JP2022525848A - クラッベ病の治療に有用な組成物 - Google Patents
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Abstract
組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの髄腔内送達用に製剤化された組成物であって、クラッベ患者への投与のためのヒトガラクトシルセラミダーゼ(GALC)遺伝子を担持するAAVhu68カプシドを含む、組成物が提供される。新規の遺伝子配列およびその使用も提供される。【選択図】
Description
パルボウイルスファミリーのメンバーであるアデノ随伴ウイルス(AAV)は、約4.7キロ塩基(kb)の長さの一本鎖直鎖DNA(ssDNA)ゲノムを有する小さな非エンベロープ性の正二十面体ウイルスである。野生型ゲノムは、DNA鎖の両端に逆位末端配列(inverted terminal repeats、ITR)、ならびに2つのオープンリーディングフレーム(ORF)であるrepおよびcapを含む。Repは、AAVの生活環に必要なrepタンパク質をコードする4つの重複遺伝子から構成され、capは、カプシドタンパク質の重複ヌクレオチド配列であるVP1、VP2、およびVP3を含有し、自己集合して正二十面体対称のカプシドを形成する。
複製欠陥ヒトパルボウイルスに由来する組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターは、遺伝子送達に好適なビヒクルとして記載されている。典型的には、機能的なrep遺伝子およびcap遺伝子がベクターから除去されると、複製欠陥ベクターが得られる。これらの機能は、ベクター産生システムの中で提供されるが、最終ベクターには存在しない。
これまで、ヒトまたは非ヒト霊長類(NHP)から単離されたいくつかの異なる十分に特徴付けられたAAVが存在している。異なる血清型のAAVは、異なるトランスフェクション効率を示し、異なる細胞または組織に対して指向性(tropism)を示すことが見出されている。多くの異なるAAV系統群(clade)が、WO2005/033321号に記載されており、その中には系統群Fが含まれ、AAV9、AAVhu31、およびAAVhu32という3つのメンバーのみを有することが特定されている。AAV9の構造分析は、M.A.DiMattia et al,J.Virol.(June
2012)vol.86 no.12 6947-6958.に提供されている。本論文では、AAV9が(合計)60コピーの3つの可変タンパク質(vp)を有することが報告され、それは、cap遺伝子によってコードされ、重複配列を有する。これらには、VP1(87kDa)、VP2(73kDa)、およびVP3(62kDa)が含まれ、それぞれ、1:1:10の予測された比率で存在する。VP3の配列全体は、VP2内にあり、VP2のすべては、VP1内にある。VP1は、固有のN末端ドメインを有する。精密化された座標および構造因子は、RCSB PDBデータベースから受入番号3UX1で入手可能である。
2012)vol.86 no.12 6947-6958.に提供されている。本論文では、AAV9が(合計)60コピーの3つの可変タンパク質(vp)を有することが報告され、それは、cap遺伝子によってコードされ、重複配列を有する。これらには、VP1(87kDa)、VP2(73kDa)、およびVP3(62kDa)が含まれ、それぞれ、1:1:10の予測された比率で存在する。VP3の配列全体は、VP2内にあり、VP2のすべては、VP1内にある。VP1は、固有のN末端ドメインを有する。精密化された座標および構造因子は、RCSB PDBデータベースから受入番号3UX1で入手可能である。
異なる組織を脱標的化または標的化するには、いくつかの異なるAAV9バリアントが操作されている。例えば、N.Pulicheria,“Engineering Liver-detargeted AAV9 Vectors for Cardiac and Musculoskeletal Gene Transfer”,Molecular Therapy,Vol,19,no.6,p.1070-1078(June 2011)を参照されたい。血液脳関門を横切って遺伝子を送達するためのAAV9バリアントの開発も報告されている。例えば、B.E.Deverman et al,Nature Biotech,Vol.34,No.2,p204-211(published online 1 Feb 2016)and Caltech press release,A.Wetherston,www.neurology-central.com/2016/02/10/successful-delivery-of-genes-through-the-blood-brain-barrier/,accessed 10/05/2016を参照されたい。また、WO2016/0492301およびUS8,734,809も参照されたい。
AAVhu68は、天然源由来のカプシド遺伝子の増幅後に同定され、最近、新しいAAVカプシドとして同定された。また、WO2018/160582も参照されたい。このAAVは、AAV9と同様に、系統群F内にある。
クラッベ病(Krabbe disease)(グロボイド細胞白質ジストロフィー、GLD)は、加水分解酵素であるガラクトシルセラミダーゼ(GALC)をコードする遺伝子の変異によって引き起こされる常染色体劣性のリソソーム蓄積症(LSD)である(Wenger D.A.,et al.(2000)Mol Genet Metab.70(1):1-9)。この酵素は、ほぼ髄鞘のみに見られるガラクトシルセラミド(セラミド)およびガラクトシルスフィンゴシン(サイコシン)を含む特定のガラクト脂質の分解に関与している。クラッベ病では、GALC欠損症は、リソソーム内のサイコシン(ただし、ガラクトシルセラミドではない)の毒性蓄積を引き起こす(Svennerholm et al.,1980)。サイコシンの蓄積は、ミエリンを産生するCNSのオリゴデンドロサイトおよびPNSのシュワン細胞に対して、特に毒性があり、これらの細胞型の急速かつ広範な死をもたらす。CNSおよびPNSの両方におけるミエリン分解は、反応性アストロサイトのグリオーシスおよび多核巨マクロファージ(「グロボイド細胞」)の浸潤を伴う(Suzuki K.(2003)J Child Neurol.18(9):595-603)。ガラクトシルセラミドは、主に別の酵素であるGM1ガングリオシドβ-ガラクトシダーゼによる加水分解(Kobayashi T.,et al.(1985)J Biol Chem.260(28):14982-7)およびガラクトシルセラミド合成の停止に寄与するオリゴデンドロサイトの死(Svennerholm L.,et al.(1980)J Lipid Res.21(1):53-64)により、GALC活性が不在の場合は蓄積しない。
現在、クラッベ病に対して利用可能な唯一の疾患修飾治療は、造血幹細胞移植(HSCT)であり、これは、多くの場合、臍帯血移植(UCBT)、同種末梢血幹細胞、または同種骨髄によって提供される。HSCTを使用した乳児性クラッベ病を有する患者の治療は、わずかに成功しただけであり、典型的には、1歳の誕生日を迎える前に症状を呈する。乳児性クラッベ病における明らかな症状の発症後に実施される場合、HSCTは、最小限の神経学的改善のみを提供し、実質的に生存率を改善しない(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J Med.352(20):2069-81)。HSCTは、症候前患者で実施された場合に効果的であり得るが、それでも、運動転帰は悪い(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J
Med.352(20):2069-81、Wright M.D.,et al.(2017)Neurology.89(13):1365-1372、van den Broek B.T.A.,et al.(2018)Blood Adv.2(1):49-60)。30日齢前に移植を受けた乳児は、後に移植を受ける乳児と比較して、より良好な生存率および機能的転帰を有した(Allewelt H.,et al.(2018)Biol Blood Marrow Transplant.24(11):2233-2238)。症候前の移植は、症状発症後の未治療のまたは治療された乳児性クラッベ病患者と比較して、顕著に良好な転帰をもたらすことが報告されており、進行性の中枢髄鞘形成、正常な受容言語、症状重症度の減衰、およびより長い生存期間を伴う(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J Med.352(20):2069-81、Duffner P.K.,et al.(2009)Genet Med.11(6):450-4、Wright M.D.,et al.(2017)Neurology.89(13):1365-1372)。それでも、症状の出現前に治療されたほとんどの小児は、身長および体重について平均をかなり下回ったままであり、軽度の痙攣から独立した歩行の不能にわたって進行性の粗大運動遅延を有する(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J Med.352(20):2069-81、Duffner P.K.,et al.(2009
)Genet Med.11(6):450-4)。一部の子供は、後天性小頭症、胃瘻造設の必要性、および構音障害を含む残存障害も有する(Duffner P.K.,et al.(2009)Genet Med.11(6):450-4)。さらに、HSCTは、CNS特異的疾患の病理にのみ影響を及ぼすように見える。末梢神経障害などのPNS病理に関連する臨床的特徴は、HSCTの影響を受けないままである。これらの結果は、HSCTの限界を強調するものであり、特に早期発症型では、疾患の急速な進行は、造血幹細胞が移植され、CNSに移行し、分化し、GALC分泌および交差補正(すなわち、矯正細胞によって分泌される酵素がGALC欠損細胞によって取り込まれるプロセス)を通して治療効果がもたらされるのに必要な時間を上回る。
Med.352(20):2069-81、Wright M.D.,et al.(2017)Neurology.89(13):1365-1372、van den Broek B.T.A.,et al.(2018)Blood Adv.2(1):49-60)。30日齢前に移植を受けた乳児は、後に移植を受ける乳児と比較して、より良好な生存率および機能的転帰を有した(Allewelt H.,et al.(2018)Biol Blood Marrow Transplant.24(11):2233-2238)。症候前の移植は、症状発症後の未治療のまたは治療された乳児性クラッベ病患者と比較して、顕著に良好な転帰をもたらすことが報告されており、進行性の中枢髄鞘形成、正常な受容言語、症状重症度の減衰、およびより長い生存期間を伴う(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J Med.352(20):2069-81、Duffner P.K.,et al.(2009)Genet Med.11(6):450-4、Wright M.D.,et al.(2017)Neurology.89(13):1365-1372)。それでも、症状の出現前に治療されたほとんどの小児は、身長および体重について平均をかなり下回ったままであり、軽度の痙攣から独立した歩行の不能にわたって進行性の粗大運動遅延を有する(Escolar M.L.,et al.(2005)N Engl J Med.352(20):2069-81、Duffner P.K.,et al.(2009
)Genet Med.11(6):450-4)。一部の子供は、後天性小頭症、胃瘻造設の必要性、および構音障害を含む残存障害も有する(Duffner P.K.,et al.(2009)Genet Med.11(6):450-4)。さらに、HSCTは、CNS特異的疾患の病理にのみ影響を及ぼすように見える。末梢神経障害などのPNS病理に関連する臨床的特徴は、HSCTの影響を受けないままである。これらの結果は、HSCTの限界を強調するものであり、特に早期発症型では、疾患の急速な進行は、造血幹細胞が移植され、CNSに移行し、分化し、GALC分泌および交差補正(すなわち、矯正細胞によって分泌される酵素がGALC欠損細胞によって取り込まれるプロセス)を通して治療効果がもたらされるのに必要な時間を上回る。
当該技術分野では、クラッベ病患者に対する改善された治療の必要性が、依然として存在する。
組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を含む組成物が提供され、中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(i)タンパク質の発現を指示する配列の制御下で、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟ガラクトシルセラミダーゼタンパク質をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列、および(ii)ベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングするために必要なAAV逆位末端反復を含むベクターゲノムと、を含み、ベクターゲノムが、AAVカプシド中にパッケージングされる。特定の実施形態では、AAVカプシドは、AAVhu68カプシドである。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を有する。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号10の成熟タンパク質、および中枢神経系のヒト細胞に好適な外因性シグナルペプチドをコードする。特定の実施形態では、調節配列は、ベータアクチンプロモーター、イントロン、および/またはウサギグロビンポリAを含む。特定の実施形態では、組成物は、ベクターゲノムCB7.CI.hGALC.rBGを有するrAAVを含む。
特定の実施形態では、組換えアデノ随伴ウイルスが提供され、中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(i)成熟ガラクトシルセラミダーゼタンパク質の発現を指示する調節配列の制御下で、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟ガラクトシルセラミダーゼタンパク質をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列、および(ii)ベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングするために必要なAAV逆位末端配列を含むベクターゲノムと、を含む。特定の実施形態では、AAVカプシドは、AAVhu68カプシドである。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を有する。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号10の成熟タンパク質、および中枢神経系のヒト細胞に好適な外因性シグナルペプチドをコードする。特定の実施形態では、調節配列は、ベータアクチンプロモーター、イントロン、および/またはウサギグロビンポリAを含む。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、CB7.CI.hGALC.RBGである。
特定の実施形態では、組成物が提供され、クラッベ病の治療に有用なrAAVのストックを含む。特定の実施形態では、組成物の使用が提供され、医薬品の調製におけるrAAVのストックを含む。特定の実施形態では、提供される組成物は、末梢神経の機能障害を治療する、かつ/またはクラッベ病を治療するのに有用である。特定の実施形態では、rAAVは、造血幹細胞療法、骨髄移植、および/または基質合成抑制療法(substrate reduction therapy)との併用療法として投与可能である。
特定の実施形態では、シグナルペプチドをコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列、および配列番号10(aa43~685)のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラ
クトシルセラミダーゼタンパク質を含むプラスミドが提供される。特定の実施形態では、プラスミドは、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を含む。
クトシルセラミダーゼタンパク質を含むプラスミドが提供される。特定の実施形態では、プラスミドは、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を含む。
特定の実施形態では、クラッベ病によって引き起こされる呼吸不全および運動機能喪失を引き起こす末梢神経の機能障害を矯正し、またはクラッベ病によって引き起こされる発作の発症もしくは頻度の遅延させる、クラッベ病を治療するための組成物の使用が提供され、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物を、患者に投与することを含み、当該rAAVが、(a)中枢神経系中の細胞を標的とするAAVカプシドと、(b)タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下で、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟ガラクトシルセラミダーゼタンパク質をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含む、ベクターゲノムと、を含み、当該ベクターゲノムが、ベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングするために必要なAAV逆位末端配列をさらに含み、当該ベクターゲノムが、当該AAVカプシド中にパッケージングされる。特定の実施形態では、患者は、後期乳児性クラッベ病(LIKD)を有する。特定の実施形態では、患者は、若年性クラッベ病(JKD)を有する。特定の実施形態では、患者は、思春期/成人発症性クラッベ病を有する。特定の実施形態では、rAAVは、造血幹細胞移植(HSCT)、骨髄移植、および/または基質合成抑制療法との併用療法として投与される。特定の実施形態では、rAAVは、髄腔内、脳室内、または実質内投与を介して送達される。
特定の実施形態では、提供される組成物は、髄腔内、脳室内、実質内投与用に製剤化される。特定の実施形態では、組成物は、コンピュータ断層撮影(CT)ガイドによる大槽への(大槽内)後頭下注入を介して、単回用量として投与される。
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下の本発明の詳細な説明から明らかとなるであろう。
ヒトガラクトシルセラミダーゼ(GALC)タンパク質を発現する組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)、ならびにrAAVを含む組成物およびその使用が提供される。特定の実施形態では、rAAV.hGALCは、症候性の幼児性クラッベ患者(幼児性クラッベ病、EIKD)の疾患修飾治療を初めて提供する。特定の実施形態では、rAAV.hGALCは、症候前乳児患者のための治療を提供する。特定の実施形態では、rAAV.hGALCは、呼吸不全および運動機能喪失を引き起こす末梢神経を矯正することができる療法を提供する。特定の実施形態では、rAAV.hGALCは、ベネフィットリスク比が現在唯一の疾患修飾治療である造血幹細胞移植(HSCT)には有利ではない遅発患者の治療のための追加の選択肢を提供する。
本明細書で使用される場合、「rAAV.GALC」は、AAVカプシドを有するrAAVを指し、その中にパッケージングされる、少なくともガラクトシルセラミダーゼタンパク質(酵素)のコード配列を含むベクターゲノムを有する。rAAVhu68.GALCは、AAVカプシドがAAVhu68カプシドであるrAAVを指し、本明細書で定義される。以下の実施例は、他のAAVカプシドも示す。
「cGALC」という用語は、イヌGALCを発現するコード配列を指し、イヌにおける研究のための以下の実施例で使用される。イヌGALCは、26bpのシグナルペプチド、および全長が669アミノ酸のタンパク質を有する。
「hGALC」という用語は、ヒトGALCのコード配列を指す。
hGALCのアイソフォーム1は、正規配列であり、685アミノ酸長である。そのアミノ酸配列は、配列番号6に再現される。成熟タンパク質は、約アミノ酸43~約685に位置し、シグナルペプチドは、1~42位に位置するが、いくつかの示唆によると、開始Metは、位置1ではなく位置17である。GALCの複数のアイソフォーム(アイソフォーム1~5)が知られており、30超の天然バリアントが記載されているが、本発明者らは、位置641にスレオニン(T)からアラニン(A)への変異を有するバリエーションが特に望ましいことを発見した。この配列は、配列番号10に提供される。このバリアントは、ヒトガラクトシルセラミダーゼ(hGALC)のコード配列によってコードされるタンパク質配列であり、本明細書に提供されるrAAVおよびベクターゲノムの実施例に例示される。ガラクトシルセラミダーゼ(GALC)はガラクトセレブロシダーゼとしても知られており、これらの名称は互換的に使用される。特定の実施形態では、このバリアントは、酵素補充療法または併用療法で使用され得る。
本明細書で使用される場合、「CB7.CI.hGALC.rBG」は、ベクターゲノ
ム(例えば、図2に示される)を指し、遍在性CB7プロモーターの制御下で、ヒトGALCのコード配列を含み、少なくともCMV IE(サイトメガロウイルス最初期)エンハンサー、キメライントロン、およびウサギβ-グロビン(rBG)ポリA配列を含み、それらのすべては、5’ITRおよび3’ITRに隣接している。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟GALCタンパク質をコードするGALCのコード配列を含む。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を含むGALCのコード配列を含む。さらに別の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGベクターゲノムは、配列番号19を含む。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号10の成熟タンパク質のコード配列および外因性シグナルペプチドを含む。
ム(例えば、図2に示される)を指し、遍在性CB7プロモーターの制御下で、ヒトGALCのコード配列を含み、少なくともCMV IE(サイトメガロウイルス最初期)エンハンサー、キメライントロン、およびウサギβ-グロビン(rBG)ポリA配列を含み、それらのすべては、5’ITRおよび3’ITRに隣接している。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟GALCタンパク質をコードするGALCのコード配列を含む。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を含むGALCのコード配列を含む。さらに別の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGベクターゲノムは、配列番号19を含む。特定の実施形態では、CB7.CI.hGALC.rBGは、配列番号10の成熟タンパク質のコード配列および外因性シグナルペプチドを含む。
特定の実施形態では、天然シグナルペプチドのすべてまたは一部が除去され、外因性シグナルペプチドで置換された、少なくとも成熟GALC(aa1-17、またはaa1-42)を含む融合タンパク質が企図される。かかる融合タンパク質は、外因性シグナルペプチド、および少なくとも成熟ヒトGALCタンパク質(例えば、配列番号6または配列番号10のアミノ酸43~695)を含んでいてもよい。特定の実施形態では、融合タンパク質は、CNSのヒト細胞に好適な外因性シグナルペプチド(すなわち、ヒトCNSに存在する細胞におけるタンパク質(すなわち、hGALC)の産生、細胞内輸送、および/または分泌を改善するために、天然シグナルペプチドが置換されたシグナルペプチド)を含む。CNSのヒト細胞に好適な外因性シグナルペプチドとしては、免疫グロブリン(例えば、IgG)、サイトカイン(例えば、IL-2、IL12、IL18など)、インスリン、アルブミン、β-グルクロニダーゼインスリン、アルカリプロテアーゼ、フォン・ウィルブランド因子(VWF)、またはフィブロネクチンの分泌シグナルペプチドに天然に見られるものが挙げられるが、これらに限定されない(例えば、www.signalpeptide.de/index.php?m=listspdb_mammaliaも参照されたい)。
また、本発明では、本明細書に提供されるGALCタンパク質(例えば、配列番号6、配列番号10、または成熟GALCを含む融合タンパク質)をコードする核酸配列も包含される。特定の実施形態では、コード配列は、タンパク質をコードするcDNA配列である。しかし、対応するRNA配列も包含される。
特定の実施形態では、核酸コード配列は、配列番号5のcDNA配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列、もしくはその断片を有する。好適な断片としては、成熟タンパク質のコード配列(約nt127~約nt2058)、またはシグナルペプチドの断片を有する成熟タンパク質のコード配列(例えば、約nt54~約nt2058)が挙げられる。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号5の成熟hGALC(nt127~2058)またはそのリーダーもしくは外因性リーダーを含む融合タンパク質をコードする核酸配列、あるいはそれと95%~99.9%同一の配列を有する。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号5の成熟hGALCをコードする核酸配列(nt127~2058)、またはそれと95%~99.9%同一の配列、あるいはその断片(リーダー配列および成熟hGALCの断片を含む)を有する。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号10のアミノ酸配列を有する全長ヒトGALCタンパク質をコードする。特定の実施形態では、コード配列は、配列番号5のhGALCリーダー(核酸1~126)および成熟タンパク質(核酸127~2058によってコードされる)をコードする。
特定の実施形態では、発現カセットは、後根神経節(drg)におけるhGALCの発現を抑制する1つ以上のmiRNA標的配列を含む(例えば、2020年2月12日に出願された国際特許出願第PCT/US19/67872号を参照されたい(参照により本
明細書に援用される))。
明細書に援用される))。
本明細書で使用される場合、クラッベ病(グロボイド細胞白質ジストロフィー(GLD)としても知られている)は、ミエリンのガラクト脂質の分解を担う酵素であるガラクトシルセラミダーゼ(GALC)の活性に影響を与える変異によって引き起こされるリソソーム蓄積症である。いくつかのタイプのクラッベ病が記載されており、酵素欠損の重症度に依存する。最も重篤なものから最も重篤でない酵素欠損症は、6ヶ月齢以下の発症によって定義される早期乳児性クラッベ病(EIKD)、7ヶ月から12ヶ月の発症によって定義される後期乳児性クラッベ病(LIKD)、13ヶ月から10歳の発症によって定義される若年性クラッベ病(JKD)、および思春期/成人発症性クラッベ病である。
特定の実施形態では、有効量のrAAV.GALCベクターは、CSF中のGALC酵素のレベルを、正常レベルの約30%~約100%以内に増加させる。他の実施形態では、有効量のrAAV.GALCベクターは、血漿中のGALC酵素のレベルを、正常レベルの約30%~約100%以内に増加させる。特定の実施形態では、より低い量の増加したGALCのCSFレベルまたは血漿レベルが観察されるが、本明細書に記載されるように、クラッベ病に関連する症状のうちの1つ以上で改善が観察される。
「組換えAAV」または「rAAV」は、2つの要素、AAVカプシド、およびAAVカプシド内にパッケージされた少なくとも非AAVコード配列を含むベクターゲノムを含むDNAse耐性ウイルス粒子である。特に明記しない限り、この用語は「rAAVベクター」という句と互換的に使用され得る。rAAVは、任意の機能的AAV rep遺伝子または機能的AAVキャップ遺伝子を欠き、子孫を生成することができないため、「複製欠陥ウイルス」または「ウイルスベクター」である。特定の実施形態では、唯一のAAV配列は、AAV逆方向末端反復配列(ITR)であり、ITR間に位置する遺伝子および調節配列がAAVカプシド内にパッケージされることを可能にするために、典型的にはベクターゲノムの5’および3’最末端に位置する。
本明細書で使用される場合、「ベクターゲノム」は、ウイルス粒子を形成するrAAVカプシドの内側にパッケージされる核酸配列を指す。かかる核酸配列は、AAV逆方向末端反復配列(ITR)を含む。本明細書の実施例では、ベクターゲノムは、少なくとも5’から3’に、AAV 5’ITR、コード配列、およびAAV 3’ITRを含む。AAV2からのITR、カプシドとは異なる供給源AAV、または完全長ITR以外が選択され得る。特定の実施形態では、ITRは、産生中のrep機能またはトランス相補AAVを提供するAAVと同じAAV供給源由来である。さらに、他のITRが使用され得る。さらに、ベクターゲノムは、遺伝子産物の発現を指示する制御配列を含む。ベクターゲノムの好適な成分が本明細書でより詳細に考察される。
AAVhu68
以下の実施例で記載されるように、本発明で提供されるrAAVは、AAVhu68カプシドを含む。例えば、WO2018/160582を参照されたい(参照により本明細書に援用される)。AAVhu68は、系統群F内にある。AAVhu68(配列番号2)は、vp1の位置67および157の2つのコードされたアミノ酸によって、別の系統群FのウイルスであるAAV9(配列番号4)とは異なる。対照的に、他の系統群FのAAV(AAV9、hu31、hu31)は、位置67にAlaおよび位置157にAlaを有する。
以下の実施例で記載されるように、本発明で提供されるrAAVは、AAVhu68カプシドを含む。例えば、WO2018/160582を参照されたい(参照により本明細書に援用される)。AAVhu68は、系統群F内にある。AAVhu68(配列番号2)は、vp1の位置67および157の2つのコードされたアミノ酸によって、別の系統群FのウイルスであるAAV9(配列番号4)とは異なる。対照的に、他の系統群FのAAV(AAV9、hu31、hu31)は、位置67にAlaおよび位置157にAlaを有する。
rAAVhu68は、AAVhu68のカプシドおよびベクターゲノムからなる。一実施形態では、rAAVhu68を含む組成物は、vp1タンパク質の異種集団、vp2タンパク質の異種集団、およびvp3タンパク質の異種集団の集合体を含む。本明細書で使
用される、vpカプシドタンパク質を参照するために使用される場合、「異種」という用語またはその任意の文法的変形は、例えば、異なる修飾アミノ酸配列を有するvp1、vp2、またはvp3モノマー(タンパク質)を有する、同じではない要素からなる集団を指す。配列番号2は、AAVhu68 vp1タンパク質のコードされたアミノ酸配列を提供する。AAVhu68カプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含み、配列番号2の予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも特定の脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基が含まれる。例えば、特定の亜集団は、配列番号2のアスパラギン-グリシン対中に少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高脱アミド化アスパラギン(N)位置を含み、任意選択的に、他の脱アミド化アミノ酸をさらに含み、脱アミド化は、アミノ酸の変化および他の任意選択的な修飾をもたらす。これらおよび他の修飾の様々な組み合わせは、本明細書に記載されている。
用される、vpカプシドタンパク質を参照するために使用される場合、「異種」という用語またはその任意の文法的変形は、例えば、異なる修飾アミノ酸配列を有するvp1、vp2、またはvp3モノマー(タンパク質)を有する、同じではない要素からなる集団を指す。配列番号2は、AAVhu68 vp1タンパク質のコードされたアミノ酸配列を提供する。AAVhu68カプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含み、配列番号2の予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも特定の脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基が含まれる。例えば、特定の亜集団は、配列番号2のアスパラギン-グリシン対中に少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高脱アミド化アスパラギン(N)位置を含み、任意選択的に、他の脱アミド化アミノ酸をさらに含み、脱アミド化は、アミノ酸の変化および他の任意選択的な修飾をもたらす。これらおよび他の修飾の様々な組み合わせは、本明細書に記載されている。
本明細書で使用される場合、vpタンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、少なくとも1つの定義された共通の特徴を有し、少なくとも1つの群メンバーから参照群のすべてのメンバーよりも少ないメンバーからなるvpタンパク質の群を指す。
例えば、vp1タンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、組み立てられたAAVカプシド中の少なくとも1つの(1)vp1タンパク質であり、すべてのvp1タンパク質未満である。vp3タンパク質の「亜集団」は、別途指定されない限り、組み立てられたAAVカプシド中のすべてのvp3タンパク質よりも少ない1つ(1)vp3タンパク質であり得る。例えば、vp1タンパク質は、vpタンパク質の亜集団であり得、vp2タンパク質は、vpタンパク質の別個の亜集団であり得、vp3は、組み立てられたAAVカプシド中のvpタンパク質のさらなる亜集団であり得る。別の例では、vp1、vp2、およびvp3タンパク質は、例えば、少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの高度脱アミド化アスパラギン、例えば、アスパラギン-グリシン対で異なる修飾を有するサブ集団を含み得る。
別途指定されない限り、高度な脱アミド化とは、参照アミノ酸の位置で予測されたアミノ酸配列と比較して、参照アミノ酸の位置で、少なくとも45%の脱アミド化、少なくとも50%の脱アミド化、少なくとも60%の脱アミド化、少なくとも65%の脱アミド化、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、最大約100%の脱アミド化を指す(例えば、配列番号2のアミノ酸57で、少なくとも80%のアスパラギンが、総vp1タンパク質に基づいて脱アミド化され得、または配列番号2のアミノ酸409で、20%のアスパラギンが、総vp1、vp2、およびvp3タンパク質に基づいて脱アミド化され得る)。かかる割合は、2Dゲル、質量分析技術、または他の好適な技術を使用して決定され得る。
本明細書に提供されるように、配列番号2の各脱アミド化されたNは、独立して、アスパラギン酸(Asp)、イソアスパラギン酸(isoAsp)、アスパルテート、ならびに/またはAspおよびisoAspの相互変換ブレンド、あるいはこれらの組み合わせであり得る。α-およびイソアスパラギン酸の任意の好適な比率が存在し得る。例えば、特定の実施形態では、比率は、10:1~1:10のアスパラギン酸対イソアスパラギン酸、約50:50のアスパラギン酸:イソアスパラギン酸、もしくは約1:3のアスパラギン酸:イソアスパラギン酸、または別の選択された比率であり得る。特定の実施形態では、配列番号2の1つ以上のグルタミン(Q)は、グルタミン酸(Glu)、すなわちα-グルタミン酸、γ-グルタミン酸(Glu)、またはα-およびγ-グルタミン酸のブレンド(共通のグルタルイミド中間体を介して相互変換され得る)に脱アミド化され得る。α-およびγ-グルタミン酸の任意の好適な比率が存在し得る。例えば、特定の実施形
態では、比率は、10:1~1:10のα対γ、約50:50のα:γ、もしくは約1:3のα:γ、または別の選択された比率であり得る。
態では、比率は、10:1~1:10のα対γ、約50:50のα:γ、もしくは約1:3のα:γ、または別の選択された比率であり得る。
したがって、rAAVhu68は、脱アミド化アミノ酸を有するvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質のrAAVhu68カプシド内の亜集団を含み、最低でも、少なくとも1つの高度に脱アミド化されたアスパラギンを含む少なくとも1つの亜集団を含む。さらに、他の修飾は、特に選択されたアスパラギン酸(DまたはAsp)残基位置での異性化を含み得る。さらに他の実施形態では、修飾は、Asp位置でのアミド化を含み得る。
特定の実施形態では、AAVhu68カプシドは、少なくとも4個~少なくとも約25個の脱アミド化アミノ酸残基位置を有するvp1、vp2、およびvp3の亜集団を含み、そのうちの少なくとも1~10%が、配列番号2のコードされたアミノ酸配と比較して、脱アミド化されている。これらの大部分はN残基であり得る。しかしながら、Q残基は脱アミド化され得る。
特定の実施形態では、AAVhu68カプシドは、さらに、以下のうちの1つ以上を特徴とする。AAVhu68カプシドタンパク質が、配列番号2の1~736の予測されたアミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現によって産生されるAAVhu68 vp1タンパク質、配列番号1から産生されたvp1タンパク質、もしくは配列番号2の1~736の予測されたアミノ酸配列をコードする配列番号1と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp1タンパク質、配列番号2の少なくとも約アミノ酸138~736の予測されたアミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現によって産生されるAAVhu68 vp2タンパク質、配列番号1の少なくともヌクレオチド412~2211を含む配列から産生されるvp2タンパク質、もしくは配列番号2の少なくとも約アミノ酸138~736の予測されたアミノ酸配列をコードする、配列番号1の少なくともヌクレオチド412~2211と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp2タンパク質、および/または配列番号2の少なくとも約アミノ酸203~736の予測されたアミノ酸配列をコードする核酸配列からの発現によって産生されるAAVhu68 vp3タンパク質、配列番号1の少なくともヌクレオチド607~2211を含む配列から産生されるvp3タンパク質、もしくは配列番号2の少なくとも約アミノ酸203~736の予測されたアミノ酸配列をコードする、配列番号1の少なくともヌクレオチド607~2211と少なくとも70%同一の核酸配列から産生されるvp3タンパク質、を含む。
追加的に、または代替的に、任意選択的に、位置157にバリンを含むvp1タンパク質の異種集団、任意選択的に、位置157にバリンを含むvp2タンパク質の異種集団、およびvp3タンパク質の異種集団を含むAAVカプシドが提供され、少なくともvp1およびvp2タンパク質の亜集団は、位置157にバリンを含み、任意選択的に、配列番号2のvp1カプシドの番号付けに基づいて、位置67にグルタミン酸をさらに含む。追加的に、または代替的に、配列番号2のアミノ酸配列をコードする核酸配列の産物であるvp1タンパク質の異種集団、配列番号2の少なくとも約アミノ酸138~736のアミノ酸配列をコードする核酸配列の産物であるvp2タンパク質の異種集団、および配列番号2の少なくともアミノ酸203~736をコードする核酸配列の産物であるvp3タンパク質の異種集団を含むAAVhu68カプシドが提供され、vp1、vp2、およびvp3タンパク質は、アミノ酸修飾を有する亜集団を含む。
AAVhu68のvp1、vp2、およびvp3タンパク質は、典型的には、配列番号2の全長vp1アミノ酸配列(アミノ酸1~736)をコードする同じ核酸配列によってコードされる選択的スプライシングバリアントとして発現される。任意選択的に、vp1コード配列は、vp1、vp2、およびvp3タンパク質を発現するために単独で使用さ
れる。あるいは、この配列は、vp1固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp3アミノ酸配列(約aa203~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号1の約nt607~約nt2211)、または配列番号2のaa203~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列、のうちの1つ以上と共発現され得る。追加的に、または代替的に、vp1コード配列および/またはvp2コード配列は、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1のnt412~22121)、または配列番号2の約aa138~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列と、共発現され得る。
れる。あるいは、この配列は、vp1固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp3アミノ酸配列(約aa203~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号1の約nt607~約nt2211)、または配列番号2のaa203~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列、のうちの1つ以上と共発現され得る。追加的に、または代替的に、vp1コード配列および/またはvp2コード配列は、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1のnt412~22121)、または配列番号2の約aa138~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列と、共発現され得る。
本明細書に記載されるように、rAAVhu68は、配列番号2のvp1アミノ酸配列をコードするAAVhu68核酸配列、および任意選択的に、追加の核酸配列(例えば、vp1および/またはvp2固有領域を含まないvp3タンパク質をコードする配列)からカプシドを発現する産生システムで産生されるrAAVhu68カプシドを有する。単一の核酸配列vp1を使用した産生から得られたrAAVhu68は、vp1タンパク質、vp2タンパク質、およびvp3タンパク質の異種集団を産生する。rAAVhu68カプシドは、vp1タンパク質内、vp2タンパク質内、およびvp3タンパク質内に亜集団を含有し、配列番号2の予測されるアミノ酸残基からの修飾を有する。これらの亜集団は、少なくとも脱アミド化アスパラギン(NまたはAsn)残基が含まれる。例えば、アスパラギン-グリシン対中のアスパラギンは、高度に脱アミド化されている。
一実施形態では、AAVhu68 vp1核酸配列は、配列番号1の配列、またはそれに相補的な鎖、例えば、対応するmRNAもしくはtRNAを有する。特定の実施形態では、vp2および/またはvp3タンパク質は、追加的または代替的に、例えば、選択された発現系においてvpタンパク質の比を変化させるために、vp1とは異なる核酸配列から発現され得る。特定の実施形態では、vp1固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp3アミノ酸配列(約aa203~736)もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号1の約nt607~約nt2211)をコードする核酸配列も提供される。特定の実施形態では、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)またはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(配列番号1のnt412~2211)をコードする核酸配列も提供される。
しかしながら、配列番号2のアミノ酸配列をコードする他の核酸配列は、rAAVhu68カプシドの産生に使用するために選択され得る。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号1の核酸配列、または配列番号1と少なくとも70%~99%同一、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号2をコードする。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号1の核酸配列、または配列番号1の約nt412~約nt2211と少なくとも70%~99%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号2のvp2カプシドタンパク質(約aa138~736)をコードする。特定の実施形態では、核酸配列は、配列番号1の約nt607~約
nt2211の核酸配列、または配列番号1の約nt607~約nt2211と少なくとも70%~99%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号2のvp3カプシドタンパク質(約aa203~736)をコードする。
nt2211の核酸配列、または配列番号1の約nt607~約nt2211と少なくとも70%~99%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%同一の配列を有し、配列番号2のvp3カプシドタンパク質(約aa203~736)をコードする。
DNA(ゲノムまたはcDNA)、またはRNA(例えば、mRNA)を含む、このrAAVhu68カプシドをコードする核酸配列を設計することは、当該技術分野の範囲内である。特定の実施形態では、AAVhu68 vp1カプシドタンパク質をコードする核酸配列は、配列番号1に提供される。他の実施形態では、配列番号1と70%~99.9%同一の核酸配列を選択して、AAVhu68カプシドタンパク質を発現し得る。特定の他の実施形態では、核酸配列は、配列番号1と少なくとも約75%同一、少なくとも80%同一、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%同一、または少なくとも99%~99.9%同一である。かかる核酸配列は、選択されたシステム(すなわち、細胞型)における発現のためにコドン最適化され得、様々な方法によって設計することができる。この最適化は、オンラインで利用可能な方法(例えば、GeneArt)、公開された方法、またはコドン最適化サービスを提供する会社、例えば、DNA2.0(Menlo Park,CA)を使用して実行され得る。1つのコドン最適化方法は、例えば、米国国際特許公開第WO 2015/012924号に記載され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。また、例えば、米国特許公開第2014/0032186号および米国特許公開第2006/0136184号を参照されたい。好適には、製品のオープンリーディングフレーム(ORF)の全長を修正する。しかしながら、いくつかの実施形態では、ORFの断片のみが改変され得る。これらの方法のうちの1つを使用することによって、任意の所与のポリペプチド配列に頻度を適用して、ポリペプチドをコードするコドン最適化コード領域の核酸断片を産生することができる。コドンへの実際の変更を実行するため、または本明細書に記載されるように設計されたコドン最適化コード領域を合成するために、いくつかのオプションが利用可能である。かかる修飾または合成は、当業者に周知の標準的かつ日常的な分子生物学的操作を使用して行うことができる。1つのアプローチでは、各80~90ヌクレオチドの長さ、および所望の配列の長さにまたがる一連の相補的オリゴヌクレオチド対は、標準的な方法によって合成される。これらのオリゴヌクレオチド対は、アニーリングの際に、付着末端を含む80~90塩基対の二本鎖断片が形成されるように合成され、例えば、対の各オリゴヌクレオチドは、対の他のオリゴヌクレオチドと相補的である領域を超えて3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の塩基を伸長するように合成される。オリゴヌクレオチドの各対の一本鎖末端は、オリゴヌクレオチドの別の対の一本鎖末端とアニールするように設計される。オリゴヌクレオチド対をアニールさせ、次いで、これらの二本鎖断片のおよそ5~6個を、凝集性一本鎖末端を介して一緒にアニールさせ、次いで、それらを一緒にライゲーションし、標準的な細菌クローニングベクター、例えば、Invitrogen Corporation,Carlsbad,Califから入手可能なTOPO(登録商標)ベクターにクローニングする。次いで、構築物を標準的な方法で配列決定する。一緒にライゲーションされた80~90塩基対断片の5~6個の断片、すなわち、約500塩基対の断片からなるこれらの構築物のいくつかを調製し、所望の配列全体が一連のプラスミド構築物で表されるようにする。次いで、これらのプラスミドの挿入物を適切な制限酵素で切断し、一緒にライゲーションして、最終構築物を形成する。次いで、最終構築物を標準的な細菌クローニングベクターにクローニングし、配列決定する。追加の方法は、当業者にはすぐに明らかであろう。さらに、遺伝子合成は、商業的に容易に利用可能である。
特定の実施形態では、rAAVhu68のvp1、vp2およびvp3タンパク質のN-G対のアスパラギン(N)は、高度に脱アミド化される。rAAVhu68カプシドタンパク質の場合、4個の残基(N57、N329、N452、N512)は、様々なロッ
トにわたって70%超の脱アミド化レベルを日常的に示し、ほとんどの場合、90%超である。さらなるアスパラギン残基(N94、N253、N270、N304、N409、N477、およびQ599)も、様々なロットにわたって最大約20%の脱アミドレベルを示す。脱アミド化レベルは、最初にトリプシン消化を使用して特定され、キモトリプシン消化で検証された。
トにわたって70%超の脱アミド化レベルを日常的に示し、ほとんどの場合、90%超である。さらなるアスパラギン残基(N94、N253、N270、N304、N409、N477、およびQ599)も、様々なロットにわたって最大約20%の脱アミドレベルを示す。脱アミド化レベルは、最初にトリプシン消化を使用して特定され、キモトリプシン消化で検証された。
特定の実施形態では、rAAVhu68カプシドは、高度に脱アミド化されたrAAVhu68カプシドタンパク質に少なくとも4つのアスパラギン(N)位置を有する、AAVのvp1、vp2、および/またはvp3カプシドタンパク質の亜集団を含む。特定の実施形態では、約20~50%のN-N対(N-N-Nトリプレットを除く)は、脱アミド化を示す。特定の実施形態では、第1のNは、脱アミド化されている。特定の実施形態では、第2のNは、脱アミド化されている。特定の実施形態では、脱アミド化は、約15%~約25%の脱アミド化である。配列番号2の位置259のQにおける脱アミド化は、AAVhu68タンパク質のAAVhu68 vp1、vp2、およびvp3カプシドタンパク質の約8%~約42%である。
特定の実施形態では、rAAVhu68カプシドは、vp1、vp2、およびvp3タンパク質のD297におけるアミド化によってさらに特徴付けられる。特定の実施形態では、配列番号2の番号付けに基づいて、AAVhu68カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の位置297のDの約70%~約75%がアミド化されている。特定の実施形態では、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3の少なくとも1つのAspは、D-Aspに異性化される。かかる異性体は、一般に、配列番号2の番号付けに基づいて、残基位置97、107、384のうちの1つ以上のAspの約1%未満の量で、存在する。
特定の実施形態では、rAAVhu68は、vp1、vp2、およびvp3タンパク質を有するAAVVhu68カプシドを有し、以下の表で示される位置に、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上の脱アミド化された残基の組み合わせを含む亜集団を有する。rAAVの脱アミド化は、2Dゲル電気泳動、および/または質量分析、および/またはタンパク質モデリング技術を使用して決定され得る。オンラインクロマトグラフィは、NanoFlex source(Thermo Fisher Scientific)を備えたQ Exactive HFに結合されたAcclaim PepMapカラムおよびThermo UltiMate 3000 RSLCシステム(Thermo Fisher Scientific)で実行され得る。MSデータは、Q Exactive HFのデータ依存性Top-20法を使用して取得され、調査スキャン(200~2000m/z)から、最も豊富でまだ配列決定されていない前駆体イオンを動的に選択する。シーケンシングは、予測自動増加制御で決定された1e5イオンの標的値で、より高いエネルギー衝突解離断片化を介して行われ、4m/zのウィンドウで前駆体の単離を行った。m/z 200で120,000の解像度で、調査スキャンを取得した。HCDスペクトルの解像度は、最大イオン注入時間が50ms、正規化された衝突エネルギーが30、m/zが200で、30,000に設定され得る。S-レンズRFレベルを50に設定して、消化物からのペプチドが占めるm/z領域の透過率を最適化できる。前駆体イオンは、単一、割り当てられていない、または断片化選択から6つ以上の電荷状態で除外され得る。BioPharma Finder 1.0ソフトウェア(Thermo Fischer Scientific)は、取得したデータの分析に使用され得る。ペプチドマッピングのために、固定変更としてカルバミドメチル化が設定された単一エントリのタンパク質FASTAデータベース、可変修飾として酸化、脱アミド、およびリン酸化の設定、10ppm質量精度、高プロテアーゼ特異性、ならびにMS/MSスペクトルに対する信頼レベル0.8を使用して検索を行う。好適なプロテアーゼの例としては、例えば、トリプシンまたはキモトリプシンが含まれ得る。脱アミド化は、無傷分子の質量+
0.984 Da(-OHおよび-NH2基の質量差)を付加するので、脱アミド化ペプチドの質量分析的同定は比較的簡単である。特定のペプチドの脱アミド化の割合は、脱アミド化ペプチドの質量面積を、脱アミド化ペプチドおよび天然ペプチドの面積の合計で割ることによって決定される。考えられる脱アミド化部位の数を考慮すると、異なる部位で脱アミド化されている同重体は、単一のピークで共移行し得る。したがって、複数の潜在的脱アミド部位を有するペプチドに由来する断片イオンを使用して、複数の脱アミド部位を特定または区別することができる。これらの事例では、観察された同位体パターン内の相対強度を使用して、異なる脱アミド化ペプチド異性体の相対的存在量を特異的に決定することができる。この方法は、すべての異性体種についての断片化効率が同じであり、脱アミド化部位において独立していることを想定する。これらの例示的な方法のいくつかの変形が使用され得ることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、好適な質量分析器は、例えば、Waters XevoもしくはAgilent 6530などの四重飛行質量分析器(QTOF)、またはOrbitrap FusionまたはOrbitrap Velos(Thermo Fisher)などのオービトラップ装置を含み得る。好適な液体クロマトグラフィシステムとしては、例えば、WatersまたはAgilentシステム(1100または1200シリーズ)からのAcquity UPLCシステムが含まれる。好適なデータ分析ソフトウェアとしては、例えば、MassLynx(Waters)、PinpointおよびPepfinder(Thermo Fischer Scientific)、Mascot(Matrix Science)、Peaks DB(Bioinformatics Solutions)が含まれ得る。さらに他の技法は、例えば、2017年6月16日にオンラインで公開されたX.Jin et al,Hu Gene Therapy Methods,Vol.28,No.5,pp.255-267に記載され得る。
0.984 Da(-OHおよび-NH2基の質量差)を付加するので、脱アミド化ペプチドの質量分析的同定は比較的簡単である。特定のペプチドの脱アミド化の割合は、脱アミド化ペプチドの質量面積を、脱アミド化ペプチドおよび天然ペプチドの面積の合計で割ることによって決定される。考えられる脱アミド化部位の数を考慮すると、異なる部位で脱アミド化されている同重体は、単一のピークで共移行し得る。したがって、複数の潜在的脱アミド部位を有するペプチドに由来する断片イオンを使用して、複数の脱アミド部位を特定または区別することができる。これらの事例では、観察された同位体パターン内の相対強度を使用して、異なる脱アミド化ペプチド異性体の相対的存在量を特異的に決定することができる。この方法は、すべての異性体種についての断片化効率が同じであり、脱アミド化部位において独立していることを想定する。これらの例示的な方法のいくつかの変形が使用され得ることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、好適な質量分析器は、例えば、Waters XevoもしくはAgilent 6530などの四重飛行質量分析器(QTOF)、またはOrbitrap FusionまたはOrbitrap Velos(Thermo Fisher)などのオービトラップ装置を含み得る。好適な液体クロマトグラフィシステムとしては、例えば、WatersまたはAgilentシステム(1100または1200シリーズ)からのAcquity UPLCシステムが含まれる。好適なデータ分析ソフトウェアとしては、例えば、MassLynx(Waters)、PinpointおよびPepfinder(Thermo Fischer Scientific)、Mascot(Matrix Science)、Peaks DB(Bioinformatics Solutions)が含まれ得る。さらに他の技法は、例えば、2017年6月16日にオンラインで公開されたX.Jin et al,Hu Gene Therapy Methods,Vol.28,No.5,pp.255-267に記載され得る。
特定の実施形態では、AAVhu68カプシドが、配列番号2のアミノ酸配列の番号付けに基づいて、少なくとも45%のN残基が、位置N57、N329、N452、および/またはN512のうちの少なくとも1つで脱アミド化されているカプシドタンパク質を有することを特徴とする。特定の実施形態では、これらのN-Gの位置(すなわち、配列番号2のアミノ酸配列の番号付けに基づいて、N57、N329、N452、および/またはN512)のうちの1つ以上で、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも90%のN残基が脱アミド化されている。これらおよび他の実施形態では、AAVhu68カプシドが、配列番号2のアミノ酸配列の番号付けに基づいて、位置N94、N253、N270、N304、N409、N477、および/またはQ599のうちの1つ以上で、約1%~約20%のN残基が脱アミド化を有する、タンパク質の集団を有することを特徴とする。特定の実施形態では、AAVhu68は、配列番号2のアミノ酸配列の番号付けに基づいて、位置N35、N57、N66、N94、N113、N252、N253、Q259、N270、N303、N304、N305、N319、N328、N329、N336、N409、N410、N452、N477、N515、N598、Q599、N628、N651、N663、N709、N735のうちの1つ以上、またはそれらの組み合わせで脱アミド化されている、vp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の少なくとも亜集団を含む。特定の実施形態では、カプシドタンパク質は、1つ以上のアミド化アミノ酸を有し得る。
さらに他の修飾が観察されるが、それらのほとんどは、あるアミノ酸が異なるアミノ酸残基に変換されることはない。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、およびvp3中の少なくとも1つのLysが、アセチル化されている。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3中の少なくとも1つのAspが、D-Aspに異性化されている。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3中の少なくとも1つのS(Ser、セリン)が、リン酸化されている。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3中の少なくとも1つのT(Thr、スレオニン)が、リン酸化されている。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3中の少なくとも1つのW(trp、トリプトファン)が、酸化されている。任意選択的に、カプシドのvp1、vp2、および/またはvp3中の少なくとも1つのM(Met、メチオニン)が、酸化されている。特定の実施形態では、カプシドタンパク質は、1つ以上のリン酸化を有する。例えば、特定のvp1カプシドタンパク質は、位置149でリン酸化され得る。
特定の実施形態では、rAAVhu68カプシドは、配列番号2のアミノ酸配列をコードする核酸配列の産物であるvp1タンパク質の異種集団であって、vp1タンパク質が、位置67のグルタミン酸(Glu)および/または位置157のバリン(Val)を含む、vp1タンパク質の異種集団、任意選択的に、位置157のバリン(Val)を含むv
p2タンパク質の異種集団、およびvp3タンパク質の異種集団を含む。AAVhu68カプシドは、配列番号2のアミノ酸配列の残基番号付けに基づいて、vp1タンパク質の位置57に位置するアスパラギン-グリシン対の少なくとも65%のアスパラギン(N)、およびvp1、v2、およびvp3タンパク質の位置329、452、および/または512のアスパラギン-グリシン対の少なくとも70%のアスパラギン(N)が脱アミド化されている、少なくとも1つの亜集団を含み、脱アミド化が、アミノ酸変化をもたらす。
本明細書でより詳細に論じられるように、脱アミド化アスパラギンは、アスパラギン酸、イソアスパラギン酸、相互変換アスパラギン酸/イソアスパラギン酸対、またはそれらの組み合わせに脱アミド化され得る。特定の実施形態では、rAAVhu68は、さらに、以下のうちの1つ以上を特徴とする:(a)vp2タンパク質の各々は、独立して、配列番号2の少なくともvp2タンパク質をコードする核酸配列の産物である、(b)vp3タンパク質の各々は、独立して、配列番号2の少なくともvp3タンパク質をコードする核酸配列の産物である、(c)vp1タンパク質をコードする核酸配列は、配列番号1、または配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%)同一の配列であり、配列番号2のアミノ酸配列をコードする。任意選択的に、その配列は、vp1、vp2、およびvp3タンパク質を発現するために単独で使用される。あるいは、この配列は、vp1の固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2の固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号2のAAVhu68
vp3のアミノ酸配列(約aa203~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1の約nt607~約nt2211)、または配列番号2のaa203~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列、のうちの1つ以上と共発現され得る。追加的に、または代替的に、vp1コード配列および/またはvp2コード配列は、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1のnt412~2211)、または配列番号2の約aa138~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列と、共発現され得る。
追加的に、または代替的に、rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置N57、N66、N94、N113、N252、N253、Q259、N270、N303、N304、N305、N319、N328、N329、N336、N409、N410、N452、N477、N512、N515、N598、Q599、N628、N651、N663、N709のうちの1つ以上、またはそれらの組み合わせで脱アミド化されているvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の亜集団を少なくとも含み、(e)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置N66、N94、N113、N252、N253、Q259、N270、N303、N304、N305、N319、N328、N336、N409、N410、N477、N515、N598、Q599、N628、N651、N663、N709のうちの1つ以上、またはこれらの組み合わせで1%~20%の脱アミノ化を含むvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(f)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、vp1タンパク質の位置57のNの65%~100%が脱アミド化されているvp1の亜集団を含み、(g)rAAVhu68カプシドは、vp1タンパク質の位置57のNの75%~100%が脱アミド化されているvp1タンパク質の亜集団を含み、(h)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置329のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(i)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置452のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(j)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置512のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(k)rAAVは、約1のvp1タンパク質:約1~1.5のvp2タンパク質:3~10のvp3タンパク質の比率で、約60個の総カプシドタンパク質を含み、(l)rAAVは、約1のvp1タンパク質:約1のvp2タンパク質:3~9のvp3タンパク質の比率で、約60個の総カプシドタンパク質を含む。
p2タンパク質の異種集団、およびvp3タンパク質の異種集団を含む。AAVhu68カプシドは、配列番号2のアミノ酸配列の残基番号付けに基づいて、vp1タンパク質の位置57に位置するアスパラギン-グリシン対の少なくとも65%のアスパラギン(N)、およびvp1、v2、およびvp3タンパク質の位置329、452、および/または512のアスパラギン-グリシン対の少なくとも70%のアスパラギン(N)が脱アミド化されている、少なくとも1つの亜集団を含み、脱アミド化が、アミノ酸変化をもたらす。
本明細書でより詳細に論じられるように、脱アミド化アスパラギンは、アスパラギン酸、イソアスパラギン酸、相互変換アスパラギン酸/イソアスパラギン酸対、またはそれらの組み合わせに脱アミド化され得る。特定の実施形態では、rAAVhu68は、さらに、以下のうちの1つ以上を特徴とする:(a)vp2タンパク質の各々は、独立して、配列番号2の少なくともvp2タンパク質をコードする核酸配列の産物である、(b)vp3タンパク質の各々は、独立して、配列番号2の少なくともvp3タンパク質をコードする核酸配列の産物である、(c)vp1タンパク質をコードする核酸配列は、配列番号1、または配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%)同一の配列であり、配列番号2のアミノ酸配列をコードする。任意選択的に、その配列は、vp1、vp2、およびvp3タンパク質を発現するために単独で使用される。あるいは、この配列は、vp1の固有領域(約aa1~約aa137)および/またはvp2の固有領域(約aa1~約aa202)を有しない配列番号2のAAVhu68
vp3のアミノ酸配列(約aa203~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1の約nt607~約nt2211)、または配列番号2のaa203~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列、のうちの1つ以上と共発現され得る。追加的に、または代替的に、vp1コード配列および/またはvp2コード配列は、vp1固有領域(約aa1~約137)を有しない配列番号2のAAVhu68 vp2アミノ酸配列(約aa138~736)をコードする核酸配列もしくはそれに相補的な鎖、対応するmRNAもしくはtRNA(例えば、配列番号1のnt412~2211)、または配列番号2の約aa138~736をコードする配列番号1と少なくとも70%~少なくとも99%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%)同一の配列と、共発現され得る。
追加的に、または代替的に、rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置N57、N66、N94、N113、N252、N253、Q259、N270、N303、N304、N305、N319、N328、N329、N336、N409、N410、N452、N477、N512、N515、N598、Q599、N628、N651、N663、N709のうちの1つ以上、またはそれらの組み合わせで脱アミド化されているvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の亜集団を少なくとも含み、(e)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置N66、N94、N113、N252、N253、Q259、N270、N303、N304、N305、N319、N328、N336、N409、N410、N477、N515、N598、Q599、N628、N651、N663、N709のうちの1つ以上、またはこれらの組み合わせで1%~20%の脱アミノ化を含むvp1、vp2、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(f)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、vp1タンパク質の位置57のNの65%~100%が脱アミド化されているvp1の亜集団を含み、(g)rAAVhu68カプシドは、vp1タンパク質の位置57のNの75%~100%が脱アミド化されているvp1タンパク質の亜集団を含み、(h)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置329のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(i)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置452のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(j)rAAVhu68カプシドは、配列番号2の番号付けに基づいて、位置512のNの80%~100%が脱アミノ化されているvp1タンパク質、vp2タンパク質、および/またはvp3タンパク質の亜集団を含み、(k)rAAVは、約1のvp1タンパク質:約1~1.5のvp2タンパク質:3~10のvp3タンパク質の比率で、約60個の総カプシドタンパク質を含み、(l)rAAVは、約1のvp1タンパク質:約1のvp2タンパク質:3~9のvp3タンパク質の比率で、約60個の総カプシドタンパク質を含む。
特定の実施形態では、AAVhu68は、アスパラギン-グリシン対のグリシンを変更して、脱アミド化を低減するように修飾される。他の実施形態では、アスパラギンは、異なるアミノ酸、例えば、より遅い速度で脱アミド化されるグルタミン、またはアミド基を欠くアミノ酸(例えば、グルタミンおよびアスパラギンが、アミド基を含む)、および/またはアミン基を欠くアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、およびヒスチジンが、アミド基を含む)に変更される。本明細書で使用される場合、アミドまたはアミン側基を欠くアミノ酸は、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、システイン、フェニルアラニン、チロシン、またはトリプトファン、および/またはプロリンを指す。記載されるような修飾は、コードされたAAVhu68のアミノ酸配列に見出されるアスパラギン-グリシン対のうちの1つ、2つ、または3つにあり得る。特定の実施形態では、かかる修飾は、アスパラギン-グリシン対の4つすべてでは行われない。したがって、より低い脱アミド化率を有する、rAAVhu68および/または操作されたrAAVhu68バリアントの脱アミド化を低減するための方法が提供される。加えて、または代替え的に、1つ以上の他のアミドアミノ酸を非アミドアミノ酸に変更して、rAAVhu68の脱アミド化を低減し得る。
これらのアミノ酸修飾は、従来の遺伝子工学技術によって行われ得る。例えば、修飾されたAAVhu68 vpのコドンを含む核酸配列が生成され得、配列番号2の位置58、330、453、および/または513のグリシン(アスパラギン-グリシン対)をコードするコドンのうちの1~3個が、グリシン以外のアミノ酸をコードするように修飾される。特定の実施形態では、修飾アスパラギンコドンを含む核酸配列は、配列番号2の位置57、329、452、および/または512に位置するアスパラギン-グリシン対のうちの1~3個が操作され得、アスパラギン以外のアミノ酸をコードするように修飾される。各修飾コドンは、異なるアミノ酸をコードし得る。代替的に、改変されたコドンのうちの1個以上は、同じアミノ酸をコードし得る。特定の実施形態では、これらの修飾AAVhu68核酸配列は、天然hu68カプシドよりも低い脱アミド化を含むカプシドを有する変異体rAAVhu68を生成するために使用され得る。かかる変異rAAVhu68は、免疫原性を低下させ、かつ/または貯蔵(特に、懸濁液形態での貯蔵)の際の安定性を増加させ得る。本明細書で使用される場合、「コドン」は、アミノ酸をコードする配列における3つのヌクレオチドを指す。
本明細書で使用される場合、「コードされたアミノ酸配列」は、アミノ酸に翻訳される参照核酸配列の既知のDNAコドンの翻訳に基づいて予測されるアミノ酸を指す。以下の表は、DNAコドンおよび20個の共通アミノ酸を例示し、1文字コード(SLC)および3文字コード(3LC)の両方を示す。
rAAVhu68カプシドは、特定の実施形態で有用であり得る。例えば、かかるカプシドは、遺伝子療法の患者におけるAAVhu68濃度レベルをモニタリングするためのアッセイに有用なモノクローナル抗体の生成および/または試薬の生成に使用され得る。有用な抗AAVhu68抗体を産生するための技術、かかる抗体または空のカプシドの標識、および好適なアッセイフォーマットは、当業者に既知である。
特定の実施形態では、配列番号1の核酸配列、または本明細書に記載の修飾(例えば、脱アミド化アミノ酸)を含む配列番号2のvp1のアミノ酸配列をコードする少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%の配列、を使用して産生される。特定の実施形態では、vp1アミノ酸配列は、配列番号2に再現される。
本明細書で使用される場合、AAVの群に関連する「系統群(clade)」という用語は、互いに系統的に関連するAAVの群を指し、AAV vp1アミノ酸配列の整列に基づいて、少なくとも75%のブートストラップ値(少なくとも1000反復のうち)お
よび0.05以下のポアソン補正距離測定値による隣接結合アルゴリズム(Neighbor-Joining algorithm)を使用して決定される。隣接結合アルゴリズムは、文献に記載されている。例えば、Nei and S.Kumar,Molecular Evolution and Phylogenetics(Oxford University Press,New York(2000)を参照されたい。コンピュータプログラムが利用可能であり、それを使用して、このアルゴリズムを実装することができる。例えば、MEGA v2.1プログラムは、修正Nei-Gojobori法を実装する。これらの技術およびコンピュータプログラム、ならびにAAV vp1カプシドタンパク質の配列を使用して、当業者は、選択されたAAVが、本明細書で特定される1つの系統群(clade)に含まれるか、別の系統群に含まれるか、またはこれらの系統群の外にあるかを容易に決定することができる。例えば、G Gao,et al,J Virol,2004 Jun;78(10:6381-6388(系統群A、B、C、D、E、およびFを同定する)、およびGenBank受入番号AY530553~AY530629を参照されたい。また、WO2005/033321も参照されたい。
よび0.05以下のポアソン補正距離測定値による隣接結合アルゴリズム(Neighbor-Joining algorithm)を使用して決定される。隣接結合アルゴリズムは、文献に記載されている。例えば、Nei and S.Kumar,Molecular Evolution and Phylogenetics(Oxford University Press,New York(2000)を参照されたい。コンピュータプログラムが利用可能であり、それを使用して、このアルゴリズムを実装することができる。例えば、MEGA v2.1プログラムは、修正Nei-Gojobori法を実装する。これらの技術およびコンピュータプログラム、ならびにAAV vp1カプシドタンパク質の配列を使用して、当業者は、選択されたAAVが、本明細書で特定される1つの系統群(clade)に含まれるか、別の系統群に含まれるか、またはこれらの系統群の外にあるかを容易に決定することができる。例えば、G Gao,et al,J Virol,2004 Jun;78(10:6381-6388(系統群A、B、C、D、E、およびFを同定する)、およびGenBank受入番号AY530553~AY530629を参照されたい。また、WO2005/033321も参照されたい。
本明細書で使用される場合、「AAV9カプシド」は、複数のAAV9 vpタンパク質からなる自己集合AAVカプシドである。AAV9 vpタンパク質は、典型的には、配列番号4のvp1のアミノ酸配列(GenBank受託番号AAS99264)をコードする配列番号3の核酸配列によってコードされる選択的スプライスバリアントとして発現される。これらのスプライスバリアントは、配列番号4の異なる長さのタンパク質をもたらす。特定の実施形態では、「AAV9カプシド」は、AAS99264と99%同一、または配列番号4と99%同一のアミノ酸配列を有するAAVを含む。また、US7906111およびWO2005/033321も参照されたい。本明細書で使用される「AAV9バリアント」には、例えば、WO2016/049230、US8,927,514、US2015/0344911、およびUS8,734,809に記載のバリアントが含まれる。
カプシド、それ故にコード配列を産生する方法、ならびにrAAVウイルスベクターの産生方法が記載されている。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)およびUS2013/0045186A1を参照されたい。
「実質的相同性」または「実質的類似性」という用語は、核酸またはその断片に言及する場合、適切なヌクレオチドの挿入または欠失を伴って別の核酸(またはその相補鎖)と最適に整列した場合、整列した配列の少なくとも約95~99%においてヌクレオチド配列の同一性がある。好ましくは、相同性は、全長配列、またはそのオープンリーディングフレーム、または少なくとも15ヌクレオチド長である別の好適な断片にわたる。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
核酸配列の文脈で「配列同一性」、「パーセント配列同一性」、または「パーセント同一」という用語は、最大限対応するように整列させたときに同じである2つの配列中の残基を指す。配列同一性の比較の長さは、ゲノムの全長、遺伝子コード配列の全長、または、望ましくは、少なくとも約500~5000個のヌクレオチドの断片にわたり得る。しかしながら、例えば、少なくとも約9個のヌクレオチド、通常は少なくとも約20~24個のヌクレオチド、少なくとも約28~32個のヌクレオチド、少なくとも約36個以上のヌクレオチドの、より小さい断片間の同一性も望まれ得る。同様に、「パーセント配列同一性」は、タンパク質の全長わたるアミノ酸配列またはその断片について容易に決定することができる。好適には、断片は、少なくとも約8アミノ酸長であり、最大で約700アミノ酸長であり得る。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
「実質的相同性」または「実質的類似性」という用語は、アミノ酸またはその断片に言及する場合、適切なアミノ酸の挿入または欠失を伴って別のアミノ酸(またはその相補鎖)と最適に整列した場合、整列した配列の少なくとも約95~99%においてアミノ酸配列の同一性がある。好ましくは、相同性は、全長配列、もしくはそのタンパク質、例えば、capタンパク質、repタンパク質、または少なくとも8アミノ酸長であるそれらの断片、もしくはより好ましくは、少なくとも15アミノ酸長にわたる。好適な断片の例は、本明細書に記載されている。
「高度に保存された」という用語は、少なくとも80%の同一性、好ましくは、少なくとも90%の同一性、より好ましくは、97%超の同一性を意味する。同一性は、当業者に既知のアルゴリズムおよびコンピュータプログラムを用いることによって、当業者によって容易に決定される。
一般に、2つの異なるアデノ随伴ウイルス間の「同一性」、「相同性」、または「類似性」に言及する場合、「同一性」、「相同性」、または「類似性」は、「整列された」配列を参照して決定される。「整列した」配列または「整列」とは、複数の核酸配列またはタンパク質(アミノ酸)配列を指し、参照配列と比較して、多くの場合、欠損または追加の塩基またはアミノ酸についての補正を含む。実施例では、公開されたAAV9配列を参照点として使用してAAV整列を行う。整列は、公共のまたは市販のいずれかの様々な多重配列整列プログラムを用いて行われる。かかるプログラムの例としては、インターネット上のウェブサーバを通してアクセス可能な「Clustal Omega」、「Clustal W」、「CAP Sequence Assembly」、「MAP」、および「MEME」が挙げられる。かかるプログラムの他のソースは、当業者に既知である。あるいは、Vector NTIユーティリティもまた使用される。また、当該技術分野で既知のいくつかのアルゴリズムが存在し、上に記載のプログラムに含まれるものを含め、ヌクレオチド配列同一性を測定するために使用することができる。別の例として、ポリヌクレオチド配列は、GCGバージョン6.1のプログラムであるFasta(商標)を用いて比較することができる。Fasta(商標)は、照会配列(query sequence)および検索配列(search sequence)の間の最良の重複領域の整列およびパーセント配列同一性を提供する。例えば、核酸配列間のパーセント配列同一性は、GCGバージョン6.1(参照により本明細書に組み込まれる)に提供されるように、Fasta(商標)をそのデフォルトパラメータ(ワードサイズ6およびスコアリングマトリックスのためのNOPAM因子)と共に使用して決定することができる。「Clustal Omega」、「Clustal X」、「MAP」、「PIMA」、「MSA」、「BLOCKMAKER」、「MEME」、および「Match-Box」プログラムなどの多重配列整列プログラムもまた、アミノ酸配列に対して利用可能である。一般に、これらのプログラムのいずれかがデフォルト設定で使用されるが、必要に応じて、当業者は、これらの設定を変更することができる。あるいは、当業者は、別のアルゴリズムまたはコンピュータプログラムを利用することができ、参照のアルゴリズムおよびプログラムによって提供されるように、少なくとも同一性のレベルまたは整列が提供される。例えば、J.D.Thomson et al,Nucl.Acids.Res.,“A
comprehensive comparison of multiple sequence alignments”,27(13):2682-2690(1999)を参照されたい。
comprehensive comparison of multiple sequence alignments”,27(13):2682-2690(1999)を参照されたい。
rAAVベクター
上述のように、AAVhu68の配列およびタンパク質は、rAAVの産生に有用であり、組換えAAVベクター(アンチセンス送達ベクター、遺伝子療法ベクター、またはワクチンベクターであり得る)にも有用である。さらに、本明細書に記載の操作されたAA
Vカプシド(例えば、配列番号2のvp1カプシドタンパク質の番号付けに対して、位置67、157、またはその両方に変異体アミノ酸を有するAAVカプシド)は、標的細胞および組織へのいくつかの好適な核酸分子の送達のためのrAAVベクターを操作するために使用され得る。
上述のように、AAVhu68の配列およびタンパク質は、rAAVの産生に有用であり、組換えAAVベクター(アンチセンス送達ベクター、遺伝子療法ベクター、またはワクチンベクターであり得る)にも有用である。さらに、本明細書に記載の操作されたAA
Vカプシド(例えば、配列番号2のvp1カプシドタンパク質の番号付けに対して、位置67、157、またはその両方に変異体アミノ酸を有するAAVカプシド)は、標的細胞および組織へのいくつかの好適な核酸分子の送達のためのrAAVベクターを操作するために使用され得る。
AAVカプシド中にパッケージングされ宿主細胞に送達されるゲノム配列は、典型的には、最低でもトランス遺伝子、およびその調節配列、およびAAV逆方向末端反復(ITR)から構成される。一本鎖AAVおよび自己相補的(sc)AAVの両方がrAAVに含まれる。導入遺伝子は、目的のポリペプチド、タンパク質、機能性RNA分子(例えば、miRNA、miRNA阻害剤)、または他の遺伝子産物をコードするベクター配列とは異種の核酸コード配列である。
特に、本開示は、ヒトガラクトシルセラミダーゼ(GALC)のコード配列を含むrAAVを提供する。一部の実施形態では、コード配列は、操作されたGALCコード配列である。一部の実施形態では、コード配列は、配列番号9のcGALC遺伝子(cGALCco)の配列である。
核酸コード配列は、標的組織の細胞中で導入遺伝子の転写、翻訳、および/または発現を可能にする様式で調節要素に作動可能に連結される。一部の実施形態では、調節配列は、ベータアクチンプロモーター、イントロン、およびウサギグロビンポリAを含む。特定の実施形態では、調節配列は、配列番号13を有する。特定の実施形態では、調節配列は、配列番号15を有する。特定の実施形態では、調節配列は、配列番号16を有する。
ベクターのAAV配列は、典型的には、シス作用性5’および3’逆位末端反復配列を含む(例えば、B.J.Carter,in“Handbook of Parvoviruses”,ed.,P.Tijsser,CRC Press,pp.155 168(1990)を参照されたい)。ITR配列は、約145bpの長さである。好ましくは、実質的にITRをコードする全体配列が分子内で使用されるが、これらの配列のある程度の軽微な修飾が許容される。これらのITR配列を修飾する能力は、当技術分野の範囲内である。(例えば、Sambrook et al,“Molecular Cloning.A Laboratory Manual”,2d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,New York(1989);and K.Fisher et al.,J.Virol.,70:520 532(1996)を参照されたい)。本発明で利用されるかかる分子の一例は、選択された導入遺伝子配列および関連する調節要素が5’および3’AAV ITR配列に隣接する導入遺伝子を含む「シス作用性」プラスミドである。一実施形態では、ITRは、カプシドを供給するものとは異なるAAV由来である。一実施形態では、AAV2由来のITR配列である。D配列および末端分離部位(trs)が欠失している、ΔITRと称される5’ITRの短縮バージョンが記載されている。他の実施形態では、全長AAV5’および3’ITRが使用される。しかしながら、他のAAV起源からのITRが選択されてもよい。ITRの起源がAAV2からであり、AAVカプシドが別のAAV起源からのものである場合、得られたベクターは、シュードタイプであると称され得る。しかし、これらの要素の他の構成も好適であり得る。
組換えAAVベクターについて上述した主要要素に加えて、ベクターは、プラスミドベクターでトランスフェクトされた、または本発明により産生されたウイルスに感染した細胞中でその転写、翻訳、および/または発現を可能にするような様式で導入遺伝子と作動可能に連結される必要な従来の制御要素も含む。本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」配列は、目的の遺伝子と隣接する発現制御配列、および目的の遺伝子を制御するためにトランスでまたは離れて作用する発現制御配列の両方が含まれる。
調節制御要素は、典型的には、発現制御配列の一部として、例えば、選択される5’ITR配列とコード配列との間に位置するプロモーター配列を含む。構成的プロモーター、調節可能なプロモーター[例えば、WO2011/126808およびWO2013/04943を参照されたい]、組織特異的プロモーター、または生理学的ヒントに応答するプロモーターが、本明細書に記載されるベクターに使用され得る。プロモーターは、異なる供給源、例えば、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)最初期エンハンサー/プロモーター、SV40最初期エンハンサー/プロモーター、JCポリモマウイルスプロモーター、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)または神経膠原線維酸性タンパク質(GFAP)プロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV-1)潜伏関連プロモーター(LAP)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)長末端反復(LTR)プロモーター、ニューロン特異的プロモーター(NSE)、血小板由来成長因子(PDGF)プロモーター、hSYN、メラニン凝集ホルモン(MCH)プロモーター、CBA、マトリックス金属タンパク質プロモーター(MPP)、およびニワトリベータアクチンプロモーターから選択され得る。プロモーターに加えて、ベクターは、1つ以上の他の適切な転写開始、終結、エンハンサー配列、スプライシングおよびポリアデニル化(ポリA)シグナルなどの効率的なRNAプロセシングシグナル、細胞質mRNAを安定化させる配列、例えばWPRE、翻訳効率を高める配列(すなわち、コザックコンセンサス配列)、タンパク質の安定性を増強する配列、および必要に応じて、コードされた産物の分泌を増強する配列を含み得る。好適なエンハンサーの例は、CMVエンハンサーである。他の適切なエンハンサーには、所望の標的組織適応症に適切なものが含まれる。一実施形態では、発現カセットは、1つ以上の発現エンハンサーを含む。一実施形態では、発現カセットは、2つ以上の発現エンハンサーを含む。これらのエンハンサーは同じであっても、互いに異なっていてもよい。例えば、エンハンサーは、CMV前初期エンハンサーを含み得る。このエンハンサーは、互いに隣接して位置する2つのコピーに存在し得る。あるいは、エンハンサーの二重コピーは、1つ以上の配列により分離される。さらに別の実施形態では、発現カセットは、イントロン、例えば、ニワトリベータアクチンイントロンをさらに含む。他の好適なイントロンには、当該技術分野で既知のものが含まれ、例えば、WO2011/126808号などに記載されている。好適なポリA配列の例には、例えば、SV40、SV50、ウシ成長ホルモン(bGH)、ヒト成長ホルモン、および合成ポリAが含まれる。任意選択的に、1つ以上の配列を選択して、mRNAを安定させてもよい。かかる配列の一例は、修飾WPRE配列であり、これは、ポリA配列の上流およびコード配列の下流で操作され得る[例えば、MA Zanta-Boussif,et al,Gene Therapy(2009)16:605-619.を参照されたい。
これらのrAAVは、特に、防御免疫を誘導することを含む、治療目的および免疫化のための遺伝子送達に適している。さらに、本発明の組成物は、インビトロで所望の遺伝子産物を産生するために使用され得る。インビトロ産生のために、所望の産物(例えば、タンパク質)は、所望の産物をコードする分子を含むrAAVで宿主細胞をトランスフェクションし、発現を可能にする条件下で細胞培養物を培養した後、所望の培養物から得ることができる。次いで、発現した産物は、所望される場合、精製および単離され得る。トランスフェクション、細胞培養、精製、および単離に好適な技術は、当業者に既知である。
rAAVベクター産生
AAVウイルスベクター(例えば、組換え(r)AAV)の産生における使用のために、発現カセットは、パッケージング宿主細胞に送達される任意の好適なベクター、例えば、プラスミド上に担持され得る。本発明において有用なプラスミドは、とりわけ、原核細胞、昆虫細胞、哺乳類細胞におけるインビトロでの複製およびパッケージングに適しているように操作され得る。好適なトランスフェクション技術およびパッケージ宿主細胞は、既知であり、かつ/または当業者によって容易に設計することができる。
AAVウイルスベクター(例えば、組換え(r)AAV)の産生における使用のために、発現カセットは、パッケージング宿主細胞に送達される任意の好適なベクター、例えば、プラスミド上に担持され得る。本発明において有用なプラスミドは、とりわけ、原核細胞、昆虫細胞、哺乳類細胞におけるインビトロでの複製およびパッケージングに適しているように操作され得る。好適なトランスフェクション技術およびパッケージ宿主細胞は、既知であり、かつ/または当業者によって容易に設計することができる。
ベクターとしての使用に好適なAAVを生成および単離するための方法は、当該技術分野において既知である。一般に、例えば、Grieger&Samulski,2005,“Adeno-associated virus as a gene therapy vector:Vector development,production and clinical applications,”Adv.Biochem.Engin/Biotechnol.99:119-145、Buning et al.,2008,“Recent developments in adeno-associated virus vector technology,”J.Gene Med.10:717-733、および以下に引用される参考文献を参照されたい(これらの各々は、その全体が参照により本明細書に援用される)。遺伝子をビリオンにパッケージするために、ITRは、発現カセットを含む核酸分子と同じ構築物中でシスに必要とされる唯一のAAV成分である。capおよびrep遺伝子は、トランスで供給され得る。
一実施形態では、本明細書に記載される発現カセットは、ウイルスベクターを産生するために、その上に運ばれる免疫グロブリン構築物配列をパッケージング宿主細胞に導入する遺伝要素(例えば、シャトルプラスミド)に操作される。一実施形態では、選択される遺伝子要素は、トランスフェクション、エレクトロポレーション、リポソーム送達、膜融合技術、高速DNAコーティングペレット、ウイルス感染、およびプロトプラスト融合を含む任意の好適な方法によってAAVパッケージ細胞に送達され得る。安定したAAVパッケージ細胞も作製することができる。代替的には、発現カセットは、AAV以外のウイルスベクターを生成するために、またはインビトロでの抗体の混合物の産生のために使用され得る。かかる構築物を作製するために使用される方法は、核酸操作における技術者に既知であり、遺伝子工学、組換え工学、および合成技術を含む。例えば、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,ed.Green and Sambrook,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY(2012)を参照されたい。
用語「AAV中間体」または「AAVベクター中間体」は、それにパッケージされた所望のゲノム配列を欠失している組み立てられたrAAVカプシドを指す。これらは、「空の」カプシドと称され得る。そのようなカプシドは、発現カセットの検出可能なゲノム配列をまったく含まないか、または遺伝子産物の発現を達成するには不十分な部分的にパッケージされたゲノム配列のみを含み得る。これらの空のカプシドは、宿主細胞に目的の遺伝子を導入するために非機能的である。
本明細書に記載の組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)は、既知の技法を使用して産生されてもよい。例えば、WO2003/042397、WO2005/033321、WO2006/110689、US7588772B2を参照されたい。かかる方法は、AAVカプシドタンパク質をコードする核酸配列、機能的rep遺伝子、最低限でもAAV逆方向末端反復(ITR)および導入遺伝子からなる発現カセット、ならびに発現カセットをAAVカプシドタンパク質にパッケージングするのを許可する十分なヘルパー機能を含む宿主細胞を培養することを含む。カプシドを産生する方法、そのためのコード配列、およびrAAVウイルスベクターを産生するための方法が記載されている。例えば、Gao,et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(10),6081-6086(2003)およびUS2013/0045186A1を参照されたい。
一実施形態では、組換えrAAVhu68を産生するために有用な産生細胞培養物が提供される。かかる細胞培養物は、宿主細胞中でrAAVhu68カプシドタンパク質を発現する核酸、rAAVhu68カプシド中にパッケージングするのに好適な核酸分子(例
えば、AAV ITRを含むベクターゲノム)、および宿主細胞で産物の発現を指示する配列と作動可能に連結された遺伝子産物をコードする非AAV核酸配列、ならびに組換えAAVhu68カプシドへの核酸分子のパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびアデノウイルスヘルパー機能を含む。一実施形態では、細胞培養物は、哺乳動物細胞(例えば、とりわけヒト胚性腎臓293細胞)または昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス)で構成される。
えば、AAV ITRを含むベクターゲノム)、および宿主細胞で産物の発現を指示する配列と作動可能に連結された遺伝子産物をコードする非AAV核酸配列、ならびに組換えAAVhu68カプシドへの核酸分子のパッケージングを可能にするのに十分なAAV rep機能およびアデノウイルスヘルパー機能を含む。一実施形態では、細胞培養物は、哺乳動物細胞(例えば、とりわけヒト胚性腎臓293細胞)または昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス)で構成される。
好適には、rep機能は、ベクターゲノムに存在するITRと同じ供給源から、またはベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングする別の供給源(例えば、AAVhu68)由来のAAVによって提供される。特定の実施形態では、repタンパク質は、AAV2由来である。別の実施形態では、repタンパク質は、AAVhu68rep以外の異種repタンパク質であり、例えば、限定されないが、AAV1 repタンパク質、AAV2 repタンパク質、AAV3 repタンパク質、AAV4 repタンパク質、AAV5 repタンパク質、AAV6 repタンパク質、AAV7 repタンパク質、AAV8 repタンパク質、またはrep78、rep68、rep52、rep40、rep68/78、およびrep40/52、またはそれらの断片、あるいは別の供給源であり得る。これらのAAVhu68または変異体AAVカプシド配列のうちのいずれかは、産生細胞でそれらの発現を指示する外因性調節制御配列の制御下にあり得る。
一実施形態では、細胞は、適切な細胞培養(例えば、HEK293)細胞において製造される。本明細書に記載される遺伝子療法ベクターを製造するための方法は、当該分野においてよく知られている方法、例えば、遺伝子療法ベクターの産生のために使用されるプラスミドDNAの産生、ベクターの産生、およびベクターの精製を含む。一部の実施形態では、遺伝子療法ベクターは、AAVベクターであり、産生されたプラスミドは、AAVゲノムおよび目的の遺伝子をコードするAAVシス-プラスミド、AAVのrepおよびcap遺伝子を含むAAVトランス-プラスミド、およびアデノウイルスヘルパープラスミドである。ベクター生成プロセスは、細胞培養の開始、細胞の継代、細胞の播種、プラスミドDNAによる細胞のトランスフェクション、トランスフェクション後の無血清培地への培地交換、ベクターを含む細胞および培養培地の回収などの方法ステップを含み得る。回収されたベクター含有細胞および培養培地は、本明細書では粗細胞回収物と称される。さらに別のシステムでは、遺伝子治療ベクターは、バキュロウイルスベースベクターによる感染によって昆虫細胞に導入される。これらの産生システムに関するレビューについては、概して、例えば、Zhang et al.,2009,“Adenovirus-adeno-associated virus hybrid for large-scale recombinant adeno-associated virus production,”Human Gene Therapy 20:922-929を参照されたい(各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。これらおよび他のAAV生産システムの製造および使用方法は、以下の米国特許にも記載され、それらの内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる:5,139,941、5,741,683、6,057,152、6,204,059、6,268,213、6,491,907、6,660,514、6,951,753、7,094,604、7,172,893、7,201,898、7,229,823、および7,439,065。
特定の実施形態では、rAAV.hGALCの製造プロセスは、プラスミドDNAによるHEK293細胞の一過性トランスフェクションを伴う。単一バッチまたは複数バッチは、PALL iCELLisバイオリアクターで、HEK293細胞のPEI媒介性三重トランスフェクションによって産生される。回収したAAV材料は、可能な場合、使い捨ての閉鎖型バイオプロセッシングシステムにおいて、清澄化、TFF、アフィニティク
ロマトグラフィ、およびアニオン交換クロマトグラフィによって順次精製される。
ロマトグラフィ、およびアニオン交換クロマトグラフィによって順次精製される。
粗細胞回収物は、その後、ベクター回収物の濃縮、ベクター回収物の透析濾過、ベクター回収物の顕微溶液化、ベクター回収物のヌクレアーゼ消化、顕微溶液化された中間体の濾過、クロマトグラフィによる粗精製、超遠心分離による粗精製、接線流濾過による緩衝液交換、および/またはバルクベクターを調製するための製剤化および濾過などの、方法ステップに供される。
2工程の高塩濃度でのアフィニティクロマトグラフィ精製、続いて、アニオン交換樹脂クロマトグラフィを用いて、ベクター薬物製品を精製し、空のカプシドを除去する。これらの方法は、2016年12月9日に出願された国際特許出願第PCT/US2016/065970号、およびその優先権書類、2016年4月13日に出願された米国特許出願第許62/322,071号、および2015年12月11日に出願された「Scalable Purification Method for AAV9」という題名の第62/226,357号により詳細が記載されており、それらは、参照により本明細書に組み込まれる。AAV8のための精製方法、2016年12月9日に出願された国際特許出願第PCT/US2016/065976号、およびその優先権文書、2016年4月13日に出願された米国特許出願第62/322,098号、および2015年12月11日に出願された第62/266,341号、ならびにrh10については、2016年12月9日に出願された国際特許出願第PCT/US16/66013号、およびその優先権文書、2016年4月13日に出願された米国特許出願第62/322,055号、および2015年12月11日に出願された「Scalable Purification Method for AAVrh10」という題名の第62/266,347号、ならびにAAV1については、2016年12月9日に出願された国際特許出願第PCT/US2016/065974号、およびその優先権文書、2016年4月13日に出願された米国特許出願第62/322,083号、および2015年12月11日に出願された「Scalable Purification Method for AAV1」という第62/26,351号にあり、それらは参照によりそのすべてが本明細書に組み込まれる。
空および充填粒子の含有量を算出するために、選択された試料(例えば、本明細書の実施例では、イオジキサノール勾配で精製された調製物、ここで、GCの数=粒子の数)についてのVP3バンド容量が、ロードされたGC粒子に対してプロットされる。得られた線形方程式(y=mx+c)を用いて、試験物ピークのバンド容量中の粒子の数を算出する。次いで、ロードした20μLあたりの粒子の数(pt)に50を掛けて、粒子(pt)/mLを得る。Pt/mLをGC/mLで割って、ゲノムコピーに対する粒子の比(pt/GC)を得る。Pt/mL~GC/mLは、空pt/mLを与える。空pt/mLをpt/mLで割って、次いで100を掛けることよって、空粒子のパーセンテージを得る。
一般に、空のカプシドおよびパッケージングされたゲノムを含むAAVベクター粒子をアッセイするための方法は、当該分野において既知である。例えば、Grimm et al.,Gene Therapy(1999)6:1322-1330、Sommer
et al.,Molec.Ther.(2003)7:122-128を参照されたい。変性したカプシドについて試験するために、本方法は、3つのカプシドタンパク質を分離することができる任意のゲル(例えば、緩衝液中に3~8%のTris-アセテートを含む勾配ゲル)からなるSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動に処理済みAAVストックを供し、次いで、試料材料が分離するまでゲルを泳動し、ナイロンまたはニトロセルロースの膜(好ましくは、ナイロン)にゲルをブロットすることを含む。抗AAVカプシド抗体は、次いで、変性したカプシドタンパク質に結合する一次抗体、好ましくは、抗
AAVカプシドモノクローナル抗体、最も好ましくは、B1抗AAV-2モノクローナル抗体として使用される(Wobus et al.,J.Virol.(2000)74:9281-9293)。次いで、一次抗体に結合し、一次抗体、より好ましくは、抗体に共有結合した検出分子を含有する抗-IgG抗体、最も好ましくは、西洋ワサビペルオキシダーゼに共有結合したヒツジ抗-マウスIgG抗体との結合を検出するための手段を含む、二次抗体が使用される。一次抗体と二次抗体との間の結合を半定量的に決定するために、結合を検出するための方法が使用され、好ましくは、放射性アイソトープ放射、電磁放射、または比色変化を検出することができる検出方法、最も好ましくは、化学発光検出キットが使用される。例えば、SDS-PAGEでは、カラムフラクションからの試料を取って、還元剤(例えば、DTT)を含有するSDS-PAGE充填緩衝液中で加熱することができ、カプシドタンパク質は、プレキャスト勾配ポリアクリルアミドゲル(例えば、Novex)中で分解された。SilverXpress(Invitrogen、CA)を製造元の指示に従って用いて、銀染色を実施してもよく、または他の適切な染色方法、すなわち、SYPROルビーもしくはクーマシー染色を実施してもよい。一実施形態では、カラムフラクション中のAAVベクターゲノム(vg)の濃度は、定量的リアルタイムPCR(Q-PCR)により測定されることができる。試料は希釈され、DNase I(または別の適切なヌクレアーゼ)で消化されて、外因性DNAが除去される。ヌクレアーゼの不活化後、試料はさらに希釈され、プライマーおよびプライマー間のDNA配列に特異的なTaqMan(商標)蛍光発生プローブを用いて増幅される。規定レベルの蛍光(閾値サイクル、Ct)に到達するのに必要とされるサイクル数は、Applied Biosystems Prism 7700配列検出システム上で各試料について測定される。AAVベクター中に含有されるものと同一の配列を含有するプラスミドDNAを利用して、Q-PCR反応における標準曲線を作成する。試料から得られたサイクル閾値(Ct)値を用いて、プラスミド標準曲線のCt値に対してそれを正規化することにより、ベクターゲノム力価を決定した。デジタルPCRに基づくエンドポイントアッセイも使用されることができる。
et al.,Molec.Ther.(2003)7:122-128を参照されたい。変性したカプシドについて試験するために、本方法は、3つのカプシドタンパク質を分離することができる任意のゲル(例えば、緩衝液中に3~8%のTris-アセテートを含む勾配ゲル)からなるSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動に処理済みAAVストックを供し、次いで、試料材料が分離するまでゲルを泳動し、ナイロンまたはニトロセルロースの膜(好ましくは、ナイロン)にゲルをブロットすることを含む。抗AAVカプシド抗体は、次いで、変性したカプシドタンパク質に結合する一次抗体、好ましくは、抗
AAVカプシドモノクローナル抗体、最も好ましくは、B1抗AAV-2モノクローナル抗体として使用される(Wobus et al.,J.Virol.(2000)74:9281-9293)。次いで、一次抗体に結合し、一次抗体、より好ましくは、抗体に共有結合した検出分子を含有する抗-IgG抗体、最も好ましくは、西洋ワサビペルオキシダーゼに共有結合したヒツジ抗-マウスIgG抗体との結合を検出するための手段を含む、二次抗体が使用される。一次抗体と二次抗体との間の結合を半定量的に決定するために、結合を検出するための方法が使用され、好ましくは、放射性アイソトープ放射、電磁放射、または比色変化を検出することができる検出方法、最も好ましくは、化学発光検出キットが使用される。例えば、SDS-PAGEでは、カラムフラクションからの試料を取って、還元剤(例えば、DTT)を含有するSDS-PAGE充填緩衝液中で加熱することができ、カプシドタンパク質は、プレキャスト勾配ポリアクリルアミドゲル(例えば、Novex)中で分解された。SilverXpress(Invitrogen、CA)を製造元の指示に従って用いて、銀染色を実施してもよく、または他の適切な染色方法、すなわち、SYPROルビーもしくはクーマシー染色を実施してもよい。一実施形態では、カラムフラクション中のAAVベクターゲノム(vg)の濃度は、定量的リアルタイムPCR(Q-PCR)により測定されることができる。試料は希釈され、DNase I(または別の適切なヌクレアーゼ)で消化されて、外因性DNAが除去される。ヌクレアーゼの不活化後、試料はさらに希釈され、プライマーおよびプライマー間のDNA配列に特異的なTaqMan(商標)蛍光発生プローブを用いて増幅される。規定レベルの蛍光(閾値サイクル、Ct)に到達するのに必要とされるサイクル数は、Applied Biosystems Prism 7700配列検出システム上で各試料について測定される。AAVベクター中に含有されるものと同一の配列を含有するプラスミドDNAを利用して、Q-PCR反応における標準曲線を作成する。試料から得られたサイクル閾値(Ct)値を用いて、プラスミド標準曲線のCt値に対してそれを正規化することにより、ベクターゲノム力価を決定した。デジタルPCRに基づくエンドポイントアッセイも使用されることができる。
一態様では、広域スペクトルのセリンプロテアーゼ、例えば、プロテイナーゼK(例えば、Qiagenから商業的に入手可能なもの)を利用する最適化されたq-PCR方法が使用される。より具体的には、最適化されたqPCRゲノム力価アッセイは、DNase I消化の後に、試料をプロテアーゼK緩衝液で希釈し、プロテアーゼKで処理し、続いて、熱失活させることを除き、標準的なアッセイと同様である。適切には、試料は、試料サイズと等しい量のプロテアーゼK緩衝液で希釈される。プロテアーゼK緩衝液は、2倍以上に濃縮され得る。典型的には、プロテアーゼK処理は、約0.2mg/mLであるが、0.1mg/mL~約1mg/mLで変動し得る。処理ステップは、一般に、約55℃で約15分間実施されるが、より低い温度で(例えば、約37℃~約50℃)より長い時間にわたって(例えば、約20分間~約30分間)、またはより高い温度で(例えば、最高約60℃)より短い時間にわたって(例えば、約5~10分間)実施されてもよい。同様に、熱失活は、一般に、約95℃で約15分間であるが、温度を下げてもよく(例えば、約70~約90℃)、時間を延ばしてもよい(例えば、約20分間~約30分間)。次いで、試料は希釈され(例えば、1000倍)、標準的なアッセイで記載されるように、TaqMan分析に供される。
追加的に、または代替的に、ドロップレットデジタルPCR(ddPCR)が使用されてもよい。例えば、ddPCRによる一本鎖および自己相補的なAAVベクターゲノム力価を測定するための方法が記載されている。例えば、M.Lock et al,Hu Gene Therapy Methods.2014 Apr;25(2):115-25.doi:10.1089/hgtb.2013.131.Epub 2014 Feb 14を参照されたい。
簡潔には、パッケージングされたゲノム配列を有するrAAVhu68粒子をゲノム欠損AAVhu68中間体から分離するための方法は、組換えAAVhu68ウイルス粒子およびAAVhu689カプシド中間体を含む懸濁液を高性能液体クロマトグラフィに供することを含み、AAVhu68ウイルス粒子およびAAVhu68中間体を、10.2のpHで平衡化した強アニオン交換樹脂に結合させ、約260および約280での紫外吸光について溶出液をモニタリングしながら、塩勾配に供する。rAAV9hu68にはあまり最適ではないが、pHは約10.0~10.4の範囲であり得る。この方法では、AAVhu68完全カプシドは、A260/A280の比が変曲点に到達した場合に溶出するフラクションから回収される。一実施例では、アフィニティクロマトグラフィ工程のために、透析濾過された産物を、AAV2/hu68血清型を効率的に捕らえるCapture Select(商標)Poros-AAV2/9アフィニティ樹脂(Life Technologies)に適用してもよい。これらのイオン条件下、残留細胞DNAおよびタンパク質の有意なパーセンテージは、カラムの中を流れ、AAV粒子は効率的に捕捉する。
組成物および使用
本明細書では、少なくとも1つのrAAV.hGALCストック(例えば、rAAVhu68ストックまたは変異体rAAVストック)および任意の担体、賦形剤および/または防腐剤を含む組成物が提供される。rAAVストックは、同じである複数のrAAVベクターを指し、例えば、濃度および用量単位の考察において以下に記載される量である。
本明細書では、少なくとも1つのrAAV.hGALCストック(例えば、rAAVhu68ストックまたは変異体rAAVストック)および任意の担体、賦形剤および/または防腐剤を含む組成物が提供される。rAAVストックは、同じである複数のrAAVベクターを指し、例えば、濃度および用量単位の考察において以下に記載される量である。
本明細書で使用される場合、「担体」は、任意のおよびすべての溶媒、分散媒体、ビヒクル、コーティング、希釈剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤、緩衝液、担体溶液、懸濁液、コロイドなどを含む。薬学的活性物質に対するかかる媒体および薬剤の使用は、当該技術分野において周知である。補足有効成分を組成物中に組み込むこともできる。「薬学的に許容される」という語句は、宿主に投与されるときにアレルギーまたは類似の有害反応を生じない分子実体および組成物を指す。リポソーム、ナノカプセル、微粒子、ミクロスフェア、脂質粒子、小胞などの送達ビヒクルが、本発明の組成物を好適な宿主細胞に導入するために使用され得る。特に、rAAVベクター送達ベクターゲノムは、脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフィア、またはナノ粒子などのいずれかに封入された送達ために製剤化され得る。
一実施形態では、組成物は、対象への送達に適した最終製剤を含み、例えば、生理的に適合するpHおよび塩濃度に緩衝される水性液体懸濁液である。任意選択的に、1つ以上の界面活性剤が製剤中に存在する。別の実施形態では、組成物は、対象への投与のために希釈される濃縮物として輸送され得る。他の実施形態では、組成物は、投与時に凍結乾燥され、再構成され得る。
好適な界面活性剤または界面活性剤の組み合わせが、非毒性である非イオン界面活性剤の中から選択されてもよい。一実施形態では、例えば、中性pHを有し、平均分子量8400を有するポロキサマー188としても知られているPluronic(登録商標)F68[BASF]などの、一級ヒドロキシル基末端の二機能的ブロックコポリマー界面活性剤が選択される。他の界面活性剤および他のポロキサマー、すなわち、ポリオキシエチレン(ポリ(エチレンオキシド))の2つの親水性鎖に隣接するポリオキシプロピレン(ポリ(プロピレンオキシド))の中心疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマー、SOLUTOL HS15(マクロゴール-15ヒドロキシステアレート)、LABRASOL(ポリオキシカプリル酸グリセリド)、ポリオキシ10オレイルエーテル、TWEEN(ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、エタノール、およびポリエチレングリコールが選択され得る。一実施形態では、製剤は、ポロキサマーを含有する。これらのコポリマーは、一般に、文字「P」(ポロキサマーの)に続いて、3桁の数字を
用いて命名され、初めの2桁の数字×100は、ポリオキシプロピレンコアのおよその分子質量を与えるものであり、最後の数字×10は、ポリオキシエチレン含有量のパーセンテージを与えるものである。一実施形態では、ポロキサマー188が選択される。界面活性剤は、懸濁液の最高約0.0005%~約0.001%の量で存在してもよい。
用いて命名され、初めの2桁の数字×100は、ポリオキシプロピレンコアのおよその分子質量を与えるものであり、最後の数字×10は、ポリオキシエチレン含有量のパーセンテージを与えるものである。一実施形態では、ポロキサマー188が選択される。界面活性剤は、懸濁液の最高約0.0005%~約0.001%の量で存在してもよい。
ベクターは、細胞をトランスフェクトするのに十分な量で投与され、十分なレベルの遺伝子導入および発現を提供して、過度の悪影響なしに、または医学的に許容される生理学的効果を伴う治療効果を提供し、これは当業者によって決定され得る。従来および薬学的に許容される投与経路には、所望の臓器(例えば、肝臓(任意で肝動脈を介して)、肺、心臓、眼、腎臓)、経口、吸入、鼻腔内、髄腔内、気管内、動脈内、眼内、静脈内、筋肉内、皮下、皮膚内、および他の親の投与経路への直接送達が含まれるが、これらに限定されない。投与経路は、所望される場合、組み合わされてもよい。
ウイルスベクターの用量は、主に、治療される状態、患者の年齢、体重、および健康状態などの要因に依存し、したがって、患者間で異なり得る。例えば、ウイルスベクターの治療有効なヒト投薬量は、概して、約25~約1000マイクロリットル~約100mLの約1×109~1×1016ゲノムウイルスベクターの濃度を含む溶液の範囲である。任意の副作用に対する治療効果のバランスをとるために、かかる投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用される治療用途に応じて変化し得る。導入遺伝子の発現レベルをモニタリングして、ウイルスベクター(好ましくは、ミニ遺伝子を含有するAAVベクター)をもたらす投薬頻度を決定することができる。任意選択的に、治療目的で記載されているものと同様の投薬レジメンは、本発明の組成物を使用した免疫に利用され得る。
複製欠陥ウイルス組成物は、投薬量単位で製剤化され、ヒト患者にとって、約1.0×109GC~約1.0×1016GCの範囲にある量の複製欠陥ウイルス(体重70kgの平均対象を治療するため)を含み、その範囲内のすべての整数または分数量、好ましくは1.0×1012GC~1.0×1014GCの範囲に含むことができる。一実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または分数量を含む、用量あたり少なくとも1x109、2x109、3x109、4x109、5x109、6x109、7x109、8x109、または9x109GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、または9×1010GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、または9×1011GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1013、2×1013、3×1013、4×1013、5×1013、6×1013、7×1013、8×1013、または9×1013GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1014、2×1014、3×1014、4×1014、5×1014、6×1014、7×1014、8×1014、または9×1014GCを含むように製剤化される。別の実施形態では、組成物は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり少なくとも1×1015、2×1015、3×1015、4×1015、5×1015、6×1015、7×1015、8×1015、または9×1015GCを含むように製剤化される。一実施形態では、ヒトへの適用のために、用量は、範囲内のすべての整数
または小数を含む、用量あたり1×1010~約1×1012GCの範囲であり得る。一実施形態では、ヒトへの適用のために、用量は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり1.4×1013~約4×1014GCの範囲であり得る。
または小数を含む、用量あたり1×1010~約1×1012GCの範囲であり得る。一実施形態では、ヒトへの適用のために、用量は、範囲内のすべての整数または小数を含む、用量あたり1.4×1013~約4×1014GCの範囲であり得る。
これらの上記用量は、治療される領域の大きさ、使用されるウイルス力価、投与経路、および方法の所望の効果に応じて、約25~約1000マイクロリットルの範囲の様々な容量の担体、賦形剤、もしくは緩衝液製剤、またはその範囲内のすべての数を含むより高い容量で投与され得る。一実施形態では、担体、賦形剤、または緩衝液の容量は、少なくとも約25μLである。一実施形態では、容量は、約50μLである。別の実施形態では、容量は、約75μLである。別の実施形態では、容量は、約100μLである。別の実施形態では、容量は、約125μLである。別の実施形態では、容量は、約150μLである。別の実施形態では、容量は、約175μLである。さらに別の実施形態では、容量は、約200μLである。別の実施形態では、容量は、約225μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約250μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約275μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約300μLである。さらに別の実施形態では、容積は、約325μLである。別の実施形態では、容量は、約350μLである。別の実施形態では、容量は、約375μLである。別の実施形態では、容量は、約400μLである。別の実施形態では、容量は、約450μLである。別の実施形態では、容量は、約500μLである。別の実施形態では、容量は、約550μLである。別の実施形態では、容量は、約600μLである。別の実施形態では、容量は、約650μLである。別の実施形態では、容量は、約700μLである。別の実施形態では、容量は、約700~1000μLである。
治療的に有効な髄腔内/大槽内用量のrAAV.hGALCは、約1×1011~7.0×1014GC(一定用量)の範囲であり、109~5×1010GC/g患者の脳質量と同等である。代替的には、以下の治療的に有効な一定用量が、示された年齢群の患者に投与されることができる。
・新生児:約1×1011~約3×1014GC、
・3~9ヶ月:約6×1012~約3×1014GC、
・9ヶ月~6歳:約6×1012~約3×1014GC、
・3~6歳:約1.2×1013~約6×1014GC、
・6~12歳:約1.2×1013~約6×1014GC、
・12歳以上:約1.4×1013~約7.0×1014GC、
・18歳以上(成人):約1.4×1013~約7.0×1014GC。
・新生児:約1×1011~約3×1014GC、
・3~9ヶ月:約6×1012~約3×1014GC、
・9ヶ月~6歳:約6×1012~約3×1014GC、
・3~6歳:約1.2×1013~約6×1014GC、
・6~12歳:約1.2×1013~約6×1014GC、
・12歳以上:約1.4×1013~約7.0×1014GC、
・18歳以上(成人):約1.4×1013~約7.0×1014GC。
特定の実施形態では、用量は、約1x109GC/g脳質量~約1x1012GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約3x1010GC/g脳質量~約3x1011GC/g脳質量の範囲であり得る。特定の実施形態では、用量は、約5x1010GC/g脳質量~約1.85x1011GC/g脳質量の範囲であり得る。乳児と青年/成人との間のスケーリングに関して、脳質量は、場合によっては、4~12ヶ月齢では約600g~約800g、9ヶ月~18ヶ月齢では約800g~約1000g、18ヶ月~3歳齢では約1000g~約1100g、青年もしくは成人ヒトでは1100g~約1300g、または成人ヒトでは約1300gであると推定される。
一実施形態では、ウイルス構築物は、少なくとも約1×109GC~約1×1015、または約1×1011~5×1013GCの用量で送達され得る。これらの用量の送達に適切な容量および濃度は、当業者によって決定され得る。例えば、約1μL~150mLの容量が選択されてもよいが、より高容量が、成人用に選択されてもよい。典型的に、新生児用に好適な容量は、約0.5mL~約10mL、より年長の乳児用に、約0.5mL~約15mLが選択される。幼児のためには、約0.5mL~約20mLの容量が選択さ
れてもよい。小児用に、最大約30mLの容量が選択されてもよい。プレティーンおよびティーンには、最大約50mLの容量が選択されてもよい。さらに他の実施形態では、患者は、選択された約5mL~約15mL、または約7.5mL~約10mLの容量で髄腔内投与を受けることができる。他の好適な容量および投薬量が決定されてもよい。任意の副作用に対する治療効果のバランスをとるために、かかる投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用される治療用途に応じて変化し得る。
れてもよい。小児用に、最大約30mLの容量が選択されてもよい。プレティーンおよびティーンには、最大約50mLの容量が選択されてもよい。さらに他の実施形態では、患者は、選択された約5mL~約15mL、または約7.5mL~約10mLの容量で髄腔内投与を受けることができる。他の好適な容量および投薬量が決定されてもよい。任意の副作用に対する治療効果のバランスをとるために、かかる投薬量を調整してもよく、かかる投薬量は、組換えベクターが利用される治療用途に応じて変化し得る。
上述の組換えベクターは、公開された方法に従って宿主細胞に送達され得る。好ましくは生理学的に適合性のある担体に懸濁されたrAAVは、ヒトまたは非ヒト哺乳動物患者に投与され得る。特定の実施形態では、ヒト患者への投与のために、rAAVは、食塩水、界面活性剤、および生理学的に適合性のある塩、または塩の混合物を含有する水性溶液中に好適に懸濁される。好適には、製剤は、生理学的に許容されるpH、例えば、pH6~9、またはpH6.5~7.5、pH7.0~7.7、またはpH7.2~7.8の範囲に調整される。脳脊髄液のpHは約7.28~約7.32であるので、髄腔内送達のためには、この範囲内のpHが望ましく、静脈内送達のためには、約6.8~約7.2のpHが望ましい可能性がある。しかし、最も広い範囲内の他のpH、およびこれらの部分範囲が、他の送達経路用に選択されてもよい。
別の実施形態では、組成物は、担体、希釈剤、賦形剤および/またはアジュバントを含む。好適な担体は、導入ウイルスが向けられる適応症を考慮して、当業者により容易に選択され得る。例えば、1つの好適な担体は、生理食塩水を含み、様々な緩衝溶液(例えば、リン酸緩衝食塩水)と共に製剤化され得る。他の例示的な担体としては、滅菌生理食塩水、ラクトース、スクロース、リン酸カルシウム、ゼラチン、デキストラン、寒天、ペクチン、ピーナッツ油、ゴマ油、および水が含まれる。緩衝液/担体は、rAAVが注入チューブに付着するのを防ぐが、インビボでrAAV結合活性を妨げない成分を含むべきである。
一実施例では、製剤は、例えば、水中に、塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、デキストロース、硫酸マグネシウム(例えば、硫酸マグネシウム・7H2O)、塩化カリウム、塩化カルシウム(例えば、塩化カルシウム・2H2O)、二塩基性リン酸ナトリウム、およびそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、緩衝生理食塩水溶液を含有することができる。好適には、髄腔内送達のためには、モル浸透圧濃度は、脳脊髄液と適合する範囲内(例えば、約275~約290)である、例えば、emedicine.medscape.com/article/2093316-overviewを参照されたい。任意選択的に、髄腔内送達のために、商業的に入手可能な希釈剤は、懸濁化剤として使用され得るか、または別の懸濁化剤および他の任意の賦形剤と組み合わせて使用され得る。例えば、Elliotts B(登録商標)溶液[Lukare Medical]を参照されたい。
特定の実施形態では、製剤は、重炭酸ナトリウムを含まない緩衝生理食塩水溶液を含有し得る。かかる製剤は、ハーバード緩衝液などの緩衝生理食塩水溶液を含有してもよく、水中に、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、およびそれらの混合物のうちの1つ以上を含む。水溶液は、ポロキサマーであるKolliphor(登録商標)P188をさらに含んでもよく、これは、BASFから市販され、以前、Lutrol(登録商標)F68という商品名で販売されていた。水溶液は、7.2のpHを有し得る。
他の実施形態では、製剤は、1つ以上の透過促進剤を含んでもよい。好適な透過促進剤の例としては、例えば、マンニトール、グリココール酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、
カプリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、またはEDTAを含んでもよい。
カプリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、またはEDTAを含んでもよい。
任意選択的に、本発明の組成物は、rAAVおよび担体に加えて、防腐剤または化学的安定剤などの他の従来の医薬成分を含み得る。好適な例示的な防腐剤としては、クロロブタノール、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、二酸化硫黄、没食子酸プロピル、パラベン、エチルバニリン、グリセリン、フェノール、およびパラクロロフェノールが含まれる。好適な化学安定剤としては、ゼラチンおよびアルブミンが含まれる。
本発明による組成物は、上記に定義されるような薬学的に許容される担体を含み得る。好適には、本明細書に記載される組成物は、有効量の薬学的に好適な担体に懸濁された、および/または注入、浸透ポンプ、髄腔内カテーテルを介して対象に送達するために、または別のデバイスもしくは経路による送達のために設計された好適な賦形剤と混合された1つ以上のAAVを含む。一実施例では、組成物は、髄腔内送達用に製剤化される。
本明細書で使用される場合、用語「髄腔内送達」または「髄腔内投与」は、脊柱管への注入を介する、より具体的には、脳脊髄液(CSF)へ到達するようにクモ膜下腔への注入による、薬物の投与経路を指す。髄腔内送達は、腰椎穿刺、脳室内(側脳室内(ICV)を含む)、後頭下/槽内、および/またはC1-2穿刺を含み得る。例えば、材料は、腰部穿刺により、クモ膜下腔空間にわたって拡散させるために導入され得る。別の実施例では、注入は、大槽内であり得る。
本明細書で使用される場合、用語「大槽内送達」または「大槽内投与」は、小脳延髄大槽の脳脊髄液への直接的な薬物の投与経路、より具体的には、後頭下穿刺による、もしくは大槽内への直接注入による、または永続的に配置されたチューブによる、薬物の投与経路を指す。
本明細書で使用される場合、コンピュータ断層撮影(CT)という用語は、軸に沿って作成された一連の平面断面画像から、コンピュータによって身体構造の三次元画像が構築される放射線撮影を指す。
本明細書で提供されるrAAV.GALCベクターおよび組成物は、GALC酵素活性の欠損レベルに関連する状態を矯正するのに有用である。特定の実施形態では、本明細書に提供されるrAAV.GALCベクターおよび組成物は、GALCの欠損によって引き起こされる末梢神経の機能障害を治療するのに有用であり、GALCの欠損によって引き起こされる呼吸不全および/もしくは運動機能喪失を治療するのに有用であり、クラッベ病を治療するのに有用であり、かつ/または患者のクラッベ病に関連する症状を治療するのに有用である。
特定の実施形態では、有効量のrAAV.hGALCを含む組成物は、早期乳児性クラッベ病(EIKD)を有する6ヶ月齢未満の患者に投与される。特定の実施形態では、患者は、6ヶ月齢未満であり、EIKDよりも重症ではないGALC酵素欠損症を有する。
特定の実施形態では、有効量のrAAV.hGALCを含む組成物は、6ヶ月齢以上(例えば、7ヶ月~約12ヶ月齢)の後期乳児性クラッベ病(LIKD)を有する患者に投与される。特定の実施形態では、患者は、6ヶ月齢以上、または約7ヶ月~12ヶ月齢であり、LIKDよりも重篤ではないGALC酵素欠損症を有する。
特定の実施形態では、患者は、1歳超(例えば、13ヶ月~10歳)であり、若年性クラッベ病(JKD)を有する。特定の実施形態では、患者は、13ヶ月齢~10歳齢であ
り、JKDよりも重症ではないGALC酵素欠損症を有する。
り、JKDよりも重症ではないGALC酵素欠損症を有する。
特定の実施形態では、患者は、10歳齢を超え(例えば、10歳以上~12歳、または10歳以上~18歳)、青年もしくは成人発症性クラッベ病を有する。
上述の実施形態のいずれかにおいて、本明細書に提供されるrAAV.hGALC療法は、造血幹細胞補充療法、骨髄移植(BMT)、および/または基質合成抑制療法(SRT)との併用療法として投与され得る。特定の実施形態では、rAAV.hGALC療法(例えば、EIKD)に続いて、HSCTまたはBMTなどの併用療法、または酵素補充療法が行われる。特定の実施形態では、治療は、ベクターの投与後に、迅速な酵素産生をもたらす(治療後1週間以内を含む)。
特定の実施形態では、酵素補充療法は、配列番号10のヒトGALCタンパク質の投与を含む。他の実施形態では、他のhGALCタンパク質バリアント(例えば、本明細書で特定される正規配列、または操作されたタンパク質)は、酵素補充療法で使用され得る。異なるhGALCタンパク質の組み合わせは、酵素補充療法において使用され得る。かかる実施形態では、hGALCタンパク質は、好適な産生システムを使用してインビトロで産生され得る。例えば、C.Lee et al,2005/10/01を参照されたい。酵素補充療法は、グロボイド細胞白質ジストロフィーのマウスモデルにおける初期の臨床表現型の実質的な改善をもたらす(FASEB journal,The FASEB
Journal 19(11):1549-51,October 2005)。hGALCタンパク質は、これらに限定されないが、静脈内、腹腔内、または髄腔内経路を含む、任意の好適な経路による送達のために製剤化され得る(例えば、生理学的に適合する生理食塩水溶液に懸濁され得る)。好適な用量は、1mg/kg~20mg/kg、または5mg/kg~10mg/kgの範囲であってよく、週に1回、または必要に応じて、多かれ少なかれ頻繁に(例えば、2日に1回、2週間に1回等)再投与されてよい。hAAVhu68.GALCベクターのCSF投与を使用して、脳および血清中のGALCレベルは、毒性がなく、超生理学的であり得、CNSおよびPNSにおける神経運動機能および髄鞘形成の改善が観察され得る。新生仔にCSF投与し、その後、出生後条件付け動物モデルにおいて骨髄移植を行った場合、明らかな徴候が不在のまま、生存期間が延長され得る(例えば、300日超に)。症候前クラッベ患者では、AAV.cGALCの単回大槽注入は、表現型の矯正、生存率の増加、神経伝導の正常化、および/または脳MRIの改善を提供し得る。
Journal 19(11):1549-51,October 2005)。hGALCタンパク質は、これらに限定されないが、静脈内、腹腔内、または髄腔内経路を含む、任意の好適な経路による送達のために製剤化され得る(例えば、生理学的に適合する生理食塩水溶液に懸濁され得る)。好適な用量は、1mg/kg~20mg/kg、または5mg/kg~10mg/kgの範囲であってよく、週に1回、または必要に応じて、多かれ少なかれ頻繁に(例えば、2日に1回、2週間に1回等)再投与されてよい。hAAVhu68.GALCベクターのCSF投与を使用して、脳および血清中のGALCレベルは、毒性がなく、超生理学的であり得、CNSおよびPNSにおける神経運動機能および髄鞘形成の改善が観察され得る。新生仔にCSF投与し、その後、出生後条件付け動物モデルにおいて骨髄移植を行った場合、明らかな徴候が不在のまま、生存期間が延長され得る(例えば、300日超に)。症候前クラッベ患者では、AAV.cGALCの単回大槽注入は、表現型の矯正、生存率の増加、神経伝導の正常化、および/または脳MRIの改善を提供し得る。
特定の実施形態では、rAAV.hGALC療法は、HSCTまたはBMT(例えば、LIKDまたはJKD)の後に提供される。しかしながら、特定の実施形態では、rAAV.hGALCは、HSCTまたはBMTが必要とされない十分なGALCレベルを提供する。
治療の目標は、rAAVベースのCNSおよびPNSに指向性の遺伝子療法を介して、患者の欠陥GALCを機能的に置き換えることである。EIKDまたはLIKDの患者に対する療法の有効性は、以下のEIKDまたはLIKDの症状のうちの1つ以上における改善を評価することによって測定することができる:泣きおよび易刺激性、痙攣、握拳、笑顔の喪失、頭部制御不良および摂食困難、精神悪化および運動悪化、緊張亢進または緊張低下、発作、失明、難聴、および生存率の増加(EIKDの場合、治療しないと、典型的には2歳前に死亡し、LIKDの場合、3~5歳まで延命し得る)。加えて、これらおよび他のクラッベ患者について、治療の有効性は、イメージング(例えば、磁気共鳴画像法(MRI))を介してモニタリングされ得る、末梢神経およびCNS白質(深部脳白質および歯状/小脳白質)の両方に影響を及ぼす髄鞘形成不全および脱髄の減少、異常な神経伝導速度(NCV)および/もしくは脳幹聴性誘発電位(BAEP)の減少、脳脊髄液
および/もしくは血漿中で観察され得るGALCレベルの増加、ならびに/またはサイコシンの蓄積の減少によって評価され得る。
および/もしくは血漿中で観察され得るGALCレベルの増加、ならびに/またはサイコシンの蓄積の減少によって評価され得る。
組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を含む組成物が提供され、中枢神経系の細胞を標的とし、タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下で配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟ガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含むベクターゲノムがその中にパッケージングされるAAVカプシドを含み、当該ベクターゲノムは、ベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングするために必要なAAV逆位末端配列をさらに含む。
特定の実施形態では、クラッベ病の治療に有用な組成物が提供され、CB7.CI.hGALC.rBGのベクターゲノムを有するrAAVhu68を含む。一実施形態では、ベクターゲノムは、配列番号19のコード配列を有する。
特定の実施形態では、GALC欠損によって引き起こされる末梢神経の機能障害を矯正するための方法、および/またはGALC欠損によって引き起こされる呼吸不全および運動機能喪失を治療するための方法における、組成物の使用が提供される。特定の実施形態では、本方法は、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物を投与することを含み、組換えアデノ随伴ウイルスが、(a)中枢神経系の細胞を標的とし、(b)のベクターゲノムがその中にパッケージングされるAAVカプシドと、(b)タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下で、配列番号10のアミノ酸配列を有する成熟ガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含むベクターゲノムであって、ベクターゲノムをAAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列をさらに含む、ベクターゲノムと、を含む。
特定の実施形態では、本明細書に提供されるrAAV.hGALC組成物は、早期乳児性クラッベ病の患者の治療のために髄腔内に送達される。特定の実施形態では、本明細書に提供される組成物は、後期乳児性クラッベ病(LIKD)を有する患者の治療のために髄腔内に送達される。特定の実施形態では、本明細書に提供されるrAAV.hGALC組成物は、若年性クラッベ病(JKD)の患者の治療のために髄腔内に送達される。特定の実施形態では、本明細書に提供されるrAAV.hGALC組成物は、青年または成人発症性クラッベ病を有する患者の治療のために髄腔内に送達される。特定の実施形態では、rAAV.hGALC組成物は、造血幹細胞移植(HSCT)、骨髄移植、および/または基質合成抑制療法との併用療法として投与される。特定の実施形態では、rAAV.hGALC組成物は、コンピュータ断層撮影(CT)ガイドによる大槽への(大槽内)後頭下注入を介して、単回用量として投与される。
rAAV.hGALCの投与は、疾患進行を安定化させ(生存率によって測定される)、発達および運動のマイルストーンの喪失を防ぎ、新たなマイルストーンの獲得を潜在的に支援し、発作の発症および頻度を。したがって、特定の実施形態では、治療をモニタリングするための方法が提供され、エンドポイントは、例えば、30日、90日、および/または6ヶ月で測定され、次いで、例えば、2年間の短期フォローアップ期間中に、6ヶ月ごとに測定される。特定の実施形態では、測定頻度は、長期延長中に12ヶ月ごとに1回まで減らされる。標的集団における疾患の重症度を考慮すると、対象は、登録によって運動スキルが達成したか、他の運動マイルストーンを発達させてその後に失われたか、または運動マイルストーンの発達の兆しがまだ示されていない場合がある。評価は、すべてのマイルストーンについて、達成した年齢(age-at-achievement)および喪失した年齢(age-at-loss)を追跡する。特定の実施形態では、マイルストーンは、例えば、支持なしで座る、四つんばいで這う、介助で立つ、介助で歩く、独りで立つ、および/または独りで歩くのうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、治
療は、発作活動の発症遅延、および/または発作事象の頻度の減少をもたらす。
療は、発作活動の発症遅延、および/または発作事象の頻度の減少をもたらす。
特定の実施形態では、対象における治療をモニタリングする方法は、臨床尺度を使用して、適応行動、認知、言語、運動機能、および/または健康関連の生活の質における発達および変化に対する治療の効果を定量する。尺度およびドメインには、例えば、乳幼児発達のベイリー尺度(認知、言語、運動、社会性-情動、および適応行動の5つのドメインにわたって乳児および幼児の発達を評価する)、ヴァインランド適応行動尺度(第3版)(コミュニケーション、日常生活スキル、社会化、運動スキル、および不適応行動の5つのドメインにわたって、誕生から成人まで(0~90歳)の適応行動を評価する)、ピーボディ発達運動尺度-第2版(誕生から5歳の小児までの相互に関連する運動機能を測定し、評価は、反射、静止、運動、物体操作、把握、および視覚-運動統合の6つのドメインに焦点を当てる)、乳幼児生活の質質問票(ITQOL)(2ヶ月から5歳までの幼児のために設計された健康関連の生活の質の親の報告による尺度)、および早期学習のミューレン尺度(68ヶ月までの乳児および幼児における言語、運動、および知覚能力を評価する)が含まれる。特定の実施形態では、治療の効果は、髄鞘形成、髄鞘形成に関連する機能転帰、および潜在的な疾患バイオマーカーの変化を評価することによって、モニタリングまたは測定される。特定の実施形態では、中枢および末梢の脱髄は、対象の治療後に、進行が遅延するか、または停止する。中枢の脱髄は、白質領域の拡散テンソル磁気共鳴画像法(DT-MRI)異方性測定、および皮質脊髄運動路)の線維追跡によって追跡することができ、それらの変化は、疾患の状態および進行の指標となる。末梢脱髄は、運動神経(深腓骨神経、脛骨神経、および尺骨神経)および感覚神経(腓腹神経および正中神経)の神経伝導速度(NCV)検査を介して間接的に測定して、生物学的に活性なミエリンの変化(すなわち、F波および遠位潜時、振幅、または応答の有無)を示す変動をモニタリングすることができる。
特定の実施形態では、rAAV.hGALC投与後の治療をモニタリングする方法が提供され、治療前に著しい視力喪失を発症していない対象に対して、視力喪失の遅延または不在について対象を評価する。したがって、視覚誘発電位(VEP)の測定は、中心視の障害または損失の指標としての視覚刺激に対する応答を客観的に測定するために使用される。特定の実施形態では、対象は、例えば、脳幹聴性誘発応答(BAER)検査を使用して、治療後の難聴についてモニタリングされる。特定の実施形態では、rAAV.hGALC投与後の治療をモニタリングする方法が提供され、対象のサイコシンレベルが測定される。
「a」または「an」という用語は、1つ以上を指すことに留意されたい。したがって、「a」(または「an」)、「1つ以上(one or more)」、および「少なくとも1つ(at least one)」という用語は、本明細書では互換的に使用される。
「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、および「含んでいる(comprising)」という用語は、排他的ではなく包括的に解釈されるべきである。「なる(consist)」、「なっている(consisting)」という用語、およびその変形は、包括的ではなく排他的に解釈されるべきである。本明細書の様々な実施形態は、「含む(comprising)」という言葉を用いて示されているが、他の状況では、関連する実施形態は、「からなる(consisting of)」または「本質的にからなる(consisting essentially of)」という言葉を用いて解釈および記載されるべきことも意図される。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、別途指定されない限り、与えられた参照から10%(±10%)の可変性を意味する。
本明細書で使用される場合、「疾患」、「障害」、および「状態」は、対象における異常な状態を示すために互換的に使用される。
「発現」という用語は、本明細書で最も広い意味で使用され、RNAまたはRNAおよびタンパク質の産生を含む。RNAに関して、「発現」または「翻訳」という用語は、特に、ペプチドまたはタンパク質の産生に関する。発現は、一過性または安定であり得る。
本明細書で使用される場合、「発現カセット」は、コード配列、プロモーターを含む核酸分子を指し、それらのための他の調節配列を含み得る。特定の実施形態では、ベクターゲノムは、2つ以上の発現カセットを含み得る。他の実施形態では、「導入遺伝子」という用語は、「発現カセット」と互換的に使用され得る。典型的に、ウイルスベクターを産生するためのかかる発現カセッは、ウイルスゲノムのパッケージングシグナルに隣接する本明細書に記載される遺伝子産物のコード配列、および本明細書に記載のものなどの他の発現制御配列を含む。
略称「sc」は、自己相補性(self-complementary)を指す。「自己相補的AAV」は、組換えAAV核酸配列によって担持されるコード領域が、分子内二本鎖DNA鋳型を形成するように設計されている構築物を指す。感染の際、第2の鎖の細胞介在性の合成を待つのではなく、scAAVの2つの相補的な半分が会合して、即時の複製および転写が可能な1つの二本鎖DNA(dsDNA)ユニットを形成する。例えば、D M McCarty et al,“Self-complementary recombinant adeno-associated virus(scAAV)vectors promote efficient transduction independently of DNA synthesis”,Gene Therapy,(August 2001),Vol 8,Number 16,Pages1248-1254.を参照されたい。自己相補的なAAVは、例えば、米国特許第6,596,535号、同第7,125,717号、および同第7,456,683号に記載されている(その各々は、その全体が参照により本明細書に援用される)。
タンパク質または核酸を参照して使用される場合、「異種性」という用語は、タンパク質または核酸が、天然では互いに同じ関係で見出されない、2つ以上の配列または部分配列を含むことを示す。例えば、新規の機能的核酸を作製するために配置された関連のない遺伝子からの2つ以上の配列を有する核酸は、典型的に、組換えにより産生される。例えば、一実施形態では、核酸は、ある遺伝子由来のプロモーターを有し、異なる遺伝子由来のコード配列の発現を指示するように配置される。故に、コード配列に関しては、プロモーターは、異種性である。
「複製欠損ウイルス」または「ウイルスベクター」は、合成または人工ウイルス粒子を指し、ここで、目的の遺伝子を含有する発現カセットは、ウイルスカプシドまたはエンベロープ中にパッケージされ、ウイルスカプシドまたはエンベロープ内にパッケージされた任意のウイルスゲノム配列は、複製欠損である、すなわち、それらは、後代ビリオンを産生することができないが、標的細胞に感染する能力を保持することができる。一実施形態では、ウイルスベクターのゲノムは、複製に必要とされる酵素をコードする遺伝子を含まないが(ゲノムは、人工ゲノムの増幅およびパッケージングに必要とされるシグナルに隣接する目的の導入遺伝子のみを含む「ガットレス(gutless)」であるように操作され得る)、これらの遺伝子は、産生中に供給され得る。したがって、それは、後代ビリオンによる複製および感染が、複製に必要とされるウイルス酵素の存在下以外で生じることができないために、遺伝子療法における使用のために安全であると考えられる。
多くの場合、rAAV粒子は、DNase耐性として参照される。しかし、このエンドヌクレアーゼ(DNase)に加えて、他のエンドヌクレアーゼおよびエキソヌクレアーゼが、汚染核酸を除去するために本明細書に記載の精製工程において使用され得る。かかるヌクレアーゼは、一本鎖DNAおよび/または二本鎖DNA、およびRNAを分解するために選択され得る。かかる工程は、単一のヌクレアーゼ、または異なる標的に指向性のヌクレアーゼの混合物を含み得、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼであり得る。
「ヌクレアーゼ耐性」という用語は、AAVカプシドが、宿主細胞に遺伝子を送達するように設計された発現カセットの周りで完全に構築されていることを示し、産生プロセスから存在し得る汚染核酸を除去するように設計されたヌクレアーゼインキュベーション工程の間の分解(消化)から、これらのパッケージングされたゲノム配列を保護する。
本明細書で使用される場合、「有効量」は、標的細胞においてベクターゲノム由来の遺伝子産物の量を送達および発現するrAAV組成物の量を指す。有効量は、ヒト患者ではなく、動物モデルに基づいて決定され得る。適切なマウスモデルの実施例は、本明細書に記載されている。
本明細書で別途定義されない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語は、当業者によって、および本明細書で使用されている多数の用語に対して当業者に一般的な手引きを提供する公開された文書を参照することによって、一般的に理解されているものと同じ意味を有する。
実施例1-組換えAAVhu68.hGALC
rAAVhu68.hGALCは、ヒトGALCをコードする操作された配列を担持するAAVである。rAAVhu68.hGALCのAAVhu68カプシドは、アミノ酸レベルでAAV9と99%同一である。AAV9カプシド[配列番号4]とAAVhu68カプシド[配列番号2]との間で異なる2つのアミノ酸は、カプシドのVP1(67および157)およびVP2(157)領域に位置し、図1で特定されている。例えば、WO2018/160852を参照されたい(参照により本明細書に援用される)。
rAAVhu68.hGALCは、ヒトGALCをコードする操作された配列を担持するAAVである。rAAVhu68.hGALCのAAVhu68カプシドは、アミノ酸レベルでAAV9と99%同一である。AAV9カプシド[配列番号4]とAAVhu68カプシド[配列番号2]との間で異なる2つのアミノ酸は、カプシドのVP1(67および157)およびVP2(157)領域に位置し、図1で特定されている。例えば、WO2018/160852を参照されたい(参照により本明細書に援用される)。
rAAVhu68.hGALCは、AAV ITRに隣接する導入遺伝子カセットをコードするAAVシスプラスミド、AAV2 repおよびAAVhu68 capの遺伝子をコードするAAVトランスプラスミド(pAAV2/hu68.KanR)、およびヘルパーアデノウイルスプラスミド(pAdΔF6.KanR)を用いたHEK293細胞の三重プラスミドトランスフェクションによって産生される。
A.AAVベクターゲノムプラスミドの配列エレメント
ベクターゲノムの線形マップを図2に示す。ベクターゲノムは、以下の配列エレメントを含む:
逆位末端配列(Inverted Terminal Repeat、ITR)ITRは、同一の逆相補配列であり、AAV2(130bp、GenBank:NC_001401)に由来し、ベクターゲノムのすべての要素に隣接する。ITR配列は、AAVおよびアデノウイルスヘルパー機能がトランスで提供される場合、ベクターDNAの複製起点およびベクターゲノムのパッケージングシグナルの両方として機能する。したがって、ITR配列は、ベクターゲノムの複製およびパッケージングに必要とされるシス配列のみを表す。
ベクターゲノムの線形マップを図2に示す。ベクターゲノムは、以下の配列エレメントを含む:
逆位末端配列(Inverted Terminal Repeat、ITR)ITRは、同一の逆相補配列であり、AAV2(130bp、GenBank:NC_001401)に由来し、ベクターゲノムのすべての要素に隣接する。ITR配列は、AAVおよびアデノウイルスヘルパー機能がトランスで提供される場合、ベクターDNAの複製起点およびベクターゲノムのパッケージングシグナルの両方として機能する。したがって、ITR配列は、ベクターゲノムの複製およびパッケージングに必要とされるシス配列のみを表す。
ヒトサイトメガロウイルス最初期エンハンサー(CMV IE):このエンハンサー配列は、ヒト由来のCMV(382bp、GenBank:K03104.1)から得られ、下流導入遺伝子の発現を増加させる。
ニワトリβ-アクチンプロモーター(BA)この遍在性プロモーター(282bp、GenBank:X00182.1)を選択して、任意のCNS細胞型における導入遺伝子の発現を駆動させた。
キメライントロン(CI)ハイブリッドイントロンは、ニワトリβ-アクチンスプライスドナー(973bp、GenBank:X00182.1)およびウサギβ-グロビンスプライスアクセプターのエレメントを含む。イントロンは転写されるが、その両端のいずれかにある配列と合わせて、スプライシングによって成熟メッセンジャーRNA(mRNA)から除去される。発現カセットにおけるイントロンの存在は、核から細胞質へのm
RNA輸送を促進し、それにより、翻訳のためのmRNAの一定レベルの蓄積を高めることが示されている。これは、遺伝子発現レベルの増加を意図した遺伝子ベクターにおいて共通の特徴である。
RNA輸送を促進し、それにより、翻訳のためのmRNAの一定レベルの蓄積を高めることが示されている。これは、遺伝子発現レベルの増加を意図した遺伝子ベクターにおいて共通の特徴である。
コード配列:ヒトGALC遺伝子の操作されたcDNAは、ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、これは、ミエリンガラクト脂質の加水分解および分解を担うリソソーム酵素である(2055bp、685アミノ酸[aa]、GenBank:EAW81361.1)。
ウサギβグロビンのポリアデニル化シグナル(rBG PolyA):rBG PolyAシグナル(127bp、GenBank:V00882.1)は、cisで導入遺伝子のmRNAの効率的なポリアデニル化を促進する。このエレメントは、転写終結、新生転写物の3’末端での特異的切断事象、および長いポリアデニル鎖付加のためのシグナルとして機能する。
B.トランスプラスミド:pAAV2/1.KanR(p0068)
AAV2/hu68トランスプラスミドpAAV2/hu68.KanR(p0068)は、図21に提示されている。
AAV2/hu68トランスプラスミドpAAV2/hu68.KanR(p0068)は、図21に提示されている。
AAV2/hu68トランスプラスミドは、pAAV2/hu68.KanR(p0068)である。pAAV2/hu68.KanRプラスミドは、長さ8030bpであり、AAVベクターゲノムの複製およびパッケージングに必要とされる4つの野生型AAV2レプリカーゼ(Rep)タンパク質をコードする。また、pAAV2/hu68トランスプラスミドは、AAVベクターゲノムを収容するためにAAV血清型hu68のビリオンシェルに組み立てる3つのWT AAVhu68ビリオンタンパク質カプシド(Cap)タンパク質をコードする。
pAAV2/hu68.KanRトランスプラスミドを作製するために、(pBluescript KSベクターに由来するプラスミド骨格上の野生型AAV2 repおよびAAV9 cap遺伝子をコードする)プラスミドpAAV2/9n(p0061-2)由来のAAV9 cap遺伝子を除去し、AAVhu68 cap遺伝子と置換した。アンピシリン耐性(AmpR)遺伝子をカナマイシン耐性(KanR)遺伝子で置換し、pAAV2/hu68.KanR(p0068)を得た。このクローニング戦略では、AAV p5プロモーター配列(通常、repの発現を駆動する)を、repの5’末端からcapの3’末端へ移し、repの上流の切断型p5プロモーターを残す。この切断型プロモーターは、repの発現を下方制御し、結果として、ベクターの産生を最大化する役割を果たす(図21)。
プラスミドのすべての成分部分は、直接配列決定によって検証されている。
C.アデノウイルスヘルパープラスミド:pAdDeltaF6(KanR)
アデノウイルスヘルパープラスミドpAdDeltaF6(KanR)は、(図22B)に提示されている。
Plasmid pAdDeltaF6(KanR)は、サイズが15,770bpである。このプラスミドには、AAVの複製に重要なアデノウイルスゲノムの領域、すなわちE2A、E4、およびVA RNAが含まれている(アデノウイルスE1の機能は、HEK293細胞によって提供される)。しかしながら、このプラスミドには、他のアデノウイルスの複製遺伝子または構造遺伝子は含まれていない。プラスミドは、アデノウイルスITRなどの複製に重要なシスエレメントを含んでおらず、したがって、感染性のアデノウイルスが産生されることは予想されない。プラスミドは、Ad5のE1、E3欠失分
子クローン(pBHG10、pBR322ベースのプラスミド)に由来した。Ad5に欠失を導入して、不要なアデノウイルス遺伝子の発現を除去し、かつアデノウイルスDNAの量を、32kbから12kbへ削減した(図22A)。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子に置き換えて、pAdeltaF6(KanR)を作製した(図22B)。このプラスミドに残るE2、E4、およびVAIのアデノウイルス遺伝子は、HEK293細胞に存在するE1と共に、AAVベクターの産生に必要である。それぞれ図30および図31に示されるフローチャートに従って、ベクターを産生し、製剤を調製する。
アデノウイルスヘルパープラスミドpAdDeltaF6(KanR)は、(図22B)に提示されている。
Plasmid pAdDeltaF6(KanR)は、サイズが15,770bpである。このプラスミドには、AAVの複製に重要なアデノウイルスゲノムの領域、すなわちE2A、E4、およびVA RNAが含まれている(アデノウイルスE1の機能は、HEK293細胞によって提供される)。しかしながら、このプラスミドには、他のアデノウイルスの複製遺伝子または構造遺伝子は含まれていない。プラスミドは、アデノウイルスITRなどの複製に重要なシスエレメントを含んでおらず、したがって、感染性のアデノウイルスが産生されることは予想されない。プラスミドは、Ad5のE1、E3欠失分
子クローン(pBHG10、pBR322ベースのプラスミド)に由来した。Ad5に欠失を導入して、不要なアデノウイルス遺伝子の発現を除去し、かつアデノウイルスDNAの量を、32kbから12kbへ削減した(図22A)。最終的に、アンピシリン耐性遺伝子を、カナマイシン耐性遺伝子に置き換えて、pAdeltaF6(KanR)を作製した(図22B)。このプラスミドに残るE2、E4、およびVAIのアデノウイルス遺伝子は、HEK293細胞に存在するE1と共に、AAVベクターの産生に必要である。それぞれ図30および図31に示されるフローチャートに従って、ベクターを産生し、製剤を調製する。
実施例2-GALC欠損TwitcherマウスモデルにおけるAAVhu68.hGALCの送達
以下に記載される研究は、Twitcherマウスモデルを使用して、操作されたヒトGALC配列(配列番号9)をコードするrAAVhu68ベクター(図2)をCSFに送達して、治療レベルのGALC発現レベルを達成し、疾患のいくつかのバイオマーカーを救出する(rescue)可能性を確立した。Twitcherマウス研究の概要は、図4Bに提供されている。
以下に記載される研究は、Twitcherマウスモデルを使用して、操作されたヒトGALC配列(配列番号9)をコードするrAAVhu68ベクター(図2)をCSFに送達して、治療レベルのGALC発現レベルを達成し、疾患のいくつかのバイオマーカーを救出する(rescue)可能性を確立した。Twitcherマウス研究の概要は、図4Bに提供されている。
Twitcherマウスは、1976年にJackson Laboratoryで自然突然変異として同定された、クラッベ病の天然の近交系モデルである(Kobayashi T.,et al.(1980)Brain Research.202(2):479-483)。罹患したマウスは、Galc遺伝子のGからAへの変異からなる、Twitcherの機能喪失アレル(twi)についてホモ接合性である。この変異は、早期終止コドン(W339X)をもたらす。切断型のGALCタンパク質は、0%に近い残留酵素活性を有し、これは、乳児形態のクラッベ病の患者において観察されるGALC活性レベルと類似している。ヘテロ接合保因マウス(twi/+)は、表現型的に正常である。
Twitcherマウスにおける疾患の進行は、十分に立証されており(図4A)、表5に提示された様々な神経病理学的および行動学的欠陥の表現型模写の乳児性クラッベ病。乳児性クラッベ患者のように、マウスにおけるGALCの欠損は、細胞傷害性の脂質中間体であるサイコシンの蓄積をもたらす。Twitcherマウスは、同様に、食作用性のサイコシン充填グロボイド細胞(マクロファージおよび/またはミクログリアの系統に由来すると考えられている)によるPNSおよびCNS白質の大規模な浸潤を示す(Tanaka K.,et al.(1988)Brain Research.454(1):340-346、Levine S.M.,et al.(1994)Intl J
Dev Neuro.12(4):275-288)。これは、クラッベ患者の疾患の主要な特徴の1つである脱髄をもたらす。正常な髄鞘形成の初期期間の後、罹患したTwitcherマウスは、PNSでは、髄鞘形成シュワン細胞の死により、10日齢以降に髄鞘を失い(Jacobs J.M.,et al.(1982)J Neurol Sci.55(3):285-304)、CNSでは、髄鞘形成オリゴデンドロサイトの死により、20日齢以降に髄鞘を失う。おそらく、この遅延のために、脱髄は、これらのマウスのCNSよりも末梢神経でより深刻である(Suzuki K.&Suzuki K.(1983)The American journal of pathology.111(3):394-397)。ついには、Twitcherマウスは、症状の発症後に一貫した急速な神経学的悪化を示し、これは、症状の発症時、乳児性クラッベ患者でも同様に観察される。これらのマウスにおける行動症状には、ヒト患者で観察されたものを思わせる運動表現型を含まれ、およそ20日齢で見られる振戦、攣縮、および後肢の脱力が含まれる。マウスは、最終的には、40日齢頃までに重度の体重減少および麻痺を特徴とする人道的エンドポイントへと進む(Wenger D.A.(2000)Molec Med Today.6(11):449-451)。
Dev Neuro.12(4):275-288)。これは、クラッベ患者の疾患の主要な特徴の1つである脱髄をもたらす。正常な髄鞘形成の初期期間の後、罹患したTwitcherマウスは、PNSでは、髄鞘形成シュワン細胞の死により、10日齢以降に髄鞘を失い(Jacobs J.M.,et al.(1982)J Neurol Sci.55(3):285-304)、CNSでは、髄鞘形成オリゴデンドロサイトの死により、20日齢以降に髄鞘を失う。おそらく、この遅延のために、脱髄は、これらのマウスのCNSよりも末梢神経でより深刻である(Suzuki K.&Suzuki K.(1983)The American journal of pathology.111(3):394-397)。ついには、Twitcherマウスは、症状の発症後に一貫した急速な神経学的悪化を示し、これは、症状の発症時、乳児性クラッベ患者でも同様に観察される。これらのマウスにおける行動症状には、ヒト患者で観察されたものを思わせる運動表現型を含まれ、およそ20日齢で見られる振戦、攣縮、および後肢の脱力が含まれる。マウスは、最終的には、40日齢頃までに重度の体重減少および麻痺を特徴とする人道的エンドポイントへと進む(Wenger D.A.(2000)Molec Med Today.6(11):449-451)。
乳児性クラッベの患者は、Twitcherマウスと同様の臨床的特徴を示す。したがって、Twitcherマウスモデルは、rAAVhu68.hGALCの有効性(生存、運動機能、ならびに脳および神経の病理を改善するための、酵素活性の救出)を評価するのに適切であり、乳児性クラッベの徴候を支持する。以下に記載されるTwitcherマウスを使用した研究は、rAAVhu68.hGALCの有効性を実証し、単回ICV投与(ICMが技術的に実現可能ではないマウスモデルにおいて、最も効果的な投与経路)の後、関連組織で活性型GALC酵素を発現させて、生存を救出し、運動機能を改善し、CNSおよびPNSの組織病理を改善した。
症候前新生仔Twitcherマウス
この研究の目的は、Twitcherマウスモデルで最大の有効性を達成するための最適なROA、カプシド血清型、および用量範囲を確立することであった。これらの研究のために、疾患救出の観察の変化を最大化するのに、症候前の新生仔マウスを選択した。
この研究の目的は、Twitcherマウスモデルで最大の有効性を達成するための最適なROA、カプシド血清型、および用量範囲を確立することであった。これらの研究のために、疾患救出の観察の変化を最大化するのに、症候前の新生仔マウスを選択した。
最適なROAを確立するために、側頭静脈への注入によるIV経路を、ICV経路と比較した。これは、新生仔動物において、両方の経路がCNSおよびPNSを形質導入することができるためである。PND0で、症候前Twitcherマウス(twi/twi)に、rAAVhu68.hGALCを、いずれか1.00×1011GCの用量でIV投与するか、または5倍低い2.00×1010GCの用量でICV投与した。IV用量は、CNSの形質導入を達成するために必要な高用量である1.00×1014GC/kgに対応することから、選択され、5倍低いICV用量は、CSFへの直接投与が、より低い用量でもCNSの形質導入を容易にするため、選択された。対照として、症候前の同齢の(age-matched)Twitcherマウスに、ビヒクル(PBS)をICV注入した。動物は、最大体重の20%を超える体重減少および/または後肢麻痺によって定義される人道的エンドポイントに到達したときに安楽死させ、生存を記録した。rAAVhu68.hGALCのより高い用量(1.00×1011GC)でのIV投与は、未処置の対照と比較して、いくつかの延命効果をもたらした。しかしながら、IV投与と比較して、5倍低い用量(2.00×1010GC)でICV投与されたrAAVhu68.hGALCは、優れた延命効果を付与した(図5)。したがって、以降の研究では、ICVの投与経路(ROA)が選択された。
ヒトGALCをコードするベクターゲノムの神経系送達のための最良のAAVカプシドを特定するために、4つの異なるAAVカプシドを試験した。カプシドには、AAV血清型3b(AAV3b)、AAV血清型5(AAV5)、AAV血清型1(AAV1)、およびAAV血清型hu68(rAAVhu68.hGALC)が含まれた。各AAVベクターは、2.00×1010GCの用量でICV投与された。これは、症候前Twitcherマウスにおいて、効果的に延命させながら、短い研究期間を可能にする、以前に確立された低用量およびROAである(図5)。対照として、一群の前症候前Twitcherマウスは、PND0で、ビヒクルのみ(PBS)をICV投与された。4つすべてのカプシドは、ビヒクル処置対照と比較して、生存率を向上させたが、AAVhu68カプシド(rAAVhu68.hGALC)は、AAV3b、AAV5、およびAAV1よりも優れた生存率をもたらした(図6)。したがって、以降の研究では、AAVhu68カプシド(rAAVhu68.hGALC)が選択された。
用量範囲を決定するために、rAAVhu68.hGALCを、PND0で、新生仔症候前Twitcherマウスに、2.00×1010GC、5.00×1010GC、または1.00×1011GCの用量でICV投与した。対照として、ビヒクル(PBS)を、PND0で、同齢の症候前Twitcher(twi/twi)マウス、および非罹患ヘテロ接合マウス(twi/+)および野生型マウスにICV投与した。
PND35で、ロッドアッセイを使用して、マウスの移動性および協調性を評価した(図7)。ロータロッドは、マウスが走る加速ロッドであり、アッセイの開始からマウスがロッドから落下する時点までの時間は、運動協調性と相関することが十分に確立されている。PND35の時点は、人道的安楽死エンドポイントに到達する前に、罹患したTwitcherマウスが測定可能な運動障害を示す時点であることから、選択された。ロータロッドアッセイで、rAAVhu68.hGALC投与後の運動性および協調性の部分的な救出が明らかになった。レスキューの程度は用量依存的であるように見え、1.00×1011GCの最高のrAAVhu68.hGALC用量の場合、有意に長い落下潜時が観察された(p<0.01)(図7)。
ロータロッドアッセイに続いて、すべての処置群について生存を追跡した。ビヒクルで処置されたTwitcher(twi/twi)対照と比較して、PND0で症候前にrAAVhu68.hGALCが投与されたTwitcher(twi/twi)マウスの生存率において、用量依存的な増加が観察された。1.00×1011GCの最高のrAAVhu68.hGALC用量を投与されたマウスにおいて、最長の生存期間の中央値(130日)が観察された(図8)。
併せると、最適なROA、カプシド、および用量範囲を特定するためのこれらのPOC実験は、Twitcherマウスにおいて症状発症前に投与された場合、神経運動機能の維持および生存期間の延長におけるrAAVhu68.hGALCの有効性を実証する。
症候性Twitcherマウス
この研究の目的は、行動症状の発症前の疾患病理の早期段階(PND12、「早期症候性」と称される)の間で、またはマウスが行動症状を示す場合の疾患病理の後期段階(PND21、「後期症候性」と称される)の間で投与したときの、rAAVhu68.hGALCの有効性を検討することであった。なぜなら、本発明者らは、症状発症後に登録された患者と同様の文脈を再現したかったからである。さらに、マウスは、PND0では、早産の胎児と同等の脳成熟を有するが、PND12およびPND21では、2ヶ月齢および9ヶ月齢にそれぞれ置き換えられ(www.translatingtime.org)、これは、FIHの対象となる乳児集団をより密接に再現する。
この研究の目的は、行動症状の発症前の疾患病理の早期段階(PND12、「早期症候性」と称される)の間で、またはマウスが行動症状を示す場合の疾患病理の後期段階(PND21、「後期症候性」と称される)の間で投与したときの、rAAVhu68.hGALCの有効性を検討することであった。なぜなら、本発明者らは、症状発症後に登録された患者と同様の文脈を再現したかったからである。さらに、マウスは、PND0では、早産の胎児と同等の脳成熟を有するが、PND12およびPND21では、2ヶ月齢および9ヶ月齢にそれぞれ置き換えられ(www.translatingtime.org)、これは、FIHの対象となる乳児集団をより密接に再現する。
早期症候性Twitcherマウスは、PND12で、rAAVhu68.hGALCを、1.00×1011GCまたは2.00×1011GCのいずれかの用量でICV投与され、一方、別のコホートの後期症候性Twitcherマウスは、PND21で、rAAVhu68.hGALCを、2.00×1011GCのより高い用量でICV投与された。低用量の1.00×1011GCは、Twitcherマウスの生存率を増加させる点で最も有効な用量であることが見出されたため、投与のために選択された(上述)。より重度の脱髄を有するマウスにはより高い用量が必要であり得ることが仮定されたため、より高いrAAVhu68.hGALC用量である2.00×1011GCもまた、PND21でのマウスの処置に利用された。対照として、早期症候性Twitcherマウス(twi/twi)および非罹患ヘテロ接合マウス(twi/+)は、ビヒクルのみ(PBS)を、PND12でICV投与され、研究1からの履歴データを使用して、PND0で1.11×1011GCを投与されたTwitcherマウス(twi/twi)と比較した。
Twitcherマウス(twi/twi)が測定可能な運動障害を示す時点であるPND35で、ロータロッドアッセイを使用して、マウスの移動性および協調性を評価した。ロータロッドアッセイでは、rAAVhu68.hGALCを、PND0で、症候前Twitcherマウスに1.00×1011GC(p<0.01)の用量で投与したとき
の、またはPND12で、早期症候性Twitcherマウスに1.00×1011GC(p<0.001)もしくは2.00×1011GC(p<0.01)のいずれかの用量で投与したときの、運動性および協調性の部分的な救出が明らかになった。PND21で、後期症候性Twitcherマウスに、2.00×1011GCのrAAVhu68.hGALC用量を投与したところ、運動性および協調性の有意な救出は観察されなかった(図9)。
の、またはPND12で、早期症候性Twitcherマウスに1.00×1011GC(p<0.001)もしくは2.00×1011GC(p<0.01)のいずれかの用量で投与したときの、運動性および協調性の部分的な救出が明らかになった。PND21で、後期症候性Twitcherマウスに、2.00×1011GCのrAAVhu68.hGALC用量を投与したところ、運動性および協調性の有意な救出は観察されなかった(図9)。
ロータロッドアッセイに続いて、すべての処置群について生存を追跡した。ビヒクル処理Twitcher対照と比較して、rAAVhu68.hGALCの投与後、早期症候性Twitcherマウス(PND12で投与)、および後期症候性Twitcherマウス(PND21で投与)の両方で、より長い生存が観察された。しかしながら、最大の生存は、早期症候性Twitcherマウスに、PND12で、rAAVhu68.hGALCを、2.00×1011GCの高用量で投与したときに得られた(図10)。
併せると、Twitcherマウスの生存および神経運動機能の改善は、rAAVhu68.hGALCが、疾患の早期段階で投与された場合に、より効果的であり得ることを示唆した。
症候性Twitcherマウスにおける薬理試験
この研究の目的は、rAAVhu68.hGALCの投与後の薬理学的、機能的、および組織病理学的な読み出しを評価することである。先の研究では、生存分析を容易にするために、人道的エンドポイントで動物を犠牲にしたため、Twitcherマウスおよびビヒクル処置対照における年齢適合させた時点での薬理学および組織学的読み出しの収集が妨げられた。したがって、本研究では、これらのエンドポイントを検討した。
この研究の目的は、rAAVhu68.hGALCの投与後の薬理学的、機能的、および組織病理学的な読み出しを評価することである。先の研究では、生存分析を容易にするために、人道的エンドポイントで動物を犠牲にしたため、Twitcherマウスおよびビヒクル処置対照における年齢適合させた時点での薬理学および組織学的読み出しの収集が妨げられた。したがって、本研究では、これらのエンドポイントを検討した。
早期症候性Twitcherマウス(twi/twi)は、PND12で、rAAVhu68.hGALCを、2.00×1011GCの用量でICV投与された。対照として、PBSを、同齢の非罹患Twitcherヘテロ接合マウス(twi/+)および野生型マウスに、PND12でICV投与した。最大の有効性を達成するために、2.00×1011GCのrAAVhu68.hGALC用量をPOCに選択し、投薬日としてPND12を選択した。それは、2ヶ月齢の乳児(FIH試験の対象となる乳児集団を反映する)に相当する脳成熟を有する動物において(www.translatingtime.org)、PNS脱髄の発症後間もないためである。
PND22から、すべてのマウスを、臨床徴候について毎日モニタリングした。PND22は、Twitcherマウスで行動表現型が観察可能である最も早い時期であるため、この評価の最初の時点として選択した。臨床徴候は、表1に詳述されるように、クラスピング能力、歩行、振戦、後弯、および毛皮の質の非公開の評価を使用してスコアリングけされた。これらの尺度は、典型的に示される症状に基づいて、Twitcherマウスの臨床状態を効果的に評価する。0以上のスコアは臨床的悪化を示す。
この評価を使用して、PND12にrAAVhu68.hGALCを投与された早期症候性Twitcherマウス(twi/twi)は、0に近い臨床スコアを示し、これは、野生型および非罹患Twitcherヘテロ接合体(twi/+)のスコアと同等であった。対照的に、同齢のビヒクル処置Twitcher(twi/twi)マウスは、ほとんどの時間経過にわたってより高い評価スコアを示し、臨床的悪化を示した(図11A)。
相補的な機能アッセイとして、PND35で、ロータロッド試験を実施し、神経運動表現型を評価した。PND12でrAAVhu68.hGALCを投与された早期症候性Twitcherマウス(twi/twi)は、野生型および非罹患Twitcherヘテロ接合体(twi/+)のものと同等の落下潜時を示し、一方、同齢のビヒクル処置Twitcherマウス(twi/twi)は、著しく短い落下潜時を示し(p<0.05)、神経運動機能の悪化を示した(図11B)。
機能的エンドポイントに対するrAAVhu68.hGALC投与の観察された利益が組織学的な改善と相関するかどうかを決定するために、すべてのマウスをPND40で剖検し、後肢の坐骨神経を組織学的に調べた。PND40は、未処置またはビヒクル処置のTwitcherマウスが人道的エンドポイントに到達するおよその齢であり、神経病理が最も重篤な時点であるため、剖検時点として選択された。Twitcherマウスでは、CNSと比較して、末梢神経が脱髄によってより影響を受けるため、組織学的検査には
、坐骨神経を選択した。さらに、患者におけるHSCTによるPNSの矯正の欠如は、乳幼児患者において未だに満たされていない主なニーズであることから、PNSに対するrAAVhu68.hGALC投与の効果の検討が興味深い。
、坐骨神経を選択した。さらに、患者におけるHSCTによるPNSの矯正の欠如は、乳幼児患者において未だに満たされていない主なニーズであることから、PNSに対するrAAVhu68.hGALC投与の効果の検討が興味深い。
坐骨神経の切片を、ミエリン(濃い染色)およびグロボイド細胞(薄い染色)の視覚化のために処理した(図12)。PND40では、ビヒクル処置野生型対照の坐骨神経は、ミエリンが豊富であり、概してグロボイド細胞の浸潤を有しない。しかしながら、ビヒクル処置症候性Twitcherマウス(twi/twi)では、坐骨神経において重度の亜全脱髄が観察され、神経肥厚およびグロボイド細胞の浸潤を伴った。対照的に、ミエリンは、PND12にrAAVhu68.hGALCを投与した症候性Twitcherマウス(twi/twi)の坐骨神経で保たれていたが、同齢の野生型マウスで通常観察される程ではなかった。ビヒクル処置Twitcherマウスと比較して、rAAVhu68.hGALC処置Twitcherマウスの神経でも、より少数のグロボイド細胞が観察された。これらのデータは、機能的エンドポイントと相関しており、疾患進行の早期段階でrAAVhu68.hGALCを投与された症候性Twitcherマウスにおける臨床スコアおよび神経運動機能の改善が、基礎疾患の神経病理の逆転または発症の遅延のいずれかに関連し得ることを示唆する。
最後に、剖検の日(PND40)に、脳、肝臓、および血清の試料を野生型マウスおよびTwitcherマウス(twi/twi)から得て、導入遺伝子産物であるGALCの活性レベルを定量した。フルオロフォアベースのGALC活性アッセイを使用してGALCを定量することで、rAAVhu68.hGALCの投与後に、AAVベクターが形質導入され、機能的な酵素が発現されたことを確認した。野生型動物をこのアッセイの対照として使用した。Twitcherヘテロ接合(twi/+)マウスは、観察可能な表現型を有しないにもかかわらず、それらのマウスでGALCの活性レベルが低下しているため除外した。神経系がGALC送達の標的組織であるため、脳を調べ、肝臓および血清も調べて、末梢臓器系における形質導入を評価した。
rAAVhu68.hGALCを2.00×1011GCの用量でICV投与して28日後、Twitcher(twi/twi)の脳、肝臓、および血清において、GALC活性の超生理学的レベルが観察され、ビヒクル処置Twitcher(twi/twi)マウスおよび野生型対照の同じ組織で観察されたレベルよりも高かった(図13A~図13C)。
併せると、これらのデータは、rAAVhu68.hGALCを早期症候性Twitcherマウスに投与することで、GALC活性の超生理学的レベルをもたらし、重症度の低い臨床症状(神経運動機能障害、PNS脱髄、およびグロボイド細胞の神経病理)と相関することを実証した。
rAAVhu68.hGALC投与と組み合わせた骨髄移植の効果
この研究では、rAAVhu68.hGALCと骨髄移植(BMT)の二重療法の潜在的な利点を調査した。本発明者らは、クラッベ病の顕著な神経炎症成分のため、この併用療法を調査した。理論上、造血幹細胞移植(HSCT)は、CNSのGALC酵素のさらなる供給源(移植細胞およびrAAVhu68.hGALCで形質導入されたニューロンに由来するマクロファージ/ミクログリア細胞由来)を提供する一方、rAAVhu68.hGALCは、HSCTによって影響を受けないPNSに対する矯正を提供するため、相乗効果がある。さらに、この研究では、rAAVhu68.hGALCが、1)NBSプログラムを通して最初にHSCTを受け、その後に遺伝子療法を受けた患者、および/または2)適格であれば、最初に遺伝子療法を受け、その後にHSCTを受けた患者において有効であり得るかどうかを評価するために、異なる併用療法の設計を調べた。
この研究では、rAAVhu68.hGALCと骨髄移植(BMT)の二重療法の潜在的な利点を調査した。本発明者らは、クラッベ病の顕著な神経炎症成分のため、この併用療法を調査した。理論上、造血幹細胞移植(HSCT)は、CNSのGALC酵素のさらなる供給源(移植細胞およびrAAVhu68.hGALCで形質導入されたニューロンに由来するマクロファージ/ミクログリア細胞由来)を提供する一方、rAAVhu68.hGALCは、HSCTによって影響を受けないPNSに対する矯正を提供するため、相乗効果がある。さらに、この研究では、rAAVhu68.hGALCが、1)NBSプログラムを通して最初にHSCTを受け、その後に遺伝子療法を受けた患者、および/または2)適格であれば、最初に遺伝子療法を受け、その後にHSCTを受けた患者において有効であり得るかどうかを評価するために、異なる併用療法の設計を調べた。
併用療法によるより良好な応答が予測されたため、1.00×1011GCのrAAVhu68.hGALC用量を利用した(以前の研究のrAAVhu68.hGALC単剤療法で使用された用量よりも、低い用量のrAAVhu68.hGALCを可能にする)。rAAVhu68.hGALCの有効性は、生存、体重、および神経学的観察(例えば、振戦および異常なクラスピング反射の存在)の観点から評価される。
群1~3の生存データを、図14A、図14Bに示す。これまで、最良の生存は、PND0でのrAAVhu68.hGALCのICV投与、その後のPND10でのBMTの投与による組み合わせで、症候前Twitcherマウス(twi/twi)(群2)を処置することで達成された。明らかな徴候がない場合、生存期間は300日超に延びた。これらのマウスは、前述の臨床評価に基づいて、より良好な身体状態にあるように見え(表1)、わずかな振戦を示したが、目立った歩行異常はなく、クラスピングもない(分析はまだ進行中、データ未記載)。rAAVhu68.hGALCの前にBMTを受けたマウス(群3)は、現在まだ生存しているが(N=3/7)、顕著な振戦、一部の歩行異常、および体重減少を示す。しかし、BMTと組み合わせたブスルファン条件付けレジメンは、10日齢より若いマウスにおいて毒性であり、群2および群3の両方のマウスで、併用療法の順序にかかわらず、BMTの前またはすぐ後のいずれかで、死亡率の増加を示した。群4は、早期症候性患者に遺伝子療法が投与され、続いてBMTが投与される臨床的に関連性のある状況を模倣するように注入されている。
併せると、これらのデータは、rAAVhu68.hGALC処置をその後のBMTと組み合わせることが、クラッベ病のマウスモデルにおいて各処置単独よりも高い有効性を提供し得ることを示唆する。
実施例3-TwitcherマウスモデルにおけるrAAVhu68.GALCの最小有効用量(MED)の特定
MED試験は、非ヒト霊長類薬理学-毒性学研究用に製造された毒性学的ベクターロットを使用して、Twitcherマウスで実施される。この研究は、少なくとも2つの時点を含み、4つの用量レベルを評価して、MED、薬理、および組織病理(有効性および安全性)を決定する。用量レベルを、パイロット用量範囲研究およびヒトに合わせてスケーリングしたときの最大実行可能用量に基づいて選択した。早期症候性患者を模倣するために、PND12で、動物にICV注入する。動物の一部は、注入後1ヶ月で犠牲にし(ビヒクル処置が人道的エンドポイントに到達した場合)、同齢の対照と比較して薬理学および有効性の読み出しを取得する(研究3よりも同様の設計)。残りのマウスを、人道的エンドポイントまで追跡して、生存に対する処置の効果を評価する。存命中評価(体重、臨床スコアリングおよびロータロッドアッセイ)を行う担当者は、マウスの処置および遺伝子型に対して盲検化されている。
MED試験は、非ヒト霊長類薬理学-毒性学研究用に製造された毒性学的ベクターロットを使用して、Twitcherマウスで実施される。この研究は、少なくとも2つの時点を含み、4つの用量レベルを評価して、MED、薬理、および組織病理(有効性および安全性)を決定する。用量レベルを、パイロット用量範囲研究およびヒトに合わせてスケーリングしたときの最大実行可能用量に基づいて選択した。早期症候性患者を模倣するために、PND12で、動物にICV注入する。動物の一部は、注入後1ヶ月で犠牲にし(ビヒクル処置が人道的エンドポイントに到達した場合)、同齢の対照と比較して薬理学および有効性の読み出しを取得する(研究3よりも同様の設計)。残りのマウスを、人道的エンドポイントまで追跡して、生存に対する処置の効果を評価する。存命中評価(体重、臨床スコアリングおよびロータロッドアッセイ)を行う担当者は、マウスの処置および遺伝子型に対して盲検化されている。
MEDは、ロータロッドアッセイ、標的臓器におけるGALC活性レベル、およびCNSおよびPNSにおける神経病理の矯正(すなわち、髄鞘形成の改善、グロボイド細胞浸潤の減少)を使用して、延命効果、臨床的スコアリング、体重、神経運動機能の分析に基づいて決定される。
実施例4-クラッベイヌを処置するためのAAV媒介性遺伝子療法の有効性-大槽を介したrAAVhu68.CB7.CI.cGALCco.rBGの注入
有益な疾患モデルでありながら、Twitcherマウスにはいくつかの制限がある。マウスは、軽度のCNS関与のみを示し、より重度のCNS特徴である脳萎縮の脱髄の呈する乳児性クラッベ患者とは異なる。さらに、マウスのサイズが小さいことは、実験的な課題を提起する。ICV経路は、マウスにおいて使用されなければならない。その理由は、それらのサイズが小さいため、意図された臨床経路(ICM)を介してAAVベクターを確実に注入することが困難になるからである。所望の薬理学的アッセイのすべてについても、マウスから、十分な量のCSFおよび血液の連続試料を得ることができない。したがって、rAAVhu68.GALCによる処置は、クラッベ病のイヌモデルであるより
大きな動物において評価され、これらの技術的制約を克服し、治療アプローチの拡張性を確認することができる。
有益な疾患モデルでありながら、Twitcherマウスにはいくつかの制限がある。マウスは、軽度のCNS関与のみを示し、より重度のCNS特徴である脳萎縮の脱髄の呈する乳児性クラッベ患者とは異なる。さらに、マウスのサイズが小さいことは、実験的な課題を提起する。ICV経路は、マウスにおいて使用されなければならない。その理由は、それらのサイズが小さいため、意図された臨床経路(ICM)を介してAAVベクターを確実に注入することが困難になるからである。所望の薬理学的アッセイのすべてについても、マウスから、十分な量のCSFおよび血液の連続試料を得ることができない。したがって、rAAVhu68.GALCによる処置は、クラッベ病のイヌモデルであるより
大きな動物において評価され、これらの技術的制約を克服し、治療アプローチの拡張性を確認することができる。
Twitcherマウスと同様に、クラッベイヌは、ミスセンス変異(Y158S)を引き起こすGALC遺伝子における自然発生的なAからCへの変異に由来する天然に存在する常染色体劣性疾患モデルである。変異体GALCタンパク質は、0%に近い残留酵素活性を有し、これは、乳児形態のクラッベ病を有する患者において観察されるGALC活性レベルと類似している。ヘテロ接合イヌは症状を示さない一方で、変異に関してホモ接合のイヌは影響を受ける。
クラッベイヌは、表5に要約されるように、乳児性クラッベ病に類似する重篤な表現型を示す。クラッベイヌ表現型の進行はTwitcherマウスよりも十分に特徴付けられていないが、罹患したクラッベイヌは、CNSおよび末梢神経の両方に影響を及ぼす脱髄およびグロボイド細胞の蓄積を示す。約4~6週齢で後肢の脱力、胸肢ジスメトリア、振戦を発症する。乳児性クラッベ患者と同様に、クラッベイヌは、症状の発症後に一貫した急速な神経学的悪化を呈する。最終的に、これらの症状は、重度の運動失調、骨盤肢麻痺、消耗、尿失禁、および感覚障害を特徴とする人道的エンドポイントまで、15週齢頃までに進行する(Fletcher T.F.&Kurtz H.J.(1972)Am J Pathol.66(2):375-8、Wenger D.A.(2000)Molec Med Today.6(11):449-451、Bradbury A.M.,et al.(2018)Hum Gene Ther.29(7):785-801)。
この研究の目的は、大型動物疾患モデルにおけるrAAVhu68.hGALCに類似するAAVベクターの有効性を評価することによって、治療アプローチの拡張性を評価することである。これを達成するために、本発明者らは、クラッベ病の天然に存在するイヌ
モデルを利用し、GALCの操作されたイヌのバージョン(AAVhu68.CB7.CI.cGALCco.rBG)をコードするrAAVhu68.hGALCに類似するベクターを、意図された臨床経路(ICM)を介して投与した(図3)。外来の導入遺伝子に対する誇張された免疫応答のリスクを制限するために、GALCのイヌバージョンを導入遺伝子として選択したが、ベクターの他のエレメントは、rAAVhu68.hGALC(遍在性CB7プロモーターおよびAAVhu68カプシドを含む)と同じである。
モデルを利用し、GALCの操作されたイヌのバージョン(AAVhu68.CB7.CI.cGALCco.rBG)をコードするrAAVhu68.hGALCに類似するベクターを、意図された臨床経路(ICM)を介して投与した(図3)。外来の導入遺伝子に対する誇張された免疫応答のリスクを制限するために、GALCのイヌバージョンを導入遺伝子として選択したが、ベクターの他のエレメントは、rAAVhu68.hGALC(遍在性CB7プロモーターおよびAAVhu68カプシドを含む)と同じである。
図23に、研究設計が提供されている。イヌ(N=7匹、合計)に、3.00×1013GCの用量のGALC発現AAVベクター(N=4匹の罹患イヌ)またはビヒクル(人工CSF、N=2匹の罹患イヌ、N=1匹の健常な野生型同腹仔)のいずれかを、2~3週齢でICM注入した。rAAVhu68.hGALCは、症候前Twitcherマウスにおいて、後の時点で処置された症候性マウスと比較して、より効果的であることが見出されたため、行動症状の発症前に、イヌをできるだけ早期に処置することを確実にするために、動物の齢を選択した(実施例2を参照されたい)。
投薬後、動物は、毎日モニターされ(ケージぎわの観察)、毎週計量され、隔週ビデオ録画された。また、それらは脳MRIを受け、定期的に完全な身体検査、神経学的検査、神経伝導の記録、およびBAERの記録を受けた。これらの検査の目的は、CNSおよびPNSの完全性を評価することであった。有効性の読み出しには、脳の髄鞘形成(注入の8週間後のMRI、BAER、および末期エンドポイントでの組織学によって評価される)、末梢神経の髄鞘形成(末期エンドポイントでのNCVおよび組織学によって評価される)、神経学的検査、および身体検査(体重、歩行、反射、固有受容、オープンエリアでプレイするイヌのビデオ録画、隔週)が含まれた。加えて、注入されたベクターがrAAVhu68.hGALCと同等であるため、薬理学、安全性、およびベクター生体分布を評価し、意図された臨床ROA(ICM投与)を使用した。神経伝導評価は、ミエリンの完全性の間接的な測定として、神経の完全性を測定した。BAER記録は、CNS(すなわち、脳幹)の聴覚路における伝導およびミエリン完全性を試験することを除いて、NCVと類似している。安全性の読み出しには、注入前0日目、ならびに14、28、56、70、120、および180日目(それぞれ±2日)の定期的な血球数(CBC)、血清化学、および凝固が含まれる。また、CSFは、その量で疾患の矯正(リピドミクス、サイコシン濃度)およびWBC数(髄液細胞増多)を安全性の読み出しとして調べることが可能である場合に、リピドミクスバイオマーカー分析および細胞カウント用に処理された。56日目に、イヌをMRI(T1およびT2強調)により検査し、CNSにおける髄鞘形成を観察した。GALCの酵素活性は、以下に示された時点で、ベースラインでのCSFおよび血清の両方で評価して、CNSおよびPNSで分泌される活性型の治療酵素の量
を測定した。イヌにおける既知のクラッベ病の進行に対応する適切な時点で完全なデータを収集しながら、動物の鎮静を最小限に抑えるために、各アッセイのための試験日を選択した(図15)。
を測定した。イヌにおける既知のクラッベ病の進行に対応する適切な時点で完全なデータを収集しながら、動物の鎮静を最小限に抑えるために、各アッセイのための試験日を選択した(図15)。
安全性およびバイオマーカー分析のために、血液およびCSFを採取した。組織病理用に組織の包括的リストをサンプリングして、rAAVhu68.hGALCの投与が脱髄および神経炎症を低減するかどうかを決定した。rAAVhu68.hGALCの形質導入および発現を、生物分布により評価した。GALC酵素活性の読み出し(図24Bおよび図24C)は、すべての処置されたクラッベイヌで、CSFへの急速な酵素分泌があることを示した。
症候前クラッベイヌでは、3.00×1013GCでのrAAVhu68.cGALCの単回大槽注入は、表現型矯正(図25E)、生存率増加(図24A)、神経伝導の正常化(図25A~図25D)、正常な血液検査、および改善された脳MRI(図29Aおよび図29B)を提供し、アプローチの拡張性を実証した。脳組織学は、対照に対して、rAAVhu68.cGALCクラッベイヌにおいて改善された髄鞘形成(図26A)および減少した神経炎症(小脳白質におけるIBA1染色)(図26B)を示した。この研究で最初にGALC発現ベクターまたはビヒクルのいずれかを投与されたイヌは、いずれも有害事象を発現していない。rAAVhu68.cGALCを投与されたクラッベイヌは、正常な成長を示し(図27)、CSF髄液細胞増多(図28A)および組織病理学的病変(図28B)の不在に基づいて、6ヶ月目での毒性は観察されなかった。後肢の重度のペレシス、尿失禁、頭部振戦、および歩行運動を除く運動失調を含むクラッベ病の進行により、ビヒクルで処置されたイヌは、8週目および12週目に安楽死させなければならなかった。注入後45週間を超えて、すべてのベクターで処置されたイヌは、明るく、注意深く、症状がないように見え、すべてイヌが、クラッベイヌの最大平均寿命を超えた。
実施例5-非ヒト霊長類における毒性試験
毒性試験は、マウスMED試験で使用されたものと同じrAAVhu68.hGALCのベクターロットを使用して実施した。NHPは、ヒトのサイズおよびCNS解剖学的構造をより良好に再現し、臨床ROA(ICM)を使用して処置することができるため、NHPで実施される。サイズ、解剖学的構造、およびROAの類似性から、代表的なベクター分布および形質導入プロファイルが得られることが予想され、マウスまたはイヌにおいて可能な毒性の評価よりも、正確な毒性の評価が可能になる。加えて、げっ歯類モデルまたはイヌモデルよりも、NHPにおいてより厳密な神経学的評価を実施することができ、CNS毒性のより敏感な検出が可能になる。
毒性試験は、マウスMED試験で使用されたものと同じrAAVhu68.hGALCのベクターロットを使用して実施した。NHPは、ヒトのサイズおよびCNS解剖学的構造をより良好に再現し、臨床ROA(ICM)を使用して処置することができるため、NHPで実施される。サイズ、解剖学的構造、およびROAの類似性から、代表的なベクター分布および形質導入プロファイルが得られることが予想され、マウスまたはイヌにおいて可能な毒性の評価よりも、正確な毒性の評価が可能になる。加えて、げっ歯類モデルまたはイヌモデルよりも、NHPにおいてより厳密な神経学的評価を実施することができ、CNS毒性のより敏感な検出が可能になる。
ベクターのICM投与により、CSF区画内で即時のベクター分布がもたらされる。用量は、脳質量によってスケーリングされ、CSF区画のサイズの近似値を提供する。用量変換は、新生仔マウスでは0.15g(Gu Z.,et al.(2012)PLoS
One.7(7):e41542.)、幼若-成体マウスでは0.4g(Gu Z.,et al.(2012)PLoS One.7(7):e41542.)、幼若および成体アカゲザル(rhesus macaque)では90g(Herndon J.G.,et al.(1998)Neurobiol Aging.19(3):267-72)、イヌでは60g、4~12ヶ月齢の乳児では800g、ならびに成人ヒトでは1300g(Dekaban A.S.(1978)Ann Neurol.4(4):3
45-56)の脳質量に基づく。NHP毒性試験、マウスMED試験の用量、および同等のヒト用量を、表7に示す。
One.7(7):e41542.)、幼若-成体マウスでは0.4g(Gu Z.,et al.(2012)PLoS One.7(7):e41542.)、幼若および成体アカゲザル(rhesus macaque)では90g(Herndon J.G.,et al.(1998)Neurobiol Aging.19(3):267-72)、イヌでは60g、4~12ヶ月齢の乳児では800g、ならびに成人ヒトでは1300g(Dekaban A.S.(1978)Ann Neurol.4(4):3
45-56)の脳質量に基づく。NHP毒性試験、マウスMED試験の用量、および同等のヒト用量を、表7に示す。
幼若アカゲザルは、提案された第1/2相試験の集団と解剖学的に類似するように、疾患の標的に応じて選択される。NHP毒性試験の用量は、第1/2相臨床試験で使用される用量を反映し、以下を考慮して選択される:1)薬理試験の結果、および2)最大実現可能用量を考慮して、薬理試験からのNHPおよびヒトへの用量の置き換え。
したがって、180日間のGLP準拠の安全性試験は、ICM投与後のrAAVhu68.CB7.CI.cGALCco.rBG(rAAVhu68.hGALC)の毒性を調べるために、成体アカゲザルで実施される。AAVのICM投与後、分泌された導入遺伝子産物が安定した定常レベルに到達するのに十分な時間を与えるために、180日間の評価期間が選択された。表8および表9に、研究設計を概説する。幼若アカゲザル(およそ1.5歳)は、合計4.50×1012GCもしくは合計1.50×1013GCのいずれか(またはビヒクル)を受ける。用量レベルは、脳質量によってスケーリングされた場合、MED試験で評価された用量に相当するように選択された(マウスでは0.4g、アカゲザルでは90gを仮定)。高用量は、クラッベイヌモデルにおいて評価された用量に相当する(60gの脳重量を仮定)。ベースラインの神経学的検査、臨床病理学(鑑別を伴う細胞数、臨床化学、および凝固パネル)、CSF化学、およびCSF細胞診が行われる。ベクター(またはビヒクル)の投与後、動物を、苦痛および異常行動の徴候について毎日モニタリングする。
血液およびCSFの臨床病理評価ならびに神経学的検査は、ベクターまたはビヒクルの投与後に30日間、およびその後30日間ごとに実施する。ベースラインおよびその後の30日ごとの時点で、抗AAVhu68の中和抗体(NAb)およびAAVhu68に対する細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答ならびにGALC産物を、インターフェロンガンマ(IFN-γ)の酵素結合免疫スポット(ELISpot)アッセイによって評価する。
rAAVhu68.hGALCまたはビヒクル投与後の90日目または180日目のいずれかで、動物を安楽死させ、組織を採取して、包括的な顕微鏡組織病理学的検査を行う。組織病理学的検査は、CNS組織(脳、脊髄、および後根神経節)および肝臓に焦点を当てている。なぜなら、これらはrAAVhu68ベクターのICM投与後に最も重度に形質導入された組織であるからである。さらに、リンパ球は、剖検時にこれらの臓器内のカプシドおよび導入遺伝子産物の両方に反応するT細胞の存在を評価するために、体循環(PBMC)、脾臓、およびCNS流入領域リンパ節から採取される。組織は、任意の所見がベクターの生体分布のさらなる分析を必要とする場合に、採取され、保存される。
実施例6-rAAVhu68.hGALCによるクラッベ病の治療
FIH治験は、GALC遺伝子におけるホモ接合変異または複合ヘテロ接合変異によって引き起こされる、乳児形態のクラッベ病を有する小児患者におけるrAAVhu68.hGALCの単回ICM投与の第1/2用量漸増試験である。このFIH治験では、少なくとも12名の対象が登録され、治療を受ける。これらの対象は、2年間フォローアップされ、草案「FDA Guidance for Industry:Long Term Follow-Up after Administration of Human Gene Therapy Products」(July 2018)に記載されているアデノウイルスベクターに関して推奨されるLTFUに沿って、投与後の計5年間の長期フォローアップ(LTFU)が続く。主要目的は、rAAVhu68.hGALCの安全性および耐容性を評価することである。本研究の副次目的は、疾患に関連する評価(生存率、年齢に適した神経認知測定、および年齢に適した運動および/または言語学的評価を含む)に対するrAAVhu68.hGALCの影響を評価することである。これらのエンドポイントは、疾患の専門家および臨床医と協議して、未治療の乳児性クラッベ病患者の疾患の進展に関する観察に基づいて、選択される。
FIH治験は、GALC遺伝子におけるホモ接合変異または複合ヘテロ接合変異によって引き起こされる、乳児形態のクラッベ病を有する小児患者におけるrAAVhu68.hGALCの単回ICM投与の第1/2用量漸増試験である。このFIH治験では、少なくとも12名の対象が登録され、治療を受ける。これらの対象は、2年間フォローアップされ、草案「FDA Guidance for Industry:Long Term Follow-Up after Administration of Human Gene Therapy Products」(July 2018)に記載されているアデノウイルスベクターに関して推奨されるLTFUに沿って、投与後の計5年間の長期フォローアップ(LTFU)が続く。主要目的は、rAAVhu68.hGALCの安全性および耐容性を評価することである。本研究の副次目的は、疾患に関連する評価(生存率、年齢に適した神経認知測定、および年齢に適した運動および/または言語学的評価を含む)に対するrAAVhu68.hGALCの影響を評価することである。これらのエンドポイントは、疾患の専門家および臨床医と協議して、未治療の乳児性クラッベ病患者の疾患の進展に関する観察に基づいて、選択される。
任意選択的に、HSCTとAAV遺伝子療法の併用療法を評価してもよい。
FIHは、rAAVhu68.hGALCの非盲検、多施設、用量漸増試験であり、乳児形態のクラッベ病を有する小児対象における安全性、耐容性、および探索的有効性のエンドポイントを評価する。用量漸増段階では、2つの用量レベルのrAAVhu68.hGALCを、対象への時間差の順次投与による、単回ICM投与の安全性および耐容性を評価する。rAAVhu68.hGALC用量レベルは、GLP NHP毒性試験およびマウス(MED)試験のデータに基づいて決定され、低用量(コホート1に投与)および高用量(コホート2に投与)からなる。両方の用量レベルは、許容される場合、より高い用量が有利であると予想されることを理解して、治療上の利益を与えると予想される。低用量、続いて高用量の順次評価は、試験された用量の最大耐容用量(MTD)の特定を可能にする。最後に、拡大コホート(コホート3)は、MTDのrAAVhu68.hGALCを受容する(図16)。ベクターの投与後の迅速なGALC酵素産生(治療後1週間で)は、延長された治療ウィンドウを提供する。
乳児性クラッベ病は、症状が現れると急速な疾患経過を特徴とするため、一部の新生児が出生時に疾患の徴候を呈することを考慮すると、提案された研究設計は、コホート1(低用量)およびコホート2(高用量)における最初の患者の投薬の30日後、その対象に対する治験責任医師のベネフィット-リスク評価に基づいて、対象の同時登録を可能にする。この根拠は、患者が疾患の進行を経験したために治療ウィンドウを逃すリスクが、次の患者に投薬される前の長期の安全性フォローアップの潜在的な利益を上回ることである。患者が数週間のうちに実質的な疾患進行を経験するこのようなシナリオは、ニューヨークのNBSを通じて特定されたEIKD患者で観察された不良の移植転帰の考えられる原因として挙げられており(Wasserstein M.P.,et al.(2016)Genet Med.18(12):1235-1243)、治療のために患者を迅速に照会する必要性を強調した。
独立した安全委員会は、コホート間および第2のコホートの完全な登録後に蓄積されたすべての安全性データの安全性審査を行い、治験のさらなる実施に関する勧告を行う。また、安全審査委員会は、安全審査トリガー(SRT)が観察された場合はいつでも審査を実施する。各コホートにおける第1の対象と第2の対象との間の1ヶ月間の投与間隔は、急性免疫反応、免疫原性または他の用量制限的な毒性を示すAEの評価、ならびに非臨床試験において2~4週間以内に生じるDRGの形質導入に続く感覚神経病理の発症の予想される時間経過と一致する可能性のある任意の感覚神経障害の臨床審査を可能にする。
追加の対象は、MTDを受ける拡大コホートに登録される。これらの追加の対象の登録は、対象間の4週間の観察期間を必要としない(図16)。任意選択的に、このコホートは、HSCTとrAAVhu68.hGALCによる併用療法を受ける。
すべての処置された対象を、2年間経過観察し、安全性プロファイルを評価し、rAAVhu68.hGALCの薬物動態および有効性の特性を特徴付ける。対象は、試験のLTFU期間中、さらに3年間(投与後、合計5年間)経過観察され、長期的な臨床転帰が評価される。これは、“FDA Guidance for Industry:Long Term Follow-Up after Administration of
Human Gene Therapy Products”(July 2018)に準拠している。
Human Gene Therapy Products”(July 2018)に準拠している。
統計的方法
安全性評価のための統計的比較は計画されていない。すべての結果は説明のみである。データを列挙し、要約表を作成する。
安全性評価のための統計的比較は計画されていない。すべての結果は説明のみである。データを列挙し、要約表を作成する。
二次エンドポイントおよび探索的エンドポイントについて統計的比較を実施する。各時点での測定値は、各対象のベースライン値、ならびに同齢の健康な対照からのデータ、および各エンドポイントで利用可能な場合は同等のコホート特性を有するクラッベ病患者からの自然歴データと比較される。
すべてのデータは、対象のデータリストに表示される。カテゴリー変数は、頻度およびパーセンテージを使用して要約され、連続変数は、記述統計量(非見逃し観察の数、平均値、標準偏差、中央値、最小値、および最大値)を使用して要約される。グラフ表示は、適切に提示される。
集団の根拠
試験集団-小児患者
FIHは、9ヶ月齢以前に症状が発症した乳児対象に焦点を当てており、これらの患者にはHSCTが適応されないことから、満たされていないニーズが最も高い集団を表している。さらに、これらの患者は、運動障害および認知障害の両方の提示において均質である、急速かつ高度に予測可能な減退を伴う非常に破壊的な疾患経過を有する(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)。実際、9ヶ月齢以前に症状を呈する患者は、早期乳幼児性クラッベ病に類似した疾患経過を有し、急速かつ重度の認知障害および運動障害が進行し、疾患の初期徴候および症状に続いていかなる機能的スキルも獲得できない。これらの患者の大部分は、生後数年以内に死亡すると予想される(2年生存率は、26~50%の範囲である)(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol.45(3):141-8、Beltran-Quintero M.L.,et al.(2019)Orphanet J Rare Dis.14(1):46)。9~12
ヶ月齢で発症した乳児の表現型は、より多様であり、一部は、重度の早期乳児性クラッベ病表現型を示すが、他は、(ほぼ)正常な認知を伴うより軽度の疾患症状を有し、適応および微細運動スキルが著しく優れているため、9~12ヶ月齢で発症した新たに診断された患者の表現型を予測することが困難になる(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)。その結果、集団は、症状発症が9ヶ月齢未満の対象に限定され、その予測可能で急速な減少が、合理的なフォローアップ期間内に、頑強な研究設計および機能的転帰の評価を支援する。この群では、治療により、疾患進行が安定化し、獲得した発達マイルストーンおよび運動マイルストーンなどのスキルの喪失が防止され、生存期間が延長し、発作の発症が遅延または防止されると期待される。
試験集団-小児患者
FIHは、9ヶ月齢以前に症状が発症した乳児対象に焦点を当てており、これらの患者にはHSCTが適応されないことから、満たされていないニーズが最も高い集団を表している。さらに、これらの患者は、運動障害および認知障害の両方の提示において均質である、急速かつ高度に予測可能な減退を伴う非常に破壊的な疾患経過を有する(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)。実際、9ヶ月齢以前に症状を呈する患者は、早期乳幼児性クラッベ病に類似した疾患経過を有し、急速かつ重度の認知障害および運動障害が進行し、疾患の初期徴候および症状に続いていかなる機能的スキルも獲得できない。これらの患者の大部分は、生後数年以内に死亡すると予想される(2年生存率は、26~50%の範囲である)(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol.45(3):141-8、Beltran-Quintero M.L.,et al.(2019)Orphanet J Rare Dis.14(1):46)。9~12
ヶ月齢で発症した乳児の表現型は、より多様であり、一部は、重度の早期乳児性クラッベ病表現型を示すが、他は、(ほぼ)正常な認知を伴うより軽度の疾患症状を有し、適応および微細運動スキルが著しく優れているため、9~12ヶ月齢で発症した新たに診断された患者の表現型を予測することが困難になる(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)。その結果、集団は、症状発症が9ヶ月齢未満の対象に限定され、その予測可能で急速な減少が、合理的なフォローアップ期間内に、頑強な研究設計および機能的転帰の評価を支援する。この群では、治療により、疾患進行が安定化し、獲得した発達マイルストーンおよび運動マイルストーンなどのスキルの喪失が防止され、生存期間が延長し、発作の発症が遅延または防止されると期待される。
基礎となる病態生理が共有されているにもかかわらず、成人のクラッベ表現型および疾患経過は、壊滅的な乳児性クラッベ病の形態からすると顕著に軽度であるため、成人における疾患の安定化の実証は、乳児性クラッベ病の治療を信頼する理由を提供しない。重要なことに、成人性クラッベ病の発症は非常に多様であり、進行がより遅く、より変わりやすく、衰退は数年から数十年にわたって起こる(Jardim L.B.,et al.(1999)Arch Neurol.56(8):1014-7、Debs R.,et al.(2013)J Inherit Metab Dis.36(5):859-68)。長期にわたる自然経過の中で、治験療法の有効性を明確に示すことができる臨床試験を設計することは非常に困難であろう。HSCTが疾患の発現を安定させるか、または改善させることができる治療オプションを提供するという事実は、別の重要な考慮事項である(Sharp M.E.,et al.(2013)JIMD Rep.10:57-9、Laule C.,et al.(2018)Journal of Neuroimaging.28(3):252-255)。最後に、NBSは、米国では広く採用されておらず、ヨーロッパでは利用できず、曖昧で非特異的な臨床症状は、成人性クラッベ病が引き続き過小診断されていることを意味し、したがって、そのような患者へのアクセスが非常に稀である(Wasserstein M.P.,et al.(2016)Genet Med.18(12):1235-1243)。
試験集団-重篤な疾患を有する対象の除外
ほとんど不可逆的であると考えられるCNS傷害を伴うクラッベ病の性質、および乳幼児集団における非常に急速な疾患進行を考慮すると、rAAVhu68.hGALCは、難聴、盲目、原始反射の喪失を伴う重度の脱力を含む、疾患の後期に固有に関連する徴候を示さない、無病または軽度から中等度の疾患を有する患者において最大の利益の可能性を与えると予想される(Escolar M.L.,et al.(2006)Pediatrics.118(3):e879-89).さらに、異常な瞳孔反射、衝動性(jerky)の眼球運動、または視覚追跡障害は、中等度の徴候および症状を有する患者よりも非常に進行性の疾患でより一般的であり、典型的には、疾患の初期段階では観察されない(Escolar M.L.,et al.(2006)Pediatrics.118(3):e879-89).したがって、これらの徴候のうちの1つ以上の証拠は、進行性疾患の指標と見なされ、治験から除外される。重度の障害のため、これらの患者は、低レベルの臨床機能での疾患の安定化を超えて療法から実質的な利益を得る可能性は低く、ベネフィット/リスクプロファイルは好ましくなく、rAAVhu68.hGALCの有効性の評価を妨げる様々な臨床評価および計測評価に対して床効果を示す。この集団はまた、疾患の後遺症の進行状態のため、治療に関連しない安全性の懸念に対するリスクが高い可能性を示し、本治験から除外されている。
ほとんど不可逆的であると考えられるCNS傷害を伴うクラッベ病の性質、および乳幼児集団における非常に急速な疾患進行を考慮すると、rAAVhu68.hGALCは、難聴、盲目、原始反射の喪失を伴う重度の脱力を含む、疾患の後期に固有に関連する徴候を示さない、無病または軽度から中等度の疾患を有する患者において最大の利益の可能性を与えると予想される(Escolar M.L.,et al.(2006)Pediatrics.118(3):e879-89).さらに、異常な瞳孔反射、衝動性(jerky)の眼球運動、または視覚追跡障害は、中等度の徴候および症状を有する患者よりも非常に進行性の疾患でより一般的であり、典型的には、疾患の初期段階では観察されない(Escolar M.L.,et al.(2006)Pediatrics.118(3):e879-89).したがって、これらの徴候のうちの1つ以上の証拠は、進行性疾患の指標と見なされ、治験から除外される。重度の障害のため、これらの患者は、低レベルの臨床機能での疾患の安定化を超えて療法から実質的な利益を得る可能性は低く、ベネフィット/リスクプロファイルは好ましくなく、rAAVhu68.hGALCの有効性の評価を妨げる様々な臨床評価および計測評価に対して床効果を示す。この集団はまた、疾患の後遺症の進行状態のため、治療に関連しない安全性の懸念に対するリスクが高い可能性を示し、本治験から除外されている。
治験責任医師の意見では、小児が進行性疾患の他の徴候を有し、治療から利益を得る可能性が低い場合を除いて、臨床的な発作を有する患者は治験から除外されない。これは、1)発作が進行性疾患と一意に関連しておらず、2)発作が治験のエンドポイントであり
、発作を有する患者を除外すると、発作を経験しにくい集団に研究が偏る可能性があるためである。
、発作を有する患者を除外すると、発作を経験しにくい集団に研究が偏る可能性があるためである。
試験集団-症候前対象の包含
症候性乳幼児クラッベ病患者は、rAAVhu68.hGALCのみが評価される用量漸増部分の試験(コホート1およびコホート2)から除外される。これらの患者に対して、少なくとも米国では、HSCTは、たとえそれが疾患の進行を遅延させるだけであるとしても、治療オプションおよび選択される治療と見なされる。米国KOLの一般的な見解は、過度に狭い治療ウィンドウが、少なくとも部分的な利益をもたらすことが示されている治療へのアクセスを患者から効果的に奪うことになるため、この集団では証明されていない治験療法を試験することは非倫理的であると見なされるであろうというものである(すなわち、遺伝子療法が不成功であることが証明された場合、HSCTを用いて「救出」される時間がない可能性が高い)。したがって、rAAVhu68.hGALCは、最も明確な満たされていないニーズを有する患者(すなわち、HSCTの対象とならない徴候および症状を有する乳児性クラッベ病の患者)のために確保されるべきである。
症候性乳幼児クラッベ病患者は、rAAVhu68.hGALCのみが評価される用量漸増部分の試験(コホート1およびコホート2)から除外される。これらの患者に対して、少なくとも米国では、HSCTは、たとえそれが疾患の進行を遅延させるだけであるとしても、治療オプションおよび選択される治療と見なされる。米国KOLの一般的な見解は、過度に狭い治療ウィンドウが、少なくとも部分的な利益をもたらすことが示されている治療へのアクセスを患者から効果的に奪うことになるため、この集団では証明されていない治験療法を試験することは非倫理的であると見なされるであろうというものである(すなわち、遺伝子療法が不成功であることが証明された場合、HSCTを用いて「救出」される時間がない可能性が高い)。したがって、rAAVhu68.hGALCは、最も明確な満たされていないニーズを有する患者(すなわち、HSCTの対象とならない徴候および症状を有する乳児性クラッベ病の患者)のために確保されるべきである。
本発明者らの前臨床研究は、いずれかのアプローチ単独よりも遺伝子療法とHSCTの併用の優れた有効性を確認し、したがって、HSCTとrAAVhu68.hGALCの併用療法は、FIH試験の拡大コホートとして評価される(コホート3)。このコホートは、HSCTの文脈で、rAAVhu68.hGALCの安全性および有効性を評価し、前臨床データがHSCT単独よりも改善された有効性を信頼する理由を提供する場合にのみ進行するため、本書に概説されている基準を満たす症候性患者および症候前患者の両方が登録の対象となる。
試験集団-下限年齢の正当性
症状の発症は、周産期に、または子宮内でさえ起こり得ることを考慮すると、治療は、潜在的な利益を最大化するために可能な限り早期に行われる。したがって、本研究の最低年齢は、現在のコンセンサスガイドラインでは、適格な患者において1ヶ月齢以前のHSCTが推奨されているため、投薬時に1ヶ月齢として選択された(Kwon J.M.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):30)。対象が1ヶ月以上であることを要求することにより、対象および家族は、本治験への資格を得る前に、他の形態の標準治療を考慮することができる。
症状の発症は、周産期に、または子宮内でさえ起こり得ることを考慮すると、治療は、潜在的な利益を最大化するために可能な限り早期に行われる。したがって、本研究の最低年齢は、現在のコンセンサスガイドラインでは、適格な患者において1ヶ月齢以前のHSCTが推奨されているため、投薬時に1ヶ月齢として選択された(Kwon J.M.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):30)。対象が1ヶ月以上であることを要求することにより、対象および家族は、本治験への資格を得る前に、他の形態の標準治療を考慮することができる。
下限の年齢を選択する際の別の考慮事項は、このような若い患者で治療(具体的には、ICM処置)が安全に実行できるようにすることである。1週齢または2週齢の幼児からの画像スキャンを慎重に検討した後、ペンシルベニア大学の専門の介入放射線科医により、治療の根拠が裏付けられている限り、1ヶ月齢の乳児でCTガイドによるICM投与を行うことに特定の解剖学的懸念はないことが確認された。
エンドポイント
安全性および耐容性を主要エンドポイントとして測定することに加えて、副次的および探索的な薬力学的および有効性のエンドポイントが、現在の文献に基づいて、クラッベ病を専門とする一流の臨床医と協議して、この試験のために選択された。これらのエンドポイントは、この集団において有意義な機能転帰および臨床転帰を示すことが期待される。エンドポイントは、図18A~図18Cに示されるように、鎮静および/または腰椎穿刺を必要とするものを除いて、30日目、90日目および6ヶ月目に測定され、次いで、2年間の短期フォローアップ期間中は、6ヶ月ごとに測定される。長期フォローアップ段階では、測定頻度は12ヶ月ごとに1回に減らされる。これらの時点を選択して、rAAVhu68.hGALCの安全性および耐容性の完全な評価を容易にした。未治療の乳児クラッベ患者における急速な疾患進行を考慮して、早期の時点および6ヶ月間隔も選択され
た。これにより、未治療比較データが存在するフォローアップ期間にわたって、治療された対象における薬力学および臨床有効性の測定値の完全な評価が可能になる。rAAVhu68.hGALC投与後、対象は、草案“FDA Guidance for Industry:Long Term Follow-Up After Administration of Human Gene Therapy Products”(July 2018)に従って、安全性と有効性に関して、合計5年間、引き続きモニタリングされる。
安全性および耐容性を主要エンドポイントとして測定することに加えて、副次的および探索的な薬力学的および有効性のエンドポイントが、現在の文献に基づいて、クラッベ病を専門とする一流の臨床医と協議して、この試験のために選択された。これらのエンドポイントは、この集団において有意義な機能転帰および臨床転帰を示すことが期待される。エンドポイントは、図18A~図18Cに示されるように、鎮静および/または腰椎穿刺を必要とするものを除いて、30日目、90日目および6ヶ月目に測定され、次いで、2年間の短期フォローアップ期間中は、6ヶ月ごとに測定される。長期フォローアップ段階では、測定頻度は12ヶ月ごとに1回に減らされる。これらの時点を選択して、rAAVhu68.hGALCの安全性および耐容性の完全な評価を容易にした。未治療の乳児クラッベ患者における急速な疾患進行を考慮して、早期の時点および6ヶ月間隔も選択され
た。これにより、未治療比較データが存在するフォローアップ期間にわたって、治療された対象における薬力学および臨床有効性の測定値の完全な評価が可能になる。rAAVhu68.hGALC投与後、対象は、草案“FDA Guidance for Industry:Long Term Follow-Up After Administration of Human Gene Therapy Products”(July 2018)に従って、安全性と有効性に関して、合計5年間、引き続きモニタリングされる。
疾患進行および臨床転帰
乳児集団における疾患進行の急速かつ均一な速度を考慮して(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol..45(3):141-8、Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)、主要な転帰の評価のための2年間のフォローアップは、経時的なrAAVhu68.hGALCの影響を評価するのに十分であると考えられる。さらに、治療後5年目までのLTFUは、長期的な転帰を評価するために、また、HSCT後の症候前患者で観察される転帰と同様のまたはそれより優れた機能レベルで生存期間を延長し、患者を安定化させる上で治療が有効であるかどうかを評価するために、非常に有益である。
乳児集団における疾患進行の急速かつ均一な速度を考慮して(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol..45(3):141-8、Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)、主要な転帰の評価のための2年間のフォローアップは、経時的なrAAVhu68.hGALCの影響を評価するのに十分であると考えられる。さらに、治療後5年目までのLTFUは、長期的な転帰を評価するために、また、HSCT後の症候前患者で観察される転帰と同様のまたはそれより優れた機能レベルで生存期間を延長し、患者を安定化させる上で治療が有効であるかどうかを評価するために、非常に有益である。
rAAVhu68.hGALCの投与は、生存率によって測定される疾患進行を安定させ、発達マイルストーンおよび運動マイルストーンの喪失を防ぎ、新たなマイルストーンの獲得を潜在的に支援し、発症および発作の頻度。死亡は、典型的には、早期乳児性クラッベ病と診断された大部分の患者について生後3年間で発生し、症状の発症が7~12ヶ月からの患者を組み込んだ後期乳幼児集団では、死亡率の中央値が5年に延長する(Duffner P.K.,et al.(2012)Pediatr Neurol.46(5):298-306)。発症が9ヶ月齢以前の患者に選択基準を限定することによって、集団は、より重度の幼児様表現型および疾患経過を有する(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126)。未治療の乳児性クラッベ病の症例で見られる急速な減少を考慮すると、rAAVhu68.hGALCによる治療は、フォローアップ期間中に平均寿命を延ばす。運動マイルストーンの発達は、対象の登録時の年齢および病期に依存する(Bascou N.,et al.(2018)Orphanet J Rare Dis.13(1):126、Beltran-Quintero M.L.,et al.(2019)Orphanet J Rare Dis.14(1):46)。標的集団における疾患の重症度を考慮すると、対象は、登録によって運動スキルが達成したか、他の運動マイルストーンを発達させてその後に失われたか、または運動マイルストーンの発達の兆しがまだ示されていない場合がある。評価は、すべてのマイルストーンについて、達成した年齢(age-at-achievement)および喪失した年齢(age-at-loss)を追跡する。運動マイルストーンの達成度は、WHO基準に基づいて、6つの粗大マイルストーンに対して定義され、表11に概説されている。
乳児性クラッベ病を有する対象は、生後数週間または数ヶ月以内に症状を発症する可能性があり、第1のWHO運動マイルストーン(支えなしで座ること)の獲得が、典型的には、4ヶ月齢以前に現れないことを考慮すると(中央値:5.9ヶ月齢)、このエンドポイントは、特に治療時により明らかな症状を有していた対象において、治療的利益の程度を評価するための感度を欠く場合がある。このため、乳児に適用され得る年齢に適した発達マイルストーンの評価も含まれる(Sharp M.E.,et al.(2013)JIMD Rep.10:57-9).1つの欠点は、公開されたツールは、臨床医および親が使用することを意図しており、通常の範囲を参照せずにマイルストーン獲得の典型的な年齢前後でのスキルを整理することである。しかしながら、このデータは、乳児性クラッベ病を有する未治療の小児または定型発達の小児における典型的な獲得時期と比較して、経時的な発達マイルストーンの保持、獲得、または喪失を要約するために有益であり得る。
発作は、乳児集団に現れる症状ではないが、約30~60%の乳児患者は、最終的には、疾患の後期段階で発作を発症する(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol.45(3):141-8)。発作活動の発症の遅延により、rAAVhu68.hGALCによる治療が、この集団における発作の発症を予防もしくは遅延させ得るか、または発作事象の頻度を減少させ得るかのいずれかを決定す
ることが可能になる。親は、発作の発症、頻度、長さ、および種類を追跡する、発作日記をつけるように求められる。これらの記載事項(entries)は、各来院時に臨床医と話し合い、解釈される。
ることが可能になる。親は、発作の発症、頻度、長さ、および種類を追跡する、発作日記をつけるように求められる。これらの記載事項(entries)は、各来院時に臨床医と話し合い、解釈される。
探索的尺度として、臨床スケールを使用して、適応行動、認知、言語、運動機能、および健康に関連する生活の質における発達および変化に対するrAAVhu68.hGALCの影響を定量化する。提案された各尺度は、クラッベ集団または関連集団のいずれかで使用されている。
スケールおよび関連するドメインを、以下に簡潔に説明する。
・乳幼児発達のベイリー尺度(第3版):認知、言語、運動、社会性-情動、および適応行動の5つのドメインにわたって、乳児および幼児の発達を評価する。すべてのドメインは、治験で評価される。
・ヴァインランドの適応行動尺度(第3版):コミュニケーション、日常生活スキル、社会化、運動スキル、不適応行動の5つの領域にわたって、誕生から成人(0~90歳)までの適応行動を評価する。第2版から第3版への改善点は、発達障害をよりよく理解できるように質問が組み込まれている。
・ピーボディ発達運動尺度-第2版:出生から5歳児までの相互に関連する運動機能を測定する。評価は、反射、静止、歩行運動、物体操作、把握、および視覚-運動統合の6つの領域に焦点を当てる。
・乳幼児生活の質質問票(ITQOL):親の報告による2ヶ月齢の乳児から5歳齢の幼児までの乳幼児用に設計された健康関連の生活の質の尺度。
・早期学習のミューレン尺度:68ヶ月齢までの乳幼児における言語、運動、および知覚の能力を評価する。
・乳幼児発達のベイリー尺度(第3版):認知、言語、運動、社会性-情動、および適応行動の5つのドメインにわたって、乳児および幼児の発達を評価する。すべてのドメインは、治験で評価される。
・ヴァインランドの適応行動尺度(第3版):コミュニケーション、日常生活スキル、社会化、運動スキル、不適応行動の5つの領域にわたって、誕生から成人(0~90歳)までの適応行動を評価する。第2版から第3版への改善点は、発達障害をよりよく理解できるように質問が組み込まれている。
・ピーボディ発達運動尺度-第2版:出生から5歳児までの相互に関連する運動機能を測定する。評価は、反射、静止、歩行運動、物体操作、把握、および視覚-運動統合の6つの領域に焦点を当てる。
・乳幼児生活の質質問票(ITQOL):親の報告による2ヶ月齢の乳児から5歳齢の幼児までの乳幼児用に設計された健康関連の生活の質の尺度。
・早期学習のミューレン尺度:68ヶ月齢までの乳幼児における言語、運動、および知覚の能力を評価する。
疾患バイオマーカー
rAAVhu68.hGALCの疾患病理に対する効果を評価するために、髄鞘形成の変化、髄鞘形成に関連する機能転帰、および潜在的な疾患バイオマーカーを測定する。疾患の主要な特徴としての中枢および末梢の脱髄は、rAAVhu68.hGALCの投与により、進行が遅延するか、または停止する。中枢の脱髄は、白質領域の拡散テンソル磁気共鳴画像法(DT-MRI)異方性測定、および皮質脊髄運動路の線維追跡によって追跡され、それらの変化は、病状および進行の指標となる(McGraw P.,et al.(2005)Radiology.236(1):221-30、Escolar M.L.,et al.(2009)AJNR Am J Neuroradiol.30(5):1017-21)。末梢の脱髄は、運動神経(深腓骨神経、脛骨神経、および尺骨神経)および感覚神経(腓腹神経および正中神経)の神経伝導速度(NCV)検査を介して間接的に測定され、生物学的に活性なミエリンの変化(すなわち、F波および遠位潜時、振幅、または応答の有無)を示す変動モニタリングする。
rAAVhu68.hGALCの疾患病理に対する効果を評価するために、髄鞘形成の変化、髄鞘形成に関連する機能転帰、および潜在的な疾患バイオマーカーを測定する。疾患の主要な特徴としての中枢および末梢の脱髄は、rAAVhu68.hGALCの投与により、進行が遅延するか、または停止する。中枢の脱髄は、白質領域の拡散テンソル磁気共鳴画像法(DT-MRI)異方性測定、および皮質脊髄運動路の線維追跡によって追跡され、それらの変化は、病状および進行の指標となる(McGraw P.,et al.(2005)Radiology.236(1):221-30、Escolar M.L.,et al.(2009)AJNR Am J Neuroradiol.30(5):1017-21)。末梢の脱髄は、運動神経(深腓骨神経、脛骨神経、および尺骨神経)および感覚神経(腓腹神経および正中神経)の神経伝導速度(NCV)検査を介して間接的に測定され、生物学的に活性なミエリンの変化(すなわち、F波および遠位潜時、振幅、または応答の有無)を示す変動モニタリングする。
ある研究によると、視覚障害の発症は、早期乳児性クラッベで一般的であり、その集団の61.2%が、疾患のある時点で視力喪失を発症している(Duffner P.K.,et al.(2011)Pediatr Neurol.45(3):141-8)。発作と同様に、視力喪失は一般的な症状ではない。これは、治療前に著しい視力喪失を発症していない対象の視力喪失を遅延または予防するために、rAAVhu68.hGALCの能力を評価する機会を提供する。したがって、視覚誘発電位(VEP)の測定は、中心視の障害または損失の指標としての視覚刺激に対する応答を客観的に測定するために使用される。難聴は、疾患進行中も一般的であり、聴覚異常の早期徴候は、脳幹聴性誘発応答(BAER)検査を介して測定される。
GALCは、サイコシンの加水分解を担う。クラッベ病におけるGALCの欠損は、中
枢および末梢の両方でサイコシンの蓄積をもたらす。サイコシンレベルの増加は、クラッベ病の指標として提案されている(Escolar M.L.,et al.(2017)Mol Genet Metab.121(3):271-278)。乳児性クラッベの早期の重度の症例の検出におけるその使用を支持する証拠は存在するが、後期の疾患ではサイコシンレベルも低下する可能性があるため、治療後の経時的なサイコシンレベルの変動の解釈が困難になる可能性がある。したがって、サイコシンレベルの低下の証拠だけでは、それが臨床疾患の安定化を伴わない限り、治療効果の十分な証拠にはならない。
枢および末梢の両方でサイコシンの蓄積をもたらす。サイコシンレベルの増加は、クラッベ病の指標として提案されている(Escolar M.L.,et al.(2017)Mol Genet Metab.121(3):271-278)。乳児性クラッベの早期の重度の症例の検出におけるその使用を支持する証拠は存在するが、後期の疾患ではサイコシンレベルも低下する可能性があるため、治療後の経時的なサイコシンレベルの変動の解釈が困難になる可能性がある。したがって、サイコシンレベルの低下の証拠だけでは、それが臨床疾患の安定化を伴わない限り、治療効果の十分な証拠にはならない。
本明細書に引用されるすべての文書は、参照により本明細書に援用され、本明細書に添えて提出される配列および配列表(「18-8584PCT_ST25.txt」とラベル付けされている)のテキストも、本明細書に援用される。2019年2月26日に出願された米国仮特許出願第62/810,708号、2019年3月12日に出願された米国仮特許出願第62/817,482号、2019年7月23日に出願された米国仮特許出願第62/877,707号、および2019年10月17日に出願された米国仮特許出願第62/916,652号は、それらの配列表と共に、それらの全体が参照により援用される。本発明は、特定の実施形態を参照して記載されているが、本発明の趣旨から逸脱することなく修正を行うことができることが理解されよう。かかる修正は、添付の特許請求の範囲内であることが意図される。
Claims (55)
- 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を含む組成物であって、前記rAAVが、
(a)中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、
(b)(ii)ベクターゲノムであって、(i)シグナルペプチド、および少なくとも配列番号10のaa43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、前記タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下にある、ガラクトシルセラミダーゼのコード配列、ならびに(ii)前記ベクターゲノムを前記AAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列、を含む、ベクターゲノムと、を含み、前記ベクターゲノムが、前記AAVカプシド中にパッケージングされる、組成物。 - 前記AAVカプシドが、AAVhu68カプシドである、請求項1に記載の組成物。
- 前記コード配列が、配列番号10の全長ヒトガラクトシルセラミダーゼのシグナルペプチドおよび成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質(アミノ酸1~685)をコードする、請求項1または請求項2に記載の組成物。
- 前記コード配列が、外因性ペプチドのコード配列と配列番号9のヌクレオチド127~2055の核酸配列もしくはそれと95%~99.9%同一の配列とを有するか、または配列番号9のヌクレオチド1~2055のヌクレオチド配列もしくはそれと95%~99.9%同一の配列を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記コード配列が、配列番号10の前記成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質(アミノ酸43~685)および中枢神経系のヒト細胞に好適な外因性シグナルペプチドをコードする、請求項1または請求項2に記載の組成物。
- 前記調節配列が、ベータアクチンプロモーター、イントロン、およびウサギグロビンポリAを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記調節配列が、配列番号13を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記調節配列が、配列番号15を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記調節配列が、配列番号16を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ベクターゲノムが、配列番号19のnt198~4168の配列を有するCB7.CI.hGALC.RBGを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記ベクターゲノムが、AAV2の5’ITR、前記コード配列、および前記調節配列、ならびにAAV2の3’ITRをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、患者への髄腔内送達に好適な水性液体をさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、人工脳脊髄液および界面活性剤を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、髄腔内送達用に製剤化され、1.4×1013~4×1014GCの前
記rAAVを含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記組成物が、大槽内送達用に製剤化され、1.4×1013~4×1014GCの前記rAAVを含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 組換えアデノ随伴ウイルスであって、(a)中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(b)ベクターゲノムであって、(i)シグナルペプチド、および配列番号10のaa43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、前記シグナルペプチドおよび成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質の発現を指示する調節配列の制御下にある、ガラクトシルセラミダーゼのコード配列、ならびに(ii)前記ベクターゲノムを前記AAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列、を含む、ベクターゲノムと、を含み、前記ベクターゲノムが、前記AAVカプシド中にパッケージングされる、組換えアデノ随伴ウイルス。
- 前記AAVカプシドが、AAVhu68カプシドである、請求項16に記載のrAAV。
- 前記コード配列が、外因性シグナルペプチドのコード配列と配列番号9のヌクレオチド127~2055もしくはそれと95%~99.9%同一の配列とを有するか、または配列番号9のヌクレオチド1~2055のヌクレオチド配列もしくはそれと95%~99.9%同一の配列を有する、請求項16または17に記載のrAAV。
- 前記コード配列が、アミノ酸43~685(配列番号10)の前記成熟タンパク質と、外因性シグナルペプチドとをコードする、請求項16~18のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記調節配列が、ニワトリベータアクチンプロモーター、イントロン、およびウサギグロビンポリAを含む、請求項16~19のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記調節配列が、配列番号13を含む、請求項16~20のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記調節配列が、配列番号15を含む、請求項16~21のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記調節配列が、配列番号16を含む、請求項16~22のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記ベクターゲノムが、配列番号19のnt198~4168の配列を有するCB7.CI.hGALC.RBGを含む、請求項16~23のいずれか一項に記載のrAAV。
- 前記ベクターゲノムが、AAV2の5’ITR、前記コード配列、および前記調節配列、ならびにAAV2の3’ITRを含む、請求項16~24のいずれか一項に記載のrAAV。
- AAVhu68カプシドおよびCB7.CI.hGALC.RBGベクターゲノムを含む、組換えアデノ随伴ウイルス。
- 請求項16~26のいずれか一項に記載の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物であって、クラッベ病の治療に有用である、組成物。
- 医薬品の調製における、請求項16~26のいずれか一項に記載の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物の使用。
- 前記組成物が、末梢神経の機能障害を治療するのに、かつ/またはクラッベ病を治療するのに有用である、請求項27に記載の組成物または請求項28に記載の使用。
- 前記rAAVが、造血幹細胞療法または骨髄移植との併用療法として投与可能である、請求項27に記載の組成物または請求項28に記載の使用。
- 前記rAAVが、基質合成抑制療法との併用療法として投与可能である、請求項27に記載の組成物または請求項28に記載の使用。
- シグナルペプチドと、配列番号10のアミノ酸43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質と、をコードするガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含む、プラスミド。
- 前記コード配列が、配列番号9の核酸配列、またはそれと95%~99.9%同一の配列を有する、請求項32に記載のプラスミド。
- クラッベ病を治療するための方法であって、それを必要とする患者に、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物を投与することを含み、前記rAAVが、(a)中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(b)ベクターゲノムであって、シグナルペプチド、および配列番号10のアミノ酸43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、前記タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下にある、ガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含む、ベクターゲノムと、を含み、前記ベクターゲノムが、前記ベクターゲノムを前記AAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列をさらに含み、前記ベクターゲノムが、前記AAVカプシド中にパッケージングされる、方法。
- クラッベ病によって引き起こされる呼吸不全および運動機能喪失を引き起こす末梢神経の機能障害を矯正するための方法であって、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物を、特許に投与することを含み、前記rAAVが、(a)中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(b)ベクターゲノムであって、シグナルペプチド、および配列番号10のアミノ酸43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、前記タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下にある、ガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含む、ベクターゲノムと、を含み、前記ベクターゲノムが、前記ベクターゲノムを前記AAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列をさらに含み、前記ベクターゲノムが、前記AAVカプシド中にパッケージングされる、方法。
- クラッベ病によって引き起こされる発作の発症または頻度を遅延させる方法であって、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)のストックを含む組成物を、患者に投与することを含み、前記rAAVが、(a)中枢神経系の細胞を標的とするAAVカプシドと、(b)ベクターゲノムであって、シグナルペプチド、および配列番号10のアミノ酸43~685のアミノ酸配列を有する成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質をコードし、前記タンパク質の発現を指示する調節配列の制御下にある、ガラクトシルセラミダーゼのコード配列を含む、ベクターゲノムと、を含み、前記ベクターゲノムが、前記ベクターゲノムを前記AAVカプシド中にパッケージングするのに必要なAAV逆位末端配列をさらに含み、前記ベクターゲノムが、前記AAVカプシド中にパッケージングされる、方法
。 - 前記患者が、早期乳児性クラッベ病(EIKD)を有する、請求項34~36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が、後期乳児性クラッベ病(LIKD)を有する、請求項34~36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が、若年性クラッベ病(JKD)を有する、請求項34~36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が、青年/成人性クラッベ病を有する、請求項34~36のいずれか一項に記載の方法。
- 前記AAVカプシドが、AAVhu68カプシドである、請求項34~40のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コード配列が、外因性ペプチドのコード配列と配列番号9のヌクレオチド127~2055もしくはそれと95%~99.9%同一の配列とを有するか、または配列番号9のヌクレオチド1~2055のヌクレオチド配列もしくはそれと95%~99.9%同一の配列を有する、請求項34~41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コード配列が、配列番号10のアミノ酸43~685の前記成熟ヒトガラクトシルセラミダーゼのタンパク質および外因性シグナルペプチドをコードする、請求項34~41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記調節配列が、ベータアクチンプロモーター、イントロン、およびウサギグロビンポリAを含む、請求項34~43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記rAAVが、造血幹細胞移植(HSCT)または骨髄移植との併用療法として投与される、請求項34~44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記HSCTまたは骨髄移植が、rAAV投与の投与前に実施される、請求項45に記載の方法。
- 前rAAVが、基質合成抑制療法との併用療法として投与される、請求項34~46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組成物が、髄腔内、脳室内、または実質内投与用に製剤化される、請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記rAAVが、髄腔内、脳室内、または実質内投与を介して送達される、請求項34~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組成物が、コンピュータ断層撮影(CT)ガイドによる大槽への(大槽内)後頭下注入を介して、単回用量として投与するために製剤化される、請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、コンピュータ断層撮影(CT)ガイドによる大槽への(大槽内)後頭下注入を介して、単回用量として投与される、請求項34~47のいずれか一項に記載の方
法。 - 前記組成物が、1×1010GC/g脳質量~5×1011GC/g脳質量の用量の前記rAAVを髄腔内投与するために製剤化される、請求項1~14のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、前記rAAVの1×1010GC/g脳質量~5×1011GC/g脳質量の用量で髄腔内投与される、請求項34~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組成物が、1.4×1013~4×1014GCの用量の前記rAAVを投与するために製剤化される、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、ヒト患者に投与され、1.4×1013~4×1014GCの用量の前記rAAVが投与される、請求項34~47のいずれか一項に記載の方法。
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