JP2003502047A - Fibrin sealant as transfection / transformation vehicle for gene therapy - Google Patents

Fibrin sealant as transfection / transformation vehicle for gene therapy

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Abstract

(57)【要約】 例えば、形質転換有効量の核酸を細胞に適用する工程、形質転換有効量の核酸をトラップするようにフィブリンゲルを細胞に適用する工程、および細胞に核酸を形質転換する工程を含む、細胞を形質転換する方法が提供される。1つの局面において、核酸はフィブリンゲルを形成するフィブリンまたはフィブリノーゲン組成物との混合物中で適用される。   (57) [Summary] For example, transducing a cell comprising applying a transforming effective amount of a nucleic acid to the cell, applying a fibrin gel to the cell to trap the transforming effective amount of the nucleic acid, and transforming the cell with the nucleic acid. A method for converting is provided. In one aspect, the nucleic acid is applied in a mixture with fibrin or a fibrinogen composition that forms a fibrin gel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本出願は、遺伝物質を細胞または組織に送達するためのビヒクルとしてのフィ
ブリンポリマーの使用に関する。
The present application relates to the use of fibrin polymers as vehicles for delivering genetic material to cells or tissues.

【0002】 フィブリンシーラントは重合したフィブリンまたは他のフィブリン関連分子の
固体製剤を作製するために使用される。典型的には、重合の型は、最初にフィブ
リン分子間の安定な非共有会合の形成である。多くの場合、非共有会合は、続い
ての、活性型第XIII因子の作用により形成する共有架橋により補われる。こ
れらの固体製剤は、しばしば、損傷後の流体の漏れ(例えば、肺からの空気の漏
れまたは血液の漏出)を停止または減少するために使用される。
Fibrin sealants are used to make solid formulations of polymerized fibrin or other fibrin-related molecules. Typically, the type of polymerization is initially the formation of stable non-covalent associations between fibrin molecules. In many cases, non-covalent associations are complemented by a subsequent covalent cross-linking formed by the action of activated Factor XIII. These solid formulations are often used to stop or reduce fluid leakage (eg, air leakage or blood leakage from the lungs) after injury.

【0003】 ある形態のフィブリンシーラントは、組換えもしくは自己由来フィブリノーゲ
ンを使用して、シーラントが患者に適用される工程からヘビ由来の変換酵素を取
り除くことにより、血液産物、ならびにフィブリノーゲンを重合しうる形態に変
換するために使用される酵素の安全性に関する懸念を克服している。例えば、E
dwardsonら、米国特許第5,739,288号を参照のこと。シーラン
トの調製は少量の血液から数分以内に行われ、変換酵素の分離は可溶化形態でフ
ィブリンを安定化しながらアフィニティー結合技術を用いて酵素をシーラントか
ら分離することができるので、自己由来フィブリノーゲンは、Edwardso
nらの技術を通じて実際に役に立つ。
One form of fibrin sealant is one that can polymerize blood products as well as fibrinogen by using recombinant or autologous fibrinogen to remove snake-derived converting enzymes from the process in which the sealant is applied to patients. It overcomes concerns about the safety of the enzyme used to convert to. For example, E
See dwardson et al., US Pat. No. 5,739,288. The preparation of the sealant takes place within minutes from a small amount of blood, and the separation of the converting enzyme allows the enzyme to be separated from the sealant using affinity binding techniques while stabilizing the fibrin in a solubilized form, so that autologous fibrinogen , Edwardso
It is actually useful through the technology of n.

【0004】 遺伝子治療においては、特定の細胞型の細胞(例えば、肝細胞、膵臓の細胞、
肺細胞、筋肉細胞、白血球など)をトランスフェクトまたは形質転換して遺伝子
を挿入し、遺伝的欠損を是正するか、さもなくば役に立つ機能を提供することが
探求されている。このような遺伝子には、特定のmRNAの発現を干渉するため
のアンチセンスRNAを発現する核酸構築物、または特定のmRNAの発現を干
渉するために設計されている2つの相補鎖を発現する1つ以上の構築物が含まれ
得る。
In gene therapy, cells of a particular cell type (eg, hepatocytes, pancreatic cells,
It has been sought to transfect or transform lung cells, muscle cells, white blood cells, etc.) to insert genes to correct genetic defects or otherwise provide useful functions. Such genes include nucleic acid constructs that express antisense RNA to interfere with the expression of a particular mRNA, or one that expresses two complementary strands designed to interfere with the expression of a particular mRNA. The above constructs may be included.

【0005】 同様に、核酸ベースのワクチンは、ある割合(%)の細胞に、免疫反応誘発ポ
リペプチドの産生を誘導すること、抗体ベースまたは細胞ベースの免疫応答を誘
発することを目指している。
Similarly, nucleic acid-based vaccines are aimed at inducing a percentage of cells to produce an immune response-inducing polypeptide, or to induce an antibody- or cell-based immune response.

【0006】 遺伝子治療の際にウィルスベクターが使用される場合、組織特異性は、ウィル
スが細胞への侵入を達成するために利用する細胞表面マーカーにより提供され得
る。しかしながら、この方法は所定の組織を標的とするウィルスが存在し、そし
て実際にベクターとして利用され得る場合にのみ有用である。さらに、アデノウ
ィルスのように、ウィルスベクターが遺伝子治療に好ましいことが知られている
場合、それらの好ましい細胞標的化機構は所望の標的細胞型に適切ではないかも
しれない。それゆえ、所望の標的細胞型に対する特異性の上昇を助けるため、そ
して代替の細胞標的に対するベクター選択を克服するために、さらなる道具が必
要とされる。
When viral vectors are used in gene therapy, tissue specificity can be provided by the cell surface markers that the virus utilizes to achieve entry into the cell. However, this method is only useful if a virus targeting the intended tissue is present and can actually be used as a vector. Moreover, if viral vectors, such as adenovirus, are known to be preferred for gene therapy, their preferred cell targeting machinery may not be appropriate for the desired target cell type. Therefore, additional tools are needed to help increase the specificity for the desired target cell type, and to overcome vector selection for alternative cell targets.

【0007】 本明細書中において、それに対してシーラントが重合され、典型的には接着さ
れる組織または細胞への送達のために、組換えベクターを組み込むフィブリンシ
ーラントの組成物が提供される。このような組成物の使用により、ベクターはシ
ーラントにより生成された固体ゲル中に高濃度で局所的に維持され、これにより
細胞のトランスフェクションまたは形質転換の効率を上昇させることができる。
さらに、フィブリンゲルは、細胞のトランスフェクションまたは形質転換の際に
アジュバントとして使用される多数の薬剤に対して耐性である。従って、このよ
うなフィブリンシーラント組成物は、トランスフェクションまたは形質転換のた
めの探求が遺伝子治療の伝統的な概念に関係しているかどうかに関わらず、細胞
または組織へのベクターの送達のために使用され得る。この方法は、例えば、所
望の産物(例えば、形質転換事象の結果として生じるタンパク質または低分子)
を産生する植物細胞のような細胞を作製するために使用され得る。
Provided herein are compositions of fibrin sealants that incorporate recombinant vectors for delivery to tissues or cells to which the sealants are polymerized and are typically adherent. The use of such a composition allows the vector to be locally maintained in high concentration in the solid gel produced by the sealant, thereby increasing the efficiency of transfection or transformation of cells.
Moreover, fibrin gels are resistant to many agents used as adjuvants in transfecting or transforming cells. Therefore, such fibrin sealant compositions are used for delivery of vectors to cells or tissues, whether or not the quest for transfection or transformation is related to traditional concepts of gene therapy. Can be done. This method can be used, for example, for desired products (eg, proteins or small molecules resulting from a transformation event).
Can be used to make cells, such as plant cells that produce.

【0008】 発明の要旨 1つの実施態様において、本発明は以下の工程を含む細胞を形質転換する方法
を提供する:形質転換有効量の核酸を細胞に適用すること、フィブリンゲルを細
胞に適用して形質転換有効量の核酸をトラップする(entrap)こと、ならびに細
胞を核酸で形質転換すること。1つの局面において、核酸は、フィブリンゲルを
形成するフィブリンまたはフィブリノーゲン組成物との混合物中で適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION In one embodiment, the invention provides a method of transforming a cell comprising the steps of: applying a transformation effective amount of the nucleic acid to the cell, applying a fibrin gel to the cell. And entrapping an effective amount of the nucleic acid, as well as transforming the cell with the nucleic acid. In one aspect, the nucleic acid is applied in a mixture with a fibrin or fibrinogen composition that forms a fibrin gel.

【0009】 別の実施態様において、本発明は以下の工程を含む遺伝子治療を行う方法を提
供する:上記に概説した工程を行うこと、形質転換した細胞を動物にインプラン
ト(移植)すること。1つの局面において、核酸が適用される細胞は、さらに特
定化された細胞型の前駆体であり、上記の方法は以下の工程をさらに包含する:
インビトロで、またはインプラントの後にインビボで、細胞を特定化細胞型へと
成熟させること。
In another embodiment, the invention provides a method of performing gene therapy comprising the steps of: performing the steps outlined above, implanting the transformed cells in an animal. In one aspect, the cell to which the nucleic acid is applied is a precursor of a more specialized cell type and the above method further comprises the following steps:
Maturating cells into specialized cell types in vitro or in vivo after implantation.

【0010】 別の実施態様において、本発明は、以下の工程を含む遺伝子治療を行う方法を
提供する:遺伝子治療に有効な量の遺伝子治療に有効な核酸を組織に適用するこ
と、形質転換有効量の核酸をトラップするように、組織にフィブリンゲルを適用
すること、および組織の細胞を核酸で形質転換すること。1つの局面において、
この方法はさらに以下を包含する:外科的に組織を露出させて適用工程を可能と
すること。
In another embodiment, the present invention provides a method of performing gene therapy comprising the steps of: applying a gene therapy effective amount of a gene therapy effective nucleic acid to a tissue; Applying fibrin gel to the tissue so as to trap the amount of nucleic acid, and transforming the cells of the tissue with the nucleic acid. In one aspect,
The method further includes: surgically exposing the tissue to allow the application step.

【0011】 さらに別の実施態様において、本発明は、以下の工程を含む、動物に外科手術
を行う方法を提供する:内部組織を外科的に露出させること、形質転換有効量の
核酸を組織に適用すること、形質転換有効量の核酸をトラップするように、フィ
ブリンゲルを組織に適用すること、および組織細胞を、抗原をコードするかまた
は病原性微生物による感染に対して抗体もしくは細胞傷害性Tリンパ球応答を誘
発するペプチドを含む核酸で形質転換すること。1つの局面において、核酸は、
抗原または以下の属のメンバーである病原性微生物による感染に対する抗体もし
くは細胞傷害性Tリンパ球応答を誘発するペプチドを含む:連鎖球菌属、ブドウ
球菌属、ボルデテラ属、コリネバクテリア、ミコバクテリウム、ナイセリア、ヘ
モフィルス属、放線菌属、ストレプトミセス属、ノカルジア属、腸内細菌、エル
シニア属、ファンシセラ属(Fancisella)、パスツレラ属、モラクセ
ラ属、アシネトバクター属、エリジペロスリックス属、ブランハメラ亜属、アク
チノバチルス、連鎖桿菌、リステリア属、カリマトバクテリウム属、ブルセラ菌
、バチルス、クロストリディウム属、トレポネマ、大腸菌、サルモネラ菌、クレ
ブシェラ属、ビブリオ属、プロテウス属 、エルウィニア属、ボレリア菌、レプ
トスピラ菌、スピリルム、カンピロバクター、シゲラ、レジオネラ属、シュード
モナス属、アエロモナス属、リケッチア属、クラミジア、ボレリア菌、マイコプ
ラズマ、ヘリコバクター属、サッカロミセス、クルベロマイセス属(Kluve
romyces)、カンジダ属またはニューモシスチス属。
In yet another embodiment, the invention provides a method of surgically treating an animal, comprising the steps of: surgically exposing the internal tissue, transforming an effective amount of the nucleic acid into the tissue. Applying, applying a fibrin gel to the tissue so as to trap a transforming effective amount of nucleic acid, and treating the tissue cells with an antibody or cytotoxic T against an antigen or infection by a pathogenic microorganism. Transformation with a nucleic acid containing a peptide that induces a lymphocyte response. In one aspect, the nucleic acid is
Antigens or antibodies containing infections by pathogenic microorganisms that are members of the following genera or peptides that induce cytotoxic T lymphocyte responses include: Streptococcus, Staphylococcus, Bordetella, Corynebacterium, Mycobacterium, Neisseria. , Genus Haemophilus, genus actinomycetes, genus Streptomyces, genus Nocardia, enterobacteria, genus Yersinia, genus Fancisella, genus Pasteurella, genus Moraxella, genus Acinetobacter, genus Erythiperostrix, genus Blanchamella, actinobacillus, Streptococcus, Listeria, Calimatobacterium, Brucella, Bacillus, Clostridium, Treponema, E. coli, Salmonella, Klebsiella, Vibrio, Proteus, Erwinia, Borrelia, Leptospira, Spiryl Mumps, Campylobacter, Shigella, Legionella, Pseudomonas, Aeromonas, Rickettsia, Chlamydia, Borrelia, Mycoplasma, Helicobacter, Saccharomyces, Kluveromyces (Kluve)
Romyces), Candida or Pneumocystis.

【0012】 さらに別の実施態様において、本発明は以下を含むキットを提供する: (a)(i)フィブリンモノマー、(ii)フィブリノーゲンもしくは別のフィ
ブリン前駆体または(iii)フィブリンアナログ、 のいずれか1つを含むフィブリンゲルを形成するための第1の組成物; (b)(1)第1の組成物が(i)に準ずるものである場合はフィブリンをモノ
マーとして安定化させる条件を逆転させる薬剤、(2)第1の組成物が(ii)
に準ずるものである場合はフィブリノーゲンもしくはフィブリン前駆体をフィブ
リンに変換する薬剤、または(3)第1の組成物が(iii)に準ずるものであ
る場合はフィブリンアナログとゲルを形成するフィブリン関連分子、 を含むフィブリンゲルを形成するための第2の組成物;ならびに (c)第3の組成物中に分離して構成されているか、または第1または第2の組
成物に組み込まれている、遺伝子治療に有効な量の核酸であって、ここで、第1
および第2の組成物から形成されるフィブリンゲルは細胞または組織の近傍で核
酸をトラップするために有効である。1つの局面において、核酸は、核酸が細胞
を形質転換またはトランスフェクトする効率を上昇させるための別のアジュバン
トと共に構成されている。
In yet another embodiment, the invention provides a kit comprising: (a) either (i) a fibrin monomer, (ii) fibrinogen or another fibrin precursor or (iii) a fibrin analog. A first composition for forming a fibrin gel containing one; (b) (1) reversing the conditions for stabilizing fibrin as a monomer when the first composition conforms to (i). The drug, (2) the first composition is (ii)
An agent that converts a fibrinogen or a fibrin precursor into fibrin if it is in conformity with (3) If the first composition is in conformity with (iii), a fibrin-related molecule that forms a gel with a fibrin analog, A second composition for forming a fibrin gel comprising; and (c) a gene that is separately configured in the third composition or is integrated into the first or second composition. A therapeutically effective amount of the nucleic acid, wherein the first
And the fibrin gel formed from the second composition is effective for trapping nucleic acids in the vicinity of cells or tissues. In one aspect, the nucleic acid is configured with another adjuvant to increase the efficiency with which the nucleic acid transforms or transfects cells.

【0013】 なおさらに別の実施態様において、本発明は、以下を含む遺伝子治療を行う方
法を提供する:細胞を核酸で形質転換またはトランスフェクトして組換え細胞を
作製すること;組換え細胞を動物にインプラントすること;およびフィブリンゲ
ルを適用して組換え細胞を動物内の所望の位置にトラップすること。1つの局面
において、この方法は、さらに、組織を外科的に露出させてインプラントする工
程および適用する工程を可能とすることを含む。
In yet another embodiment, the invention provides a method of performing gene therapy comprising: transforming or transfecting a cell with a nucleic acid to produce a recombinant cell; Implanting in an animal; and applying fibrin gel to trap the recombinant cells at the desired location within the animal. In one aspect, the method further includes enabling surgically exposing and implanting tissue.

【0014】 フィブリンおよび血液凝固 止血、すなわち血液損失の予防のための1つのメカニズムは、血餅の形成であ
る。ヒトにおける血餅形成は、トロンビン、カルシウムイオンおよび活性型第X
III因子によりフィブリノーゲンを変換して、最終的に不溶性フィブリン塊で
ある架橋型フィブリンIIポリマー(または不溶性フィブリンIIポリマーとし
て公知である)を形成する最終段階を伴う複雑な反応カスケードにより生じる。
Fibrin and Blood Coagulation One mechanism for hemostasis, the prevention of blood loss, is the formation of blood clots. Clot formation in humans depends on thrombin, calcium ions and activated form X
It is produced by a complex reaction cascade with the final step of converting fibrinogen by factor III to form a crosslinked fibrin II polymer (or what is known as an insoluble fibrin II polymer) that is ultimately an insoluble fibrin clot.

【0015】 フィブリノーゲンは、約2〜4g/リットルの血漿タンパク質を示し、そして
、(Aα)、(Bβ)およびγと称される3対のジスルフィド結合したポ
リペプチド鎖からなる複合体タンパク質である。「A」および「B」は、それぞ
れ、フィブリノペプチドAおよびフィブリノペプチドBとして公知の2つの小さ
いアミノ末端ペプチドを示す。フィブリノーゲンの6個のポリペプチド鎖は、1
つの線状配列内で、2つの末端「Dドメイン」および中央の「Eドメイン」の、
少なくとも3つの球形ドメインへと折り畳まれる。Eドメインは、フィブリノー
ゲン分子中のポリペプチド鎖の6個のN末端残基全てを含むと考えられている。
各Dドメインは1つのα鎖、1つのβ鎖および1つのγ鎖由来のC末端配列を含
む。
Fibrinogen exhibits a plasma protein of about 2-4 g / liter and is a complex protein consisting of three pairs of disulfide-bonded polypeptide chains designated (Aα) 2 , (Bβ) 2 and γ 2. Is. "A" and "B" indicate two small amino-terminal peptides known as fibrinopeptide A and fibrinopeptide B, respectively. The six polypeptide chains of fibrinogen consist of one
Within the two linear sequences, the two terminal "D domains" and the central "E domain",
Folds into at least three globular domains. The E domain is believed to include all six N-terminal residues of the polypeptide chain in the fibrinogen molecule.
Each D domain contains C-terminal sequences from one α chain, one β chain and one γ chain.

【0016】 不溶性フィブリン塊(血餅)(例えば、架橋型フィブリンIIポリマー)の形
成は、トロンビンによりフィブリンIモノマーへと変換されるフィブリノーゲン
から始まると考えられている。この変換は、フィブリノーゲンの2つの各Aα鎖
からの16アミノ酸フィブリノペプチドA(G1−R16)のトロンビンを介す
る切断(これにより、それぞれ、アミノ酸配列G17−P−R−V20−を有す
る新規なN末端を有する2つのα鎖を生じる)に関する。フィブリンIモノマー
は、変換されたフィブリンモノマーのEドメイン(これは、今や利用可能な非共
有結合部位を有している)と別のフィブリンIまたはフィブリンIIモノマーの
Dドメインとの間の分子間相互作用(すなわち、非共有結合)に起因して、自発
的に他のフィブリンIまたはフィブリンIIモノマーと重合し得ると考えられて
いる。フィブリンモノマーの各Dドメインは、フィブリンIまたはフィブリンI
IモノマーのEドメインと安定に相互作用し得る重合部位を保有している。
The formation of insoluble fibrin clots (eg, cross-linked fibrin II polymer) is believed to begin with fibrinogen which is converted by thrombin to fibrin I monomer. This conversion involves a thrombin-mediated cleavage of the 16 amino acid fibrinopeptide A (G1-R16) from each of the two Aα chains of fibrinogen (thus resulting in a novel N-chain having the amino acid sequence G17-P-R-V20-, respectively). Yielding two α-chains with ends). A fibrin I monomer is an intermolecular intercalator between the converted E domain of a fibrin monomer, which now has an available non-covalent binding site, and the D domain of another fibrin I or fibrin II monomer. It is believed that due to the action (ie, non-covalent binding), it may spontaneously polymerize with other fibrin I or fibrin II monomers. Each D domain of the fibrin monomer is either fibrin I or fibrin I
It possesses a polymerization site that can stably interact with the E domain of the I monomer.

【0017】 1つのフィブリンIモノマーの2つのEドメイン重合部位と、それぞれ2つの
異なるフィブリンIモノマーに由来する2つの相補的なDドメイン重合部位との
接触は、半分が互い違いに重なった分子接触を有する線状のフィブリンフィブリ
ル(すなわち、ポリマー)を生じると考えられている。そのようにして形成され
たフィブリンIポリマーは、しばしば、可溶性フィブリンIポリマーと称される
。なぜならば、適切な化学手段での処理により、フィブリンIポリマーは脱重合
し、フィブリンIモノマーへと再変換されるからである。
Contact of two E domain polymerization sites of one fibrin I monomer with two complementary D domain polymerization sites, each derived from two different fibrin I monomers, results in half-staggered molecular contacts. It is believed to produce linear fibrin fibrils (ie, polymers) that have. The fibrin I polymer so formed is often referred to as soluble fibrin I polymer. This is because the fibrin I polymer is depolymerized and reconverted to the fibrin I monomer by treatment with appropriate chemical means.

【0018】 フィブリン塊の形成における次の工程は、フィブリンIモノマーのフィブリン
IIモノマーへの変換に関する。この工程は、フィブリノペプチドBの、フィブ
リンIの2つのBβ鎖それぞれからのトロンビン媒介性切断に関連する。14ア
ミノ酸フィブリノペプチドBの除去により、それぞれ、G−H−R−のN−末端
配列を有するβ鎖が生じる。フィブリンIモノマーと同様に、フィブリンIIモ
ノマーは、1つのフィブリンIIモノマーのEドメイン中の分子間相互反応部位
(これは切断反応により利用可能となっている)に起因して、他のフィブリンI
IまたはフィブリンIモノマーと別のフィブリンIIまたはフィブリンIモノマ
ーのDドメインで自発的に重合し得る。フィブリンIポリマーと同様に、フィブ
リンIIポリマーもまた、しばしば、可溶性フィブリンIIポリマーと称される
。なぜならば、適切な化学処理の使用により脱重合し、フィブリンIIモノマー
へと再変換されるからである。活性型第XIII因子による、フィブリンIIポ
リマー中で隣接したフィブリンIIモノマーの共有結合による架橋が容易となる
ので、Eドメイン中のβ鎖N末端配列の露出は、フィブリン塊形成に重要である
。活性型第XIII因子もまた、フィブリンポリマー中でフィブリンIモノマー
を架橋し得るが、フィブリンI上のフィブリノペプチドBの存在に起因して、反
応はあまり効率的ではない。架橋したフィブリンIIポリマーは脱重合すること
ができず、フィブリンIIモノマーへと再変換することができないので、しばし
ば、不溶性フィブリンIIポリマーと称される。
The next step in the formation of the fibrin clot involves the conversion of fibrin I monomer to fibrin II monomer. This step involves the thrombin-mediated cleavage of fibrinopeptide B from each of the two Bβ chains of fibrin I. Removal of the 14 amino acid fibrinopeptide B each results in a β chain with the N-terminal sequence of GH-R-. Like the fibrin I monomer, the fibrin II monomer is linked to other fibrin I monomers by virtue of an intermolecular interaction site in the E domain of one fibrin II monomer, which is made available by a cleavage reaction.
It can polymerize spontaneously at the D domain of another fibrin II or fibrin I monomer than another I or fibrin I monomer. Like Fibrin I polymer, Fibrin II polymer is also often referred to as soluble Fibrin II polymer. Because it is depolymerized and reconverted to fibrin II monomer by the use of suitable chemical treatments. The exposure of the β-chain N-terminal sequence in the E domain is important for fibrin clot formation because it facilitates covalent cross-linking of adjacent fibrin II monomers in fibrin II polymer by activated factor XIII. Activated factor XIII can also crosslink fibrin I monomers in fibrin polymers, but the reaction is less efficient due to the presence of fibrinopeptide B on fibrin I. Crosslinked fibrin II polymers are often referred to as insoluble fibrin II polymers because they cannot be depolymerized and reconverted to fibrin II monomers.

【0019】 トロンビンおよび第XIII因子に加えて、カルシウムイオンがフィブリン塊
の形成に重要であり、多数の重要な役割を有していると考えられている。カルシ
ウムイオンはプロトロンビンのトロンビンへの活性化に必須であると考えられて
おり、そしてトロンビンは第XIII因子を活性化するので、カルシウムイオン
は、間接的に第XIII因子の活性化に必須である。さらに、活性な第XIII
因子は、カルシウムイオン非存在下ではフィブリンポリマーを架橋し得ないカル
シウム依存性酵素であると考えられている。また、カルシウムイオンは直接ポリ
マー性フィブリンに結合し、フィブリンポリマー性ストランドの不透明度および
物理的特性を変化させる。血液凝集のメカニズムおよびフィブリン塊の成分の概
説については、C.M.Jackson,Ann.Rev.Biochem.,
49:765−811,1980,ならびにB.FurieおよびB.C.Fu
rie,Cell,53:505−518,1988を参照のこと。
In addition to thrombin and Factor XIII, calcium ions are important in the formation of fibrin clots and are believed to have a number of important roles. Calcium ions are essential for the activation of Factor XIII, as calcium ions are believed to be essential for the activation of prothrombin to thrombin, and thrombin activates Factor XIII. Furthermore, the active XIII
The factor is believed to be a calcium-dependent enzyme that is unable to crosslink fibrin polymers in the absence of calcium ions. Calcium ions also bind directly to polymeric fibrin, changing the opacity and physical properties of the fibrin polymeric strands. For a review of the mechanisms of blood aggregation and the components of fibrin clots, see C. M. Jackson, Ann. Rev. Biochem. ,
49: 765-811, 1980, and B. Furie and B.C. C. Fu
See Rie, Cell, 53: 505-518, 1988.

【0020】 フィブリンシーラント フィブリンシーラントは生物学的接着剤であり、凝集段階を模倣してフィブリ
ンポリマーを形成させる効果がある。シーラントは、フィブリンモノマーが不溶
性のフィブリンポリマーへと変換されるように設計され得る。1つのタイプのフ
ィブリンシーラントはフィブリノーゲンを使用し、2つの構成要素からなる。1
方の構成要素は、濃縮型ヒトフィブリノーゲン、ウシアプロチニンおよび第XI
II因子を含有する。第2の構成要素は塩化カルシウムおよびトロンビンのよう
なフィブリノーゲンをフィブリンに変換する酵素を含有する。この型のシーラン
トの適用は、一般的に、所望のフィブリン塊形成部位への両構成要素の同時送達
を可能にする双筒式シリンジを用いて行われる。標的部位での2つの構成要素の
混合により、上記の一連の反応を介してフィブリン塊が生じる。
Fibrin Sealants Fibrin sealants are biological adhesives that have the effect of mimicking the aggregation step to form fibrin polymers. The sealant can be designed so that the fibrin monomer is converted into an insoluble fibrin polymer. One type of fibrin sealant uses fibrinogen and consists of two components. 1
The other components are concentrated human fibrinogen, bovine aprotinin and XI
Contains Factor II. The second component contains enzymes that convert fibrinogen to fibrin, such as calcium chloride and thrombin. Application of this type of sealant is generally performed using a twin-barreled syringe that allows simultaneous delivery of both components to the desired fibrin clot formation site. The mixing of the two components at the target site results in a fibrin clot via the series of reactions described above.

【0021】 このタイプのフィブリンシーラントのフィブリノーゲン構成要素は、代表的に
はプールしたヒト血漿から製造される。フィブリノーゲンはヒト血漿から寒冷沈
降反応および種々の試薬(例えば、ポリ(エチレングリコール)、ジエチルエー
テル、エタノール、硫酸アンモニウムまたはグリシン)を用いる沈降によりヒト
血漿から濃縮され得る。このタイプのフィブリンシーラントの概説に関しては、
M.Brennan,Blood Reviews 5:240−244、19
91;J.W.GibbleおよびP.M.Ness,Transfusion
30:741−747,1990;H.Matras,J.Oral Max
illofac.Surg.43:605−611,1985およびR.Ler
nerおよびN.Binur.J.of Surgical Research
48:165−181,1990を参照のこと。
The fibrinogen component of this type of fibrin sealant is typically made from pooled human plasma. Fibrinogen can be concentrated from human plasma by cryoprecipitation reactions and precipitation with various reagents such as poly (ethylene glycol), diethyl ether, ethanol, ammonium sulfate or glycine. For a review of this type of fibrin sealant,
M. Brennan, Blood Reviews 5: 240-244, 19
91; W. Gibble and P.M. M. Ness, Transfusion
30: 741-747, 1990; Matras, J .; Oral Max
illofac. Surg. 43: 605-611, 1985 and R.M. Ler
ner and N.N. Binur. J. of Surgical Research
48: 165-181, 1990.

【0022】 第2の、より新規なタイプのフィブリンシーラントは主にフィブリンIまたは
フィブリンIIモノマーから構成されている組成物を使用する。欧州特許出願第
0592242号(1994年4月公開)を参照のこと。これらのタイプのシー
ラントでは、フィブリンIモノマーまたはフィブリンIIモノマーまたはdes
BBフィブリンモノマーはシーラントの適用の前にフィブリノーゲンから適切な
タンパク質溶解酵素(例えば、トロンビン、またはバトロキソビン(batro
xobin))を使用して製造される。フィブリンモノマーは適切な緩衝液を使
用して可溶化形態で維持される。有用な緩衝液としては、低pHまたはカオトロ
ピック剤を含むものが挙げられる。このような溶液中のフィブリンIモノマー、
フィブリンIIモノマーまたはdesBBフィブリンモノマーは、第2溶液を含
む溶液と混合することによりフィブリンポリマーへと変換されてフィブリンモノ
マーの自発的重合化によりフィブリン塊を形成することができる状態を有する混
合物を生じ得る。
A second, more novel type of fibrin sealant uses compositions that are predominantly composed of fibrin I or fibrin II monomers. See European Patent Application No. 0592242 (published April 1994). These types of sealants include fibrin I monomer or fibrin II monomer or des
The BB fibrin monomer is derived from fibrinogen prior to application of the sealant by the appropriate proteolytic enzyme (eg thrombin, or batroxobin
xobin)). The fibrin monomer is maintained in solubilized form using a suitable buffer. Useful buffers include those with low pH or chaotropic agents. Fibrin I monomer in such a solution,
The fibrin II monomer or desBB fibrin monomer can be converted to a fibrin polymer by mixing with a solution containing a second solution to give a mixture having a state capable of forming a fibrin clot by spontaneous polymerization of the fibrin monomer. .

【0023】 フィブリンI、フィブリンIIおよびdesBBフィブリンモノマーベースの
シーラントは、フィブリノーゲンベースのシーラントを超えるいくつかの利点を
有する。顕著なところでは、フィブリンモノマーベースのシーラントはウシまた
はヒトのトロンビンを含有しない。このようなシーラントの使用は、フィブリン
モノマーが自己由来(すなわち患者自身)の供給源から製造される場合には外来
性タンパク質をレシピエントに導入しないので免疫反応から生じる合併症および
血液伝播性の感染の危険性を避けることができる。フィブリンモノマーベースの
シーラントは都合よく製造され得る。可溶性フィブリンポリマーは弱酸性溶液を
使用して溶解することができる。いくつかの実施態様において、得られたフィブ
リンモノマーは微細な粉末へと凍結乾燥される。このような粉末は弱酸中に容易
に再溶解し、アルカリ緩衝液の添加により再重合化を誘発することができる。あ
るいは、粉末化したフィブリンモノマーをカオトロピック溶液(例えば、ウレア
)に高濃度(>150mg/ml)で溶解し、水を添加することにより再重合化
を誘導することができる。
Fibrin I, fibrin II and desBB fibrin monomer-based sealants have several advantages over fibrinogen-based sealants. Notably, fibrin monomer-based sealants do not contain bovine or human thrombin. The use of such sealants does not introduce foreign proteins into the recipient when the fibrin monomer is produced from an autologous (ie, patient's own) source, resulting in complications resulting from immune reactions and blood-borne infections. You can avoid the danger of. Fibrin monomer-based sealants can be conveniently manufactured. Soluble fibrin polymer can be dissolved using a weakly acidic solution. In some embodiments, the resulting fibrin monomer is lyophilized to a fine powder. Such powders readily redissolve in weak acids and repolymerization can be induced by the addition of alkaline buffer. Alternatively, the powdered fibrin monomer can be dissolved in a chaotropic solution (eg, urea) at high concentration (> 150 mg / ml) and water can be added to induce repolymerization.

【0024】 フィブリンモノマーベースのシーラントのさらなる利点は、一般的に自己由来
の構成要素を使用するので肝炎(B型肝炎および非A非B肝炎を含む)および後
天性免疫不全症ウィルス(AIDS)のような血液伝達性感染因子への暴露に対
する危険性がより低いということである。L.E.Silbersteinら、
Transfusion,28:319−321,1988;K.Laitak
ariおよびJ.Luotonen,Laryngoscope 99:974
−976,1989;ならびにA.Dresdaleら、Annals of
Tlioracic Surgery 40:385−387,1985を参照
のこと。このような因子により引き起こされる疾患は、従来的なフィブリノーゲ
ンベースのシーラントにより伝播するかもしれない。なぜならば、フィブリノー
ゲン構成成分は通常プールされているヒト血漿から製造されるからである。さら
にまた、フィブリンベースのシーラントはフィブリノーゲンベースのシーラント
のウシトロンビン構成要素に伴う危険性を避けることができる。ウシトロンビン
製剤は牛海綿状脳症(BSE)ならびに哺乳動物のウィルス性病原体を保有する
かもしれない。また、ウシトロンビンは強力な抗原であり、これはヒトにおいて
有害な免疫学低反応を引き起こすかもしれない。フィブリノーゲンベースのシー
ラントに付随するこれらのタイプの合併症のさらなる議論については、Tayl
or,J.Hospital Infection 18(補遺A):141−
146,1991およびPrusinerら、Cornell Vet 81:
85−96,1991を参照のこと。
[0024] A further advantage of fibrin monomer-based sealants is that they commonly use autologous components so that hepatitis (including hepatitis B and non-A non-B hepatitis) and acquired immunodeficiency virus (AIDS) There is a lower risk of exposure to such blood-borne infectious agents. L. E. Silberstein et al.
Transfusion, 28: 319-321, 1988; Laitak
ari and J. Lutonen, Laryngoscope 99: 974.
-976,1989; and A. Dresdale et al., Annals of
See Trioracic Surgery 40: 385-387, 1985. Diseases caused by such factors may be transmitted by traditional fibrinogen-based sealants. This is because the fibrinogen component is usually produced from pooled human plasma. Furthermore, fibrin-based sealants can avoid the risks associated with the bovine thrombin component of fibrinogen-based sealants. Bovine thrombin formulations may carry bovine spongiform encephalopathy (BSE) as well as mammalian viral pathogens. Bovine thrombin is also a strong antigen, which may cause adverse immunological hyporeactivity in humans. For further discussion of these types of complications associated with fibrinogen-based sealants, see Tayl.
or. Hospital Infection 18 (Appendix A): 141-
146, 1991 and Prusiner et al., Cornell Vet 81:
85-96, 1991.

【0025】 組換えフィブリノーゲンおよびフィブリン 遺伝子操作により、比較的高い収率で、実質上純粋な形態で、肝炎およびHI
Vのような病原性ウィルスの存在しないフィブリノーゲンおよびフィブリンモノ
マーを産生することができる。フィブリノーゲンおよびフィブリン鎖の外来性の
発現により、天然に存在するフィブリン変異体を模倣しうる突然変異体を構築す
ること、ならびにこれらのタンパク質の単離および研究をこれらのめったにない
遺伝的欠陥を有する患者を必要とすることなく行うことが可能となる。
Recombinant fibrinogen and fibrin have been engineered to produce hepatitis and HI in relatively high yields and in substantially pure form.
Fibrinogen and fibrin monomers can be produced in the absence of pathogenic viruses such as V. Constructing mutants capable of mimicking naturally occurring fibrin variants by exogenous expression of fibrinogen and fibrin chains, as well as patients with these rare genetic defects for the isolation and study of these proteins Can be done without the need for.

【0026】 フィブリノーゲンの3つの異なる各ポリペプチド鎖(Aα、Bβおよびγ)は
、別々の遺伝子にコードされている。これらの鎖の各々に対するcDNAが調製
されており(Chungら、Ann.N.Y.Acad.Sci.408:44
9−456,1983;Rixenら、Biochemistry 22:32
37−3244,1983;Chungら、Biochemistry 22:
3244−3250,1983;Chungら、Biochemistry 2
2:3250−3256,1983)、原核生物中で発現されている。さらに、
各ヒトフィブリノーゲン鎖は、発現プラスミド中に、個別で(Huangら、J
.Biol.Chenu 268:8919−8926,1993;Royら、
J.Biol.Chem.267:23151−23158,1992;Roy
ら、J.Biol.Chem.266:4758−4763,1991)か、ま
たは組み合わされて(HartwigおよびDanishefsky,J.Bi
ol.Chem.266:6578−6585,1991;Huangら、J.
Biol.Chem.268:8919−8926,1993;Royら、19
91,J.Biol.Chem.,266:4758−4763;Redman
およびSamar,米国特許出願第07/663,380号(1991年3月出
願、Natl.Technology Information Servic
e No.PAT−APPL07663 380INZで入手可能))導入され
、真核細胞にトランスフェクトされている。
Each of the three different polypeptide chains of fibrinogen (Aα, Bβ and γ) are encoded by separate genes. CDNAs for each of these chains have been prepared (Chung et al., Ann. NY Acad. Sci. 408: 44.
9-456, 1983; Rixen et al., Biochemistry 22:32.
37-3244, 1983; Chung et al., Biochemistry 22:
3244-3250, 1983; Chung et al., Biochemistry 2
2: 3250-3256, 1983), expressed in prokaryotes. further,
Each human fibrinogen chain was individually expressed in an expression plasmid (Huang et al., J.
. Biol. Chen 268: 8919-8926, 1993; Roy et al.,
J. Biol. Chem. 267: 23151-23158, 1992; Roy.
Et al., J. Biol. Chem. 266: 4758-4763, 1991) or in combination (Hartwig and Danishefsky, J. Bi.
ol. Chem. 266: 6578-6585, 1991; Huang et al., J. Am.
Biol. Chem. 268: 8919-8926, 1993; Roy et al., 19
91, J. Biol. Chem. , 266: 4758-4763; Redman.
And Samar, US patent application Ser. No. 07 / 663,380 (filed March 1991, Natl. Technology Information Service).
e No. PAT-APPL07663 380INZ available)) introduced and transfected into eukaryotic cells.

【0027】 組換えヒトフィブリノーゲンを発現する際に使用されるプラスミドのほとんど
は、D.Chung博士(University of Washington
,Seattle)により構築されたもの由来であり、cNAクローンに基づい
ている(Rixenら、Biochemistry 22:3237−3244
、1983;Chungら、Biochemistry 22:3244−32
50、1983;Chungら、Biochemistry 22:3250−
3256、1983)。組換えフィブリノーゲン鎖の発現は、最初に大腸菌にお
いて達成された(BolyardおよびLord,Gene 66:183,1
988;BolyardおよびLord,Blood,73:1202−120
6,1989;LordおよびFowlkes,Blood,73:166−1
71,1989)。個別に発現された鎖は、フィブリノーゲンとの抗原性類似を
示し、ネイティブなフィブリノーゲンで見出されるのと同様のトロンビン切断部
位を提示する(BolyardおよびLord,Blood,73:1202−
1206,1989;LordおよびFowlkes,Bloom.73:16
6−171,1989)。フィブリノペプチドAおよびBは組換えフィブリノー
ゲンから遊離され得る(BolyardおよびLord,Blood,73:1
202−1206,1989;LordおよびFowlkes,Blood,7
3:166−171、1989)。
Most of the plasmids used in expressing recombinant human fibrinogen are D. Dr. Chung (University of Washington
, Seatle) and is based on the cNA clone (Rixen et al., Biochemistry 22: 3237-3244).
, 1983; Chung et al., Biochemistry 22: 3244-32.
50, 1983; Chung et al., Biochemistry 22: 3250-.
3256, 1983). Expression of recombinant fibrinogen chains was first achieved in E. coli (Bolyard and Lord, Gene 66: 183, 1).
988; Boldard and Lord, Blood, 73: 1202-120.
6, 1989; Lord and Fowlkes, Blood, 73: 166-1.
71, 1989). The individually expressed chains exhibit antigenic similarity to fibrinogen and present thrombin cleavage sites similar to those found in native fibrinogen (Bolyard and Lord, Blood, 73: 1202-
1206, 1989; Lord and Fowlkes, Bloom. 73:16
6-171,1989). Fibrinopeptides A and B can be released from recombinant fibrinogen (Bolyard and Lord, Blood, 73: 1).
202-1206, 1989; Lord and Fowlkes, Blood, 7
3: 166-171, 1989).

【0028】 個々のフィブリノーゲン鎖をコードする適切な発現プラスミドを保有する真核
細胞が、コードされたフィブリノーゲン鎖を合成し、ダイマー鎖分子(例えば、
Aα、Bβまたはγダイマー)の細胞内形成を生じることが示されている
(Royら、J.Biol.Chem.,265:6389−6393,199
0;ZhangおよびRedman,J.Biol.Chem.267:217
27−21732,1992)。さらに、3つのヒトフィブリノーゲン鎖全てを
コードする遺伝子を含む適切なプラスミドが同一の細胞内に移されると、3つの
鎖全てが発現されるだけではなく、ポリペプチド鎖が対になって会合し、インタ
クトなフィブリノーゲンが周囲の培地へと分泌される(Royら、J.Biol
.Chem.、266:4758−4763,1991;Hartwigおよび
Danishefsky、J.Biol.Chem.266:6578−658
5,1991)。天然のフィブリノーゲンと同様に、分泌された組換えフィブリ
ノーゲンは3対の同一ではないポリペプチド鎖から構成され、フィブリンポリマ
ーの形成の際に機能的である。
Eukaryotic cells carrying the appropriate expression plasmids encoding the individual fibrinogen chains synthesize the encoded fibrinogen chains and dimer chain molecules (eg,
It has been shown to result in intracellular formation of Aα 2 , Bβ 2 or γ 2 dimers) (Roy et al., J. Biol. Chem., 265: 6389-6393,199).
0; Zhang and Redman, J .; Biol. Chem. 267: 217
27-21732, 1992). Furthermore, when a suitable plasmid containing the genes encoding all three human fibrinogen chains is transferred into the same cell, not only all three chains are expressed, but also the polypeptide chains associate in pairs, Intact fibrinogen is secreted into the surrounding medium (Roy et al., J. Biol.
. Chem. 266: 4758-4763, 1991; Hartwig and Danishefsky, J. Am. Biol. Chem. 266: 6578-658
5, 1991). Like native fibrinogen, secreted recombinant fibrinogen is composed of three pairs of non-identical polypeptide chains and is functional in the formation of fibrin polymers.

【0029】 フィブリノーゲンは、天然では肝臓により合成され、培養系で維持されている
巨大核細胞および形質転換された肝細胞はフィブリノーゲンの合成および分泌を
継続することができる(Ottoら、J.Cell.Biol.105:106
7−1072、1987;Yuら、Thromb.Res.46:281−29
3、1987;Alvingら、Arch.Biochem.Biophys.
217:19,1982を参照のこと)。このような細胞株の1つは、HepG
2細胞である(Knowles博士およびAden博士、Wister Ins
titute,Philadelphia)。この株は、Bb鎖よりも過剰なA
α−およびγ鎖を合成し、これにより非生産的なAα−およびγ鎖のダイマー複
合体(例えば、Aα2γ2)が生じる。Bβ鎖をコードするさらなる発現ベクタ
ーの導入により、正確な折り畳みおよび鎖内ジスルフィド結合パターンを採用す
るトリマー複合体(AαBβγ)が形成された(Royら、J.Biol.Ch
em.、265:6389−6393、1990)。この折り畳みのメカニズム
は未知であり、補助的なタンパク質および酵素(ancillary prot
eins and enzymes)と関連しているかもしれない(Royら、
J.Biol.Chem.、267:23151−23158、1992)。こ
れらの研究はBβcDNAの正確な転写を実証しているだけではなく、過剰なB
β鎖がインタクトなフィブリノーゲンのアセンブリおよび分泌を増加させること
を実証した。
Fibrinogen is naturally synthesized by the liver and megakaryocytes and transformed hepatocytes maintained in culture can continue to synthesize and secrete fibrinogen (Otto et al., J. Cell. Biol. 105: 106.
7-1072, 1987; Yu et al., Thromb. Res. 46: 281-29
3, 1987; Alving et al., Arch. Biochem. Biophys.
217: 19, 1982). One such cell line is HepG
2 cells (Dr Knowles and Aden, Wister Ins
Title, Philadelphia). This strain has an excess of A over the Bb chain.
The α- and γ chains are synthesized, which results in a non-productive Aα- and γ-chain dimer complex (eg, Aα2γ2). Introduction of an additional expression vector encoding the Bβ chain formed a trimer complex (AαBβγ) that adopted correct folding and intrachain disulfide bond patterns (Roy et al., J. Biol. Ch.
em. 265: 6389-6393, 1990). The mechanism of this folding is unknown, and ancillary proteins and enzymes (ancillary prot.
eins and enzymes) (Roy et al.,
J. Biol. Chem. 267: 23151-23158, 1992). These studies not only demonstrate correct transcription of Bβ cDNA, but also excess B
It was demonstrated that the β chain increases the assembly and secretion of intact fibrinogen.

【0030】 HepG2細胞では、AαBβγトリマー複合体は対になって会合してインタ
クトなフィブリノーゲン分子を形成し、これはグリコシル化されて細胞から能動
的に分泌される(Huangら、J.Biol.Chem.268:8919−
8926,1993)。実際には、正確にアセンブリされたフィブリノーゲン分
子のみが分泌される。したがって、HepG2細胞はフィブリノーゲンのアセン
ブリのための合成および分泌装置を有する。
In HepG2 cells, the AαBβγ trimer complex associates in pairs to form an intact fibrinogen molecule, which is glycosylated and actively secreted from the cell (Huang et al., J. Biol. Chem. 268: 8919-
8926, 1993). In fact, only correctly assembled fibrinogen molecules are secreted. Thus, HepG2 cells have synthetic and secretory machinery for the assembly of fibrinogen.

【0031】 続いての実験では、フィブリノーゲン鎖をコードするcDNAプラスミドを、
通常ではフィブリノーゲンを合成しない真核細胞に導入した。これらの実験では
、機能的なフィブリノーゲンが良好に産生され、このことによりフィブリノーゲ
ンのアセンブリおよび分泌に必要とされる因子はHepG2のような肝臓由来の
細胞に独特なものではないことが示された。組換えフィブリノーゲンをアセンブ
リし、分泌することができることが知られている真核細胞には、ベビーハムスタ
ー腎細胞(BHK)、COS細胞およびチャイニーズハムスター卵巣細胞(CH
O)が挙げられる(Royら、J.Biol.Chem.266:4758−4
763、1991;HartwigおよびDanishefsky、J.Bio
l.Chem.266:6578−6585、1991;Farrellら、B
iochemistry 30:9414−9420、1991)。
In the subsequent experiment, a cDNA plasmid encoding the fibrinogen chain was
It was introduced into eukaryotic cells, which normally do not synthesize fibrinogen. In these experiments, functional fibrinogen was successfully produced, indicating that the factors required for fibrinogen assembly and secretion are not unique to liver-derived cells such as HepG2. Eukaryotic cells known to be capable of assembling and secreting recombinant fibrinogen include baby hamster kidney cells (BHK), COS cells and Chinese hamster ovary cells (CH
O) (Roy et al., J. Biol. Chem. 266: 4758-4).
763, 1991; Hartwig and Danishefsky, J. Am. Bio
l. Chem. 266: 6578-6585, 1991; Farrell et al., B.
iochemistry 30: 9414-9420, 1991).

【0032】 安定に形質転換された真核細胞により分泌される、インタクトで機能的なフィ
ブリノーゲンは、約1〜2μg/mlのフィブリノーゲンレベルの蓄積を生じる
。CHO細胞のようなトランスフェクトした細胞からの組換えタンパク質の産出
を上昇させて、発現レベルが基底分泌レベルの1000倍に達し得るようにする
方法は公知である。
Intact, functional fibrinogen, secreted by stably transformed eukaryotic cells, results in the accumulation of fibrinogen levels of about 1-2 μg / ml. Methods are known to increase the production of recombinant proteins from transfected cells such as CHO cells, so that expression levels can reach 1000-fold above basal secretory levels.

【0033】 フィブリン関連分子を組換えにより産生する方法のさらなる説明は、PCT/
US95/05527に見出され得る。
Further description of methods for recombinantly producing fibrin-related molecules can be found in PCT /
It can be found in US 95/05527.

【0034】 遺伝子治療 遺伝性疾患を克服するために遺伝物質を適切な標的組織に導入する方法を科学
者達が積極的に考察してきた、この20年以上の教訓は、努力が最初に予想した
よりもずっと複雑であるということだった。良好な遺伝子治療道具の創製を満た
すために必要とされる達成目標のいくつかとしては、以下のものが挙げられる。
(1)標的細胞の効率のよい形質導入、(2)遺伝子の長期発現、(3)ベクタ
ーまたは形質導入した細胞に対する損傷性免疫応答がないこと、ならびに(4)
毒性が存在しないこと。Samulskiら、”Adeno−associat
ed Viral Vectors” Development of Hum
an Gene Therapy、Cold Spring Harbor L
aboratory Press、1998、第131−172頁を参照のこと
(この文献を遺伝子治療に対する文献すべてと共に本明細書中に参照して組み込
む)。上記の達成目標の全て(特に最初の3つ)は、有効な遺伝子治療に対する
実質的な障壁を生じさせる範囲を同定する。通常、ベクターは、それらが適用さ
れた細胞の一定割合のみを形質導入する。しばしば、形質導入遺伝子はエピソー
ム上に維持され、それゆえ、しばしば、あまり安定には遺伝エレメントを組み込
みかつ維持しない。さらに、染色体DNAへの組み込みは、しばしば、細胞分裂
に依存するため、標的細胞の範囲は複製している組織へと制限される。ウィルス
ベクターはしばしば、免疫性を誘発するタンパク質をコードする核酸を保有する
ので、形質導入した細胞の破壊の原因を有する。特定のウィルスベクターはこれ
らの問題点のいくつかを克服しているが、そうでない場合には少なくとも危険性
との関わりが生じる。例えば、非複製型のヒト免疫不全症ウィルスは、遺伝物質
のゲノムDNAへの組み込みを可能とする遺伝子治療ベクターとしての使用のた
めに遺伝子操作されている。このようなベクターは、ゲノムへの組み込みを容易
にするための遺伝道具を保持しなければならないが、感染(この場合はAIDS
の感染)を生じさせる遺伝子産物を十分欠失させて、感染性粒子を作製する組換
え事象の機会が存在しないようにしなければならない。Naldiniら、”L
entiviral Vectors”Development of Hum
an Gene Therapy、Cold Spring Harbor L
aboratory Press、1998、第47−60頁を参照のこと。
Gene Therapy Over the last two decades, lessons learned by scientists who have been actively considering how to introduce genetic material into the appropriate target tissues to overcome hereditary disorders, the effort first anticipated. Was much more complicated than that. Some of the goals that are needed to satisfy the creation of good gene therapy tools include:
(1) efficient transduction of target cells, (2) long-term gene expression, (3) lack of damaging immune response to vector or transduced cells, and (4)
No toxicity exists. Samulski et al., "Adeno-associat"
ed Virtual Vectors "Development of Hum
an Gene Therapy, Cold Spring Harbor L
See Laboratory Press, 1998, pages 131-172, which is incorporated herein by reference with all references to gene therapy. All of the above goals (especially the first three) identify areas that create a substantial barrier to effective gene therapy. Usually, the vectors transduce only a percentage of the cells to which they have been applied. Often, the transgene is maintained on the episome and, therefore, often does not stably integrate and maintain the genetic element. Furthermore, integration into chromosomal DNA is often dependent on cell division, thus limiting the extent of target cells to replicating tissues. Viral vectors often carry nucleic acids encoding proteins that elicit immunity and thus have a cause for the destruction of transduced cells. Certain viral vectors overcome some of these problems, but at least risk is associated otherwise. For example, the non-replicating human immunodeficiency virus is genetically engineered for use as a gene therapy vector that allows the integration of genetic material into genomic DNA. Such a vector must carry the genetic tools to facilitate integration into the genome, but not the infection (in this case AIDS).
The gene product that causes the infectious particle must be sufficiently deleted so that there is no opportunity for a recombination event to create the infectious particle. Naldini et al., "L
initial Vectors "Development of Hum"
an Gene Therapy, Cold Spring Harbor L
See Laboratory Press, 1998, pages 47-60.

【0035】 喜ばしいことに、これらの問題の全てが、現在、非常によく認識されているも
のであり、遺伝子治療に使用するウィルスベクターはこのような問題点に取り組
むように改良されている。さらに、遺伝子治療はウィルスベクターを用いること
なく行われ得る。また、他の遺伝的形質転換では、毒性および免疫応答の問題は
ある程度までは表立ってこない。核酸ベースのワクチンでは、例えば、形質転換
遺伝子の発現が減弱され、その結果として延長された時間にわたり免疫刺激物の
産生を減弱するプロセスであり得るので、免疫応答は望ましいものである。
The good news is that all of these problems are now very well recognized and viral vectors used in gene therapy have been modified to address these problems. Furthermore, gene therapy can be performed without the use of viral vectors. Also, in other genetic transformations, the problems of toxicity and immune response do not appear to some extent. In nucleic acid-based vaccines, the immune response is desirable, for example, because it may be a process in which the expression of the transforming gene is attenuated and, consequently, the production of immunostimulants over an extended period of time.

【0036】 また、ウィルスベクターは、例えば、結合または組み込み抗体により、標的細
胞の嗜好性を変更するために遺伝子操作に供されている。例えば、Valses
ia−Wittmannらは、トリ白血病ウィルスの細胞表面結合特性を改変し
た(J.Virol.68:4609−4619、1994)。エリスロポイエ
チン(これは、当然、同族レセプターに結合する)は、モロニーマウス白血病ウ
ィルス(Mo−MLV)に組み込まれている(Kasaharaら、Scien
ce 266:1373−1376、1994)。腫瘍標的化1本鎖抗体は、脾
臓壊死ウィルスに組み込まれている(ChuおよびDornburg、J.Vi
rol.69:2659―2663、1995)。HIVエンベロープタンパク
質は、マウス白血病ウィルスベクターに組み込まれている(Mammamoら、
J.Virol.71:3341−3345、1997)。このような、アデノ
ウィルスベクターに関連する標的方法は、ReynoldsおよびCuriel
、”Strategies to Adapt Adenoviral Vec
tors for Gene Therapy Applications:
Targeting and Integration” Developme
nt of Human Gene Therapy, Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press,1998,第111−
130頁)。
Viral vectors have also been genetically engineered to alter target cell preference, eg, by binding or incorporating antibodies. For example, Valses
ia-Wittmann et al. modified the cell surface binding properties of avian leukemia virus (J. Virol. 68: 4609-4619, 1994). Erythropoietin, which naturally binds to cognate receptors, has been incorporated into the Moloney murine leukemia virus (Mo-MLV) (Kasahara et al., Scien).
266: 1373-1376, 1994). Tumor-targeting single chain antibodies have been incorporated into splenic necrosis virus (Chu and Dornburg, J. Vi.
roll. 69: 2659-2663, 1995). The HIV envelope protein has been incorporated into a murine leukemia virus vector (Mammamo et al.,
J. Virol. 71: 3341-3345, 1997). Such targeting methods involving adenovirus vectors are described by Reynolds and Curiel.
, "Strategies to Adapt Adenoviral Vec
tors for Gene Therapy Applications:
Targeting and Integration ”Development
nt of Human Gene Therapy, Cold Spring
g Harbor Laboratory Press, 1998, 111-
P. 130).

【0037】 Development of Human Gene Therapy,
Cold Spring Harbor Laboratory Press,
1998に概説されているように、広範な種々のウィルスベクターが遺伝子治療
のために選択され、遺伝子操作されている。さらに、核酸はウィルスベクターを
使用することなく首尾よく送達され得る。例えば、初期に開発されていたトラン
スフェクション効率の増加方法は、リン酸カルシウム沈殿型核酸を使用すること
であった。核酸のトランスフェクション能力は、DEAEデキストラン(Veh
eriら、Virology 27:434−436、1965)、ポリリジン
(Wuら、J.Biol.Chem.266:14338−14342、199
1)、カチオン性ペプチド(Wadhwaら、Bioconjugate Ch
em.8:81−88、1997、ならびにNiidomeら、J.Biol.
Chem.272:15307−15312、1997)、ポリエチレンイミン
(Boussiffら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92
:7297−7301、1995)、グルカルアミド(glucaramide
)ベースのポリアミノポリマー(Goldmanら、Nat.Biotechn
ol.15:462−466、1997)、ポリアミドアミンデンドリマー(D
ielinskaら、Biochim.Biophys.Acta 1353:
180−190、1997)、のようなポリカチオン性ポリマーと共にぎっちり
詰められることにより上昇する。核酸取りこみのエンハンサーとして有用な他の
ポリマーとしては、分解可能な(erodable)マイクロスフェア(Mat
hiowitzら、Nature386:410−412、1997)およびポ
リビニルピロリドン(Mumperら、Pharm.Res.13:701−7
09、1996)が挙げられる。他のエンハンサーとしては、核酸が組み込まれ
ているカチオン性リポソームが挙げられる(Felgnerら、1987;Fe
lgnerおよびRingold、1989)。このようなリポソーム(または
「リプレックス(lipoplexes)」)は、膜融合メカニズムにより核酸
を標的細胞に挿入すると考えられている。現在利用可能な多数のカチオン性脂質
製剤の例は、DOTMA(N[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−
N,N,N−トリメチルアンモニウム)である(Felgnerら、”Synt
hetic Delivery Systems”Development o
f Human Gene Therapy、Cold Spring Har
bor Laboratory Press,1998、第241―260頁)
。他のこのようなカチオン性脂質製剤としては、LipofectinTM(カ
チオン性脂質であるN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,
N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)とジオレイルフォスフ
ァチジルエタノールアミン(DOPE)との1:1(w/w)リポソーム製剤)
、LipofectAMINETM(メンブレンろ過した水中の、ポリカチオン
性脂質である2,3−ジオレイルオキシ−N−[2−(スペルミン−カルボキサ
ミド)エチル]−N,N−ジメチル−1−プロパンアミニウムトリフルオロアセ
テート(DOSPA)と中性の脂質であるジオレイルフォスファチジルエタノー
ルアミン(DOPE)の3:1(w/w)リポソーム製剤)、ならびにLipo
fectACETM(メンブレンろ過した水中の、カチオン性脂質であるジメチ
ルジオクタデシルアンモニウムブロミド(DDAB)とジオレイルフォスファチ
ジルエタノールアミン(DOPE)との1:2.5(w/w)リポソーム製剤が
挙げられる(これらは全てLife Technologies、Rockvi
lle、MDからのものである)。さらにまた、遺伝子導入はこのようなアジュ
バントを用いることなく達成され得る。トランスフェクションのために使用され
る核酸または核酸複合体に標的化分子を結合または付着させる標的化技術もまた
、利用され得る(CottonおよびWagner、”Receptor−me
diated Gene Delivery Strategies” Dev
elopment of Human Gene Therapy、Cold
Spring Harbor Laboratory Press、1998、
第261−277頁)。
Development of Human Gene Therapy,
Cold Spring Harbor Laboratory Press,
A wide variety of viral vectors have been selected and engineered for gene therapy, as reviewed in 1998. Moreover, nucleic acids can be successfully delivered without the use of viral vectors. For example, an initially developed method of increasing transfection efficiency was to use calcium phosphate precipitated nucleic acids. The transfection ability of nucleic acids is determined by DEAE dextran (Veh
eri et al., Virology 27: 434-436, 1965), polylysine (Wu et al., J. Biol. Chem. 266: 14338-14342, 199).
1), cationic peptides (Wadhwa et al., Bioconjugate Ch.
em. 8: 81-88, 1997, and Niidome et al., J. Am. Biol.
Chem. 272: 15307-15312, 1997), polyethyleneimine (Boussiff et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92).
: 7297-7301, 1995), glucaramide (glucaramide)
) Based polyamino polymers (Goldman et al., Nat. Biotechn).
ol. 15: 462-466, 1997), polyamidoamine dendrimer (D
ielinska et al., Biochim. Biophys. Acta 1353:
180-190, 1997) and tightly packed with polycationic polymers such as Other polymers useful as enhancers for nucleic acid uptake include erodable microspheres (Mat).
hiowitz et al., Nature 386: 410-412, 1997) and polyvinylpyrrolidone (Mumper et al., Pharm. Res. 13: 701-7).
09, 1996). Other enhancers include cationic liposomes that incorporate nucleic acids (Felgner et al., 1987; Fe.
lgner and Ringold, 1989). Such liposomes (or "lipoplexes") are believed to insert nucleic acids into target cells by a membrane fusion mechanism. An example of many of the cationic lipid formulations currently available is DOTMA (N [1- (2,3-dioleyloxy) propyl]-
N, N, N-trimethylammonium) (Felgner et al., “Synt
"heavy Delivery Systems" Development o
f Human Gene Therapy, Cold Spring Har
bor Laboratory Press, 1998, pp. 241-260)
. Other such cationic lipid formulations include Lipofectin (cationic lipid N- [1- (2,3-dioleyloxy) propyl] -N,
1: 1 (w / w) liposome preparation of N, N-trimethylammonium chloride (DOTMA) and dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE))
, LipofectAMINE (2,3-dioleyloxy-N- [2- (spermine-carboxamido) ethyl] -N, N-dimethyl-1-propaneaminium trifluoro, which is a polycationic lipid in membrane-filtered water. 3: 1 (w / w) liposome formulation of acetate (DOSPA) and the neutral lipid dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE)), and Lipo
fectACE (1: 2.5 (w / w) liposome preparation of dimethyldioctadecyl ammonium bromide (DDAB), which is a cationic lipid, and dioleylphosphatidylethanolamine (DOPE) in membrane-filtered water. (These are all Life Technologies, Rockvi
Ile, from MD). Furthermore, gene transfer can be achieved without the use of such adjuvants. Targeting techniques that bind or attach targeting molecules to the nucleic acid or nucleic acid complex used for transfection can also be utilized (Cotton and Wagner, "Receptor-me."
divided Gene Delivery Strategies ”Dev
element of Human Gene Therapy, Cold
Spring Harbor Laboratory Press, 1998,
Pp. 261-277).

【0038】 当業者ならば認識しうるように、細胞中に導入するために見出されている核酸
は、しばしば、主な目的の遺伝特性を保有する部分に加えて、それ自体が容易に
検出可能であるか、またはそのような分子を生じさせる物質をコードする部分を
含む。この「レポーター」分子は、主な遺伝特性を導入する際の成功を検出また
は推定するための代用物として働く。培養中の細胞が形質転換される場合、核酸
の一部は、細胞が適当な条件(challenge)にもかかわらず生存するた
めに必要とされる物質をコードし得る。
As one of ordinary skill in the art will recognize, nucleic acids that have been found for introduction into cells often are readily detectable in their own right, in addition to the moiety that retains the primary genetic property of interest. It includes a moiety that encodes a substance that is capable of producing such a molecule. This "reporter" molecule serves as a surrogate to detect or predict success in introducing the major genetic characteristic. If the cells in culture are transformed, a portion of the nucleic acid may encode the substance required for the cells to survive despite the appropriate challenge.

【0039】 一部の核酸を発現することを求める非ウィルス媒介性の技術は、典型的には2
本鎖核酸を使用するけれども、核酸は1本鎖もしくは2本鎖であり得る。
Non-virus mediated techniques that seek to express some nucleic acids typically
Although single-stranded nucleic acid is used, the nucleic acid can be single-stranded or double-stranded.

【0040】 好ましいシーラント組成物の製造 最初に、血液を回収し、血漿を単離する。フィブリノーゲンをフィブリンに変
換する酵素を血漿に添加する。フィブリノーゲンをフィブリンに変換する際に、
フィブリン分子間の第XIII因子のトランスアミナーゼ活性を介した架橋の
形成を防ぐように注意を払うことが好ましい。このことは、重金属(例えば、水
銀)、チオメロサール(thiomerosal){[(o−カルボキシフェニ
ル)チオ]エチル水銀ナトリウム塩}、阻害抗体またはカルシウムキレーター(
カルシウムはこの酵素に必須の補因子だからである)のような第XIII因子
インヒビターの使用を含む多数の技術により行われてもよい。カルシウムキレー
ターとしては、EGTA(エチレングリコールビス−(2−アミノエチルエーテ
ル)テトラ−酢酸)等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。例え
ば、変換酵素は、アメリカハブ属(ボトロ−プス、Bothrops)のヘビの
ヘビ毒液由来のプロテイナーゼであるバトロキソビン(batroxobin、
「Btx」)であり、これは約0.1μg/ml〜約100μg/mlの濃度で
、好ましくは約0.5μg/ml〜約50μg/mlの濃度で使用される。
Preparation of the Preferred Sealant Composition First, blood is collected and plasma is isolated. An enzyme that converts fibrinogen to fibrin is added to plasma. When converting fibrinogen to fibrin,
It is preferable to pay attention to prevent the formation of cross-linked via the first XIII a factor of transaminase activity between fibrin molecules. This means that heavy metals (eg mercury), thiomersal {[(o-carboxyphenyl) thio] ethyl mercury sodium salt}, inhibitory antibodies or calcium chelators (
Calcium may be performed by a number of techniques, including use of the XIII a factor inhibitors such as at a) because essential cofactors for this enzyme. Examples of calcium chelators include, but are not limited to, EGTA (ethylene glycol bis- (2-aminoethyl ether) tetra-acetic acid) and the like. For example, the converting enzyme is batroxobin, which is a proteinase from the snake venom of snakes of the American genus Bothrops.
“Btx”), which is used at a concentration of about 0.1 μg / ml to about 100 μg / ml, preferably at a concentration of about 0.5 μg / ml to about 50 μg / ml.

【0041】 適切な特異性の他のプロテイナーゼもまた使用され得る。ヘビ毒液プロテイナ
ーゼが特に適切であり、これには、アクリストロドン・アクタス(Agkist
rodon acutus)、アクリストロドン・コントルトリックス・コント
ルトリックス(Agkistrodon contortrix contor
trix)、アクリストロドン・ハリス・パラス(Agkistrodon h
alys pallas)、アクリストロドン(カロセラスマ)・ロドストーマ
(Agkistrodon(Calloselasma)rhodostoma
)、ボトロ−プス・アスパー(Bothrops asper)、ボトロープス
・アトロックス(Bothrops atrox)、ボトロープス・インスラリ
ス(Bothrops insularis)、ボトロープス・ジャララカ(B
othrops jararaca)、ボトロープス・ムージェニ(Bothr
ops Moojeni)、ラーケシス・ムタ・ムタ(Lachesis mu
ta muta)、クロタルス・アダマンテウス(Crotalus adam
anteus)、クロタルス・デュリサス・テリフィカス(Crotalus
durissus terrificus)、トリメレスルス・フレーバービリ
ジス(Trimeresurus flavorviridis)、テリメレサ
ス・グラミニース(Trimeresurus gramineus)およびビ
チス・ガボニカ(Bitis gabonica)からの毒液酵素が挙げられる
が、これらに限定されるわけではない。
Other proteinases of suitable specificity can also be used. The snake venom proteinase is particularly suitable and includes Acrystrodon Actus (Agkist).
rodon acutus, Acristodon contortrix contortrix (Agkistrodon contortrix contortor)
trix), Acristrodon Harris Pallas (Agkistrodon h)
alys pallas), Acrystrodon (Calloselasma), Rhodosoma
), Bottrops asper, Bottrops atrox, Botrops insularis, Bottrops jararaka (B)
Othrops jararaca, Botrops Mougeni (Bothr)
Ops Moojeni, Lachesis muta
ta muta), Crotalus adam
anteus), Crotalus durisus terificus (Crotalus)
Durissus terrificus, Trimereslus flavorviridis, Terimeresus gramineus, and venoms that are not limited to these but not limited to Bitis gabonica, such as Bittis gabonica.

【0042】 フィブリノーゲン変換酵素は、製剤中の酵素の濃度を減少させるために親和性
(アフィニティー)方法で使用される変換酵素結合パートナーに連結されている
のが好ましい。例えば、変換酵素結合パートナーは、非常に高い親和性で結合す
る1対の分子である、ビオチン−アビジン結合対のメンバーであるビオチンであ
る。アビジンのアミノ酸配列は、Dayhoff,Atlas of Prot
ein Sequence、第5巻、National Biomedical
Research Foundation、Washington、DC、1
972(DeLangeおよびHuang、J.Biol.Chem.246:
698−709、1971もまた、参照のこと)に記載されており、ストレプト
アビジンのアミノ酸配列はArgaranaら、Nucl.Acid Res.
14:1871−1882、1986に記載されている。例えば以下のように、
核酸配列は入手可能である:(1)アビジンに関して、ニワトリmRNA、Ge
ne Bank登録番号X05343(Goreら、Nucl.Acid Re
s.15:3595−3606、1987)、(2)ニワトリ、ホワイトレグホ
ン種、アビジンの遺伝子、Gene Bank登録番号L27818、(3)S
trep.avidinii由来のストレプトアビジン、Gene Bank登
録番号X03591(Argaranaら、Nucl.Acid Res.14
:1871−1882、1986)、(4)Strep.avidinii由来
のストレプトアビジンについての合成遺伝子、Gene Bank登録番号A0
0743(Edwards、W089/03422)ならびに(5)Gene
Bank登録番号X65082、ストレプトアビジンについての合成遺伝子(T
hompsonら、Gene 136:243−246、1993)。
The fibrinogen converting enzyme is preferably linked to a converting enzyme binding partner used in the affinity method to reduce the concentration of the enzyme in the formulation. For example, the converting enzyme binding partner is biotin, a member of the biotin-avidin binding pair, which is a pair of molecules that bind with very high affinity. The amino acid sequence of avidin is shown in Dayhoff, Atlas of Prot.
ein Sequence, Volume 5, National Biomedical
Research Foundation, Washington, DC, 1
972 (DeLange and Huang, J. Biol. Chem. 246:
698-709, 1971), and the amino acid sequence of streptavidin is Argarana et al., Nucl. Acid Res.
14: 1871-1882, 1986. For example,
Nucleic acid sequences are available: (1) For avidin, chicken mRNA, Ge
ne Bank registration number X05343 (Gore et al., Nucl. Acid Re
s. 15: 3595-3606, 1987), (2) chicken, white leghorn species, avidin gene, Gene Bank accession number L27818, (3) S.
trep. Streptavidin from Avidinii, Gene Bank Accession No. X03591 (Argarana et al., Nucl. Acid Res. 14).
: 1871-1882, 1986), (4) Strep. Synthetic gene for streptavidin from avidinii, Gene Bank accession number A0
0743 (Edwards, W089 / 03422) and (5) Gene.
Bank accession number X65082, a synthetic gene for streptavidin (T
homson et al., Gene 136: 243-246, 1993).

【0043】 好ましくは、アビジンおよびストレプトアビジンは、モノマーも使用できるが
、テトラマー形態で使用する。高い親和性で結合する他の結合対としては、ポリ
ペプチドまたは他の分子に特異的である抗体、それに対する特異的な抗体が入手
可能であるかまたは製造可能である任意のポリペプチド、酸化フェニルアルシン
を結合するチオレドキシン(発現ベクターとしては、例えば、Invitrog
en、Carlsbad、CAから入手可能なチオレドキシン融合タンパク質ベ
クターpTrxFusが挙げられる)、ニッケルIIのような二価のカチオンに
結合するポリ−His配列(発現ベクターとしては、例えば、Invitrog
enから入手可能なpThioHisベクターA、BおよびCが挙げられる)、
グルタチオンに結合するグルタチオン−S−トランスフェラーゼベクター(例え
ば、Pharmacia Biotech、Piscataway、NJから入
手可能なベクター)が挙げられる。ポリペプチド発現系および公知の抗体製造方
法の本明細書中の説明を考慮すれば、当業者はこのような抗体の製造方法を利用
することができる。抗体製造方法については、例えば、Ausubelら、Sh
ort Protocols in Molecular Biology、J
ohn Wiley&Sons、New York、1992を参照のこと。非
常に高い親和性結合特性は、非常に便利ではあるけれども必須ではない。製剤中
の変換酵素の濃度を減少させるために、親和性結合方法で使用され得る任意の親
和性を、本発明において使用することができる。親和性方法で、単に変換酵素に
対する抗体を使用する場合は、本発明のこの局面は、酵素自体が変換酵素結合パ
ートナーを含むので、結合型変換酵素結合パートナーを必要としない。
Preferably, avidin and streptavidin are used in the tetrameric form, although monomers can also be used. Other binding pairs that bind with high affinity include antibodies that are specific for polypeptides or other molecules, any polypeptide for which a specific antibody is available or can be prepared, phenyl oxide. Thioredoxin that binds arsine (Examples of expression vectors include Invitrog
, thioredoxin fusion protein vector pTrxFus available from En, Carlsbad, CA), poly-His sequences that bind divalent cations such as nickel II (expression vectors include, for example, Invitrog
pThioHis vectors A, B and C available from En),
Examples include glutathione-S-transferase vectors that bind glutathione (eg, vectors available from Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ). Given the description herein of polypeptide expression systems and known antibody production methods, those of skill in the art can utilize such antibody production methods. For the antibody production method, see, eg, Ausubel et al., Sh.
ort Protocols in Molecular Biology, J
See Ohn Wiley & Sons, New York, 1992. Very high affinity binding properties are very convenient, but not essential. Any affinity that can be used in the affinity binding method can be used in the present invention to reduce the concentration of converting enzyme in the formulation. If, in the affinity method, only antibodies to the converting enzyme are used, this aspect of the invention does not require a conjugated converting enzyme binding partner, since the enzyme itself contains the converting enzyme binding partner.

【0044】 プロセスがフィブリノーゲンからフィブリンへの酵素変換の間のフィブリンモ
ノマーの重合を予防するように設計されていない限り、形成されたフィブリンは
フィブリンポリマーへと重合し、フィブリン塊を形成する。固体を単離した後、
フィブリンモノマーをフィブリン塊から回収する。フィブリンモノマーは、例え
ば、可溶化剤をフィブリン塊に添加することにより回収する。このような可溶化
剤としては、例えば、約5以下のpHを有する水溶液のような酸溶液、あるいは
ウレア、臭化ナトリウム、塩酸グアニジン、シアン化カリウム、ヨウ化カリウム
または臭化カリウムのようなカオトロピック剤が挙げられる。可溶化剤は、フィ
ブリンモノマーを維持するために有効な最小濃度の近傍で使用され得る(すなわ
ち、フィブリン可溶化有効量)。フィブリンモノマーを形成するための多数の条
件が、Edwardsonら、欧州特許出願第EP592,242号に記載され
ている。
Unless the process is designed to prevent the polymerization of fibrin monomers during the enzymatic conversion of fibrinogen to fibrin, the fibrin formed will polymerize into fibrin polymers and form fibrin clots. After isolation of the solid
Fibrin monomer is recovered from the fibrin clot. The fibrin monomer is recovered, for example, by adding a solubilizer to the fibrin clot. Examples of such a solubilizer include an acid solution such as an aqueous solution having a pH of about 5 or less, or a chaotropic agent such as urea, sodium bromide, guanidine hydrochloride, potassium cyanide, potassium iodide or potassium bromide. Can be mentioned. The solubilizer may be used near the minimum concentration effective to maintain the fibrin monomer (ie, a fibrin solubilizing effective amount). A number of conditions for forming fibrin monomers are described in Edwardson et al., European Patent Application EP 592,242.

【0045】 次いで、変換酵素結合パートナーに対して相補的な結合パートナーである、第
2の結合パートナーが結合している固体物質を、フィブリンモノマー製剤に添加
して、続いて製剤中に見出されるかもしれない変換酵素を結合する。次いで、使
用するプロトコルに従い、例えば、ろ過または遠心分離により、固体物質を含み
得るかまたは任意の残留したフィブリン塊物質を含み得る固体を、取り除く。
A solid substance having a second binding partner, which is a binding partner complementary to the converting enzyme binding partner, may then be added to the fibrin monomer formulation and subsequently found in the formulation. It binds a converting enzyme that may not. Then, according to the protocol used, solids which may contain solid material or which may contain any residual fibrin clot material are removed, for example by filtration or centrifugation.

【0046】 処理した物質を、例えば、約4℃以下で凍結した状態での液体形態で、または
凍結乾燥のような乾燥した形態として、保存する。凍結乾燥物は標準的な方法に
より形成する。これらの凍結乾燥物は、一般的に、精製水または緩衝化水溶液中
で再構成される。フィブリンモノマーについては、一般的に、先のプロセス中で
使用した可溶化剤と同一の溶液組成を使用して凍結乾燥物を再構成し得る。ある
いは、使用者が再構築の際にフィブリンを重合させることを望むならば、(a)
可溶化剤を欠いているか、または(b)凍結乾燥において行われた任意の可溶化
条件を逆転し得るかのいずれかである水溶液が利用される。
The treated material is stored, for example, in liquid form in the frozen state at about 4 ° C. or lower, or in dried form, such as lyophilized. Lyophilizates are formed by standard methods. These lyophilizates are generally reconstituted in purified water or buffered aqueous solutions. For fibrin monomers, lyophilizates can generally be reconstituted using the same solution composition as the solubilizer used in the previous process. Alternatively, if the user wishes to polymerize fibrin during reconstitution, then (a)
An aqueous solution is utilized that either lacks the solubilizer or (b) is capable of reversing any of the solubilization conditions performed in lyophilization.

【0047】 例示したように、フィブリンシーラント(すなわち血餅)を形成するため、フ
ィブリンモノマーおよび非酵素性重合化剤が共に混合され得る。重合化剤は、フ
ィブリンモノマーの重合を防止する条件を逆転させるに有効な任意の試薬である
。例えば、フィブリンモノマーが酸性溶液(例えば、0.2M酢酸ナトリウム、
pH4の溶液)中にある場合、重合化剤は、例えば以下のような塩基性溶液であ
り得る(しかし、これらに限定されない):HEPES(N−[2−ヒドロキシ
エチル)ピペラジン−N’−[エタンスルホン酸])、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、重炭酸ナトリウムおよび重炭酸カリウムのよう
な重炭酸緩衝液、クエン酸トリ金属塩、酢酸塩ならびに硫酸塩。好ましいアルカ
リ緩衝液としては以下のものが挙げられる:炭酸/重炭酸、グリシン、ビスヒド
ロキシエチルアミノエタンスルホン酸(BES)、ヒドロキシエチルピペラジン
プロパンスルホン酸(EPPS)、トリシン、モルホリノプロパンスルホン酸(
MOPS)、トリスヒドロキシメチルアミノエタンスルホン酸(TES)、シク
ロヘキシルアミノエタンスルホン酸(CHES)、トリスヒドロキシメチルアミ
ノエタンスルホン酸(TES)。利用されるアルカリ緩衝液の量は、フィブリン
の重合を可能にするに十分なものであるべきである。フィブリンモノマーを含む
組成物、約10部〜約1部に対して、約1部のアルカリ緩衝液を混合することが
好ましい。さらにより好ましいは、このような比が約9:1であることである。
好ましい比は、緩衝液、その濃度およびpH、ならびにフィブリンポリマーの所
望の濃度に依存する。酸性のpHを可溶化剤として使用する場合、フィブリンの
可溶化はカルシウムイオンの存在下で、例えば、約20mMの濃度で生じ得る。
As illustrated, the fibrin monomer and the non-enzymatic polymerization agent can be mixed together to form a fibrin sealant (ie, a clot). The polymerization agent is any reagent effective to reverse the conditions that prevent the polymerization of fibrin monomers. For example, the fibrin monomer may be an acidic solution (eg, 0.2M sodium acetate,
When in a pH 4 solution), the polymerizing agent may be, but is not limited to, a basic solution such as: HEPES (N- [2-hydroxyethyl) piperazine-N '-[ Ethanesulfonic acid]), sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, bicarbonate buffers such as sodium bicarbonate and potassium bicarbonate, trimetallic citrate, acetate and sulfate. Preferred alkaline buffers include: carbonic acid / bicarbonate, glycine, bishydroxyethylaminoethanesulfonic acid (BES), hydroxyethylpiperazinepropanesulfonic acid (EPPS), tricine, morpholinopropanesulfonic acid (
MOPS), trishydroxymethylaminoethanesulfonic acid (TES), cyclohexylaminoethanesulfonic acid (CHES), trishydroxymethylaminoethanesulfonic acid (TES). The amount of alkaline buffer utilized should be sufficient to allow the polymerization of fibrin. It is preferable to mix about 1 part of the alkaline buffer with about 10 parts to about 1 part of the composition containing the fibrin monomer. Even more preferred is such a ratio of about 9: 1.
The preferred ratio depends on the buffer, its concentration and pH, and the desired concentration of fibrin polymer. If an acidic pH is used as the solubilizer, the solubilization of fibrin can occur in the presence of calcium ions, eg at a concentration of about 20 mM.

【0048】 核酸のフィブリンゲルへの組み込み 1つの好ましい実施態様において、3種類(stream)の水性製剤を混合
して迅速な血餅形成プロセスを開始させる。これらの製剤は、例えば、フィブリ
ンモノマー製剤、細胞を形質転換またはトランスフェクトするための核酸を含む
組成物(「形質転換組成物」または「TC」)および非酵素性重合化剤であり得
る。あるいは、別の例では、製剤はフィブリノーゲン、フィブリノーゲン変換酵
素およびTCである。得られたゲル形成混合物を一定時間の間、可変状態(pl
iable)にしておくため、通常、シーラント混合物はシーラントがレシピエ
ント表面に適用されるプロセスの間か、または適用の2、3分前のいずれかに形
成される。通常、シーラント混合物は、約30秒以下の間、都合のよい可変状態
である。
Incorporation of Nucleic Acids into Fibrin Gels In one preferred embodiment, three aqueous formulations are mixed to initiate the rapid clot formation process. These formulations can be, for example, fibrin monomer formulations, compositions containing nucleic acids for transforming or transfecting cells ("transformation compositions" or "TCs") and non-enzymatic polymerization agents. Alternatively, in another example, the formulation is fibrinogen, fibrinogen converting enzyme and TC. The resulting gel-forming mixture is allowed to remain in a variable state (pl
In order to remain iaable), the sealant mixture is typically formed either during the process in which the sealant is applied to the recipient surface or a few minutes before application. Usually, the sealant mixture is in a convenient variable state for about 30 seconds or less.

【0049】 別の好ましい実施態様において、3種類のものをスプレーすることによりこれ
らを一点に集め、混合する。適切なスプレーヘッドは米国特許第5,605,5
41号、同第5,376,079号および同第5,520,658号ならびにP
CT出願97/20585号に記載されている。利用するスプレーヘッドが1溶
液のみをスプレーするように設計されている場合、さらなるスプレーヘッドを整
列させて他の溶液を送達部位に送達することができる。例えば、スプレーヘッド
が2つの同心円のスプレー溶液または懸濁物を送達し、液流を形成し混合するガ
ス噴霧口を使用する場合、第2のこのようなスプレーヘッドは第3の溶液を送達
するために使用され得る。
In another preferred embodiment, the three are combined by spraying and mixing them. A suitable spray head is US Pat. No. 5,605,5
No. 41, No. 5,376,079 and No. 5,520,658 and P
It is described in CT application 97/20585. If the spray head utilized is designed to spray only one solution, additional spray heads can be aligned to deliver the other solution to the delivery site. For example, if a spray head delivers two concentric spray solutions or suspensions and uses a gas atomizing port to create and mix streams, a second such spray head delivers a third solution. Can be used for.

【0050】 3種類のものの代わりに、適切な場合には、TCを他の2つの製剤の内の1つ
に組み込むことができる。
Instead of the three types, TC can be incorporated into one of the other two formulations, if appropriate.

【0051】 あるいは、重合プロセスを開始した後にTCをシーラントと混合することがで
きるが、組成物が可変状態である間である。あるいは、TCを細胞または組織に
適用し、シーラントを適用してシーラントを適所に固定することができる。この
ような、引き続いて適用されたシーラントは、好ましくは、シーラントを重合さ
せるプロセスが開始されるのと同時、またはそのすぐ後に適用される。
Alternatively, TC can be mixed with the sealant after the polymerization process has begun, while the composition is in the variable state. Alternatively, TC can be applied to cells or tissues and a sealant applied to lock the sealant in place. Such subsequently applied sealant is preferably applied at the same time or shortly after the process of polymerizing the sealant is initiated.

【0052】 本発明において有用な、上記に詳述したもの以外の他のタイプのフィブリンシ
ーラントは、例えば、Wadtrom、米国特許第5,631,011号、Co
chrum、米国特許第5,510,102号、Pinesら、米国特許第5,
330,974号、Matras,J.Oral Maxillofacial
Surgery 13:605−611、1985、およびBrennan,
Blood Reviews 5:240−244,1991に記載されている
。フィブリンシーラントをスプレーするための別のデバイスは、例えばAvoy
、米国特許第4,902,281号に記載されている。
Other types of fibrin sealants, other than those detailed above, useful in the present invention are described, for example, in Wadstrom, US Pat. No. 5,631,011, Co.
chrum, US Pat. No. 5,510,102, Pines et al., US Pat.
330, 974, Matras, J .; Oral Maxillofacial
Surgery 13: 605-611, 1985, and Brennan,
Blood Reviews 5: 240-244, 1991. Another device for spraying fibrin sealant is, for example, Avoy.
, U.S. Pat. No. 4,902,281.

【0053】 種々の局面 体液がフィブリン供給源として使用される場合、多くの場合では第XIII因
子または第XIII因子およびトロンビンのようなフィブリン補助因子を用い
て単離することが望ましい。フィブリンポリマーの可逆的形成を介してフィブリ
ンを単離する精製技術を使用する場合、フィブリンポリマーは多数のこのような
補助因子に親和性を有しているので、単離された生成物はこれらの因子を保持し
ていると考えられる。いくつかの場合では、例えば、確実に十分な量の補助因子
を同時単離するため、一連の本発明に記載の方法においてフィブリンポリマーを
圧縮する程度を制限することにより、非フィブリン物質をフィブリンポリマーか
ら洗い出す量を制限することが望ましい。
[0053] If the various aspects fluid is used as fibrin source, in many cases it is desirable to isolate using fibrin cofactor, such as factor XIII or XIII, a Factor and thrombin. When using a purification technique that isolates fibrin via the reversible formation of fibrin polymers, the fibrin polymers have an affinity for many such cofactors, so the isolated products are It is considered to retain the factor. In some cases, the non-fibrin material is separated from the fibrin polymer by limiting the degree to which the fibrin polymer is compressed in a series of methods described herein, for example, to ensure that a sufficient amount of cofactors are co-isolated. It is desirable to limit the amount washed out.

【0054】 本発明は、出血を制御するためのフィブリンに基づく系を有する任意の動物を
処置するために使用され得るが、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトを処
置するために使用される。
The present invention can be used to treat any animal having a fibrin-based system for controlling bleeding, but is preferably used to treat mammals, most preferably humans.

【0055】 定義 以下の用語は、本出願に関しては以下に記載の個々の意味を有するべきである
Definitions The following terms should have the individual meanings set out below for the purposes of this application.

【0056】 より特定化した細胞型の細胞前駆体 前駆体細胞は、典型的には、「幹」細胞または「多能」細胞と称される細胞で
あり、これはより特定化した細胞に分化する能力を有するが、まだ分化していな
い。
Cellular Progenitors of More Specific Cell Types Progenitor cells are cells that are typically referred to as “stem” cells or “pluripotent” cells, which differentiate into more specialized cells. Have the ability to, but have not yet differentiated.

【0057】 フィブリン 重合してフィブリンポリマーの沈殿物を形成することができる多数のフィブリ
ノーゲン誘導体の内の1つ[例えば、フィブリンI(すなわち、desAA−フ
ィブリン)、フィブリンII(すなわち、desAAdesBBフィブリン)ま
たはdesBBフィブリン]。典型的には、誘導体は、AまたはBフィブリノペ
プチドをフィブリノーゲンから切断することにより作製される。
Fibrin One of the many fibrinogen derivatives capable of polymerizing to form a precipitate of fibrin polymer [eg fibrin I (ie desAA-fibrin), fibrin II (ie desAADesBB fibrin) or desBB]. Fibrin]. Derivatives are typically made by cleaving A or B fibrinopeptides from fibrinogen.

【0058】 フィブリンアナログ 1つの形態のフィブリンモノマーは、遺伝子操作されたバージョンのフィブリ
ン、すなわち「フィブリンアナログ」であり、これは自己重合はしないが、フィ
ブリノーゲンのような別のフィブリン関連分子と重合する。このような遺伝子操
作されたフィブリンは、Cederholm−Williamsら、「Reco
mbinant Fibrin Chains、Fibrin and Fib
rin−Homologs」、PCT出願番号PCT/US95/05527(
1995年5月2日出願)に記載されている。
Fibrin Analogs One form of fibrin monomer is a genetically engineered version of fibrin, or “fibrin analog,” which does not self-polymerize but polymerizes with another fibrin-related molecule such as fibrinogen. Such genetically engineered fibrin has been described by Cederholm-Williams et al., “Reco
mbinant Fibrin Chains, Fibrin and Fib
rin-Homologs ", PCT application number PCT / US95 / 05527 (
(Filed May 2, 1995).

【0059】 フィブリン鎖前駆体 切断されてフィブリンを重合させる際に有効なフィブリン鎖を生じ得るN末端
ペプチドを含むフィブリンα鎖またはβ鎖の前駆体。
Fibrin Chain Precursor A precursor of a fibrin α or β chain that contains an N-terminal peptide that can be cleaved to yield an effective fibrin chain when polymerizing fibrin.

【0060】 フィブリン塊形成有効量 有効量の血餅形成フィブリンとは、フィブリンシーラントとして利用され得る
十分な血餅物質を形成するフィブリン(例えば、フィブリンモノマー)の量また
は(液体状態の場合は)濃度である。
Fibrin Clot Forming Effective Amount An effective amount of clot forming fibrin is the amount or concentration (when in liquid form) of fibrin (eg, fibrin monomer) that forms sufficient clot material to be utilized as a fibrin sealant. Is.

【0061】 フィブリンモノマー フィブリンモノマーとは、液体形態で保持され、そして例えば、酸性pHもし
くはカオトロピック剤のような重合インヒビターの存在により、または十分脱水
された形態であるかもしくは凍結形態のような重合を予防する形態で維持される
ことにより血餅形成を防がれているフィブリンである。
Fibrin Monomer Fibrin Monomer refers to a polymer that is retained in liquid form and that is present in the presence of a polymerization inhibitor such as, for example, acidic pH or a chaotropic agent, or in a fully dehydrated or frozen form. It is a fibrin that prevents clot formation by being maintained in a preventative form.

【0062】 フィブリンポリマー フィブリンモノマーの重合を予防する条件ではない場合にはフィブリン分子は
非共有結合的に相互作用して、本明細書中「フィブリンポリマー」と称されるポ
リマーを形成し、これは、十分な質量が達成された場合には、血餅様特性を有す
る可視的な接着性の沈殿物を形成する。第XIII因子の作用により、フィブ
リンポリマーは、共有結合により架橋される。第XIII因子の架橋作用の前
に、フィブリンポリマーはフィブリンモノマーへと可逆的に変換され得る。この
ような初期の架橋がいくつか生じた場合でさえ、フィブリンポリマーは可逆的に
フィブリンモノマーへと変換され得ると考えられる。
Fibrin Polymer The fibrin molecules interact non-covalently to form a polymer referred to herein as a “fibrin polymer” when the conditions are not to prevent the polymerization of fibrin monomers. , When sufficient mass is achieved, forms a visible adherent precipitate with clot-like properties. By the action of the XIII a factor, fibrin polymer is covalently crosslinked. Before crosslinking action of the XIII a factor, fibrin polymers may be reversibly converted to fibrin monomer. It is believed that fibrin polymers can be reversibly converted to fibrin monomers even if some such initial cross-linking occurs.

【0063】 フィブリン前駆体 フィブリンの前駆体は、プロセシングを受けて、対応するフィブリン分子と重
合するフィブリンの形態を生じる1つ以上のフィブリン鎖前駆体を含有する。フ
ィブリン前駆体は1つ以上のリーダーペプチドをその構成鎖の上に含有する。リ
ーダーペプチドはインビボまたはインビトロでプロセシングを受けてフィブリン
前駆体からフィブリンを生じる。
Fibrin Precursors Precursors of fibrin contain one or more fibrin chain precursors that undergo processing to produce a form of fibrin that polymerizes with the corresponding fibrin molecule. The fibrin precursor contains one or more leader peptides above its constituent chains. The leader peptide is processed in vivo or in vitro to produce fibrin from the fibrin precursor.

【0064】 遺伝子治療 本明細書中で使用する「遺伝子治療」には、動物(好ましくは哺乳動物、より
好ましくはヒト)における、以下を含む任意の介入が挙げられる: (i)動物の細胞に組換え核酸を、(RNAまたはタンパク質として)一過的に
かもしくは安定に発現させること、または (ii)細胞のゲノムに、細胞の遺伝子発現パターンを変化させる変化(例えば
、挿入)を生じさせること。したがって、遺伝子治療としては、核酸ベースのワ
クチンの使用が挙げられる。
Gene Therapy As used herein, “gene therapy” includes any intervention in an animal, preferably a mammal, more preferably a human, including: (i) on the cells of the animal Transiently or stably expressing recombinant nucleic acid (as RNA or protein), or (ii) causing changes (eg, insertions) in the cell's genome that alter the cellular gene expression pattern. . Thus, gene therapy includes the use of nucleic acid-based vaccines.

【0065】 高親和性(アフィニティー)結合 第1の基質と第2の基質との間の高親和性結合とは、第1または第2の基質が
他方の基質の単離のための親和性リガンドとして使用することができるほど十分
親和性である結合のことである。典型的には、高親和性結合は、約10−1 以上、好ましくは10−1以上、さらにより好ましくは10−1以上の
会合定数に反映される。
High Affinity Binding High affinity binding between a first substrate and a second substrate means that the first or second substrate is an affinity ligand for the isolation of the other substrate. A binding that has sufficient affinity to be used as Typically, high affinity binding is reflected in an association constant of about 10 5 M −1 or higher, preferably 10 6 M −1 or higher, even more preferably 10 7 M −1 or higher.

【0066】 または(あるいは、もしくは) 接続詞「または(あるいは、もしくは)」は、所定の文脈に関連付けられてい
る、またはそれらに適用可能である記載の代替物のうちの少なくとも1つを意味
し、そして2つ以上の記載の代替物をつなげる接続語の意味を含有する。言換え
ると、文脈上、反対の意味を示さない限り、「または(あるいは、もしくは)」
は、いくらか、「および(ならびに)/または(あるいは、もしくは)」の意味
を含む。
Or (or or) the conjunction "or (or or)" means at least one of the described alternatives that is associated with or applicable to a given context, And it contains the meaning of the connective word that connects two or more alternatives described. In other words, "or / or" unless the context indicates otherwise.
Includes any meaning of "and / or" and / or (or).

【0067】 ポリヌクレオチドまたは核酸 用語、ポリヌクレオチドまたは核酸(本明細書中「ポリヌクレオチド」)は、
一般的には、任意のポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチド
を意味し、これは修飾されていないRNAまたはDNA、あるいは修飾されてい
るRNAまたはDNAであり得る。「ポリヌクレオチド」としては、以下に限定
されるわけではないが、1本鎖および2本鎖DNA、1本鎖および2本鎖の領域
または1本鎖、2本鎖および3本鎖の領域の混合物であるDNA、1本鎖および
2本鎖のRNA、ならびに1本鎖および2本鎖の領域の混合物であるRNA、1
本鎖またはより典型的には2本鎖または3本鎖領域、あるいは1本鎖および2本
鎖領域の混合物であり得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子挙げられ
る。さらに、本明細書中で使用する「ポリヌクレオチド」は、RNAまたはDN
AあるいはRNAおよびDNAの両方を含む3本鎖領域を意味する。3重らせん
領域の分子のうちの1つは、しばしば、オリゴヌクレオチドである。本明細書中
で使用する場合、用語「ポリヌクレオチド」はまた、1つ以上の修飾塩基を含む
上記のDNAまたはRNAを含有する。したがって、安定性または他の理由のた
めに修飾されている骨格を有するDNAまたはRNAは、その用語が本明細書中
で意図されているように「ポリヌクレオチド」である。さらに、この用語が本明
細書中で使用される場合、イノシンのような普通ではない塩基を含むDNAもし
くはRNA、またはトリチル化されている塩基のような修飾型塩基(ここではほ
んの2例を挙げたのみである)は、ポリヌクレオチドである。当業者に公知の多
数の有用な目的に役立つ非常に種々の改変がDNAおよびRNAに行われ得るこ
とが理解されるであろう。本明細書中で使用される場合、用語「ポリヌクレオチ
ド」は、このような化学的、酵素的、または代謝的に修飾された形態のポリヌク
レオチド、ならびに化学的な形態のDNAおよびRNA特性のウィルスおよび細
胞(例えば、単一細胞または複合細胞を含む)を含む。「ポリヌクレオチド」は
また、しばしば、オリゴヌクレオチドと称される短いポリヌクレオチドを含む。
Polynucleotide or nucleic acid The term polynucleotide or nucleic acid (herein “polynucleotide”) refers to
In general, it means any polyribonucleotide or polydeoxyribonucleotide, which can be unmodified RNA or DNA or modified RNA or DNA. “Polynucleotide” includes, but is not limited to, single-stranded and double-stranded DNA, single-stranded and double-stranded regions or single-stranded, double-stranded and triple-stranded regions. DNA that is a mixture, single-stranded and double-stranded RNA, and RNA that is a mixture of single-stranded and double-stranded regions, 1
Mention may be made of hybrid molecules comprising DNA and RNA which may be double-stranded or more typically double-stranded or triple-stranded regions, or a mixture of single-stranded and double-stranded regions. Further, "polynucleotide" as used herein refers to RNA or DN.
It means a triple-stranded region containing both A or RNA and DNA. One of the molecules in the triple helix region is often an oligonucleotide. As used herein, the term "polynucleotide" also includes a DNA or RNA as described above that contains one or more modified bases. Thus, a DNA or RNA having a backbone that has been modified for stability or for other reasons is a "polynucleotide" as that term is intended herein. Further, as the term is used herein, DNA or RNA containing unusual bases such as inosine, or modified bases such as tritylated bases (here only two examples are given. Is a polynucleotide. It will be appreciated that a great variety of modifications can be made to DNA and RNA that serve many useful purposes known to those of skill in the art. As used herein, the term "polynucleotide" refers to such chemically, enzymatically, or metabolically modified forms of the polynucleotide, as well as chemical forms of the DNA and RNA characteristic viruses. And cells (including, for example, single cells or composite cells). “Polynucleotide” also includes short polynucleotides, often referred to as oligonucleotides.

【0068】 形質転換細胞 (1)核酸が導入されていない場合には細胞によって発現されないポリペプチ
ドまたはRNAを、一定量で、一過性に、または安定に細胞に発現させるように
、あるいは (2)通常、細胞中に見出される核酸の翻訳または転写を一過性に、または安定
に干渉するように、核酸が、その細胞またはその先祖に組換え的に導入されてい
る場合、細胞は形質転換されている。
Transformed cell (1) A polypeptide or RNA, which is not expressed by the cell when the nucleic acid is not introduced, is expressed in the cell in a constant amount, transiently or stably, or (2) A) A cell is transformed when the nucleic acid has been recombinantly introduced into the cell or its ancestors so as to transiently or stably interfere with the translation or transcription of the nucleic acid found in the cell. Has been done.

【0069】 形質転換組成物 形質転換組成物は、遺伝子治療有効量の核酸を含む組成物である。[0069]   Transformation composition   A transformation composition is a composition containing a gene therapeutically effective amount of a nucleic acid.

【0070】 本明細書中に引用されているすべての刊行物ならびに参考文献(特許および特
許出願を含むがこれらに限定されるわけではない)を、これらの刊行物および参
考文献が、それぞれ個別に本明細書中に参照されて記載されているように具体的
かつ個別に記載されているように、その全体を参照して、本明細書中に組み込む
。本出願が優先権を主張する特許出願もまた、その全体を参照して、公報および
参考文献に関して上の記載と同様に、本明細書中に組み込む。
All publications and references cited herein, including but not limited to patents and patent applications, are individually incorporated by reference. As specifically and individually described as referred to herein, it is incorporated by reference in its entirety. The patent applications to which this application claims priority are also incorporated herein by reference in their entirety, as described above for publications and references.

【0071】 本発明は好ましい実施態様を強調して記載しているが、好ましいデバイスおよ
び方法は改変が行われ得ること、ならびに本発明が本明細書中に具体的に記載し
たものとは異なる様態で実施され得ることが意図されるということは、当業者に
明らかである。したがって、本発明は、上記の特許請求の範囲により規定される
発明の精神および範囲に包含される全ての改変を含む。
Although the present invention has been described with emphasis on preferred embodiments, the preferred devices and methods can be modified, and that the invention is different from those specifically described herein. It will be apparent to those skilled in the art that it is intended to be implemented in. Accordingly, this invention includes all modifications that come within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 39/395 A61K 47/42 47/42 48/00 48/00 C12N 15/00 A Fターム(参考) 4B024 AA01 BA31 CA02 DA03 GA11 HA17 4C076 AA09 BB32 CC26 EE41A FF68 4C084 AA02 AA13 BA35 MA28 NA10 NA11 4C085 AA13 BA07 BA09 BA10 BA16 BA18 BA22 BA24 BA26 BA27 BB23 EE01 EE06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme code (reference) A61K 39/395 A61K 47/42 47/42 48/00 48/00 C12N 15/00 AF term (reference) 4B024 AA01 BA31 CA02 DA03 GA11 HA17 4C076 AA09 BB32 CC26 EE41A FF68 4C084 AA02 AA13 BA35 MA28 NA10 NA11 4C085 AA13 BA07 BA09 BA10 BA16 BA18 BA22 BA24 BA26 BA27 BB23 EE01 EE06

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 形質転換有効量の核酸を細胞に適用する工程、 形質転換有効量の核酸をトラップするようにフィブリンゲルを細胞に適用する
工程、および 細胞を核酸で形質転換する工程、を含む、細胞を形質転換する方法。
1. A method comprising applying a transforming effective amount of a nucleic acid to a cell, applying fibrin gel to the cell so as to trap a transforming effective amount of the nucleic acid, and transforming the cell with the nucleic acid. , A method of transforming cells.
【請求項2】 核酸がフィブリンゲルを形成するフィブリンまたはフィブリ
ノーゲン組成物との混合物中で核酸を適用する、請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the nucleic acid is applied in a mixture with a fibrin or fibrinogen composition which forms a fibrin gel.
【請求項3】 請求項1に記載の工程を行うこと、および 前記形質転換した細胞を動物に移植すること、を含む、遺伝子治療を行う方法
3. A method for performing gene therapy, which comprises performing the step according to claim 1 and transplanting the transformed cell into an animal.
【請求項4】 核酸が適用される細胞が、より特定化される細胞型の前駆体
であり、前記方法が、 インビトロでまたは移植後の工程でインビボで、細胞を特定化した細胞型に成熟
させること、をさらに含む、請求項3に記載の方法。
4. The cell to which the nucleic acid is applied is a precursor of a more specialized cell type, and the method matures the cell to a specialized cell type in vitro or in vivo at a post-implantation step. The method of claim 3, further comprising:
【請求項5】 形質転換有効量の遺伝子治療に有効な核酸を組織に適用する
工程、 該形質転換有効量の核酸をトラップするようにフィブリンゲルを該組織に適用
する工程、および 該組織の細胞を該核酸で形質転換する工程、を含む、遺伝子治療を行う方法。
5. A step of applying a transforming effective amount of a gene therapy effective nucleic acid to a tissue, a step of applying a fibrin gel to the tissue so as to trap the transforming effective amount of a nucleic acid, and cells of the tissue. A method of performing gene therapy, which comprises:
【請求項6】 前記適用工程を可能にするために、前記組織を外科的に露出
させる工程をさらに含む、請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, further comprising surgically exposing the tissue to allow the applying step.
【請求項7】 内部組織を外科的に露出させること、 形質転換有効量の核酸を組織に適用すること、 形質転換有効量の核酸をトラップするために該組織にフィブリンゲルを適用す
ること、 該組織の細胞を該核酸で形質転換すること、を含む、動物に外科手術を行う方
法であって、ここで該核酸は抗原をコードするか、または病原性微生物による感
染に対する抗体または細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導するペプチドを含むもの
である、方法。
7. Surgically exposing the internal tissue, applying a transforming effective amount of the nucleic acid to the tissue, applying fibrin gel to the tissue to trap the transforming effective amount of the nucleic acid, A method of performing surgery on an animal, comprising transforming cells of a tissue with said nucleic acid, wherein said nucleic acid encodes an antigen or an antibody against infection by a pathogenic microorganism or a cytotoxic T A method comprising a peptide that induces a lymphocyte response.
【請求項8】 前記核酸が抗原をコードするか、連鎖球菌属、ブドウ球菌属
、ボルデテラ属、コリネバクテリア属、ミコバクテリウム属、ナイセリア属、ヘ
モフィルス属、放線菌属、ストレプトミセス属、ノカルジア属、腸内細菌、エル
シニア属、ファンシセラ属(Fancisella)、パスツレラ属、モラクセ
ラ属、アシネトバクター属、エリジペロスリックス属、ブランハメラ亜属、アク
チノバチルス属、連鎖桿菌属、リステリア属、カリマトバクテリウム属、ブルセ
ラ菌属、バチルス属、クロストリディウム属、トレポネマ属、大腸菌属、サルモ
ネラ菌属、クレブシェラ属、ビブリオ属、プロテウス属 、エルウィニア属、ボ
レリア菌属、レプトスピラ菌属、スピリルム属、カンピロバクター属、シゲラ属
、レジオネラ属、シュードモナス属、アエロモナス属、リケッチア属、クラミジ
ア属、ボレリア菌属、マイコプラズマ属、ヘリコバクター属、サッカロミセス属
、クルベロマイセス属(Kluveromyces)、カンジダ属またはニュー
モシスチス属のメンバーである病原性微生物による感染に対する抗体もしくは細
胞傷害性Tリンパ球応答を誘発するペプチドを含有する、請求項7に記載の方法
8. The nucleic acid encodes an antigen, or Streptococcus, Staphylococcus, Bordetella, Corynebacterium, Mycobacterium, Neisseria, Haemophilus, Actinomycetes, Streptomyces, Nocardia. , Enterobacteria, genus Yersinia, genus Fancisella, genus Pasteurella, genus Moraxella, genus Acinetobacter, genus Eridiperostrix, genus Blanchamera, actinovatilus, genus Streptococcus, genus Listeria, genus Calimatobacterium, Brucella, Bacillus, Clostridium, Treponema, Escherichia coli, Salmonella, Klebsiella, Vibrio, Proteus, Erwinia, Borrelia, Leptospira, Spirylum, Campylobacter, Shigella , Legionella, pseudo Antibodies or cytotoxicity against infection by pathogenic microorganisms that are members of the genus Solanum, Aeromonas, Rickettsia, Chlamydia, Borrelia, Mycoplasma, Helicobacter, Saccharomyces, Kluveromyces, Candida or Pneumocystis. 8. The method of claim 7, which comprises a peptide that induces a sex T lymphocyte response.
【請求項9】 (a)(i)フィブリンモノマー、(ii)フィブリノーゲ
ンもしくは別のフィブリン前駆体または(iii)フィブリンアナログ、 のいずれか1つを含むフィブリンゲルを形成するための第1の組成物; (b)(1)第1の組成物が(i)に準ずるものである場合はフィブリンをモ
ノマーとして安定化する条件を逆転させる薬剤、(2)第1の組成物が(ii)
に準ずるものである場合はフィブリノーゲンもしくはフィブリン前駆体をフィブ
リンに変換する薬剤、または(3)第1の組成物が(iii)に準ずるものであ
る場合はフィブリンアナログとゲルを形成するフィブリン関連分子、 をふくむフィブリンゲルを形成するための第2の組成物;ならびに (c)第3の組成物中に分離して構成されているか、または第1または第2の
組成物に組み込まれている、遺伝子治療に有効な量の核酸であって、ここで、第
1および第2の組成物から形成されるフィブリンゲルは細胞または組織の近傍で
核酸をトラップするために有効である、組成物、 を含むキット。
9. A first composition for forming a fibrin gel comprising any one of (a) (i) fibrin monomer, (ii) fibrinogen or another fibrin precursor or (iii) fibrin analog. (B) (1) an agent that reverses the conditions for stabilizing fibrin as a monomer when the first composition conforms to (i), (2) the first composition is (ii)
An agent that converts a fibrinogen or a fibrin precursor into fibrin if it is in conformity with (3) If the first composition is in conformity with (iii), a fibrin-related molecule that forms a gel with a fibrin analog, A second composition for forming a fibrin gel comprising: (c) a gene that is separately configured in the third composition or is integrated into the first or second composition A therapeutically effective amount of a nucleic acid, wherein the fibrin gel formed from the first and second compositions is effective to trap the nucleic acid in the vicinity of cells or tissues. kit.
【請求項10】 核酸が細胞を形質転換またはトランスフェクトする効率を
上昇させるための別のアジュバントと共に構成されている、請求項9に記載のキ
ット。
10. The kit of claim 9, wherein the nucleic acid is configured with another adjuvant to increase the efficiency of transforming or transfecting the cells.
【請求項11】 細胞を核酸で形質転換またはトランスフェクトして組換え
細胞を作製すること、 組換え細胞を動物に移植すること、および フィブリンゲルを適用して組換え細胞を動物内の所望の位置にトラップするこ
と、を含む、遺伝子治療を行う方法。
11. A method of transforming or transfecting a cell with a nucleic acid to produce a recombinant cell, transplanting the recombinant cell into an animal, and applying a fibrin gel to direct the recombinant cell into the desired cell in the animal. Trapping in place, a method of performing gene therapy.
【請求項12】 さらに、移植工程および適用工程を可能にするために、組
織を外科的に露出させる工程を含む、請求項11に記載の方法。
12. The method of claim 11, further comprising surgically exposing the tissue to allow the implanting and applying steps.
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