JP2023551874A - 筋強直性ジストロフィー1型を処置するためのrna標的化組成物および方法 - Google Patents
筋強直性ジストロフィー1型を処置するためのrna標的化組成物および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023551874A JP2023551874A JP2023533279A JP2023533279A JP2023551874A JP 2023551874 A JP2023551874 A JP 2023551874A JP 2023533279 A JP2023533279 A JP 2023533279A JP 2023533279 A JP2023533279 A JP 2023533279A JP 2023551874 A JP2023551874 A JP 2023551874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seq
- sequence
- rna
- protein
- cug
- 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
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0008—Medicinal 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 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
- A61K48/0025—Medicinal 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 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
- A61K48/0041—Medicinal 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 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/1703—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- A61K38/1709—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/46—Hydrolases (3)
- A61K38/465—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1), e.g. lipases, ribonucleases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
- C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
- C07K14/4702—Regulators; Modulating activity
- C07K14/4703—Inhibitors; Suppressors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
- C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
- C07K14/4702—Regulators; Modulating activity
- C07K14/4705—Regulators; Modulating activity stimulating, promoting or activating activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/113—Non-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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
- C12N15/86—Viral vectors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
- C12N9/22—Ribonucleases [RNase]; Deoxyribonucleases [DNase]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y301/00—Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
- C12Y301/01—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
- C07K2319/01—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
- C07K2319/09—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a nuclear localisation signal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/20—Type of nucleic acid involving clustered regularly interspaced short palindromic repeats [CRISPR]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2750/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssDNA viruses
- C12N2750/00011—Details
- C12N2750/14011—Parvoviridae
- C12N2750/14111—Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
- C12N2750/14141—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
- C12N2750/14143—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2830/00—Vector systems having a special element relevant for transcription
- C12N2830/48—Vector systems having a special element relevant for transcription regulating transport or export of RNA, e.g. RRE, PRE, WPRE, CTE
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2830/00—Vector systems having a special element relevant for transcription
- C12N2830/50—Vector 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Virology (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
開示の分野
本開示は、分子生物学、遺伝子治療、ならびにRNA分子の発現および活性を改変するための組成物および方法を対象とする。
本開示は、分子生物学、遺伝子治療、ならびにRNA分子の発現および活性を改変するための組成物および方法を対象とする。
関連出願
本出願は、2020年12月1日に出願した米国特許出願第63/119,977号、2020年12月23日に出願した米国特許出願第63/130,092号および2021年11月12日に出願した米国特許出願第63/278,746号に基づく利益および優先権を主張するものである。各々の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年12月1日に出願した米国特許出願第63/119,977号、2020年12月23日に出願した米国特許出願第63/130,092号および2021年11月12日に出願した米国特許出願第63/278,746号に基づく利益および優先権を主張するものである。各々の内容は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列表の参照による組込み
2021年12月1日に作成された1.81MBサイズの「LOCN_007_001WO_SeqList_ST25」という名称のテキストファイルの内容は、これによりその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
2021年12月1日に作成された1.81MBサイズの「LOCN_007_001WO_SeqList_ST25」という名称のテキストファイルの内容は、これによりその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景
有効な遺伝子治療を提供する有効なRNA標的化系を提供することについて長年にわたるが満たされていない必要性が当技術分野において存在する。特に、本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)として公知のマイクロサテライトリピート伸長(MRE)病の際に反復トラクトから発現される毒性RNAを特異的に標的とし、分解するための、組成物および方法を提供する。DM1は、DMPK遺伝子の3’非翻訳領域におけるCTG MREによって引き起こされる多臓器型の常染色体優性遺伝性障害である。全てのMRE病について言えば、利用可能な処置は、DM1の症状に対処するが、その基礎にある病因を標的としない。ゲノム編集でDNAにおけるMREを消失させることにより、DM1を引き起こす病原性MREを消失させることができるだろうが、リピート付近でのDNAの破壊(break)の発生は、その活性が伸長部の成長に関連している修復機構を活性化し、リピートのさらなる変異を引き起こすことがあり、および/または病原性のリピートを、転写を調節する役割を有する正常なリピートと区別することができないことがある。他の可能性のあるDM1治療、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、shRNAおよび小分子が、評価されているが、これらは、頻繁な再投与、罹患組織の浸透不良、リピートとの直接エンゲージメントの欠如、毒性およびオフターゲット効果に関する問題に悩まされる。これらの問題を克服しようとする努力の中で、Cas9に基づくRNA標的化系(RCas9)は、マウスにおいて毒性CUGリピートRNAを特異的に標的とすることができ、成人発症性筋強直性ジストロフィーのDM1に関連する疾患表現型の長期修復をもたらすことができることが示された。しかし、他の非Cas9 RNA結合性の系の詳細を明らかにする必要があり、これらの系を、DM1の処置のための有効な、持続的な、かつスケーラブルな遺伝子治療を提供するために開発する必要がある。CUG MREを標的とするそのような非Cas9 RNA結合性の系は、系の成分がユニタリーベクターに頼れるほど小さいサイズであることから製造規模にとって重要である。これらの非RCas9系は、免疫原性Cas9成分によって誘発される一切の有害な免疫応答を回避するためにも重要である。したがって、毒性CUGリピートを消失させることができる、新たな、改善された、RNA標的化非RCas9遺伝子治療用組成物および系、ならびにDM1を処置するためにそれを使用する方法が、本明細書において提供される。
有効な遺伝子治療を提供する有効なRNA標的化系を提供することについて長年にわたるが満たされていない必要性が当技術分野において存在する。特に、本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)として公知のマイクロサテライトリピート伸長(MRE)病の際に反復トラクトから発現される毒性RNAを特異的に標的とし、分解するための、組成物および方法を提供する。DM1は、DMPK遺伝子の3’非翻訳領域におけるCTG MREによって引き起こされる多臓器型の常染色体優性遺伝性障害である。全てのMRE病について言えば、利用可能な処置は、DM1の症状に対処するが、その基礎にある病因を標的としない。ゲノム編集でDNAにおけるMREを消失させることにより、DM1を引き起こす病原性MREを消失させることができるだろうが、リピート付近でのDNAの破壊(break)の発生は、その活性が伸長部の成長に関連している修復機構を活性化し、リピートのさらなる変異を引き起こすことがあり、および/または病原性のリピートを、転写を調節する役割を有する正常なリピートと区別することができないことがある。他の可能性のあるDM1治療、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、shRNAおよび小分子が、評価されているが、これらは、頻繁な再投与、罹患組織の浸透不良、リピートとの直接エンゲージメントの欠如、毒性およびオフターゲット効果に関する問題に悩まされる。これらの問題を克服しようとする努力の中で、Cas9に基づくRNA標的化系(RCas9)は、マウスにおいて毒性CUGリピートRNAを特異的に標的とすることができ、成人発症性筋強直性ジストロフィーのDM1に関連する疾患表現型の長期修復をもたらすことができることが示された。しかし、他の非Cas9 RNA結合性の系の詳細を明らかにする必要があり、これらの系を、DM1の処置のための有効な、持続的な、かつスケーラブルな遺伝子治療を提供するために開発する必要がある。CUG MREを標的とするそのような非Cas9 RNA結合性の系は、系の成分がユニタリーベクターに頼れるほど小さいサイズであることから製造規模にとって重要である。これらの非RCas9系は、免疫原性Cas9成分によって誘発される一切の有害な免疫応答を回避するためにも重要である。したがって、毒性CUGリピートを消失させることができる、新たな、改善された、RNA標的化非RCas9遺伝子治療用組成物および系、ならびにDM1を処置するためにそれを使用する方法が、本明細書において提供される。
要旨
本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置するための組成物および方法を提供する。本明細書に開示される組成物および方法は、分解または遮断のどちらかによるCUGexp(CUGリピート伸長)RNAの用量依存的低減、DMPKの低減、ならびに選択的スプライシングおよび筋強直のその後の修正をもたらす。
本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置するための組成物および方法を提供する。本明細書に開示される組成物および方法は、分解または遮断のどちらかによるCUGexp(CUGリピート伸長)RNAの用量依存的低減、DMPKの低減、ならびに選択的スプライシングおよび筋強直のその後の修正をもたらす。
毒性標的CUGリピートRNA配列に結合することができるPUFまたはPUMBYタンパク質を含むガイドされないRNA結合性タンパク質をコードする核酸を含む組成物であって、RNA結合性タンパク質が、毒性標的CUGリピートRNA配列を切断することができない、組成物が、本明細書に開示される。
ガイドされないRNA結合性融合タンパク質をコードする核酸配列を含む組成物であって、前記融合タンパク質が、a)毒性標的CUGリピートRNA配列に結合することができるPUFまたはPUMBYタンパク質、およびb)毒性標的RNA配列を切断することができるエンドヌクレアーゼを含み、エンドヌクレアーゼが、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメインである、組成物が、本明細書に開示される。
本開示は、毒性標的CUGリピートRNA配列に結合することができるガイドされないRNA結合性ポリペプチドまたはガイドされるRNA結合性ポリペプチドを含むRNA結合性ポリペプチドをコードする核酸配列を含む組成物を提供する。
一部の実施形態では、RNA結合性ポリペプチドは、融合タンパク質である。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、毒性CUGリピートRNA配列を切断することができるエンドヌクレアーゼと融合したRNA結合性ポリペプチドを含む。
一部の実施形態では、ガイドされないRNA結合性ポリペプチドは、PUFまたはPUMBYタンパク質である。
一部の実施形態では、ガイドされるRNA結合性ポリペプチドは。一部の実施形態では、cas13dタンパク質は、触媒的に失活している。一部の実施形態では、cas13dタンパク質は、配列番号583または586~589のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、エンドヌクレアーゼは、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメインである。
一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444~451、461、570、または638~649のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444で示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号453~456で示される核酸配列のいずれか1つを含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号454で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、CUG標的化PUFタンパク質は、配列番号452で示される核酸配列によってコードされる。一部の実施形態では、PUFまたはPUMBYタンパク質は、ヒトPUFまたはPUMBYタンパク質である。
一部の実施形態では、PUFまたはPUMBYタンパク質は、リンカー配列によってZC3H12Aエンドヌクレアーゼに連結されている。
一部の実施形態では、リンカーは、配列番号411で示されるアミノ酸配列を含む。
融合タンパク質は、核局在化配列(NLS)、および核外輸送配列(NES)からなる群から選択される1つまたは複数のシグナル配列を含む。
一部の実施形態では、ZC3H12Aジンクフィンガーヌクレアーゼは、配列番号358または配列番号359で示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号559~567のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号460、配列番号516または配列番号517を含む核酸配列によってコードされる。
一部の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子は、プロモーターを含む。一部の実施形態では、プロモーターは、tCAGプロモーター、EFS/UBBプロモーター、デスミンプロモーター、CK8eプロモーター、またはEFSプロモーターである。
本開示は、本開示のいずれかの実施形態の組成物を含むベクターを提供する。
一部の実施形態では、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、ナノ粒子、ミセル、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックス、およびデンドリマーからなる群から選択される。本開示は、第1のAAV ITR配列と、第1のプロモーター配列と、少なくとも1つのCUGリピートRNA結合性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、第2のAAV ITR配列とを含む本開示のいずれかの実施形態のAAVベクターを提供する。
一部の実施形態では、CUGリピートRNA結合性ポリペプチドは、PUFまたはPUMBYタンパク質を含む。一部の実施形態では、PUFまたはPUMBY配列をコードするポリヌクレオチド配列は、配列番号452で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、CUGリピートRNA結合性ポリペプチドは、Cas13dタンパク質を含む。一部の実施形態では、Cas13d配列をコードするポリヌクレオチド配列は、配列番号601、612または615~618で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、第1のプロモーター配列は、配列番号568、569、608、609、634~637で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、第1のAAV ITR配列は、配列番号599または600で示される核酸配列を含む。一部の実施形態では、第2のAAV ITR配列は、配列番号599または600で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、第2のプロモーター配列をさらに含む。一部の実施形態では、第2のプロモーターは、ガイドRNA(gRNA)の発現を制御し、gRNAは、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含む。一部の実施形態では、第2のプロモーターは、配列番号519で示される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、ポリA配列をさらに含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのリンカー配列を含む。一部の実施形態では、ベクターは、少なくとも1つの核局在化配列を含む。
一部の実施形態では、ベクターは、配列番号574~582、584~585、590~597のいずれかで示される核酸でコードされる。
本開示は、a)本開示のいずれかの実施形態のAAVウイルスベクターと、b)少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤とを含む、医薬組成物を提供する。
本開示は、a)本開示のいずれかの実施形態のAAVベクターと、b)AAVカプシドタンパク質とを含む、AAVウイルスベクターを提供する。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、AAV1カプシドタンパク質、AAV2カプシドタンパク質、AAV4カプシドタンパク質、AAV5カプシドタンパク質、AAV6カプシドタンパク質、AAV7カプシドタンパク質、AAV8カプシドタンパク質、AAV9カプシドタンパク質、AAV10カプシドタンパク質、AAV11カプシドタンパク質、AAV12カプシドタンパク質、AAV13カプシドタンパク質、AAVPHP.Bカプシドタンパク質、AAVrh74カプシドタンパク質またはAAVrh.10カプシドタンパク質である。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、AAV9カプシドタンパク質である。
本開示の実施形態のいずれか1つのベクターを含む、細胞。
本開示は、哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、本開示のいずれかの実施形態の組成物またはAAVベクターを、哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)RNA配列に投与するステップを含み、それによって毒性標的RNAの発現レベルが低下される、方法を提供する。
一部の実施形態では、組成物またはAAVベクターは、対象に、静脈内、くも膜下腔内、脳内、脳室内、鼻腔内、気管内、耳内、眼内もしくは目周囲、経口、直腸、経粘膜、吸入、経皮、非経口、皮下、皮内、筋肉内、大槽内、神経内、胸膜内、局部、リンパ内、大槽内投与されるか、または神経内にある。
一部の実施形態では、組成物またはAAVベクターは、対象に静脈内投与される。
一部の実施形態では、毒性標的RNAの発現レベルの低下によって、哺乳動物におけるDM1の症状が好転する。一部の実施形態では、毒性標的RNAの発現レベルは、未処置毒性標的CUG RNAの発現レベルの低下と比較して低下される。一部の実施形態では、低下のレベルは、1倍~20倍の間である。
一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444~451、461、570、または638~649のいずれか1つに示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444に示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号453~456のいずれか1つを含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号454を含む。
一部の実施形態では、CUG標的化PUFタンパク質は、配列番号452に示される核酸配列によってコードされる。
一部の実施形態では、PUFまたはPUMBYタンパク質は、ヒトPUFまたはPUMBYタンパク質である。
一部の実施形態では、PUFまたはPUMBYタンパク質は、リンカー配列によってZC3H12Aに連結されている。
一部の実施形態では、リンカーは、配列番号411で示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、核局在化配列(NLS)および核外輸送配列(NES)からなる群から選択される1つまたは複数のシグナル配列を含む。
一部の実施形態では、ZC3H12Aジンクフィンガーヌクレアーゼは、配列番号358または配列番号359で示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号559~567のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号460、配列番号516、または配列番号517を含む核酸配列によってコードされる。
一部の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子は、プロモーターを含む。
一部の実施形態では、プロモーターは、tCAGプロモーターである。
本開示は、前述の組成物のいずれかを含むベクターを提供する。
一部の実施形態では、ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、ナノ粒子、ミセル、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックス、およびデンドリマーからなる群から選択される。一部の実施形態では、ベクターは、AAVベクターである。一部の実施形態では、AAVベクターは、AAV9またはAAVrh74である。
本開示は、本開示のベクターを含む細胞を提供する。
哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)RNA配列に組成物を投与するステップを含み、組成物が、a)毒性標的CUG RNAリピート配列に結合することができるPUF RNA結合性タンパク質と、b)毒性標的CUG RNAリピート配列を切断することができるエンドヌクレアーゼとを含むガイドされないRNA結合性融合タンパク質をコードする核酸配列を含み、それによって毒性標的RNAの発現レベルが低下される方法が、本明細書に開示される。
一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444~451、461、570、または638~649のいずれか1つを含む。
一部の実施形態では、PUF RNA結合性タンパク質は、配列番号444を含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号453~456のいずれか1つを含む。
一部の実施形態では、毒性標的CUG RNAリピート配列は、配列番号453を含む。
一部の実施形態では、組成物は、静脈内投与によって哺乳動物の組織に投与される。
一部の実施形態では、毒性標的RNAの発現レベルの低下によって、哺乳動物におけるDM1の症状が好転する。
一部の実施形態では、毒性標的RNAの発現レベルは、未処置毒性標的CUG RNAの発現レベルの低下と比較して低下される。
一部の実施形態では、低下のレベルは、1倍~20倍の間である。
一部の実施形態では、エンドヌクレアーゼは、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのドメインである。
一部の実施形態では、ZC3H12Aジンクフィンガーヌクレアーゼは、配列番号358または配列番号359で示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸配列は、プロモーターを含む。
一部の実施形態では、プロモーターは、tCAGプロモーターである。
一部の実施形態では、プロモーターは、筋肉特異的プロモーターである。
一部の実施形態では、筋肉特異的プロモーターは、デスミンプロモーター(全長または短縮型された)である。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号559~567のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、融合タンパク質は、配列番号460、配列番号516または配列番号517を含む核酸配列によってコードされる。
天然に存在しないまたは操作された、クラスターを形成し規則正しい間隔を持つ短いパリンドロームリピート(CRISPR)関連(Cas)系をコードする核酸配列を含む組成物であって、前記核酸配列が、(a)少なくとも1つの、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質と、b)少なくとも1つのCasタンパク質の1つと複合体を形成することができる少なくとも1つの同族CRISPR-Cas系ガイドRNA(gRNA)とを含み、gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含み、スペーサー配列が、標的CUG MRE分子とハイブリダイズし、スペーサー配列が、agcagcagcagcagcagcagcagcag(配列番号457)、gcagcagcagcagcagcagcagcagc(配列番号458)、およびcagcagcagcagcagcagcagcagca(配列番号459)からなる群から選択されるスペーサー配列またはその一部を含み、CRISPR-Cas系が、触媒として不活性である、およびCRISPR-Casが、標的CUG MREに結合し、それを切断することができる、組成物。
天然に存在しないまたは操作された、クラスターを形成し規則正しい間隔を持つ短いパリンドロームリピート(CRISPR)関連(Cas)系をコードする核酸配列を含む組成物であって、前記核酸配列が、(a)少なくとも1つの、RNAによりガイドされるRNse Casタンパク質と、b)少なくとも1つのCasタンパク質の1つと複合体を形成することができる少なくとも1つの同族CRISPR-Cas系ガイドRNA(gRNA)とを含み、gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含み、スペーサー配列が、標的CUG MRE分子とハイブリダイズし、スペーサー配列が、agcagcagcagcagcagcagcagcag(配列番号457)、gcagcagcagcagcagcagcagcagc(配列番号458)、およびcagcagcagcagcagcagcagcagca(配列番号459)からなる群から選択されるスペーサー配列またはその一部を含み、CRISPR-Cas系が、標的CUG MREに結合することおよびそれを切断することができ、CRISPR-Cas系が、触媒として不活性である、およびCRISPR-Casが、標的CUG MREに結合することができるがそれを切断することができない、組成物。
一部の実施形態では、Casタンパク質は、Cas13a、Cas13b、Cas13c、またはCas13dである。一部の実施形態では、Casタンパク質は、Cas13dである。
一部の実施形態では、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質またはガイドされないRNA結合性ポリペプチドは、第2のRNA結合性ポリペプチドと融合している第1のRNA結合性ポリペプチドである。一実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNAと会合する様式でRNAに結合することができる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNAを切断する様式でRNAと会合することができる。一実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメインである。
一部の実施形態では、CasまたはdCas系をコードする核酸は、プロモーターを含む。一部の実施形態では、プロモーターは、EFSプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、筋肉特異的プロモーターである。一部の実施形態では、筋肉特異的プロモーターは、デスミンプロモーター(全長または短縮型された)である。
前述の組成物のいずれかを含むベクターが、本明細書に開示される。
別の実施形態では、ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、ナノ粒子、ミセル、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックス、およびデンドリマーからなる群から選択される。
別の実施形態では、ベクターは、AAVベクターである。
別の実施形態では、AAVベクターは、AAV9またはAAVrh74である。
ベクターを含む細胞が、本明細書に開示される。
本特許または出願のファイルは、カラーで製作された少なくとも1つの図面を含有する。カラーの図面(複数可)を伴う本特許または特許出願公開のコピーは、要請し、必要な料金を支払えば、特許庁により提供される。
詳細な説明
本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置するためのRNA標的化遺伝子治療用組成物およびRNA標的化遺伝子治療方法を提供する。
本開示は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置するためのRNA標的化遺伝子治療用組成物およびRNA標的化遺伝子治療方法を提供する。
DM1は、DMPK遺伝子の3’非翻訳領域におけるCTGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)によって引き起こされる多臓器型の常染色体優性遺伝性障害である。CUGリピート伸長を含有するRNA転写物は、胎児から成人アイソフォームへの選択的スプライシングスイッチの調節因子である筋盲様(MBNL)タンパク質を隔離する。成人DM1患者は、衰弱性筋強直および骨格筋の進行性脱力を経験するが、生まれつきDM1(先天性DMまたはCDM)の乳児は、低緊張であり、呼吸不全を示す。DMPK遺伝子は、筋肉、心臓および脳細胞に関与すると考えられている、筋強直性ジストロフィープロテインキナーゼと呼ばれるタンパク質をコードする。このタンパク質は、細胞内の通信に関与し得る。このタンパク質はまた、他のタンパク質と相互作用することによって筋肉細胞内の重要な構造の産生および機能を調節するようである。例えば、筋強直性ジストロフィープロテインキナーゼは、ミオシンホスファターゼと呼ばれる筋肉タンパク質の一部を阻害することが示されている。ミオシンホスファターゼは、筋肉の緊張(収縮)および弛緩に関与する酵素である。DMPK遺伝子の1つの領域は、何度も反復される3つのDNA基本単位(ヌクレオチド)からなるセグメントを含有する。この配列は、CTGと記載され、トリプレットまたはトリヌクレオチドリピートと呼ばれる。大部分の非罹患者では、この遺伝子におけるCTGリピートの数は、5~34の範囲である。DM1患者には、DMPK遺伝子におけるCTGリピートのサイズを増加させるCTGリピート伸長がある。DM1は、成人発症型または先天型のどちらかとして分類され、これらは、伸長されたCTGトラクトのサイズにより区別される。このようなCTGリピート伸長におけるリピートは、大部分の細胞では約50~約1,000 CTGリピートの範囲であり得、筋肉細胞などのある特定細胞型では、典型的にリピート数が、より多い。実際に、トリヌクレオチドリピート伸長のサイズは、DM1の徴候および症状の重症度に関連している。筋力低下および筋消耗などの古典的特徴は成人期まり、そして1細胞当たり約100~約1,000のCTGリピートと相関する。より重症度の高い先天型のDM1は、1細胞当たり1,000を超えるCTGリピートと相関する傾向がある。軽症型のDM1は、典型的に、1細胞当たり約50~約150 CTGリピートの範囲である。DM1は、成人発症型または先天型のどちらかとして分類され、これらは、伸長されたCTGトラクトのサイズにより区別される。DMPK遺伝子座によって産生される反復RNAは、核内RNA凝集体を形成し、この核内RNA凝集体は、MBNL1(筋盲様スプライシング調節因子1)などのRNA結合性タンパク質を隔離し、それらを、それらの恒常性RNAプロセシング活性からそらす。MBNL1機能の喪失は、多かれ少なかれ患者死亡率に寄与する、何百もの選択的スプライシング異常および呼吸不全と関連している。CUGリピートの標的化および消失(または遮断)は、DM1の治療戦略である。
本明細書に開示される遺伝子治療用組成物は、DM1を処置する方法において毒性CUGリピートの効果的な切断または遮断を提供する。RCas9系を使用する過去の研究を基に、RCas9系成分に頼らない複数のRNA結合性の系が本明細書に開示される。Cas9に基づくRNA標的化系(RCas9)は、マウスにおいて、毒性CUGリピートRNAを特異的に標的とすることおよび成人発症性筋強直性ジストロフィーのDM1に関連する疾患表現型の長期修復を提供することができるが、本明細書に開示される非Cas9 RNA結合性の系は、毒性CUGリピートRNAの効率的切断または遮断を提供する。CUG MREを標的とするこのような非Cas9 RNA結合性の系は、治療用の系の製造規模の調整に重要である。特に、非Cas9系成分は、ユニタリー(単一)ベクターに頼れるほど小さいサイズである。本明細書に開示される非RCas9系は、RCas9系と比較して毒性CUGリピートの有効なノックダウンまたは遮断を達成することができ、非RCas9系は、免疫原性の扱いにくいCas9成分によって誘発される一切の有害な免疫応答を回避するためにも重要である。
DM1を処置するための、毒性CUGリピートRNAに結合することができる非Cas9RNA結合性の系をコードする核酸分子を含む組成物、およびそれを含むベクターが、本明細書に開示される。そのような組成物は、毒性CUGリピートをノックダウン/分解または遮断のどちらかの標的とすることができ、そのどちらかのために毒性CUGリピートに結合することができ、両方の機序(分解および遮断)によって、MBNL隔離、選択的スプライシングおよび筋強直の修正が起こる。実際に、一実施形態では、PUF(CUG)を含む遺伝子治療用遮断性組成物は、CUGexp RNAに直接結合し、MBNL隔離を阻止して、ほぼ正常な遊離MBNLレベルおよび機能を保存することになり、これによって、DM1疾患表現型、例えば、スプライシング機能障害、筋強直などが回復することになる。一部の態様では、CAGリピートRNAの遮断に好適な組成物は、CUGリピート含有RNAに結合し、CUGリピートRNAの翻訳を防止する。一部の態様では、この翻訳防止は、CUGリピート含有RNA配列からのタンパク質発現の低下を誘導する結果となる。本明細書に開示されるこれらの系は、RNAによりガイドされるRNase CasまたはガイドされないPUF、PUMBYもしくはPPRタンパク質配置(configuration)を含む。
一部の実施形態では、ガイドされるまたはガイドされないCUGリピート標的化系は、CUGリピートがCUG50であるかまたはそれより多い、伸長されたCUGリピート(CUGexp)を標的とする。一部の実施形態では、CUGリピートは、CUG100であるかまたはそれより多い。一部の態様では、CUGリピートは、CUG500であるかまたはそれより多い。一部の態様では、CUGリピートは、CUG960である。一部の態様では、CUG1000リピートは、1000 CUGリピートであるかまたはそれより多い。明確にするために、CUG50またはCUG100またはCUG960またはCUG1000は、CUGリピート含有遺伝子における50のCUGリピートまたは100のCUGリピートまたは960のCUGリピートまたは1000のCUGリピートをそれぞれ指す。50、55、60、65、70、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、90、95、100、105、110、115、120、150、180、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、960、1000 CUGリピート、またはその間の任意の他の数のCUGリピートを含む、任意の他の数または範囲のCUGリピートが可能である。
DM1を処置するための前述のまたは以降のRNA標的化組成物のいずれにおいても、特定のRNA標的化組成物の文脈で記載されるいずれかの特定の構築物エレメント(例えば、リンカー、プロモーター、シグナル配列など)を、同じエレメントタイプ(例えば、リンカー、プロモーター、シグナル配列など)の別のものの代わりに用いることができる。一部の実施形態では、いずれかの特定の構築物エレメント(例えば、タグ配列)を、削除または除去することができる。言い換えると、本明細書に記載されるいずれの特定の遺伝子治療用組成物におけるエレメントの例示的な組合せも、限定することを意図したものではない。
RNAによりガイドされるCUGリピートRNA結合性の系
RNAによりガイドされるCUGリピートRNA結合性の系
一部の実施形態では、非Cas9結合性の系は、RNAによりガイドされるRNA結合性ポリペプチドで構成される。一部の実施形態では、核酸配列は、RNase Casタンパク質(または不活性化RNase Casタンパク質)である、RNAによりガイドされるRNA結合性ポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、核酸配列は、毒性標的CUGリピートRNAに結合するスペーサー配列と、RNase Casタンパク質に結合するダイレクトリピート(DR)配列とを含む、gRNA配列をさらに含む。一実施形態では、Cas13d(CUG)系は、触媒として活性であり、この場合、Cas13d核タンパク質複合体は、毒性RNA CUGリピートを切断し、破壊する。別の実施形態では、Cas13d(CUG)系は、触媒として不活性であり、この場合、Cas13d核タンパク質複合体は、RNA CUGリピートに結合し、それを遮断する(切断しない)。さらに別の実施形態では、Cas13d(CUG)は、毒性RNA CUGリピートを切断することができるエンドヌクレアーゼと融合した、触媒として不活性なCas13d(CUG)を含む。そのような実施形態では、エンドヌクレアーゼは、活性RNaseである。RNase活性を有する例示的なエンドヌクレアーゼは、本明細書中で見つけることができ、これらは、例えば、ZC3H12Aジンクフィンガー(本明細書ではE17とも呼ばれる)またはPINエンドヌクレアーゼからのドメインを含む。一部の実施形態では、CUGリピート標的化組成物をコードする核酸配列は、Cas13dタンパク質またはCas13d融合タンパク質の発現を制御する第1のプロモーター配列、および少なくとも1つのガイドRNA配列の発現を制御する第2のプロモーター配列を含む。
一実施形態では、RNase Casタンパク質は、Cas13タンパク質である。別の実施形態では、Cas13タンパク質は、Cas13dタンパク質である。別の実施形態では、Cas13dタンパク質は、不活性化RNase Cas13dタンパク質(dCas13d)である。別の実施形態では、dCas13dタンパク質は、1)dCas13dと、2)ヌクレアーゼ活性を有するタンパク質またはその断片をコードするポリペプチドとを含む、融合タンパク質である。別の実施形態では、dCas13dタンパク質は、1)dCas13dと、2)ZC3H12A、ジンクフィンガーエンドヌクレアーゼまたはその短縮型(本明細書ではE17または配列番号358とも呼ばれる)とを含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、Cas構成は、シグナル配列、例えば、NLSおよび/またはNESを含む。一部の実施形態では、dCas13dは、リンカー配列を介してE17エンドヌクレアーゼに連結されている。一実施形態では、リンカー配列は、VDTANGS(配列番号411)である。一部の実施形態では、Cas13dまたはdCas13d融合タンパク質は、プロモーター配列に作動可能に連結されている。一部の実施形態では、プロモーター配列は、エンハンサーおよび/またはイントロンを含む。一部の実施形態では、プロモーター配列は、EFSプロモーター配列である(図4Bおよび4C)。
一部の実施形態では、本開示のCUGリピート標的化cas13dまたはdCas13dタンパク質は、N末端からC末端へ、Cas13d(Seq212)、リンカー、およびSV-40 NLSを含む。一部の態様では、本開示のCUGリピート標的化dCas13dタンパク質は、CUGリピートRNA配列伸長を遮断する方法に使用される。
短縮型デスミンプロモーターを有する活性Cas13d(Seq212)(A02207)
ガイドされないCUGリピートRNA結合性の系
短縮型デスミンプロモーターを有する活性Cas13d(Seq212)(A02207)
一部の実施形態では、非Cas9 RNA結合性の系は、RNAによりガイドされるRNA結合性ポリペプチドを含まない。代わりに、非Cas9 RNA結合性の系は、RNAによりガイドされないRNA結合性ポリペプチド、例えばPUFタンパク質もしくはPUMBYタンパク質、またはそのRNA結合性部分で構成されている。一実施形態では、本明細書に開示されるガイドされないRNA結合性融合タンパク質は、a)UGCUGCUG(配列番号453)を含む毒性標的CUGリピート配列に結合することができるPUFまたはPUMBY RNA結合性配列と、b)毒性標的CUGリピート配列を切断することができるエンドヌクレアーゼとを含む。
一実施形態では、標的RNA配列は、UGCUGCUGCUGCUG(配列番号454)、UGCUGCUGCUGCUGC(配列番号455)、およびUGCUGCUGCUGCUGCU(配列番号456)からなる群から選択される。
一実施形態では、標的RNA配列は、CUGCUGCU(配列番号472)、CUGCUGCUGCUGCU(配列番号473)、CUGCUGCUGCUGCUG(配列番号474)、およびCUGCUGCUGCUGCUGC(配列番号475)からなる群から選択される。
一実施形態では、標的RNA配列は、GCUGCUGC(配列番号476)、GCUGCUGCUGCUGC(配列番号477)、GCUGCUGCUGCUGCU(配列番号478)、およびGCUGCUGCUGCUGCUG(配列番号479)からなる群から選択される。
一実施形態では、PUFまたはPUMBY RNA結合性融合タンパク質は、a)PUFまたはPUMBY CUG標的化タンパク質と、b)ZC3H12A、ジンクフィンガーエンドヌクレアーゼまたはその切断型(本明細書ではE17または配列番号358とも呼ばれる)とを含む。一部の実施形態では、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質は、N末端からC末端へ、以下のとおりに構成される:
PUF(CUG)-E17
E17-PUF(CUG)
PUMBY(CUG)-E17または
E17-PUMBY(CUG)。
一部の実施形態では、PUFまたはPUMBY融合構成は、PUF(CUG)またはPUMBY(CUG)とE17の間にリンカーを含む。一実施形態では、リンカー配列は、VDTANGS(配列番号411)である。
一部の実施形態では、リンカーを含む、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質は、N末端からC末端へ、以下のとおりに構成される:
PUF(CUG)-リンカー-E17
E17-リンカー-PUF(CUG)
PUMBY(CUG)-リンカー-E17または
E17-リンカー-PUMBY(CUG)。
PUF(CUG)-リンカー-E17のNからC末端への配向の例示的な実施形態は、PUF(CUG)-E17としてNからC末端へ配向されている図1の第1の配向CUGフレーム(CUG-f1)である。E17-リンカー-PUF(CUG)のNからC末端への配向の例示的な実施形態は、E17-リンカー-PUF(CUG)としてNからC末端へ配向されている図1の第2の配向CUGフレーム(CUG-f2)である。
一実施形態では、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質構成は、N末端からC末端へ、PUF(CUG)-VDTANGS-E17またはPUMBY(CUG)-VDTANGS-E17である。別の実施形態では、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質構成は、N末端からC末端へ、E17-VDTANGS-PUF(CUG)またはE17-VDTANGS-PUMBY(CUG)である。
一部の実施形態では、PUFまたはPUMBY構成は、1つまたは複数のタグまたはシグナル配列および/またはタグ、例えば、FLAG、NLS、NESまたはこれらの組合せを含む。一実施形態では、FLAGタグ配列は、DYKDDDDK(配列番号436)である。一実施形態では、NLSシグナル配列は、ヒトNLSである。一実施形態では、NESは、ヒトNESである。一実施形態では、NLSは、SV40 NLSである。別の実施形態では、SV40 NLS配列は、PKKKRKV(配列番号437)である。
一実施形態では、構成は、2つの異なるタグおよび/またはシグナル配列を含む。別の実施形態では、構成は、2つまたはそれより多くのシグナル配列を含む。一部の実施形態では、タグおよび/またはシグナルは、N末端に位置する。一部の実施形態では、タグおよび/またはシグナルは、C末端に位置する。一部の実施形態では、あるタグおよび/またはシグナルは、N末端に位置し、あるタグおよび/またはシグナルは、C末端に位置する。一実施形態では、1つまたは複数のタグおよび/またはシグナルを含む、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質は、N末端からC末端へ、以下のとおりに構成される:
一実施形態では、構成は、2つの異なるタグおよび/またはシグナル配列を含む。別の実施形態では、構成は、2つまたはそれより多くのシグナル配列を含む。一部の実施形態では、タグおよび/またはシグナルは、N末端に位置する。一部の実施形態では、タグおよび/またはシグナルは、C末端に位置する。一部の実施形態では、あるタグおよび/またはシグナルは、N末端に位置し、あるタグおよび/またはシグナルは、C末端に位置する。一実施形態では、1つまたは複数のタグおよび/またはシグナルを含む、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質は、N末端からC末端へ、以下のとおりに構成される:
FLAG-NLS-PUF(CUG)-リンカー-E17;または
FLAG-NLS-PUMBY(CUG)-リンカー-E17;
NLS-PUF(CUG)-リンカー-E17;または
NLS-PUMBY(CUG)-リンカー-E17。
一実施形態では、1つまたは複数のタグおよび/またはシグナルを含む、CUG標的化PUFまたはPUMBY融合タンパク質は、N末端からC末端へ、以下のとおりに構成される:
FLAG-NLS-PUF(CUG)-VDTANGS-E17;または
FLAG-NLS-PUMBY(CUG)-VDTANGS-E17;
NLS-PUF(CUG)-VDTANGS-E17;または
NLS-PUMBY(CUG)-VDTANGS-E17。
表2A~2B:CUG MREを標的とするための例示的なPUF構成:
一部の実施形態では、CUG標的化PUFタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Aに示されるように構成されている。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号573または574で示される核酸配列を含む。
一実施形態では、PUF(CUG)またはPUMBY(CUG)融合構築物またはエンドヌクレアーゼなしのPUF(CUG)またはPUMBY(CUG)をコードする核酸は、細胞における発現のためにプロモーター配列に作動可能に連結されている。一実施形態では、プロモーター配列は、短縮型CAG(tCAG)プロモーターである(図4A)。一部の実施形態では、プロモーター配列は、エンハンサー配列および/またはイントロン配列を含む。一実施形態では、プロモーターは、EFS/UBBプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーター配列は、筋肉特異的プロモーターである。
一実施形態では、PUF(CUG)(エンドヌクレアーゼありまたはなし)、Cas13d(CUG)またはdCas13d(CUG)(エンドヌクレアーゼを有するまたは有さないdCas13d(CUG))をコードする核酸は、細胞における発現のためにプロモーター配列に作動可能に連結されている(図4B~4Cおよび図12B)。一実施形態では、プロモーター配列は、EFSプロモーターである(図4B~4C)。一実施形態では、プロモーターは、EFS/UBBプロモーターである(図12B)。一部の実施形態では、プロモーター配列は、エンハンサー配列および/またはイントロン配列を含む。一部の実施形態では、プロモーター配列は、筋肉特異的プロモーターである(図12B)。
一部の実施形態では、筋肉特異的プロモーターは、以下のようなデスミンプロモーターである:
別の実施形態では、PUF(CUG)またはPUMBY(CUG)またはCas13d(CUG)またはdCas13d(CUG)構成は、AAVベクター内にパッケージングされる。一実施形態では、AAVベクターは、AAV9ベクターである。別の実施形態では、AAVベクターは、AAVrh74ベクターである。
別の実施形態では、PUF(CUG)またはPUMBY(CUG)またはCas13d(CUG)またはdCas13d(CUG)構成は、AAVベクター内にパッケージングされる。一実施形態では、AAVベクターは、AAV9ベクターである。別の実施形態では、AAVベクターは、AAVrh74ベクターである。
一部の実施形態では、CUG標的化活性Cas13dタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Bに示されるように構成されている。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号573または574で示される核酸配列を含む。
表B: 例示的なCUG標的化Cas13d AAVベクター
表B: 例示的なCUG標的化Cas13d AAVベクター
一部の実施形態では、エンドヌクレアーゼと融合したCUG標的化PUFタンパク質を含む、A02205と呼ばれる、本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Cに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号574または575で示される核酸配列を含む。
表C: 例示的なCUG標的化PUF-エンドヌクレアーゼAAVベクター A02205
デスミン(FL)プロモーターを有する、エンドヌクレアーゼなしのPUF-CUG(A02239)
表C: 例示的なCUG標的化PUF-エンドヌクレアーゼAAVベクター A02205
一部の実施形態では、CUG標的化PUFタンパク質を含む、A02239と呼ばれる、本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Eに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号576または577で示される核酸配列を含む。
表E: 例示的なCUG標的化PUF AAVベクター A02239
RNAを遮断の標的とする例示的な組成物
表E: 例示的なCUG標的化PUF AAVベクター A02239
DMPKの非コード3’非翻訳領域におけるCTGマイクロサテライト伸長は、DM1を引き起こす。DMPK mRNAにおける伸長されたCUG(CUGexp)リピートは、MBNLタンパク質を直接隔離し、それに起因してそれらの機能が喪失される。MBNL機能喪失は、DM1の際に認められる選択的スプライシング異常および臨床症状の直接的な原因となる。PUF(CUG)またはdCas13d(CUG)は、CUGexp RNAに直接結合し、MBNL隔離を阻止して、ほぼ正常な遊離MBNLレベルおよび機能を保存することになり、これによって、DM1疾患表現型、例えば、スプライシング機能障害、筋強直などが回復することになる。以下のPUF(CUG)およびdCas13d(CUG)RNA標的化構築物は、遮断のための例示的な実施形態である。
一部の実施形態では、遮断に好適なCUG標的化PUFタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Gに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号578または579で示される核酸配列を含む。
表G: CUGを遮断の標的とする例示的なPUF
N末端からC末端への順序でのプラスミドエレメントのヌクレオチド配列
エンドヌクレアーゼがない、mycタグを有する、CUG(DM1)を標的とするPUF
表G: CUGを遮断の標的とする例示的なPUF
N末端からC末端への順序でのプラスミドエレメントのヌクレオチド配列
一部の実施形態では、遮断に好適なCUG標的化PUFタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Iに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号581または582で示される核酸配列を含む。
表I: CUGを遮断の標的とするPUFを含む例示的なAAVベクター
A01560:エンドヌクレアーゼのない、CUGを標的とするdCas13d dSeq212(触媒ドメインに4つの点変異)
表I: CUGを遮断の標的とするPUFを含む例示的なAAVベクター
一部の実施形態では、本開示は、表Jに示されるような、4つの点変異を有する、CUGを標的とする触媒として不活性なCas(dCas13d)を提供する。
表J: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dCas13d
表J: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dCas13d
一部の実施形態では、CUG標的化dCas13dタンパク質を含む、A01560と呼ばれる、本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Kに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号584または585で示される核酸配列を含む。
表K: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクターA01560
Cas13d:エンドヌクレアーゼのない、CUGを標的とするdSeq212(HEPN2に1つの点変異H919Aを有する)
表K: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクターA01560
一部の実施形態では、本開示は、表Lに示されるようなHEPN2にH919A変異を有する、CUGを標的とする触媒として不活性なCas(dCas13d)を提供する。
表L: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
表L: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
一部の実施形態では、CUG標的化dCas13dタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Mに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号590または591で示される核酸配列を含む。
表M: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
Cas13d:エンドヌクレアーゼのない、CUGを標的とするdSeq212(HEPN2に1つの点変異R914Aを有する)
表M: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
一部の実施形態では、本開示は、表Nに示されるような、H914A変異を有する、CUGを標的とする触媒として不活性なCas(dCas13d)を提供する。
表N: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
表N: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
一部の実施形態では、CUG標的化dCas13dタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Oに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号592または593で示される核酸配列を含む。
表O: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
Cas13d:エンドヌクレアーゼのない、CUGを標的とするdSeq212(HEPN1に1つの点変異R293Aを有する)
表O: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
一部の実施形態では、本開示は、表Pに示されるような、HEPN1にR293A変異を有する、CUGを標的とする触媒として不活性なCas(dCas13d)を提供する。
表P: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
表P: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
一部の実施形態では、CUG標的化dCas13dタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Qに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号594または595で示される核酸配列を含む。
表Q: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
Cas13d:エンドヌクレアーゼのない、CUGを標的とするdSeq212(HEPN1に1つの点変異H298Aを有する)
表Q: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
一部の実施形態では、本開示は、表Rに示されるような、HEPN1にH298A変異を有する、CUGを標的とする触媒として不活性なCas(dCas13d)を提供する。
表R: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
表R: CUG RNAを遮断するための例示的なCUG標的化dcas13d
一部の実施形態では、CUG標的化dCas13dタンパク質を含む本開示のAAVベクターは、5’から3’へ、表Sに示されるようなエレメントを含む。一部の態様では、AAVベクターは、配列番号596または597で示される核酸配列を含む。
表S: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
RNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質のためのガイドRNA
表S: CUG標的化dCas13dを含む例示的なAAVベクター
ガイドRNA(gRNA)という用語と単一ガイドRNA(sgRNA)という用語は、本開示全体を通して互換的に使用される。
本開示のガイドRNA(gRNA)は、スペーサー配列および「ダイレクトリピート」(DR)配列で構成され得る。一部の実施形態では、ガイドRNAは、連続したスペーサー配列およびDR配列を含む、単一ガイドRNA(sgRNA)である。一部の実施形態では、スペーサー配列とDR配列は連続していない。一部の実施形態では、gRNAは、DR配列を含む。DR配列は、スペーサー配列が散在する、CRISPR遺伝子座(細菌ゲノムまたはプラスミドに天然に存在する)内の反復配列を指す。関連するCRISPR遺伝子座の配列が分かっている場合には、対応する(または同族の)Casタンパク質のDR配列を推測することができることは周知である。一部の実施形態では、ガイドRNAは、ダイレクトリピート(DR)配列およびスペーサー配列を含む。一部の実施形態では、本開示のガイドRNAまたは単一ガイドRNAをコードする配列は、リンカー配列によって分離されているスペーサー配列とDR配列を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、リンカー配列は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個またはその間の任意の数のヌクレオチド(nt)を含み得るまたはそれからなり得る。一部の実施形態では、リンカー配列は、少なくとも1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個またはその間の任意の数のヌクレオチドを含み得る。一部の実施形態では、DR配列は、Cas13d DR配列である。
一実施形態では、Cas13d媒介様式で1つまたは複数の標的RNA分子とハイブリダイズするgRNAは、1つまたは複数のダイレクトリピート(DR)配列、1つまたは複数のスペーサー配列、例えば、DR-スペーサー-DR-スペーサーのアレイを含む1つまたは複数の配列などを含む。一実施形態では、各gRNAが異なり得る、例えば、異なるRNA、または単一のRNAからの複数の標的領域、またはこれらの組合せを標的とし得る、複数のgRNAが、単一のアレイから生成される。一部の実施形態では、単離されたgRNAは、1つまたは複数のダイレクトリピート配列、例えば、プロセシングされていない(例えば、約36nt)またはプロセシングされたDR(例えば、約30nt)を含む。一部の実施形態では、gRNAは、標的RNAに対して特異的な1つまたは複数のスペーサー配列をさらに含み得る(例えば、標的RNAと相補的である)。ある特定のそのような実施形態では、複数のpolIIIプロモーターを使用して、複数のgRNA、スペーサーおよび/またはDRを駆動することができる。一実施形態では、ガイドアレイは、DR(約36nt)-スペーサー(約30nt)-DR(約36nt)-スペーサー(約30nt)を含む。
本開示のガイドRNA(gRNA)は、天然に存在しないヌクレオチドを含み得る。一部の実施形態では、本開示のガイドRNA、またはガイドRNAをコードする配列は、改変または合成されたRNAヌクレオチドを含むまたはそれからなる。例示的な改変されたRNAヌクレオチドとしては、これだけに限定されないが、プソイドウリジン(Ψ)、ジヒドロウリジン(D)、イノシン(I)、および7-メチルグアノシン(m7G)、ヒポキサンチン、キサンチン、キサントシン、7-メチルグアニン、5、6-ジヒドロウラシル、5-メチルシトシン、5-メチルシチジン、5-ヒドロキシメチルシトシン(hydropxymethylcytosine)、イソグアニン、およびイソシトシンが挙げられる。
本開示のガイドRNA(gRNA)は、標的配列内の改変されたRNAに結合し得る。本開示のガイドRNA(gRNA)は、標的配列内の改変されたまたは変異型(例えば、病原性)RNAに結合し得る。例示的なエピジェネティック的にまたは転写後に改変されたRNAとしては、これだけに限定されないが、2’-O-メチル化(2’-OMe)(2’-O-メチル化がリボース部分の遊離の2’-OHの酸素に存在する)、N6-メチルアデノシン(m6A)、および5-メチルシトシン(m5C)が挙げられる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、本開示のガイドRNAは、非コードC/Dボックス核小体低分子RNA(snoRNA)配列をコードする少なくとも1つの配列を含む。一部の実施形態では、snoRNA配列は、標的RNAと相補的である少なくとも1つの配列を含み、ここで、RNA分子の標的配列は、少なくとも1つの2’-OMeを含む。一部の実施形態では、snoRNA配列は、標的RNAと相補的である少なくとも1つの配列を含み、ここで、標的RNAと相補的である少なくとも1つの配列は、ボックスCモチーフ(RUGAUGA)(配列番号523)およびボックスDモチーフ(CUGA)(配列番号524)を含む。
本開示のスペーサー配列は、RNA分子の標的配列に結合する。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、病原性標的RNAに結合する。
本開示の組成物の一部の実施形態では、gRNAを含む配列は、標的RNA配列に特異的に結合するスペーサー配列をさらに含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、標的RNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、87%、90%、95%、97%、99%、またはその間の任意のパーセンテージ相補性を有する。一部の実施形態では、スペーサー配列は、標的RNA配列に対して100%の相補性を有する。一部の実施形態では、スペーサー配列は、20個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、スペーサー配列は、21個のヌクレオチド、22個のヌクレオチド、23個のヌクレオチド、24個のヌクレオチド、25個のヌクレオチド、26個のヌクレオチド、27個のヌクレオチド、28個のヌクレオチド、または29個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、スペーサー配列は、26個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、スペーサー配列は、プロセシングされておらず、30個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、プロセシングされていないスペーサー配列は、30~36個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。
本開示のDR配列は、本開示のCasポリペプチドに結合する。gRNAのスペーサー配列が標的RNA配列に結合すると、gRNAのDR配列に結合しているCasタンパク質は、標的RNA配列に配置される。その同族Casタンパク質またはその核酸に対して十分な相補性を有するDR配列は、Casタンパク質の標的核酸配列に選択的に結合し、その配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96、97%、98%、99%、またはその間の任意のパーセンテージ同一性を有する。一部の実施形態では、十分な相補性を有する配列は、100%の同一性を有する。一部の実施形態では、本開示のDR配列は、二次構造または三次構造を含む。例示的な二次構造としては、これだけに限定されないが、へリックス、ステムループ、バルジ、テトラループおよびシュードノットが挙げられる。例示的な三次構造としては、これだけに限定されないが、A形態のへリックス、B形態のへリックス、およびZ形態のへリックスが挙げられる。例示的な三次構造としては、これだけに限定されないが、ねじれたまたはらせん状になったステムループが挙げられる。例示的な三次構造としては、これだけに限定されないが、ねじれたまたはらせん状になったシュードノットが挙げられる。一部の実施形態では、本開示のDR配列は、少なくとも1つの二次構造または少なくとも1つの三次構造を含む。一部の実施形態では、本開示のDR配列は、1つもしくは複数の二次構造または1つもしくは複数の三次構造を含む。
本開示の組成物の一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部は、本開示のRNA分子内のテトラループモチーフに選択的に結合する。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、テトラループモチーフを含む。一部の実施形態では、テトラループモチーフは、GAAA、GUGA、GCAAまたはGAGAである配列の1つまたは複数を含むまたはそれからなる「GRNA」モチーフである。
本開示の組成物の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列に結合するガイドRNAまたはその一部は、RNA分子の標的配列とハイブリダイズする。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質または第2のRNA結合性タンパク質に結合するガイドRNAまたはその一部は、第1のRNA結合性タンパク質または第2のRNA結合性タンパク質に共有結合により結合する。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質または第2のRNA結合性タンパク質に結合するガイドRNAまたはその一部は、第1のRNA結合性タンパク質または第2のRNA結合性タンパク質に非共有結合により結合する。
本開示の組成物の一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部は、終点を含めて、10個から100個の間のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、終点を含めて、10個から30個の間のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個または30個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、20個のヌクレオチドを含むまたはそれらからなる。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、21個のヌクレオチドを含むまたはそれらからなる。一部の実施形態では、本開示のスペーサー配列は、26個のヌクレオチドを含むまたはそれらからなる。
ガイド分子は、一般に、種々のプロセシング状態で存在する。一例では、プロセシングされていないガイドRNAは、36ntのDRであり、これに30~32ntのスペーサーが続く。ガイドRNAは、Cas13d自体または他のRNaseによって、より短い「成熟」形態へとプロセシング(短縮化/改変)される。一部の実施形態では、プロセシングされていないガイド配列は、長さ約または少なくとも約30、35、40、45、50、55、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、またはそれを超えるヌクレオチド(nt)である。一部の実施形態では、プロセシングされたガイド配列は、約44~60nt(例えば、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、または70nt)である。一部の実施形態では、プロセシングされていないスペーサーは、約28~32nt長(例えば、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35nt)であるが、成熟(プロセシングされた)スペーサーは、約10~30nt、10~25nt、14~25nt、20~22nt、または14~30nt(例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35nt)であり得る。一部の実施形態では、プロセシングされていないDRは、約36nt(例えば、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、または41nt)であるが、プロセシングされたDRは、約30nt(例えば、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35nt)である。一部の実施形態では、DR配列は、例えば5’末端で、1~10ヌクレオチド(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、~10ヌクレオチド)短縮化されて、成熟した予めプロセシングされたガイドRNAとして発現される。
本開示の組成物の一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部は、核局在化配列(NLS)を含まない。
本開示の組成物の一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部は、プロトスペーサーフランキング配列(PFS)と相補的な配列を含む。一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部がPFSと相補的な配列を含むものを含め、第1のRNA結合性タンパク質は、Cas13タンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含み得る。一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部がPFSと相補的な配列を含むものを含め、第1のRNA結合性タンパク質は、Cas13タンパク質またはそのRNA結合性部分をコードする配列を含み得る。一部の実施形態では、ガイドRNAまたはその一部は、PFSと相補的な配列を含まない。
本開示の組成物の一部の実施形態では、本開示のガイドRNA配列は、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーター配列を含む。一部の実施形態では、本開示のガイドRNA配列を含むベクターは、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーター配列を含む。一部の実施形態では、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーターは、構成的プロモーターである。一部の実施形態では、プロモーター配列は、誘導性プロモーターである。一部の実施形態では、プロモーター配列(the promoter is a sequence)は、組織特異的かつ/または細胞型特異的プロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ハイブリッドまたは組換えプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ガイドRNAを哺乳動物細胞において発現させることができるプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ガイドRNAをヒト細胞において発現させることができるプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ガイドRNAを発現させ、ガイドRNAを細胞の核に制限することができるプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ヒトRNAポリメラーゼプロモーターまたはヒトRNAポリメラーゼプロモーターをコードする配列から単離されたもしくはそれに由来する配列である。一部の実施形態では、プロモーターは、U6プロモーターまたはU6プロモーターをコードする配列から単離されたもしくはそれに由来する配列である。一部の実施形態では、U6プロモーターは、ヒトU6プロモーターである。一部の実施形態では、プロモーターは、ヒトtRNAプロモーターまたはヒトtRNAプロモーターをコードする配列から単離されたもしくはそれに由来する配列である。一部の実施形態では、プロモーターは、ヒトバリンtRNAプロモーターまたはヒトバリンtRNAプロモーターをコードする配列から単離されたもしくはそれに由来する配列である。
本開示の組成物の一部の実施形態では、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーターは、調節エレメントをさらに含む。一部の実施形態では、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーター配列を含むベクターは、調節エレメントをさらに含む。一部の実施形態では、調節エレメントは、ガイドRNAの発現を増強するものである。例示的な調節エレメントとしては、これだけに限定されないが、エンハンサーエレメント、イントロン、エクソン、またはこれらの組合せが挙げられる。本開示の組成物の一部の実施形態では、本開示のベクターは、ガイドRNAをコードする配列、ガイドRNAの発現を駆動するためのプロモーター配列および調節エレメントをコードする配列のうちの1つまたは複数を含む。本開示の組成物の一部の実施形態では、ベクターは、本開示の融合タンパク質をコードする配列をさらに含む。
RNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質
RNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質
本開示の組成物の一部の実施形態では、gRNAは、標的RNA分子、およびRNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質に対応する。一部の実施形態では、gRNAは、RNAによりガイドされるRNA結合性融合タンパク質に対応し、この融合タンパク質は、第1および第2のRNA結合性タンパク質を含む。一部の実施形態では、融合タンパク質中の第1のRNA結合性タンパク質は、不活性化RNA結合性タンパク質、例えば、不活性化Casまたは触媒的に失活しているCasタンパク質である。一部の実施形態では、RNA結合性融合タンパク質をコードする配列に沿って、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、第2のRNA結合性タンパク質をコードする配列に対して5’側に位置する。一部の実施形態では、融合タンパク質をコードする配列に沿って、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、第2のRNA結合性タンパク質をコードする配列に対して3’側に位置する。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNA分子に結合することができるタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNA分子に選択的に結合することができ、DNA分子には結合しない、哺乳動物DNA分子には結合しない、またはいかなるDNA分子にも結合しないタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNA分子に結合し、RNA分子の破壊(break)を誘導することができるタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNA分子に結合し、RNA分子の破壊を誘導することができ、DNA分子には結合しない、哺乳動物DNA分子には結合しない、またはいかなるDNA分子にも結合しないタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNA分子に結合し、RNA分子の破壊を誘導することができ、DNA分子には結合せず、その破壊も誘導しない、哺乳動物DNA分子には結合せず、その破壊も誘導しない、または、いかなるDNA分子にも結合せず、その破壊も誘導しないタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第1のRNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質をコードする配列は、DNAヌクレアーゼ活性を有さないタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。
本開示の組成物の一部の実施形態では、本明細書に開示されるRNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質をコードする配列は、CRISPR Casタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、CRISPR Casタンパク質は、II型CRISPR Casタンパク質ではない。一部の実施形態では、CRISPR Casタンパク質は、Cas9タンパク質ではない。
本開示の組成物の一部の実施形態では、RNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質をコードする配列は、VI型CRISPR Casタンパク質またはその一部を含む。一部の実施形態では、VI型CRISPR Casタンパク質は、Cas13タンパク質またはその一部を含む。本開示の例示的なCas13タンパク質は、これだけに限定されないが、細菌または古細菌を含めた、任意の種から単離し得るまたはそれに由来し得る。本開示の例示的なCas13タンパク質は、これだけに限定されないが、Leptotrichia wadei、Listeria seeligeri serovar 1/2b(strain ATCC 35967/DSM 20751/CIP 100100/SLCC 3954)、Lachnospiraceae bacterium、Clostridium aminophilum DSM 10710、Carnobacterium gallinarum DSM 4847、Paludibacter propionicigenes WB4、Listeria weihenstephanensis FSL R9-0317、Listeria weihenstephanensis FSL R9-0317、bacterium FSL M6-0635(Listeria newyorkensis)、Leptotrichia wadei F0279、Rhodobacter capsulatus SB 1003、Rhodobacter capsulatus R121、Rhodobacter capsulatus DE442およびCorynebacterium ulceransを含めた、任意の種から単離し得るまたはそれに由来し得る。本開示の例示的なCas13タンパク質は、DNAヌクレアーゼが不活化されたものであり得る。本開示の例示的なCas13タンパク質としては、これだけに限定されないが、Cas13a、Cas13b、Cas13c、Cas13dおよびそれらのオルソログが挙げられる。本開示の例示的なCas13bタンパク質としては、これだけに限定されないが、本明細書ではそれぞれCsx27およびCsx28と称される亜型1および2が挙げられる。
本開示の例示的な野生型Cas13aタンパク質は、配列番号408のアミノ酸配列を含み得るまたはそれからなり得る。
本開示の例示的な野生型Bergeyella zoohelcum ATCC 43767 Cas13b(BzCas13b)タンパク質は、配列番号409のアミノ酸配列を含み得るまたはそれからなり得る。
本開示の組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質をコードする配列は、Cas13dタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。Cas13dは、VI-D型CRISPR-Cas系のエフェクターである。一部の実施形態では、Cas13dタンパク質は、RNAを切る(cut)またはそれに結合することができる、RNAによりガイドされるRNAエンドヌクレアーゼ酵素である。一部の実施形態では、Cas13dタンパク質は、1つまたは複数の高等真核生物および原核生物ヌクレオチド結合性(HEPN)ドメインを含み得る。一部の実施形態では、Cas13dタンパク質は、野生型HEPNドメインまたは変異型HEPNドメインのいずれかを含み得る。一部の実施形態では、Cas13dタンパク質は、RNAを切ることはできないが、ガイドRNAをプロセシングすることができる変異型HEPNドメインを含む。一部の実施形態では、Cas13dタンパク質は、プロトスペーサーフランキング配列を必要としない。Cas13dタンパク質のさらなる例および配列について、限定することなく、その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO公開第WO2019/040664号およびUS2019/0062724も参照されたい。
一部の実施形態では、本開示のCas13d配列は、限定することなく、WO2019/040664の配列番号1~296を含み、本明細書においてもそのように番号が付けられ、これをもって含まれる。
配列番号1は、HEPN部位を含有する、Eubacterium siraeumからの例示的なCas13d配列である。
配列番号2は、変異型HEPN部位を含有する、Eubacterium siraeumからの例示的なCas13d配列である。
配列番号3は、HEPN部位を含有する、未培養Ruminococcus sp.からの例示的なCas13d配列である。
配列番号4は、変異型HEPN部位を含有する、未培養Ruminococcus sp.からの例示的なCas13d配列である。
配列番号5は、Gut_metagenome_contig2791000549からの例示的なCas13d配列である。
配列番号6は、Gut_metagenome_contig855000317からの例示的なCas13d配列である。
配列番号7は、Gut_metagenome_contig3389000027からの例示的なCas13d配列である。
配列番号8は、Gut_metagenome_contig8061000170からの例示的なCas13d配列である。
配列番号9は、Gut_metagenome_contigl509000299からの例示的なCas13d配列である。
配列番号10は、Gut_metagenome_contig9549000591からの例示的なCas13d配列である。
配列番号11は、Gut_metagenome_contig71000500からの例示的なCas13d配列である。
配列番号12は、ヒト胃メタゲノムからの例示的なCas13d配列である。
配列番号13は、Gut_metagenome_contig3915000357からの例示的なCas13d配列である。
配列番号14は、Gut_metagenome_contig4719000173からの例示的なCas13d配列である。
配列番号15は、Gut_metagenome_contig6929000468からの例示的なCas13d配列である。
配列番号16は、Gut_metagenome_contig7367000486からの例示的なCas13d配列である。
配列番号17は、Gut_metagenome_contig7930000403からの例示的なCas13d配列である。
配列番号18は、Gut_metagenome_contig993000527からの例示的なCas13d配列である。
配列番号19は、Gut_metagenome_contig6552000639からの例示的なCas13d配列である。
配列番号20は、Gut_metagenome_contigll932000246からの例示的なCas13d配列である。
配列番号21は、Gut_metagenome_contigl2963000286からの例示的なCas13d配列である。
配列番号22は、Gut_metagenome_contig2952000470からの例示的なCas13d配列である。
配列番号23は、Gut_metagenome_contig451000394からの例示的なCas13d配列である。
配列番号24は、Eubacterium_siraeum_DSM_l5702からの例示的なCas13d配列である。
配列番号25は、gut_metagenome_P19E0k2120140920,_c369000003からの例示的なCas13d配列である。
配列番号26は、Gut_metagenome_contig7593000362からの例示的なCas13d配列である。
配列番号27は、Gut_metagenome_contigl2619000055からの例示的なCas13d配列である。
配列番号28は、Gut_metagenome_contigl405000151からの例示的なCas13d配列である。
配列番号29は、Chicken_gut_metagenome_c298474からの例示的なCas13d配列である。
配列番号30は、Gut_metagenome_contigl516000227からの例示的なCas13d配列である。
配列番号31は、Gut_metagenome_contigl838000319からの例示的なCas13d配列である。
配列番号32は、Gut_metagenome_contig13123000268からの例示的なCas13d配列である。
配列番号33は、Gut_metagenome_contig5294000434からの例示的なCas13d配列である。
配列番号34は、Gut_metagenome_contig6415000192からの例示的なCas13d配列である。
配列番号35は、Gut_metagenome_contig6144000300からの例示的なCas13d配列である。
配列番号36は、Gut_metagenome_contig9118000041からの例示的なCas13d配列である。
配列番号37は、Activated_sludge_metagenome_transcript_124486からの例示的なCas13d配列である。
配列番号38は、Gut_metagenome_contig1322000437からの例示的なCas13d配列である。
配列番号39は、Gut_metagenome_contig4582000531からの例示的なCas13d配列である。
配列番号40は、Gut_metagenome_contig9190000283からの例示的なCas13d配列である。
配列番号41は、Gut_metagenome_contigl709000510からの例示的なCas13d配列である。
配列番号42は、HEPNドメインを有するM24_(LSQX01212483_Anaerobic_digester_metagenome)からの例示的なCas13d配列である。
配列番号43は、Gut_metagenome_contig3833000494からの例示的なCas13d配列である。
配列番号44は、Activated_sludge_metagenome_transcript_117355からの例示的なCas13d配列である。
配列番号45は、Gut_metagenome_contigll061000330からの例示的なCas13d配列である。
配列番号46は、ヒツジ胃メタゲノムからのGut_metagenome_contig338000322からの例示的なCas13d配列である。
配列番号47は、ヒト胃メタゲノムからの例示的なCas13d配列である。
配列番号48は、Gut_metagenome_contig9530000097からの例示的なCas13d配列である。
配列番号49は、Gut_metagenome_contigl750000258からの例示的なCas13d配列である。
配列番号50は、Gut_metagenome_contig5377000274からの例示的なCas13d配列である。
配列番号51は、gut_metagenome_P19E0k2120140920_c248000089からの例示的なCas13d配列である。
配列番号52は、Gut_metagenome_contigll400000031からの例示的なCas13d配列である。
配列番号53は、Gut_metagenome_contig7940000191からの例示的なCas13d配列である。
配列番号54は、Gut_metagenome_contig6049000251からの例示的なCas13d配列である。
配列番号55は、Gut_metagenome_contigl137000500からの例示的なCas13d配列である。
配列番号56は、Gut_metagenome_contig9368000105からの例示的なCas13d配列である。
配列番号57は、Gut_metagenome_contig546000275からの例示的なCas13d配列である。
配列番号58は、Gut_metagenome_contig7216000573からの例示的なCas13d配列である。
配列番号59は、Gut_metagenome_contig4806000409からの例示的なCas13d配列である。
配列番号60は、Gut_metagenome_contigl0762000480からの例示的なCas13d配列である。
配列番号61は、Gut_metagenome_contig4114000374からの例示的なCas13d配列である。
配列番号62は、Ruminococcus_flavefaciens_FD1からの例示的なCas13d配列である。
配列番号63は、Gut_metagenome_contig7093000170からの例示的なCas13d配列である。
配列番号64は、Gut_metagenome_contigl1113000384からの例示的なCas13d配列である。
配列番号65は、Gut_metagenome_contig6403000259からの例示的なCas13d配列である。
配列番号66は、Gut_metagenome_contig6193000124からの例示的なCas13d配列である。
配列番号67は、Gut_metagenome_contig721000619からの例示的なCas13d配列である。
配列番号68は、Gut_metagenome_contigl666000270からの例示的なCas13d配列である。
配列番号69は、Gut_metagenome_contig2002000411からの例示的なCas13d配列である。
配列番号70は、Ruminococcus_albusからの例示的なCas13d配列である。
配列番号71は、Gut_metagenome_contig13552000311からの例示的なCas13d配列である。
配列番号72は、Gut_metagenome_contigl0037000527からの例示的なCas13d配列である。
配列番号73は、Gut_metagenome_contig238000329からの例示的なCas13d配列である。
配列番号74は、Gut_metagenome_contig2643000492からの例示的なCas13d配列である。
配列番号75は、Gut_metagenome_contig874000057からの例示的なCas13d配列である。
配列番号76は、Gut_metagenome_contig4781000489からの例示的なCas13d配列である。
配列番号77は、Gut_metagenome_contigl2144000352からの例示的なCas13d配列である。
配列番号78は、Gut_metagenome_contig5590000448からの例示的なCas13d配列である。
配列番号79は、Gut_metagenome_contig9269000031からの例示的なCas13d配列である。
配列番号80は、Gut_metagenome_contig8537000520からの例示的なCas13d配列である。
配列番号81は、Gut_metagenome_contigl845000130からの例示的なCas13d配列である。
配列番号82は、gut_metagenome_P13E0k2l20140920_c3000072からの例示的なCas13d配列である。
配列番号83は、gut_metagenome_P1 E0k2l20140920 _c I000078からの例示的なCas13d配列である。
配列番号84は、Gut_metagenome_contigl2990000099からの例示的なCas13d配列である。
配列番号85は、Gut_metagenome_contig525000349からの例示的なCas13d配列である。
配列番号86は、Gut_metagenome_contig7229000302からの例示的なCas13d配列である。
配列番号87は、Gut_metagenome_contig3227000343からの例示的なCas13d配列である。
配列番号88は、Gut_metagenome_contig7030000469からの例示的なCas13d配列である。
配列番号89は、Gut_metagenome_contig5149000068からの例示的なCas13d配列である。
配列番号90は、Gut_metagenome_contig400200045からの例示的なCas13d配列である。
配列番号91は、Gut_metagenome_contigl0420000446からの例示的なCas13d配列である。
配列番号92は、new_flavefaciens_strain_XPD3002 (CasRx)からの例示的なCas13d配列である。
配列番号93は、M26_Gut_metagenome_contig698000307からの例示的なCas13d配列である。
配列番号94は、M36_Uncultured_ Eubacterium_sp_TS28_c40956からの例示的なCas13d配列である。
配列番号95は、M12_gut_metagenome_P25C0k2l20140920 _c134000066からの例示的なCas13d配列である。
配列番号96は、ヒト胃メタゲノムからの例示的なCas13d配列である。
配列番号97は、MlO_gut_metagenome _P25C90k2120 l 40920_c28000041からの例示的なCas13d配列である。
配列番号98は、30 Ml I_gut_metagenome_P25C7k2120140920_c4078000105からの例示的なCas13d配列である。
配列番号99は、gut_metagenome_P25C0k2120l40920_c32000045からの例示的なCas13d配列である。
配列番号100は、M13_gut_metagenome _P23C7k2l20140920 _c3000067からの例示的なCas13d配列である。
配列番号101は、M5_gut_metagenome_Pl8E90k2120140920からの例示的なCas13d配列である。
配列番号102は、M2l_gut_metagenome_Pl8E0k2120140920からの例示的なCas13d配列である。
配列番号103は、M7_gut_metagenome _P38C7k2120 l 40920_c484 l 000003からの例示的なCas13d配列である。
配列番号104は、Ruminococcus_bicirculansからの例示的なCas13d配列である。
配列番号105は、例示的なCas13d配列である。
配列番号106は、例示的なCas13dコンセンサス配列である。
配列番号107は、M18_gut_metagenome _P22EOk2l20140920_c3395000078からの例示的なCas13d配列である。
配列番号108は、M17_gut_metagenome_P22E90k2120140920_c114からの例示的なCas13d配列である。
配列番号109は、Ruminococcus_sp_CAG57からの例示的なCas13d配列である。
配列番号110は、gut_metagenome_Pl 1E90k2120 l 40920_c43000123からの例示的なCas13d配列である。
配列番号111は、M6_gut_metagenome_P13E90k2120 l 40920_c7000009からの例示的なCas13d配列である。
配列番号112は、Ml9_gut_metagenome_Pl 7E90k2120140920からの例示的なCas13d配列である。
配列番号113は、gut_metagenome_Pl7E0k2120l40920,_c87000043からの例示的なCas13d配列である。
配列番号114は、例示的なヒトコドン最適化Eubacterium siraeum Cas13d核酸配列である。
配列番号115は、変異体HEPNドメインを有する例示的なヒトコドン最適化Eubacterium siraeum Cas13d核酸配列である。
配列番号116は、N末端NLSを有する例示的なヒトコドン最適化Eubacterium siraeum Cas13d核酸配列である。
配列番号117は、NおよびC末端NLSタグを有する例示的なヒトコドン最適化Eubacterium siraeum Cas13d核酸配列である。
配列番号118は、例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus sp. Cas13d 30核酸配列である。
配列番号119は、変異体HEPNドメインを有する例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus sp. Cas13d核酸配列である。
配列番号120は、N末端NLSを有する例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus sp. Cas13d核酸配列である。
配列番号121は、NおよびC末端NLSタグを有する例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus sp. Cas13d核酸配列である。
配列番号122は、例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus flavefaciens FDl Cas13d核酸配列である。
配列番号123は、変異型HEPNドメインを有する例示的なヒトコドン最適化非培養Ruminococcus flavefaciens FDl Casl3d核酸配列である。
配列番号124は、Ruminococcus bicirculansからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号125は、Eubacterium siraeumからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号126は、Ruminococcus flavefaciens FD1からの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号127は、Ruminococcus albusからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号128は、Ruminococcus flavefaciens XPDからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号129は、E. siraeum Cas13dについての例示的なコンセンサスDR核酸配列である。
配列番号130は、Rum. Sp. Cas13dについての例示的なコンセンサスDR核酸配列である。
配列番号131は、Rum. Flavefaciens strain XPD3002 Cas13d(CasRx)についての例示的なコンセンサスDR核酸配列である。
配列番号132~137は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である。
配列番号138は、7つの全長Cas13dオルソログの例示的な50%コンセンサス配列である。
配列番号139は、腸内メタゲノムPlEOからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号140は、Anaerobic digesterからの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号141は、Ruminococcus sp.CAG:57からの例示的なCas13d核酸配列である。
配列番号142は、例示的なヒトコドン最適化未培養腸内メタゲノムPlEO Cas13d核酸配列である。
配列番号143は、例示的なヒトコドン最適化Anaerobic Digester Cas13d核酸配列である。
配列番号144は、例示的なヒトコドン最適化Ruminococcus flavefaciens XPD Cas13d核酸配列である。
配列番号145は、例示的なヒトコドン最適化Ruminococcus albus Cas13d核酸配列である。
配列番号146は、Ruminococcus sp.CAG:57 CRISPRアレイの例示的プロセシングである。
配列番号147は、コンティグemb|OBVH01003037.1、ヒト腸内メタゲノム配列(WGSコンティグemb|OBXZ01000094.1|およびemb|OBJFO1000033.1にも見いだされる)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号148は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号147と組みになる)。
配列番号149は、コンティグtpg|DBYI01000091.1|(ウシ腸内メタゲノムからアセンブルした未培養Ruminococcus flavefaciens UBA1190)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号150~152は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号149と組みになる)。
配列番号153は、コンティグtpg|DJXD01000002.1|(ヒツジ腸内メタゲノムからの未培養Ruminococcusアセンブリ、UBA7013)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号154は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号153と組みになる)。
配列番号155は、コンティグOGZC01000639.1(ヒト腸内メタゲノムアセンブリ)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号156~177は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号155と組みになる)。
配列番号158は、コンティグemb|OHBM01000764.1(ヒト腸内メタゲノムアセンブリ)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号159は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号158と組みになる)。
配列番号160は、コンティグemb|0HCP01000044.1(ヒト腸内メタゲノムアセンブリ)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号161は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号160と組みになる)。
配列番号162は、コンティグembl0GDF01008514.1|(ヒト腸内メタゲノムアセンブリ)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号163は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号162と組みになる)。
配列番号164は、コンティグemb|0GPN01002610.1(ヒト腸内メタゲノムアセンブリ)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号165は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号164と組みになる)。
配列番号166は、コンティグNFIR01000008.1(ニワトリ腸内メタゲノムからの、Eubacterium sp.An3)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号167は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号166と組みになる)。
配列番号168は、コンティグNFLV01000009.1(ニワトリ腸内メタゲノムからの、Eubacterium sp.An11)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号169は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号168と組みになる)。
配列番号171~174は、例示的なCas13dモチーフ配列である。
配列番号175は、コンティグOJMM01002900ヒト腸内メタゲノム配列からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号176は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号175と組みになる)。
配列番号177は、コンティグODAI011611274.1腸内メタゲノム配列からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号178は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号177と組みになる)。
配列番号179は、コンティグOIZX01000427.1からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号180は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号179と組みになる)。
配列番号181は、コンティグemb|OCVV012889144.1|からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号182は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号181と組みになる)。
配列番号183は、コンティグOCTW011587266.1からの例示的なCas13dタンパク質配列である
配列番号184は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号183と組みになる)。
配列番号185は、コンティグemb|OGNFO 1009141.1からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号186は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号185と組みになる)。
配列番号187は、コンティグemb|OIEN01002l96.1からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号188は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号187と組みになる)。
配列番号189は、コンティグe-k87_11092736からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号190~193は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号189と組みになる)。
配列番号194は、Gut_metagenome_contig6893000291からの例示的なCas13d配列である。
配列番号195~197は、例示的なCas13dモチーフ配列である。
配列番号198は、Ga0224415_10007274からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号199は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号198と組みになる)。
配列番号200は、EMG_l0003641からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号202は、Ga0129306_1000735からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号201は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号200と組みになる)。
配列番号202は、Ga0129306_1000735からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号203は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号203と組みになる
配列番号204は、GaO129317_1008067からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号205は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号204と組みになる)。
配列番号206は、Ga0224415_10048792からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号207は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号206と組みになる)。
配列番号208は、160582958_gene49834からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号209は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号208と組みになる)。
配列番号210は、250twins_35838_GL0110300からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号211は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号210と組みになる)。
配列番号212は、250twins_36050_GLOI58985からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号213は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号212と組みになる)。
配列番号214は、31009_GL0034153からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号215は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号214と組みになる)。
配列番号216は、530373_GL0023589からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号217は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号216と組みになる)。
配列番号218は、BMZ-l 1B_GL0037771からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号219は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号218と組みになる)。
配列番号220は、BMZ-l 1B_GL0037915からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号221は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号220と組みになる)。
配列番号222は、BMZ-l 1B_GL006961 7からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号223は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号222と組みになる)。
配列番号224は、DLF014_GL0011914からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号225は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号224と組みになる)。
配列番号226は、EYZ-362B_GL0088915からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号227~228は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号226と組みになる)。
配列番号229は、Ga0099364 10024192からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号230は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号229と組みになる)。
配列番号231は、Ga0187910_10006931からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号232は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号231と組みになる)。
配列番号233は、Ga0187910_10015336からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号234は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号233と組みになる)。
配列番号235は、Ga0187910_10040531からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号236は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号23と組みになる)。
配列番号237は、Ga0187911_10069260からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号238は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号237と組みになる)。
配列番号239は、MH0288_GL0082219からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号240は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号239と組みになる)。
配列番号241は、O2.UC29-0_GL0096317からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号242は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号241と組みになる)。
配列番号243は、PIG-014_GL0226364からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号244は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号243と組みになる)。
配列番号245は、PIG-018_GL0023397からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号246は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号245と組みになる)。
配列番号247は、PIG-025_GL0099734からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号248は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号247と組みになる)。
配列番号249は、PIG-028_GL0185479からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号250は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号249と組みになる)。
配列番号251は、-Ga0224422_10645759からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号252は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号251と組みになる)。
配列番号253は、ODAIキメラからの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号254は、例示的なコンセンサスDR核酸配列である(配列番号253と組みになる)。
配列番号255は、HEPNモチーフである。
配列番号256および257は、それぞれ、例示的なCas13d核局在化シグナルアミノ酸および核酸配列である。
配列番号258および260は、それぞれ、例示的なSV40ラージT抗原核局在化シグナルアミノ酸および核酸配列である。
配列番号259は、dCas9標的配列である。
配列番号261は、ccdBを標的とする人工Eubacterium siraeum nCaslアレイである。
配列番号262は、完全36ntダイレクトリピートである。
配列番号263~266は、スペーサー配列である。
配列番号267は、ccdBを標的とする人工未培養Ruminoccus sp.nCaslアレイである。
配列番号268は、完全36ntダイレクトリピートである。
配列番号269~272は、スペーサー配列である。
配列番号273は、ccdB標的RNA配列である。
配列番号274~277は、スペーサー配列である。
配列番号278は、変異型Cas13d配列、NLS-Ga_053l(trunc)-NLS-HAである。この変異体は、非保存N末端の欠失を有する。
配列番号279は、変異型Cas13d配列、NES-Ga_053l(trunc)-NES-HAである。この変異体は、非保存N末端の欠失を有する。
配列番号280は、全長Cas13d配列、NLS-RfxCas13d-NLS-HAである。
配列番号281は、変異型Cas13d配列、NLS-RfxCas13d(del5)-NLS-HAである。この変異体は、アミノ酸558~587の欠失を有する。
配列番号282は、変異型Cas13d配列、NLS-RfxCas13d(del5.12)-NLS-HAである。この変異体は、アミノ酸558~587および953~966の欠失を有する。
配列番号283は、変異型Cas13d配列、NLS-RfxCas13d(del5.13)-NLS-HAである。この変異体は、アミノ酸376~392および558~587の欠失を有する。
配列番号284は、変異型Cas13d配列、NLS-RfxCas13d(del5.12+5.13)-NLS-HAである。この変異体は、アミノ酸376~392、558~587、および953~966の欠失を有する。
配列番号285は、変異型Cas13d配列、NLS-RfxCas13d(dell3)-NLS-HAである。この変異体は、アミノ酸376~392の欠失を有する。
配列番号286は、ADAR2の発現を編集するために使用されるエフェクター配列である。アミノ酸1~969は、dRfxCas13であり、aa 970~991は、NLS配列であり、アミノ酸992~1378は、ADAR2DDである。
配列番号287は、例示的なHIV NESタンパク質配列である。
配列番号288~291は、例示的なCas13dモチーフ配列である。
配列番号292は、Cas13dオルソログ配列MH_4866である。
配列番号293は、037_-_emblOIZA01000315.llからの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号294は、PIG-022 GL0026351からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号295は、PIG-046_GL0077813からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号296は、pig_chimeraからの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号297は、Ruminococcus flavefaciens XPD3002(CasRx)からの例示的なヌクレアーゼ不活性または失活Cas13d(dCas13d)タンパク質配列である。
配列番号298は、例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号299は、(コンティグtpg|DJXD01000002.1|;ヒツジ腸内メタゲノムからの未培養Ruminococcusアセンブリ、UBA7013)からの例示的なCas13dタンパク質配列である。
配列番号300は、Cas13d(コンティグtpg|DJXD01000002.1|;ヒツジ腸内メタゲノムからの未培養Ruminococcusアセンブリ、UBA7013)からの例示的なCas13dダイレクトリピートヌクレオチド配列である(配列番号299と組みになる)。
配列番号301は、例示的なCas13dタンパク質コンティグemb|OBLI01020244である。
Yan et al. (2018) Mol Cell. 70(2):327-339(doi: 10.1016/j.molcel.2018.02.2018)およびKonermann et al. (2018) Cell 173(3):665-676(doi: 10.1016/j.cell/2018.02.033)には、Cas13dタンパク質が記載されており、これらの両方は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。WO公開番号WO2018/183403(Cas13dであるCasM)およびWO2019/006471(Cas13d)も参照されたく、これらは、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列番号586は、不活性化Cas13dまたはdCas13dと呼ばれる、触媒活性のない例示的なcas13dである。
配列番号587は、不活性化Cas13dまたはdCas13dと呼ばれる、触媒活性のない例示的なcas13dである。
配列番号588は、不活性化Cas13dまたはdCas13dと呼ばれる、触媒活性のない例示的なcas13dである。
配列番号589は、不活性化Cas13dまたはdCas13dと呼ばれる、触媒活性のない例示的なcas13dである。
配列番号303は、Eubacterium siraeumからの例示的なCasMタンパク質である。
配列番号304は、Ruminococcus sp.、2789STDY5834971分離株からの、例示的なCasMタンパク質である。
配列番号305は、Ruminococcus bicirculansからの例示的なCasMタンパク質である。
配列番号306は、Ruminococcus sp.、2789STDY5608892分離株からの、例示的なCasMタンパク質である。
配列番号307は、Ruminococcus sp.、CAG:57からの、例示的なCasMタンパク質である。
配列番号308は、Ruminococcus flavefaciens FD-1からの例示的なCasMタンパク質である。
配列番号309は、Ruminococcus albus KH2T6株からの、例示的なCasMタンパク質である。
配列番号310は、Ruminococcus flavefaciens XPD3002株からの例示的なCasMタンパク質である。
配列番号311は、Ruminococcus sp.、2789STDY5834894分離株からの、例示的なCasMタンパク質である。
配列番号312は、例示的なRtcBホモログである。
配列番号313は、Eubacterium siraeumからの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号314は、Ruminococcus sp. 2789STDY5834971分離株からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号315は、Ruminococcus bicirculansからの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号316は、Ruminococcus sp. 2789STDY5608892分離株からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号317は、Ruminococcus sp.CAG:57からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号318は、Ruminococcus flavefaciens FD-1からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号319は、Ruminococcus albus KH2T6株からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号320は、Ruminococcus flavefaciens XPD3002株からの例示的なWYL+C末端NLSである。
配列番号321は、Eubacterium siraeumからの例示的なRtcB+C末端NLSである。
配列番号322は、Ruminococcus flavefaciens XPD3002 Cas13d (CasRx)の例示的なダイレクトリピート配列である。
配列番号530は、例示的なCas13d核酸配列、seq198である。
配列番号535は、例示的なCas13d核酸配列、seq179である。
配列番号538は、例示的なCas13d核酸配列、seq42である。
配列番号540は、例示的なCas13d核酸配列、seq212である。
配列番号537は、配列番号538に対応する例示的なDR核酸配列をコードする例示的な核酸配列である。
本開示の例示的な野生型Cas13dタンパク質は、アミノ酸配列の配列番号92または配列番号298(CasRxとしても公知のCas13dタンパク質)を含み得るまたはそれからなり得る。
Ruminococcus flavefaciens XPD3002 Cas13d(CasRx)の例示的なダイレクトリピート配列は、核酸配列:AACCCCTACCAACTGGTCGGGGTTTGAAAC(配列番号302)を含む。
gRNA標的配列
gRNA標的配列
本開示の組成物は、病原性リピート配列を含むRNA分子の標的配列に結合し、それを破壊する。一実施形態では、標的RNAは、RNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質に対応するガイドRNAのスペーサー配列に対応する配列モチーフを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の標的配列を標的とするために1つまたは複数のスペーサー配列が使用される。一部の実施形態では、複数の標的RNAを標的とするために複数のスペーサーが使用される。そのような標的RNAは、同じRNA分子内の異なる標的部位であることもあり、または異なるRNA分子内の異なる標的部位であることもある。スペーサー配列は、非コードRNAを標的することもできる。一部の実施形態では、複数のプロモーター、例えば、Pol IIIプロモーターを使用して、複数の標的RNAを標的とするためにgRNA内の複数のスペーサーを駆動することができる。一実施形態では、標的RNAまたは標的配列モチーフの分解は、病原性CUGリピートRNAの発現を低下させ、それによって、DM1が処置される、および/またはDM1に関連する1つもしくは複数の症状が好転する。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、標的RNAの配列モチーフは、疾患または障害のシグネチャーである。
本開示の標的配列モチーフは、ゲノム配列内に見いだされる外来または外因性配列の配列から単離し得るまたはそれに由来し得、したがって、本開示のmRNA分子または本開示のRNA配列内に見いだされる外来または外因性配列の配列に翻訳される。
本開示の標的配列モチーフは、疾患または障害を引き起こす、内因性配列内の変異を含み得るまたはそれからなり得る。変異は、配列の置換、逆位、欠失、挿入、転位、またはこれらの任意の組合せを含み得る、それからなり得る、それの近くに位置し得る、またはそれと関連し得る。
本開示の標的配列モチーフは、リピート配列を含み得るまたはそれからなり得る。一部の実施形態では、リピート配列は、マイクロサテライト不安定性(MSI)に関連し得る。1つまたは複数の遺伝子座におけるMSIは、本開示の細胞のDNAミスマッチ修復機構が損なわれたことに起因する。DNAの超可変配列は、超可変配列を含むまたはそれからなる標的配列を含む本開示のmRNAに転写され得る。
本開示の標的配列モチーフは、バイオマーカーを含み得るまたはそれからなり得る。バイオマーカーは、疾患または障害が発生するリスクを示すものであり得る。バイオマーカーは、健康な遺伝子(疾患または障害が発生することの確定可能なリスクが低いまたはリスクがない)を示すものであり得る。バイオマーカーは、編集された遺伝子を示すものであり得る。例示的なバイオマーカーとしては、これだけに限定されないが、一塩基多型(SNP)、配列バリエーションまたは変異、エピジェネティックマーク、スプライスアクセプター部位、外因性配列、異種配列、およびこれらの任意の組合せが挙げられる。
本開示の配列モチーフは、二次構造、三次構造または四次構造を含み得るまたはそれからなり得る。二次構造、三次構造または四次構造は、内因性または天然に存在するものであり得る。二次構造、三次構造または四次構造は、誘導されたまたは天然に存在しないものであり得る。二次構造、三次構造または四次構造は、内因性配列、外因性配列、または異種配列にコードされるものであり得る。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、終点を含めて、2個から100個の間のヌクレオチドまたは核酸塩基を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、終点を含めて、2個から50個の間のヌクレオチドまたは核酸塩基を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、終点を含めて、2個から20個の間のヌクレオチドまたは核酸塩基を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、終点を含めて、20個から30個の間のヌクレオチドまたは核酸塩基を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、終点を含めて、約26個のヌクレオチドまたは核酸塩基を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は連続している。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は連続していない。例えば、RNA分子の標的配列は、標的配列のヌクレオチド間に1つまたは複数の断続的なヌクレオチドが位置することに起因して連続していない1つまたは複数のヌクレオチドまたは核酸塩基を含み得るまたはそれからなり得る。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、天然に存在するものである。一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、天然に存在しないものである。例示的な天然に存在しない標的配列は、配列バリエーションもしくは変異、キメラ配列、外因性配列、異種配列、キメラ配列、組換え配列、改変もしくは合成されたヌクレオチドを含む配列またはこれらの任意の組合せを含み得るまたはそれからなり得る。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、本開示のガイドRNAに結合する。本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の1つまたは複数の標的配列は、本開示の1つまたは複数のガイドRNAスペーサー配列に結合する。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、本開示の第1のRNA結合性タンパク質に結合する。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、RNA分子の標的配列は、本開示の第2のRNA結合性タンパク質に結合する。
本開示の組成物は、標的毒性CUG RNAリピート配列に特異的に結合するスペーサー配列を含むgRNAを含む。一部の実施形態では、標的CUG RNAリピート配列に結合するスペーサーは、約20個から30個のヌクレオチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、gRNAは、1つまたは複数のスペーサー配列を含む。
RNA分子の標的CUG配列に特異的に結合する、本開示の例示的なgRNAスペーサー配列は、配列番号457~459に示される。
エンドヌクレアーゼ
エンドヌクレアーゼ
一部の実施形態では、本開示の組成物は、ヌクレアーゼまたはエンドヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる、第2のRNA結合性タンパク質を含む。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エフェクタータンパク質である。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAと会合する様式でRNAに結合する。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAを切断する(cleave)様式でRNAと会合する。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、PUF、PUMBYまたはPPRに基づくタンパク質である、第1のRNA結合性タンパク質と融合している。一実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、不活性化されているCasに基づく(dCasに基づく)タンパク質である、第1のRNA結合性タンパク質と融合している。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAseを含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAse1を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNAse1タンパク質は、配列番号325を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase4を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase4タンパク質は、配列番号配列番号326を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase6を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase6タンパク質は、配列番号配列番号327を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase7を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase7タンパク質は、配列番号配列番号328を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase8を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase8タンパク質は、配列番号配列番号329を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase2を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase2タンパク質は、配列番号配列番号330を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase6PLを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase6PLタンパク質は、配列番号配列番号331を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNaseLを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNaseLタンパク質は、配列番号配列番号332を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNaseT2を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNaseT2タンパク質は、配列番号配列番号333を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNase11を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase11タンパク質は、配列番号配列番号334を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNaseT2様を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNaseT2様タンパク質は、配列番号配列番号335を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNaseである。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(K41R))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(K41R)ポリペプチドは、配列番号336を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(K41R、D121E))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(K41R、D121E))ポリペプチドは、配列番号337を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(K41R、D121E、H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(K41R、D121E、H119N))ポリペプチドは、配列番号338を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(H119N))ポリペプチドは、配列番号339を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N))ポリペプチドは、配列番号340を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N、K41R、D121E))ポリペプチドは、配列番号341を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D))ポリペプチドは、配列番号342を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、配列番号343を含むまたはそれからなる変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N、K41R、D121E))ポリペプチドである。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N))ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D))ポリペプチドは、配列番号342を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、配列番号343を含むまたはそれからなる変異型RNase1(RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N、K41R、D121E))ポリペプチドである。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、NOB1ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、NOB1ポリペプチドは、配列番号344を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エンドヌクレアーゼを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エンドヌクレアーゼV(ENDOV)を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ENDOVタンパク質は、配列番号345を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エンドヌクレアーゼG(ENDOG)を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ENDOGタンパク質は、配列番号346を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エンドヌクレアーゼD1(ENDOD1)を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ENDOD1タンパク質は、配列番号配列番号347を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ヒトフラップエンドヌクレアーゼ-1(hFEN1)を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、hFEN1ポリペプチドは、配列番号348を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、DNA修復エンドヌクレアーゼXPF(ERCC4)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ERCC4ポリペプチドは、配列番号349を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、エンドヌクレアーゼIII様タンパク質1(NTHL)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、NTHLポリペプチドは、配列番号340を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ヒトSchlafen14(hSLFN14)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、hSLFN14ポリペプチドは、配列番号351を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ヒトベータ-ラクタマーゼ様タンパク質2(hLACTB2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、hLACTB2ポリペプチドは、配列番号352を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、脱プリン/脱ピリミジン(AP)エンドデオキシリボヌクレアーゼ(APEX)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、脱プリン/脱ピリミジン(AP)エンドデオキシリボヌクレアーゼ(APEX2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、APEX2ポリペプチドは、配列番号353を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、APEX2ポリペプチドは、配列番号354を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、脱プリンまたは脱ピリミジン部位リアーゼ(APEX1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、APEX1ポリペプチドは、配列番号355を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、アンジオゲニン(ANG)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ANGポリペプチドは、配列番号356を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、熱応答タンパク質12(HRSP12)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、HRSP12ポリペプチドは、配列番号357を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ジンクフィンガーCCCH型、12A含有(ZC3H12A)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、Z3H12Aポリペプチドは、ポリペプチドのエンドヌクレアーゼドメインであり、これは、配列番号358を含むまたはそれからなり、本明細書でE17とも称される。一部の実施形態では、ZC3H12Aポリペプチドは、配列番号359を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、反応性中間体イミンデアミナーゼA(RIDA)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RIDAポリペプチドは、配列番号360を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ホスホリパーゼDファミリーメンバー6(PDL6)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、PDL6ポリペプチドは、配列番号361を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ミトコンドリアリボヌクレアーゼP触媒サブユニット(KIAA0391)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、KIAA0391ポリペプチドは、配列番号362を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、アルゴノート2(AGO2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、AGO2ポリペプチドは、配列番号363を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、AGO2ポリペプチドは、配列番号363を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ミトコンドリアヌクレアーゼEXOG(EXOG)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、EXOGポリペプチドは、配列番号364を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ジンクフィンガーCCCH型、12D含有(ZC3H12D)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ZC3H12Dポリペプチドは、配列番号365を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、小胞体-核シグナル伝達2(ERN2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ERN2ポリペプチドは、配列番号366を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ペロタmRNA生存およびリボソーム救援因子(PELO)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、PELOポリペプチドは、配列番号367を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、YBEYメタロペプチダーゼ(YBEY)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、YBEYポリペプチドは、配列番号368を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、切断およびポリアデニル化特異的因子4様(CPSF4L)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、CPSF4Lポリペプチドは、配列番号369を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、hCG_2002731ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、hCG_2002731ポリペプチドは、配列番号370を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、hCG_2002731ポリペプチドは、配列番号371を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、除去修復相互相補化グループ1(ERCC1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ERCC1ポリペプチドは、配列番号372を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ras関連C3ボツリヌス毒素基質1アイソフォーム(RAC1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RAC1ポリペプチドは、配列番号373を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、リボヌクレアーゼAA1(RAA1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RAA1ポリペプチドは、配列番号374を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、Ras関連タンパク質(RAB1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RAB1ポリペプチドは、配列番号375を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、DNA複製ヘリカーゼ/ヌクレアーゼ2(DNA2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、DNA2ポリペプチドは、配列番号376を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、FLJ35220ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、FLJ35220ポリペプチドは、配列番号377を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、FLJ13173ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、FLJ13173ポリペプチドは、配列番号378を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、Teneurin膜貫通タンパク質(TENM)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、Teneurin膜貫通タンパク質1(TENM1)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、TENM1ポリペプチドは、配列番号379を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、Teneurin膜貫通タンパク質2(TENM2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、TENM2ポリペプチドは、配列番号380を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、リボヌクレアーゼカパ(RNaseK)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNaseKポリペプチドは、配列番号381を含むまたはそれからなる。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、Teneurin膜貫通タンパク質2(TENM2)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、TENM2ポリペプチドは、配列番号380を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、リボヌクレアーゼカパ(RNaseK)ポリペプチドを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、RNaseKポリペプチドは、配列番号381を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、転写活性位因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)ポリペプチドまたはそのヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、TALENポリペプチドは、配列番号382を含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、TALENポリペプチドは、配列番号383を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ジンクフィンガーヌクレアーゼポリペプチドまたはそのヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ZNF638ポリペプチドまたはそのヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ZNF638ポリペプチドは、配列番号384を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、一般にテロメラーゼ結合性タンパク質EST1Aアイソフォーム3、NCBI参照配列:NP_001243756.1としても公知のヒトSMG6タンパク質に由来するPINドメインを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、例えば、これだけに限定することなく、hSMG6由来のPINは、本明細書では、Cas融合タンパク質の形態で、内部対照として使用される。一部の実施形態では、PINポリペプチドは、配列番号598を含むまたはそれからなる。
本開示の組成物の一部の実施形態では、組成物は、(a)RNA分子の内部に特異的に結合するgRNAを含む配列および(b)ヌクレアーゼをコードする配列をさらに含む。一部の実施形態では、ヌクレアーゼは、CRISPR/Casタンパク質から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ヌクレアーゼは、TALENまたはそのヌクレアーゼドメインから単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ヌクレアーゼは、ジンクフィンガーヌクレアーゼまたはそのヌクレアーゼドメインから単離されたまたはそれに由来する配列を含む。
AAVベクター
AAVベクター
「AAVベクター」は、本明細書で使用される場合、1つまたは複数の核酸分子および1つまたは複数のAAV末端逆位反復配列(ITR)を含む、それらから本質的になるまたはそれからなるベクターを指す。一部の態様では、核酸分子は、本開示のCAGリピート標的化タンパク質および/または組成物をコードする。そのようなAAVベクターは、例えば宿主細胞へのトランスフェクションにより、repおよびcap遺伝子産物の機能を提供する宿主細胞に存在する場合、複製され、感染性ウイルス粒子にパッケージングされ得る。一部の態様では、AAVベクターは、プロモーターを含有し、少なくとも1つのタンパク質もしくはRNAをコードし得る少なくとも1つの核酸を含有し、ならびに/または感染性AAV粒子にパッケージングされるエンハンサーおよび/もしくはターミネーターをフランキングITR内に含有する。カプシド封入核酸部分は、AAVベクターゲノムと呼ばれ得る。AAVベクターを含有するプラスミドは、製造のためのエレメント、例えば、抗生物質耐性遺伝子、複製起点配列なども含有し得るが、これらは、カプシドに封入されず、したがって、AAV粒子の一部を形成しない。
一部の態様では、AAVベクターは、本開示のCUGリピート標的化組成物をコードする少なくとも1つの核酸分子を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つの調節配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つのAAV末端逆位(ITR)配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、第1のITR配列および第2のITR配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つのプロモーター配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つのエンハンサー配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つのポリA配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、少なくとも1つのリンカー配列を含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、少なくとも1つの核局在化シグナルを含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、CUGリピート標的化PUFまたはPUMBYタンパク質、ペプチド、またはその断片を含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、Casタンパク質、ペプチド、またはその断片を含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、エンドヌクレアーゼタンパク質、ペプチド、またはその断片を含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、ガイドRNA、一部の場合にはCUGリピート標的化ガイドRNAを含み得る。一部の態様では、本開示のAAVベクターは、これだけに限定されないが、CUGリピート標的化タンパク質(例えば、Cas、PUF、またはPUMBY)およびエンドヌクレアーゼを含む、本開示の1つまたは複数のエレメントを含む、融合タンパク質を含み得る。必要に応じて、AAVベクターの融合タンパク質は、本開示の1つまたは複数のエレメント間にリンカーアミノ酸配列をさらに含み得る。
一部の態様では、AAVベクターは、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、CUGリピート標的化組成物核酸分子、調節配列、および第2のAAV ITR配列を含み得る。一部の態様では、AAVベクターは、5’から3’方向に、第1のAAV ITR配列、プロモーター配列、導入遺伝子核酸分子、および第2のAAV ITR配列を含み得る。
CUG標的化Cas13dベクター
CUG標的化Cas13dベクター
本開示の組成物の一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、AAVユニタリーベクターとしてパッケージングされる。一部の実施形態では、AAVユニタリーベクターとしてパッケージングされるCUG標的化Cas13d組成物は、配列番号518、528、534、536、および539で示される。
一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、5’から3’へ:ヒトU6プロモーター、cas13d gRNA(この場合のgRNAは、ダイレクトリピート配列およびCUG標的化スペーサー配列を含む)、EFSプロモーター、コザック配列、SV40 NLS配列、リンカー配列、Cas13dをコードする配列、リンカー配列、SV40 NLS配列、リンカー配列、HAタグ配列、およびBGH配列を含む。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物をコードする核酸は、配列番号518で示される。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、表3に描示されるように配列される。
一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物を含むAAVベクターは、5’から3’へ:ヒトU6プロモーター、cas13d gRNA(この場合のgRNAは、ダイレクトリピート配列およびCUG標的化スペーサー配列を含む)、EFSプロモーター、コザック配列、Cas13dをコードする配列、リンカー配列、SV40 NLS配列、およびSV40ポリa配列を含む。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物をコードする核酸は、配列番号528で示される。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、表4に描示されるように配列される。
一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物を含むAAVベクターは、5’から3’へ:ヒトU6プロモーター、cas13d gRNA(この場合のgRNAは、ダイレクトリピート配列およびCUG標的化スペーサー配列を含む)、EFSプロモーター、コザック配列、Cas13dをコードする配列、リンカー配列、SV40 NLS配列、およびSV40ポリa配列を含む。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物をコードする核酸は、配列番号534で示される。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、表5に描示されるように配列される。
一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物を含むAAVベクターは、5’から3’へ:ヒトU6プロモーター、cas13d gRNA(この場合のgRNAは、ダイレクトリピート配列およびCUG標的化スペーサー配列を含む)、EFSプロモーター、コザック配列、Cas13dをコードする配列、リンカー配列、SV40 NLS配列、およびSV40ポリa配列を含む。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物をコードする核酸は、配列番号536で示される。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、表6に描示されるように配列される。
一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物を含むAAVベクターは、5’から3’へ:ヒトU6プロモーター、cas13d gRNA(この場合のgRNAは、ダイレクトリピート配列およびCUG標的化スペーサー配列を含む)、EFSプロモーター、コザック配列、Cas13dをコードする配列、リンカー配列、SV40 NLS配列、およびSV40ポリa配列を含む。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物をコードする核酸は、配列番号539で示される。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13d組成物は、表7に描示されるように配列される。
一部の実施形態では、本開示のCUG標的化Cas13dタンパク質をコードする核酸配列は、コドン最適化された核酸配列である。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、ヒト対象において、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、翻訳の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増加を示す。
一部の態様では、配列番号518、528、534、536および539で提示されるものなどの、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、安定性の増大を示す。一部の態様では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、耐加水分解性の増大によって安定性の増大を示す。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、安定性の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増大を示す。一部の実施形態では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、ヒト対象において、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、耐加水分解性の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増大を示す。
一部の態様では、配列番号518、528、534、536および539で提示されるものなどの、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、ドナースプライス部位を含み得ない。一部の態様では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、約1つ、または約2つ、または約3つ、または約4つ、または約5つ、または約6つ、または約7つ、または約8つ、または約9つ、または約10以下のドナースプライス部位を含み得る。一部の態様では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、少なくとも1つ、または少なくとも2つ、または少なくとも3つ、または少なくとも4つ、または少なくとも5つ、または少なくとも6つ、または少なくとも7つ、または少なくとも8つ、または少なくとも9つ、または少なくとも10少ない、ドナースプライス部位を含む。
理論により拘束されることを望まないが、コドン最適化された核酸配列におけるドナースプライス部位の除去は、隠れたスプライシングが防止されるので、in vivoでCUG標的化Cas13dタンパク質の発現を予想外におよび予測不能に増加させることができる。さらに、隠れたスプライシングは、対象によって異なることがあり、これは、ドナースプライス部位を含むCUG標的化Cas13dタンパク質の発現レベルが、予測不能に対象によって異なることがあることを意味する。ヒトの治療に関して、このような予測不能性は受入れ難い。それに応じて、ドナースプライス部位を欠いている配列番号518、528、534、536および539で提示されるコドン最適化された核酸配列は、予想外におよび驚くべきことに、ヒト対象におけるCUG標的化Cas13dタンパク質の発現増加を可能にし、CUG標的化Cas13dタンパク質の発現をヒト対象の違いを超えて規則化する。
一部の態様では、配列番号518、528、534、536および539で提示されるものなどの、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列のGC含量とは異なるGC含量を有し得る。一部の態様では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列のGC含量は、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、核酸配列全体にわたってより均一に分布している。
理論により拘束されることを望まないが、核酸配列全体にわたってより均一にGC含量を分布させることによって、コドン最適化された核酸配列は、転写物長にわたってより均一な融解温度(「Tm」)を示す。融解温度の均一性は、ポリメラーゼおよび/またはリボソームがあまり失速せずに核酸配列の転写および/または翻訳が起こるので、ヒト対象におけるコドン最適化された核酸の発現増加を予想外にもたらす。
一部の態様では、配列番号518、528、534、536および539で提示されるものなどの、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、より少ない抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有し得る。一部の態様では、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、コドン最適化されていない核酸配列、CUG標的化Cas13dタンパク質と比較して、少なくとも1つ、もしくは少なくとも2つ、もしくは少なくとも3つ、もしくは少なくとも4つ、もしくは少なくとも5つ、もしくは少なくとも6つ、もしくは少なくとも7つ、もしくは少なくとも8つ、もしくは少なくとも9つ、もしくは少なくとも10の、または少なくとも10少ない、抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有し得る。
理論により拘束されることを望まないが、より少ない抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有することによって、CUG標的化Cas13dタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、ヒト対象において発現の増加を予想外に示す。
融合タンパク質
融合タンパク質
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、組成物は、(a)第1のRNA結合性ポリペプチドをコードする配列またはその一部と、必要に応じて(b)第2のRNA結合性ポリペプチドをコードする配列とを含む標的RNA結合性融合タンパク質をコードする配列を含み、ここで、第1のRNA結合性ポリペプチドは、標的RNAに結合し、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNAヌクレアーゼ活性を含む。
一部の実施形態では、標的RNA結合性融合タンパク質は、RNAによりガイドされる標的RNA結合性融合タンパク質である。RNAによりガイドされる標的RNA結合性融合タンパク質は、RNA結合性ポリペプチドを標的RNAへガイドするgRNAに対応する少なくとも1つのRNA結合性ポリペプチドを含む。RNAによりガイドされる標的RNA結合性融合タンパク質としては、これだけに限定することなく、CRISPR/Casに基づくRNA結合性ポリペプチドまたはその一部であるRNA結合性ポリペプチドが挙げられる。
シグナル配列
一部の実施形態では、本開示の標的RNA結合性融合タンパク質は、シグナル配列を含む。一部の実施形態では、標的RNA結合性融合タンパク質は、1つまたは複数のシグナル配列を含む。一部の実施形態では、シグナル配列は、核局在化配列(NLS)、核外輸送シグナル(NES)またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、シグナル配列は、1つまたは複数の核局在化配列(NLS)を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のNLS配列は、表8に収載される配列を含む。一部の実施形態では、NLSシグナル配列は、SV40 NLSシグナル配列である。一部の実施形態では、SV40 NLSシグナル配列は、PKKKRKV(配列番号437)である。
一部の実施形態では、シグナル配列は、1つまたは複数のNES配列を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のNES配列は、表9に収載される配列を含む。
一部の実施形態では、本開示の標的RNA結合性融合タンパク質は、タグ配列を含む。一部の実施形態では、タグ配列は、FLAGタグである。一部の実施形態では、FLAGタグ配列は、DYKDDDDK(配列番号436)である。
リンカー配列
リンカー配列
一部の実施形態では、標的RNA結合性融合タンパク質は、リンカー配列を含む。一部の実施形態では、リンカー配列は、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個またはその間の任意の数のアミノ酸を含み得るまたはそれからなり得る。一部の実施形態では、リンカー配列は、表10に収載されるリンカー配列を含む。
態様では、本開示のCUG標的化組成物は、プロモーター配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に開示されるいずれかのプロモーターを、本明細書に開示されるRNA標的化構築物に関して述べられる他のプロモーターのいずれかの代わりに用いることができる。一部の態様では、CUG標的化組成物は、短縮化CAG(tCAG)プロモーター(配列番号385)を含む。一部の態様では、CUG標的化組成物は、配列番号520に示される短いEF1-アルファ(EFS)プロモーターを含む。一部の態様では、CUG標的化組成物は、配列番号519で示されるようなヒトU6プロモーターを含む。一部の態様では、CUG標的化組成物は、配列番号609で示されるEFS-UBBプロモーターを含む。一部の態様では、CUG標的化組成物は、筋肉特異的プロモーターを含む。一部の態様では、CUG標的化組成物は、配列番号568(全長)、配列番号608(全長)または配列番号569(短縮型)で示されるデスミンプロモーターである筋肉特異的プロモーターを含む。一部の態様では、CAG標的化組成物は、配列番号619で示されるシナプシンプロモーターを含む。一部の実施形態では、本開示のプロモーター配列は、ヒトEF1-アルファコアプロモーター(配列番号642)を含む。一部の実施形態では、本開示のプロモーター配列は、改変されたUBBイントロン(配列番号643)を含む。一部の実施形態では、本開示のプロモーター配列は、改変されたCMVエンハンサー配列(配列番号644)を含む。一部の実施形態では、本開示のプロモーター配列は、eCMV-EFS-UBBプロモーター配列(配列番号645)を含む。
一部の実施形態では、プロモーターによる発現制御は、構成的または遍在性である。非限定的な例示的なプロモーターとしては、Pol IIIプロモーター、例えばU6およびH1プロモーターなど、ならびに/またはPol IIプロモーター、例えばSV40、CMV(必要に応じて、CMVエンハンサーを含む)、RSV(ラウス肉腫ウイルス)LTRプロモーター(必要に応じて、RSVエンハンサーを含む)、CBA(ハイブリッドCMVエンハンサー/ニワトリβ-アクチン)、CAG(ニワトリβ-アクチンと融合したハイブリッドCMVエンハンサー)、短縮化CAG、Cbh(ハイブリッドCBA)、EF-1a(ヒト伸長因子アルファ-1)またはEFS(短い、イントロン不含の、EF-1アルファ)、PGK(ホスホグリセロールキナーゼ)、CEF(ニワトリ胚線維芽細胞)、UBC(ユビキチンC)、GUSB(リソソーム酵素ベータ-グルクロニダーゼ)、UCOE(遍在性クロマチンオープニングエレメント)、hAAT(アルファ-1アンチトリプシン)、TBG(チロキシン結合性グロブリン)、デスミン(全長または短縮化)、MCK(筋クレアチンキナーゼ)、C5-12(合成筋プロモーター)、CK8e(クリアチン(creatin)キナーゼ8)、NSE(ニューロン特異的エノラーゼ)、シナプシン、シナプシン-1(SYN-1)、オプシン、PDGF(血小板由来増殖因子)、PDGF-A、MecP2(メチルCpG結合性タンパク質2)、CaMKII(カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII)、mGluR2(代謝型グルタミン酸受容体2)、NFL(ニューロフィラメント軽鎖)、NFH(ニューロフィラメント重鎖)、nβ2、PPE(ラットプレプロエンケファリン)、ENK(プレプロエンケファリン)、プレプロエンケファリン-ニューロフィラメントキメラプロモーター、EAAT2(グルタミン酸輸送体)、GFAP(グリア細胞線維性酸性タンパク質)、MBP(ミエリン塩基性タンパク質)、ヒトロドプシンキナーゼプロモーター(hGRK1)、β-アクチンプロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼプロモーター、MHCK7(筋クレアチンキナーゼおよびアルファミオシン重鎖遺伝子のエンハンサー/プロモーター領域のハイブリッドプロモーター)、ならびにこれらの組合せが挙げられる。「エンハンサー」は、活性化タンパク質が結合して転写の尤度または頻度を増加させることができる、DNAの領域である。非限定的な例示的なエンハンサーおよび転写後調節エレメントとしては、CMVエンハンサー、MCKエンハンサー、HTLV-1のLTR内のR-U5’セグメント、SV40エンハンサー、ウサギβ-グロビンのエクソン2と3の間のイントロン配列、およびWPREが挙げられる。一部の実施形態では、イントロン、例えば、UBBイントロンは、プロモーター活性を増強するために使用される。一部の実施形態では、UBBイントロンは、EFSプロモーターとともに使用される。一部の実施形態では、エンハンサー配列を5’または3’UTR内に付加させることができる。一部の実施形態では、5’エンハンサーは、配列番号652:
で示される、Hsp70であり得る。
ガイドされないRNA結合性融合タンパク質
ガイドされないRNA結合性融合タンパク質
一部の実施形態では、標的RNA結合性融合タンパク質は、RNAによりガイドされる標的RNA結合性融合タンパク質ではなく、したがって、対応するgRNA配列を有さない標的RNAに結合することができる少なくとも1つのRNA結合性ポリペプチドを含む。そのようなガイドされないRNA結合性ポリペプチドとしては、限定することなく、PUF(PumilioおよびFBFホモロジーファミリー)タンパク質である少なくとも1つのRNA結合性タンパク質またはそのRNA結合性部分が挙げられる。この型のRNA結合性ポリペプチドを、CRISPR/CasなどのgRNAによりガイドされるRNA結合性タンパク質の代わりに使用することができる。mRNAの安定性および翻訳の媒介に関与するPUFタンパク質(Drosophila PumilioおよびC.elegans fem-3結合因子に由来する)の独特のRNA認識方式は当技術分野で周知である。同じく当技術分野で公知のヒトPumilio1のPUFドメインは同族RNA配列に密接に結合し、また、その特異性は改変することができる。ヒトPumilio1のPUFドメインは、8つの連続したRNA塩基を認識する8つのPUFモジュールを含有し、各モジュールが一塩基を認識する。各モジュール内の2つのアミノ酸側鎖は、対応する塩基のワトソン・クリック端を認識し、そのモジュールの特異性が決定されるので、PUFモジュールは、最大の8~16ntのRNAに特異的に結合するように設計することができる。Wang et al., Nat Methods. 2009; 6 (11): 825-830。その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2012/068627も参照されたい。
PUF-RNA相互作用のモジュール的性質は、PUFドメインの結合特異性を合理的に操作するために使用されている(Cheong, C. G. & Hall, T. M. (2006) PNAS 103: 13635-13639;Wang, X. et al (2002) Cell 110: 501-512)。しかし、アデニン、グアニンまたはウラシルを認識するモジュールを有するPUFドメインの設計の成功しか、上掲のWO2012/06827の教示より前に報告されていない。野生型PumHDは、シトシン(C)に結合しないが、分子操作によって、Pumユニットの一部が良好な収率および特異性でCに結合するように変異され得ることが示されている。例えば、Dong, S. et al. Specific and modular binding code for cytosine recognition in Pumilio/FBF (PUF) RNA-binding domains, The Journal of biological chemistry 286, 26732-26742 (2011)を参照されたい。したがって、PumHDは、RNAの任意の8塩基配列へのプログラム可能な結合を示す、WT Pumilioタンパク質の改変バージョンである。PumHDの8ユニットの各々は、4つ全てのRNA塩基に結合することができ、標的配列に隣接しているRNA塩基は、結合に影響を与えない。PUF設計の当技術分野において認知されているRNA結合規則については以下の参考文献も参照されたい:Filipovska A, Razif MF, Nygard KK, & Rackham O. A universal code for RNA recognition by PUF proteins. Nature chemical biology, 7(7), 425-427 (2011);Filipovska A, & Rackham O. Modular recognition of nucleic acids by PUF, TALE and PPR proteins. Molecular BioSystems, 8(3), 699-708 (2012);Abil Z, Denard CA, & Zhao H. Modular assembly of designer PUF proteins for specific post-transcriptional regulation of endogenous RNA. Journal of biological engineering, 8(1), 7 (2014);Zhao Y, Mao M, Zhang W, Wang J, Li H, Yang Y, Wang Z, & Wu J. Expanding RNA binding specificity and affinity of engineered PUF domains. Nucleic Acids Research, 46(9), 4771-4782 (2018);Shinoda K, Tsuji S, Futaki S, & Imanishi M. Nested PUF Proteins: Extending Target RNA Elements for Gene Regulation. ChemBioChem, 19(2), 171-176 (2018);Koh YY, Wang Y, Qiu C, Opperman L, Gross L, Tanaka Hall TM, & Wickens M. Stacking Interactions in PUF-RNA Complexes. RNA, 17(4), 718-727 (2011)。
しかるが故に、ヒトPUM1(1186個のアミノ酸)が、このタンパク質のC末端にRNA結合性ドメイン(RBD)(Pumilio相同ドメインPUM-HDアミノ酸828~アミノ酸1175としても公知)を含有すること、およびPUFがヒトPUM1のRBDに基づくことは、当技術分野において周知である。RNA結合のための36個のアミノ酸の8つのリピートモジュール(43個のアミノ酸を有するモジュール7を除く)、ならびにタンパク質の構造および安定性に重要なフランキングNまたはC末端領域がある。各モジュール内の、アミノ酸12、13および16は、RNA結合にとって重要であり、12および16がRNA塩基認識に関与する。アミノ酸13は、RNA塩基とスタックし、特異性および親和性を調整するために改変され得る。あるいは、PUF設計は、ヒトPUM1のネイティブな残基としてアミノ酸13を維持し得る。本明細書に開示されるPUF(CUG)またはPUMBY(CUG)組成物の一部の実施形態では、アミノ酸13は(スタッキングのために)、Hで操作されることになり、他の実施形態では、Yで操作されることになる。一部の実施形態では、スタッキング残基は、結合および特異性を改善するために改変され得る。認識は、N末端からC末端へPUFが3’から5’へRNAを認識するのとは逆の配向で行われる。したがって、当技術分野において公知の8モジュール(8PUF)のPUF操作は、ヒトタンパク質を模倣する。例示的な8-mer RNA認識(8PUF)は、次のように設計されることになる:R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’。一実施形態では、8PUFは、RBDとして使用される。別の実施形態では、8PUF設計のバリエーションが、14-mer RNA認識(14PUF)RBD、15-mer RNA認識(15PUF)RBD、または16-mer RNA認識(16PUF)RBDを作出するために使用される。別の実施形態では、PUFは、4-mer、5-mer、6-mer、7-mer、8-mer、9-mer、10-mer、11-mer、12-mer、13-mer、14-mer、15-mer、16-mer、24-mer、30-mer、36-mer、またはその間の任意の数のモジュールを含むように操作され得る。Shinoda et al., 2018;Criscuolo et al., 2020。野生型ヒトPUM1のリピート1~8が、これをもって配列番号462~469でそれぞれ提供される。ヒトPUM1からのPUFドメインをコードする核酸配列は、配列番号470であり、ヒトPUM1アミノ酸828~1176からのPUFドメインのアミノ酸配列は、配列番号471である。その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許9,580,714も参照されたい。
本開示のガイドされないRNA結合性融合タンパク質の一部の実施形態では、融合タンパク質は、PUMBY(Pumilioに基づくアセンブリ)タンパク質である少なくとも1つのRNA結合性タンパク質またはそのRNA結合性部分を含む。RNAを標的とするためネイティブな形態および改変された形態で広く使用されているRNA結合性タンパク質PumHDは、それぞれが1つのRNA塩基を標的とする4つの標準的なタンパク質モジュールのセットをもたらすように設計したタンパク質構造に操作されている。これらのモジュール(すなわち、Pumilioに基づくアセンブリに関してはPumby)を、所望の標的RNAに結合するように様々な組成および長さの鎖に連結される。本質的に、PUMBYは、PumHDの単一のタンパク質ユニットが連結されて任意のサイズおよび結合性配列特異性のアレイになる、より単純なモジュール形態のPumHDである。そのようなPumby-RNA相互作用の特異性は高く、Pumby鎖の、標的配列から3つまたはそれよりも多くのミスマッチを有するRNA配列への結合は検出不可能である。Katarzyna et al., PNAS, 2016; 113 (19): E2579-E2588。その全体が参照により本明細書に組み込まれるUS2016/0238593も参照されたい。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質は、PumilioおよびFBF(PUF)タンパク質を含む。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質は、Pumilioに基づくアセンブリ(PUMBY)タンパク質を含む。一部の実施形態では、PUFまたはPUMBY RNA結合性タンパク質は、E17などのヌクレアーゼドメインと融合している(配列番号358)。別の実施形態では、単一のベクターは、E17(配列番号359)などのZC3H12Aからのヌクレアーゼドメインと融合した、dCas13d RNA結合性の系を含む。
本開示の組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質またはそのRNA結合性部分の少なくとも1つは、PPRタンパク質である。PPRタンパク質(植物に由来するペンタトリコペプチドリピート(PPR)モチーフを有するタンパク質)は、核にコードされ、RNAレベルで、細胞小器官(葉緑体およびミトコンドリア)、切り取り(cutting)、翻訳、スプライシング、RNAの編集、RNA安定性に特異的に作用する遺伝子を排他的に制御する。PPRタンパク質は、一般には、35アミノ酸のモチーフであり、PPRモチーフが約10個の連続したアミノ酸である構造を有する。PPRモチーフの組合せをRNAへの配列選択的結合に使用することができる。PPRタンパク質は、多くの場合、約10リピートドメインのPPRモチーフで構成される。PPRドメインまたはRNA結合性ドメインは、触媒として不活性になるように構成することができる。その全体が参照により本明細書に組み込まれるWO2013/058404。
一部の実施形態では、本明細書に開示される融合タンパク質は、少なくとも2つのRNA結合性ポリペプチド間のリンカーを含む。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、VDTANGS(配列番号411)である。一部の実施形態では、ペプチドリンカーは、トリペプチドGGSの1つまたは複数のリピートを含む。他の実施形態では、リンカーは、非ペプチドリンカーである。一部の実施形態では、非ペプチドリンカーは、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、co-ポリ(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリオキシエチレン(POE)、ポリウレタン、ポリホスファゼン、多糖、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエチルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリシアノアクリレート、脂質ポリマー、キチン、ヒアルロン酸、ヘパリン、またはアルキルリンカーを含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、RNA結合活性のために多量体形成を必要としない。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、多量体複合体の単量体ではない。一部の実施形態では、多量体タンパク質複合体は、RNA結合性タンパク質を含まない。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、RNA分子内の標的配列に選択的に結合する。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、RNA分子内の第2の配列に対する親和性を含まない。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、RNA分子内の第2の配列に対して高い親和性を含まずそれに選択的に結合しない。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、終点を含めて、2アミノ酸から1300アミノ酸の間を含む。
一部の実施形態では、本明細書に開示される融合タンパク質の少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、核局在化シグナル(NLS)をコードする配列をさらに含む。一部の実施形態では、核局在化シグナル(NLS)は、RNA結合性タンパク質のN末端に位置する。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、NLSをC末端に含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、第1のNLSをコードする第1の配列および第2のNLSをコードする第2の配列をさらに含む。一部の実施形態では、第1のNLSまたは第2のNLSは、RNA結合性タンパク質のN末端に位置する。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、第1のNLSまたは第2のNLSをC末端に含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのRNA結合性タンパク質は、NES(核外輸送シグナル)または他のペプチドタグまたは分泌シグナルをさらに含む。一部の実施形態では、タグは、FLAGタグである。
一部の実施形態では、本明細書に開示される融合タンパク質は、第1のRNA結合性タンパク質として少なくとも1つのRNA結合性タンパク質を含み、それと共に、ヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる第2のRNA結合性タンパク質を含む。
一部の実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、第1のRNA結合性ポリペプチドのC末端において第1のRNA結合性ポリペプチドに対して作動可能に構成されている。一部の実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、第1のRNA結合性ポリペプチドのN末端において第1のRNA結合性ポリペプチドに対して作動可能に構成されている。一実施形態では、例示的な融合タンパク質は、ZC3H12Aとして公知のジンクフィンガーエンドヌクレアーゼであるまたはその短縮化が配列番号358で示される第2のRNA結合性タンパク質(E17とも呼ばれる)と融合している、PUFまたはPUMBYに基づく第1のRNA結合性タンパク質である。
一部の態様では、配列番号547は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号547は、表11で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUG(配列番号454)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUMBY)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号547は、R1’-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号547は、表12で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCU(配列番号473)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUMBY)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号548は、R1’-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号548は、表13で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCU(配列番号477)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUMBY)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号558は、R1’-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R6-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号558は、表14で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUG(配列番号453)を標的とする例示的な8-mer RNA認識(8PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号444は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号444は、表15で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
一部の実施形態では、本開示のPUFタンパク質をコードする核酸配列は、コドン最適化された核酸配列である。一部の実施形態では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、ヒト対象において、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、発現の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増加を示す。一部の実施形態では、本開示の8PUFタンパク質は、配列番号452を含む核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、CUG標的化8PUFとE17ヌクレアーゼとを含む融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、配列番号460を含む。一部の実施形態では、CUG標的化融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、5’から3’へ、flagタグ、SV-40核局在化配列、8PUF、およびE17ヌクレアーゼを含み、配列番号515で示される。一部の実施形態では、CUG標的化融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、5’から3’へ、SV-40核局在化配列、8PUFおよびE17ヌクレアーゼを含み、配列番号517で示される。一部の実施形態では、CUG標的化融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、5’から3’へ、8PUF、およびE17ヌクレアーゼを含み、配列番号516で示される。
一部の実施形態では、本開示のPUFタンパク質をコードする核酸配列は、コドン最適化された核酸配列である。一部の実施形態では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、ヒト対象において、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、翻訳の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増加を示す。
一部の態様では、配列番号452および515~517で提示されるものなどの、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、安定性の増大を示す。一部の態様では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、耐加水分解性の増大によって安定性の増大を示す。一部の実施形態では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、安定性の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増大を示す。一部の実施形態では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された配列は、ヒト対象において、野生型のまたはコドン最適化されていない核酸配列と比べて、耐加水分解性の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%増大を示す。
一部の態様では、配列番号452および515~517で提示されるものなどの、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、ドナースプライス部位を含み得ない。一部の態様では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、約1つ、または約2つ、または約3つ、または約4つ、または約5つ、または約6つ、または約7つ、または約8つ、または約9つ、または約10以下のドナースプライス部位を含み得る。一部の態様では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、PUFタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、少なくとも1つ、または少なくとも2つ、または少なくとも3つ、または少なくとも4つ、または少なくとも5つ、または少なくとも6つ、または少なくとも7つ、または少なくとも8つ、または少なくとも9つ、または少なくとも10少ない、ドナースプライス部位を含む。
理論により拘束されることを望まないが、コドン最適化された核酸配列におけるドナースプライス部位の除去は、隠れたスプライシングが防止されるので、in vivoでPUFタンパク質の発現を予想外におよび予測不能に増加させることができる。さらに、隠れたスプライシングは、対象によって異なることがあり、これは、ドナースプライス部位を含むPUFタンパク質の発現レベルが、予測不能に対象によって異なることがあることを意味する。ヒトの治療に関して、このような予測不能性は受入れ難い。それに応じて、ドナースプライス部位を欠いている配列番号452および515~517で提示されるコドン最適化された核酸配列は、予想外におよび驚くべきことに、ヒト対象におけるPUFタンパク質の発現増加を可能にし、PUFタンパク質の発現をヒト対象の違いを超えて規則化する。
一部の態様では、配列番号452および515~517で提示されるものなどの、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、PUFタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列のGC含量とは異なるGC含量を有し得る。一部の態様では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列のGC含量は、PUFタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、核酸配列全体にわたってより均一に分布している。
理論により拘束されることを望まないが、核酸配列全体にわたってより均一にGC含量を分布させることによって、コドン最適化された核酸配列は、転写物長にわたってより均一な融解温度(「Tm」)を示す。融解温度の均一性は、ポリメラーゼおよび/またはリボソームがあまり失速せずに核酸配列の転写および/または翻訳が起こるので、ヒト対象におけるコドン最適化された核酸の発現増加を予想外にもたらす。
一部の態様では、配列番号452および515~517で提示されるものなどの、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、PUFタンパク質をコードするコドン最適化されていない核酸配列と比較して、より少ない抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有し得る。一部の態様では、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、コドン最適化されていない核酸配列、PUFタンパク質と比較して、少なくとも1つ、もしくは少なくとも2つ、もしくは少なくとも3つ、もしくは少なくとも4つ、もしくは少なくとも5つ、もしくは少なくとも6つ、もしくは少なくとも7つ、もしくは少なくとも8つ、もしくは少なくとも9つ、もしくは少なくとも10の、または少なくとも10少ない、抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有し得る。
理論により拘束されることを望まないが、より少ない抑制的マイクロRNA標的結合性部位を有することによって、PUFタンパク質をコードするコドン最適化された核酸配列は、ヒト対象において発現の増加を予想外に示す。
UGCUGCUGCUGCUG(配列番号454)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号445は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号445は、表16で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUG(配列番号454)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号446は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号446は、表17で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGC(配列番号455)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号447は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号447は、表18で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGC(配列番号455)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号448は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号448は、表19で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGC(配列番号455)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号461は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号461は、表20で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGCU(配列番号456)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号449は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号449は、表21で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGCU(配列番号456)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号450は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号450は、表22で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
UGCUGCUGCUGCUGCU(配列番号456)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号451は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号451は、表23で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCU(配列番号472)を標的とする例示的な8-mer RNA認識(8PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号480は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号480は、表24で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCU(配列番号473)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号481は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号481は、表25で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCU(配列番号473)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号482は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号482は、表26で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUG(配列番号474)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号483は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号483は、表27で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUG(配列番号474)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号484は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号484は、表28で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUG(配列番号474)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号485は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号485は、表29で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUGC(配列番号475)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号486は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号486は、表30で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUGC(配列番号475)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号487は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号487は、表31で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
CUGCUGCUGCUGCUGC(配列番号475)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号488は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号488は、表32で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGC(配列番号476)を標的とする例示的な8-mer RNA認識(8PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号549は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号549は、表33で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGC(配列番号477)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号550は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号550は、表34で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGC(配列番号477)を標的とする例示的な14-mer RNA認識(14PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号551は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号551は、表35で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCU(配列番号478)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号552は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号552は、表36で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCU(配列番号478)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号553は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R7--R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号553は、表37で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCU(配列番号478)を標的とする例示的な15-mer RNA認識(15PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号554は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号554は、表38で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCUG(配列番号479)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号555は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号555は、表39で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCUG(配列番号479)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号556は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号556は、表40で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
GCUGCUGCUGCUGCUG(配列番号479)を標的とする例示的な16-mer RNA認識(16PUF)は、アミノ酸配列:
を含む。一部の態様では、配列番号557は、R1’-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R1-R2-R3-R4-R5-R6-R7-R8-R8’に従ってN末端からC末端に進むアーキテクチャを含む。一部の態様では、配列番号557は、表41で詳細が明らかにされる配列で構成されている。
一部の態様では、本開示の融合タンパク質は、配列番号444~451、461、480~488、547~558、570、または638~649によるPUFを含む。一部の態様では、本開示の融合タンパク質は、配列番号444によるPUFを含む。一部の態様では、本開示の融合タンパク質は、N末端からC末端へ:ヒトNLS配列、配列番号444によるPUF、リンカー配列、およびエンドヌクレアーゼを含む。一部の態様では、本開示の例示的な8PUF標的化CUG融合タンパク質は、表42~50のいずれか1つに収載されているエレメントに従ってN末端からC末端へ配列されている。一部の実施形態では、本開示の8PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号559を含む。一部の実施形態では、本開示の14PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号560を含む。一部の実施形態では、本開示の14PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号561を含む。一部の実施形態では、本開示の15PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号562を含む。一部の実施形態では、本開示の15PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号563を含む。一部の実施形態では、本開示の15PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号567を含む。一部の実施形態では、本開示の16PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号565を含む。一部の実施形態では、本開示の16PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号566を含む。一部の実施形態では、本開示の16PUFタンパク質を含むCUG標的化融合タンパク質は、配列番号567を含む。
追加のPUF(CUG)RNA標的化組成物は、以下のとおりである:
エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする16PUFN5
表T: 例示的な16PUF標的化CUG融合タンパク質 (遮断または*切断)
エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする16PUFN6
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする16PUFN0
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
Cへの変異のスタッキングを伴う、エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
エンドヌクレアーゼとともにまたはなしで使用するための、変異のスタッキングを伴う、CUGf3(DM1)を標的とする8PUF
N末端からC末端への順序での導入遺伝子エレメントのアミノ酸配列 (遮断または*切断)
ベクター
エンドヌクレアーゼを伴うまたは伴わない、CUGf3(DM1)を標的とする16PUFN5
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、ベクターは、本開示のガイドRNAを含む。一部の実施形態では、ベクターは、本開示のガイドRNAを少なくとも1つ含む。一部の実施形態では、ベクターは、本開示のガイドRNAを1つまたは複数含む。一部の実施形態では、ベクターは、本開示のガイドRNAを2つまたはそれよりも多く含む。一実施形態では、ベクターは、3つのガイドRNAを含む。一実施形態では、ベクターは、4つのガイドRNAを含む。一部の実施形態では、ベクターは、本開示のガイドされるまたはガイドされないRNA結合性タンパク質をさらに含む。一部の実施形態では、ベクターは、本開示のRNA結合性融合タンパク質をさらに含む。一部の実施形態では、融合タンパク質は、第1のRNA結合性タンパク質および第2のRNA結合性タンパク質を含む。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質とgRNAとを含む、RNAによりガイドされるRNA結合性の系は、単一のベクター内に存在する。特定の実施形態では、単一のベクターは、Cas13d RNAによりガイドされるRNA結合性の系、または触媒的に不活性化されているCas13d(dCas13d) RNAによりガイドされるRNA結合性の系である、RNAによりガイドされるRNA結合性の系を含む。一実施形態では、単一のベクターは、CasRxまたはdCasRx RNAによりガイドされるRNA結合性の系である、Cas13d RNAによりガイドされるRNA結合性の系を含む。別の実施形態では、単一のベクターは、E17(配列番号358)などのZC3H12Aからのヌクレアーゼドメインと融合した、PUFまたはPUMBYに基づくタンパク質を含む、ガイドされないRNA結合性の系を含む。別の実施形態では、単一のベクターは、E17(配列番号358)などのZC3H12Aからのヌクレアーゼドメインと融合した、dCas13d RNA結合性の系を含む。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、第1のベクターが本開示のガイドRNAを含み、第2のベクターが本開示のRNA結合性タンパク質またはRNA結合性融合タンパク質を含む。一部の実施形態では、第1のベクターは、本開示のガイドRNAを少なくとも1つ含む。一部の実施形態では、第1のベクターは、本開示のガイドRNAを1つまたは複数含む。一部の実施形態では、第1のベクターは、本開示のガイドRNAを2つまたはそれよりも多く含む。一部の実施形態では、融合タンパク質は、第1のRNA結合性タンパク質と第2のRNA結合性タンパク質とを含む。一部の実施形態では、第1のベクターと第2のベクターは同一のベクターまたはベクター血清型である。一部の実施形態では、第1のベクターと第2のベクターは同一ではないベクターまたはベクター血清型である。本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、毒性CUG RNAリピートを標的とすることができるRNA結合性の系は、単一のベクター内に存在する。
1つのタイプのベクターは、「プラスミド」であり、プラスミドは、追加のDNAセグメントが、例えば標準的な分子クローニング技法により、挿入され得る、環状二本鎖DNAループを指す。別のタイプのベクターは、ウイルス由来のDNAまたはRNA配列が、ウイルス(例えば、レトロウイルス、複製欠損型レトロウイルス、アデノウイルス、複製欠損型アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス)へのパッケージングのためのベクター内に存在する、ウイルスベクターである。ウイルスベクターは、宿主細胞へのトランスフェクションのためにウイルスによって運ばれるポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、ベクターは、レンチウイルス(例えば、組込み欠損型レンチウイルスベクター)またはアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである。ベクター、例えば、細菌複製起点を有する細菌ベクターなどは、それらが導入される宿主細胞において自己複製することができ、エピソーム哺乳動物ベクター、および他のベクター、例えば非エピソーム哺乳動物ベクターなどは、宿主細胞に導入されると宿主細胞のゲノムに組み込まれ、それによって宿主ゲノムとともに複製される。
一部の実施形態では、ベクター、例えば、発現ベクターなどは、それらが作動可能に連結されている遺伝子の発現を指示することができる。一般的な発現ベクターは、多くの場合、プラスミドの形態である。一部の実施形態では、組換え発現ベクターは、本明細書において提供される核酸、例えば、DNA配列から発現され得るガイドRNA、およびCas 13dタンパク質をコードする核酸などを、宿主細胞におけるタンパク質の発現に好適な形態で含む。組換え発現ベクターは、発現に使用されることになる宿主細胞に基づいて選択され得る1つまたは複数の調節エレメントであって、発現されることになる核酸配列に作動可能に連結されている調節エレメントを含む。組換え発現ベクター内で、「作動可能に連結されている」は、目的のヌクレオチド配列が、例えば、in vitro転写/翻訳系において、またはベクターが宿主細胞に導入されたときに宿主細胞において、などにおいて、ヌクレオチド配列の発現を可能にする様式で、調節エレメントに連結されていることを意味するように意図されている。ベクターのある特定の実施形態は、形質転換されることになる宿主細胞の選択、および所望される発現レベルなどの、因子に依存する。ベクターを宿主細胞に導入して、それによって、例えば、CRISPR転写物、タンパク質、酵素、その変異体形態、その融合タンパク質などのような、本明細書に記載の核酸によりコードされる融合タンパク質またはペプチドを含む、転写物、タンパク質、またはペプチドを産生することができる。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示のベクターは、ウイルスベクターである。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、レトロウイルスから単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、レンチウイルスから単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノウイルスから単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、複製能力がない。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、単離されたものまたは組み換えられたものである。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、自己相補的である。
用語「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」は、本明細書で使用される場合、この名前に関連するウイルスの綱のメンバーであって、Parvoviridae科、Dependoparvovirus属に属するメンバーを指す。アデノ随伴ウイルスは、ある特定の機能がヘルパーウイルスの同時感染により提供される細胞において成長する一本鎖DNAウイルスである。AAVの一般的な情報および総説は、例えば、Carter, 1989, Handbook of Parvoviruses, Vol. 1, pp. 169- 228、およびBerns, 1990, Virology, pp. 1743-1764, Raven Press, (New York)において見つけることができる。これらの総説に記載されている同じ原理が、これらの総説の発表日後に特徴付けられた追加のAAV血清型に適用可能であることは、十分に予想される。なぜなら、多様な血清型が、構造的にも機能的にも、さらには遺伝子レベルで、非常に密接に関連していることは周知であるからである。(例えば、Blacklowe, 1988, pp. 165-174 of Parvoviruses and Human Disease, J. R. Pattison, ed.;およびRose, Comprehensive Virology 3: 1-61 (1974)を参照されたい)。例えば、全てのAAV血清型は、相同rep遺伝子により媒介される非常に類似した複製特性を示すようであり、全てが、3つの関連カプシドタンパク質、例えば、AAV2に発現されるものを有する。この類似度は、ゲノムの長さに沿った血清型間の過度の交差ハイブリダイゼーションを明示するヘテロ二本鎖解析;および「末端逆位反復配列」(ITR)に対応する末端における類似の自己アニーリングセグメントの存在によってさらに示唆される。類似した感染力パターンも、各血清型における複製機能が、類似した調節制御下にあることを示唆する。このウイルスの複数の血清型は、遺伝子送達に好適であることが公知であり、あらゆる公知血清型が、種々の組織型からの細胞に感染し得る。
AAVは、そのAAVを、例えば遺伝子治療において、外来DNAを細胞に送達するベクターとして魅力的なものにする、独特の特徴を有する。培養下の細胞のAAV感染は、非細胞変性性であり、ヒトおよび他の動物の自然感染は、無症状および無症候性である。さらに、AAVは、多くの哺乳動物細胞に感染し、それによって、in vivoで多くの異なる組織を標的とする可能性が認められる。さらに、AAVは、分裂および非分裂細胞に緩徐に形質導入し、本質的にこれらの細胞の寿命にわたって転写活性核エピソーム(染色体外エレメント)として存続することができる。AAVプロウイルスゲノムは、プラスミド内にクローン化DNAとして挿入され、そのため組換えゲノムの構築が実現可能になる。さらに、AAVの複製およびゲノムカプシド封入を指示するシグナルがAAVゲノムのITR内に含有されているため、AAVベクターを生成するために内部のおおよそ4.3kbのゲノム(複製および構造カプシドタンパク質、rep-cap、をコードする)の一部または全てを外来DNAに置き換えることができる。repおよびcapタンパク質をin transで提供することができる。AAVのもう1つの有意な特徴は、極めて安定している丈夫なウイルスであることである。AAVは、アデノウイルスを不活性化するために使用される条件(56℃~65℃、数時間)にたやすく耐え、そのためAAVの低温保存があまり重要でなくなる。AAVを凍結乾燥させることさえできる。最終的に、AAV感染細胞は、重複感染に対して耐性がない。
本発明のAAV(rAAVまたはAAVベクター)ゲノムは、CUGリピート標的化組成物(例えば、PUF、PUMBY、またはRNAによりガイドされるタンパク質)をコードする核酸分子、およびその核酸分子に隣接している1つまたは複数のAAV ITRを含む、それらから本質的になる、またはそれらからなる。偽型AAVの産生は、例えば、WO2001083692において開示されている。他のタイプのAAVバリアント、例えば、カプシド変異を有するrAAVも、企図される。例えば、Marsic et al., Molecular Therapy, 22(11): 1900-1909 (2014)を参照されたい。様々なAAV血清型のゲノムのヌクレオチド配列が、当技術分野において公知である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)から単離されたまたはそれに由来する配列を含む。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、血清型AAVrh.74、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10(AAVrh10)、AAV11またはAAV12のAAVから単離されるまたはそれに由来する、末端逆位反復配列またはカプシド配列を含む。一実施形態では、AAVベクターは、改変されたカプシドを含む。一実施形態では、AAVベクターは、AAV2-Tyr変異体ベクターである。一実施形態では、AAVベクターは、非チロシンアミノ酸が、野生型AAV2の位置Tyr252、Tyr272、Tyr275、Tyr281、Tyr508、Tyr612、Tyr704、Tyr720、Tyr730またはTyr673の表面露出チロシン残基に対応する位置にある、カプシドを含む。その全体が本明細書に組み込まれるWO2008/124724も参照されたい。一部の実施形態では、AAVベクターは、操作されたカプシドを含む。操作されたカプシドを含むAAVベクターとしては、限定することなく、AAV2.7m8、AAV9.7m8、AAV2 2tYF、およびAAV8 Y733F)が挙げられる。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、複製能力がない。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、単離されたものまたは組み換えられたもの(rAAV)である。一部の実施形態では、ウイルスベクターは、自己相補的(scAAV)である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示のベクターは、非ウイルスベクターである。一部の実施形態では、ベクターは、ナノ粒子、ミセル、リポソームまたはリポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックスまたはデンドリマーを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、ベクターは、発現ベクターまたは組換え発現系である。本明細書で使用される場合、「組換え発現系」という用語は、組換えによって形成されたある特定の遺伝子材料を発現させるための遺伝子構築物を指す。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本明細書に提示される発現ベクター、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターは、これだけに限定することなく、発現制御エレメントを含む。「発現制御エレメント」は、本明細書で使用される場合、遺伝子などのコード配列の発現を調節する任意の配列を指す。例示的な発現制御エレメントとしては、これだけに限定されないが、プロモーター、エンハンサー、マイクロRNA、転写後調節エレメント、ポリアデニル化シグナル配列、およびイントロンが挙げられる。発現制御エレメントは、例えば、構成的、誘導性、抑制性、または組織特異的であり得る。「プロモーター」は、転写の開始および速度が制御されるポリヌクレオチド配列の領域である制御配列である。プロモーターは、RNAポリメラーゼおよび他の転写因子などの調節性タンパク質および分子が結合することができる遺伝子エレメントを含有し得る。一部の実施形態では、プロモーターによる発現制御は、組織特異的である。一部の実施形態では、プロモーターによる発現制御は、構成的または遍在性である。非限定的な例示的なプロモーターとしては、Pol IIIプロモーター、例えばU6およびH1プロモーターなど、ならびに/またはPol IIプロモーター、例えばSV40、CMV(必要に応じて、CMVエンハンサーを含む)、RSV(ラウス肉腫ウイルス)LTRプロモーター(必要に応じて、RSVエンハンサーを含む)、CBA(ハイブリッドCMVエンハンサー/ニワトリβ-アクチン)、CAG(ニワトリβ-アクチンと融合したハイブリッドCMVエンハンサー)、短縮化CAG、Cbh(ハイブリッドCBA)、EF-1a(ヒト伸長因子アルファ-1)またはEFS(短い、イントロン不含の、EF-1アルファ)、PGK(ホスホグリセロールキナーゼ)、CEF(ニワトリ胚線維芽細胞)、UBC(ユビキチンC)、GUSB(リソソーム酵素ベータ-グルクロニダーゼ)、UCOE(遍在性クロマチンオープニングエレメント)、hAAT(アルファ-1アンチトリプシン)、TBG(チロキシン結合性グロブリン)、デスミン(全長または短縮化)、MCK(筋クレアチンキナーゼ)、C5-12(合成筋プロモーター)、CK8e(クリアチンキナーゼ8)、NSE(ニューロン特異的エノラーゼ)、シナプシン、シナプシン-1(SYN-1)、オプシン、PDGF(血小板由来増殖因子)、PDGF-A、MecP2(メチルCpG結合性タンパク質2)、CaMKII(カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII)、mGluR2(代謝型グルタミン酸受容体2)、NFL(ニューロフィラメント軽鎖)、NFH(ニューロフィラメント重鎖)、nβ2、PPE(ラットプレプロエンケファリン)、ENK(プレプロエンケファリン)、プレプロエンケファリン-ニューロフィラメントキメラプロモーター、EAAT2(グルタミン酸輸送体)、GFAP(グリア細胞線維性酸性タンパク質)、MBP(ミエリン塩基性タンパク質)、ヒトロドプシンキナーゼプロモーター(hGRK1)、β-アクチンプロモーター、ジヒドロ葉酸レダクターゼプロモーター、MHCK7(筋クレアチンキナーゼおよびアルファミオシン重鎖遺伝子のエンハンサー/プロモーター領域のハイブリッドプロモーター)、ならびにこれらの組合せが挙げられる。「エンハンサー」は、活性化タンパク質が結合して転写の尤度または頻度を増加させることができる、DNAの領域である。非限定的な例示的なエンハンサーおよび転写後調節エレメントとしては、CMVエンハンサー、MCKエンハンサー、HTLV-1のLTR内のR-U5’セグメント、SV40エンハンサー、ウサギβ-グロビンのエクソン2と3の間のイントロン配列、ならびにウッドチャック肝炎ウイルス(WHP)転写後調節エレメント(WPRE)が挙げられる。一部の実施形態では、イントロン、例えば、UBBイントロンは、プロモーター活性を増強するために使用される。一部の実施形態では、UBBイントロンは、EFSプロモーターとともに使用される。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本明細書に提示される発現ベクター、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターは、これだけに限定することなく、「マルチシストロン性」または「ポリシストロン性」または「バイシストロン性」または「トリシストロン性」構築物の配置(configuration)のためのIRESまたは2Aペプチド部位を含む、すなわち、二重もしくは三重もしくは多重のコード領域またはエクソンなどのベクターエレメントを有し、したがって、単一の構築物から、mRNAから2つまたはそれよりも多くのタンパク質を発現させる能力を有する。マルチシストロン性ベクターは、同じmRNAから2つまたはそれよりも多くの別々のタンパク質を同時に発現させる。マルチシストロン性配置を構築するために最も広く使用されている2つの戦略は、IRESまたは2A自己切断部位を使用することである。「IRES」は、ポリシストロニックベクター構築物に使用される、ウイルス、原核生物、または真核生物を起源とする配列内リボソーム進入部位またはその一部を指す。一部の実施形態では、IRESは、キャップ依存的に翻訳開始を可能にするRNAエレメントである。「自己切断ペプチド」または「自己切断ペプチドをコードする配列」または「2A自己切断部位」という用語は、リボソームスキッピングを促進するため、したがって、単一のプロモーターから2つのポリペプチドを生成するための部位を組み入れるためにベクター構築物内に使用される連結配列を指す。そのような自己切断ペプチドとしては、これだけに限定することなく、T2Aペプチド、およびP2Aペプチドまたは自己切断ペプチドをコードする配列が挙げられる。
一実施形態では、例示的なベクター構成は、図4A~4Cに示される。例示的なベクター構成は、CUG標的化PUF-エンドヌクレアーゼ融合体をコードする核酸の発現を駆動する、プロモーターまたは調節配列(プロモーター/エンハンサーの組合せ)を含む。別の実施形態では、ベクター構成は、RNAによりガイドされるCas RNase RNA結合性タンパク質の発現を駆動するプロモーター、または同族gRNAの発現を駆動する第2のプロモーターと作動可能に連結しているdCasタンパク質融合体を含む。別の実施形態では、ベクター構成は、リンカーおよび1つまたは複数のタグを含む。
一部の実施形態では、ベクターは、ウイルスベクターである。一部の実施形態では、ベクターは、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、またはレンチウイルスベクターである。一部の実施形態では、ベクターは、レトロウイルスベクター、アデノウイルス/レトロウイルスキメラベクター、単純ヘルペスウイルスIもしくはIIベクター、パルボウイルスベクター、細網内皮症ウイルスベクター、ポリオウイルスベクター、乳頭腫ウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、または2つまたはそれよりも多くのウイルスベクターの好都合な側面が組み入れられた任意のハイブリッドもしくはキメラベクターである。一部の実施形態では、ベクターは、ポリヌクレオチドに作動可能に連結した1つまたは複数の発現制御エレメントをさらに含む。一部の実施形態では、ベクターは、1つまたは複数の選択マーカーをさらに含む。一部の実施形態では、AAVベクターは低毒性を有する。一部の実施形態では、AAVベクターは宿主ゲノム内に組み入れられず、それにより、挿入変異誘発が引き起こされる確率が低くなる。一部の実施形態では、AAVベクターは、4.5kbから4.75kbまでの範囲の総ポリヌクレオチドをコードし得る。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物、系、方法、およびキットのいずれかに使用することができる例示的なAAVベクターとしては、AAV1ベクター、改変AAV1ベクター、AAV2ベクター、改変AAV2ベクター、AAV2-Tyr変異体ベクター、AAV3ベクター、改変AAV3ベクター、AAV4ベクター、改変AAV4ベクター、AAV5ベクター、改変AAV5ベクター、AAV6ベクター、改変AAV6ベクター、AAV7ベクター、改変AAV7ベクター、AAV8ベクター、AAV9ベクター、AAV.rh10ベクター、改変AAV.rh10ベクター、AAV.rh32/33ベクター、改変AAV.rh32/33ベクター、AAV.rh43ベクター、改変AAV.rh43ベクター、AAV.rh64R1ベクター、AAV-Tyr変異体ベクター、および改変AAV.rh64R1ベクターおよび任意の組合せまたはその等価物を挙げることができる。一部の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インテグラーゼコンピテントレンチウイルスベクター(ICLV)である。一部の実施形態では、レンチウイルスベクターは、導入遺伝子プラスミドベクターならびに関連するプラスミド(例えば、パッケージングプラスミド、rev発現プラスミド、エンベローププラスミド)と併せた導入遺伝子プラスミドベクターならびにウイルスまたはウイルス様侵入機構によって外因性核酸を細胞に導入することができるレンチウイルスに基づく粒子を指し得る。レンチウイルスベクターは、当技術分野で周知である(例えば、Trono D. (2002) Lentiviral vectors, New York: Spring-Verlag Berlin HeidelbergおよびDurand et al. (2011) Viruses 3 (2): 132-159 doi: 10.3390/v3020132を参照されたい)。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物、系、方法、およびキットのいずれかに使用することができる例示的なレンチウイルスベクターとしては、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)1ベクター、改変ヒト免疫不全ウイルス(HIV)1ベクター、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)2ベクター、改変ヒト免疫不全ウイルス(HIV)2ベクター、スーティーマンガベイサル免疫不全ウイルス(SIVSM)ベクター、改変スーティーマンガベイサル免疫不全ウイルス(SIVSM)ベクター、アフリカミドリザルサル免疫不全ウイルス(SIVAGM)ベクター、改変アフリカミドリザルサル免疫不全ウイルス(SIVAGM)ベクター、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)ベクター、改変ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)ベクター、ネコ免疫不全ウイルス(FIV)ベクター、改変ネコ免疫不全ウイルス(FIV)ベクター、ビスナ/マエディウイルス(VNV/VMV)ベクター、改変ビスナ/マエディウイルス(VNV/VMV)ベクター、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)ベクター、改変ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)ベクター、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、または改変ウシ免疫不全ウイルス(BIV)を挙げることができる。
核酸
核酸
本明細書に記載の遺伝子移入および発現技法における使用のための、本明細書に開示されるRNA結合性CUGリピート標的化系をコードする核酸配列が本明細書に提示される。必ずしも明記されていないが、本明細書に提示される配列を使用して、同じ生物学的性質を有するタンパク質を生じさせる発現産物ならびに実質的に同一の配列をもたらすことができることが理解されるべきである。これらの「生物学的に等価の」または「生物活性ある」または「等価の」ポリペプチドは、本明細書に記載の等価のポリヌクレオチドによってコードされる。これらは、デフォルトの条件下で実行される配列同一性方法を使用して比較した場合に、参照ポリペプチドに対して少なくとも60%、あるいは少なくとも65%、あるいは少なくとも70%、あるいは少なくとも75%、あるいは少なくとも80%、あるいは少なくとも85%、あるいは少なくとも90%、あるいは少なくとも95%あるいは少なくとも98%同一の一次アミノ酸配列を有することができる。特定の実施形態の例として特定のポリペプチド配列が提示されている。同様の電荷を有する代替のアミノ酸を用いたアミノ酸への配列の改変。さらに、等価のポリヌクレオチドは、参照ポリヌクレオチドもしくはその相補物とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドである、またはポリペプチドに関しては、参照コードポリヌクレオチドまたはその相補鎖とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドである。あるいは、等価のポリペプチドまたはタンパク質は、等価のポリヌクレオチドから発現されるものである。
本明細書に開示される核酸配列(例えば、ポリヌクレオチド配列)は、当技術分野で周知の技法であるコドン最適化がなされたものであり得る。本明細書に開示される一部の実施形態では、例えば配列番号92(CasRxとして公知のCas13d)をコードする核酸配列または配列番号298(CasRxとして公知のCas13d)をコードする核酸配列などの例示的なCas配列は、ヒト細胞における発現に関してコドン最適化されている。コドン最適化は、異なる細胞では特定のコドンの使用が異なるという事実を指す。このコドンの偏りは、細胞型における特定のtRNAの相対的な存在量の偏りに対応する。配列内のコドンを対応するtRNAの相対的な存在量と釣り合うように変更することにより、発現を増加させることが可能である。対応するtRNAが特定の細胞型において稀であることが分かっているコドンを故意に選択することによって発現を低減させることも可能である。哺乳動物細胞に関して、ならびに種々の他の生物体に関してコドン使用表が当技術分野で公知である。遺伝暗号に基づいて、例えばCasタンパク質をコードする核酸配列を生成することができる。一部の実施形態では、そのような配列を、例えば、Casタンパク質を発現する宿主細胞または開示されている方法が実施される細胞(例えば、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞など)を使用するなど、宿主または標的細胞における発現に関して最適化する。特定の種についてのコドンの選好およびコドン使用表を使用して、その特定の種のコドン使用選好性(codon usage preference)を活用する、Casタンパク質をコードする単離された核酸分子(例えば、その対応する野生型タンパク質に対する少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%配列同一性を有するタンパク質をコードするものなど)を操作することができる。例えば、本明細書に開示されるCasタンパク質を、目的の特定の生物体によって優先的に使用されるコドンを有するように設計することができる。一実施例では、Cas核酸配列は、例えば、その対応する野生型または起源核酸配列に対して少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%配列同一性を有するものなど、ヒト細胞における発現に関して最適化されたものである。一部の実施形態では、少なくとも1つのCasタンパク質(ベクターの一部であり得る)をコードする単離された核酸分子は、真核細胞における発現に関してコドン最適化された少なくとも1つのCasタンパク質コード配列、またはヒト細胞における発現に関してコドン最適化された少なくとも1つのCasタンパク質コード配列を含む。一実施形態では、そのようなコドン最適化されたCasコード配列は、その対応する野生型または起源配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%配列同一性を有する。別の実施形態では、真核細胞のコドン最適化された核酸配列は、その対応する野生型または起源タンパク質に対して少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%配列同一性を有するCasタンパク質をコードする。別の実施形態では、配列は異なるが同じCasタンパク質配列をコードする核酸などの、機能的に等価の核酸を含有する種々のクローンを常套的に生成することができる。コード配列内のサイレント変異は、1つよりも多くのコドンが同じアミノ酸残基をコードし得る遺伝暗号の縮退(すなわち、重複性)に起因する。したがって、例えば、ロイシンはCTT、CTC、CTA、CTG、TTA、またはTTGによってコードされ得る;セリンはTCT、TCC、TCA、TCG、AGT、またはAGCによってコードされ得る;アスパラギンはAATまたはAACによってコードされ得る;アスパラギン酸はGATまたはGACによってコードされ得る;システインはTGTまたはTGCによってコードされ得る;アラニンはGCT、GCC、GCA、またはGCGによってコードされ得る;グルタミンはCAAまたはCAGによってコードされ得る;チロシンはTATまたはTACによってコードされ得る;およびイソロイシンはATT、ATC、またはATAによってコードされ得る。標準の遺伝暗号を示す表は、種々の供給源に見いだすことができる(例えば、Stryer, 1988, Biochemistry,3.sup.rd Edition, W.H. 5 Freeman and Co., NYを参照されたい)。
「ハイブリダイゼーション」は、1つまたは複数のポリヌクレオチドが反応して、ヌクレオチド残基の塩基間の水素結合によって安定化される複合体を形成する反応を指す。水素結合は、ワトソン・クリック塩基対合、フーグスティーン結合、または任意の他の配列特異的様式で存在する。複合体は、二重鎖構造を形成する2つの鎖、多重鎖複合体を形成する3つまたはそれよりも多くの鎖、単一の自己ハイブリダイズ鎖、またはこれらの任意の組合せを含み得る。ハイブリダイゼーション反応は、PC反応の開始、またはリボザイムによるポリヌクレオチドの酵素的切断などのより広範囲にわたるプロセスのステップを構成し得る。
ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例としては、インキュベーション温度、約25℃~約37℃;ハイブリダイゼーション緩衝液濃度、約6×SSC~約10×SSC;ホルムアミド濃度、約0%~約25%;および洗浄溶液、約4×SSC~約8×SSCが挙げられる。中程度のハイブリダイゼーション条件の例としては、インキュベーション温度、約40℃~約50℃;緩衝液濃度、約9×SSC~約2×SSC;ホルムアミド濃度、約30%~約50%;および洗浄溶液、約5×SSC~約2×SSCが挙げられる。高ストリンジェンシー条件の例としては、インキュベーション温度、約55℃~約68℃;緩衝液濃度、約1×SSC~約0.1×SSC;ホルムアミド濃度、約55%~約75%;および洗浄溶液、約1×SSC、0.1×SSC、または脱イオン水が挙げられる。一般に、ハイブリダイゼーションインキュベーション時間は5分間から24時間までであり、1回、2回、またはそれよりも多くの洗浄ステップを伴い、洗浄インキュベーション時間は、約1分間、2分間、または15分間である。SSCは、0.15MのNaClおよび15mMのクエン酸緩衝液である。他の緩衝液系を使用したSSCの等価物を使用することができることが理解される。
「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つのペプチド間または2つの核酸分子間の配列類似性を指す。相同性は、比較のためにアラインメントすることができる各配列内の位置を比較することによって決定することができる。比較される配列内の位置を同じ塩基またはアミノ酸が占めている場合、その分子は、その位置において相同である。配列間の相同性程度は、それらの配列が共有するマッチするまたは相同な位置の数に応じる。「関連しない」または「非相同的」配列は、本発明の配列の1つと40%未満の同一性あるいは25%未満の同一性を共有する。
細胞
細胞
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の細胞は、原核細胞である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の細胞は、真核細胞である。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ウシ類、ネズミ類、ネコ類、ウマ類、ブタ類、イヌ類、サル類、またはヒトの細胞である。一部の実施形態では、細胞は、非ヒト霊長類細胞などの非ヒト哺乳動物細胞である。
一部の実施形態では、本開示の細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、本開示の細胞は、生殖細胞系列細胞である。一部の実施形態では、本開示の生殖細胞系列細胞は、ヒト細胞ではない。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の細胞は、幹細胞である。一部の実施形態では、本開示の細胞は、胚性幹細胞である。一部の実施形態では、本開示の胚性幹細胞は、ヒト細胞ではない。一部の実施形態では、本開示の細胞は、複能性幹細胞または多能性幹細胞である。一部の実施形態では、本開示の細胞は、成体幹細胞である。一部の実施形態では、本開示の細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)である。一部の実施形態では、本開示の細胞は、造血幹細胞(HSC)である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、筋肉細胞である。一部の実施形態では、本開示の筋肉細胞は、筋芽細胞または筋細胞である。一部の実施形態では、本開示の筋肉細胞は、心筋細胞、骨格筋細胞または平滑筋細胞である。一部の実施形態では、本開示の筋肉細胞は、線条細胞である。一実施形態では、本明細書に開示される組成物で処置される患者の細胞(単数または複数)としては、限定することなく、骨格筋(発達中のおよび成熟した筋肉線維およびサテライト細胞)、神経筋接合部、心筋細胞、平滑筋細胞、末梢神経系(ニューロン)、末梢運動ニューロン、および/または感覚ニューロンが挙げられる。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、上皮細胞である。一部の実施形態では、本開示の上皮細胞は、線維芽細胞、扁平上皮細胞、立方上皮細胞、円柱上皮細胞、重層上皮細胞、多列円柱上皮細胞または移行上皮細胞を形成する。一部の実施形態では、本開示の上皮細胞は、これだけに限定されないが、松果体、胸腺、下垂体、甲状腺、副腎、アポクリン腺、ホロクリン腺、部分分泌腺、漿液腺、粘液腺および脂腺を含めた腺を形成する。一部の実施形態では、本開示の上皮細胞は、これだけに限定されないが、肺、脾臓、胃、膵臓、膀胱、腸、腎臓、胆嚢、肝臓、喉頭または咽頭を含めた器官の外表面と接触している。一部の実施形態では、本開示の上皮細胞は、血管または静脈の外表面と接触している。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、初代細胞である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、培養細胞である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、in vivo、in vitro、ex vivoまたはin situにある。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の体細胞は、自家細胞または同種異系細胞である。
使用方法
使用方法
本開示は、本開示のRNA分子またはRNA分子によってコードされるタンパク質の発現のレベルを改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子をガイドRNAまたはRNA結合性タンパク質またはRNA結合性融合タンパク質(またはその一部)の1つまたは複数がRNA分子に結合するのに適した条件下で接触させることを含む方法を提供する。
本開示は、RNA分子によってコードされるタンパク質の活性を改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を、RNA分子へのガイドRNAまたはRNA結合性タンパク質または融合タンパク質(またはその一部)の1つまたは複数の結合に好適な条件下で接触させるステップを含む方法を提供する。
本開示は、本開示のRNA分子の発現またはそのRNA分子によってコードされるタンパク質の発現のレベルを改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を含む細胞とを、RNA分子へのガイドRNAまたはRNA結合性タンパク質または融合タンパク質(またはその一部)の1つまたは複数の結合に好適な条件下で接触させるステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、細胞は、in vivo、in vitro、ex vivoまたはin situにある。一部の実施形態では、本開示の組成物は、本開示のガイドRNAと本開示のRNA結合性タンパク質または融合タンパク質とを含むベクターを含む。一部の実施形態では、ベクターは、AAVである。
本開示は、RNA分子によってコードされるタンパク質の活性を改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を含む細胞とを、RNA分子へのガイドRNAまたはRNA結合性タンパク質または融合タンパク質(またはその一部)の1つまたは複数の結合に好適な条件下で接触させるステップを含む方法を提供する。
本開示は、本開示のRNA分子の発現またはそのRNA分子によってコードされるタンパク質の発現のレベルを改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を、RNA結合性タンパク質または融合タンパク質がRNA分子の破壊(break)を誘導するRNAヌクレアーゼ活性に好適な条件下で、接触させるステップを含む方法を提供する。
本開示は、RNA分子によってコードされるタンパク質の活性を改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を、RNA結合性タンパク質または融合タンパク質がRNA分子の破壊を誘導するRNAヌクレアーゼ活性に好適な条件下で、接触させるステップを含む方法を提供する。
本開示は、本開示のRNA分子の発現またはそのRNA分子によってコードされるタンパク質の発現のレベルを改変する方法であって、本開示の組成物とRNA分子を含む細胞とを、RNA結合性タンパク質または融合タンパク質がRNA分子の破壊を誘導するRNAヌクレアーゼ活性に好適な条件下で、接触させるステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、細胞は、in vivo、in vitro、ex vivoまたはin situにある。一部の実施形態では、組成物は、本開示のガイドRNAと本開示のRNA結合性融合タンパク質とを含む組成物を含むベクターを含む。一部の実施形態では、ベクターは、AAVである。
本開示は、RNA分子によってコードされるタンパク質の活性を改変する方法であって、組成物とRNA分子を含む細胞とを、RNA結合性タンパク質または融合タンパク質がRNA分子の破壊を誘導するRNAヌクレアーゼ活性に好適な条件下で、接触させるステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、細胞は、in vivo、in vitro、ex vivoまたはin situにある。一部の実施形態では、組成物は、本開示のガイドRNAまたは単一ガイドRNAおよび本開示のRNA結合性タンパク質または融合タンパク質をコードする核酸配列を含む組成物を含むベクターを含む。一部の実施形態では、ベクターは、AAVである。
本開示は、疾患または障害を処置する方法であって、対象に本開示の組成物を治療有効量で投与することを含む方法を提供する。一実施形態では、本開示は、DM1を処置する方法を提供する。
本開示は、DM1の処置を、そのような処置を必要とする患者において行う方法であって、本開示の組成物の治療有効量を患者に投与するステップを含み、組成物が、本開示のガイドRNAを含むベクターと、本開示のRNA結合性タンパク質またはRNA結合性タンパク質融合タンパク質をコードする核酸配列とを含み、組成物が、毒性CUGリピートRNAの発現のレベルを(非標的化(NT)対照で処置された毒性CUGリピートRNAの発現のレベルと比較して、または無処置と比較して)改変する、低下させる、破壊する、下げるまたはより小さくする、方法を提供する。一実施形態では、標的毒性CUGリピートRNAのまたは標的RNAによりコードされる毒性リピートの低減のレベルが、RCas9系で処置されたときの標的RNAのまたは標的RNAによりコードされる毒性リピートの低減のレベルと比較される。別の実施形態では、低減のレベルは、1倍である、またはそれより大きい。別の実施形態では、低減のレベルは、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍または10倍である。別の実施形態では、低減のレベルは、10倍である、またはそれより大きい。別の実施形態では、低減のレベルは、10倍~20倍の間である。別の実施形態では、低減のレベルは、11倍、12倍、13倍、14倍、15倍、16倍、17倍、18倍、19倍、または20倍である。別の実施形態では、本明細書に開示される遺伝子治療用組成物は、DM1患者に投与されたとき、毒性CUGリピートRNAの20%~100%分解(または消失)をもたらす。一実施形態では、毒性CUGリピートRNAの%消失は、20~99%、25%~99%、50%~99%、80%~99%、90%~99%、95%~99%のいずれかである。一実施形態では、%消失は、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%である。別の実施形態では、%消失は、毒性CUGリピートRNAの完全消失または100%消失である。
本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、処置されることになる患者の疾患または障害としては、限定することなく、CTGマイクロサテライトリピート伸長の発現に関連する疾患または障害が挙げられる。一部の実施形態では、疾患または障害は、DMPK遺伝子の3’非翻訳領域におけるCTGマイクロサテライトリピート伸長に関連する。本開示の組成物および方法の一部の実施形態では、本開示の疾患または障害は、筋強直性ジストロフィー1型(DM1)である。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、DM1の診断を受けている。一部の実施形態では、本開示の対象は、DM1についての少なくとも1つの徴候または症状を示している。少なくとも1つのDM1徴候またはDM1症状は、限定することなく、筋強直、筋萎縮、集中した筋核、筋力回復、GI苦痛、心伝導障害、嚥下障害、呼吸容量を含む。一実施形態では、DM1についての少なくとも1つの徴候または症状は、本明細書に開示される組成物での処置により好転する。一部の実施形態では、対象は、DM1が発生するリスクが予測されるバイオマーカーを有する。一部の実施形態では、バイオマーカーは、遺伝子変異である。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、女性である。本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、男性である。一部の実施形態では、本開示の対象は、2つの染色体XXまたはXYを有する。一部の実施形態では、本開示の対象は、2つの染色体XXまたはXYおよび第3の染色体、XまたはYのいずれかを有する。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、新生児、乳児、小児、成人、年配成人、または高齢成人である。本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、少なくとも1日齢、2日齢、3日齢、4日齢、5日齢、6日齢、7日齢、8日齢、9日齢、10日齢、11日齢、12日齢、13日齢、14日齢、15日齢、16日齢、17日齢、18日齢、19日齢、20日齢、21日齢、22日齢、23日齢、24日齢、25日齢、26日齢、27日齢、28日齢、29日齢、30日齢または31日齢である。本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、少なくとも1カ月齢、2カ月齢、3カ月齢、4カ月齢、5カ月齢、6カ月齢、7カ月齢、8カ月齢、9カ月齢、10カ月齢、11カ月齢または12カ月齢である。本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、少なくとも1歳、2歳、3歳、4歳、5歳、6歳、7歳、8歳、9歳、10歳、15歳、20歳、25歳、30歳、35歳、40歳、45歳、50歳、55歳、60歳、65歳、70歳、75歳、80歳、85歳、90歳、95歳、100歳またはその間の任意の年齢または部分年齢である。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、哺乳動物である。一部の実施形態では、本開示の対象は、非ヒト哺乳動物である。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の対象は、ヒトである。
本開示の方法の一部の実施形態では、治療有効量は、単回用量の本開示の組成物を含む。一部の実施形態では、治療有効量は、少なくとも1用量の本開示の組成物を含む。一部の実施形態では、治療有効量は、1用量または複数用量の本開示の組成物を含む。
本開示の方法の一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害の徴候または症状を排除するものである。一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害の徴候または症状の重症度を低下させるものである。
本開示の方法の一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害を排除するものである。
本開示の方法の一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害の発症を防止するものである。一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害の発症を遅延させるものである。一部の実施形態では、治療有効量は、疾患または障害の徴候または症状の重症度を低下させるものである。一部の実施形態では、治療有効量は、対象の予後を改善するものである。
本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の組成物は、対象に筋肉内投与される。一部の実施形態では、本開示の組成物は、対象に筋肉内経路によって投与される。一部の実施形態では、本開示の組成物は、対象に注射または注入によって投与される。一部の実施形態では、組成物は、全身に投与される。本開示の方法の一部の実施形態では、本開示の組成物は、対象に局所的に投与される。
一部の実施形態では、本明細書に開示される組成物を医薬組成物として製剤化する。簡単に述べると、本明細書に開示される使用のための医薬組成物は、必要に応じて免疫直交性でもある、タンパク質(複数可)または必要に応じてAAV内に含められたタンパク質(複数可)をコードするポリヌクレオチドを、1つまたは複数の薬学的にまたは生理的に許容される担体、希釈剤または賦形剤と組み合わせて含み得る。そのような組成物は、緩衝液、例えば、中性緩衝食塩水、リン酸緩衝食塩水など;炭水化物、例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン、マンニトール;タンパク質;ポリペプチドまたはアミノ酸、例えば、グリシン;抗酸化剤;キレート剤、例えば、EDTAまたはグルタチオン;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム);および保存剤を含み得る。本開示の組成物を、例えば、経口、経腸、局部、経皮、鼻腔内および/または吸入投与経路などの、投与経路用に、ならびに例えば、静脈内、筋肉内、軟膜下、くも膜下、線条体内、皮下、皮内、腹腔内、腫瘍内、静脈内、眼内および/または非経口投与などの、注射または注入による投与経路用に、製剤化することができる。ある特定の実施形態では、本開示の組成物は、静脈内投与用に製剤化される。
実施形態例:
実施形態1.哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)分子に組成物を投与するステップを含み、組成物が、天然に存在しないまたは操作された、クラスターを形成し規則正しい間隔を持つ短いパリンドロームリピート(CRISPR)関連(Cas)系をコードする核酸配列を含み、核酸配列が、(a)少なくとも1つの、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質(またはdCasタンパク質)と、(b)少なくとも1つのCasタンパク質の1つと複合体を形成することができる少なくとも1つの同族CRISPR-Cas系ガイドRNA(gRNA)とを含み、gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含み、スペーサー配列が、標的CUG MRE分子とハイブリダイズし、それによって、組成物により形成された複合体が、標的CUG MRE分子を直接標的とし、それを分解または遮断し、その結果、哺乳動物におけるDM1が処置される方法。
実施形態1.哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)分子に組成物を投与するステップを含み、組成物が、天然に存在しないまたは操作された、クラスターを形成し規則正しい間隔を持つ短いパリンドロームリピート(CRISPR)関連(Cas)系をコードする核酸配列を含み、核酸配列が、(a)少なくとも1つの、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質(またはdCasタンパク質)と、(b)少なくとも1つのCasタンパク質の1つと複合体を形成することができる少なくとも1つの同族CRISPR-Cas系ガイドRNA(gRNA)とを含み、gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含み、スペーサー配列が、標的CUG MRE分子とハイブリダイズし、それによって、組成物により形成された複合体が、標的CUG MRE分子を直接標的とし、それを分解または遮断し、その結果、哺乳動物におけるDM1が処置される方法。
実施形態2:スペーサー配列が、agcagcagcagcagcagcagcagcag(配列番号457)、gcagcagcagcagcagcagcagcagc(配列番号458)、およびcagcagcagcagcagcagcagcagca(配列番号459)からなる群から選択されるスペーサー配列を含む、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態3:組成物が、静脈内投与によって哺乳動物の組織に投与される、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態4:RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質が、Cas13a、Cas13b、Cas13c、Cas13d、およびそのRNA結合性部分からなる群から選択される、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態5:RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質が、Cas13dまたはそのRNA結合性部分である、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態6:RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質が、不活性化されている(dCas)、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態7:Cas13dが、配列番号522、530、535、538、または540のいずれか1つで示される核酸配列によってコードされる、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態8:dCasタンパク質が、エンドヌクレアーゼに連結されている、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態9:エンドヌクレアーゼが、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼである、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態10:ZC3H12Aジンクフィンガーヌクレアーゼが、配列番号358または配列番号359で示されるアミノ酸配列を含む、いずれかの前記実施形態に記載の方法。
実施形態11:天然に存在しないまたは操作された、クラスターを形成し規則正しい間隔を持つ短いパリンドロームリピート(CRISPR)関連(Cas)系をコードする核酸配列を含む組成物であって、前記核酸配列が、(a)少なくとも1つの、RNAによりガイドされるRNse Casタンパク質と、b)少なくとも1つのCasタンパク質の1つと複合体を形成することができる少なくとも1つの同族CRISPR-Cas系ガイドRNA(gRNA)とを含み、gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含み、スペーサー配列が、標的CUG MRE分子とハイブリダイズし、スペーサー配列が、agcagcagcagcagcagcagcagcag(配列番号457)、gcagcagcagcagcagcagcagcagc(配列番号458)、およびcagcagcagcagcagcagcagcagca(配列番号459)からなる群から選択されるスペーサー配列またはその一部を含む、組成物。
実施形態12:いずれかの前記実施形態に記載の組成物を含む、AAVベクター。
実施形態13:AAV9ベクターである、いずれかの前記実施形態に記載のAAVベクター。
実施形態14:哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)分子に組成物を投与するステップを含み、組成物が、a)毒性標的CUG RNAリピート配列に結合することができるPUFまたはPUMBY RNA結合性配列であって、毒性標的CUGリピート配列がUGCUGCUG(配列番号453)を含む、PUFまたはPUMBY RNA結合性配列と、b)毒性標的CUG RNAリピート配列を切断することができるエンドヌクレアーゼとを含むガイドされないRNA結合性融合タンパク質をコードする核酸配列を含み、それによって毒性標的RNAの発現レベルが低下される、方法。
実施形態15:組成物の投与が、静脈内投与による、いずれかの前記実施形態に記載の実施形態。
実施形態16:DM1を有する哺乳動物の組織における毒性CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)RNAを消失させる方法であって、CUG MRE RNA配列を、組成物と、CUG MRE RNAへの組成物の結合に好適な条件下で接触させるステップを含み、組成物が、a)UGCUGCUG(配列番号453)を含む毒性標的配列に結合することができるPUFまたはPUMBY RNA結合性配列と、b)毒性標的RNA配列を切断することができるエンドヌクレアーゼとを含む融合タンパク質をコードする核酸配列を含み、それによって毒性標的RNAが消失される方法。一実施形態では、毒性標的RNAの切断によって、毒性標的RNAの発現レベルが低下される。別の実施形態では、毒性標的RNAの発現レベルの低下によって、毒性標的RNAが消失される。
実施形態17:a)UGCUGCUG(配列番号453)を含む毒性標的配列に結合することができるPUFまたはPUMBYタンパク質と、b)毒性標的RNA配列を切断することができるエンドヌクレアーゼとを含むガイドされないRNA結合性融合タンパク質をコードする核酸配列を含む組成物。
実施形態18:AAVベクターは、いずれかの前記実施形態に記載の組成物を含む。
実施形態19:AAV9である、いずれかの前記実施形態に記載のAAVベクター。
実施形態20:エンドヌクレアーゼが、RNase1、RNase4、RNase6、RNase7、RNase8、RNase2、RNase6PL、RNaseL、RNaseT2、RNase11、RNaseT2様、NOB1、ENDOV、ENDOG、ENDOD1、hFEN1、hSLFN14、hLACTB2、APEX2、ANG、HRSP12、ZC3H12A、RIDA、PDL6、NTHL、KIAA0391、APEX1、AGO2、EXOG、ZC3H12D、ERN2、PELO、YBEY、CPSF4L、hCG_2002731、ERCC1、RAC1、RAA1、RAB1、DNA2、FLJ35220、FLJ13173、ERCC4、RNase1(K41R)、RNase1(K41R、D121E)、RNase1(K41R、D121E、H119N)、RNase1(H119N)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N、K41R、D121E)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D)、TENM1、TENM2、RNaseK、TALEN、ZNF638、およびhSMG6(PIN)からなる群から選択される、いずれかの前記実施形態に記載の方法または組成物。実施形態XX:エンドヌクレアーゼが、__である、いずれかの前記実施形態に記載の方法または組成物。
本明細書に開示される方法および組成物の一部の実施形態では、RNA結合性ポリペプチドは、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質である。一部の実施形態では、Casタンパク質は、Cas13a、Cas13b、Cas13c、またはCas13dである。一部の実施形態では、Casタンパク質は、Cas13dである。
一部の実施形態では、RNA結合性ポリペプチドは、ガイドされないRNA結合性ポリペプチドである。一部の実施形態では、ガイドされないRNA結合性ポリペプチドは、PUFタンパク質、またはPUMBYタンパク質である。一部の実施形態では、PUFまたはPUMBYタンパク質は、ヒトPUFまたはPUMBYタンパク質である。一部の実施形態では、ガイドされないRNA結合性ポリペプチドは、PUFまたはPUMBY融合タンパク質である。一実施形態では、PUFまたはPUMBYに基づく第1のRNA結合性タンパク質は、第2のRNA結合性タンパク質と融合されている。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、配列番号358のZC3H12Aとして公知のジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメイン(本明細書ではE17とも呼ばれる)である。
本明細書に開示される方法および組成物の一部の実施形態では、核酸配列は、少なくとも1つのプロモーターを含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのプロモーターは、構成的プロモーターまたは組織特異的プロモーターである。一実施形態では、プロモーターは、CAGまたは短縮型CAG(tCAG)プロモーターである。別の実施形態では、プロモーターは、EFSプロモーターである。一実施形態では、組織特異的プロモーターは、筋肉特異的プロモーターである。別の実施形態では、筋肉特異的プロモーターは、MHCK7プロモーターである。別の実施形態では、筋肉特異的プロモーターは、デスミンプロモーターである。一実施形態では、デスミンプロモーターは、全長デスミンプロモーターである。別の実施形態では、デスミンプロモーターは、短縮型デスミンプロモーターである。
本明細書に開示される方法および組成物の一部の実施形態では、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質またはガイドされないRNA結合性ポリペプチドは、第2のRNA結合性ポリペプチドと融合している第1のRNA結合性ポリペプチドである。一実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNAと会合する様式でRNAに結合することができる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNAを切断する様式でRNAと会合することができる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、RNase1、RNase4、RNase6、RNase7、RNase8、RNase2、RNase6PL、RNaseL、RNaseT2、RNase11、RNaseT2様、NOB1、ENDOV、ENDOG、ENDOD1、hFEN1、hSLFN14、hLACTB2、APEX2、ANG、HRSP12、ZC3H12A、RIDA、PDL6、NTHL、KIAA0391、APEX1、AGO2、EXOG、ZC3H12D、ERN2、PELO、YBEY、CPSF4L、hCG_2002731、ERCC1、RAC1、RAA1、RAB1、DNA2、FLJ35220、FLJ13173、ERCC4、RNase1(K41R)、RNase1(K41R、D121E)、RNase1(K41R、D121E、H119N)、RNase1(H119N)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D、H119N、K41R、D121E)、RNase1(R39D、N67D、N88A、G89D、R91D)、TENM1、TENM2、RNaseK、TALEN、ZNF638、およびhSMG6(PIN)からなる群から選択される。一実施形態では、第2のRNA結合性ポリペプチドは、ZC3H12Aからのヌクレアーゼドメイン(E17)である。一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質は、不活性化されている、RNAによりガイドされるRNase Casタンパク質である。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるCUG標的化DM1組成物を含むベクターが、本明細書に開示される。一部の実施形態では、ベクターは、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、ナノ粒子、ミセル、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックス、およびデンドリマーからなる群から選択される。一実施形態では、AAVベクターは、本明細書に開示されるCUG標的化DM1組成物を含む。一実施形態では、AAVベクターは、AAV9である。別の実施形態では、AAVベクターは、AAVrh.74である。一部の実施形態では、本明細書に開示されるベクター(単数または複数)を含む細胞が、本明細書に開示される。
本開示の組成物の一部の実施形態では、gRNAを含む配列は、真核細胞においてgRNAを発現させることができるプロモーターをコードする配列をさらに含む。
本開示の組成物の一部の実施形態では、真核細胞は、動物細胞である。一部の実施形態では、動物細胞は、哺乳動物細胞である。一部の実施形態では、動物細胞は、ヒト細胞である。一部の実施形態では、ヒト細胞は、筋肉細胞である。
本開示の組成物の一部の実施形態では、プロモーターは、構成的に活性なプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーター配列は、RNAポリメラーゼの発現を駆動することができるプロモーターから単離されるまたはそれに由来する。一部の実施形態では、プロモーター配列は、Pol IIIプロモーターである。一部の実施形態では、プロモーター配列は、ヒトU6プロモーターから単離されるまたはそれに由来する。一部の実施形態では、プロモーターは、転移RNA(tRNA)の発現を駆動することができるプロモーターから単離されるまたはそれに由来する配列である。一部の実施形態では、プロモーターは、アラニンtRNAプロモーター、アルギニンtRNAプロモーター、アスパラギンtRNAプロモーター、アスパラギン酸tRNAプロモーター、システインtRNAプロモーター、グルタミンtRNAプロモーター、グルタミン酸tRNAプロモーター、グリシンtRNAプロモーター、ヒスチジンtRNAプロモーター、イソロイシンtRNAプロモーター、ロイシンtRNAプロモーター、リシンtRNAプロモーター、メチオニンtRNAプロモーター、フェニルアラニンtRNAプロモーター、プロリンtRNAプロモーター、セリンtRNAプロモーター、トレオニンtRNAプロモーター、トリプトファンtRNAプロモーター、チロシンtRNAプロモーター、もしくはバリンtRNAプロモーターから単離される、またはそれに由来する。一部の実施形態では、プロモーターは、バリンtRNAプロモーターから単離されるまたはそれに由来する。
本開示の組成物の一部の実施形態では、gRNAのDR配列は、Cas13d DR配列である。
本開示の組成物の一部の実施形態では、第1のRNA結合性タンパク質は、Cas9 CRISPR-Casタンパク質ではない、CRISPR-Casタンパク質を含む。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質は、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性は、低下しているまたは阻害されている。一部の実施形態では、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性は、増加しているまたは誘導されている。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質および/または同族gRNAは、変異を含む。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質のヌクレアーゼドメインは、変異を含む。一部の実施形態では、gRNAのDR配列は、変異を含む。一部の実施形態では、変異は、CRISPR-Casタンパク質をコードする核酸、またはgRNAをコードする核酸に存在する。一部の実施形態では、変異は、CRISPR-Casタンパク質をコードするアミノ酸に存在する。一部の実施形態では、変異は、置換、挿入、欠失、フレームシフト、逆位、または転位を含む。一部の実施形態では、変異は、ヌクレアーゼドメイン、ヌクレアーゼドメイン内の結合性部位、ヌクレアーゼドメイン内の活性部位、またはヌクレアーゼドメイン内の少なくとも1つの必須アミノ酸残基の欠失を含む。一部の実施形態では、変異は、gRNAのDR配列における点変異である。
一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質は、VI型CRISPR-Casタンパク質である。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、Cas13ポリペプチドまたはそのRNA結合性部分を含む。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、Cas13dポリペプチドまたはそのRNA結合性部分を含む。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質は、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性は、低下しているまたは阻害されている。一部の実施形態では、ネイティブなRNAヌクレアーゼ活性は、増加しているまたは誘導されている。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質および/またはその同族gRNAは、変異を含む。一部の実施形態では、CRISPR-Casタンパク質のヌクレアーゼドメインは、変異を含む。一部の実施形態では、変異は、CRISPR-Casタンパク質をコードする核酸にまたはgRNAをコードする核酸に存在する。一部の実施形態では、変異は、CRISPR-Casタンパク質のアミノ酸配列に存在する。一部の実施形態では、変異は、置換、挿入、欠失、フレームシフト、逆位、または転位を含む。一部の実施形態では、変異は、ヌクレアーゼドメイン、ヌクレアーゼドメイン内の結合性部位、ヌクレアーゼドメイン内の活性部位、またはヌクレアーゼドメイン内の少なくとも1つの必須アミノ酸残基の欠失を含む。一部の実施形態では、変異は、gRNAのDR配列における点変異である。一実施形態では、変異型DR配列は、点変異を含むCas13d DR配列である。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、ガイドされないRNA結合性タンパク質は、RNA結合活性のために多量体形成を必要としない。一部の実施形態では、ガイドされないRNA結合性タンパク質は、多量体複合体の単量体ではない。一部の実施形態では、多量体タンパク質複合体は、RNA結合性タンパク質を含まない。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、RNA分子内の標的配列に選択的に結合する。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、RNA分子内の第2の配列に対する親和性を含まない。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、RNA分子内の第2の配列に対して高い親和性を含まずそれに選択的に結合しない。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNAゲノムまたはRNAトランスクリプトームは、RNA分子を含む。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、終点を含めて、2アミノ酸から1300アミノ酸の間を含む。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNA結合性融合タンパク質は、終点を含めて、2アミノ酸から2000アミノ酸の間を含む。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質をコードする配列は、核局在化シグナル(NLS)、核外輸送シグナル(NES)またはタグをコードする配列をさらに含む。一部の実施形態では、核局在化シグナル(NLS)をコードする配列は、RNA結合性タンパク質をコードする配列のN末端に位置する。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、タンパク質のC末端にNLSを含む。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質または系をコードする配列は、2つのNLSまたは2つのNESを含む。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質をコードする配列は、第1のNLSをコードする第1の配列、および第2のNLSをコードする第2の配列をさらに含む。一部の実施形態では、第1のNLSまたは第2のNLSをコードする配列は、RNA結合性タンパク質をコードする配列のN末端に位置する。一部の実施形態では、RNA結合性タンパク質は、タンパク質のC末端に第1のNLSまたは第2のNLSを含む。一部の実施形態では、RNA結合性組成物は、少なくとも1つのリンカーを含む。
本開示の方法および/または組成物の一部の実施形態では、組成物は、第2のRNA結合性タンパク質をさらに含む。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、ヌクレアーゼドメインを含むまたはそれからなる。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAと会合する様式でRNAに結合する。一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質は、RNAを切断する様式でRNAと会合する。本開示の組成物の一部の実施形態では、第2のRNA結合性タンパク質をコードする配列は、RNaseを含むまたはそれからなる。
本明細書に開示される組成物のおよび/または組成物を含むベクターの製造方法も、本明細書に開示される。
核酸配列が、少なくとも1つのプロモーターを含み、少なくとも1つのプロモーターが、構成的プロモーターまたは組織特異的プロモーターであり、少なくとも1つのプロモーターが、EFSプロモーターまたはtCAGプロモーターであり、組織特異的プロモーターが、筋肉特異的プロモーターであり、筋肉特異的プロモーターが、MHCK7プロモーターであり、および/または前記プロモーターのいずれかが、エンハンサーおよび/またはイントロンを含む、前記実施形態のいずれか。
毒性標的RNAの発現レベルが、未処置毒性標的RNAの発現レベルの低下と比較して低下され、毒性標的RNAの発現レベルが、RCas9に基づく系で処置された毒性標的RNAの低下レベルと比較して低下され、低下のレベルが、1倍であるかまたはそれより大きく、低下のレベルが、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍または10倍であり、低下のレベルが、10倍であるかまたはそれより大きく、低下のレベルが、10倍~20倍の間である、前記実施形態のいずれか。
核酸配列が、ヒト細胞においてgRNAを発現させることができるプロモーターを含み、プロモーターが、ヒトU6プロモーターであり、プロモーターが、転移RNA(tRNA)の発現を駆動することができるプロモーターから単離されたまたはそれに由来する配列であり、プロモーターが、アラニンtRNAプロモーター、アルギニンtRNAプロモーター、アスパラギンtRNAプロモーター、アスパラギン酸tRNAプロモーター、システインtRNAプロモーター、グルタミンtRNAプロモーター、グルタミン酸tRNAプロモーター、グリシンtRNAプロモーター、ヒスチジンtRNAプロモーター、イソロイシンtRNAプロモーター、ロイシンtRNAプロモーター、リシンtRNAプロモーター、メチオニンtRNAプロモーター、フェニルアラニンtRNAプロモーター、プロリンtRNAプロモーター、セリンtRNAプロモーター、トレオニンtRNAプロモーター、トリプトファンtRNAプロモーター、チロシンtRNAプロモーター、およびバリンtRNAプロモーターからなる群から選択され、gRNAのDR配列が、Cas13d DR配列であり、核酸配列が、少なくとも1つの核局在化シグナル(NLS)、核外輸送シグナル(NES)またはタグをコードする配列をさらに含み、少なくとも1つの核局在化シグナル(NLS)が、RNA結合性タンパク質をコードする配列のN末端に位置し、少なくとも1つの核局在化シグナル(NLS)が、RNA結合性タンパク質をコードする配列のC末端に位置し、核酸配列が、2つの核局在化シグナル(NLS)または2つの核外輸送シグナル(NES)をコードする配列をさらに含み、RNA結合性タンパク質または融合タンパク質が、少なくとも1つのリンカーを含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法および組成物。
(実施例1)
Cas13d系はDM1毒性CUGリピートを分解する
材料
プラスミド:CTG960(960のCTGリピート)、Tetトランス活性化因子、ヒトU6プロモーターのもとでCasおよびsgRNAを発現するpcDNA3.1
Cas13d系はDM1毒性CUGリピートを分解する
材料
プラスミド:CTG960(960のCTGリピート)、Tetトランス活性化因子、ヒトU6プロモーターのもとでCasおよびsgRNAを発現するpcDNA3.1
トランスフェクション試薬:Lipofectamine 3000、opti-MEM、PBS、DMEM
RNA抽出キット:RNEASY PLUS(Qiagen)
qScript(商標)One-Step SYBR(登録商標)Green qRT-PCR Kit、Quantabio
方法
トランスフェクション、RNA抽出、RNA-FISH、およびqRT-PCR解析
方法
トランスフェクション、RNA抽出、RNA-FISH、およびqRT-PCR解析
CUGリピート含有RNAのノックダウンを評価するために、5×104個のCOSM6細胞を24ウェルプレートに播種し、50ngのDMPK-CTG960プラスミド(CUG-960発現がテトラサイクリン調節可能プロモーターエレメント(TRE)の制御下で駆動される場合)、25ngのTetトランス活性化因子(tTA)プラスミド、および1μgのRBP(Cas+sgRNA)を用いてトランスフェクトした。Cas13d系でのCUG標的化のためのsgRNAにおいて使用したスペーサー配列は、表Tに収載されている。Casタンパク質および対応するsgRNAを同じプラスミドから発現させた。細胞をOpti-MEM(5%FBSを含有する)中の100ng/mlのドキシサイクリンとともに一晩インキュベートした。これは、CUG-960 RNAの発現を駆動するために必要である。細胞をPBSで洗浄し、100ng/mlのドキシサイクリンを補充した完全DMEM培地中でさらに24時間インキュベートした。細胞を回収し、RNAを抽出し、qRT-PCRを行った。CUG発現ΔΔCTを計算し、ハウスキーピング遺伝子に対して正規化し、非標的化(NT)sgRNAと比べてCUG-960ノックダウンを定量化した。
図1は、配列番号457~459であるスペーサー配列を用いるCUG標的化Cas13d系が対照と比較してCUG標的の>90%を消失させることを実証する。
図2は、RNA蛍光in situハイブリダイゼーション(RNA-FISH)によって解析して、CUG標的化Cas13d系が対照と比較してCUGリピートRNAの>90%を消失させることを実証する。
図3は、RCas9系と比較したCas13d系を示す。Cas13d系は、対照NT sgRNAと比較してCUG標的の>90%を消失させる効率的切断をもたらす。RCas9で処置した細胞は、標的CUGリピートの約80%ノックダウンを示した。
(実施例2)
PUF系はDM1毒性CUGリピートを分解する
材料
プラスミド:CTG960(960のCTGリピート)、Tetトランス活性化因子、RBPを発現するpcDNA3.1
PUF系はDM1毒性CUGリピートを分解する
材料
プラスミド:CTG960(960のCTGリピート)、Tetトランス活性化因子、RBPを発現するpcDNA3.1
トランスフェクション試薬:Lipofectamine 3000、opti-MEM、PBS、DMEM
RNA抽出キット:RNEASY PLUS(Qiagen)
qScript(商標)One-Step SYBR(登録商標)Green qRT-PCR Kit、Quantabio
方法
トランスフェクション、RNA抽出、FISH、およびqRT-PCR解析
方法
トランスフェクション、RNA抽出、FISH、およびqRT-PCR解析
CUGリピート含有RNAのノックダウンを評価するために、5×104個のCOSM6細胞を24ウェルプレートに播種し、50ngのDMPK-CTG960プラスミド(CUG-960発現がテトラサイクリン調節可能プロモーターエレメント(TRE)の制御下で駆動される場合)、25ngのTetトランス活性化因子(tTA)プラスミド、および1μgのRBP(PUF)を用いてトランスフェクトした。細胞をOpti-MEM(5%FBSを含有する)中の100ng/mlのドキシサイクリンとともに一晩インキュベートした。細胞をPBSで洗浄し、100ng/mlのドキシサイクリンを補充した完全DMEM培地中でさらに24時間インキュベートした。細胞を回収し、RNAを抽出し、qRT-PCRを行った。CUG発現ΔΔCTを計算し、ハウスキーピング遺伝子に対して正規化し、非標的化(NT)対照と比べてCUG960 RNAノックダウンを定量化した。
PUF構築物(図1にCUG-f1およびCUG-f2と表示されている)は、毒性配列UGCUGCUG(配列番号453)を標的とした。
図1は、CUG標的化PUF-E17融合系が対照と比較してCUG標的の>90%を消失させることを実証する。
図2は、RNA蛍光in situハイブリダイゼーション(RNA-FISH)によって解析して、PUF(CUG)-E17融合系が対照と比較してCUGリピートRNAの>90%を消失させることを実証する。
図3は、RCas9系と比較したPUF(CUG)系を示す。PUF(CUG)系は、対照NTと比較してCUG標的の>90%を消失させる効率的切断をもたらす。RCas9で処置した細胞は、標的CUGリピートの約80%ノックダウンを示した。
(実施例3)
筋強直性ジストロフィー1型の処置のためのRNAレベルでの伸長したCUGリピートの標的化(分解および遮断機序)
本明細書に開示されるRNA標的化組成物A01215(分解のためのCas13d(CUG))、A01344(分解のためのPUF(CUG)-E17)、およびA01686(遮断のための)を、AAVに基づくアプローチによって、全身性経路または筋肉内経路のどちらかによって送達した。例えば、筋強直性ジストロフィーの下記の当技術分野において認知されている動物モデルにおけるAAV9に基づく送達のためのPUF標的化CUG構築物を表53に示す。
筋強直性ジストロフィー1型の処置のためのRNAレベルでの伸長したCUGリピートの標的化(分解および遮断機序)
本明細書に開示されるRNA標的化組成物A01215(分解のためのCas13d(CUG))、A01344(分解のためのPUF(CUG)-E17)、およびA01686(遮断のための)を、AAVに基づくアプローチによって、全身性経路または筋肉内経路のどちらかによって送達した。例えば、筋強直性ジストロフィーの下記の当技術分野において認知されている動物モデルにおけるAAV9に基づく送達のためのPUF標的化CUG構築物を表53に示す。
筋強直性ジストロフィーに関連する伸長されたCUGリピートを標的とするために、CUG標的化組成物をコードするDNAを有するベクターを、AAVベクターによって送達した。PUF(CUG)-E17、Cas13d(CUG)またはPUF(CUG)単独の発現がプロモーターによって駆動された(図4A~Cおよび図12A~B)。一部の態様では、短縮型CAG(tCAG)プロモーター(配列番号385)を使用した。一部の態様では、短いEF1-アルファ(EFS)プロモーター(配列番号520)を使用した。一部の態様では、UBBイントロンを有するEFSプロモーター(配列番号609)を使用した。
AAV-9調製物を標準的な技法(トリプルトランスフェクション法)に従って生成し、IDX密度勾配超遠心法によって精製した。qPCRおよびカプシドELISAによって、AAVの力価を決定した。次に、上記のAAV9バージョンを、HSA-LR筋強直性ジストロフィー1型マウスに静脈内注射(150μLの総体積、1×10^12vg)し、または前記マウスの前脛骨筋に注射(50μLの総体積、2×10^10vg、1×10^11vg)し、その後、毎日臨床観察を行った。マウスを注射後4wおよび12wの時点で屠殺した。RNA/タンパク質評価および遺伝子発現の変化のために、動物ごとに、前脛骨筋(IM注射の注射部位)、四頭筋、横隔膜、腓腹筋、心臓、脾臓、肝臓(代表部分、すなわち、葉の一部分)、腸および腎臓の近位半分を収集し、個別に(対の臓器を除いて)クライオバイアルに入れ、液体窒素で瞬間凍結させた。全ての組織の残りの半分は、OCTに包埋し、凍結させた。筋肉切片を横断方式で切り取った。組織の残りの半分を使用して全RNAを調製した。
4および12週の時点でマウスを屠殺する前に筋電図検査を行って、筋強直性ジストロフィー1型の生理学的表現型を回復させる点でのRNA標的化組成物の有効性の尺度として疾患関連筋強直(筋弛緩の異常)の回復を評価した。
凍結組織からのRNA単離は、RNAeasyカラム(Qiagen)を用いて製造者のプロトコールに従って行った。Nanodrop分光光度計を使用してRNAの質および濃度を推定した。cDNA調製は、Superscript III(Thermofisher)を使用しランダムプライマーを用いて製造者のプロトコールに従って行った。qPCRおよびデジタルドロップレットPCR(ddPCR)を行って、2つのマウス群(RNA標的化組成物、ビヒクル)の中で組織におけるRNA標的化組成物のレベルを評価し、導入遺伝子発現の永続性を評価した。
RNA蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行って、伸長されたCUGリピートを消失させるまたは遮断する点でのRNA標的化組成物の有効性の尺度として筋肉切片におけるRNA凝集体の消滅を測定した。
塩化物チャネルClcn1およびMbnl1に対する抗体を用いる免疫蛍光検査を、筋強直性ジストロフィー1型分子病態の処置についてのRNA標的化組成物の有効性の尺度として行った。Clcn1の再構成および核内Mbnl1の再分布は、筋強直性ジストロフィー1型分子病態回復を意味する。
筋肉組織から単離したRNAからcDNAを調製した。選択的にスプライシングされたAtp2a1のエクソン22、Clcn1のエクソン7、BIN1のエクソン11に隣接するプライマーを用いてRT-PCRを行って、筋強直性ジストロフィー1型関連選択的スプライシングの回復を明らかにする。
(実施例4)
dCas13dおよびCUG標的化ガイドRNAによる筋強直性ジストロフィー1型の処置のためのRNAレベルでの伸長したCUGリピートの標的化
ヒトU6プロモーター下のCUG標的化ガイドRNA(gRNA)と、エンドヌクレアーゼE17(ヒトZC3H112A遺伝子に由来する)に連結されたヌクレアーゼ失活dCas13d、またはヌクレアーゼ失活dCas13d(単独の)とをコードする単一の導入遺伝子を、ウイルスまたは非ウイルス手段によって、全身性経路または筋肉内経路のどちらかによって送達する。筋強直性ジストロフィーに関連する伸長されたCUGリピートを標的とするために、CUG標的化gRNAおよびdCas13d(CUG)をコードするDNAを有するベクターを、AAVベクターによって送達する。Cas13d(またはdCas13d)発現は、プロモーターによって駆動される(図4B、図4Cおよび図12B)。一部の態様では、短縮型CAG(tCAG)プロモーター(配列番号385)を使用した。一部の態様では、短いEF1-アルファ(EFS)プロモーター(配列番号520)を使用した。一部の態様では、UBBイントロンを有するEFSプロモーター(配列番号609)を使用した。
dCas13dおよびCUG標的化ガイドRNAによる筋強直性ジストロフィー1型の処置のためのRNAレベルでの伸長したCUGリピートの標的化
ヒトU6プロモーター下のCUG標的化ガイドRNA(gRNA)と、エンドヌクレアーゼE17(ヒトZC3H112A遺伝子に由来する)に連結されたヌクレアーゼ失活dCas13d、またはヌクレアーゼ失活dCas13d(単独の)とをコードする単一の導入遺伝子を、ウイルスまたは非ウイルス手段によって、全身性経路または筋肉内経路のどちらかによって送達する。筋強直性ジストロフィーに関連する伸長されたCUGリピートを標的とするために、CUG標的化gRNAおよびdCas13d(CUG)をコードするDNAを有するベクターを、AAVベクターによって送達する。Cas13d(またはdCas13d)発現は、プロモーターによって駆動される(図4B、図4Cおよび図12B)。一部の態様では、短縮型CAG(tCAG)プロモーター(配列番号385)を使用した。一部の態様では、短いEF1-アルファ(EFS)プロモーター(配列番号520)を使用した。一部の態様では、UBBイントロンを有するEFSプロモーター(配列番号609)を使用した。
AAV9調製物を標準的な技法(トリプルトランスフェクション法)に従って生成し、IDX密度勾配超遠心法によって精製した。qPCRおよびカプシドELISAによって、AAVの力価を決定した。次に、上記のAAV9バージョンを、HSA-LR筋強直性ジストロフィー1型マウスに静脈内注射(150μLの総体積、1×10^12vg)し、または前記マウスの前脛骨筋に注射(50μLの総体積、2×10^10vg、1×10^11vg)し、その後、毎日臨床観察を行う。マウスを注射後4wおよび12wの時点で屠殺する。RNA/タンパク質評価および遺伝子発現の変化のために、動物ごとに、前脛骨筋(IM注射の注射部位)、四頭筋、横隔膜、腓腹筋、心臓、脾臓、肝臓(代表部分、すなわち、葉の一部分)、腸および腎臓の近位半分を収集し、個別に(対の臓器を除いて)クライオバイアルに入れ、液体窒素で瞬間凍結させる。全ての組織の残りの半分は、OCTに包埋し、凍結させる。筋肉切片を横断方式で切り取る。組織の残りの半分を使用して全RNAを調製する。
4および12週の時点でマウスを屠殺する前に筋電図検査を行って、筋強直性ジストロフィー1型の生理学的表現型を回復させる点での分解によるdCas13d(CUG)-E17の有効性または遮断によるdCas13d(CUG)の有効性の尺度として疾患関連筋強直(筋弛緩の異常)の回復を評価する。凍結組織からのRNA単離は、RNAeasyカラム(Qiagen)を用いて製造者のプロトコールに従って行う。Nanodrop分光光度計を使用してRNAの質および濃度を推定する。cDNA調製は、Superscript III(Thermofisher)を使用しランダムプライマーを用いて製造者のプロトコールに従って行う。qPCRおよびデジタルドロップレットPCR(ddPCR)を行って、2つのマウス群(Cas13dまたはdCas13dとともにCUG標的化RNA、ビヒクル)の中で組織におけるCas13d(またはdCas13d)およびgRNAのレベルを評価して、導入遺伝子発現の永続性を評価する。RNA蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行って、伸長されたCUGリピートを消失させる点でのCUG標的化gRNA+Cas13d(またはdCas13d)の有効性の尺度として筋肉切片におけるRNA凝集体の消滅を測定する。塩化物チャネルClcn1およびMbnl1に対する抗体を用いる免疫蛍光検査を、筋強直性ジストロフィー1型分子病態の処置についてのgRNA+Cas13d(またはdCas13d)の有効性の尺度として行う。Clcn1の再構成および核内Mbnl1の再分布は、筋強直性ジストロフィー1型分子病態回復を意味する。筋肉組織から単離したRNAからcDNAを調製する。選択的にスプライシングされたAtp2a1のエクソン22、Clcn1のエクソン7、BIN1のエクソン11に隣接するプライマーを用いてRT-PCRを行って、筋強直性ジストロフィー1型関連選択的スプライシングの回復を明らかにする。
(実施例5)
患者筋細胞およびHSA DM1マウス(上記)における分解または遮断によるCUGexpRNAの用量依存的低減
筋強直性ジストロフィーI型(DM1)は、DMPK mRNAの3’非翻訳領域(UTR)におけるCUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)によって引き起こされる多臓器型の常染色体優性遺伝性障害である。以前に、本発明者らは、CRISPR/Cas9に基づくRNA標的化遺伝子治療には、初代患者細胞およびDM1マウスモデルにおいてDM1における反復トラクトから発現される毒性RNAを消失させる可能性があることを示した。あまり扱いやすくない、オフターゲット効果を低下または消失させるのにより適している、治療的MRE標的化戦略をさらに探究するために、本発明者らは、RNA標的化系:1)新規CRISPR/Cas13d(A01215)、2)ヒトZC3H112Aに由来するRNAエンドヌクレアーゼと連結された天然に存在するヒトPUM1タンパク質(PUF-E17)から得られたPUF RNA結合性タンパク質系(A01344)、および3)エンドヌクレアーゼを伴わないPUF RNA結合性タンパク質系(A01686)を、伸長されたDM1関連CUGリピートを切断(1および2)または遮断どちらかの標的とするように操作した。改変された、AAvrh74にパッケージングされた、Cas13dおよびPUF-E17は、DM1患者の筋細胞における核内CUG RNA凝集体を用量依存方式で低減させた。さらに、ユニタリーAAV9にパッケージングされたCas13d、PUF-E17およびPUF(遮断)を別々に筋肉内(IM)および静脈内(IV)注射によって成体(8~12週齢)HSALR DM1マウスに送達した。本発明者らは、全てのRNA標的化系のIM注射後4週間の時点での筋電図検査から、用量依存的導入遺伝子発現、DM1関連選択的スプライシングの修正、および筋強直の軽減を報告する。予想通り、Cas13dおよびPUF-E17によるRNA凝集体の低減およびスプライシングの改善は、CUG RNAレベルの低下(>50%)を伴った。要するに、本発明者らは、DMPKにおけるMREを有効に標的化することができ、DM1の分子的および臨床的特徴を改善することができる、異なる機序のアプローチ(分解および遮断)を示す。図6~12。
患者筋細胞およびHSA DM1マウス(上記)における分解または遮断によるCUGexpRNAの用量依存的低減
筋強直性ジストロフィーI型(DM1)は、DMPK mRNAの3’非翻訳領域(UTR)におけるCUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)によって引き起こされる多臓器型の常染色体優性遺伝性障害である。以前に、本発明者らは、CRISPR/Cas9に基づくRNA標的化遺伝子治療には、初代患者細胞およびDM1マウスモデルにおいてDM1における反復トラクトから発現される毒性RNAを消失させる可能性があることを示した。あまり扱いやすくない、オフターゲット効果を低下または消失させるのにより適している、治療的MRE標的化戦略をさらに探究するために、本発明者らは、RNA標的化系:1)新規CRISPR/Cas13d(A01215)、2)ヒトZC3H112Aに由来するRNAエンドヌクレアーゼと連結された天然に存在するヒトPUM1タンパク質(PUF-E17)から得られたPUF RNA結合性タンパク質系(A01344)、および3)エンドヌクレアーゼを伴わないPUF RNA結合性タンパク質系(A01686)を、伸長されたDM1関連CUGリピートを切断(1および2)または遮断どちらかの標的とするように操作した。改変された、AAvrh74にパッケージングされた、Cas13dおよびPUF-E17は、DM1患者の筋細胞における核内CUG RNA凝集体を用量依存方式で低減させた。さらに、ユニタリーAAV9にパッケージングされたCas13d、PUF-E17およびPUF(遮断)を別々に筋肉内(IM)および静脈内(IV)注射によって成体(8~12週齢)HSALR DM1マウスに送達した。本発明者らは、全てのRNA標的化系のIM注射後4週間の時点での筋電図検査から、用量依存的導入遺伝子発現、DM1関連選択的スプライシングの修正、および筋強直の軽減を報告する。予想通り、Cas13dおよびPUF-E17によるRNA凝集体の低減およびスプライシングの改善は、CUG RNAレベルの低下(>50%)を伴った。要するに、本発明者らは、DMPKにおけるMREを有効に標的化することができ、DM1の分子的および臨床的特徴を改善することができる、異なる機序のアプローチ(分解および遮断)を示す。図6~12。
(実施例6)
NHP研究における忍容性および導入遺伝子発現
標的組織における忍容性および導入遺伝子発現レベル(生体内分布)を評価するために筋肉(骨格筋、平滑筋および心筋)特異的プロモーターの制御下の上記のRNA標的化組成物(A01215、A01344、およびA01686)をコードするAAV9を用いて非ヒト霊長類(NHP)研究を行っている。RNA標的化組成物。CUG標的化組成物をコードするDNAを有するベクターをAAV9ベクターによって送達した。PUF(CUG)-E17、Cas13d(CUG)またはPUF(CUG)単独の発現がプロモーターによって駆動される(図4A~Cおよび図12A~B)。一部の態様では、デスミンプロモーター(全長デスミン配列番号568または短縮型デスミン配列番号569)を使用する。
参照による組込み
NHP研究における忍容性および導入遺伝子発現
標的組織における忍容性および導入遺伝子発現レベル(生体内分布)を評価するために筋肉(骨格筋、平滑筋および心筋)特異的プロモーターの制御下の上記のRNA標的化組成物(A01215、A01344、およびA01686)をコードするAAV9を用いて非ヒト霊長類(NHP)研究を行っている。RNA標的化組成物。CUG標的化組成物をコードするDNAを有するベクターをAAV9ベクターによって送達した。PUF(CUG)-E17、Cas13d(CUG)またはPUF(CUG)単独の発現がプロモーターによって駆動される(図4A~Cおよび図12A~B)。一部の態様では、デスミンプロモーター(全長デスミン配列番号568または短縮型デスミン配列番号569)を使用する。
参照による組込み
あらゆる相互参照されるまたは関連する特許または出願を含めた、本明細書において引用されているあらゆる文書は、明白に排除されるまたは他のやり方で限定される場合を除き、これによりその全体が参照により本明細書に組み込まれる。いずれの文書の引用も、それが本明細書に開示されるもしくは具体化されるあらゆる発明に対して先行技術であること、または、単独で、もしくは任意の他の参考文献(複数可)との任意の組合せで、あらゆるそのような発明を教示、示唆もしくは開示するものであることを認めるものではない。さらに、本文書における用語のいずれかの意味または定義が参照により組み込まれる文書における同じ用語のいずれかの意味または定義と矛盾する範囲では、本文書におけるその用語に割り当てられた意味または定義が支配するものとする。
他の実施形態
他の実施形態
本開示の特定の実施形態を例示し、記載したが、種々の他の変化および改変を本開示の主旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。添付の特許請求の範囲は、本開示の範囲内に入るそのような変化および改変の全てを包含する。
Claims (51)
- 毒性標的CUGリピートRNA配列に結合することができるガイドされないRNA結合性ポリペプチドまたはガイドされるRNA結合性ポリペプチドを含むRNA結合性ポリペプチドをコードする核酸配列を含む組成物。
- 前記RNA結合性ポリペプチドが、融合タンパク質である、請求項1に記載の組成物。
- 前記融合タンパク質が、前記毒性CUGリピートRNA配列を切断することができるエンドヌクレアーゼと融合した前記RNA結合性ポリペプチドを含む、請求項2に記載の組成物。
- 前記ガイドされないRNA結合性ポリペプチドが、PUFまたはPUMBYタンパク質である、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ガイドされるRNA結合性ポリペプチドが、Cas13dタンパク質である、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記cas13dタンパク質が、触媒的に失活している、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記cas13dタンパク質が、配列番号583または586~589のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エンドヌクレアーゼが、ZC3H12Aジンクフィンガーエンドヌクレアーゼのヌクレアーゼドメインである、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- PUF RNA結合性タンパク質が、配列番号444~451、461、570、または638~649のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記PUF RNA結合性タンパク質が、配列番号444で示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記毒性標的CUG RNAリピート配列が、配列番号453~456で示される核酸配列のいずれか1つを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記毒性標的CUG RNAリピート配列が、配列番号454で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- CUG標的化PUFタンパク質が、配列番号452で示される核酸配列によってコードされる、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記PUFまたはPUMBYタンパク質が、ヒトPUFまたはPUMBYタンパク質である、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記PUFまたはPUMBYタンパク質が、リンカー配列によって前記ZC3H12Aエンドヌクレアーゼに連結されている、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記リンカーが、配列番号411で示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記融合タンパク質が、核局在化配列(NLS)、および核外輸送配列(NES)からなる群から選択される1つまたは複数のシグナル配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ZC3H12Aジンクフィンガーヌクレアーゼが、配列番号358または配列番号359で示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記融合タンパク質が、配列番号559~567のいずれか1つで示されるアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記融合タンパク質が、配列番号460、配列番号516または配列番号517を含む核酸配列によってコードされる、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記融合タンパク質をコードする核酸分子が、プロモーターを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記プロモーターが、tCAGプロモーター、EFS/UBBプロモーター、デスミンプロモーター、CK8eプロモーター、またはEFSプロモーターである、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記請求項のいずれか一項に記載の組成物を含む、ベクター。
- アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、ナノ粒子、ミセル、リポソーム、リポプレックス、ポリマーソーム、ポリプレックス、およびデンドリマーからなる群から選択される、請求項23に記載のベクター。
- AAVベクターである、請求項23に記載のベクター。
- 第1のAAV ITR配列と、
第1のプロモーター配列と、
少なくとも1つのCUGリピートRNA結合性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、
第2のAAV ITR配列と
を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。 - 前記CUGリピートRNA結合性ポリペプチドが、PUFまたはPUMBYタンパク質を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- PUFまたはPUMBY配列をコードする前記ポリヌクレオチド配列が、配列番号452で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記CUGリピートRNA結合性ポリペプチドが、Cas13dタンパク質を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- Cas13d配列をコードする前記ポリヌクレオチド配列が、配列番号601、612または615~618で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記第1のプロモーター配列が、配列番号568、569、608、609、634~637で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記第1のAAV ITR配列が、配列番号599または600で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記第2のAAV ITR配列が、配列番号599または600で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 第2のプロモーター配列をさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記第2のプロモーターが、ガイドRNA(gRNA)の発現を制御し、前記gRNAが、(i)DR配列および(ii)スペーサー配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記第2のプロモーターが、配列番号519で示される核酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- ポリA配列をさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 少なくとも1つのリンカー配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 少なくとも1つの核局在化配列を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- 前記ベクターが、配列番号574~582、584~585、590~597のいずれかで示される核酸でコードされる、前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクター。
- a)請求項26から40のいずれか一項に記載のAAVウイルスベクターと、
b)少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤および/または添加剤と
を含む、医薬組成物。 - a)前記請求項のいずれか一項に記載のAAVベクターと、
b)AAVカプシドタンパク質と
を含む、AAVウイルスベクター。 - 前記AAVカプシドタンパク質が、AAV1カプシドタンパク質、AAV2カプシドタンパク質、AAV4カプシドタンパク質、AAV5カプシドタンパク質、AAV6カプシドタンパク質、AAV7カプシドタンパク質、AAV8カプシドタンパク質、AAV9カプシドタンパク質、AAV10カプシドタンパク質、AAV11カプシドタンパク質、AAV12カプシドタンパク質、AAV13カプシドタンパク質、AAVPHP.Bカプシドタンパク質、AAVrh74カプシドタンパク質またはAAVrh.10カプシドタンパク質である、請求項42に記載のAAVウイルスベクター。
- 前記AAVカプシドタンパク質が、AAV9カプシドタンパク質である、請求項21に記載のAAVウイルスベクター。
- 前記請求項のいずれか一項に記載のベクターを含む、細胞。
- 哺乳動物における筋強直性ジストロフィー1型(DM1)を処置する方法であって、請求項1から45のいずれか一項に記載の組成物またはAAVベクターを、前記哺乳動物の組織における毒性標的CUGマイクロサテライトリピート伸長(MRE)RNA配列に投与するステップを含み、それによって毒性標的RNAの発現レベルが低下される、方法。
- 前記組成物またはAAVベクターが、対象に、静脈内、くも膜下腔内、脳内、脳室内、鼻腔内、気管内、耳内、眼内もしくは目周囲、経口、直腸、経粘膜、吸入、経皮、非経口、皮下、皮内、筋肉内、大槽内、神経内、胸膜内、局部、リンパ内、大槽内投与されるか、または神経内にある、請求項46に記載の方法。
- 前記組成物またはAAVベクターが、対象に静脈内投与される、請求項46に記載の方法。
- 前記毒性標的RNAの発現レベルの低下によって、前記哺乳動物におけるDM1の症状が好転する、請求項46に記載の方法。
- 前記毒性標的RNAの前記発現レベルが、未処置毒性標的CUG RNAの発現レベルの低下と比較して低下される、請求項46に記載の方法。
- 低下のレベルが、1倍~20倍の間である、請求項46に記載の方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063119977P | 2020-12-01 | 2020-12-01 | |
US63/119,977 | 2020-12-01 | ||
US202063130092P | 2020-12-23 | 2020-12-23 | |
US63/130,092 | 2020-12-23 | ||
US202163278746P | 2021-11-12 | 2021-11-12 | |
US63/278,746 | 2021-11-12 | ||
PCT/US2021/061490 WO2022119979A1 (en) | 2020-12-01 | 2021-12-01 | Rna-targeting compositions and methods for treating myotonic dystrophy type 1 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023551874A true JP2023551874A (ja) | 2023-12-13 |
JPWO2022119979A5 JPWO2022119979A5 (ja) | 2024-12-09 |
Family
ID=79731176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023533279A Pending JP2023551874A (ja) | 2020-12-01 | 2021-12-01 | 筋強直性ジストロフィー1型を処置するためのrna標的化組成物および方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240108751A1 (ja) |
EP (1) | EP4255471A1 (ja) |
JP (1) | JP2023551874A (ja) |
KR (1) | KR20230129162A9 (ja) |
AU (1) | AU2021391645A1 (ja) |
CA (1) | CA3200588A1 (ja) |
WO (1) | WO2022119979A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2020253435A1 (en) | 2019-04-01 | 2021-11-18 | Tenaya Therapeutics, Inc. | Adeno-associated virus with engineered capsid |
WO2022221278A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | Locanabio, Inc. | Compositions and methods comprising hybrid promoters |
GB202207026D0 (en) * | 2022-05-13 | 2022-06-29 | Univ Oxford Innovation Ltd | Method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2406743A1 (en) | 2000-04-28 | 2001-11-08 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Recombinant aav vectors with aav5 capsids and aav5 vectors pseudotyped in heterologous capsids |
EP3492596A1 (en) | 2007-04-09 | 2019-06-05 | University of Florida Research Foundation, Inc. | Raav vector compositions having tyrosine-modified capsid proteins and methods for use |
CN101895633A (zh) | 2010-07-14 | 2010-11-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种移动终端及其解锁方法 |
US9580714B2 (en) | 2010-11-24 | 2017-02-28 | The University Of Western Australia | Peptides for the specific binding of RNA targets |
AU2012326971C1 (en) | 2011-10-21 | 2018-02-08 | Kyushu University, National University Corporation | Method for designing RNA binding protein utilizing PPR motif, and use thereof |
US10330674B2 (en) | 2015-01-13 | 2019-06-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Pumilio domain-based modular protein architecture for RNA binding |
US10476825B2 (en) | 2017-08-22 | 2019-11-12 | Salk Institue for Biological Studies | RNA targeting methods and compositions |
WO2019236982A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Locana, Inc. | Rna-targeting fusion protein compositions and methods for use |
-
2021
- 2021-12-01 US US18/039,812 patent/US20240108751A1/en active Pending
- 2021-12-01 WO PCT/US2021/061490 patent/WO2022119979A1/en active Application Filing
- 2021-12-01 AU AU2021391645A patent/AU2021391645A1/en active Pending
- 2021-12-01 CA CA3200588A patent/CA3200588A1/en active Pending
- 2021-12-01 EP EP21845129.2A patent/EP4255471A1/en active Pending
- 2021-12-01 JP JP2023533279A patent/JP2023551874A/ja active Pending
- 2021-12-01 KR KR1020237021514A patent/KR20230129162A9/ko active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2021391645A1 (en) | 2023-06-29 |
CA3200588A1 (en) | 2022-06-09 |
EP4255471A1 (en) | 2023-10-11 |
US20240108751A1 (en) | 2024-04-04 |
KR20230129162A (ko) | 2023-09-06 |
KR20230129162A9 (ko) | 2024-12-23 |
WO2022119979A1 (en) | 2022-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023551874A (ja) | 筋強直性ジストロフィー1型を処置するためのrna標的化組成物および方法 | |
CA3201392A1 (en) | Aav vectors for gene editing | |
US12037588B2 (en) | Compositions and methods comprising engineered short nuclear RNA (snRNA) | |
JP2021526858A (ja) | Rna標的化融合タンパク質組成物および使用方法 | |
JP2023551873A (ja) | Cagリピート病を処置するためのrna標的化組成物および方法 | |
WO2023154807A2 (en) | Compositions and methods for modulating pre-mrna splicing | |
JP2025069281A (ja) | 調節可能な発現系 | |
JP2021533803A (ja) | Fasl免疫モジュレート遺伝子治療組成物および使用方法 | |
KR20250092211A (ko) | Rna 편집을 위한 프로그래밍 가능한 snrna를 포함하는 조성물 및 방법 | |
WO2022221278A1 (en) | Compositions and methods comprising hybrid promoters | |
WO2023205637A1 (en) | Rna-targeting compositions and methods for treating c9/orf72 diseases | |
WO2023184107A1 (en) | Crispr-cas13 system for treating mecp2-associated diseases | |
CN116801901A (zh) | 用于治疗1型强直性肌营养不良的靶向rna的组合物和方法 | |
CN117320741A (zh) | 用于治疗cag重复疾病的靶向rna的组合物和方法 | |
WO2023184108A1 (en) | Crispr-cas13 system for treating ube3a-associated diseases | |
WO2025155722A1 (en) | Muscle selective hybrid regulatory combinations and methods of use thereof for the treatment of myotonic dystrophy type 1 | |
WO2025072530A2 (en) | Compositions and methods comprising small nuclear rna (snrna) for treating dmd | |
WO2024078345A1 (zh) | snRNA核酸分子及其应用 | |
WO2022234051A1 (en) | Split prime editing enzyme | |
EP4532720A2 (en) | Crispr interference therapeutics for c9orf72 repeat expansion disease |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241129 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241129 |