JP2024517143A - ジストロフィン異常症の治療のためのマイクロジストロフィン遺伝子療法投与 - Google Patents

ジストロフィン異常症の治療のためのマイクロジストロフィン遺伝子療法投与 Download PDF

Info

Publication number
JP2024517143A
JP2024517143A JP2023565530A JP2023565530A JP2024517143A JP 2024517143 A JP2024517143 A JP 2024517143A JP 2023565530 A JP2023565530 A JP 2023565530A JP 2023565530 A JP2023565530 A JP 2023565530A JP 2024517143 A JP2024517143 A JP 2024517143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dystrophin
aav
muscle
seq
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023565530A
Other languages
English (en)
Inventor
ダノス,オリビエ
キム,ソンジョン
バス,ニコラス
リウ,イェ
チャオ,チャンピング
フィシェラ,ミシェル
パテル,ハイレン
Original Assignee
リジェネックスバイオ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by リジェネックスバイオ インコーポレイテッド filed Critical リジェネックスバイオ インコーポレイテッド
Publication of JP2024517143A publication Critical patent/JP2024517143A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/005Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
    • A61K48/0058Nucleic acids adapted for tissue specific expression, e.g. having tissue specific promoters as part of a contruct
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4707Muscular dystrophy
    • C07K14/4708Duchenne dystrophy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2750/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
    • C12N2750/00011Details
    • C12N2750/14011Parvoviridae
    • C12N2750/14111Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
    • C12N2750/14141Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2750/14143Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/22Vectors comprising a coding region that has been codon optimised for expression in a respective host
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/008Vector systems having a special element relevant for transcription cell type or tissue specific enhancer/promoter combination
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/42Vector systems having a special element relevant for transcription being an intron or intervening sequence for splicing and/or stability of RNA
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/50Vector systems having a special element relevant for transcription regulating RNA stability, not being an intron, e.g. poly A signal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含む治療有効量の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)の投与によって、デュシェンヌ型筋ジストロフィー及びベッカー型筋ジストロフィーなどのジストロフィー異常症の症状を治療または改善する方法が提供される。【選択図】図1A、図1B

Description

本発明は、導入遺伝子がマイクロジストロフィンをコードするAAV遺伝子療法ベクターなどの、遺伝子療法ベクターの用量投与による、ジストロフィン異常症の治療に関する。
ジストロフィン異常症と呼ばれる神経筋疾患のグループは、DMD遺伝子における変異によって引き起こされる。各ジストロフィン異常症は別個の表現型を有し、全ての患者は、筋脱力及び最終的には重度の範囲にある心筋症に罹患している。デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、重度のX連鎖性、進行性神経筋疾患であり、3,600~9,200の男性出生数におよそ1人に影響を及ぼす。障害は、ジストロフィンタンパク質の発現を廃止するジストロフィン遺伝子におけるフレームシフト変異によって引き起こされる。ジストロフィンタンパク質、骨格筋、ならびに最終的に心筋及び呼吸器筋(例えば、肋間筋及び横隔膜)の欠如により、変性し、早期死亡を引き起こす。進行性脱力症及び筋萎縮は、小児期に始まる。影響を受けた個人は、呼吸困難、呼吸器感染症、及び嚥下の問題を経験する。ほとんど全てのDMD患者が、心筋症を発症する。心臓併発によって度の増した肺炎は、最も頻繁な死因であり、これは30年目の前に頻繁に生じる。
ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)は、DMDよりもより重症度の低い症状を有するが、それでも早期死亡につながる。DMDと比較して、BMDは、遅発性の骨格筋脱力を特徴とする。DMD患者は13歳以前に車椅子に依存しているが、BMDを有するものは16歳以降に歩行を失い、車椅子を必要とする。BMD患者はまた、首屈筋力の保存を示し、DMDを有するそれらのカウンターパートとは異なる。より軽度の骨格筋併発にもかかわらず、DMD関連拡張型心筋症(DCM)からの心不全は、罹患率の一般的な原因であり、BMDにおける最も一般的な死因であり、平均して40代半ばに発生する。
ジストロフィンは、DMD遺伝子によってコードされる細胞質タンパク質であり、細胞骨格アクチンフィラメントを膜タンパク質に連結するように機能する。通常、主に骨格筋及び心筋に局在し、より少ない量が脳で発現される、ジストロフィンタンパク質は、収縮性器官のアクチンを、各筋線維を取り囲む結合組織の層に連結することによって、筋線維収縮中に衝撃吸収材として作用する。筋肉において、ジストロフィンは、筋線維鞘膜の細胞質面に局在する。
DMD遺伝子は、最大の既知のヒト遺伝子である。DMDまたはBMDを引き起こす最も一般的な変異は、1つ以上のエクソンの大きな欠失変異(60~70%)であるが、重複変異(5~10%)、及び単一ヌクレオチドバリアント(DMDを有する男性における病原性バリアントのおよそ25~35%、及びBMDを有する男性における約10~20%を占める小さな欠失または挿入、単一塩基変化、及びスプライス部位変化を含む)もまた、病原性ジストロフィンバリアントを引き起こすことができる。DMDにおいて、変異は、多くの場合、早期終止コドン及び切断された、非機能的または不安定なタンパク質をもたらすフレームシフトにつながる。ナンセンスポイント変異もまた、同じ結果を有する早期終結コドンをもたらすことができる。DMDを引き起こす変異は、任意のエクソンに影響を及ぼすことができるが、エクソン2~20及び45~55は、大きな欠失及び重複変異の一般的なホットスポットである。フレーム内欠失は、患者が切断された部分的に機能的なジストロフィンを発現する、より重症度の低いベッカー型筋ジストロフィー(BMD)をもたらす。
全長ジストロフィンは、その機能に寄与する多数のサブドメインを含む、大型(427kDa)タンパク質である。これらのサブドメインには、アミノ末端からカルボキシ末端に向けて順番に、N末端アクチン結合ドメイン、中央のいわゆる「ロッド」ドメイン、システインリッチドメイン、及び最後にカルボキシ末端ドメインまたは領域が含まれる。ロッドドメインは、4個のプロリンリッチヒンジドメイン(略称H)と、以下の順序:第1のヒンジドメイン(H1)、3個のスペクトリン様反復(R1、R2、R3)、第2のヒンジドメイン(H2)、16個以上のスペクトリン様反復(R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19)、第3のヒンジドメイン(H3)、5個以上のスペクトリン様反復(R20、R21、R22、R23、R24)、及び第4のヒンジドメイン(H4)(WWドメインを含む)での24個のスペクトリン様反復(略称R)と、から構成される。ロッドドメインの後には、システインリッチドメイン、及びCOOH(C)-末端(CT)ドメインがある。
様々な希少疾患を潜在的に治療するためのアデノ随伴ウイルス(AAV)媒介性遺伝子療法の使用における進歩により、AAVがDMD、BMD、及び重症度のより低いジストロフィン異常症を治療するために使用することができるという希望及び関心が存在してきている。AAVベクターのペイロードサイズの制限のために、注目は、全長タンパク質の少なくともいくつかの機能を維持しながら、非必須サブドメインを排除するマイクロまたはミニジストロフィン、より小さいジストロフィンバージョンの作成に焦点を当ててきている。DMDの動物モデルであるmdxマウスにおけるAAV媒介性マイクロジストロフィン遺伝子療法は、筋肉における効率的な発現、及び改善した筋肉機能を示すと報告された(例えば、Wang et al.,J.Orthop.Res.27:421(2009)を参照されたい)。
したがって、DMDまたはBMDを含むジストロフィン異常症の症状の治療または改善のために治療上有効な投与量でマイクロジストロフィンをコードするAAVベクターを投与し、好ましくは、治療用タンパク質に対する免疫応答を最小限に抑える方法に対する当該技術分野での必要性が存在する。
図2の組換えゲノムなどのマイクロジストロフィンをコードする核酸ゲノムを含むrAAVベクター粒子(ベクターから作製された、本明細書で使用される「構築物」は、一般に、マイクロジストロフィンを形成するジストロフィンタンパク質のサブユニットの配置を説明し、マイクロジストロフィンの発現を制御する調節エレメントを含み得、組換えAAV粒子及びAAV粒子にパッケージングされた組換えゲノムを産生するために使用されるシスプラスミドを含む)の投与によって、ジストロフィン異常症の症状を治療または改善する方法が提供される。薬理学試験に基づいて、例えば、実施例6、7、及び8(以下、セクション6.6、6.7、及び6.8)に記載されるように、遺伝子療法で使用するためのマイクロジストロフィンタンパク質をコードする遺伝子構築物のための治療上有効な投与量及び使用の静脈内投与などの末梢投与を含む、投与によるそれを必要とする対象の治療方法が提供される。本明細書に記載のインビボ薬理学試験に基づいて、本開示のマイクロジストロフィン遺伝子療法を投与する方法は、投与の少なくとも12週間後、26週間後、または52週間後、ジストロフィン異常症疾患の症状及びクレアチンキナーゼ活性などのバイオマーカー、腓腹筋における病変、筋肉における病変のT2緩和時間、ノーススター歩行評価(NSAA)スコア、ならびに可動性及び筋力、心機能及び肺機能の他のマーカーに改善をもたらす。
本明細書に記載の実施形態は、対象におけるジストロフィン異常症を治療する方法であり、方法は、対象に治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、rAAV粒子は、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含み、マイクロジストロフィンタンパク質は、アミノ末端からカルボキシ末端に
ABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CT
を有し、式中、ABDは、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1は、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1は、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2は、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3は、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3は、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24は、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、CRは、ジストロフィンのシステインリッチ領域またはβ-ジストログリカンに結合するその少なくとも一部分であり、CTは、ジストロフィンのC末端領域の少なくとも一部分であり、その一部分は、α1-シントロフィン結合部位及び/またはα-ジストロブレビン結合部位を含む。特定の実施形態において、CTドメインは、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸(配列番号16のアミノ酸配列)、または配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる。代替的に、CTドメインは切断されており、配列番号83のアミノ酸配列など、α1-シントロフィン結合部位を含むがα-ジストロブレビン結合部位を含まない。構築物は、筋肉特異的プロモーター配列などの調節配列を含み、SPc5-12プロモーター(配列番号39)、あるいは代替的に、切断SPc5-12プロモーター(配列番号40)またはSPc5-12プロモーターバリアント、その変異体、もしくは転写的に活性な部分(例えば、改変Spc5-12プロモーターSpc5v1(配列番号93)またはSpc5v2(配列番号94))、及び小ポリAシグナル配列(配列番号42)などのポリアデニル化シグナル配列が含まれる。特異的構築物としては、それぞれ配列番号20及び配列番号81のヌクレオチド配列をコードするマイクロジストロフィンを有するRGX-DYS1及びRGX-DYS5(図2を参照)が挙げられ、これらは調節配列に操作可能に連結され、AAV2 ITR配列に隣接し、組換えゲノムを含む構築物全体が、それぞれ配列番号53または82のヌクレオチド配列を有する。組換えゲノムを含むrAAV粒子は、実施形態において、AAV8である。例えば、rAAV粒子または遺伝子療法ベクターは、AAV8-RGX-DYS1(配列番号53のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む組換えAAV8)である。
特定の実施形態において、実施形態を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含む治療有効量のrAAV粒子であるAAV8-RGX-DYS1は、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される。特定の実施形態において、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含む治療有効量のrAAV粒子は、AAV8-RGX-DYS1を含め、1×1014、1.1×1014、1.2×1014、1.3×1014、1.4×1014、1.5×1014、1.6×1014、1.7×1014、1.8×1014、1.9×1014、2×1014、2.1×1014、2.2×1014、2.3×1014、2.4×1014、2.5×1014、2.6×1014、2.7×1014、2.8×1014、2.9×1014、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される。特定の実施形態において、治療有効量のrAAV粒子(AAV8-RGX-DYS1を含む)は、用量1×1014ゲノムコピー/kgで静脈内投与される。他の実施形態において、治療有効量のrAAV粒子(AAV8-RGX-DYS1を含む)は、用量2×1014ゲノムコピー/kgで静脈内投与される。さらに他の実施形態において、治療有効量のrAAV粒子(AAV8-RGX-DYS1を含む)は、用量3×1014ゲノムコピー/kgで静脈内投与される。実施形態において、治療剤を投与される対象は、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAV粒子の投与の前、同時、及び/またはそれに続くいずれかで、投与後の維持療法として含め、免疫抑制剤を予防的に投与される。免疫抑制剤には、コルチコステロイド、抗C3及びC5抗体などの抗補体剤、抗IL-6及び抗IL6R抗体などの抗サイトカイン抗体などの抗サイトカイン剤、抗CD20抗体、抗C5及び抗CD20抗体の組み合わせ、ラパマイシン、またはイムリフィダーゼなどの抗IgG療法が含まれる。実施形態において、併用免疫抑制レジメンは、マイクロジストロフィン、及び任意選択的に、経口シロリムス(ラパマイシン、RAPAMUNE(登録商標)としても知られる)の投与前及び後に、1日用量の経口プレドニゾロン、及び/または複数用量のエクリズマブ(抗C5抗体、SOLIRIS(登録商標))を含む。
特定の実施形態において、薬学的に許容される担体は、0.2g/Lの塩化カリウム、0.2g/Lの一塩基性リン酸カリウム、1.2g/Lの無水二塩基性リン酸ナトリウム、5.8g/Lの塩化ナトリウム、40g/Lのスクロース、及び0.01g/Lのポロキサマー188を含むスクロース緩衝液(pH7.4)を添加した改変ダルベッコリン酸緩衝化生理食塩水(DPBS)を含む。
薬学的に許容される賦形剤を伴うことを含む、本明細書に提供されるマイクロジストロフィンをコードする組換えベクターを含む医薬組成物と、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)及びベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、X連鎖性拡張型心筋症、ならびにDMDまたはBMD女性キャリアなどの任意のジストロフィン異常症の治療を必要とする対象に、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgなどの5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量での静脈内投与を含む、本明細書に記載の遺伝子療法ベクター(AAV8-RGX-DYS1を含む)の投与によって、それを行う方法もまた、提供される。本明細書に記載の導入遺伝子または遺伝子カセットを含むrAAV(AAV8-RGX-DYS1を含む)を投与することによって、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)及びベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、X連鎖性拡張型心筋症などのジストロフィン異常症を治療するか、それらの症状を改善するか、またはそれらを管理する方法が提供され、それらを必要とする対象への投与によって、マイクロジストロフィンが筋肉(骨格筋、心筋、及び/または平滑筋を含む)に送達される。特定の実施形態において、rAAVは、静脈内または筋肉内を含む、全身に投与される。
開示される医薬組成物のうちの1つ以上を投与することを含む、筋肉における炎症もしくは線維症及び/または筋肉変性の減少を必要とする対象においてそれを行う方法も提供される。
本発明は、マイクロジストロフィンベクターの構築及び作製、ならびに有効性を実証するインビトロ及びインビボでのアッセイを説明する以下の実施例によって例示される。
3.1 本発明の実施形態
1.ジストロフィン異常症の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記対象に、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、
前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される、前記方法。
2.前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、または配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、実施形態1に記載の方法。
3.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、実施形態1または2に記載の方法。
4.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20の核酸配列によってコードされる、実施形態3に記載の方法。
5.前記CTが、配列番号83のアミノ酸配列、または前記α1-シントロフィン結合部位を含むがジストロブレビン結合部位を含まないアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる、実施形態1に記載の方法。
6.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号79のアミノ酸配列を有する、実施形態1または5に記載の方法。
7.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号81の核酸配列によってコードされる、実施形態6に記載の方法。
8.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列に操作可能に連結された、筋肉における発現を促進する転写調節エレメントをさらに含む、実施形態1~7のいずれか1つに記載の方法。
9.前記転写調節エレメントが、筋肉特異的プロモーターを含む、実施形態8に記載の方法。
10.前記筋肉特異的プロモーターが、骨格筋、平滑筋、または心筋特異的プロモーターである、実施形態9に記載の方法。
11.前記筋肉特異的プロモーターが、SPc5-12、またはその転写活性部分もしくは変異体である、実施形態9または10のいずれか1つに記載の方法。
12.前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、実施形態11に記載の方法。
13.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列のポリアデニル化シグナル3’を含む、実施形態1~12のいずれか1つに記載の方法。
14.前記導入遺伝子が、前記プロモーターと前記マイクロジストロフィンコード配列との間にイントロン配列を含む、実施形態1~13のいずれか1つに記載の方法。
15.前記イントロン配列が、VH4イントロン配列(配列番号41)である、実施形態14に記載の方法。
16.前記導入遺伝子が、配列番号53の核酸配列を含む、実施形態1~4及び8~13のいずれか1つに記載の方法。
17.前記導入遺伝子が、配列番号82の核酸配列を含む、実施形態1及び5~13のいずれか1つに記載の方法。
18.前記rAAV粒子が、配列番号77と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むカプシドタンパク質を有する、実施形態1~17のいずれかに記載の方法。
19.前記rAAVが、AAV8血清型である、実施形態18に記載の方法。
20.前記ジストロフィン異常症が、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、またはX連鎖性拡張型心筋症である、実施形態1~19のいずれか1つに記載の方法。
21.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態1~20のいずれか1つに記載の方法。
22.前記医薬組成物が、静脈内投与される、実施形態1~21のいずれか1つに記載の方法。
23.前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、クレアチンキナーゼ活性が、前記投与前のレベルと比較して、前記対象において低下した、実施形態1~22のいずれか1つに記載の方法。
24.クレアチンキナーゼ活性における前記低下が、0.5倍~1.5倍である、実施形態23に記載の方法。
25.クレアチンキナーゼ活性における前記低下が、3000~10000クレアチンキナーゼ単位/リットルである、実施形態23に記載の方法。
26.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象の腓腹筋における病変が、前記投与前の前記腓腹筋における前記病変と比較して、減少した、実施形態1~25のいずれか1つに記載の方法。
27.前記対象の腓腹筋における前記病変が、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して評価される、実施形態26に記載の方法。
28.投与後の腓腹筋における病変の前記減少が、前記投与前の前記腓腹筋における前記病変と比較して、約3~10%である、実施形態26~27のいずれか1つに記載の方法。
29.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象の腓腹筋体積が、前記投与前の前記腓腹筋体積と比較して、減少した、実施形態1~28のいずれか1つに記載の方法。
30.前記腓腹筋体積減少が、20~100mmである、実施形態29に記載の方法。
31.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、筋肉における病変のT2緩和時間が、前記投与前の前記T2緩和時間と比較して、低下した、実施形態1~30のいずれか1つに記載の方法。
32.前記低下が、2~8ミリ秒である、実施形態31に記載の方法。
33.筋肉における前記病変が、腓腹筋における病変である、実施形態31~32のいずれか1つに記載の方法。
34.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、約-1~2の歩行スコアを示した、実施形態1~33のいずれか1つに記載の方法。
35.前記医薬組成物の前記投与の12週間後までに、前記対象が、約1の歩行スコアを示した、実施形態34に記載の方法。
36.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、ノーススター歩行評価(NSAA)スコアが、前記投与前の前記NSAAスコアと比較して、増加した、実施形態1~35のいずれか1つに記載の方法。
37.前記増加が、0から1に、0から2に、または1から2に、である、実施形態36に記載の方法。
38.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、起立する、決定された距離を走行/歩行する、設定された階段数を上るのにかかる時間量が、減少した、実施形態1~37のいずれか1つに記載の方法。
39.前記決定された距離が、10メートルである、実施形態38に記載の方法。
40.前記設定された階段数が、4である、実施形態38~39のいずれか1つに記載の方法。
41.起立するのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態38~40のいずれか1つに記載の方法。
42.決定された距離を走行/歩行するのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態38~41のいずれか1つに記載の方法。
43.設定された階段数を上るのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態38~42のいずれか1つに記載の方法。
44.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、前記投与前の心機能と比較して、改善した前記心機能を示した、実施形態1~43のいずれか1つに記載の方法。
45.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、前記投与前の肺機能と比較して、改善した前記肺機能を示した、実施形態1~44のいずれか1つに記載の方法。
46.筋肉における炎症及び/または線維症の減少を必要とする対象においてそれを行う方法であって、
前記対象に、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、
前記rAAV粒子が、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸配列を含む遺伝子発現カセットを含み、
前記マイクロジストロフィンタンパク質が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなり、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、ジストロフィンのC末端全体またはα1-シントロフィン結合部位及びジストロブレビン結合部位を含むCTの一部分を含み、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
前記投与が、前記対象の前記筋肉への前記マイクロジストロフィンタンパク質の送達をもたらす、前記方法。
47.筋肉変性の減少を必要とする対象においてそれを行う方法であって、
前記対象に、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、
前記rAAV粒子が、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸配列を含む遺伝子発現カセットを含み、
前記マイクロジストロフィンタンパク質が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインを含むかまたはそれからなり、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、ジストロフィンのC末端全体またはα1-シントロフィン結合部位及びジストロブレビン結合部位を含むCTの一部分を含み、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
前記投与が、前記対象の前記筋肉への前記マイクロジストロフィンタンパク質の送達をもたらす、前記方法。
48.前記筋肉が、対象の横隔膜である、実施形態46または47に記載の方法。
49.歩行の変化を必要とする対象においてそれを行う方法であって、
前記対象に、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、
前記rAAV粒子が、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸配列を含む遺伝子発現カセットを含み、
前記マイクロジストロフィンタンパク質が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインを含むかまたはそれからなり、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、
前記治療有効量のrAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
前記対象の前記歩行が、前記投与前の前記対象の前記歩行と比較して、前記投与の12週間後に変化する、前記方法。
50.前記歩行を変化させることが、バランスにおける増加、ストライド長における変化、頭部動作における減少、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態49に記載の方法。
51.前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、または配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、実施形態46~50のいずれか1つに記載の方法。
52.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、実施形態46~51のいずれか1つに記載の方法。
53.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20の核酸配列によってコードされる、実施形態52に記載の方法。
54.前記CTが、配列番号83のアミノ酸配列、または前記α1-シントロフィン結合部位を含むが前記ジストロブレビン結合部位を含まないアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる、実施形態46~53のいずれか1つに記載の方法。
55.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号79のアミノ酸配列を有する、実施形態46~54のいずれか1つに記載の方法。
56.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号81の核酸配列によってコードされる、実施形態55に記載の方法。
57.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列に操作可能に連結された、筋肉における発現を促進する転写調節エレメントをさらに含む、実施形態46~56のいずれか1つに記載の方法。
58.前記転写調節エレメントが、筋肉特異的プロモーターを含む、実施形態57に記載の方法。
59.前記筋肉特異的プロモーターが、骨格筋、平滑筋、または心筋特異的プロモーターである、実施形態58に記載の方法。
60.前記筋肉特異的プロモーターが、SPc5-12、またはその転写活性部分もしくは変異体である、実施形態58または59のいずれか1つに記載の方法。
61.前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、実施形態58に記載の方法。
62.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列のポリアデニル化シグナル3’を含む、実施形態46~61のいずれか1つに記載の方法。
63.前記導入遺伝子が、前記プロモーターと前記マイクロジストロフィンコード配列との間にイントロン配列を含む、実施形態46~62のいずれか1つに記載の方法。
64.前記イントロン配列が、VH4イントロン配列(配列番号41)である、実施形態63に記載の方法。
65.前記導入遺伝子が、配列番号53の核酸配列を含む、実施形態46~64のいずれか1つに記載の方法。
66.前記導入遺伝子が、配列番号82の核酸配列を含む、実施形態46~65のいずれか1つに記載の方法。
67.前記rAAV粒子が、配列番号77と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むカプシドタンパク質を有する、実施形態46~66のいずれかに記載の方法。
68.前記rAAVが、AAV8血清型である、実施形態67に記載の方法。
69.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態46~68のいずれか1つに記載の方法。
70.前記医薬組成物が、静脈内投与される、実施形態46~69のいずれか1つに記載の方法。
71.前記AAV粒子の前記投与の前、同時、及び/または後に、前記対象に免疫抑制剤療法を予防的に投与することをさらに含む、実施形態1~70のいずれか1つに記載の方法。
72.前記免疫抑制剤療法が、コルチコステロイド、抗C5抗体、抗IL6もしくは抗IL6R抗体、及び抗CD20抗体、抗C5抗体と抗CD20抗体との組み合わせ、ラパマイシン、イムリフィダーゼ、またはそれらの組み合わせである、実施形態71のいずれか1つに記載の方法。
73.ジストロフィン異常症の治療を必要とする対象においてそれを行う際に使用するための医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
前記rAAV粒子が、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸配列を含む遺伝子発現カセットを含み、
前記マイクロジストロフィンタンパク質が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインを含むかまたはそれからなり、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、
前記治療有効量のrAAV粒子が、5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される、前記医薬組成物。
74.前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、または配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、実施形態73に記載の組成物。
75.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、実施形態73または74に記載の組成物。
76.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20の核酸配列によってコードされる、実施形態75に記載の組成物。
77.前記CTが、配列番号83のアミノ酸配列、または前記α1-シントロフィン結合部位を含むがジストロブレビン結合部位を含まないアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる、実施形態73に記載の組成物。
78.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号79のアミノ酸配列を有する、実施形態73または77に記載の組成物。
79.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号81の核酸配列によってコードされる、実施形態78に記載の組成物。
80.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列に操作可能に連結された、筋肉における発現を促進する転写調節エレメントをさらに含む、実施形態73~79のいずれか1つに記載の組成物。
81.前記転写調節エレメントが、筋肉特異的プロモーターを含む、実施形態80に記載の組成物。
82.前記筋肉特異的プロモーターが、骨格筋、平滑筋、または心筋特異的プロモーターである、実施形態81に記載の組成物。
83.前記筋肉特異的プロモーターが、SPc5-12、またはその転写活性部分もしくは変異体である、実施形態81または82のいずれか1つに記載の組成物。
84.前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、実施形態83に記載の組成物。
85.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列のポリアデニル化シグナル3’を含む、実施形態73~84のいずれか1つに記載の組成物。
86.前記導入遺伝子が、前記プロモーターと前記マイクロジストロフィンコード配列との間にイントロン配列を含む、実施形態73~85のいずれか1つに記載の組成物。
87.前記イントロン配列が、VH4イントロン配列(配列番号41)である、実施形態86に記載の組成物。
88.前記導入遺伝子が、配列番号53の核酸配列を含む、実施形態73~76及び80~85のいずれか1つに記載の組成物。
89.前記導入遺伝子が、配列番号82の核酸配列を含む、実施形態73及び77~85のいずれか1つに記載の組成物。
90.前記rAAV粒子が、配列番号77と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むカプシドタンパク質を有する、実施形態73~89のいずれかに記載の組成物。
91.前記rAAVが、AAV8血清型である、実施形態90に記載の組成物。
92.前記ジストロフィン異常症が、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、またはX連鎖性拡張型心筋症である、実施形態73~91のいずれか1つに記載の組成物。
93.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態73~92のいずれか1つに記載の組成物。
94.前記医薬組成物が、静脈内投与される、実施形態73~93のいずれか1つに記載の組成物。
95.前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、クレアチンキナーゼ活性が、前記投与前のレベルと比較して、前記対象において低下した、実施形態73~94のいずれか1つに記載の組成物。
96.クレアチンキナーゼ活性における前記低下が、0.5倍~1.5倍である、実施形態95に記載の組成物。
97.クレアチンキナーゼ活性における前記低下が、3000~10000クレアチンキナーゼ単位/リットルである、実施形態95に記載の組成物。
98.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象の腓腹筋における病変が、前記投与前の前記腓腹筋における前記病変と比較して、減少した、実施形態73~97のいずれか1つに記載の組成物。
99.前記対象の腓腹筋における前記病変が、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して評価される、実施形態98に記載の組成物。
100.投与後の腓腹筋における病変の前記減少が、前記投与前の前記腓腹筋における前記病変と比較して、約3~10%である、実施形態98~99のいずれか1つに記載の組成物。
101.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象の腓腹筋体積が、前記投与前の前記腓腹筋体積と比較して、減少した、実施形態73~100のいずれか1つに記載の組成物。
102.前記腓腹筋体積減少が、20~100mmである、実施形態101に記載の組成物。
103.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、筋肉における病変のT2緩和時間が、前記投与前の前記T2緩和時間と比較して低下した、実施形態73~102のいずれか1つに記載の組成物。
104.前記低下が、2~8ミリ秒である、実施形態103に記載の組成物。
105.筋肉における前記病変が、腓腹筋における病変である、実施形態103~104のいずれか1つに記載の組成物。
106.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、約-1~2の歩行スコアを示した、実施形態73~105のいずれか1つに記載の組成物。
107.前記医薬組成物の前記投与の12週間後までに、前記対象が、約1の歩行スコアを示した、実施形態106に記載の組成物。
108.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、ノーススター歩行評価(NSAA)スコアが、前記投与前の前記NSAAスコアと比較して増加した、実施形態73~107のいずれか1つに記載の組成物。
109.前記増加が、0から1に、0から2に、または1から2に、である、実施形態108に記載の組成物。
110.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、起立する、決定された距離を走行/歩行する、設定された階段数を上るのにかかる時間量が、減少した、実施形態73~109のいずれか1つに記載の組成物。
111.前記決定された距離が、10メートルである、実施形態110に記載の組成物。
112.前記設定された階段数が、4である、実施形態110~111のいずれか1つに記載の組成物。
113.起立するのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態110~112のいずれか1つに記載の組成物。
114.決定された距離を走行/歩行するのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態110~113のいずれか1つに記載の組成物。
115.設定された階段数を上るのにかかる前記時間量における前記減少が、前記投与前と比較して、少なくとも5%、10%、20%、または30%減少である、実施形態110~114のいずれか1つに記載の組成物。
116.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、前記投与前の心機能と比較して、改善した前記心機能を示した、実施形態73~115のいずれか1つに記載の組成物。
117.前記医薬組成物の前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、前記対象が、前記投与前の肺機能と比較して、改善した前記肺機能を示した、実施形態73~116のいずれか1つに記載の組成物。
118.前記AAV粒子の前記投与の前、同時、及び/または後に、前記対象に免疫抑制剤療法を予防的に投与することをさらに含む、実施形態73~117のいずれか1つに記載の組成物。
119.前記免疫抑制剤療法が、コルチコステロイド、抗C5抗体、抗IL6もしくは抗IL6R抗体、及び抗CD20抗体、抗C5抗体と抗CD20抗体との組み合わせ、ラパマイシン、イムリフィダーゼ、またはそれらの組み合わせである、実施形態118に記載の組成物。
120.前記対象が、予防的免疫抑制レジメンを投与される、実施形態1~119のいずれか1つに記載の方法または組成物。
121.前記予防的免疫抑制レジメンが、(1)1日目から8週目までの1日用量の経口プレドニゾロン、(2)前記rAAVの投与の前及び後のエクリズマブの注入、ならびに(3)1日目がrAAV投与の日である、-7日から8週目までの毎日の経口シロリムスを含む、実施形態120に記載の方法または組成物。
122.経口プレドニゾロンが、1日目から8週目の終わりまで1mg/kg/日で投与され、1日目がrAAV投与の日であり、次いで、安全性の懸念が特定されない場合、前記用量を9週目から10週目まで0.5mg/kg/日に低下させ、次いで、安全性の懸念が特定されない場合、前記用量を11週目から12週目まで0.25mg/kg/日に低下させる、実施形態121に記載の方法または組成物。
123.エクリズマブが、注入によって、(1)体重が10~<20kgの対象について、-9日、-2日、4日目、及び12日目に600mgのエクリズマブ、(2)体重が20kg~<30kgの対象について、-16日、-9日、-2日、及び12日目に800mgのエクリズマブ、(3)体重が30kg~<40kgの対象について、-16日、-9日、-2日、及び12日目に900mgのエクリズマブ、ならびに(4)体重が40kg以上の対象について、-30日、-23日、-16日、-9日、-2日、及び12日目に1200mgのエクリズマブが投与され、1日目がrAAV投与の日である、実施形態121または122に記載の方法または組成物。
124.前記シロリムスが、-7日に3mg/mで、-6日から8週目まで各日に2用量に分割された1mg/m/日の用量で投与されて、8~12ng/mlの目標血中濃度を達成し、安全性試験が安定したままである場合、前記用量を9~10週目に0.5mg/m/日に減少させ、安全性試験が安定したままである場合、前記用量を11~12週目に0.25mg/m/日に減少させる、実施形態121~123のいずれか1つに記載の組成物または方法。
125.治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物であって、
前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される、前記医薬組成物。
126.治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物であって、前記rAAV粒子が、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含み、前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、前記医薬組成物。
127.治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物であって、前記rAAV粒子が、AAV8粒子であり、配列番号53のヌクレオチド配列を有する人工ゲノムを含む、前記医薬組成物。
128.前記薬学的に許容される担体が、0.2g/Lの塩化カリウム、0.2g/Lの一塩基性リン酸カリウム、1.2g/Lの無水二塩基性リン酸ナトリウム、5.8g/Lの塩化ナトリウム、40g/Lのスクロース、及び0.01g/Lのポロキサマー188を含むスクロース緩衝液(pH7.4)を添加した改変ダルベッコリン酸緩衝化生理食塩水(DPBS)を含む、実施形態125~127に記載の方法。
129.ジストロフィン異常症の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記対象に実施形態125~128のいずれか1つに記載の医薬組成物を静脈内投与することを含む、前記方法。
130.前記ジストロフィン異常症が、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、またはX連鎖性拡張型心筋症である、実施形態129に記載の方法。
131.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014、1.1×1014、1.2×1014、1.3×1014、1.4×1014、1.5×1014、1.6×1014、1.7×1014、1.8×1014、1.9×1014、2×1014、2.1×1014、2.2×1014、2.3×1014、2.4×1014、2.5×1014、2.6×1014、2.7×1014、2.8×1014、2.9×1014、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態129~130のいずれか1つに記載の方法。
132.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態129~130のいずれか1つに記載の方法。
133.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、2×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態129~130のいずれか1つに記載の方法。
134.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態129~130のいずれか1つに記載の方法。
135.ジストロフィン異常症の治療、筋肉における炎症及び/または線維症の減少、筋肉変性の減少、あるいは歩行の変化を必要とする対象においてそれを行う際に使用するための医薬組成物であって、治療有効量のrAAV粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
前記投与することが、前記対象の筋肉に、50ng/mg超のマイクロジストロフィンタンパク質をもたらす、前記医薬組成物。
136.ジストロフィン異常症の治療、筋肉における炎症及び/または線維症の減少、筋肉変性の減少、あるいは歩行の変化を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記方法が、
前記対象に、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与することを含み、
前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
前記投与することが、前記対象の筋肉における50ng/mg超のマイクロジストロフィンタンパク質をもたらす、前記方法。
137.前記対象の筋肉における前記マイクロジストロフィンの量が、投与の5週間後、10週間後、12週間後、20週間後、または26週間後で、キャピラリベースのウェスタンアッセイ方法によって測定される、実施形態135または136に記載の組成物または方法。
138.前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、または配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、実施形態135~137に記載の組成物または方法。
139.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、実施形態135~138のいずれか1つに記載の組成物または方法。
140.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20の核酸配列によってコードされる、実施形態139に記載の組成物または方法。
141.前記CTが、配列番号83のアミノ酸配列、または前記α1-シントロフィン結合部位を含むがジストロブレビン結合部位を含まないアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる、実施形態135~137に記載の組成物または方法。
142.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号79のアミノ酸配列を有する、実施形態135、136、137、または141に記載の組成物または方法。
143.前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号81の核酸配列によってコードされる、実施形態142に記載の組成物または方法。
144.転写調節エレメントが、筋肉特異的プロモーターを含む、実施形態135~143のいずれか1つに記載の組成物または方法。
145.前記筋肉特異的プロモーターが、骨格筋、平滑筋、または心筋特異的プロモーターである、実施形態144に記載の組成物または方法。
146.前記筋肉特異的プロモーターが、SPc5-12、またはその転写活性部分もしくは変異体である、実施形態144または145のいずれか1つに記載の組成物または方法。
147.前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、実施形態146に記載の組成物または方法。
148.前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする前記核酸配列のポリアデニル化シグナル3’を含む、実施形態135~147のいずれか1つに記載の組成物または方法。
149.前記導入遺伝子が、前記プロモーターと前記マイクロジストロフィンコード配列との間にイントロン配列を含む、実施形態135~148のいずれか1つに記載の組成物または方法。
150.前記イントロン配列が、VH4イントロン配列(配列番号41)である、実施形態149に記載の組成物または方法。
151.前記導入遺伝子が、配列番号53の核酸配列を含む、実施形態135~140及び144~150のいずれか1つに記載の組成物または方法。
152.前記導入遺伝子が、配列番号82の核酸配列を含む、実施形態135~137及び141~150のいずれか1つに記載の組成物または方法。
153.前記rAAV粒子が、配列番号77と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むカプシドタンパク質を有する、実施形態135~152のいずれかに記載の組成物または方法。
154.前記rAAVが、AAV8血清型である、実施形態153に記載の組成物または方法。
155.前記ジストロフィン異常症が、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、またはX連鎖性拡張型心筋症である、実施形態135~154のいずれか1つに記載の組成物または方法。
156.前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で投与される、実施形態135~155のいずれか1つに記載の組成物または方法。
157.前記医薬組成物が、静脈内投与される、実施形態135~156のいずれか1つに記載の組成物または方法。
RGX-DYS1マイクロジストロフィン(ジストロブレビンを含むC末端ドメインを有する)とα1-シントロフィン結合部位(ならびにβ1-シントロフィン結合部位)との間の相互作用を示す、筋線維鞘の図である。少なくともジストロブレビン及びα1-シントロフィン結合部位を有するRGX-DYS1は、nNOSを部分的に動員して、筋線維鞘にα1-シントロフィンを介して固定することが想定される。Syn:シントロフィン、Dbr:ジストロブレビン、CR:システインリッチドメイン、nNOS:神経型一酸化窒素合成酵素、DG:ジストログリカン、H:ヒンジ、R:スペクトル様反復、SG:サルコグリカン。 野生型ジストロフィンタンパク質とアクチン細胞骨格を有するジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)との間の相互作用を示す、筋線維鞘の図である。少なくともジストロブレビン及びα1-シントロフィン結合部位を有するRGX-DYS1は、nNOSを部分的に動員して、筋線維鞘にα1-シントロフィンを介して固定することが想定される。Syn:シントロフィン、Dbr:ジストロブレビン、CR:システインリッチドメイン、nNOS:神経型一酸化窒素合成酵素、DG:ジストログリカン、H:ヒンジ、R:スペクトル様反復、SG:サルコグリカン。 AAV組換えゲノムをもたらす遺伝子療法のためのシスプラスミドで使用するためのベクター遺伝子発現カセット(さもなければマイクロジストロフィン構築物または導入遺伝子と呼ばれる)を例示する。各構成要素及び完全導入遺伝子のDNA長が、各構築物について列挙される。SPc5-12:合成筋肉特異的プロモーター、CT1.5:α1-シントロフィン結合部位を含むがジストロブレビン結合部位を含まない、CTドメイン(配列番号:83)の140個のアミノ酸を含む切断/最小CTドメイン、VH4:ヒト免疫グロビン重鎖可変領域イントロン、ABD:アクチン結合ドメイン、H:ヒンジ、R:ロッド、CR:システインリッチドメイン、CT:C末端ドメイン、smPA:小ポリA、ABD:アクチン結合ドメイン1(ABD1)。 AAV-マイクロジストロフィンベクターを注射した腓腹筋組織から抽出されたジストロフィンに対するウェスタンブロット。レーン1~4=AAV8-RGX-DYS1を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、レーン5~8=AAV8-RGX-DYS5を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、及びレーン9~12=AAV8-RGX-DYS3を注射したmdxマウスからのタンパク質試料。α1-アクチンは、各レーンにおける負荷対照として機能する。mdx(レーン13)は、未注射のmdxマウスを示した。ジストロフィンブロットについて、マウス抗ジストロフィンモノクローナル抗体を使用した(1:100希釈)。抗アルファ1-アクチンブロットについて、ポリクローナル抗体を1:10,000の希釈係数で使用し、二次(抗ウサギ)抗体を1:20,000で使用した。 AAV-マイクロジストロフィンベクターを注射した腓腹筋組織から抽出されたジストロフィンに対するウェスタンブロット。レーン1~4=AAV8-RGX-DYS1を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、レーン5~8=AAV8-RGX-DYS5を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、及びレーン9~12=AAV8-RGX-DYS3を注射したmdxマウスからのタンパク質試料。α1-アクチンは、各レーンにおける負荷対照として機能する。mdx(レーン13)は、未注射のmdxマウスを示した。ジストロフィンブロットについて、マウス抗ジストロフィンモノクローナル抗体を使用した(1:100希釈)。抗アルファ1-アクチンブロットについて、ポリクローナル抗体を1:10,000の希釈係数で使用し、二次(抗ウサギ)抗体を1:20,000で使用した。Aからのタンパク質試料のウェスタンブロット分析におけるマイクロジストロフィンバンドの定量。*p<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 AAV-マイクロジストロフィンベクターを注射した腓腹筋組織から抽出されたジストロフィンに対するウェスタンブロット。レーン1~4=AAV8-RGX-DYS1を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、レーン5~8=AAV8-RGX-DYS5を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、及びレーン9~12=AAV8-RGX-DYS3を注射したmdxマウスからのタンパク質試料。α1-アクチンは、各レーンにおける負荷対照として機能する。mdx(レーン13)は、未注射のmdxマウスを示した。ジストロフィンブロットについて、マウス抗ジストロフィンモノクローナル抗体を使用した(1:100希釈)。抗アルファ1-アクチンブロットについて、ポリクローナル抗体を1:10,000の希釈係数で使用し、二次(抗ウサギ)抗体を1:20,000で使用した。ddPCRによる腓腹筋におけるAAV-μ-Dysベクターコピー数。*p<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 AAV-マイクロジストロフィンベクターを注射した腓腹筋組織から抽出されたジストロフィンに対するウェスタンブロット。レーン1~4=AAV8-RGX-DYS1を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、レーン5~8=AAV8-RGX-DYS5を注射したmdxマウスからのタンパク質試料、及びレーン9~12=AAV8-RGX-DYS3を注射したmdxマウスからのタンパク質試料。α1-アクチンは、各レーンにおける負荷対照として機能する。mdx(レーン13)は、未注射のmdxマウスを示した。ジストロフィンブロットについて、マウス抗ジストロフィンモノクローナル抗体を使用した(1:100希釈)。抗アルファ1-アクチンブロットについて、ポリクローナル抗体を1:10,000の希釈係数で使用し、二次(抗ウサギ)抗体を1:20,000で使用した。AAV-μ-Dysベクターコピー数によって正規化されたマイクロジストロフィンタンパク質バンドの定量。*p<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 骨格筋(腓腹筋)におけるマイクロジストロフィン及び野生型(WT)ジストロフィンのmRNA発現。全RNAを骨格筋から抽出し、cDNAを合成した。マイクロジストロフィン、WT-ジストロフィン、及び内因性対照グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)mRNAのコピー数を、デジタルPCR(Naica Crystal Digital PCR system,Stilla technologies)を使用して測定した。GAPDHによって正規化された相対的マイクロまたはWT-ジストロフィンmRNA発現。B6-WT骨格筋におけるGAPDHに対するWT-ジストロフィンの比を1とみなした。 骨格筋(腓腹筋)におけるマイクロジストロフィン及び野生型(WT)ジストロフィンのmRNA発現。全RNAを骨格筋から抽出し、cDNAを合成した。マイクロジストロフィン、WT-ジストロフィン、及び内因性対照グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)mRNAのコピー数を、デジタルPCR(Naica Crystal Digital PCR system,Stilla technologies)を使用して測定した。単一の細胞における相対的マイクロまたはWT-ジストロフィンmRNA発現。マイクロまたはWT-ジストロフィンmRNA発現コピー数を、GAPDH及び細胞当たりのゲノムコピー数によって正規化した。 骨格筋におけるアルファ-シントロフィン発現。mdxマウス及びマウスから抽出された腓腹筋を、記載されているように処置した。Bl6(未処置の野生型マウス)、RGX-DYS1(マウスID3553、及びマウスID3588)、RGX-DYS3(マウスID5、及びマウスID7)、及びRGX-DYS5(マウスID9、及びマウスID11)。筋組織溶解物からのシントロフィンに対するウェスタンブロット。 骨格筋におけるアルファ-シントロフィン発現。mdxマウス及びマウスから抽出された腓腹筋を、記載されているように処置した。Bl6(未処置の野生型マウス)、RGX-DYS1(マウスID3553、及びマウスID3588)、RGX-DYS3(マウスID5、及びマウスID7)、及びRGX-DYS5(マウスID9、及びマウスID11)。ウェスタンブロットバンドの定量。*p<0.05、***p<0.0001。 骨格筋におけるアルファ-シントロフィン発現。mdxマウス及びマウスから抽出された腓腹筋を、記載されているように処置した。Bl6(未処置の野生型マウス)、RGX-DYS1(マウスID3553、及びマウスID3588)、RGX-DYS3(マウスID5、及びマウスID7)、及びRGX-DYS5(マウスID9、及びマウスID11)。全筋肉膜タンパク質からのシントロフィンに対するウェスタンブロット。 骨格筋におけるアルファ-シントロフィン発現。mdxマウス及びマウスから抽出された腓腹筋を、記載されているように処置した。Bl6(未処置の野生型マウス)、RGX-DYS1(マウスID3553、及びマウスID3588)、RGX-DYS3(マウスID5、及びマウスID7)、及びRGX-DYS5(マウスID9、及びマウスID11)。ウェスタンブロットバンドの定量。 骨格筋におけるnNOS発現。nNOSに対する免疫蛍光染色。 骨格筋におけるnNOS発現。nNOSに対するウェスタンブロット。 骨格筋におけるnNOS発現。ウェスタンブロットバンドの定量。 マイクロジストロフィン遺伝子をコードするAAVベクターによる衛星細胞の形質導入及び細胞再生の改善。AAV-DMD形質導入した衛星細胞のパーセンテージ。マイクロジストロフィンに対するプライマー及びプローブは、前述と同じだった。B6-WT骨格筋におけるGAPDHに対するpax7の比を1とみなした。未処置のmdxマウスとの比較として、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。 マイクロジストロフィン遺伝子をコードするAAVベクターによる衛星細胞の形質導入及び細胞再生の改善。RNAscope(登録商標)画像における全衛星細胞計数。マイクロジストロフィンに対するプライマー及びプローブは、前述と同じだった。B6-WT骨格筋におけるGAPDHに対するpax7の比を1とみなした。未処置のmdxマウスとの比較として、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。 マイクロジストロフィン遺伝子をコードするAAVベクターによる衛星細胞の形質導入及び細胞再生の改善。ddPCRによって明らかにされた異なる群からの骨格筋におけるPax7 mRNA発現。マイクロジストロフィンに対するプライマー及びプローブは、前述と同じだった。B6-WT骨格筋におけるGAPDHに対するpax7の比を1とみなした。未処置のmdxマウスとの比較として、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。 NHPにおけるAAV8及びAAV9の生体内分布及び導入遺伝子発現の比較を示す。固有のバーコードを有するAAV8及びAAV9パッケージングCAG-GFPカセットを個別に作製し、ほぼ等しい濃度で他のカプシドとともにプールして、118個のバーコード化AAVのライブラリーを生成した。このライブラリー(PAVE118)を、1.77e13GC/kgの用量で3匹のカニクイザルに静脈内投与した。投与の3週間後に様々なNHP組織から単離されたDNA及びRNAを、相対的存在量について次世代配列(NGS)分析に供した。非ヒト霊長類の骨格筋(それぞれA及びB)、心筋(それぞれC及びD)、及び肝臓(それぞれE及びF)におけるAAV8及びAAV9カプシドからのDNA及びRNAレベルに有意差はなかった。 握力及びEDL筋のインビトロ筋力。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける筋肉機能を改善した。(A及びB)5週目に握力を測定した。(A)最大力、及び(B)各マウスの体重によって計算された正規化した前肢値。(C及びD)。EDL筋のインビトロ筋力を6週目に行った。(C)絶対前肢及び(D)生成された最大の力を筋肉の断面積によって正規化したEDL筋の比筋力。野生型(WT)データは、試験施設における齢の一致したHCDからのものだった。野生型HCDデータに対して***p<0.001、ビヒクル対照mdxに対して***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。炎症は、H&E染色に基づいて評価した。黄色の破線は、組織内の炎症病巣の領域を表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。炎症は、H&E染色に基づいて評価した。黄色の破線は、組織内の炎症病巣の領域を表す。TAにおける炎症の割合を測定した。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。炎症は、H&E染色に基づいて評価した。黄色の破線は、組織内の炎症病巣の領域を表す。横隔膜における炎症の割合を測定した。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における再生線維を、再生のマーカーである抗eMHC染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における再生線維を、再生のマーカーである抗eMHC染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。陽性線維をTAで計数し、その切片の総面積(mm)にわたって正規化した(線維/mm)。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における再生線維を、再生のマーカーである抗eMHC染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。陽性線維を横隔膜で計数し、その切片の総面積(mm)にわたって正規化した(線維/mm)。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における変性線維を抗IgM染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における変性線維を抗IgM染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。陽性線維をTAで計数し、その切片の総面積(mm)にわたって正規化した(線維/mm)。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA及び横隔膜における変性線維を抗IgM染色によって検査した。赤色の破線は、変性領域の面積を表す。陽性線維を横隔膜で計数し、その切片の総面積(mm)にわたって正規化した(線維/mm)。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。TA組織切片の5つのランダム視野に対して、中心核形成パーセント(%)を行った。各視野において、中心核形成線維及び全線維を計数し、中心核形成線維(CNF)の割合を計算した。ズーム領域(バー=200μm)を有する20×でのTA及び横隔膜の全ての代表的な画像。TA筋(n=3)について齢の一致したBL10野生型対照を、試験施設組織バンクから染色した。横隔膜について、齢の一致したBL10野生型HCDを使用した。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 mdxビヒクル対照マウス及びAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける筋病理。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおける骨格筋の炎症、変性、及び再生を減衰させた。横隔膜組織切片の5つのランダム視野に対して、中心核形成パーセント(%)を行った。各視野において、中心核形成線維及び全線維を計数し、中心核形成線維(CNF)の割合を計算した。ズーム領域(バー=200μm)を有する20×でのTA及び横隔膜の全ての代表的な画像。TA筋(n=3)について齢の一致したBL10野生型対照を、試験施設組織バンクから染色した。横隔膜について、齢の一致したBL10野生型HCDを使用した。野生型HCDデータに対して***p<0.001。ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 2×1014GC/kgの用量でのmdxマウスにおけるRGX-DYS1ベクターDNA生体内分布。AAV8-RGX-DYS1投与群(n=12)から収集した組織及びビヒクル対照群(n=11)から収集した肝臓を、ddPCRによって分析した。AAV8-RGX-DYS1投与群におけるマウスから収集した全ての組織は、推定された定量下限(LLOQ)(約0.08GC/dg)を2~4log上回り、ビヒクル対照群におけるマウスからの肝臓試料は、ほぼLLOQだった。ベクターゲノムコピーデータは、GC/dg(A)及びGC/μgDNA(B)の両方で示した。EDL:長趾伸筋、TA:前脛骨筋。データを平均±SEMとして表す。 ウェスタンブロットによって測定された、RGX-DYS1を投与したmdxマウスからの横隔膜、腓腹筋、及びTA筋におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンレベル。バーは、BL10野生型マウスとジャーマン・ショートヘアード・ポインター筋ジストロフィー(GSHPMD)イヌ筋溶解物の混合物から作製された標準曲線に基づいた平均ジストロフィンパーセント+S.D.を示し、組織当たりn=10である。 免疫蛍光によるRGX-DYS1マイクロジストロフィン導入遺伝子の発現。マイクロジストロフィン/ジストロフィンにおける免疫蛍光を、ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1投与の6週間後にTA及び横隔膜で行った。 免疫蛍光によるRGX-DYS1マイクロジストロフィン導入遺伝子の発現。マイクロジストロフィン/ジストロフィンにおける免疫蛍光を、ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1投与の6週間後にTA及び横隔膜で行った。AAV8-RGX-DYS1投与は、TAに、マイクロジストロフィンによって膜に局在化した96%の線維をもたらした。ズーム領域を有する20×でのTA及び横隔膜の全ての代表的な画像(バー=200μm)。TA筋(n=3)について齢の一致したBL10野生型対照を、試験施設の組織バンクから染色した。横隔膜について、試験施設からの齢の一致したBL10野生型HCDを使用した。野生型に対して***p<0.001、ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 免疫蛍光によるRGX-DYS1マイクロジストロフィン導入遺伝子の発現。マイクロジストロフィン/ジストロフィンにおける免疫蛍光を、ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1投与の6週間後にTA及び横隔膜で行った。AAV8-RGX-DYS1投与は、横隔膜に、マイクロジストロフィンによって膜に局在化した89.1%の線維をもたらした。ズーム領域を有する20×でのTA及び横隔膜の全ての代表的な画像(バー=200μm)。TA筋(n=3)について齢の一致したBL10野生型対照を、試験施設の組織バンクから染色した。横隔膜について、試験施設からの齢の一致したBL10野生型HCDを使用した。野生型に対して***p<0.001、ビヒクル対照mdxに対して*p<0.05、***p<0.001、スチューデントのt検定を使用した。データを平均±SEMとして表す。 免疫蛍光によるジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)。DAPCタンパク質:ジストロフィンを有するα1-シントロフィン、ジストロブレビン、nNOS-1、及びβ-ジストログリカンを、免疫蛍光によってTA組織で測定した。AAV8-RGX-DYS1投与は、RGX-DYS1マイクロジストロフィン陽性線維で局在化されたシントロフィン及びジストロブレビン発現を回復させ、β-ジストログリカン発現は部分的に回復した。nNOS発現は、AAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスで検出可能であり、ビヒクル対照のmdxマウスよりも高いが、野生型ほど強固ではなかった。ズーム領域(バー=100μm)を有する20×でのTAの全ての代表的な画像。各群において、星印は同じ線維を示す。TA筋について齢の一致したBL10野生型対照(n=5)を、試験施設の組織バンクから染色した。 微細運動学的歩行分析からの歩行全体スコア。mdxマウスへのAAV8-RGX-DYS1投与(群当たりn=8~10)の6週間後及び12週間後に、自動歩行分析を行った。全歩行スコアにおいて、明確なmdxマウスモデル効果は、投与の6週間後に観察され、投与の12週間後にさらに大きく観察された。12週目に、全歩行スコアは、AAV8-RGX-DYS1を1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgの用量で投与されたmdxマウスにおいて有意に改善された。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 T2-磁気共鳴画像法。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6及び12週間後に、T2加重MRIを行った(群当たりn=8~10)。代表的な画像を示す。高強度病変は、黄色の矢印(6週)及び赤色の矢印(12週)によって示される。 T2-磁気共鳴画像法。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6及び12週間後に、T2加重MRIを行った(群当たりn=8~10)。腓腹筋体積(mm3)を測定した。全てのデータは、合わせた両方の脚から得た。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクル対照に対して**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 T2-磁気共鳴画像法。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6及び12週間後に、T2加重MRIを行った(群当たりn=8~10)。自動閾値分析を使用して得られた腓腹筋高強度パーセント(%)を測定した。全てのデータは、合わせた両方の脚から得た。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクル対照に対して**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 T2-磁気共鳴画像法。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6及び12週間後に、T2加重MRIを行った(群当たりn=8~10)。腓腹筋病変におけるT2緩和時間(ミリ秒、ms)を測定した。全てのデータは、合わせた両方の脚から得た。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクル対照に対して**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 T2-磁気共鳴画像法。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6及び12週間後に、T2加重MRIを行った(群当たりn=8~10)。非病変におけるT2緩和時間(ミリ秒、ms)を測定した。全てのデータは、合わせた両方の脚から得た。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクル対照に対して**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 6、9、及び12週目の握力(体重に対して正規化)。握力測定は、ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1投与(群当たりn=8~10)が示された用量で投与された6、9、及び12週間後に行われた。投与の6及び9週間後では、明確なmdxマウスモデル効果は観察されなかった。投与の12週間後に、野生型マウスとmdxマウスとの間の差が認められたが、統計的有意性はなかった。12週目に、握力は、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、AAV8-RGX-DYS1を3×1014及び5×1014GC/kgの用量で投与したmdxマウスで有意に改善された。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:mdxビヒクル対照に対して*p<0.05、***p<0.001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 7及び12週目のクレアチンキナーゼ濃度。ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の7及び12週間後に、血清からCK分析を行った(群当たりn=8~10)。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型に対して****p<0.0001(RM二元配置ANOVA、シダックの事後)、mdxビヒクル対照に対して*p<0.05、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 BL10野生型及びmdxマウス(ビヒクルまたはAAV8-RGX-DYS1投与)の肝臓及び筋肉組織におけるベクターDNAの生体内分布。バーは平均値+S.D.を示し、各組織について群当たりn=5である。BL10野生型マウス及びmdxビヒクル対照マウスから収集した組織は、ベクターDNAレベルを定量限界(BQL=50コピー/μgDNA)未満または検出限界(LOD=11.96コピー/μgDNA)のいずれかで示した。 腓腹筋、横隔膜、及び心臓におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン/ジストロフィンタンパク質の発現。バーは、BL10マウス及びGSHPMDイヌ筋肉溶解物の混合物から作製された標準曲線に基づいて、平均ジストロフィンパーセント+S.Eを示す。BL10野生型(n=10)、mdxビヒクル対照(n=9)、AAV8-RGX-DYS1 mdx(用量群当たりn=8~10)。野生型に対して****p<0.0001、ビヒクル対照mdxマウスに対して*p<0.05、****p<0.0001。 腓腹筋、横隔膜、及び心臓におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン/ジストロフィンタンパク質の発現。横隔膜におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン/ジストロフィンタンパク質の代表的なウェスタンブロット。実線枠:野生型ジストロフィンの予想される分子位置、破線枠:血清からのRGX-DYS1マイクロジストロフィン画像解析を行った予想される分子位置。 異なる濃度のRGX-DYS1による処置の26週試験からのマウスの体重を示す。 T2-磁気共鳴画像法を示す。異なる濃度のRGX-DYS1による処置の26週試験の17週目におけるマウスのMRIからの代表的な画像を示す。 T2-磁気共鳴画像法を示す。異なる濃度のRGX-DYS1による処置の26週試験の26週目におけるマウスのMRIからの代表的な画像を示す。 腓腹筋(A)体積及び(B)病変のMRI結果を示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 (A)T2時間-病変(%)及び(B)T2時間-非病変(%)のMRI結果を示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して**p<0.01、****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 AAV8-RGX-DYS1のmdxマウスへの投与の6週間後、17週間後、及び26週間後での全歩行スコアを提供する。全歩行スコアでは、全ての時点で明確なmdxマウスモデル効果が観察された。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して*p<0.05、***p<0.001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 対照マウスまたは異なる濃度のRGX-DYS1で処置したマウスにおける、12週、18週、及び27週でのクレアチンキナーゼ濃度の例を示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。 処置群における9週、17週、及び26週での体重に対して正規化された握力に関する例示的なデータを示す。 RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける線維症及び炎症を示す。(A)横隔膜の代表的なマッソントリクローム染色及びその定量(C)を示す。加えて、線維症を横隔膜及び心臓で測定した(C及びD)。横隔膜における炎症性細胞の代表的なH&E画像(B)及びその定量(E)。炎症性細胞の数も、腓腹筋(F)で評価した。データは、倍率変化(対野生型)として表した。群当たり4~5匹の動物を使用した。野生型に対して*p<0.05、mdxビヒクル対照に対して*p<0.05。 BL10野生型及びmdxマウス(ビヒクルまたはRGX-DYS1投与)の肝臓及び筋肉組織におけるベクターDNA生体内分布を示す。バーは、各組織について群当たりn=5で平均値+SDを示す。野生型マウス及びmdxビヒクル対照マウスから収集した組織は、ベクターDNAレベルを定量レベル(BQL)=50コピー未満またはLOD=11.96コピーのいずれかで示した。ベクターDNAレベル<定量限界(LOQ)(50コピー)は全て、平均計算ではゼロであると仮定した。 AAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスでの、腓腹筋、横隔膜、及び心臓におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン/ジストロフィンタンパク質発現を示す。バーは、野生型マウスとジャーマン・ショートヘアード・ポインター筋ジストロフィー(GSHPMD)イヌ筋溶解物との混合物から作製された標準曲線に基づいた、平均ジストロフィンパーセント+SEMを示す。n=7~10/群。RGX-DYS1投与mdxとビヒクルmdx群との比較では、クラスカル・ワリス検定、続いて、ダンの事後多重比較検定を腓腹筋で使用し、一元配置ANOVA、続いて、多重比較のためのダネットの事後調整を横隔膜及び心臓で使用した。統計的有意性は、p<0.002及びbp<0.001で認められた(AAV8-RGX-DYS1を投与したmdx対ビヒクル対照mdxマウス)。 免疫蛍光によるRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現を示す。(A)メロシン(筋線維のマーカー)を用いたマイクロジストロフィン/ジストロフィンにおける免疫蛍光を、ビヒクルまたはRGX-DYS1投与の26週間後に横隔膜組織で行った。筋線維鞘でのジストロフィン/マイクロジストロフィン線維のパーセント(B)及びジストロフィン/マイクロジストロフィン強度のパーセント(C)を測定した。ズーム領域を有する20×での横隔膜の全ての代表的な画像(バー=200μm)。野生型に対して***p<0.001、****p<0.0001、ビヒクル対照mdxに対して**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。データを平均±SDとして表す。 AAV8-RGX-DYS1投与が、比筋力を有意に増加させ、損傷に抵抗する横隔膜筋の能力を改善したことを示す。(A)筋肉によって生成された最大のB力をその断面積に対して正規化することによって計算した横隔膜筋の比筋力(N/cm2)。図中のピンクの円及び矢じりは、期待される筋力値内だった外れ値を表す。(B)野生型またはmdxマウスから単離された横隔膜筋を5回の伸張性収縮(ecc)に供し、各収縮で測定された力を、第1の収縮中に生成された力のパーセンテージとして表した。データを平均±SDとして表す。野生型に対して****p<0.0001、mdxビヒクル対照に対して*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001。 AAV8-RGX-DYS1投与が、比筋力を増加させ、損傷に抵抗するEDL筋の能力を改善したことを示す。(A)筋肉によって生成された最大の力をその断面積に対して正規化することによって計算した横隔膜筋の比筋力(N/cm2)。(B)野生型またはmdxマウスから単離されたEDL筋を5回の伸張性収縮(ecc)に供し、各収縮で測定された力を、第1の収縮中に生成された力のパーセンテージとして表した。データを平均±SDとして表す。野生型に対して*p<0.05、**p<0.01、mdxビヒクル対照に対して*p<0.05、**p<0.01。 炎症の有意な減少が、RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおいて観察されたことを示す。横隔膜(A)及びTA(B)の全切片における炎症性細胞の数を計数し、倍率変化(対野生型)として示した。野生型及びビヒクル対照mdxマウス(用量群当たりn=4~5)及びRGX-DYS1を投与したmdxマウス(用量群当たりn=4~5)を使用した。統計的有意性:野生型に対して*p<0.05、mdxビヒクル対照に対して*p<0.05。 野生型及びmdxマウスから収集した横隔膜、腓腹筋、及び心筋における6週目のRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現を示す。組織中のタンパク質レベルを、キャピラリベースのウェスタンイムノアッセイによって測定した。バーは平均マイクロジストロフィンパーセント±SEMを示す。野生型マウス(n=3)及びビヒクル対照mdxマウス(n=5)は、いずれの定量可能なRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質レベルも示さず、定量レベル未満(BLQ)の全ての値(<5ng/mgタンパク質の定量レベル(LOQ))は、平均の計算においてゼロとして処理した。RGX-DYS1を投与されたmdxマウス(用量群当たりn=4~5)。 RGX-DYS3(μDys-CT48)と比較したRGX-DYS1(μDys-CT194)のマイクロジストロフィン安定性を、生細胞蛍光パルスチェイスイメージング(A)、タンパク質ゲル蛍光(B)、及びシクロヘキシミドチェイス(C)方法による半減期決定によって測定して示す。
デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、及びX連鎖性拡張心筋症を含むが、これらに限定されない、ジストロフィン異常症の治療のために、例えば、筋肉細胞中で、発現のための調節エレメントに操作可能に連結されたマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を有する組換えゲノム(及び組換えゲノムを有するrAAVを産生するためのシスプラスミド)を含む、遺伝子療法ベクター、特にAAVベクターを投与する方法が提供される。導入遺伝子によってコードされるマイクロジストロフィンタンパク質は、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなり、式中、ABDは、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1は、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1は、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2は、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3は、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3は、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24は、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4は、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRは、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTは、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、配列番号92(UniProt-KB-P111532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3354をコードするC末端の少なくとも近位部分、または配列番号16のアミノ酸配列を含み得るかもしくはそれからなり得るか、あるいは代替的に、CTは、配列番号83を含むかまたはそれからなる切断CTであり、マイクロジストロフィンは、配列番号1(RGX-DYS1)または配列番号79(RGX-DYS5)のアミノ酸配列を有し得る。導入遺伝子は、例えば、SPc5-12(配列番号39)などの筋肉特異的プロモーター、及び小ポリAシグナル(配列番号42)などのポリアデニル化シグナルを含む、調節配列をさらに含む。例示的な構築物(シスプラスミド及びAAVゲノムを含む)は、例えば、図2に示され、(RGX-DYS1では配列番号53及びRGX-DYS5では配列番号82)のヌクレオチド配列を有し得、ITR配列(配列番号53及び配列番号82のヌクレオチド配列に見出されるようなAAV2 ITR配列を含む)を含み得る。遺伝子療法ベクターはAAV8またはAAV9血清型ベクターであり得る。特定の実施形態において、遺伝子療法ベクターは、配列番号53のヌクレオチド配列(RGX-DYS1)を有する人工ゲノムを含むAAV8であり、AAV8-RGX-DYS1と呼ばれ得る。
mdxマウス(以下の実施例6、7、及び8)で行われた薬理学試験に基づいて、本明細書に記載の導入遺伝子(RGX-DYS1及びRGX-DYS5を含む)(実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む)を含むrAAVの末梢(静脈内を含む)投与のための治療有効単回用量は、5×1013GC/kg~1×1015GC/kgであり、その範囲内の投与量を含み、1×1014、1.1×1014、1.2×1014、1.3×1014、1.4×1014、1.5×1014、1.6×1014、1.7×1014、1.8×1014、1.9×1014、2×1014、2.1×1014、2.2×1014、2.3×1014、2.4×1014、2.5×1014、2.6×1014、2.7×1014、2.8×1014、2.9×1014、または3×1014GC/kgが含まれる。本明細書に記載される導入遺伝子を含むかかる治療有効投与量のrAAV(AAV8-RGX-DYS1を含む)の投与は、投与から12週間、26週間、52週間、もしくはそれ以上の期間内に、クレアチンキナーゼ活性における低下、筋肉体積、筋肉病変における減少、歩行もしくは歩行スコア(NSAAスコアなど)における改善、または強度もしくは可動性の他の尺度などのジストロフィン異常症疾患の1つ以上の指標の改善をもたらす。
したがって、本明細書において、RGX-DYS1及びRGX-DYS5構築物を含む、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含む組換えゲノムを含む、rAAV8を含む、rAAVを、それを必要とする、ヒト対象を含む、対象に投与する方法が提供及び記載され、投与は、5×1013GC/kg~1×1015GC/kgの投与量での静脈内または他の末梢投与であり、その範囲内の投与量を含み、1×1014、1.1×1014、1.2×1014、1.3×1014、1.4×1014、1.5×1014、1.6×1014、1.7×1014、1.8×1014、1.9×1014、2×1014、2.1×1014、2.2×1014、2.3×1014、2.4×1014、2.5×1014、2.6×1014、2.7×1014、2.8×1014、2.9×1014、または3×1014GC/kgが含まれる。また、本明細書に記載のマイクロジストロフィンをコードするrAAVの静脈内を含む末梢投与のために製剤化された医薬組成物も提供される。
5.1.定義
「AAV」または「アデノ随伴ウイルス」という用語は、ウイルスのパルボウイルス科分類内のディペンドパルボウイルスを指す。AAVは、天然に存在する「野生型」ウイルスに由来するAAV、天然に存在するcap遺伝子によってコードされるカプシドタンパク質を含むカプシドにパッケージングされたrAAVゲノムに由来する及び/または天然に存在しないカプシドcap遺伝子によってコードされるカプシドタンパク質を含むカプシドにパッケージングされたrAAVゲノムに由来するAAVであり得る。後者の例には、改変した配列及び/または天然に存在するカプシドのアミノ酸配列内へのペプチド挿入を有するカプシドタンパク質を有するrAAVが含まれる。
「rAAV」という用語は、「組換えAAV」を指す。いくつかの実施形態において、組換えAAVは、rep及びcap遺伝子の一部または全てが異種配列で置換されているAAVゲノムを有する。
「rep-capヘルパープラスミド」という用語は、ウイルスのrep及びcap遺伝子機能を提供し、機能的rep及び/またはcap遺伝子配列を欠くrAAVゲノムからのAAVの産生を補助するプラスミドを指す。
「cap遺伝子」という用語は、ウイルスのカプシド被覆を形成するか、または形成するのを助けるカプシドタンパク質をコードする核酸配列を指す。AAVの場合、カプシドタンパク質は、VP1、VP2、またはVP3であり得る。
「rep遺伝子」という用語は、ウイルスの複製及び産生に必要な非構造タンパク質をコードする核酸配列を指す。
「核酸」及び「ヌクレオチド配列」という用語は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、RNA分子(例えば、mRNA)、DNA及びRNA分子の組み合わせまたはハイブリッドDNA/RNA分子、ならびにDNAまたはRNA分子の類似体を含む。そのような類似体は、イノシンまたはトリチル化塩基を含むがこれらに限定されないヌクレオチド類似体を使用して生成され得る。そのような類似体はまた、例えば、ヌクレアーゼ耐性または細胞膜を通過する能力の増加などの分子に有益な属性を与える修された骨格を含むDNAまたはRNA分子を含むことができる。核酸またはヌクレオチド配列は、一本鎖、二本鎖であり得、一本鎖部分及び二本鎖部分の両方を含有し得、三本鎖部分を含有し得るが、好ましくは二本鎖DNAである。
本明細書に開示されるアミノ酸残基は、保存的置換によって改変して、全体的なポリペプチド構造及び/または機能を維持するか、または実質的に維持することができる。本明細書で使用される場合、「保存的アミノ酸置換」は、疎水性アミノ酸(すなわち、Ala、Cys、Gly、Pro、Met、Val、lie、及びLeu)は、他の疎水性アミノ酸で置換することができ、かさ高い側鎖を有する疎水性アミノ酸(すなわち、Phe、Tyr、及びTrp)は、かさ高い側鎖を有する他の疎水性アミノ酸で置換することができ、正に荷電した側鎖を有するアミノ酸(すなわち、Arg、His、及びLys)は、正に荷電した側鎖を有する他のアミノ酸で置換することができ、負に荷電した側鎖を有するアミノ酸(すなわち、Asp及びGlu)は、負に荷電した側鎖を有する他のアミノ酸で置換することができ、極性非荷電側鎖を有するアミノ酸(すなわち、Ser、Thr、Asn、及びGln)は、極性非荷電側鎖を有する他のアミノ酸で置換することができることを示す。
「対象」、「宿主」、及び「患者」という用語は、互換的に使用される。対象は、好ましくは、非霊長類(例えば、ウシ、ブタ、ウマ、ネコ、イヌ、ラット等)または霊長類(例えば、サル及びヒト)などの哺乳動物、最も好ましくはヒトである。
「治療上機能的マイクロジストロフィン」という用語は、マイクロジストロフィンが、本明細書のセクション5.4に記載されている治療的有用性のためのアッセイのうちの1つ以上で、または本明細書のセクション5.5に記載されている治療方法の評価で、治療的有効性を示すことを意味する。
「対象」、「宿主」、及び「患者」という用語は、互換的に使用される。対象は、好ましくは非霊長類(例えば、ウシ、ブタ、ウマ、ネコ、イヌ、ラット等)または霊長類(例えば、サル及びヒト)などの哺乳動物、最も好ましくはヒトである。
「治療剤」という用語は、疾患または障害に関連する症状の治療、管理、または改善において使用され得る任意の薬剤を指し、疾患または障害は、導入遺伝子によって提供される機能に関連する。「治療有効量」は、標的疾患または障害の治療または管理において、それらを患う対象に投与したときに、標的疾患または障害の治療または管理に少なくとも1つの治療的利益を提供する薬剤の量(例えば、導入遺伝子によって発現される生成物の量)を指す。さらに、本発明の薬剤に関する治療有効量は、単独での、または他の治療剤と組み合わせた場合の薬剤の量が、疾患または障害の治療または管理において少なくとも1つの治療的利益を提供することを意味する。
「予防剤」という用語は、疾患または障害の進行の予防、その可能性の低減、その遅延、また緩慢化において使用することができる任意の薬剤を指し、疾患または障害は、導入遺伝子によって提供される機能に関連する。「予防有効量」は、標的疾患または障害の予防または遅延において、それらに素因がある対象に投与したときに、少なくとも1つの予防的利益を提供する予防剤の量(例えば、導入遺伝子によって発現される生成物の量)を指す。予防有効量はまた、標的疾患または障害の発生を予防、その可能性の低減、もしくはその遅延、または標的疾患もしくは障害の進行を緩慢化させるのに十分な薬剤の量、標的疾患もしくは障害の発症を遅延または最小化するのに十分な量、またはそれらの再発もしくは広がりを予防もしくは遅延させるのに十分な量を指し得る。予防有効量はまた、標的疾患または障害の症状の増悪を予防または遅延させるのに十分な薬剤の量を指し得る。さらに、本発明の予防剤に関する予防有効量は、単独での、または他の治療剤と組み合わせた場合の予防剤の量が、疾患または障害の予防または遅延において少なくとも1つの予防的利益を提供することを意味する。
本発明の予防剤は、標的疾患または障害の「素因がある」対象に投与され得る。疾患または障害の「素因がある」対象は、疾患または障害の発症に関連する症状を示すか、またはそのような疾患または障害の遺伝的構成、環境曝露、または他の危険因子を有するが、症状が疾患または障害として診断されるレベルにまだ達していない対象である。例えば、(導入遺伝子によって提供される)欠損遺伝子に関連する疾患の家族歴を有する患者は、それの素因があるものとして適する場合がある。さらに、原発性腫瘍の除去後に持続する潜伏腫瘍を有する患者は、腫瘍の再発の素因があるものとして適する場合がある。
「CpGアイランド」という用語は、ジヌクレオチドCpG(例えば、C(シトシン)塩基の直後にG(グアニン)塩基(CpG)が続く)を高頻度で含むゲノムのこれらの特有な領域を意味し、したがって、CpGアイランドのG+C含有量は、非アイランドDNAのものよりも著しく高い。CpGアイランドは、ヌクレオチド長、ヌクレオチド組成、及びCpGジヌクレオチドの頻度の分析によって特定することができる。任意の特定のヌクレオチド配列またはゲノムにおけるCpGアイランド含有量は、以下の基準を使用して測定され得る:100を超えるアイランドサイズ、50.0%を超えるGCパーセント、及びセグメント中のG及びCの数に基づいて予想される数に対する観察されたCGジヌクレオチド数の0.6を超える比(0.6を超えるObs(観察)/Exp(予想))。
Obs/Exp CpG=CpGの数×N/(Cの数×Gの数)
式中、Nは配列の長さである。
かかる計算には、world-wide-web.urogene.org/cgi-bin/methprimer/methprimer.cgi、world-wide-web.cpgislands.usc.edu/、world-wide-web.ebi.ac.uk/Tools/emboss/cpgplot/index.html、及びworld-wide-web.bioinformatics.org/sms2/cpg_islands.htmlなど、様々なソフトウェアツールが利用可能である。(Gardiner-Garden and Frommer,J Mol Biol.1987 Jul 20;196(2):261-82、Li LC and Dahiya R.MethPrimer:designing primers for methylation PCRs.Bioinformatics.2002 Nov;18(11):1427-31も参照されたい)。一実施形態において、CpGアイランドを特定するアルゴリズムは、www.urogene.org/cgi-bin/methprimer/methprimer.cgiに見出される。
5.2.マイクロジストロフィン導入遺伝子
5.2.1 導入遺伝子によってコードされたマイクロジストロフィン
アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンが、本発明の方法のために本明細書に提供される導入遺伝子によってコードされ、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、C末端ドメインである(及び配列番号84を含む、α1-シントロフィン結合部位を含むCTドメインの少なくとも一部分を含む)。以下の表1は、これらの成分ための、特に全長ヒトDMDタンパク質(UniProtDB-11532、参照により本明細書に組み込まれる)からのアミノ酸配列を有し、それらは表3及び4(野生型及びコドン最適化配列を含む)のヌクレオチド配列によってコードされる。
AAVベクターの典型的なパッケージングの制限を克服するために、臨床使用のために開発されたマイクロジストロフィン遺伝子の多くは、CTドメインを欠いている。いくつかの研究者は、DAPCが、組み立てるためにC末端ドメインさえ必要としないか、またはC末端が非必須であることを示している[Crawford,et al.,J Cell Biol,2000,150(6):1399-1409、及びRamos,J.N,et al.Molecular Therapy2019,27(3):1-13]。しかしながら、mdxマウスの骨格筋におけるCTドメインのコイルドコイルモチーフのヘリックス1を含むマイクロジストロフィン遺伝子の過剰発現は、DAP複合体のメンバーである動員α1-シントロフィン及びα-ジストロブレビンを増加させ、筋線維鞘膜に動員されたシグナル伝達タンパク質のためのモジュラーアダプターとして機能した[Koo,T.,et al.,Delivery of AAV2/9-microdystrophin genes incorporating helix1 of the coiled-coil motif in the C-terminal domain of dystrophin improves muscle pathology and restores the level of α1-syntrophin and α-dystrobrevin in skeletal muscles of mdx mice.Hum Gene Ther,2011.22(11):p.1379-88]。マイクロジストロフィンのより長いバージョンの過剰発現はまた、より短いバージョンと比較して、mdxマウスにおける収縮誘発性筋肉損傷を延長することに対する筋肉抵抗性を改善した[Koo,T.,et al.2011、同上]。CTドメインは、ジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)の形成において役割を果たす(図1Bを参照)。
ジストロフィンのCTドメインは、ロッドドメイン内のものと同様のα-ヘリカルコイルドコイルを形成することが予測される2つのポリペプチド伸長を含む(以下の表1の配列番号16に単一下線で示されるH1及び二重下線で示されるH2を参照されたい)。各コイルドコイルは、ロイシンが「d」位置で優勢であるロイシンジッパーに認められるのと同様の保存された反復ヘプタド(a、b、c、d、e、f、g)を有する。このドメインは、CC(コイルドコイル)ドメインと名付けられている。ジストロフィンのCC領域は、ジストロブレビンに対する結合部位を形成し、α1-シントロフィンと他のジストロフィン関連タンパク質との間の相互作用を調節し得る。
両シントロフィンアイソフォームである、α1-シントロフィン及びβ1-シントロフィンは、ジストロフィンエクソン73及び74における2つ以上の結合部位を介してジストロフィンと直接的に相互作用すると考えられる(Yang et al,JBC270(10):4975-8(1995))。α1-及びβ1-シントロフィンは、ジストロフィンC末端ドメインに別々に結合し、α1-シントロフィンの結合部位は、少なくともアミノ酸残基3447~3481内に存在することが報告されており、一方、β1-シントロフィンの結合部位は、アミノ酸残基3495~3535内に存在すると報告されている(UniProtDB-11532(配列番号92)のDMDタンパク質における番号付として、表1、配列番号16、斜体も参照されたい)。アルファ1-(α1-)シントロフィン及びアルファ-シントロフィンは、全体を通して互換的に使用される。
本明細書に開示されるマイクロジストロフィンは、nNOS、ならびにアルファ-シントロフィン、アルファ-ジストロブレビン、及びベータ-ジストログリカンに結合し、動員することが見出された。nNOSとの結合は、nNOSに結合するジストロフィンのC末端ドメインを含むマイクロジストロフィンの文脈において、筋肉組織で発現されたマイクロジストロフィンを、適切な抗体で免疫染色することによって決定され、形質導入された筋肉組織の切片中の筋線維鞘内またはその付近のアルファ-シントロフィン、アルファ-ジストロブレビン、及びnNOSの各々を特定したことを意味する。以下の実施例4及び5を参照されたい。特定の実施形態において、マイクロジストロフィンタンパク質は、C末端ドメインを含まない同等のマイクロジストロフィン(しかし、さもなければ同じアミノ酸配列を有する、すなわち「参照マイクロジストロフィンタンパク質」である)と比較して、α1-シントロフィン、β-シントロフィン、及び/またはジストロブレビンとの「結合を増加させる」C末端ドメインを有し、DAPCがC末端ドメインを有しない参照マイクロジストロフィンよりも大きな程度まで筋線維鞘に安定化または固定されることを意味し、それは、参照マイクロジストロフィンタンパク質(C末端ドメインを有しないか、またはCRドメインに近位の最小48個のアミノ酸を有することを除いて、同じ配列及びジストロフィン成分を有する)で処置されたmdxマウス筋肉と比較して、C末端ドメインを有するマイクロジストロフィンで処置されたmdxマウス筋肉中のα1-シントロフィン、β-シントロフィン、α-ジストロブレビン、β-ジストログリカン、またはnNOSを含む1つ以上のDAPC成分について筋肉切片の免疫染色または筋肉組織溶解物もしくは筋肉膜調製物のウェスタンブロット分析によって筋肉膜中の1つ以上のDAPC成分のより高いレベルによって決定された(以下のセクション6.4及び6.5における実施例4及び5を参照されたい)。
いくつかの実施形態において、ジストロフィンのC末端ドメインを含むマイクロジストロフィンは、C末端ドメインにα1-シントロフィン結合部位及び/またはジストロブレビン結合部位を含む。いくつかの実施形態において、α1-シントロフィン結合部位を含むC末端ドメインは、切断C末端ドメインである。α1-シントロフィン結合部位は、部分的には、α1-シントロフィンを介してnNOSを動員して、筋線維鞘に固定するように機能する(図1A及び1Bを参照されたい)。
本明細書に記載の実施形態は、コイルドコイルモチーフのヘリックス1を含むCTドメインの全てまたは一部分を含むことができる。C末端配列は、DMD遺伝子のエクソンのコード配列、特にエクソン70~74、及びエクソン75の一部分(特に、エクソン75によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸をコードするヌクレオチド配列)によって、またはヒトDMDタンパク質の配列、例えば、UniProtKB-P11532の配列(配列番号92)(CTは、UniProtKB-P11532配列のアミノ酸3361~3554である)によって定義され得るか、あるいはジストロブレビン及び/またはα1-シントロフィンの結合部位を含むかまたはそれからなる(表1に示される、配列番号16)。特定の実施形態において、CTドメインは、DMDタンパク質の194個のC末端アミノ酸、例えば、UniProtKB-P11532(配列番号92)のアミノ酸配列の残基3361~3554、エクソン70~74によってコードされるアミノ酸、及びDMD遺伝子のエクソン75のヌクレオチド配列の最初の36ヌクレオチドをコードするヌクレオチド配列、または配列番号16のアミノ酸配列からなるか、あるいはそれらを含む(表1を参照)。例えば、RGX-DYS1(また、μDys-CT194)は、配列番号16の194個のアミノ酸CT配列を有する。
他の実施形態において、C末端ドメインのアミノ酸配列は、切断され、ジストロブレビン及び/またはα1-シントロフィンに対する少なくとも結合部位を含む。特定の実施形態において、切断C末端ドメインは、アミノ酸配列MENSNGSYLNDSISPNESIDDEHLLIQHYCQSLNQ(α1-シントロフィン結合部位)(配列番号84)を含む。特定の実施形態において、切断C末端ドメインは、α1-シントロフィン結合部位を含み、結合部位は、アミノ酸配列MENSNGSYLNDSISPNESIDDEHLLIQHYCQSLNQ(配列番号84)を有する。特定の実施形態において、CTドメイン配列は、配列番号83のアミノ酸配列、またはUniProtKB-P11532ヒトDMD配列のアミノ酸3361~3500(CT140もしくはCT1.5と称される)を有する。例えば、RGX-DYS5(μDys-CT140)は、配列番号83のアミノ酸配列を有するCTドメインを有する。代替的な実施形態において、マイクロジストロフィンは、CTドメインを欠いており(またはUniProtKB-P11532ヒトDMD配列のアミノ酸3361~3408である、CT48と呼ばれる、CTドメインの最小48個のアミノ酸を含む、配列番号91)、ABD1-L1-H1-L2-R1-R2-L3-R3-H3-L4-R24-H4-CR、例えばRGX-DYS3(μDys-CT48)(図2、配列番号2)のように配置されるドメインを有し得る。実施形態において、例えば、RGX-DYS1などのマイクロジストロフィンは、例えば、本明細書において、実施例11に記載されるように、組織培養におけるパルスチェイスアッセイによって決定されるとき、48個のアミノ酸(配列番号91)のCT配列を有するRGS-DYS3などのマイクロジストロフィンよりも1.5倍、2倍、2.5倍、または3倍長い半減期を有する。
ジストロフィンのNH末端及びロッドドメイン内の領域は、細胞骨格アクチンに直接結合するが、架橋しない。野生型ジストロフィンのロッドドメインは、スペクトリンの三重ヘリカル反復と同様の24個の反復単位から構成される。この反復単位は、ジストロフィンタンパク質の大部分を占め、分子にβ-スペクトリンに類似した可撓性のロッド状構造を与えると考えられる。これらのα-ヘリカルコイルドコイル反復は、4つのプロリンリッチヒンジ領域によって中断される。24番目の反復の最後には、WWドメインが直後に続く第4のヒンジ領域がある[Blake,D.et al,Function and Genetics of Dystrophin and Dystrophin-Related Proteins in Muscle.Physiol.Rev.82:291-329,2002]。本明細書に開示されるマイクロジストロフィンは、R4~R23を含まず、4つのヒンジ領域のうちの3つまたはその一部分のみを含む。いくつかの実施形態において、新たなアミノ酸残基またはリンカーは、マイクロジストロフィンに導入されない。
いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンは、H3(例えば、配列番号1、2、または79)を含む。実施形態において、H3は、N末端からC末端への完全な内因性H3ドメイン、例えば、配列番号11であることができる。別の言い方をすれば、いくつかのマイクロジストロフィン実施形態は、H3ドメインの断片を含まないが、H3ドメイン全体を含む。いくつかの実施形態において、R3ドメインのC末端アミノ酸は、H3ドメインのN末端アミノ酸に直接結合(または共有結合)される。いくつかの実施形態において、H3ドメインのN末端アミノ酸に結合したR3ドメインのC末端アミノ酸は、Qである。いくつかの実施形態において、R3ドメインに結合したH3ドメインの5’アミノ酸は、Qである。
いかなる一理論にも束縛されることなく、完全なヒンジドメインは、誘導されるマイクロジストロフィンタンパク質に完全な活性を伝達するために、任意のマイクロジストロフィンにおいて適切であり得る。ジストロフィンのヒンジセグメントは、本来プロリンリッチであると認識されており、したがって、タンパク質産物に可撓性を付与し得る(Koenig and Kunkel,265(6):4560-4566,1990)。ヒンジの一部分の任意の欠失、特に1つ以上のプロリン残基の除去は、その可撓性を低下させ、したがって、DAP複合体における他のタンパク質とのその相互作用を妨げることによって、その有効性を低下させ得る。
本明細書に開示されるマイクロジストロフィンは、CRドメイン(配列番号15において単一下線で表されるZZドメイン(UniProtKB-P11532 aa3307~3354)を含む)との、及びそれを含む野生型ジストロフィンH4配列(WWドメインを含む)を含む。WWドメインは、いくつかのシグナル伝達分子及び調節分子に見出されるタンパク質結合モジュールである。WWドメインは、srcホモロジー-3(SH3)ドメインと類似の手段でプロリンリッチ基質に結合する。この領域は、β-ジストログリカンとジストロフィンとの間の相互作用を媒介するが、それはβ-ジストログリカンの細胞質ドメインがプロリンリッチであるためである。WWドメインは、ヒンジ4(H4領域)にある。CRドメインは、α-アクチニンにおけるものと同様であり、細胞内Ca2+に結合することができる、2つのEF-ハンドモチーフを含む。ZZドメインは、Zn2+などの二価金属カチオンのための配位部位を形成することが予測されるいくつかの保存されたシステイン残基を含む。ZZドメインは、多くのタイプのジンクフィンガーと類似しており、核タンパク質及び細胞質タンパク質の両方に見出される。ジストロフィンのZZドメインは、Ca2+依存的な手段でカルモジュリンに結合する。したがって、ZZドメインは、機能的なカルモジュリン結合部位を表し得、他のジストロフィン関連タンパク質とのカルモジュリン結合に密接な関係を有し得る。
マイクロジストロフィン実施形態は、以下に示されるドメイン:ABD1-L1-H1-L2-R1-R2-L3-R3-H3-L4-R24-H4-CR-CT(例えば、配列番号1、79、または91)またはABD1-L1-H1-L2-R1-R2-L3-R3-H3-L4-R24-H4-CR(例えば、配列番号2)に接続されたリンカー(L1、L2、L3、L4、L4.1、及び/またはL4.2)またはその部分をさらに含むことができ、L1は、ABD1をH1に結合することができる内因性リンカーL1(例えば、配列番号4)であることができる。L2は、H1をR1に結合することができる内因性リンカーL2(例えば、配列番号6)であることができる。L3は、R2をR3に結合することができる内因性リンカーL3(例えば、配列番号9)であることができる。
L4はまた、H3及びR24を結合することができる内因性リンカーであることができる。いくつかの実施形態において、L4は、天然ジストロフィン配列においてR24に先行する3つのアミノ酸、例えば、TLE(配列番号12)である。他の実施形態において、L4は、天然ジストロフィン配列におけるR24に先行する4つのアミノ酸(配列番号17)、またはR24に先行する2つのアミノ酸(配列番号18)であることができる。他の実施形態において、H3とR24との間に、L4またはそれ以外のリンカーは存在しない。H3の5’末端において、上述のように、リンカーは存在せず、むしろR3は、H3、または代替的にH2に直接結合する。
具体的に記載されていない上記のマイクロジストロフィンの他のドメインの成分は、以下の表1に提供されるようなアミノ酸配列を有することができる。本明細書に提供されるドメインに関するアミノ酸配列は、参照により本明細書に組み込まれるUniProtKB-P11532(DMD_HUMAN)(配列番号92)のジストロフィンアイソフォームに対応する。他の実施形態は、UniProtKB-A0A075B6G3(A0A075B6G3_HUMAN)(参照により本明細書に組み込まれる)などの当該技術分野で既知の天然に存在する機能的ジストロフィンアイソフォームに由来するドメインを含むことができ、例えば、R24は、配列番号13のアミノ酸3におけるQを置換したRを有する。
追加の実施形態は、2020年11月27日出願の国際出願PCT/US2020/062484に開示されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
Figure 2024517143000002

Figure 2024517143000003

Figure 2024517143000004

Figure 2024517143000005

Figure 2024517143000006
本開示はまた、各ドメイン及びリンカーの機能が実質的に維持される限り、及び/またはかかるバリアントを含むマイクロジストロフィンの治療有効性が実質的に維持される限り、これらの配列のバリアントも企図する。機能的活性は、(1)アクチン、β-ジストログリカン、α1-シントロフィン、α-ジストロブレビン、及びnNOSのうちの1つ、それらの組み合わせ、もしくは全てと結合すること、(2)動物モデル(例えば、本明細書に記載のmdxマウスモデル)もしくはヒト対象における改善した筋肉機能、及び/または(3)動物モデルもしくはヒト患者における心臓保護もしくは心筋機能の改善を含む。特に、マイクロジストロフィンは、配列番号3、または配列番号3と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるABD、配列番号5、または配列番号5と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるH1、配列番号7または配列番号7と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるR1、配列番号8または配列番号8と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるR2、配列番号11または配列番号11と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるH3、配列番号13または配列番号13と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるR24、配列番号14または配列番号14と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるH4、配列番号15もしくは90または配列番号15もしくは90と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるCR、配列番号16もしくは83または配列番号16もしくは83と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるCT、あるいは配列番号84を含むCTを含むことができる。上記に加えて、マイクロジストロフィンは、上記の位置に、以下のような配列を含むか、またはそれらからなるリンカーを含むことができる。配列番号4または配列番号4と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるL1、配列番号6または配列番号6と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるL2、配列番号9、または配列番号9と少なくとも50%の同一性を有するアミノ酸配列からなるL3、もしくは両方のL3残基に保存的置換を有するバリアント、及び配列番号12、17、もしくは18、または配列番号12、17、もしくは18と少なくとも50%、少なくとも75%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなるL4。
表2は、本開示によるマイクロジストロフィン実施形態のアミノ酸配列を提供する。また、他の実施形態は、配列番号1(RGX-DYS1)、2(RGX-DYS3)、または79(RGX-DYS5)によって定義されるマイクロジストロフィンの置換バリアントであることも企図される。例えば、保存的置換は、配列番号1、2、または79に対して行うことができ、その機能的活性を実質的に維持する。実施形態において、マイクロジストロフィンは、配列番号1、2、または79のアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも70%、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96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有し、例えば、以下にセクション5.4で開示される動物モデルにおけるインビトロアッセイまたはインビボアッセイのうちの1つ以上によって決定されるように、機能的マイクロジストロフィン活性を維持し得る。本開示のRGX-DYS2及びRGX-DYS4はまた、配列番号1を含むマイクロジストロフィンタンパク質をコードする。
Figure 2024517143000007

Figure 2024517143000008

Figure 2024517143000009
5.2.2 マイクロジストロフィンをコードする核酸組成物
本開示の別の態様は、本明細書に記載のマイクロジストロフィンをコードするヌクレオチド配列を含む核酸である。かかる核酸は、上記のセクション5.2.1に詳述されるように、N末端からC末端にABD1-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTのように配置されたドメインを有するマイクロジストロフィンをコードするヌクレオチド配列を含む。ヌクレオチド配列は、ドメインをコードする任意のヌクレオチド配列であることができる。ヌクレオチド配列は、適切な関連での発現のために、コドン最適化され得、及び/またはCpGアイランドを枯渇され得る。特定の実施形態において、ヌクレオチド配列は、配列番号1、2または79のアミノ酸配列を有するマイクロジストロフィンをコードする。ヌクレオチド配列は、配列番号1、配列番号2、または配列番号79のマイクロジストロフィンを含む、マイクロジストロフィンをコードする任意の配列であることができ、そのヌクレオチド配列は、コードの縮重によって変化し得る。表3及び4は、DMDドメインをコードする例示的なヌクレオチド配列を提供する。表3は、成分のための野生型DMDヌクレオチド配列を提供し、表4は、本明細書における構築物(導入遺伝子、発現構築物、シスプラスミド、及び組換えAAVゲノム)で使用されるDMD成分のためのヌクレオチド配列を提供し、以下のようにコドン最適化されている配列及び/またはCpGアイランドの枯渇したCpGが含まれる。
Figure 2024517143000010

Figure 2024517143000011

Figure 2024517143000012

Figure 2024517143000013

Figure 2024517143000014

Figure 2024517143000015

Figure 2024517143000016
いくつかの実施形態において、かかる組成物は、機能的活性を有するマイクロジストロフィンをコードする、配列番号22もしくは57、または配列番号22もしくは57と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるABD1をコードする核酸配列、配列番号24もしくは59、または配列番号24もしくは59と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるH1をコードする核酸配列、配列番号26もしくは61、または配列番号26もしくは61と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるR1をコードする核酸配列、配列番号27もしくは62、または配列番号27もしくは62と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるR2をコードする核酸配列、配列番号29もしくは64、または配列番号29もしくは64と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるR3をコードする核酸配列、配列番号30もしくは65、または配列番号30もしくは65と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるH3をコードする核酸配列、配列番号32もしくは67、または配列番号32もしくは67と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるR24をコードする核酸配列、配列番号33もしくは68、または配列番号33もしくは68と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるH4をコードする核酸配列、配列番号34、47、もしくは69、または配列番号34、47、もしくは69と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるCRをコードする核酸配列、及び/または配列番号35もしくは70、または配列番号35もしくは70と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなるCTをコードする核酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、かかる組成物は、配列番号22もしくは57、または配列番号22もしくは57と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号3のABD1ドメインをコードする、ABD1をコードする核酸配列、配列番号24もしくは59、または配列番号24もしくは59と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号5のH1ドメインをコードする、H1をコードする核酸配列、配列番号26もしくは61、または配列番号26もしくは61と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号7のR1ドメインをコードする、R1をコードする核酸配列、配列番号27もしくは62、または配列番号27もしくは62と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号8のR2ドメインをコードする、R2をコードする核酸配列、配列番号29もしくは64、または配列番号29もしくは64と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号10のR3ドメインをコードする、R3をコードする核酸配列、配列番号30もしくは65、または配列番号30もしくは65と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号11のH3ドメインをコードする、H3をコードする核酸配列、配列番号32もしくは67、または配列番号32もしくは67と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号13のR24ドメインをコードする、R24をコードする核酸配列、配列番号33もしくは68、または配列番号33もしくは68と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号14のH4ドメインをコードする、H4をコードする核酸配列、配列番号34、47、もしくは69、または配列番号34、47、もしくは69と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号15もしくは89のCRドメインをコードする、CRをコードする核酸配列、及び/または配列番号35、70もしくは80、または配列番号35、70、もしくは80と少なくとも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98%、もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列からなり、配列番号16もしくは83のCTドメインをコードする、CTをコードする核酸配列を含む。
上記に加えて、核酸組成物は、任意選択的に、上記の位置に以下の配列を含むか、またはそれらからなるリンカーをコードするヌクレオチド配列を含む:配列番号23もしくは58、または配列番号23もしくは58と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列からなるL1をコードする核酸配列(例えば、配列番号4のL1ドメインをコードする)、配列番号25もしくは60または配列番号25もしくは60と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%の配列同一性を有する配列からなるL2をコードする核酸配列(例えば、配列番号6のL2ドメインをコードする)、配列番号28もしくは63または配列番号28もしくは63と少なくとも50%の同一性を有する配列からなるL3をコードし、配列番号9のL3ドメインもしくは両方のL3残基に保存的置換を有するバリアントをコードする核酸配列、及び配列番号19、31、36、37、38、46、もしくは66または配列番号19、31、36、37、38、46、もしくは66と少なくとも50%、少なくとも75%の配列同一性を有する配列からなるL4をコードする核酸配列(例えば、配列番号12、17、もしくは18のL4ドメイン、またはL4残基のいずれかの保存的置換を有するバリアントをコードする)。
様々な実施形態において、核酸は、配列番号1、配列番号2、または配列番号79のアミノ酸配列を有するマイクロジストロフィンをコードするヌクレオチド配列を含む。実施形態において、核酸は、配列番号20、配列番号21、または配列番号81であるヌクレオチド配列(それぞれ、配列番号1、配列番号2、または配列番号79のマイクロジストロフィンをコードする)を含む。様々な実施形態において、マイクロジストロフィンをコードするヌクレオチド配列は、配列番号20、21、または83(表5)のヌクレオチド配列またはその逆相補体と少なくとも50%、少なくとも60%、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98%、少なくとも99%の配列同一性を有し得、治療上有効なマイクロジストロフィンをコードする。
Figure 2024517143000017

Figure 2024517143000018

Figure 2024517143000019

Figure 2024517143000020

Figure 2024517143000021

Figure 2024517143000022

Figure 2024517143000023
5.2.2.1 コドン最適化及びCpG枯渇
一態様において、マイクロジストロフィンカセットをコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化ならびにCpGジヌクレオチド及びCpGアイランド枯渇によって改変される。マイクロジストロフィン導入遺伝子に対する免疫応答は、第1のデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)遺伝子療法臨床治験及びイヌモデルにおけるいくつかのアデノ随伴ウイルス(AAV)-ミニジストロフィン遺伝子療法で証明されたように、ヒト臨床適用にとって懸念である[Mendell,J.R.,et al.,Dystrophin immunity in Duchenne’s muscular dystrophy.N Engl J Med,2010.363(15):p.1429-37、及びKornegay,J.N.,et al.,Widespread muscle expression of an AAV9 human mini-dystrophin vector after intravenous injection in neonatal dystrophin-deficient dogs.Mol Ther,2010.18(8):p.1501-8]。
AAV指向性免疫応答は、AAVゲノム中のCpGジヌクレオチドの数を低下させることによって阻害することができる[Faust,S.M.,et al.,CpG-depleted adeno-associated virus vectors evade immune detection.J Clin Invest,2013.123(7):p.2994-3001]。CpGモチーフの導入遺伝子配列を枯渇させることは、導入遺伝子の非自己としての認識での先天性免疫の活性化におけるTLR9の役割を低下させ、したがって、安定した長期の導入遺伝子発現を提供し得る。[Wang,D.,P.W.L.Tai,and G.Gao,Adeno-associated virus vector as a platform for gene therapy delivery.Nat Rev Drug Discov,2019.18(5):p.358-378、及びRabinowitz,J.,Y.K.Chan,and R.J.Samulski,Adeno-associated Virus(AAV)versus Immune Response.Viruses,2019.11(2)も参照されたい]。実施形態において、マイクロジストロフィンカセットは、CpG枯渇とともにヒトコドン最適化される。コドン最適化及びCpG枯渇したヌクレオチド配列は、例えば、GeneOptimizer(Waltham,MA USA)を利用するThermo Fisher Scientific GeneArt Gene Synthesisツールを含む、当該技術分野で既知の任意の方法によって設計され得る。本明細書に記載の配列番号20、21、57~72、80、81、及び101~103のヌクレオチド配列は、コドン最適化及びCpG枯渇した配列を表す。
低下した数のCpGジヌクレオチド配列を有し、結果として、低下した数のCpGアイランドを有するマイクロジストロフィン導入遺伝子が提供される。特定の実施形態において、マイクロジストロフィンヌクレオチド配列は、二(2)個未満のCpGアイランド、または一(1)個のCpGアイランド、もしくはゼロ(0)個のCpGアイランドを有する。実施形態において、2個を超えるCpGアイランドを有するマイクロジストロフィン導入遺伝子と比較して、抗薬物抗体力価によって測定したとき、低減した免疫原性を有する、2個未満、または1個のCpGアイランド、または0個のCpGアイランドを有するマイクロジストロフィン導入遺伝子が提供される。特定の実施形態において、配列番号20、21、または81から本質的になるマイクロジストロフィンヌクレオチド配列は、ゼロ(0)個のCpGアイランドを有する。他の実施形態において、マイクロジストロフィンコード配列が配列番号20、21、または81からなり、プロモーターに操作可能に連結されたマイクロジストロフィン遺伝子から本質的になるマイクロジストロフィン導入遺伝子ヌクレオチド配列は、二(2)個未満のCpGアイランドを有する。さらに他の実施形態において、マイクロジストロフィンコード配列が配列番号20、21、または81からなり、プロモーターに操作可能に連結されたマイクロジストロフィン遺伝子から本質的になるマイクロジストロフィン導入遺伝子ヌクレオチド配列は、一(1)個のCpGアイランドを有する。
5.3.遺伝子カセット及び調節エレメント
本発明の別の態様は、マイクロジストロフィンの発現を付与または増強するように設計された調節エレメントを含む核酸発現カセットに関する。本発明は、導入遺伝子の発現を増強または促進するために、プロモーターエレメントを含む調節エレメント、ならびに任意選択的にエンハンサーエレメント及び/またはイントロンを操作することをさらに伴う。いくつかの実施形態において、rAAVベクターはまた、対象の標的細胞内で核酸(導入遺伝子)によってコードされたRNA及び/またはタンパク質産物の発現に影響を及ぼすことが当業者に知られているかかる調節制御エレメントを含む。調節制御エレメントは、組織特異的、すなわち、標的細胞/組織においてのみ活性(または実質的により活性またはより際立って活性)であり得る。
5.3.1 プロモーター
5.3.1.1 組織特異的プロモーター
特定の実施形態において、AAVベクターの発現カセットは、標的組織における発現を可能にする、導入遺伝子に操作可能に連結された、プロモーターなどの調節配列を含む。プロモーターは、筋肉プロモーターであり得る。特定の実施形態において、プロモーターは、筋肉特異的プロモーターである。「筋肉特異的」、「筋肉選択的」、または「筋肉指向性」という語句は、かかるエレメントと筋肉細胞の細胞内環境との相互作用に起因して、筋肉細胞または組織におけるそれらの活性を適応させている核酸エレメントを指す。かかる筋肉細胞には、筋細胞、筋管、心筋細胞などが含まれ得る。心筋細胞、骨格筋細胞、及び平滑筋細胞などの異なる特性を有する特殊な形態の筋細胞が含まれる。様々な治療学は、導入遺伝子の筋肉特異的発現から利益を得ることができる。具体的には、送達される様々な形態の筋ジストロフィーを治療し、筋肉細胞における高い形質導入効率を可能にする遺伝子療法は、導入遺伝子が最も必要とされる細胞における導入遺伝子の発現を誘導する追加の利点を有する。心臓組織も、導入遺伝子の筋肉指向性発現の恩恵を受けるであろう。筋肉特異的プロモーターは、本発明の導入遺伝子に操作可能に連結され得る。いくつかの実施形態において、筋肉特異的プロモーターは、SPc5-12プロモーター(配列番号39)、筋クレアチンキナーゼミオシン軽鎖(MLC)プロモーター、ミオシン重鎖(MHC)プロモーター、デスミンプロモーター(配列番号119)、MHCK7プロモーター(配列番号120)、CK6プロモーター、CK8プロモーター(配列番号115)、MCKプロモーター(またはその切断形態)(配列番号121)、アルファアクチンプロモーター、ベータアクチンプロモーター、ガンマアクチンプロモーター、E-synプロモーター、心臓トロポニンCプロモーター、トロポニンIプロモーター、myoD遺伝子ファミリープロモーター、またはPitx3の眼形態のイントロン1内に存在する筋肉選択的プロモーターから選択される。
SPc5-12プロモーターとして知られる、合成プロモーターc5-12(Li,X.et al.Nature Biotechnology Vol.17,pp.241-245,MARCH 1999)は、細胞型の制限された発現、具体的に筋肉細胞特異的な発現を有することが示されている。長さが350bp未満で、SPc5-12プロモーターは、ほとんどの内因性プロモーターよりも長さが短く、これは、治療用タンパク質をコードする核酸の長さが比較的長い場合に有利であり得る。
ベクターの長さをさらに短縮するために、調節エレメントは、本明細書に記載されるプロモーターのうちのいずれか1つの縮小型または短縮型(本明細書では「最小プロモーター」と称される)であることができる。最小プロモーターは、少なくとも全長型の転写活性ドメインを含み、したがって依然として発現を駆動することができる。例えば、いくつかの実施形態において、AAVベクターは、治療用タンパク質導入遺伝子に操作可能に連結した、筋肉特異的プロモーター、例えば、最小SPc5-12プロモーター(例えば、配列番号40)の転写活性ドメインを含むことができる。実施形態において、治療用タンパク質は、本明細書に記載のマイクロジストロフィンである。本開示の最小プロモーターは、組織特異的手段で発現を調節することに寄与するプロモーター配列の部分を含み得るか、または含み得ない。
したがって、実施形態において、SPc5-12プロモーター(配列番号39)またはSPc5-12プロモーターバリアント、変異体、あるいはそれらの断片を有する遺伝子療法カセットが提供される。例えば、RGX-DYS1及びRGX-DYS5(図2)は、Spc5-12プロモーターを有する。これらのプロモーターの配列が表6に提供される。
いくつかの態様において、変更または変異される改変SPc5-12プロモーターが提供される。変異体SPc5-12プロモーターは、配列番号93または配列番号94の核酸配列を含むことができる。これらの固有のSPc5-12プロモーター配列は、筋肉特異的発現を促進し、完全なゲノムで産生されるカプシドの収率を増加させることができる。したがって、実施形態において、変異体SPc5-12プロモーター(配列番号93または94)を含む遺伝子療法ベクターが提供される。
いくつかの態様において、配列番号93のバリアントが提供される。いくつかの態様において、開示される核酸は、筋肉特異的プロモーター活性、配列番号93と少なくとも80%の配列同一性、ならびに特定の実施形態において、配列番号93のヌクレオチド121~129及び197~209にわたって100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むことができる。いくつかの態様において、開示される核酸は、筋肉特異的プロモーター活性、配列番号93と少なくとも85、90、95、または100%の配列同一性、ならびにいくつかの実施形態において、配列番号93のヌクレオチド121~129及び197~209にわたって100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むことができる。配列番号93のバリアントは、配列番号93だが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、または70個の核酸置換を有する配列であることができる。いくつかの態様において、バリアントのうちのいずれかは、配列番号93のヌクレオチド121~129及び197~209にわたって100%の配列同一性を保持し、筋肉特異的プロモーター活性を保持する。いくつかの態様において、配列番号94のバリアントが提供される。いくつかの態様において、開示される核酸は、筋肉特異的プロモーター活性、配列番号94と少なくとも80%の配列同一性、ならびにいくつかの実施形態において、配列番号94のヌクレオチド113~131及び191~212にわたって100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むことができる。いくつかの態様において、開示される核酸は、筋肉特異的プロモーター活性、配列番号94と少なくとも85、90、95、または100%の配列同一性、ならびにいくつかの実施形態において、配列番号94のヌクレオチド113~131及び191~212にわたって100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むことができる。配列番号94のバリアントは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、または70個の核酸置換を有する配列番号94の配列であることができる。いくつかの態様において、バリアントのうちのいずれかは、配列番号94のヌクレオチド113~131及び191~212にわたって100%の配列同一性を保持し、筋肉特異的プロモーター活性を保持する。
代替的に、プロモーターは、構成的プロモーター、例えば、CB7プロモーターであり得る。追加のプロモーターとしては、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、MMTプロモーター、EF-1アルファプロモーター(配列番号54)、UB6プロモーター、ニワトリベータ-アクチンプロモーター、CAGプロモーター(配列番号52)、RPE65プロモーター、オプシンプロモーター、TBG(サイロキシン結合グロブリン)プロモーター、APOA2プロモーター、SERPINA1(hAAT)プロモーター、またはMIR122プロモーターが挙げられる。いくつかの実施形態において、特に、導入遺伝子発現をオフにすることが望ましい場合には、誘導性プロモーター、例えば、低酸素誘導性またはラパマイシン誘導性プロモーターが使用される。
Figure 2024517143000024

Figure 2024517143000025

Figure 2024517143000026

Figure 2024517143000027

Figure 2024517143000028
特定の実施形態において、プロモーターは、CNS特異的プロモーターである。例えば、発現カセットは、神経特異的エノラーゼ(NSE)の遺伝子から単離されたプロモーター、ドーパミン-1受容体またはドーパミン-2受容体のプロモーターなどの任意のニューロンプロモーター、シナプシンプロモーター、CB7プロモーター(ニワトリβ-アクチンプロモーター及びCMVエンハンサー)、RSVプロモーター、GFAPプロモーター(グリア原線維性酸性タンパク質)、MBPプロモーター(ミエリン塩基性タンパク質)、MMTプロモーター、EF-1α、U86プロモーター、RPE65プロモーターまたはオプシンプロモーター、誘導性プロモーター、例えば、低酸素誘導性プロモーター、ならびにラパマイシン及び関連する薬剤によって誘導されるプロモーターなどの薬物誘導性プロモーターから選択されるプロモーターを含むことができる。
さらに他の実施形態において、発現カセットは、マイクロジストロフィン導入遺伝子を含む発現カセット内にタンデムで配置され得る複数のプロモーターを含むことができる。したがって、タンデムまたはハイブリッドプロモーターは、発現を増強する、及び/または発現を複数の組織タイプに指向させるために用いられ得(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、2019年8月15日に公開されたPCT国際公開第2019154939A1号を参照されたい)、特に、2020年7月24日に出願されたPCT国際出願第PCT/US2020/043578号に開示されるLMTP6、LMTP13、LMTP14、LMTP15、LMTP18、LMTP19、またはLMTP20である。
5.3.2 イントロン
特定の遺伝子発現カセットは、適切なスプライシング、したがって、マイクロジストロフィン発現を増強し得る、マイクロジストロフィンコード配列のイントロン、例えば、5’をさらに含む。したがって、いくつかの実施形態において、イントロンは、マイクロジストロフィンタンパク質をコードする配列の5’末端に結合される。特に、イントロンヌクレオチド配列は、アクチン結合ドメインに結合したヌクレオチド配列に連結することができる。他の実施形態において、イントロンは、長さが100ヌクレオチド未満である。
実施形態において、イントロンは、VH4イントロンである。VH4イントロン核酸は、以下の表7に示される配列番号41を含むことができる。
Figure 2024517143000029
他の実施形態において、イントロンは、ヒトβ-グロビン及びIg重鎖に由来するキメライントロン(β-グロビンスプライスドナー/免疫グロブリン重鎖スプライスアクセプターイントロン、またはβ-グロビン/IgGキメライントロンとしても知られている)である(表7、配列番号75)。当業者に周知の他のイントロン、例えば、ニワトリβ-アクチンイントロン、マウス微小ウイルス(MVM)イントロン、ヒト第IX因子イントロン(例えば、FIX切断イントロン1)、β-グロビンスプライスドナー/免疫グロブリン重鎖スプライスアクセプターイントロン、アデノウイルススプライスドナー/免疫グロブリンスプライスアクセプターイントロン、SV40後期スプライスドナー/スプライスアクセプター(19S/16S)イントロン(表7、配列番号76)が用いられ得る。
5.3.3 他の調節エレメント
5.3.3.1 ポリA
本開示の別の態様は、マイクロジストロフィン導入遺伝子のコード領域の下流にポリアデニル化(ポリA)部位を含む発現カセットに関する。転写の終結をシグナル伝達し、ポリA尾部の合成を指向する任意のポリA部位は、本開示のAAVベクターでの使用に好適である。例示的なポリAシグナルは、以下に由来するが、これらに限定されない:SV40後期遺伝子、ウサギβ-グロビン遺伝子、ウシ成長ホルモン(BPH)遺伝子、ヒト成長ホルモン(hGH)遺伝子、及び合成ポリA(SPA)部位。一実施形態において、ポリAシグナルは、表8に示される配列番号42を含む。
Figure 2024517143000030
5.3.4 ウイルスベクター
本開示によるマイクロジストロフィン導入遺伝子は、ヒト対象への遺伝子療法投与のためのAAVベクターに含むことができる。いくつかの実施形態において、組換えAAV(rAAV)ベクターは、AAVウイルスカプシドと、AAV逆位末端反復(ITR)に隣接する発現カセットを含むウイルスまたは人工ゲノムとを含むことができ、発現カセットは、マイクロジストロフィンを発現及び送達するために、ヒト筋肉またはCNS細胞における導入遺伝子の発現を制御する1つ以上の調節配列に操作可能に連結されたマイクロジストロフィン導入遺伝子を含む。提供される方法は、本明細書に記載のマイクロジストロフィンの送達のための任意の単離された組換えAAV粒子の産生、マイクロジストロフィンをコードする任意の単離された組換えAAV粒子を含む組成物の産生、または本明細書に記載のマイクロジストロフィンをコードする任意の単離された組換えAAV粒子の投与を含む、マイクロジストロフィンによる治療に適している疾患または障害の治療を必要とする対象においてそれを行う方法における使用に好適である。したがって、rAAVは、当該技術分野で既知である、任意の血清型、そのバリアント、改変、ハイブリッド、もしくは誘導体、またはそれらの任意の組み合わせ(「血清型」と総称される)であることができる。特定の実施形態において、AAV血清型は、筋肉組織に対する向性を有する。そして、他の実施形態において、AAV血清型は、肝臓に対する向性を有し、この場合、AAVで形質導入された肝臓細胞は、マイクロジストロフィン分泌性細胞のデポを形成し、マイクロジストロフィンを循環に分泌する。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8またはAAV9血清型からのカプシドタンパク質を有する。本明細書において、AAV8カプシドを有するrAAV粒子中のRGX-DYS1構築物(配列番号53のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む、組換えAAVゲノム)及びAAV9カプシドを有するrAAV粒子中のRGX-DYS1構築物(組換えAAVゲノム)が提供される。また、AAV8カプシドを有するrAAV粒子中のRGX-DYS5構築物(配列番号82のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む、組換えAAVゲノム)及びAAV9カプシドを有するrAAV粒子中のRGX-DYS5構築物(組換えAAVゲノム)が提供される。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV7、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu31、AAV.hu32、AAV.hu37、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、及びAAV.7m8からなる群から選択されるAAVカプシド血清型からのカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu31、AAV.hu32、及びAAV.hu37などのAAV8またはAAV9と高い配列相同性を有するカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV1のAAVカプシド血清型またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV4のAAVカプシド血清型またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV5のAAVカプシド血清型またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8のAAVカプシド血清型またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV9のAAVカプシド血清型またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8またはAAV9カプシドタンパク質の誘導体、改変、またはシュードタイプであるカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8カプシドタンパク質のVP1、VP2、及び/またはVP3配列(VP3のアミノ酸配列は、配列番号77である)と少なくとも80%以上同一である、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち最大100%同一であるAAV8カプシドタンパク質を有するカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV9カプシドタンパク質(アミノ酸配列配列番号78)の誘導体、改変、またはシュードタイプであるカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV9カプシドタンパク質のVP1、VP2、及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上同一である、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち最大100%同一であるAAV8カプシドタンパク質を有するカプシドタンパク質を含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV7、AAV8、AAV9、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu31、AAV.hu32、AAV.hu37、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、またはAAV.7m8カプシドタンパク質のVP1、VP2、及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上の同一性、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち、最大100%の同一性を有するカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu31、AAV.hu32、及びAAV.hu37などのAAV8またはAAV9と高い配列相同性を有するAAVカプシドタンパク質のVP1、VP2、及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上の同一性、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち、最大100%の同一性を有するカプシドタンパク質を含む。
代替的に、rAAV粒子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15、AAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16から選択される血清型のカプシドタンパク質、またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、rAAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16から選択されるAAVカプシド血清型のVP1、VP2、及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上同一、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち、最大100%同一のカプシドタンパク質、またはその誘導体、改変、もしくはシュードタイプを含む。
例えば、rAAV粒子の集団は、2つ以上の血清型を含むことができ、例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16、または他のrAAV粒子のうちの2つ以上、あるいはそれらの2つ以上の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、Zinn et al.,2015,Cell Rep.12(6):1056-1068(その全体が参照により組み込まれる)に記載されるように、Anc80またはAnc80L65のカプシドを含む。特定の実施形態において、rAAV粒子は、米国特許第9,193,956号、同第9458517号、及び同第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号(各々はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている、以下のアミノ酸挿入:LGETTRP(配列番号87)またはLALGETTRP(配列番号88)のうちの1つを有するカプシドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、米国特許第9,193,956号、同第9,458,517号、及び同第9,587,282号、ならびに米国特許出願公開第2016/0376323号(これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されているAAV.7m8のカプシドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、米国特許第9,585,971号に開示されている任意のAAVカプシド(例えば、AAVPHP.B)を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、米国特許第9,840,719号及びWO2015/013313(その各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に開示されている任意のAAVカプシド(例えば、AAV.Rh74及びRHM4-1)を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、WO2014/172669(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に開示されている任意のAAVカプシド(例えば、AAVrh.74)を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、Georgiadis et al.,2016,Gene Therapy23:857-862及びGeorgiadis et al.,2018,Gene Therapy25:450(その各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている、AAV2/5のカプシドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、WO2017/070491(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に開示されている任意のAAVカプシド(例えば、AAV2tYF)を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、Puzzo et al.,2017,Sci.Transl.Med.29(9):418(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている、AAVLK03またはAAV3Bのカプシドを含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、米国特許第8,628,966号、同第8,927,514号、同第9,923,120号及びWO2016/049230(その各々は、参照によりその全体が組み込まれる)に開示されている任意のAAVカプシド(例えば、HSC1、HSC2、HSC3、HSC4、HSC5、HSC6、HSC7、HSC8、HSC9、HSC10、HSC11、HSC12、HSC13、HSC14、HSC15、またはHSC16)を含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、以下の特許及び特許出願(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)のうちのいずれかに開示されているAAVを含む。米国特許第7,282,199号、同第7,906,111号、同第8,524,446号、同第8,999,678号、同第8,628,966号、同第8,927,514号、同第8,734,809号、同第9,284,357号、同第9,409,953号、同第9,169,299号、同第9,193,956号、同第9458517号、及び同第9,587,282号;米国特許出願第2015/0374803号、同第2015/0126588号、同第2017/0067908号、同第2013/0224836号、同第2016/0215024号、同第2017/0051257号;ならびに国際特許出願第PCT/US2015/034799号、同第PCT/EP2015/053335号。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、以下の特許及び特許出願(その各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)のうちのいずれかに開示されるAAVカプシドのVP1、VP2及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上同一、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち、最大で100%同一のカプシドタンパク質を有する:米国特許第7,282,199号、同第7,906,111号、同第8,524,446号、同第8,999,678号、同第8,628,966号、同第8,927,514号、同第8,734,809号、同第9,284,357号、同第9,409,953号、同第9,169,299号、同第9,193,956号、同第9458517号、及び同第9,587,282号;米国特許出願第2015/0374803号、同第2015/0126588号、同第2017/0067908号、同第2013/0224836号、同第2016/0215024号、同第2017/0051257号;ならびに国際特許出願第PCT/US2015/034799号、同第PCT/EP2015/053335号。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、国際出願公開第2003/052051号(例えば、’051の配列番号2を参照されたい)、同第2005/033321号(例えば、’321の配列番号123及び88を参照されたい)、同第03/042397号(例えば、’397の配列番号2、81、85、及び97を参照されたい)、同第2006/068888号(例えば、’888の配列番号1及び3~6を参照されたい)、同第2006/110689号(例えば、’689の配列番号5~38を参照されたい)、同第2009/104964号(例えば、’964の配列番号1~5、7、9、20、22、24及び31を参照されたい)、同第2010/127097号(例えば、’097の配列番号5~38を参照されたい)、ならびに同第2015/191508号(例えば、’508の配列番号80~294を参照されたい)、ならびに米国出願公開第2015/0023924号(例えば、’924の配列番号1、5~10を参照されたい)(それらの各々の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているカプシドタンパク質を有する。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、国際出願公開第2003/052051号(例えば、’051の配列番号2を参照されたい)、同第2005/033321号(例えば、’321の配列番号123及び88を参照されたい)、同第03/042397号(例えば、’397の配列番号2、81、85及び97を参照されたい)、同第2006/068888号(例えば、’888の配列番号1及び3~6を参照されたい)、同第2006/110689号(例えば、’689の配列番号5~38を参照されたい)、同第2009/104964号(例えば、964の配列番号1~5、7、9、20、22、24及び31を参照されたい)、同第2010/127097号(例えば、’097の配列番号5~38を参照されたい)、ならびに同第2015/191508号(例えば、’508の配列番号80~294を参照されたい)、ならびに米国出願公開第20150023924号(例えば、’924の配列番号1、5~10を参照されたい)に開示されているAAVカプシドのVP1、VP2及び/またはVP3配列と少なくとも80%以上同一、例えば、85%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%など、すなわち、最大で100%同一のカプシドタンパク質を有する。
AAV系ウイルスベクターの核酸配列、ならびに組換えAAV及びAAVカプシドを作製する方法は、例えば、米国特許第7,282,199号、同第7,906,111号、同第8,524,446号、同第8,999,678号、同第8,628,966号、同第8,927,514号、同第8,734,809号、同第9,284,357、同第9,409,953号、同第9,169,299号、同第9,193,956号、同第9458517号、及び同第9,587,282号、米国特許出願公開第2015/0374803号、同第2015/0126588号、同第2017/0067908号、同第2013/0224836号、同第2016/0215024号、同第2017/0051257号、国際特許出願第PCT/US2015/034799号、同第PCT/EP2015/053335号、同第2003/052051号、同第2005/033321号、同第03/042397号、同第2006/068888号、同第2006/110689号、同第2009/104964号、同第2010/127097号、及び同第2015/191508号、及び米国特許出願公開第2015/0023924号に教示されている。
追加の実施形態において、rAAV粒子は、シュードタイプAAVカプシドを含む。いくつかの実施形態において、シュードタイプAAVカプシドは、rAAV2/8またはrAAV2/9シュードタイプAAVカプシドである。シュードタイプrAAV粒子を産生し、使用するための方法は、当該技術分野において既知である(例えば、Duan et al.,J.Virol.,75:7662-7671(2001)、Halbert et al.,J.Virol.,74:1524-1532(2000)、Zolotukhin et al.,Methods28:158-167(2002)、及びAuricchio et al.,Hum.Molec.Genet.10:3075-3081,(2001)を参照されたい)。
特定の実施形態において、一本鎖AAV(ssAAV)を使用することができる。特定の実施形態において、自己相補性ベクター、例えば、scAAVを使用することができる(例えば、Wu,2007,Human Gene Therapy,18(2):171-82、McCarty et al,2001,Gene Therapy,Vol8,Number16,Pages1248-1254、ならびに米国特許第6,596,535号、同第7,125,717号、及び同第7,456,683号(その各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。
追加の実施形態において、rAAV粒子は、モザイクカプシドを含む。モザイクAAV粒子は、AAVの異なる血清型からのウイルスカプシドタンパク質の混合物から構成される。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、及びAAV.HSC16から選択される血清型のカプシドタンパク質を含むモザイクカプシドを含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAVrh.8、及びAAVrh.10から選択される血清型のカプシドタンパク質を含むモザイクカプシドを含む。
追加の実施形態において、rAAV粒子は、シュードタイプrAAV粒子を含む。いくつかの実施形態において、シュードタイプrAAV粒子は、(a)AAV ITRを含む核酸ベクター、及び(b)AAVx(例えば、AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15、及びAAV16)に由来するカプシドタンパク質から構成されるカプシドを含む。いくつかの追加の実施形態において、rAAV粒子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu31、AAV.hu32、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、ならびにAAV.HSC16から選択されるAAV血清型のカプシドタンパク質から構成されるシュードタイプrAAV粒子を含む。追加の実施形態において、rAAV粒子は、AAV8カプシドタンパク質を含むシュードタイプrAAV粒子を含む。追加の実施形態において、rAAV粒子は、AAV9カプシドタンパク質から構成されるシュードタイプrAAV粒子を含む。いくつかの実施形態において、シュードタイプrAAV8またはrAAV9粒子は、rAAV2/8またはrAAV2/9シュードタイプ粒子である。シュードタイプrAAV粒子を産生し、使用するための方法は、当該技術分野において既知である(例えば、Duan et al.,J.Virol.,75:7662-7671(2001)、Halbert et al.,J.Virol.,74:1524-1532(2000)、Zolotukhin et al.,Methods28:158-167(2002)、及びAuricchio et al.,Hum.Molec.Genet.10:3075-3081,(2001)を参照されたい)。
追加の実施形態において、rAAV粒子は、2つ以上のAAVカプシド血清型のカプシドタンパク質キメラを含むカプシドを含む。さらなる実施形態において、カプシドタンパク質は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、rAAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、ならびにAAV.HSC16から選択されるAAV血清型からの2つ以上のAAVカプシドタンパク質のキメラである。さらなる実施形態において、カプシドタンパク質は、AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAVrh.8、及びAAVrh.10から選択されるAAV血清型からの2つ以上のAAVカプシドタンパク質のキメラである。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8カプシドタンパク質と、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、ならびにAAV.HSC16から選択されるAAV血清型からの1つ以上のAAVカプシドタンパク質とのAAVカプシドタンパク質キメラを含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV8カプシドタンパク質と、AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV9、AAV10、AAVrh.8、及びAAVrh.10から選択されるAAV血清型からの1つ以上のAAVカプシドタンパク質とのAAVカプシドタンパク質キメラを含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV9カプシドタンパク質と、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV.PHP.eB、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、ならびにAAV.HSC16から選択される1つ以上のAAVカプシド血清型のカプシドタンパク質とのAAVカプシドタンパク質キメラを含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、AAV9カプシドタンパク質と、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AA6、AAV7、AAV8、AAV9、AAVrh.8、及びAAVrh.10から選択される1つ以上のAAVカプシド血清型のカプシドタンパク質とのAAVカプシドタンパク質キメラを含む。
いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、クレードA、B、E、またはF AAVカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、クレードF AAVカプシドタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、rAAV粒子は、クレードE AAVカプシドタンパク質を含む。
以下の表9は、AAV8、AAV9、AAV.rh74、AAV.hu31、AAV.hu32、及びAAV.hu37カプシドタンパク質のアミノ酸配列、ならびにAAV2 5’-及び3’ITRの核酸配列の例を提供する。
Figure 2024517143000031

Figure 2024517143000032

Figure 2024517143000033

Figure 2024517143000034

Figure 2024517143000035

Figure 2024517143000036
提供される方法は、導入遺伝子をコードする組換えAAVの産生における使用のために好適である。特定の実施形態において、導入遺伝子は、本明細書に記載のマイクロジストロフィンである。いくつかの実施形態において、rAAVゲノム(またはシスプラスミド)は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV逆位末端反復、(2)a)プロモーター/エンハンサー、b)ポリAシグナル、及びc)任意選択的にイントロンなどの、調節制御エレメント、ならびに(3)記載の導入遺伝子をコードする核酸配列、を含む。特定の実施形態において、本明細書に記載の構築物(シスプラスミドまたは組換えAAVゲノム配列)は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV2またはAAV8逆位末端反復(ITR)、(2)筋肉特異的SPc5-12プロモーター及び小ポリAシグナルを含む、制御エレメント、ならびに(3)RGX-DYS1導入遺伝子(配列番号20)またはRGX-DYS5導入遺伝子(配列番号81)のマイクロジストロフィンコード配列を含む、本明細書に記載のマイクロジストロフィンをコードする核酸を提供する(例えば、コードする)導入遺伝子、を含む。特定の実施形態において、本明細書に記載の構築物(シスプラスミドまたは組換えAAVゲノム)は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV2またはAAV8 ITR、(2)a)筋肉特異的SPc5-12プロモーター、b)小ポリAシグナルを含む、制御エレメント、及び(3)N末端からC末端に、ABD1-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTを含み、式中、CTが、配列番号16または83のアミノ酸配列を有するCTを含む、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含む、マイクロジストロフィンカセット、を含む。特定の実施形態において、本明細書に記載の構築物は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV2またはAAV8 ITR、(2)a)筋肉特異的SPc5-12プロモーター、b)イントロン(例えば、VH4)、及びc)小ポリAシグナルを含む、制御エレメント、ならびに(3)N末端からC末端に、ABD1-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTを含み、式中、CTが配列番号16または83のアミノ酸配列を有するCTを含む、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、ABD1がVH4に直接結合している、マイクロジストロフィンカセット、を含む。
特定の実施形態において、本明細書に記載の構築物は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV2 ITR、(2)a)筋肉特異的SPc5-12プロモーター、及びb)小ポリAシグナルを含む、制御エレメント、ならびに(3)配列番号20のヌクレオチド配列によってコードされることを含む、配列番号1のアミノ酸配列を有するRGX-DYS1マイクロジストロフィンをコードする核酸、を含む。特定の実施形態において、本明細書に記載の構築物は、以下の構成要素:(1)発現カセットに隣接するAAV2 ITR、(2)a)筋肉特異的SPc5-12プロモーター、及びb)小ポリAシグナルを含む、制御エレメント、ならびに(3)配列番号81のヌクレオチド配列によってコードされることを含む、配列番号79のアミノ酸配列を有するRXG-DYS5マイクロジストロフィンをコードする核酸、を含む。いくつかの実施形態において、N末端からC末端にABD1-H1-R1-R2-R3-H2-R24-H4-CR-CTを含み、式中、CTが、配列番号16または83のアミノ酸配列を有するCTを含む、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含む、マイクロジストロフィン発現カセットに隣接するAAV ITRを含む、本明細書に記載の構築物は、長さが4000ヌクレオチド~5000ヌクレオチドであることができる。いくつかの実施形態において、かかる構築物(ITR配列を含む組換えAAVゲノム)は、長さが4900ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、4700ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4500ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、または4300ヌクレオチド未満である。
本開示のいくつかの核酸実施形態は、以下の表10に提供される配列番号53、55、または82のヌクレオチド配列を含むか、またはそれからなるマイクロジストロフィンをコードするrAAVベクター(シスプラスミドまたは組換えAAVゲノム)を含む。様々な実施形態において、rAAVベクターは、配列番号53、55、または82のヌクレオチド配列またはその逆相補体と少なくとも50%、少なくとも60%、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98%、または少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含み、筋肉細胞における治療上有効なマイクロジストロフィンの発現に好適なrAAVベクターをコードする。実施形態において、配列番号53、55または82のヌクレオチド配列を有する構築物は、組換えrAAV8またはrAAV9粒子中にある。実施形態において、組換えAAVベクターまたは粒子は、AAV8-RGX-DYS1である。
Figure 2024517143000037

Figure 2024517143000038

Figure 2024517143000039

Figure 2024517143000040

Figure 2024517143000041

Figure 2024517143000042

Figure 2024517143000043

Figure 2024517143000044

Figure 2024517143000045

Figure 2024517143000046

Figure 2024517143000047

Figure 2024517143000048

Figure 2024517143000049

Figure 2024517143000050

Figure 2024517143000051

5.3.5 rAAV粒子を作製する方法
本発明の別の態様は、本明細書に開示される分子を作製することを含む。いくつかの実施形態において、本発明に従う分子は、本明細書におけるカプシドタンパク質分子のうちのいずれかをコードする核酸配列を含むヌクレオチドを提供することと、カプシドタンパク質から構成されるカプシド被覆を有する対応するrAAV粒子を調製するためのパッケージング細胞システムを使用することと、によって作製される。かかるカプシドタンパク質は、上記のセクション5.3.4に記載されている。いくつかの実施形態において、核酸配列は、本明細書に記載のカプシドタンパク質分子の配列と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、もしくは95%、好ましくは96%、97%、98%、99%、または99.9%の同一性を有する配列をコードし、カプシドタンパク質及び異種タンパク質またはそのドメインから挿入されたペプチドの生物学的機能を保持(または実質的に保持)する。いくつかの実施形態において、核酸は、AAV8カプシドタンパク質及び挿入されたペプチドの生物学的機能を保持(または実質的に保持)しながら、AAV8カプシドタンパク質の配列と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、もしくは95%、好ましくは96%、97%、98%、99%、または99.9%の同一性を有する配列をコードする。
カプシドタンパク質、被覆、及びrAAV粒子は、当該技術分野で知られている技術によって生成され得る。いくつかの実施形態において、ウイルスゲノムは、ベクターへのパッケージングを許容するための少なくとも1つの逆位末端反復を含む。いくつかの実施形態において、ウイルスゲノムは、cap遺伝子及び/またはcap遺伝子の発現及びスプライシングのためのrep遺伝子をさらに含む。実施形態において、cap及びrep遺伝子は、パッケージング細胞によって提供され、ウイルスゲノムには存在しない。
いくつかの実施形態において、操作されたカプシドタンパク質をコードする核酸は、既存のカプシド遺伝子の代わりにAAV Rep-Capプラスミドにクローニングされる。宿主細胞に一緒に導入される場合、このプラスミドは、rAAVゲノムを、カプシド被覆としての修飾されたカプシドタンパク質にパッケージングすることを補助する。パッケージング細胞は、AAVゲノム複製、カプシド組み立て、及びパッケージングを促進するのに必要な遺伝子を保有する任意の細胞タイプであり得る。
多数の細胞培養ベースのシステムが、rAAV粒子の産生のための当該技術分野で知られており、そのうちのいずれかを使用して、本明細書に開示される方法を行うことができる。細胞培養ベースのシステムには、トランスフェクション、安定した細胞株産生、及びアデノウイルス-AAVハイブリッド、ヘルペスウイルス-AAVハイブリッド、及びバキュロウイルス-AAVハイブリッドを含むがこれらに限定されない、感染性ハイブリッドウイルス産生システムが含まれる。rAAVウイルス粒子の産生のためのrAAV産生培養は、(1)例えば、ヒト由来細胞株、哺乳動物細胞株、または昆虫由来細胞株を含む、好適な宿主細胞、(2)野生型または変異体アデノウイルス(温度感受性アデノウイルスなど)、ヘルペスウイルス、バキュロウイルス、またはヘルパー機能を提供するプラスミド構築物によって提供される、好適なヘルパーウイルス機能、(3)AAV rep及びcap遺伝子及び遺伝子産物、(4)AAV ITR配列及び任意選択的に調節エレメントに隣接する導入遺伝子(治療用導入遺伝子など)、ならびに(5)細胞増殖/生存及びrAAV産生を支持する好適な培地及び培地成分(栄養素)を必要とする。
宿主細胞の非限定的な例には、A549、WEHI、10T1/2、BHK、MDCK、COS1、COS7、BSC1、BSC40、BMT10、VERO、W138、HeLa、HEK293、及びそれらの誘導細胞(HEK293T細胞、HEK293F細胞)、Saos、C2C12、L、HT1080、HepG2、初代線維芽細胞、肝細胞、筋芽細胞、CHO細胞もしくはCHO由来細胞、またはSF-9などの昆虫由来細胞株(例えば、バキュロウイルス産生システムの場合)が含まれる。レビューについては、Aponte-Ubillus et al.,2018,Appl.Microbiol.Biotechnol.102:1045-1054(製造技術について、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
一態様において、本明細書において、(a)昆虫細胞を含む細胞培養を提供することと、(b)i.パッケージングされるrAAVゲノム、ii.パッケージングのために十分なAAV repタンパク質、及びiii.パッケージングのために十分なAAV capタンパク質のうちの少なくとも1つをコードする1つ以上のバキュロウイルスベクターを細胞に導入することと、(c)細胞培養に十分な栄養素を添加し、細胞培養を、rAAV粒子の産生を可能にする条件下で維持することと、を含む、rAAV粒子を産生する方法が提供される。いくつかの実施形態において、方法は、rep及びcap遺伝子をコードする第1のバキュロウイルスベクターと、rAAVゲノムをコードする第2のバキュロウイルスベクターと、を使用することを含む。いくつかの実施形態において、方法は、rAAVゲノムをコードするバキュロウイルスと、rep及びcap遺伝子を発現する昆虫細胞と、を使用することを含む。いくつかの実施形態において、方法は、rep及びcap遺伝子をコードするバキュロウイルスベクターと、rAAVゲノムとを使用することを含む。いくつかの実施形態において、昆虫細胞は、Sf-9細胞である。いくつかの実施形態において、昆虫細胞は、rep及びcap遺伝子をコードする1つ以上の安定的に組み込まれた異種ポリヌクレオチドを含むSf-9細胞である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法は、バキュロウイルス産生システムを使用する。いくつかの実施形態において、バキュロウイルス産生システムは、rep及びcap遺伝子をコードする第1のバキュロウイルスと、rAAVゲノムをコードする第2のバキュロウイルスと、を使用する。いくつかの実施形態において、バキュロウイルス産生システムは、rAAVゲノムをコードするバキュロウイルスと、rep及びcap遺伝子を発現する宿主細胞と、を使用する。いくつかの実施形態において、バキュロウイルス産生システムは、rep及びcap遺伝子と、rAAVゲノムとをコードするバキュロウイルスを使用する。いくつかの実施形態において、バキュロウイルス産生システムは、Sf-9細胞などの昆虫細胞を使用する。
当業者は、AAV rep及びcap遺伝子、AAVヘルパー遺伝子(例えば、アデノウイルスE1a遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子)、及びrAAVゲノム(逆位末端反復(ITR)に隣接する1つ以上の目的の遺伝子を含む)を細胞に導入して、rAAVを産生またはパッケージングすることができる多数の方法を認識している。「アデノウイルスヘルパー機能」という語句は、AAVが細胞において効率的に増殖するように、細胞内で発現された(RNAまたはタンパク質として)多数のウイルスヘルパー遺伝子を指す。当業者は、アデノウイルス及び単純ヘルペスウイルス(HSV)を含むヘルパーウイルスが、AAV複製を促進し、本質的な機能を提供する特定の遺伝子が特定されている、例えば、ヘルパーが、かかるAAV遺伝子発現及び複製を促進する細胞環境への変化を誘導し得ることを理解する。本明細書に開示される方法のいくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、ならびにrAAVゲノムは、AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、ならびにrAAVゲノムをコードする1つ以上のプラスミドベクターのトランスフェクションによって細胞に導入される。本明細書に開示される方法のいくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、ならびにrAAVゲノムは、AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、ならびにrAAVゲノムをコードするウイルスベクター、例えば、rHSVベクターを用いた形質導入によって細胞に導入することができる。本明細書に開示される方法のいくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、ならびにrAAVゲノムのうちの1つ以上は、rHSVベクターを用いた形質導入によって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、AAV rep及びcap遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、rAAVゲノムをコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、AAV rep及びcap遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー遺伝子及びrAAVゲノムをコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー遺伝子ならびにAAV rep及びcap遺伝子をコードする。
一態様において、本明細書において、(a)宿主細胞を含む細胞培養を提供することと、(b)i.パッケージングされるrAAVゲノム、ii.rAAV粒子をパッケージングするのに必要なヘルパー機能、iii.パッケージングするのに十分なAAV repタンパク質、及びiv.パッケージングするのに十分なAAV capタンパク質のうちの少なくとも1つをコードする1つ以上のrHSVベクターを細胞に導入することと、(c)細胞培養に十分な栄養素を添加し、細胞培養を、rAAV粒子の産生を可能にする条件下で維持することと、を含む、rAAV粒子を産生する方法が提供される。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、AAV rep及びcap遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー機能をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー機能をコードする1つ以上の内因性遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー機能をコードする1つ以上の異種遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、rAAVゲノムをコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、AAV rep及びcap遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー機能及びrAAVゲノムをコードする。いくつかの実施形態において、rHSVベクターは、ヘルパー機能、ならびにAAV rep及びcap遺伝子をコードする。いくつかの実施形態において、細胞は、rep及びcap遺伝子をコードする1つ以上の安定的に組み込まれた異種ポリヌクレオチドを含む。
一態様において、本明細書において、(a)哺乳動物細胞を含む細胞培養を提供することと、(b)i.パッケージングされるrAAVゲノム(例えば、配列番号53のヌクレオチド配列を有する組換えAAVゲノムを含む)、ii.rAAV粒子をパッケージングするのに必要なヘルパー機能、iii.パッケージングするのに十分なAAV repタンパク質、及びiv.パッケージングするのに十分なAAV capタンパク質のうちの少なくとも1つをコードする1つ以上のポリヌクレオチドを細胞に導入することと、(c)細胞培養に十分な栄養素を添加し、細胞培養を、rAAV粒子の産生を可能にする条件下で維持することと、を含む、rAAV粒子を産生する方法が提供される。いくつかの実施形態において、ヘルパー機能は、アデノウイルス遺伝子によってコードされる。いくつかの実施形態において、哺乳動物細胞は、rep及びcap遺伝子をコードする1つ以上の安定的に組み込まれた異種ポリヌクレオチドを含む。
AAV rep及びcap遺伝子、ヘルパー遺伝子、及び/またはrAAVゲノムをコードするプラスミドまたはウイルスベクターを開発する分子生物学技術は、当該技術分野において一般的に知られている。いくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子は、1つのプラスミドベクターによってコードされる。いくつかの実施形態において、AAVヘルパー遺伝子(例えば、アデノウイルスE1a遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子)は、1つのプラスミドベクターによってコードされる。いくつかの実施形態において、E1a遺伝子またはE1b遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、残りのAAVヘルパー遺伝子は、1つのウイルスベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、E1a遺伝子及びE1b遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子は、1つのプラスミドベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、1つ以上のヘルパー遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、1つ以上のヘルパー遺伝子は、1つのプラスミドベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、ヘルパー遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現される。いくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子は、1つのウイルスベクターによってコードされる。いくつかの実施形態において、AAVヘルパー遺伝子(例えば、アデノウイルスE1a遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子)は、1つのウイルスベクターによってコードされる。いくつかの実施形態において、E1a遺伝子またはE1b遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、残りのAAVヘルパー遺伝子は、1つのウイルスベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、E1a遺伝子及びE1b遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子は、1つのウイルスベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、1つ以上のヘルパー遺伝子は、宿主細胞によって安定的に発現され、1つ以上のヘルパー遺伝子は、1つのウイルスベクターによるトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、AAV rep及びcap遺伝子、パッケージングに必要なアデノウイルスヘルパー機能、及びパッケージングされるrAAVゲノムは、1つ以上のポリヌクレオチド、例えば、ベクターを用いたトランスフェクションによって細胞に導入される。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法は、細胞を、3つのポリヌクレオチド:cap及びrep遺伝子をコードするものと、パッケージングに必要なアデノウイルスヘルパー機能(例えば、アデノウイルスE1a遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2a遺伝子、及びVA遺伝子)をコードするものと、パッケージングされるrAAVゲノムをコードするものとの混合物でトランスフェクションすることを含む。いくつかの実施形態において、AAV cap遺伝子は、AAV8またはAAV9 cap遺伝子である。いくつかの実施形態において、AAV cap遺伝子は、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.PHB、またはAAV.7m8 cap遺伝子である。いくつかの実施形態において、AAV cap遺伝子は、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、及びAAV.hu37などのAAV8またはAAV9と高い配列相同性を有するカプシドタンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、パッケージングされるrAAVゲノムをコードするベクターは、AAV ITRに隣接する目的の遺伝子を含む。いくつかの実施形態において、AAV ITRは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15、AAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39,AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16、または他のAAV血清型からである。
ベクターの任意の組み合わせを使用して、AAV rep及びcap遺伝子、AAVヘルパー遺伝子、及びrAAVゲノムを、rAAV粒子が産生またはパッケージングされる細胞に導入することができる。本明細書に開示される方法のいくつかの実施形態において、AAV逆位末端反復(ITR)に隣接する目的の遺伝子を含むrAAVゲノムをコードする第1のプラスミドベクターと、AAV rep及びcap遺伝子をコードする第2のベクターと、ヘルパー遺伝子をコードする第3のベクターと、を使用することができる。いくつかの実施形態において、3つのベクターの混合物が、細胞に共トランスフェクトされる。いくつかの実施形態において、トランスフェクションと感染との組み合わせは、プラスミドベクターならびにウイルスベクターの両方を使用することによって使用される。
いくつかの実施形態において、rep及びcap遺伝子、ならびにAAVヘルパー遺伝子のうちの1つ以上は、細胞によって構成的に発現され、細胞にトランスフェクトまたは形質導入する必要はない。いくつかの実施形態において、細胞は、rep及び/またはcap遺伝子を構成的に発現する。いくつかの実施形態において、細胞は、1つ以上のAAVヘルパー遺伝子を構成的に発現する。いくつかの実施形態において、細胞は、E1aを構成的に発現する。いくつかの実施形態において、細胞は、rAAVゲノムをコードする安定した導入遺伝子を含む。
いくつかの実施形態において、AAV rep、cap、及びヘルパー遺伝子(例えば、Ela遺伝子、E1b遺伝子、E4遺伝子、E2a遺伝子、またはVA遺伝子)は、任意のAAV血清型のものであることができる。同様に、AAV ITRは、任意のAAV血清型のものであることができる。例えば、いくつかの実施形態において、AAV ITRは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16、または他のAAV血清型(例えば、2つ以上の血清型からの配列を有するハイブリッド血清型)からである。いくつかの実施形態において、AAV cap遺伝子は、AAV8またはAAV9 cap遺伝子からである。いくつかの実施形態において、AAV cap遺伝子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV.PHP.B、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、AAV.HSC16、AAV.rh74、AAV.hu31、AAV.hu32、もしくはAAV.hu37、または他のAAV血清型(例えば、2つ以上の血清型からの配列を有するハイブリッド血清型)からである。いくつかの実施形態において、rAAV粒子の産生のためのAAV rep及びcap遺伝子は、異なる血清型からである。例えば、rep遺伝子は、AAV2からであり、一方、cap遺伝子は、AAV8からである。別の例では、rep遺伝子は、AAV2からであり、一方、cap遺伝子は、AAV9からである。
いくつかの実施形態において、rep遺伝子は、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、AAV12、AAV13、AAV14、AAV15及びAAV16、AAV.rh8、AAV.rh10、AAV.rh20、AAV.rh39、AAV.Rh74、AAV.RHM4-1、AAV.hu37、AAV.Anc80、AAV.Anc80L65、AAV.7m8、AAV2.5、AAV2tYF、AAV3B、AAV.LK03、AAV.HSC1、AAV.HSC2、AAV.HSC3、AAV.HSC4、AAV.HSC5、AAV.HSC6、AAV.HSC7、AAV.HSC8、AAV.HSC9、AAV.HSC10、AAV.HSC11、AAV.HSC12、AAV.HSC13、AAV.HSC14、AAV.HSC15、もしくはAAV.HSC16、または他のAAV血清型(例えば、2つ以上の血清型からの配列を有するハイブリッド血清型)からである。他の実施形態において、rep及びcap遺伝子は、同じ血清型からである。さらに他の実施形態において、rep及びcap遺伝子は、同じ血清型からであり、rep遺伝子は、少なくとも1つの改変タンパク質ドメインまたは改変プロモータードメインを含む。特定の実施形態において、少なくとも1つの改変ドメインは、カプシド血清型とは異なる血清型のヌクレオチド配列を含む。rep遺伝子内の改変ドメインは、異なる血清型の断片からなるハイブリッドヌクレオチド配列であり得る。
ハイブリッドrep遺伝子は、4kb超、4.1kb超、4.2kB超、4.3kb超、4.4kB超、4.5kb超、または4.6kb超のマイクロジストロフィン導入遺伝子を含むウイルスゲノムのパッケージングを含む、rAAV粒子の改善されたパッケージング効率を提供する。AAV rep遺伝子は、ウイルスの複製及び産生に必要な非構造タンパク質をコードする核酸配列からなる。rep遺伝子の転写は、p5またはp19プロモーターから開始して、それぞれ、2つの大きい(Rep78及びRep68)及び2つの小さい(Rep52及びRep40)非構造Repタンパク質を産生する。加えて、Rep78/68ドメインは、ITR内の特定のITR配列を認識するDNA結合ドメインを含む。4つのRepタンパク質は全て、ゲノム複製及び/またはカプシド形成で機能する共通のヘリカーゼ及びATPaseドメインを有する(Maurer AC,2020,DOI:10.1089/hum.2020.069)。cap遺伝子の転写は、配列がrep遺伝子のC末端内にあるp40プロモーターから開始し、rep遺伝子内の他のエレメントがp40プロモーター活性を誘導し得ることが示唆されている。p40プロモータードメインは、転写因子結合エレメントであるEF1A、MLTF、及びATF、Fos/Jun結合エレメント(AP-1)、Sp1様エレメント(Sp1及びGGT)、ならびにTATAエレメントを含む(Pereira and Muzyczka,Journal of Virology,June 1997,71(6):4300-4309)。いくつかの実施形態において、rep遺伝子は、改変p40プロモーターを含む。いくつかの実施形態において、p40プロモーターは、EF1A結合エレメント、MLTF結合エレメント、ATF結合エレメント、Fos/Jun結合エレメント(AP-1)、Sp1様エレメント(Sp1またはGGT)、またはTATAエレメントのうちのいずれか1つ以上で改変される。他の実施形態において、rep遺伝子は、血清型1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、rh8、rh10、rh20、rh39、rh.74、RHM4-1、またはhu37のものであり、p40プロモータードメインの部分またはエレメントは、血清型2に改変される。さらに他の実施形態において、rep遺伝子は、血清型8または9のものであり、p40プロモータードメインの部分またはエレメントは、血清型2に改変される。
ITRは、A及びA′相補配列、B及びB′相補配列、ならびにC及びC′相補配列を含み、D配列は、ssDNAゲノムと連続している。ITRの相補配列は、自己アニーリングによってヘアピン構造を形成する(Berns KI.The Unusual Properties of the AAV Inverted Terminal Repeat.Hum Gene Ther2020)。D配列は、Rep結合エレメント(RBE)及び末端解離部位(TRS)を含み、これらは一緒にAAV複製起源を構成する。ITRはまた、複製後のゲノムカプシド形成のためのパッケージングシグナルとして必要とされる。いくつかの実施形態において、ITR配列及びcap遺伝子は、A及びA′相補配列、B及びB′相補配列、C及びC′相補配列、またはD配列のうちの1つ以上が、カプシドとは異なる血清型からの配列を含むように改変され得ることを除いて、同じ血清型からである。いくつかの実施形態において、改変ITR配列は、rep遺伝子と同じ血清型からである。他の実施形態において、ITR配列及びcap遺伝子は、A及びA’相補配列、B及びB’相補配列、C及びC’相補配列、またはD配列から選択されるITR配列のうちの1つ以上が、カプシド(cap遺伝子)と同じ血清型からであること、及びITR配列のうちの1つ以上が、rep遺伝子と同じ血清型からであることを除いて、異なる血清型からである。
いくつかの実施形態において、rep及びcap遺伝子は、同じ血清型からであり、rep遺伝子は、改変Rep78ドメイン、DNA結合ドメイン、エンドヌクレアーゼドメイン、ATPaseドメイン、ヘリカーゼドメイン、p5プロモータードメイン、Rep68ドメイン、p5プロモータードメイン、Rep52ドメイン、p19プロモータードメイン、Rep40ドメイン、またはp40プロモータードメインを含む。他の実施形態において、rep及びcap遺伝子は、同じ血清型からであり、rep遺伝子は、異なる血清型からの少なくとも1つのタンパク質ドメインまたはプロモータードメインを含む。一実施形態において、rAAVは、AAV2 ITR配列に隣接する導入遺伝子、AAV8 cap、及びハイブリッドAAV2/8 repを含む。別の実施形態において、AAV2/8 repは、p40プロモータードメインまたはその一部分が血清型2 repからであることを除いて、血清型8 repを含む。他の実施形態において、AAV2/8 repは、p40プロモータードメインまたはその一部分が血清型8 repからであることを除いて、血清型2 repを含む。いくつかの実施形態において、3つ以上の血清型を利用して、ハイブリッドrep/capプラスミドを構築し得る。
当該技術分野で既知の任意の好適な方法は、本明細書に開示される方法に従って、rAAV粒子の産生のために使用され得る細胞をトランスフェクトするために使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法は、化学ベースのトランスフェクション方法を使用して細胞をトランスフェクトすることを含む。いくつかの実施形態において、化学ベースのトランスフェクション方法は、リン酸カルシウム、高分岐化有機化合物(デンドリマー)、カチオン性ポリマー(例えば、DEAEデキストランまたはポリエチレンイミン(PEI))、リポフェクションを使用する。いくつかの実施形態において、化学ベースのトランスフェクション方法は、カチオン性ポリマー(例えば、DEAEデキストランまたはポリエチレンイミン(PEI))を使用する。いくつかの実施形態において、化学ベースのトランスフェクション方法は、ポリエチレンイミン(PEI)を使用する。いくつかの実施形態において、化学ベースのトランスフェクション方法は、DEAEデキストランを使用する。いくつかの実施形態において、化学ベースのトランスフェクション方法は、リン酸カルシウムを使用する。
標準的な技術が、組換えDNA、オリゴヌクレオチド合成、及び組織培養及び形質転換(例えば、エレクトロポレーション、リポフェクション)に使用され得る。酵素反応及び精製技術は、製造業者の仕様に従って、または当該技術分野で一般的に達成されるように、または本明細書に記載されるように実行され得る。前述の技術及び手順は、一般に、当該技術分野で周知の従来の方法に従って、及び本明細書全体で引用及び論じられている様々な一般的かつより具体的な参考文献に記載されているように、実行することができる。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1989))(あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。具体的な定義が提供されない限り、本明細書に記載の分析化学、合成有機化学、及び医薬的及び薬学的化学に関連して利用される命名法、ならびに実験室の手順及び技術は、当該技術分野でよく知られ、一般的に使用されるものである。標準的な技術は、化学合成、化学分析、薬学的調製、製剤、及び患者の送達、及び治療に使用できる。
AAVベースのウイルスベクターの核酸配列、及び組換えAAV及びAAVカプシドを作製する方法は、例えば、US7,282,199、US7,790,449、US8,318,480、US8,962,332及びPCT/EP2014/076466(それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)で教示されている。
配列番号53または82の構築物(RGX-DYS1またはRGX-DYS5)を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする構築物(ゲノム)を含むrAAV粒子の産生のための宿主細胞株が提供される。
好ましい実施形態において、rAAVは、以下により詳細に考察されるように、治療及び予防適用において使用することができる導入遺伝子送達ベクターを提供する。
5.4.治療的有用性
治療有効性について、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする、組換え遺伝子療法ベクター及び組換えAAVゲノムを含む、構築物をアッセイする方法が提供される。方法には、本明細書に記載されるように、またはマイクロジストロフィンの活性及び有効性を試験するための当該技術分野で既知の任意の他の方法を使用する、インビトロ及び動物モデルにおけるインビボ試験の両方が含まれる。
5.4.1 インビトロアッセイ
5.4.1.1 筋肉細胞のためのインビトロ感染システム
本明細書に開示される組換えベクター、例えばrAAV粒子の感染性の試験方法が提供される。例えば、筋肉細胞における組換え遺伝子療法ベクターの感染性は、C2C12筋芽細胞で試験することができる。いくつかの筋肉細胞株または心臓細胞株が利用され得、T0034(ヒト)、L6(ラット)、MM14(マウス)、P19(マウス)、G-7(マウス)、G-8(マウス)、QM7(ウズラ)、H9c2(2-1)(ラット)、Hs74.Ht(ヒト)、及びHs171.Ht(ヒト)細胞株が含まれるが、これらに限定されない。ベクターコピー数は、ポリメラーゼ連鎖反応技術を使用して評価され得、マイクロジストロフィン発現のレベルは、細胞中のマイクロジストロフィンmRNAのレベルを測定することによって試験され得る。
5.4.2 動物モデル
本明細書に記載されるマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むウイルスベクターの有効性は、動物モデルに投与して、例えば、mdxマウス及び/またはゴールデンレトリーバー筋ジストロフィー(GRMD)モデルを使用することによって、変異したジストロフィンを置き換え、導入遺伝子発現の生体内分布、発現、及び治療効果を評価することによって試験され得る。治療効果は、例えば、マイクロジストロフィン導入遺伝子を受けている動物における筋力の変化を評価することによって評価し得る。より大型の哺乳動物ならびに非哺乳動物脊椎動物及び無脊椎動物を使用する動物モデルも使用して、本明細書に記載のベクターの前臨床治療有効性を評価することができる。したがって、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードするベクターの用量を、本明細書に開示される治療有効性を評価するための方法に従って有効であることが実証される量で含む、治療投与のための組成物及び方法が提供される。
5.4.2.1 ネズミモデル
遺伝子療法ベクターの有効性は、DMDのネズミモデルにおいて評価され得る。mdxマウスモデル(Yucel,N.,et al,Humanizing the mdx mouse model of DMD:the long and the short of it,Regenerative Medicine volume3,Article number:4(2018))は、エクソン23にナンセンス変異を有し、早期終結コドン及び切断タンパク質(mdx)をもたらす。mdxマウスは、同腹子対照と比較して、3倍高い血中レベルのピルビン酸キナーゼ活性を有する。ヒトDMD疾患と同様に、mdx骨格筋は、活性筋線維壊死、細胞浸潤、広範囲の筋線維サイズ、及び多数の中央核化した再生筋線維を示す。この表現型は、横隔膜で増強され、進行性変性及び筋線維喪失を受け、筋等尺性収縮力におけるおよそ5倍の低下をもたらす。後肢筋における壊死及び再生は、およそ3~4週齢にピークに達するが、その後はプラトーになる。mdxマウス及び他のマウス背景(例えば、DBA/2J)と交配したmdxマウスにおいて、心駆出率の軽度であるが有意な減少が観察される(Van Westering,Molecules2015,20,8823-8855)。心臓機能欠損を有するかかるDMDモデルマウスを使用して、本明細書に記載される遺伝子療法ベクターの心臓保護効果、または心臓機能の改善もしくは維持、または心臓機能障害の減衰を評価し得る。本明細書における実施例5~8は、マイクロジストロフィンをコードする遺伝子療法ベクターを評価するためのmdxマウスモデルの使用を詳述する。
追加のmdxマウスモデル:mdx2cv、mdx3cv、mdx4cv、及びmdx5cv系統(C57BL/6遺伝的背景)を含む、異なる遺伝的背景における多数の代替バージョンが生成されている。これらのモデルは、化学変異誘発剤であるN-エチル-N-ニトロソウレアでマウスを処理することによって作製された。各系統は、異なる点突然変異を有する。全体として、mdxcvモデルにおける疾患表現型の提示には、mdxマウスと比較してほとんど差がない。追加のマウスモデルは、mdx系統を様々なノックアウトマウスモデル(例えば、Myod1-/-,α-インテグリン7-/-、α-ジストロブレビン-/-、及びユートロフィン-/-)と交配させることによって作製されている。DMDを試験するために現在使用されている全てのマウスモデルは、Yucel,N.,et al,Humanizing the mdx mouse model of DMD:the long and the short of it,npj Regenerative Medicine volume3,Article number:4(2018)(参照により本明細書に組み込まれる)によって詳細に記載されている。
心機能
心機能における有効性の評価は、mdxマウスを含むマウスで測定することができる。血圧(BP)を測定するために、マウスは、麻酔面を一定にモニタリングし、体温を36.5~37.58℃に維持しながら、1.5%イソフルオランを使用して鎮静化させる。心拍数を450~550拍/分に維持する。BPカフを、尾の周りに配置し、次いで、尾を麻酔中の非侵襲的BPモニタリングのためにセンサアセンブリ内に配置する。10回の連続BP測定を行う。収縮期圧、拡張期圧、及び平均圧を含む尾BPの定性的及び定量的測定は、分析ソフトウェアを使用してオフラインで行われる。例えば、Wehling-Henricks et al,Human Molecular Genetics,2005,Vol.14,No.14、Uaesoontrachoon et al,Human Molecular Genetics,2014,Vol.23,No.12を参照されたい。
覚醒し、自由に移動するマウスのECG波高及び間隔持続時間をモニタリングするために、ラジオテレメトリ装置が使用される。トランスミッタユニットが麻酔したマウスの腹腔に埋め込まれ、2つの電気リードは、リードII方向で心臓の頂点及び右肩峰の近くに固定される。マウスは、データ記録のためにコンピュータシステムに接続されたアンテナ受信機上のケージに単独で収容される。フィルタリングされていないECGデータは、35日間、毎時10秒間収集される。最初の7日間のデータは、外科的処置からの回復を可能にし、麻酔の効果が消失したことを確認するために処分される。データ波形及びパラメータは、DSI分析パッケージ(ART3.01及びPhysiostat4.01)で分析され、測定値は、心拍数、ECG波高、及び間隔持続時間を決定するためにコンパイルされ、平均化される。生のECG波形は、2人の独立した観察者によって不整脈について細かく調べられる。
ピクロ・シリウスレッド染色を行って、治験マウスの心臓における線維症の程度を測定する。要するに、治験終了時、安楽死直後に、心筋を取り出し、後の処理のために10%ホルマリンで固定する。心臓を切片化し、パラフィン切片をキシレン中で脱パラフィン化し、続いてワイゲルトのヘマトキシリンで8分間核染色する。次いで、それらを洗浄し、次いで、さらに30分間、ピクロ・シリウスレッド(0.5gのシリウスレッドF3B、ピクリン酸の飽和水溶液)で染色する。切片はキシレンを3回交換してクリアにし、パーマウントで封入する。Eclipse E800(Nikon,Japan)顕微鏡を使用して5つのランダムなデジタル画像を取得し、Image J(NIH)を使用して盲検分析を行う。動物を安楽死させるときに心臓穿刺を介して血液試料を採取し、収集した血清を筋肉CKレベルの測定のために使用する。
5.4.2.2 イヌ
ほとんどのイヌの試験は、ゴールデンレトリーバー筋ジストロフィー(GRMD)モデル(Korneygay,J.N.,et al,The golden retriever model of Duchenne muscular dystrophy.Skelet Muscle.2017;7:9、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)で行われる。GRMDを有するイヌは、骨格及び心筋の表現型及び選択的筋肉併発-DMDのものをより密接に反映する重度の表現型、を有する進行性の致命的な疾患に罹患している。GRMDイヌは、エクソンスキップ及びフレーム外DMD転写物をもたらす単一のヌクレオチド変化を担持する。イヌにおける表現型の特徴には、血清CKの上昇、EMGでのCRD、及び群化した筋線維壊死及び再生の組織病理学的証拠が含まれる。表現型の変動は、ヒトのように、GRMDにおいて頻繁に観察される。GRMDイヌは、罹患したイヌの表現型において役割を果たすように思われる奇異性筋肉肥大を発症し、歩行時のこわばり、関節の減少した運動範囲、及び開口障害が共通の特徴である。疾患の進行を評価するための客観的なバイオマーカーには、強縮性屈曲、脛骨足関節角度、伸張性収縮減少%、最大股関節屈曲角度、骨盤角度、頭蓋縫工筋周囲、及び大腿四頭筋重量が含まれる。
5.5.治療方法
機能的ジストロフィンを提供することによって治療することができる任意の筋ジストロフィー疾患についてヒト対象を治療する方法が提供される。DMDは、最も一般的なかかる疾患であるが、本明細書に提供されるマイクロジストロフィンを発現する遺伝子療法ベクターは、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、筋強直性筋ジストロフィー(スタイナート病)、顔面肩甲上腕疾患(FSHD)、肢帯型筋ジストロフィー、X連鎖性拡張心筋症、または眼咽頭筋ジストロフィーを治療するために投与することができる。本開示のマイクロジストロフィンは、本明細書に記載の任意のマイクロジストロフィンであり得、N末端からC末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTの順序でドメインを有するものを含み、式中、ABDは、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1は、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1は、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2は、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3は、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3は、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24は、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、CRは、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTは、α1-シントロフィン結合部位を含むジストロフィンのC末端領域の少なくとも一部分であり、特定の実施形態において、配列番号16または配列番号83である。実施形態において、マイクロジストロフィンは、配列番号1、2、または79のアミノ酸配列を有する。マイクロジストロフィンをコードするベクターとしては、配列番号20、21、または81の核酸配列を有するものが挙げられ、特定の実施形態において、構成的、筋肉特異的(骨格筋、平滑筋、及び心筋特異的を含む)発現、またはCNS特異的発現のための調節エレメント、及びポリA部位などの他の調節エレメントに操作可能に連結されている。かかる核酸は、rAAVゲノムの文脈において、例えば、ITR配列、特にAAV2 ITR配列に隣接し得る。特定の実施形態において、方法及び組成物は、それを必要とする対象に、配列番号53、55、または82の核酸配列を有する構築物(組換えゲノム)を含むrAAVを投与することを含む。実施形態において、構築物または組換えゲノムは、rAAV8またはrAAV9粒子内にある。実施形態において、組換えAAVは、AABV8-RGX-DYS1である。実施形態において、患者は、DMDと診断されている、及び/またはそれと関連する症状(複数可)を有する。
本明細書の実施例6、7、及び8(以下、セクション6.6、6.7、及び6.8)を参照し、マウスにおける薬理学試験に基づいて、本明細書に記載のマイクロジストロフィンをコードする組換えゲノムを含むrAAV8またはrAAV9粒子を含むrAAV粒子(例えば、AAV8-RGX-DYS1)の1×1014GC/kgまたは2×1014GC/kgの用量を含む、5×1013~1×1015GC/kgの投与量での静脈内を含む、末梢投与による、機能的ジストロフィンによる治療に適しているDMDまたはBMDなどのジストロフィン異常症を有するヒト患者の治療方法が提供される。用量は、kg当たり1×10ベクターゲノムコピー(GC/kg)~1×1015GC/kgの範囲であることができる。いくつかの実施形態において、用量は、3×1013、1×1014、3×1014、5×1014GC/kgであることができる。いくつかの実施形態において、用量は、1×1014、1.1×1014、1.2×1014、1.3×1014、1.4×1014、1.5×1014、1.6×1014、1.7×1014、1.8×1014、1.9×1014、2×1014、2.1×1014、2.2×1014、2.3×1014、2.4×1014、2.5×1014、2.6×1014、2.7×1014、2.8×1014、2.9×1014、または3×1014GC/kgであることができる。治療有効用量は、単回投与量として投与され、静脈内または筋肉内投与され得る。代替的に、複数用量が、治療レジメンの過程(すなわち、数日、数週、数か月など)中に投与され得る。
投与量は治療上有効であり、12週間、26週間、52週間、またはそれ以上を含む投与後の適切な時点で評価することができ、当該技術分野で既知であり本明細書に詳細に記載されているジストロフィン異常症の症状及び/またはバイオマーカーの改善または回復に関する評価を含む。マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を送達するために使用される組換えベクターが、本明細書に記載される。かかるベクターは、ヒト筋肉細胞(骨格筋、平滑筋、及び/または心筋を含む)に対して向性を有するべきであり、非複製性rAAV、特にAAV8カプシドを担持するものを含むことができる。RGX-DYS1またはRGX-DYS5の組換え構築物またはゲノムを有するベクターを含む組換えベクター(図2を参照)(AAV8またはAAV9組換えベクター、例えば、AAV8-RGX-DYS1を含む)は、好ましくは、静脈内投与を含む、組換えベクターを血流に導入することによって、組換えベクターが筋肉組織またはCNSに入るような任意の手段で投与することができる。
かかる遺伝子療法が投与される対象は、マイクロジストロフィンの筋肉への遺伝子療法媒介性送達に応答するものであることができる。特定の実施形態において、方法は、DMDまたは他の筋ジストロフィー病、例えば、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、筋強直性筋ジストロフィー(スタイナート病)、顔面肩甲上腕疾患(FSHD)、肢帯型筋ジストロフィー、X連鎖性拡張心筋症、もしくは眼咽頭筋ジストロフィーなどと診断されているか、またはそれらと関連する1つ以上の症状を有し、マイクロジストロフィンによる治療に応答性であると特定されたか、もしくはマイクロジストロフィンの遺伝子媒介性送達を伴う療法のための良好な候補と考えられる患者を治療することを包含する。具体的な実施形態において、患者は以前に合成バージョンのジストロフィンで治療されており、合成バージョンのジストロフィンのうちの1つ以上に応答することが見出されている。応答性を決定するために、合成バージョンのジストロフィン(例えば、ヒト細胞培養、バイオリアクターなどにおいて産生される)が対象に直接投与され得る。
任意のかかる組換えベクターの治療有効用量は、組換えベクターが筋肉(例えば、骨格筋または心筋)に入るような任意の手段で、好ましくは、組換えベクターを血流に導入することによって投与されるべきである。具体的な実施形態において、ベクターは、皮下、筋肉内、または静脈内投与される。筋肉内、皮下、または静脈内投与は、筋肉(骨格筋、心筋、及び/または平滑筋を含む)の細胞における可溶性導入遺伝子産物の発現をもたらすべきである。導入遺伝子産物の発現は、筋肉における導入遺伝子産物の送達及び維持をもたらす。代替的に、送達は、遺伝子療法送達及び肝臓におけるマイクロジストロフィンの発現をもたらし得、次いで、可溶性マイクロジストロフィン産物が、血流を通って、それがその治療効果を付与することができる筋肉に運ばれる。
AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に記載の遺伝子療法ベクターの投与は、筋肉組織を含む対象の組織におけるマイクロジストロフィン発現を、例えば、投与の1週間後、2週間後、3週間後、4週間後、5週間後、10週間後、12週間後、20週間後、または26週間後以内にもたらす。筋肉組織中のマイクロジストロフィンの量は、例えば、本明細書の実施例12に記載される(及び実施例8に示される)ように、キャピラリベースのウェスタン免疫アッセイを含む、当該技術分野で既知の任意の方法によって測定され得る。実施形態において、遺伝子療法を投与することは、投与の5週間後、6週間後、10週間後、12週間後、20週間後、または26週間後以内を含み、マイクロジストロフィンをコードする遺伝子療法ベクターを投与された対象の筋肉における10ng/mg、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、または150ng/mg超のマイクロジストロフィンタンパク質をもたらす。用量は、1×1014GC/kgまたは2×1014GC/kgを含む、5×1013GC/kg~1×1015GC/kgで静脈内投与され得る。
静脈内、筋肉内、皮下、または肝臓投与に好適な医薬組成物は、生理学的に適合する水性緩衝液を含む製剤緩衝液中のマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含む組換えベクターの懸濁を含む。製剤緩衝液は、多糖類、界面活性剤、ポリマー、または油のうちの1つ以上を含むことができる。開示される医薬組成物は、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン、特にマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVベクターのうちのいずれかを含むことができ、開示される方法で使用することができる。
例えば、配列番号53のヌクレオチド配列を有するRGX-DYS1組換えゲノムを含む、RGX-DYS1をコードする導入遺伝子を含むrAAV8を含む、rAAVを含む医薬組成物を、開示される方法で使用することができる。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、ベクター(マイクロジストロフィンをコードする組換えAAVゲノム)を含む組換えアデノ随伴ウイルス血清型8(AAV8)を含むことができる。RGX-DYS1及びRGX-DYS5を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする組換えゲノムを含むrAAV粒子、及び実施形態においてAAV8-RGX-DYS1は、0.2g/Lの塩化カリウム、0.2g/Lの一塩基性リン酸カリウム、1.2g/Lの無水二塩基性リン酸二ナトリウム、5.8g/Lの塩化ナトリウム、40g/Lのスクロース、及び0.01g/Lのポロキサマー188を含むスクロース緩衝液(pH7.4)を添加した改変ダルベッコリン酸緩衝化生理食塩水(DPBS)中で製剤化することができる。医薬組成物は、静脈内(IV)投与のための無菌の単回使用バイアル中の凍結懸濁液として供給することができる。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、ラテックスフリーのゴム栓及びフリップオフアルミニウムシールで密封されたCrystal Zenith(登録商標)(CZ)バイアルに充填することができる。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、1つの構成:10mLバイアル中の5.0mLの送達可能な体積で利用可能であり得る。
実施形態において、免疫抑制剤予防は、AAV8-RGX-DYS1(または本明細書に開示される他のマイクロジストロフィンコードベクター)などの治療剤とともに投与される。例えば、Chu and Ng,Frontiers in Immunology,12:,article658038(April 2021)(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。実施形態において、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、またはベタメタゾンなどのコルチコステロイドが、RGX-DYS1を含む、遺伝子療法送達の少なくとも1日前に開始して、最大1週、2週、3週、4週、5週、6週、7週、8週、9週、10週、11週、または12週前に開始して投与される。その期間中の毎日の投与を含み、実施形態において、遺伝子療法投与の日に、それと同時を含む、コルチコステロイド投与を含み、次いで、実施形態において、最大1週、2週、3週、4週、2か月、3か月、4か月、5か月、6か月、または最大1年の間、毎日の投与を含む継続投与を含み、コルチコステロイドの用量は、経時的に一定に保持され得るか、または0まで徐々に低下され得る。特定の実施形態において、患者は、遺伝子療法送達前の12週間、プレドニゾンまたはプレドニゾロン(例えば、0.5mg/kg、0.75mg/kg、1mg/kg、1.5mg/kg投与量の用量で)などの経口コルチコステロイドを投与され、次いで、同じ用量で翌年の間継続されるか、または用量は4週、8週、または12週にわたって徐々に低下される。実施形態において、予防的免疫抑制レジメンは、対象のベースラインのグルココルチコイド用量1mg/kg/日に加えて、-1日(AAV8-RGX-DYS1投与の前日)から8週目の終わりまで投与され、8週目に安全性の懸念がない場合、次いで9週目から10週目まで0.5mg/kg/日で投与され、10週目に安全性の懸念がない場合、次いで0.25mg/kg/日で投与され、12週目に安全性の懸念がない場合、追加のプレドニゾロンは投与されない。実施形態において、1日の総ステロイド用量(ベースラインレジメン用量及び免疫抑制剤用量)は、1日当たり60mgに相当する用量を超えない。患者はまた、遺伝子療法の投与日に、2時間または1時間以内を含め、アセトアミノフェン及びH1-抗ヒスタミンで前処置され得る。0日目は、遺伝子療法投与の日である。
代替的に、またはコルチコステロイド予防に加えて、患者は、予防的に非ステロイド性免疫抑制剤を投与され得る。免疫抑制剤は、遺伝子療法、例えば、AAV8-RGX-DYS1の投与の前、同時、及び/または後、例えば、遺伝子療法送達前に定期的を含む、遺伝子療法の少なくとも1日前、最大1週、2週、3週、4週、5週、6週、7週、8週、9週、10週、11週、または12週前に投与され得、及び/または遺伝子療法の後に、例えば、最大1か月、2か月、3か月、4か月、5か月、6か月、7か月、8か月、9か月、10か月、11か月、もしくは12か月の間、または維持療法として無期限にさえ投与される。かかる免疫抑制剤としては、シクロスポリン、ラパマイシン、抗サイトカイン抗体治療としてサトラリズマブ、サリルマブ、シルツキシマブ、クラザキズマブ、シルクマブ、オロキズマブ、ゲリリムズマブ、及びトシリズマブなどの抗IL-6またはIL-6受容体抗体など、あるいはエクリズマブ、ラブリズマブ、もしくはテシドルマブなどに限定されない抗C5抗体、またはNGM621などの抗C3抗体を含む抗補体抗体が挙げられるが、これらに限定されない。使用され得る他の免疫抑制剤としては、例えば、リツキシマブ(リツキシマブ-abbs及びリツキシマブ-arrxなどのそのバイオシミラー形態を含む)及びオビヌツズマブなどの抗CD20抗体、ならびにエタネルセプト、アダリムマブ、インフリキシマブ、ダクリズマブ、またはゴリムマブなどに限定されない抗TNF-α抗体が挙げられる。実施形態において、予防的レジメンは、抗CD-20抗体と抗C5抗体との組み合わせ、例えば、リツキシマブとエクリズマブまたはラブリズマブとの組み合わせである。一実施形態において、リツキシマブとエクリズマブまたはラブリズマブとの組み合わせは、遺伝子療法投与後に投与される。他の予防剤としては、イムリフィダーゼが挙げられる。実施形態において、マイクロジストロフィン療法と組み合わせて、マイクロジストロフィン導入遺伝子を含むAAVベクターの投与前に、次いで投与の12日後まで、エクリズマブの投与を伴う抗補体(抗C5)免疫抑制レジメンが提供される。エクリズマブは、対象の体重に応じてIV注入によって投与される。10kg~20kg未満の対象について、600mgの用量が、-9日、-2日、4日目、及び12日目に投与され、20kg~30kg未満の対象について、800mgが、-16日、-9日、-2日、及び12日目に投与され、30kg~40kg未満の対象について、900mgの用量が、-16日、-9日、-2日、及び12日目に投与され、40kg超の対象について、1200mgの用量が、-30日、-23日、-16日、-9日、-2日、及び12日目に投与され、0日目は、マイクロジストロフィン遺伝子療法の投与日である。
他の実施形態において、遺伝子療法投与は、細胞内シグナル伝達及び代謝経路を遮断することによって、T細胞の増殖及び成熟を促進するサイトカインの能力を阻害する、シロリムス(ラパマイシンとしても知られる)の投与の免疫抑制レジメンとの組み合わせにある。実施形態において、遺伝子療法投与は、経口シロリムスと組み合わせて投与され、経口シロリムスは、-7日に3mg/mの負荷用量で、次いで、-6日目~8週目に、1日2回(BID)投与に分割された経口シロリムス1mg/m/日で、クロマトグラフィーアッセイを使用して、8~12mg/mlの目標血中濃度を有する。トラフモニタリングは、-2日、2日目、6日目、12日目、及び14日目、次いで必要に応じて実行され得る(0日目は、遺伝子療法投与の日である)。肝機能検査、血小板、及び他のいずれの関連する安全性検査測定値も安定している場合、シロリムスの1日用量は、9~10週目の間50%(0.5mg/m/日)減少させ、肝機能検査、血小板、及び他のいずれの関連する安全性検査測定値も安定している場合、シロリムスの1日用量は、11~12週の間50%(0.25mg/m/日)減少させることができ、その後、肝機能検査、血小板、及び他のいずれの関連する安全性検査測定値も安定している場合、12週目以降、シロリムス投与を中止することができる。実施形態において、遺伝子療法とともに投与される免疫抑制レジメンは、上述のように、プレドニゾロン投与レジメン及び/またはエクリズマブ投与レジメン及び/またはシロリムス投与レジメンの組み合わせであることができる。一般に、患者は、予防的免疫抑制剤で前処置され、免疫抑制剤療法は、数日、数週、数か月、または数年の間を含み、遺伝子療法投与後に継続され得る。
本明細書に提供される遺伝子療法ベクターは、コルチコステロイド、ベータ遮断剤、及びACE阻害剤を含む、筋ジストロフィーのための他の治療と組み合わせて投与され得る。
本明細書に記載の遺伝子療法投与は、筋ジストロフィーに関連する疾患パラメータ及び/または症状に改善をもたらすことができ、筋力の低下における増加または遅延化、筋肉変性、炎症、線維症、筋肉病変、及び以下に考察される他の臨床的エンドポイントの速度または程度における改善または遅延化が含まれるが、これらに限定されない。
開示される治療方法は、本明細書に記載される治療有効性を示す多くのエンドポイントのうちの1つをもたらすことができる。いくつかの実施形態において、エンドポイントは、開示されるマイクロジストロフィンのうちの1つをコードする導入遺伝子を含むrAAV粒子の投与後、6週間、12週間、24週間、30週間、36週間、42週間、48週間、1年間、2年間、3年間、4年間、または5年間モニタリングされ得る。
いくつかの実施形態において、クレアチンキナーゼ活性を、本明細書に開示される治療及び投与の方法の治療有効性におけるエンドポイントとして使用することができる。クレアチンキナーゼ活性は、当該投与前のレベル(クレアチンキナーゼ活性)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、クレアチンキナーゼ活性は、治療前の対象におけるレベル(クレアチンキナーゼ活性のレベル)と比較して、またはジストロフィン異常症(例えば、自然史研究で特定された参照レベル)を有する非治療対象におけるレベル(クレアチンキナーゼ活性のレベル)と比較して、対象において減少し得る。マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後にヒト対象において測定されたクレアチンキナーゼ活性は、投与前の対象におけるクレアチンキナーゼ活性、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象におけるクレアチンキナーゼ活性、ジストロフィン異常症を有しない対象におけるクレアチンキナーゼ活性、標準におけるクレアチンキナーゼ活性であり得る対照値に対するものであることができる。
いくつかの実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン組換えゲノムを含むrAAVベクターの、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013ゲノムコピー/kg~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量を含む、本明細書に開示の投与量で、静脈内を含む、末梢投与によって、DMD及びBMDを含むジストロフィン異常症を治療する方法が提供され、クレアチンキナーゼ活性は、rAAV治療剤の投与の少なくとも12週間後、26週間後、または52週間後、0.5~1.5倍低下する。いくつかの実施形態において、クレアチンキナーゼ活性における低下は、対照または治療剤の投与前の対象で測定された値と比較して、1000~10,000ユニット/リットルの低下であり得る。いくつかの実施形態において、投与後エンドポイントにおける1000、2000、3000、4000、または5000ユニット/リットルの量は、低下を示している。
いくつかの実施形態において、腓腹筋(または他の筋肉)における病変の減少は、本明細書に開示される治療及び投与の方法での治療有効性のエンドポイント尺度として使用することができる。腓腹筋における病変は、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの当該投与前のレベル(腓腹筋における病変のレベル)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、腓腹筋における病変は、ジストロフィン異常症を有する非治療対象における(腓腹筋における病変の)レベルと比較して、対象において減少し得る。腓腹筋における病変の比較は、標準に対するものであることができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象における病変またはジストロフィン異常症を有する非治療対象における病変を表す数字または数字のセットである。したがって、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後の腓腹筋における病変の比較は、対照の対象に対するものであることができる。対照は、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象の腓腹筋における投与前の対象の腓腹筋における病変、ジストロフィン異常症を有しない対象の腓腹筋における病変、または標準の腓腹筋における病変であることができる。
いくつかの実施形態において、対象の腓腹筋における病変は、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して評価される。MRIは、筋肉、靭帯、及び腱を画像化するための良いツールであり得、したがって、筋肉障害は、MRIを使用して検出及び/または特性評価することができる。いくつかの実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン構築物を含むrAAVベクターの、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013ゲノムコピー/kg~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量を含む、本開示の投与量で、静脈内を含む、末梢投与によって、DMD及びBMDを含む、ジストロフィン異常症を治療する方法が提供され、結果として、投与後の腓骨筋における病変の減少が、例えば、当該投与前の対象の腓骨筋における病変と比較して、約1~100%、2~50%、または3~10%である。例えば、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVで治療された対象は、対照と比較して、病変における1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50%以上の減少を有することができる。
いくつかの実施形態において、腓腹筋体積(または任意の他の筋肉の筋肉体積)を、治療有効性のエンドポイントとして使用することができる。腓腹筋体積は、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を用いたrAAV(例えば、AAV8-RGX-DYS1)の当該投与前のレベル(腓腹筋体積)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、腓腹筋体積は、ジストロフィン異常症を有しない対象におけるレベル(腓腹筋体積)と比較して対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、腓腹筋体積は、ジストロフィン異常症を有する非治療対象におけるレベル(腓腹筋体積)と比較して、対象において減少し得る。腓腹筋体積の比較は、標準に対するものであることができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象における体積またはジストロフィン異常症を有する非治療対象における体積を表す数字または数字のセットである。したがって、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後の腓腹筋体積の比較は、対照に対するものであることができる。対照は、投与前の対象における腓腹筋体積、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象における腓腹筋体積、ジストロフィン異常症を有しない対象における腓腹筋体積、または標準における腓腹筋体積であることができる。
いくつかの実施形態において、対象の腓腹筋体積は、MRIを使用して評価することができる。いくつかの実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン構築物を含むrAAVベクターの、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013ゲノムコピー/kg~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量を含む、本開示の投与量で、静脈内を含む、末梢投与によって、DMD及びBMDを含む、ジストロフィン異常症を治療する方法が提供され、例えば、当該投与前の対象の腓骨筋体積と比較して、約1~100%、2~50%、または3~20%の腓腹筋体積における減少をもたらす。いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後の腓腹筋体積の減少は、対照と比較して、約2~400mm、5~200mm、または20~100mmであることができる。例えば、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVで治療された対象は、対照と比較して腓腹筋体積に、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、または150mm以上の減少を有することができる。
いくつかの実施形態において、筋肉の脂肪画分が、本明細書に開示されるrAAVマイクロジストロフィンをコードする治療剤を投与する方法の治療有効性におけるエンドポイントとして使用することができる。筋肉は、骨盤帯及び大腿部における筋肉(大臀筋、大内転筋、大腿直筋、外側広筋、内側広筋、大腿二頭筋、半腱様筋、及び薄筋)であることができる。筋肉の脂肪画分は、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの当該投与前のレベル(筋肉の脂肪画分)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、筋肉の脂肪画分は、ジストロフィン異常症を有する非治療対象における(筋肉の脂肪画分の)レベルと比較して、対象において減少し得る。筋肉の脂肪画分の比較は、標準に対するものであることができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象における脂肪画分の量もしくはパーセントまたはジストロフィン異常症を有する非治療対象における量もしくはパーセントを表す数字または数字のセットである。したがって、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後の筋肉の脂肪画分の比較は、対照に対するものであることができる。対照は、投与前の対象における筋肉の脂肪画分、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象における筋肉の脂肪画分、ジストロフィン異常症を有しない対象における筋肉の脂肪画分、または標準の筋肉の脂肪画分であることができる。
いくつかの実施形態において、対象の筋肉の脂肪画分は、磁気共鳴画像法(MRI)を用いて評価される。いくつかの実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン構築物を含むrAAVベクターの、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、及び3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013ゲノムコピー/kg~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量を含む、本開示の投与量で、静脈内を含む、末梢投与によって、DMD及びBMDを含む、ジストロフィン異常症を治療する方法が提供され、結果として、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後の筋肉の脂肪画分の低下は、例えば、当該投与前の筋肉の脂肪画分と比較して、約1~100%、2~50%、または3~10%であることができる。例えば、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVで治療された対象は、対照と比較して、筋肉の脂肪画分における1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50%以上の減少を有することができる。
いくつかの実施形態において、筋肉中の病変のT2緩和時間を、治療のためのエンドポイントとして使用することができる。筋肉は、任意の筋肉、例えば、腓腹筋であることができる。筋肉における病変のT2緩和時間は、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの当該投与前のレベル(筋肉における病変のT2緩和時間)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、筋肉における病変のT2緩和時間は、ジストロフィン異常症を有しない対象におけるレベル(筋肉における病変のT2緩和時間)と比較して、対象において減少し得る。いくつかの実施形態において、筋肉における病変のT2緩和時間は、ジストロフィン異常症を有する非治療対象におけるレベル(筋肉における病変のT2緩和時間)と比較して、対象において減少し得る。筋肉における病変のT2緩和時間の比較は、標準に対するものであることができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象の病変におけるT2緩和時間またはジストロフィン異常症を有する非治療対象の筋肉における病変のT2緩和時間を表す数字または数字のセットである。したがって、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後の筋肉における病変のT2緩和時間の比較は、対照に対するものであることができる。対照は、投与前の対象の筋肉における病変のT2緩和時間、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象の筋肉における病変のT2緩和時間、ジストロフィン異常症を有しない対象の筋肉における病変のT2緩和時間、または標準の筋肉における病変のT2緩和時間であることができる。
いくつかの実施形態において、対象の筋肉における病変のT2緩和時間は、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して評価される。いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後の筋肉における病変のT2緩和時間の減少は、対照と比較して、例えば、当該投与前の筋肉における病変のT2緩和時間と比較して、約1~100%、5~50%、または10~30%であることができる。いくつかの実施形態において、AAV8-RGX-DYS1を含む、本明細書に開示されるマイクロジストロフィン構築物を含むrAAVベクターの、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、及び3×1014ゲノムコピー/kgを含む、5×1013ゲノムコピー/kg~1×1015ゲノムコピー/kgの投与量を含む、本開示の投与量で、静脈内を含む、末梢投与によって、DMD及びBMDを含む、ジストロフィン異常症を治療する方法が提供され、結果として、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後の筋肉における病変の緩和時間の減少は、例えば、対照と比較して、約1~500ミリ秒(ms)、1~400ms、1~300ms、1~200ms、1~100ms、1~50ms、1~25ms、1~10msであることができる。いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後の筋肉における病変のT2緩和時間の減少は、約2~8msであることができる。例えば、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVで治療された対象は、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、またはそれ以上のmsの対照と比較して、筋肉における病変のT2緩和時間の減少を有することができる。
いくつかの実施形態において、歩行スコアを治療のためのエンドポイントとして使用することができる。歩行スコアは、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後に約-1~2であり得る。いくつかの実施形態において、歩行スコアは、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後、約1であり得る。
いくつかの実施形態において、ノーススター歩行評価(NSAA)を、治療のためのエンドポイントとして使用することができる。治療した対象のNSAAは、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与前のNSAAと比較することができる。治療した対象のNSAAは、ジストロフィン異常症を有しない対象のNSAAと比較することができる。治療した対象のNSAAは、ジストロフィン異常症を有する非治療対象と比較することができる。治療した対象のNSAAを標準と比較することができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象におけるNSAAまたはジストロフィン異常症を有する非治療対象におけるNSAAを表すスコアまたはスコアのセットである。
いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVで治療された対象のNSAAは、当該投与前のNSAAスコアと比較して、または上記のNSAA比較のいずれかと比較して増加した。いくつかの実施形態において、増加は、0から1に、0から2に、または1から2に、であることができる。
いくつかの実施形態において、NSAAで使用される17項目のうちのいずれかは、治療の個々のエンドポイントとして使用することができる。起立、歩行、椅子からの起立、片脚(右)で起立、片脚(左)で起立、箱段の上り(最初に右脚)、箱段の上り(最初に左脚)、箱段の下り(最初に右脚)、箱段の下り(最初に左脚)、横たわりから座位、床から立ち上がり、頭部上げ、かかと立ち、跳躍、右脚跳び、左脚跳び、及び走行(10m)のうちのいずれかが治療のためのエンドポイントであることができる。これらの評価の各々は、当該技術分野で周知である。これらのエンドポイントのうちの1つ以上の改善は、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与後に認めることができる。当業者は、改善とみなされるものを理解するであろう。例えば、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVで治療された対象が起立する、決定された距離を走行/歩行する、及び/または設定された階段数を上るのにかかる時間量における減少を達成することができる。
マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVを投与された対象が決定された距離を走行/歩行するのにかかる時間量における減少は、対照、例えば、rAAVの投与前に対象がかかった時間量と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50%、またはそれ以上であり得る。いくつかの実施形態において、走行及び/または歩行する決定された距離は、10メートルであることができる。
マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVを投与された対象が起立するのにかかる時間量における減少は、対照、例えば、rAAVの投与前に対象がかかった時間量と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50%、またはそれ以上であり得る。
マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVを投与された対象が設定された階段数を上るのにかかる時間量における減少は、対照、例えば、rAAVの投与前に対象がかかった時間量と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50%、またはそれ以上であり得る。いくつかの実施形態において、設定された階段数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であることができるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、質問表を治療のためのエンドポイントとして使用することができる。例えば、小児転帰データ収集手段(Pediatric Outcomes Data Collection Instrument)(PODCI)質問表を使用して、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVを用いた治療の前及び後に対象の機能的能力を定量することができる。
5.5.1 心拍出量
骨格筋症状は、DMDを定義する特徴であると考えられるが、患者は、最も一般的には、呼吸不全または心不全で死亡する。DMD患者は、収縮機能のために必要とされる心筋細胞中のジストロフィンの不存在に起因して、拡張型心筋症(DCM)を発症する。これは細胞外カルシウムの流入につながり、プロテアーゼ活性化、心筋細胞死、組織壊死、及び炎症を引き起こし、最終的に脂肪の蓄積及び線維症をもたらす。このプロセスは、身体の大部分に血液を送り込むことに関与する、左心室(LV)に最初に影響を及ぼし、それはより厚くなり、したがって、より大きな作業負荷を経験する。萎縮性心筋細胞は、横紋の喪失、空胞化、断片化、及び核変性を示す。機能的には、萎縮及び瘢痕化は、LVの構造的不安定性及び運動機能低下をもたらし、最終的に一般的なDCMに進行する。DMDは、洞性頻拍、概日指数の低下、減少した心拍変動、短いPR間隔、右心室肥大、S-Tセグメント低下、及びQTcの延長などの様々なECG変化と関連付けられ得る。
本明細書に提供される遺伝子療法治療(AAV8-RGX-DYS1による投与を含む)は、DMD及び他のジストロフィン異常症の進行を遅延、または阻止して、特に心機能障害の進行を低減もしくはそれを減弱し、及び/または心機能を維持または改善することができる。有効性は、連続的な心電図、及び連続的な非侵襲的イメージング試験(例えば、心エコー検査または心臓磁気共鳴画像法(CMR))を使用して、治験集団の年齢及び疾患段階に適切である、心臓併発または心不全の徴候及び症状の定期的な評価によってモニタリングされ得る。CMRは、強制肺活量(FVC)、強制呼気量(FEV1)、最大吸気圧(MIP)、最大呼気圧(MEP)、ピーク呼気流量(PEF)、咳嗽時最大呼気流速、左室駆出率(LVEF)、左室内径短縮率(LVFS)、炎症、及び線維症のベースラインからの変化をモニタリングするために使用され得る。ECGを使用して、伝導異常及び不整脈をモニタリングし得る。特に、ECGを使用して、PR間隔の正規化、V1におけるR波、V6におけるQ波、心室再分極、下側壁及び/または上側壁におけるQS波、右脚ブロックにおける伝導障害、QTC、及びQRSを評価し得る。
したがって、本明細書に開示されるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸を含む、遺伝子発現カセット及びウイルスベクターを含む組成物を含む組換えAAV組成物(AAV8-RGX-DYS1を含む)、ならびに、例えば、連続的な心電図、及び/または連続的な非侵襲的画像化試験(例えば、心エコー検査または心臓磁気共鳴画像化(CMR))によって測定されるとき、LVEFを45%未満に減少させること及び/または機能の正常化(LVFS≧28%)における低下を防止することによって、心機能を改善もしくは維持するか、または心機能の喪失を遅らせる、これらの組成物を投与する方法が提供される。測定は、未治療の対照または核酸組成物による治療前の対象と比較され得る。代替的に、本明細書に記載の核酸組成物及び核酸組成物の投与方法は、強制肺活量(FVC)、強制呼気量(FEV1)、最大吸気圧(MIP)、最大呼気圧(MEP)、ピーク呼気流量(PEF)、咳嗽時最大呼気流速、左室駆出率(LVEF)、左室内径短縮率(LVFS)、炎症、及び線維症のベースラインからの変化をモニタリングすることによって評価される、心機能における改善、または心機能の喪失における低減をもたらす。ECGを使用して、伝導異常及び不整脈をモニタリングし得る。特に、ECGを使用して、PR間隔の正規化、V1におけるR波、V6におけるQ波、心室再分極、下側壁及び/または上側壁におけるQS波、右脚ブロックにおける伝導障害、QTC、及びQRSを評価し得る。
いくつかの実施形態において、心機能及び/または肺機能は、投与の治療有効性の評価のためのエンドポイントとして使用することができる。心機能及び/または肺機能は、当該投与前のレベル(心機能及び/または肺機能)と比較して、対象において改善または増加し得る。いくつかの実施形態において、心機能及び/または肺機能は、ジストロフィン異常症を有しない対象におけるレベル(心機能及び/または肺機能)と比較して、対象において改善または増加し得る。いくつかの実施形態において、心機能及び/または肺機能は、ジストロフィン異常症を有する非治療対象におけるレベル(心機能及び/または肺機能)と比較して、対象において低下し得る。心機能及び/または肺機能の比較は、標準に対するものであることができ、標準は、ジストロフィン異常症を有しない対象における心機能及び/または肺機能、あるいはジストロフィン異常症を有する非治療対象における心機能及び/または肺機能を表す数字または数字のセットである。したがって、いくつかの実施形態において、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を有するrAAVの投与後の心機能及び/または肺機能の比較は、対照に対するものであることができる。対照は、投与前の対象における心機能及び/または肺機能、治療されていないジストロフィン異常症を有する対象における心機能及び/または肺機能、ジストロフィン異常症を有しない対象における心機能及び/または肺機能、標準における心機能及び/または肺機能であることができる。
いくつかの実施形態において、心機能及び/または肺機能における改善または増加は、対照と比較して、例えば、マイクロジストロフィンをコードする導入遺伝子を含むrAAVの投与前の対象と比較して1~100%である。いくつかの実施形態において、心機能は、インピーダンス、電気的活動、及びカルシウム処理を使用して測定することができる。
5.5.2 中枢神経系
DMDを有する一部の患者はまた、てんかん、学習及び認知障害、失読症、注意欠陥多動性障害(ADHD)などの神経発達障害、自閉症、及び/または強迫性障害、不安、もしくは睡眠障害などの精神障害を有し得る。
本明細書に開示される遺伝子療法治療の目標は、認知機能を改善するか、あるいはてんかん及び/または精神障害の症状を緩和することであり得る。有効性は、治験集団の年齢及び疾患段階に適切である、行動及び認知機能の定期的な評価によって、ならびに発作事象の定量及び定性することによって評価され得る。
したがって、組換えAAV組成物、ならびに認知機能を改善し、発作の発生もしくは重症度を低減し、ADHD、強迫性障害、不安、及び/または睡眠障害の症状を緩和するマイクロジストロフィン遺伝子療法組成物を投与する方法が提供される。
5.5.3 患者の主要エンドポイント
組成物の投与量を、含む組成物の有効性、及び本明細書に記載の方法は、治療されている対象の臨床評価で評価され得る。患者の主要エンドポイントには、強制肺活量(FVC)、強制呼気量(FEV1)、最大吸気圧(MIP)、最大呼気圧(MEP)、ピーク呼気流量(PEF)、咳嗽時最大呼気流速、左室駆出率(LVEF)、左室内径短縮率(LVFS)、NSAAにおけるベースラインからの変化、上肢機能(Performance of Upper Limb)(PUL)スコアにおけるベースラインからの変化、及びブルック上肢スケール(Brooke Upper Extremity Scale)スコア(Brookeスコア)におけるベースラインからの変化、握力、ピンチ力におけるベースラインからの変化、MRIによる心臓線維症スコアにおける変化、MRIによって評価された上腕(二頭部)筋肉脂肪及び線維症における変化、筋力計を使用した脚部強度の測定、歩行試験6分、歩行10分、歩行分析-歩行の3D記録、免疫染色した生検切片の定量可能なイメージングを介したユートロフィン膜染色における変化、ならびに線維サイズと新生児型ミオシン陽性との組み合わせを測定(筋肉生検を介した)することによる再生線維における変化を含み得る。例えば、Mazzone E et al,North Star Ambulatory Assessment,6-minute walk test and timed items in ambulant boys with Duchenne muscular dystrophy.Neuromuscular Disorders20(2010)712-716、Abdelrahim Abdrabou Sadek,et al,Evaluation of cardiac functions in children with Duchenne Muscular Dystrophy:A prospective case-control study.Electron Physician(2017)Nov;9(11):5732-5739、Magrath,P.et al,Cardiac MRI biomarkers for Duchenne muscular dystrophy.BIOMARKERS IN MEDICINE(2018)VOL.12,NO.11、Pane,M.et al,Upper limb function in Duchenne muscular dystrophy:24 month longitudinal data.PLoS One.2018 Jun 20;13(6):e0199223を参照されたい。
6.1 実施例1-シスプラスミドの挿入のためのマイクロジストロフィン(DMD)遺伝子発現カセットの構築。
DMD構築物は、コア骨格:5’(N末端)-ABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-3’(C-末端)(図2)を有するマイクロジストロフィンをコードするが、C末端(CT)の存在及び長さで異なる。RGX-DYS1によってコードされるマイクロジストロフィンは、野生型DMDタンパク質C末端ドメイン(配列番号16)の近位194個のアミノ酸をC末端として有し、マイクロジストロフィンをコードするRGX-DYS3は、機能的シントロフィンまたはα-ジストロブレビン結合ドメインを伴わずに短いC末端(配列番号91の48個のアミノ酸)を有し、RGX-DYS5は、α1-シントロフィン結合部位を含むが、ジストロブレビン結合部位を含まないC末端ドメイン(配列番号83)の140個のアミノ酸を有するマイクロジストロフィンをコードする(図1A及び1Bを参照)。構築物は、Spc5-12プロモーター(配列番号39)及びsmPA調節配列を含み、RGX-DYS3は、VH4イントロン配列(配列番号41)を含む。ITRに隣接するシスプラスミドに全てクローニングした。DMD遺伝子をコードする全てのDNA配列は、コドン最適化され、CpGを枯渇している。
6.1.1.RGX-DYS1、RGX-DYS3、及びRGX-DYS5導入遺伝子の組換え操作
要約すると、N末端ABD1-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CT-C末端(配列番号1のアミノ酸配列を有する)をコードする、図2に示されるRGX-DYS1におけるマイクロジストロフィン構築物のヒトコドン最適化及びCpG枯渇したヌクレオチド配列を、GeneArt Gene Synthesis(Invitrogen,Thermo Fisher,Waltham,MA)を使用して合成した。所望のC末端は、以下の2つのプライマーを使用して、部位特異的変異誘発によって作製した。5′:TGACTCGAGAGGCCTAATAAAGAGC(配列番号43)、3′:CCTTGGAGACTGTGGAGAGGTG(配列番号44)。構築物は、合成筋肉プロモーター(例えば、SPc5-12、配列番号39)、及び小ポリ(A)シグナル配列(sm pA(配列番号42)を含み、配列番号53のヌクレオチド配列を有する。
構築物RGX-DYS3(図2)は、CTドメインの小部分(48個のアミノ酸、配列番号91)とともに上記で詳述したRGX-DYS1構築物のマイクロジストロフィンをコードするように操作した(配列番号2のアミノ酸配列を有するマイクロジストロフィン)。構築物は、マイクロジストロフィンコード配列の5’末端に、SPc5-12プロモーター、sm pAポリA配列、及びのVH4イントロンを含む。導入遺伝子構築物は、配列番号21のヌクレオチド配列を有する。
構築物RGX-DYS5(図2)は、C末端ドメインが切断され、長さが140アミノ酸であることを除いて、DYS1マイクロジストロフィンである、マイクロジストロフィンDYS5(配列番号79のアミノ酸配列)をコードするように操作した(配列番号83)。構築物は、SPc5-12プロモーター及びsm pAシグナル配列を含み、配列番号82のヌクレオチド配列を有する。
プラスミドRGX-DYS5は、プラスミドRGX-DYS1におけるDYS1のC末端の長いバージョンを、C末端尾部の中間の長さのバージョンで置換することによって作製した。簡潔に述べると、gBlock-DMD-1.5尾部を、EcoRV及びNheI部位に隣接するC末端の中間バージョン、ならびにRGX-DYS1プラスミドの重複配列の17bpを含む組み込みDNA技術から合成した。ソースプラスミドRGX-DYS1を、制限酵素NheI及びEcoRV(New England Biolabs)で消化し、次いで、gBlock-DMD1.5尾部と融合で連結した。最終プラスミドRGX-DYS5を、酵素消化及びその後の配列決定によって確証した。RGX-DYS2及びRGX-DYS4を同様に構築し、RGX-DYS1と同じマイクロジストロフィンタンパク質を各々コードし、RGX-DYS2は、プロモーターの下流にVH4イントロンを含み、RGX-DYS4は、切断された筋肉特異的プロモーターを有した。
構築物は全て、ITR(配列番号82のヌクレオチド配列)に隣接して配置されるように、シスプラスミドに挿入した。RGX-DYS1カセットは、DYS1マイクロジストロフィンをコードする配列番号20のヌクレオチド配列を含み、RGX-DYS3カセットは、DYS3マイクロジストロフィンをコードする配列番号21のヌクレオチド配列を含み、RGX-DYS5カセットは、DYS5マイクロジストロフィンをコードする配列番号81のヌクレオチド配列を含む(表5も参照)。表10は、RGX-DYS1(配列番号53)、RGS-DYS3(配列番号54)、及びRGX-DYS5(配列番号82)の人工ゲノム(小文字で示される隣接ITR配列を含む)のヌクレオチド配列を提供する。
タンパク質の長さ及び発現は、C2C12細胞における異なるプラスミドの発現及びウェスタンブロットで細胞溶解物をアッセイすることによって確証された。
RGX-DYS5のパッケージング効率を調べるために、RGX-DYS5は、HEK293細胞を使用してAAV8ベクターにパッケージングし、AAV8パッケージングしたベクターRGX-DYS5の力価を、振とうフラスコ培養及び親和性精製後に決定した。平均力価は、これらのベンチトップ生産ランにおいて、AAV8パッケージングしたRGX-DYS1よりも高く、AAV8パッケージングしたRGX-DYS3と同等だった。(データは示さず。)
6.2 実施例2:mdxマウスにおける構築物発現の比較試験
6.2.1 ウェスタンブロット、mRNA発現、及びDNAベクターコピー数によるμ-Dys発現比較。
RGX-DYS1実験に関連する本実施例に記載されるデータ及び試料は、以下のセクション6.5(概念証明、実施例5)に記載の処置後に収集した(AAV8-RGX-DYS1を投与したマウスn=13)。AAV8-RGX-DYS3及びAAV8-RGX-DYS5ベクターのインビボ試験を、13匹の雄C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J(mdx)マウスで行った。ベクターは全て、5週間齢のmdxマウスに2E14vg/kgの投与量で尾静脈注射によって全身送達した(群1はn=5、AAV8-RGX-DYS3、群2はn=5、AAV8-RGX-DYS5、n=3、mdx陰性(無投与)対照)。動物は、投与日に体重が15.9g~22.0gの範囲だった。ベクター投与の6週間後に、血液を血清のために収集し、動物を安楽死させ、組織の収集のために剖検を行った。腓腹筋(Gas)、前脛骨筋(TA)、横隔膜、上腕三頭筋、大腿四頭筋、心臓、肝臓、及び主要臓器を含む主要骨格筋を収集し、イソペンタン/液体窒素二重槽中でスナップ冷凍し、予備冷却したクライオチューブに入れた。
各動物について体重を週2回記録し、各群について体重の平均変化を計算した。1匹の動物を除き、7週の期間にわたって、予想どおり、全ての動物が体重を増加させた。
RGX-DYS1処置したマウスを用いた実験は、RGX-DYS3及びRGX-DYS5処置したマウスでの実験とは異なる施設で行った。
処置したmdxマウスから収集した腓腹筋からのマイクロジストロフィンタンパク質発現を、ウェスタンブロットによって検査した。簡単に述べると、20~30mgの組織を、タンパク質溶解緩衝液(15%のSDS、75mMのTri-HCl、pH6.8、プロテアーゼ阻害剤、20%のグリセロール、5%のベータ-メルカプトエタノール)(Bead Mill homogenizer Bead Ruptor12,SKU:19050A,OMNI International)中でホモジナイズした。ホモジナイズ後、試料を室温で、最高速度で5分間スピンダウンし、上清をタンパク質定量に供した。タンパク質ストック上清を、Qubitタンパク質アッセイキット(カタログ番号Q33211,ThermoFisher Scientific)を使用して定量した。ストック当たりの総タンパク質濃度を計算し、次いで20μgのタンパク質ストック上清をSDS-PAGEゲルにロードした。ウェスタンブロットは、一次抗ジストロフィン抗体(MANEX1011B(1C7),Developmental Studies Hybridoma Bank)を1:1000希釈で使用して行い、アプライした二次抗体は、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)とのヤギ抗マウスIgG2aコンジュゲート(Thermo Fisher Scientific,カタログ番号62-6520)だった。α1-アクチンは、ゲルの各レーンにおけるロード対照として機能する。抗α1-アクチンブロットでは、ウサギポリクローナル抗α1-アクチン抗体(PA5-78715,Thermo Fisher)を1:10,000の希釈係数で使用し、二次ヤギ抗ウサギ抗体(Thermo Fisher Scientific,カタログ番号31460)を1:20,000で使用した。タンパク質シグナルは、ECLプライムウェスタンブロッティング検出試薬(製造業者の指示に従う、AMERSHAM,RPN2232)を使用して検出し、Image Labソフトウェア(Bio-Rad)によって誘導されたデンシトメトリーによって定量した。
ウェスタンブロットの結果(図3A)は、いくつかの観察を明らかにした:第1に、各マイクロジストロフィンタンパク質の推定サイズは、ゲルで観察されたその移動によく対応しており、例えば、RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質は148kDaであり、一方、RGX-DYS5及びRGX-DYS3タンパク質のサイズは、それぞれ、142kDa及び132kDaだった。第2に、バンドの強度は、腓腹筋組織に存在する各タンパク質で異なった。より長いバージョンのマイクロジストロフィンであるRGX-DYS1ベクターは、最も強い導入遺伝子発現を示し、中間バージョンのRGX-DYS5及びより短いバージョンのRGX-DYS3(及び図3A及び3B)が続いた。これらの3つの構築物間のマイクロジストロフィン発現レベルの差は、AAVベクターゲノムレベルにおける変動または異なる長さのマイクロジストロフィン構築物のタンパク質安定性のいずれかに起因し得る。
細胞当たりのゲノムコピーを解明するために、ddPCRを行って、それらの組織におけるAAV-マイクロジストロフィンベクターゲノムコピー数を検査し、二倍体細胞当たりの特定の組織における送達されたベクターのコピー数は、以下のように計算した:
Figure 2024517143000052

図3Cに示されるように、RGX-DYS1ベクター送達した組織は、実際に、RGX-DYS5(17±4GC/細胞)及びRGX-DYS3(16±5GC/細胞)ベクター送達した組織よりも高いベクターゲノムコピー数(50±14GC/細胞)を有した(値はグルカゴンゲノムコピーに対して正規化した)。次いで、相対的マイクロジストロフィン発現を、ベクターコピー数と比較した。図4に示されるように、RGX-DYS1処置した筋肉(1.33±0.39)及びRGX-DYS5処置した筋肉(1.774±0.40)における相対的マイクロジストロフィンの発現は、RGX-DYS3処置した筋肉(0.77±0.22、p<0.05、n=3~5)よりも全て有意に高かった。このデータは、RGX-DYS1及びRGX-DYS5ベクターによって生成されたマイクロジストロフィンのより長いバージョン(C末端を有する)が、インビボで筋肉細胞におけるマイクロジストロフィンタンパク質の安定性をより良好にすることを示す。
加えて、未処置の野生型B6及びmdxマウスでの骨格筋におけるμ型及び野生型(WT)ジストロフィンのmRNA発現を、処置したマウスと比較して、ddPCRで測定した。全RNAを、RNeasy Fibrous Tissue Mini Kit(REF74704,Qiagen)を使用して筋肉組織から抽出した。cDNAを、RNAse阻害剤を有する高容量cDNA逆転写キット(Ref4374966,Applied Biosystems by Thermo Fisher Scientific)を使用して合成した。RNA濃度は、Nanodrop分光光度計を使用して測定した。マイクロジストロフィン、WT-ジストロフィン、及び内因性対照グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)mRNAのコピー数を、デジタルPCR(Naica Crystal Digital PCR system,Stilla technologies)を使用して測定した。マウスWT-ジストロフィンに対するプライマー及びプローブ(mm01216951_m1,Thermo Fisher Scientific)(セクション6.5(実施例5)の上記生体内分布試験にも記載されている)、及びマウスGAPDH(mm99999915_g1,Thermo Fisher Scientific)は、市販されていた。図4Aに示すように、ナイーブB6マウスにおける相対WT-ジストロフィン転写物は、1±0.64であり、mdxマウスにおけるWT-ジストロフィンmRNA発現は、1.55±0.77だった(p=0.15、n=4)。処置した動物における相対的マイクロジストロフィンmRNAは、以下だった:RGX-DYS1処置した筋肉、22.66±11.6(p<0.01、n=5)、RGX-DYS5処置、16.83±11.07(p=0.06、n=3)、及びRGX-DYS3処置した筋肉、11.87±7.90(p<0.05、n=4)。このデータは、RGX-DYS1、RGX-DYS5、及びRGX-DYS3群におけるマイクロジストロフィンベクターの送達が全て、野生型レベルよりもはるかに高いマイクロジストロフィン転写物を生成したことを示した。さらに、GAPDH正規化に加えて、マイクロジストロフィンmRNAのコピー数は、細胞当たりのAAVベクターゲノムのコピー数に対して正規化し、WT-ジストロフィンmRNAは、細胞当たりのゲノムのコピー数(2コピー/細胞)に対して正規化した。図4Bに示されるように、全ての群は、ゲノムベース当たりで、本質的に同様のレベルのmRNA発現を示した(n=3~5、p>0.05)。これは、AAV-マイクロジストロフィン導入遺伝子の発現を駆動する筋特異的SPc5-12プロモーターが、マウス骨格筋細胞における天然ジストロフィンプロモーターくらい強力であることを示した。
6.2.2 免疫蛍光(IF)染色によるマイクロジストロフィン発現及びジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)会合
次に、免疫蛍光(IF)染色を行い、異なる群からの腓腹筋におけるジストロフィン、ならびにジストロブレビン、β-ジストログリカン、シントロフィン、及びnNosを含むジストロフィン関連タンパク質複合体の発現を検査した。IF染色プロトコル及び適用した抗体は、上記のセクション6.2(実施例2)に既に記載されているとおりだった。ジストロフィンタンパク質及び検査したDAPCタンパク質は、未処置mdx筋肉には全て存在しなかったが、それらは野生型B6筋膜に強く存在した。3つの処置群全てについて、マイクロジストロフィンタンパク質は、ほぼ100%の筋線維で発現され、それらは、異なる処置群の間で区別できなかった。3つの処置群は、筋肉膜でジストロブレビン発現の回復を示し、非常に類似したパターンが観察された。β-ジストログリカン染色では、AAV8-RGX-DYS1処置群における筋肉は、より均一でより強力なβ-ジストログリカン染色(発現)を示した(データは示さず)。
処置群間のより劇的な差は、シントロフィン染色で観察された。筋肉膜でのシントロフィンの発現は、より長い長さのマイクロジストロフィンを含むAAV8-RGX-DYS1群において大幅に増強され、RGX-DYS5及びRGX-DYS3が続いた(データは示さず)。同じ傾向は、筋肉溶解物でのウェスタンブロット分析によってさらに実証された(図5A)。シントロフィンに対するウェスタンブロットは、骨格筋組織溶解物(mdx処置群及び未処置群の各々3匹からの腓腹筋組織、ならびに1匹の腓腹筋及び2匹の上腕三頭筋は、B6マウス群からのものだった)で行われた。ポリクローナル抗シントロフィン抗体(Abcam,ab11187)を1:10,000で使用し、室温で1時間インキュベートした。α-アクチニンに対するウサギモノクローナル(ab68167,Abcam)を、1:5000希釈でアプライした。二次ヤギ抗ウサギ抗体(Thermo Fisher Scientific,カタログ番号A-10685)をアプライした。WT筋肉における内因性対照アクチニン発現に対するシントロフィン発現の比は、mdx群(0.84±0.22)と比較して、4.56±0.76(n=3、一元配置ANOVAによるp<0.001)だった。AAV8-RGX-DYS1及びAAV8-RGX-DYS5群における比は、それぞれ、2.72±0.97(n=3、mdx群と比較してp<0.05)及び1.35±0.03だった(図5B)。骨格筋におけるシントロフィン発現のレベルを、ウェスタンブロットによって全筋肉膜抽出物で追加して検査した。Mem-Per Plus膜タンパク質抽出キット(カタログ番号89842,Thermo Fisher)を使用して、総骨格筋タンパク質を抽出した(mdx処置群及び未処置群の各々からの腓腹筋組織、ならびにB6マウス群からの大腿四頭筋)。20μgの総膜タンパク質を各レーンにロードした(図5C)。ポリクローナル抗シントロフィン抗体(Abcam,ab11187)を、1:10,000で、4℃で一晩インキュベートした。ロードする対照ポリクローナル抗アクチン(PA5-78715,Thermo Fisher)を1:10,000希釈で、4℃での一晩インキュベートのためにアプライした。図5Dに示されるように、WT筋肉が最高のシントロフィン発現レベルを示した総溶解物ウェスタン実験とはわずかに異なり、総膜タンパク質ウェスタンブロットは、RGX-DYS1群(0.81±0.26、n=3)で最も高い相対シントロフィン発現を示し、B6_WT群(0.6623±0.05、n=3)、RGX-DYS3群(0.59±0.08)、及びmdx群(0.32±0.07、n=3)が続いた。これらの結果は、マイクロジストロフィンベクターによって生成されたマイクロジストロフィンが、筋肉膜シントロフィン発現を回復することができ、長いバージョンのRGX-DYS1は、より短いバージョンのRGX-DYS3よりもシントロフィンを筋肉膜に固定する優れた能力を有したことを明確に示した。
nNOSウェスタンブロットを、筋肉膜(腓腹筋組織/mdx、及び大腿四頭筋/B6群)を使用して類似的に調製した。総筋肉膜タンパク質を、Mem-Per Plus膜タンパク質抽出キット(カタログ番号89842,Thermo Fisher)を使用して抽出した。20μgの総膜タンパク質を、SDS-PAGEゲルの各レーンにロードした。nNOSに対する一次抗体(SC-5302,Santa Cruz Biotechnology)を1:500で使用し、ポリクローナル抗アクチン(PA5-78715,Thermo Fisher)を1:10,000希釈でアプライした。二次ヤギ抗マウスIgG抗体、HRP(62-6520,ThermoFisher)をアプライした。nNOSの発現に関して、IF染色後のRGX-DYS1群とRGX-DYS3群との画像間に顕著な差が観察された(図6A)。しかしながら、ウェスタンブロットの結果は、RGX-DYS1群、RGX-DYS3群、及び未処置のmdx群(図6B~C)間に顕著な差を明らかにせず、RGX-DYS1ベクターによるnNOSの回復が低かったことを示した。
全体として、mdxマウスにおけるRGX-DYS1、RGX-DYS3、及びRGX-DYS5ベクターの送達は全て、堅牢なマイクロジストロフィン発現及びジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)の回復をもたらした。より長いバージョンのRGX-DYS1ベクターは、DAPCの回復を、特にシントロフィン及びβ-ジストログリカンについて増強した。RGX-DYS1ベクターによる膜DAPCへのnNOSの回復能力は低かったが、IF染色では目視可能だった。
6.2.3 AAV8-RGX-DYS1ベクターによる衛星細胞の形質導入及び筋ジストロフィー性筋肉の再生の改善
骨格筋幹細胞、または衛星細胞(SC)は、通常、無活動であり、筋線維の基底層と筋線維鞘との間に局在する。成長中及び筋肉損傷後に、SCの筋原性プログラムが活性化され、SCは自己再生して、それらのプールを維持し、及び/または筋芽細胞を形成し、最終的には筋線維を形成する。アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、分化した筋線維の形質導入についてよく知られているため、衛星細胞もAAVベクターによって形質導入できるか調査した。衛星細胞は小さくて非常にわずかな細胞質を有し、そのためこれらの細胞における導入遺伝子の発現を試験することは技術的に困難である。この点で、RNAscope(登録商標)を適用して、AAVが衛星細胞を形質導入することができるか調べた。RNAscope(登録商標)は、インサイチュハイブリダイゼーション(ISH)技術であり、同時にシグナル増幅及びバックグラウンドノイズ抑制を可能にし、単一細胞解離を有するインタクト組織において単一分子遺伝子発現を直接的に視覚化することを可能にする。未処置のmdxマウス、RGX-DYS1処置mdxマウス、及び野生型C57BL/6マウスの骨格筋における3つのマイクロジストロフィンタンパク質(DYS1、DYS3、またはDYS5)及びPax7 mRNAの共局在化。RNAscope(登録商標)多重蛍光分析は、フルオロフォア、Opal570(赤色)で標識したAAVマイクロジストロフィンプローブ、及びフルオロフォア、Opal520(緑色)で標識した、筋肉衛星細胞マーカー、pax7を利用した。AAV導入遺伝子及びPax7 mRNA発現のRNAscope(登録商標)多重蛍光分析は、Advanced Cell Diagnostics Inc(Newark,CA)で行った。全RNAは、RNeasy(登録商標)線維組織ミニキット(Qiagenカタログ番号74704)を使用して骨格筋から抽出し、cDNAは、RNase阻害剤を伴う大容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystemsカタログ番号4374966)を用いて合成した。マイクロジストロフィンmRNA及び内因性対照GAPDH mRNAの絶対コピー数を、デジタルPCR(Naica Crystal Digital PCR system,Stilla technologies)を使用して測定した。マイクロジストロフィンに対するプライマー及びプローブは、前述と同じだった。マウスpax7プライマー及びプローブセット(TaqMan(商標)MGB Probe,Applied Biosystemsカタログ番号4316034)は、商業的に購入した。
マイクロジストロフィン形質導入された衛星細胞を計数し、衛星細胞形質導入率を計算した。AAV-マイクロジストロフィン形質導入した骨格筋において、衛星細胞の形質導入率は23±1.5%だった(図7A)。これは、AAVベクターが、成熟筋線維よりもはるかに低い形質導入率だが、筋衛星細胞を形質導入することができたことを示した。
次いで、全pax7+衛星細胞数をRNAscope画像内で計数して、異なる治療群で衛星細胞数が同様であったか調べた。図7Bに示されるように、未処置mdxにおける画像当たりのpax7陽性細胞数は、39.12±15.14であり、野生型B6マウス及びDMDベクター処置したマウスにおける陽性細胞数は、それぞれ、11.87±3.23(8枚の画像をカウント、一元配置ANOVAによるp<0.0001)及び14.66±5.91(12枚の画像をカウント、一元配置ANOVAによるp<0.0001)だった。未処置mdx筋肉における衛星細胞数の増加は、筋ジストロフィー性筋肉の再生的性質を示した。RGX-DYS1ベクターを用いたマイクロジストロフィンの送達は、この病態を逆転させ、筋肉再生を緩和した。
RNAscope技術分析に加えて、全筋肉RNAを抽出し、cDNA合成を行った。全RNAは、RNeasy(登録商標)線維組織ミニキット(Qiagenカタログ番号74704)を使用して骨格筋から抽出し、cDNAは、RNase阻害剤を伴う大容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystemsカタログ番号4374966)を用いて合成した。試料は、マウスpax7特異的プライマー及びプローブセット(市販:それぞれ、mm01354484_m1 Pax7,Thermo Fisher Scientific、及びApplied Biosystemsカタログ番号4316034からのTaqMan(商標)MGBプローブ)を使用したddPCRに供した。マウスGAPDHプライマー及びプローブセットを使用して、RNA及びcDNA入力を正規化した。マイクロジストロフィンmRNA及び内因性対照GAPDH mRNAの絶対コピー数を、デジタルPCR(Naica Crystal Digital PCR system,Stilla technologies)を使用して測定した。GAPDH mRNAコピー数に対するpax7 mRNAコピー数の比を群間で比較した(図7C)。予想されたように、mdxマウスにおけるpax7発現の相対発現は7.56±3.14であり、これはWT-B6マウスよりもはるかに高かった(1±0.68、n=5、一元配置ANOVAによるp<0.001)。3つの異なるマイクロジストロフィンベクター処置群における相対pax7発現は、大幅に減少した(RGX-DYS5で4.40±1.50(n=3、p=0.06)、RGX-DYS3群で3.12±0.74(n=5、p<0.01)、RGX-DYS1で2.98±0.68(n=5、p<0.01))。Pax+衛星細胞数は、mdxにおいて上昇し、このジストロフィンモデルにおける筋肉変性及び再生の活性サイクルと一致する。マイクロジストロフィン処置mdxマウスの衛星細胞におけるpax7 mRNA発現の低下は、本マイクロジストロフィンベクターが、筋肉再生の改善を通じて、筋ジストロフィー性筋肉における衛星細胞過形成を修正することを示す。
DYS1処置は、衛星細胞計数及びPax7 mRNA発現の両方によって測定されるように、mdxにおける衛星細胞過形成を有意に低減する(図7B及び7C)。
6.3 実施例3 AAV9 RNA/DNAと比較したAAV8試験
AAV8及びAAV9は、全身送達を介して、非ヒト霊長類(NHP)の骨格筋及び心筋において同様の形質導入効率を有する(図8A~8F)。固有のバーコードを有するAAV8及びAAV9パッケージングCAG-GFPカセットを個別に作製し、ほぼ等しい濃度で他のカプシドとともにプールして、118個のバーコード化AAVのライブラリーを生成した。このライブラリー(PAVE118)を、1.77e13GC/kgの用量で3匹のカニクイザルに静脈内投与した。投与の3週間後に様々なNHP組織から単離されたDNA及びRNAを、相対的存在量についてNGS分析に供した。NHPの骨格筋(それぞれ、図8A及びB)、心筋(それぞれ、図8C及びD)、及び肝臓(それぞれ、図8E及びF)におけるAAV8及びAAV9カプシドからのDNA及びRNAレベルに有意差はなかった。
6.4 実施例4-インビトロ試験(DMD患者由来の誘導多能性幹細胞(iPSC))
mdx/BL10は、DMDの十分に確立されたマウスモデルであるが、DMDを有する患者における主要な死因である心筋症は、示されていないか、または表現型は、加齢時の軽度の心室拡張に限定されている(Yucel et al,2018)。最近の刊行物は、DMD患者からのiPSC由来心筋細胞(iPSC-CM)を、拡張型心筋症のモデル化に使用することができることを示している(Laurila et al,2016、Lin et al,2015)。
この試験は、患者由来のiPSC-CMを使用してDMDのインビトロ心臓モデルを確立し、ジストロフィン欠損ヒト心筋細胞におけるRGX-DYS1の生物活性を評価することができる。誘導多能性幹細胞のための欧州銀行(European Bank for Induced Pluripotent Stem Cells)(EBiSC)から得られたDMD患者及び健康なドナーからのiPSCを、心筋細胞に分化させることができる。成熟した心筋細胞が生成されると、DMD及び健康な対照ヒト細胞株の機能的表現型を特性評価することができる。
機能的表現型の確立時に、RGX-DYS1をDMD iPSC-CMとともにインキュベートすることができる。RGX-DYS1ベクター(DNA)及びRGX-DYS1マイクロジストロフィンは、それぞれ、qPCR及び免疫細胞化学によって決定される。加えて、DMD心筋細胞におけるRGX-DYS1の利点を評価するために、心機能エンドポイント(すなわち、インピーダンス、電気的活動、及びカルシウム処理)を評価することができる。
6.5 実施例5-概念証明-mdxマウスにおける6週試験
6.5.1 mdxマウスにおける6週試験
mdxマウスにおけるAAV8-RGX-DYS1の生物活性を評価するために、AAV8-RGX-DYS1を、5週間齢のmdx雄マウス(C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J、群当たりn=13)に、0(ビヒクル)または2×1014GC/kgの用量で静脈内投与した。この試験には、以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、体重、前肢の握力、及び長趾伸筋(EDL)に対するインビトロ力が含まれた。剖検(投与後6週間)では、組織の重量を含む、組織の肉眼的検査が行われた。筋肉組織は、筋肉病理学の評価のために別々に収集した。AAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現は、ウェスタンブロット及び免疫蛍光によって評価し、RGX-DYS1ベクターDNA生体内分布も評価した。最後に、DAPCタンパク質の発現及び局在化も、免疫蛍光を使用して、前脛骨筋(TA)及び横隔膜組織で評価した。
AAV8-RGX-DYS1は、2×1014GC/kgで十分耐容された。AAV8-RGX-DYS1関連の死亡または有害な臨床観察はなかった。1匹のマウスは、AAV8-RGX-DYS1投与の3週間後に、水頭症のために安楽死させた。しかしながら、この所見は、水頭症がmdxマウスで一般的に認められ、12週薬理学試験においてビヒクル対照mdxマウスにも認められたため、試験物関連とはみなされなかった(Xu et al,2015、実施例6)。
mdxマウスの自然史データ(Coley et al,2016)と一致して、ビヒクル対照mdxマウスにおける平均体重は、齢の一致した史的対照よりも有意に高かった(+11%)。また、絶対筋肉組織重量及び正規化筋肉組織重量は、試験施設(AGADA Biosciences)における野生型史的対照データ(HCD)と比較して、有意に高かった(それぞれ、+18%~53%、+7%~+36%)。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおいて体重を減少させた(-13%)が、これは、試験施設の野生型対照の史的データと同等だった。これに付随して、全ての骨格筋(横隔膜を含む)の絶対重量及び正規化重量は、ビヒクル対照mdxマウスよりも低かった(それぞれ-17%~-29%及び-4%~-18%)。
筋肉機能は、5週目に握力によって評価し、EDL筋のインビトロ力は、剖検(6週目)で評価した。ビヒクル対照mdxマウスは、齢の一致した史的野生型対照データと比較して、絶対前肢握力及び正規化前肢握力の有意な減少を示した。AAV8-RGX-DYS1投与は、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、mdxマウスにおける絶対前肢握力及び正規化前肢握力を増加させ(それぞれ、+14.5%及び+33.7%)、これらのデータは、試験施設における史的野生型対照データに匹敵した。図9A~9Dに示されるように、最大及び比筋力出力の両方が、野生型HCDと比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて有意に減少した。これに対し、mdxマウスへのAAV8-RGX-DYS1投与は、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、EDL筋の最大及び比筋力出力に有意な増加をもたらした(それぞれ、+21%及び47.2%)。握力を決定するために、マウスを前肢ワイヤーグリッドの上に優しく配置し、その前足のみに水平バーのうちの1つを握らせた。両方の前足が同じバーをしっかり握り、胴体が地面と垂直であり、バーと平行であることを確実にした後、握りを離すまで、マウスをグリッドの全長にわたって均一な力で着実に引き戻した。順応及び試験のための連続した5日間にわたる各動物における5回の良好な引っ張り。個々のマウスの最大強度の分析のために、単一の最高記録値(最大力)を計算した。正規化した強度(KGF/kg)を体重に基づいて計算した。インビトロ力を決定するために、右後肢のEDL筋を各マウスから取り出し、25℃でリンゲル溶液(pH7.4)を含む酸素化槽(95%O2、5%CO2)に浸漬した。非疲労性単収縮を使用して、筋肉は力生成のための最適な長さに調整された。筋肉を電極で刺激して、2分間の休止間隔で分離した強縮を誘発した。その後の各強縮で、力が通常およそ250Hzを生じるプラトーに達するまで、刺激周波数を20、30、または50Hzの段階で増加させた。筋肉の断面積は、筋肉量、線維長、及び組織密度に基づいて測定した。最後に、筋肉比筋力(kN/m2)を断面積に基づいて計算した。
AAV8-RGX-DYS1投与が、mdxマウスにおける筋肉機能を改善するだけでなく、ジストロフィー性表現型を減弱するか調べるために、AAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおいて、試験の終了時(6週目)に、TA及び横隔膜において、筋病理(すなわち、炎症、変性、再生、及び中心核形成)を調べた。試験施設(AGADA Biosciences)の組織バンクからの野生型対照組織を、TA筋の比較器として使用し(n=2~3)、試験施設からの齢の一致した野生型HCDを、横隔膜で使用した。
ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)染色を使用して炎症を検査した。筋肉中の再生線維及び変性線維は、それぞれ、胚性ミオシン重鎖(eMHC)及びIgMの免疫染色によって決定した。筋肉再生の別の指標である中心核形成も、H&E染色によって測定した。
図10A~10Kに示されるように、ジストロフィー病理(炎症、変性、再生)は、野生型マウスと比較して、ビヒクル対照mdxマウスのTA及び横隔膜において明らかだった。加えて、ビヒクル対照において、再生された線維として認識された中心核形成した線維(CNF)は、史的野生型対照データよりも有意に高かった(TA:野生型で2.92%対mdxで70.81%、横隔膜:野生型で1.46%、mdxで41.63%)。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおけるジストロフィー変化を減弱させ(図10A~10K)、炎症、再生、及び変性に有意な減少が、TA及び横隔膜組織の両方で観察され、試験施設における野生型HCDに類似していた。AAV8-RGX-DYS1投与はまた、mdxマウスでTA(-18.4%)及び横隔膜(-48.9%)におけるCNFの割合を有意に減少させたが、両方の組織におけるCNFの割合は、史的野生型対照データよりも高かった(図10A~10K)。これらの観察は、AAV8-RGX-DYS1投与前のmdxマウスにおける筋肉細胞複製の早期開始(約3週齢)、及びDMD患者とは異なり、mdx-BL10バックグラウンドマウスの優れた再生能力に起因する可能性が高い(Turk et al,2005)。
mdxマウスにおけるAAV8-RGX-DYS1の形質導入の成功を確証するために、RGX-DYS1生体内分布(ベクターDNA)をddPCRによって検査し、RGX-DYS1マイクロジストロフィン(タンパク質)の導入遺伝子レベルを免疫蛍光及びウェスタンブロットによって決定した。ジストロフィンレベルも対照として測定した。
ベクターDNAレベルは、全ての組織(肝臓、心臓、横隔膜、TA、EDL、及び三頭筋)においてddPCRによって定量可能であり、全てのAAV8-RGX-DYS1投与動物から収集された(図11A及び11B)。肝臓は最高のベクターDNAレベルを有したが、レベル組織は同等だった。ビヒクル対照mdxマウスにおいて、各筋肉群について、他の全ての筋肉及びいくつかの選択された動物組織中の肝臓を分析して、ベクターDNAレベルが存在しないか、または定量下限(LLOQ)(~0.08gc/dg)に近いことを確認した。
ウェスタンブロット分析のために、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスから収集した横隔膜、腓腹筋、及びTA筋からタンパク質を抽出した。試料中のマイクロジストロフィンのレベルは、BL10マウス及びジャーマン・ショートヘアード・ポインター筋ジストロフィー(GSHPMD)イヌ筋溶解物の混合物からのジストロフィンの測定から引き出された標準曲線に基づいて、正常なジストロフィンのパーセントとして計算した。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスは、ジストロフィンの割合として報告された、横隔膜で159.5%、腓腹筋で191.8%、及びTA筋で225.2%のAAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィンの発現を示した(図12)。横隔膜、腓腹筋、及びTA筋におけるAAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現は、6週目で全ての筋肉組織にわたるベクターDNAの広範な分布と一致した。
筋線維中のAAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現をさらに確証するために、免疫蛍光をTA及び横隔膜で行った。投与の6週間後、ビヒクル対照mdxマウスは、非常にわずかな体細胞復帰変異体筋線維を除いて、TA及び横隔膜にジストロフィン陽性線維を有しなかった(すなわち、筋線維鞘膜でのジストロフィン発現がない)。これに対し、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスは、堅牢で正確なマイクロジストロフィン発現を、TA(96%)及び横隔膜(89.1%)筋組織の筋線維鞘膜で示した(図13A~13C)。これらの結果は、野生型対照のものと同様だった。以前に報告されたように、均一なジストロフィン発現は、筋線維代謝回転を安定させ、ジストロフィー性筋肉における病理を減弱させるために必要とされる(van Westering et al,2020)。
ジストロフィン欠乏は、筋肉の反復収縮及び弛緩中に筋肉の完全性及び細胞シグナル伝達を維持することに関与する、DAPC全体の分解をもたらす(Sancar et al,2011、Duan et al,2018)。したがって、ジストロフィンの不存在及びDAPCの不安定化は、筋肉損傷に対する感受性を増加させ、細胞内カルシウム流入を蓄積し、重度のジストロフィー表現型をもたらすと考えられる(Cirak et al,2012)。
AAV8-RGX-DYS1投与がDAPCタンパク質の安定化を回復することもできるか評価するために、免疫蛍光を、TA及び横隔膜筋において、抗α1-シントロフィン、ジストロブレビン、nNOS-1、及びβ-ジストログリカンで行った(図14)。
ビヒクル対照mdxマウスは、野生型対照と比較して、TA及び横隔膜における筋線維の筋線維鞘で、無視できる/検出できないDAPCタンパク質を示した。AAV8-RGX-DYS1投与は、α1-シントロフィン(TAで9/10、横隔膜で10/10)及びジストロブレビン(TAで8/10、横隔膜で10/10)の筋線維鞘発現を、両方の組織で完全に回復させた。より重要なことに、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおけるα1-シントロフィン及びジストロブレビンの両方の発現は、抗ジストロフィン染色で共局在するようにみえ、野生型マウスと同様だった。これらの結果は、以前に報告されたように(Constantin et al.,2014、Koo et al.,2011)、RGX-DYS1マイクロジストロフィンのC末端ドメイン(CT194)が、α-ジストロブレビン及びα-シントロフィンを動員できることを実証した。筋線維鞘におけるβ-ジストログリカンの存在も、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて回復した。しかしながら、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスは、野生型と比較した場合、TAにおいて、広い領域の堅牢な発現(6/10)及び低い発現(4/10)を示した。同様なパターンは、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスからの横隔膜組織においても認められた。AAV8-RGX-DYS1投与は、筋線維鞘でnNOSの存在を完全に回復させるようには思えなかったが、nNOSは、TA及び横隔膜の筋線維鞘で、ビヒクル対照mdxマウスよりも高いレベルで検出可能だった。まとめると、AAV8-RGX-DYS1投与は、TA及び横隔膜筋の筋線維鞘で、CTドメインに特異的なタンパク質を含むDAPCタンパク質の発現を増加させ、筋線維の構造的完全性の改善を示唆した。
6.6.実施例6:mdxマウスにおける12週薬理学試験
6.6.1 mdxマウスにおける12週試験
単回IV注射後のmdxマウスにおけるAAV8-RGX-DYS1の薬理学を評価した。
mdx雄マウスの群(群当たりn=10)に、AAV8-RGX-DYS1の単回IV注入を0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、3×1014、または5×1014GC/kg(最大実行可能用量)で投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群を対照として含めた。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、体重、インビボ筋肉機能(握力、自動歩行分析)、バイオマーカー(T2-MRIイメージング及び血清からのCK)、AAV8-RGX-DYS1生体内分布(ベクターDNA)、RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現(タンパク質)、肉眼的検査、組織重量、及び***形成を含む組織病理学。インビボエンドポイント(握力、運動歩行分析、及びT2-MRIイメージング)は、6週目及び12週目に行った。追加の時点(9週目)を加えて、握力測定を行った。CK分析のための血清を、インビボエンドポイントを調べた後の7週目、及び最終剖検で収集した。AAV8-RGX-DYS1投与の12週間後、動物を犠牲にし、末期剖検を行った。
AAV8-RGX-DYS1は、最大5×1014GC/kg用量まで十分に耐容され、AAV8-RGX-DYS1に関連する死亡数はなかった。水頭症に起因する4匹の早期死亡があり、ビヒクル対照群の1匹の雄、3×1013GC/kgを投与した2匹の雄、及び1×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1を投与した1匹の雄からなった。しかしながら、この所見は、水頭症がmdxマウス表現型に関連しているため、試験品関連とはみなされなかった(Xu et al,2015)。試験期間中にAAV8-RGX-DYS1関連の臨床的観察はなかった。
微細運動の運動学的歩行分析(インビボ機能試験)
微細運動の運動学的分析を使用して、AAV8-RGX-DYS1の機能的効果を実証した。簡単に説明すると、マウスの動作は、下側、右側、及び左側からの3つの異なる視界からの高速カメラ(300フレーム/秒)を使用して捕捉した。次いで、歩行モードを使用した高精度運動学的解析方法(MotoRater、TSE Systems,Homburg,Germany)を使用して、微細運動スキル及び歩行特性を評価した。ビヒクル対照mdxマウスが、微細運動の運動学的分析を使用して観察される場合、表現型は、野生型マウスと比較して、股関節、膝、及び足首の増加した伸長、ならびに増加した全体的な股関節の高さ及び減少した前肢つま先クリアランスとして観察される下半身の姿勢に関連する。
図15に示されるように、運動学的パラメータを単一のスコアに組み合わせた全歩行スコアは、ビヒクル対照mdxマウスにおいて、6週目に野生型マウスよりも有意に高く(野生型で0.77対ビヒクル対照mdxで3.84)、12週目にビヒクル対照mdxマウスと野生型マウスとの間でより明確な差が認められた(野生型で-0.77対ビヒクル対照mdxで4.25)。6週目(11~12週齢)では、AAV8-RGX-DYS1の効果は、1×1014GC/kg及び3×1014GC/kgの用量で顕著であり、5×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量での全歩行スコアは、野生型のものと同様であった。12週目(17~18週齢)では、≧1×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量での全歩行スコアが有意に改善され、野生型レベルに対して正規化された(野生型で-0.77対1×1014、3×1014、5×1014GC/kgでそれぞれ0.76、0.57、及び0.30)。
T2-磁気共鳴画像法(バイオマーカー)
DMD患者では、筋肉MRIは、筋肉損傷及び炎症を評価するための強力なツールとして出現している(Forbes et al,2020)。この試験では、投与の6及び12週間後にT2マッピングMRIを行い、腓腹筋病変(高強度)及び非病変(正常出現筋)における腓腹筋体積、高強度病変パーセント、及びT2緩和時間を評価した(図16A~16E)。腓腹筋体積(両方の脚を組み合わせた)は、代償性肥大のために、6週目及び12時間点の両方で、野生型マウスと比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて有意に増加した。6週目に、AAV8-RGX-DYS1投与は、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、3×1014及び5×1014GC/kgの用量で腓腹筋体積を減少させた。12週目に、腓腹筋体積におけるAAV8-RGX-DYS1の用量応答生物活性は、AAV8-RGX-DYS1を3×1014及び5×1014GC/kgの用量で投与したmdxマウスにおいて明確に観察された。
高強度病変は、筋肉浮腫のマーカーとして、両方の脚からの自動閾値分析に基づいて定量した。増加した高強度病変(病変%として表される)は、6及び12週目に野生型対照と比較した場合、ビヒクル対照mdxで明確に観察された。6週目に、減少した病変は、3×1013GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量で既に明らかであり、1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgの用量で有意に改善された。12週目に、明確な差は、AAV8-RGX-DYS1を1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgの用量で投与したmdxマウスで認められ、野生型に匹敵した。
T2時間は、通常、浮腫、炎症、及びある程度の線維症の形成などの水環境変化を伴う病理学的過程において増加する(Hogrel et al,2016、Wokke et al,2016)。したがって、T2緩和時間は、高強度病変及び正常に現れる腓腹筋(非病変)の両方について評価した(図16D及びE)。野生型動物の画像には病変は観察されなかったが、図16Aに報告された低いパーセンテージは、バックグラウンドレベルとみなされるべきである。増加したT2緩和時間が、野生型と比較した場合、ビヒクル対照mdxマウスに両方の時点(6及び12週目)で観察された。AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおいて1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgの用量でT2緩和時間を有意に減少させ、これらの時間は、6及び12週目に野生型と同等だった。したがって、AAV8-RGX-DYS1投与マウスでは、T2緩和時間は、12週目までに>1×1014GC/kgの用量で野生型動物に匹敵した。
AAV8-RGX-DYS1投与マウスでは、T2緩和時間は、12週目までに>1×1014GC/kgの用量で野生型動物に匹敵した。
握力(インビボ機能検査)
6及び9週目の握力測定は、ビヒクル対照mdxマウスと野生型マウスとの間の違いを明確には明らかにしなかった(図17)。12週目に、ビヒクル対照mdxと野生型マウスとの間の握力の最小の差は、統計的有意性なしで認められた。3×1014及び5×1014GC/kgの用量でAAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスにおける握力は、ビヒクル対照のmdxマウスと比較して、有意に増加した。これらの一貫性のない観察は、げっ歯類における握力試験が運動機能以外の様々な要因によって影響を受け得るという事実に起因する可能性が高い(Maurissen et al,2003、Nagaraju et al,2008)。
クレアチンキナーゼ
予想されたように、平均CKレベルは、7及び12週目に野生型対照と比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて、それぞれ21倍及び30倍高かった。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、CKレベルは、>1×1014GC/kgの用量で減少し、3×1014GC/kgの用量で有意性に達した(図18)。
RGX-DYS1生体内分布(ベクターDNA)
DNAベクターの生体内分布を、qPCR法を使用して評価した。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスからの腓腹筋、横隔膜、心臓、及び肝臓組織は、試験の終了時(12週目)に高レベルのベクターDNAを有した。全てのAAV8-RGX-DYS1処置マウスの検査した組織においてベクターDNAレベルの用量比例的な増加傾向が観察されたが、有意性に達しなかった(図19)。肝臓は、全てのAAV8-RGX-DYS1投与マウスにおいて、筋肉組織と比較して高いベクターDNAレベルを有した。野生型BL10マウス及びmdxビヒクル対照マウスから収集した組織は、ベクターDNAレベルを、定量限界(BQL)=50コピー/μgDNA未満または検出限界(LOD)=11.96コピー/μgDNAのいずれかで示した。
RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現(タンパク質)
mdxマウスにおけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現を調べるために、ウェスタンブロット分析を行った。
12週目に、AAV8-RGX-DYS1を1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgの用量で投与したmdxマウスは、ビヒクル対照mdxマウスと比較した場合、3つの筋肉(腓腹筋、横隔膜、及び心臓)全てにおいて有意に高いRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現を示した(p<0.05~0.001)。最も低いAAV8-RGX-DYS1用量(3×1013GC/kg)では、RGX-DYS1マイクロジストロフィンレベルは、ビヒクル対照mdxマウスよりも高かったが、有意ではなかった。
全てのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、心臓組織におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンの発現は、腓腹筋及び横隔膜と比較した場合に高かったが、腓腹筋及び横隔膜における発現は、概して同等だった(図20A及び20B)。野生型マウスにおけるジストロフィンタンパク質発現と比較して、AAV8-RGX-DYS1を3×1014及び5×1014GC/kgで受けたmdxマウスは、腓腹筋、横隔膜、及び心臓において有意に高いRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現を示した。
全体として、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスからの筋肉におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質の存在は、ベクターDNAレベルの検出と一致した。全ての筋肉にわたるRGX-DYS1ベクターDNAレベルが各用量群において同等だったという事実にもかかわらず、心臓組織におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンは、腓腹筋及び横隔膜と比較した場合に概して高く、一方、腓腹筋及び横隔膜における発現は概して同等だった。
この試験では、mdxマウスへのAAV8-RGX-DYS1のIV投与後の最小有効用量は、現在、1×1014GC/kgであると考えられており、これは、微細運動の運動学的歩行分析によって測定された筋肉機能における有意な改善及びMRIによって測定された筋肉保存の改善に基づいている。
6.7 実施例7:mdxマウスにおける26週薬理学試験
単回IV注射後のmdxマウスにおけるRGX-DYS1の長期生物活性を評価した。
雄mdxマウスの群(群当たりn=10)に、RGX-DYS1の単回IV注射を、0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、3×1014、または5×1014GC/kgで投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群を対照として含めた。動物は、用量の26週間後に安楽死させた。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、毎週の体重、インビボ筋肉機能(6、9、17、及び26週目の握力、9、17、及び26週目の自動歩行分析)、バイオマーカー(6、17、及び26週目のT2-MRIイメージング、ならびに17及び26週目の血清からのCK)、生体内分布(ベクターDNA)、導入遺伝子発現(タンパク質)、肉眼的検査、組織重量、ならびに***形成及び筋肉病理を含む組織病理学。
単回IV注射後のmdxマウスにおけるRGX-DYS1の長期有効性及びDMDの関連モデルにおけるRGX-DYS1の長期毒性も試験した。
mdx雄マウスの群(時点ごとに群当たりn=10)に、RGX-DYS1の単回IV注射を、0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、3×1014、または5×1014GC/kgで投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群を対照として含めた。動物は、投与の26週間後に犠牲にした。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、握力、歩行分析、MRI、クレアチンキナーゼ(CK)分析、毎週の体重、肉眼的検査、組織重量、及び***形成を含む組織病理学。
図21は、試験で確かめられた体重の結果を示す。より低い平均体重が、≧3×1014GC/kgで投与されたmdxマウスで観察された。野生型マウスと最大13週間でmdxマウスに観察されたより高い体重を有するビヒクル対照mdxマウスとの間には、統計的差がある。26週目の犠牲前の死亡が、遺伝子療法を介して送達されたヒトマイクロジストロフィンタンパク質、RGX-DYS1を投与された各マウス群で観察され、水頭症によって引き起こされた。
17週目に、筋肉病変の発生を評価する筋肉の代表的な画像を、T2-磁気共鳴画像法を使用して得た(図22)。病変は、ビヒクル処置、3×1013GC/Kg、及び1×1014GC/kgを受けたマウスにおいて矢印で示される。3×1014または5×1014GC/kgのRGX-DYS1用量を受けているマウスにおいて、病変は認められないか、または少なくとも大幅に減少した病変が認められた。26週目に、筋肉の代表的な画像をT2-磁気共鳴画像法を使用して再び得た(図23)。病変は、ビヒクル処置、3×1013GC/Kg及び1×1014GC/kgを受けたマウスにおいて矢印で示される。3×1014または5×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量を受けているマウスにおいて、病変は認められないか、または少なくとも大幅に減少した病変が認められた。
図24A及び24Bはまた、6週目、17週目、及び26週目でのMRI結果の分析を示し、腓腹筋体積(A)、及び観察された高強度病変における変化(病変(%))(B)を示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。ビヒクル対照マウスと比較して、結果として得られたRGX-DYS1による処置は、全ての時点での筋肉体積及び病変の減少である。RGX-DYS1の用量が高いほど、より低い用量よりも良好に作用した。
図25A及び25Bは、6週目、17週目、及び26週目でのT2時間-病変(%)(A)、及びT2時間-非病変(%)(B)を示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して**p<0.01、****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。一般に、より高い用量(3×1014または5×1014GC/kg)のRGX-DYS1は、ビヒクル対照マウスと比較してより良好な結果を提供した。
歩行分析は、6週目、17週目、及び26週目に行った。図26に示されるように、微細運動の運動学的歩行分析の明確な差が、ビヒクル対照mdxマウスと野生型対照との間で9週目に観察され、他の全ての時点で継続した。9週目に、ビヒクル対照と比較して、全歩行スコアの用量関連の改善が、RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、用量≧3×1013GC/kgで示され、用量≧3×1014GC/kgでの歩行スコアは、野生型マウスのものと同様だった(図26)。17週目に、≧3×1014GC/kgの用量で歩行スコアにおける改善があった。26週目に、歩行スコアにおける改善が、1×1014GC/kgで観察され、≧3×1014GC/kgでより明白だった。
DMDを有する患者では、CKは、正常範囲と比較して顕著に上昇し、診断的価値を有する。さらに、最大血清CK活性は、通常、DMDにおいて2~5歳で観察され、疾患が進行するにつれて漸進的に低下する。Kim et al.,Ann.Rehabil.Med.41:306-312(2017)。図27は、AAV8-RGX-DYS1による処置は、CK濃度がビヒクル処置対照と比較して有意に減少したことを示す。データを平均±SEMとして表す。統計的有意性:野生型ビヒクルに対して****p<0.0001(反復測定(RM)二元配置分散分析(ANOVA)、シダックの事後)、mdxビヒクルに対して***p<0.001、****p<0.0001(混合効果モデルANOVA、ダネットの事後)。高用量(3×1014または5×1014GC/kg)処置マウスにおいて、CK濃度は、野生型対照マウスのものと同様だった。
図28は、9週目、17週目、及び26週目での異なるマウス群における握力を示す。ビヒクル対照mdxにおける握力は、野生型と比較した場合、差は明らかでなかった。
ジストロフィー病理におけるRGX-DYS1の効果を評価するために、試験の最後(32~33週齢)に、筋肉組織(横隔膜、心臓、及び腓腹筋)を収集し、分析した。細胞外マトリクスにおける線維症(コラーゲンの蓄積)は、DMDの顕著な特徴である(Kharraz et al,2014)。特に、mdxマウスにおける横隔膜は、重度の影響を受け、進行性筋線維変性及び付随する結合組織浸潤を有するDMD病理に非常によく似ている(Lynch et al,1997、Swiderski and Lynch,2021)。予想されたように、ビヒクル対照mdxマウスは、マッソントリクローム染色によって測定されるように、野生型対照と比較した場合、横隔膜における増加した量の線維症を示した(図29A)。注目すべきことに、蓄積された線維症は、以前に報告された(Coley et al,2016、Shin et al,2011)ように、ビヒクル対照mdxマウスの腓腹筋及び心臓で観察されたが、横隔膜と比較して相対的に非常に低かった(横隔膜における16.8%と比較して、骨格筋及び心筋における3%未満)。mdxマウスにおけるRGX-DYS1の投与は、検査した全ての筋肉組織で線維症の量に低下(p>0.05)をもたらした。さらに、横隔膜における線維症の量は、≧1×1014GC/kgの用量で有意に減少した(p<0.05)。
増加した炎症は、野生型対照と比較した場合、ビヒクル対照mdxマウスの横隔膜(図29B及びE)及び腓腹筋(図29F)で顕著だった。炎症は、ビヒクルmdxマウスを含む、いずれの動物における心臓でも明らかではなかった(図29D)。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、対照ビヒクルmdxマウスと比較した場合、≧1×1014GC/kgで、横隔膜及び腓腹筋における炎症性細胞の数が有意に減少した。
加えて、ジストロフィー病理(再生、変性、線維症、及び中心核形成)が、3つの筋肉組織において、定性的評価(マニュアルでスコアリングされた)によって評価された。以下のマニュアルスコアリングスケールを使用した:0(正常)、1(最小)、2(軽度)、3(顕著)、及び4(重度)。
予想されたように、横隔膜筋のジストロフィー病理は、野生型対照(正常)と比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて明らかだった(顕著~重度)。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、再生(軽度~最小)及び変性(正常~顕著)における減少が、ビヒクル対照mdxマウス(顕著~重度)と比較して、≧1×1014GC/kgで観察された。線維症(最小~顕著)及び中心核形成(軽度~顕著)の重症度スコアは、ビヒクル対照mdxマウス(顕著~重度)と比較した場合、≧3×1014GC/kgで低下した。
心臓では、ジストロフィー病理が野生型対照と比較して、ビヒクル対照mdxマウス(最小~顕著)で観察された。再生における減少は、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、≧3×1013GC/kg(正常~軽度)で観察された。3×1013GC/kgでの変性及び線維症の重症度スコアは減少し(最小)、この効果は、ビヒクル対照mdxマウス(最小~顕著)と比較した場合、1×1014及び3×1014GC/kg(正常)でより明白だった。中心核形成の重症度スコアも、ビヒクル対照mdxマウス(軽度~顕著)と比較した場合、1×1014及び3×1014GC/kg(最小)でのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスで減少した。5×1014GC/kgでのAAV8-RGX-DYS1 mdxマウスにおける変性及び中心核形成での重症度スコアは、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、有意に低下しなかった(最小~顕著)。
腓腹筋のジストロフィー特性が、野生型対照と比較して、ビヒクル対照mdxマウス(最小~重度)において示された。5×1014GC/kgでの1匹のマウス(顕著)を除いて、再生及び中心核形成は、ビヒクル対照mdxマウス(最小~顕著)と比較して、≧3×1013GC/kgでのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウス(正常から軽度)で改善された。変性における減少は、3×1013GC/kg(最小から軽度)で観察され、AAV8-RGX-DYS1効果は、≧1×1014GC/kg(正常から軽度)でより突出しており、これらの群(≧1×1014GC/kg)における4匹中3匹のmdxマウスは、変性を有しなかった。線維症の重症度スコアにおける低下は、≧3×1013GC/kg(最小)で観察され、≧3×1014GC/kg(正常~軽度)でより顕著であり、4匹中3匹のmdxマウスは、3×1014及び5×1014GC/kgで線維症を有しなかった。
試験の終了時(AAV8-RGX-DYS1投与から26週間後)に、qPCR方法を使用したベクター生体内分布(図30)、及び従来のウェスタンブロット分析を使用したRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質(図31)の分析のために、筋肉組織を収集した。ベクターDNAレベルは、試験の終了時に、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスからの腓腹筋、横隔膜、及び心臓組織において検出可能なままであった。全てのAAV8-RGX-DYS1投与マウスの検査した組織において、ベクターDNAレベルの用量比例的な増加傾向が観察された(図30)。肝臓は、全てのAAV8-RGX-DYS1投与マウスにおいて、筋肉組織と比較してより高いベクターDNAレベルを有した。
12週薬理学mdxマウス試験と同様に、マウス全長ジストロフィンタンパク質レベルが、野生型マウスからの横隔膜、腓腹筋、及び心筋中で検出された。mdxビヒクル対照マウスは、3つの筋肉全てにおいて、明らかなRGX-DYS1マイクロジストロフィン及びジストロフィンタンパク質バンドを示さなかったが、極わずかなパーセントのジストロフィンがmdxビヒクル対照マウスから報告され、これは、デンシトメトリー分析によって捕捉されたバックグラウンドイムノブロットシグナルの結果であり得た。
投与の26週間後、AAV8-RGX-DYS1を≧1×1014GC/kgで投与したmdxマウスにおいて測定された全ての筋肉は、ビヒクル対照mdxマウスと比較した場合、持続的な有意に高いRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現を示したが、横隔膜におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現の増加は、1×1014GC/kgでは統計的有意性に達しなかった(図31)。3×1013GC/kgでは、3つの全ての筋肉におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現は、ビヒクル対照mdxマウスよりも高かったが、その増加は、統計的有意性に達しなかった。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスからの各筋肉において、持続したRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現は、用量依存的にベクターDNAを有する傾向を示した。各用量群における筋肉にわたってベクターDNAレベルが類似しているにもかかわらず、心筋におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質の発現は、腓腹筋及び横隔膜筋と比較した場合、より高かった。
筋線維におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質の発現をさらに評価するために、横隔膜における抗ジストロフィン/マイクロジストロフィン及び抗メロシン(筋線維のマーカー)の共免疫蛍光を行った(図32A)。投与の二十六(26)週間後、ビヒクル対照mdxマウスは、野生型対照と比較して、非常に少数の体細胞復帰変異体筋線維(1%未満)を除いて、横隔膜にジストロフィン陽性線維を有しなかった(すなわち、筋線維鞘膜でのジストロフィン発現がない)。
AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、AAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィン陽性筋線維の有意な増加(p<0.001)が、1×1014GC/kgでのmdxマウスで観察された(57%)。さらに、最高用量のAAV8-RGX-DYS1は、RGX-DYS1マイクロジストロフィン陽性筋線維の集団のほぼ完全な形質導入を達成した(3×1014及び5×1014GC/kgで、それぞれ95.6%及び98.0%)。加えて、メロシンでの共免疫蛍光は、ジストロフィン/マイクロジストロフィンの発現が筋線維鞘に限定されたことを明らかにした。
補完的エンドポイントとして、ジストロフィン/マイクロジストロフィンの強度を横隔膜組織で測定した(図32C)。ジストロフィン/マイクロジストロフィン染色強度は、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、用量依存的に有意に増加した。このデータは、RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質レベルがまた、ウェスタンブロット結果と一致して、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて用量依存的に増加したことを示した(図31)。全体として、マイクロジストロフィン陽性線維の数及びマイクロジストロフィン染色の強度における明らかな増加は、ビヒクル対照mdxマウスと比較して、AAV8-RGX-DYS1が≧1×1014GC/kgで投与されたmdxマウスにおいて明らかである。
mdxマウスで行われたこの長期試験は、6週及び12週薬理学試験で観察された筋肉機能及びジストロフィー病理に対するRGX-DYS1の効果が、投与後26週間持続したことを実証した。これらの結果と一致して、ベクターDNA及びRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質レベルは、AAV8-RGX-DYS1の単回投与後に維持された。
要約すると、26週試験の結果は、水頭症による7匹のmdxの早期死亡及び呼吸障害による1匹のmdxの早期死亡を示す(3×1013、1×1014、3×1014、及び5×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1で、それぞれ2匹、1匹、3匹、2匹のmdxマウス)。より低い体重は、≧3×1014GC/kgで観察された。有意な改善が、≧1×1014GC/kgで示された(高強度、病変におけるT2時間)。歩行分析は、26週目に、≧1×1014GC/kgで改善、及び≧3×1014GC/kgで有意な改善を示した。CK分析は、3×1013で低下、≧3×1014GC/kgで有意な低下を示した。握力に野生型対照とビヒクル対照mdxとの間で明確な差はなかった。筋肉病理は、線維症が≧1×1014GC/kgで有意に減少し(横隔膜及び心臓)、炎症/変性/再生が、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、1×1014GC/kgから減少したことを示した。1×1014GC/kgが、筋肉病理データに基づいてMEDであることが確証された。
6.8:実施例8:mdxマウスにおける6週薬理学試験
本試験の目的は、単回IV注射後のmdxマウスにおけるAAV8-RGX-DYS1の薬理学を評価することだった。mdx雄マウスの群(群当たりn=5)に、AAV8-RGX-DYS1の単回IV注射を0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、または3×1014GC/kgで投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群は、対照として単回IV注射を介してビヒクルを受けた。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、体重、TD-NMR(時間領域核磁気共鳴)による全身組成(脂肪、除脂肪質量、及び遊離体液)、インビトロ筋肉機能(比筋力及び伸張性収縮)、RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現(タンパク質)、及び肉眼的検査。動物は、AAV8-RGX-DYS1投与の6週間後に犠牲にした。
投与された最高用量(3×1014GC/kg)まで、AAV8-RGX-DYS1関連の死亡数または臨床徴候は観察されなかった。2匹のmdxマウスは、AAV8-RGX-DYS1投与の5週間後の水頭症に起因して安楽死させた。しかしながら、この所見は、水頭症がmdxマウスで一般的に認められ、12週薬理学試験においてビヒクル対照mdxマウスにも認められたため、試験品関連とはみなされなかった。
試験中に認められた平均体重において、野生型マウスまたはmdxマウスの間に明確な差はなかった。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、全ての群の平均体重はビヒクル対照mdxマウスと異なっておらず、TD-NMRによって測定された身体組成に差は検出されなかった。
RGX-DYS1がmdxマウスに機能的利益を提供するか評価するために、筋肉の最大力産生能力(比筋力)及び損傷に抵抗する筋肉の能力(伸張性収縮)を、投与の6週間後に測定した(図33A~33B、及び34A~34B)。補完的なエンドポイントとして、横隔膜及びEDLにおける回復スコアを計算した。回復スコアは、正常マウスとmdxマウスとの間の相対的な欠損度を示し-それは、介入によって回復されている欠損の割合を提供する。回復スコアは、0%(介入が効果を有しない場合)から100%(「処置された」標本が「正常」なものと同じパラメータ値を示す場合)の範囲である。
筋肉断面積に対して正規化した横隔膜比筋力では、野生型対照と比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて有意に低かった(-44%)。図33Aに示されるように、比筋力における用量依存的な改善が、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスに観察された。比筋力における有意な増加(p<0.05)は、ビヒクル対照mdxと比較して、≧1×1014GC/kgで観察された。特定の筋力の回復スコアにおける用量依存的な増加は、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスで観察された(表11に示すように、3×1013、1×1014、及び3×1014GC/kgで、それぞれ26%、70%、及び82%)。
Figure 2024517143000053
ジストロフィー性筋肉は、伸張性収縮によって誘発される損傷に対してより感受性があり、反復ストレス後に力産生の喪失を示す(Petrof et al,1993)。予想されたように、ビヒクル対照mdxマウスは、野生型対照と比較して、5回の連続した伸張性収縮後に有意に大きい力損失を有した(ビヒクル対照mdxで15%損失対野生型でわずか2%の損失)。AAV8-RGX-DYS1投与は、対照ビヒクルmdxマウスと比較した場合、1×1014及び3×1014GC/kgの用量で収縮誘発性損傷に対する横隔膜筋の有意な保護をもたらした(それぞれ6.2%及び3.9%の損失)。1×1014及び3×1014GC/kgでのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおける伸張性収縮力の回復スコアは、それぞれ59%及び82%だった(図33B)。
図34Aに示されるように、EDLにおける比筋力もまた、野生型対照と比較して、ビヒクル対照mdxマウスにおいて有意に減少した(-17%)(p<0.05)。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、EDLでの比筋力における増加(p>0.05)は、1×1014GC/kgで検出され、ビヒクル対照mdxマウスと比較した場合、3×1014GC/kgでより明白だった。1×1014及び3×1014GC/kgでのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおける比筋力の回復スコアは、それぞれ47%及び137%だった(表12)。
Figure 2024517143000054
さらに、ビヒクル対照mdxマウスは、野生型対照と比較して有意に大きな力損失を有した(図34B:ビヒクル対照mdxにおける30%損失対野生型における11.7%損失)。AAV8-RGX-DYS1投与は、ビヒクル対照mdxマウスと比較した場合、1×1014及び3×1014GC/kgの用量で、収縮誘発性損傷に対するEDL筋の保護をもたらした(それぞれ17.4%及び6.8%の損失)。また、伸張性収縮の回復スコアは、全てのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスで用量依存的な増加を示した(3×1013、1×1014、及び3×1014GC/kgで、それぞれ42%、91%、及び169%)。
試験の終了時に、筋肉の病理学の評価のために横隔膜及びTA筋を収集した。炎症性細胞数を、H&E染色した画像から測定した。
ビヒクル対照mdxマウスにおいて、炎症性細胞数は、野生型対照と比較して、横隔膜及びTAで有意に増加した(p<0.05)(図35A及び35B)。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、ビヒクル対照mdxマウスと比較した場合、≧3×1013GC/kgで横隔膜に、及び≧1×1014GC/kgでTAに、炎症性細胞数における有意な減少(p<0.05)があった(横隔膜で-22%~-34%、TAで-17.5%~-22%)。
横隔膜及びTAからの炎症性細胞の検査に加えて、定性的評価(マニュアルでスコアリング)を変性、再生、線維症、及び中心核形成について行った。以下のマニュアルスコアリングスケールを使用した:0(正常)、1(最小)、2(軽度)、3(顕著)、及び4(重度)。
横隔膜筋のジストロフィー病理-再生、変性、及び線維症-が、野生型対照(正常~軽度)と比較して、ビヒクル対照mdxマウス(最小~重度)で観察された。加えて、変性を除くジストロフィー性特徴が、野生型対照(正常~軽度)と比較して、ビヒクル対照mdxマウス(軽度~顕著)のTA筋に観察された。注目すべきことに、TAにおける変性は、ビヒクル対照mdxマウスを含む、いずれの動物においても観察されなかった。
AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、再生に関する重症度スコアは、ビヒクル対照mdxマウス(軽度~重度)と比較して、横隔膜及びTAにおいて、≧1×1014GC/kg(正常~軽度)で減少した。変性は、1×1014GC/kg(最小~軽度)で横隔膜において改善された。線維症に関する重症度スコアにおける低下は、ビヒクル対照mdxマウス(軽度~重度)と比較して、横隔膜及びTAにおいて、≧3×1013(最小~顕著)及び≧1×1014GC/kg(最小~軽度)で観察された。横隔膜(最小~軽度)及びTA(軽度)における中心核形成がビヒクル対照mdxマウスで観察され、3×1014GC/kgで横隔膜において変化は観察されず、この用量で、TAにおける重症度スコアは、ビヒクル対照mdxマウスと比較してわずかに減少した(最小~軽度)。
AAV8-RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質レベルを、RGX-DYS1マイクロジストロフィンを認識するが、全長マウスジストロフィンは認識しない(アミノ酸321~494(エクソン8~14)に対応するヒトジストロフィンに対して指向する)、モノクローナル抗体NCL-DYSB(Leica Biosystemsからのクローン34C5)を用いたキャピラリベースのウェスタンイムノアッセイ(実施例12を参照)使用して、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスで測定した。アッセイは、実施例12に記載されるように実行した。6週目に、全ての野生型及びビヒクル対照mdxマウスは、横隔膜、腓腹筋、及び心筋において定量可能なRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現を示さなかった。全てのAAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスが、3つ全ての筋肉において、用量依存的に定量可能なRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質レベルを示した。全ての用量レベルで、RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質は、横隔膜及び腓腹筋よりも心筋においてより高いレベルで検出された。1×1014GC/kgで、RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現は、3×1013GC/kgよりも7.3倍(横隔膜)、7.4倍(腓腹筋)、及び1.8倍(心筋)高かった。3×1014GC/kgで、RGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現は、1×1014GC/kgよりも2.4倍(横隔膜)、1.5倍(腓腹筋)、及び1.9倍(心筋)高かった(図36)。
筋線維におけるRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現をさらに確証するために、共免疫蛍光(メロシン/ジストロフィン)を横隔膜及びTAで行った(データは示さず)。ビヒクル対照mdxマウスは、横隔膜及びTAにジストロフィン陽性線維を有しなかった(すなわち、筋線維鞘膜でジストロフィン発現がない)。これに対し、TA及び横隔膜の筋線維鞘に正しく局在する増加したRGX-DYS1マイクロジストロフィン発現が、AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスにおいて、≧1×1014GC/kgで観察された。
要約すると、mdxマウスにおけるAAV8-RGX-DYS1の単回用量は、≧1×1014GC/kgで、筋肉機能(比筋力及び伸張性収縮)における顕著な改善及びジストロフィー性筋肉病理における低減を提供した。加えて、用量依存的なマイクロジストロフィンタンパク質発現の増加が、AAV8-RGX-DYS1を投与したmdxマウスで観察された。したがって、この試験で生成されたデータに基づいて、最小有効用量(MED)は、1×1014GC/kgであるとみなされた。
6.9薬理学試験の概要及び結論
一連のインビボ薬理学試験を、DMDのための生物学的に関連するモデルであるmdxマウスを使用して行った。このDMDネズミモデル(mdx)は、DMDでヒトが経験する臨床的及び病理学的症状のうちの多くを示す(Rodrigues et al,2016)。
AAV8-RGX-DYS1をmdxマウスに静脈内投与した場合、筋肉機能(2×1014GC/kgでの握力及びインビトロ力測定、≧1×1014GC/kgでの歩行分析)における改善は、投与の6週間後に明らかだった。さらに、自動歩行分析によって証明されるように、筋肉機能におけるRGX-DYS1の効果は、用量≧1×1014GC/kgで投与の12週間後により顕著だった。T2-MRIを用いたジストロフィー性病変の評価は、≧1×1014GC/kgの用量で改善を示し、これらの用量で野生型レベルに匹敵した。
AAV8-RGX-DYS1投与は、mdxマウスにおけるジストロフィー病理(炎症、変性、及び再生)を2×1014GC/kgの用量で有意に減少させ、6または26週間後にさらに評価して用量関係をさらに特性評価した。筋肉機能、バイオマーカー、及び病理におけるこれらのRGX-DYS1効果は、増加したレベルのRGX-DYS1マイクロジストロフィン及びベクターDNAのレベルに関連していた。AAV8-RGX-DYS1投与mdxマウスでは、骨格筋における高レベルのRGX-DYS1マイクロジストロフィン及びRGX-DYS1ベクターDNAが、2×1014GC/kgの用量で投与の6週間後に既に観察された。さらに、非常に持続したRGX-DYS1マイクロジストロフィン及びベクターDNAレベルが、投与の12週間後に骨格筋及び心筋で観察された。
AAV8-RGX-DYS1投与後の免疫蛍光によるRGX-DYS1マイクロジストロフィンの追加検査は、野生型と同様のTA及び横隔膜筋の筋線維鞘でのRGX-DYS1マイクロジストロフィンの堅牢な正しい局在化を野生型と同様に確認した。均一なジストロフィン発現は、筋線維代謝回転を安定させ、ジストロフィー性筋肉における病理を減弱させるために必要とされる(van Westering et al,2020)。RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現に加えて、他のジストロフィン関連タンパク質もTA及び横隔膜筋の筋線維鞘で回復されて正しく発現され、筋肉における改善した構造的完全性を示唆した。
要約すると、DMD疾患の関連動物モデルにおけるAAV8-RGX-DYS1の単回用量は、筋肉機能、筋肉損傷に関連するバイオマーカー、ジストロフィー性筋肉病理、及び他のジストロフィン関連タンパク質に顕著な利益を提供している。AAV8-RGX-DYS1用量≧1×1014GC/kgでは、12週試験において、微細運動の運動学的歩行分析によって測定された筋肉機能における有意な改善及びMRIによって測定された筋肉保存における改善があった。6週POC試験における2×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量では、筋肉機能における有意な改善に加えて、ジストロフィー病理及びDAPCタンパク質発現における有意な改善もあった。さらに、高レベルのベクターDNA及び増加したRGX-DYS1マイクロジストロフィンタンパク質発現が、骨格及び心筋において用量≧1×1014GC/kgで観察された。したがって、DMD疾患のネズミモデルであるmdxマウスへのAAV8-RGX-DYS1のIV投与後の最小有効用量は、現在、1×1014GC/kgであるとみなされる。
6.10 実施例9:マウスにおける毒性試験
AAV8-RGX-DYS1の毒性は、mdxマウスにおける12週及び26週薬理学試験(非GLP)の両方で評価されている。
6.10.1 12週mdxマウス毒性試験
薬理学試験のためのmdxマウスにおける12週試験で上述されたように、同じ試験プロトコルを毒性試験のために使用した(本明細書における実施例4)。mdx雄マウスの群(群当たりn=10)に、AAV8-RGX-DYS1の単回IV注入を、0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、3×1014、または5×1014GC/kgで投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群を対照として含めた。動物は、AAV8-RGX-DYS1投与の12週間後に犠牲にした。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、体重、肉眼的検査、組織重量、及び***形成を含む組織病理学。
平均体重は、全ての投与群で、試験期間にわたって増加した。>3×1014GC/kgのAAV8-RGX-DYS1用量を投与されたmdxマウスの平均体重は、3週目以降からビヒクル対照mdxマウスと比較して有意に減少した。それらの体重は、野生型よりも低かったが、野生型マウスと2つの高用量(3×1014及び5×1014GC/kg)でAAV8-RGX-DYS1を投与されたmdxマウスとの間には、統計的差はなく、差は最小だった(10%未満)。
剖検では、脳、下垂体、脊髄(頸部、胸部、及び腰部)、副腎、腎臓、肝臓、肺、下顎及び腸間膜リンパ節、膵臓、脾臓、胸腺、前立腺、精嚢腺、精巣、ならびに精巣上体を収集し、顕微鏡によって検査した。最大5×1014GC/kgの雄mdxマウスへのAAV8-RGX-DYS1の単回IV用量の投与は、雄生殖器官を含む、検査した組織におけるいずれの肉眼的病変、臓器重量差、または顕微鏡所見とも関連しなかった。
したがって、AAV8-RGX-DYS1がmdxマウスの群に投与された場合、最大無毒性量(NOAEL)は、試験した最高用量である5×1014GC/kgだった。
6.10.2.mdxマウスにおける26週毒性試験
毒性試験は、本明細書において実施例7に記載されるmdxマウス薬理学試験における26週に関連して行われた。mdx雄マウスの群(時点ごとに群当たりn=10)にAAV8-RGX-DYS1の単回IV注射を、0(ビヒクル)、3×1013、1×1014、3×1014、または5×1014GC/kgで投与した。野生型マウス(C57BL/10ScSn)の追加の群を対照として含めた。動物は、投与の26週間後に犠牲にした。以下のパラメータ及びエンドポイントが含まれた:死亡率、臨床観察、毎週の体重、肉眼的検査、組織重量、及び***形成を含む組織病理学。死亡率及び体重について結果が図21に示される。
6.11 実施例10-臨床治験プロトコル
6.11.1 試験理論的根拠
デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、通常、青年期までに死亡につながる進行性筋脱力をもたらす、X連鎖型の筋ジストロフィーである。DMDは、世界中の3,600~9,300人の男性出産において約1人に影響を及ぼす(Mah et al,2014)。疾患は、X染色体上に局在し、筋細胞膜上のDAPCを介して骨格及び心臓の筋線維に構造的安定性を提供するタンパク質(ジストロフィン)をコードする、DMD遺伝子における変異によって引き起こされる(Hoffman et al,1987)。DMD遺伝子変異を有する患者における機能的ジストロフィンの欠如は、筋肉細胞の形質膜の安定性を低下させる。膜の不安定化は、膜脆弱性、壊死、炎症、及び進行性筋肉消耗に関与する、変化した機械的特性及び異常なシグナル伝達をもたらす(Evans et al,2009)。
AAV8-RGX-DYS1は、筋肉特異的プロモーターからマイクロジストロフィンを発現し、DMD変異にかかわらず、DMDを有する患者における筋肉変性を潜在的に防止するように設計されたヒトマイクロジストロフィン発現カセットを含む、組換えアデノ随伴ウイルス8型である。
6.11.2 用量:
1×1014または2×1014GC/kg体重のAAV8-RGX-DYS1の用量を、単回IV用量として投与する。
6.11.3.試験設計:
これは、2用量レベルのAAV8-RGX-DYS1の安全性、耐容性、PD(RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現レベル)、PK(ベクター濃度)、及び予備的臨床有効性を、52週の試験期間にわたってDMDを有する少なくとも6名の外来男性参加者において評価する、ヒトにおける最初の、多施設、第1/2相、非対照、非盲検、1回用量漸増及び用量拡大試験である。安全性が第1の焦点であり、RGX-DYS1マイクロジストロフィンの発現レベルに第2の焦点を有する。少なくとも6名の参加者が、AAV8-RGX-DYS1を単回用量レベルで受けるために登録される。参加者は、書面によるインフォームドコンセントが得られた時点で登録され、全ての治療前スクリーニング及びベースライン評価が完了した後にのみ介入を受ける。
この治験では、外部の独立データモニタリング委員会(Independent Data Monitoring Committee)(IDMC)及び治験依頼者の内部安全性委員会(Internal Safety Committee)(ISC)の2つのグループが、治験から蓄積されたデータを評価する。IDMCの主な役割は、定期的な間隔で安全性を評価することである。ISCの主な役割は、安全性を継続的にモニタリングすることである。
2つのコホートの参加者は、第1のコホートについて1×1014GC/kg、次いで第2のコホートについて2×1014GC/kgで投与される。各用量コホートにおける第1の参加者は、AAV8-RGX-DYS1を受けるために20kg以下の体重でなければならず、各用量コホートにおける第2の参加者は、30kg以下の体重でなければならず、各用量コホートの第3の参加者は、40kg以下の体重でなければならない。用量漸増フェーズで開始し、最初の3名の適格な参加者は、AAV8-RGX-DYS1の単回IV注入を1×1014GC/kg体重の用量で受けるようにコホート1に順次割り当てられ、投与は、少なくとも4週間ずらして行われる。安全性データは、参加者の各々が4週間のフォローアップを完了した後、ISCによってレビューされる。第3の参加者が投与後4週間追跡され、安全性データがIDMC及びISCによってレビューされた後、後続の参加者が並行して投与され得る。ISCは、各参加者の安全性データのレビュー後に推奨を作成する。ISCが継続を推奨する場合、次の参加者に投与される。
コホート1における第3の投与された参加者が投与後4週間追跡された後、累積安全性データがIDMCによってレビューされる。IDMCがこのより低い用量で安全性が許容されるとみなす場合、次の3名の適格な参加者がコホート2に順次割り当てられ、AAV8-RGX-DYS1の単回IV用量注入を2×1014GC/kg体重の用量で受ける。加えて、最大6名の追加の適格な参加者が、並行してコホート1の拡大に登録され得る。コホート2内の最初の3名の参加者の投与は、少なくとも4週間間隔でずらした方式で進行する。ISC及びIDMCによる安全性データレビューは、コホート1について記載されるように進め、コホート2用量レベルで最大6名の追加の適格な参加者の拡大登録の検討が含まれる。
各参加者がAAV8-RGX-DYS1の投与後12週間を完了した後、RGX-DYS1マイクロジストロフィン発現レベルは、各投与コホートの最初の3名の参加者における筋肉生検で決定され、参加者は、機能検査によって臨床有効性について評価される。
12週目の完了後、参加者は、AAV8-RGX-DYS1の投与後52週間、安全性及び有効性について引き続き評価される。試験の終了時に、全ての参加者は、長期フォローアップ試験に参加することが勧められる。
参加者は、ノーススター歩行評価(NSAA)リニアスコアを含む、検証された転帰尺度(McDonald et al,2013、McDonald et al,2018、Mutoni et al,2019)を使用して、52週間のフォローアップ期間を通して歩行機能、時限タスク、及び強度について評価される。追加の有効性転帰が測定され、起立する時間(TTSTAND)、10メートル走行/歩行する時間(TTRW)、階段を4段上る時間(TTCLIMB)、ミオメトリー、ならびにMRIイメージングを使用した筋肉の評価、心機能及び肺機能、クレアチンキナーゼレベル、及び患者が報告した転帰が含まれる。
サンプルサイズ及び検出力計算:少なくとも6名の参加者が登録され、AAV8-RGX-DYS1の安全性及び耐容性を評価し、バイオマーカー及び臨床有効性エンドポイントに対するAAV8-RGX-DYS1の効果を探究する。サンプルサイズは、いずれの統計的正当性にも基づかない。
統計的方法:全てのデータは、記述統計学を使用して要約される。カテゴリー変数は、頻度及びパーセンテージを使用して分析され、連続変数は、記述統計学(非見逃し観察の数、平均、標準偏差、中央値、最小、及び最大)を使用して要約される。被験者リスト化及びグラフ表示は、適切に提示される。
6.11.4 適格基準:
この試験の参加者は、臨床症状、該当する場合、家族歴に基づいたDMDの診断を有し、免疫蛍光またはウェスタンブロットによるジストロフィン分析のための骨格筋生検、例えば、本明細書に記載のキャピラリベースのウェスタンイムノアッセイ、またはDMDと一致する変異を示す遺伝子型によって確証された男性である。参加者は、補助具なしで少なくとも100メートル歩行することができ、≧3秒かつ<9秒で仰臥位から起立する(起立までの時間テスト[TTSTAND])ことができなければならない。
6.11.5 組み入れ
男性参加者の親(複数可)または法定後見人(複数可)は、該当する場合、全ての試験関連手順の前に、書面によるインフォームドコンセント及び医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律(Health Insurance Portability and Accountability Act)(HIPAA)の承認を提供しており、参加者は、地域の要件に従って書面または口頭の同意を与えるよう求められる。
参加者は少なくとも4歳かつ12歳未満でなければならない。
参加者は、次のように定義されるDMDの以前の診断を有する:ジストロフィン欠損を示す骨格筋生検のジストロフィン免疫蛍光及び/またはウェスタンブロット分析(例えば、キャピラリベースのウェスタンイムノアッセイ)、ならびに典型的なDMDと一致する臨床像、あるいはリーディングフレームが「フレーム外」として予測することができ、臨床像が典型的なDMDと一致するか、または完全なDMD遺伝子配列決定が、典型的なDMDと一致する臨床像とともに、ジストロフィンタンパク質の産生を妨げる(すなわち、停止コドンの下流につながるナンセンス変異、欠失/重複)と予想される変化(点変異、重複、他)を示す、DMD遺伝子内の特定可能な変異(1つ以上のエクソンの欠失/重複)。
スクリーニング来院で評価されるとき、参加者は、補助具なしで100メートルを単独で歩行することができる。
参加者は、スクリーニング来院で評価されるとき、支援なしで、≧3秒かつ<9秒でTTSTANDを完了することができる。
肝機能及び腎機能を含む臨床検査結果は、スクリーニング来院時の正常範囲内であるか、または異常な場合、治験責任医師の意見において、臨床的に重大ではない。
参加者が免疫の血清学的証拠の有無にかかわらず、麻疹、流行性口内炎、風疹、及び水痘のワクチンの2回用量を有していたことを示す文書が、スクリーニング来院時に提供される。
参加者は、スクリーニング来院前の少なくとも12週間、全身性グルココルチコイドの安定した1日用量、≧0.5mg/kg/日のプレドニゾンもしくはプレドニゾロン、または≧0.75mg/kg/日のデフラザコルトを服用している。
参加者及び親(複数可)/後見人(複数可)は、予定された来院、試験介入投与計画、及び試験手順を遵守する意思があり、遵守することができる。
6.11.6 除外
以下の1つ以上に該当する場合、患者は除外される:
参加者が、PIの意見において、試験における対象の安全性もしくは試験参加の成功、または試験結果の解釈を損なう可能性のある、重大なまたは不安定な医学的または心理学的状態を有する。
参加者が、症候性心筋症の証拠を有する。
参加者が、治験責任医師の意見において、試験への参加を妨げる重度の行動的または認知的な問題を有する。
参加者が、血清中に検出可能なAAV8全結合抗体を有する。
参加者が、機能検査(例えば、NSAA)に影響を与える可能性のあるいずれかの治癒していない傷害または手術を有する。
参加者が、自分の生涯において任意の治験中または市販の遺伝子療法製品を受けたことがある。
参加者が、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)またはB型肝炎もしくはC型肝炎ウイルス感染症の病歴を有するか、あるいはB型肝炎(B型肝炎表面抗原、B型肝炎表面抗体、B型肝炎コア抗体[IgG])、またはC型肝炎(C型肝炎抗体またはHCV RNAのいずれか)、またはHIV抗体についてスクリーニング検査で陽性を有する。
参加者が、臨床部門の従業員または試験の実施に関与した任意の他の個人の一等親の家族である。
参加者が、現在他の治験介入を受けているか、または予定された1日目の介入前の3か月以内に、いずれかのまたは他の治験介入を受けたことがある。
6.11.7 試験の目的及びエンドポイント
Figure 2024517143000056
6.11.9 生物分析アプローチ
筋肉生検-RGX-DYS1マイクロジストロフィン分布
免疫組織化学アッセイ及びウェスタンブロット(例えば、本明細書に記載されるキャピラリベースのウェスタンイムノアッセイ)を用いて、RGX-DYS1マイクロジストロフィンを発現する線維、及びその局在化を検出する。
免疫原性アッセイ
抗AAV8抗体アッセイ
メソスケールプラットフォームを利用する電気化学発光ベースのアッセイは、血清中のAAV8に対する全抗体を検出するために検証され、それはAAV8-RGX-DYS1に対する潜在的な免疫応答をモニタリングするために使用される。このアッセイは、試験に割り当てる被験者の適格性を決定するためには使用されない。別のアッセイが、抗AAV8抗体状態に基づいて、適格な被験者を特定するために検証されている。
ELISPOT
AAV8カプシドタンパク質またはRGX-DYS1マイクロジストロフィンのいずれかに指向された、RGX-202に対する潜在的な細胞応答を検出するために、インターフェロンガンマELISPOTアッセイが開発される。
RGX-DYS1ベクターアッセイ
ベクター排出
血液(または血清)及び尿中のRGX-DYS1を測定するqPCRアッセイを開発して、投与後のRGX-DYS1ベクターの排出を測定する。
筋肉生検における生体内分布
筋肉生検におけるRGX-DYS1ベクターDNAを測定するqPCRアッセイは、投与後の標的組織へのベクター生体内分布を測定するために開発される。
6.11.10 免疫抑制療法との併用
いくつかの態様において、本明細書に記載されるプロトコルは、免疫抑制療法と組み合わせることができる。プロトコルに使用されるベクターが炎症を生じ得る可能性があるため、遺伝子療法の前、療法中、または後に、抗炎症剤などの免疫抑制剤を投与することが有用であり得る。
ステロイド
臨床治験は、T細胞応答のバイオマーカーとして肝臓酵素レベルをモニタリングしており、応答に対抗するためにステロイド薬による免疫抑制を使用している。AAVベクターは、アデノウイルス及びレンチウイルスベクターと比較して、誘導性CD8+T細胞で最も効率的ではなく、T細胞応答は、試験にわたって可変的であることが観察され、他の要因(例えば、血清型、ベクター設計、用量、投与経路、製造)が効果を現し得ることを示した(Shirley et al,2020)。
長期間のステロイド使用に関連する副作用は多様であり、筋骨格障害、胃腸障害、代謝障害、神経障害、及び内分泌障害を含むが、これらに限定されない。アレルギー反応(例えば、過敏症、アナフィラキシー)も起こり得る。それにもかかわらず、ステロイドは現在、炎症及び抗ウイルスCD8+T細胞応答を相殺するために、全身、肝臓、及び眼のAAV遺伝子療法において広く使用されている(Shirley et al,2020)。
予防的ISレジメンを投与して、AAV8-RGX-DYS1に対する潜在的な免疫応答を緩和することができる。
1日目に、1日用量の経口プレドニゾロンを参加者のベースラインのグルココルチコイドに追加することができ、目標は、安全性の懸念がなければ、12週間後に参加者のベースラインのグルココルチコイドレジメンを再開することである。追加の経口プレドニゾロン投与レジメン/段階的漸減化は、以下のとおりであることができる:1日目~8週目の終わりまで1mg/kg/日。既往歴、身体検査、及び臨床試験を含む、参加者の臨床状態のレビューに基づいて、8週目に安全性の懸念がない場合、経口プレドニゾロン用量を、9週目~10週目に0.5mg/kg/日に減少させることができる。既往歴、身体検査、及び臨床試験を含む、参加者の臨床状態のレビューに基づいて、10週目に安全性の懸念がない場合、経口プレドニゾロン用量を、11週目~12週目に0.25mg/kg/日に減少させることができる。既往歴、身体検査、及び臨床試験を含む、参加者の臨床状態のレビューに基づいて、12週目に安全性の懸念がない場合、参加者のベースラインのグルココルチコイドレジメンを、試験の残りの期間、治験責任者の裁量によって再開することができる。最初の12週間以内に安全性の懸念が発生した場合、ベースラインのグルココルチコイドレジメンに戻る前に、メディカルモニターに連絡し、ケースバイケースでISレジメンを修正のために評価する。注:ベースラインで高用量の週末ステロイドレジメンを受けている参加者は、上記で詳述されている毎日の追加の経口プレドニゾロンレジメン/段階的漸減化とともに、それらの週末レジメンを継続すべきである。参加者の1日の総ステロイド用量(ベースラインレジメン+試験処方の追加の経口プレドニゾロン)は、60mgのプレドニゾンに相当する用量を超えるべきではない。
エクリズマブ
DMDを有する患者における2つのAAV媒介性遺伝子療法試験は、aHUSに関連することを含む、補体障害と一致するAEを報告している。
エクリズマブは、補体タンパク質C5と高親和性で特異的に結合する長期作用性ヒト化モノクローナル抗体である(SOLIRIS Prescribing Information,2020)。それは、C5のC5a及びC5bへの切断を阻害し、終末補体複合体C5b-9の生成を妨げる。エクリズマブは、aHUSを有する患者における終末補体媒介性血栓性微小血管症を阻害する(SOLIRIS Prescribing Information,2020;Legendre et al,2013)。C5補体活性化及び続いて起こる補体媒介性AEを緩和するために、エクリズマブは、AAV8-RGX-DYS1投与前に予防的に開始し、AAV8-RGX-DYS1投与後12日目までに終了するように試験参加者に投与することができる。エクリズマブは、上記の言及されたAAV遺伝子療法試験において、治療及び補体媒介性有害反応の予防の両方として、DMD患者で既に使用されてきている(Pfizer press release,2020、Solid Biosciences press release,2020)。
エクリズマブは、小児患者において、重力供給方式、シリンジ型ポンプ、または注入ポンプを介して、1~4時間にわたるIV注入として投与される。投与量は、参加者の体重に依存する(表14)。エクリズマブ導入の特定のタイミング及び維持用量は、AAV8-RGX-DYS1投与後およそ5~8日目におけるエクリズマブのピークレベルを確実にすることであり、これは、AAV9遺伝子療法のそれらのIGNITE DMD試験においてSolid Bioscienceによって報告された臨床データからのピーク補体活性に関連する時間枠である。エクリズマブの注入中になんらかの有害反応が発生した場合、注入を遅らせるか、または治験責任医師の裁量で停止することができる。参加者は、注入完了後少なくとも1時間、注入関連反応の徴候または症状についてモニタリングされなければならない。エクリズマブの12日目投与後、補体レベルを定期的にモニタリングして、さらなる介入が必要な場合に臨床的意思決定を可能にすることができる。
Figure 2024517143000057
aHUS単群プロスペクティブ治験で報告されているエクリズマブに関連する有害反応(≧20%)は、頭痛、下痢、高血圧、上気道感染症、腹痛、嘔吐、鼻咽頭炎、貧血、咳、末梢浮腫、吐き気、***症、及び発熱である。生命を脅す致命的な髄膜炎菌感染症が、エクリズマブで治療された患者において発生しており、早期に認識及び治療されない場合、急速に生命を脅かすかまたは致命的になる可能性がある(SOLIRIS Prescribing Information,2020)。
髄膜炎菌ワクチン
生命を脅かす致命的な髄膜炎菌感染症が、エクリズマブで治療された患者において発生しており、早期に認識及び治療されない場合、急速に生命を脅かすかまたは致命的になり得る(SOLIRIS Prescribing Information,2020)。
介護者が以前の髄膜炎菌ワクチン接種の文書を提供している参加者は、再度ワクチン接種する必要はない。髄膜炎菌ワクチンを必要とする参加者、すなわち、以前にワクチン接種を受けていないか、またはワクチン接種を受けていることの文書を提供することができない参加者では、髄膜炎菌ワクチン過程が、特定の製品表示、小児の年齢、及びエクリズマブなどの補体阻害剤を服用している小児のための局所ワクチン接種実施に従って(例えば、ワクチン接種実施に関する米国疾病管理予防センター予防諮問委員会(US Centers for Disease Control and Prevention Advisory Committee on Immunization Practices)に従って)、髄膜炎菌コンジュゲートもしくはMenACWYワクチン、または血清群B髄膜炎菌ワクチンもしくはMenBワクチンのいずれかで筋肉内投与される。ワクチン過程は、エクリズマブ投与開始の少なくとも2週間前までに完了しなければならない。
ワクチン接種は、髄膜炎菌感染症のリスクを低減するが、排除しない(SOLIRIS Prescribing Information,2020)。参加者は、髄膜炎菌感染症の初期徴候についてモニタリングされ、感染が疑われる場合は直ちに評価されなければならない。重篤な髄膜炎菌感染症の治療を受けているいずれの参加者も、エクリズマブが中止されなければならない。
ワクチンの副作用は、典型的には軽度であり、注射部位反応(赤み、痛み、またはヒリヒリ感)、発熱または悪寒、筋肉または関節痛、頭痛、疲労、及び吐き気または下痢が含まれる。まれな場合、アナフィラキシー反応
シロリムス
シロリムスとの併用免疫抑制は、安全性及び有効性の両方で、AAV及び/または導入遺伝子に対する免疫応答の影響を最小限に抑えるために多くのAAV遺伝子療法試験に含まれてきており、安全であり、十分に耐容性であるように思われる。シロリムスは、ラパマイシンとしても知られており、細胞内シグナル伝達及び代謝経路を遮断することによって、T細胞の拡大及び成熟を促進するサイトカインの能力を阻害する。また、移植後の免疫抑制においても一般的に使用されている(Zhao et al,2016)。最後に、非臨床及び臨床試験は、シロリムスが調節性T細胞(Treg)の相対的な節約を提供し得ることを示唆し、これは、リバウンド免疫反応を伴わずに薬物の離脱を可能にし得る(Hendrikx et al,2009、Ma et al,2009、Mingozzi et al,2007、Singh et al,2014)。
プラセボで報告されたよりも高い発生率でシロリムスについて報告された最も一般的な(>20%)有害反応には、末梢浮腫、高脂血症、クレアチニン増加、便秘、腹痛、頭痛、疼痛、及び関節痛が含まれる(RAPAMUNE(登録商標)Prescribing Information,2021)。一般に、免疫抑制療法は、日和見感染症に対する増加した感受性、ならびにリンパ腫及び他の悪性腫瘍の発症の可能性をもたらし得る(枠内警告を参照、RAPAMUNE(登録商標)Prescribing Information,2021)。
経口シロリムス投与レジメンは、以下のとおりである:-7日:3mg/m2のシロリムスの負荷用量。-6日~8週目:シロリムス1mg/m2/日は、1日2回(BID)投与に分割され、クロマトグラフィーアッセイを使用して目標血中濃度8~12ng/mLを有する。トラフモニタリングは、試験-2日、2日目、6日目、12日目(必要な場合)、及び14日目、その後、必要に応じて(PRN)8週目まで生じる。9~10週目:肝機能検査(LFT)、血小板、及びいずれの他の関連する安全性検査も安定している場合、シロリムス用量を50%減少させる。11~12週目:LFT、血小板、及びいずれの他の関連する安全性検査も安定している場合、シロリムス用量をさらに50%減少させる。12週目以降:LFT、血小板、及びいずれの他の関連する安全性検査も安定している場合、シロリムスを中止する。
シロリムス維持用量が調整されたら、参加者は、安全上の懸念で緊急用量調整を指示されない限り、濃度モニタリングによるさらなる投与量調整前の少なくとも4日間、新たな維持用量を継続すべきである。いずれの日に投与されるシロリムスの最大用量も、40mgを超えるべきではない。
シロリムスを含む、免疫抑制剤を受けている患者は、ポリオーマウイルス感染症を含む、日和見感染症に対して増加したリスクにある。免疫抑制された患者におけるポリオーマウイルス感染症は、重篤な、時には致命的な転帰を有し得る。これらには、主にBKウイルス感染に起因するポリオーマウイルス関連腎症(PVAN)、及びシロリムスを受けている患者で観察されているジョン・カニンガム(JC)ウイルス関連進行性多巣性白質脳症(PML)が含まれる。シロリムストラフは、免疫抑制過程の期間中厳密にモニタリングされ、適切な用量調整が開始される。
スルファメトキサゾール及びトリメトプリム
ウイルスゲノムについてサイトメガロウイルス(CMV)及びエプスタイン・バーウイルス(EBV)PCR検査を定期的に測定することができ、併用製品であるスルファメトキサゾール及びトリメトプリム(BACTRIM(商標)Prescribing Information,2021、SEPTRA Prescribing Information,2006)を用いたpneumocystis carinii pneumonia(PCP)予防は、週に3回(例えば、月曜日、水曜日、金曜日)、5mg/kgの用量で、-7日に開始し、シロリムス中止まで継続して服用することができる。サルファアレルギーを有する参加者のため、代替医薬品は、ペンタミジン、ダプソン、及びアトバクオンを含むことができる。
6.12 実施例11-マイクロジストロフィン安定性試験
本試験は、組織培養におけるパルスチェイスアッセイによって測定されたマイクロジストロフィンタンパク質の安定性を示す。
AAV媒介性遺伝子療法は、DMDのための最も有望な治療戦略のうちの1つを代表する。AAVベクターの限定されたパッケージング容量のために、ジストロフィンコード配列は、マイクロジストロフィンを生成するために切断されなければならない。ジストロフィンにおける内部または末端の欠失は、ロッド及びヒンジ反復接合部での変化した倍率、またはより不安定な膜複合体をもたらすジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)との最適以下の相互作用のいずれかに起因して、不安定なタンパク質につながる可能性がある。マイクロジストロフィンは、カルボキシル末端(CT)ドメインの長さを増加させて設計されており、それらの安定性は、2つの異なるパルスチェイスアッセイを用いて組織培養において測定されている。
異なる長さのCTをコードする3つのマイクロジストロフィン構築物である構築物RGX-DYS1(μDys-CT194をコードする)、構築物RGX-DYS5(μDys-CT140をコードする)、及び構築物RGX-DYS3(μDys-CT48をコードする)を評価した。したがって、これらの構築物は、それぞれ、CTドメインの194個のアミノ酸、140個のアミノ酸、及び48個のアミノ酸を有するマイクロジストロフィンタンパク質をコードする(図2及び表10を参照)。RGX-DYS1ゲノムを含むAAV8は、RGX-DYS5ゲノムまたはRGX-DYS3ゲノムを含むAAV8と比較して、mdxマウスの骨格筋でより高いマイクロジストロフィンレベルを産生することができる。本試験では、マイクロジストロフィンの安定性は、Halo-RGX-DYS1及びHalo-RGX-DYS3融合タンパク質をコードするプラスミドを用いたマウスC2C12筋芽細胞のトランスフェクション、続いて蛍光パルスチェイス試験によって探究された。動態イメージング及び自動イメージング分析を用いて、Halo-μDys融合タンパク質蛍光シグナルの経時的な減衰を追跡して半減期を計算した。HaloTag技術は、HaloTag融合タンパク質が、蛍光基を有することができる特定の低分子リガンドに共有結合することを可能にする。したがって、特異的に標識されたHaloTag融合タンパク質は、細胞内で検出することができ、全細胞イメージングまたはSDS-PAGEにおけるタンパク質バンドのいずれかの蛍光定量によってインビトロで観察することができる。この方法は、その後、過剰な非蛍光リガンドで遮断することによって、パルスチェイス技術に適合させた。簡単に説明すると、タンパク質をJaneliaFluor549 Halotagリガンドによって標識し、次いで、過剰な非蛍光競合リガンドによって遮断した。動態イメージングは、指数関数的減衰によってモデル化され、半減期(t1/2)によって表された(図37A)。蛍光ゲルイメージングも、時点間の減衰を比較し、半減期(t1/2)を計算することによってモデル化した(図37B)。
結果は、Halo-RGX-DYS1の半減期が、Halo-RGX-DYS3より1.8倍長く、マイクロジストロフィン安定性(パルスチェイス)に対するCTの寄与を示した。タンパク質ゲル蛍光によって測定した場合、Halo-RGX-DYS1の半減期決定は、Halo-RGX-DYS3の半減期の3倍だった。
並行して、シクロヘキシミドチェイスを使用して、CTの異なる長さを有するマイクロジストロフィンタンパク質の転換率を決定した。改変HEK293細胞は、RGX-DYS1(μDys-CT194)、RGX-DYS5(μDys-CT140)、及びRGX-DYS3(μDys-CT48)をコードするプラスミドでトランスフェクトし、シクロヘキシミドで翻訳を停止し、様々な時点でマイクロジストロフィンレベルを、抗ジストロフィン抗体ベースのフローサイトメトリックアッセイを使用して測定した。正規化した強度を時間の関数としてプロットし、データを指数関数的減衰曲線にフィッティングさせて、半減期を計算した(図37C)。
シクロヘキシミド-チェイスアッセイによって測定されたとき、RGX-DYS1によってコードされたマイクロジストロフィンの半減期は、RGX-DYS5によってコードされたマイクロジストロフィンよりも1.5倍長く、HEK293細胞においてRGX-DYS3によってコードされたマイクロジストロフィンよりも2.1倍長いことが測定された(図38C)。タンパク質の安定性に影響を及ぼす因子を解読するために、BV/Sf9発現系からRGX-DYS1及びRGX-DYS3によってコードされた精製した組換えタンパク質を、融解温度測定のための示差走査蛍光定量法(DSF)及びプロテアーゼ耐性検査におけるプロテアーゼK消化の連続希釈によってさらに特性評価した。データは、融解温度及びプロテアーゼ耐性が、RGX-DYS1及びRGX-DYS3によってコードされた精製したマイクロジストロフィンについて同一であったことを示した。これは、RGX-DYS1(μDys-CT194)によってコードされるマイクロジストロフィンにおけるより長いCTドメインによって得られる増加した安定性が、CTドメインで組み立てられることが知られているジストロフィン関連タンパク質複合体(DAPC)のメンバーなどの細胞パートナーとの相互作用を介して生じることができることを示す。かかる相互作用は、融解温度及びプロテアーゼ耐性測定において精製したμDysタンパク質のみを含む試験管内では失われた。
結論として、マイクロジストロフィンタンパク質の半減期が、HaloTag動態イメージング及びシクロヘキシミドチェイスフローサイトメトリーを使用して、蛍光パルスチェイスによって細胞培養で測定された。データは、マイクロジストロフィンにおける伸長したCTドメインがタンパク質半減期を約2倍増加させることができ、これら新規マイクロジストロフィンタンパク質の治療上の利益を改善することができることを示す。
6.13 実施例12:ジストロフィン及びマイクロジストロフィンの定量のためのキャピラリベースのウェスタン方法
RGX-DYS1遺伝子療法の臨床評価を支援するために、キャピラリベースのウェスタンイムノアッセイ法によるジストロフィン(Dys)及びマイクロジストロフィン(μDys)の定量方法が開発されている。
AAV8-RGX-DYS1は、最適化されたヒトマイクロジストロフィン導入遺伝子及び筋肉における発現を増加させるように設計されたプロモーター(SPc5-12)を有する、血清型8(AAV8)の組換えアデノ随伴ウイルスである。AAV8-RGX-DYS1を投与された対象における骨格筋及び心筋中のμDysレベルの定量は、遺伝子療法の治療効果を理解するための重要な要因である。
JESS自動化(ProteinSimpleによる)を利用するキャピラリベースのウェスタン方法が、様々な種からの組織溶解物中の広い校正範囲にわたるμDys及びDysの両方を定量するように開発及び検証された。自動化されたJESSシステムは、迅速なランタイム、ブロッティングなし、負荷対照のための多重化、ならびに非常に少量の試料(100倍少ない)及び抗体(500倍少ない)の使用などの従来のウェスタンブロットを超える利点を提供する。
組換えμDysタンパク質(RGX-DYS1)を哺乳動物細胞において生成し、RGX-DYS1導入遺伝子産物の直接定量を可能にする参照標準として単離した。μDysタンパク質における校正曲線範囲は、サル方法で4.0~200ng/mg、マウス方法で5.0~160ng/mgだった。方法は、FDAによる生物分析的方法の検証(Bioanalytical Method Validation)ガイダンスに概説された原則に従って、マウス及びサルの組織で検証された。サル組織方法の感度は、±30%以内の全精度及び正確度で、4.0ng/mg(全組織溶解物)のμDysであることが実証され、マウス組織方法は、±20%以内の精度及び正確度で、5.0ng/mg(全組織溶解物)のμDysであることが実証された。サル組織におけるジストロフィン検出の特異性はまた、様々な市販の抗体によって確証された。全体的に、結果は、キャピラリベースのウェスタン方法が、高感度、特異的、及び堅牢であることを示す。アッセイは、実施例8に記載される試験などの様々な前臨床試験を裏付けるμDysレベルを測定するために成功裏に使用されている。簡潔に説明すると、マウス筋肉組織溶解物試料は、凍結組織をいくつかの片(各々約20~30mg)に切断し、それらを溶解緩衝液とともにビーズベースの組織ホモジナイザーに配置することによって調製した。組織溶解物の総タンパク質濃度を測定した。次いで、既知の量の組換えμDysをナイーブマウス組織溶解物に添加する。定義した量の総タンパク質を、JESS装置を使用してキャピラリ内でサイズ分離し、続いて、Dysに対して特異的な一次マウスモノクローナル抗体(NCL-DYSB)(及びμDysも認識する)及びアルファ-アクチニンに対して特異的なウサギポリクローナル抗体(ロード対照)とともにインキュベートする。次いで、二次抗マウスHRPコンジュゲート抗体及び抗ウサギ-NIR(近赤外線)抗体を添加し、最終的に、ルミノール/ペルオキシダーゼを特異的複合体の検出のために添加した。生成されたシグナル(化学発光[HRP]及び蛍光[NIR])を複数の曝露時間で検出し、Compassソフトウェア(ProteinSimple)によって自動的に定量した。化学発光及びNIRシグナルは、電気泳動図として、または仮想ウェスタンブロット様画像として表示された。電気泳動図は、キャピラリの長さに沿って検出された強度(秒当たり)、ならびに試料中に存在する特定の分析物(Dys、μDys、及びアルファ-アクチニン)の量に直接比例する、曲線下面積(AUC)(Compass)の計算によって定量された自動検出されたピークを表示する。次いで、正規化した値またはμDys AUCデータを、SoftMax Proソフトウェア(バージョン7.0)で、1/Y^2の加重関数を有する4-PL曲線フィッティングで分析した。最終濃度は、図36のように、μDysをng/mg(全組織溶解物タンパク質の濃度)(ng/mgタンパク質)で報告した。
参考文献
Adams ME,Kramarcy N,Krall SP,Rossi SG,Rotundo RL,Sealock R,Froehner SC.Absence of alpha-syntrophin leads to structurally aberrant neuromuscular synapses deficient in utrophin.J Cell Biol.2000 Sep 18;150(6):1385-98.doi:10.1083/jcb.150.6.1385.
Ahi YS,Mittal SK.Components of Adenovirus Genome Packaging.Front Microbiol.2016 Sep 23;7:1503.doi:10.3389/fmicb.2016.01503.
Athanasopoulos T,Foster H,Foster K,Dickson G.Codon optimization of the microdystrophin gene for Duchene muscular dystrophy gene therapy.Methods Mol Biol.2011;709:21-37.doi:10.1007/978-1-61737-982-6_2.
Banks GB,Judge LM,Allen JM,Chamberlain JS.The polyproline site in hinge2 influences the functional capacity of truncated dystrophins.PLoS Genet.2010;6(5):e1000958.Published 2010 May 20.doi:10.1371/journal.pgen.1000958
Beekman C,Janson AA,Baghat A,van Deutekom JC,Datson NA.Use of capillary Western immunoassay(Wes)for quantification of dystrophin levels in skeletal muscle of healthy controls and individuals with Becker and Duchenne muscular dystrophy.PLoS One.2018;13(4):e0195850.Published 2018 Apr 11.doi:10.1371/journal.pone.0195850
Binks M.Parent Project Muscular Dystrophy Annual Conference 2019
BioNews.Translarna(ataluren).Muscular Dystrophy News Today.
https://musculardystrophynews.com/translarna-ataluren/Updated November 26,2019.Accessed February 5,2020.
BioNews.Vyondys 53(golodirsen)Muscular Dystrophy News Today.
https://musculardystrophynews.com/golodirsen-srp-4053/Updated December 13,
Birnkrant DJ,Bushby K,Bann CM,et al.Diagnosis and management of Duchenne muscular dystrophy,part2:respiratory,cardiac,bone health,and orthopaedic management.Lancet Neurol.2018;17(4):347-361.doi:10.1016/S1474-4422(18)30025-5
Brooke MH,Fenichel GM,Griggs RC,et al.Duchenne muscular dystrophy:patterns of clinical progression and effects of supportive therapy.Neurology.1989;39(4):475-481.doi:10.1212/wnl.39.4.475
Bulfield G,Siller WG,Wight PA,Moore KJ.X chromosome-linked muscular dystrophy(mdx)in the mouse.Proc Natl Acad Sci U S A.1984;81(4):1189-1192.doi:10.1073/pnas.81.4.1189
Bushby K,Finkel R,Birnkrant DJ,et al.Diagnosis and management of Duchenne muscular dystrophy,part1:diagnosis,and pharmacological and psychosocial management.Lancet Neurol.2010;9(1):77-93.doi:10.1016/S1474-4422(09)70271-6
Chan S,Head SI,Morley JW.Branched fibers in dystrophic mdx muscle are associated with a loss of force following lengthening contractions.Am J Physiol Cell Physiol.2007;293(3):C985-C992.doi:10.1152/ajpcell.00128.2007
Chroboczek J,Bieber F,Jacrot B.The sequence of the genome of adenovirus type5 and its comparison with the genome of adenovirus type2.Virology.1992;186(1):280-285.doi:10.1016/0042-6822(92)90082-z
Cirak S,Feng L,Anthony K,et al.Restoration of the dystrophin-associated glycoprotein complex after exon skipping therapy in Duchenne muscular dystrophy.Mol Ther.2012;20(2):462-467.doi:10.1038/mt.2011.248
Coley WD,Bogdanik L,Vila MC,et al.Effect of genetic background on the dystrophic phenotype in mdx mice.Hum Mol Genet.2016;25(1):130-145.doi:10.1093/hmg/ddv460
CureDuchenne:What is Duchenne? https://www.cureduchenne.org/about/what-is-duchenne/Accessed 15 March 2020.
Datson NA,Bijl S,Janson A,et al.Using a State-of-the-Art Toolbox to Evaluate Molecular and Functional Readouts of Antisense Oligonucleotide-Induced Exon Skipping in mdx Mice.Nucleic Acid Ther.2020;30(1):50-65.doi:10.1089/nat.2019.0824
Donovan-Banfield I,Turnell AS,Hiscox JA,Leppard KN,Matthews DA.Deep splicing plasticity of the human adenovirus type5 transcriptome drives virus evolution.Commun Biol.2020;3(1):124.Published 2020 Mar 13.doi:10.1038/s42003-020-0849-9
Dowling P,Gargan S,Murphy S,et al.The Dystrophin Node as Integrator of Cytoskeletal Organization,Lateral Force Transmission,Fiber Stability and Cellular Signaling in Skeletal Muscle.Proteomes.2021;9(1):9.Published 2021 Feb 2.doi:10.3390/proteomes9010009
Duan D,Goemans N,Takeda S,Mercuri E,Aartsma-Rus A.Duchenne muscular dystrophy.Nat Rev Dis Primers.2021;7(1):13.Published 2021 Feb 18.doi:10.1038/s41572-021-00248-3
Ehmsen J,Poon E,Davies K.The dystrophin-associated protein complex.J Cell Sci.2002;115(Pt14):2801-2803.
Emery AEH.Duchenne Muscular Dystrophy.(1993)Oxford University Press,Oxford.
Evans NP,Misyak SA,Robertson JL,Bassaganya-Riera J,Grange RW.Immune-mediated mechanisms potentially regulate the disease time-course of duchenne muscular dystrophy and provide targets for therapeutic intervention.PM R.2009;1(8):755-768.doi:10.1016/j.pmrj.2009.04.010
Falzarano MS,Scotton C,Passarelli C,Ferlini A.Duchenne Muscular Dystrophy:From Diagnosis to Therapy.Molecules.2015;20(10):18168-18184.Published 2015 Oct 7.doi:10.3390/molecules201018168
Faust SM,Bell P,Cutler BJ,et al.CpG-depleted adeno-associated virus vectors evade immune detection.J Clin Invest.2013;123(7):2994-3001.doi:10.1172/JCI68205
Ferlini A,Flanigan KM,Lochmuller H,Muntoni F,Hoen PA,McNally E.204th ENMC International Workshop on Biomarkers in Duchenne Muscular Dystrophy 24-26 January 2014.
Forbes SC,Arora H,Willcocks RJ,et al.Upper and Lower Extremities in Duchenne Muscular Dystrophy Evaluated with Quantitative MRI and Proton MR Spectroscopy in a Multicenter Cohort.Radiology.2020;295(3):616-625.doi:10.1148/radiol.2020192210
Gao GP,Alvira MR,Wang L,Calcedo R,Johnston J,Wilson JM.Novel adeno-associated viruses from rhesus monkeys as vectors for human gene therapy.Proc Natl Acad Sci U S A.2002;99(18):11854-11859.doi:10.1073/pnas.182412299
Grady RM,Grange RW,Lau KS,et al.Role for alpha-dystrobrevin in the pathogenesis of dystrophin-dependent muscular dystrophies.Nat Cell Biol.1999;1(4):215-220.doi:10.1038/12034
Graham FL,Smiley J,Russell WC,Nairn R.Characteristics of a human cell line transformed by DNA from human adenovirus type5.J Gen Virol.1977;36(1):59-74.doi:10.1099/0022-1317-36-1-59
Granchelli JA,Pollina C,Hudecki MS.Pre-clinical screening of drugs using the mdx mouse.Neuromuscul Disord.2000;10(4-5):235-239.doi:10.1016/s0960-8966(99)00126-1
Hathout Y,Marathi RL,Rayavarapu S,et al.Discovery of serum protein biomarkers in the mdx mouse model and cross-species comparison to Duchenne muscular dystrophy patients.Hum Mol Genet.2014;23(24):6458-6469.doi:10.1093/hmg/ddu366
Heier CR,Guerron AD,Korotcov A,et al.Non-invasive MRI and spectroscopy of mdx mice reveal temporal changes in dystrophic muscle imaging and in energy deficits.PLoS One.2014;9(11):e112477.Published 2014 Nov 12.doi:10.1371/journal.pone.0112477
Hoffman EP,Brown RH Jr,Kunkel LM.Dystrophin:the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus.Cell.1987;51(6):919-928.doi:10.1016/0092-8674(87)90579-4
Hoffman EP,Brown RH Jr,Kunkel LM.Dystrophin:the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus.Cell.1987;51(6):919-928.doi:10.1016/0092-8674(87)90579-4
Hoffman EP.Pharmacotherapy of Duchenne Muscular Dystrophy.Handb Exp Pharmacol.2020;261:25-37.doi:10.1007/164_2019_256
Hogrel JY,Wary C,Moraux A,et al.Longitudinal functional and NMR assessment of upper limbs in Duchenne muscular dystrophy.Neurology.2016;86(11):1022-1030.doi:10.1212/WNL.0000000000002464
Hordeaux J,Hinderer C,Goode T,et al.Toxicology Study of Intra-Cisterna Magna Adeno-Associated Virus9 Expressing Human Alpha-L-Iduronidase in Rhesus Macaques.Mol Ther Methods Clin Dev.2018;10:79-88.Published 2018 Jul 14.doi:10.1016/j.omtm.2018.06.003
Hosaka Y,Yokota T,Miyagoe-Suzuki Y,et al.Alpha1-syntrophin-deficient skeletal muscle exhibits hypertrophy and aberrant formation of neuromuscular junctions during regeneration.J Cell Biol.2002;158(6):1097-1107.doi:10.1083/jcb.200204076
Jiang H,Couto LB,Patarroyo-White S,et al.Effects of transient immunosuppression on adenoassociated,virus-mediated,liver-directed gene transfer in rhesus macaques and implications for human gene therapy.Blood.2006;108(10):3321-3328.doi:10.1182/blood-2006-04-017913
Kieny P,Chollet S,Delalande P,et al.Evolution of life expectancy of patients with Duchenne muscular dystrophy at AFM Yolaine de Kepper centre between1981and2011.Ann Phys Rehabil Med.2013;56(6):443-454.doi:10.1016/j.rehab.2013.06.002
Koenig M,Hoffman EP,Bertelson CJ,Monaco AP,Feener C,Kunkel LM.Complete cloning of the Duchenne muscular dystrophy(DMD)cDNA and preliminary genomic organization of the DMD gene in normal and affected individuals.Cell.1987;50(3):509-517.doi:10.1016/0092-8674(87)90504-6
Koo T,Malerba A,Athanasopoulos T,et al.Delivery of AAV2/9-microdystrophin genes incorporating helix1 of the coiled-coil motif in the C-terminal domain of dystrophin improves muscle pathology and restores the level of α1-syntrophin and α-dystrobrevin in skeletal muscles of mdx mice.Hum Gene Ther.2011;22(11):1379-1388.doi:10.1089/hum.2011.020
Laurila E,Ahola A,Hyttinen J,Aalto-Setala K.Methods for in vitro functional analysis of iPSC derived cardiomyocytes -Special focus on analyzing the mechanical beating behavior.Biochim Biophys Acta.2016;1863(7Pt B):1864-1872.doi:10.1016/j.bbamcr.2015.12.013
Le Guiner C,Servais L,Montus M,et al.Long-term microdystrophin gene therapy is effective in a canine model of Duchenne muscular dystrophy.Nat Commun.2017;8:16105.Published 2017 Jul 25.doi:10.1038/ncomms16105
Li X,Eastman EM,Schwartz RJ,Draghia-Akli R.Synthetic muscle promoters:activities exceeding naturally occurring regulatory sequences.Nat Biotechnol.1999;17(3):241-245.doi:10.1038/6981
Lim KR,Maruyama R,Yokota T.Eteplirsen in the treatment of Duchenne muscular dystrophy.Drug Des Devel Ther.2017;11:533-545.Published 2017 Feb 28.doi:10.2147/DDDT.S97635
Lin B,Li Y,Han L,et al.Modeling and study of the mechanism of dilated cardiomyopathy using induced pluripotent stem cells derived from individuals with Duchenne musculardystrophy.Dis Model Mech.2015;8(5):457-466.doi:10.1242/dmm.019505
Mah JK,Korngut L,Dykeman J,Day L,Pringsheim T,Jette N.A systematic review and meta-analysis on the epidemiology of Duchenne and Becker muscular dystrophy.Neuromuscul Disord.2014;24(6):482-491.doi:10.1016/j.nmd.2014.03.008
Manno CS,Pierce GF,Arruda VR,et al.Successful transduction of liver in hemophilia by AAV-Factor IX and limitations imposed by the host immune response[published correction appears in Nat Med.2006 May;12(5):592.Rasko,John[corrected to Rasko,John JE]; Rustagi,Pradip K[added]].Nat Med.2006;12(3):342-347.doi:10.1038/nm1358
Matthews DJ,James KA,Miller LA,et al.Use of corticosteroids in a population-based cohort of boys with duchenne and becker muscular dystrophy.J Child Neurol.2010;25(11):1319-1324.doi:10.1177/0883073810362762
Maurissen JP,Marable BR,Andrus AK,Stebbins KE.Factors affecting grip strength testing.Neurotoxicol Teratol.2003;25(5):543-553.doi:10.1016/s0892-0362(03)00073-4
McDonald CM,Henricson EK,Abresch RT,et al.Long-term effects of glucocorticoids on function,quality of life,and survival in patients with Duchenne muscular dystrophy:a prospective cohort study.Lancet.2018;391(10119):451-461.doi:10.1016/S0140-6736(17)32160-8
McDonald CM,Henricson EK,Abresch RT,et al.The cooperative international neuromuscular research group Duchenne natural history study--a longitudinal investigation in the era of glucocorticoid therapy:design of protocol and the methods used.Muscle Nerve.2013;48(1):32-54.doi:10.1002/mus.23807
Meyer OA,Tilson HA,Byrd WC,Riley MT.A method for the routine assessment of fore-and hindlimb grip strength of rats and mice.Neurobehav Toxicol.1979;1(3):233-236.
Moens P,Baatsen PH,Marechal G.Increased susceptibility of EDL muscles from mdx mice to damage induced by contractions with stretch.J Muscle Res Cell Motil.1993 Aug;14(4):446-51.doi:10.1007/BF00121296.PMID:7693747.
Moorwood C,Liu M,Tian Z,Barton ER.Isometric and eccentric force generation assessment of skeletal muscles isolated from murine models of muscular dystrophies.J Vis Exp.2013;(71):e50036.Published 2013 Jan 31.doi:10.3791/50036
Muntoni F,Domingos J,Manzur AY,et al.Categorising trajectories and individual item changes of the North Star Ambulatory Assessment in patients with Duchenne muscular dystrophy.PLoS One.2019;14(9):e0221097.Published 2019 Sep 3.doi:10.1371/journal.pone.0221097
Nagaraju K,Willmann R; TREAT-NMD Network and the Wellstone Muscular Dystrophy Cooperative Research Network.Developing standard procedures for murine and canine efficacy studies of DMD therapeutics:report of two expert workshops on ”Pre-clinical testing for Duchenne dystrophy”:Washington DC,October 27th-28th 2007 and Zurich,June 30th-July 1st 2008.Neuromuscul Disord.2009;19(7):502-506.doi:10.1016/j.nmd.2009.05.003
Ozawa E,Hagiwara Y,Yoshida M.Creatine kinase,cell membrane and Duchenne muscular dystrophy.Mol Cell Biochem.1999;190(1-2):143-151.
Pratt SJP,Xu S,Mullins RJ,Lovering RM.Temporal changes in magnetic resonance imaging in the mdx mouse.BMC Res Notes.2013;6:262.Published 2013 Jul 9.doi:10.1186/1756-0500-6-262
Preisig DF,Kulic L,Kruger M,et al.High-speed video gait analysis reveals early and characteristic locomotor phenotypes in mouse models of neurodegenerative movement disorders.Behav Brain Res.2016;311:340-353.doi:10.1016/j.bbr.2016.04.044
Rodrigues M,Echigoya Y,Fukada SI,Yokota T.Current Translational Research and Murine Models For Duchenne Muscular Dystrophy.J Neuromuscul Dis.2016;3(1):29-48.doi:10.3233/JND-150113
Ropars J,Gravot F,Ben Salem D,Rousseau F,Brochard S,Pons C.Muscle MRI:A biomarker of disease severity in Duchenne muscular dystrophy?A systematic review.Neurology.2020;94(3):117-133.doi:10.1212/WNL.0000000000008811
Sadoulet-Puccio HM,Rajala M,Kunkel LM.Dystrobrevin and dystrophin:an interaction through coiled-coil motifs.Proc Natl Acad Sci U S A.1997;94(23):12413-12418.doi:10.1073/pnas.94.23.12413
Sancar F,Touroutine D,Gao S,et al.The dystrophin-associated protein complex maintains muscle excitability by regulating Ca(2+)-dependent K(+)(BK)channel localization.J Biol Chem.2011;286(38):33501-33510.doi:10.1074/jbc.M111.227678
Scallan CD,Jiang H,Liu T,et al.Human immunoglobulin inhibits liver transduction by AAV vectors at low AAV2 neutralizing titers in SCID mice.Blood.2006;107(5):1810-1817.doi:10.1182/blood-2005-08-3229
Sicinski P,Geng Y,Ryder-Cook AS,Barnard EA,Darlison MG,Barnard PJ.The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse:a point mutation.Science.1989;244(4912):1578-1580.doi:10.1126/science.2662404
Smith JP,Hicks PS,Ortiz LR,Martinez MJ,Mandler RN.Quantitative measurement of muscle strength in the mouse.J Neurosci Methods.1995;62(1-2):15-19.doi:10.1016/0165-0270(95)00049-6
Turk R,Sterrenburg E,de Meijer EJ,van Ommen GJ,den Dunnen JT,’t Hoen PA.Muscle regeneration in dystrophin-deficient mdx mice studied by gene expression profiling.BMC Genomics.2005;6:98.Published 2005 Jul 13.doi:10.1186/1471-2164-6-98
Uaesoontrachoon K,Srinivassane S,Warford J,et al.Orthogonal analysis of dystrophin protein and mRNA as a surrogate outcome for drug development.Biomark Med.2019;13(14):1209-1225.doi:10.2217/bmm-2019-0242
van Westering TLE,Lomonosova Y,Coenen-Stass AML,et al.Uniform sarcolemmal dystrophin expression is required to prevent extracellular microRNA release and improve dystrophic pathology.J Cachexia Sarcopenia Muscle.2020;11(2):578-593.doi:10.1002/jcsm.12506
Vandeputte C,Taymans JM,Casteels C,et al.Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders.BMC Neurosci.2010;11:92.Published 2010 Aug 9.doi:10.1186/1471-2202-11-92
Wang B,Li J,Xiao X.Adeno-associated virus vector carrying human minidystrophin genes effectively ameliorates muscular dystrophy in mdx mouse model.Proc Natl Acad Sci U S A.2000;97(25):13714-13719.doi:10.1073/pnas.240335297
Wokke BH,Van Den Bergen JC,Hooijmans MT,Verschuuren JJ,Niks EH,Kan HE.T2 relaxation times are increased in Skeletal muscle of DMD but not BMD patients.Muscle Nerve.2016;53(1):38-43.doi:10.1002/mus.24679
Ropars J,Gravot F,Ben Salem D,Rousseau F,Brochard S,Pons C.Muscle MRI:A biomarker of disease severity in Duchenne muscular dystrophy?A systematic review.Neurology.2020;94(3):117-133.doi:10.1212/WNL.0000000000008811
Sadoulet-Puccio HM,Rajala M,Kunkel LM.Dystrobrevin and dystrophin:an interaction through coiled-coil motifs.Proc Natl Acad Sci U S A.1997;94(23):12413-12418.doi:10.1073/pnas.94.23.12413
Sancar F,Touroutine D,Gao S,et al.The dystrophin-associated protein complex maintains muscle excitability by regulating Ca(2+)-dependent K(+)(BK)channel localization.J Biol Chem.2011;286(38):33501-33510.doi:10.1074/jbc.M111.227678
Scallan CD,Jiang H,Liu T,et al.Human immunoglobulin inhibits liver transduction by AAV vectors at low AAV2 neutralizing titers in SCID mice.Blood.2006;107(5):1810-1817.doi:10.1182/blood-2005-08-3229
Sicinski P,Geng Y,Ryder-Cook AS,Barnard EA,Darlison MG,Barnard PJ.The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse:a point mutation.Science.1989;244(4912):1578-1580.doi:10.1126/science.2662404
Smith JP,Hicks PS,Ortiz LR,Martinez MJ,Mandler RN.Quantitative measurement of muscle strength in the mouse.J Neurosci Methods.1995;62(1-2):15-19.doi:10.1016/0165-0270(95)00049-6
Turk R,Sterrenburg E,de Meijer EJ,van Ommen GJ,den Dunnen JT,’t Hoen PA.Muscle regeneration in dystrophin-deficient mdx mice studied by gene expression profiling.BMC Genomics.2005;6:98.Published 2005 Jul 13.doi:10.1186/1471-2164-6-98
Uaesoontrachoon K,Srinivassane S,Warford J,et al.Orthogonal analysis of dystrophin protein and mRNA as a surrogate outcome for drug development.Biomark Med.2019;13(14):1209-1225.doi:10.2217/bmm-2019-0242
van Westering TLE,Lomonosova Y,Coenen-Stass AML,et al.Uniform sarcolemmal dystrophin expression is required to prevent extracellular microRNA release and improve dystrophic pathology.J Cachexia Sarcopenia Muscle.2020;11(2):578-593.doi:10.1002/jcsm.12506
Vandeputte C,Taymans JM,Casteels C,et al.Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders.BMC Neurosci.2010;11:92.Published 2010 Aug 9.doi:10.1186/1471-2202-11-92
Wang B,Li J,Xiao X.Adeno-associated virus vector carrying human minidystrophin genes effectively ameliorates muscular dystrophy in mdx mouse model.Proc Natl Acad Sci U S A.2000;97(25):13714-13719.doi:10.1073/pnas.240335297
Wokke BH,Van Den Bergen JC,Hooijmans MT,Verschuuren JJ,Niks EH,Kan HE.T2 relaxation times are increased in Skeletal muscle of DMD but not BMD patients.Muscle Nerve.2016;53(1):38-43.doi:10.1002/mus.24679
本発明は、その具体的な実施形態を参照して詳細に説明されているが、機能的に均等である類型が本発明の範囲内であることが理解される。実際、本明細書に示す及び記載するものに加えて、本発明の様々な修正は、前述の説明及び添付の図面から当業者に明らかとなるであろう。かかる修正は、添付の特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。当業者は、単に慣習的な実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識する、または確認することができるであろう。かかる等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
本明細書で言及されている刊行物、特許及び特許出願は全て、個々の刊行物、特許または特許出願が参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書における議論は、当該技術分野が直面している問題の本質をよりよく理解することを提供し、いかなる方法においても、先行技術に関する認めるものとして解釈されるべきではなく、また、本明細書におけるいかなる参考文献の引用も、そのような参考文献が本出願の「先行技術」を構成するという認めるものとして解釈されるべきではない。
本明細書で引用される特許出願及び刊行物を含む全ての参考文献は、各個々の刊行物または特許または特許出願が、全ての目的のためにその全体が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように、その全体が、全ての目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の多くの修正及び変形は、当業者に明らかであるように、その趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。本明細書に記載の具体的な実施形態は、例としてのみ提供され、本発明は、添付の特許請求の範囲の条件、ならびにそのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲によってのみ制限されるべきである。

Claims (31)

  1. 治療を必要とする対象においてジストロフィン異常症の治療のために使用する医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
    前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
    前記治療有効量の前記rAAV粒子が、5×1013~1×1015ゲノムコピー/kgの用量で静脈内または筋肉内投与される、前記医薬組成物。
  2. 前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、もしくは配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、請求項1または2に記載の医薬組成物。
  4. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20のヌクレオチド配列によってコードされる、請求項3に記載の医薬組成物。
  5. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号79のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載の医薬組成物。
  6. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号81のヌクレオチド配列によってコードされる、請求項5に記載の医薬組成物。
  7. 筋肉特異的プロモーターが、SPc5-12またはその転写活性部分もしくは変異体である、請求項1~6のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  8. 前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、請求項7に記載の医薬組成物。
  9. 前記導入遺伝子が、前記マイクロジストロフィンタンパク質をコードする核酸配列のポリアデニル化シグナル3’を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  10. 前記人工ゲノムが、配列番号53の核酸配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  11. 前記rAAVが、AAV8血清型である、請求項1~10のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  12. 前記ジストロフィン異常症が、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)、またはX連鎖性拡張型心筋症である、請求項1~11のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  13. 前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で静脈内投与される、請求項1~12のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  14. 前記rAAV粒子が、AAV8-RGX-DYS1であり、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で静脈内投与される、請求項1~12のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  15. 前記投与の12週間後、24週間後、1年後、または2年後までに、
    a.前記対象におけるクレアチンキナーゼ活性が、前記投与前のレベルと比較して、前記対象において0.5倍~1.5倍低下する、
    b.前記対象の腓腹筋における病変が、前記投与前の前記腓腹筋における前記病変と比較して、磁気共鳴画像法(MRI)によって評価されるときに3~10%減少した、
    c.前記対象の腓腹筋体積が、前記投与前の前記腓腹筋体積と比較して、20~100mm減少した、
    d.前記対象の腓腹筋における病変のT2緩和時間が、前記投与前の前記T2緩和時間と比較して、2~8ミリ秒低下した、
    e.前記対象が、約-1~2の歩行スコアを示した、
    f.前記対象におけるノーススター歩行評価(NSAA)スコアが、前記投与前の前記NSAAスコアと比較して、0から1に、0から2に、もしくは1から2に増加した、
    g.前記対象が、起立する、10m走行/歩行する、及び/または階段を4段上るのにかかる時間量が、少なくとも5%、10%、20%、もしくは30%減少した、
    h.前記対象が、前記投与前の心機能と比較して、改善した前記心機能を示した、及び/または
    i.前記対象が、前記投与前の心機能と比較して、改善した肺機能を示した、請求項1~14のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  16. 必要とする対象において筋肉における炎症及び/または線維症を減少させるために使用する医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
    前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
    前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
    前記投与が、前記対象の前記筋肉への前記マイクロジストロフィンタンパク質の送達をもたらす、前記医薬組成物。
  17. 必要とする対象において筋肉変性を減少させるために使用する医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
    前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
    前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
    前記投与が、前記対象の前記筋肉への前記マイクロジストロフィンタンパク質の送達をもたらす、前記医薬組成物。
  18. 必要とする対象において歩行を変化させるために使用する医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
    前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDは、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1は、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1は、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2は、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3は、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3は、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24は、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4は、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRは、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTは、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
    前記治療有効量のrAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
    前記対象の前記歩行が、前記投与前の前記対象の前記歩行と比較して、前記投与の12週間後に変化する、前記医薬組成物。
  19. 必要とする対象において、ジストロフィン異常症の治療、筋肉における炎症及び/または線維症の減少、筋肉変性の減少、または歩行の変化のために使用する医薬組成物であって、前記医薬組成物が、治療有効量のrAAV粒子及び薬学的に許容される担体を含み、
    前記rAAV粒子が、アミノ末端からカルボキシ末端にABD-H1-R1-R2-R3-H3-R24-H4-CR-CTで配置されたジストロフィンドメインからなるマイクロジストロフィンタンパク質をコードする導入遺伝子を含む人工ゲノムを含み、式中、ABDが、ジストロフィンのアクチン結合ドメインであり、H1が、ジストロフィンのヒンジ1領域であり、R1が、ジストロフィンのスペクトリン1領域であり、R2が、ジストロフィンのスペクトリン2領域であり、R3が、ジストロフィンのスペクトリン3領域であり、H3が、ジストロフィンのヒンジ3領域であり、R24が、ジストロフィンのスペクトリン24領域であり、H4が、ジストロフィンのヒンジ4領域であり、CRが、ジストロフィンのシステインリッチ領域であり、CTが、α1-シントロフィン結合部位を含むCTの少なくとも一部分を含み、筋肉における発現を促進する調節エレメントに操作可能に連結され、AAV ITR配列に隣接しており、
    前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1キログラム当たり5×1013~1×1015ゲノムコピー(GC/kg)の用量で静脈内または筋肉内投与され、
    前記投与することが、キャピラリベースのウェスタンアッセイによって決定されるとき、前記投与の12週間後に、前記対象の筋肉組織における50ng/mg超のマイクロジストロフィンタンパク質をもたらす、前記医薬組成物。
  20. 前記CTが、ジストロフィンのC末端の近位194個のアミノ酸、もしくは配列番号92(UniProtKB-P11532)のヒトジストロフィンアミノ酸残基3361~3554をコードするC末端の少なくとも近位部分、もしくはエクソン70~74によってコードされるC末端の少なくとも近位部分及びエクソン75のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列の最初の36個のアミノ酸を含むか、またはそれらからなる、請求項16~19のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  21. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号1のアミノ酸配列を有する、請求項16~20のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  22. 前記マイクロジストロフィンタンパク質が、配列番号20の核酸配列によってコードされる、請求項21に記載の医薬組成物。
  23. 転写調節エレメントが、筋肉特異的プロモーターを含む、請求項22に記載の医薬組成物。
  24. 前記プロモーターが、配列番号39の核酸配列からなる、請求項23に記載の医薬組成物。
  25. 前記人工ゲノムが、配列番号53のヌクレオチド配列を含む、請求項16~24のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  26. 前記rAAVが、AAV8血清型である、請求項16~25のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  27. 前記治療有効量の前記rAAV粒子が、1×1014ゲノムコピー/kg、2×1014ゲノムコピー/kg、または3×1014ゲノムコピー/kgの用量で静脈内投与される、請求項16~26のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  28. 前記AAV粒子の前記投与の前、同時、及び/または後に、前記対象に免疫抑制剤療法を予防的に投与することをさらに含む、請求項1~27のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  29. 前記免疫抑制剤療法が、プレドニゾロン、エクリズマブ、もしくはシロリムス、またはそれらの組み合わせである、請求項28に記載の医薬組成物。
  30. 治療有効量の組換えアデノ随伴ベクター(rAAV)粒子、及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物であって、前記rAAV粒子が、配列番号53のヌクレオチド配列を含む人工ゲノムを含む組換えAAV8である、前記医薬組成物。
  31. 前記薬学的に許容される担体が、0.2g/Lの塩化カリウム、0.2g/Lの一塩基性リン酸カリウム、1.2g/Lの無水二塩基性リン酸ナトリウム、5.8g/Lの塩化ナトリウム、40g/Lのスクロース、及び0.01g/Lのポロキサマー188を含むスクロース緩衝液(pH7.4)を添加した改変ダルベッコリン酸緩衝化生理食塩水(DPBS)を含む、請求項30に記載の医薬組成物。
JP2023565530A 2021-04-26 2022-04-26 ジストロフィン異常症の治療のためのマイクロジストロフィン遺伝子療法投与 Pending JP2024517143A (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163180064P 2021-04-26 2021-04-26
US63/180,064 2021-04-26
US202163245909P 2021-09-19 2021-09-19
US63/245,909 2021-09-19
US202263314436P 2022-02-27 2022-02-27
US63/314,436 2022-02-27
US202263319363P 2022-03-13 2022-03-13
US63/319,363 2022-03-13
PCT/US2022/026341 WO2022232141A1 (en) 2021-04-26 2022-04-26 Microdystrophin gene therapy administration for treatment of dystrophinopathies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024517143A true JP2024517143A (ja) 2024-04-19

Family

ID=81654620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023565530A Pending JP2024517143A (ja) 2021-04-26 2022-04-26 ジストロフィン異常症の治療のためのマイクロジストロフィン遺伝子療法投与

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP4329821A1 (ja)
JP (1) JP2024517143A (ja)
KR (1) KR20240004564A (ja)
BR (1) BR112023021999A2 (ja)
CA (1) CA3216744A1 (ja)
IL (1) IL307902A (ja)
TW (1) TW202309293A (ja)
WO (1) WO2022232141A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178053A1 (en) * 2022-03-13 2023-09-21 Regenxbio Inc. Modified muscle-specific promoters

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4827353B2 (ja) 1999-08-09 2011-11-30 ターゲティッド ジェネティクス コーポレイション 鎖内塩基対を形成するような配列の設計による、組換えウイルスベクターからの一本鎖の異種ヌクレオチド配列の発現の増大
NZ600121A (en) 2001-11-13 2013-12-20 Univ Pennsylvania A method of detecting and/or identifying adeno-associated virus (aav) sequences and isolating novel sequences identified thereby
AU2002360291A1 (en) 2001-12-17 2003-06-30 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Adeno-associated virus (aav) serotype 8 sequences
JP5054975B2 (ja) 2003-09-30 2012-10-24 ザ・トラステイーズ・オブ・ザ・ユニバーシテイ・オブ・ペンシルベニア アデノ随伴ウイルス(aav)の同源系統群、配列、それらを含有するベクターおよびそれらの用途
US7183969B2 (en) 2004-12-22 2007-02-27 Raytheon Company System and technique for calibrating radar arrays
JP5702519B2 (ja) 2005-04-07 2015-04-15 ザ・トラステイーズ・オブ・ザ・ユニバーシテイ・オブ・ペンシルベニア Aavベクターの機能を上げる方法
JP4495210B2 (ja) 2005-06-09 2010-06-30 パナソニック株式会社 振幅誤差補償装置及び直交度誤差補償装置
EP2125006B1 (en) * 2007-01-18 2013-10-16 University of Missouri-Columbia Synthetic mini/micro-dystrophin genes to restore nnos to the sarcolemma
WO2009104964A1 (en) 2008-02-19 2009-08-27 Amsterdam Molecular Therapeutics B.V. Optimisation of expression of parvoviral rep and cap proteins in insect cells
CN102439157B (zh) 2009-04-30 2015-09-16 宾夕法尼亚大学托管会 包含腺伴随病毒构建体的靶向传导气道细胞组合物
WO2010138263A2 (en) 2009-05-28 2010-12-02 University Of Massachusetts Novel aav 's and uses thereof
US8628966B2 (en) 2010-04-30 2014-01-14 City Of Hope CD34-derived recombinant adeno-associated vectors for stem cell transduction and systemic therapeutic gene transfer
US8927514B2 (en) 2010-04-30 2015-01-06 City Of Hope Recombinant adeno-associated vectors for targeted treatment
WO2012057363A1 (ja) 2010-10-27 2012-05-03 学校法人自治医科大学 神経系細胞への遺伝子導入のためのアデノ随伴ウイルスビリオン
CA2826273C (en) 2011-02-10 2021-11-02 The University Of North Carolina At Chapel Hill Viral vectors with modified transduction profiles and methods of making and using the same
RS60207B1 (sr) 2011-04-22 2020-06-30 Univ California Adeno-povezani virioni virusa sa varijantama kapsida i postupci za njihovu primenu
US9169299B2 (en) 2011-08-24 2015-10-27 The Board Of Trustees Of The Leleand Stanford Junior University AAV capsid proteins for nucleic acid transfer
US9677088B2 (en) 2012-05-09 2017-06-13 Oregon Health & Science University Adeno associated virus plasmids and vectors
WO2014160092A1 (en) 2013-03-13 2014-10-02 The Children's Hospital Of Philadelphia Adeno-associated virus vectors and methods of use thereof
AU2014253730B2 (en) 2013-04-20 2018-09-13 Research Institute At Nationwide Children's Hospital Recombinant adeno-associated virus delivery of exon 2-targeted U7snRNA polynucleotide constructs
KR102380265B1 (ko) 2013-07-22 2022-03-29 더 칠드런스 호스피탈 오브 필라델피아 변종 aav 및 조성물, 세포, 기관 및 조직으로의 유전자 전이를 위한 방법 및 용도
EP3561062A1 (en) 2013-09-13 2019-10-30 California Institute of Technology Selective recovery
CN106232618A (zh) 2013-10-11 2016-12-14 马萨诸塞眼科耳科诊所 预测祖先病毒序列的方法及其用途
US10746742B2 (en) 2014-04-25 2020-08-18 Oregon Health & Science University Methods of viral neutralizing antibody epitope mapping
US10577627B2 (en) 2014-06-09 2020-03-03 Voyager Therapeutics, Inc. Chimeric capsids
PT3198018T (pt) 2014-09-24 2021-02-24 Hope City Variantes dos vetores de vírus adenoassociados para edição do genoma de alta eficácia e métodos da mesma
US10479821B2 (en) * 2015-01-16 2019-11-19 University Of Washington Micro-dystrophins and related methods of use
GB201507842D0 (en) * 2015-05-07 2015-06-17 New Royal Holloway & Bedford Production of large-sized microdystrophins in an AAV-based vector configuration
JP6665466B2 (ja) 2015-09-26 2020-03-13 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
WO2017070491A1 (en) 2015-10-23 2017-04-27 Applied Genetic Technologies Corporation Ophthalmic formulations
WO2019154939A1 (en) 2018-02-07 2019-08-15 Genethon Hybrid regulatory elements
EP4065596A2 (en) * 2019-11-28 2022-10-05 RegenxBio Inc. Microdystrophin gene therapy constructs and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
IL307902A (en) 2023-12-01
BR112023021999A2 (pt) 2023-12-26
TW202309293A (zh) 2023-03-01
KR20240004564A (ko) 2024-01-11
WO2022232141A1 (en) 2022-11-03
EP4329821A1 (en) 2024-03-06
CA3216744A1 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230270886A1 (en) Microdystrophin gene therapy constructs and uses thereof
US10301367B2 (en) Compositions and methods for treatment of muscular dystrophy
US10286085B2 (en) Compositions and methods for treatment of muscular dystrophy
AU2021203044B2 (en) Adeno-Associated Virus Vector Delivery Of B-Sarcoglycan And Microrna-29 And The Treatment Of Muscular Dystrophy
JP5575486B2 (ja) 筋鞘にnNOSを回復させる合成ミニ/ミクロジストロフィン遺伝子
US20120077860A1 (en) Adeno-Associated Viral Vector for Exon Skipping in a Gene Encoding a Dispensable Domain Protein
AU2022200936A1 (en) Methods And Materials For Activating An Internal Ribosome Entry Site In Exon 5 Of The DMD Gene
JP2024517143A (ja) ジストロフィン異常症の治療のためのマイクロジストロフィン遺伝子療法投与
WO2022241030A1 (en) Treatment of duchenne muscular dystrophy and combinations thereof
KR20220145838A (ko) Gm1 강글리오사이드증을 치료하는 데 유용한 조성물
IL293334A (en) Gene therapy constructs with microdystrophin and their uses
EP4373947A1 (en) Auf1 combination therapies for treatment of muscle degenerative disease
JP2023543029A (ja) 筋ジストロフィーの治療のための製品及び方法
KR20230159837A (ko) 21-하이드록실라제 결핍에 대한 유전자 요법
WO2024020574A2 (en) Auf1 gene therapy for limb girdle muscular dystrophy
JP2023540095A (ja) G-サルコグリカンを発現するアデノ随伴ウイルスベクターの全身送達および筋ジストロフィーの治療
Steffen et al. Duchenne and Becker Muscular Dystrophies