病毒颗粒至纹状体和皮质的增强递送制造技术
Enhanced delivery of virus particles to the striatum and cortex
The present application provides a new method for delivering recombinant adeno-related virus (rAAV) particles to the central nervous system of a mammal (for example, human). In some respects, the method involves applying rAAV particles containing heterologous nucleic acids to the striatum and causing the heterologous nucleic acids to be expressed in the cerebral cortex and striatum of mammals at least.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】病毒颗粒至纹状体和皮质的增强递送相关申请的交叉引用本专利技术要求保护2015年2月10日提交的美国临时申请号62/114,544和2015年9月19日提交的美国临时申请号62/220,997的优先权，其每项的内容出于全部的目的在此处通过提述以其整体并入。ASCII文本文件上序列表的提交在ASCII文本文件上提交了下列内容：计算机可读形式(CRF)的序列表(文件名：159792012740SEQLIST.txt，记录日期：2016年2月4日，大小：1KB)，其在本文通过提述以其全文并入。专利
本专利技术涉及AAV基因治疗载体向脑部例如纹状体和/或皮质的递送。专利技术概述基于腺相关病毒(AAV)的载体已成为优选的用于神经系统基因治疗的载体系统，其具有出色的建立在多次临床试验上的安全性记录(Kaplitt等，(2007)Lancet369:2097-2105；Eberling等，(2008)Neurology70:1980-1983；Fiandaca等，(2009)Neuroimage47Suppl.2:T27-35)。神经系统病症的有效治疗由于AAV载体递送影响细胞种群的问题所阻碍。该递送问题对于涉及大脑皮质病症中特别严重。简单注射不能有效分配AAV载体，依赖于扩散，其仅在1-3mm半径内有效。可替换的方法对流增强递送(CED)(Nguyen等，(2003)J.Neurosurg.98:584-590)，已在临床上用于帕金森氏病的基因疗法中使用(Fiandaca等，(2008)Exp.Neurol.209:51-57)。CED的基本原理涉及在足够的压力下泵...
【技术保护点】
一种用于递送重组腺相关病毒(rAAV)颗粒至哺乳动物的中枢神经系统的方法，其包括将所述rAAV颗粒施用至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在所述哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.10 US 62/114,544;2015.09.19 US 62/220,9971.一种用于递送重组腺相关病毒(rAAV)颗粒至哺乳动物的中枢神经系统的方法，其包括将所述rAAV颗粒施用至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在所述哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达。2.一种用于递送rAAV颗粒至哺乳动物的中枢神经系统的方法，其包括施用rAAV颗粒至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达，且其中所述rAAV颗粒包含AAV血清型1(AAV1)衣壳。3.一种用于递送rAAV颗粒至哺乳动物的中枢神经系统的方法，其包括施用rAAV颗粒至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达，且其中所述rAAV颗粒包含AAV血清型2(AAV2)衣壳。4.权利要求1-3任一项的方法，其中所述哺乳动物是人。5.权利要求1-4任一项的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体的壳核和尾状核。6.权利要求5的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体每半球的壳核和尾状核。7.权利要求5或6的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至尾状核中的一处位点和壳核中的两处位点。8.权利要求5-7任一项的方法，其中施用至壳核的rAAV颗粒与施用至尾状核的rAAV颗粒的比例为至少约2:1。9.权利要求1-8任一项的方法，其中所述异源核酸在哺乳动物的额叶皮质、枕叶皮质和/或层IV中表达。10.权利要求9的方法，其中所述异源核酸在前额叶相关皮质区、运动前区皮质、初级躯体感觉皮质区、感觉运动皮质、顶叶皮质、枕叶皮质和/或初级运动皮质中表达。11.权利要求1-10任一项的方法，其中所述rAAV颗粒在大脑皮质中经历逆行或顺行转运。12.权利要求1-11任一项的方法，其中所述异源核酸进一步在丘脑、底丘脑核、苍白球、黑质和/或海马区中表达。13.权利要求1或4-12任一项的方法，其中所述rAAV颗粒包含AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAV11、AAV12、AAV2R471A、AAV2/2-7m8、AAVDJ、AAV2N587A、AAV2E548A、AAV2N708A、AAVV708K、山羊AAV、AAV1/AAV2嵌合、牛AAV或小鼠AAV衣壳rAAV2/HBoV1血清型衣壳。14.权利要求13的方法，其中所述AAV血清型是AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10或AAVrh10。15.权利要求1-14任一项的方法，其中所述rAAV载体包含侧翼为一个或多个AAV反向末端重复(ITR)序列的异源核酸。16.权利要求15的方法，其中所述异源核酸侧翼为两个AAVITR。17.权利要求15或16的方法，其中所述AAVITR为AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAV11、AAV12、AAV2R471A、AAVDJ、山羊AAV、牛AAV或小鼠AAV血清型ITR。18.权利要求15-17任一项的方法，其中所述AAVITR为AAV2ITR。19.权利要求15或16的方法，其中所述rAAV颗粒的ITR和衣壳源自相同的AAV血清型。20.权利要求3-12任一项的方法，其中所述ITR和所述衣壳源自AAV2。21.权利要求15或16的方法，其中所述rAAV病毒颗粒的ITR和衣壳源自不同的AAV血清型。22.权利要求2和4-12任一项的方法，其中所述ITR源自AAV2且所述衣壳源自AAV1。23.权利要求1-22任一项的方法，其中所述异源核酸可操作地与启动子连接。24.权利要求23的方法，其中所述启动子在CNS的细胞中表达所述异源核酸。25.权利要求23或24的方法，其中所述启动子在脑细胞中表达所述异源核酸。26.权利要求23-25任一项的方法，其中所述启动子在神经元和/或神经胶质细胞中表达所述异源核酸。27.权利要求26的方法，其中所述神经元是尾状核的中型多棘神经元(mediumspinyneuron)、壳核的中型多棘神经元、皮质层IV的神经元和/或皮质层V的神经元。28.权利要求23-27任一项的方法，其中所述启动子是CBA启动子、最小CBA启动子、CMV启动子或GUSB启动子。29.权利要求23-27任一项的方法，其中所述启动子是诱导型。30.权利要求23-29任一项的方法，其中所述rAAV载体包含一个或多个增强子、剪接供体/剪接受体对、基质附接位点或多聚腺苷酸化信号。31.权利要求1-30任一项的方法，其中所述rAAV载体是自身互补的rAAV载体。32.权利要求31的方法，其中所述载体包含编码异源核酸的第一核酸序列和编码所述异源核酸的互补物的第二核酸序列，其中所述第一核酸序列可与第二核酸序列沿其长度的大部分或全部形成链内碱基对。33.权利要求32的方法，其中所述第一核酸序列和所述第二核酸序列通过突变的AAVITR连接，其中所述突变的AAVITR包含D区的缺失且包含末端解析序列的突变。34.权利要求1-33任一项的方法，其中所述异源核酸编码治疗多肽或治疗核酸。35.权利要求34的方法，其中所述异源核酸编码治疗多肽。36.权利要求35的方法，其中所述治疗多肽是酶、神经营养因子、在具有CNS相关病症的个体中缺失或突变的多肽、抗氧化剂、抗细胞凋亡因子、抗血管生成因子和抗炎症因子、α-突触核蛋白、酸性β-葡糖苷酶(GBA)、β-半乳糖苷酶-1(GLB1)、艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)、半乳糖神经酰胺酶(GALC)、甘露糖苷酶、α-D-甘露糖苷酶(MAN2B1)、β-甘露糖苷酶(MANBA)、假芳基硫酸酯酶A(ARSA)、N-乙酰葡糖胺-1-磷酸转移酶(GNPTAB)、酸性鞘磷脂酶(ASM)、尼曼-匹克C蛋白(Niemann-PickCprotein)(NPC1)、酸性α-1,4-葡糖苷酶(GAA)、己糖胺酶β亚基、HEXB、N-硫代葡糖胺磺基水解酶(MPS3A)、N-α-乙酰葡糖胺酶(NAGLU)、肝素乙酰-CoA、α-葡糖胺酶N-乙酰转移酶(MPS3C)、N-乙酰葡糖胺-6-硫酸酯酶(GNS)、α-N-乙酰半乳糖胺酶(NAGA)、β-葡糖醛酸糖苷酶(GUSB)、己糖胺酶α亚基(HEXA)、亨廷顿蛋白(huntingtin)(HTT)、溶酶体酸性脂肪酶(LIPA)、天冬氨酰葡糖胺酶、α-半乳糖苷酶A、棕榈酰蛋白硫酯酶、三肽基肽酶、溶酶体跨膜蛋白、半胱氨酸转运蛋白、酸性神经酰胺酶、酸性α-L-岩藻糖苷酶、组织蛋白酶A、α-L-艾杜糖醛酸酶、芳基硫酸酯酶B、芳基硫酸酯酶A、N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸、酸性β-半乳糖苷酶或α-神经氨酸酶。37.权利要求35的方法，其中所述异源核酸编码治疗核酸。38.权利要求37的方法，其中所述治疗核酸是siRNA、shRNA、RNAi、miRNA、反义RNA、核酶或DNA酶。39.权利要求34-38任一项的方法，其中所述治疗多肽或治疗核酸用于治疗CNS的病症。40.权利要求39的方法，其中所述CNS的病症是溶酶体贮积症(LSD)、亨廷顿氏病(Huntington'sDisease)、癫痫、帕金森氏病(Parkinson'sDisease)、阿尔茨海默氏病(Alzheimer'sDisease)、中风、皮质基底节变性(CBD)、皮质基底神经节变性(CBGD)、额颞叶痴呆(FTD)、多系统萎缩(MSA)、进行性核上性麻痹(PSP)或脑癌。41.权利要求40的方法，其中所述病症是选自下组的溶酶体贮积症：天冬氨酰葡糖胺尿症(Aspartylglusoaminuria)、法布里病(Fabry)、小儿巴藤病(InfantileBattenDisease)(CNL1)、经典晚期小儿巴藤病(ClassicLateInfantileBattenDisease)(CNL2)、青少年巴藤病(JuvenileBattenDisease)(CNL3)、Batten形式CNL4、Batten形式CNL5、Batten形式CNL6、Batten形式CNL7、Batten形式CNL8、胱氨酸贮积症(Cystinosis)、法伯氏病(Farber)、岩藻糖苷贮积症(Fucosidosis)、半乳糖苷唾液酸贮积症(Galactosidosialidosis)、戈谢病1型(Gaucherdiseasetype1)、戈谢病2型(Gaucherdiseasetype2)、戈谢病3型(Gaucherdiseasetype3)、GM1神经节苷脂贮积症(GM1gangliosidosis)、亨特病(HunterDisease)、克拉伯病(KrabbeDisease)、α甘露糖苷贮积症(αmannosidosisDisease)、β甘露糖苷贮积症(βmannosidosisDisease)、马-拉病(Maroteaux-Lamy)、异染性脑白质营养不良症(metachromaticleukodystrophyDisease)、莫尔丘病A(MorquioA)、莫尔丘病B(MorquioB)、粘脂贮积症II/III病(mucolipidosisII/IIIDisease)、尼曼-匹克A病(Niemann-PickADisease)、尼曼-匹克B病(Niemann-PickBDisease)、尼曼-匹克C病(Niemann-PickCDisease)、蓬佩病(PompeDisease)、桑德霍夫病(Sandhoffdisease)、SanfillipoA病(SanfillipoAdisease)、SanfillipoB病(SanfillipoBdisease)、SanfillipoC病(SanfillipoCdisease)、SanfillipoD病(SanfillipoDdisease)、辛德勒病(Schindlerdisease)、Schindler-Kanzaki、唾液酸贮积症(sialidosis)、斯利氏病(SlyDisease)、泰-萨克斯病(Tay-SachsDisease)和沃尔曼病(WolmanDisease)。42.权利要求1-41任一项的方法，其中所述rAAV颗粒在组合物中。43.权利要求42的方法，其中所述组合物是包含药学上可接受的赋形剂的药物组合物。44.权利要求1-43任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过将编码rAAV载体的核酸、编码AAVrep和cap的核酸和编码AAV辅助病毒功能的核酸三重转染入宿主细胞而产生，其中所述核酸至所述宿主细胞的转染生成能够产生rAAV颗粒的宿主细胞。45.权利要求1-43任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过包含一个或多个编码rAAV载体的核酸、编码AAVrep和cap的核酸和编码AAV辅助病毒功能的核酸的生产细胞系产生。46.权利要求1-45任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过立体定向递送进行递送。47.权利要求1-45任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过对流增强递送进行递送。48.权利要求47的方法，其中所述rAAV颗粒使用CED递送系统递送。49.权利要求48的方法，其中所述CED系统包含套管和/或泵。50.权利要求49的方法，其中所述套管是抗返流套管或阶梯套管。51.权利要求50的方法，其中所述泵是手动泵。52.权利要求50的方法，其中所述泵是渗透泵。53.权利要求50的方法，其中所述泵是输注泵。54.一种治疗哺乳动物中CNS病症的方法，其包括通过权利要求1-53任一项的方法将有效量的rAAV颗粒施用至哺乳动物。55.一种在哺乳动物中治疗亨廷顿氏病(Huntington’sDisease)的方法，其包括施用有效量的rAAV颗粒至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在哺乳动物大脑皮质和纹状体中表达。56.权利要求55的方法，其中所述rAAV颗粒包含AAV1衣壳或AAV2衣壳。57.一种在哺乳动物中治疗帕金森氏病(Parkinson'sDisease)的方法，其包括施用有效量的rAAV颗粒至纹状体，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体，所述异源核酸至少在哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达。58.权利要求57的方法，其中所述rAAV颗粒包含AAV2衣壳。59.权利要求55-58任一项的方法，其中所述哺乳动物是人。60.权利要求55-59任一项的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体的壳核和尾状核。61.权利要求58的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体每半球的壳核和尾状核。62.权利要求60或61的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至尾状核中的一处位点或壳核中的两处位点。63.权利要求55-62任一项的方法，其中所述施用至壳核的rAAV颗粒与施用至尾状核的rAAV颗粒的比例为至少约2:1。64.权利要求55-63任一项的方法，其中所述异源核酸在哺乳动物的额叶皮质、枕叶皮质和/或层IV中表达。65.权利要求62的方法，其中所述异源核酸在前额叶相关皮质区、运动前区皮质、初级躯体感觉皮质区、感觉运动皮质、顶叶皮质、枕叶皮质和/或初级运动皮质中表达。66.权利要求55-63任一项的方法，其中所述rAAV颗粒在大脑皮质中经历逆行或顺行转运。67.权利要求55-66任一项的方法，其中所述异源核酸进一步在丘脑、底丘脑核、苍白球、黑质和/或海马区中表达。68.权利要求55或59-65任一项的方法，其中所述rAAV颗粒包含AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAV11、AAV12、AAV2R471A、AAV2/2-7m8、AAVDJ、AAV2N587A、AAV2E548A、AAV2N708A、AAVV708K、山羊AAV、AAV1/AAV2嵌合、牛AAV或小鼠AAV衣壳rAAV2/HBoV1血清型衣壳。69.权利要求68的方法，其中所述AAV血清型是AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10或AAVrh10。70.权利要求55-69任一项的方法，其中所述rAAV载体包含侧翼为一个或多个AAV反向末端重复(ITR)序列的异源核酸。71.权利要求70的方法，其中所述异源核酸侧翼为两个AAVITR。72.权利要求70或71的方法，其中所述AAVITR为AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAVrh8、AAVrh8R、AAV9、AAV10、AAVrh10、AAV11、AAV12、AAV2R471A、AAVDJ、山羊AAV、牛AAV或小鼠AAV血清型ITR。73.权利要求70-72任一项的方法，其中所述AAVITR为AAV2ITR。74.权利要求70或71的方法，其中所述rAAV颗粒的ITR和衣壳源自相同的AAV血清型。75.权利要求74的方法，其中所述ITR和所述衣壳源自AAV2。76.权利要求70或71的方法，其中所述rAAV病毒颗粒的ITR和衣壳源自不同的AAV血清型。77.权利要求76的方法，其中所述ITR源自AAV2且所述衣壳源自AAV1。78.权利要求55-77任一项的方法，其中所述异源核酸可操作地与启动子连接。79.权利要求78的方法，其中所述启动子在CNS的细胞中表达所述异源核酸。80.权利要求78或79的方法，其中所述启动子在脑细胞中表达所述异源核酸。81.权利要求78-80任一项的方法，其中所述启动子在神经元和/或神经胶质细胞中表达所述异源核酸。82.权利要求81的方法，其中所述神经元是尾状核的中型多棘神经元、壳核的中型多棘神经元、皮质层IV的神经元和/或皮质层V的神经元。83.权利要求78-82任一项的方法，其中所述启动子是CBA启动子、最小CBA启动子、CMV启动子或GUSB启动子。84.权利要求78-82任一项的方法，其中所述启动子是诱导型。85.权利要求78-84任一项的方法，其中所述rAAV载体包含一个或多个增强子、剪接供体/剪接受体对、基质附接位点或多聚腺苷酸化信号。86.权利要求55-85任一项的方法，其中所述rAAV载体是自身互补的rAAV载体。87.权利要求86的方法，其中所述载体包含编码异源核酸的第一核酸序列和编码所述异源核酸的互补物的第二核酸序列，其中所述第一核酸序列可与第二核酸序列沿其长度的大部分或全部形成链内碱基对。88.权利要求87的方法，其中所述第一核酸序列和所述第二核酸序列通过突变的AAVITR连接，其中所述突变的AAVITR包含D区的缺失且包含末端解析序列的突变。89.权利要求55-88任一项的方法，其中所述异源核酸编码治疗多肽或治疗核酸。90.权利要求55、56或58-88的方法，其中所述异源核酸编码在哺乳动物CNS的细胞中抑制HTT表达或抑制HTT积累的治疗多肽或治疗核酸。91.权利要求89或90的方法，其中所述异源核酸编码siRNA、shRNA、RNAi、miRNA、反义RNA、核酶或DNA酶。92.权利要求55、56或58-88任一项的方法，其中所述异源核酸编码靶向亨廷顿蛋白的miRNA。93.权利要求92的方法，其中所述亨廷顿蛋白包含与亨廷顿氏病相关的突变。94.权利要求57-88任一项的方法，其中所述异源核酸编码治疗多肽，其中所述治疗多肽是胶质衍生的生长因子(GDNF)、脑衍生的生长因子(BDNF)、酪氨酸羟化酶(TH)、GTP-环水解酶(GTPCH)和/或氨基酸脱羧酶(AADC)。95.权利要求55-94任一项的方法，其中所述rAAV颗粒在组合物中。96.权利要求95的方法，其中所述组合物是包含药学上可接受的赋形剂的药物组合物。97.权利要求55-96任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过将编码rAAV载体的核酸、编码AAVrep和cap的核酸和编码AAV辅助病毒功能的核酸三重转染入宿主细胞而产生，其中所述核酸至所述宿主细胞的转染生成能够产生rAAV颗粒的宿主细胞。98.权利要求55-96任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过包含一个或多个编码rAAV载体的核酸、编码AAVrep和cap的核酸和编码AAV辅助病毒功能的核酸的生产细胞系产生。99.权利要求55-98任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过立体定向递送进行递送。100.权利要求55-99任一项的方法，其中所述rAAV颗粒通过对流增强递送进行递送。101.权利要求97的方法，其中所述rAAV颗粒使用CED递送系统递送。102.权利要求101的方法，其中所述CED系统包含套管和/或泵。103.权利要求102的方法，其中所述套管是抗返流套管或阶梯套管。104.权利要求102的方法，其中所述泵是手动泵。105.权利要求102的方法，其中所述泵是渗透泵。106.权利要求102的方法，其中所述泵是输注泵。107.一种用于在哺乳动物的大脑皮质和纹状体中表达异源核酸的系统，包含：a)含有rAAV颗粒的组合物，其中所述rAAV颗粒包含编码异源核酸的rAAV载体；和b)用于将rAAV颗粒递送至纹状体的装置。108.权利要求107的系统，其中所述rAAV颗粒包含AAV1衣壳或AAV2衣壳。109.权利要求107或108的系统，其中所述哺乳动物是人。110.权利要求107-109任一项的方法，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体的壳核和尾状核。111.权利要求110的系统，其中将所述rAAV颗粒施用至纹状体每半球的壳核和尾状核。112.权利要求107-111任一项的系统，其中所述异源核酸在哺乳动物的额叶皮质、枕叶皮质和/或层IV中表达。113.权利要求112的系统，其中所述异源核酸在前额叶相关皮质区、运动前区皮质、初级躯体感觉皮质区、感觉运动皮质、顶叶皮质、枕叶皮质和/或初级运动皮质中表达。114.权利要求107-113任一项的系统，其中所述rAAV颗粒在大脑皮质中经历逆行或顺行转运。115.权利要求107-114任一项的系统，其中所述异源核酸进一步在丘脑、...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·施塔内克，L·史哈卜丁，
申请(专利权)人：建新公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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