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公開番号
2025032006
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-03-07
出願番号
2024231646,2022502941
出願日
2024-12-27,2020-01-24
発明の名称
組換え修飾アデノ随伴ウイルスのパッケージング効率を改善するための組換え修飾アデノ随伴ウイルスヘルパーベクターおよびそれらの使用
出願人
チャールズ・リバー・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド
代理人
個人
,
個人
主分類
C12N
15/864 20060101AFI20250228BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約
【課題】組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためにそれらを使用した方法の提供。
【解決手段】rAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターであって、前記ポリヌクレオチドが、AAV rep遺伝子と、AAV P5および/またはP40プロモーター配列とを含み、
前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列の由来元となるAAVの血清型は、前記AAV rep遺伝子の由来元となるAAVの血清型と異なる、組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
続きを表示(約 1,800 文字)
【請求項2】
前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが前記AAV P5プロモーター配列を含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項3】
前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドベクターが前記AAV P40プロモーター配列を含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項4】
前記ベクターがプラスミドベクターである請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項5】
前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列が天然AAV血清型プロモーター配列を置換する、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項6】
請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターであって:
(A)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型1であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型2、7、または8に由来するAAV P5プロモーター配列である;
(B)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型2であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型1、3、5、7、または8に由来するAAV P5プロモーター配列である;
(C)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型2であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型1または8に由来するAAV P40プロモーター配列である;
(D)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型2であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型3または5に由来するAAV P5プロモーター配列およびAAV血清型1に由来するAAV P40プロモーター配列である;
(E)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型5であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型7に由来するAAV P5プロモーター配列である;
(F)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型6であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型1、2、3、7、または8に由来するAAV P5プロモーター配列である;または
(G)前記AAV rep遺伝子は、AAV血清型7であり、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列は、AAV血清型2、7、または8に由来するAAV P5プロモーター配列である、
組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項7】
前記ベクターが、非AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドをさらに含む、請求項1に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター。
【請求項8】
導入遺伝子カセットを含む組換え改変アデノ随伴ウイルス(rAAV)の産生力価を増加させる方法であって、該方法は、以下でトランスフェクトされた細胞を培養することを含み:
(1)前記rAAV;および
(2)請求項7に記載の組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、
前記培養は、前記rAAVの産生を可能にするのに十分な条件下で、培地中で行われ、前記AAV P5および/またはP40プロモーター配列の存在は、前記細胞が、前記AAVヘルパー機能提供ポリヌクレオチドが前記AAV rep遺伝子の由来元となるAAVの血清型と同じ血清型のAAVに由来するP5およびP40プロモーターを含有する場合に達成されるものと比較して、増加した産生力価で、前記rAAVの産生を引き起こす、方法。
【請求項9】
前記導入遺伝子カセットが、遺伝子治療に使用することができるものである、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記導入遺伝子カセットが、プロモーター、ポリアデニル化部位、またはそれらの組み合わせを含む、請求項8に記載の方法。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、組換え型アデノ随伴ウイルス(rAAV)のパッケージング効率を高めることができる組換え型アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクター、およびそのようなrAAVのパッケージング効率を改善するためのそれらの使用に関する。本発明は、特に、そのようなrAAVによってコードされるRepタンパク質と天然に会合(associate)するP5および/またはP40プロモーター配列を、異なる血清型のrAAVのRepタンパク質と会合するAAV P5および/またはP40プロモーターと置換(または増強)するようにさらに改変された組換え改変アデノ随伴ウイルス(AAV)ヘルパーベクターに関する。このような代替または追加のプロモーター配列の使用は、組換え修飾アデノ随伴ウイルスの産生増加を引き起こす。
配列表の参照
続きを表示(約 8,300 文字)
【0002】
本出願は、37C.F.R.1.821以下に従った一以上の配列一覧を含み、この配列表は、コンピュータ可読媒体(ファイル名:2650-0004US_ST25.txt(2019年7月15日作成、サイズ84,101バイト))に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【0003】
I.アデノ随伴ウイルス(AAV)
【0004】
アデノ随伴ウイルス(AAV)はParvoviridaeのDependovirus属に属する小型の自然発生非病原性ウイルスである(Balakrishnan,B.他(2014)“Basic Biology of Adeno-Associated Virus(AAV)Vectors Used in Gene Therapy,”Curr.Gene Ther.14(2):86-100;Zinn,E.他(2014)“Adeno-Associated Virus:Fit To Serve,”Curr.Opin.Virol.0:90-97)。疾患を引き起こさないにもかかわらず、AAVはヒトおよび他の霊長類に感染し、ヒト集団で流行することが知られる(Johnson,F.B.他(1972)“Immunological Reactivity of Antisera Prepared Against the Sodium Dodecyl Sulfate-Treated Structural Polypeptides of Adenovirus-Associated Virus,”J.Virol.9(6):1017-1026)。AAVは広範囲の異なる細胞型(例えば、中枢神経系、心臓、腎臓、肝臓、肺、膵臓、網膜色素上皮の細胞、または光受容細胞、または骨格筋細胞)に感染する。異なる組織感染能(「トロピズム」)を示すウイルスの12の血清型(例:AAV2、AAV5、AAV6など)が同定されている(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Hocquemiller,M.他(2016)“Adeno-Associated Virus-Based Gene Therapy for CNS Diseases,”Hum.Gene Ther.27(7):478-496;Lisowski,L.他(2015)“Adeno-Associated Virus Serotypes For Gene Therapeutics,”24:59-67)。
【0005】
AAVは約4,800ヌクレオチドからなる一本鎖DNAウイルスである。ウイルスゲノムは、ウイルスのタンパク質をコードする遺伝子を一緒に含む5’ハーフおよび3’ハーフを有するものとして記載することができる(図1)。AAVゲノムの5’ハーフはAAV rep遺伝子を含み、AAV rep遺伝子は、複数のリーディングフレーム、スタガード開始プロモーター(P5、P19、およびP40)、および選択的スプライシングを用いて、ウイルスの転写制御および複製、ならびにウイルスゲノムのウイルスカプセルへのパッケージングに必要な4つの非構造Repタンパク質(Rep40、Rep52、Rep68、およびRep78)をコードする(Lackner,D.F.他(2002)“Studies of the Mechanism of Transactivation of the Adeno-Associated Virus p19 Promoter by Rep Protein,”J.Virol.76(16):8225-8235)。ウイルスタンパク質(Adタンパク質など)の存在下では、P5プロモーターが活性化され、Rep68およびRep78タンパク質の転写を媒介する。Rep68およびRep78タンパク質は、転写制御、潜伏、レスキュー、およびウイルスDNA複製に関与し、したがってAAVライフサイクルの主要制御として機能する(Murphy,M.他(2007)“Adeno-Associated Virus Type 2 p5 Promoter: a Rep-Regulated DNA Switch Element Functioning in Transcription,Replication,and Site-Specific Integration,”J.Virol.81(8):3721-3730)。Rep68およびRep78タンパク質の発現は、Rep40およびRep52タンパク質の転写に関与するP19プロモーターを活性化する(Lackner,D.F.他(2002)“Studies of the Mechanism of Transactivation of the Adeno-Associated Virus p19 Promoter by Rep Protein,J.Virol.76(16):8225-8235;Ogasawara,Y.他(1998)“The Use of Heterologous Promoters for Adeno-Associated Virus(AAV)Protein Expression in AAV Vector Production,”Microbiol.Immunol.42(3):177-185)。
AAVゲノムの3’ハーフは、VP1,VP2,VP3の3つのキャプシドタンパク質(VP)をコードするAAVキャプシド遺伝子(cap)を含む。3つのキャプシドタンパク質は、単一のプロモーター(AAV2の場合はP40)によって制御される単一のmRNA転写産物から翻訳される。AAVゲノムの3’ハーフは、また、AAVアセンブリ活性化タンパク質(AAP)をコードするAAP遺伝子を含む。60個のVPモノマー(約5コピーのVP1、5コピーのVP2、および50コピーのVP3を含む)がAAVゲノムの周囲で自己集合し、成熟ウイルス粒子の正二十面体のタンパク質の殻(キャプシド)を形成する(Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Van Vliet K.M.他(2008)The Role of the Adeno-Associated Virus Capsid in Gene Transfer.In:Drug Delivery Systems,Jain,K.K.(編集),Meth.Molec.Biol.437:51-91).AAV AAPタンパク質は、新たに産生されたVPタンパク質を安定化し、細胞質から細胞核へ輸送するために必要であると考えられている。AAVゲノムの3’ハーフは、また、ゲノム複製をサポートするタンパク質をコードすると考えられているAAV X遺伝子を含む(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;Cao,M.他(2014)“The X Gene Of Adeno-Associated Virus2(AAV2)Is Involved In Viral DNA Replication,”PLoS ONE 9,e104596:1-10)。
【0006】
上述のAAV遺伝子コード配列は、145ヌクレオチドの二つのAAV特異的回文逆末端反復配列(ITR)に隣接している(Balakrishnan,B.他(2014)“Basic Biology of Adeno-Associated Virus(AAV) Vectors Used in Gene Therapy,”Curr.Gene Ther.14(2):86-100;Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104)。
【0007】
AAVは本質的に欠陥のあるウイルスであり、少なくとも2つの重要な機能を果たす能力を欠いている:すなわち、ウイルス特異的産物の合成を開始する能力と、そのような産物を集めて成熟した感染性ウイルス粒子の正二十面体のタンパク質の殻(キャプシド)を形成する能力である。したがって、AAVゲノムの遺伝子によってコードされていないウイルス随伴(VA)RNAを提供するために、アデノウイルス(Ad)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、ワクシニアウイルスまたはヒトパピローマウイルスのような、同時感染する「ヘルパー」ウイルスを必要とする。このようなVA RNAは翻訳されないが、他のウイルス遺伝子の翻訳を調節する役割を果たす。同様に、AAVゲノムはウイルスタンパク質E1a、E1b、E2a、およびE4をコードする遺伝子を含まない;したがって、これらのタンパク質は、また、同時に感染する「ヘルパー」ウイルスによって供給されなければならない。E1aタンパク質は増殖性感染中のウイルス遺伝子転写を大きく刺激する。E1bタンパク質はアデノウイルス感染細胞のアポトーシスを阻止し、増殖性感染を進行させる。E2aタンパク質は、鋳型をほどいて転写開始を促進することにより、ウイルス鎖置換複製の伸長の段階において役割を果たす。E4タンパク質は、導入遺伝子の持続性、ベクター毒性、および免疫原性に影響を及ぼすことが示されている(Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254;Dyson,N.他(1992)“Adenovirus E1A Targets Key Regulators Of Cell Proliferation,”Canc.Surv.12:161-195;Jones N.C.(1990)“Transformation By The Human Adenoviruses,”Semin.Cancer Biol.1(6):425-435;Ben-Israel,H.他(2002)“Adenovirus and Cell Cycle Control,”Front.Biosci.7:d1369-d1395;Hoeben,R.C.他(2013)“Adenovirus DNA Replication,”Cold Spring Harb.Perspect.Biol.5:a013003(1-11ページ);Berk,A.J.(2013)“Adenoviridae:The Viruses And Their Replication,In:FIELDS VIROLOGY,6th Edition(Knipe,D.M.他編集.),Vol.2.,Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,1704-1731ページ;Weitzman,M.D.(2005)“Functions Of The Adenovirus E4 Proteins And Their Impact On Viral Vectors,”Front.Biosci.10:1106-1117参照のこと)。
【0008】
AAVウイルスは分裂細胞と非分裂細胞の両方に感染し、環状エピソーム分子として存続するか、または特定の染色体座(アデノ随伴ウイルス組込み部位またはAAVS)において宿主細胞のDNAに組み込まれる。(Duan,D.(2016)“Systemic Delivery Of Adeno-Associated Viral Vectors,”Curr.Opin.Virol.21:16-25;Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254)。AAVの複製と成熟に必要な機能を果たすヘルパーウイルスが存在しない限り、AAVは感染細胞内に潜伏したままである。
II.遺伝子治療におけるrAAVとその利用
【0009】
AAVの特性に照らして、組換え改変されたバージョンのAAV(rAAV)は、遺伝子治療用ベクターとして実質的な有用性を見出している(Naso,M.F.他(2017)“Adeno-Associated Virus(AAV) as a Vector for Gene Therapy,”BioDrugs31:317-334;Berns,K.I.他(2017)“AAV:An Overview of Unanswered Questions,”Human Gene Ther.28(4):308-313;Berry,G.E.他(2016)“Cellular Transduction Mechanisms Of Adeno-Associated Viral Vectors,”Curr.Opin.Virol.21:54-60;Blessing,D.他(2016)“Adeno-Associated Virus And Lentivirus Vectors:A Refined Toolkit For The Central Nervous System,”21:61-66;Santiago-Ortiz,J.L.(2016)“Adeno-Associated Virus(AAV) Vectors in Cancer Gene Therapy,”J.Control Release240:287-301;Salganik,M.他(2015)“Adeno-Associated Virus As A Mammalian DNA Vector,”Microbiol.Spectr.3(4):1-32;Hocquemiller,M.他(2016)“Adeno-Associated Virus-Based Gene Therapy for CNS Diseases,”Hum.Gene Ther.27(7):478-496;Lykken,E.A.他(2018)“Recent Progress And Considerations For AAV Gene Therapies Targeting The Central Nervous System,”J.Neurodevelop.Dis.10:16:1-10;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265;During,M.J.他(1998)“In Vivo Expression Of Therapeutic Human Genes For Dopamine Production In The Caudates Of MPTP-Treated Monkeys Using An AAV Vector,”Gene Ther.5:820-827;Grieger,J.C.他(2012)“Adeno-Associated Virus Vectorology,Manufacturing,and Clinical Applications,”Meth.Enzymol.507:229-254;Kotterman,M.A.他(2014)“Engineering Adeno-Associated Viruses For Clinical Gene Therapy,”Nat.Rev.Genet.15(7):445-451;Kwon,I.他(2007)“Designer Gene Delivery Vectors:Molecular Engineering and Evolution of Adeno-Associated Viral Vectors for Enhanced Gene Transfer,”Pharm.Res.25(3):489-499;米国特許第10,266,845号;10,081,659号;米国特許第9,890,396号;米国特許第9,840,719号;米国特許第9,839,696号;米国特許第9,834,789号;米国特許第9,803,218号;米国特許第9,783,825号;米国特許第9,777,291号;米国特許第9,540,659号;米国特許第9,527,904号;米国特許第8,236,557号;米国特許第7,972,593号および米国特許第7,943,374号参照のこと)。
【0010】
rAAVは、典型的には環状プラスミド(「rAAVプラスミドベクター」)を用いて産生される。AAV repおよびcap遺伝子は、典型的には、そのような構築物から欠失され、プロモーター、βグロビンイントロン、選択された治療用遺伝子(導入遺伝子)が挿入されたクローニング部位、およびポリアデニル化(「polyA」)部位で置換される。しかし、rAAVの逆方向末端反復配列(ITR)は保持されるので、rAAVプラスミドベクターの導入遺伝子発現カセットはAAV ITR配列によって挟まれる(Colella,P.他(2018)“Emerging Issues in AAV-Mediated In Vivo Gene Therapy,”Molec.Ther.Meth.Clin.Develop.8:87-104;Buning,H.他(2019)“Capsid Modifications for Targeting and Improving the Efficacy of AAV Vectors,”Mol.Ther.Meth.Clin.Devel.12:P248-P265)。したがって、5’から3’方向に、rAAVは、5’ITR、rAAVの導入遺伝子発現カセット、および3’ITRを含む。
(【0011】以降は省略されています)
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