JP2016506734A - ウイルス産生用の細胞株及びその使用方法 - Google Patents

ウイルス産生用の細胞株及びその使用方法 Download PDF

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Abstract

操作された細胞株が本明細書で提供される。一部の実施形態では、操作された細胞株の細胞は、変更された遺伝子の発現及び/又は変更されたmiRNAの発現を有し、この変更された発現により、ウイルスの産生が増加又は低下する。このウイルスは、ピコルナウイルス、例えば、ポリオウイルス又はエンテロウイルス71である。また、操作された細胞株を使用してウイルスを産生する方法、及びウイルス感染している対象又はウイルス感染のリスクのある対象を治療する方法も本明細書で提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、それぞれ参照により本明細書に組み入れられる、2013年2月5日出願の米国仮特許出願第61/760,895号明細書及び2013年10月1日出願の同第61/885,357号明細書の利益を請求するものである。
政府の資金提供
本発明は、米国連邦政府の予算案5614A11101「新興感染症」の下、政府支援を受けた。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
本発明は、ウイルスの産生を増大させるための組成物及び方法に関する。具体的には、このような組成物は、遺伝子(遺伝子標的)、前記遺伝子標的のエフェクター、並びに遺伝子標的がウイルスの産生を増大させるように変更された細胞株及び細胞溶解物を含み得る。
ワクチンは、ヒトの疾患を防止するために利用される主な戦略の1つである。現在、2ダースを超えるワクチンが、ウイルス(例えば、水痘、B型肝炎、麻疹、ポリオ)によって引き起こされる疾患及び細菌による伝染病(例えば、コレラ、破傷風、腸チフス、ジフテリア)の治療に利用可能である。同様に、ワクチンは、限定されるものではないが、家禽、ウマ、ブタ、及び他の動物を含む家畜における多数の疾患を防止するために使用される。
いくつかのワクチン(インフルエンザワクチンを含む)は、今なお受精鶏卵(ニワトリ(Gallus gallus domesticus))で産生されるが、遥かに多くのワクチンが細胞培養で産生されている。一例として、十分に特徴付けられた細胞株(例えば、ベロ細胞)が、まず生ウイルス又は弱毒化生ウイルスに感染させられる。次に、後に集団の中に分散させることができる高免疫原生用量のワクチンを産生させるために、子孫ウイルス粒子を含む上清が収集されて処理される。
実証されたワクチンの成功にもかかわらず、疾患の発生を根絶又は管理する能力は、ワクチンの産生のコスト及び製造上の制約によって繰り返し阻害されている。これは、ポリオワクチンで最も良く例証されている。ポリオウイルスは、ヒトエンテロウイルスであり、灰白髄炎、この神経変性物質の糞口感染によって生じる急性麻痺の原因病原体である。このとき、ワクチンが、ポリオの拡散を制限するために産生され、このようなワクチンには、効果の高い(かつかなり高価な)不活化ポリオワクチン(IPV)、それほど効果が高くない(かつ経済的な)経口ポリオワクチン(OPV)が含まれる。弱毒化OPVウイルス粒子の高感染性神経毒性ポリオウイルスへの逆戻りに関連した技術的な理由により、ポリオの完全な根絶は、IPVの製造コストを著しく低減する新たな技術の進展によって助けられる。
OPV及びIPVワクチンの生産コストを著しく低減するためにポリオワクチンの製造で使用することができる一群の遺伝子、試薬、及び細胞株が本明細書で提供される。本発明は、調節されると(下方制御又は過剰発現)ポリオの複製を増大させる宿主遺伝子(タンパク質をコードする遺伝子及び非コーディングRNA)のリストを提供する。従って、同定された遺伝子を、ポリオウイルスワクチンの産生を増加させるために調節することができる。さらに、本発明者らは、ポリオウイルスの産生を増大させるように作製することができる一連の細胞株を説明する。上記の全ては、ポリオ及び他のピコルナウイルスの感染と戦うために使用されるワクチンの産生を増大させるために個別に又は組み合わせて使用することができる。最後に、本発明者らは、ポリオウイルスの産生を制限するために様々な手段(例えば、siRNA、miRNA、小分子)によって調節することができる一連の遺伝子を説明する。
操作された細胞株が本明細書に記載される。一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有し、このコーディング領域は、ZNF205、CNTD2、SEC61G、ETS1、TAF1L、MCCD1、LY6G6C、BTN2A1、GLXP3、GCGR、EP300から選択される。一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有する。この低下は、対照細胞株と比較すると少なくとも5%であり得る。この発現の低下は、コーディング領域にコードされたポリペプチド又はmRNAの細胞における量を測定することによって決定され得る。一実施形態では、この細胞は、コーディング領域に、又はこのコーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する。一実施形態では、この細胞は、コーディング領域の発現を低下させる外来性ポリヌクレオチドを含む。この外来性ポリヌクレオチドは、RNAポリヌクレオチド、例えば、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチドであり得る。一実施形態では、細胞は、発現を低下させる編集されたゲノムを含む。例えば、このゲノムは、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集することができる。
一実施形態では、この細胞は、表Iから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の低下、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加、表IVから選択されるmiRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する。一実施形態では、細胞は、表Iから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の低下を有する。一実施形態では、細胞は、少なくとも2つのコーディング領域の組み合わせの発現の低下をさらに有し、このコーディング領域の組み合わせが表VIから選択される。一実施形態では、細胞は、対照細胞株と比較した、表IIから選択されるコーディング領域の発現の増加を有する。一実施形態では、細胞は、表IIから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の増加、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の低下、表IVから選択されるmiRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する。一実施形態では、細胞は、表IIから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の増加を有する。
一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加を有する。この細胞は、miRNAの1つのように挙動するmiRNA模倣体を含み得る。一実施形態では、細胞は、少なくとも2つのmiRNAの発現の増加をさらに有する。
一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、対照細胞株と比較した、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下を有する。一実施形態では、細胞は、miRNAをコードするコーディング領域に、又はこのコーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する。一実施形態では、細胞は、内在性miRNAの活性を阻害するmiRNAインヒビターを含む。
操作された細胞株の細胞は、ピコルナウイルスを含み得る。一実施形態では、ピコルナウイルスは、ポリオウイルス、例えば、弱毒化ポリオウイルス、例えば、Sabin1、Sabin2、Sabin3である。一実施形態では、ポリオウイルスは、Mahoney、Brunhilde、MEF−1、Saukett、又はこれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、細胞株の細胞は、2つ又は3つのポリオウイルスを含む。一実施形態では、ピコルナウイルスはエンテロウイルス71である。
操作された細胞株は、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株とすることができる。一実施形態では、哺乳動物細胞株は、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される。一実施形態では、哺乳動物細胞株は、HEp−2又はVeroPである。一実施形態では、トリ細胞株は、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である。
本明細書では、操作された細胞株の溶解物がさらに提供される。
本明細書では、ウイルスを産生する方法が提供される。一実施形態では、この方法は、操作された細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ、この操作された細胞株を、細胞によるウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ、任意選択で、細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む。一実施形態では、この方法は、細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;この細胞株を、細胞によるウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害するRNAポリヌクレオチドを含む、ステップ;及び、任意選択で、細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む。一実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチド、miRNA(miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される)、表IVから選択されるmiRNAの活性を阻害するmRNAインヒビター、又はこれらの組み合わせであり得る。
一実施形態では、この方法は、細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含み、この細胞が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を低下させる編集されたゲノムを含む、ステップ、細胞株を、細胞によるウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ、及び、任意選択で、細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む。一実施形態では、ゲノムは、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される。一実施形態では、この方法は、細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ、この細胞株を、細胞によるウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害する小分子を含む、ステップ、及び、任意選択で、細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む。
方法に使用される細胞は、ピコルナウイルスを含み得る。一実施形態では、ピコルナウイルスは、ポリオウイルス、例えば、弱毒化ポリオウイルス、例えば、Sabin1、Sabin2、Sabin3である。一実施形態では、ポリオウイルスは、Mahoney、Brunhilde、MEF−1、Saukett、又はこれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、使用される細胞は、2つ又は3つのポリオウイルスを含む。一実施形態では、ピコルナウイルスはエンテロウイルス71である。
方法に使用される細胞は、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株であり得る。一実施形態では、哺乳動物細胞株は、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される。一実施形態では、哺乳動物細胞株は、HEp−2又はVeroPである。一実施形態では、トリ細胞株は、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である。
ウイルス感染している又はウイルス感染のリスクのある対象を治療する方法が提供される。一実施形態では、この方法は、この対象の細胞での、表Iから選択されるコーディング領域の発現を増加させるステップを含む。一実施形態では、この方法は、この対象の細胞での、表IIから選択されるコーディング領域の発現を阻害するステップを含む。一実施形態では、この方法は、この対象の細胞での、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現を阻害するステップを含む。一実施形態では、この方法は、この対象の細胞での、表IVから選択されるmiRNAの発現を増加させるステップを含む。
「及び/又は」という語は、列記された要素の1つもしくは全て、又は列記された要素のいずれか2つ以上の組み合わせを意味する。
「好ましい」及び「好ましくは」という語は、特定の状況下で、特定の利益を提供することができる本発明の実施形態を指す。しかしながら、他の実施形態は、同じ又は他の状況下で好ましい場合もあり得る。さらに、1つ以上の好ましい実施形態の記述は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものでも、他の実施形態が本発明の範囲から除外されることを意図するものでもない。
「含む(comprise)」という語及びその変形は、説明及び特許請求の範囲でこれらの用語が使用されている部分を制限する意味を有するものではない。
特段の記載がない限り、「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」、及び「少なくとも1つ」は、互換的に使用され、1つ又は1つ以上を意味する。
本明細書ではまた、終点による数値範囲の記述は、その範囲内に含まれる全ての数値を含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5など)。
個々のステップを含む本明細書で開示されるどの方法でも、これらのステップは、任意の可能な順序で行うことができる。そして、必要に応じて、2つ以上のステップの任意の組み合わせを同時に行うことができる。
全ゲノムsiRNAの一次スクリーニングの結果を示している。グラフは、ポリオウイルス特異的ELISAを用いた18,200を超える遺伝子のスクリーニングの結果を示している。これらのスクリーニングに使用されたウイルスはSabin2であった。Y軸は、正規化Zスコアを示している。X軸は、スクリーニングされた遺伝子を示している。 CCID50アッセイの結果を示している。グラフは、ベロ細胞における一群の例示的な個々の遺伝子のノックダウンがウイルス力価にどのように影響を与えるかを示している。Y軸は、非標的対照(NTC)に対して正規化されたウイルス力価である。これらのスクリーニングに使用されたウイルスはSabin2であった。X軸は遺伝子名を示している。 プラークアッセイの結果を示している。(A)の図は、一次スクリーニングで同定された標的遺伝子のノックダウンが全プラーク数(ウイルス力価、即ち、ウイルスの量)をどのように増加させるかの例を示している。対照=非標的対照siRNA。上清の希釈範囲は、10−4〜10−6である。(B)のグラフは、一次ELISAスクリーニングで同定された一群のヒットからの結果を示している。NTC=非標的対照。siPolio=ポリオウイルスゲノムを標的とするsiRNA。これらのスクリーニングに使用されたウイルスはSabin2であった。 抗原当量試験の結果を示している。抗原当量試験は、特定の遺伝子を標的とするsiRNAで改変された、又は改変されていないベロ細胞で産生されたウイルスに対して行った。数値は、所与の遺伝子ノックダウンに由来するウイルスの感染性を中和する正規化ヒト血清プールの希釈を示している。 図5。ポリオウイルス1型及びポリオウイルス3型(Sabin株)の結果を示している。一次(Sabin2)スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞を、次に(A)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(B)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1に説明されているポリオウイルスELISAを用いて評価した。一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAしたベロ細胞を、次に(C)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(D)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1で説明されるプラークアッセイを用いて評価した。 図5。ポリオウイルス1型及びポリオウイルス3型(Sabin株)の結果を示している。一次(Sabin2)スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞を、次に(A)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(B)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1に説明されているポリオウイルスELISAを用いて評価した。一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAしたベロ細胞を、次に(C)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(D)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1で説明されるプラークアッセイを用いて評価した。 図5。ポリオウイルス1型及びポリオウイルス3型(Sabin株)の結果を示している。一次(Sabin2)スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞を、次に(A)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(B)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1に説明されているポリオウイルスELISAを用いて評価した。一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAしたベロ細胞を、次に(C)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(D)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1で説明されるプラークアッセイを用いて評価した。 図5。ポリオウイルス1型及びポリオウイルス3型(Sabin株)の結果を示している。一次(Sabin2)スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞を、次に(A)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(B)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1に説明されているポリオウイルスELISAを用いて評価した。一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAしたベロ細胞を、次に(C)ポリオウイルス1型(Sabin株)又は(D)ポリオウイルス3型(Sabin)に感染させた。その後の上清を、実施例1で説明されるプラークアッセイを用いて評価した。 miRNA模倣体のスクリーニングの概要を示している。ポリオウイルス抗原を増加させた遺伝子及び低下させた遺伝子を同定するために一次ELISAスクリーニングで1,200を超えるmiRNA模倣体を試験した。 CCID50アッセイにおける個々のmiRNA模倣体の性能を示している。一次スクリーニングで同定された11のmiRNAは、ウイルス力価の2倍以上の増加をもたらしている。 図8。(A)は、例示的な遺伝子ノックダウン(KD)のデータを示している。個々のsiRNAのベロ細胞への感染後の標的遺伝子ノックダウンのレベルを評価するためにq−RT−PCRを使用した。9回の遺伝子サイレンシング実験(ZNF205、SEC61G、ETS1、EP300、BTN21A、GLRXP3、TAF1、MCCD1、及びGCGR)の結果は、70%KD以上が通常は観察されることを示している。(B)のグラフは、1つの遺伝子ノックダウン事象の7つの異なるポリオウイルスに対する効果を示している。29の別個の遺伝子を、ベロ細胞で個々にサイレンシングした。次に、細胞を、Sabin1、Sabin2、Sabin3、Mahoney(野生型1)、Brunhilde(野生型1)、MEF(野生型2)、及びSaukett(野生型3)を含む7つの異なるポリオ株のうちの1つに感染させた。記録された力価は、非標的対照siRNA(NTC)が細胞にトランスフェクトされるときに観察される力価に対してのものである。追加の対照は、(1)ポリオウイルスを標的とするsiRNA(siPolio)のプール、偽感染(Mock)、及びsiRNAの非存在下、脂質トランスフェクション試薬で処置された細胞(−siRNA)を含む。実線は、ウイルス力価の4倍の増加を示している。点線は、ウイルス力価の8倍(以上)の増加を示している。このデータは、一次スクリーニングで同定された遺伝子標的のノックダウンがポリオウイルスの産生を増大させることをさらに裏付けている。 図8。(A)は、例示的な遺伝子ノックダウン(KD)のデータを示している。個々のsiRNAのベロ細胞への感染後の標的遺伝子ノックダウンのレベルを評価するためにq−RT−PCRを使用した。9回の遺伝子サイレンシング実験(ZNF205、SEC61G、ETS1、EP300、BTN21A、GLRXP3、TAF1、MCCD1、及びGCGR)の結果は、70%KD以上が通常は観察されることを示している。(B)のグラフは、1つの遺伝子ノックダウン事象の7つの異なるポリオウイルスに対する効果を示している。29の別個の遺伝子を、ベロ細胞で個々にサイレンシングした。次に、細胞を、Sabin1、Sabin2、Sabin3、Mahoney(野生型1)、Brunhilde(野生型1)、MEF(野生型2)、及びSaukett(野生型3)を含む7つの異なるポリオ株のうちの1つに感染させた。記録された力価は、非標的対照siRNA(NTC)が細胞にトランスフェクトされるときに観察される力価に対してのものである。追加の対照は、(1)ポリオウイルスを標的とするsiRNA(siPolio)のプール、偽感染(Mock)、及びsiRNAの非存在下、脂質トランスフェクション試薬で処置された細胞(−siRNA)を含む。実線は、ウイルス力価の4倍の増加を示している。点線は、ウイルス力価の8倍(以上)の増加を示している。このデータは、一次スクリーニングで同定された遺伝子標的のノックダウンがポリオウイルスの産生を増大させることをさらに裏付けている。 図9AおよびB。複数のポリオウイルス株の力価に対する二重遺伝子ノックダウンの効果の例示的なデータを示している。濃い灰色のバーは、両方の遺伝子が同時にサイレンシングされたときに観察されたウイルス力価の実際の増加を示している。薄い灰色は、個々の遺伝子がサイレンシングされたときに観察された変化の合計に基づいた予想力価を示している。「*」は、観察された力価の増加が個々の事象の合計よりも大きい場合を示している(P<0.05)。 図9AおよびB。複数のポリオウイルス株の力価に対する二重遺伝子ノックダウンの効果の例示的なデータを示している。濃い灰色のバーは、両方の遺伝子が同時にサイレンシングされたときに観察されたウイルス力価の実際の増加を示している。薄い灰色は、個々の遺伝子がサイレンシングされたときに観察された変化の合計に基づいた予想力価を示している。「*」は、観察された力価の増加が個々の事象の合計よりも大きい場合を示している(P<0.05)。 図10。(A)は、EV71ウイルスの産生に対する遺伝子サイレンシングの効果を示している。ベロ細胞を、ポリオウイルスRNAiのスクリーニング中に同定された、いくつかの遺伝子のうちの1つを標的とするsiRNAを用いてトランスフェクトした。遺伝子サイレンシングに適切な期間が経過してから、EV71を培地に添加した。次に、相対力価を、細胞変性効果(CPE)を検査することによって評価した。(B)は、3つの異なる遺伝子(ZNF205、CNTD2、及びMCCD1)のサイレンシングが、EV71の力価にどのように影響を与えるかを実証するプラークアッセイの結果を示している。「RD細胞」=横紋筋肉腫細胞。(C)は、プラークアッセイの結果を定量している棒グラフである。実験は、3連で行い、非標的対照siRNA(NTC)及びEV71ゲノムを標的とするsiRNA(siEV71)を含んでいた。 図10。(A)は、EV71ウイルスの産生に対する遺伝子サイレンシングの効果を示している。ベロ細胞を、ポリオウイルスRNAiのスクリーニング中に同定された、いくつかの遺伝子のうちの1つを標的とするsiRNAを用いてトランスフェクトした。遺伝子サイレンシングに適切な期間が経過してから、EV71を培地に添加した。次に、相対力価を、細胞変性効果(CPE)を検査することによって評価した。(B)は、3つの異なる遺伝子(ZNF205、CNTD2、及びMCCD1)のサイレンシングが、EV71の力価にどのように影響を与えるかを実証するプラークアッセイの結果を示している。「RD細胞」=横紋筋肉腫細胞。(C)は、プラークアッセイの結果を定量している棒グラフである。実験は、3連で行い、非標的対照siRNA(NTC)及びEV71ゲノムを標的とするsiRNA(siEV71)を含んでいた。 図10。(A)は、EV71ウイルスの産生に対する遺伝子サイレンシングの効果を示している。ベロ細胞を、ポリオウイルスRNAiのスクリーニング中に同定された、いくつかの遺伝子のうちの1つを標的とするsiRNAを用いてトランスフェクトした。遺伝子サイレンシングに適切な期間が経過してから、EV71を培地に添加した。次に、相対力価を、細胞変性効果(CPE)を検査することによって評価した。(B)は、3つの異なる遺伝子(ZNF205、CNTD2、及びMCCD1)のサイレンシングが、EV71の力価にどのように影響を与えるかを実証するプラークアッセイの結果を示している。「RD細胞」=横紋筋肉腫細胞。(C)は、プラークアッセイの結果を定量している棒グラフである。実験は、3連で行い、非標的対照siRNA(NTC)及びEV71ゲノムを標的とするsiRNA(siEV71)を含んでいた。
表Iは、ポリオウイルス抗原及び複製を増加させる124の遺伝子のリストを示している。表は、遺伝子名、KEGG換算数、及び一次ポリオ特異的ELISAからのZスコア値を示している。
表IIは、サイレンシングされるとポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を大幅に低下させる100を超える遺伝子のリストを示している。
表IIIは、ポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を増加させた2つ以上のsiRNAを有する(表Iに示された124のヒットからの)68の遺伝子のリストを示している。表は、遺伝子名、及び表現型を誘導したsiRNAの数を示している。
表IVは、サイレンシングされるとポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を大幅に低下させる、宿主によってコードされるmiRNAのリストを示している。
表Vは、図8のデータを作成するために使用された遺伝子、アクセッション番号、及びsiRNA配列のリストを示している。
表VIは、相加作用的又は相乗作用的にポリオウイルスの産生を増大させる49の遺伝子の組み合わせを示している。
ここで、本開示を、好ましい実施形態に関連して説明する。これらの実施形態は、本開示の理解の助けとなるように示され、いかなる場合も本開示を限定するものでも、限定すると解釈されるべきものでもない。本開示を読めば、当業者には明らかになり得る全ての代替物、変更物、及び等価物は、本開示の概念及び範囲内に含まれる。
遺伝子の呼称に関して、単一遺伝子は、複数の記号で示される場合が多い。例えば、文献では、ペプチジルプロリルイソメラーゼBをコードするシクロフィリンB遺伝子は、PPIB及びCYPBとして示されている。この文献に関連して、遺伝子記号は、ヒト又は非ヒトにかかわらず、大文字又は小文字で示すことができる。1つの特定の記号の使用も、小文字又は大文字の利用も、これらの発明の文脈における遺伝子の範囲を限定するものではない。本明細書に示される全ての遺伝子識別番号(GeneID)は、特段の記載がない限り、全米バイオテクノロジー情報センターの「Entrez Gene」又はKEGGウェブサイトからのものである。
本明細書で使用される「遺伝子」という語は、転写単位、及びこの転写単位に近接し(例えば、転写単位の上流及び下流に位置する)、この転写単位に機能的に連結された調節領域を指す。転写単位は、RNA分子に転写される一連のヌクレオチドである。転写単位は、コーディング領域を含み得る。「コーディング領域」は、後にmRNAにプロセシングされるプロセシング前のpreRNA(即ち、エキソン及びイントロンの両方を含むRNA分子)をコードするヌクレオチド配列である。転写単位は、非コーディングRNAをコードし得る。非コーディングRNAは、タンパク質に翻訳されないRNA分子である。非コーディングRNAの例には、microRNAが含まれる。転写単位の境界は、一般に、その5’末端の開始部位及びその3’末端の転写ターミネーターによって決定される。「調節領域」は、この調節領域が機能的に連結されている、転写単位の発現を調節するヌクレオチド配列である。調節配列の非限定の例として、プロモーター、エンハンサー、転写開始部位、翻訳開始部位、翻訳終結部位、転写ターミネーター、及びポリ(A)シグナルが挙げられる。転写単位の上流に位置する調節領域は、5’UTRと呼ぶことができ、転写単位の下流に位置する調節領域は、3’UTRと呼ぶことができる。調節領域は、転写することができ、プロセッシング前のpreRNAの一部であり得る。「機能的に連結された」という語は、要素同士が意図するように機能することができる関係にあるような要素の並置を指す。
本明細書で使用される「コーディング領域の発現の低下」及び「コーディング領域の発現の増加」という語は、コーディング領域の転写の変化、コーディング領域によってコードされるmRNAの転写の変化、又はコーディング領域によってコードされるポリペプチドの活性の変化を指す。
本明細書の文脈において、「ワクチン」という語は、限定されるものではないが、例えば、感染性病原体から保護するために動物又はヒトの免疫系を刺激するために使用される、ペプチドもしくは改変ペプチド、タンパク質もしくは改変タンパク質、生ウイルス、弱毒化生ウイルス、不活化もしくは死滅ウイルス、ウイルス様粒子(VLP)、又はこれらの任意の組み合わせを含む作用物質を指す。ワクチンは、このような治療を受ける対象における抗体、抗体様分子の産生、又は細胞免疫応答を刺激することによってよく作用する。
「ウイルスの産生」という語は、生ウイルス、弱毒化ウイルス、及び/又はVLPの産生を指し得る。産生は、(1)生物(例えば、卵)、培養細胞(例えば、ベロ細胞)、又はインビトロ(例えば、細胞溶解物によって)での産生を含むルーチンの方法で行うことができる。
「細胞株」という語は、分裂し続けることができ、かつ老化しない細胞のクローン集団を指す。
「ワクチン細胞株」という語は、ワクチンを産生するために使用される全ての細胞もしくは改変された細胞、又はワクチンを産生するために使用される1つ以上の細胞に部分的又は完全に由来する全ての細胞溶解物もしくは改変細胞溶解物を指す。細胞は、哺乳動物(限定されるものではないが、ヒト、非ヒト霊長類、ハムスター、イヌ)、トリ(例えば、ニワトリ、アヒル)、及び昆虫などを含むあらゆる供給源から得ることができる。ワクチンを産生するために使用される細胞溶解物は、同様にあらゆる細胞型から得ることができる。ある場合には、「宿主細胞」及び「ワクチン細胞株」という語は、同義であり、(1)病原体(例えば、ウイルス)による感染の標的である任意の細胞、(2)ウイルスもしくはワクチンのサブユニット(例えば、免疫原性タンパク質)の産生に使用される任意の細胞、及び/又は(3)生体分子の産生に使用される任意の細胞を含む。
「増強ワクチン細胞株」、「増強細胞株」、「操作されたワクチン細胞株」、又は「操作された細胞株」という語は全て、ワクチン又は生体分子の産生又は特性を促進するよう、内因性に発現される1つ以上の遺伝子の発現又は特性を調節するように1つ以上の手段によって改変された細胞株又は細胞溶解物を指す。
本明細書で使用される「対照細胞株」及び「対照細胞」という語は、操作された細胞株に遺伝子的に類似しているが、同じ方式では操作されていない細胞株を指す。例えば、操作された細胞株は、同じ方式では操作されていない対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有し得る。
遺伝子発現を調節するために使用できる方法としては、限定されるものではないが、低分子干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、アンチセンス分子、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、TAL(TALE)ヌクレアーゼ、トリプレックス、改変トリプレックス、小分子、及び読み取り枠(ORF)又はクローンDNAの発現の変更などが挙げられる。
本明細書の文脈において、「標的」もしくは「標的遺伝子」又は「ヒット」という語は、(調節されると)ウイルス又は生体分子の産生の一部の態様を正又は負に変更する、タンパク質をコードする遺伝子及び非コーディングRNA(例えば、miRNA)を含むあらゆる遺伝子を指す。標的遺伝子としては、内因性宿主遺伝子、病原体(例えば、ウイルス)遺伝子、及び導入遺伝子が挙げられる。
「調節する」又は「調節」という語は、遺伝子の制御、発現、又は活性の変更を指す。一般に、「調節」という語が、遺伝子の発現又は活性を増大させること、遺伝子の発現又は活性を低下させること、及び遺伝子の特異性又は機能を変更することを含むことを当業者には理解されよう。遺伝子の発現又は活性の調節は、次の1つ以上の変更を含む多数の手段によって達成することができる:(1)遺伝子のコピー数、(2)遺伝子の転写又は翻訳、(3)転写物の安定性又は寿命、(4)mRNA又はmiRNAのコピー数、(5)非コーディングRNA又は非コーディングRNA標的部位の利用可能性、(6)タンパク質の翻訳後修飾の位置又は程度、(7)タンパク質の活性、及び他の機序。調節により、標的遺伝子の活性の著しい低下(例えば、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、又はそれ以上の低下)又は標的遺伝子の活性の増大(例えば、少なくとも10%、少なくとも20%、又はそれ以上の増大)が起こり得る。さらに、1つ以上の遺伝子の調節は、後に複数の遺伝子(例えば、miRNA)の調節をもたらし得ることを当業者には理解されよう。
「microRNA」という語は、その通常の明らかな意味で使用され、RNAベースの遺伝子制御に関与する、真核生物に見られるmicroRNA分子を指す(例えば、Carrington et al.,2003,Science,301:336−338を参照)。個々のmiRNAは、異なる生物で同定されて配列決定され、miRNA Registryへの提出に基づいて命名されている(Griffiths−Jones,2004,Nucl.Acids Res.,32(Suppl 1):D109−D111、及びmiRBase.orgを参照)。miRNAの名称は、本明細書に示され、それらの配列は、miRBase.orgから容易に入手可能である。加えて、他のmiRNAは、当業者に周知であり、本明細書で説明される実施形態で容易に実施することができる。本方法及び本組成物は、例として示されるものであり、本明細書で説明される実施形態の制限として必要ではないため、本出願で同定されるmiRNAに限定されるべきものではない。天然のmiRNA領域との同一性が100%未満であるmiRNA領域を有するmiRNAは、「mimic miRNA」と呼ばれることもある。前記分子は、改変されても良いし、又は改変されなくても良い。
「バイオプロセシング」又は「生物学的生産」という語は、(1)細胞株、(2)細胞溶解物、又は(3)インビボプラットフォームでのモデル(例えば、卵)における生物学的産物(例えば、生物学的治療薬、ワクチン)の実験室及び工業規模の生産を指す。
「ピコルナウイルス」という語は、ピコルナウイルス(Picornaviridae)ファミリーのメンバーを指す。ピコルナウイルス(Picornaviridae)ファミリーのメンバーの例には、エンテロウイルス属が含まれる。エンテロウイルス属のメンバーの例には、A群エンテロウイルスが含まれる。A群エンテロウイルスの一例として、本明細書ではEV71とも呼ばれるエンテロウイルス71が挙げられる。エンテロウイルス属の例には、C群エンテロウイルスが含まれる。C群エンテロウイルスの一例としては、ポリオウイルスが挙げられる。野生型毒性ポリオウイルス株の例には、Mahoney、Brunhilde、MEF−1、及びSaukettが含まれる。弱毒化ポリオウイルス株の例には、Sabin1、Sabin2、及びSabin3が含まれる。ポリオウイルスは、血清型1(例えば、Sabin1、Mahoney、及びBrunhilde)、血清型2(例えば、Sabin2及びMEF−1)、又は血清型3(例えば、Sabin3及びSaukett)であり得る。「ピコルナウイルス」という語は、ワクチンの産生に使用できる現在又は将来のあらゆるピコルナウイルスを含むものとする。これらには、全ての野生型株、親株、弱毒化株(例えば、ポリオウイルス血清型1、2、及び3のSabin株)、VLP、3つの既知のポリオウイルス以外のピコルナウイルス(Picornaviridae)ファミリーのあらゆるメンバー、及び現在又は将来の組み換え又は操作された株が含まれる。
発生する事象、例えば、ウイルスの産生に「適した」条件、又は「適した」条件は、このような事象の発生を防止しない条件である。従って、これらの条件は、事象を許容する、増大させる、促進する、かつ/又は事象に寄与する。
ピコルナウイルス産生の増大
本開示は、ワクチンを産生するための組成物及び方法に関する。好ましい一適用例では、本組成物及び本方法は、ポリオワクチンの産生に関する。本開示の使用により、ワクチンの産生を改善する改変細胞株、細胞溶解物、及び/又はインビボ系(例えば、卵内)に関連した組成物及び方法が考えられ得る。
ワクチンは、様々な手段によって産生させることができる。一例として、限定されるものではないが、ヒト、非ヒト霊長、イヌ、及びトリを含むあらゆる供給源に由来する細胞を、まず適切な環境(例えば、細胞もしくは組織の培養プレート又はフラスコ)で所望の密度になるまで培養する。次に、種ウイルスストック(例えば、Sabin2ポリオウイルス)を培地に添加し、そこで細胞に感染する。次いで、感染した細胞を生物反応器(例えば、1つの生物反応器のみを使用)に移し、そこでウイルスが複製し、数を増やす。適切な期間が経過したら、細胞及び細胞粒子を、新たに放出されたウイルス粒子から分離し、ワクチンとして使用される材料をさらに調製するために追加のステップ(例えば、精製、不活化、濃縮)を行う。
ウイルスの増殖に関連して、宿主細胞は、ウイルスの複製に重大な貢献をする。例として、宿主によってコードされる細胞表面タンパク質は、ウイルスが細胞内に侵入するためにウイルスによってよく使用される(Ramos,I et al.(2012)Front Microbiol.3:117)。同様に、宿主区画(例えば、エンドサイトーシス小胞)は、しばしば、病原体関連遺伝子プロセスにとって必須の機能を有する細胞内領域に移送するために病原体によって使用される(Karlas,A.et al.(2010)Nature 463:818)。病原体の増殖に必須の機能の欠落は、病原体の複製に悪影響を与え得る。逆に、病原体の複製に悪影響を与える機能の欠落、又は病原体の増殖に必須の機能の過剰発現は、場合によっては、例えば、ウイルスの産生を大幅に増大させ得る(Kolokoltsov et al.(2007)J.Virol.81:7786)。
以前の研究により、ウイルス感染を促進する、宿主によってコードされる遺伝子のノックダウン及び過剰発現の事象が確認されたが、これらの発見が、たとえ近縁系でもあまり複製されないことが十分に文書に記されている。例として、Brassら(Science(2008)319:921)及びKonigら(Cell(2008)135:49)を含むいくつかのグループが、RNAi技術を使用して、HIVの複製で役割を果たす宿主によってコードされる遺伝子を同定した。これらの研究の間に、各グループが、調節されるとHIVの複製の1つ以上の特徴を変更する200を超える宿主によってコードされる遺伝子を同定した。各グループによって作成された遺伝子ヒットのリストを比較すると、遺伝子の10%未満が、両方のデータセットで共通であった。当該分野の専門家は、これらの結果を、ウイルス株、細胞系、及び各試験で利用されるアッセイを含む多数の因子における僅かな差によるものであるとした。発明者らは、これらの発見がそれほど重要でないことが分かったため、彼らの現在の研究を、ワクチンの産生に現在利用されているウイルス及び細胞系に集中させた。
一実施形態では、本明細書に、(個々に又は一緒に)調節されると細胞、細胞株、又は細胞溶解物におけるポリオウイルス又はポリオウイルス抗原を含むピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を促進する、タンパク質をコードする遺伝子のリストが示されている(表I)。好ましくは、示されているリストにある遺伝子の調節により、ポリオウイルスのSabin−2ワクチン株の産生が増大する。より好ましくは、示されているリストにある遺伝子の調節により、ポリオウイルスワクチンの製造に使用される細胞、細胞株、又は細胞溶解物におけるSabin−1、Sabin2、及び/又はSabin3ポリオウイルス又はポリオウイルス抗原の産生が増大する。
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このリストは、限定されるものではないが、キナーゼ、プロテアーゼ、ユビキチン化、先天性免疫、及びアポトーシスなどを含む複数のクラス/ファミリー及び機能に分類される遺伝子を含む。実施例に示されているように、特定の遺伝子の下方制御は、ウイルスタンパク質の産生及び/又は感染性の生ピコルナウイルスの全力価を著しく増大させる。同時に、この研究で使用されるスクリーニングは、サイレンシングされるとポリオウイルスの複製を減少させる一群の遺伝子も同定した(表II、実施例)。遺伝子のこの後者のクラスが、ポリオ及び他のウイルス疾患の治療にとって潜在的な治療標的の有用な一群を表していることに気付いた。このリストはまた、これらの遺伝子の過剰発現がピコルナウイルスの産生を増大させるはずであるという点で、ワクチンの製造の展望から有用である。
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ピコルナウイルスの産生が増大される機序は、多様である可能性が高い。ある場合には、スクリーニングで同定された遺伝子は、ウイルスの1つ以上の成分と直接的な負の相互作用をした。例えば、宿主遺伝子産物は、細胞の先天性免疫の直接的なメディエーターであり得、従って、例えば、ウイルスゲノムを検出し、後にアポトーシス状態を誘導することによって抗ウイルス特性を有する。他の場合には、遺伝子の作用は間接的であり得、遺伝子産物の調節が、例えば、複製の際にウイルスが依存する経路、区画、又は細胞の状態を変更することによってウイルス複製に良い影響を及ぼす。例えば、特定の調節事象が、宿主タンパク質の翻訳後修飾を増大させ、こうすることにより、ウイルス複製に必須の1つ以上の宿主細胞の分泌経路を確実に強化すると考えられる。あるいは、1つ以上の遺伝子調節は、細胞の生存率を高めることができ、これにより、ウイルス複製を補助することができる細胞の数が増加する。なお他のシナリオでは、1つ以上の遺伝子調節は、ウイルスの増殖をより促す細胞周期の段階に細胞を留めることができる。これらの場合には、発明者らは、本発明の利益がポリオウイルスワクチンの産生に限定され得るのではなく、他のピコルナウイルス又は生体分子(例えば、治療抗体)まで拡大可能であり得ると予測する。
本明細書で確認された遺伝子の調節は、ゲノムDNA、メッセンジャー及び/もしくは非コーディングRNA、並びに/又はタンパク質を操作する技術を含む複数の方法によって達成することができる。従って、目的の遺伝子を調節するために利用することができる技術又は機序は、限定されるものではないが、(1)編集されたゲノムとなるゲノムDNAを標的とする技術及び試薬(例えば、欠失などの突然変異を遺伝子に誘導する相同組換え、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、転写活性化因子様エフェクター(例えば、TALEN)、トリプレックス、後成的修飾のメディエーター、並びにCRISPR及びrAAV技術)、(2)RNAを標的とする技術及び試薬(例えば、RNAi経路を介して作用する試薬、アンチセンス技術、リボザイム技術)、及び(3)タンパク質を標的とする技術(例えば、小分子、アプタマー、ペプチド、オーキシン又はFKBPによって媒介される不安定ドメイン、抗体)を含む。
DNAを標的とする一実施形態では、遺伝子調節は、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)を用いて達成される。合成ZFNは、例えば、FokI DNA切断ドメインに融合する特注設計の亜鉛フィンガー結合ドメインからなる。これらの試薬は、限定されるものではないが、様々な生物における遺伝子発現のノックアウト又はノックインを含む、細胞のゲノムの編集のために設計/操作することができるため、安定的に操作された所望の形質を有する細胞株を開発するための標準の1つと考えられる。メガヌクレアーゼ、トリプレックス、CRISPR、及び組換えアデノ随伴ウイルスは、同様に、多様な細胞型におけるゲノム操作に使用されており、ZFNの実行可能な代替物である。説明された試薬は、プロモーター、タンパク質をコードする領域(エキソン)、イントロン、並びに5’及び3’UTRなどを標的とするために使用することができる。
遺伝子機能を調節するための他の実施形態は、細胞の内因性RNA干渉(RNAi)経路を利用して細胞のメッセンジャーRNAを標的とする。このアプローチでは、遺伝子を標的とする試薬として、低分子干渉RNA(siRNA)及びmicroRNA(miRNA)が挙げることができる。これらの試薬は、様々な化学修飾、目的の標的転写物に対する相補性のレベル、並びに安定性、細胞送達性、特異性、及び機能性を高めるための設計(例えば、米国特許第8,188,060号明細書を参照)を含み得る。加えて、このような試薬は、遺伝子の多様な領域(mRNAの5’UTR、読み取り枠、3’UTRを含む)、又は(場合によっては)目的の遺伝子をコードするゲノムDNAのプロモーター/エンハンサー領域を標的とするように設計することができる。遺伝子調節(例えば、ノックダウン)は、同じmRNA転写物の異なる領域を標的とする1つのsiRNAもしくはmiRNA又は複数のsiRNAもしくはmiRNA(即ち、プール)を(細胞に)導入することによって達成することができる。合成siRNA/miRNAの送達は、限定されるものではないが、(1)自己送達(米国特許出願第2009/0280567A1号明細書)、(2)脂質媒介送達、(3)エレクトロポレーション、又は(4)ベクター/プラスミドベースの発現系を含むあらゆる方法によって達成することができる。導入されたRNA分子は、外因性ヌクレオチド配列又はポリヌクレオチドと呼ぶことができる。
RNAi経路を使用する他の遺伝子標的試薬には、shRNAとも呼ばれる低分子ヘアピンRNAが含まれる。例えば、発現構築物(例えば、プラスミド、レンチウイルス)を介して細胞に送達されるshRNAは、利用されるプロモーターの種類によって構成的又は調節的に長期の遺伝子ノックダウンを実現する能力を有する。好ましい一実施形態では、レンチウイルス粒子のゲノムは、目的の遺伝子(又は複数の遺伝子)を標的とする1つ以上のshRNA発現カセットを含むように改変される。このようなレンチウイルスは、ワクチン産生用の細胞を感染させ、それらのウイルスゲノムを宿主ゲノムに安定に組み込み、(1)構成的に、(2)調節的に、又は(複数のshRNAが発現される場合は)後成的かつ調節的にshRNAを発現させることができる。このようにして、ピコルナウイルス産生能力が増大された細胞株を作製することができる。siRNA又はshRNAを使用するこのアプローチは、1つの遺伝子又は複数の近縁遺伝子ファミリーメンバーの個々の変異体を標的とするように設計することができるという点でさらなる利益を有することに留意されたい。このようにして、個々の試薬を使用して、同様又は重複した機能又は配列モチーフを有する大群の標的を調節することができる。当業者であれば、レンチウイルス構築物がクローンDNA、又はORF発現構築物も取り込み得ることを理解されよう。
他の実施形態では、タンパク質レベルで調節が行われる。例として、タンパク質レベルでの遺伝子機能のノックダウンは、限定されるものではないが、小分子、ペプチド、アプタマー、不安定化ドメインを用いてタンパク質を標的とすることを含む多数の手段によって、又は、例えば、遺伝子産物の活性を下方制御する、もしくは遺伝子産物の変性速度を速めることができる他の方法によって達成することができる。好ましい一例では、例えば、活性部位に結合して標的タンパク質の機能を阻害する小分子を、例えば、細胞培地に添加し、これにより細胞に導入することができる。あるいは、標的タンパク質の機能を、例えば、(例えば)タンパク質とタンパク質との相互作用を防止するペプチドを細胞に導入することによって調節することができる(例えば、Shangary et al.(2009)Annual Review of Pharmacology and Toxicology 49:223を参照されたい)。このようなペプチドは、トランスフェクションもしくはエレクトロポレーションによって細胞に導入しても良いし、又は発現構築物を介して細胞に導入しても良い。あるいは、ペプチドは、(1)細胞への送達を促進する1つ以上の成分を(例えば、結合によって)添加することによって、又は(2)分子を過度に供給して自己送達を促進することによって細胞に導入することができる(Cronican,J.J.et al.(2010)ACS Chem.Biol.5(8):747−52)。ペプチドを発現させる技術には、限定されるものではないが、(1)ペプチドの足場への融合、又は(2)ペプチドを目的の位置又は区画に対して安定させる、もしくは案内するためのシグナル配列の付着がそれぞれ含まれる。
本明細書で示される遺伝子は、Sabin−2カプシド抗原及びポリオウイルスの産生を増大させる遺伝子ノックダウン事象を特定するように設計されたスクリーニングで同定されたが、実施例の部分に記載される研究により、これらの遺伝子の調節はまた、ポリオウイルスの他の血清型(例えば、Sabin1、Sabin3)及びエンテロウイルス71の産生も増大させることを実証する。これは、現行のポリオウイルスワクチンが3つ全ての血清型(例えば、Sabin1、Sabin2、及びSabin3、又はこの3つの血清型のそれぞれの野生型株)を含むため、ワクチンの製造の観点から特に重要である。このため、追加の実施形態は、限定されるものではないが、Sabin1、Sabin3、他のポリオウイルス株、及びエンテロウイルス71に由来するウイルス及び抗原を含む、Sabin2ポリオウイルス又はSabin2ポリオウイルス抗原以外のピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を、調節されると増大させる遺伝子のリストを含む。
ポリオウイルスの産生を増大させた遺伝子の最初のスクリーニングは、HEp−2C細胞株で行われた。HEp−2C細胞は、ヒトに由来し、このため、最初のスクリーニングは、調節されるとポリオウイルスの産生を増大させるヒト遺伝子を同定した。以下の実施例の部分で説明されるように、有効性確認試験は、アフリカミドリザルの腎臓に由来するベロ細胞を利用した。一次スクリーニングで同定されたヒットも、ベロ細胞におけるポリオウイルス力価を高めるため、追加の実施形態は、一次スクリーニングで同定された遺伝子の相同分子種である遺伝子のリストを含む(表I)。このような相同分子種は、ヒト細胞もしくは非ヒト細胞、細胞株、又は細胞溶解物で調節して、ポリオウイルス又はポリオウイルス抗原の産生を含む、ピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を増大させることができる。本明細書で説明される方法に有用な細胞及び細胞株の例には、ピコルナウイルスの複製を助けることが知られている霊長類の細胞が含まれる。このような細胞は、ヒト、チンパンジー、及びサルの細胞であり得る。特定の例として、限定されるものではないが、WI−38、MRC−5、HEK293、PERC6、HeLa、及びアフリカミドリザルの腎細胞、例えば、ベロ細胞が挙げられる。
これとは別に、本発明らは、表Iに示されている遺伝子のリストが、ポリオウイルスの複製を増加させる潜在的な薬物標的でもあることを認識する。このため、他の実施形態では、表Iに列記されている遺伝子を調節してピコルナウイルスの複製を増加させ、これによりポリオウイルスを含むピコルナウイルスの産生を増大させることができる。ポリオウイルスの複製を増加せるために使用できる小分子の例として、限定されるものではないが、SU1489、PD98059、レチノイン酸、クルクミン、ly294002、DL−TBOA(DL−トレオ−β−ベンジルオキシアスパラギン酸)、及びDL−トレオ−β−ヒドロキシアスパラギン酸を挙げることができる。
他の実施形態は、ピコルナウイルスの複製を増大又は減少させるように改変された以下の表に示されている1つ以上の遺伝子を有するノックアウト動物(例えば、ノックアウトマウス)を含む。
他の実施形態は、ピコルナウイルス抗原及びピコルナウイルスの産生を増大させるmicroRNA(miRNA)のリストを含む。実施例の部分に示されているように、microRNA(miRNA)模倣体のスクリーニングを、(上方制御されると)ポリオウイルスの産生を増大させるmiRNAを同定するために行った。miRNA模倣体のスクリーニングにより、Sabin2ポリオウイルスの産生を促進した、宿主によってコードされる複数のmiRNAが同定された。同定されたプロウイルスmiRNAは、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9であった。複数のmiRNA、即ち、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、及びmiR−519c−3pは、対照細胞と比較するとポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を2倍〜4倍増加させる。複数のmiRNA、即ち、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9は、生ポリオウイルスの産生を4倍〜12倍増加させる。これらのmiRNAは、個別に、他のmiRNAと組み合わせて、又は1つ以上のタンパク質をコードする遺伝子と組み合わせて調節して、ピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を押し上げることができる。この群のmiRNAは、ポリオウイルスの産生を押し上げるため、microRNAインヒビターの添加は、内因性miRNAが存在する細胞におけるピコルナウイルスの産生を大幅に低下させると予想される。従って、他の実施形態は、ポリオに対する潜在的な治療薬として使用できるプロウイルスmiRNAのリストを標的とするように設計されたmicroRNAインヒビターのリストを含む。
miRNAインヒビター(当該分野では、anti−miR、アンタゴmir、及び/又はブロックmirとも呼ばれる)は、細胞に導入されると内因性miRNAをサイレンシングする操作されたヌクレオチド配列である。miRNAインヒビターの産生、同定、及び使用は、当業者には公知であり、かつルーチンである。miRNAインヒビターの例示的な設計には、限定されるものではないが、(1)Hutvagner et al.2004,PLoS Biol.,2:E98、(2)Meister et al.2004,RNA 10:544−550、及び(3)Vermeulen et al.2007,RNA,13:723−730に記載されているmiRNAインヒビターの設計が含まれる。
重要なことに、スクリーニングは、ポリオウイルス抗原及び/又はウイルスの産生を低下させるmiRNA模倣体も同定した(実施例及び表IVを参照)。従って、別実施形態は、ポリオ感染を治療するための潜在的な治療薬として抗ウイルスmiRNAのリストを含む。さらに、(例えば、miRNAインヒビターによる)これらの抗ウイルスmiRNAの阻害は、ピコルナウイルス抗原及びウイルスの産生を増加させると予想される。従って、他の実施形態は、ピコルナウイルス抗原及びウイルスの産生を促進するために抗ウイルスmiRNAのリストを標的とするインヒビターのリストを含む。miRNAインヒビターを(治療又はワクチンの産生のために)実施できる場合は、限定されるものではないが、改変及び非改変単一部位線状分子、ヘアピン構造を含む改変又は非改変分子、及び全て又は一部のmiRNA標的部位のコンカテマーを有する改変又は非改変設計を含め、様々な設計を利用することができる。
ポリオウイルスの産生を増大したmiRNAの最初のスクリーニングは、HEp−2C細胞株で行われた。HEp−2C細胞は、ヒトに由来し、このため、最初のスクリーニングは、調節されるとポリオウイルスの産生を増大させるヒトmiRNAを同定した。ある種で見出されたmiRNAは、同一又は密接に関連した形態で他の種でも存在する場合が多いため、追加の実施形態は、ヒト又は非ヒトの細胞、細胞株、又は細胞溶解物で調節して、ピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を増加させることができる一次スクリーニングで同定されたmiRNAの相同分子種であるmiRNAのリストを含む。
他の実施形態は、ピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を増大させるために改変された実施例で同定された1つ以上の遺伝子(又は実施例で同定された遺伝子の相同分子種)を有する(ヒト又は非ヒト)細胞株を提供する。細胞株は、(i)コーディング領域の発現に低下が存在するように表Iに示されている遺伝子(又はその相同分子種)に存在する少なくとも1つのコーディング領域の改変、(ii)コーディング領域の発現に増加が存在するように表IIに示されている遺伝子(又はその相同分子種)に存在する少なくとも1つのコーディング領域の改変、(iii)miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される少なくとも1つのmiRNAの発現の増加、(iv)表IVに示されている抗ウイルスmiRNAを標的とするインヒビター、又は(v)これらの組み合わせを含む。表Iに示されている遺伝子に存在する少なくとも1つのコーディング領域の改変は、細胞のゲノム中の遺伝子の変更、又は細胞におけるsiRNA、shRNA、もしくはアンチセンスRNAの存在によって達成することができる。遺伝子の変更には、限定されるものではないが、コーディング領域又はコーディング領域に機能的に連結された調節領域の突然変異が含まれる。一実施形態では、改変遺伝子は、Sabin1、Sabin2、及び/もしくはSabin3の産生、又はIPVの産生に使用される野生型ポリオウイルス株の産生を増大させる。一実施形態では、改変遺伝子はEV71の産生を増大させる。好ましくは、細胞株及びポリオウイルス又はポリオ抗原は、ポリオウイルスワクチンの産生に利用される。本発明者らは、細胞株を真核細胞又は操作された原核細胞とすることができることを認識している。あるいは、細胞は、天然で合成され得る(即ち、人工的に作製される)(Gibson et al.(2010)Science 329:52−56)。細胞が真核細胞又は改変された真核細胞である場合、前記細胞は、初代細胞、継代細胞、不死化細胞(細胞株)、又は幹細胞とすることができる。細胞は、ヒト、非ヒト霊長類、マウス、ラット、ハムスター、及び昆虫などに由来し得る。一実施形態では、細胞は、HEp−2C又はその誘導体とすることができる。一実施形態では、細胞は、ベロ又はその誘導体とすることができる。
他の実施形態は、本明細書で説明される細胞株に由来する細胞溶解物(ヒト又は非ヒト)を提供する。例えば、一実施形態では、細胞溶解物は、ウイルス又はウイルス抗原の産生を増大させるために改変された、実施例で同定された1つ以上の遺伝子(又は実施例で同定された遺伝子の相同分子種)を有する。好ましくは、改変された遺伝子は、Sabin1、Sabin2、及び/もしくはSabin3ウイルスもしくはウイルス抗原の産生、又はIPVの産生に使用される野生型ポリオウイルス株の産生を増大させる。好ましくは、細胞溶解物が、ポリオウイルスワクチンの産生に利用される。
他の実施形態では、標的遺伝子調節のタイミングは様々にすることができる。ある場合には、遺伝子調節は、ピコルナウイルスの感染の前に行うことができると考えられる。例えば、選択された遺伝子標的が、ピコルナウイルスの複製又はピコルナウイルス抗原の産生において非常に産生性の高い細胞周期の特定の段階に細胞を留める場合は、ウイルス感染の前に遺伝子調節を開始することは有益であろう。他の場合には、目的の標的遺伝子を調節する前に開始されるピコルナウイルスの感染/複製又は抗原の産生が有益であろう。例えば、特定の宿主の遺伝子調節事象が、ウイルスの複製又は抗原の産生の後期で必須であるが、初期では有害である場合は、本発明者らは、感染後に遺伝子調節が開始され得ることを想定する。2つ以上の遺伝子調節事象が、最適化されたピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生に必要な場合は、一部の遺伝子をウイルス感染の前に改変することができるが、他の遺伝子は、ウイルス感染後に改変される。遺伝子調節のタイミングにかかわらず、複数の方法(例えば、制御可能な(Tet感受性)プロモーターと一緒のshRNAの適用を含む)を利用して、遺伝子調節の発現の時期を調整することができる。
ポリオウイルスのスクリーニングから有効性が確認されたヒットに対して行われた経路解析試験により、同じ経路に存在する遺伝子が同定された。同時に、これらの試験は、非重複又は非関連経路に存在する遺伝子も同定した。ある場合には、1つの経路で2つ以上の遺伝子を標的にすることにより、相加効果又は相乗効果を得ることができる。他の場合には、非関連経路からの2つ以上の遺伝子を標的にすることは、ウイルスタンパク質及び/又はウイルスの産生を、どの単一遺伝子(又は経路)の調節によって達成される産生を超えて、著しく増加させることができる。さらに、一部が同じ経路に存在するが他が非関連経路に存在する遺伝子の組み合わせを調節することにより、ウイルス及び/又はウイルスタンパク質の産生を増大させることができる。このため、他の実施形態では、本明細書で同定された2つ以上の遺伝子を調節して、ピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生に相加効果又は相乗効果をもたらすことができる。このような場合、上記説明された、又は現在もしくは将来に生命科学者によって利用される任意の方法/技術を利用して2つ以上の遺伝子を調節することができる。
スクリーニングの間に、特定の宿主によってコードされる遺伝子のノックダウンがポリウイルスの複製の減少をもたらすことが観察されたことに留意されたい(表II)。従って、一実施形態では、本発明者らは、表IIに列記されている1つ以上の遺伝子の過剰発現もピコルナウイルス又はピコルナウイルス抗原の産生を増大させる得ることを想定する。表IIに列記されている遺伝子の過剰発現は、限定されるものではないが、遺伝子のコピー数の増加(即ち、クローンDNA又はORF発現構築物の導入)、プロモーター強度の増大、後成的改変の変更、mRNAの変性の低減、タンパク質機能の増大、又は細胞へのmRNA、タンパク質、タンパク質ドメイン、もしくはペプチドの導入を含む様々な方法によって達成することができる。重要なことに、表IIに列記されている任意の遺伝子の過剰発現を、表Iに列記されている1つ以上の遺伝子を下方制御すると同時に行うことができる。
他の実施形態では、本発明は、調節された1つ以上の遺伝子又は遺伝子産物を有する細胞溶解物が利用される、ピコルナウイルスワクチン、例えば、ポリオウイルスワクチンを産生する方法を提供する。
これとは別に、本発明者らは、表IIに示されている遺伝子のリストが、ポリオウイルス感染を含むピコルナウイルス感染と戦う潜在的な治療薬標的でもあることを認識している。このため、他の実施形態では、表IIに列記されている遺伝子を調節してピコルナウイルスの複製を減少させ、これにより感染及びピコルナウイルス感染に関連した症状を軽減することができる。表IIの遺伝子の標的化は、当該分野で認められている送達技術を用いて小分子、RNAi技術、及びリボザイム(など)を含む様々な方法によって達成することができる。
ポリオウイルスの複製を阻害するために使用できる小分子の例として、限定されるものではないが、リルゾール塩酸塩、セフトリアキソンジナトリウム塩ヘミ(七水和物)、パシレオチド、ランレオチド、オクトレオチド、ABT−089、ABT418、イソフルラン、メカミラミン、スクシニルコリン、ロクロニウム、ドキサクリウム、ミバクリウム、ピペロクロニウム、 ラパロクロニウム、メトクリン、アトラクリウム、シサトラクリウム、アセチルコリン、ニコチン、D−ツボクラリン、アレコリン、エンフルラン、パンクロニウム、ベクロニウム、ドロトレコギンアルファ、オクトレオチド、タフルプロスト、トラボプロスト、イソプロピルウノブロストン、ビマトプロスト、ラタノプロスト、ジゴキシン、オメプラゾール、エタクリン酸、ペルフェナジン、ヘキサ−D−アルギニン、ノナ−D−アルギニンアミド、デキストロメトルファン/グアイフェネシン、モルヒネ/デキストロメトルファン、ネラメキサン、ビシファジン、デルセミン、CR2249、ベソンプロジル、UK−240455、ケタミン、フェルバメート、メマンチン、オルフェナドリン、サイクロセリン、N−(2−インダニル)グリシンアミド、デキストロメトルファン、ブロムフェニラミン/デキストロメトルファン/偽エフェドリン、クロルフェニラミン/デキストロメトルファン/フェニレフリン、カルビノキサミン/デキストロメトルファン/偽エフェドリン、デキストロメトルファン/プロメタジン、1−アミノシクロプロパン−1−カルボン酸、エルサミトルシン、T0128、CT−2106、BN80927、タフルポシド、TAS−103、β−ラパコン、イリノテカン、トポテカン、9−アミノ−20−カンプトセシン、ルビテカン、ジャイマテカン、カレニテシン、オブリメルセン、(−)−ゴシポール、カルシポトリエン、ビタミンD2、ILX−23−7553、アレンドロネート/コレカルシフェロール、2−(3−ヒドロキシプロポキシ)カルシトリオール、ジプロピオン酸ベタメタゾン/カルシポトリエン、パリカルシトール、ドキセルカルシフェロール、コレカルシフェロール、1−alpha、25−ジヒドロキシビタミンD3、N−ブチルデオキシガラクトノジリマイシン、N−ブチルデオキシノジリマイシン、リルゾール、HuHMFG1、ラドスチギル、1−エチルフェノキサチイン10,10−ジオキシド、モクロベミド、デキストロアンフェタミン、プロカインアミド、トラニルシプロミン、フェネルジン、イプロニアジド、イソカルボキサジド、ベンズフェタミン、N−(2−インダニル)グリシンアミドが挙げられる。
本明細書に記載の操作された細胞株を含むキットも本明細書で説明される。一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、少なくとも1つのピコルナウイルスによって感染される宿主細胞として使用することができる。一実施形態では、操作された細胞株の細胞は、少なくとも1つのピコルナウイルスを含む。細胞は、ウイルスの産生に使用することができる。操作された細胞株は、少なくとも1回の使用に十分な量の適切なパッケージング材料の中に含めることができる。任意選択で、他の試薬、例えば、培地を含めることができる。操作された細胞株の使用についての取扱説明書も含めることができる。
本明細書で使用される「パッケージング材料」という語句は、キットの内容物を収容するために使用される1つ以上の物理的な構造を指す。パッケージング材料は、好ましくは、滅菌された汚染されていない環境を提供するために既知の方法で形成され、かつ容器、例えば、チューブ、ボトル、バイアル、シリンジ、又は他の適切な容器手段を含み得る。パッケージング材料には、操作された細胞株をどのように使用できるかを示すラベルが貼られている。
例示的な実施形態
実施形態1.操作された細胞株であって、この操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有し、このコーディング領域は、ZNF205、CNTD2、SEC61G、ETS1、TAF1L、MCCD1、LY6G6C、BTN2A1、GLXP3、GCGR、EP300から選択される、操作された細胞株。
実施形態2.操作された細胞株であって、この操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有する、操作された細胞株。
実施形態3.この低下が、対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態4.この発現の低下が、コーディング領域によってコードされたポリペプチド又はmRNAの細胞における量を測定することによって決定される、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態5.この細胞が、コーディング領域に、又はこのコーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態6.この細胞が、コーディング領域の発現を低下させる外来性ポリヌクレオチドを含む、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態7.外来性ポリヌクレオチドがRNAポリヌクレオチドである、実施形態5に記載の操作された細胞。
実施形態8.このRNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチドである、実施形態7に記載の操作された細胞株。
実施形態9.この細胞が、発現を低下させる編集されたゲノムを含む、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態10.このゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、実施形態9に記載の操作された細胞株。
実施形態11.この細胞が、表Iから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の低下、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加、表IVから選択されるmiRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態12.この細胞が、表Iから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の低下を有する、実施形態11に記載の操作された細胞株。
実施形態13.この細胞が、少なくとも2つのコーディング領域の組み合わせの発現の低下さらに有し、このコーディング領域の組み合わせが表VIから選択される、実施形態1又は2に記載の操作された細胞株。
実施形態14.操作された細胞株であって、この操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IIから選択されるコーディング領域の発現の増加を有する、操作された細胞株。
実施形態15.この発現の増加が、コーディング領域によってコードされるポリペプチド又はmRNAの細胞における量を測定することによって決定される、実施形態14に記載の操作された細胞株。
実施形態16.この細胞が、表IIから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の増加、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の低下、表IVから選択されるmiRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、実施形態14に記載の操作された細胞株。
実施形態17.この細胞は、表IIから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の増加を有する、実施形態14に記載の操作された細胞株。
実施形態18.この増加が、対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、実施形態14に記載の操作された細胞株。
実施形態19.操作された細胞株であって、この操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加を有する、操作された細胞株。
実施形態20.この細胞が、内在性miRNAの1つのように挙動するmiRNA模倣体を含む、実施形態19に記載の操作された細胞株。
実施形態21.この細胞が、少なくとも2つのmiRNAの発現の増加をさらに有する、実施形態1に記載の操作された細胞株。
実施形態22.この増加が、対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、実施形態19に記載の操作された細胞株。
実施形態23.操作された細胞株であって、この操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下を有する、操作された細胞株。
実施形態24.この細胞が、内在性miRNAをコードするコーディング領域に、又はこのコーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、実施形態23に記載の操作された細胞株。
実施形態25.この細胞が、内在性miRNAの活性を阻害するmiRNAインヒビターを含む、実施形態23に記載の操作された細胞株。
実施形態26.この細胞がピコルナウイルスを含む、実施形態1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株。
実施形態27.このピコルナウイルスがポリオウイルスである、実施形態26に記載の操作された細胞株。
実施形態28.このポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、実施形態27に記載の操作された細胞株。
実施形態29.このポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、実施形態27に記載の操作された細胞株。
実施形態30.このポリオウイルスがMEF−1である、実施形態27に記載の操作された細胞株。
実施形態31.このポリオウイルスがSaukettである、実施形態27に記載の操作された細胞株。
実施形態32.この細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、実施形態28に記載の操作された細胞株。
実施形態33.ピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、実施形態26に記載の操作された細胞株。
実施形態35.この細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、実施形態1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株。
実施形態36.この哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、実施形態35に記載の操作された細胞株。
実施形態37.この哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、実施形態36に記載の操作された細胞株。
実施形態38.このトリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、実施形態35に記載の操作された細胞株。
実施形態39.発現の変化が、miRNAの細胞での量を測定することによって決定される、実施形態19又は23に記載の操作された細胞株。
実施形態40.実施形態1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株の溶解物。
実施形態41.ウイルスを産生する方法であって:実施形態1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;この操作された細胞株を、この細胞によるこのウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及びこの細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
実施形態42.ウイルスを産生する方法であって:細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;この細胞株を、この細胞によるこのウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害するRNAポリヌクレオチドを含む、ステップ;及びこの細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
実施形態43.このRNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチド、miRNA(miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される)、表IVから選択される内在性miRNAの活性を阻害するmRNAインヒビター、又はこれらの組み合わせである、実施形態42に記載の細胞株。
実施形態44.ウイルスを産生する方法であって:細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含み、この細胞が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を低下させる編集されたゲノムを含む、ステップ;この細胞株を、この細胞によるこのウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及びこの細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
実施形態45.ゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、実施形態43に記載の操作された細胞株。
実施形態46.ウイルスを産生する方法であって:細胞株を用意するステップであって、この細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;この細胞株を、この細胞によるこのウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害する小分子を含む、ステップ;及びこの細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
実施形態47.このウイルスがピコルナウイルスである、実施形態34、35、37、又は39に記載の方法。
実施形態48.このピコルナウイルスがポリオウイルスである、実施形態47に記載の方法。
実施形態49.このポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、実施形態48に記載の方法。
実施形態50.このポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、実施形態48に記載の方法。
実施形態51.このポリオウイルスがMEF−1である、実施形態48に記載の方法。
実施形態52.このポリオウイルスがSaukettである、実施形態48に記載の方法。
実施形態53.この細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、実施形態49に記載の方法。
実施形態54.このピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、実施形態47に記載の方法。
実施形態55.この細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、実施形態34、35、37、又は39に記載の方法。
実施形態56.この哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、実施形態55に記載の方法。
実施形態57.この哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、実施形態56に記載の方法。
実施形態58.このトリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、実施形態55に記載の方法。
実施形態59.操作された細胞を作製する方法であって:細胞のゲノムを編集するためにこの細胞に分子を導入するステップ;分子を含むこの細胞を、ゲノムの編集が行われるのに適した条件下でインキュベートするステップ;編集されたゲノムを含む操作された細胞を得るステップであって、この編集により、対照細胞株と比較すると表Iから選択されるコーディング領域の発現が低下する、ステップを含む、方法。
実施形態60.細胞のゲノムを編集するための分子が、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターである、実施形態60に記載の方法。
実施形態61.ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、この対象の細胞での、表Iから選択されるコーディング領域の発現を増加させるステップを含む、方法。
実施形態62.ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、この対象の細胞での、表IIから選択されるコーディング領域の発現を阻害するステップを含む、方法。
実施形態63.ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、この対象の細胞での、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現を阻害するステップを含む、方法。
実施形態64.ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、この対象の細胞での、表IVから選択されるmiRNAの発現を増加させるステップを含む、方法。
本発明は、以下の実施例によって説明される。特定の実施例、材料、量、及び手順は、本明細書に説明される本発明の範囲及び概念に従って広義に解釈されることを理解されたい。
実施例1
一般的な方法
HEp−2C(本明細書では「HEp−2」細胞とも呼ばれる)及びVeroP細胞の両方を、増殖の際に、10%のウシ血清(HyClone,Cat.#Sh30396.03)が添加された、1%のペニシリン−ストレプトマイシン(Cellgro,Cat.#30−004−CI)を含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM,Thermo Fisher Scientific,Cat.#Sh30243.01)に維持した。一次スクリーニングに使用されたヒト類表皮細胞株、HEp−2Cが、継代166における1つのバッチから得られた。ベロ細胞(アフリカミドリザルの腎細胞)を、米国疾病対策センター、アトランタ(12頁)から得た。
一次スクリーニングにおけるHTS siRNAのトランスフェクションでは、On−TARGETplus(OTP)−siRNAs(Thermo Fisher Scientific,Dharmacon Products)を、96ウェルプレートにおいて、7,500HEp−2C細胞/ウェル、0.3%のDharmaFECT4(DF4,Thermo Fisher Scientific,Cat.No.T−2004−01s)中、50nMの最終siRNA濃度でHEp−2C細胞に逆トランスフェクトした。これを達成するために、DF4を最初に無血清培地(OPTI−MEM)で5分間希釈した。次いで、この材料を、5μlの1μM siRNA溶液を含む96ウェル培養プレートに添加した。次いで、DF4−siRNA混合物を20分間(室温)でインキュベートしてから、10%ウシ血清が添加されたダルベッコ変法イーグル培地に細胞を加えた。次いで、トランスフェクト細胞を5%CO、37℃で48時間培養した。次に、培地を除去し、2%ウシ血清及び1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含むDMEMで希釈されたSabin2ポリオウイルスワクチン株を用いて、0.05のMOIで細胞を感染させた。一次スクリーニングでは、ウイルス感染したHEp−2C細胞を含むプレートをウイルス感染から24時間後に培養インキュベーターから取り出し、−80℃で保存した。各プレートは、(1)siTox(Thermo Fisher Scientific,Cat.#D−001500−01−05)、(2)siNon−標的対照(Thermo Fisher Scientific,Cat.No.D−001810−10−50)、(3)VP1及び3D(Thermo Fisher Scientific)を標的とする正の対照としてのポリオウイルス特異的siRNA、並びに(4)偽対照を含む複数の対照も含んでいた。
有効性確認実験のために、VeroP細胞を利用した同様のプロトコルに従った。簡単に述べると、OTP−siRNAを、7,500細胞/ウェル、0.3%DF4中、50nMの最終siRNA濃度でVeroP細胞に逆トランスフェクトした。上記説明されたように、DF4を無血清OPTI−MEMで5分間希釈してから、5μlの1μM siRNA溶液を含む96ウェル培養プレートにトランスフェクション試薬を添加した。次いで、DF4−siRNAカクテルを室温で20分間インキュベートしてから、10%ウシ血清が添加されたDMEMにVeroP細胞を添加した。次いで、トランスフェクト細胞を37℃、5%COで48時間培養した。次いで、培地を除去し、2%ウシ血清及び1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含むDMEMで希釈されたSabin2ポリオウイルスワクチン株を用いて、0.05のMOIで細胞を感染させた。ウイルス感染したVeroP細胞を含むプレートを48時間後に培地から取り出し、ELISA実験まで−80℃で保存した。
サイレンシング試薬
siRNA
ON−TARGET+siRNA(OTP−siRNA)ライブラリー(Thermo Fisher Scientific)を一次RNAiスクリーニングに使用した。OTPサイレンシング試薬を、各遺伝子を標的とするsiRNAのプールとして用意した。各プールは、読み取り枠(ORF)の異なる領域を標的とする4つの個々のsiRNAを含む。
有効性確認実験のために、OTPプールを含む個々のsiRNAをそれぞれ個別に試験して、2つ以上のsiRNAが観察された表現型を形成したかを決定した。同様に、siGENOMEの群(Thermo Fisher Scientific,Dharmacon Products)に由来する個々の非改変siRNA及び一次スクリーニングで同定された標的遺伝子のヒットも、所望の表現型を誘導する能力について試験した。この試験に使用された非標的対照は、Thermo Fisher Scientificから購入した(siGenome NTC,Thermo Fisher Scientific,Cat.No.D−001210−10−01−05)。
miRNA模倣体及びインヒビター
miRNA模倣体のmiRNAライブリー(Thermo Fisher Scientific,Dharmacon Products)を利用して、ポリオウイルス感染を調節した宿主によってコードされるmiRNAを同定した。模倣体は、DharmaFECT4を用いたトランスフェクションによってHEp−2Cに導入した。
細胞生存アッセイ及び細胞増殖アッセイ
siRNAのトランスフェクションが、細胞毒性を導入することによってスクリーニングの結果に悪影響を与えるかを試験するために、ToxiLight(商標)バイオアッセイ(LONZA Inc.)を一次スクリーニング及びヒット有効性確認試験の両方に含めた。ToxiLight(商標)は、培養哺乳動物細胞及び細胞株における毒性を測定するように設計された非破壊性生物発光細胞毒性アッセイである。損傷した細胞からのアデニル酸キナーゼ(AK)の放出を定量的に測定する方法を、siRNAのトランスフェクションの48時間後に細胞上清を評価することによって利用した。同定された標的遺伝子のノックダウンが細胞増殖に影響を与えたか否かを検査するために、CellTiter96(登録商標)アッセイ(PROMEGA Inc.,Kit cat.#G3580)を利用して生細胞数を決定した。CellTiter96(登録商標)アッセイは、他のMTTアッセイと比較すると、高い信号感受性及び安定性を実現することが示された。我々の研究では、siRNAのトランスフェクションの48時間後又は72時間後に、CellTiter96(登録商標)アッセイの基質を培養プレートに直接添加した。37℃での4時間のインキュベーション後、培地の吸光度を、OD495mmで測定した。
ポリオウイルス2型ELISA
ポリオウイルス2型抗原−収集ELISAを、「サンドイッチ」アッセイ形式を用いて真正のポリオウイルス抗原(D−抗原)を検出するように設計した。簡単に述べると、ポリオウイルス2型特異的マウスモノクローナル抗体(HYB294−06,Thermo Scientific/Pierce)を、pH9.6の0.05M炭酸水素塩緩衝液で1:500に希釈した。次いで、50μlの希釈抗体を、Immunlon 2HB高結合96ウェルプレート(NUNC,Inc.)に分注し、これを湿室で、4℃で16時間(一晩)インキュベートした。次いで、抗体がコーティングされたプレートを、0.05%Tween−20(PBS−T)が添加されたpH7.2のリン酸緩衝生理食塩水で4回洗浄し、次いで、100μlのブロッキング緩衝液(0.5%ゼラチン及び0.25%Tween−20を含むPBS、37℃で60分間)でインキュベートした。次いで、このプレートをPBS−Tで4回洗浄した。サンプルをsiRNAで処理し、次にポリオウイルスに24時間感染させるsiRNA Hep−2Cのスクリーニングでは、50μlの上清を抗体がコーティングされたプレートの各ウェルに添加し、湿室で、37℃で60分間インキュベートした。次いで、プレートをPBS−Tで4回洗浄し、次いで、50μlのHRP結合モノクローナル抗体(HYB 293−06、1:1000の希釈)と共に湿室で、37℃で60分間インキュベートした。PBS−Tでの4回の追加の洗浄の後に、50μlの基質(SureBlue Reserve,Kirkegaard and Perry Laboratories,50−85−31)を各ウェルに添加した。次いで、プレートを室温で15分間インキュベートし、50μlのTMB BlueSTOP溶液(Kirkegaard and Perry Laboratories,50−85−31)の添加によって反応を停止させた。次いで、プレートを分光光度計で、620nmの波長で評価した。
Sabin1及びSabin3の試験のために、様々な遺伝子を標的とするsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞を、Sabin1ウイルス又はSabin3ウイルスに感染させた。次に、収集ステップ及び結合ステップにおいて、必要に応じて2型特異的抗体の代わりに、ポリオウイルス1型に特異的なモノクローナル抗体(NBP1−05101,Novus Biologicals)又はポリオウイルス3型特異的モノクローナル抗体(HYB 300−06,Thermo Scientific/Pierce)を用いて上記のようにELISAによって上清を試験した。
HTSスクリーニングに使用されるデータ解析方法
品質管理を、0.5〜1.0のZ因子のスコアが高度にロバストなアッセイを示し、0〜0.5のスコアが許容範囲と見なされるZ因子を使用して評価した(Zhang et al.(1999)J.Biomol Screen 4(2):67−73を参照)。データの平均(μ)を0、標準偏差(SD)を1に設定できるように全プレートに亘ってデータを正規化した。一次スクリーニングでの正のヒットをZスコアによって記録した。
プラークアッセイ及び細胞培養感染量(CCID50)アッセイ
CCID50アッセイ及びプラークアッセイを、生ウイルスの産生に対する遺伝子ノックダウンの影響を評価するために行った。これを達成するために、ベロ細胞(アフリカミドリザルの腎細胞)を、一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsiRNAに感染させた。次いで、培養物をSabin2ポリオウイルスに感染させ、得られた上清を、HEp−2C細胞を用いてCCID50アッセイ又はプラークアッセイのいずれかで評価した。感染性ウイルス粒子の量に対する遺伝子サイレンシング事象の影響を調べるために、50%細胞培養感染量(CCID50)を、終点希釈法によってsiRNAトランスフェクトベロ細胞で産生されるSabin−2ウイルスについて決定した。96ウェル型では、ウイルス含有上清の10倍段階希釈(希釈:10−2〜10−9、希釈毎に11の複製)を、HEp−2C(7,500/ウェル)と共にインキュベートした。各プレートに、8つのウイルス陰性細胞対照を含めた。プレートを、37℃、5%COで5日間インキュベートしてから、残りの生細胞を、細胞培養培地を除去してクリスタルバイオレット試薬で染色することによって可視化した。Spearman−Karber method(Karber G(1931)Beitrag zur kollektiven behandlung pharmakologischer reihenversuche.Archiv fur Experimentalische Pathologie und Pharmakologie 162:480−483)を用いてCCID50を計算した。産生された感染性ウイルス粒子の量に対するヒット遺伝子のサイレンシングの効果を決定するためにプラークアッセイを行った。6ウェル型では、単層のHEp−2C細胞(80〜90%コンフルエンス)を、siRNAトランスフェクトベロ細胞からのSabin2ウイルス含有上清の10倍段階希釈物(10−4〜10−9希釈物)と共に37℃で1時間インキュベートした。非標的siRNAでトランスフェクトされた細胞からのウイルス含有上清、及びポリオウイルス標的siRNAでトランスフェクトされた細胞からのウイルス含有上清をそれぞれ、陰性対照及び陽性対照として含めた。次に、細胞をアガロースで覆って、5%CO中、37℃で48時間インキュベートした。プラークを、アガロースを除去してクリスタルバイオレット試薬を含むホルマリンで生細胞を染色することによって可視化した。プラークを計数し、これを用いて、選択された上清1ml当たりのプラーク形成単位について感染性ウイルス粒子の量を計算した。プラークの数及びサイズを、非標的対照及びSabin2標的siRNAを含む対照のプラークと比較して分析した。
抗原当量
産生されたウイルスの抗原性に対するヒット遺伝子の発現をサイレンシングする効果を調べるために、マイクロ中和アッセイを、選択され遺伝子に対するsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞からのSabin2ウイルス、及びポリオウイルスワクチンに予め曝露された個人から収集したヒト血清のプールを用いて行った。96ウェル型では、選択された細胞上清からのSabin2ウイルスの100 CCID50を、1:8の希釈から1:1024までの抗ポリオ血清の2倍段階希釈物と組み合わせた。いずれのsiRNAでもトランスフェクトされていない細胞からのSabin2ウイルスを対照として含めた。ウイルス及び血清を3時間インキュベートしてから、HEp−2C細胞を添加した。5%CO中、37℃での5日間のインキュベーション後、細胞を、クリスタルバイオレットで染色して、Spearman−Karber公式(Karber G(1931)Beitrag zur kollektiven behandlung pharmakologischer reihenversuche.Archiv fur Experimentalische Pathologie und Pharmakologie 162:480−483)によって終点血清中和力価を計算した。
実施例2
一次スクリーニングの結果
上記説明された技術を用いて、プロテアーゼ、イオンチャネル、ユビキチン、キナーゼ、ホスファターゼ、GPCR、及び薬物標的の群由来の遺伝子を含む、ヒトゲノム由来の18,200を超える遺伝子をスクリーニングして(3連で)、ポリオウイルスの複製を増大した遺伝子ノックダウン事象を確認した。図1は、一次スクリーニングで得られたZスコアのプロットを示している。示されているように、全遺伝子ノックダウン事象の一部のみが、平均からの標準偏差(SD)が3.0以上のスコアであった(124遺伝子、スクリーニングされた遺伝子の総数の0.68%)。この群に含まれる遺伝子は、複数の機能的ファミリー(キナーゼ、プロテアーゼ、ホスファターゼなど)に亘って分布し、以前に「抗ウイルス」として同定されていない相当数の遺伝子を含んでいた。加えて、ポリオウイルスの複製を大幅に低減した100を超える遺伝子サイレンシング事象が確認された。これらの遺伝子は、将来の抗ウイルス薬送達の取り組みにおいて潜在的に有益な治療標的の群を表す。
表Iは、128の遺伝子ノックダウン事象を示している。合計124の遺伝子ノックダウン事象は、ELISAスコアが平均から3以上高い標準偏差であった。これらの遺伝子のうちの28は、SD値が4.0を超え、1つの遺伝子は、SD値が5.0以上であった。これらのうちの遺伝子の4つは、SD値が2〜3であった。表Iは、KEGG遺伝子アクセッション番号(NM_)、及びZスコア値も示している。表IIは、ELISAスコアが平均から2以上低いSD値である遺伝子ノックダウン事象のリストを示している。
実施例3
プールデコンボリューション有効性確認試験
一次スクリーニングで同定された遺伝子標的の有効性確認の最初のステップでは、(非同一のシード配列、即ち、アンチセンス鎖のヌクレオチドの2〜7を有するが)同じ遺伝子を標的とする2つ以上の個々のsiRNAが同じ表現型を形成したことを実証した。この試験を行うために、一次スクリーニングで使用されたOTPプールを構成する4つのsiRNAを個々に試験した。これとは別に、siGENOME siRNAの群(Dharmacon Products,Thermo Fisher Scientific)に由来する、同じ遺伝子を標的とする非関連siRNA試薬の群も試験した。
有効性確認試験の結果が、表IIIに示され、この結果は、一次スクリーニングのヒットの54%(68の遺伝子)で、SD値が3.0以上であり、所与の遺伝子を標的とする2つ以上のsiRNAが、元のOTPプールと同じ表現型を誘導したことを示している。これらの発見は、このリストの標的遺伝子のノックダウンがポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を増大させるという結論を強く裏付ける。1つのsiRNAのみが残りの遺伝子に対して所望の表現型を誘導したが、この結果は、同定された遺伝子がポリオウイルスの感染の際に抗ウイルス作用を果たす可能性を排除するものではないことに留意されたい。
Figure 2016506734
実施例4
ベロ細胞における生ポリオウイルスの産生に対する遺伝子ノックダウンの効果
一次スクリーニングで同定されたヒットのさらなる有効性確認として、CCID50及びプラークアッセイを行った。これらの試験の結果の例が図2及び図3に示されている。CCID50の結果(図2)は、一次スクリーニングで同定されたヒットのいくつかが、生ポリオウイルス力価を4倍〜27倍(4〜27×)に大幅に増加させることを示した。これらの結果は、以前のデコンボリューション試験を立証するだけではなく、(1)確認された遺伝子のノックダウン事象が生ウイルスの産生を増加させること、及び(2)遺伝子ノックダウン事象が、ポリオウイルスワクチンの製造に現在使用されている非ヒト(ベロ)細胞株での生ウイルスの産生を増加させることをも示している。
プラークアッセイは、CCID50の結果を裏付ける。図3Aに例示されているように、限定されるものではないが、SLC1A2、ETS1、EP300、及びPKIGを含む複数の遺伝子のノックダウンにより、ウイルスプラークの数によって測定されるウイルス産生が劇的に増加している。図3Bは、1ダースを超える遺伝子の結果を示している。6つの遺伝子(BCL9、GLRXP3、LY6G6C、ETS1、GPR30、及びPATE2)のsiRNA媒介ノックダウンは、生ウイルス力価を5倍〜10倍(5〜10×)に増加させた。BTN2A1、SEC61A1、Collec11、Sin3B、及びSLC1A2を含む5つの他の遺伝子のサイレンシングは、ベロ細胞における生ウイルス力価を10倍〜20倍(10〜20×)に増加させた。驚くべきことに、2つの遺伝子ノックダウン事象(PKIG及びEP300)が、プラークアッセイにおいてウイルス力価を、20倍を超えて(>20×)増大させた。既に説明されたように、遺伝子機能は、ヒストンアセチラーゼ(EP300)、プロテインキナーゼインヒビター(PKIG)、及び溶質キャリア(SLC1A2)などを含む複数のファミリー/機能に分類される。全体として、これらの結果は、報告されたデコンボリューション試験と共に、1つの遺伝子ノックダウン/ノックアウト事象が、ポリオウイルス抗原及び複製を著しく増加させることができるという結論を強く裏付けている。
実施例5
抗原当量
産生されたウイルスの抗原性に対するヒット遺伝子の発現をサイレンシングする効果を調べるために、マイクロ中和アッセイを、選択され遺伝子に対するsiRNAでトランスフェクトされたベロ細胞からのSabin2ウイルス、及びポリオウイルスワクチンに予め曝露された個人から収集したヒト血清のプールを用いて行った。96ウェル型では、選択された細胞上清からのSabin2ウイルスの100 CCID50を、1:8の希釈から1:1024までの抗ポリオ血清の2倍段階希釈物と組み合わせた。いずれのsiRNAでもトランスフェクトされていない細胞からのSabin2ウイルスを対照として含めた。ウイルス及び血清を3時間インキュベートしてから、HEp−2C細胞を添加した。5%CO中、37℃での5日間のインキュベーション後、細胞を、クリスタルバイオレットで染色して、Karber公式(Karber G(1931)Beitrag zur kollektiven behandlung pharmakologischer reihenversuche.Archiv fur Experimentalische Pathologie und Pharmakologie 162:480−483)によって終点血清中和力価を計算した。
図4に示されているように、試験した18の遺伝子標的のうちの全てが、当量以上の交差反応性を実証している。これらの結果は、ポリオウイルスの産生を増大させるようにsiRNAで改変されたワクチン細胞株が、ポリオウイルスに予め曝露された個人から採取された血清中の抗体によって認識されるウイルス粒子(即ち、抗原当量)を産生するという考えを裏付けている。
実施例6
Sabin1及びSabin3の試験
3つのポリオウイルスワクチン(Sabin)株の毒性親株は、LSc/2ab(血清型1)、P712(血清型2)、及びLeon(血清型3)である。Sabin1は、このSabin1を親LSc/2abウイルスと区別する57のヌクレオチド置換を有する。同様に、Sabin2及びSabin3はそれぞれ、これらのSabin2及びSabin3をP712株及びLeon株と区別する2つのヌクレオチド置換及び10のヌクレオチド置換を(それぞれ)有する。
現在のワクチンは、3つ全ての弱毒化表現型(Sabin1、2、及び3)を含むため、我々のSabin2の一次スクリーニングで同定された標的遺伝子が、Sabin1及び3にどのように影響を与えるかを試験した。これを達成するために、(1)Sabin2のスクリーニングで同定され、かつ(2)有効性が確認された、21の遺伝子を標的とするsiRNAをベロ細胞に導入した。次いで、これらの細胞をSabin−1又はSabin−3ウイルスのいずれかに感染させ、次に上清をELISAを用いて評価した。これらの試験の結果は、Sabin1及びSabin3の両方について、試験した21の遺伝のうちの14の遺伝子が、ELISA吸光度スコアを2倍以上増加させたことを示した(図5A、図5B)。最も高い吸光度は、ZNF205のノックダウンから得られた両方のウイルス(Sabin1及びSabin3でそれぞれ、7倍及び5倍)で増加する。全体として、3つ全ての血清型に対してウイルスの産生を増加させた遺伝子標的のリスト間に相当な重複が存在するため、これらの試験結果は、Sabin2ウイルスのスクリーニングで同定されたヒットを他のピコルナウイルスまで拡張できることを示している。
既に説明された技術を用いて、Sabin1及びSabin3ウイルスを使用してプラークアッセイも行った。この結果は、ELISAアッセイでの試験結果を裏付け、Sabin2のスクリーニングで同定されたヒットのいくつかもSabin1及びSabin3の産生(それぞれ図5c及び図5d)を高めたことを実証している。
上記説明された技術を用いて、Sabin2の一次スクリーニングで同定された遺伝子を標的とするsirNAで改変された細胞で産生されたSabin1及びSabin3ウイルスに対して抗原当量試験を行った。Sabin2の抗原当量試験で観察されたように、遺伝子ノックダウンは、Sabin1及びSabin3の抗体力価に対して殆ど又は全く影響を与えず(データ未掲載)、目的の遺伝子を標的とするsiRNAで改変された細胞で産生されたウイルスが、対照細胞で産生されたウイルスと区別がつかないという結論を裏付ける。
実施例7
miRNA模倣体のスクリーニング
ポリオウイルスの産生を増大させる宿主によってコードされるmiRNAを同定するために、HEp−2C細胞を、1,200を超える異なるmiRNA模倣体に感染させ、次にSabin2ウイルスに感染させた。次いで、得られた上清を、実施例1で説明されたポリオウイルス特異的ELISAで分析した。
siRNAのスクリーニング(実施例2)の場合と同様に、全miRNA集団のほんの一部しかウイルスの産生を増大させなかった(図6)。生ウイルスの産生におけるmiRNA模倣体の価値をさらに評価するために、CCID50有効性確認試験をベロ細胞で行った。この群では、11のmiRNAが、ポリオウイルスの産生を2倍以上増大させた(図7)。miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、及びmiR−519c−3pを含む5つの遺伝子が、ポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を2倍〜4倍増大させる。6つのmiRNA(miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9)は、生ポリオウイルスの産生を4倍〜12倍(4〜12×)増加させることを示した。これらのmiRNAのヌクレオチド配列は、mirbase.orgで利用可能なmicroRNAデータベース、miR Baseから入手可能である。これらのmiRNAは、個別に使用しても良いし、又はポリオウイルスタンパク質及び/もしくはウイルスの産生を増加させるために、他のmiRNA、miRNAインヒビター、遺伝子をコードするタンパク質を標的とするsiRNA、及び/もしくはクローンDNAもしくはORFの発現構築物と組み合わせて使用しても良い。
ポリオウイルス抗原及びウイルスの産生を増大させた複数のmiRNAを同定するのに加えて、miRNAの一次スクリーニングにより、ポリオウイルスの産生を低下させた複数のmiRNAが同定された(表IVを参照)。これらのmiRNAは、個別に使用しても良いし、又は(1)治療現場でポリオウイルスの複製を減少させるため、もしくは(2)治療標的を同定してポリオウイルス感染と戦うために、他のmiRNA、miRNAインヒビター、遺伝子をコードするタンパク質を標的とするsiRNA、及び/もしくはクローンDNAもしくはORFの発現構築物と組み合わせて使用しても良い。
Figure 2016506734
実施例8
ベロ細胞における有効性が確認された標的の広範な試験
HEp−2C細胞におけるポリオウイルス力価を高めた上位29の遺伝子サイレンシング事象を、3つの弱毒化ワクチン株(Sabin1、Sabin2、及びSabin3)、Mahoney(野生型1)、Brunhilde(野生型1)、MEF(野生型2)、及びSaukett(野生型3)を含む7つの異なるポリオ株を用いてベロ細胞でさらに有効性を確認した。これを達成するために、10%ウシ胎仔血清(FCS,Hyclone)が50nMの最終濃度で添加されたダルベッコ変法イーグル培地(DMEM,Hyclone)における選択された遺伝子を標的とする個々のsiRNAをベロ細胞に逆トランスフェクトした(6,000細胞/ウェル、96ウェル型)。遺伝子標的及びsiRNA配列が表Vに示されている。DharmaFECT4トランスフェクション試薬(0.35%)を用いてトランスフェクションを行った。全てのトランスフェクションを3連で行った。定量的PCR実験を、これらの実験で使用されるsiRNAのそれぞれについて遺伝子サイレンシングのレベルを推定するために行った。これらの実験の対照試験は、(1)ポリオウイルスカプシドをコードする領域を標的とするポリオウイルス特異的siRNAでトランスフェクトされた細胞、及び(2)非標的対照siRNA(NTC)を含んでいた。次いで、細胞を5%CO、37℃でインキュベートし、siRNAのトランスフェクションから16〜24時間後に、細胞培地をリフレッシュした。トランスフェクションの48時間後に、細胞を、2%FCSが添加された150μlのDMEM中、60 CCID50のSabin−1ウイルスストック(108.6 CCID50/ml)、30 CCID50のSabin−2(107.3 CCID50/ml)、9.5 CCID50のSabin−3(106.8 CCID50/ml)、8.4 CCID50の野生型1 Mahoneyウイルス(107.75 CCID50/ml)、1 CCID50の野生型1 Brunhildeウイルス(107.84 CCID50/ml)、6.4の野生型2 MEFウイルス(107.63 CCID50/ml)、又は3.8 CCID50の野生型3 Saukettウイルス(107.4 CCID50/ml)で感染させた。非感染細胞を負の対照として含めた。次いで、細胞を、ウイルスの種類によって21〜36時間、5%CO、37℃でインキュベートし、次に−80℃で凍結させた。上清を使用して、終点希釈法によってウイルス力価を決定した。簡単に述べると、96ウェル型において、ウイルス上清の10倍段階希釈物(10−2から最大10−9まで希釈)をHEp−2C細胞(7,500/ウェル、1つのウイルス希釈物当たり11の複製)と共に5%CO、37℃で5日間インキュベートした。細胞をクリスタルバイオレットで染色し、CCID50を、Spearman−Karber公式を用いて全てのウェルの細胞変性効果(CPE)を採点することによって計算した。複製実験におけるCCID50値の中で観察された、一般に許容される0.5 log10の変化に合わせて、ヒットを同定するためのカットオフ値を、NTCと比較してウイルス力価の3.16倍の増大に設定した。
Figure 2016506734
これらの実験の結果が図8に示されている。図8aは、定量的PCR試験の例示的な結果を示している。試験結果は、siRNAのトランスフェクションが、典型的には、約70%以上の標的遺伝子の発現のノックダウンを誘導することを示している。図8bは、サイレンシングされると、上位ヒットのいくつか(例えば、ZNF205、CNTD2(FLJ13265とも呼ばれる)、SEC61G、ETS1、MCCD1(LOC401250とも呼ばれる)、LY6G6C、EP300、BTN2A1、GLRXP3(GLRXLとしても知られている)、GCGR、KRTAP4−4、TAF1)が、1つ以上のポリオ株の力価を著しく高めることを示している。
実施例9
ポリオウイルス力価に対する複数のノックダウンの効果を確認する
実施例8の複数の遺伝子を、2つの別個の遺伝子の同時ノックダウンがウイルス力価をさらに増大させるか否かを決定する次の試験のために選択した。これを達成するために、siRNAの対(2つの別個の遺伝子を標的とする)を、DharmaFECT4試薬(0.35%)を用いて50nM(25nMの個々のsiRNA)の最終濃度でベロ細胞(7,250細胞/ウェル)に逆トランスフェクトした。次いで、siRNAの各組み合わせでトランスフェクトされた細胞を、7つのウイルス(Sabin1(ワクチン)、Sabin2(ワクチン)、Sabin3(ワクチン)、Mahoney(野生型1)、Brunhilde(野生型1)、MEF(野生型2)、及びSaukett(野生型3))のそれぞれを用いて(3連で)試験した。内部実験対照として、各遺伝子を標的とする個々のsiRNAも、二重の遺伝子ノックダウンの効果の正確な評価を容易にするために各プレートで逆トランスフェクトした(3連で、25nM)。
これらの試験の結果が、図9及び表VIに示されている。図9A及び図9Bは、我々の二重の遺伝子ノックダウン実験の例示的なデータを示し、相加作用又は相乗作用(「*」を参照)的に1つ以上のポリオウイルス株の産生を著しく増大させる複数の組み合わせを示している。表VIは、同時にサイレンシングされると、(1)相乗効果(即ち、両方の個々の遺伝子ノックダウンの結果が組み合わせられた/加算された場合に予測されるウイルス力価の増大よりも大きくウイルス力価を増大させる)、又は(2)試験された7つのウイルスの少なくとも1つの相加効果(個々の遺伝子の効果が組み合わせられた場合に予想され得るウイルス力価の増加と同等又はほぼ同等にウイルス力価を増大させる)をもたらした49の遺伝子の組み合わせを示している。例えば、二重のノックダウン検査と共に行われた個々のノックダウン実験に基づいて、ZNF205とEP300との同時サイレンシングが、効果が相加的である場合は約28倍、MEFの力価が増加すると予想される。代わりに、これらの2つの遺伝子の同時ノックダウンにより、MEFの力価が(平均して)65倍の増加となる。同様に、個々のノックダウン実験に基づいて、EP300+GCGRのサイレンシングは、相加効果が起きた場合はSaukettの力価の18倍の増大となると予想される。代わりに、これらの2つの遺伝子が同時にサイレンシングされた場合は、(平均して)40〜45倍の増大が観察された。これらの実験結果及び他の実験結果は、(サイレンシングされると)ポリオウイルスの産生をさらに増大させる、以前は未知であった遺伝子の組み合わせを示す。本発明者らは、このリストの3つ又は4つの遺伝子をサイレンシングすると、ポリオウイルスの産生がさらに増大され得ると予想する。例えば、[ZNF205+EP300+GLRXP3]又は[ZNF205+EP300+ETS]の組み合わせは、ポリオウイルスの力価をさらに増大させると予想される。
Figure 2016506734
実施例10
ポリオウイルスは、ピコルナウイルス(Picornaviridae)ファミリーのメンバーである。我々のポリオウイルスのスクリーニングで同定されたヒットが、ピコルナウイルス(Picornaviridae)ファミリーに属する他のウイルスにどのような影響を与えるかを試験するために、エンテロウイルス71(E71)を用いて実験を行った。これを達成するために、PV RNAiのスクリーニング中に同定された、いくつかの遺伝子のうちの1つを標的とするsiRNAを、50nMの最終濃度でベロ細胞(7,200/ウェル、96ウェル型)に逆トランスフェクトした。遺伝子サイレンシングを可能にするために64〜72時間後に、細胞を、2%ウシ胎仔血清が添加された150μlのDMEM中の3981 CCID50(50%細胞培養感染量)のEV71、遺伝子亜型C2(ストック106.45 CCID50/ml)を用いて感染させた。次いで、細胞を5%CO、37℃で66時間インキュベートし、次に、各培養物における細胞変性効果(CPE)のレベルを決定するために培養物を検査してから凍結させた(−80℃)。実験は、3連で行い、非標的対照siRNA(NTC)、EV71ゲノムを標的とするsiRNA(siEV71)、及びモックトランスフェクション対照(−siRNA)を含んでいた。
これらの試験の結果は、ポリオウイルスのスクリーニング中に同定されたヒットもEV71の産生を増大させることを実証している。図10Aに示されているように、限定されるものではないが、MCCD1、ZNF205、及びGCGRなどを含むいくつかの遺伝子ノックダウン事象は、細胞変性効果を大幅に高め、遺伝子サイレンシングがEV71ウイルスの産生を著しく増加させたという結論を立証している。感染から66時間後の時点での追加の実験は、これらの結論(データ未掲載)を裏付けている。観察されたEV71の力価の増加を定量するためにプラークアッセイも行った。これらの実験からのウイルス上清の1×10倍(即ち、1/100,000)の希釈物で示されるように、ZNF205、CNTD2、及びMCCD1のノックダウンは、EV71ウイルス粒子の数を著しく増加させた(図10Bを参照)。図10Cに示されている棒グラフは、CNTD2及びMCCD1のノックダウンがウイルスの力価を約10倍(10×)増加させているが、ZNF205のノックダウンは力価を約60倍増加させたことを示している。ポリオウイルスでの結果に基づいて、本発明者らは、これらの遺伝子ノックダウン事象の組み合わせがEV71の力価をさらに増大させ得ると考えている。
本明細書で言及される全ての特許、特許出願、及び刊行物、並びに電子的に利用可能な資料(例えば、GenBank及びRefSeqなどにおけるヌクレオチド配列サブミッション、及び、例えば、SwissProt、PIR、PRF、PDBにおけるアミノ酸配列サブミッション、並びにGenBank及びRefSeqにおける注釈付きコーディング領域からの翻訳物を含む)の全開示は、参照によりそれらの全開示内容が本明細書に組み入れられる。刊行物中の参照された補足的な資料(例えば、補足的な表、補足的な図、補足的な資料及び方法、並びに/又は補足的な実験データ)も同様に、参照によりそれらの全開示内容が本明細書に組み入れられる。本出願の開示と参照により本明細書に組み入れられるあらゆる文献の開示との間にいかなる矛盾が存在する場合も、本出願の開示が優先されるものとする。前述の詳細な説明及び実施例は、単に理解しやすくするために記載された。これらにより、不必要な制限が課されるものではない。本発明は、図示及び記載された正確な詳細に限定されるものではないため、当業者に明らかなバリエーションは、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれるものとする。
特段の記載がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される成分や分子量などの量を表す全ての数字は、いかなる場合も「約」という語によって修正されると理解されるべきである。従って、反対を意味する記載がない限り、本明細書及び特許請求の範囲に表記された数値パラメータは、本発明で得られるように試みられる所望の特性に応じて変化し得る近似である。少なくとも、特許請求の範囲に均等論を限定しようとするものではなく、各数値パラメータは、報告された有効数字の数を踏まえて、通常の四捨五入法の適用によって少なくとも考慮すべきである。
本発明の広い範囲を説明する数値範囲及びパラメータは近似であるが、特定の実施例に記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、全ての数値は、それぞれの試験測定値に存在する標準偏差から必然的に生じる範囲を本質的に含むものである。
全ての見出しは、読者の便宜のためであり、特段の記載がない限り、見出しに続く文章の意味を限定するために使用されるべきではない。
個々のステップを含む本明細書で開示されるどの方法でも、これらのステップは、任意の可能な順序で行うことができる。そして、必要に応じて、2つ以上のステップの任意の組み合わせを同時に行うことができる。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有し、前記コーディング領域が、ZNF205、CNTD2、SEC61G、ETS1、TAF1L、MCCD1、LY6G6C、BTN2A1、GLXP3、GCGR、EP300から選択される、操作された細胞株。
(項目2)
操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有する、操作された細胞株。
(項目3)
前記低下が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目4)
前記発現の低下が、前記コーディング領域にコードされたポリペプチド又はmRNAの前記細胞における量を測定することによって決定される、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目5)
前記細胞が、前記コーディング領域又は前記コーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目6)
前記細胞が、前記コーディング領域の発現を低下させる外来性ポリヌクレオチドを含む、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目7)
前記外来性ポリヌクレオチドがRNAポリヌクレオチドである、項目5に記載の操作された細胞株。
(項目8)
前記RNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチドである、項目7に記載の操作された細胞株。
(項目9)
前記細胞が、発現を低下させる編集されたゲノムを含む、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目10)
前記ゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、項目9に記載の操作された細胞株。
(項目11)
前記細胞が、表Iから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の低下、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目12)
前記細胞が、表Iから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の低下を有する、項目11に記載の操作された細胞株。
(項目13)
前記細胞が、少なくとも2つのコーディング領域の組み合わせの発現の低下さらに有し、前記コーディング領域の組み合わせが表VIから選択される、項目1又は2に記載の操作された細胞株。
(項目14)
操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IIから選択されるコーディング領域の発現の増加を有する、操作された細胞株。
(項目15)
前記発現の増加が、前記コーディング領域によってコードされるポリペプチド又はmRNAの前記細胞における量を測定することによって決定される、項目14に記載の操作された細胞株。
(項目16)
前記細胞が、表IIから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の増加、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現の低下、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、項目14に記載の操作された細胞株。
(項目17)
前記細胞は、表IIから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の増加を有する、項目14に記載の操作された細胞株。
(項目18)
前記増加が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、項目14に記載の操作された細胞株。
(項目19)
操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加を有する、操作された細胞株。
(項目20)
前記細胞が、前記miRNAの1つのように挙動するmiRNA模倣体を含む、項目19に記載の操作された細胞株。
(項目21)
前記細胞が、少なくとも2つのmiRNAの発現の増加をさらに有する、項目1に記載の操作された細胞株。
(項目22)
前記増加が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、項目19に記載の操作された細胞株。
(項目23)
操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下を有する、操作された細胞株。
(項目24)
前記細胞が、前記内在性miRNAをコードするコーディング領域又は前記コーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、項目23に記載の操作された細胞株。
(項目25)
前記細胞が、前記内在性miRNAの活性を阻害するmiRNAインヒビターを含む、項目23に記載の操作された細胞株。
(項目26)
前記細胞がピコルナウイルスを含む、項目1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株。
(項目27)
前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、項目26に記載の操作された細胞株。
(項目28)
前記ポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、項目27に記載の操作された細胞株。
(項目29)
前記ポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、項目27に記載の操作された細胞株。
(項目30)
前記ポリオウイルスがMEF−1である、項目27に記載の操作された細胞株。
(項目31)
前記ポリオウイルスがSaukettである、項目27に記載の操作された細胞株。
(項目32)
前記細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、項目28に記載の操作された細胞株。
(項目33)
前記ピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、項目26に記載の操作された細胞株。
(項目35)
前記細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、項目1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株。
(項目36)
前記哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、項目35に記載の操作された細胞株。
(項目37)
前記哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、項目36に記載の操作された細胞株。
(項目38)
前記トリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、項目35に記載の操作された細胞株。
(項目39)
前記発現の変化が、前記miRNAの細胞での量を測定することによって決定される、項目19又は23に記載の操作された細胞株。
(項目40)
項目1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株の溶解物。
(項目41)
ウイルスを産生する方法であって:
項目1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
前記操作された細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及び
前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
(項目42)
ウイルスを産生する方法であって:
細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害するRNAポリヌクレオチドを含む、ステップ;及び
前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
(項目43)
前記RNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチド、miRNA(miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される)、表IVから選択される内在性miRNAの活性を阻害するmRNAインヒビター、又はこれらの組み合わせである、項目42に記載の細胞株。
(項目44)
ウイルスの産生する方法であって:
細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含み、前記細胞が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を低下させる編集されたゲノムを含む、ステップ;
前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及び
前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
(項目45)
前記ゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、項目43に記載の操作された細胞株。
(項目46)
ウイルスを産生する方法であって:
細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害する小分子を含む、ステップ;及び
前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
(項目47)
前記ウイルスがピコルナウイルスである、項目34、35、37、又は39の何れか一項に記載の方法。
(項目48)
前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記ポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記ポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、項目48に記載の方法。
(項目51)
前記ポリオウイルスがMEF−1である、項目48に記載の方法。
(項目52)
前記ポリオウイルスがSaukettである、項目48に記載の方法。
(項目53)
前記細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、項目49に記載の方法。
(項目54)
前記ピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、項目47に記載の方法。
(項目55)
前記細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、項目34、35、37、又は39の何れか一項に記載の方法。
(項目56)
前記哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、項目55に記載の方法。
(項目57)
前記哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、項目56に記載の方法。
(項目58)
前記トリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、項目55に記載の方法。
(項目59)
操作された細胞を作製する方法であって:細胞のゲノムを編集するために前記細胞に分子を導入するステップ;分子を含む前記細胞を、ゲノムの編集が行われるのに適した条件下でインキュベートするステップ;編集されたゲノムを含む操作された細胞を得るステップであって、前記編集により、対照細胞株と比較すると表Iから選択されるコーディング領域の発現が低下する、ステップを含む、方法。
(項目60)
前記細胞のゲノムを編集するための分子が、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターである、項目60に記載の方法。
(項目61)
ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表Iから選択されるコーディング領域の発現を増加させるステップを含む、方法。
(項目62)
ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表IIから選択されるコーディング領域の発現を阻害するステップを含む、方法。
(項目63)
ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現を阻害するステップを含む、方法。
(項目64)
ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表IVから選択されるmiRNAの発現を増加させるステップを含む、方法。

Claims (63)

  1. 操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有し、前記コーディング領域が、ZNF205、CNTD2、SEC61G、ETS1、TAF1L、MCCD1、LY6G6C、BTN2A1、GLXP3、GCGR、EP300から選択される、操作された細胞株。
  2. 操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表Iから選択されるコーディング領域の発現の低下を有する、操作された細胞株。
  3. 前記低下が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  4. 前記発現の低下が、前記コーディング領域にコードされたポリペプチド又はmRNAの前記細胞における量を測定することによって決定される、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  5. 前記細胞が、前記コーディング領域又は前記コーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  6. 前記細胞が、前記コーディング領域の発現を低下させる外来性ポリヌクレオチドを含む、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  7. 前記外来性ポリヌクレオチドがRNAポリヌクレオチドである、請求項5に記載の操作された細胞株。
  8. 前記RNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチドである、請求項7に記載の操作された細胞株。
  9. 前記細胞が、発現を低下させる編集されたゲノムを含む、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  10. 前記ゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、請求項9に記載の操作された細胞株。
  11. 前記細胞が、表Iから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の低下、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  12. 前記細胞が、表Iから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の低下を有する、請求項11に記載の操作された細胞株。
  13. 前記細胞が、少なくとも2つのコーディング領域の組み合わせの発現の低下さらに有し、前記コーディング領域の組み合わせが表VIから選択される、請求項1又は2に記載の操作された細胞株。
  14. 操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IIから選択されるコーディング領域の発現の増加を有する、操作された細胞株。
  15. 前記発現の増加が、前記コーディング領域によってコードされるポリペプチド又はmRNAの前記細胞における量を測定することによって決定される、請求項14に記載の操作された細胞株。
  16. 前記細胞が、表IIから選択される少なくとも1つの追加のコーディング領域の発現の増加、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現の低下、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下、又はこれらの組み合わせをさらに有する、請求項14に記載の操作された細胞株。
  17. 前記細胞は、表IIから選択される少なくとも5つのコーディング領域の発現の増加を有する、請求項14に記載の操作された細胞株。
  18. 前記増加が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、請求項14に記載の操作された細胞株。
  19. 操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択されるmiRNAの発現の増加を有する、操作された細胞株。
  20. 前記細胞が、前記miRNAの1つのように挙動するmiRNA模倣体を含む、請求項19に記載の操作された細胞株。
  21. 前記細胞が、少なくとも2つのmiRNAの発現の増加をさらに有する、請求項1に記載の操作された細胞株。
  22. 前記増加が、前記対照細胞株と比較すると少なくとも5%である、請求項19に記載の操作された細胞株。
  23. 操作された細胞株であって、前記操作された細胞株の細胞が、対照細胞株と比較した、表IVから選択される内在性miRNAの発現の低下を有する、操作された細胞株。
  24. 前記細胞が、前記内在性miRNAをコードするコーディング領域又は前記コーディング領域に機能的に連結された調節領域に突然変異を有する、請求項23に記載の操作された細胞株。
  25. 前記細胞が、前記内在性miRNAの活性を阻害するmiRNAインヒビターを含む、請求項23に記載の操作された細胞株。
  26. 前記細胞がピコルナウイルスを含む、請求項1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株。
  27. 前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、請求項26に記載の操作された細胞株。
  28. 前記ポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、請求項27に記載の操作された細胞株。
  29. 前記ポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、請求項27に記載の操作された細胞株。
  30. 前記ポリオウイルスがMEF−1である、請求項27に記載の操作された細胞株。
  31. 前記ポリオウイルスがSaukettである、請求項27に記載の操作された細胞株。
  32. 前記細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、請求項28に記載の操作された細胞株。
  33. 前記ピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、請求項26に記載の操作された細胞株。
  34. 前記細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、請求項1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株。
  35. 前記哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、請求項35に記載の操作された細胞株。
  36. 前記哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、請求項36に記載の操作された細胞株。
  37. 前記トリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、請求項35に記載の操作された細胞株。
  38. 前記発現の変化が、前記miRNAの細胞での量を測定することによって決定される、請求項19又は23に記載の操作された細胞株。
  39. 請求項1、2、14、19、又は23の何れか一項に記載の操作された細胞株の溶解物。
  40. ウイルスを産生する方法であって:
    請求項1、2、14、19、又は23に記載の操作された細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
    前記操作された細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及び
    前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
  41. ウイルスを産生する方法であって:
    細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
    前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害するRNAポリヌクレオチドを含む、ステップ;及び
    前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
  42. 前記RNAポリヌクレオチドが、siRNA、shRNA、又はアンチセンスポリヌクレオチド、miRNA(miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される)、表IVから選択される内在性miRNAの活性を阻害するmRNAインヒビター、又はこれらの組み合わせである、請求項42に記載の細胞株。
  43. ウイルスの産生する方法であって:
    細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含み、前記細胞が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を低下させる編集されたゲノムを含む、ステップ;
    前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップ;及び
    前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
  44. 前記ゲノムが、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターによって編集される、請求項43に記載の操作された細胞株。
  45. ウイルスを産生する方法であって:
    細胞株を用意するステップであって、前記細胞株の細胞がウイルスを含む、ステップ;
    前記細胞株を、前記細胞による前記ウイルスの産生に適した条件下でインキュベートするステップであって、培地が、表Iから選択されるコーディング領域の発現を阻害する小分子を含む、ステップ;及び
    前記細胞によって産生されたウイルスを収集するステップを含む、方法。
  46. 前記ウイルスがピコルナウイルスである、請求項34、35、37、又は39の何れか一項に記載の方法。
  47. 前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、請求項47に記載の方法。
  48. 前記ポリオウイルスが、Sabin1、Sabin2、又はSabin3のいずれかから選択される、請求項48に記載の方法。
  49. 前記ポリオウイルスが、Mahoney又はBrunhildeから選択される、請求項48に記載の方法。
  50. 前記ポリオウイルスがMEF−1である、請求項48に記載の方法。
  51. 前記ポリオウイルスがSaukettである、請求項48に記載の方法。
  52. 前記細胞株の細胞が、2つ又は3つのポリオウイルスを含む、請求項49に記載の方法。
  53. 前記ピコルナウイルスがエンテロウイルス71である、請求項47に記載の方法。
  54. 前記細胞株が、哺乳動物細胞株、トリ細胞株、又は昆虫細胞株である、請求項34、35、37、又は39の何れか一項に記載の方法。
  55. 前記哺乳動物細胞株が、ヒト細胞株、非ヒト霊長類細胞株、イヌ細胞株、又はハムスター細胞株から選択される、請求項55に記載の方法。
  56. 前記哺乳動物細胞株が、HEp−2又はVeroPである、請求項56に記載の方法。
  57. 前記トリ細胞株が、ニワトリ細胞株又はアヒル細胞株である、請求項55に記載の方法。
  58. 操作された細胞を作製する方法であって:細胞のゲノムを編集するために前記細胞に分子を導入するステップ;分子を含む前記細胞を、ゲノムの編集が行われるのに適した条件下でインキュベートするステップ;編集されたゲノムを含む操作された細胞を得るステップであって、前記編集により、対照細胞株と比較すると表Iから選択されるコーディング領域の発現が低下する、ステップを含む、方法。
  59. 前記細胞のゲノムを編集するための分子が、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又は転写活性化因子様エフェクターである、請求項60に記載の方法。
  60. ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表Iから選択されるコーディング領域の発現を増加させるステップを含む、方法。
  61. ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表IIから選択されるコーディング領域の発現を阻害するステップを含む、方法。
  62. ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、miR−520e、miR−1256、miR−520d−3p、miR−513a−5p、miR−519c−3p、miR−1270−2、miR−3187、miR−5763p、miR−22、miR−520c−3p、及びmiR−9から選択される内在性miRNAの発現を阻害するステップを含む、方法。
  63. ウイルスに感染している、又はウイルスに感染するリスクのある対象を治療する方法であって、前記対象の細胞での、表IVから選択されるmiRNAの発現を増加させるステップを含む、方法。
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