて、3つの平面中に
得た。視野は、192マトリックスおよび2NEX(シグナル情報あたりの平均
数)で15cmであった。ベースラインスキャンニング時間は約20分であった
。標的にされた構造(例えば、尾状核)の前後分布および内側外側分布を、冠状
MR画像を用いて決定した。外科的座標を、尾状核および被殻の拡大した冠状画
像(1.5×)から決定した。
【0157】 (陽子射出断層撮影法(PET)) 全ての4匹の動物は、2つのPETスキャン、MPTP病変の確立後のベース
ラインスキャン、およびAAV−AADCまたはAAV−LacZのいずれかの
注入の7〜8週間後での第2のスキャンを受けた。PETの前に、各動物は、1
.5Tマグネットおよび定位フレーム(これは、外部基準マーカーの使用を通じ
て、PETおよびMRデータセットの間の相互重ね合わせを可能にした)を用い
る磁気共鳴(MR)画像法を受けた。PET研究を、PET−600システム、
平面中で2.6mmの解像度、ならびに遮断ギャップを低減させることによって
、電流研究のために6mmから3mmに増加させた調整可能な軸解像度を有する
シングルスライストモグラフで行った。このトモグラフの特徴は、以前に記載さ
れている(Budingerら(1991)Nucl.Med.Biol.23
(6):659〜667;Valk.(1990)Radiology 176
(3):783〜790)。サルに挿管し、そしてイソフルランで麻酔し、定位
フレーム中に置き、そしてPETスキャナー中に位置付けし、線条を通過する冠
状脳スライスを画像化した。サルを、定位フレームでの前方−後方スケール、お
よびトモグラフに接続したレーザー光を用いて各研究について同じ方法で位置付
けした。スキャナー中に位置付けした後、5分の透過スキャンを得て、フォトン
減衰について修正し、そして動物の配置をチェックした。次いで、このサルに、
10〜15mCiのAADCトレーサー、6−[18F]フルロ−L−m−チロシ
ン(FMT)を注射し、そして画像化を開始した。画像化を60分間続け、その
時間にこのサルを再配置して、最初に対して尾側の第2のスライス6mmを画像
化した。
【0158】 PETおよびMRデータセットを、相互重ね合わせし、そして目的の領域(R
O)を、MRに関して50〜60分(スライス1)および65〜75分(スライ
ス2)で収集したPETデータ上に、対側の半球(ICA MPTP注入と反対
側)中の線条について描いた。ROの鏡像を、同側(MPTP注入の側)の半球
中に作成し、そして放射能カウント(cm2/秒)を各ROIについて決定した
。線条体カウントを、各研究について2つのスライスについて平均をとった。F
MT取り込み非対称比を、各動物について各時点で算出した。これは、同側(病
変)線条についてのカウントを、対側(非病変)線条についてのカウントから差
し引き、そして同側線条および対側線条についての平均カウントで割ることによ
って算出した。非対称比における動物間の可変性を低減するために、変化スコア
を、各動物についてのベースライン研究についての非対称比から、第2のPET
研究からの非対称比を差し引くことによって算出した。不対t検定を用いて、A
AV−AADCおよびAAV−LacZサルについてのペット非対称比における
変化を比較した。
【0159】 予測されるように、すべての4匹のサルは、ベースラインにて、同側線条より
も対側線条(これは、無視できるほどの取り込みを示した)においてより大きな
FMT取り込みを示した。第2のPET研究の時点で、AAV−AADC処理し
たサルは、同側の線条における増加したFMT取り込みを示したが、AAV−L
acZ処理した動物は、ベースラインからの変化を示さなかった(図7)。ベー
スラインから第2のPET研究へのFMT取り込み非対称性における変化は、A
AV−LacZサルについて(これは、両方の時点でより大きな対側FMT取り
込みを示した)よりも、AAV−AADCサルについて(これは、第2の研究の
時点でほとんど非対称性を示さなかった)有意に大きかった(p<0.01)(
図8)。
【0160】 (剖検) 動物を、ペントバルビタールナトリウム(25mg/kg、i.v.)で深く
麻酔し、そしてAAV投与の8〜9週後、および術後のPETスキャンの1週間
後に屠殺した。屠殺の日に、血液サンプルを採取し、そして動物を、L−ドパ/
カルビドパ調製物(Sinemet 250/25)で処理した。血漿および頸
部CSFを部検の時点で回収した。脳を、Sinemet投与の30〜45分後
に取り出し、脳基質中に置き、そして3〜6mmスライスに冠状に切片化した。
各サル由来の1つの3mm厚線条体脳スライスを、−70℃のイソペンタン中で
すぐに凍結し、そして生化学分析のために凍結保存した。残りの6mm厚のスラ
イスを、ホルマリン中に72時間に後固定し、PBS中で12時間洗浄し、そし
て上行スクロース勾配(10〜20〜30%)で調整し、そして凍結した。
【0161】 (組織学的分析) ホルマリン固定した脳スライスを、低温槽中で30μm厚冠状切片に切断した
。凍結した切片を、尾状核の吻端のレベルで始めて、尾〜黒質のレベルまでの様
々の連で回収した。各切片を、70℃での不凍液中に保存および維持した。連続
切片を、チロシンヒドロキシラーゼ(TH)、ドパデカルボキシラーゼ(DDC
)またはβ−ガラクトシダーゼ(β−gal)免疫反応性(IR)について染色
した。12番目毎の切片を、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)で洗浄し、そし
て3% H22中で20分間インキュベートし、内因性ペルオキシダーゼ活性を
ブロックした。PBS中での洗浄の後、この切片をブロッキング溶液(THにつ
いて10%の正常なウマ血清、またはDDCおよびβ−galについて10%の
正常なヤギ血清、ならびにPBS中0.1% Triton−X 100)中で
30分間インキュベートし、続いて一次抗体溶液−TH(マウスモノクローナル
、Chemicon,1:1000)、DDC(ウサギpolygonal,C
hemicon,1:2000)、またはβ−gal(ウサギpolygona
l,Cortex Blochem,1:5000)中で24時間インキュベー
トした。次いで、切片を、THについてビオチン化抗マウスIgG二次抗体中で
1時間、またはDDCおよびβ−gal(Vector Labs,1:300
)について抗ウサギIgG二次抗体中で1時間インキュベートした。抗体結合を
、ストレプトアビジン西洋ワサビペルオキシダーゼ(Vector Labs,
1:300)、およびニッケルを含有するDAB色素原(Vector Lab
s)で可視化した。次いで、切片をカバーガラスで覆い、そして光学顕微鏡下で
試験した。組織をパンチングした後、新しく凍結したブロックを、20umで切
片化した。切片を、DDC−IRについてH&Eで染色した。
【0162】 尾状核、被殻および淡蒼球内のAAV感染細胞の総数の定量評価を、光学解像
手順を用いることによって決定した。光学解像系は、Prior H128コン
ピュータ制御x−y−zモーター付ステージに固く連結されたLeitz Ot
holux 11顕微鏡、高感度Sony 3CCDビデオカメラシステム(S
ony,Japan)およびMacintosh G−3コンピュータを備える
コンピュータ補助画像解析システムからなった。すべての分析を、NeuroZ
oomソフトウェア(La Jolla,CA)を用いて行った。各連の測定の
前に、装置を較正した。尾状核、被殻および淡蒼球中のポジティブニューロンの
領域を、低倍率(2.5×対物レンズ)で概略を取った。線条内のAAV感染し
た細胞の分散した存在のために、概略を取った領域の1%を、0.95開口数を
有する63×PLAN−NEOFLUAR液浸系対物レンズを使用する、ディセ
クターカウンティングフレーム(1 505 1IM2)の系統的ランダム設計
で測定した。パイロット実験に基づいて、等間隔に置かれた少なくとも4つの切
片をサンプリングした。ディセクター原理を使用することによって、200まで
のAADCポジティブニューロンを、すべての測定について、一定、系統的、お
よびランダムな設計手順を使用することによって、光学的スキャンニングによっ
てサンプリングした。切片の平均厚を、23ミクロンで測定した。一旦切片の頂
部の焦点が合うと、z−−平面を1〜2gm下げた。次いで、3つの5 lim
厚ディセクターを通して焦点を下げる間にカウントした。底禁制平面が分析に決
して含められないことを確実にするように注意を払った。構造物の容量を、標準
的な手順に従って算定した。試験された構造物中の陽性細胞の総数を、式N=N
v×Vs(ここで、Nvは数値密度であり、そしてVsは構造物の容量である)
を用いることによって算定した。
【0163】 TH−IR染色は、全てのサルにおける同側の黒質中の黒質線状体線維および
細胞体の確実な減少を示した。対側は、線条および黒質中においてTHおよびA
ADC−IRの可変性の減少を示した。
【0164】 DDC−IRは、AAV−LacZで処理したサルにおいてのみ、TH−IR
に類似した。AAVAADC処理したサルは、同側で強いAADC染色を示した
。この染色は、対側で見られた染色に勝った。高密度のAADC−IR細胞が、
AAV−AADC処理動物のうちの1匹中の80%の線条および100%の淡蒼
球を通じて見られた。立体的解析は、被殻において1mm3あたり18,384
細胞、尾状核において1mm3あたり15,126細胞、そして淡蒼球において
1mm3あたり9,511細胞を示した。AAV感染細胞の総数は、少なくとも
16×106細胞であると評価された。他のAAV−AADC処理したサルにお
いて、AADC−IR細胞は、60%を超える同側線条(尾状核において1mm 3 あたり7,515細胞、そして被殻において1mm3あたり15,352細胞、
そして淡蒼球において1mm3あたり3,850細胞を有する)中で見られた。
対側線条においては、AADC細胞は見られなかった。AAV/LacZ処理し
たサルは、同側線条体でも対側線条体でもAADC−IRを示さなかった。
【0165】 AAVに感染した細胞は、神経形態を有するようであった。感染した細胞の平
均直径は、被殻において9±2.3μm、および14.6±9μmであった。多
くのLac−ZおよびAADC細胞は、典型的な中程度の棘状の神経形態を有し
た。AAV感染した細胞は、ニューロンマーカーNeu−Nについて陽性であっ
た。AAV−AADC処理したサルにおいて、4−6Neu−N−陽性細胞のう
ちの1つは、尾状核および被殻においてAADC陽性であり、そして3−4Ne
u−N−陽性細胞のうちの1つは、淡蒼球においてAADC陽性であった。La
c−ZまたはAADC処理したサル中のAAV感染した細胞のどれも、GFAP
陽性ではなかった。
【0166】 カニューレ路に隣接する領域を、NissiおよびH&E染色で染色した。細
胞傷害性の徴候は観察されなかった。カニューレからの距離にかかわらず、血管
周囲カフィングは観察されなかった。Neu−N免疫染色を用いて対側と比較し
た場合に、注入部位に近くでニューロン細胞減少の徴候は存在しなかった。GF
AP免疫染色は、AAV処理した線条内で異常なグリア反応を検出し得なかった
【0167】 (生化学分析) 脳領域を、マイクロパンチャーを用いて新しく凍結したブロックから取り出し
、L−ドパおよびドパミン代謝物の組織レベル、ならびにAADCの活性および
AAV−ベクターの存在を評価した。脳領域は、線条および皮質を含んだ。
【0168】 凍結したマイクロパンチを回収し、1%エタノールおよび0.02%EDTA
(Fisher Scientific)を含む0.1M過塩素酸(Fishe
r Scientific)の300pl中で超音波処理によってホモジナイズ
した。50plのホモジネートを、タンパク質分析(BCA Protein
Assay Kit Pierce#23225)のために取り出し、そして残
りを、最大の速度で1.5分間、微量遠心分離中で遠心分離した。30〜50p
lのホモジネートを、以下を用いるHPLCによってカテコールアミン分析のた
めに使用した:Ultrasphere C−18イオン対、5p、4.6×2
50mmカラム(Beckman 235329);Waters 717pl
usオートサンプラー(4℃)、Waters510ポンプ(0.9mv/分)
、および電流滴定電気化学検出器(Decade)(Eox.0.82Vに設定
した)。このカラムおよび検出セルを、31℃に設定した。移動相は、2L H
PLCグレード水、2.2g1−ヘプタンスルホン酸ナトリウム塩(Fishe
r Scientific)、0.17g EDTA、12mlトリエチルアミ
ン(Fisher Scientific)、pHを8ml 85%リン酸(F
isher Scientific)で2.5に調整した、および60mlアセ
トニトリル(J.T.Baker)を含んだ。検出器の出力を記録し、Wate
rs Millennium 32 Chromatography Mana
gerで分析した。
【0169】 (AADC分析) AADC活性を、Nagatsuら(1979)Anal.Biochem.
100:160〜165の方法の適用によって決定した。手短には、組織(10
mg/ml)を、0.04mMピリキシルホスフェート(AADC補因子)およ
び0.2mMパルジリンを含む50mMリン酸緩衝液(pH7.4)中でホモジ
ナイズした。サンプルを、37℃にて5分間プレインキュベートし、そして反応
をL−ドパの添加(最終濃度:100μM)によって開始した。インキュベーシ
ョンを20分間行い、そして0.02mlの濃縮した過塩素酸の添加によって反
応を停止した。遠心分離の後、上清のドパミン濃度を、電気化学検出を用いるH
PLCを使用して決定した(例えば、Boomsaら(1988)Clin.C
hem.Acta 178−59−69を参照のこと)。組織ペレット中のタン
パク質濃度を、BCA Protein Assay Kit(Pierce#
23225)を用いて決定した。結果を、タンパク質のnM/時間/mgとして
表す。凍結した組織パンチは、標準的なプロトコルに従って処理した。
【0170】 すべてのサルの皮質領域は、可変のレベルのL−ドパを示したが、それらは各
サル内で一致した。予測されるように、皮質内でL−ドパからドパミンへの脱カ
ルボキシル化は存在しなかったが、MPTP投与の対側での線条において、L−
ドパは、ドパミンに変換され、そしてさらにHVAに代謝された。AAV−La
c−ZサルのMPTP処理した線条において、L−ドパはドパミンに変換されず
、HVAにも代謝されなかった。L−ドパの組織レベルはまた、AAV−Lac
−Z処理したサルの皮質においてと同じレベルのままであった。AAV−AAD
C処理したサルのMPTP処理した線条において、L−ドパは、ドパミンおよび
HVAに変換され、そしてこの領域中のL−ドパの組織レベルは、低減された。
【0171】 AADC活性は、AAV−LacZ処理したサルの皮質領域において、および
MPTP処理した線条において非常に低かった。L−ドパは、対側の線条におい
てドパミンに変換され、これは、高レベルのAADC活性を示唆する。AAV−
AADC感染したサルのMPTP処理した線条からの組織パンチは、残されたL
−ドパのトレースのみを有する非常に高いドパミンレベルを含んだ。
【0172】 これらの結果は、注入されたAAV−AADCベクターおよび全身のL−ドパ
の組合せが、PDの処置のための有望な治療であることを実証する。
【0173】 従って、本発明は、CNS障害(例えば、パーキンソン病)のための新規かつ
効率的な処置方法を提供する。さらに、本発明はまた、インビボでドパミン活性
を決定するための方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(パネルA〜D)は、頭蓋内注入ポンプ送達後のラットにおける用量応答
(AAV−tk導入遺伝子の発現)を示す。組織容量(図1A);平均面積(図
1B);長さ(図1C)、および導入遺伝子を発現する細胞の数(図1D)が示
される。
【図2】 図2は、AAVベクターの注入後のラット脳組織の標識を示す、ハーフトーン
複写である。
【図3】 図3(パネルA〜D)は、注入ポンプ(IP)または浸透圧ポンプ(OP)の
いずれかを介したAAV−tkの頭蓋内送達を示す。組織容量(図3A);平均
面積(図3B)、長さ(図3C)、および導入遺伝子を発現する細胞の数(図3
D)が示される。
【図4A】 図4Aは、tk導入遺伝子を保有するベクターを注入されたCNS組織を示す
、ハーフトーン複写である。図4Aは、ニューロンにおけるtkの発現を示す。
【図4B】 図4Bは、tk導入遺伝子を保有するベクターを注入されたCNS組織を示す
、ハーフトーン複写である。図4Bは、ニューロンにおけるtkの発現を示す。
【図4C】 図4Cは、tk導入遺伝子を保有するベクターを注入されたCNS組織を示す
、ハーフトーン複写である。図4Cは、浸透圧ポンプ注入の部位付近のニューロ
ンおよびグリアにおける発現を示す。
【図4D】 図4Dは、tk導入遺伝子を保有するベクターを注入されたCNS組織を示す
、ハーフトーン複写である。図4Dは、浸透圧ポンプ注入の部位付近のニューロ
ンおよびグリアにおける発現を示す。
【図5】 図5は、AAV−tkベクターを注入された被検体由来の組織の、サザンブロ
ット分析を示す、ハーフトーン複写である。
【図6】 図6は、MPTP病変サルの脳のAADCに対する免疫染色を示す。左側(コ
ントロール)は、制限された染色を示し、一方で右側(AAV−AADC処置)
は、広範なAADC免疫染色を示す。
【図7】 図7は、1側性のMPTP病変サルの脳におけるドパミン活性を示すFMT
PET走査である。左側(基線)は、病変部位における制限された活性を示し、
一方で右側(AAV−AADC投与の8週間後)は、正常なレベルのドパミン活
性を示す。
【図8】 図8(パネルA〜C)は、MPTP病変サルにおけるL−ドパレベルの生化学
的分析を示す。パネルAは、L−ドパが、AACD酵素によってドパミンに変換
されることを示す。皮質領域においては、MPTP処置にもかかわらず、L−ド
パのドパミンへの変換はわずかであるかまたは全くなかった。線条は、AADC
に富み、従って、L−ドパの大半がこの領域においてドパミンに変換された。M
PTP投与に対して同側性線条において、ドパミンへのL−ドパの変換は損なわ
れ、AAV−LacZ処置サルにおける皮質活性と類似であった。両方のAAV
−AADC処置動物が、ほぼ正常なL−ドパのドパミンへの変換を示す。パネル
Bは、HVA分析を示す。HVAは、ドパミン異化代謝産物の代謝産物である。
皮質領域は、L−ドパをドパミンへ変換し得ないので、HVAレベルは低い。パ
ネルAにおいて示されるように、線条はL−ドパをドパミンへと変換し、従って
、ドパミンは、この領域においてHVAへと異化代謝される。AADC活性は、
AAV−LacZ処置サルにおいて回復されなかったので、MTPT同側性線条
におけるHVAレベルは低い。HVAレベルは、MPTP同側性線条において、
AAV−AADC処置サルにおいて有意に上昇した。パネルCは、異なるL−ド
パ投与後の組織パンチにおいて測定されたL−ドパレベルを示す。異なるL−ド
パ吸収に起因して、組織レベルではサル間で異なる。しかし、これは、各被検体
間で類似である。L−ドパの組織レベルは、AADC酵素が回復されたので、A
AV−AADC処置サルのMPTP同側性線条において劇的に減少した。この領
域におけるAADCの活性は、非常に強力である。なぜなら、L−ドパの組織レ
ベルが対側性線条におけるレベルよりも低いからである。
【図9】 図9は、インビトロでのAADC酵素の活性を示すグラフである。材料および
方法において記載されるように、組織パンチをL−ドパと共にインキュベートし
た。AADC酵素活性を、L−ドパのドパミンへの変換の速度を測定することに
よって決定した。皮質領域は、低レベルのAADCを含む。対側性線条における
AADC活性は高い。しかし、脳のこの側にはいくつかのドパミン作用性病変が
存在するので、このレベルは変動し得る。MPTP同側性線条におけるAADC
活性は、AAV−Lac−Z処置サルにおいて有意に減少されるが、これは、A
AV−DDCサルにおいて完全に回復される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 25/16 A61K 37/48 C12N 15/09 C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),CA,JP (72)発明者 バンキーウィクズ, クライス アメリカ合衆国 メリーランド 20896, ギャレット パーク, オックスフォー ド ストリート 4402 (72)発明者 カニンガム, ジャネット アメリカ合衆国 カリフォルニア 94502, アラメダ, ナカヤマ コート 3 (72)発明者 エバーリング, ジェイミー エル. アメリカ合衆国 カリフォルニア 94705, バークレー, ドロシー プレイス 5 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA20 BA80 CA01 DA02 EA02 EA04 FA02 GA11 GA12 HA17 4C084 AA02 AA03 AA13 CA53 DC01 NA14 ZA022 4C087 AA01 AA02 BC83 CA12 NA14 ZA02 4C206 AA01 AA02 FA56 MA01 MA02 MA04 NA14 ZA02

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体に組換えAAVビリオンを送達するための方法であっ
    て、該方法は、対流増加送達(CED)を介して該rAAVビリオンを該被検体
    のCNS内に投与する工程を包含し、ここで該rAAVビリオンが治療用ポリペ
    プチドをコードする核酸配列を含む、方法。
  2. 【請求項2】 前記投与する工程が、浸透圧ポンプを使用して実施される、
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記投与する工程が、注入ポンプを使用して実施される、請
    求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記核酸配列が、芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ(AA
    DC)をコードする、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記被検体がヒトである、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記rAAVビリオンが、線条内に投与される、請求項1に
    記載の方法。
  7. 【請求項7】 CNS障害を有する患者に組換えAAVビリオンを送達する
    ための方法であって、該方法は対流増加送達(CED)を介して該ビリオンを該
    被検体のCNS内に投与する工程を包含し、ここで該ビリオンが治療用ポリペプ
    チドをコードする核酸配列を含む、方法。
  8. 【請求項8】 前記CNS障害がパーキンソン病であり、前記rAAVビリ
    オンが線条内に投与され、ここで前記核酸配列がAADCをコードする、請求項
    7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 被検体における神経変性疾患を処置するための方法であって
    、該方法は以下: (a)組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ビリオンを含有する調製物を提
    供する工程であって、ここで前記ビリオンが形質導入される細胞において発現し
    て、該被検体に治療的効果を提供し得る核酸配列を含んでいる、工程;および、 (b)対流増加送達(CED)を使用して該被検体のCNSに該調製物を送達
    する工程であって、ここで該ビリオンが神経細胞を形質導入し、そして該核酸配
    列が発現されて、該神経変性疾患を処置するために適切な治療的効果を該被検体
    において提供する、工程、 を包含する、方法。
  10. 【請求項10】 前記神経変性疾患がパーキンソン病である、請求項9に記
    載の方法。
  11. 【請求項11】 形質導入される細胞において発現され得る前記核酸配列が
    、AADCまたはその機能的フラグメントをコードする、請求項9に記載の方法
  12. 【請求項12】 前記被検体に少なくとも1つのさらなる治療用化合物を投
    与する工程をさらに包含する、請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記少なくとも1つのさらなる治療用化合物が、L−ドパ
    である、請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 L−ドパ、および必要に応じてカルビドパを前記被検体に
    投与する工程をさらに包含する、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 被検体の脳におけるドパミン活性のレベルを測定する方法
    であって、該方法は、以下; (a)該被検体に標識されたトレーサを投与する工程であって、ここで細胞に
    対する該トレーサの結合がドパミン活性の指標である、工程;および、 (b)該標識されたトレーサを結合する細胞の数を測定するために該被検体の
    脳を画像化する工程であって、これによって該被検体の脳におけるドパミン活性
    のレベルを測定する工程、 を包含する、方法。
  16. 【請求項16】 前記標識されたトレーサが、6−[18F]−フルオロ−L
    −m−チロシン(18F−FMT)である、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記画像化が、陽子射出断層撮影法(PET)画像化であ
    る、請求項15に記載の方法。
  18. 【請求項18】 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ビリオンを含む調
    製物を被検体の頭蓋腔に送達するための、対流増加送達(CED)の使用。
  19. 【請求項19】 前記CEDが浸透圧ポンプまたは注入ポンプである、請求
    項18に記載の使用。
  20. 【請求項20】 パーキンソン病の処置のための医薬の調製における第1組
    成物および第2組成物の使用であって、ここで該第1組成物が、芳香族アミノ酸
    デカルボキシラーゼ(AADC)をコードする導入遺伝子を保有するrAAVビ
    リオンを含み、そして該第1組成物はパーキンソン病を有する患者の脳にインビ
    ボで送達され、そしてここで該第2組成物がプロドラッグを含む、使用。
  21. 【請求項21】 前記医薬の前記第1組成物が、対流増加送達(CED)を
    使用して送達される、請求項20に記載の使用。
  22. 【請求項22】 前記プロドラッグがL−ドパである、請求項20または請
    求項21に記載の使用。
  23. 【請求項23】 前記プロドラッグが全身的に送達される、請求項20〜2
    2のいずれか1項に記載の使用。
  24. 【請求項24】 前記プロドラッグがカルビドパをさらに含む、請求項21
    〜23のいずれか1項に記載の使用。
  25. 【請求項25】 前記CEDが、浸透圧ポンプまたは注入ポンプである、請
    求項21〜24のいずれか1項に記載の使用。
  26. 【請求項26】 前記第1組成物が線条に送達される、請求項21〜25の
    いずれか1項に記載の使用。
JP2000550525A 1998-05-27 1999-05-26 Aavベクターの対流増加送達 Pending JP2002516295A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8694998P 1998-05-27 1998-05-27
US60/086,949 1998-05-27
US13474899P 1999-05-18 1999-05-18
US60/134,748 1999-05-18
PCT/US1999/011687 WO1999061066A2 (en) 1998-05-27 1999-05-26 Convection-enhanced delivery of aav vectors

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006140195A Division JP2006298926A (ja) 1998-05-27 2006-05-19 Aavベクターの対流増加送達

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002516295A true JP2002516295A (ja) 2002-06-04

Family

ID=26775343

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000550525A Pending JP2002516295A (ja) 1998-05-27 1999-05-26 Aavベクターの対流増加送達
JP2006140195A Pending JP2006298926A (ja) 1998-05-27 2006-05-19 Aavベクターの対流増加送達

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006140195A Pending JP2006298926A (ja) 1998-05-27 2006-05-19 Aavベクターの対流増加送達

Country Status (9)

Country Link
US (7) US6309634B1 (ja)
EP (1) EP1080202B1 (ja)
JP (2) JP2002516295A (ja)
AT (3) ATE431418T1 (ja)
CA (1) CA2329259C (ja)
DE (3) DE69941100D1 (ja)
ES (3) ES2326893T3 (ja)
PT (1) PT1080202E (ja)
WO (1) WO1999061066A2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017530951A (ja) * 2014-08-25 2017-10-19 日本化薬株式会社 脳腫瘍に対するsn−38装填ミセルのced
JP2017532966A (ja) * 2014-10-21 2017-11-09 ユニバーシティ オブ マサチューセッツ 組み換えaavバリアントおよびその使用
JP2017535291A (ja) * 2014-11-05 2017-11-30 ボイジャー セラピューティクス インコーポレイテッドVoyager Therapeutics,Inc. パーキンソン病の治療のためのaadcポリヌクレオチド
JP2018506585A (ja) * 2015-02-10 2018-03-08 ジェンザイム・コーポレーション 線条体および皮質へのウイルス粒子の強化された送達
JP2018134110A (ja) * 2011-04-18 2018-08-30 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター 薬剤送達粒子及びその製造方法
US11578340B2 (en) 2016-10-13 2023-02-14 University Of Massachusetts AAV capsid designs
US11759506B2 (en) 2017-06-15 2023-09-19 Voyager Therapeutics, Inc. AADC polynucleotides for the treatment of Parkinson's disease
US11834474B2 (en) 2009-05-28 2023-12-05 University Of Massachusetts AAV's and uses thereof

Families Citing this family (113)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030215422A1 (en) 1996-09-11 2003-11-20 John A. Chiorini Aav4 vector and uses thereof
ATE431418T1 (de) * 1998-05-27 2009-05-15 Genzyme Corp Aav vektoren zur herstellung der medikamente zur konvektion-erhöhten verabreichung
ATE402254T1 (de) * 1998-05-28 2008-08-15 Us Gov Health & Human Serv Aav5 vektoren und deren verwendung
US6855314B1 (en) * 2000-03-22 2005-02-15 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services AAV5 vector for transducing brain cells and lung cells
US7672712B2 (en) * 2000-03-30 2010-03-02 The Regents Of The University Of Michigan Internal marker device for identification of biological substances
US7098374B2 (en) 2001-02-09 2006-08-29 University Of Florida Research Foundation, Inc. Human disease modeling using somatic gene transfer
US7588757B2 (en) * 2001-03-14 2009-09-15 Genzyme Corporation Methods of treating Parkinson's disease using recombinant adeno-associated virus virions
US7182944B2 (en) * 2001-04-25 2007-02-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Methods of increasing distribution of nucleic acids
US20050191638A1 (en) * 2002-02-20 2005-09-01 Sirna Therapeutics, Inc. RNA interference mediated treatment of polyglutamine (polyQ) repeat expansion diseases using short interfering nucleic acid (siNA)
US20030050273A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-13 Keiya Ozawa Compositions and methods for treating neurodegenerative diseases
JP2005507927A (ja) * 2001-10-30 2005-03-24 バイオジェン・アイデック・エムエイ・インコーポレイテッド パーキンソン病を処置するための方法および組成物
US7419817B2 (en) * 2002-05-17 2008-09-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Department Of Health And Human Services, Nih. Scalable purification of AAV2, AAV4 or AAV5 using ion-exchange chromatography
US7090836B2 (en) 2002-06-21 2006-08-15 Institut Pasteur Vector for expressing α-L-iduronidase and method of treating MPS I by stereotactic injection into the brain of a mammal
WO2007068784A1 (en) 2005-12-14 2007-06-21 Licentia Ltd Novel neurotrophic factor protein and uses thereof
US20050143330A1 (en) * 2002-09-30 2005-06-30 Ron Mandel Method for the treatment of Parkinson's Disease
US7618948B2 (en) 2002-11-26 2009-11-17 Medtronic, Inc. Devices, systems and methods for improving and/or cognitive function through brain delivery of siRNA
US7605249B2 (en) 2002-11-26 2009-10-20 Medtronic, Inc. Treatment of neurodegenerative disease through intracranial delivery of siRNA
US7829694B2 (en) 2002-11-26 2010-11-09 Medtronic, Inc. Treatment of neurodegenerative disease through intracranial delivery of siRNA
US7732591B2 (en) * 2003-11-25 2010-06-08 Medtronic, Inc. Compositions, devices and methods for treatment of huntington's disease through intracranial delivery of sirna
US7994149B2 (en) 2003-02-03 2011-08-09 Medtronic, Inc. Method for treatment of Huntington's disease through intracranial delivery of sirna
EA008439B1 (ru) * 2003-02-14 2007-06-29 Байоджен Айдек Ма Инк. Экспрессионная кассета и вектор для временной или постоянной экспрессии экзогенных молекул
US8946151B2 (en) * 2003-02-24 2015-02-03 Northern Bristol N.H.S. Trust Frenchay Hospital Method of treating Parkinson's disease in humans by convection-enhanced infusion of glial cell-line derived neurotrophic factor to the putamen
US7963956B2 (en) 2003-04-22 2011-06-21 Antisense Pharma Gmbh Portable equipment for administration of fluids into tissues and tumors by convection enhanced delivery technique
US8927269B2 (en) 2003-05-19 2015-01-06 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Avian adenoassociated virus and uses thereof
US7186699B2 (en) 2003-06-03 2007-03-06 Cell Genesys, Inc. Method for treating cancer by vector-mediated delivery of one or more anti-angiogenic or pro-apoptotic genes
DK1636260T3 (da) 2003-06-10 2009-06-22 Biogen Idec Inc Forbedret udskillelse af Neublastin
US7261882B2 (en) 2003-06-23 2007-08-28 Reagents Of The University Of Colorado Methods for treating neuropathic pain by administering IL-10 polypeptides
RU2006117304A (ru) 2003-10-20 2007-12-10 Нсджин А/С (Dk) Генная терапия болезни паркинсона iv vivo
US8137960B2 (en) * 2003-12-04 2012-03-20 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Bovine adeno-associated viral (BAAV) vector and uses thereof
US20050208090A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Medtronic, Inc. Methods and systems for treatment of neurological diseases of the central nervous system
US9845344B2 (en) 2004-03-30 2017-12-19 Hoba Therapeutics Aps Therapeutic use of a growth factor, NsG33
CA2568150A1 (en) * 2004-06-21 2006-01-05 Medtronic, Inc. Medical systems and methods for delivering compositions to cells
WO2006013462A2 (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Nsgene A/S Growth factors nsg28, nsg30, and nsg32
US20080188431A1 (en) * 2004-09-08 2008-08-07 Chiorini John A Transcytosis of Adeno-Associated Viruses
US7815623B2 (en) 2004-10-05 2010-10-19 Genzyme Corporation Stepped cannula
US20060253068A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-09 Van Bilsen Paul Use of biocompatible in-situ matrices for delivery of therapeutic cells to the heart
WO2006119432A2 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 The Government Of The U.S.A., As Rep. By The Sec., Dept. Of Health & Human Services Isolation, cloning and characterization of new adeno-associated virus (aav) serotypes
WO2006121960A2 (en) * 2005-05-06 2006-11-16 Medtronic, Inc. Methods and sequences to suppress primate huntington gene expression
US7902352B2 (en) * 2005-05-06 2011-03-08 Medtronic, Inc. Isolated nucleic acid duplex for reducing huntington gene expression
HUE041875T2 (hu) 2005-05-31 2019-06-28 Univ Colorado Regents Eljárás génbejuttatásra
US20080280843A1 (en) * 2006-05-24 2008-11-13 Van Bilsen Paul Methods and kits for linking polymorphic sequences to expanded repeat mutations
US9133517B2 (en) 2005-06-28 2015-09-15 Medtronics, Inc. Methods and sequences to preferentially suppress expression of mutated huntingtin
US9089667B2 (en) * 2005-08-23 2015-07-28 The Regents Of The University Of California Reflux resistant cannula and system for chronic delivery of therapeutic agents using convection-enhanced delivery
US20070132284A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-14 Albert Ekladyous Headliner mounted center high mount stop lamp (chmsl)
WO2007098607A1 (en) 2006-03-03 2007-09-07 Amorfix Life Sciences Ltd. Methods and compositions to treat and detect misfolded-sod1 mediated diseases
BRPI0710800A2 (pt) * 2006-04-25 2012-01-17 Univ California administração de fatores de crescimento para o tratamento de distúrbios de snc
EP2023949A4 (en) * 2006-04-26 2009-08-26 Univ California COMPOSITIONS AND METHODS FOR THE DELIVERY OF NEUROTHERAPY OF HIGH MOLECULAR WEIGHT ENHANCED BY CONVECTION
US9273356B2 (en) 2006-05-24 2016-03-01 Medtronic, Inc. Methods and kits for linking polymorphic sequences to expanded repeat mutations
JP5352452B2 (ja) * 2006-06-06 2013-11-27 メディシノバ, インコーポレイテッド 置換ピラゾロ[1,5−a]ピリジン化合物およびその使用方法
US20080039415A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Gregory Robert Stewart Retrograde transport of sirna and therapeutic uses to treat neurologic disorders
WO2008033285A2 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 The Trustees Of Culumbia University In The City Of New York Delivery of double-stranded rna into the central nervous system
US9375440B2 (en) * 2006-11-03 2016-06-28 Medtronic, Inc. Compositions and methods for making therapies delivered by viral vectors reversible for safety and allele-specificity
US8324367B2 (en) 2006-11-03 2012-12-04 Medtronic, Inc. Compositions and methods for making therapies delivered by viral vectors reversible for safety and allele-specificity
US7988668B2 (en) * 2006-11-21 2011-08-02 Medtronic, Inc. Microsyringe for pre-packaged delivery of pharmaceuticals
US7819842B2 (en) * 2006-11-21 2010-10-26 Medtronic, Inc. Chronically implantable guide tube for repeated intermittent delivery of materials or fluids to targeted tissue sites
US20080171906A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Everaerts Frank J L Tissue performance via hydrolysis and cross-linking
US20080181876A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Johnson Kirk W Methods for treating acute and subchronic pain
EP1970001B1 (de) * 2007-03-16 2014-07-23 Brainlab AG Katheter mit Drucksensorik
US20090036395A1 (en) * 2007-04-26 2009-02-05 Davidson Beverly L Rna interference suppression of neurodegenerative diseases and methods of use thereof
PL2152346T3 (pl) * 2007-05-17 2016-04-29 Medgenesis Therapeutix Inc Cewnik do konwekcyjnie zwiększonej podaży leku z wyjmowanym usztywniającym elementem
AU2008260103B2 (en) 2007-05-31 2014-04-03 University Of Iowa Research Foundation Reduction of off-target RNA interference toxicity
EP2180916B1 (en) * 2007-07-30 2014-10-01 University Of Rochester Adenosine as a therapeutic tool to improve the efficacy of deep brain stimulation
ES2582200T3 (es) * 2007-09-12 2016-09-09 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Utilización de vectores víricos portadores del gen CYP46A1 para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer
FI20070808A0 (fi) 2007-10-25 2007-10-25 Mart Saarma GDNF:n silmukointivariantit ja niiden käytöt
FI20080326A0 (fi) 2008-04-30 2008-04-30 Licentia Oy Neurotroofinen tekijä MANF ja sen käytöt
WO2009137630A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Wintherix Llc Methods for identifying compounds that modulate wnt signaling in cancer cells
WO2010083842A2 (en) 2009-01-23 2010-07-29 Nsgene A/S Expression of neuropeptides in mammalian cells
AU2010208058A1 (en) 2009-01-29 2011-08-18 University Of California, San Francisco Methods for distributing high levels of therapeutic agent throughout the cortex to treat neurological disorders
HUE057606T2 (hu) 2009-05-02 2022-05-28 Genzyme Corp Génterápia neurodegeneratív rendellenességekre
US20120209110A1 (en) * 2009-08-25 2012-08-16 Bankiewicz Krystof S Optimized Placement of Cannula for Delivery of Therapeutics to the Brain
BR112012010866A2 (pt) 2009-11-09 2016-11-29 Genepod Therapeutics Ab "nova construção de vetor viral para síntese específica otimizada contínua de dopa por neurônios in vivo".
EP2558154B1 (en) 2010-04-16 2020-06-17 ClearPoint Neuro, Inc. Mri surgical systems including mri-compatible surgical cannulae for transferring a substance to and/or from a patient
ES2584068T3 (es) 2010-10-01 2016-09-23 Nsgene A/S Uso de meteorina para el tratamiento de alodinia, hiperalgesia, dolor espontáneo y dolor fantasma
WO2012094511A2 (en) 2011-01-05 2012-07-12 Rhode Island Hospital Compositions and methods for the treatment of orthopedic disease or injury
ES2739804T3 (es) 2011-02-12 2020-02-04 Univ Iowa Res Found Compuestos terapéuticos
US20120220648A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 National Taiwan University Hospital Method of Treating Aromatic L-Amino Acid Decarboxylase (AADC) Deficiency Using Adeno-Associated Virus (AAV)-AADC Vector
KR102059383B1 (ko) 2011-08-01 2019-12-26 알시온 라이프사이언스 인크. 미세유체 약물 전달 장치들
WO2013034157A1 (en) 2011-09-05 2013-03-14 Nsgene A/S Treatment of allodynia, hyperalgsia, spontaneous pain, and phantom pain
RU2014144945A (ru) 2012-04-10 2016-05-27 Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния Бис-полимерные липид-пептидные конъюгаты и наночастицы из них
MX2015002062A (es) * 2012-08-17 2015-06-05 Teva Pharma Formulaciones parenterales de rasagilina.
CA2895509C (en) 2012-12-18 2021-08-17 Alcyone Lifesciences, Inc. Systems and methods for reducing or preventing backflow in a delivery system
US9463186B2 (en) 2013-04-15 2016-10-11 Northwestern University Treatment for dopaminergic disorders
KR20220119187A (ko) 2013-05-15 2022-08-26 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 미네소타 중추 신경계로의 아데노-연관 바이러스 매개 유전자 전달
WO2014191630A2 (en) 2013-05-28 2014-12-04 Helsingin Yliopisto Non-human animal model encoding a non-functional manf gene
CA2915505C (en) 2013-06-17 2021-08-03 Alcyone Lifesciences, Inc. Methods and devices for protecting catheter tips and stereotactic fixtures for microcatheters
US10441770B2 (en) 2013-07-31 2019-10-15 Alcyone Lifesciences, Inc. Systems and methods for drug delivery, treatment, and monitoring
US9891296B2 (en) 2013-09-13 2018-02-13 MRI Interventions, Inc. Intrabody fluid transfer devices, systems and methods
EP3046586B1 (en) 2013-09-19 2021-07-07 The Regents of The University of California Methods of treatment using bis-polymer lipid-peptide conjugates and nanoparticles thereof
IL292951B1 (en) 2014-05-02 2024-06-01 Genzyme Corp AAV vectors for gene therapy in the central nervous system and retina
JP6663859B2 (ja) 2014-05-20 2020-03-13 ユニバーシティー オブ アイオワ リサーチ ファウンデーション ハンチントン病の治療化合物
WO2016118902A1 (en) 2015-01-22 2016-07-28 Brown University Minimally-invasive and activity-dependent control of excitable cells
US10806396B2 (en) 2015-01-26 2020-10-20 Alcyone Lifesciences, Inc. Drug delivery methods with tracer
CN106190949B (zh) * 2015-05-08 2020-04-10 上海微创心通医疗科技有限公司 一种干态动物源性胶原纤维组织材料及其制备方法和生物假体
WO2017021359A1 (en) 2015-08-03 2017-02-09 Myodopa Limited Systemic synthesis and regulation of l-dopa
US10435441B2 (en) 2015-09-23 2019-10-08 Sangamo Therapeutics, Inc. HTT repressors and uses thereof
JP2019502473A (ja) 2016-01-04 2019-01-31 アルキオーネ・ライフサイエンシズ・インコーポレイテッドAlcyone Lifesciences, Inc. 脳卒中を治療するための方法および装置
WO2017142698A1 (en) 2016-02-17 2017-08-24 MRI Interventions, Inc. Intrabody surgical fluid transfer assemblies with adjustable exposed cannula to needle tip length, related systems and methods
IL305449A (en) 2016-04-15 2023-10-01 Univ Pennsylvania Gene therapy for the treatment of type II mucositis
EP4273248A3 (en) 2016-05-20 2024-01-10 Braingene AB Destabilising domains for conditionally stabilising a protein
US11298041B2 (en) 2016-08-30 2022-04-12 The Regents Of The University Of California Methods for biomedical targeting and delivery and devices and systems for practicing the same
WO2018102665A1 (en) 2016-12-01 2018-06-07 Sangamo Therapeutics, Inc. Tau modulators and methods and compositions for delivery thereof
US10898585B2 (en) 2017-04-14 2021-01-26 Ptc Therapeutics .Inc. Gene therapy for AADC deficiency
US11179411B2 (en) 2017-05-18 2021-11-23 Kyoto University Composition for prevention or treatment of spinocerebellar ataxia type 36
WO2019018342A1 (en) 2017-07-17 2019-01-24 Voyager Therapeutics, Inc. NETWORK EQUIPMENT TRACK GUIDE SYSTEM
CN111107880A (zh) 2017-09-20 2020-05-05 加利福尼亚大学董事会 用于恢复致心律失常性右室心肌病中的电性和心脏功能以及心脏结构的基因疗法策略
TWI835747B (zh) 2017-09-22 2024-03-21 賓州大學委員會 用於治療黏多醣病 ii 型之基因治療
PE20201501A1 (es) 2018-01-12 2020-12-29 Bristol Myers Squibb Co Oligonucleotidos antisentido que actuan sobre alfa-sinucleina, y usos de estos
US11022664B2 (en) 2018-05-09 2021-06-01 Clearpoint Neuro, Inc. MRI compatible intrabody fluid transfer systems and related devices and methods
US11253237B2 (en) 2018-05-09 2022-02-22 Clearpoint Neuro, Inc. MRI compatible intrabody fluid transfer systems and related devices and methods
WO2019222328A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 Voyager Therapeutics, Inc. Compositions and methods for the treatment of parkinson's disease
US11684750B2 (en) 2019-10-08 2023-06-27 Clearpoint Neuro, Inc. Extension tube assembly and related medical fluid transfer systems and methods
WO2022233989A1 (en) 2021-05-06 2022-11-10 Hoba Therapeutics Aps Prevention and treatment of chemotherapy-induced neuropathic pain
CA3239550A1 (en) 2021-12-10 2023-06-15 Kenneth Petersen Treatment of nociceptive pain

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139941A (en) 1985-10-31 1992-08-18 University Of Florida Research Foundation, Inc. AAV transduction vectors
US4916151A (en) * 1985-12-05 1990-04-10 Merrell Dow Pharmaceuticals Inc. Method of treating parkinson's syndrome
JP2514913B2 (ja) * 1987-10-19 1996-07-10 忠三 岸本 ヒトbcdfを含有する神経系障害治療剤
DE3841955A1 (de) * 1987-12-31 1989-07-13 Asta Pharma Ag Synergistische kombination von decarboxylasehemmern und l-dopa-pellets
US5399346A (en) 1989-06-14 1995-03-21 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Gene therapy
US5173414A (en) 1990-10-30 1992-12-22 Applied Immune Sciences, Inc. Production of recombinant adeno-associated virus vectors
US5766948A (en) * 1993-01-06 1998-06-16 The Regents Of The University Of California Method for production of neuroblasts
WO1995005864A1 (en) * 1993-08-27 1995-03-02 Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Convection-enhanced drug delivery
EP0755454B1 (en) * 1994-04-13 2008-02-13 The Rockefeller University Aav-mediated delivery of dna to cells of the nervous system
US5658785A (en) 1994-06-06 1997-08-19 Children's Hospital, Inc. Adeno-associated virus materials and methods
US6103226A (en) 1994-08-12 2000-08-15 Arch Development Corporation Genetically engineered cells that produce produce L. Dopa
US5599706A (en) * 1994-09-23 1997-02-04 Stinchcomb; Dan T. Ribozymes targeted to apo(a) mRNA
US5667158A (en) 1995-05-23 1997-09-16 Glaxo Wellcome Inc. Automated blend reclaim system for pharmaceutical tablet compression machine
US5677158A (en) 1995-06-07 1997-10-14 Research Foundation Of State University Of New York In vitro packaging of adeno-associated virus DNA
US6004797A (en) 1995-11-09 1999-12-21 Avigen, Inc. Adenovirus helper-free recombinant AAV Virion production
AU3591597A (en) * 1996-06-28 1998-01-21 Regents Of The University Of California, The Transformation and genetherapy of cells of the inner ear
JPH1113A (ja) 1997-06-12 1999-01-06 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 乗用農機
ATE431418T1 (de) * 1998-05-27 2009-05-15 Genzyme Corp Aav vektoren zur herstellung der medikamente zur konvektion-erhöhten verabreichung

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11834474B2 (en) 2009-05-28 2023-12-05 University Of Massachusetts AAV's and uses thereof
JP2018134110A (ja) * 2011-04-18 2018-08-30 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター 薬剤送達粒子及びその製造方法
JP2017530951A (ja) * 2014-08-25 2017-10-19 日本化薬株式会社 脳腫瘍に対するsn−38装填ミセルのced
US10758484B2 (en) 2014-08-25 2020-09-01 Nippon Kayaku Co., Ltd. CED of SN-38-loaded micelles against brain tumor
JP2021010372A (ja) * 2014-10-21 2021-02-04 ユニバーシティ オブ マサチューセッツ 組み換えaavバリアントおよびその使用
JP7023108B2 (ja) 2014-10-21 2022-02-21 ユニバーシティ オブ マサチューセッツ 組み換えaavバリアントおよびその使用
JP2017532966A (ja) * 2014-10-21 2017-11-09 ユニバーシティ オブ マサチューセッツ 組み換えaavバリアントおよびその使用
JP7212378B2 (ja) 2014-10-21 2023-01-25 ユニバーシティ オブ マサチューセッツ 組み換えaavバリアントおよびその使用
US11542525B2 (en) 2014-10-21 2023-01-03 University Of Massachusetts Recombinant AAV variants and uses thereof
JP2017535291A (ja) * 2014-11-05 2017-11-30 ボイジャー セラピューティクス インコーポレイテッドVoyager Therapeutics,Inc. パーキンソン病の治療のためのaadcポリヌクレオチド
JP2021106619A (ja) * 2014-11-05 2021-07-29 ボイジャー セラピューティクス インコーポレイテッドVoyager Therapeutics,Inc. パーキンソン病の治療のためのaadcポリヌクレオチド
US11027000B2 (en) 2014-11-05 2021-06-08 Voyager Therapeutics, Inc. AADC polynucleotides for the treatment of Parkinson's disease
JP2018198622A (ja) * 2014-11-05 2018-12-20 ボイジャー セラピューティクス インコーポレイテッドVoyager Therapeutics,Inc. パーキンソン病の治療のためのaadcポリヌクレオチド
JP2019010110A (ja) * 2014-11-05 2019-01-24 ボイジャー セラピューティクス インコーポレイテッドVoyager Therapeutics,Inc. パーキンソン病の治療のためのaadcポリヌクレオチド
US11975056B2 (en) 2014-11-05 2024-05-07 Voyager Therapeutics, Inc. AADC polynucleotides for the treatment of Parkinson's disease
JP2021178861A (ja) * 2015-02-10 2021-11-18 ジェンザイム・コーポレーション 線条体および皮質へのウイルス粒子の強化された送達
JP2018506585A (ja) * 2015-02-10 2018-03-08 ジェンザイム・コーポレーション 線条体および皮質へのウイルス粒子の強化された送達
US11578340B2 (en) 2016-10-13 2023-02-14 University Of Massachusetts AAV capsid designs
US11759506B2 (en) 2017-06-15 2023-09-19 Voyager Therapeutics, Inc. AADC polynucleotides for the treatment of Parkinson's disease

Also Published As

Publication number Publication date
ATE431418T1 (de) 2009-05-15
ES2257051T3 (es) 2006-07-16
US20160256534A1 (en) 2016-09-08
US20020141980A1 (en) 2002-10-03
CA2329259C (en) 2003-08-05
DE69941100D1 (de) 2009-08-20
EP1080202A2 (en) 2001-03-07
US6953575B2 (en) 2005-10-11
ATE435917T1 (de) 2009-07-15
ES2326893T3 (es) 2009-10-21
WO1999061066A3 (en) 2000-05-04
PT1080202E (pt) 2006-05-31
EP1080202B1 (en) 2006-01-25
US8309355B2 (en) 2012-11-13
JP2006298926A (ja) 2006-11-02
US20130101510A1 (en) 2013-04-25
ES2324540T3 (es) 2009-08-10
US20050180955A1 (en) 2005-08-18
US6309634B1 (en) 2001-10-30
WO1999061066A9 (en) 2000-03-30
US20180243249A1 (en) 2018-08-30
ATE316576T1 (de) 2006-02-15
DE69940899D1 (de) 2009-06-25
CA2329259A1 (en) 1999-12-02
US7534613B2 (en) 2009-05-19
US9492415B2 (en) 2016-11-15
US20100104537A1 (en) 2010-04-29
DE69929600D1 (de) 2006-04-13
WO1999061066A2 (en) 1999-12-02
DE69929600T2 (de) 2006-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6309634B1 (en) Methods of treating Parkinson's disease using recombinant adeno-associated vector (rAAV)
US7182944B2 (en) Methods of increasing distribution of nucleic acids
US6780409B2 (en) Glutamic acid decarboxylase (GAD) based delivery system
US20220347319A1 (en) Methods for distributing high levels of therapeutic agent throughout the cortex to treat neurological disorders
WO2015124546A1 (en) Aav vectors for the treatment of ischemic and non-ischemic heart disease
CA3190309A1 (en) Compositions and methods for the treatment of neurological disorders related to glucosylceramidase beta deficiency
EP1621625B1 (en) AAV vectors for the manufacture of medicaments for convection enhanced delivery
US20170065685A1 (en) Serca2 therapeutic compositions and methods of use
CA2425820C (en) Convection-enhanced delivery of aav vectors
US20170283829A1 (en) Sprr1a as a genetic target for treating neurodegenerative diseases

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051201

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060223

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060519

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20071024

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20071127

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20080125