JP7071332B2 - 変異カプシドを有するアデノ随伴ウイルスビリオン及びその使用方法 - Google Patents
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Description
「網膜細胞」という用語は、網膜を構成する任意の細胞型(網膜神経節細胞、アマクリン細胞、水平細胞、双極細胞、光受容体細胞(杆体及び錐体を含む)、ミュラーグリア細胞、アストロサイト(例えば、網膜アストロサイト)、ならびに網膜色素上皮など)を本明細書で指し得る。
本開示は、変異AAVカプシドタンパク質を提供する。本開示の変異AAVカプシドタンパク質は、親AAVカプシドタンパク質の表面露出(例えば、溶媒露出)部分における挿入部位に5つのアミノ酸~20個のアミノ酸の長さの異種ペプチド挿入断片を含み、その結果、変異カプシドタンパク質は、AAVビリオンに存在するとき、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、網膜細胞に対する感染力を増加させる。他の場合では、網膜細胞は、ミュラー細胞である。他の網膜細胞には、アマクリン細胞、双極細胞、及び水平細胞が含まれる。「約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の挿入断片」は、本明細書ではペプチド挿入断片(例えば、異種ペプチド挿入断片)とも称される。「対応する親AAVカプシドタンパク質」は、ペプチド挿入断片を含まない同一のAAV血清型のAAVカプシドタンパク質を指す。多くの場合、変異AAVカプシドは、5つのアミノ酸~20個のアミノ酸(例えば、5つ~7つ、7つ~10個、10個~12個、12個~15個、または15個~20個のアミノ酸)の長さの単一の異種ペプチド挿入断片を含む。
上記のように、約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の長さの異種ペプチドが、AAVカプシドのGHループに挿入される。場合によっては、挿入ペプチドは、5つのアミノ酸~20個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、7つのアミノ酸~15個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、9つのアミノ酸~15個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、9つのアミノ酸~12個のアミノ酸の長さを有する。挿入ペプチドは、5つのアミノ酸、6つのアミノ酸、7つのアミノ酸、8つのアミノ酸、9つのアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、または20個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、7つのアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、8つのアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、9つのアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、10個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、11個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、12個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、13個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、14個のアミノ酸の長さを有する。場合によっては、挿入ペプチドは、15個のアミノ酸の長さを有する。
対象rAAVビリオンは、遺伝子産物(異種遺伝子産物)をコードするヌクレオチド配列を含む異種核酸を含む。場合によっては、遺伝子産物は、ポリペプチドである。場合によっては、遺伝子産物は、RNAである。遺伝子産物がRNAである場合、場合によっては、RNA遺伝子産物は、ポリペプチドをコードする。場合によっては、本開示のrAAVビリオンは、単一の異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む単一の異種核酸を含む。場合によっては、本開示のrAAVビリオンは、2つの異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む単一の異種核酸を含む。場合によっては、本開示のrAAVビリオンは、2つの異種核酸を含み、それぞれが、異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む。
遺伝子産物が干渉RNA(RNAi)である場合、適切なRNAiには、細胞におけるアポトーシス因子または血管新生因子のレベルを低減するRNAiが含まれる。例えば、RNAiは、細胞におけるアポトーシスを誘導または促進する遺伝子産物のレベルを低減するshRNAまたはsiRNAであり得る。その遺伝子産物がアポトーシスを誘導または促進する遺伝子は、本明細書で「アポトーシス促進遺伝子」と称され、そうした遺伝子の産物(mRNA、タンパク質)は、「アポトーシス促進遺伝子産物」と称される。アポトーシス促進遺伝子産物には、例えば、Bax遺伝子産物、Bid遺伝子産物、Bak遺伝子産物、及びBad遺伝子産物が含まれる。例えば、米国特許第7,846,730号を参照のこと。
遺伝子産物がアプタマーである場合、目的アプタマーの例には、VEGFを標的とするアプタマーが含まれる。例えば、Ng et al.(2006)Nat.Rev.Drug Discovery 5:123、及びLee et al.(2005)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102:18902を参照のこと。例えば、VEGFアプタマーは、5’-cgcaaucagugaaugcuuauacauccg-3’というヌクレオチド配列(配列番号//)を含み得る。血小板由来増殖因子(PDGF)特異的アプタマー(例えば、E10030)もまた使用に適しており、例えば、Ni and Hui(2009)Ophthalmologica 223:401、及びAkiyama et al.(2006)J.Cell Physiol.207:407)を参照のこと。
遺伝子産物がポリペプチドである場合、ポリペプチドは、一般に、網膜細胞の機能を増進するポリペプチドであり、例えば、杆体光受容体細胞もしくは錐体光受容体細胞、網膜神経節細胞、ミュラー細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮細胞の機能を増進するポリペプチドである。ポリペプチドの例には、神経保護ポリペプチド(例えば、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、ニューロトロフィン-4(NT4)、神経成長因子(NGF)、及びニュールツリン(NTN))、抗血管新生ポリペプチド(例えば、可溶性VEGF受容体、VEGF結合抗体、VEGF結合抗体断片(例えば、単鎖抗VEGF抗体)、エンドスタチン、タムスタチン、アンジオスタチン、可溶性Fltポリペプチド(Lai et al.(2005)Mol.Ther.12:659)、可溶性Fltポリペプチドを含むFc融合タンパク質(例えば、Pechan et al.(2009)Gene Ther.16:10を参照のこと)、色素上皮由来因子(PEDF)、可溶性Tie-2受容体など)、組織メタロプロテアーゼ阻害物質-3(TIMP-3)、光応答性オプシン(例えば、ロドプシン)、抗アポトーシスポリペプチド(例えば、Bcl-2、Bcl-Xl、XIAP)、ならびに同様のものが含まれる。適切なポリペプチドには、限定はされないが、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、線維芽細胞増殖因子、線維芽細胞増殖因子2、ニュールツリン(NTN)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、神経成長因子(NGF)、ニューロトロフィン-4(NT4)、脳由来神経栄養因子(BDNF、例えば、図7Bに示されるアミノ酸配列(配列番号11)の約200個のアミノ酸~247個のアミノ酸の連続区間に対して少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチド)、上皮増殖因子、ロドプシン、X連鎖アポトーシス抑制物質、及びソニックヘッジホッグが含まれる。
場合によっては、目的の遺伝子産物は、遺伝子機能を部位特異的にノックダウンする部位特異的エンドヌクレアーゼであり、例えば、エンドヌクレアーゼは、網膜疾患と関連する対立遺伝子をノックアウトする。例えば、野生型であるときに網膜の構造タンパク質であり、及び/または正常な網膜機能を提供する遺伝子の欠陥コピーを優性対立遺伝子がコードする場合、部位特異的エンドヌクレアーゼは、その欠陥対立遺伝子を標的とし、その欠陥対立遺伝子をノックアウトすることができる。場合によっては、部位特異的エンドヌクレアーゼは、RNAガイド型エンドヌクレアーゼである。
場合によっては、遺伝子産物は、RNAガイド型エンドヌクレアーゼである。場合によっては、遺伝子産物は、RNAガイド型エンドヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列を含むRNAである。場合によっては、遺伝子産物は、ガイドRNAであり、例えば、シングルガイドRNAである。場合によっては、遺伝子産物は、1)ガイドRNA、及び2)RNAガイド型エンドヌクレアーゼである。ガイドRNAは、a)RNAガイド型エンドヌクレアーゼに結合するタンパク質結合領域と、b)標的核酸に結合する領域とを含み得る。RNAガイド型エンドヌクレアーゼは、本明細書で「ゲノム編集ヌクレアーゼ」とも称される。
場合によっては、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、転写制御要素に機能可能なように連結される。例えば、場合によっては、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、構成的プロモーターに機能可能なように連結される。他の場合では、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、誘導性プロモーターに機能可能なように連結される。場合によっては、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、組織特異的または細胞型特異的な調節要素に機能可能なように連結される。例えば、場合によっては、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、網膜細胞特異的プロモーターに機能可能なように連結される。例えば、場合によっては、目的の遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列は、光受容体特異的調節要素(例えば、光受容体特異的プロモーター)に機能可能なように連結され、例えば、光受容体細胞において機能可能なように連結された遺伝子を選択的に発現させる調節要素に機能可能なように連結される。適切な光受容体特異的調節要素には、例えば、ロドプシンプロモーター、ロドプシンキナーゼプロモーター(Young et al.(2003)Ophthalmol.Vis.Sci.44:4076)、ベータホスホジエステラーゼ遺伝子プロモーター(Nicoud et al.(2007)J.Gene Med.9:1015)、網膜色素変性症遺伝子プロモーター(前出のNicoud et al.(2007))、受容体間レチノイド結合タンパク質(IRBP)遺伝子エンハンサー(前出のNicoud et al.(2007))、IRBP遺伝子プロモーター(Yokoyama et al.(1992)Exp Eye Res.55:225)が含まれる。
本開示は、a)上記の対象rAAVビリオンと、b)医薬的に許容可能な担体、希釈剤、賦形剤、または緩衝剤とを含む医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態では、医薬的に許容可能な担体、希釈剤、賦形剤、または緩衝剤は、ヒトにおける使用に適したものである。
本開示は、個体の網膜細胞への遺伝子産物の送達方法を提供し、方法は、上記の対象rAAVビリオンを個体に投与することを含む。遺伝子産物は、上記のポリペプチドもしくは干渉RNA(例えば、shRNA、siRNA、及び同様のもの)、アプタマー、または部位特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、RNAガイド型エンドヌクレアーゼ)であり得る。網膜細胞への遺伝子産物の送達によって、網膜疾患が治療され得る。網膜細胞は、光受容体、網膜神経節細胞、ミュラー細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、または網膜色素上皮細胞であり得る。場合によっては、網膜細胞は、光受容体細胞(例えば、杆体細胞または錐体細胞)である。
本開示は、上記の対象変異アデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸を提供し、変異AAVカプシドタンパク質は、対応する親AAVカプシドタンパク質と比較して約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の挿入断片をGHループまたはループIVに含み、変異カプシドタンパク質は、AAVビリオンに存在するとき、対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、網膜細胞に対する感染力を増加させる。対象の単離された核酸は、AAVベクターであり得、例えば、組換えAAVベクターであり得る。
対象核酸によってコードされる変異AAVカプシドタンパク質は、AAVカプシドのGHループに挿入された約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の長さの挿入ペプチドを有する。挿入ペプチドは、5つのアミノ酸、6つのアミノ酸、7つのアミノ酸、8つのアミノ酸、9つのアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、または20個のアミノ酸の長さを有する。適切な挿入ペプチドは、上記のものである。適切な挿入ペプチドには、上記の式I~Xのいずれか1つのペプチドが含まれる。
上述した本発明の対象の態様は、実施形態を含めて、単独で有利であるか、または1つもしくは複数の他の態様もしくは実施形態と組み合わせることで有利であり得る。前述した説明を限定するものではないが、本開示のある特定の非限定的な態様が1~34の番号を付けて以下に提供される。本開示を読めば当業者には明らかであろうが、個別に番号付けされた態様はそれぞれ、先行または後続の個別に番号付けされた態様のいずれかと共に使用または組み合わせることができる。これは、態様のすべてのそのような組み合わせを支援することを意図するものであり、以下に明示的に提供される態様の組み合わせに限定されるものではない。
2.前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含む対照AAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、少なくとも5倍増加した感染力を前記網膜細胞に対して示す、態様1に記載のrAAVビリオン。
3.前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、少なくとも10倍増加した感染力を前記網膜細胞に対して示す、態様1に記載のrAAVビリオン。
4.内顆粒層、外顆粒層、光受容体層、神経節細胞層、及び網膜色素上皮のうちの1つまたは複数に対して前記rAAVビリオンが示す局在性は、内顆粒層、外顆粒層、光受容体層、神経節細胞層、または網膜色素上皮に対する前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる局在性度合と比較して、少なくとも5倍増加している、態様1~3のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
5.前記挿入部位が、AAV2のVP1のアミノ酸570及びアミノ酸611に対応するアミノ酸の間であるか、または別のAAV血清型のカプシドタンパク質の対応位置である、態様1~4のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
7.遺伝子産物は、干渉RNAまたはアプタマーである、態様1~6のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
8.前記遺伝子産物は、ポリペプチドである、態様1~6のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
9.前記ポリペプチドは、神経保護ポリペプチド、抗血管新生ポリペプチド、または網膜細胞の機能を増進するポリペプチドである、態様8に記載のrAAVビリオン。
10.前記ポリペプチドは、RNAガイド型エンドヌクレアーゼである、態様8に記載のrAAVビリオン。
12.前記遺伝子産物は、RNAガイド型エンドヌクレアーゼ及びガイドRNAである、態様10に記載のrAAVビリオン。
13.GHループに挿入される前記異種ペプチドは、式I~Xのいずれか1つのものである、態様1~12のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
14.前記異種ペプチドは、式I:X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10のペプチドであって、式中、X1が、Leu、Ile、Pro、またはGlnであり、X2 が、Ala、Pro、Ser、Asp、Gly、Thr、またはValであり、X3 が、Lys、His、Thr、Ile、Pro、Val、Arg、Ala、Asp、Glu、Asn、Gln、またはTyrであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、Gly、Thr、Ile、Asn、Glu、Lys、またはArgであり、X5 が、Asp、Ser、Gln、Val、Thr、Gly、Ala、Asn、Lys、またはTyrであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、Ser、Glu、Pro、またはIleであり、X7 が、Thr、Ser、Asn、Pro、Leu、Gln、Lys、Ala、またはCysであり、X8 が、Lys、Ser、Arg、Thr、Ala、Glu、Ile、またはAsnであり、X9 が、Asn、Pro、Ser、Lys、His、Ile、Thr、またはAlaであり、X10が、Ala、Phe、Asp、Thr、Val、またはMetである、態様1~12のいずれか1つに記載のrAAVビリオン。
15.前記異種ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、態様14に記載のrAAVビリオン。
(1)LAKDATKNA(配列番号47)、(2)PAHQDTTKNA(配列番号48)、(3)LAHQDTTKNA(配列番号49)、(4)LATTSQNKPA(配列番号50)、(5)LAISDQTKHA(配列番号51)、(6)IARGVAPSSA(配列番号52)、(7)LAPDSTTRSA(配列番号53)、(8)LAKGTELKPA(配列番号54)、(9)LAIIDATKNA(配列番号55)、(10)LAVDGAQRSA(配列番号56)、(11)PAPQDTTKKA(配列番号57)、(12)LPHQDTTKNA(配列番号58)、(13)LAKDATKTIA(配列番号59)、(14)LAKQQSASTA(配列番号60)、(15)LAKSDQSKPA(配列番号61)、(16)LSHQDTTKNA(配列番号62)、(17)LAANQPSKPA(配列番号63)、(18)LAVSDSTKAA(配列番号64)、(19)LAAQGTAKKPA(配列番号65)、(20)LAPDQTTRNA(配列番号66)、(21)LAASDSTKAA(配列番号67)、(22)LAPQDTTKNA(配列番号68)、(23)LAKADETRPA(配列番号69)、(24)LAHQDTAKNA(配列番号70)、(25)LAHQDTKKNA(配列番号71)、(26)LAHQDTTKHA(配列番号72)、(27)LAHQDTTKKA(配列番号73)、(28)LAHQDTTRNA(配列番号74)、(29)LAHQDTTNA(配列番号75)、(30)LAHQGTTKNA(配列番号76)、(31)LAHQVTTKNA(配列番号77)、(32)LAISDQSKPA(配列番号78)、(33)LADATKTA(配列番号79)、(34)LAKDTTKNA(配列番号80)、(35)LAKSDQSRPA(配列番号81)、(36)LAPQDTKKNA(配列番号82)、(37)LATSDSTKAA(配列番号83)、(38)LAVDGSQRSA(配列番号84)、(39)LPISDQTKHA(配列番号85)、(40)LPKDATKTIA(配列番号86)、(41)LPPQDTTKNA(配列番号87)、(42)PAPQDTTKNA(配列番号88)、(43)QAHQDTTKNA(配列番号89)、(44)LAHETSPRPA(配列番号90)、(45)LAKSTSTAPA(配列番号91)、(46)LADQDTTKNA(配列番号92)、(47)LAESDQSKPA(配列番号93)、(48)LAHKDTTKNA(配列番号94)、(49)LAHKTQQKM(配列番号95)、(50)LAHQDTTENA(配列番号96)、(51)LAHQDTTINA(配列番号97)、(52)LAHQDTTKKT(配列番号98)、(53)LAHQDTTKND(配列番号99)、(54)LAHQDTTKNT(配列番号100)、(55)LAHQDTTKNV(配列番号101)、(56)LAHQDTTKTM(配列番号102)、(57)LAHQNTTKNA(配列番号103)、(58)LAHRDTTKNA(配列番号104)、(59)LAISDQTNHA(配列番号105)、(60)LAKQKSASTA(配列番号106)、(61)LAKSDQCKPA(配列番号107)、(62)LAKSDQSKPD(配列番号108)、(63)LAKSDQSNPA(配列番号109)、(64)LAKSYQSKPA(配列番号110)、(65)LANQDTTKNA(配列番号111)、(66)LAPQNTTKNA(配列番号112)、(67)LAPSSIQKPA(配列番号113)、(68)LAQQDTTKNA(配列番号114)、(69)LAYQDTTKNA(配列番号115)、(70)LDHQDTTKNA(配列番号116)、(71)LDHQDTTKSA(配列番号117)、(72)LGHQDTTKNA(配列番号118)、(73)LPHQDTTKND(配列番号119)、(74)LPHQDTTKNT(配列番号120)、(75)LPHQDTTNNA(配列番号121)、(76)LTHQDTTKNA(配列番号122)、(77)LTKDATKTIA(配列番号123)、(78)LTPQDTTKNA(配列番号124)、及び(79)LVHQDTTKNA(配列番号125)。
17.前記ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、態様16に記載のrAAVビリオン。
(1)LAKDATKNA(配列番号47)、(2)PAHQDTTKNA(配列番号48)、(3)LAHQDTTKNA(配列番号49)、(4)LATTSQNKPA(配列番号50)、(5)LAISDQTKHA(配列番号51)、(6)IARGVAPSSA(配列番号52)、(7)LAPDSTTRSA(配列番号53)、(8)LAKGTELKPA(配列番号54)、(9)LAIIDATKNA(配列番号55)、(10)LAVDGAQRSA(配列番号56)、(11)PAPQDTTKKA(配列番号57)、(12)LPHQDTTKNA(配列番号58)、(13)LAKDATKTIA(配列番号59)、(14)LAKQQSASTA(配列番号60)、(15)LAKSDQSKPA(配列番号61)、(16)LSHQDTTKNA(配列番号62)、(17)LAANQPSKPA(配列番号63)、(18)LAVSDSTKAA(配列番号64)、(19)LAAQGTAKKPA(配列番号65)、(20)LAPDQTTRNA(配列番号66)、(21)LAASDSTKAA(配列番号67)、(22)LAPQDTTKNA(配列番号68)、(23)LAKADETRPA(配列番号69)、(24)LAHQDTAKNA(配列番号70)、(25)LAHQDTKKNA(配列番号71)、(26)LAHQDTTKHA(配列番号72)、(27)LAHQDTTKKA(配列番号73)、(28)LAHQDTTRNA(配列番号74)、(29)LAHQDTTNA(配列番号75)、(30)LAHQGTTKNA(配列番号76)、(31)LAHQVTTKNA(配列番号77)、(32)LAISDQSKPA(配列番号78)、(33)LADATKTA(配列番号79)、(34)LAKDTTKNA(配列番号80)、(35)LAKSDQSRPA(配列番号81)、(36)LAPQDTKKNA(配列番号82)、(37)LATSDSTKAA(配列番号83)、(38)LAVDGSQRSA(配列番号84)、(39)LPISDQTKHA(配列番号85)、(40)LPKDATKTIA(配列番号86)、(41)LPPQDTTKNA(配列番号87)、及び(42)PAPQDTTKNA(配列番号88)。
18.前記ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、態様16に記載のrAAVビリオン。
(1)LAKDATKNA(配列番号47)、(2)PAHQDTTKNA(配列番号48)、(3)LAHQDTTKNA(配列番号49)、(4)LATTSQNKPA(配列番号50)、(5)LAISDQTKHA(配列番号51)、(6)IARGVAPSSA(配列番号52)、(7)LAPDSTTRSA(配列番号53)、(8)LAKGTELKPA(配列番号54)、(9)LAIIDATKNA(配列番号55)、(10)LAVDGAQRSA(配列番号56)、(11)PAPQDTTKKA(配列番号57)、(12)LPHQDTTKNA(配列番号58)、(13)LAKDATKTIA(配列番号59)、(14)LAKQQSASTA(配列番号60)、(15)LAKSDQSKPA(配列番号61)、(16)LSHQDTTKNA(配列番号62)、(17)LAANQPSKPA(配列番号63)、及び(18)LAVSDSTKAA(配列番号64)。
19.a)態様1~18のいずれか1つに記載の組換えアデノ随伴ウイルスビリオンと、b)医薬的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物。
20.個体の網膜細胞へ遺伝子産物を送達する方法であって、態様1~18のいずれか1つに記載の組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ビリオンを前記個体に投与することを含む、方法。
22.前記遺伝子産物は、低分子干渉RNAまたはアプタマーである、態様20に記載の方法。
23.前記ポリペプチドは、神経保護因子、抗血管新生ポリペプチド、抗アポトーシス因子、または網膜細胞の機能を増進するポリペプチドである、態様21に記載の方法。
24.前記ポリペプチドは、グリア細胞由来神経栄養因子、線維芽細胞増殖因子2、ニュールツリン、毛様体神経栄養因子、神経成長因子、脳由来神経栄養因子、上皮増殖因子、ロドプシン、X連鎖アポトーシス抑制物質、レチノスキシン、RPE65、網膜色素変性症GTPase相互作用タンパク質-1、ペリフェリン、ペリフェリン-2、ロドプシン、RdCVF、網膜色素変性症GTPase調節因子(RPGR)、またはソニックヘッジホッグである、態様21に記載の方法。
25.前記ポリペプチドは、RNAガイド型エンドヌクレアーゼである、態様21に記載の方法。
27.前記投与は、眼内注射によるものである、態様26に記載の方法。
28.前記投与は、硝子体内注射によるものである、態様26に記載の方法。
29.前記眼疾患は、緑内障、網膜色素変性症、黄斑変性、網膜分離症、レーバー先天黒内障、糖尿病性網膜症、色覚異常(achromotopsia)、または色覚異常(color blindness)である、態様26に記載の方法。
30.変異アデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸であって、前記変異AAVカプシドタンパク質が、対応する親AAVカプシドタンパク質と比較して約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の挿入断片をカプシドタンパク質GHループに含み、前記変異カプシドタンパク質が、AAVビリオンに存在するとき、網膜細胞に対する前記AAVビリオンの感染力を増加させ、前記アミノ酸挿入断片が、天然のAAVカプシドのGHループに存在し、前記挿入断片が、式I~Xのいずれか1つのペプチドである、核酸。
32.態様30または態様31に記載の核酸を含む、単離された遺伝子改変宿主細胞。
33.約5つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の挿入断片を含む変異アデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質であって、前記アミノ酸挿入断片が、天然のAAVカプシドのGHループに存在し、前記挿入断片が、式I~Xのいずれか1つのペプチドである、変異AAVカプシドタンパク質。
34.態様1~33のいずれかでは、GHループに挿入される前記異種ペプチドは、式I~Xのうちの1つであり得、
式Iは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1が、Leu、Ile、Pro、またはGlnであり、X2 が、Ala、Pro、Ser、Asp、Gly、Thr、またはValであり、X3 が、Lys、His、Thr、Ile、Pro、Val、Arg、Ala、Asp、Glu、Asn、Gln、またはTyrであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、Gly、Thr、Ile、Asn、Glu、Lys、またはArgであり、X5 が、Asp、Ser、Gln、Val、Thr、Gly、Ala、Asn、Lys、またはTyrであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、Ser、Glu、Pro、またはIleであり、X7 が、Thr、Ser、Asn、Pro、Leu、Gln、Lys、Ala、またはCysであり、X8 が、Lys、Ser、Arg、Thr、Ala、Glu、Ile、またはAsnであり、X9 が、Asn、Pro、Ser、Lys、His、Ile、Thr、またはAlaであり、X10が、Ala、Phe、Asp、Thr、Val、またはMetであり、
式IIは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1が、Leu、Ile、またはProであり、X2 が、Ala、Pro、またはSerであり、X3 が、Lys、His、Thr、Ile、Pro、Val、Arg、またはAlaであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、Gly、Thr、Ile、またはAsnであり、X5 が、Asp、Ser、Gln、Val、Thr、Gly、またはAlaであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、Ser、Glu、またはProであり、X7 が、Thr、Ser、Asn、Pro、Leu、Gln、Lys、またはAlaであり、X8 が、Lys、Ser、Arg、またはThrであり、X9 が、Asn、Pro、Ser、Lys、His、Ile、Thr、またはAlaであり、X10が、Alaであり、
式IIIは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1が、Leu、Ile、またはProであり、X2 が、Ala、Pro、またはSerであり、X3 が、Lys、His、Thr、Ile、Pro、Val、Arg、またはAlaであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、Gly、Thr、Ile、またはAsnであり、X5 が、Asp、Ser、Gln、Val、Thr、Gly、またはAlaであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、Ser、Glu、またはProであり、X7 が、Thr、Ser、Asn、Pro、Leu、Gln、Lys、またはAlaであり、X8 が、Lys、Ser、Arg、またはThrであり、X9 が、Asn、Pro、Ser、Lys、His、Ile、Thr、またはAlaであり、X10が、Ala、Thr、Asp、Val、またはMetであり、
式IVは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1 が、Leuであり、X2 が、Alaであり、X3 が、Lys、His、Thr、Ile、Pro、またはValであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、またはGlyであり、X5 が、Asp、Ser、またはGlnであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、またはSerであり、X7 が、ThrまたはSerであり、X8 が、Lys、Ser、またはArgであり、X9 が、Asn、Pro、またはSerであり、X10が、Alaであり、
式Vは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1 が、Leuであり、X2 が、Alaであり、X3 が、LysまたはHisであり、X4 が、存在するのであれば、Gln、Asp、Ser、またはGlyであり、X5 が、Asp、Ser、またはGlnであり、X6 が、Thr、Ala、Gln、またはSerであり、X7 が、ThrまたはSerであり、X8 が、Lys、Ser、またはArgであり、X9 が、Asn、Pro、またはSerであり、X10が、Alaであり、
式VIは、X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10であって、式中、X1 が、Leuであり、X2 が、Alaであり、X3 が、Asn、Lys、Thr、Gln、Ser、Ile、またはLeuであり、X4 が、Ser、Ala、Thr、Glu、Gln、Gly、Lys、またはProであり、X5 が、Asp、Pro、Glu、Thr、Asn、またはArgであり、X6 が、Ile、His、Thr、Gln、Asn、Tyr、Asp、またはGluであり、X7 が、X7は、Gln、Thr、Asn、Ala、またはLysであり、X8 が、Lys、Thr、Arg、またはAspであり、X9 が、Pro、Asn、Thr、Arg、Lys、またはSerであり、X10が、Alaであり、
式VIIは、LAHQDTTKX1 X2 X3 (配列番号148)であって、式中、X1が、Lys、Thr、Asn、またはHisであり、X2 が、Ala、Thr、Val、Ile、Met、またはAspであり、X3 が、存在するのであれば、Alaであり、
式VIIIは、LAX1 QX2 TX3 X4 X5 X6 (配列番号149)であって、式中、X1 が、Ala、Pro、Asp、またはHisであり、X2 が、GlyまたはAspであり、X3 が、Ala、Thr、またはLysであり、X4 が、Asn、Glu、Lys、Arg、またはThrであり、X5 が、Leu、Asn、Lys、またはThrであり、X6 が、存在するのであれば、Ala、Thr、Asp、Val、またはMetであり、
式IXは、X1 AX2 X3 DX4 TKX5 A(配列番号150)であって、式中、X1 が、ValまたはLeuであり、X2 が、Ile、Val、His、またはAspであり、X3 が、Glu、Ser、Lys、またはGlnであり、X4 が、His、Ser、またはThrであり、X5 が、Ser、Ala、Asn、His、またはLysであり、
式Xは、X1 X2 X3 AX4 QX5 TX6 KNA(配列番号151)であって、式中、X1 が、存在するのであれば、Leuであり、X2 が、存在するのであれば、Alaであり、X3 が、Lys、Leu、またはProであり、X4 が、Asn、His、Pro、またはTyrであり、X5 が、Asn、Gly、Val、またはAspであり、X6 が、ProまたはThrである。
大型動物の眼では、強力かつ複雑な障壁によってAAVによる汎網膜感染が阻止されるが、インビボの反復スクリーニング法を使用することで、この障壁を克服することができるカプシド変異体を有するAAVを創出した。イヌは、網膜変性疾患の重要な前臨床モデルであり、その眼のサイズ及び構造はヒトと類似しており、多くの型の網膜疾患がさまざまなイヌの種で天然に生じる。このスクリーニング法を使用することで、イヌの網膜において汎網膜感染を生じさせる能力を有する96個のAAV変異体を同定した。ディープシークエンシングを使用することで、イヌ網膜において、スクリーニングしたAAV変異体のプールに由来するこうした変異体のうちの18個の変異体の能力を定量化した。硝子体内注射の後に網膜細胞におけるウイルスのDNA及びmRNAのレベルに基づいて感染力を定量化した。こうした変異体は、大型動物及びヒトの眼における多種多様な遺伝子送達方針に使用することができるものである。
ペプチド番号 配列番号
LAKDATKNA 1 47
PAHQDTTKNA 2 48
LAHQDTTKNA 3 49
LATTSQNKPA 4 50
LAISDQTKHA 5 51
IARGVAPSSA 6 52
LAPDSTTRSA 7 53
LAKGTELKPA 8 54
LAIIDATKNA 9 55
LAVDGAQRSA 10 56
PAPQDTTKKA 11 57
LPHQDTTKNA 12 58
LAKDATKTIA 13 59
LAKQQSASTA 14 60
LAKSDQSKPA 15 61
LSHQDTTKNA 16 62
LAANQPSKPA 17 63
LAVSDSTKAA 18 64
LAAQGTAKPA 19 65
LAPDQTTRNA 20 66
LAASDSTKAA 21 67
LAPQDTTKNA 22 68
LAKADETRPA 23 69
LAHQDTAKNA 24 70
LAHQDTKKNA 25 71
LAHQDTTKHA 26 72
LAHQDTTKKA 27 73
LAHQDTTRNA 28 74
LAHQDTTTNA 29 75
LAHQGTTKNA 30 76
LAHQVTTKNA 31 77
LAISDQSKPA 32 78
LAKDATKTA 33 79
LAKDTTKNA 34 80
LAKSDQSRPA 35 81
LAPQDTKKNA 36 82
LATSDSTKAA 37 83
LAVDGSQRSA 38 84
LPISDQTKHA 39 85
LPKDATKTIA 40 86
LPPQDTTKNA 41 87
PAPQDTTKNA 42 88
QAHQDTTKNA 43 89
LAHETSPRPA 44 90
LAKSTSTAPA 45 91
LADQDTTKNA 46 92
LAESDQSKPA 47 93
LAHKDTTKNA 48 94
LAHKTQQKM 49 95
LAHQDTTENA 50 96
LAHQDTTINA 51 97
LAHQDTTKKT 52 98
LAHQDTTKND 53 99
LAHQDTTKNT 54 100
LAHQDTTKNV 55 101
LAHQDTTKTM 56 102
LAHQNTTKNA 57 103
LAHRDTTKNA 58 104
LAISDQTNHA 59 105
LAKQKSASTA 60 106
LAKSDQCKPA 61 107
LAKSDQSKPD 62 108
LAKSDQSNPA 63 109
LAKSYQSKPA 64 110
LANQDTTKNA 65 111
LAPQNTTKNA 66 112
LAPSSIQKPA 67 113
LAQQDTTKNA 68 114
LAYQDTTKNA 69 115
LDHQDTTKNA 70 116
LDHQDTTKSA 71 117
LGHQDTTKNA 72 118
LPHQDTTKND 73 119
LPHQDTTKNT 74 120
LPHQDTTNNA 75 121
LTHQDTTKNA 76 122
LTKDATKTIA 77 123
LTPQDTTKNA 78 124
LVHQDTTKNA 79 125
LAKANQNTPA 80 126
LATTPITKPA 81 127
LATTPIAKPA 82 128
LAIEDHTKSA 83 129
LAQSEHQRPA 84 130
LAKSPNKDNA 85 131
LANQDYTKTA 86 132
LANSTDQTRA 87 133
LALGETTRPA 88 134
LANSTEQTRA 89 135
LAQADTTKNA 90 136
LASKDITKTA 91 137
LASPRHNKKC 92 138
LAHQDTTKTIA 93 139
LAAQGTANL 94 140
VAIEDHTKSA 95 141
LAKANQNTPKNA 96 142
LAKDATKNA (配列番号47) LAPDSTTRSA (配列番号53) LAKDATKTIA (配列番号59)
PAHQDTTKNA (配列番号48) LAKGTELKPA (配列番号54) LAKQQSASTA (配列番号60)
LAHQDTTKNA (配列番号49) LAIIDATKNA (配列番号55) LAKSDQSKPA (配列番号61)
LATTSQNKPA (配列番号50) LAVDGAQRSA (配列番号56) LSHQDTTKNA (配列番号62)
LAISDQTKHA (配列番号51) PAPQDTTKKA (配列番号57) LAANQPSKPA (配列番号63)
IARGVAPSSA (配列番号52) LPHQDTTKNA (配列番号58) LAVSDSTKAA (配列番号64)
本出願は、2016年7月29日出願の米国仮特許出願第62/368,929号の利益を主張し、当該出願は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、国立衛生研究所(National Institutes of Health)によって付与された契約/助成金第EY022975号、第EY018241号、及び第EY06855号の下、政府の支援を得てなされたものである。政府は、本発明に対して一定の権利を有する。
Claims (19)
- 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ビリオンであって、
a)対応する親AAVカプシドタンパク質と比較して約9つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の長さを有する異種ペプチドの挿入断片をカプシドタンパク質GHループに含み、前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含む対照AAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、前記網膜細胞に対する感染力を増加させ、前記異種ペプチドは、LAKDATKNA(配列番号47)、PAPQDTTKKA(配列番号57)、LAKDATKTIA(配列番号59)、PAHQDTTKNA(配列番号48)、LAHQDTTKNA(配列番号49)、LATTSQNKPA(配列番号50)、IARGVAPSSA(配列番号52)、LAPDSTTRSA(配列番号53)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAIIDATKNA(配列番号55)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LPHQDTTKNA(配列番号58)、LAKQQSASTA(配列番号60)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、LSHQDTTKNA(配列番号62)、LAANQPSKPA(配列番号63)、及びLAVSDSTKAA(配列番号64)から選択されるアミノ酸配列を含む、変異AAVカプシドタンパク質と、
b)異種遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を含む異種核酸と
を含む、rAAVビリオン。 - a)前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含む対照AAVビリオンによる網膜細胞に対する感染力と比較して、少なくとも5倍増加した感染力を前記網膜細胞に対して示す、及び/または、
b)内顆粒層、外顆粒層、光受容体層、神経節細胞層、及び網膜色素上皮のうちの1つまたは複数に対して前記rAAVビリオンが示す局在性は、内顆粒層、外顆粒層、光受容体層、神経節細胞層、または網膜色素上皮に対する前記対応する親AAVカプシドタンパク質を含むAAVビリオンによる局在性度合と比較して、少なくとも5倍増加している、
請求項1に記載のrAAVビリオン。 - 前記挿入断片の挿入部位が、AAV2のVP1のアミノ酸570及びアミノ酸611に対応するアミノ酸の間であるか、または別のAAV血清型のカプシドタンパク質の対応位置である、請求項1または2に記載のrAAVビリオン。
- 前記異種遺伝子産物は、
a)干渉RNAまたはアプタマーである、
b)ポリペプチド、任意には、神経保護ポリペプチド、抗血管新生ポリペプチド、抗アポトーシスポリペプチド、もしくは網膜細胞の機能を増進するポリペプチド、または、RNAガイド型エンドヌクレアーゼである、または、
c)RNAガイド型エンドヌクレアーゼ及びガイドRNAである、
請求項1~3のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。 - 前記異種遺伝子産物は、グリア細胞由来神経栄養因子、線維芽細胞増殖因子2、ニュールツリン、毛様体神経栄養因子、神経成長因子、脳由来神経栄養因子、上皮増殖因子、ロドプシン、X連鎖アポトーシス抑制物質、レチノスキシン、RPE65、網膜色素変性症GTPase相互作用タンパク質-1、ペリフェリン、ペリフェリン-2、ロドプシン、RdCVF、網膜色素変性症GTPase調節因子(RPGR)、またはソニックヘッジホッグである、請求項1~3のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。
- 前記異種ペプチドは、アミノ酸配列LAPDSTTRSA(配列番号53)を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。
- 前記異種ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。
PAPQDTTKKA(配列番号57)、LATTSQNKPA(配列番号50)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、及びLAANQPSKPA(配列番号63)。 - 前記異種ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。
LAKDATKNA(配列番号47)、PAPQDTTKKA(配列番号57)、及びLAKDATKTIA(配列番号59)。 - a)請求項1~8のいずれか1項に記載のrAAVビリオンと、
b)医薬的に許容可能な賦形剤と
を含む、医薬組成物。 - 眼疾患を治療する方法に使用のための請求項1~8のいずれか1項に記載のrAAVビリオン。
- 前記眼疾患は、緑内障、網膜色素変性症、黄斑変性、網膜分離症、レーバー先天黒内障、糖尿病性網膜症、色覚異常(achromotopsia)、または色覚異常(color blindness)である、請求項10に記載のrAAVビリオン。
- 変異アデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸であって、
前記変異AAVカプシドタンパク質が、対応する親AAVカプシドタンパク質と比較して約9つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の長さを有する異種ペプチドの挿入断片をカプシドタンパク質GHループに含み、前記変異AAVカプシドタンパク質が、AAVビリオンに存在するとき、網膜細胞に対する前記AAVビリオンの感染力を増加させ、前記挿入断片が、天然のAAVカプシドのGHループに存在しており、
前記異種ペプチドは、LAKDATKNA(配列番号47)、PAPQDTTKKA(配列番号57)、LAKDATKTIA(配列番号59)、PAHQDTTKNA(配列番号48)、LAHQDTTKNA(配列番号49)、LATTSQNKPA(配列番号50)、IARGVAPSSA(配列番号52)、LAPDSTTRSA(配列番号53)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAIIDATKNA(配列番号55)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LPHQDTTKNA(配列番号58)、LAKQQSASTA(配列番号60)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、LSHQDTTKNA(配列番号62)、LAANQPSKPA(配列番号63)、及びLAVSDSTKAA(配列番号64)から選択されるアミノ酸配列を含む、
単離された核酸。 - 前記異種ペプチドは、アミノ酸配列LAPDSTTRSA(配列番号53)を含む、請求項12に記載の単離された核酸。
- 前記異種ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、請求項12に記載の単離された核酸。
PAPQDTTKKA(配列番号57)、LATTSQNKPA(配列番号50)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、及びLAANQPSKPA(配列番号63)。 - 前記挿入断片の挿入部位が、AAV2のアミノ酸587とアミノ酸588との間、AAV1のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV5のアミノ酸575とアミノ酸576との間、AAV6のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV7のアミノ酸589とアミノ酸590との間、AAV8のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV9のアミノ酸588とアミノ酸589との間、またはAAV10のアミノ酸588とアミノ酸589との間である、請求項12~14のいずれか1項に記載の単離された核酸。
- 約9つのアミノ酸~約20個のアミノ酸の長さを有する異種ペプチドの挿入断片を含む変異アデノ随伴ウイルス(AAV)カプシドタンパク質であって、
前記挿入断片は、天然のAAVカプシドのGHループに存在し、
前記異種ペプチドは、LAKDATKNA(配列番号47)、PAPQDTTKKA(配列番号57)、LAKDATKTIA(配列番号59)、PAHQDTTKNA(配列番号48)、LAHQDTTKNA(配列番号49)、LATTSQNKPA(配列番号50)、IARGVAPSSA(配列番号52)、LAPDSTTRSA(配列番号53)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAIIDATKNA(配列番号55)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LPHQDTTKNA(配列番号58)、LAKQQSASTA(配列番号60)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、LSHQDTTKNA(配列番号62)、LAANQPSKPA(配列番号63)、及びLAVSDSTKAA(配列番号64)から選択されるアミノ酸配列を含む、
変異AAVカプシドタンパク質。 - 前記異種ペプチドは、アミノ酸配列LAPDSTTRSA(配列番号53)を含む、請求項16に記載の変異AAVカプシドタンパク質。
- 前記異種ペプチドは、下記のアミノ酸配列のうちの1つを含む、請求項16に記載の変異AAVカプシドタンパク質。
PAPQDTTKKA(配列番号57)、LATTSQNKPA(配列番号50)、LAKGTELKPA(配列番号54)、LAVDGAQRSA(配列番号56)、LAKSDQSKPA(配列番号61)、及びLAANQPSKPA(配列番号63)。 - 前記挿入断片の挿入部位が、AAV2のアミノ酸587とアミノ酸588との間、AAV1のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV5のアミノ酸575とアミノ酸576との間、AAV6のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV7のアミノ酸589とアミノ酸590との間、AAV8のアミノ酸590とアミノ酸591との間、AAV9のアミノ酸588とアミノ酸589との間、またはAAV10のアミノ酸588とアミノ酸589との間である、請求項16~18のいずれか1項に記載の変異AAVカプシドタンパク質。
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