TW201945009A - 寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物 - Google Patents

寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物 Download PDF

Info

Publication number
TW201945009A
TW201945009A TW108104341A TW108104341A TW201945009A TW 201945009 A TW201945009 A TW 201945009A TW 108104341 A TW108104341 A TW 108104341A TW 108104341 A TW108104341 A TW 108104341A TW 201945009 A TW201945009 A TW 201945009A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sequence
vector
mirna
plp1
promoter
Prior art date
Application number
TW108104341A
Other languages
English (en)
Inventor
井上健
李珩
岡田尚巳
大木優
小泉誠
Original Assignee
國立研究開發法人國立精神 神經醫療研究中心
學校法人日本醫科大學
日商第一三共股份有限公司
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 國立研究開發法人國立精神 神經醫療研究中心, 學校法人日本醫科大學, 日商第一三共股份有限公司 filed Critical 國立研究開發法人國立精神 神經醫療研究中心
Publication of TW201945009A publication Critical patent/TW201945009A/zh

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/76Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
    • A61K35/761Adenovirus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/005Medicinal 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
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • 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
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y301/00Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
    • C12Y301/04Phosphoric diester hydrolases (3.1.4)
    • C12Y301/040372',3'-Cyclic-nucleotide 3'-phosphodiesterase (3.1.4.37)
    • 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
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering nucleic acids [NA]
    • 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
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering nucleic acids [NA]
    • C12N2310/141MicroRNAs, miRNAs
    • 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
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/32Special delivery means, e.g. tissue-specific
    • 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
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本發明之目的在於為了治療由PLP1基因異常引起之PMD,而提供一種可寡樹突細胞專一地抑制PLP1基因之表現之載體及用於其之啟動子及miRNA、以及包含該載體之醫藥組合物。本發明之寡樹突細胞專一性啟動子包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸。本發明之對PLP1基因具專一性之miRNA具有包含特定之反義序列及正義序列之1對鹼基序列。

Description

寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物
本發明係關於一種寡樹突細胞專一性啟動子,尤其是關於一種包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸之寡樹突細胞專一性啟動子。又,本發明係關於一種對PLP1基因具專一性之miRNA。進而,本發明係關於一種包含上述啟動子及/或上述miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物。
先天性大腦白質發育不全症係因腦之白質之發育不健全而引起之兒童之腦疾病之總稱,現在已知有11種疾病。其中之代表性疾病為慢性兒童型腦硬化病(Pelizaeus-Merzbacher disease:PMD)。PMD之特徵在於中樞神經系統之髄鞘化(myelination)受到妨礙,係自剛出生後起引起重度之運動發育障礙及神經學症狀之稀少性難治性疾病,日本之推斷發生率為出生男童10萬人中患病1.45人。至今為止,沒有根本之治療法。
髄鞘(髓磷脂)包含作為腦中神經膠細胞之一種之寡樹突細胞(寡樹突膠細胞(oligodendrocyte)),具有存在於神經細胞(神經元)之軸突周圍之絕緣性的磷脂質之多層結構。構成髄鞘之主要蛋白質為蛋白脂質蛋白(PLP),除此以外,髓磷脂鹼性蛋白(MBP)及人2',3'-環狀核苷酸磷酸二酯酶(CNP)等亦為人所知。已知,PMD係由蛋白脂質蛋白之基因(PLP1基因)之異常引起。其中頻度最高之變異為PLP1重複變異(60%左右)。PLP1重複導致PLP1基因過度表現,藉由將表現量正常化而期待治療效果。
非專利文獻1中揭示了一種由產生中之小鼠之腦中之髓磷脂鹼性蛋白(MBP)或神經膠纖維性酸性蛋白(GFAP)啟動子驅動之腺相關病毒(AAV)媒介性綠色螢光蛋白(GFP)表現,報告了如下情況:GFAP啟動子驅動型GFP表現對載體注入至新生仔小鼠及成體小鼠之腦後之星狀細胞具有高度專一性,相對於此,MBP啟動子對寡樹突細胞之選擇性於新生仔小鼠AAV傳遞後較貧乏,但於出生後第10天之載體注射後優異。該文獻提示藉由將由細胞啟動子驅動之AAV直接注入至已發育之出生後腦中,而於神經膠細胞中產生設為靶之長期轉基因表現。
非專利文獻2中揭示了於類慢性兒童型腦硬化疾病(Pelizaeus-Merzbacher-like disease)中寡樹突細胞之靶基因治療之開發,報告了如下情況:將GJC2/Cx47基因插入至髓磷脂鹼性蛋白啟動子之下,使用腺相關病毒(AAV.MBP.Cx47myc)載體,經由內腔內之單次之腦內注入而投予至出生後第10天之小鼠。
雖然非專利文獻1及2中對使用AAV載體之基因治療及用於其之啟動子有所揭示,但對用於PLP1基因異常之基因治療及用於其之啟動子或miRNA沒有任何記載。
先前技術文獻
非專利文獻
非專利文獻1:von Jonquieres G等人,Glial promoter selectivity following AAV-delivery to the immature brain. PLoS One. 2013 Jun 14;8(6):e65646.
非專利文獻2:Georgiou E等人,Gene therapy targeting oligodendrocytes provides therapeutic benefit in a leukodystrophy model. Brain. 2017 Mar 1; 140(3):599-616.
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於為了治療由PLP1基因異常引起之PMD,提供一種可寡樹突細胞專一地抑制PLP1基因之表現之載體及用於其之啟動子及miRNA、以及包含該載體之醫藥組合物。
[解決問題之技術手段]
本發明者等人發現,具有序列編號1所記載之序列之人2',3'-環狀核苷酸磷酸二酯酶(CNP)啟動子可寡樹突細胞專一且高效率地驅動基因表現,又,藉由包含該啟動子、及可操作地連結於該啟動子之下游之對PLP1基因具專一性之miRNA的AAV載體可抑制PLP1基因之表現,從而完成了本案發明。
即,本發明係關於以下之各發明。
[1]一種寡樹突細胞專一性啟動子,其包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸。
[2]如[1]之啟動子,其包含具有序列編號1所記載之鹼基序列之核酸。
[3]一種寡樹突細胞專一性載體,其包含如[1]或[2]之啟動子。
[4]如[3]之載體,其進而包含與上述啟動子可操作地連結之對人PLP1基因具專一性之miRNA序列。
[5]一種miRNA,其係具有包含反義序列及正義序列之1對鹼基序列之對PLP1基因具專一性者,上述1對鹼基序列選自由包含表1之左欄所記載之各反義序列、及位於其旁邊之右欄所記載之各正義序列之1對鹼基序列所組成之群。
[6]如[5]之miRNA,其具有選自由序列編號2~7及24~51所組成之群中之鹼基序列。
[7]如[5]之miRNA,其具有選自由序列編號2~5、7、24、26、29~32、35、36、42及51所組成之群中之鹼基序列。
[8]如[5]之miRNA,其具有選自由序列編號2、29、31及32所組成之群中之鹼基序列。
[9]一種載體,其包含如[5]至[8]中任一項之miRNA之序列。
[10]如[9]之載體,其中上述miRNA之序列與寡樹突細胞專一性啟動子可操作地連結。
[11]如[10]之載體,其中上述寡樹突細胞專一性啟動子係如[1]或[2]之啟動子。
[12]如[3]、[4]及[9]至[11]中任一項之載體,其中上述載體係腺相關病毒(AAV)載體。
[13]一種醫藥組合物,其包含如[3]、[4]及[9]至[12]中任一項之載體。
[14]如[13]之醫藥組合物,其係用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之醫藥組合物。
[15]如[14]之醫藥組合物,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
[16]如[14]之醫藥組合物,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
[17]如[13]之醫藥組合物,其係抑制PLP1基因之表現之PLP1基因表現抑制劑。
[18]一種用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之方法,其包括將如[3]、[4]及[9]至[12]中任一項之載體之有效量投予至需要治療之患者。
[19]如[18]之方法,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
[20]如[18]之方法,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
[21]一種用以抑制PLP1基因之表現之方法,其包含將如[3]、[4]及[9]至[12]中任一項之載體之有效量投予至需要治療之患者。
[22]如[3]、[4]及[9]至[12]中任一項之載體,其係用於PLP1基因異常所伴隨之疾病之治療。
[23]如[22]之載體,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
[24]如[22]之載體,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
[發明之效果]
根據包含本發明之啟動子之AAV載體,可使其寡樹突細胞專一且高效率地基因表現,進而,藉由包含與啟動子可操作地連結之對人PLP1基因具專一性之miRNA序列,可抑制PLP1基因之表現,而可成為PLP1重複等導致之PMD之治療藥。
〔啟動子〕
本實施形態之啟動子係包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性、較佳為具有至少95%之序列同一性、進而較佳為具有至少98%之序列同一性之核酸、尤佳為具有序列編號1所記載之鹼基序列之核酸的寡樹突細胞專一性啟動子。啟動子除了包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸以外,亦可於其末端包含限制酶位點、Gateway選殖用att序列等用以向載體選殖之位點等鹼基序列。
具有序列編號1所記載之鹼基序列之核酸係人CNP啟動子,來自人類基因組(GRCh37/hg19)中之chr17:40,118,309-40,120,101。業界認為,人CNP基因係於腦內專一地表現於寡樹突細胞之基因,其專一性由該啟動子序列規定。本發明者等人發現,序列編號1所記載之人CNP啟動子序列可使配置於該啟動子之下游之除CNP基因以外之基因寡樹突細胞專一地表現。
本實施形態之啟動子係於寡樹突細胞中專一地作動之啟動子,藉此,可操作地連結於該啟動子之下游之基因於寡樹突細胞中專一地表現。本實施形態之啟動子可藉由基因工程方法而獲得。例如,藉由自人類基因組取得人CNP啟動子之基因,將一部分鹼基缺失、插入或置換而獲得具有所期望之鹼基序列之啟動子。又,亦可藉由部分或完全合成而獲得具有所期望之鹼基序列之啟動子。
〔miRNA〕
miRNA通常具有反義序列及正義序列,可形成髮夾式結構,藉此加工為成熟miRNA。成熟miRNA中反義股鍵結於靶mRNA,藉由將該mRNA分解、或轉譯抑制,而抑制靶基因之表現。本實施形態之miRNA係對PLP1基因、尤其對人PLP1基因具專一性之miRNA,具有反義序列及正義序列,可抑制PLP1基因之表現。
於本實施形態之miRNA中,較佳為自5'側起依序配置5'毗鄰序列、反義序列、莖環序列、正義序列、3'毗鄰序列。又,只要5'毗鄰序列包含具有25~100個鹼基之長度者、莖環序列包含具有4~30個鹼基之長度者、3'毗鄰序列包含具有25~100個鹼基之長度者即可。
作為毗鄰序列,只要為在寡樹突細胞中之表現一般為人所知者即可,例如,可使用作為來自miR155之序列而為人所知之5'毗鄰序列及3'毗鄰序列。除了miR155以外,亦可使用在寡樹突細胞中之表現為人所知之miR-138、miR-219、miR-9、miR-23a、miR-388、miR-297c之5'毗鄰序列及3'毗鄰序列。
對人PLP1基因具專一性之miRNA序列例如可使用BLOCK-iT TM RNAi Designer(ThermoFisher Scientific,USA)等軟體進行設計,例如可使用下文所記載之人PLP1-miRNA候補鹼基序列。
人PLP1-miRNA候補鹼基序列1(序列編號2):
5'-AAAGGAAGAAGAAAGAGGCAGGTTTTGGCCACTGACTGACCTGCCTCTCTTCTTCCTTT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列2(序列編號3):
5'-AACACCAGGAGCCACACAACGGTTTTGGCCACTGACTGACCGTTGTGTCTCCTGGTGTT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列3(序列編號4):
5'-TTCCATGGGAGAACACCATACGTTTTGGCCACTGACTGACGTATGGTGCTCCCATGGAA-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列4(序列編號5):
5'-TGAGCAGGGAAACCAGTGTAGGTTTTGGCCACTGACTGACCTACACTGTTCCCTGCTCA-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列5(序列編號6):
5'-AGGGCTTTCTGATTGACAGCCGTTTTGGCCACTGACTGACGGCTGTCACAGAAAGCCCT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列6(序列編號7):
5'-ACCCCAAAGAAACACAATCCAGTTTTGGCCACTGACTGACTGGATTGTTTCTTTGGGGT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列7(序列編號24):
5'-ACAAATGCAGCAATAAACAGGGTTTTGGCCACTGACTGACCCTGTTTAGCTGCATTTGT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列8(序列編號25):
5'-AATAGACTGGCAGGTGGTCCAGTTTTGGCCACTGACTGACTGGACCACGCCAGTCTATT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列9(序列編號26):
5'-AAAGAATGAGCTTGATGTTGGGTTTTGGCCACTGACTGACCCAACATCGCTCATTCTTT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列10(序列編號27):
5'-AGATACTCATAGTCTTGGTAGGTTTTGGCCACTGACTGACCTACCAAGTATGAGTATCT-3'
人PLP1-miRNA候補鹼基序列11(序列編號28):
5'-AAGCCCATGTCTTTGGGACTCGTTTTGGCCACTGACTGACGAGTCCCAGACATGGGCTT-3'
又,對人PLP1基因具專一性之miRNA序列亦可如實施例所記載般人工設計siRNA,並自其中選定最佳之序列後設計miRNA。
本實施形態之miRNA具有包含反義序列及正義序列之1對鹼基序列,該1對鹼基序列可選自由包含表1之左欄所記載之各反義序列、及位於其旁邊之右欄所記載之各正義序列之1對鹼基序列所組成之群。
[表1]

本實施形態之miRNA較佳為具有以下之1對鹼基序列。
・包含作為反義序列之序列編號52、及作為正義序列之序列編號53之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號54、及作為正義序列之序列編號55之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號56、及作為正義序列之序列編號57之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號58、及作為正義序列之序列編號59之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號62、及作為正義序列之序列編號63之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號64、及作為正義序列之序列編號65之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號68、及作為正義序列之序列編號69之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號72、及作為正義序列之序列編號73之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號76、及作為正義序列之序列編號77之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號78、及作為正義序列之序列編號79之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號84、及作為正義序列之序列編號85之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號86、及作為正義序列之序列編號87之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號98、及作為正義序列之序列編號99之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號116、及作為正義序列之序列編號117之1對鹼基序列
本實施形態之miRNA進而較佳為具有以下之1對鹼基序列。
・包含作為反義序列之序列編號52、及作為正義序列之序列編號53之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號72、及作為正義序列之序列編號73之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號76、及作為正義序列之序列編號77之1對鹼基序列
・包含作為反義序列之序列編號78、及作為正義序列之序列編號79之1對鹼基序列
又,本實施形態之miRNA序列亦可具有選自由表2所記載之序列編號29~51所組成之群中之鹼基序列。
[表2]

本實施形態之miRNA可具有選自由序列編號2~7及24~51所組成之群中之鹼基序列,較佳為具有選自由序列編號2~5、7、24、26、29~32、35、36、42及51所組成之群中之鹼基序列,更佳為具有選自由序列編號2、29、31及32所組成之群中之鹼基序列。
〔載體〕
本實施形態之寡樹突細胞專一性載體包含寡樹突細胞專一性啟動子及/或對PLP1基因具專一性之miRNA。本實施形態之載體係於PLP1基因異常所伴隨之疾病之治療、或PLP1基因之表現抑制中使用者。
作為載體,只要為可感染人類細胞、可基因表現之質體或載體即可,例如可列舉:腺相關病毒(AAV)、慢病毒、反轉錄病毒、腺病毒、仙台病毒、及質體(包含與脂質體或聚合物之複合體)等,較佳為AAV。AAV係感染人類或靈長目、囓齒類等動物之小型之分類為細小病毒科依賴病毒屬的輔助依存型之不具有包膜之病毒。免疫反應之誘發非常弱,未確認到病原性。可感染分裂細胞、非分裂細胞之兩者,若感染宿主細胞,則將基因插入至宿主之染色體基因組中之頻度較低,可於核內染色體外生存,而表現基因。
作為AAV,可較佳地使用AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9等血清型之AAV,又,亦可較佳地使用混種嵌紋AAV載體、嵌合AAV載體。例如,關於混種嵌紋AAV載體,可以AAV1/2混種為代表將AAV1至AAV9任意組合。關於嵌合AAV載體,可列舉對寡樹突細胞之指向性較高之Olig001(Powell SK等人,Gene Ther. 2016 Nov;23(11):807-814)等。
作為本實施形態之載體中之寡樹突細胞專一性啟動子,只要為於寡樹突細胞中專一地作動之啟動子,則並無特別限定,較佳為作為本實施形態之啟動子、即寡樹突細胞專一性啟動子,可較佳地列舉包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸之寡樹突細胞專一性啟動子。又,作為本實施形態之載體中之對PLP1基因具專一性之miRNA,只要為可抑制PLP1基因之表現之miRNA,則並無特別限定,可較佳地列舉本實施形態之miRNA,即具有包含反義序列及正義序列之1對鹼基序列之miRNA,該1對鹼基序列選自由包含表1之左欄所記載之各反義序列、及位於其旁邊之右欄所記載之各正義序列之1對鹼基序列所組成之群。
本實施形態之載體亦可包含本實施形態之寡樹突細胞專一性啟動子、及可操作地連結於該啟動子之轉殖基因。作為轉殖基因,並無特別限定,例如,可較佳地使用對PLP1基因具專一性之miRNA序列,尤其是對人PLP1基因具專一性之miRNA序列。對人PLP1基因具專一性之miRNA序列例如可使用BLOCK-iT TM RNAi Designer(ThermoFisher Scientific,USA)等軟體進行設計。又,對人PLP1基因具專一性之miRNA序列亦可如實施例所記載般人工設計siRNA,並自其中選定最佳之序列後設計miRNA。作為此種對人PLP1基因具專一性之miRNA,例如可較佳地使用上述本實施形態之miRNA。
本實施形態之載體亦可包含寡樹突細胞專一性啟動子、及可操作地連結於該啟動子之本實施形態之miRNA。作為寡樹突細胞專一性啟動子,並無特別限定,例如可列舉髓磷脂鹼性蛋白(myelin basic protein)基因啟動子、PLP1基因啟動子等。作為寡樹突細胞專一性啟動子,可較佳地使用上述本實施形態之寡樹突細胞專一性啟動子。本實施形態之載體較佳為亦可包含本實施形態之寡樹突細胞專一性啟動子、及1個以上之可操作地連結於該啟動子之本實施形態之miRNA。
又,本實施形態之載體亦可包含用以確認基因表現之報導基因。作為報導基因,並無特別限定,例如可列舉GFP、Venus、或TdTomato等。
本實施形態之載體可藉由基因工程而容易地構建。例如,包含序列編號1所記載之hCNP啟動子、及報導基因之AAV1/2混種載體可利用如下所述之方法製作。於自互補性AAV載體之2個NotI位點之間依序配置hCNP啟動子、Venus等報導基因編碼區、進而3'非轉譯區、SV40聚A訊號後,將miRNA表現盒之鹼基序列插入至3'非轉譯區內。載體於使用前可於-20℃下冷凍保存,使用時,可與血清型專一性輔助質體、腺病毒輔助質體pHelper一併轉染至AAV293細胞(TaKaRa,日本)後,培養72小時,使其於細胞內或培養液中增加。純化可根據規模而使用管柱純化、超過濾、超離心法等進行。所獲得之AAV載體之載體基因組力價可藉由使用AAVpro Titration Kit(TaKaRa,日本)之定量PCR而決定。
〔醫藥組合物〕
本實施形態之醫藥組合物包含上述本實施形態之載體。本實施形態之醫藥組合物較佳為用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之醫藥組合物。作為PLP1基因異常所伴隨之疾病,可列舉由PLP1基因重複、PLP1基因點突變、對PLP1基因之缺失或插入變異引起之慢性兒童型腦硬化病(Pelizaeus-Merzbacher disease:PMD)、痙攣性下身麻痺2型、或多發性硬化症。又,本實施形態之醫藥組合物亦可為抑制PLP1基因之表現之PLP1基因表現抑制劑。
本實施形態之醫藥組合物較佳為包含AAV載體之水性溶液,可具有5×1010 ~5×1014 vg/ml、較佳為5×1011 ~5×1013 vg/ml之力價。
本實施形態之醫藥組合物例如可含有磷酸鹽緩衝生理鹽水(PBS)等藥學上容許之添加成分,亦可進而含有其他治療劑。本實施形態之醫藥組合物可藉由溶解於水等水性溶液中,並視需要添加其他成分而製造。
本實施形態之醫藥組合物可於慢性兒童型腦硬化病之治療時直接投予至腦,例如可列舉投予至腦實質(大腦半球內之白質、內囊、小腦等)或脊髓之1個部位或複數個部位,或者亦可投予至腦室內或血管內、腹腔內。投予可於出生後任何時候進行。注入量可根據投予部位及年齡而不同,於腦實質投予之情形時,0.1~2 ml/部位較為適當,較佳為投予0.5 ml/部位左右。於腦室內投予之情形時,0.5~2 ml/Kg體重較為適當,較佳為投予至1 ml/Kg體重左右為止。於血管內或腹腔內投予之情形時,1~10 ml/Kg體重較為適當,較佳為投予至5 ml/Kg體重為止。
〔治療方法〕
本實施形態之治療方法係一種包括將上述本實施形態之載體之有效量投予至需要治療之患者之用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之方法。又,本實施形態之治療方法係一種包括將上述本實施形態之載體之有效量投予至需要治療之患者之用以抑制PLP1基因之表現之方法。
實施例
以下,基於實施例而對本發明更具體地進行說明。但是,本發明並不限定於以下之實施例。
<實施例1 寡樹突細胞專一性AAV表現盒及包含其之AAV載體之構建>
以小鼠PLP1基因(NM_011123.3,序列編號8)之mRNA為靶之前體miRNA序列(PLP1 miRNA,序列編號9)、及作為陰性對照之前體miRNA序列(miR-neg,序列編號10)係藉由BLOCK-iT TM RNAi Designer(ThermoFisher Scientific,USA)設計。再者,miR-neg可形成髮夾式結構,藉此加工為成熟miRNA,但是其係預計不會將已知之脊椎動物基因作為靶之miRNA序列。
PLP1-miRNA(序列編號9):
5'-ACTCCAAAGAAACACAATCCAGTTTTGGCCACTGACTGACTGGATTGTTTCTTTGGAGT-3'
miR-neg(序列編號10):
5'-GTATGCATCGAATGAGATTCCGTTTTGGCCACTGACTGACGGAATCTCTCGATGCATAC-3'
將PLP1 miRNA序列及miR-neg序列如設計般合成,並選殖至BLOCK-iT(商標) Pol II miR RNAi表現載體套組中包含之pcDNA(商標)6.2-GW/miR載體(ThermoFisher Scientific,USA)之選殖位點。於PLP1 miRNA序列或miR-neg序列之兩側分別配置來自小鼠miR-155之5'毗鄰序列(序列編號11)及3'毗鄰序列(序列編號12)。來自小鼠miR-155之5'毗鄰序列及3'毗鄰序列係小鼠miR-155之除髮夾式結構之部分以外之5'區及3'區,於5'毗鄰序列及3'毗鄰序列之間配置pre-miRNA序列或miR-neg序列,藉此可表現該等miRNA序列。
5'毗鄰序列(序列編號11):
5'-CTGGAGGCTTGCTGAAGGCTGTATGCT-3'
3'毗鄰序列(序列編號12):
5'-CAGGACACAAGGCCTGTTACTAGCACTCACATGGAACAAATGGCC-3'
由所獲得之pcDNA(商標)6.2-GW/miR載體將5'毗鄰序列-PLP1 miRNA序列(或miR-neg序列)-3'毗鄰序列之部分PCR擴增,利用XhoI/BamHI切斷擴增產物,將其插入至用XhoI/BamHI切斷pW-CAG-Venus-WPRE載體(序列編號13)並在位於venus(序列編號14)序列之3'側之WPRE兩端處切斷而去除了WPRE序列之DNA片段中。繼而,利用SpeI/EcoRI切斷所獲得之載體而去除CAG啟動子,於相同部位將可實現寡樹突細胞專一性基因表現之1.8 kb之人CNP啟動子(序列編號1)PCR擴增,將用SpeI/EcoRI切斷兩端之DNA片段插入至venus序列之5'側。進而利用NotI切斷所獲得之載體,去除來自pW-CAG-Venus-WPRE之單鏈AAV之骨架,將其鍵結於用NotI切斷pscW-PABPN1(序列編號15)而獲得之自互補性腺相關病毒(scAAV)之骨架,而獲得最終構建物Pscw-hCNP-Venus-PLP1 miRNA(序列編號16)及Pscw-hCNP-Venus-miR-neg(序列編號17)(圖1)。
AAV1/2混種載體(scAAV-AAV1/2載體)之製作係根據非專利文獻1所揭示之方法而實施。具體而言,針對AAV293細胞,藉由PEI(Polyethylenimine,聚乙烯亞胺)轉染將上述所獲得之scAAV構建物即Pscw-hCNP-Venus-PLP1 miRNA或Pscw-hCNP-Venus-miR-neg、分別編碼AAV1及AAV2之rep及cap基因之血清型專一性AAV輔助質體p5E18RXC1(Xiao W等人,J Virol (1999)73:3994-4003)及pAAV-RC(安捷倫科技公司)、以及腺病毒輔助質體pHelper(安捷倫科技公司)共轉染。轉染之72小時後將細胞回收,並使用AAVpro Purification Kit(TaKaRa,日本)將scAAV-AAV1/2載體純化。載體基因組力價藉由使用AAVpro Titration Kit(TaKaRa,日本)之定量PCR而決定。
所獲得之scAAV-AAV1/2分別命名為AAV-hCNP-Venus-PLP1 miRNA載體(或PLP1 miRNA載體)、及AAV-hCNP-Venus-miR-neg載體(或miR-neg載體)。
<實施例2 AAV載體對野生型小鼠之投予及表現>
將實施例1中獲得之PLP1 miRNA載體或miR-neg載體之溶液(力價:1.2×1012 vg/ml)向出生後第10天之野生型小鼠Jcl:B6C3F1之單側之紋狀體及內囊中各注入1 μl(各群n=5)。注入之前利用戊巴比妥溶液將小鼠麻醉。載體之注入係使用33 G注射器以150 nl/min之速度進行。注入後原位放置1分鐘,將針慢慢自腦拔出。其後,以群之形式送還至母鼠,飼養至出生後第17天為止。
來自載體之基因表現係檢測出生後17天之綠色螢光蛋白Venus而進行評價。藉由利用包含Gst-π(成熟寡樹突細胞)、NeuN(神經元)Iba1(微神經膠)及GFAP(星形膠質細胞)之細胞標記物之雙重免疫染色而特定出Venus表現細胞之種類。
免疫染色係利用Forane吸入液將Jcl:B6C3F1小鼠麻醉,繼而利用PBS、其次利用新鮮之4%多聚甲醛進行穿心灌注。採集腦,進而於4℃下固定一夜,繼而,利用30%蔗糖/PBS置換,並於包埋劑OCT(Optimal Cutting Temperature,最佳切割溫度)複合物(Tissue-Tek)中冷凍保存。獲得冠狀切片(20 μm),為了確認Venus表現之感染細胞之專一性,進行免疫染色。將切片與阻斷溶液(含有0.05%Triton TM X-100及5%山羊血清之PBS)一併於室溫下培養3小時,作為一次抗體,使用gst-π(Cell Singnaling Technology,1:300)、GFAP(Millipore,1:400)、NeuN(Chemicon,1:400)、及Iba1(Biocare,1:500),並於4℃下培養一夜。繼而,洗淨切片,與適當之二次抗體(ThermoFisher Scientific,USA)一併於室溫下培養1小時。利用40,60-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI,Sigma-Aldrich)將細胞核可視化。利用ProLong(註冊商標)Diamond封片劑(ThermoFisher Scientific,USA)將載玻片封片,並利用KEYENCE螢光顯微鏡(KEYENCE,Japan)進行拍攝。
結果示於圖2中。根據圖2,Venus陽性細胞與Gst-π陽性寡樹突細胞一致,但與NeuN陽性細胞之神經元、GFAP陽性星形膠質細胞及IbaI陽性微神經膠不一致。即,由圖2證明,miR-neg載體係寡樹突細胞專一且高效率地表現。
<實施例3 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價1>
將實施例1中獲得之2種scAAV-AAV1/2載體之溶液(力價:1.2×1012 vg/ml)向出生後第10天之野生型小鼠Jcl:B6C3F1之單側之紋狀體、內囊及小腦中各注入1 μl(各群n=3)。注入方法與實施例2相同。其後,為了評價PLP1 miRNA減弱效率,藉由免疫染色檢查Venus陽性細胞中之PLP1蛋白之表現。免疫染色之方法除了使用抗PLP1兔子多株抗體(Numata Y等人,J Biol Chem. 2013 Mar 15;288(11):7451-66)作為一次抗體,及使用抗兔子螢光抗體(ThermoFisher Scientific,USA)作為二次抗體以外,與實施例1同樣地進行。使用KEYENCE螢光顯微鏡(KEYENCE,Japan)對胼胝體、紋狀體、及內囊之核部位進行拍攝。
使用Image J 1.45s(Wayne Rasband,National Institutes of Health,USA)對經免疫染色之PLP1之平均螢光強度進行定量,利用PLP1螢光免疫染色之螢光強度之定量解析示於圖3中。根據圖3,未注入miR-neg載體之側(非感染側)與注入載體之側(感染側)PLP1蛋白之表現幾乎不存在差異,相對於此,於PLP1miRNA載體之情形時,與非感染側相比,感染側觀察到了40%之PLP1蛋白之表現抑制效果。又,非感染側與感染側之間,星形膠質細胞及微神經膠之數量無差異,因此未觀察到由AAV投予所致之反應性炎症反應。
<實施例4 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價2>
將實施例1中獲得之2種scAAV-AAV1/2載體之溶液(力價:1.2×1012 vg/ml)向出生後第10天之野生型小鼠Jcl:B6C3F1之兩側之紋狀體、及內囊中各注入1 μl(各群n=4)。注入方法與實施例2相同。其後,為了評價PLP1 miRNA減弱效率,藉由定量PCR檢查Venus陽性細胞中之PLP1mRNA之表現。
為了分選Venus陽性細胞,Jcl:B6C3F1小鼠用Forane吸入液麻醉,並利用20 ml之PBS進行穿心灌注。取出腦,利用微切割剪粗略地剪碎。將Accutase(Millipore)1 ml添加至各腦中,於37℃下培養30分鐘。將含有10%FBS之漢克氏平衡鹽類溶液(HBSS)2 ml添加至各試樣中,利用微量吸管將組織均質化。使用100 μm細胞過濾器過濾試樣,並將回收之細胞懸濁液離心分離。為了將來自髓磷脂殘骸之細胞純化,將細胞於含有40%Percoll(Amersham公司)之HBSS中再懸濁,於室溫下以700×g離心分離25分鐘。抽吸上部之髓磷脂層,將單核細胞於1 ml之DMEM/F12培養基中再懸濁。該等細胞藉由FACSCanto流式細胞儀(BD Biosciences公司)分離,使用FlowJo軟體(Tree Star Inc,OR,RRID:NIF-0000至30575)分析其結果。將結果以全部細胞之百分比之形式繪圖。
為了進行定量PCR,將使用RNeasy Mini Kit(Qiagen)篩選之Venus陽性細胞之全部RNA單離,使用SuperScript(註冊商標)Reverse Transcriptase Kit(ThermoFisher Scientific,USA)合成cDNA。基因表現係使用以下之專一性引子,使用LightCycler(註冊商標)480 SYBR Green I Master及LightCycler(註冊商標)480Instrument藉由定量RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,反轉錄-聚合酶鏈鎖反應)進行分析(Roche,瑞士)。將結果由管家基因β肌動蛋白(β-actin)標準化,並算出PLP1及Olig2之相對表現量。將藉由log轉換針對各檢體所獲得之CP值(crossing point,交叉點)而以相對表現量±SD之形式繪圖之結果示於圖4中。
PLP1前置引子(序列編號18):
5'-GTTCCAGAGGCCAACATCAAGCTC-3'
PLP1反置引子(序列編號19):
5'-AGCCATACAACAGTCAGGGCATAG-3'
Olig2前置引子(序列編號20):5'-GGGAGGTCATGCCTTACGC-3'
Olig2反置引子(序列編號21):5'-CTCCAGCGAGTTGGTGAGC-3'
β-actin前置引子(序列編號22):
5'-CACAGCTTCTTTGCAGCTCCTT-3'
β-actin反置引子(序列編號23):5'-GACGACCAGCGCAGCGATA-3'
根據圖4,關於作為寡樹突細胞標記物之Olig2之mRNA之表現量,miR-neg載體與PLP1 miRNA載體並無有意義差(B),但是,關於PLP1 mRNA之表現量,藉由PLP1 miRNA載體之注入而確認到了約60%之PLP1基因之表現抑制效果(A)。
<實施例5 對PLP1基因轉殖(PLP1-Tg)小鼠之投予效果>
於出生後第10天(體重5~6 g)之過度表現小鼠PLP1之PLP1-Tg/B6C3同胎小鼠之兩側之紋狀體及內囊中注入PLP1 miRNA載體(處理群,n=16)或miR-neg載體(模擬處理群,n=16),而進行治療試驗。PLP1-Tg/B6C3係繼代由生理學研究所鹿川哲史博士贈予之PLP1-Tg/BDF1,轉換為B6C3背景而製作(Kagawa T等人,Neuron. 1994 Aug;13(2):427-42)。針對PLP1-Tg同型合子之個體,將實施例1中獲得之2種scAAV-AAV1/2載體之溶液(力價:1.2×1012 vg/ml)與實施例2同樣地分別向出生後第10天之小鼠之兩側之紋狀體及內囊中各注入1 μl。作為陽性對照群,使用注射了miR-neg載體之同胎野生型小鼠(n=16)。對於該等小鼠之一部分,於出生後25天(注入後15天)採集腦組織,並實施組織學分析(免疫染色、形態測定分析),對其餘小鼠進行體重及存活率之觀察。
利用免疫染色之組織學解析係以如下方式進行。各群n=5之野生型及PLP1-Tg小鼠之處理群及模擬處理群於出生後25天(注入後15天),針對胼胝體、紋狀體及內囊之各部位,與實施例3同樣地進行免疫染色。於作為陽性對照群之野生型小鼠中,PLP1於胼胝體、紋狀體及內囊中顯示出與髄鞘一致之纖維狀之較強之染色圖像。於PLP1-Tg小鼠之解析中,模擬處理小鼠中幾乎未觀察到與髄鞘一致之染色圖像,但獲得了PLP1異常累積於寡樹突細胞之細胞質中之染色圖像。另一方面,處理小鼠中幾乎未觀察到表現出PLP1對細胞質之累積性之染色圖像,而觀察到了認為與髄鞘一致之纖維狀之染色圖像,因此明確,藉由PLP1 miRNA載體之投予,PLP1之異常之染色圖像得以改善。將胼胝體之顯微鏡照片示於圖5中。
利用電子顯微鏡之微小形態解析係以如下方式進行。各群n=2之野生型、及PLP1-Tg小鼠之處理群及模擬處理群於出生後25天(注入後15天)使用含有2%戊二醛2%多聚甲醛之0.1 M磷酸鹽緩衝液回流固定之後,採集腦,進而浸潤於同一液體中進行固定。針對胼胝體、紋狀體及內囊之各部位,於立體螢光顯微鏡下確認AAV感染部位並切成600 μm見方之組織片,利用含有1%鋨之0.1 M磷酸鹽緩衝液將其後固定。脫水處理後,組織片包埋於環氧樹脂中,而製作70 nm之超薄切片,利用電子顯微鏡(Tecnai Spirit,ThermoFisher Scientific,USA)以7300倍之倍率對其進行觀察。
電子顯微鏡之照片示於圖6中。可明確,於野生型小鼠中,胼胝體、紋狀體及內囊之各部位中,大部分軸突被髄鞘化。於PLP1-Tg小鼠之解析中,模擬處理小鼠中被髄鞘化之軸突之比率明顯較低,軸突亦狹小化。另一方面,處理小鼠中觀察到了髄鞘化之軸突之比率增加且軸突之直徑亦較模擬處理小鼠變得更粗之傾向。由以上可知,藉由PLP1 miRNA載體之投予,超微形態學上因髄鞘化纖維之增加所產生之治療效果亦明顯。
為了評價各處理群之體重及存活率,各群n=9之處理小鼠及模擬處理小鼠觀察超過25天齡至死亡為止。藉由對PLP1-Tg小鼠之投予,觀察到了顯著之存活率之提高(壽命延長)效果(圖7)及體重增加效果(圖8),確認了本治療法之有效性。
根據以上可明確,寡樹突細胞專一性啟動子及包含其之AAV載體可成為用以進行PMD治療法之開發之基礎技術,使用其之利用PLP1專一性miRNA之基因表現AAV載體可成為PMD治療之有用手段。
<實施例6 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價3>
為了評價由BLOCK-iT(商標) RNAi Designer(ThermoFisher Scientific,USA)設計之人PLP1-miRNA之減弱效率,藉由轉染法將可過度表現人PLP1基因之編碼序列之質體pcDNA(商標)6.2-hPLP1及編碼CAG啟動子控制下表現之螢光蛋白Venus之cDNA的下游之3'非轉譯區中選殖有序列之質體即pscw.CAG.Venus.Plp1miRNA同時轉殖至HeLa細胞。轉染係使用TransIt-LT1(TAKARA BIO)。24小時後回收細胞,使用RNeasy Mini Kit(Qiagen)提取全部RNA。為了進行定量PCR,使用SuperScript(註冊商標)Reverse Transcriptase Kit(ThermoFisher Scientific,USA)合成cDNA。基因表現係使用以下之專一性引子,使用LightCycler(註冊商標)480 SYBR Green I Master及LightCycler(註冊商標)480Instrument,藉由定量PCR進行分析(Roche,瑞士)。將用於PLP1基因表現之定量PCR之引子記載於下文。
人PLP1前置引子(序列編號280):5'-GCTCCAACCTTCTGTCCATCT-3'
人PLP1反置引子(序列編號281):5'-ACGGCAAAGTTGTAAGTGGC-3'
人β-actin前置引子(序列編號282):5'-GACAGGATGCAGAAGGAGATTACT-3'
人β-actin反置引子(序列編號283):5'-TGATCCACATCTGCTGGAAGGT-3'
將減弱之結果示於圖9中。將表現miR-neg之細胞之PLP1表現量設為1而計算減弱效率。將結果由管家基因β肌動蛋白(β-actin)標準化,以相對表現量±SD計算。鑑定降低PLP1基因表現量之7個序列(序列編號2、3、4、5、7、24及26)。
<實施例7 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價4>
將表3所示之包含正義股及其對應之反義股之1對siRNA與轉染溶液(RNAi MAX,invitrogen)混合,並將製備之溶液添加至U-251MG細胞中,培養48小時。
[表3]









其後,自細胞提取RNA,藉由定量PCR法對PLP1基因表現進行評價(n=3)。RNA製備、及cDNA合成係使用SuperPrep Cell Lysis RT Kit for qPCR(TOYOBO)。定量PCR法係使用PLP1基因(Hs00166914_m1,Appiled Biosystems)及S18基因(Hs99999901_s1,Applied Biosystems)之Taqman探針。將基因表現之結果藉由管家基因S18而標準化。
將結果示於圖10中。圖10之縱軸表示對僅添加了轉染溶液之U-251MG細胞之減弱效率。PLP1基因之減弱效率係以將僅添加了轉染溶液之U-251MG細胞設為1之相對表現量進行計算。選擇2次試驗中以平均值計均降低PLP1基因表現量至50%以下之24對siRNA序列(No.2、4、10、16、21、22、26、28、34、38、40、43、45、47、48、52、56、59、60、62、65、70、72及80)。
<實施例8 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價5>
以實施例7中獲得之24對siRNA序列為基礎設計miRNA序列(表2)。選定該等中以人PLP1基因之編碼序列為靶之miRNA序列(序列編號2、29、30、31、32、33、35、36、42及51)。該等中,序列編號2、29、31、32及33係以小鼠及普通狨等靈長類共通之序列為對象之序列。
為了評價上述10個序列之miRNA,藉由轉染法而將CAG啟動子之下游選殖有上述序列之質體轉殖至過度表現人PLP1基因之編碼序列之HeLa細胞中。用於PLP1基因表現之定量PCR之引子之實驗詳細情況與實施例6相同。將減弱之結果示於圖11中。圖11之縱軸表示將添加包含miR-neg之載體時之PLP1表現量設為1之相對表現量±SD。根據圖11,具有序列編號2、29、30、31、32、35、36、42及51之miRNA減弱了人PLP1基因。
<實施例9 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價6>
將實施例6、及實施例8中使用之包含具有序列編號2、29、31、32及35之鹼基序列之miRNA之載體轉染至內源性地表現人PLP1基因之U-251MG細胞而評價PLP1遺傳表現之減弱效率。藉由轉染法將選殖至CAG啟動子之下游之質體轉殖至細胞後,藉由FACS(Fluorescence-Activated Cell Sorting,螢光流式細胞分選)法僅篩選出GFP表現細胞。其後,藉由定量PCR法對PLP1基因表現進行解析。將具有序列編號280~283所記載之鹼基序列之引子用作引子。
將結果示於圖12中。圖12之縱軸表示將添加包含miR-neg之載體時之PLP1表現量設為1之相對表現量。根據圖12,包含具有序列編號2、29、31、32及35之miRNA之載體中觀察到了亦抑制內源性地表現之PLP1基因之表現之效果。
<實施例10 PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)效率之評價7>
將包含實施例9中獲得之具有序列編號2之miRNA之scAAV-AAV1/2載體之溶液(力價:1.2×1012 vg/ml)向出生後第10天之野生型小鼠Jcl:B6C3F1之單側之紋狀體、內囊及小腦中各注入1 μl(各群n=3)。注入方法與實施例2相同。其後,為了評價PLP1 miRNA減弱效率,藉由免疫染色檢查Venus陽性細胞中之PLP1蛋白之表現。免疫染色之方法除了使用抗PLP1兔子多株抗體(Numata Y等人,J Biol Chem. 2013 Mar 15;288(11):7451-66)作為一次抗體,及使用抗兔子螢光抗體(ThermoFisher Scientific,USA)作為二次抗體以外,與實施例1同樣地進行。使用KEYENCE螢光顯微鏡(KEYENCE,Japan)對胼胝體、紋狀體、及內囊之核部位進行拍攝。
使用Image J 1.45s(Wayne Rasband,National Institutes of Health,USA)對經免疫染色之PLP1之平均螢光強度進行定量,將利用PLP1螢光免疫染色之螢光強度之定量解析示於圖13中。圖13之縱軸表示感染側相對於非感染側之PLP1之相對表現量。根據圖13,未注入miR-neg載體之側(非感染側)與注入載體之側(感染側)PLP1蛋白之表現幾乎不存在差異,相對於此,於PLP1miRNA載體之情形時,與非感染側相比,感染側觀察到了40%之PLP1蛋白之表現抑制效果。
[產業上之可利用性]
本發明之啟動子及本發明之AAV載體可成為PLP1重複導致之PMD之治療藥。又,亦可成為PLP1點突變導致之PMD之治療藥。進而,PLP1係多發性硬化症之靶抗原之一,因此認為其亦可成為多發性硬化症之治療藥。
圖1係實施例1之AAV載體之概要圖。
圖2係表示實施例2之利用螢光免疫染色獲得之AAV表現細胞的專一性之結果之圖。
圖3係表示實施例3之藉由PLP1螢光免疫染色之螢光強度獲得的PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)之各部位測定結果之圖。
圖4係表示實施例4之利用定量PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶鏈鎖反應)獲得之PLP1基因表現量的表現抑制(減弱)之測定結果之圖。(A)及(B)分別表示PLP1基因之相對表現量、及Olig2基因之相對表現量。
圖5係表示實施例5之對PLP1-Tg小鼠投予後利用免疫染色獲得之組織學解析結果之圖。
圖6係表示實施例5之對PLP1-Tg小鼠投予後利用電子顯微鏡獲得之微小形態解析結果之圖。
圖7係表示實施例5之對PLP1-Tg小鼠投予所產生之壽命延長效果之圖。
圖8係表示實施例5之對PLP1-Tg小鼠投予所產生之體重增加效果之圖。
圖9係表示實施例6之利用定量PCR獲得之PLP1基因表現量的表現抑制(減弱)之測定結果之圖。
圖10係表示實施例7之利用定量PCR獲得之PLP1基因表現量的表現抑制(減弱)之測定結果之圖。
圖11係表示實施例8之利用定量PCR獲得之PLP1基因表現量的表現抑制(減弱)之測定結果之圖。
圖12係表示實施例9之利用定量PCR獲得之PLP1基因表現量的表現抑制(減弱)之測定結果之圖。
圖13係表示實施例10之藉由PLP1螢光免疫染色之螢光強度獲得的PLP1基因表現量之表現抑制(減弱)之各部位測定結果之圖。
Figure TW201945009A_D0007
Figure TW201945009A_D0008
Figure TW201945009A_D0009
Figure TW201945009A_D0010
Figure TW201945009A_D0011
Figure TW201945009A_D0012
Figure TW201945009A_D0013
Figure TW201945009A_D0014
Figure TW201945009A_D0015
Figure TW201945009A_D0016
Figure TW201945009A_D0017
Figure TW201945009A_D0018
Figure TW201945009A_D0019
Figure TW201945009A_D0020
Figure TW201945009A_D0021
Figure TW201945009A_D0022
Figure TW201945009A_D0023
Figure TW201945009A_D0024
Figure TW201945009A_D0025
Figure TW201945009A_D0026
Figure TW201945009A_D0027
Figure TW201945009A_D0028
Figure TW201945009A_D0029
Figure TW201945009A_D0030
Figure TW201945009A_D0031
Figure TW201945009A_D0032
Figure TW201945009A_D0033
Figure TW201945009A_D0034
Figure TW201945009A_D0035
Figure TW201945009A_D0036
Figure TW201945009A_D0037
Figure TW201945009A_D0038
Figure TW201945009A_D0039
Figure TW201945009A_D0040
Figure TW201945009A_D0041
Figure TW201945009A_D0042
Figure TW201945009A_D0043
Figure TW201945009A_D0044
Figure TW201945009A_D0045
Figure TW201945009A_D0046
Figure TW201945009A_D0047
Figure TW201945009A_D0048
Figure TW201945009A_D0049
Figure TW201945009A_D0050
Figure TW201945009A_D0051
Figure TW201945009A_D0052
Figure TW201945009A_D0053
Figure TW201945009A_D0054
Figure TW201945009A_D0055
Figure TW201945009A_D0056
Figure TW201945009A_D0057
Figure TW201945009A_D0058
Figure TW201945009A_D0059
Figure TW201945009A_D0060
Figure TW201945009A_D0061
Figure TW201945009A_D0062
Figure TW201945009A_D0063
Figure TW201945009A_D0064
Figure TW201945009A_D0065
Figure TW201945009A_D0066
Figure TW201945009A_D0067
Figure TW201945009A_D0068
Figure TW201945009A_D0069
Figure TW201945009A_D0070
Figure TW201945009A_D0071

Claims (24)

  1. 一種寡樹突細胞專一性啟動子,其包含與序列編號1所記載之鹼基序列具有至少90%之序列同一性之核酸。
  2. 如請求項1之啟動子,其包含具有序列編號1所記載之鹼基序列之核酸。
  3. 一種寡樹突細胞專一性載體,其包含如請求項1或2之啟動子。
  4. 如請求項3之載體,其進而包含與上述啟動子可操作地連結之對人PLP1基因具專一性之miRNA序列。
  5. 一種miRNA,其係具有包含反義序列及正義序列之1對鹼基序列之對PLP1基因具專一性者,上述1對鹼基序列選自由包含下述表之左欄所記載之各反義序列、及位於其旁邊之右欄所記載之各正義序列之1對鹼基序列所組成之群, [表1]
  6. 如請求項5之miRNA,其具有選自由序列編號2~7及24~51所組成之群中之鹼基序列。
  7. 如請求項5之miRNA,其具有選自由序列編號2~5、7、24、26、29~32、35、36、42及51所組成之群中之鹼基序列。
  8. 如請求項5之miRNA,其具有選自由序列編號2、29、31及32所組成之群中之鹼基序列。
  9. 一種載體,其包含如請求項5至8中任一項之miRNA之序列。
  10. 如請求項9之載體,其中上述miRNA之序列與寡樹突細胞專一性啟動子可操作地連結。
  11. 如請求項10之載體,其中上述寡樹突細胞專一性啟動子係如請求項1或2之啟動子。
  12. 4及9至11中任一項之載體,其中上述載體係腺相關病毒(AAV)載體。
  13. 一種醫藥組合物,其包含如請求項3、4及9至12中任一項之載體。
  14. 如請求項13之醫藥組合物,其係用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之醫藥組合物。
  15. 如請求項14之醫藥組合物,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
  16. 如請求項14之醫藥組合物,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
  17. 如請求項13之醫藥組合物,其係抑制PLP1基因之表現之PLP1基因表現抑制劑。
  18. 一種用以治療PLP1基因異常所伴隨之疾病之方法,其包括將如請求項3、4及9至12中任一項之載體之有效量投予至需要治療之患者。
  19. 如請求項18之方法,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
  20. 如請求項18之方法,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
  21. 一種用以抑制PLP1基因之表現之方法,其包括將如請求項3、4及9至12中任一項之載體之有效量投予至需要治療之患者。
  22. 4及9至12中任一項之載體,其係於PLP1基因異常所伴隨之疾病之治療中使用。
  23. 如請求項22之載體,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病、痙攣性下身麻痺2型或多發性硬化症。
  24. 如請求項22之載體,其中上述疾病為慢性兒童型腦硬化病。
TW108104341A 2018-02-07 2019-02-01 寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物 TW201945009A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019950 2018-02-07
JP2018-019950 2018-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201945009A true TW201945009A (zh) 2019-12-01

Family

ID=67549420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108104341A TW201945009A (zh) 2018-02-07 2019-02-01 寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20210087560A1 (zh)
EP (1) EP3750996A4 (zh)
JP (1) JPWO2019156115A1 (zh)
KR (1) KR20200118122A (zh)
CN (1) CN111699259A (zh)
AU (1) AU2019219286A1 (zh)
BR (1) BR112020015967A2 (zh)
CA (1) CA3090230A1 (zh)
IL (1) IL276424A (zh)
MX (1) MX2020008242A (zh)
PH (1) PH12020551191A1 (zh)
SG (1) SG11202007462YA (zh)
TW (1) TW201945009A (zh)
WO (1) WO2019156115A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023130528A (ja) * 2020-06-24 2023-09-21 田辺三菱製薬株式会社 Plp1発現を調節するための化合物、方法及び医薬組成物
EP4172338A4 (en) 2020-06-29 2025-06-11 Ionis Pharmaceuticals, Inc. COMPOUNDS AND METHODS FOR MODULATING PLP1
CA3190481A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 Dicerna Pharmaceuticals, Inc. Compositions and methods for inhibiting plp1 expression
CN116615541A (zh) * 2020-08-04 2023-08-18 戴瑟纳制药公司 用于抑制plp1表达的组合物和方法
WO2024149284A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 Nanjing Legend Biotech Co., Ltd. Regulatory sequences and uses thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008073303A2 (en) * 2006-12-07 2008-06-19 Switchgear Genomics Transcriptional regulatory elements of biological pathways, tools, and methods
EP2900686B1 (en) * 2012-09-28 2020-06-10 The University of North Carolina At Chapel Hill Aav vectors targeted to oligodendrocytes

Also Published As

Publication number Publication date
EP3750996A4 (en) 2022-02-23
SG11202007462YA (en) 2020-09-29
CA3090230A1 (en) 2019-08-15
RU2020128850A (ru) 2022-03-09
AU2019219286A1 (en) 2020-08-27
MX2020008242A (es) 2020-09-25
BR112020015967A2 (pt) 2020-12-15
CN111699259A (zh) 2020-09-22
EP3750996A1 (en) 2020-12-16
WO2019156115A1 (ja) 2019-08-15
US20210087560A1 (en) 2021-03-25
JPWO2019156115A1 (ja) 2021-04-08
IL276424A (en) 2020-09-30
PH12020551191A1 (en) 2021-05-17
KR20200118122A (ko) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7051118B2 (ja) 筋萎縮性側索硬化症を処置するためのrAAVベースの組成物および方法
CN108699565B (zh) 用于定向腺相关病毒(aav)的靶向肽
TW201945009A (zh) 寡樹突細胞專一性啟動子、對PLP1基因具專一性之miRNA、包含該啟動子及/或該miRNA之載體與包含該載體之醫藥組合物
Dirren et al. SOD1 silencing in motoneurons or glia rescues neuromuscular function in ALS mice
US11969479B2 (en) MeCP2 expression cassettes
JP2020007312A (ja) 無カプシドaavベクター、組成物ならびにベクター製造および遺伝子運搬のための方法
US20260049320A1 (en) Recombinant virus products and methods for inhibiting expression of dystrophia myotonica protein kinase and/or interfering with a trinucleotide repeat expansion in the 3' untranslated region of the dmpk gene
JP2024156715A (ja) アルファ-シヌクレインに対するバリアントRNAi
Li et al. Gene suppressing therapy for Pelizaeus-Merzbacher disease using artificial microRNA
US20200199625A1 (en) RNAi induced reduction of ataxin-3 for the treatment of Spinocerebellar ataxia type 3
JP2023542211A (ja) 神経疾患を処置するための方法
JP2024133570A (ja) 変異型garsタンパク質の発現を阻害するための生成物および方法
US20200248204A1 (en) Methods of treating genetic hearing loss
JP7787094B2 (ja) 筋萎縮性側索硬化症を治療するためのアンチセンス配列
CA3197316A1 (en) Neurod1 and dlx2 vector
JP2020519251A (ja) 結節性硬化症の遺伝子治療
RU2788605C2 (ru) ОЛИГОДЕНДРОЦИТ-СПЕЦИФИЧНЫЙ ПРОМОТОР, микроРНК, СПЕЦИФИЧНАЯ К ГЕНУ PLP1, ВЕКТОР, СОДЕРЖАЩИЙ УКАЗАННЫЙ ПРОМОТОР И/ИЛИ УКАЗАННУЮ микроРНК, И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ УКАЗАННЫЙ ВЕКТОР
WO2024078345A1 (zh) snRNA核酸分子及其应用
HK40040812A (zh) 少突胶质细胞特异性启动子、plp1基因特异性mirna、包含该启动子和/或该mirna的载体、以及包含该载体的药物组合物
Koryagina et al. NA Comparison of Transduction Efficiency of Medial Septal Neurons by Adeno-Associated Viruses with Three Promoters
JP2026511500A (ja) 遺伝子療法
JP2026511976A (ja) Dm-1筋強直性ジストロフィーの標的遺伝子療法
HK40100119A (zh) 治疗神经系统疾病的方法