JP2016526920A - Recombinant vector with optimized A-bulge - Google Patents

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Abstract

本開示は、遺伝子療法及び遺伝子送達のための複製コンピテントレトロウイルスベクター(RCR)を記載する。RCRは、分岐領域のAバルジに6〜7A'sを有するIRES配列を含む。本開示は、レトロウイルスGAGタンパク質;レトロウイルスPOLタンパク質;レトロウイルスエンベロープ;レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復(LTR)配列、及びレトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端にプロモーター配列を含むレトロウイルスポリヌクレオチド、を含む組換え複製コンピテントレトロウイルスを提供する。【選択図】図5The present disclosure describes a replication competent retroviral vector (RCR) for gene therapy and gene delivery. The RCR contains an IRES sequence with 6-7 A's in the A bulge of the branch region. The present disclosure includes a retroviral GAG protein; a retroviral POL protein; a retroviral envelope; a long terminal repeat (LTR) sequence at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence, and a promoter sequence at the 5 ′ end of the retroviral polynucleotide. A recombinant replication competent retrovirus comprising a retroviral polynucleotide is provided. [Selection] Figure 5

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2013年8月5日に出願された米国仮出願番号61/862,433号に対する優先権を主張し、その開示を参照により本明細書に組込む。
This application claims priority to US Provisional Application No. 61 / 862,433, filed Aug. 5, 2013, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

本開示は、最適化内部リボソーム侵入部位(IRES)、ベクターをはじめとするかかる最適化IRESを含む組成物に関する。より具体的には、本開示は、細胞増殖性障害を治療するための複製コンピテントレトロウイルスベクターに関する。本開示はさらに、異種核酸の送達及び発現のためのかかる複製コンピテントレトロウイルスベクターの使用に関する。   The present disclosure relates to compositions comprising such optimized IRES, including optimized internal ribosome entry sites (IRES), vectors. More specifically, the present disclosure relates to replication competent retroviral vectors for treating cell proliferative disorders. The present disclosure further relates to the use of such replication competent retroviral vectors for delivery and expression of heterologous nucleic acids.

遺伝子及び異種核酸の細胞及び被験者への効率的な送達方法は、科学の発展並びに疾患及び障害の潜在的治療について研究者の目標となっている。
配列表の組み込み
Efficient delivery methods of genes and heterologous nucleic acids to cells and subjects have become researchers' goals for scientific development and potential treatment of diseases and disorders.
Include sequence listing

本出願は、電子フォーマットの配列表と共に出願される。配列表は、2014年8月5日に作成され、「00014-019WO1Sequence_ST25」というタイトルであり、202Kbのサイズである。配列表の電子フォーマット中の情報を、全体として参照により本明細書に組込む。   This application is filed with a sequence listing in electronic format. The sequence listing was created on August 5, 2014 and is titled “00014-019WO1Sequence_ST25” and has a size of 202 Kb. Information in electronic format of the sequence listing is incorporated herein by reference in its entirety.

本開示は、組換え複製コンピテントレトロウイルスであって、レトロウイルスGAGタンパク質;レトロウイルスPOLタンパク質;レトロウイルスエンベロープ;レトロウイルスポリヌクレオチドであって、レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復(LTR)配列、レトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端に哺乳動物の細胞における発現に適しているプロモーター配列、gag核酸ドメイン、pol核酸ドメイン及びenv核酸ドメインを含む前記レトロウイルスポリヌクレオチド;IRESの分岐領域のAバルジに6A'sからなる内部リボソーム侵入部位(IRES)を含むカセットであって、前記IRESが異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結されており、前記カセットが3'LTRの5'側、及びレトロウイルスエンベロープをコードするenv核酸ドメインの3'側に位置するカセット;並びに標的細胞における逆転写、パッケージング及び組み込みのために必要なシス作用性配列を含み、かつRCRが配列番号21を含むベクター(pACE)と比較して、6回の継代後に高い複製能を維持する、上記組換え複製コンピテントレトロウイルスを提供する。一実施形態では、ウイルスは標的細胞に複数回感染し、5以上の平均コピー数/二倍体ゲノムをもたらす。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチド配列は、マウス白血病ウイルス(MLV)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)、ネコ白血病ウイルス(FeLV)、ヒヒ内在性レトロウイルス(BEV)、ブタ内在性ウイルス(PERV)、ネコ由来レトロウイルスRD114、リスザルレトロウイルス、異種指向性マウス白血病関連ウイルス(XMRV)、トリ細網内皮症ウイルス(REV)、及びテナガザル白血病ウイルス(GALV)からなる群より選択されるウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスエンベロープは、広宿主性MLVエンベロープである。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスは、ガンマレトロウイルスである。上記のいずれかの他の実施形態では、標的細胞は、細胞増殖性障害を有する細胞である。上記のいずれかの他の実施形態では、標的細胞は、新生細胞である。上記のいずれかの他の実施形態では、細胞増殖性障害は、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌、関節リウマチ及び他の自己免疫疾患からなる群より選択される。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーター配列は、成長調節遺伝子に関連する。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーター配列は、組織特異的プロモーター配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、組織特異的プロモーター配列は、少なくとも一つのアンドロゲン応答エレメント(ARE)を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーターは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み、転写を誘導し開始させることができる、一以上の核酸塩基の改変を含み得る。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーターは、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、CMV-R-U5ドメインは、MLV R-U5領域に連結したヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の配列と少なくとも95%同一である配列を含み、かつ前記ポリヌクレオチドは、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す。上記のいずれかの他の実施形態では、gagポリヌクレオチドは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、gag核酸ドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、ポリヌクレオチドのpolドメインは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、polドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数2820から約ヌクレオチド6358、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.9%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、envドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、IRESは、配列番号41に記載の配列からなる。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチド配列は、(i)配列番号42に記載の配列、又は(ii)TがUである配列番号42に記載の配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号3、5、11、13、15又は17に記載の配列を有するポリヌクレオチドを含むポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号4に記載の配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、ヒトコドン最適化されており、配列番号4に記載のポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号19又は22の約ヌクレオチド数8877から約9353に記載の配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、U3-R-U5ドメインを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、配列番号19又は22の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%又は99.5%同一である配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、生物学的応答修飾物質、又は免疫賦活サイトカインをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、免疫賦活サイトカインは、インターロイキン1〜15、インターフェロン、腫瘍壊死因子(TNF)、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)からなる群より選択される。上記のいずれかの他の実施形態では、免疫賦活サイトカインは、インターフェロンガンマである。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドは、チミジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、又はシトシンデアミナーゼである。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、受容体ドメイン、抗体、又は抗体断片をコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、阻害性ポリヌクレオチドを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、阻害性ポリヌクレオチドは、miRNA、RNAi、又はsiRNA配列を含む。   The present disclosure relates to a recombinant replication competent retrovirus comprising a retroviral GAG protein; a retroviral POL protein; a retroviral envelope; a retroviral polynucleotide having a long terminal repeat at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence. (LTR) sequence, said retroviral polynucleotide comprising at the 5 ′ end of the retroviral polynucleotide a promoter sequence suitable for expression in mammalian cells, a gag nucleic acid domain, a pol nucleic acid domain and an env nucleic acid domain; A cassette containing an internal ribosome entry site (IRES) comprising 6A's in the A bulge, wherein the IRES is operably linked to a heterologous polynucleotide, and the cassette is 5 'on the 3'LTR, and a retrovirus Located 3 'to the env nucleic acid domain encoding the envelope Cassette; and cis-acting sequences necessary for reverse transcription, packaging and integration in target cells, and RCR is higher after 6 passages compared to the vector containing SEQ ID NO: 21 (pACE) Provided is the above-mentioned recombinant replication competent retrovirus that maintains replication ability. In one embodiment, the virus infects the target cell multiple times resulting in an average copy number / diploid genome of 5 or greater. In any other embodiment of the above, the retroviral polynucleotide sequence is murine leukemia virus (MLV), Moloney murine leukemia virus (MoMLV), feline leukemia virus (FeLV), baboon endogenous retrovirus (BEV), swine Selected from the group consisting of endogenous virus (PERV), feline retrovirus RD114, squirrel monkey retrovirus, heterotrophic murine leukemia-related virus (XMRV), avian reticuloendotheliosis virus (REV), and gibbon leukemia virus (GALV) Derived from the virus. In other embodiments of any of the above, the retroviral envelope is a broad host MLV envelope. In other embodiments of any of the above, the retrovirus is a gamma retrovirus. In other embodiments of any of the above, the target cell is a cell with a cell proliferative disorder. In other embodiments of any of the above, the target cell is a neoplastic cell. In any other embodiment of the above, the cell proliferative disorder is lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovary Selected from the group consisting of cancer, rheumatoid arthritis and other autoimmune diseases. In other embodiments of any of the above, the promoter sequence is associated with a growth regulatory gene. In other embodiments of any of the above, the promoter sequence comprises a tissue specific promoter sequence. In any other embodiment of the above, the tissue specific promoter sequence comprises at least one androgen response element (ARE). In other embodiments of any of the above, the promoter comprises a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, and can induce and initiate transcription. , May include one or more nucleobase modifications. In any other embodiment of the above, the promoter comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. In any other embodiment of the above, the CMV-R-U5 domain comprises an early promoter from human cytomegalovirus linked to the MLV R-U5 region. In any other embodiment of the above, the CMV-R-U5 domain polynucleotide is from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or SEQ ID NO: 19, 20, The polynucleotide comprises a sequence that is at least 95% identical to the sequence set forth in 22 or 42, and the polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. In other embodiments of any of the above, the gag polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. In any other embodiment of the above, the gag nucleic acid domain is from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.8 relative thereto. Contains sequences with% identity. In other embodiments of any of the above, the pol domain of the polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. In any other embodiment of the above, the pol domain comprises from about nucleotide number 2820 to about nucleotide 6358 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.9% thereto Including sequences having the same identity. In any other embodiment of the above, the env domain has from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.8% thereto Including sequences having the same identity. In any other embodiment of the above, the IRES consists of the sequence set forth in SEQ ID NO: 41. In any other of the above embodiments, the retroviral polynucleotide sequence comprises (i) the sequence set forth in SEQ ID NO: 42, or (ii) the sequence set forth in SEQ ID NO: 42 where T is U. In any other embodiment of the above, the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide comprising a polynucleotide having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, 5, 11, 13, 15 or 17. In any other embodiment of the above, the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid is human codon optimized and encodes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 4. In any other of the above embodiments, the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth from about nucleotide number 8877 to about 9353 of SEQ ID NO: 19 or 22. In other embodiments of any of the above, the 3 ′ LTR is derived from a gamma retrovirus. In other embodiments of any of the above, the 3 ′ LTR comprises a U3-R-U5 domain. In any other of the above embodiments, the 3 ′ LTR is a sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19 or 22, or a sequence that is at least 95%, 98%, or 99.5% identical thereto including. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence encodes a biological response modifier, or an immunostimulatory cytokine. In any other embodiment of the above, the immunostimulatory cytokine is selected from the group consisting of interleukins 1-15, interferon, tumor necrosis factor (TNF), and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF). . In any other embodiment of the above, the immunostimulatory cytokine is interferon gamma. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic agent. In any other embodiment of the above, the polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic drug is thymidine kinase, purine nucleoside phosphorylase (PNP), or cytosine deaminase. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence encodes a receptor domain, antibody, or antibody fragment. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence comprises an inhibitory polynucleotide. In any other embodiment of the above, the inhibitory polynucleotide comprises a miRNA, RNAi, or siRNA sequence.

本開示は、上記の複製コンピテントレトロウイルスを生産するための、組換えレトロウイルスポリヌクレオチドゲノムもまた提供する。   The present disclosure also provides a recombinant retroviral polynucleotide genome for producing the replication competent retrovirus described above.

本開示は、シトシンデアミナーゼポリヌクレオチドが発現される条件下で本開示の組換え複製コンピテントレトロウイルスを被験者に接触させること、及び5−フルオロシトシンを被験者に接触させることを含む、細胞増殖性障害を治療する方法もまた提供する。他の実施形態では、細胞増殖性障害は、多形神経膠芽腫である。上記のいずれかの他の実施形態では、細胞増殖性障害は、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌からなる群より選択される。   The present disclosure relates to a cell proliferative disorder comprising contacting a subject with a recombinant replication competent retrovirus of the present disclosure under conditions in which a cytosine deaminase polynucleotide is expressed, and contacting a subject with 5-fluorocytosine. A method of treating is also provided. In other embodiments, the cell proliferative disorder is glioblastoma multiforme. In any other embodiment of the above, the cell proliferative disorder is lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovary Selected from the group consisting of cancer.

本開示は、J-K分岐領域のAバルジに6個のAを有するECMV IRESから、哺乳動物細胞において異種遺伝子を発現するベクターもまた提供する。他の実施形態では、ベクターは、ウイルスベクターである。上記のいずれかの他の実施形態では、ベクターは、レトロウイルス複製ベクターである。上記のいずれかの他の実施形態では、ベクターは、ガンマレトロウイルス由来のレトロウイルス複製ベクターである。上記のいずれかの他の実施形態では、ガンマレトロウイルスは、マウス白血病ウイルス、ヒヒ内在性ウイルス、テナガザル白血病ウイルス、ネコ白血病ウイルスのいずれか一つに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、異種遺伝子は、哺乳動物における治療活性を有する遺伝子である。上記のいずれかの他の実施形態では、治療活性は、抗癌活性である。上記のいずれかの他の実施形態では、異種遺伝子は、プロドラッグ活性化遺伝子である。上記のいずれかの他の実施形態では、ベクターは、PTB-1タンパク質の非存在下で、ECMV IRESから哺乳動物細胞において異種遺伝子を発現し得る。   The present disclosure also provides vectors that express heterologous genes in mammalian cells from ECMV IRES having 6 A in the A bulge of the J-K branch region. In other embodiments, the vector is a viral vector. In other embodiments of any of the above, the vector is a retroviral replication vector. In other embodiments of any of the above, the vector is a retroviral replication vector derived from a gamma retrovirus. In any other embodiment of the above, the gamma retrovirus is derived from any one of murine leukemia virus, baboon endogenous virus, gibbon leukemia virus, feline leukemia virus. In any other embodiment of the above, the heterologous gene is a gene having therapeutic activity in a mammal. In other embodiments of any of the above, the therapeutic activity is anticancer activity. In other embodiments of any of the above, the heterologous gene is a prodrug activating gene. In other embodiments of any of the above, the vector may express a heterologous gene in mammalian cells from an ECMV IRES in the absence of PTB-1 protein.

本開示は、上記のベクターを投与することによる、癌の治療方法もまた提供する。   The present disclosure also provides a method for treating cancer by administering a vector as described above.

本開示は、組換え複製コンピテントレトロウイルスであって、レトロウイルスGAGタンパク質;レトロウイルスPOLタンパク質;レトロウイルスエンベロープ;レトロウイルスポリヌクレオチドであって、レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復(LTR)配列、レトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端に哺乳動物の細胞における発現に適しているプロモーター配列、gag核酸ドメイン、pol核酸ドメイン及びenv核酸ドメインを含む前記レトロウイルスポリヌクレオチド;(i)異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結された最小内部リボソーム侵入部位(IRES)、(ii)miRNAに連結されたpolIIIプロモーター、又は(iii)(ii)に先行する(proceeds)か又は続く(follows)異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結されたミニプロモーターを含むカセットであって、3'LTRの5'側、及びレトロウイルスエンベロープをコードするenv核酸ドメインの3'側に位置するカセット;並びに標的細胞における逆転写、パッケージング及び組み込みのために必要なシス作用性配列;を含む、上記組換え複製コンピテントレトロウイルスもまた提供する。一実施形態では、最小IRESは、配列番号41の約塩基123から544の配列からなる。上記のいずれかの他の実施形態では、最小IRESは、配列番号41の約塩基183から544の配列からなる。上記のいずれかの他の実施形態では、IRESがAバルジに6個のAを有する。上記のいずれかの他の実施形態では、ウイルスは標的細胞に複数回感染し、5以上の平均コピー数/二倍体ゲノムをもたらす。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチド配列は、マウス白血病ウイルス(MLV)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)、ネコ白血病ウイルス(FeLV)、ヒヒ内在性レトロウイルス(BEV)、ブタ内在性ウイルス(PERV)、ネコ由来レトロウイルスRD114、リスザルレトロウイルス、異種指向性マウス白血病関連ウイルス(XMRV)、トリ細網内皮症ウイルス(REV)、及びテナガザル白血病ウイルス(GALV)からなる群より選択されるウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスエンベロープは、広宿主性MLVエンベロープである。上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスは、ガンマレトロウイルスである。上記のいずれかの他の実施形態では、標的細胞は、細胞増殖性障害を有する細胞である。上記のいずれかの他の実施形態では、標的細胞は、新生細胞である。上記のいずれかの他の実施形態では、細胞増殖性障害は、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌、関節リウマチ及び他の自己免疫疾患からなる群より選択される。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーター配列は、成長調節遺伝子に関連する。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーター配列は、組織特異的プロモーター配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、組織特異的プロモーター配列は、少なくとも一つのアンドロゲン応答エレメント(ARE)を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーターは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み、転写を誘導し開始させることができる、一以上の核酸塩基の改変を含み得る。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーターは、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、CMV-R-U5ドメインは、MLV R-U5領域に連結したヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の配列と少なくとも95%同一である配列を含み、かつ前記ポリヌクレオチドは、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す。上記のいずれかの他の実施形態では、gagポリヌクレオチドは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、gag核酸ドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、ポリヌクレオチドのpolドメインは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、polドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数2820から約ヌクレオチド6358、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.9%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、envドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号3、5、11、13、15又は17に記載の配列を有するポリヌクレオチドを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号4に記載の配列を含むポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、ヒトコドン最適化されており、配列番号4に記載のポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、配列番号19又は22の約ヌクレオチド数8877から約9353に記載の配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、ガンマレトロウイルスに由来する。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、U3-R-U5ドメインを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、3'LTRは、配列番号19又は22の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%又は99.5%同一である配列を含む。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、生物学的応答修飾物質、又は免疫賦活サイトカインをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、免疫賦活サイトカインは、インターロイキン1〜15、インターフェロン、腫瘍壊死因子(TNF)、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)からなる群より選択される。上記のいずれかの他の実施形態では、免疫賦活サイトカインは、インターフェロンガンマである。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸は、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドをコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドは、チミジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、又はシトシンデアミナーゼである。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、受容体ドメイン、抗体、又は抗体断片をコードする。上記のいずれかの他の実施形態では、異種核酸配列は、阻害性ポリヌクレオチドを含む。上記のいずれかの他の実施形態では、阻害性ポリヌクレオチドは、miRNA、RNAi、又はsiRNA配列を含む。   The present disclosure relates to a recombinant replication competent retrovirus comprising a retroviral GAG protein; a retroviral POL protein; a retroviral envelope; a retroviral polynucleotide having a long terminal repeat at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence. (I) a heterologous (LTR) sequence, a promoter sequence suitable for expression in mammalian cells at the 5 ′ end of a retroviral polynucleotide, a gag nucleic acid domain, a pol nucleic acid domain and an env nucleic acid domain; A minimal internal ribosome entry site (IRES) operably linked to a polynucleotide, (ii) a polIII promoter linked to a miRNA, or (iii) a heterologous poly that precedes or follows (ii) Contains a mini-promoter operably linked to the nucleotide A cassette located 5 ′ of the 3 ′ LTR and 3 ′ of the env nucleic acid domain encoding the retroviral envelope; and the cis action required for reverse transcription, packaging and integration in target cells Also provided is the above-described recombinant replication competent retrovirus comprising a sex sequence. In one embodiment, the minimum IRES consists of a sequence of about bases 123 to 544 of SEQ ID NO: 41. In any other embodiment of the above, the minimum IRES consists of a sequence of about bases 183 to 544 of SEQ ID NO: 41. In any other embodiment of the above, the IRES has 6 A's in the A bulge. In other embodiments of any of the above, the virus infects the target cell multiple times resulting in an average copy number / diploid genome of 5 or greater. In any other embodiment of the above, the retroviral polynucleotide sequence is murine leukemia virus (MLV), Moloney murine leukemia virus (MoMLV), feline leukemia virus (FeLV), baboon endogenous retrovirus (BEV), swine Selected from the group consisting of endogenous virus (PERV), feline retrovirus RD114, squirrel monkey retrovirus, heterotrophic murine leukemia-related virus (XMRV), avian reticuloendotheliosis virus (REV), and gibbon leukemia virus (GALV) Derived from the virus. In other embodiments of any of the above, the retroviral envelope is a broad host MLV envelope. In other embodiments of any of the above, the retrovirus is a gamma retrovirus. In other embodiments of any of the above, the target cell is a cell with a cell proliferative disorder. In other embodiments of any of the above, the target cell is a neoplastic cell. In any other embodiment of the above, the cell proliferative disorder is lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovary Selected from the group consisting of cancer, rheumatoid arthritis and other autoimmune diseases. In other embodiments of any of the above, the promoter sequence is associated with a growth regulatory gene. In other embodiments of any of the above, the promoter sequence comprises a tissue specific promoter sequence. In any other embodiment of the above, the tissue specific promoter sequence comprises at least one androgen response element (ARE). In other embodiments of any of the above, the promoter comprises a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, and can induce and initiate transcription. , May include one or more nucleobase modifications. In any other embodiment of the above, the promoter comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. In any other embodiment of the above, the CMV-R-U5 domain comprises an early promoter from human cytomegalovirus linked to the MLV R-U5 region. In any other embodiment of the above, the CMV-R-U5 domain polynucleotide is from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or SEQ ID NO: 19, 20, The polynucleotide comprises a sequence that is at least 95% identical to the sequence set forth in 22 or 42, and the polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. In other embodiments of any of the above, the gag polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. In any other embodiment of the above, the gag nucleic acid domain is from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.8 relative thereto. Contains sequences with% identity. In other embodiments of any of the above, the pol domain of the polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. In any other embodiment of the above, the pol domain comprises from about nucleotide number 2820 to about nucleotide 6358 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.9% thereto Including sequences having the same identity. In any other embodiment of the above, the env domain has from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.8% thereto Including sequences having the same identity. In any other embodiment of the above, the heterologous nucleic acid comprises a polynucleotide having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, 5, 11, 13, 15 or 17. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid is human codon optimized and encodes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 4. In any other of the above embodiments, the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth from about nucleotide number 8877 to about 9353 of SEQ ID NO: 19 or 22. In other embodiments of any of the above, the 3 ′ LTR is derived from a gamma retrovirus. In other embodiments of any of the above, the 3 ′ LTR comprises a U3-R-U5 domain. In any other of the above embodiments, the 3 ′ LTR is a sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19 or 22, or a sequence that is at least 95%, 98%, or 99.5% identical thereto including. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence encodes a biological response modifier, or an immunostimulatory cytokine. In any other embodiment of the above, the immunostimulatory cytokine is selected from the group consisting of interleukins 1-15, interferon, tumor necrosis factor (TNF), and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF). . In any other embodiment of the above, the immunostimulatory cytokine is interferon gamma. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic agent. In any other embodiment of the above, the polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic drug is thymidine kinase, purine nucleoside phosphorylase (PNP), or cytosine deaminase. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence encodes a receptor domain, antibody, or antibody fragment. In other embodiments of any of the above, the heterologous nucleic acid sequence comprises an inhibitory polynucleotide. In any other embodiment of the above, the inhibitory polynucleotide comprises a miRNA, RNAi, or siRNA sequence.

本開示の一以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の詳細な説明において記載される。他の特徴、目的、及び利点は、詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかであろう。   The details of one or more embodiments of the disclosure are set forth in the accompanying drawings and the detailed description below. Other features, objects, and advantages will be apparent from the detailed description, the drawings, and the claims.

図1A-Cは、Aバルジに様々な数のA'sを有するIRESを含む複製レトロウイルスベクター及びその力価を示す。(A)ECMV内部リボソーム侵入部位の予測二次構造。配列は位置680から始まる。丸で囲んだ大文字のJ、K、L及びMは、IRESにおける既定された領域を示す。矢印は、J-K領域における分岐ループを示す。AUG8、AUG9、AUG10及びAUG11には下線を付した。(B)yCD2又はGFPを発現するRRVに組込んだECMV IRES中のJ-K分岐におけるAバルジの模式図。ネイティブなATG8(RNAではAUG)及びATG9には下線を付した;拡大し下線を付した配列は、J-K分岐領域におけるAバルジを示す;小文字は、3'IRESのポリピリミジントラクトにおける5'配列を示す;(C)感染HT1080細胞により産生されたAバルジに様々な数のAを含むRRVのウイルス力価。FIGS. 1A-C show replicating retroviral vectors containing IRES with various numbers of A's in A bulge and their titers. (A) Predicted secondary structure of ECMV internal ribosome entry site. The sequence begins at position 680. Circled capital letters J, K, L, and M indicate a predetermined region in the IRES. Arrows indicate branch loops in the JK region. AUG8, AUG9, AUG10 and AUG11 are underlined. (B) Schematic diagram of A bulge in JK branch in ECMV IRES incorporated into RRV expressing yCD2 or GFP. Native ATG8 (AUG for RNA) and ATG9 are underlined; the enlarged and underlined sequence indicates the A bulge in the JK branch region; (C) Viral titer of RRV containing various numbers of A in A bulges produced by infected HT1080 cells. 図2A-Dは、細胞ウイルス由来RNA、及びAバルジに様々な数のA'sを有するRRVによるタンパク質発現を示す。(A)細胞ウイルスRNAアイソフォームの模式図。Env2プライマー及びプローブ、並びにyCD2プライマー及びプローブは、それぞれenv及びyCD2領域においてスプライシングされていないウイルスRNA及びスプライシングされたRNAの両方を認識し、qRT-PCRによって細胞ウイルスRNAのレベルを測定するために用いられた。黒三角:env2プライマー及びプローブセット;白三角:yCD2プライマー及びプローブセット。(B)yCD2及びGAPDHタンパク質の免疫ブロット。20マイクログラムの細胞溶解物を各レーンに供し、ユビキタスマーカーであるGAPDHの検出によって、等量の供試とブロッティング効率を制御した。PC、陽性対照;NC、陰性対照。グラフは、yCD2-6Aベクターに対するRNA及びタンパク質発現レベルを示す。(C)GFP-6Aベクターに対するRNA及びGFP発現レベル。GFP陽性細胞の割合は、GFP陰性細胞を除く適切なゲーティングを使用してフローサイトメトリーにより決定した。GFPタンパク質発現レベルは、平均蛍光強度を用いることによって定量した。Figures 2A-D show protein expression by cell virus-derived RNA and RRV with various numbers of A's in the A bulge. (A) Schematic representation of cell virus RNA isoform. Env2 primer and probe, and yCD2 primer and probe recognize both unspliced and spliced RNA in the env and yCD2 regions, respectively, and are used to measure cellular viral RNA levels by qRT-PCR It was. Black triangle: env2 primer and probe set; White triangle: yCD2 primer and probe set. (B) Immunoblot of yCD2 and GAPDH proteins. Twenty micrograms of cell lysate was applied to each lane, and equal amounts of the test and blotting efficiency were controlled by detecting GAPDH, a ubiquitous marker. PC, positive control; NC, negative control. The graph shows RNA and protein expression levels for the yCD2-6A vector. (C) RNA and GFP expression levels for GFP-6A vector. The percentage of GFP positive cells was determined by flow cytometry using appropriate gating excluding GFP negative cells. GFP protein expression levels were quantified by using average fluorescence intensity. 図2A-Cの続き。(D)qPCRによる、感染U87-MG細胞(0.01のMOI)のプロウイルスベクターコピー数。ゲノムDNAを、7個のAを有するベクターが最大に感染すると予測される感染14日後に単離する。データは、最大に感染させたU87-MG細胞のベクターコピー数に有意な差はないことを示す。これは、変異体間でウイルス力価に有意な効果が認められないウイルス産生データと一致する。Continuation of Figures 2A-C. (D) Proviral vector copy number of infected U87-MG cells (0.01 MOI) by qPCR. Genomic DNA is isolated 14 days after infection when vectors with 7 A are predicted to be maximally infected. The data show that there is no significant difference in the vector copy number of the maximally infected U87-MG cells. This is consistent with virus production data where there is no significant effect on virus titer among mutants. 図3は、下線を付し、太字にした7A'sを含むAバルジを有するベクター配列(配列番号22)を示す。FIG. 3 shows the vector sequence (SEQ ID NO: 22) with an A bulge containing 7A's underlined and bolded. 図3-1の続きである。This is a continuation of Figure 3-1. 図3-2の続きである。It is a continuation of Figure 3-2. 図3-3の続きである。This is a continuation of Figure 3-3. 図4A-Bは、ウイルス安定性データを示す。(A)エンドポイントPCRによる、感染U87-MG細胞(0.01のMOI)におけるウイルス安定性。ゲノムDNAを感染14日後に単離し、IRES-yCD2領域を、envの3'及び3'UTR領域にまたがるプライマーセットを用いて増幅する(Perez et al., 2012)。(B)段階感染によるベクターの安定性の評価。約106のナイーブU87-MG細胞を、最初に0.1のMOIでウイルスベクターに感染させ、単一の感染サイクルを完了させるために、1週間増殖させた。完全に感染させた細胞由来の2mlのウイルス上清の100μLを、ナイーブ細胞に感染させるために用い、12サイクルまで繰り返した。IRES-yCD2領域のベクターの安定性を、感染させた細胞からの、組み込まれたプロウイルスのPCR増幅によって評価する。予測PCR産物のサイズは、約1.2 kbである。1.2kbより短いいずれかのバンドの出現は、IRES-yCD2領域における欠失を示す。Figures 4A-B show virus stability data. (A) Virus stability in infected U87-MG cells (0.01 MOI) by endpoint PCR. Genomic DNA is isolated 14 days after infection and the IRES-yCD2 region is amplified using a primer set that spans the 3 ′ and 3 ′ UTR regions of env (Perez et al., 2012). (B) Evaluation of vector stability due to stage infection. Approximately 10 6 naive U87-MG cells were first infected with the viral vector at a MOI of 0.1 and grown for 1 week to complete a single infection cycle. 100 μL of 2 ml of viral supernatant from fully infected cells was used to infect naïve cells and repeated up to 12 cycles. The stability of the IRES-yCD2 region vector is assessed by PCR amplification of the integrated provirus from infected cells. The size of the predicted PCR product is approximately 1.2 kb. The appearance of any band shorter than 1.2 kb indicates a deletion in the IRES-yCD2 region. 図5は、最小IRES(配列番号41の塩基123〜139;及び183〜198)を有する、設計された本開示の構築物の模式図を示す。FIG. 5 shows a schematic diagram of a designed construct of the present disclosure having minimal IRES (bases 123 to 139 of SEQ ID NO: 41; and 183 to 198).

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される、単数形は、文脈により明確に別段の規定がなされない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「細胞」への言及は、複数のそのような細胞を含み、「薬剤」への言及は、当業者に知られる1つ以上の薬剤への言及を含む、などである。   As used in this specification and the appended claims, the singular forms include the plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, reference to “a cell” includes a plurality of such cells, reference to “agent” includes reference to one or more agents known to those of skill in the art, and so forth.

また、「又は」、又は「若しくは」の使用は、別段の指定のない限り、「及び/又は」を意味する。同様に、「含む」、「包含する」、及びその変化形等は、互換的であり、限定することを意図しない。   Also, the use of “or” or “or” means “and / or” unless stated otherwise. Similarly, “including”, “including”, and variations thereof, and the like are interchangeable and are not intended to be limiting.

種々の実施形態の説明に「含む」という用語が使用されている場合、いくつかの特定の場合では、ある実施形態は、その代わりに、「から本質的になる」又は「からなる」という言葉を使用して記載できることを当業者が理解していることを、さらに理解されたい。   Where the term “comprising” is used in the description of various embodiments, in some specific cases, certain embodiments may instead be referred to as “consisting essentially of” or “consisting of” It should be further understood that one skilled in the art understands that can be described using.

別段の定義のない限り、本明細書において使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般に理解されるものと同じ意味を有する。本開示の方法及び組成物の実施において本明細書に記載のものと同様又は同等である方法及び材料を使用できるが、本明細書では代表的な方法、デバイス及び材料を記載する。   Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice of the disclosed methods and compositions, representative methods, devices, and materials are described herein.

ベクター、プロモーター及び他の多くの関連するトピックの使用を含む本発明に有用な分子生物学的手法を説明した一般的な教科書として、Berger及びKimmel、Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology Volume 152, (Academic Press, Inc., San Diego, Calif.) ("Berger");Sambrook ら、Molecular Cloning--A Laboratory Manual, 2d ed., Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989 ("Sambrook")及びCurrent Protocols in Molecular Biology, F. M. Ausubel ら、eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (supplemented through 1999) ("Ausubel")が挙げられる。例えば、本開示の同種の核酸の生産のために、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、リガーゼ連鎖反応(LCR)、Qβレプリカーゼ増幅及び他のRNAポリメラーゼ媒介技術(例えば、NASBA)を含む、in vitroの増幅法に当業者を導くのに充分なプロトコルの例は、Berger、Sambrook、及びAusubel、並びにMullisら (1987) U.S. Pat. No. 4,683,202; Innisら、eds. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Academic Press Inc. San Diego, Calif.) ("Innis");Arnheim & Levinson (Oct. 1, 1990) C&EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; Kwoh ら、(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1173;Guatelli ら、(1990) Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomellら、(1989) J. Clin. Chem 35: 1826;Landegren ら、(1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8: 291-294;Wu and Wallace (1989) Gene 4:560;Barringerら、(1990) Gene 89:117;及びSooknanan and Malek (1995) Biotechnology 13: 563-564に見られる。in vitro で増幅された核酸をクローニングするための改善された方法はWallaceら、U.S. Pat. No. 5,426,039に記載されている。大きな核酸を増幅するための改善された方法は、Chengら(1994) Nature 369: 684-685及びそこに引用されている参考文献に要約されており、本文献では40kbに及ぶPCR増幅産物が生成されている。実質的にいかなるRNAも、逆転写酵素及びポリメラーゼを用いて、制限酵素による消化、PCRによる延長及び配列決定に適した二本鎖DNAに変換できることが当業者には理解されるだろう。たとえば、Ausubel, Sambrook及びBerger(全て上掲)を参照されたい。   General textbooks describing molecular biological techniques useful in the present invention, including the use of vectors, promoters and many other related topics, include Berger and Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology Volume 152, (Academic Press, Inc., San Diego, Calif.) ("Berger"); Sambrook et al., Molecular Cloning--A Laboratory Manual, 2d ed., Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY , 1989 ("Sambrook") and Current Protocols in Molecular Biology, FM Ausubel et al., Eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (supplemented through 1999) (" Ausubel "). For example, in vitro amplification, including polymerase chain reaction (PCR), ligase chain reaction (LCR), Qβ replicase amplification and other RNA polymerase mediated techniques (e.g., NASBA) for the production of homologous nucleic acids of the present disclosure Examples of protocols sufficient to guide one of ordinary skill in the art include Berger, Sambrook, and Ausubel, and Mullis et al. (1987) US Pat.No. 4,683,202; Innis et al., Eds. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Academic Press Inc. San Diego, Calif.) ("Innis"); Arnheim & Levinson (Oct. 1, 1990) C & EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; Kwoh et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1173; Guatelli et al. (1990) Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomell et al. (1989) J. Clin. Chem 35 : 1826; Landegren et al. (1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8: 291-294; Wu and Wallace (1989) Gene 4: 560; Barringer et al. (1990) Gene 89: 117; And Sooknanan and Malek (1995) Biotechnology 13: 563- Seen at 564. An improved method for cloning nucleic acids amplified in vitro is described in Wallace et al., U.S. Pat. No. 5,426,039. Improved methods for amplifying large nucleic acids are summarized in Cheng et al. (1994) Nature 369: 684-685 and references cited therein, which generate PCR amplification products spanning 40 kb. Has been. It will be appreciated by those skilled in the art that virtually any RNA can be converted to double stranded DNA suitable for restriction enzyme digestion, PCR extension and sequencing using reverse transcriptase and polymerase. See, for example, Ausubel, Sambrook and Berger (all above).

本文全体を通して議論されている刊行物は、単に本出願の出願日より前のそれらの開示のために示されているに過ぎない。本明細書におけるいずれも、本発明者らが、先の開示によりそのような開示に先行する権利がないことを容認するものと解釈されるべきではない。   Publications discussed throughout the text are provided solely for their disclosure prior to the filing date of the present application. Nothing herein is to be construed as an admission that the inventors are not entitled to antedate such disclosure by virtue of prior disclosure.

本開示は、細胞又は被験者への遺伝子又はタンパク質の送達に有用な方法及び組成物を提供する。かかる方法及び組成物は、癌及び他の細胞増殖性疾患及び障害をはじめとする様々な障害及び疾患を治療するために用いられ得る。一態様において、本開示は、最適化IRESを提供する。かかる最適化IRESは、タンパク質発現を促すために、様々なベクターにおいて用いられ得る。他の態様において、本開示は、遺伝子送達のための複製コンピテントレトロウイルスベクターを提供する。本開示は、一般に用いられるJ-K分岐のA-バルジに7A'sを含むIRESが最適でないことを示し、したがって本開示は、より少ない(3〜5個の)又はより多い(7〜8個の)Aを有するIRESに対して改善されたポリペプチド発現を有する最適Aバルジ配列を有するIRESを提供する。   The present disclosure provides methods and compositions useful for the delivery of genes or proteins to cells or subjects. Such methods and compositions can be used to treat a variety of disorders and diseases, including cancer and other cell proliferative diseases and disorders. In one aspect, the present disclosure provides an optimized IRES. Such optimized IRES can be used in a variety of vectors to facilitate protein expression. In other embodiments, the present disclosure provides replication competent retroviral vectors for gene delivery. The present disclosure shows that IRES containing 7A's in commonly used JK-branched A-bulges is not optimal, and therefore the present disclosure has less (3-5) or more (7-8) A An IRES having an optimal A bulge sequence with improved polypeptide expression relative to an IRES having:

内部リボソーム侵入部位(「IRES」)は、たいていIRESの3'側にあるコード配列の翻訳中にリボソームの侵入又は保持を促す核酸の領域を意味する。幾つかの実施形態では、IRESはスプライシングのアクセプター/ドナー部位を含み得るが、好ましいIRESは、スプライシングのアクセプター/ドナー部位を欠く。通常、リボソームのメッセンジャーRNAへの進入は全ての真核生物のmRNAの5'末端に位置するキャップを介して起こる。しかしながら、この一般法則には例外がある。幾つかのウイルスmRNAにおけるキャップの不存在は、これらのRNAの内部部位でリボソームの侵入を可能とする代替的構造の存在を示唆している。現在までに、その機能からIRESとされるこれらの多数の構造が、キャップされていないウイルスmRNAの5'非コード領域、例えば、ポリオウイルス(Pelletierら、1988, Mol. Cell. Biol., 8, 1103-1112)及びEMCVウイルス(脳心筋炎ウイルス (Jangら、J. Virol., 1988, 62, 2636-2643))等のピコナウイルスのものが同定されている。本開示は、ベクター、及びより具体的には複製コンピテントレトロウイルス(RCR)ベクターの文脈における最適化IRESの使用を提供する。   An internal ribosome entry site ("IRES") refers to a region of a nucleic acid that facilitates ribosome entry or retention during translation of the coding sequence, usually 3 'to the IRES. In some embodiments, the IRES may include a splicing acceptor / donor site, but a preferred IRES lacks a splicing acceptor / donor site. Normally, entry of ribosomal messenger RNA occurs through a cap located at the 5 'end of all eukaryotic mRNAs. However, there are exceptions to this general rule. The absence of caps in some viral mRNAs suggests the existence of alternative structures that allow ribosome entry at the internal site of these RNAs. To date, many of these structures, referred to as IRES because of their function, have been found in the 5 ′ non-coding region of uncapped viral mRNAs, such as poliovirus (Pelletier et al., 1988, Mol. Cell. Biol., 8, 1103-1112) and EMCV viruses (encephalomyocarditis virus (Jang et al., J. Virol., 1988, 62, 2636-2643)) have been identified. The present disclosure provides for the use of optimized IRES in the context of vectors, and more specifically replication competent retrovirus (RCR) vectors.

内部リボソーム侵入部位(IRES)は、CAP非依存式にウイルスRNAの翻訳を可能とする。脳心筋炎ウイルス(EMCV)由来のIRESは網羅的に研究されており、レトロウイルス及び他の哺乳動物発現ベクターにおいて広く使用されている。IRESの適切なフォールディング及び二次構造は、その機能性を規定し、配列変更はこれに影響してもしなくてもよい。Palmenberg及びその共同研究者は、5'-IRES領域とは独立に、IRESの3'末端のJ-Kエレメントが翻訳の開始に重要な役割を果たしていることを示した(図1A)。様々なベクターにおけるIRESの配列は、A-バルジに様々な数のポリAを含むことが見出され得る。例えば、Logg et al. (J. Virol. 75:6989-6998, 2001)には、分子領域のAバルジに6個のアデノシン残基(A、As)の代わりに7個のAを有するIRESが記載されている(例えば、Duke et al., J. Virol. 66:1924-1932, 1992を参照されたい)。本明細書の他の箇所でより完全に記載する様に、A-バルジにおけるA'sの数は、機能可能に付随する異種配列の発現に影響する。例えば、本開示は、6A'sでピークに達し、いずれの側においても最適数のA'sからわずかに発現が減少する、A-バルジのA'sの最適数を特定する。例えば、4A'sは6A'sより有効でなく、8A'sは6A'sより有効でない。   An internal ribosome entry site (IRES) allows translation of viral RNA in a CAP-independent manner. IRES from encephalomyocarditis virus (EMCV) has been extensively studied and is widely used in retroviruses and other mammalian expression vectors. Appropriate folding and secondary structure of the IRES defines its functionality, and sequence changes may or may not affect this. Palmenberg and coworkers have shown that the J-K element at the 3 'end of the IRES plays an important role in the initiation of translation, independent of the 5'-IRES region (Figure 1A). The sequence of IRES in various vectors can be found to contain various numbers of poly A in A-bulges. For example, Logg et al. (J. Virol. 75: 6989-6998, 2001) has an IRES with 7 A instead of 6 adenosine residues (A, As) in the A bulge of the molecular region. (See, eg, Duke et al., J. Virol. 66: 1924-1932, 1992). As described more fully elsewhere herein, the number of A's in A-bulge affects the expression of heterologous sequences that are operably associated. For example, the present disclosure identifies an optimal number of A's for A-bulges that peak at 6A's and have slightly reduced expression on either side from the optimal number of A's. For example, 4A's is less effective than 6A's, and 8A's is less effective than 6A's.

本明細書で使用される「最適化IRES」は、J-K分岐領域のA-バルジに6個のAを有する脳心筋炎ウイルスに由来するIRESを指す。最適化IRESは、発現される遺伝子又は配列(「異種ポリヌクレオチド」又は「遺伝子」)を含むカセットの部分であり得る。そのような場合、最適化IRESは異種ポリヌクレオチドの上流に機能可能に連結されており、連結された異種ポリヌクレオチドの翻訳を引き起こすように機能可能である。最適化IRESカセットは、非最適化IRES(例えば、A-バルジに3〜5又は7〜8のA'sを有するIRES)と比較して、連結された異種ポリヌクレオチドからの増加したタンパク質発現を示す。最適化IRES又はIRESカセットは、連結された異種ポリヌクレオチドの発現のために、任意の数のベクターにクローニングされ得る。例えば、最適化IRES又はIRESカセットを含み得、最適化IRES又はIRESカセットと共に用い得る本開示のベクターとして、プラスミド、発現ベクター、及びウイルスベクター(複製欠失及び複製コンピテント)等が挙げられる。   As used herein, “optimized IRES” refers to an IRES derived from encephalomyocarditis virus having 6 A in the A-bulge of the JK branch region. An optimized IRES can be part of a cassette that contains the gene or sequence to be expressed ("heterologous polynucleotide" or "gene"). In such cases, the optimized IRES is operably linked upstream of the heterologous polynucleotide and can function to cause translation of the linked heterologous polynucleotide. Optimized IRES cassettes show increased protein expression from ligated heterologous polynucleotides compared to non-optimized IRES (eg, IRES with 3-5 or 7-8 A's in the A-bulge). The optimized IRES or IRES cassette can be cloned into any number of vectors for expression of the linked heterologous polynucleotide. For example, vectors of the present disclosure that can include an optimized IRES or IRES cassette and that can be used with the optimized IRES or IRES cassette include plasmids, expression vectors, viral vectors (replication deletion and replication competent), and the like.

一実施形態では、本開示は:(i)配列番号41と95%の同一性を有し、J-K分岐領域に6A'sを有する配列;(ii)分岐領域に6A'sを含む配列番号41に記載の配列を含み、配列番号41の塩基対1から約塩基183の後任意の箇所から始まり、544まで続き、分岐領域に7個のAを有する同様のIRESに対して改善されたポリペプチド発現を有するトランケートされたIRES(例えば、配列番号41の約123〜544又は183〜544);又は(iii)配列番号41に記載の配列、及び(iv)TがUであり得る上記のいずれか(例えば、RNAバージョン)からなる群より選択される配列を含む最適化IRESを提供する。   In one embodiment, the disclosure provides: (i) a sequence having 95% identity to SEQ ID NO: 41 and having 6A's in the JK branch region; (ii) a sequence set forth in SEQ ID NO: 41 comprising 6A's in the branch region Truncate with improved polypeptide expression against a similar IRES having 7 A in the branch region, starting at any point after base pair 1 to about base 183 of SEQ ID NO: 41 and continuing to 544 An IRES (eg, about 123-544 or 183-544 of SEQ ID NO: 41); or (iii) the sequence set forth in SEQ ID NO: 41, and (iv) An optimized IRES comprising a sequence selected from the group consisting of:

異種核酸配列は、一実施形態ではA-バルジ領域の6個の「A」からなる最適化IRESに機能可能に連結される。本明細書で用いられる用語「異種」核酸配列又は導入遺伝子は、(i)野生型レトロウイルスに通常存在しない配列、(ii)異種に由来する配列、(iii)IRESの下流に通常見られない配列、又は(iv)同種に由来する場合、その元の形態から実質的に改変され得るものを指す。あるいは、細胞において通常発現されない変更されていない核酸配列は、異種核酸配列である。   The heterologous nucleic acid sequence is operably linked to an optimized IRES consisting of six “A” s in the A-bulge region in one embodiment. As used herein, the term “heterologous” nucleic acid sequence or transgene includes (i) a sequence that is not normally present in a wild-type retrovirus, (ii) a sequence that is derived from a heterologous species, and (iii) is not normally found downstream of an IRES. Sequence, or (iv) when derived from the same species refers to something that can be substantially modified from its original form. Alternatively, an unaltered nucleic acid sequence that is not normally expressed in a cell is a heterologous nucleic acid sequence.

一実施形態では、本開示は、発現されるポリヌクレオチド配列に機能可能に連結された、J-K分岐領域に6個のAからなるAバルジを含む最適化IRESをカセット中に含むベクターを提供する。以下でより詳細に記載する様に、6A'sからなるA-バルジは、驚くべきことに、3〜5又は7〜8のA'sを含む同様のIRESカセットと比較して、優れたタンパク質発現を提供する。理解される様に、特に遺伝子送達においては、組換えベクターからのタンパク質発現は、in vitroのタンパク質産生のためだけでなく、in vitroの治療タンパク質の産生のためにも重要である。例えば、Logg et al. (J. Virol. 75:6989-6998, 2001)には、J-K分岐領域のAバルジに6個のA'sの代わりに7個のアデノシン残基(A、As)を有するIRESが記載されている。   In one embodiment, the present disclosure provides a vector comprising an optimized IRES in a cassette comprising an A bulge of 6 A in the JK branch region operably linked to the polynucleotide sequence to be expressed. As described in more detail below, A-bulges consisting of 6A's surprisingly provide superior protein expression compared to similar IRES cassettes containing 3-5 or 7-8 A's . As will be appreciated, particularly in gene delivery, protein expression from recombinant vectors is important not only for in vitro protein production, but also for production of therapeutic proteins in vitro. For example, Logg et al. (J. Virol. 75: 6989-6998, 2001) includes an IRES that has 7 adenosine residues (A, As) instead of 6 A's in the A bulge of the JK branch region. Is described.

最適化IRESカセットは、任意の数の本分野で認識されるベクターにクローニングされ得る。かかるベクターは以下に記載されるが、プラスミド及びウイルスベクターが挙げられる。例えば、本開示は、発現ベクターにクローニングされた本開示の最適化IRESであって、発現される異種ポリヌクレオチドのすぐ上流(例えば0〜約50bp上流)に位置する最適化IRESを熟慮する。とりわけ興味深いのは、組換え受容体又はヘルパー細胞を必要とせずに哺乳動物組織に感染し、伝播することができる、複製コンピテントガンマレトロウイルスベクターの使用である。かかるRCRベクターとして、mo-MLV、MLV、GALV、及びFELV等が挙げられる。典型的なガンマレトロウイルスは、LTR、gag、pol及びenv遺伝子、並びに宿主ゲノムにおける逆転写及び組み込みのために必要な因子(例えば、psi因子)を含む。典型的なガンマレトロウイルスベクターの改変は、約20年にわたって実施されており、例えば複製インコンピテントベクター、様々な位置に異種遺伝子を有するベクター、及びIRESカセットを含むベクターの作製が挙げられる。例えば、Kasahara et al.の米国特許第6,410,313号には、env遺伝子の下流及び3'LTRの上流にIRESカセットを有するMLV由来の複製レトロウイルスベクターの作製が記載されている。Gruber et al.(米国特許第8,722,867号)には、env遺伝子のすぐ下流及び3'LTRの上流にIRESカセットを含む、さらなる最適化ベクターが記載されている。Gruber et al.では、IRESカセットは、JK分岐領域において7個のAのA-バルジを示す。   The optimized IRES cassette can be cloned into any number of art-recognized vectors. Such vectors are described below and include plasmids and viral vectors. For example, the present disclosure contemplates an optimized IRES of the present disclosure that has been cloned into an expression vector and located immediately upstream (eg, 0 to about 50 bp upstream) of the heterologous polynucleotide to be expressed. Of particular interest is the use of replication competent gamma retroviral vectors that can infect and propagate mammalian tissue without the need for recombinant receptors or helper cells. Examples of such RCR vectors include mo-MLV, MLV, GALV, and FELV. A typical gamma retrovirus contains the LTR, gag, pol, and env genes and factors necessary for reverse transcription and integration in the host genome (eg, psi factors). Modifications of typical gamma retroviral vectors have been carried out for about 20 years, including the production of replication incompetent vectors, vectors with heterologous genes at various locations, and vectors containing IRES cassettes. For example, US Pat. No. 6,410,313 to Kasahara et al. Describes the production of an MLV-derived replicating retroviral vector having an IRES cassette downstream of the env gene and upstream of the 3 ′ LTR. Gruber et al. (US Pat. No. 8,722,867) describes further optimized vectors that contain an IRES cassette immediately downstream of the env gene and upstream of the 3 ′ LTR. In Gruber et al., The IRES cassette displays 7 A A-bulges in the JK branch region.

本開示は、一実施形態では、env遺伝子のすぐ下流及び3'LTRの上流に最適化IRESカセットを含む複製コンピテントガンマレトロウイルスベクターを提供し、ここで最適化IRESカセットの最適化IRESは6個のAの分岐領域におけるA-バルジからなる。さらなる実施形態では、RCRは、3〜5又は7〜8のA'sを有するA-バルジ含むベクターに比べて、増加したタンパク質発現を有する。   The disclosure provides, in one embodiment, a replication competent gamma retroviral vector comprising an optimized IRES cassette immediately downstream of the env gene and upstream of the 3 ′ LTR, wherein the optimized IRES of the optimized IRES cassette is 6 It consists of A-bulges in the branch region of A pieces. In a further embodiment, the RCR has increased protein expression relative to an A-bulge containing vector having 3-5 or 7-8 A's.

本開示は、これまでの複製コンピテントレトロウイルスベクター(例えば、参照により本明細書に組込まれる、A-バルジにおいて7A'sを示す、米国特許公開第2011/0287020-A1;及び2011/0217267-A1を参照されたい)において見出されるものに比べて、J-K分岐領域において6A'sからなるA-バルジを有するベクターを提供する。驚くべきことに、単一のAの(すなわち、7A'sから6A'sへの)変化が7A'sのものと比較して増加したタンパク質の生産をもたらす。したがって、6A'sを含むベクターは、「6個のA」のA-バルジを有するIRESカセットに連結した異種遺伝子の、改善されたタンパク質発現を有する。   The present disclosure describes conventional replication competent retroviral vectors (eg, US Patent Publication Nos. 2011 / 0287020-A1; and 2011 / 0217267-A1, which show 7A's in the A-bulge, incorporated herein by reference; Provided are vectors with an A-bulge consisting of 6A's in the JK branch region compared to those found in (see). Surprisingly, a single A change (ie, 7A's to 6A's) results in increased protein production compared to that of 7A's. Thus, vectors containing 6A's have improved protein expression of a heterologous gene linked to an IRES cassette with "6 A" A-bulges.

用語「ベクター」、「ベクター構築物」及び「発現ベクター」は、DNA又はRNA配列(例えば外来遺伝子)を宿主細胞に導入し、それにより宿主を形質転換し導入配列の発現(例えば転写及び翻訳)を促進することができる媒体(ベヒクル)を意味する。ベクターは典型的には伝達性媒介物のDNA又はRNAを含み、その中にはタンパク質をコードする異種のDNA又はRNAが制限酵素技術によって挿入されている。ベクターの代表例は「プラスミド」であり、これは一般に、容易に追加の(異種の)DNAを受け入れることができる自己(内蔵)の二本鎖DNA分子であり、容易に適切な宿主細胞に導入することができる。様々な原核及び真核の宿主における複製及び/又は発現のためのプラスミド及び真菌のベクターをはじめとする多くのベクターが、記載されている。非限定例として、本明細書で開示されるか、若しくは引用される、又は当業者に知られる方法を用いる、pKKプラスミド(Clonetech)、pUCプラスミド、pETプラスミド(Novagen, Inc., Madison, Wis.)、pRSET又はpREPプラスミド(Invitrogen, San Diego, Calif.)、又はpMALプラスミド(New England Biolabs, Beverly, Mass.)及び多くの適切な宿主細胞が挙げられる。組換えクローニングベクターは、多くの場合クローニング又は発現のための一以上の複製システム、宿主における選択のための一以上のマーカー、例えば抗生物質、及び一以上の発現カセットを含むだろう。   The terms “vector”, “vector construct” and “expression vector” refer to the introduction of a DNA or RNA sequence (eg, a foreign gene) into a host cell, thereby transforming the host and expressing (eg, transcription and translation) of the introduced sequence. It means a medium (vehicle) that can be promoted. Vectors typically contain transmissible mediator DNA or RNA into which heterologous DNA or RNA encoding the protein is inserted by restriction enzyme technology. A typical example of a vector is a “plasmid”, which is generally a self (built-in) double-stranded DNA molecule that can easily accept additional (heterologous) DNA and is easily introduced into a suitable host cell. can do. A number of vectors have been described, including plasmids and fungal vectors for replication and / or expression in a variety of prokaryotic and eukaryotic hosts. As non-limiting examples, pKK plasmids (Clonetech), pUC plasmids, pET plasmids (Novagen, Inc., Madison, Wis. ), PRSET or pREP plasmid (Invitrogen, San Diego, Calif.), Or pMAL plasmid (New England Biolabs, Beverly, Mass.) And many suitable host cells. A recombinant cloning vector will often contain one or more replication systems for cloning or expression, one or more markers for selection in the host, eg, antibiotics, and one or more expression cassettes.

用語「発現する」及び「発現」は、遺伝子若しくはDNA配列の情報の顕在化を可能にし、又は引き起こすことを意味し、例えば対応する遺伝子、RNA又はDNA配列の転写及び翻訳に関わる細胞機能の活性化によるタンパク質の生産を意味する。DNA又はRNA配列は細胞内で又は細胞により発現され、タンパク質のような「発現産物」を形成する。例えば結果として生じるタンパク質のような発現産物はそれ自身も、細胞によって「発現された」といえる。ポリヌクレオチド又はポリペプチドは、例えば、異種の若しくは天然のプロモーターの制御下で異種の宿主細胞において、又は異種のプロモーターの制御下で天然の宿主細胞において発現若しくは生産される場合に、組換えによって発現される。   The terms “express” and “expression” mean to allow or cause the manifestation of information of a gene or DNA sequence, for example the activity of cellular functions involved in the transcription and translation of the corresponding gene, RNA or DNA sequence It means the production of protein by chemicalization. A DNA or RNA sequence is expressed in or by a cell to form an “expression product” such as a protein. For example, the resulting expression product, such as the resulting protein, may itself be “expressed” by the cell. A polynucleotide or polypeptide is expressed recombinantly, for example, in a heterologous host cell under the control of a heterologous or native promoter, or when expressed or produced in a natural host cell under the control of a heterologous promoter. Is done.

本開示は改変レトロウイルスベクターを提供する。改変レトロウイルスベクターはレトロウイルス科のメンバーに由来していてもよい。レトロウイルス科は3つのグループで構成される:ヒトフォーミーウイルス(HFV)のようなスプーマウイルス(spumaviruses)(又はフォーミーウイルスfoamy virus);レンチウイルス及び羊のビスナウイルス;並びにオンコウイルス(このグループに含まれる全てのウイルスに発癌性があるわけではないが)である。用語「レンチウイルス」は慣習上、逆転写酵素を有するウイルスの属をあらわすために用いられる。レンチウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)タイプ1及びタイプ2(HIV-1及びHIV-2) やサル免疫不全ウイルス(SIV)を含む「免疫不全ウイルス」を含む。オンコウイルスは、ウイルスの成熟の最中に電子顕微鏡でみられる粒子の形態に基づいて、さらにA、B、C及びDグループに歴史的に細分されている。A型の粒子は感染した細胞の細胞質でみられるB及びD型のウイルスの未熟な粒子を表している。これらの粒子は感染性ではない。B型の粒子は、細胞質内のA型粒子のエンベロープ化によって、成熟したビリオンとして原形質膜から出芽する。この膜においてウイルスはドーナツ型の75nmの核を有しており、そこから長い糖タンパクのスパイクが突出する。出芽後、B型の粒子は偏心的に位置した高電子密度の核を有する。B型ウイルスのプロトタイプはマウス乳癌ウイルス(MMTV)である。C型のウイルスが感染した細胞では細胞質内に粒子は認められない。代わりに、三日月の「C」の形をした濃縮物を介して成熟した粒子が細胞表面から直接出芽し、その後それ自身が閉じ、原形質膜によって包み込まれる。均一に電子密度の高い核とともに、エンベロープの糖タンパクのスパイクが見られる。出芽は表面原形質膜から、又は直接細胞内の液胞中に起こり得る。C型のウイルスは最もよく研究されており、トリ白血病ウイルスやマウス白血病ウイルス(MLV)の多くが含まれている。ウシ白血病ウイルス(BLV)、及びヒトT細胞白血病ウイルスタイプI及びII(HTLV-I/II)は細胞表面からの出芽の形態からC型の粒子として同様に分類される。しかしながら、それらは規則的な六角形の形態も有し、またマウス白血病ウイルス(MLV)のようなプロトタイプのC型ウイルスよりも複雑なゲノム構造を有する。D型の粒子は感染細胞の細胞質においてリングの様な構造を示す点でB型の粒子と似ており、細胞表面から出芽するが、ビリオンは短い表面糖タンパクのスパイクを取り込む。また、高電子密度の核は粒子の中で偏心的に位置している。マソンファイザーサルウイルス(Mason Pfizer monkey virus (MPMV))はD型のウイルスのプロトタイプである。   The present disclosure provides modified retroviral vectors. The modified retroviral vector may be derived from a member of the Retroviridae family. Retroviridae consists of three groups: spumaviruses (or foamy virus) such as human foamy virus (HFV); lentivirus and sheep visnavirus; and oncovirus (included in this group) Not all viruses are carcinogenic). The term “lentivirus” is conventionally used to refer to the genus of viruses having reverse transcriptase. Lentiviruses include “immunodeficiency viruses” including human immunodeficiency virus (HIV) type 1 and type 2 (HIV-1 and HIV-2) and simian immunodeficiency virus (SIV). Oncoviruses have been historically subdivided into groups A, B, C and D, based on the morphology of the particles found in the electron microscope during virus maturation. Type A particles represent immature particles of type B and D viruses found in the cytoplasm of infected cells. These particles are not infectious. B-type particles bud from the plasma membrane as mature virions by enveloping A-type particles in the cytoplasm. In this membrane, the virus has a donut-shaped 75 nm nucleus from which a long glycoprotein spike protrudes. After budding, type B particles have high electron density nuclei located eccentrically. The prototype for type B virus is mouse mammary tumor virus (MMTV). In cells infected with type C virus, no particles are found in the cytoplasm. Instead, mature particles bud directly from the cell surface through a crescent “C” shaped concentrate, which then closes itself and is enveloped by the plasma membrane. Spikes of envelope glycoproteins are seen along with uniformly high electron density nuclei. Budding can occur from the surface plasma membrane or directly into intracellular vacuoles. Type C viruses are the most studied and include many of the avian and murine leukemia viruses (MLV). Bovine leukemia virus (BLV) and human T cell leukemia virus types I and II (HTLV-I / II) are similarly classified as type C particles based on the morphology of budding from the cell surface. However, they also have a regular hexagonal form and a more complex genomic structure than prototype C viruses such as murine leukemia virus (MLV). D-type particles are similar to B-type particles in that they exhibit a ring-like structure in the cytoplasm of infected cells, budding from the cell surface, while virions take up a short surface glycoprotein spike. Moreover, the nucleus of high electron density is eccentrically located in the particle. Mason Pfizer monkey virus (MPMV) is a prototype of a D-type virus.

レトロウイルスは様々な方法で分類されるがこの10年間で命名法が標準化された(ICTVdB - The Universal Virus Database, v 4 on the World Wide Web (www) at ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/ICTVdB/ 及び教科書“Retroviruses” Eds Coffin, Hughs及びVarmus, Cold Spring Harbor Press 1997を参照; その開示内容を参照し本明細書に組み込む)。一実施形態では、複製コンピテントレトロウイルスベクターはオルソレトロウイルス又はより典型的にガンマレトロウイルスベクターを含んでもよい。   Retroviruses can be classified in various ways, but the nomenclature has been standardized over the past 10 years (ICTVdB-The Universal Virus Database, v 4 on the World Wide Web (www) at ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/ ICTVdB / and textbook “Retroviruses” See Eds Coffin, Hughs and Varmus, Cold Spring Harbor Press 1997; reference is made to the disclosure thereof and incorporated herein. In one embodiment, the replication competent retroviral vector may comprise an orthoretrovirus or more typically a gamma retroviral vector.

レトロウイルスはその遺伝物質を複製する方法によって規定される。複製の際RNAはDNAに変換される。細胞への感染に続いて、ウイルス粒子中の二分子のRNA分子から、逆転写として知られる分子的な過程によって二本鎖のDNA分子が作られる。DNAはプロウイルスとして宿主細胞のゲノムの中に共有結合的に組み込まれ、そこからウイルスのRNAは細胞及び/又はウイルスの因子を用いて発現される。発現されたウイルスのRNAは粒子中にパッケージされ感染性のあるビリオンとして放出される。   Retroviruses are defined by a method that replicates their genetic material. During replication, RNA is converted to DNA. Following infection of the cell, double-stranded DNA molecules are made from a bimolecular RNA molecule in the viral particle by a molecular process known as reverse transcription. The DNA is covalently integrated into the host cell genome as a provirus, from which viral RNA is expressed using cellular and / or viral factors. The expressed viral RNA is packaged in particles and released as infectious virions.

レトロウイルス粒子は二つの同一なRNA分子で構成される。野生型のゲノムは各々が、5'末端がキャップされており3'末端がポリアデニル化されているRNA一本鎖分子であるポジティブセンスを有する。二倍体のウイルス粒子はgagタンパク質、ウイルスの酵素(pol遺伝子の産物)及びgagタンパク質の「核」の構造の中にある宿主のtRNA分子と複合体を形成した二つのRNA鎖を含む。このカプシドを囲み保護しているのは宿主の細胞膜に由来し、ウイルスエンベロープ(env)タンパク質を含む脂質二重層である。envタンパク質はウイルスにとっての細胞側の受容体に結合し、典型的に粒子は受容体が介在するエンドサイトーシス及び/または膜融合によって宿主細胞に進入する。   Retroviral particles are composed of two identical RNA molecules. Each wild-type genome has a positive sense that is a single-stranded RNA molecule that is capped at the 5 'end and polyadenylated at the 3' end. The diploid viral particle contains two RNA strands complexed with the host tRNA molecule within the gag protein, the viral enzyme (the product of the pol gene) and the “nuclear” structure of the gag protein. Surrounding and protecting this capsid is a lipid bilayer derived from the host cell membrane and containing the viral envelope (env) protein. The env protein binds to a cell-side receptor for the virus, and typically the particles enter the host cell by receptor-mediated endocytosis and / or membrane fusion.

外側のエンベロープが脱落した後、ウイルスRNAは逆転写によりDNA中にコピーされる。これはpol領域にコードされている逆転写酵素によって触媒され、DNA合成のためのプライマーとしてビリオンにパッケージされた宿主細胞のtRNAを用いる。このようにしてRNAゲノムはより複雑なDNAゲノムに変換される。   After the outer envelope is lost, the viral RNA is copied into the DNA by reverse transcription. This is catalyzed by the reverse transcriptase encoded in the pol region and uses host cell tRNA packaged in virions as primers for DNA synthesis. In this way, the RNA genome is converted into a more complex DNA genome.

逆転写によって作られた二本鎖の直鎖DNAは核の中で環状化されなければならないことがある。プロウイルスは両末端に長末端反復配列(LTR)として知られる二つの同一の反復配列を有する。これら二つのLTR配列の末端は組み込みを触媒するpol産物―インテグラーゼタンパク質―によって認識される部位を形作り、それによりプロウイルスは常にLTRの末端から二つの塩基対で宿主DNAに進入する。細胞の配列の複製は両方のLTRの末端で観察され、転移可能な遺伝要素の組み込みパターンを連想させる。レトロウイルスは自身のDNAを宿主DNAの多くの場所に組み込むことができるが、異なるレトロウイルスは異なる組み込みサイトの選好性を有する。HIV-1とサル免疫不全ウイルスのDNAは発現される遺伝子中に優先的に組み込まれ、マウス白血病ウイルス(MLV)DNAは転写開始位置(TSS)の近くに優先的に組み込まれ、トリ肉腫白血病ウイルス(ASLV)及びヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV)のDNAはほとんど不規則に組み込まれ遺伝子の嗜好性は軽微である(Derse Dら(2007) Human T-cell leukemia virus type 1 integration target sites in the human genome: comparison with those of other retroviruses. J Virol 81:6731-6741; Lewinski MKら(2006) Retroviral DNA integration: viral and cellular determinants of target-site selection. PLoS Pathog 2:e601)。   Double-stranded linear DNA produced by reverse transcription may have to be circularized in the nucleus. The provirus has two identical repeats known as long terminal repeats (LTR) at both ends. The ends of these two LTR sequences form a site that is recognized by the pol product that catalyzes the integration-the integrase protein-so that the provirus always enters the host DNA with two base pairs from the end of the LTR. Cell sequence replication is observed at the ends of both LTRs, reminiscent of the pattern of integration of transposable genetic elements. Retroviruses can integrate their DNA into many places in the host DNA, but different retroviruses have different integration site preferences. HIV-1 and simian immunodeficiency virus DNA are preferentially integrated into the expressed gene, mouse leukemia virus (MLV) DNA is preferentially integrated near the transcription start site (TSS), and avian sarcoma leukemia virus (ASLV) and human T-cell leukemia virus (HTLV) DNA are almost randomly integrated and gene preference is minimal (Derse D et al. (2007) Human T-cell leukemia virus type 1 integration target sites in the human J Virol 81: 6731-6741; Lewinski MK et al. (2006) Retroviral DNA integration: viral and cellular determinants of target-site selection. PLoS Pathog 2: e601).

組み込まれたウイルスDNAの転写、RNAスプライシング及び翻訳は宿主細胞のタンパク質に媒介される。さまざまなにスプライシングされた転写産物が作られる。ヒトレトロウイルスHIV-1/2及びHTLV-I/IIの場合にはウイルスのタンパク質もまた遺伝子発現の調節のために使われる。細胞とウイルスの因子間の相互作用は、ウイルスの潜伏期間及びウイルス遺伝子の発現する時間的順序の制御の際の要因となる。   Transcription, RNA splicing and translation of integrated viral DNA is mediated by host cell proteins. Various spliced transcripts are produced. In the case of human retroviruses HIV-1 / 2 and HTLV-I / II, viral proteins are also used to regulate gene expression. The interaction between cellular and viral factors is a factor in controlling the viral latency and the temporal order in which viral genes are expressed.

レトロウイルスは水平的にも垂直的にも伝播されうる。レトロウイルスの効率的な感染性伝達にはウイルスのエンベロープタンパク質を特異的に認識する受容体の標的細胞での発現が必要であるが、ウイルスは受容体非依存性の非特異的で低効率な進入経路を用いることもある。通常ウイルス感染により、重複感染に対する抵抗性をもたらす受容体のマスキング又は発現抑制のために細胞あたり1又は少数のウイルスゲノムコピーが生じる(Ch3 p104 in “Retroviruses “ JM Coffin, SH Hughes, & HE Varmus 1997 Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor NY; Fanら、J.Virol 28:802, 1978)。さらに、標的細胞タイプはウイルスが結合し侵入した後の複製サイクルの全てのステージを支持できなければならない。ウイルスゲノムが宿主の生殖系列に組み込まれたときには、垂直伝播が起こる。プロウイルスは細胞の遺伝子であるかのように世代から世代へ伝わる。こうして、しばしば潜伏するが、宿主が適切な薬剤にさらされたときに活性化される内在性プロウイルスが確立される。   Retroviruses can be transmitted both horizontally and vertically. Efficient infectious transmission of retroviruses requires expression in the target cell of a receptor that specifically recognizes the viral envelope protein, but the virus is receptor-independent, nonspecific, and less efficient An approach route may be used. Usually viral infection results in one or a few viral genome copies per cell for receptor masking or suppression of expression resulting in resistance to superinfection (Ch3 p104 in “Retroviruses“ JM Coffin, SH Hughes, & HE Varmus 1997 Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor NY; Fan et al., J. Virol 28: 802, 1978). Furthermore, the target cell type must be able to support all stages of the replication cycle after the virus binds and enters. Vertical transmission occurs when the viral genome is integrated into the host germline. Provirus is transmitted from generation to generation as if it were a cellular gene. Thus, an endogenous provirus is established that is often latent but activated when the host is exposed to the appropriate agent.

組み換え複製コンピテントレトロウイルスを治療的に用いる多くの場面では、組み換え複製コンピテントレトロウイルスにコードされている導入遺伝子の高レベルの発現を有することが有利である。例えば、プロドラッグを活性化するシトシンデアミナーゼ遺伝子のような遺伝子を用いて、より高いレベルのCDタンパクを細胞内で発現させプロドラッグである5-FCを5-FUにより効率的に変換できるようにすることは有利である。同様に、siRNA又はshRNAの高レベルの発現は、より効率的な標的遺伝子発現の抑制をもたらす。サイトカイン又は一本鎖抗体(scAbs)についても、サイトカイン又はscAbを高レベルに発現することが通常有利である。さらに、ベクター又は導入遺伝子の活性を不活性化するか又は損なう幾つかのコピーの突然変異が存在する場合には、標的細胞におけるベクターの複数のコピーが、インタクトな導入遺伝子の効率的な発現の高確率でもらすため、該複数のコピーを有することが有利である。本開示は、標的細胞又は標的細胞集団に複数回感染し、二倍体のゲノムに対して平均して5以上の平均コピー数をもたらす組み換え複製コンピテントレトロウイルスを提供する。本開示は、この特性を試験する方法も提供する。また標的細胞又は標的細胞集団に複数回感染し、二倍体のゲノムに対して5以上の平均コピー数をもたらす組み換え複製コンピテントレトロウイルスを用いて細胞増殖性障害を治療する方法も提供する。   In many situations where the recombinant replicating competent retrovirus is used therapeutically, it is advantageous to have a high level of expression of the transgene encoded by the recombinant replicating competent retrovirus. For example, using a gene such as the cytosine deaminase gene that activates the prodrug, a higher level of CD protein can be expressed in the cell so that the prodrug 5-FC can be efficiently converted by 5-FU. It is advantageous to do. Similarly, high level expression of siRNA or shRNA results in more efficient suppression of target gene expression. For cytokines or single chain antibodies (scAbs), it is usually advantageous to express cytokines or scAbs at high levels. In addition, if there are several copies of mutations that inactivate or impair the activity of the vector or transgene, multiple copies of the vector in the target cell will result in efficient expression of the intact transgene. It is advantageous to have the multiple copies to get high probability. The present disclosure provides a recombinant replication competent retrovirus that infects a target cell or population of target cells multiple times, resulting in an average copy number of 5 or more on average for a diploid genome. The present disclosure also provides a method for testing this property. Also provided is a method of treating a cell proliferative disorder using a recombinant replication competent retrovirus that infects a target cell or population of target cells multiple times and produces an average copy number of 5 or greater for a diploid genome.

上述したように、組み込まれたDNA中間体はプロウイルスと呼ばれる。従前の遺伝子治療又は遺伝子送達システムでは、適切なヘルパーウイルスの存在下において、又は混入したヘルパーウイルスの同時生産なしにキャプシド形成を可能にする適切な配列を含む細胞株において、プロウイルスの転写及び感染性のウイルスへの組み立てを必要とする方法及びレトロウイルスを用いる。以下に述べるように、ヘルパーウイルスは開示の組み換えレトロウイルスの生産にとって必要ではない。なぜなら、キャプシド形成に必要な配列はゲノムに提供され、従って遺伝子送達や治療のための複製コンピテントレトロウイルスベクターが得られるからである。   As mentioned above, the integrated DNA intermediate is called a provirus. In previous gene therapy or gene delivery systems, provirus transcription and infection in the presence of a suitable helper virus or in a cell line containing the appropriate sequence that allows encapsidation without co-production of contaminating helper virus. Methods and retroviruses that require assembly into sex viruses are used. As described below, helper viruses are not required for production of the disclosed recombinant retroviruses. This is because the sequences necessary for encapsidation are provided in the genome, thus obtaining a replication competent retroviral vector for gene delivery and therapy.

他の既存の複製コンピテントレトロウイルスベクターもまた、不安定であり、感染細胞や宿主細胞への水平伝播や垂直伝播の際及び複製の際に配列を失ってしまう傾向がある。これは、反復配列を含むか、又はポリメラーゼの効率を下げる余分なヌクレオチド配列の存在に部分的に起因し得る。   Other existing replication competent retroviral vectors are also unstable and tend to lose sequence upon horizontal and vertical propagation to infected or host cells and upon replication. This can be due in part to the presence of extra nucleotide sequences that contain repetitive sequences or reduce the efficiency of the polymerase.

本開示におけるレトロウイルスゲノム及びプロウイルスDNAは少なくとも3つの遺伝子:gag、pol及びenvを有し、これらの遺伝子は一つ又は二つの長末端反復配列(LTR)と隣接しているか、又はプロウイルスでは二つの長い末端反復配列(LTR)及びpsiのようなシス作用性配列を含む配列に隣接している。gag遺伝子は内部構造(基質、カプシド及びヌクレオカプシド)のタンパク質をコードしており;pol遺伝子はRNA依存性DNAポリメラーゼ(逆転写酵素)、プロテアーゼ及びインテグラーゼをコードしており;env遺伝子はウイルスエンベロープの糖タンパク質をコードしている。5'及び/又は3'LTRはビリオンRNAの転写及びポリアデニル化を促すのに働く。LTRはウイルスの複製に必要な他の全てのシス作用性配列を含む。レンチウイルスはvif、vpr、tat、rev、vpu、nef及びvpx(HIV-1、HIV-2及び/又はSIVにおける)を含むさらなる遺伝子を有する。   The retroviral genome and proviral DNA in this disclosure has at least three genes: gag, pol, and env, which genes are flanked by one or two long terminal repeats (LTR) or provirus Is adjacent to a sequence containing two long terminal repeats (LTR) and a cis-acting sequence such as psi. The gag gene encodes a protein with an internal structure (substrate, capsid and nucleocapsid); the pol gene encodes an RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase), protease and integrase; the env gene is the viral envelope It encodes a glycoprotein. The 5 ′ and / or 3 ′ LTR serves to promote transcription and polyadenylation of virion RNA. The LTR contains all other cis-acting sequences necessary for viral replication. Lentiviruses have additional genes including vif, vpr, tat, rev, vpu, nef and vpx (in HIV-1, HIV-2 and / or SIV).

5'LTRに隣接しているのは、ゲノムの逆転写に不可欠な配列(tRNAプライマー結合部位)及びウイルスRNAの粒子への効率的なキャプシド形成に必要な配列(Psi部位)である。キャプシド形成(又はレトロウイルスRNAの感染性ビリオンへのパッケージング)に不可欠な配列がウイルスゲノムから欠失した場合、その結果シス欠損となりゲノミックなウイルスRNAのキャプシド形成が妨げられる。このタイプの改変ベクターは、従前の遺伝子送達システム(すなわち、ビリオンのキャプシド形成に必要な要素を欠失したシステム)において、パッケージ可能だが複製できないRNAゲノムをパッケージするウイルスタンパク質をトランスにおいて提供する「ヘルパー」要素として、一般に用いられてきた。   Adjacent to the 5 ′ LTR are sequences essential for reverse transcription of the genome (tRNA primer binding site) and sequences necessary for efficient encapsidation into viral RNA particles (Psi site). When sequences essential for encapsidation (or packaging of retroviral RNA into infectious virions) are deleted from the viral genome, this results in cis deficiency and prevents encapsidation of genomic viral RNA. This type of engineered vector is a “helper” that provides viral proteins that package RNA genomes that can be packaged but cannot replicate in traditional gene delivery systems (i.e., systems lacking elements necessary for virion encapsidation) in trans. It has been commonly used as an element.

本開示は、最適化IRSを含むベクターを提供する。最適化IRESは、典型的に異種ポリヌクレオチド、例えば細胞又は被験者に送達され得るシトシンデアミナーゼ又はその変異体、チミジンキナーゼ又はその変異体、miRNA又はsiRNA、サイトカイン、抗体結合ドメイン等に連結される。一実施形態では、ベクターはウイルスベクターである。ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、麻疹ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター(レンチウイルスベクターを含む)、水泡性口内炎ウイルスベクター等のラブドウイルスベクター、レオウイルスベクター、Seneca Valleyウイルスベクター、ポックスウイルスベクター(動物のポックスイルス又はワクシニア由来のベクターを含む)、パルボウイルスベクター(AAVベクターを含む)、アルファウイルスベクター又は当業者に知られている他のウイルスベクターであり得る(例えば、Concepts in Genetic Medicine, ed. Boro Dropulic and Barrie Carter, Wiley, 2008, Hoboken, NJ.; The Development of Human Gene Therapy, ed. Theodore Friedmann, Cold Springs Harbor Laboratory Press, Cold springs Harbor, New York, 1999; Gene and Cell Therapy, ed. Nancy Smyth Templeton, Marcel Dekker Inc., New York, New York, 2000 and Gene Therapy: Therapeutic Mechanism and Strategies, ed. Nancy Smyth Templetone and Danilo D Lasic, Marcel Dekker, Inc., New York, New York, 2004; Gene and Cell Therapy: Therapeutic Mechanisms and Strategies, Third Edition, ed. Nancy Smyth Templeton, CRC Press, 2008もまた参照されたい;これらの開示内容を参照により本明細書に組み込む)。   The present disclosure provides a vector comprising an optimized IRS. The optimized IRES is typically linked to a heterologous polynucleotide, eg, cytosine deaminase or variant thereof, thymidine kinase or variant thereof, miRNA or siRNA, cytokine, antibody binding domain, etc. that can be delivered to a cell or subject. In one embodiment, the vector is a viral vector. Virus vectors include adenovirus vectors, measles virus vectors, herpes virus vectors, retrovirus vectors (including lentivirus vectors), vesicular stomatitis virus vectors and other rhabdovirus vectors, reovirus vectors, Seneca Valley virus vectors, poxvirus vectors. (Including vectors derived from animal poxillus or vaccinia), parvovirus vectors (including AAV vectors), alphavirus vectors or other viral vectors known to those skilled in the art (eg, Concepts in Genetic Medicine, ed. Boro Dropulic and Barrie Carter, Wiley, 2008, Hoboken, NJ .; The Development of Human Gene Therapy, ed. Theodore Friedmann, Cold Springs Harbor Laboratory Press, Cold springs Harbor, New York, 1999; Gene and Cell Therapy, ed Nancy Smyth Templeton, Marcel Dekker I nc., New York, New York, 2000 and Gene Therapy: Therapeutic Mechanism and Strategies, ed.Nancy Smyth Templetone and Danilo D Lasic, Marcel Dekker, Inc., New York, New York, 2004; Gene and Cell Therapy: Therapeutic Mechanisms See also, and Strategies, Third Edition, ed. Nancy Smyth Templeton, CRC Press, 2008; the disclosures of which are incorporated herein by reference).

一実施形態では、本開示のレトロウイルスゲノムは、最適化IRESの下流に、所望の/異種ポリヌクレオチドの挿入のためのクローニング部位を含む最適化IRESを含む。一実施形態では、最適化IRESはレトロウイルスベクターのenv遺伝子の3'側であるが、所望の異種ポリヌクレオチドの5'側及び3'LTRの5'側に位置する。上記の実施形態の全てにおいて、最適化IRESは、6A'sを有するA-バルジを含む。所望のポリペプチドをコードする異種ポリヌクレオチドは、最適化IRESに機能可能に連結され得る。   In one embodiment, the retroviral genome of the present disclosure comprises an optimized IRES that includes a cloning site for insertion of a desired / heterologous polynucleotide downstream of the optimized IRES. In one embodiment, the optimized IRES is 3 'to the env gene of the retroviral vector, but is located 5' to the desired heterologous polynucleotide and 5 'to the 3' LTR. In all of the above embodiments, the optimized IRES includes A-bulges with 6A's. A heterologous polynucleotide encoding a desired polypeptide can be operably linked to an optimized IRES.

一実施形態では、ウイルスベクターは、複製哺乳動物細胞に感染することができるガンマレトロウイルスから得られるか、又はこれに由来する複製コンピテントレトロウイルスであり得る。複製コンピテントレトロウイルスベクターは、例えば、シトシンデアミナーゼ(配列番号3)、チミジンキナーゼ(配列番号37)、miRNA、siRNA、サイトカイン、受容体、又は抗体等をコードする異種ポリヌクレオチドの5'側に位置する6A'sからなるA-バルジを含む最適化内部リボソーム侵入部位 (IRES)を含む。異種ポリヌクレオチドが、siRNA、miRNA又はRNAi等の非翻訳RNAをコードする場合、他の翻訳ポリヌクレオチドのために、IRESは必ずではないが、含まれ得る。一実施形態では、異種ポリヌクレオチドを含む最適化IRESカセットは、レトロウイルスベクターのENVポリヌクレオチドの3'側であるが、3'LTRの5'側である。一実施形態では、ウイルスベクターは標的細胞に複数回(例えば、二倍体細胞に5以上)感染することができるレトロウイルスベクターである。   In one embodiment, the viral vector is derived from or derived from a gamma retrovirus capable of infecting replicating mammalian cells. The replication competent retroviral vector is located on the 5 ′ side of a heterologous polynucleotide encoding, for example, cytosine deaminase (SEQ ID NO: 3), thymidine kinase (SEQ ID NO: 37), miRNA, siRNA, cytokine, receptor, or antibody. It contains an optimized internal ribosome entry site (IRES) containing an A-bulge consisting of 6A's. If the heterologous polynucleotide encodes an untranslated RNA such as siRNA, miRNA or RNAi, an IRES can be included, but not necessarily, for other translated polynucleotides. In one embodiment, the optimized IRES cassette comprising the heterologous polynucleotide is 3 ′ to the ENV polynucleotide of the retroviral vector, but is 5 ′ to the 3 ′ LTR. In one embodiment, the viral vector is a retroviral vector that can infect target cells multiple times (eg, 5 or more diploid cells).

本開示は、これまでの及びA-バルジに6A'sを有する最適化IRESを含むレトロウイルスベクターと比べて増加した安定性を有する複製コンピテントレトロウイルスベクターを提供する。感染及び複製中のかかる増加した安定性は、細胞増殖性障害の治療にとって重要である。さらに、最適化A-バルジからの増加したタンパク質発現は、標的細胞/組織への治療タンパク質のさらなる送達をもたらす。導入効率、導入遺伝子の安定性、導入遺伝子の発現及び標的選択性の組み合わせが、複製コンピテントレトロウイルスによって提供される。本組成物及び方法は、挿入安定性を提供し、導入遺伝子の転写活性及びコードされるポリペプチドの転写実効性を維持する。   The present disclosure provides replicative competent retroviral vectors with increased stability compared to previous and retroviral vectors containing optimized IRES with 6A's in the A-bulge. Such increased stability during infection and replication is important for the treatment of cell proliferative disorders. Furthermore, increased protein expression from optimized A-bulges results in further delivery of therapeutic proteins to target cells / tissues. A combination of transduction efficiency, transgene stability, transgene expression and target selectivity is provided by replication competent retroviruses. The present compositions and methods provide insertion stability and maintain the transcriptional activity of the transgene and the transcriptional effectiveness of the encoded polypeptide.

本開示のベクター又はレトロウイルスベクターの使用目的によって、任意の数の異種ポリヌクレオチド又は核酸配列がベクター又はレトロウイルスベクターに挿入され得る。例えば、in vitro研究のために、抗生物質耐性及び蛍光分子(例えばGFP)を含む一般的に使用されるマーカー遺伝子又はレポーター遺伝子が用いられ得る。任意の所望のポリヌクレオチド配列をコードする追加のポリヌクレオチド配列もまた、本開示のベクターに挿入され得る。異種核酸配列のin vivo送達を目的とする場合には、治療及び非治療配列の両方が用いられ得る。例えば、異種の配列はアンチセンス分子(miRNA、siRNA)を含む治療分子、又は細胞増殖性障害又は他の遺伝子関連疾患若しくは障害に関連する特定の遺伝子に関するリボザイムをコードし得;異種配列は自殺遺伝子(例えば、HSV-tk又はPNP又はシトシンデアミナーゼ;改変又は非改変、ヒト化又は非ヒト化を問わない)、成長因子又は治療タンパク質(例えばFactor IX、及びIL2等)であり得る。本開示に利用できる他の治療タンパク質は、本分野において容易に特定される。本開示に適用され得る他の治療タンパク質は、本分野において容易に特定される。   Any number of heterologous polynucleotide or nucleic acid sequences can be inserted into the vector or retroviral vector, depending on the intended use of the vector or retroviral vector of the present disclosure. For example, commonly used marker or reporter genes, including antibiotic resistance and fluorescent molecules (eg, GFP) can be used for in vitro studies. Additional polynucleotide sequences encoding any desired polynucleotide sequence can also be inserted into the vectors of the present disclosure. For purposes of in vivo delivery of heterologous nucleic acid sequences, both therapeutic and non-therapeutic sequences can be used. For example, the heterologous sequence may encode a therapeutic molecule including an antisense molecule (miRNA, siRNA), or a ribozyme for a particular gene associated with a cell proliferative disorder or other gene-related disease or disorder; (Eg, HSV-tk or PNP or cytosine deaminase; whether modified or unmodified, humanized or non-humanized), growth factor or therapeutic protein (eg Factor IX, IL2 etc.). Other therapeutic proteins that can be utilized in the present disclosure are readily identified in the art. Other therapeutic proteins that can be applied to the present disclosure are readily identified in the art.

一実施形態では、ベクター中の異種ポリヌクレオチドはヒト細胞での発現に最適化されたシトシンデアミナーゼを含む。さらなる実施形態では、シトシンデアミナーゼはヒトコドンに最適化された配列を含み、また野生型のシトシンデアミナーゼと比較して、シトシンデアミナーゼの安定性を増加する(例えば、低減された分解又は増加した熱安定性)変異を含む(例えば、配列番号4を参照されたい)。また別の実施形態では、異種のポリヌクレオチドは、UPRT又はOPRT活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと機能的に連結したシトシンデアミナーゼ(ヒトコドン最適化又は非最適化のいずれか、変異型又は非変異型のいずれか)を含む融合構築物をコードする(例えば、配列番号11、13、15及び17を参照されたい)。シトシンデアミナーゼを有するかかるポリペプチド、及び該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの例は、国際公開第WO2010/045002号に見出すことができ、その内容を本明細書に参照により組み込む。   In one embodiment, the heterologous polynucleotide in the vector comprises cytosine deaminase optimized for expression in human cells. In further embodiments, the cytosine deaminase comprises a sequence optimized for human codons and also increases the stability of cytosine deaminase (eg, reduced degradation or increased thermal stability) compared to wild-type cytosine deaminase. ) Mutations (see, eg, SEQ ID NO: 4). In another embodiment, the heterologous polynucleotide is a cytosine deaminase (either human codon optimized or non-optimized, mutated or non-optimized) operably linked to a polynucleotide encoding a polypeptide having UPRT or OPRT activity. Encodes a fusion construct comprising any of the variants) (see, eg, SEQ ID NOS: 11, 13, 15 and 17). Examples of such polypeptides having cytosine deaminase and polynucleotides encoding the polypeptides can be found in International Publication No. WO2010 / 045002, the contents of which are incorporated herein by reference.

他の実施形態では、ベクター又は複製コンピテントレトロウイルスベクターは、(本明細書に記載される様な)シトシンデアミナーゼを含むポリペプチドをコードする異種のポリヌクレオチドを含み得、さらにウイルスプロモーターの一次転写物の一部として、または細胞タイプ又は組織特異的であり得るプロモーターに連結したmiRNA又はsiRNA分子を含むポリヌクレオチドをさらに含み得る。   In other embodiments, the vector or replication competent retroviral vector may comprise a heterologous polynucleotide encoding a polypeptide comprising cytosine deaminase (as described herein), and further primary transcription of a viral promoter. It may further comprise a polynucleotide comprising a miRNA or siRNA molecule linked to a promoter that may be part of the product or may be cell type or tissue specific.

またさらに別の実施形態では、異種のポリヌクレオチドはインターロイキン、又はインターフェロンγ等のサイトカインを含んでもよい。本開示のレトロウイルスベクターから発現され得るサイトカインには、限定されるものではないが、IL-1α、IL-1β、IL-2(配列番号40)、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-13、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-19、IL-20、及びIL-21、anti-CD40、CD40L、IFN-γ(ヒト−配列番号38;マウス−配列番号39)及びTNF-α、可溶性TNF-α、リンホトキシン-α(LT-α、TNF-βとしても知られる)、LT-β(LT-α2-βの複合体ヘテロ三量体として見出される)、OPGL、FasL、CD27L、CD30L、CD40L、4-1BBL、DcR3、OX40L、TNF-γ(国際公開第WO 96/14328号)、AIM-I(国際公開第WO 97/33899号)、エンドカインα(国際公開第WO 98/07880号)、OPG、及びニュートロカインα(国際公開第WO 98/18921号)、OX40、及び神経成長因子(NGF)、可溶性Fas、CD30、CD27、CD40及び4-IBB、TR2(国際公開第WO 96/34095号)、DR3(国際公開第WO 97/33904号)、DR4(国際公開第WO 98/32856号)、TR5(国際公開第WO 98/30693号)、TRANK、TR9(国際公開第WO 98/56892号)、TR10(国際公開第WO 98/54202号)、312C2(国際公開第WO 98/06842号)、及びTR12、及び可溶性CD154、CD70、及びCD153が含まれる。いくつかの実施形態では、特に細胞株からのタンパク生産には血管新生タンパク質が有用であるかもしれない。かかる血管新生因子には、限定されるものではないが、神経膠腫由来成長因子(GDGF)、血小板由来成長因子-A(PDGF-A)、血小板由来成長因子-B(PDGF-B)、胎盤成長因子(PIGF)、胎盤成長因子2(PIGF-2)、血管内皮増殖因子(VEGF)、血管内皮増殖因子A(VEGF-A)、血管内皮増殖因子2(VEGF-2)、血管内皮増殖因子B(VEGF-3)、血管内皮増殖因子B-186(VEGF-B186)、血管内皮増殖因子D(VEGF-D)、及び血管内皮増殖因子E(VEGF-E)がある。線維芽細胞増殖因子が本開示のベクターによって送達されてもよく、限定されるものではないが、FGF-1、FGF-2、FGF-3、FGF-4、FGF-5、FGF-6、FGF-7、FGF-8、FGF-9、FGF-10、FGF-11、FGF-12、FGF-13、FGF-14及びFGF-15を含む。造血性の成長因子が本開示のベクターを用いて送達されてもよく、かかる成長因子には、限定されるものではないが、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子 (GM-CSF)(サルグラモスチムsargramostim)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)(フィルグラスチムfilgrastim)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF、CSF-1)、エリスロポエチン(エポエチンα)、幹細胞因子(SCF、c-kitリガンド、造血性幹細胞因子)、巨核球コロニー刺激因子、PIXY321(a GMCSF/IL-3)融合タンパク等が含まれる。   In yet another embodiment, the heterologous polynucleotide may comprise an interleukin or a cytokine such as interferon gamma. Cytokines that can be expressed from the retroviral vectors of the present disclosure include, but are not limited to, IL-1α, IL-1β, IL-2 (SEQ ID NO: 40), IL-3, IL-4, IL-5. , IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, IL-16, IL-17, IL -18, IL-19, IL-20, and IL-21, anti-CD40, CD40L, IFN-γ (human-SEQ ID NO: 38; mouse-SEQ ID NO: 39) and TNF-α, soluble TNF-α, lymphotoxin- α (also known as LT-α, TNF-β), LT-β (found as a complex heterotrimer of LT-α2-β), OPGL, FasL, CD27L, CD30L, CD40L, 4-1BBL, DcR3, OX40L, TNF-γ (International Publication No. WO 96/14328), AIM-I (International Publication No. WO 97/33899), Endokine α (International Publication No. WO 98/07880), OPG, and Neutro Cain α (International Publication No.WO 98/18921), OX40, and Nerve Growth Factor (NGF), Soluble Fas, CD30, CD27, CD40 and 4-IBB, TR2 (International Publication No.WO 96/34095), DR3 ( International publication number WO 97/33904), DR4 (International Publication No.WO 98/32856), TR5 (International Publication No.WO 98/30693), TRANK, TR9 (International Publication No.WO 98/56892), TR10 (International Publication No.WO) 98/54202), 312C2 (WO 98/06842), and TR12, and soluble CD154, CD70, and CD153. In some embodiments, angiogenic proteins may be useful, particularly for protein production from cell lines. Such angiogenic factors include, but are not limited to, glioma-derived growth factor (GDGF), platelet-derived growth factor-A (PDGF-A), platelet-derived growth factor-B (PDGF-B), placenta Growth factor (PIGF), placental growth factor 2 (PIGF-2), vascular endothelial growth factor (VEGF), vascular endothelial growth factor A (VEGF-A), vascular endothelial growth factor 2 (VEGF-2), vascular endothelial growth factor There are B (VEGF-3), vascular endothelial growth factor B-186 (VEGF-B186), vascular endothelial growth factor D (VEGF-D), and vascular endothelial growth factor E (VEGF-E). Fibroblast growth factor may be delivered by the vectors of the present disclosure, including but not limited to FGF-1, FGF-2, FGF-3, FGF-4, FGF-5, FGF-6, FGF -7, FGF-8, FGF-9, FGF-10, FGF-11, FGF-12, FGF-13, FGF-14 and FGF-15. Hematopoietic growth factors may be delivered using the vectors of the present disclosure, including but not limited to granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) (sargramostim), granule Sphere colony stimulating factor (G-CSF) (filgrastim), macrophage colony stimulating factor (M-CSF, CSF-1), erythropoietin (epoetin alfa), stem cell factor (SCF, c-kit ligand, hematopoietic stem cell factor) ), Megakaryocyte colony-stimulating factor, PIXY321 (a GMCSF / IL-3) fusion protein and the like.

マイクロRNA(miRNA)は小さな非コードRNAである。それらは、コード又は非コード遺伝子のイントロン、非コード遺伝子のエキソン、又は遺伝子間領域に
に位置する。miRNA遺伝子は、初期前駆体miRNA(pri-miRNA)と呼ばれる前駆体ポリヌクレオチドを生成するRNAポリメラーゼIIによって転写される。核においてpri-miRNAは、リボヌクレアーゼであるDroshaによって加工され、短いヘアピン構造を形成するmiRNA前駆体(pre-miRNA)を生産する。続いて、pre-miRNAがExportin 5を介して細胞質に移行し、Dicerと呼ばれる他のリボヌクレアーゼによってさらに加工され、活性な成熟miRNAを生成する。
MicroRNA (miRNA) is a small non-coding RNA. They are located in introns of coding or non-coding genes, exons of non-coding genes, or intergenic regions. The miRNA gene is transcribed by RNA polymerase II, which produces a precursor polynucleotide called early precursor miRNA (pri-miRNA). In the nucleus, pri-miRNAs are processed by the ribonuclease Drosha to produce miRNA precursors (pre-miRNAs) that form short hairpin structures. Subsequently, pre-miRNA moves to the cytoplasm via Exportin 5 and is further processed by another ribonuclease called Dicer to produce active mature miRNA.

成熟miRNAは約21ヌクレオチドの長さである。それは、標的遺伝子のmRNAの3'非翻訳領域に結合すること、及びタンパク質翻訳の抑制又はmRNAの分解のいずれかによりタンパク質発現を抑制することによって、機能を発揮する。miRNAは、発生、細胞増殖、分化、及び癌の進行をはじめとする生物学的プロセスに関与する。miRNAプロファイリングの研究は、幾つかのmiRNAの発現が組織特異的であるか、幾つかの組織において豊富であることを示している。例えば、miR-142-3p、miR-181及びmiR-223の発現は、ヒト及びマウスの造血組織において豊富であることが証明されている(Baskerville et al., 2005 RNA 11, 241-247; Chen et al., 2004 Science 303, 83-86)。miR-142-3pの標的配列は、配列番号35に示される。miR-142-3p4Xの標的配列は、配列番号36に示される。   The mature miRNA is approximately 21 nucleotides in length. It exerts its function by binding to the 3 ′ untranslated region of the mRNA of the target gene and suppressing protein expression by either inhibiting protein translation or degrading mRNA. miRNAs are involved in biological processes including development, cell proliferation, differentiation, and cancer progression. Studies of miRNA profiling have shown that the expression of some miRNAs is tissue specific or abundant in some tissues. For example, expression of miR-142-3p, miR-181 and miR-223 has been shown to be abundant in human and mouse hematopoietic tissues (Baskerville et al., 2005 RNA 11, 241-247; Chen et al., 2004 Science 303, 83-86). The target sequence of miR-142-3p is shown in SEQ ID NO: 35. The target sequence of miR-142-3p4X is shown in SEQ ID NO: 36.

幾つかのmiRNAは、幾つかの腫瘍において上方制御(発癌miRNA)又は下方制御(リプレッサー)されることが観察されている(Spizzo et al., 2009 Cell 137, 586e1)。例えば、miR-21は、神経膠芽腫、乳癌、肺癌、前立腺癌、大腸癌、胃癌、食道癌、及び子宮頸癌、子宮平滑筋肉腫、DLBCL、頭頸部癌において過剰発現される。対照的に、let-7のメンバーは、神経膠芽腫、肺癌、乳癌、胃癌、卵巣癌、前立腺癌、及び大腸癌において下方制御されることが報告されている。癌におけるmiRNA発現の恒常性の再確立は、癌の進行を阻害し、又は反転させるための不可避の機構である。   Some miRNAs have been observed to be up-regulated (oncogenic miRNA) or down-regulated (repressor) in some tumors (Spizzo et al., 2009 Cell 137, 586e1). For example, miR-21 is overexpressed in glioblastoma, breast cancer, lung cancer, prostate cancer, colon cancer, gastric cancer, esophageal cancer, and cervical cancer, uterine leiomyosarcoma, DLBCL, head and neck cancer. In contrast, let-7 members have been reported to be down-regulated in glioblastoma, lung cancer, breast cancer, gastric cancer, ovarian cancer, prostate cancer, and colon cancer. Reestablishing homeostasis of miRNA expression in cancer is an inevitable mechanism for inhibiting or reversing cancer progression.

癌において、生命機能がmiRNAによって修飾される結果として、潜在的な治療アプローチの開発において、発癌性miRNAのアンチセンス媒介阻害(アンチゴマー、antigomers)が注目されている。しかしながら、miRNA置換が同等に有効な戦略を代表し得る。このアプローチでは、最も治療に有用なmiRNAは、腫瘍において低レベルで発現されるが、通常組織において高レベルで発現され、したがって許容されるmiRNAである。   In cancer, antisense-mediated inhibition (antigomers) of oncogenic miRNAs has attracted attention in the development of potential therapeutic approaches as a result of vital functions being modified by miRNAs. However, miRNA replacement may represent an equally effective strategy. In this approach, the most therapeutically useful miRNAs are those that are expressed at low levels in tumors, but are usually expressed at high levels in tissues and are therefore acceptable.

癌において下方制御されるmiRNAは抗癌剤として有用であり得る。例としてmir-128-1/2(それぞれ配列番号31及び32)、let-7、miR-26、miR-124、及びmiR-137が含まれる(Esquela-Kerscherら、2008 Cell Cycle 7, 759-764; Kumarら、2008 Proc Natl Acad Sci USA 105, 3903-3908; Kotaら、2009 Cell 137, 1005-1017; Silberら、2008 BMC Medicine 6:14 1-17)。miR-128 の発現は中枢神経系で強いと報告されており、神経膠芽腫では下方制御されることが認められている(Sempereら、2004 Genome Biology 5:R13.5-11; Godlewskiら、2008 Cancer Res 68: (22) 9125-9130)。miR-128はmiR-128-1及びmiR-128-2の二つの異なる遺伝子によりコードされている。どちらも同一の成熟配列にプロセシングされる。Bmi-1及びE2F3aはmiR-128の直接の標的であることが報告されている(Godlewskiら、2008 Cancer Res 68: (22) 9125-9130; Zhangら、2009 J. Mol Med 87:43-51)。さらに、Bmi-1の発現は、神経膠腫、マントル細胞リンパ種、非小細胞性肺癌、B細胞非ホジキンリンパ腫、乳癌、結腸直腸癌及び前立腺癌を含む様々なヒトの癌で上方制御されることが認められている。さらに、Bmi-1は、神経幹細胞、及び神経膠腫での「幹細胞様」細胞集団も含む異なる組織由来の幹細胞の自己複製に必要であることが実証されている。   MiRNAs that are down-regulated in cancer may be useful as anticancer agents. Examples include mir-128-1 / 2 (SEQ ID NOs: 31 and 32, respectively), let-7, miR-26, miR-124, and miR-137 (Esquela-Kerscher et al., 2008 Cell Cycle 7, 759- 764; Kumar et al., 2008 Proc Natl Acad Sci USA 105, 3903-3908; Kota et al., 2009 Cell 137, 1005-1017; Silber et al., 2008 BMC Medicine 6:14 1-17). miR-128 expression has been reported to be strong in the central nervous system and has been shown to be down-regulated in glioblastoma (Sempere et al., 2004 Genome Biology 5: R13.5-11; Godlewski et al., 2008 Cancer Res 68: (22) 9125-9130). miR-128 is encoded by two different genes, miR-128-1 and miR-128-2. Both are processed to the same mature sequence. Bmi-1 and E2F3a have been reported to be direct targets of miR-128 (Godlewski et al., 2008 Cancer Res 68: (22) 9125-9130; Zhang et al., 2009 J. Mol Med 87: 43-51 ). In addition, Bmi-1 expression is upregulated in various human cancers including glioma, mantle cell lymphoma, non-small cell lung cancer, B-cell non-Hodgkin lymphoma, breast cancer, colorectal cancer and prostate cancer It is recognized that Furthermore, Bmi-1 has been demonstrated to be required for the self-renewal of stem cells from different tissues, including neural stem cells, and “stem cell-like” cell populations in glioma.

miRNAが媒介する細胞機能の阻害の可能性について、多くのin vitro実証があるが、他の分子について真であるのと同様に、これらをオリゴヌクレオチドとして、又はウイルスベクターとして、in vivoの効果を有するのに必要なほど効率的に送達することは困難である(例えば、Li et al., Cell Cycle 5:2103-2109 2006)。   There are many in vitro demonstrations of the potential for miRNA-mediated inhibition of cellular functions, but as is true for other molecules, these can be used as oligonucleotides or as viral vectors for in vivo effects. It is difficult to deliver as efficiently as necessary (eg Li et al., Cell Cycle 5: 2103-2109 2006).

複製欠損レトロウイルス及びレンチウイルスベクターは、CMV又はLTR等のポリメラーゼIIプロモーターによってpri-miRNAを安定に発現するために用いられ、成熟miRNAの生産を示した。複製欠失レトロウイルス及びレンチウイルスベクターにおいて、U6及びH1プロモーター等のIII型RNAポリメラーゼIIIのプロモーターの導入は、短いヘアピン構造のRNAを生産する機能的な低分子干渉RNA(siRNA)を発現するために広く用いられてきた(Bromberg-White et al., 2004 J Virol 78:9, 4914-4916; Sliva et al., 2006 Virology 351, 218-225; Haga et al., 2006, Transplant Proc 38(10):3184-8)。ループ配列はDicerによって切断されて21〜22ヌクレオチド長の成熟siRNAが生産される。shRNAは、標的遺伝子発現を下方調節するために安定に発現され得る。配列番号33及び34は、H1プロモーターに連結されたpre-miR-128を含む。   Replication deficient retroviruses and lentiviral vectors were used to stably express pri-miRNA by polymerase II promoters such as CMV or LTR and showed production of mature miRNA. In replication-defective retrovirus and lentiviral vectors, the introduction of type III RNA polymerase III promoters such as U6 and H1 promoters express functional small interfering RNA (siRNA) that produces short hairpin RNA. (Bromberg-White et al., 2004 J Virol 78: 9, 4914-4916; Sliva et al., 2006 Virology 351, 218-225; Haga et al., 2006, Transplant Proc 38 (10 ): 3184-8). The loop sequence is cleaved by Dicer to produce a mature siRNA 21-22 nucleotides long. shRNA can be stably expressed to down-regulate target gene expression. SEQ ID NOs: 33 and 34 contain pre-miR-128 linked to the H1 promoter.

他の実施形態では、Aバルジに6A'sを含む最適化IRESは、コアプロモーターと組み合わせて用いられ得、ここで最適化IRESは第一の異種コード配列に機能可能に連結され、コアプロモーター又はミニプロモーターは第二の異種コード配列又はsiRNA、miRNA、又はshRNA配列に連結される(例えば、参照によって組込まれるWO 2014/066700を参照されたい)。   In other embodiments, an optimized IRES comprising 6A's in the A bulge can be used in combination with a core promoter, wherein the optimized IRES is operably linked to a first heterologous coding sequence and is a core promoter or mini-promoter Is linked to a second heterologous coding sequence or siRNA, miRNA, or shRNA sequence (see, eg, WO 2014/066700 incorporated by reference).

本明細書で使用される場合、「コアプロモーター」とは、約50〜100bpを含み、エンハンサーエレメントを欠く最小のプロモーターを指す。そのようなコアプロモーターとしては、限定されるものではないが、SCP1、AdML及びCMVコアプロモーターが挙げられる。より具体的には、コアプロモーターカセットが存在する場合、第2のカセット(例えば、第2のミニプロモーターカセット、polIIIプロモーターカセット又はIRESカセット)が存在する。幾つかの実施形態では、コアプロモーターを有するカセットを含むベクターでは、SCP1、AdML及びCMVコアプロモーターの使用を特異的に排除し、代わりに、本明細書に、及び以下にさらに記載されているデザイナーコアプロモーターを利用する。   As used herein, “core promoter” refers to the smallest promoter comprising about 50-100 bp and lacking an enhancer element. Such core promoters include, but are not limited to, SCP1, AdML and CMV core promoters. More specifically, when a core promoter cassette is present, there is a second cassette (eg, a second mini-promoter cassette, polIII promoter cassette or IRES cassette). In some embodiments, a vector comprising a cassette with a core promoter specifically excludes the use of SCP1, AdML and CMV core promoters, and instead, the designers described further herein and below. Use the core promoter.

コアプロモーターとしては、特定のウイルスプロモーターが挙げられる。ウイルスプロモーターとは、本明細書で使用される場合、コア配列を有し、通常はいくつかの別の補助的なエレメントも有するプロモーターである。例えば、SV40の初期プロモーターは、3種類のエレメント:TATAボックス、開始部位及びGC反復を含有する(Barrera-Saldanaら、EMBO J、4:3839-3849、1985; Yaniv、Virology、384:369-374、2009)。TATAボックスは、転写開始部位の約20塩基対上流に位置する。GC反復領域は、6つのGCボックスを含有する21塩基対の反復であり、転写の方向を決定する部位である。このコアプロモーター配列は約100bpである。追加的な72塩基対の反復を付加し、したがって「ミニプロモーター」にすることは、プロモーターの機能性を約10倍増大させる転写エンハンサーとして有用である。SP1タンパク質が21bpの反復と相互作用する際、SP1タンパク質は最初又は最後の3つのGCボックスのいずれかに結合する。最初の3つに結合すると初期発現が開始され、最後の3つに結合すると後期発現が開始される。72bpの反復の機能は、安定なRNAの量を増強すること、及び合成の速度を上昇させることである。これは、AP1(活性化因子タンパク質1)と結合(二量体形成)して、3'ポリアデニル化され、5'キャップ形成された一次転写物を生じることによって行われる。ラウス肉腫ウイルス(RSV)、HBV X遺伝子プロモーター、及びヘルペスチミジンキナーゼコアプロモーターなどの他のウイルスプロモーターも、所望の機能を選択するための基礎として使用することができる。   A specific viral promoter is mentioned as a core promoter. A viral promoter, as used herein, is a promoter that has a core sequence and usually also has several other auxiliary elements. For example, the early promoter of SV40 contains three elements: TATA box, start site and GC repeat (Barrera-Saldana et al., EMBO J, 4: 3839-3849, 1985; Yaniv, Virology, 384: 369-374 , 2009). The TATA box is located approximately 20 base pairs upstream of the transcription start site. The GC repeat region is a 21 base pair repeat containing 6 GC boxes and is the site that determines the direction of transcription. This core promoter sequence is approximately 100 bp. Adding an additional 72 base pair repeats, thus making it a “minipromoter”, is useful as a transcription enhancer, which increases promoter functionality approximately 10-fold. When the SP1 protein interacts with a 21 bp repeat, the SP1 protein binds to either the first or last three GC boxes. Binding to the first three initiates early expression, and binding to the last three initiates late expression. The function of the 72 bp repeat is to increase the amount of stable RNA and increase the rate of synthesis. This is done by binding (dimerization) with AP1 (activator protein 1) to produce a 3 ′ polyadenylated, 5 ′ capped primary transcript. Other viral promoters such as Rous sarcoma virus (RSV), HBV X gene promoter, and herpes thymidine kinase core promoter can also be used as a basis for selecting the desired function.

コアプロモーターは、典型的に、RNAポリメラーゼII機構によって転写が開始される位置を規定する+1転写開始部位に対して-40〜+40を包含する(Juven-Gershon及びKadonaga、Dev. Biol. 339:225-229、2010)。典型的に、RNAポリメラーゼIIは、プロモーター内のDNAモチーフに結合するいくつもの転写因子と相互作用する。これらの因子は、一般に、「一般的な」又は「基本の」転写因子として公知であり、それらとしては、限定されるものではないが、TFIIA(RNAポリメラーゼIIAに対する転写因子)、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF、及びTFIIHが挙げられる。これらの因子は、全てのコアプロモーターと共に「一般的な」様式で作用し、したがって、多くの場合、「基本の」転写因子と称される。   The core promoter typically includes -40 to +40 relative to the +1 transcription start site that defines the location where transcription is initiated by the RNA polymerase II mechanism (Juven-Gershon and Kadonaga, Dev. Biol. 339 : 225-229, 2010). Typically, RNA polymerase II interacts with a number of transcription factors that bind to a DNA motif within the promoter. These factors are generally known as “general” or “basic” transcription factors, including but not limited to TFIIA (a transcription factor for RNA polymerase IIA), TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, and TFIIH. These factors work in a “generic” manner with all core promoters and are therefore often referred to as “basic” transcription factors.

Juven-Gershonら、2006(Nat. Methods, 3(11):917-922, 2006)には、コアプロモーターのエレメントが記載されている。例えば、pRC/CMVコアプロモーターは、TATAボックスからなり、81bpの長さである。CMVコアプロモーターは、TATAボックス及び開始部位からなる。一方、SCP合成コアプロモーター(SCP1及びSCP2)はTATAボックス、Inr(開始因子)、MTE部位(モチーフ10エレメント)、及びDPE部位(下流プロモーターエレメント)からなり、長さが約81bpである。SCP合成プロモーターは、単純なpRC/CMVコアプロモーターと比較して改善された発現を有する。   Juven-Gershon et al., 2006 (Nat. Methods, 3 (11): 917-922, 2006) describe the elements of the core promoter. For example, the pRC / CMV core promoter consists of a TATA box and is 81 bp long. The CMV core promoter consists of a TATA box and a start site. On the other hand, the SCP synthetic core promoter (SCP1 and SCP2) consists of a TATA box, Inr (initiation factor), MTE site (motif 10 element), and DPE site (downstream promoter element), and is about 81 bp in length. The SCP synthetic promoter has improved expression compared to the simple pRC / CMV core promoter.

本明細書で使用される場合、「ミニプロモーター」又は「小さいプロモーター」とは、機能可能に連結した遺伝子又はコード核酸配列の転写を促進する調節ドメインを指す。ミニプロモーターは、名称により示される通り、機能可能に連結したコード配列の有効な転写及び/又は翻訳に必要な最低限の量のエレメントを含む。ミニプロモーターは、追加的な調節要素と組み合わせた「コアプロモーター」、又は「改変コアプロモーター」を含んでもよい。典型的に、ミニプロモーター又は改変コアプロモーターは約100〜600bpの長さになり、コアプロモーターは、典型的に、約100bp未満(例えば、約70〜80bp)である。他の実施形態では、コアプロモーターが存在する場合、カセットは、典型的に、コアプロモーター配列の上流又は下流のいずれかに、コアプロモーター単独による発現レベルを上回る機能可能に連結したコード配列の発現を促進する、エンハンサーエレメント又は別のエレメントを含む。   As used herein, “minipromoter” or “small promoter” refers to a regulatory domain that facilitates transcription of an operably linked gene or encoding nucleic acid sequence. A minipromoter, as indicated by its name, contains the minimum amount of elements necessary for effective transcription and / or translation of an operably linked coding sequence. Mini-promoters may include a “core promoter” or “modified core promoter” in combination with additional regulatory elements. Typically, the mini-promoter or modified core promoter will be about 100-600 bp in length, and the core promoter is typically less than about 100 bp (eg, about 70-80 bp). In other embodiments, where a core promoter is present, the cassette typically expresses operably linked coding sequences either upstream or downstream of the core promoter sequence, above the level of expression by the core promoter alone. Contains enhancer elements or other elements that facilitate.

したがって、本開示は、一般に、標的細胞において有意なレベルでの遍在的な発現を可能にし、またベクターに安定に組み入れるために有用な「コアプロモーター」エレメント(<100bp、<200bp、<400bp又は<600bp)に関して定義されるような細胞エレメントに由来するミニプロモーター(例えば、改変コアプロモーター)、及び、特に導入遺伝子の効率的な発現を可能にするための複製レトロウイルスベクターを提供する。コアプロモーターに加えて、エンハンサー配列及び/又はコザック配列を欠くコアプロモーター配列と比較してより良好な遺伝子発現を可能にするための、最小限のエンハンサー配列及び/又はコザック配列とを含み、それでもなお200bp、400bp又は600bpを下回るミニプロモーターも提供される。そのようなミニプロモーターとしては、改変コアプロモーター及び天然に存在する組織特異的プロモーター、例えば、エラスチンプロモーター(膵腺房細胞に特異的である)(204bp; Hammerら、Mol Cell Biol.、7:2956-2967、1987)並びにマウス及びヒト由来の細胞周期依存性ASK遺伝子由来のプロモーター(63〜380bp; Yamadaら、J. Biol. Chem.、277: 27668-27681、2002)などが挙げられる。遍在的に発現される小さいプロモーターとして、ウイルスプロモーター、例えば、SV40初期プロモーター及び後期プロモーター(約340bp)、RSV LTRプロモーター(約270bp)、並びに標準的な「TATTAAボックス」を有さず、13bpのコア配列5'-CCCCGTTGCCCGG-3'(配列番号43)を有するHBV X遺伝子プロモーター(約180bp)(例えば、R Anishら、PLoS one、4: 5103、2009)などが挙げられる。さらに他の実施形態では、少なくとも1つのミニプロモーターカセットを含む治療カセットは、RRV内に存在するIRESカセットの発現レベルを超えるか、それとほぼ同等であるか、又はその約1倍〜2.5倍低い、発現レベルを有するだろう。   Thus, the present disclosure generally allows for ubiquitous expression at significant levels in target cells and is useful for stable integration into a vector as a “core promoter” element (<100 bp, <200 bp, <400 bp or Provided are mini-promoters (eg, modified core promoters) derived from cellular elements as defined for <600 bp), and in particular replicating retroviral vectors to allow efficient expression of the transgene. In addition to the core promoter, it contains minimal enhancer sequences and / or Kozak sequences to allow better gene expression compared to core promoter sequences lacking enhancer sequences and / or Kozak sequences. Mini-promoters below 200 bp, 400 bp or 600 bp are also provided. Such mini-promoters include modified core promoters and naturally occurring tissue-specific promoters such as the elastin promoter (specific for pancreatic acinar cells) (204 bp; Hammer et al., Mol Cell Biol., 7: 2956 -2967, 1987) and promoters derived from mouse and human cell cycle-dependent ASK genes (63-380 bp; Yamada et al., J. Biol. Chem., 277: 27668-27681, 2002). Small promoters that are ubiquitously expressed include viral promoters such as the SV40 early and late promoters (approximately 340 bp), the RSV LTR promoter (approximately 270 bp), and the standard “TATTAA box”, 13 bp HBV X gene promoter (about 180 bp) (for example, R Anish et al., PLoS one, 4: 5103, 2009) having a core sequence 5′-CCCCGTTGCCCGG-3 ′ (SEQ ID NO: 43). In yet other embodiments, the therapeutic cassette comprising at least one mini-promoter cassette exceeds, is approximately equivalent to, or is about 1-2.5 times lower than the expression level of the IRES cassette present in the RRV. Will have an expression level.

コアプロモーター又はミニプロモーターからの転写は、種々のエレメントの相互作用によって起こる。集中型の転写では、例えば、いくつかのヌクレオチドの狭い領域内に単一の主要な転写開始部位又はいくつかの開始部位のいずれかが存在する。集中型の転写はより単純な生物体において優勢な転写様式である。分散型の転写では、約50〜100ヌクレオチドの広範な領域にわたっていくつかの弱い転写開始部位が存在する。分散型の転写は脊椎動物において最も一般的な転写様式である。例えば、分散型の転写は、ヒト遺伝子の約3分の2で観察される。脊椎動物では、集中型の転写は調節されたプロモーターに付随する傾向があるが、一方、分散型の転写は一般には構成的プロモーターにおいてCpGアイランドで観察される。

Figure 2016526920
Transcription from the core promoter or mini-promoter occurs by the interaction of various elements. In centralized transcription, for example, there is either a single major transcription start site or several start sites within a narrow region of several nucleotides. Centralized transcription is the dominant mode of transcription in simpler organisms. In distributed transcription, there are several weak transcription initiation sites over a broad region of about 50-100 nucleotides. Distributed transcription is the most common transcription mode in vertebrates. For example, distributed transcription is observed in about two thirds of human genes. In vertebrates, concentrated transcription tends to be associated with regulated promoters, whereas distributed transcription is generally observed on CpG islands in constitutive promoters.
Figure 2016526920

表2は、エンハンサーエレメントを構築し、コアプロモーター領域にクローニングするために使用することができるオリゴヌクレオチドを示す。上記の通り、本開示の改変/最適化されたコアプロモーターは、表1のエレメントの付加を含むコア配列を含んでよく、表2に記載のクローニングされたエンハンサーをさらに含んでよい。そうすることで、ミニプロモーターのサイズが大きくなり得る。しかし、最終的なミニプロモーターは600bpを超えるべきではなく、一般には、約100bp、200bp、300bp、400bp、500bp及びその間の任意の整数になるだろう。

Figure 2016526920
Table 2 shows the oligonucleotides that can be used to construct and clone enhancer elements into the core promoter region. As described above, the modified / optimized core promoter of the present disclosure may include a core sequence that includes the addition of the elements of Table 1, and may further include the cloned enhancer described in Table 2. By doing so, the size of the mini-promoter can be increased. However, the final minipromoter should not exceed 600 bp and will generally be about 100 bp, 200 bp, 300 bp, 400 bp, 500 bp and any integer in between.
Figure 2016526920

一実施形態では、本開示は、非分裂宿主細胞、宿主分裂細胞、又は細胞増殖性障害を有する宿主細胞に感染可能な組換え複製コンピテントレトロウイルスを提供する。本開示の組換え複製コンピテントレトロウイルスは、ウイルスGAG、ウイルスPOL、ウイルスENVをコードするポリヌクレオチド配列、ビリオン内に封入されたIRESのA-バルジにおける6A'sを有する、最適化内部リボソーム侵入部位(IRES)に続く異種ポリヌクレオチドを含む。   In one embodiment, the present disclosure provides a recombinant replicating competent retrovirus capable of infecting non-dividing host cells, host dividing cells, or host cells with cell proliferative disorders. Recombinant replication competent retroviruses of the present disclosure comprise an optimized internal ribosome entry site having a polynucleotide sequence encoding viral GAG, viral POL, viral ENV, 6A's in the A-bulge of IRES encapsulated in virions ( Heterologous polynucleotides following IRES).

一般的に、本開示の組換えベクターは、標的細胞に核酸配列を移行させることができる。用語「非分裂」細胞は有糸分裂を経ない細胞を意味する。非分裂細胞は細胞が活発に分裂していない限り、細胞周期の任意の点で阻止されうる(例えば、G0/G1、G1/S、G2/M)。exvivoの感染では、分裂細胞は、当業者に用いられる標準的な技術、例えば照射、アフィジコリン(aphidocolin)処理、血清飢餓、及び接触阻害によって、細胞分裂を阻止するために処理され得る。しかしながら、ex vivoの感染が、多くの細胞が既に停止しているため(例えば、幹細胞)、細胞を阻止することなしに実施されることを理解されたい。例えば、組換えレンチウイルスベクターは、非分裂細胞に感染することができる。体内の既存の非分裂細胞の例として、神経、筋肉、肝臓、皮膚、心臓、肺、及び骨髄細胞及びその誘導細胞が挙げられる。分裂細胞には、オンコレトロウイルスベクターが用いられ得る。 In general, the recombinant vectors of the present disclosure can transfer nucleic acid sequences to target cells. The term “non-dividing” cell means a cell that has not undergone mitosis. Non-dividing cells can be blocked at any point in the cell cycle (eg, G 0 / G 1 , G 1 / S , G 2 / M ) as long as the cells are not actively dividing. In exvivo infection, dividing cells can be treated to prevent cell division by standard techniques used by those skilled in the art, such as irradiation, aphidocolin treatment, serum starvation, and contact inhibition. However, it should be understood that ex vivo infection is performed without blocking cells, since many cells are already arrested (eg, stem cells). For example, a recombinant lentiviral vector can infect non-dividing cells. Examples of existing non-dividing cells in the body include nerve, muscle, liver, skin, heart, lung, and bone marrow cells and their derived cells. An oncoretrovirus vector can be used for dividing cells.

「分裂」細胞は活発な有糸分裂又は減数分裂を経ている細胞を意味する。そのような分裂細胞として、幹細胞、皮膚細胞(例えば、線維芽細胞及び角化細胞)、生殖細胞及び本分野で知られている他の分裂細胞が挙げられる。分裂細胞という用語に含まれ、かつとりわけ興味深いのは新生細胞等の細胞増殖性障害を有する細胞である。用語「細胞増殖性障害」は、異常な数の細胞で特徴付けられる状態を意味する。この状態は、肥大的な(組織中での細胞集団の異常増殖をもたらす、細胞の連続的な増殖)及び発育不全的な(組織中での細胞の欠失又は欠乏)細胞の増殖または体内の領域への細胞の過剰な流入又は転移を含み得る。該細胞集団は必ずしも癌化、腫瘍化または悪性化細胞ではなく、通常の細胞もまた同様に含み得る。細胞増殖性障害として、強皮症、関節炎、及び肝硬変を含む様々な線維症等の結合組織の異常増殖に関連する障害が挙げられる。細胞増殖性障害として、頭頸部の細胞腫などの新生物疾患が挙げられる。頭頸部の細胞腫として、例えば、口腔、食道、咽頭、喉頭、甲状腺、舌、唇、唾液腺、鼻、副鼻腔、上咽頭の細胞腫、上鼻腔(superior nasal vault and sinus)の腫瘍、感覚神経芽腫、扁平上皮癌、悪性黒色腫、副鼻腔(sinonasal)未分化癌腫(SNUC)又は血液新生物が含まれる。また、頸リンパ節、喉頭前リンパ節、肺食道傍リンパ節及び顎下リンパ節等の局部リンパ節の癌腫も含まれる(Harrison's Principles of Internal Medicine (eds., Isselbacher, et al., McGraw-Hill, Inc., 13th Edition, ppl850-1853, 1994)。他の癌主として、限定するものではないが、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌リンパ腫、口腔癌、膵臓癌、白血病、黒色腫、胃癌、皮膚癌、及び卵巣癌が挙げられる。細胞増殖性疾患はまた、間接リウマチ(O’Dell NEJM 350:2591 2004)及びしばしば免疫系の細胞の不適切な細胞増殖によって特徴づけられる他の自己免疫疾患(Mackayら、NEJM 345:340 2001)を含む。   A “dividing” cell means a cell that has undergone active mitosis or meiosis. Such dividing cells include stem cells, skin cells (eg, fibroblasts and keratinocytes), germ cells and other dividing cells known in the art. Of particular interest and included in the term dividing cell are cells having a cell proliferative disorder, such as neoplastic cells. The term “cell proliferative disorder” means a condition characterized by an abnormal number of cells. This condition can be hypertrophic (continuous growth of cells, resulting in abnormal growth of a population of cells in the tissue) and underdeveloped (deletion or depletion of cells in the tissue). It may include excessive influx or metastasis of cells into the area. The cell population is not necessarily a cancerous, tumorigenic or malignant cell, but can include normal cells as well. Cell proliferative disorders include disorders associated with abnormal growth of connective tissues such as scleroderma, arthritis, and various fibrosis including cirrhosis. Cell proliferative disorders include neoplastic diseases such as head and neck cell tumors. Head and neck cell tumors include, for example, oral cavity, esophagus, pharynx, larynx, thyroid, tongue, lips, salivary glands, nose, paranasal sinuses, nasopharyngeal cell tumors, tumors of the superior nasal vault and sinus, sensory nerves It includes blastoma, squamous cell carcinoma, malignant melanoma, sinonasal anaplastic carcinoma (SNUC) or hematologic neoplasm. Also included are carcinomas of local lymph nodes such as cervical, pre-laryngeal, paraesophageal and submandibular lymph nodes (Harrison's Principles of Internal Medicine (eds., Isselbacher, et al., McGraw-Hill , Inc., 13th Edition, ppl850-1853, 1994. Other cancer principally, but not limited to, lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer lymphoma, oral cancer, pancreatic cancer , Leukemia, melanoma, gastric cancer, skin cancer, and ovarian cancer.Cell proliferative diseases are also caused by indirect rheumatism (O'Dell NEJM 350: 2591 2004) and often by inappropriate cell proliferation of cells of the immune system. Including other autoimmune diseases that are characterized (Mackay et al., NEJM 345: 340 2001).

他の実施形態では、本開示の複製コンピテントレトロウイルスベクターをトランスフェクトした宿主細胞が提供される。宿主細胞として、酵母細胞、昆虫細胞、又は動物細胞等の真核細胞が挙げられる。宿主細胞として、細菌細胞等の原核細胞もまた挙げられる。他の実施形態では、宿主細胞は無血清懸濁において連続的に増殖されるように改変又は選択されている(例えば、参照により本明細書に組込まれる米国特許公開第2012/0087894-A1号を参照されたい。)。   In other embodiments, host cells transfected with a replication competent retroviral vector of the present disclosure are provided. Examples of host cells include eukaryotic cells such as yeast cells, insect cells, and animal cells. Host cells also include prokaryotic cells such as bacterial cells. In other embodiments, the host cells have been modified or selected to grow continuously in serum-free suspension (see, eg, US Patent Publication No. 2012 / 0087894-A1, incorporated herein by reference). Please refer.)

本明細書で提供されるベクター(例えば、複製コンピテントレトロウイルスベクター)により形質導入(形質転換又はトランスフェクト)された、操作された宿主細胞もまた提供される。操作された宿主細胞は、プロモーターの活性化、形質転換体の選択、又はコードポリヌクレオチドの増幅に適切なように改変された従来の栄養培地において培養され得る。温度及びpH等の培養条件は、発現について選択される宿主細胞により以前に用いられたものであり、当業者には明らかであり、例えば、Sambrook, Ausubel and Berger、及び例えば、Freshney (1994) Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, 3rd ed. (Wiley-Liss, New York)をはじめとする、本明細書で引用した文献、並びにそれらにおいて引用された文献において、明らかである。   Also provided are engineered host cells that have been transduced (transformed or transfected) with the vectors provided herein (eg, replication competent retroviral vectors). Engineered host cells can be cultured in conventional nutrient media modified as appropriate for promoter activation, transformant selection, or amplification of the encoded polynucleotide. Culture conditions such as temperature and pH are those previously used by the host cell selected for expression and will be apparent to those skilled in the art, for example, Sambrook, Ausubel and Berger, and, for example, Freshney (1994) Culture It is evident in the literature cited herein as well as the literature cited therein, including the Animal Cells: A Manual of Basic Technique, 3rd ed. (Wiley-Liss, New York).

適切な発現宿主の例として、CHO、COS、BHK、HEK293又はBowes黒色腫等の哺乳動物細胞が挙げられる。典型的に、ヒト細胞又は細胞株が用いられるだろう。しかしながら、本開示のベクター及びポリヌクレオチドを、配列決定、増幅及びクローニングの目的のために、非ヒト宿主細胞へクローニングすることが望ましいものであり得る。   Examples of suitable expression hosts include mammalian cells such as CHO, COS, BHK, HEK293 or Bowes melanoma. Typically human cells or cell lines will be used. However, it may be desirable to clone the vectors and polynucleotides of the present disclosure into non-human host cells for sequencing, amplification and cloning purposes.

他の実施形態では、ターゲティングポリヌクレオチド配列が、本開示の組換えレトロウイルスベクターの一部として含まれる。ターゲティングポリヌクレオチド配列はターゲティングリガンド(例えば、ヘレグリン等のペプチドホルモン、単鎖抗体、受容体又は受容体のリガンド)、組織特異的又は細胞タイプ特異的調節要素(例えば組織特異的又は細胞タイプ特異的プロモーター又はエンハンサー)、又はターゲティングリガンドと組織特異的/細胞タイプ特異的調節要素の組み合わせである。ターゲティングリガンドは、レトロウイルスのenvタンパク質と機能可能に連結されて、キメラレトロウイルスenvタンパク質を形成する。ウイルスGAG、ウイルスPOL及びウイルスENVタンパク質は適したいずれのレトロウイルス由来であってもよい(例えば、MLV又はレンチウイルス由来)。他の実施形態では、ウイルスENVタンパク質は非レトロウイルス(例えばCMV又はVSV)に由来する。   In other embodiments, the targeting polynucleotide sequence is included as part of a recombinant retroviral vector of the present disclosure. The targeting polynucleotide sequence may be a targeting ligand (eg, a peptide hormone such as heregulin, a single chain antibody, a receptor or receptor ligand), a tissue specific or cell type specific regulatory element (eg, a tissue specific or cell type specific promoter). Or a combination of a targeting ligand and a tissue / cell type specific regulatory element. The targeting ligand is operably linked to the retroviral env protein to form a chimeric retroviral env protein. Viral GAG, viral POL and viral ENV proteins may be from any suitable retrovirus (eg, from MLV or lentivirus). In other embodiments, the viral ENV protein is derived from a non-retrovirus (eg, CMV or VSV).

一実施形態では、レトロウイルスベクターは、細胞の外表面に分子を有する細胞に結合することによって、細胞にターゲティングされる。このレトロウイルスターゲティング法は、レトロウイルスの表面にターゲティングリガンドと相互作用する受容体又は結合分子を有する細胞又は組織にウイルスをターゲティングするのを補助するために、レトロウイルスの外殻上のターゲティングリガンドの発現を利用する。細胞のウイルスによる感染後、ウイルスは細胞にその核酸を注入し、レトロウイルスの遺伝物質は、宿主細胞のゲノムに組みこまれ得る。   In one embodiment, a retroviral vector is targeted to a cell by binding to a cell that has a molecule on the outer surface of the cell. This retroviral targeting method involves targeting ligands on the outer shell of the retrovirus to help target the virus to cells or tissues that have receptors or binding molecules that interact with the targeting ligand on the surface of the retrovirus. Utilize expression. After infection of the cell with the virus, the virus injects the nucleic acid into the cell, and the retroviral genetic material can be incorporated into the genome of the host cell.

したがって、一実施形態では、本開示は、ターゲティングポリペプチドに機能可能に連結したレトロウイルスのENVタンパク質を含むキメラenvタンパク質を含む。ターゲティングポリペプチドは、細胞特異的な受容体分子、細胞特異的な受容体のリガンド、細胞特異的な抗原エピトープに対する抗体又は抗体断片又は本分野において容易に特定できる標的細胞と結合又は相互作用し得る他の任意のリガンドであり得る。ターゲティングポリペプチド又は分子の例として、ビオチン−ストレプトアビジンをリンカーとして用いた2価抗体(Etienne-Julanら、J. Of General Virol., 73, 3251-3255, 1992; Rouxら、Proc. Natl. Acad. Sci USA 86, 9079-9083, 1989)、ハプテンに対する単鎖抗体の可変領域をコードしている配列をエンベロープ中に含む組換えウイルス(Russellら、Nucleic Acids Research, 21, 1081-1085 (1993))、レトロウイルスのエンベロープ中にペプチドホルモンリガンドをクローニングしたもの(Kasaharaら、Science, 266, 1373-1376, 1994)、キメラEPO/env構築物(Kasaharaら、1994)、低密度リポタンパク質(LDL)受容体を発現するHeLa細胞への特異的な感染をもたらす、狭宿主性のMLVのLDL受容体に対する単鎖抗体(Somia ら、Proc. Natl. Acad. Sci USA, 92, 7570-7574 (1995))が挙げられ、同様にALVの宿主範囲は、インテグリンリガンドの導入によって変更され得、ウイルスは、種を超えてラット神経膠芽腫細胞に特異的に感染できるようにすることができ(Valsesia-Wittmann ら、J. Virol. 68, 4609-4619 (1994))、Dornberg及び共同研究者(Chu and Dornburg, J. Virol 69, 2659-2663 (1995); M. Engelstadterら、Gene Therapy 8,1202-1206 (2001))は、腫瘍マーカーに対する単鎖抗体を含むエンベロープを用いた脾臓壊死ウイルス(SNV)、トリレトロウイルスの組織特異的なターゲティングを報告している。   Accordingly, in one embodiment, the disclosure includes a chimeric env protein comprising a retroviral ENV protein operably linked to a targeting polypeptide. A targeting polypeptide may bind or interact with a cell-specific receptor molecule, a cell-specific receptor ligand, an antibody or antibody fragment against a cell-specific antigenic epitope, or a target cell that can be readily identified in the art. It can be any other ligand. Examples of targeting polypeptides or molecules include bivalent antibodies using biotin-streptavidin as a linker (Etienne-Julan et al., J. Of General Virol., 73, 3251-3255, 1992; Roux et al., Proc. Natl. Acad Sci USA 86, 9079-9083, 1989), a recombinant virus containing a sequence encoding the variable region of a single chain antibody against a hapten in the envelope (Russell et al., Nucleic Acids Research, 21, 1081-1085 (1993) ), A peptide hormone ligand cloned into the retroviral envelope (Kasahara et al., Science, 266, 1373-1376, 1994), chimeric EPO / env construct (Kasahara et al., 1994), low-density lipoprotein (LDL) receptor A single-chain antibody against the LDL receptor of narrow-host MLV that results in specific infection of somatically expressed HeLa cells (Somia et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA, 92, 7570-7574 (1995)) Similarly, the host range of ALV is It can be altered by the introduction of phospholigands, allowing the virus to specifically infect rat glioblastoma cells across species (Valsesia-Wittmann et al., J. Virol. 68, 4609-4619 ( 1994)), Dornberg and collaborators (Chu and Dornburg, J. Virol 69, 2659-2663 (1995); M. Engelstadter et al., Gene Therapy 8,1202-1206 (2001)) are single-chain antibodies against tumor markers. We have reported tissue-specific targeting of spleen necrosis virus (SNV), avian retrovirus using an envelope containing.

一実施形態では、本開示の組換えレトロウイルスは、ウイルスが特定の細胞タイプ(例えば、平滑筋細胞、肝細胞、腎臓細胞、線維芽細胞、角化細胞、間葉系幹細胞、骨髄細胞、軟骨細胞、上皮細胞、腸細胞、乳腺細胞、新生細胞、神経膠腫細胞、神経細胞及び当業者に知られる他の細胞)をターゲティングするよう遺伝的に改変されており、それにより、レトロウイルスベクターの組換えゲノムは、標的非分裂細胞、標的分裂細胞、又は細胞増殖性障害を有する標的細胞に送達される。   In one embodiment, the recombinant retroviruses of the present disclosure are those in which the virus is of a specific cell type (eg, smooth muscle cells, hepatocytes, kidney cells, fibroblasts, keratinocytes, mesenchymal stem cells, bone marrow cells, cartilage Cells, epithelial cells, intestinal cells, mammary cells, neoplastic cells, glioma cells, neuronal cells and other cells known to those skilled in the art, so that the retroviral vector The recombinant genome is delivered to target non-dividing cells, target dividing cells, or target cells with cell proliferative disorders.

他の実施形態では、以下でより完全に記載する様に、ターゲティングは細胞又は組織特異的調節要素を用いて、該調節要素を活発に利用する標的細胞においてウイルスゲノムの発現及び転写を促す。移行されたレトロウイルス遺伝物質は、その後宿主細胞中で転写され、タンパク質に翻訳される。ターゲティング調節要素は、典型的に5'及び/又は3'LTRに連結され、キメラLTRを形成する。   In other embodiments, targeting uses cell or tissue specific regulatory elements to promote viral genome expression and transcription in target cells that actively utilize the regulatory elements, as described more fully below. The transferred retroviral genetic material is then transcribed in the host cell and translated into protein. Targeting regulatory elements are typically linked to the 5 ′ and / or 3 ′ LTR to form a chimeric LTR.

一実施形態では、本開示は、増殖しビリオンを生産するためにヘルパーウイルス又は追加の核酸配列若しくはタンパク質を必要としない複製コンピテントレトロウイルスを提供する。例えば、上述したように、本開示のレトロウイルスの核酸配列は、グループ特異的な抗原及び逆転写酵素(並びに成熟及び逆転写に必要なインテグラーゼ及びプロテアーゼ酵素)を、それぞれコードしている。ウイルスgag及びpolは、レンチウイルス、例えばHIV又はオンコウイルス又はガンマレトロウイルス、例えばMoMLVに由来し得る。さらに、本開示のレトロウイルスの核酸ゲノムはウイルスエンベロープ(ENV)タンパク質をコードする配列を含む。env遺伝子は任意のレトロウイルスに由来し得る。envはヒト及び他の種の細胞への形質導入を可能とする広宿主性のエンベロープタンパク質であり得、又はマウス及びラット細胞にしか形質導入することができない狭宿主性のエンベロープタンパク質であり得る。さらに、エンベロープタンパク質を抗体又は特定のリガンドに連結することによって、組換えウイルスを、特定の細胞タイプの受容体にターゲティングすることが望ましいものであり得る。上述の通り、レトロウイルスベクターは、例えば糖脂質又はタンパク質を挿入することにより標的特異的にすることができる。ターゲティングはしばしばレトロウイルスベクターを特定の細胞タイプ(例えばある組織中にみられる細胞タイプ又は癌細胞タイプ)の抗原にターゲティングする抗体を用いて達成される。当業者は過度の実験なしに、レトロウイルスベクターの特定の標的への送達を達成するための特定の方法を知っているかまたは容易に確かめることができる。一実施形態では、env遺伝子は非レトロウイルス(例えばCMV又はVSV)に由来する。レトロウイルス由来のenv遺伝子の例として、限定されるものではないが:モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳癌ウイルス(MuMTV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)及びラウス肉腫ウイルス(RSV)が挙げられる。水泡性口内炎ウイルス(VSV)(Protein G)、サイトメガロウイルスエンベロープ(CMV)、又はインフルエンザウイルスのヘマグルチニン(HA)等の他のenv遺伝子もまた用いることができる。   In one embodiment, the present disclosure provides a replication competent retrovirus that does not require helper virus or additional nucleic acid sequences or proteins to grow and produce virions. For example, as described above, the retroviral nucleic acid sequences of the present disclosure encode group specific antigens and reverse transcriptases (and integrase and protease enzymes required for maturation and reverse transcription), respectively. The viruses gag and pol can be derived from lentiviruses such as HIV or oncoviruses or gamma retroviruses such as MoMLV. In addition, the retroviral nucleic acid genome of the present disclosure includes a sequence encoding a viral envelope (ENV) protein. The env gene can be derived from any retrovirus. env can be a broad host envelope protein that allows transduction into cells of humans and other species, or can be a narrow host envelope protein that can only transduce mouse and rat cells. Furthermore, it may be desirable to target the recombinant virus to a specific cell type receptor by linking the envelope protein to an antibody or a specific ligand. As described above, retroviral vectors can be made target specific by inserting, for example, glycolipids or proteins. Targeting is often accomplished using antibodies that target retroviral vectors to antigens of specific cell types (eg, cell types found in certain tissues or cancer cell types). One of ordinary skill in the art knows or can easily ascertain specific methods for achieving delivery of a retroviral vector to a specific target without undue experimentation. In one embodiment, the env gene is derived from a non-retrovirus (eg, CMV or VSV). Examples of retrovirus-derived env genes include, but are not limited to: Moloney murine leukemia virus (MoMuLV), Harvey murine sarcoma virus (HaMuSV), mouse mammary tumor virus (MuMTV), gibbon leukemia virus (GaLV), human immunity Deficiency virus (HIV) and Rous sarcoma virus (RSV). Other env genes such as vesicular stomatitis virus (VSV) (Protein G), cytomegalovirus envelope (CMV), or influenza virus hemagglutinin (HA) can also be used.

一実施形態では、レトロウイルスゲノムは、オンコレトロウイルス、より具体的には哺乳類のオンコレトロウイルスに由来する。さらなる実施形態では、レトロウイルスゲノムはガンマレトロウイルス、より具体的には哺乳類のガンマレトロウイルスに由来する。「由来する」は、親ポリヌクレオチド配列が、挿入又は天然の配列の除去(例えばIRESの挿入、目的のポリペプチド又は抑制性核酸をコードする異種のポリヌクレオチドの挿入、野生型のプロモーターの、異なるレトロウイルス又はウイルス由来のより効率的なプロモーターへの交換等)により改変されている野生型オンコウイルスであることを意味する。   In one embodiment, the retroviral genome is derived from an oncoretrovirus, more specifically a mammalian oncoretrovirus. In a further embodiment, the retroviral genome is derived from a gamma retrovirus, more specifically a mammalian gamma retrovirus. “Derived” means that the parent polynucleotide sequence differs in insertion or removal of native sequence (eg, insertion of an IRES, insertion of a heterologous polynucleotide encoding a polypeptide of interest or inhibitory nucleic acid, wild-type promoter). It means a wild-type oncovirus that has been modified by retrovirus or a more efficient promoter replacement from a virus.

不完全であり、感染性のウイルス粒子を生産するために補助を必要とする、本分野における標準的な方法によって生産される組換えレトロウイルスとは異なり、本開示は、複製コンピテントであるレトロウイルスを提供する。   Unlike recombinant retroviruses produced by standard methods in the art, which are incomplete and require assistance to produce infectious viral particles, the present disclosure relates to a replication competent retrovirus. Provide virus.

他の実施形態では、本開示は、調節配列を用いてターゲティングされるレトロウイルスベクターを提供する。細胞又は組織特異的な調節配列(例えばプロモーター)を特定の細胞集団での遺伝子配列の発現をターゲティングするために用いることができる。本開示に好適な哺乳類及びウイルスのプロモーターは本明細書の別の箇所で述べる。したがって、一実施形態では、本開示はレトロウイルスゲノムの5'末端に組織特異的なプロモーターエレメントを有するレトロウイルスを提供する。典型的に、例えば、新生細胞にとっての細胞又は組織特異的なプロモーター及びエンハンサー(例えば腫瘍細胞特異的なエンハンサー及びプロモーター)並びに誘導性のプロモーター(例えばテトラサイクリン)をはじめとする組織特異的な調節要素/配列は、レトロウイルスゲノムのLTRのU3領域に存在する。   In other embodiments, the present disclosure provides retroviral vectors that are targeted using regulatory sequences. Cell or tissue specific regulatory sequences (eg, promoters) can be used to target expression of gene sequences in specific cell populations. Suitable mammalian and viral promoters for this disclosure are described elsewhere herein. Accordingly, in one embodiment, the present disclosure provides a retrovirus having a tissue-specific promoter element at the 5 ′ end of the retroviral genome. Typically, tissue-specific regulatory elements / including, for example, cell or tissue-specific promoters and enhancers for neoplastic cells (eg, tumor cell-specific enhancers and promoters) and inducible promoters (eg, tetracycline) The sequence is present in the U3 region of the LTR of the retroviral genome.

幾つかの場合では、発現を調節することが望ましいものであり得る。例えば、活性の強さが異なる様々なウイルスプロモーターが、望まれる発現のレベルによって利用され得る。哺乳類細胞では、CMV最初期プロモーターが、強い転写活性を提供するためにしばしば用いられる。あまり強力でないCMVプロモーターの改変版も、導入遺伝子の低減されたレベルの発現が望ましい場合には、用いられている。造血細胞における導入遺伝子の発現が望ましい場合、MTV又はMMTV由来のLTR等のレトロウイルスプロモーターが用いられ得る。用いられ得る他のウイルスプロモーターとして、SV40、RSV LTR、HIV-1及びHIV-2 LTR、アデノウイルスプロモーター(例えばE1A、E2A、又はMLP領域由来)、AAV LTR、カリフラワーモザイクウイルス、HSV-TK、及びトリ肉腫ウイルスが挙げられる。   In some cases it may be desirable to modulate expression. For example, various viral promoters with different strengths of activity can be utilized depending on the level of expression desired. In mammalian cells, the CMV immediate early promoter is often used to provide strong transcriptional activity. Modified versions of the CMV promoter that are not very strong are also used where reduced levels of expression of the transgene are desired. If expression of the transgene in hematopoietic cells is desired, a retroviral promoter such as MTV or LTR derived from MMTV can be used. Other viral promoters that can be used include SV40, RSV LTR, HIV-1 and HIV-2 LTR, adenoviral promoters (eg, from E1A, E2A, or MLP regions), AAV LTR, cauliflower mosaic virus, HSV-TK, and Avian sarcoma virus.

同様に、標的ではない組織への潜在的な毒性又は望ましくない効果を抑制するために、組織特異的又は選択的なプロモーターが、特定の組織又は細胞での転写をもたらすために用いられ得る。例えば、PSA、プロバシン、前立腺酸性フォスファターゼ又は前立腺特異的腺性カリクレイン(hK2)等のプロモーターが前立腺での遺伝子発現をターゲティングするために用いられ得る。乳組織での発現のために乳清アクセサリータンパク質(Whey accessory protein(WAP))が用いられ得る(Andresら、PNAS 84:1299-1303, 1987)。用いられ得る他のプロモーター/調節ドメインは、表3に記載される。   Similarly, tissue specific or selective promoters can be used to effect transcription in specific tissues or cells in order to suppress potential toxicity or undesirable effects on non-target tissues. For example, promoters such as PSA, probasin, prostate acid phosphatase or prostate-specific glandular kallikrein (hK2) can be used to target gene expression in the prostate. Whey accessory protein (WAP) can be used for expression in milk tissue (Andres et al., PNAS 84: 1299-1303, 1987). Other promoter / regulatory domains that can be used are listed in Table 3.

「組織特異的調節要素」は、他の組織タイプではほぼ「沈黙」を保つ一方で、一つの組織で遺伝子の転写を駆動することができる調節要素(例えばプロモーター)である。しかしながら、組織特異的なプロモーターが、それらが沈黙している組織において、検出可能な量の「背景」又は「基礎」の活性を有し得る点は理解されるだろう。プロモーターが標的組織において選択的に活性化される程度は選択比(標的組織での活性/対照組織での活性)として表すことができる。この点において、本開示の実施に有用な組織特異的プロモーターは、典型的に約5より大きい選択比を有する。好適には、選択比は約15より大きい。   A “tissue-specific regulatory element” is a regulatory element (eg, a promoter) that can drive transcription of a gene in one tissue while remaining largely “silent” in other tissue types. However, it will be appreciated that tissue-specific promoters may have a detectable amount of “background” or “basal” activity in the tissue in which they are silenced. The degree to which the promoter is selectively activated in the target tissue can be expressed as a selection ratio (activity in the target tissue / activity in the control tissue). In this regard, tissue specific promoters useful in the practice of the present disclosure typically have a selection ratio greater than about 5. Preferably, the selection ratio is greater than about 15.

幾つかの指示においては、本開示の組換え複製コンピテントレトロウイルス(RRCR)の投与の特定の時間後に転写を活性化することが望ましいものであり得る。これはホルモン又はサイトカインにより調節可能なプロモーターによりなされ得る。例えば、特定のステロイドが生産されまたは送られてくる性腺組織が指標となる治療の適用においては、アンドロゲン又はエストロゲンに調節されるプロモーターの使用が有利であり得る。ホルモンにより調節可能なかかるプロモーターとしては、MMTV、MT-1、エクジソン及びルビスコが挙げられる。胸腺、下垂体及び副腎ホルモンに反応性のあるもの等の、他のホルモン調節性プロモーターが用いられてもよい。用いられ得るサイトカイン及び炎症性タンパク質応答性のプロモーターとして、K及びTキニノーゲン(Kageyamaら、1987)、c-fos、TNF-alpha、C反応性タンパク質(Arconeら、1988)、ハプトグロビン(Olivieroら、1987)、血清アミロイドA2、C/EBP alpha、IL-1、IL-6(Poli及びCortese, 1989)、補体C3(Wilsonら、1990)、IL-8、α1酸性糖タンパク質(Prowse及びBaumann, 1988)、α1アンチトリプシン、リポタンパク質リパーゼ(Zechnerら、1988)、アンジオテンシノーゲン(Ronら、1990)、フィブリノーゲン、c-jun(ホルボールエステル、TNF-α、UV照射、レチノイン酸及び過酸化水素によって誘導可能)、コラゲナーゼ(ホルボールエステル及びレチノイン酸により誘導される)、メタロチオネイン(重金属及びグルココルチコイドにより誘導される)、ストロメライシン(ホルボールエステル、インターロイキン1及びEGFにより誘導される)、α2マクログロブリン及びアンチキモトリプシンが挙げられる。オステオカルシン、低酸素応答性領域(hypoxia-responsive element (HRE))、MAGE-4、CEA、αフェトプロテイン、GRP78/BiP及びチロシナーゼ等の腫瘍特異的プロモーターもまた、腫瘍細胞での遺伝子発現を調節するために用いられ得る。   In some instructions, it may be desirable to activate transcription after a specific time after administration of the recombinant replication competent retrovirus (RRCR) of the present disclosure. This can be done by a promoter regulatable by hormones or cytokines. For example, in therapeutic applications where the specific steroid is produced or delivered by the gonadal tissue, the use of promoters regulated by androgens or estrogens may be advantageous. Such promoters that can be regulated by hormones include MMTV, MT-1, ecdysone and rubisco. Other hormone-regulated promoters may be used, such as those that are responsive to thymus, pituitary and adrenal hormones. Cytokine and inflammatory protein-responsive promoters that can be used include K and T kininogen (Kageyama et al., 1987), c-fos, TNF-alpha, C-reactive protein (Arcone et al., 1988), haptoglobin (Oliviero et al., 1987). ), Serum amyloid A2, C / EBP alpha, IL-1, IL-6 (Poli and Cortese, 1989), complement C3 (Wilson et al., 1990), IL-8, α1 acidic glycoprotein (Prowse and Baumann, 1988) ), Α1 antitrypsin, lipoprotein lipase (Zechner et al., 1988), angiotensinogen (Ron et al., 1990), fibrinogen, c-jun (phorbol ester, TNF-α, UV irradiation, retinoic acid and hydrogen peroxide) Collagenase (derived by phorbol esters and retinoic acid), metallothionein (derived by heavy metals and glucocorticoids), stromelysin (phorbol esters, interleukin 1) Is the induced fine EGF), include α2 macroglobulin and antichymotrypsin. Tumor-specific promoters such as osteocalcin, hypoxia-responsive element (HRE), MAGE-4, CEA, α-fetoprotein, GRP78 / BiP and tyrosinase also regulate gene expression in tumor cells Can be used.

さらに、このプロモーターの一覧表は網羅的又は限定的であると解釈されるべきではなく、当業者は本明細書で開示したプロモーター及び方法と併せて用いることができる他のプロモーターを知っているだろう。

Figure 2016526920
Furthermore, this list of promoters should not be construed as exhaustive or limiting, and those skilled in the art will know other promoters that can be used in conjunction with the promoters and methods disclosed herein. Let's go.
Figure 2016526920

さらに、幾つかのプロモーターが、活性において一つの組織タイプに制限されない一方で、にもかかわらず一つの組織グループでは活性であり得、他のグループではあまり活性でないか沈黙しているという選択性を示すことは理解されるだろう。そのようなプロモーターもまた、「組織特異的」という用語が用いられ、本開示の使用のために熟慮される。例えば、様々な中枢神経系(CNS)のニューロンにおいて活性なプロモーターは、脳の多くの異なった領域のいずれかに影響を及ぼし得る脳卒中によるダメージを保護するのに治療的に有用であり得る。したがって、本開示で用いられる組織特異的な調節エレメントは、本レトロウイルスベクターのターゲティングポリヌクレオチド配列として適用性があるだけでなく、異種のタンパク質の調節にも適用性がある。   Furthermore, the selectivity that some promoters are not restricted to one tissue type in activity, yet may be active in one tissue group and less active or silent in other groups. It will be understood to show. Such promoters are also termed “tissue specific” and are contemplated for use with the present disclosure. For example, promoters active in various central nervous system (CNS) neurons may be useful therapeutically to protect against stroke damage that can affect any of many different regions of the brain. Thus, the tissue-specific regulatory elements used in this disclosure are not only applicable as targeting polynucleotide sequences for the retroviral vectors, but are also applicable to the regulation of heterologous proteins.

さらに別の実施形態では、本開示は、組換えレトロウイルス由来構築物を含むプラスミドを提供する。本プラスミドは、NIH 3T3又は他の組織培養細胞等の標的細胞又は細胞培養物中に直接導入され得る。得られる細胞は、培養培地にレトロウイルスベクターを放出する。   In yet another embodiment, the present disclosure provides a plasmid comprising a recombinant retrovirus-derived construct. This plasmid can be introduced directly into target cells or cell cultures such as NIH 3T3 or other tissue culture cells. The resulting cells release the retroviral vector into the culture medium.

上記、及び以下の実施例を考慮して、本開示は、一実施形態では、最適化IRESカセットを含む組換え複製コンピテントレトロウイルス(RCR)を提供する。一実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチド配列は、マウス白血病ウイルス (MLV)、モロニーマウス白血病ウイルス (MoMLV)、ネコ白血病ウイルス (FeLV)、ヒヒ内在性レトロウイルス (BEV)、ブタ内在性レトロウイルス (PERV)、ネコ由来レトロウイルスRD114、リスザルレトロウイルス、異種指向性マウス白血病関連ウイルス (XMRV)、トリ細網内皮症ウイルス (REV)、又はテナガザル白血病ウイルス (GALV)からなる群より選択されるウイルスに由来する。別の実施形態では、RCRは、レトロウイルスGAGタンパク質;レトロウイルスPOLタンパク質; レトロウイルスエンベロープ(キメラ、狭宿主性、及び広宿主性であり得る);レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復 (LTR)、gag、pol及びenv遺伝子、並びに最適化IRESカセット(及び/又は任意に追加の要素、例えばコアプロモーター、miRNA等の阻害核酸)、及びレトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端のLTR中にプロモーターを含むレトロウイルスポリヌクレオチド、を含む。一実施形態では、3'LTRは、配列番号19、22又は42の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列と少なくとも98%同一である配列を含む。他の実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端のプロモーター配列は、哺乳動物細胞における発現に適している。上記のいずれかの他の実施形態では、プロモーター、gag、pol及びenvドメインは、配列番号19、22又は42の約1から約8323の配列と少なくとも98%同一である配列を含み、ここでレトロウイルスポリヌクレオチドは、配列番号21のベクターと比較して3'LTRからMLV配列下流の70塩基対を欠く。上記のいずれかのさらに他の実施形態では、カセットは、配列番号19、22又は42の約8327から8875の配列と少なくとも98%同一である配列を含み、J-K分岐領域のA-バルジに6個のAからなる最適化内部リボソーム侵入部位(IRES)を含む。さらなる実施形態では、最適化IRESは異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結され、ここでカセットは3'LTRの5'側及びレトロウイルスエンベロープをコードするenv核酸ドメインの3'側に位置し、配列番号21のベクター(pACE-CD)と比べてカセットのいずれかの側の短い反復を欠く。上記のいずれかのさらに他の実施形態では、ベクターは標的細胞における逆転写、パッケージング及び組み込みのために必要なシス作用性配列を含む。また他の実施形態では、RCRは配列番号21を含むベクター(pACE)と比較して、6回の継代後に高い複製能を維持し、ここで異種ポリヌクレオチドが発現され、pAC3-yCD2 (配列番号22)ベクターと比較して、少なくとも20%、30%、40%、又は50%以上発現される異種ポリペプチドを生産する。他の実施形態では、RCRは標的細胞に複数回感染し、5以上の平均コピー数/二倍体ゲノムをもたらす。他の実施形態では、レトロウイルスエンベロースは、広宿主性MLVエンベロープである。一実施形態では、プロモーターは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み、転写を誘導し開始させることができる、一以上の核酸塩基の改変を含み得る。他の実施形態では、プロモーターは、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む。またさらなる実施形態では、CMV-R-U5ドメインは、MLV R-U5領域に連結したヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターを含む。また更なる実施形態では、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の配列と少なくとも99%同一である配列を含み、かつ前記ポリヌクレオチドが、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す。他の実施形態では、gag核酸ドメインは、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819、又はそれに対して少なくとも99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。他の実施形態では、ポリヌクレオチドのpolドメインは、ガンマレトロウイルスに由来する。さらなる実施形態では、polドメインは、配列番号19、22又は42の約ヌクレオチド数2820から約ヌクレオチド6358、又はそれに対して少なくとも99%又は99.9%の同一性を有する配列を含む。さらに他の実施形態では、envドメインは、配列番号19、22又は42の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323、又はそれに対して少なくとも99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む。さらに他の実施形態では、IRESは、配列番号41に記載の配列からなる。さらに他の実施形態では、異種核酸は、配列番号3、5、11、13、15又は17に記載の配列を有するポリヌクレオチドを含む。他の実施形態では、異種核酸は、配列番号4に記載の配列を含むポリペプチドをコードする。さらなる実施形態では、異種核酸は、ヒトコドン最適化されており、配列番号4に記載のポリペプチドをコードする。さらに他の実施形態では、異種核酸は、配列番号19、22、又は42の約ヌクレオチド数8877から約9353に記載の配列を含む。他の実施形態では、3'LTRは、U3-R-U5ドメインを含む。またさらなる実施形態では、3'LTRは、配列番号19、22又は42の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%又は99.5%同一である配列を含む。一実施形態では、本開示は、配列番号42を含むレトロウイルスポリヌクレオチドを提供する。他の実施形態では、配列番号42のレトロウイルスポリヌクレオチドは、TがUに置換されるRNA配列である。TがUである配列番号42に記載のレトロウイルスRNAポリヌクレオチドは、ウイルスカプシドに封入される。上記のいずれかのさらに他の実施形態では、レトロウイルスポリヌクレオチドは、さらに標的細胞に送達され得るmiRNA、siRNA又はshRNA配列を含み得る。miRNA、siRNA又はshRNAは、polIIIプロモーターに機能可能に連結され得る。miRNAは、最適化iRESカセットの上流又は下流に位置し得る。他の実施形態では、異種ポリヌクレオチドは、任意の数のコード配列、例えばサイトカイン、免疫賦活化剤、チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、受容体、抗体、及び断片等であり得る。   In view of the above and following examples, the present disclosure, in one embodiment, provides a recombinant replication competent retrovirus (RCR) comprising an optimized IRES cassette. In one embodiment, the retroviral polynucleotide sequence comprises murine leukemia virus (MLV), Moloney murine leukemia virus (MoMLV), feline leukemia virus (FeLV), baboon endogenous retrovirus (BEV), porcine endogenous retrovirus (PERV). ), Cat-derived retrovirus RD114, squirrel monkey retrovirus, heterologous murine leukemia-related virus (XMRV), avian reticuloendotheliosis virus (REV), or gibbon leukemia virus (GALV) To do. In another embodiment, the RCR is a retroviral GAG protein; a retroviral POL protein; a retroviral envelope (which can be chimeric, narrow host and broad host); a long end at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence In the LTR at the 5 'end of the repeat (LTR), gag, pol and env genes and optimized IRES cassette (and / or optionally additional elements such as core promoters, miRNAs and other inhibitory nucleic acids), and retroviral polynucleotides A retroviral polynucleotide comprising a promoter. In one embodiment, the 3 ′ LTR comprises a sequence that is at least 98% identical to the sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42. In other embodiments, the promoter sequence at the 5 ′ end of the retroviral polynucleotide is suitable for expression in mammalian cells. In any other embodiment of the above, the promoter, gag, pol, and env domains comprise a sequence that is at least 98% identical to a sequence from about 1 to about 8323 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42, wherein retro The viral polynucleotide lacks 70 base pairs downstream from the 3 ′ LTR to the MLV sequence compared to the vector of SEQ ID NO: 21. In yet other embodiments of any of the above, the cassette comprises a sequence that is at least 98% identical to a sequence from about 8327 to 8875 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42, and is 6 in the A-bulge of the JK branch region. Contains an optimized internal ribosome entry site (IRES) consisting of A. In a further embodiment, the optimized IRES is operably linked to a heterologous polynucleotide, wherein the cassette is located 5 ′ of the 3 ′ LTR and 3 ′ of the env nucleic acid domain encoding the retroviral envelope and is SEQ ID NO: It lacks short repeats on either side of the cassette compared to 21 vectors (pACE-CD). In yet other embodiments of any of the above, the vector contains cis-acting sequences necessary for reverse transcription, packaging and integration in the target cell. In yet another embodiment, the RCR maintains high replication capacity after 6 passages compared to the vector comprising SEQ ID NO: 21 (pACE), wherein the heterologous polynucleotide is expressed and pAC3-yCD2 (sequence Number 22) produces a heterologous polypeptide that is expressed at least 20%, 30%, 40%, or 50% or more compared to a vector. In other embodiments, the RCR infects the target cell multiple times resulting in an average copy number / diploid genome of 5 or greater. In other embodiments, the retroviral envelope is a broad host MLV envelope. In one embodiment, the promoter comprises a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42 and is capable of inducing and initiating transcription one or more nucleobases Modifications may be included. In other embodiments, the promoter comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. In yet a further embodiment, the CMV-R-U5 domain comprises an immediate early promoter from human cytomegalovirus linked to the MLV R-U5 region. In still further embodiments, the CMV-R-U5 domain polynucleotide is from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42. The polynucleotide comprises a sequence that is at least 99% identical to the described sequence and the polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. In other embodiments, the gag nucleic acid domain comprises a sequence having from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 99% or 99.8% identity thereto. In other embodiments, the pol domain of the polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. In a further embodiment, the pol domain comprises a sequence having from about nucleotide number 2820 to about nucleotide 6358 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42, or at least 99% or 99.9% identity thereto. In still other embodiments, the env domain comprises a sequence having from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42, or at least 99% or 99.8% identity thereto. In still other embodiments, the IRES consists of the sequence set forth in SEQ ID NO: 41. In still other embodiments, the heterologous nucleic acid comprises a polynucleotide having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, 5, 11, 13, 15 or 17. In other embodiments, the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. In a further embodiment, the heterologous nucleic acid is human codon optimized and encodes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 4. In still other embodiments, the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth from about nucleotide number 8877 to about 9353 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42. In other embodiments, the 3 ′ LTR comprises a U3-R-U5 domain. In still further embodiments, the 3 ′ LTR comprises the sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19, 22, or 42, or a sequence that is at least 95%, 98%, or 99.5% identical thereto. In one embodiment, the present disclosure provides a retroviral polynucleotide comprising SEQ ID NO: 42. In other embodiments, the retroviral polynucleotide of SEQ ID NO: 42 is an RNA sequence in which T is replaced with U. The retroviral RNA polynucleotide set forth in SEQ ID NO: 42 wherein T is U is encapsulated in a viral capsid. In yet other embodiments of any of the above, the retroviral polynucleotide may further comprise a miRNA, siRNA or shRNA sequence that can be delivered to the target cell. The miRNA, siRNA or shRNA can be operably linked to a polIII promoter. The miRNA can be located upstream or downstream of the optimized iRES cassette. In other embodiments, the heterologous polynucleotide can be any number of coding sequences, such as cytokines, immunostimulators, thymidine kinases, cytosine deaminases, purine nucleoside phosphorylases, receptors, antibodies, fragments, and the like.

本開示は、本明細書に記載のレトロウイルスを被験者に接触させることを含む、細胞増殖性障害を治療する方法もまた提供する。一実施形態では、最適化IRESに連結された異種ポリヌクレオチドがシトシンデアミナーゼ活性を含む条件で、最適化IRESを含むレトロウイルス、及び5-フルオロシトシンを被験者に接触させることを含む。一実施形態では、レトロウイルスは細胞に感染し、配列番号42を含むポリヌクレオチドの組み込みをもたらす。他の実施形態では、細胞増殖性障害は、多形神経膠芽腫である。他の実施形態では、細胞増殖性障害は、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌からなる群より選択される。本方法は、治療される被験者をレトロウイルスと接触させ、さらに抗癌剤又は化学療法剤と接触させる併用療法を含む。例えば、抗癌剤又は化学療法剤は、ベバシズマブ(bevacizumab)、ペガプタニブ(pegaptanib)、ラニビズマブ(ranibizumab)、ソラフェニブ(sorafenib)、スニチニブ(sunitinib)、AE-941、VEGF Trap、パゾパニブ(pazopanib)、バンデタニブ(vandetanib)、バタラニブ(vatalanib)、セジラニブ(cediranib)、フェンレチニド(fenretinide)、スクアラミン(squalamine)、INGN-241、経口テトラチオモリブデート(oral tetrathiomolybdate)、テトラチオモリブデート(tetrathiomolybdate)、パンゼムNCD(Panzem NCD)、2−メトキシエストラジオール(2-methoxyestradiol)、AEE-788、AG-013958、ベバシラニブナトリウム(bevasiranib sodium)、AMG-706、アキシチニブ(axitinib)、BIBF-1120、CDP-791、CP-547632、PI-88、SU-14813、SU-6668、XL-647、XL-999、IMC-1121B、ABT-869、BAY-57-9352、BAY-73-4506、BMS-582664、CEP-7055、CHIR-265、CT-322、CX-3542、E-7080、ENMD-1198、OSI-930、PTC-299、Sirna-027、TKI-258、ベグリン(Veglin)、XL-184、及びZK-304709からなる群より選択され得る。   The disclosure also provides a method of treating a cell proliferative disorder comprising contacting a subject with a retrovirus described herein. In one embodiment, the method comprises contacting the subject with a retrovirus comprising an optimized IRES and 5-fluorocytosine under conditions where the heterologous polynucleotide linked to the optimized IRES comprises cytosine deaminase activity. In one embodiment, the retrovirus infects cells resulting in the incorporation of a polynucleotide comprising SEQ ID NO: 42. In other embodiments, the cell proliferative disorder is glioblastoma multiforme. In other embodiments, the cell proliferative disorder is from the group consisting of lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovarian cancer. Selected. The method includes a combination therapy in which the subject to be treated is contacted with a retrovirus and further contacted with an anticancer agent or chemotherapeutic agent. For example, anticancer or chemotherapeutic agents include bevacizumab, pegaptanib, ranibizumab, sorafenib, sunitinib, AE-941, VEGF Trap, pazopanib, vanazot , Vatalanib, cediranib, fenretinide, squalamine, INGN-241, oral tetrathiomolybdate, tetrathiomolybdate, panzem NCD, 2-methoxyestradiol, AEE-788, AG-013958, bevasiranib sodium, AMG-706, axitinib, BIBF-1120, CDP-791, CP-547632, PI -88, SU-14813, SU-6668, XL-647, XL-999, IMC-1121B, ABT-869, BAY-57-9352, BAY-73-4506, BMS-582664, CEP-7055, CHIR-265 Selected from the group consisting of CT-322, CX-3542, E-7080, ENMD-1198, OSI-930, PTC-299, Sirna-027, TKI-258, Veglin, XL-184, and ZK-304709 Can be done.

上記のいずれかの他の実施形態では、レトロウイルスは、約103〜107 TU/脳重量gで投与される。他の実施形態では、レトロウイルスは、約104〜106 TU/脳重量gで投与される。 In any other embodiment of the above, the retrovirus is administered at about 10 3 to 10 7 TU / g brain weight. In other embodiments, the retrovirus is administered at about 10 4 to 10 6 TU / g brain weight.

本開示は5'から3'にかけて:転写を開始するために有用なプロモーター又は調節領域;psiパッケージングシグナル;gagをコードする核酸配列、polをコードする核酸配列;envをコードする核酸配列;A-バルジに6A'sを含む内部リボソーム侵入部位核酸配列;マーカー、治療又は診断ポリペプチドをコードする異種のポリヌクレオチド;並びにLTR核酸配列を含むポリヌクレオチド構築物を提供する。本明細書の別の箇所及び以下で記載する様に、本開示のポリヌクレオチド構築物の様々な部分(例えば、組換え複製コンピテントレトロウイルスのポリヌクレオチド)は、所望の宿主細胞、発現のタイミング又は量、及び異種のポリヌクレオチドに部分的に依存して設計される。本開示の複製コンピテントレトロウイルス構築物は、幾つかの領域に分割することができ、それらは当業者によって各々改変されうる。   The present disclosure extends from 5 ′ to 3 ′: a promoter or regulatory region useful for initiating transcription; a psi packaging signal; a nucleic acid sequence encoding gag; a nucleic acid sequence encoding pol; a nucleic acid sequence encoding env; Provided is a polynucleotide construct comprising an internal ribosome entry site nucleic acid sequence comprising 6A's in the bulge; a heterologous polynucleotide encoding a marker, therapeutic or diagnostic polypeptide; and an LTR nucleic acid sequence. As described elsewhere herein and below, various portions of a polynucleotide construct of the present disclosure (eg, a recombinant replication competent retroviral polynucleotide) can be expressed in any desired host cell, Designed in part depending on the amount and the heterologous polynucleotide. The replication competent retroviral constructs of the present disclosure can be divided into several regions, each of which can be modified by one skilled in the art.

例えば、プロモーターは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み得、改変されたプロモーターが転写を誘導し開始させることができる限りにおいて、一以上の改変(例えば、2〜5、5〜10、10〜20、20〜30、30〜50、又はそれ以上の核酸塩基)を含み得る。一実施形態では、プロモーター又は調節領域はCMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む。CMV-R-U5ドメインは、MLVのR-U5領域にヒトサイトメガロウイルス由来の最初期のプロモーターを含む。一実施形態では、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202の配列と少なくとも95%同一である配列を含み、ここで該ポリヌクレオチドは、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す。ポリヌクレオチドのgagドメインは、任意の数のレトロウイルスに由来し得るが、典型的には、オンコレトロウイルス、及びより具体的には哺乳動物のオンコレトロウイルスに由来する。一実施形態では、gagドメインは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819までの配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%(最も近い10分の1の値まで四捨五入する)の同一性を有する配列を含む。ポリヌクレオチドのpolドメインは任意の数のレトロウイルスに由来し得るが、典型的には、オンコレトロウイルス、及びより具体的には哺乳動物のオンコレトロウイルスに由来する。一実施形態ではpolドメインは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド数約2820から約6358までの配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%若しくは99.9%(最も近い10分の1の値まで四捨五入する)の同一性を有する配列を含む。ポリヌクレオチドのenvドメインは任意の数のレトロウイルスに由来し得るが、典型的には、オンコトロウイルスまたはガンマレトロウイルス、及びより具体的には哺乳動物のオンコレトロウイルスまたはガンマレトロウイルスに由来する。幾つかの実施形態ではenvをコードするドメインは広宿主性のenvドメインを含む。一実施形態では、envドメインは、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323までの配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%(最も近い10分の1の値まで四捨五入する)の同一性を有する配列を含む。ポリヌクレオチドの最適化IRESドメインは、任意の数の内部リボソーム侵入部位から得られ得る。一実施形態では、最適化IRESは、脳心筋炎ウイルスに由来する。一実施形態では、最適化IRESドメインは、配列番号41に記載の配列、又は該ドメインがリボソームの侵入を可能にし、A-バルジに6A'sを含む限りにおいて、それに対して少なくとも95%、98%、又は99%(最も近い10分の1の値まで四捨五入する)の同一性を有する配列を含む。異種ドメインは、本開示のシトシンデアミナーゼを含み得る。一実施形態では、CDポリヌクレオチドは、ヒトコドンに最適化された配列を含む。さらに別の実施形態では、CDポリヌクレオチドはシトシンデアミナーゼを有する変異体ポリペプチドをコードしており、ここで該変異体は、融点(Tm)を10℃上げる熱安定性の向上に寄与し、それにより広い温度範囲での力学的活性の維持及び蓄積されるタンパク質のレベルの増加が可能となる。別の実施形態では、本開示はヒトコドン最適化チミジンキナーゼを含む。異種ドメインの後に、ポリプリンリッチドメインが続き得る。3'LTRは、任意の数のレトロウイルス、典型的にはオンコレトロウイルス及び好適には哺乳類オンコレトロウイルスに由来し得る。一実施形態では、3'LTRは、U3-R-U5ドメインを含む。さらに別の実施形態では、LTRは配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド9405から約ヌクレオチド9988までの配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%、又は99.5%(最も近い10分の1の値まで四捨五入する)同一である配列を含む。   For example, the promoter can include a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, as long as the modified promoter can induce and initiate transcription, One or more modifications (eg, 2-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-50, or more nucleobases) may be included. In one embodiment, the promoter or regulatory region comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. The CMV-R-U5 domain contains the immediate early promoter from human cytomegalovirus in the R-U5 region of MLV. In one embodiment, the CMV-R-U5 domain polynucleotide is from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42. Comprising a sequence that is at least 95% identical to a sequence from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202, wherein the polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. The gag domain of a polynucleotide can be derived from any number of retroviruses, but is typically derived from an oncoretrovirus, and more specifically from a mammalian oncoretrovirus. In one embodiment, the gag domain is a sequence from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.8 relative thereto. Includes sequences with% identity (rounded to the nearest tenth). The pol domain of a polynucleotide can be derived from any number of retroviruses, but is typically derived from an oncoretrovirus, and more specifically from a mammalian oncoretrovirus. In one embodiment, the pol domain is a sequence of about 2820 to about 6358 nucleotides of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.9% ( Includes sequences with identity (rounded to the nearest tenth). The env domain of a polynucleotide can be derived from any number of retroviruses, but typically is derived from an oncotrovirus or gamma retrovirus, and more specifically from a mammalian oncoretrovirus or gamma retrovirus. . In some embodiments, the domain encoding env comprises a broad host env domain. In one embodiment, the env domain is a sequence from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99%, or 99.8 relative thereto. Includes sequences with% identity (rounded to the nearest tenth). The optimized IRES domain of a polynucleotide can be obtained from any number of internal ribosome entry sites. In one embodiment, the optimized IRES is derived from encephalomyocarditis virus. In one embodiment, the optimized IRES domain is at least 95%, 98% relative to the sequence set forth in SEQ ID NO: 41, or as long as the domain allows ribosome entry and contains 6A's in the A-bulge. Or a sequence with 99% identity (rounded to the nearest tenth). The heterologous domain can comprise a cytosine deaminase of the present disclosure. In one embodiment, the CD polynucleotide comprises a sequence optimized for human codons. In yet another embodiment, the CD polynucleotide encodes a mutant polypeptide having cytosine deaminase, wherein the mutant contributes to increased thermal stability by increasing the melting point (Tm) by 10 ° C., and This makes it possible to maintain mechanical activity over a wide temperature range and to increase the level of accumulated protein. In another embodiment, the disclosure includes human codon optimized thymidine kinase. The heterologous domain can be followed by a polypurine rich domain. The 3 ′ LTR can be derived from any number of retroviruses, typically oncoretroviruses and preferably mammalian oncoretroviruses. In one embodiment, the 3 ′ LTR comprises a U3-R-U5 domain. In yet another embodiment, the LTR is a sequence from about nucleotide 9405 to about nucleotide 9988 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, or 99.5% (most) Includes sequences that are identical (rounded to the nearest tenth).

本開示は、5'から3'にかけて、CMV-R-U5、MLVのR-U5領域への、ヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターの融合物;PBS、逆転写酵素のためのプライマー結合部位;5'スプライス部位;ψパッケージングシグナル;gag、MLVグループ特異的な抗原のためのORF;pol、MLVポリメラーゼポリタンパク質のORF;3'スプライス部位;4070A env、MLV4070A株のエンベロープタンパク質のORF;A-バルジの6A'sからなる最適化IRES;改変シトシンデアミナーゼ(熱安定化及びコドン最適化)又はヒトコドン最適化チミジンキナーゼ;PPT、ポリプリントラクト;並びにU3-R-U5、MLV長末端反復を含む組換えレトロウイルスベクターもまた提供する。   This disclosure describes, from 5 ′ to 3 ′, CMV-R-U5, a fusion of an early promoter from human cytomegalovirus to the R-U5 region of MLV; PBS, a primer binding site for reverse transcriptase 5 ′ splice site; ψ packaging signal; gag, ORF for MLV group specific antigen; pol, ORF of MLV polymerase polyprotein; 3 ′ splice site; 4070A env, ORF of envelope protein of MLV4070A strain; A -Optimized IRES consisting of bulge 6A's; modified cytosine deaminase (heat stabilized and codon optimized) or human codon optimized thymidine kinase; PPT, polyprinted lactate; and U3-R-U5, MLV long terminal repeat recombination Retroviral vectors are also provided.

本開示は、発現のために最適化されたA-バルジを含む、配列番号42(又はTがUであり得る配列番号42)に記載の配列を含むレトロウイルスベクターもまた提供する。一実施形態ではIRESの最適化A-バルジは6A'sからなる。   The present disclosure also provides a retroviral vector comprising a sequence set forth in SEQ ID NO: 42 (or SEQ ID NO: 42 where T can be U) comprising an A-bulge optimized for expression. In one embodiment, the IRES optimized A-bulge consists of 6A's.

レトロウイルスベクターは、多数の細胞増殖性疾患及び障害を含む広範囲の疾患及び障害を治療するために用いることができる(例えば、U.S. Pat. Nos. 4,405,712及び4,650,764; Friedmann, 1989, Science, 244:1275-1281; Mulligan, 1993, Science, 260:926-932, R. Crystal, 1995, Science 270:404-410、各々の全体を参照し、それら各々を本明細書に組み込む。また、The Development of Human Gene Therapy, Theodore Friedmann, Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1999. ISBN 0-87969-528-5も参照し、その全体を参照により本明細書に組み込む)。   Retroviral vectors can be used to treat a wide range of diseases and disorders, including numerous cell proliferative diseases and disorders (eg, US Pat. Nos. 4,405,712 and 4,650,764; Friedmann, 1989, Science, 244: 1275). Mulligan, 1993, Science, 260: 926-932, R. Crystal, 1995, Science 270: 404-410, each of which is incorporated by reference in its entirety, and The Development of Human See also Gene Therapy, Theodore Friedmann, Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1999. ISBN 0-87969-528-5, which is incorporated herein by reference in its entirety).

本開示は、細胞増殖性障害の治療のための遺伝子療法もまた提供する。かかる療法は、適切な治療ポリヌクレオチド(例えば、アンチセンス、リボザイム、自殺遺伝子、siRNA)を増殖性障害を有する被験者の細胞に導入することによりその治療効果を達成する。ポリヌクレオチド構築物の送達は本開示の組み換えレトロウイルスベクター、特にMLVに基づく場合、分裂細胞に感染可能なものを用いて達成されうる。   The present disclosure also provides gene therapy for the treatment of cell proliferative disorders. Such therapy achieves its therapeutic effect by introducing an appropriate therapeutic polynucleotide (eg, antisense, ribozyme, suicide gene, siRNA) into the cells of a subject with a proliferative disorder. Delivery of polynucleotide constructs can be accomplished using the recombinant retroviral vectors of the present disclosure, particularly those that are capable of infecting dividing cells when based on MLV.

さらに、本明細書で記載される治療法(例えば、遺伝子療法又は遺伝子送達方法)は、in vivo又はex vivoで実施することができる。遺伝子療法に先立って、例えば外科的に又は放射線によって腫瘍の大部分が除去されていることが好ましいものであり得る。幾つかの態様では、レトロウイルス療法は外科的、化学的、又は放射線治療に先立って、又は続いてなされ得る。   Furthermore, the therapeutic methods described herein (eg, gene therapy or gene delivery methods) can be performed in vivo or ex vivo. Prior to gene therapy, it may be preferred that the majority of the tumor has been removed, eg, surgically or by radiation. In some embodiments, retroviral therapy can be done prior to or following surgical, chemical, or radiation therapy.

したがって、本開示は、非分裂細胞、分裂細胞、又は新生細胞に感染することができる複製レトロウイルスを提供し、ここで組換えレトロウイルスは、ウイルスGAG;ウイルスPOL;ウイルスENV;Aバルジの6A'sからなるIRESに機能可能に連結された異種核酸;並びにパッケージング、逆転写、及び組み込みに必要なシス作用性配列を含む。組換えレトロウイルスはHIV等のレンチウイルスであり得、又はオンコウイルスであり得る。組換えレトロウイルスを生産する方法について上記した通り、本開示の組換えレトロウイルスは、さらにVPR、VIF、NEF、VPX、TAT、REV、及びVPUタンパク質の少なくとも一つを含み得る。特定の理論によって拘束されることを望むものではないが、一以上のこれらの遺伝子/タンパク質産物(例えば、NEF)が、生産される組換えレトロウイルスのウイルス力価を増加させるのに重要であるか、又はビリオンの感染及びパッケージングに必要であり得る。   Accordingly, the present disclosure provides a replicating retrovirus capable of infecting non-dividing cells, dividing cells, or neoplastic cells, wherein the recombinant retrovirus is a virus GAG; virus POL; virus ENV; A bulge 6A's A heterologous nucleic acid operably linked to an IRES; and cis-acting sequences necessary for packaging, reverse transcription, and integration. The recombinant retrovirus can be a lentivirus, such as HIV, or can be an oncovirus. As described above for the method of producing a recombinant retrovirus, the recombinant retrovirus of the present disclosure may further comprise at least one of VPR, VIF, NEF, VPX, TAT, REV, and VPU proteins. While not wishing to be bound by any particular theory, one or more of these gene / protein products (eg, NEF) are important in increasing the viral titer of the recombinant retrovirus produced Or may be necessary for virion infection and packaging.

本開示は、特定の核酸(例えば、異種配列)の発現をもたらす標的細胞への核酸移行法もまた提供する。したがって、他の実施形態では、本開示は、本開示の組換えウイルスを標的細胞に感染させること、及び標的細胞において異種核酸を発現させることを含む、標的細胞における異種核酸の導入及び発現のための方法を提供する。上記の通り、標的細胞は、レトロウイルスによる感染が可能である限り、任意の細胞タイプ、例えば分裂、非分裂、新生、不死化、改変細胞、及び当業者に認識される他の細胞タイプであり得る。   The present disclosure also provides a method for transferring a nucleic acid to a target cell that results in the expression of a particular nucleic acid (eg, a heterologous sequence). Accordingly, in other embodiments, the present disclosure provides for the introduction and expression of a heterologous nucleic acid in a target cell, including infecting the target cell with a recombinant virus of the present disclosure and expressing the heterologous nucleic acid in the target cell. Provide a way. As noted above, the target cell can be any cell type, such as dividing, non-dividing, nascent, immortalized, modified, and other cell types recognized by those skilled in the art, so long as infection with a retrovirus is possible. obtain.

本開示の方法による核酸配列(例えば、異種核酸配列)の導入によって、細胞における遺伝子の発現が改変されることが望ましいものであり得、ここで核酸配列は、例えばアンチセンス又はリボザイム分子を生じる。用語「改変」は、遺伝子が過剰発現される場合の遺伝子の発現の抑制、又は遺伝子が低発現である場合の発現の増強を意図する。細胞増殖性障害が遺伝子の発現と関連する場合、翻訳レベルで遺伝子の発現に干渉する核酸配列が用いられ得る。このアプローチは、例えばアンチセンス核酸、リボザイム、又はアンチセンス核酸若しくはトリプレックス剤(triplex agent)を利用し、アンチセンス核酸又はトリプレックス剤によってmRNAをマスキングすること、又はリボザイムによってそれを切断することのいずれかによって、特定のmRNAの転写又は翻訳を阻害する。   It may be desirable that the expression of the gene in the cell be altered by the introduction of a nucleic acid sequence (eg, a heterologous nucleic acid sequence) by the methods of the present disclosure, where the nucleic acid sequence results in, for example, an antisense or ribozyme molecule. The term “modification” intends to suppress the expression of a gene when the gene is overexpressed or enhance the expression when the gene is underexpressed. Where cell proliferative disorders are associated with gene expression, nucleic acid sequences that interfere with gene expression at the translational level can be used. This approach utilizes, for example, an antisense nucleic acid, a ribozyme, or an antisense nucleic acid or triplex agent, masking the mRNA with an antisense nucleic acid or triplex agent, or cleaving it with a ribozyme. Either inhibits the transcription or translation of a particular mRNA.

生物学的応答修飾物質(例えば、サイトカイン)をコードする核酸を細胞又は被験者に移行させることが望ましいものであり得る。このカテゴリーに含まれるのは、免疫賦活剤、例えば「インターロイキン」として分類される多数のサイトカインをコードする核酸である。これらには、例えば、インターロイキン1〜15、並びに本明細書の他の箇所で記載した他の応答修飾物質及び因子が含まれる。、また、このカテゴリーに含まれるのは、必ずしも同じメカニズムによって作用するわけではないが、インターフェロン、及び特にガンマインターフェロン、腫瘍壊死因子(TNF)及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)である。他のポリペプチドとして、例えば、血管新生因子及び抗血管新生因子が挙げられる。酵素欠陥又は免疫欠陥を治療するために、骨髄細胞又はマクロファージにかかる核酸を送達することが望ましいものであり得る。成長因子、毒素ペプチド、リガンド、受容体、又は他の生理学的に重要なタンパク質をコードする核酸もまた、特定の標的細胞に導入され得る。   It may be desirable to transfer a nucleic acid encoding a biological response modifier (eg, a cytokine) to a cell or subject. Included in this category are nucleic acids that encode a number of cytokines that are classified as immunostimulators, eg, “interleukins”. These include, for example, interleukins 1-15, as well as other response modifiers and factors described elsewhere herein. Also included in this category are interferons, and in particular gamma interferon, tumor necrosis factor (TNF) and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), although not necessarily acting by the same mechanism. Other polypeptides include, for example, angiogenic factors and anti-angiogenic factors. It may be desirable to deliver such nucleic acids to bone marrow cells or macrophages to treat enzyme or immune defects. Nucleic acids encoding growth factors, toxin peptides, ligands, receptors, or other physiologically important proteins can also be introduced into specific target cells.

本開示は、薬剤特異的ターゲティング及び効果を促す異種ポリヌクレオチドの送達にも用いられ得る。例えば、EGF受容体ファミリーのメンバーであるHER2は、薬剤であるトラスツズマブ(trastuzumab)(ハーセプチンTM、Genentech)の結合の標的である。トラスツズマブは抗体依存性細胞傷害(ADCC)のメディエーターである。活性は、1+及び非発現細胞よりも、免疫組織化学によって2+及び3+のレベルの過剰発現を有するHER2発現細胞を、優先的に標的とする(Herceptin処方情報, Crommelin 2002)。HER2又はトランケートされたHER2を発現する(細胞外及び膜貫通ドメインのみを発現する)ベクターの導入によって、低HER2の腫瘍においてHER2の発現を増加させることによって、ADCCの最適なトリガリング(triggering)を促すことができ、臨床使用において観察されるHerceptinに対して急速に生じる耐性を克服し得る。 The present disclosure can also be used to deliver heterologous polynucleotides that facilitate drug-specific targeting and effects. For example, HER2, a member of the EGF receptor family, is a target for binding of the drug trastuzumab (Herceptin , Genentech). Trastuzumab is a mediator of antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC). Activity preferentially targets HER2-expressing cells that have 2+ and 3+ levels of overexpression by immunohistochemistry over 1+ and non-expressing cells (Herceptin prescription information, Crommelin 2002). Optimized ADCC triggering by increasing HER2 expression in low HER2 tumors by introducing HER2 or truncated HER2 expressing vectors (expressing only extracellular and transmembrane domains) And can overcome the resistance that occurs rapidly to Herceptin observed in clinical use.

(配列番号19の約8877〜9353を含む)yCD2のHER2の細胞内ドメインへの置換は、HER2の細胞表面発現及びyCD2の細胞基質での局在を可能とする。HER2細胞外ドメイン(ECD)及び膜貫通ドメイン(TM)(配列番号23の約2026bpから約175位の2200まで)は、PCRによって増幅され得る(Yamamoto et al., Nature 319:230-234, 1986; Chen et al., Canc. Res., 58:1965-1971, 1998)か、又は化学的に合成され得(BioBasic Inc., Markham, Ontario, Canada)、配列番号19のpAC3-yCD2ベクターのIRES及びyCD2遺伝子の間(例えば、配列番号19の約ヌクレオチド8876及び8877の間)に挿入され得る。あるいは、yCD遺伝子は切り取られ、HER2ポリペプチド又はその断片をコードするポリヌクレオチドに置換され得る。ECD及びTMドメインのHerceptin結合ドメインIVしか有さない、さらにトランケートされたHER2(位置1910から2200までの約290bp)が、上記の通り増幅又は化学的に構成され、用いられ得る(Landgraf 2007; Garrett et al., J. of Immunol., 178:7120-7131, 2007)。ドメインIV及びTMに融合させたネイティブなシグナルペプチド(位置175〜237から約69 bp)によるこのトランケート型のさらなる修飾は、化学的に合成され、上記の通り用いられ得る。得られるウイルスは、被験者において細胞増殖性障害を治療するために、トラスツマブ又はトラスツマブ及び5-FCと組み合わせて用いられ得る。   Replacement of yCD2 with the intracellular domain of HER2 (including about 8877-9353 of SEQ ID NO: 19) allows cell surface expression of HER2 and localization of yCD2 on the cellular substrate. The HER2 extracellular domain (ECD) and transmembrane domain (TM) (from about 2026 bp of SEQ ID NO: 23 to about 2200 at position 175) can be amplified by PCR (Yamamoto et al., Nature 319: 230-234, 1986). Chen et al., Canc. Res., 58: 1965-1971, 1998) or chemically synthesized (BioBasic Inc., Markham, Ontario, Canada), the IRES of the pAC3-yCD2 vector of SEQ ID NO: 19 And the yCD2 gene (eg, between about nucleotides 8876 and 8877 of SEQ ID NO: 19). Alternatively, the yCD gene can be excised and replaced with a polynucleotide encoding a HER2 polypeptide or fragment thereof. Further truncated HER2 (approximately 290 bp from positions 1910 to 2200) with only Herceptin binding domain IV of ECD and TM domains can be amplified or chemically constructed and used as described above (Landgraf 2007; Garrett et al., J. of Immunol., 178: 7120-7131, 2007). Further modifications of this truncated form with the native signal peptide fused to domains IV and TM (positions 175-237 to about 69 bp) can be chemically synthesized and used as described above. The resulting virus can be used in combination with trastuzumab or trastuzumab and 5-FC to treat cell proliferative disorders in a subject.

あるいは、HER2及び上記の修飾は、異なるENV遺伝子又は他の適切な表面タンパク質を含む別々のベクターにおいて発現され得る。このベクターは、複製コンピテント(Logg et al. J.Mol Biol. 369:1214 2007)又はエンベロープ及び目的の遺伝子をコードする非複製「第一世代」レトロウイルスベクターであり得る(Emi et al. J.Virol 65:1202 1991)。後者の場合、既存のウイルスの感染が、相補的なgag及びpolをもたらし、任意の先に感染させた細胞からの「非複製」ベクターの複製感染を可能とするであろう。代わりのENV及び糖タンパク質として、ヒト細胞に感染できる異種指向性(xenotropic)及び多種指向性(polytropic)のENV及び糖タンパク質、例えばMLVのNZB株由来のENV配列、並びにMCF、VSV、GALV及び他のウイルス由来の糖タンパク質が挙げられる(Palu 2000, Baum et al., Mol. Therapy, 13(6):1050-1063, 2006)。例えば、ポリヌクレオチドは配列を含み得、ここで配列番号19のGAG及びPOL及びyCD2遺伝子が欠失し、NZB MLV又はVSV-gの異種指向性のENVドメインに相当するENV、及びIRES又はRSV等のプロモーターがHER2、HER2 ECDTM、HER2 ECDIVTM、又はHER2 SECDIVTMに機能可能に連結している。   Alternatively, HER2 and the above modifications can be expressed in separate vectors containing different ENV genes or other suitable surface proteins. This vector may be replication competent (Logg et al. J. Mol Biol. 369: 1214 2007) or a non-replicating “first generation” retroviral vector encoding the envelope and the gene of interest (Emi et al. J Virol 65: 1202 1991). In the latter case, infection with an existing virus will result in complementary gag and pol, allowing replication infection of the “non-replicating” vector from any previously infected cell. Alternative ENVs and glycoproteins include xenotropic and polytropic ENVs and glycoproteins that can infect human cells, such as ENV sequences from NZB strains of MLV, and MCF, VSV, GALV and others (Palu 2000, Baum et al., Mol. Therapy, 13 (6): 1050-1063, 2006). For example, the polynucleotide may comprise a sequence, wherein the GAG and POL and yCD2 genes of SEQ ID NO: 19 are deleted, the ENV corresponding to the NZB MLV or VSV-g heterotropic ENV domain, and IRES or RSV, etc. Are operably linked to HER2, HER2 ECDTM, HER2 ECDIVTM, or HER2 SECDIVTM.

VSVGで偽型化したウイルス及び広宿主性レトロウイルスによる細胞の混合感染は、他方のエンベロープタンパク質によってキャプシド形成された一方のウイルスのゲノムを有する後代ビリオンの生産をもたらす。レトロウイルス粒子を偽型化した他のエンベロープについても、同じことが真である。例えば、上記のレトロウイルスによる感染は、感染細胞においてyCD2及びHER2(又は変異体)をコードし得る後代ビリオンの生産をもたらす。得られるウイルスは、トラスツズマブ又はトラスズマブ及び5-FCと組み合わせて、被験者における細胞増殖性障害を治療するために用いられ得る。   Mixed infection of cells with VSVG pseudotyped viruses and broad-host retroviruses results in the production of progeny virions with the genome of one virus encapsidated by the other envelope protein. The same is true for other envelopes that pseudotype retrovirus particles. For example, infection with the retrovirus described above results in the production of progeny virions that can encode yCD2 and HER2 (or mutants) in the infected cell. The resulting virus can be used to treat cell proliferative disorders in a subject in combination with trastuzumab or trastuzumab and 5-FC.

トラスズマブに対する耐性の発達の他の側面は、トラスズマブの活性に必要な細胞内シグナリングの干渉に関する。耐性細胞は、PTENの欠失及びp27kip1の低発現を示す(Fujita, Brit J. Cancer, 94:247, 2006; Lu et al., Journal of the National Cancer Institute, 93(24): 1852-1857, 2001; Kute et al., Cytometry Part A 57A:86-93, 2004)。例えば、PTENをコードするポリヌクレオチドは、組換え的に生成され、又は化学的に合成され(BioBasic Inc., Markham, Canada)、配列番号19又は22のpAC3-yCD2ベクターにおいてyCD2ポリヌクレオチドの直後に、又は上記のリンカー配列と共に、又はyCD2の置換として機能可能に挿入され得る。さらなる例において、PTENコードポリヌクレオチド(配列番号25)は、上記の通り合成され、IRES及びyCD2配列の間に、又はリンカーと共に、上記の通り挿入され得る。   Another aspect of the development of resistance to trastuzumab relates to the interference of intracellular signaling required for the activity of trastuzumab. Resistant cells show deletion of PTEN and low expression of p27kip1 (Fujita, Brit J. Cancer, 94: 247, 2006; Lu et al., Journal of the National Cancer Institute, 93 (24): 1852-1857, 2001; Kute et al., Cytometry Part A 57A: 86-93, 2004). For example, a polynucleotide encoding PTEN can be produced recombinantly or chemically synthesized (BioBasic Inc., Markham, Canada) immediately after the yCD2 polynucleotide in the pAC3-yCD2 vector of SEQ ID NO: 19 or 22. Or can be operably inserted with the above linker sequences or as a substitution for yCD2. In a further example, a PTEN-encoding polynucleotide (SEQ ID NO: 25) can be synthesized as described above and inserted as described above between the IRES and yCD2 sequences or with a linker.

あるいは、PTENは、異なるENV遺伝子又は他の適切な表面タンパク質を含む別々のベクターにおいて発現され得る。このベクターは、複製コンピテント(Logg et al. J.Mol Biol. 369:1214 2007)又はエンベロープ及び目的の遺伝子をコードする非複製「第一世代」レトロウイルスベクターであり得る(Emi et al. J.Virol 65:1202 1991)。後者の場合、既存のウイルスの感染が、相補的なgag及びpolをもたらし、任意の先に感染させた細胞からの「非複製」ベクターの複製感染を可能とするであろう。代わりのENV及び糖タンパク質として、ヒト細胞に感染できる異種指向性(xenotropic)及び多種指向性(polytropic)のENV及び糖タンパク質、例えばMLVのNZB株由来のENV配列、並びにMCF、VSV、GALV及び他のウイルス由来の糖タンパク質が挙げられる(Palu 2000, Baum et al., Mol. Therapy, 13(6):1050-1063, 2006)。例えば、ポリヌクレオチドは配列を含み得、ここで配列番号19のGAG及びPOL及びyCD2遺伝子が欠失し、NZB MLV又はVSV-gの異種指向性のENVドメインに相当するENV、及びIRES又はRSV等のプロモーターがPTENに機能可能に連結している。   Alternatively, PTEN can be expressed in separate vectors containing different ENV genes or other suitable surface proteins. This vector may be replication competent (Logg et al. J. Mol Biol. 369: 1214 2007) or a non-replicating “first generation” retroviral vector encoding the envelope and the gene of interest (Emi et al. J Virol 65: 1202 1991). In the latter case, infection with an existing virus will result in complementary gag and pol, allowing replication infection of the “non-replicating” vector from any previously infected cell. Alternative ENVs and glycoproteins include xenotropic and polytropic ENVs and glycoproteins that can infect human cells, such as ENV sequences from NZB strains of MLV, and MCF, VSV, GALV and others (Palu 2000, Baum et al., Mol. Therapy, 13 (6): 1050-1063, 2006). For example, the polynucleotide may comprise a sequence, wherein the GAG and POL and yCD2 genes of SEQ ID NO: 19 are deleted, the ENV corresponding to the NZB MLV or VSV-g heterotropic ENV domain, and IRES or RSV, etc. Are operably linked to PTEN.

VSVGで偽型化したウイルス及び広宿主性レトロウイルスによる細胞の混合感染は、他方のエンベロープタンパク質によってキャプシド形成された一方のウイルスのゲノムを有する後代ビリオンの生産をもたらす(Emi 1991)。レトロウイルス粒子を偽型化した他のエンベロープについても、同じことが真である。例えば、上記のレトロウイルスによる感染は、感染細胞においてyCD2及びPTEN(又は変異体)又はPTEN単独をコードし得る後代ビリオンの生産をもたらす。得られるウイルスは、トラスツズマブ又はトラスズマブ及び5-FCと組み合わせて、被験者における細胞増殖性障害を治療するために用いられ得る。   Mixed infection of cells with VSVG pseudotyped virus and broad-host retrovirus results in the production of progeny virions with the genome of one virus encapsidated by the other envelope protein (Emi 1991). The same is true for other envelopes that pseudotype retrovirus particles. For example, infection with the retroviruses described above results in the production of progeny virions that can encode yCD2 and PTEN (or mutants) or PTEN alone in infected cells. The resulting virus can be used to treat cell proliferative disorders in a subject in combination with trastuzumab or trastuzumab and 5-FC.

同様に、p27kip1(配列番号27及び28)をコードするポリヌクレオチドは、化学的に合成され(BioBasic Inc., Markham, Canada)、配列番号19又は配列番号42のpAC3-yCD2ベクターにおけるyCD2遺伝子の直後又はリンカー配列と共に機能可能に挿入され得る。さらなる例において、p27kip1コードポリヌクレオチドは上記の通り合成され、Aバルジの6A'sからなるIRES及びyCD2配列の間に、又は上記の通りリンカーと共に、又はyCD2遺伝子の代わりに挿入される。   Similarly, a polynucleotide encoding p27kip1 (SEQ ID NOs: 27 and 28) was chemically synthesized (BioBasic Inc., Markham, Canada) and immediately after the yCD2 gene in the pAC3-yCD2 vector of SEQ ID NO: 19 or SEQ ID NO: 42 Alternatively, it can be operably inserted with a linker sequence. In a further example, a p27kip1-encoding polynucleotide is synthesized as described above and inserted between the IRES and yCD2 sequences consisting of A bulge 6A's, or as described above, with a linker, or in place of the yCD2 gene.

あるいは、p27kip1は、異なるENV遺伝子又は他の適切な表面タンパク質を含む別々のベクターにおいて発現され得る。このベクターは、複製コンピテント(Logg et al. J.Mol Biol. 369:1214 2007)又はエンベロープ及び目的の遺伝子をコードする非複製「第一世代」レトロウイルスベクターであり得る(Emi et al. J.Virol 65:1202 1991)。後者の場合、既存のウイルスの感染が、相補的なgag及びpolをもたらし、任意の先に感染させた細胞からの「非複製」ベクターの複製感染を可能とするであろう。代わりのENV及び糖タンパク質として、ヒト細胞に感染できる異種指向性(xenotropic)及び多種指向性(polytropic)のENV及び糖タンパク質、例えばMLVのNZB株由来のENV配列、並びにMCF、VSV、GALV及び他のウイルス由来の糖タンパク質が挙げられる(Palu 2000, Baum et al、上掲)。例えば、ポリヌクレオチドは配列を含み得、ここで配列番号19のGAG及びPOL及びyCD2遺伝子が欠失し、NZB MLV又はVSV-gの異種指向性のENVドメインに相当するENV、及びAバルジの6A'sからなるIRES、又はRSV等のプロモーターがp27kip1に機能可能に直接的に連結している。   Alternatively, p27kip1 can be expressed in separate vectors containing different ENV genes or other suitable surface proteins. This vector may be replication competent (Logg et al. J. Mol Biol. 369: 1214 2007) or a non-replicating “first generation” retroviral vector encoding the envelope and the gene of interest (Emi et al. J Virol 65: 1202 1991). In the latter case, infection with an existing virus will result in complementary gag and pol, allowing replication infection of the “non-replicating” vector from any previously infected cell. Alternative ENVs and glycoproteins include xenotropic and polytropic ENVs and glycoproteins that can infect human cells, such as ENV sequences from NZB strains of MLV, and MCF, VSV, GALV and others Glycoproteins from these viruses (Palu 2000, Baum et al, supra). For example, the polynucleotide may comprise a sequence in which the GAG and POL and yCD2 genes of SEQ ID NO: 19 are deleted, the ENV corresponding to the NZB MLV or VSV-g heterotropic ENV domain, and A bulge 6A's A promoter such as IRES or RSV is directly operably linked to p27kip1.

VSVGで偽型化したウイルス及び広宿主性レトロウイルスによる細胞の混合感染は、他方のエンベロープタンパク質によってキャプシド形成された一方のウイルスのゲノムを有する後代ビリオンの生産をもたらす(Emi 1991)。レトロウイルス粒子を偽型化した他のエンベロープについても、同じことが真である。例えば、配列番号19、22及び42のいずれにも由来する上記のレトロウイルスによる感染は、感染細胞においてyCD2及びp27kip1(又は変異体)をコードし得る後代ビリオンの生産をもたらす。得られるウイルスは、トラスツズマブ又はトラスズマブ及び5-FCと組み合わせて、被験者における細胞増殖性障害を治療するために用いられ得る。   Mixed infection of cells with VSVG pseudotyped virus and broad-host retrovirus results in the production of progeny virions with the genome of one virus encapsidated by the other envelope protein (Emi 1991). The same is true for other envelopes that pseudotype retrovirus particles. For example, infection with the above retroviruses derived from any of SEQ ID NOs: 19, 22, and 42 results in the production of progeny virions that can encode yCD2 and p27kip1 (or mutants) in infected cells. The resulting virus can be used to treat cell proliferative disorders in a subject in combination with trastuzumab or trastuzumab and 5-FC.

他の例では、CD20が薬剤であるリツキシマブ(rituximab)(リツキサン(RituxanTM)、Genetech)の結合の標的である。リツキシマブは、補体依存性細胞傷害(CDC)及びADCCのメディエーターである。フローサイトメトリーによって高い平均蛍光強度を有する細胞は、リツキシマブに対して高められた感受性を示す(van Meerten et al., Clin Cancer Res 2006; 12(13):4027-4035, 2006)。CD20の低いB細胞における、CD20を発現するベクターの導入によるCD20の発現の向上は、ADCCの最適なトリガリングを促し得る。 In another example, CD20 is the target for binding of the drug rituximab (Rituxan , Genetech). Rituximab is a mediator of complement-dependent cytotoxicity (CDC) and ADCC. Cells with high mean fluorescence intensity by flow cytometry show increased sensitivity to rituximab (van Meerten et al., Clin Cancer Res 2006; 12 (13): 4027-4035, 2006). Improvement of CD20 expression by introduction of a CD20-expressing vector in CD20 low B cells may facilitate optimal triggering of ADCC.

例えば、CD20をコードするポリヌクレオチド(配列番号29及び30)は、化学的に合成され(BioBasic Inc., Markham, Canada)、配列番号19、22又は42のpAC3-yCD2(-2)ベクターにおけるyCD2遺伝子の直後に上記の通りリンカー配列と共に、又はyCD2遺伝子の代わりとして機能可能に挿入され得る。さらなる例において、CD20コードポリヌクレオチドは上記の通り合成され、Aバルジの6A'sからなるIRES及びyCD2配列の間に、又は上記の通りリンカーと共に挿入される。さらなる代替例として、CD20配列は、Psi1及びNot1消化によるCD遺伝子の切除の後にpAC3-yCD2ベクターに挿入され得る。   For example, a polynucleotide encoding CD20 (SEQ ID NOs: 29 and 30) is chemically synthesized (BioBasic Inc., Markham, Canada) and yCD2 in the pAC3-yCD2 (-2) vector of SEQ ID NO: 19, 22 or 42. It can be operably inserted immediately after the gene with a linker sequence as described above or as a replacement for the yCD2 gene. In a further example, a CD20-encoding polynucleotide is synthesized as described above and inserted between the IRES and yCD2 sequences consisting of 6A's of A bulge or with a linker as described above. As a further alternative, the CD20 sequence can be inserted into the pAC3-yCD2 vector after excision of the CD gene by Psi1 and Not1 digestion.

また更なる例において、CD20(配列番号29及び30)をコードするポリヌクレオチドは、化学的に合成され(BioBasic Inc., Markham, Canada)、非広宿主性ENV遺伝子又は他の適切な表面タンパク質(Tedder et al., PNAS, 85:208-212, 1988)を含むベクターに挿入され得る。代わりのENV及び糖タンパク質として、ヒト細胞に感染できる異種指向性(xenotropic)及び多種指向性(polytropic)のENV及び糖タンパク質、例えばMLVのNZB株由来のENV配列、並びにMCF、VSV、GALV及び他のウイルス由来の糖タンパク質が挙げられる(Palu 2000, Baum 2006)。例えば、ポリヌクレオチドは配列を含み得、ここで配列番号19のGAG及びPOL及びyCD2遺伝子が欠失し、NZB MLV又はVSV-gの異種指向性のENVドメインに相当するENV、及びAバルジの6A'sからなるIRES、又はRSV等のプロモーターがCD20に機能可能に直接的に連結している。   In still further examples, a polynucleotide encoding CD20 (SEQ ID NOs: 29 and 30) is chemically synthesized (BioBasic Inc., Markham, Canada) and is a non-broad host ENV gene or other suitable surface protein ( Tedder et al., PNAS, 85: 208-212, 1988). Alternative ENVs and glycoproteins include xenotropic and polytropic ENVs and glycoproteins that can infect human cells, such as ENV sequences from NZB strains of MLV, and MCF, VSV, GALV and others Glycoproteins derived from viruses (Palu 2000, Baum 2006) For example, the polynucleotide may comprise a sequence in which the GAG and POL and yCD2 genes of SEQ ID NO: 19 are deleted, the ENV corresponding to the NZB MLV or VSV-g heterotropic ENV domain, and A bulge 6A's A promoter such as IRES or RSV is directly operably linked to CD20.

VSVGで偽型化したウイルス及び広宿主性レトロウイルスによる細胞の混合感染は、他方のエンベロープタンパク質によってキャプシド形成された一方のウイルスのゲノムを有する後代ビリオンの生産をもたらす(Emi 1991)。レトロウイルス粒子を偽型化した他のエンベロープについても、同じことが真である。例えば、配列番号19、22又は42にも由来する上記のレトロウイルスによる感染は、感染細胞においてyCD2及びCD20をコードし得る後代ビリオンの生産をもたらす。得られるウイルスは、リツキサン及び/又は5-FCと組み合わせて、被験者における細胞増殖性障害を治療するために用いられ得る。同様に、CD20マーカーのみをコードするベクターによる腫瘍の感染は、腫瘍をリツキサンの使用によって治療可能なものにし得る。   Mixed infection of cells with VSVG pseudotyped virus and broad-host retrovirus results in the production of progeny virions with the genome of one virus encapsidated by the other envelope protein (Emi 1991). The same is true for other envelopes that pseudotype retrovirus particles. For example, infection with a retrovirus as described above, also derived from SEQ ID NO: 19, 22, or 42, results in the production of progeny virions that can encode yCD2 and CD20 in infected cells. The resulting virus can be used in combination with Rituxan and / or 5-FC to treat a cell proliferative disorder in a subject. Similarly, infection of a tumor with a vector encoding only the CD20 marker can make the tumor treatable by use of Rituxan.

ピリミジン同化に関わる酵素及び補助因子は限定的であり得る。OPRT、チミジンキナーゼ(TK)、ウリジンモノホスフェートキナーゼ、及びピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼ発現は、感受性株に比べて5-FU耐性癌細胞において低い(Wang et al., Cancer Res., 64:8167-8176, 2004)。多くの集団分析が、酵素のレベルと疾患の結果の相関を示している(Fukui et al., Int’l. J. OF Mol. Med., 22:709-716, 2008)。CD及び他のピリミジン同化酵素(PAE)の共発現は、活性、したがってフルオロピリミジン薬剤の治療係数を増加させるために利用され得る。   Enzymes and cofactors involved in pyrimidine assimilation may be limited. OPRT, thymidine kinase (TK), uridine monophosphate kinase, and pyrimidine nucleoside phosphorylase expression are lower in 5-FU resistant cancer cells compared to susceptible strains (Wang et al., Cancer Res., 64: 8167-8176, 2004). ). Many population analyzes have shown a correlation between enzyme levels and disease outcome (Fukui et al., Int'l. J. OF Mol. Med., 22: 709-716, 2008). Co-expression of CD and other pyrimidine anabolic enzymes (PAE) can be utilized to increase the activity and thus the therapeutic index of fluoropyrimidine drugs.

本開示は、本開示のRCRベクターを投与することに続いて、化学療法剤又は抗癌剤による治療することを含む、癌及び新生物等の細胞増殖性障害を治療するための方法を提供する。一態様では、化学療法又は抗癌剤の投与の前に、RCRの感染及び複製を可能とする期間、RCRベクターが被験者に投与される。被験者はその後、増殖を抑制し、又は癌細胞を殺す投与量及び期間、化学療法剤又は抗癌剤で処置される。一態様において、化学療法又は抗癌剤による治療が癌/腫瘍を縮小させるが、殺すことはできない場合(例えば部分的な寛解又は一時的な寛解)、被験者はその後RCR由来の細胞毒性遺伝子(例えばシトシンデアミナーゼ)を発現する細胞で毒性の治療薬に変換される、非毒性の治療薬(例えば5-FC)で処置され得る。   The present disclosure provides a method for treating cell proliferative disorders, such as cancer and neoplasia, comprising administering an RCR vector of the present disclosure followed by treatment with a chemotherapeutic agent or an anti-cancer agent. In one aspect, the RCR vector is administered to the subject for a period of time allowing RCR infection and replication prior to administration of chemotherapy or anti-cancer agents. The subject is then treated with a chemotherapeutic or anticancer agent for a dosage and duration that inhibits growth or kills cancer cells. In one embodiment, if treatment with chemotherapy or an anti-cancer agent shrinks the cancer / tumor but cannot be killed (e.g., partial or temporary remission), then the subject will then have an RCR-derived cytotoxic gene (e.g., cytosine deaminase) Can be treated with a non-toxic therapeutic agent (eg, 5-FC) that is converted to a toxic therapeutic agent in cells expressing.

かかる方法を使用して、本開示のRCRベクターは、腫瘍細胞の複製過程の間に拡散し、その後かかる細胞は抗癌又は化学療法剤による処置によって殺傷され、さらなる殺傷が、本明細書に記載のRCR処置過程を用いて生じ得る。   Using such methods, the RCR vectors of the present disclosure spread during the tumor cell replication process, after which such cells are killed by treatment with anti-cancer or chemotherapeutic agents, and further killing is described herein. Can occur using the RCR treatment process.

本開示のまた他の実施形態では、異種遺伝子は、標的抗原のためのコード配列を含み得る(例えば、癌抗原)。この実施形態では、細胞増殖性障害を含む細胞を、標的抗原の発現(例えば、癌抗原の過剰発現)をもたらす、標的抗原をコードする異種ポリヌクレオチドを含むRCRに感染させる。その後、標的抗原と特異的に相互作用する、ターゲティングコグネート部分を含む抗癌剤が、被験者に投与される。ターゲティングコグネート部分は、細胞傷害性薬剤と機能可能に連結され得るか、又はそれ自身が抗癌剤であり得る。したがって、標的抗原コード配列を含むRCRに感染させた癌細胞は、癌細胞における標的の発現が増加し、それによって細胞傷害性ターゲティングの増加した効率/効果がもたらされる。   In yet other embodiments of the present disclosure, the heterologous gene can include a coding sequence for a target antigen (eg, a cancer antigen). In this embodiment, cells containing a cell proliferative disorder are infected with an RCR comprising a heterologous polynucleotide encoding the target antigen that results in expression of the target antigen (eg, overexpression of a cancer antigen). Thereafter, an anti-cancer agent comprising a targeting cognate moiety that specifically interacts with the target antigen is administered to the subject. The targeting cognate moiety can be operably linked to a cytotoxic agent or can itself be an anticancer agent. Thus, cancer cells infected with an RCR containing a target antigen coding sequence have increased target expression in the cancer cells, thereby resulting in increased efficiency / effect of cytotoxic targeting.

さらに他の実施形態では、本開示のRCRは、コグネート抗原又はリガンドと特異的に相互作用する結合ドメイン(例えば、抗体、抗体断片、抗体ドメイン又は受容体リガンド)を含むコード配列を含み得る。結合ドメインのコード配列を含むRCRは、癌又は新生細胞等の細胞増殖性障害を含む被験者における細胞に感染させるために用いられ得る。その後、感染した細胞は結合ドメイン又は抗体を発現するだろう。その後、細胞傷害性薬剤と機能可能に連結した、又はそれ自身が細胞傷害性である抗原又はコグネートが、被験者に投与され得る。その後、細胞傷害性コグネートは、選択的に結合ドメインを発現する感染した細胞を殺傷するだろう。あるいは、結合ドメインそれ自身が抗癌剤であり得る。   In still other embodiments, the RCRs of the present disclosure may include a coding sequence that includes a binding domain (eg, antibody, antibody fragment, antibody domain or receptor ligand) that specifically interacts with a cognate antigen or ligand. An RCR comprising a binding domain coding sequence can be used to infect cells in a subject comprising a cell proliferative disorder, such as a cancer or neoplastic cell. The infected cells will then express the binding domain or antibody. Subsequently, an antigen or cognate that is operably linked to the cytotoxic agent or is itself cytotoxic can be administered to the subject. The cytotoxic cognate will then kill infected cells that selectively express the binding domain. Alternatively, the binding domain itself can be an anticancer agent.

本明細書で用いられる用語「抗体」は、少なくとも一つの免疫グロブリン可変ドメイン又は免疫グロブリン可変ドメイン配列を含むタンパク質を指す。例えば、抗体は重(H)鎖可変領域(本明細書ではVHと省略される)、及び軽(L)鎖可変領域(本明細書ではVLと省略される)を含み得る。他の例では、抗体は二つの重(H)鎖可変領域及び二つの軽(L)鎖可変領域を含む。用語「抗体」は、抗体の抗原結合断片(例えば、一本鎖抗体、Fab断片、F(ab')2、Fd断片、Fv断片、及びdAb断片)、及び完全な抗体を包含する。 The term “antibody” as used herein refers to a protein comprising at least one immunoglobulin variable domain or immunoglobulin variable domain sequence. For example, an antibody can comprise a heavy (H) chain variable region (abbreviated herein as VH) and a light (L) chain variable region (abbreviated herein as VL). In other examples, the antibody comprises two heavy (H) chain variable regions and two light (L) chain variable regions. The term “antibody” includes antigen-binding fragments of antibodies (eg, single chain antibodies, Fab fragments, F (ab ′) 2 , Fd fragments, Fv fragments, and dAb fragments), and intact antibodies.

本開示は、細胞増殖性障害を有する被験者の治療方法を提供する。被験者はいずれの哺乳類であってもよく、好ましくはヒトである。被験者は本開示の組み換え複製コンピテントレトロウイルスベクターに接触させられる。接触はin vivo又はex vivoであり得る。本発明のレトロウイルスベクターを投与する方法は当業者に知られており、例えば全身投与、局所投与、腹腔内投与、筋肉内投与、頭蓋内投与、脳脊髄投与、並びに腫瘍又は細胞増殖性障害の部位への直接投与を含む。他の投与経路も本分野において知られている。   The present disclosure provides a method for treating a subject having a cell proliferative disorder. The subject may be any mammal, preferably a human. The subject is contacted with a recombinant replication competent retroviral vector of the present disclosure. Contact can be in vivo or ex vivo. Methods for administering the retroviral vectors of the present invention are known to those skilled in the art, such as systemic administration, local administration, intraperitoneal administration, intramuscular administration, intracranial administration, cerebrospinal administration, and tumor or cell proliferative disorders. Includes direct administration to the site. Other routes of administration are also known in the art.

したがって、本開示は、細胞増殖性障害を治療するために有用な様々な医薬組成物を含む。本開示に従う医薬組成物は、本開示に従って細胞増殖性障害を治療又は調節するために有用な異種のポリヌクレオチド配列を含むレトロウイルスベクターを、担体、賦形剤及び添加剤又は補助剤を用いて被験者への投与に適した形にすることによって、調製される。よく用いられる単体又は補助剤としては、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、ラクトース、マンニトール及び他の糖、タルク、ミルクタンパク質、ゼラチン、デンプン、ビタミン、セルロース及びその誘導体、動物油及び植物油、ポリエチレングリコール及び無菌水、アルコール、グリセロール及び多価アルコール等の溶媒が挙げられる。静脈内の媒体として、流体及び栄養補充剤が挙げられる。保存剤として、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤及び不活性ガスが含まれる。他の薬学的に使用可能な担体として、例えば、その内容を参照により本明細書に組み込むRemington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed. Easton: Mack Publishing Co., 1405-1412, 1461-1487 (1975)及びThe National Formulary XIV., 14th ed. Washington: American Pharmaceutical Association (1975)に記載の、水溶液、非毒性賦形剤、例えば塩、保存剤、及び緩衝液等が挙げられる。医薬組成物の様々な成分のpH及び正確な濃度は、当分野における通常の技術にしたがって調整される。Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis for Therapeutics (7th ed.)を参照のこと。   Accordingly, the present disclosure includes various pharmaceutical compositions useful for treating cell proliferative disorders. A pharmaceutical composition according to the present disclosure comprises a retroviral vector comprising a heterologous polynucleotide sequence useful for treating or modulating a cell proliferative disorder according to the present disclosure, using carriers, excipients and additives or adjuvants. Prepared in a form suitable for administration to a subject. Commonly used simple substances or adjuvants include magnesium carbonate, titanium dioxide, lactose, mannitol and other sugars, talc, milk protein, gelatin, starch, vitamins, cellulose and derivatives thereof, animal and vegetable oils, polyethylene glycol and sterile water, Solvents such as alcohol, glycerol and polyhydric alcohol can be mentioned. Intravenous vehicles include fluid and nutrient replenishers. Preservatives include antibacterial agents, antioxidants, chelating agents and inert gases. Other pharmaceutically usable carriers include, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed. Easton: Mack Publishing Co., 1405-1412, 1461-1487 (1975) and The National, the contents of which are incorporated herein by reference. Examples include aqueous solutions, non-toxic excipients such as salts, preservatives, and buffers described in Formulary XIV., 14th ed. Washington: American Pharmaceutical Association (1975). The pH and exact concentration of the various components of the pharmaceutical composition are adjusted according to routine techniques in the art. See Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis for Therapeutics (7th ed.).

例えば、限定されるものではないが、細胞増殖性障害の治療に有用なレトロウイルスベクターは広宿主性のENVタンパク質、GAG、及びPOLタンパク質、レトロウイルスゲノムのU3領域におけるプロモーター配列、並びに複製、パッケージング及びレトロウイルスゲノムの標的細胞への組み込みに必要な全てのシス作用性配列を含む。   For example, but not limited to, retroviral vectors useful for the treatment of cell proliferative disorders include broad-host ENV proteins, GAG and POL proteins, promoter sequences in the U3 region of the retroviral genome, and replication, packaging And includes all cis-acting sequences necessary for integration of retroviral genomes into target cells.

以下の実施例は本開示を説明することを意図しており、本開示を限定するものではない。かかる実施例は、用いられ得る典型的なものであって、当業者に知られる他の手順が代わりに利用され得る。   The following examples are intended to illustrate the present disclosure and are not intended to limit the present disclosure. Such an embodiment is exemplary that can be used, and other procedures known to those skilled in the art can be used instead.

yCD2の発現レベル、及びyCD2による5-FCから5-FUへの変換は、細胞をToca511(pAC3-yCD2、配列番号22)に完全に感染させた場合に、in vivo及びin vitroの両方において効率的であり、安定であることが示された。しかしながら、長期(約180日)のin vivoパイロット試験においては、幾つかの組織からの感染Balb/c統合プロウイルスは、J-K分岐ループにおいて、伸長した又は収縮したオリゴA配列を有することが示された。分子PCRクローニングによって分析された、生物局在研究の四匹のマウス由来の組織では、不均一な7個のAから8個のA、9個のA、10個のA、11個のA、及び12個のAへの伸長、並びに7個のAから6個のAへの収縮が観察された。この観察、及び最初に記載されたECMV IRESの6個のAに対するpEMCFにおける7個のAは、Aバルジに様々な数のAを有するIRESによって媒介されるyCD2発現の影響、及び特にRRVの文脈におけるタンパク質翻訳への影響の研究を導いた。したがって、分岐領域のAバルジに特異的な一連の欠失及び挿入変異体を作成した。データは、AバルジのオリゴA配列の欠失も挿入もRRVの産生には影響しないこと、6個のAが最大のCD及び緑色蛍光タンパク質(GFP)発現をもたらすこと、及び6個のAからのAの数の小さな変化は中程度の効果を有すること、しかしながらより大きな変化は導入遺伝子からのmRNAのIRES媒介翻訳の効率に劇的な効果を有することを示している。   Expression level of yCD2 and conversion of 5-FC to 5-FU by yCD2 is efficient both in vivo and in vitro when cells are completely infected with Toca511 (pAC3-yCD2, SEQ ID NO: 22) And was shown to be stable. However, long-term (about 180 days) in vivo pilot studies show that infected Balb / c integrated proviruses from several tissues have extended or contracted oligo A sequences in the JK branch loop. It was. In tissues from 4 mice in biolocalization studies analyzed by molecular PCR cloning, heterogeneous 7 A to 8 A, 9 A, 10 A, 11 A, And 12 A stretches and 7 A to 6 A contractions were observed. This observation, and the 7 A in pEMCF versus the 6 A of ECMV IRES described first, indicate the effect of yCD2 expression mediated by IRES with varying numbers of A in the A bulge, and in particular the context of RRV Led to the study of the effects on protein translation. Therefore, a series of deletion and insertion mutants specific for the branch region A bulge were generated. Data show that neither deletion nor insertion of A bulge oligo A sequence affects RRV production, 6 A results in maximum CD and green fluorescent protein (GFP) expression, and 6 A A small change in the number of A's has a moderate effect, however, a larger change has a dramatic effect on the efficiency of IRES-mediated translation of mRNA from the transgene.

J-K分岐領域のAバルジに様々な数のA'sを含むRRVの構築
J-K分岐領域のA-バルジに4、5、6、7、8、10又は12個のAを有し、EMCV IRESを含み、CD又はGFPをコードするRRVを作製した。RRV骨格(図1B)における同等のカセットの直接的置換のために、それぞれの構築物を、5'末端にMlu I、及び3'末端にPsi Iを有する全体のIRESカセットのDNA合成によってそれぞれ作製した。全てのDNA断片を、RRV骨格へのクローニングの前後に配列分析によって確認した。yCD2導入遺伝子を含むRRV構築物を、導入遺伝子の名前、及びそれに続くAバルジのA'sの数を用いて命名した(例えば、yCD2-4Aは、yCD2導入遺伝子及びIRESのAバルジに4個のAを含む)。
Construction of RRV containing various numbers of A's in A bulge in JK branch region
A RRV was prepared that had 4, 5, 6, 7, 8, 10, or 12 A in the A-bulge of the JK branch region, contained EMCV IRES, and encoded CD or GFP. For direct replacement of equivalent cassettes in the RRV backbone (Figure 1B), each construct was made by DNA synthesis of the entire IRES cassette with Mlu I at the 5 'end and Psi I at the 3' end, respectively. . All DNA fragments were confirmed by sequence analysis before and after cloning into the RRV backbone. RRV constructs containing the yCD2 transgene were named using the name of the transgene followed by the number of A's in the A bulge (eg, yCD2-4A adds 4 A to the yCD2 transgene and the IRES A bulge. Including).

Aバルジに様々な数のA'sを含むRRVは、同様の力価をもたらす
ウイルスストックを、カルシウムリン酸沈殿法を用いて293T細胞の一過性トランスフェクションによって生産した。ウイルス上清を、トランスフェクションの42時間後に回収した。力価を決定するためのウイルス感染を行った。続いて、各ベクターのウイルス上清を用いてHT1080細胞に感染させ、RRV産生細胞を作製した。ナイーブU87-MG細胞に感染させる前に、得られたウイルスの力価を測定した。図1Cは、様々な数のAを含むRRVを感染させたHT1080細胞が、同様のレベルのウイルスを産生したことを示し、これは分岐ループにおけるAの数が、ウイルス複製に影響しないことを示唆している。
RRV containing various numbers of A's in A bulge produced viral stocks that yielded similar titers by transient transfection of 293T cells using the calcium phosphate precipitation method. Viral supernatant was collected 42 hours after transfection. Viral infection was performed to determine the titer. Subsequently, HT1080 cells were infected with the virus supernatant of each vector to prepare RRV-producing cells. Prior to infecting naive U87-MG cells, the titer of the resulting virus was measured. Figure 1C shows that HT1080 cells infected with RRV containing various numbers of A produced similar levels of virus, suggesting that the number of A in the branch loop does not affect virus replication. doing.

J-K分岐領域に様々な数のA'sを含むRRVは、同等のレベルの転写産物を発現するが、異なるレベルのタンパク質を発現する
その後、HT1080細胞からのウイルス上清を、0.1の感染効率(MOI)でナイーブU87-MG細胞に感染させるために用いた。細胞が完全に感染した感染の10日後、細胞のウイルスRNAレベルを、定量リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(qRT-PCR)によって測定し、yCD2のタンパク質の発現レベルを、免疫ブロットによって調べた(Perez et al., 2012)。細胞のウイルスRNA発現レベルを、それぞれenv領域(5’Env2: 5’-ACCCTCAACCTCCCCTACAAGT-3’、3’Env2: 5’-GTTAAGCGCCTGATAGGCTC-3’、プローブ: 5’FAM-AGCCACCCCCAGGAACTGGAGA TAGA-3’BHQ)、及びyCD2領域(5’yCD2: 5’-ATCATCATGTACGGCATCCCTAG-3’、3’yCD2: 5’-TGAA CTGCTTCATCA GCTTCTTAC-3’、プローブ: 5’FAM-TCATCGTCAACAACCACCACCTCGT-3’BHQ)に位置する二つの異なるプライマーセットを用いて測定した(図2A)。各ベクターからのRNAの相対レベルを、6個のAを含むベクターと比較して2-ΔΔ(Ct)法を用いて計算した。細胞のウイルスRNAレベル比は0.8〜1.1の範囲であり(図2B)、これはIRESの修飾によってウイルスRNA転写物に有意な差がないことを示している。ウェスタンブロットによるこれらのベクターのyCD2タンパク質発現レベルの試験では、5個及び7個のAを含むベクターのyCD2タンパク質の発現レベルは、yCD2-6Aベクターの発現レベルの69%及び77%であると特定された。対照的に、yCD2タンパク質発現の実質的な低下が、4、8、10及び12個のAを含むベクターにおいて観察された。これらのベクターのCDタンパク質発現レベルは、yCD2-6Aベクターの発現レベルの4〜25%の範囲である(図2B)。同等の細胞のウイルスRNAレベルとyCD2タンパク質発現の劇的な低下は、IRESの分岐領域のオリゴAの長さが、転写後のレベルで遺伝子発現に大きな影響を有し得ることを示唆した。相対細胞内CD酵素活性もまた、5 FCを培養液に添加し、一時間後に5-FUを測定することによって測定した。活性の相違は、ウェスタンブロットのデータと同様に位置づけされたが、顕著ではなかった。これは、細胞ベースのアッセイの限界、及び利用されるアッセイにおいて酵素のKm未満である細胞内5-FCの低い利用可能性に起因し得る。したがって、ループのA'sの数の効果を、タンパク質発現アッセイが十分に定義された他の導入遺伝子で分析した。また、異なる導入遺伝子を用いることは、AバルジのA'sの数の変化を有するyCD2タンパク質発現の変化が、導入遺伝子特異的であるか否かを決定することを可能にするだろう。
RRV containing various numbers of A's in the JK branch region express equivalent levels of transcripts, but express different levels of protein, and then virus supernatants from HT1080 cells, with an infection efficiency (MOI) of 0.1 Was used to infect naive U87-MG cells. Ten days after infection when the cells were completely infected, the viral RNA levels of the cells were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR), and the expression level of yCD2 protein was examined by immunoblotting (Perez et al. , 2012). Viral RNA expression levels of the cells are respectively determined in the env region (5'Env2: 5'-ACCCTCAACCTCCCCTACAAGT-3 ', 3'Env2: 5'-GTTAAGCGCCTGATAGGCTC-3', probe: 5'FAM-AGCCACCCCCAGGAACTGGAGA TAGA-3'BHQ), And two different primer sets located in the yCD2 region (5'yCD2: 5'-ATCATCATGTACGGCATCCCTAG-3 ', 3'yCD2: 5'-TGAA CTGCTTCATCA GCTTCTTAC-3', probe: 5'FAM-TCATCGTCAACAACCACCACCTCGT-3'BHQ) (Fig. 2A). The relative level of RNA from each vector was calculated using the 2- ΔΔ (Ct) method compared to a vector containing 6 A's. Cellular viral RNA level ratios ranged from 0.8 to 1.1 (FIG. 2B), indicating that there is no significant difference in viral RNA transcripts due to IRES modification. Western blot analysis of yCD2 protein expression levels of these vectors identified that the expression level of yCD2 protein for vectors containing 5 and 7 A was 69% and 77% of the expression level of yCD2-6A vector It was done. In contrast, a substantial reduction in yCD2 protein expression was observed in vectors containing 4, 8, 10 and 12 A. The CD protein expression level of these vectors is in the range of 4-25% of the expression level of the yCD2-6A vector (FIG. 2B). Equivalent cellular viral RNA levels and a dramatic decrease in yCD2 protein expression suggested that the length of oligo A in the IRES branch region could have a significant effect on gene expression at the post-transcriptional level. Relative intracellular CD enzyme activity was also measured by adding 5 FC to the culture and measuring 5-FU after 1 hour. The difference in activity was located similar to the Western blot data, but was not significant. This may be due to the low availability of intracellular 5-FC is less than K m of the enzyme in an assay of cell-based assays limits, and are utilized. Therefore, the effect of the number of A's in the loop was analyzed with other transgenes for which protein expression assays were well defined. Also, using different transgenes will allow to determine whether changes in yCD2 protein expression with changes in the number of A's in A bulge are transgene specific.

GFPをコードするRRVの同等のセットを作製した。これらのベクターのウイルス力価もまた、もう一方と同等であり、このデータはyCD2導入遺伝子のデータと非常に類似することが認められた(図1C)。GFDP発現レベルを、フローサイトメトリーを用いて、GFP陽性細胞をゲーティングすることによって測定した。各ベクターの平均蛍光強度(MFI)を、細胞のウイルスRNAレベルに対して標準化し、GFP-6Aベクターに対して計算した。ベクターのこのセット由来の結果(図2C)は、yCD2ベクターにおいて観察されたもの(図2B)と一致し、6個のAを含むベクターが、ベクターの両方のセットにおいて、導入遺伝子からの最も高いレベルのタンパク質を発現する。さらに、検出方法の感受性のために、GFP発現レベルの顕著な差が認められ、10個のA及び12個のAを含むベクターによるGFP発現においては、それぞれ約96%及び99%の減少が示される。両方のセットのベクターにおいて、7個のAを有するRRVは、タンパク質発現において約30%の減少を示した。Hoffman et alによって報告された発見と一致して、4個のA及び5個のAを有するRRVは、Hoffman et al.によって記載された、6個のAを有するRRVに比べて顕著に低減されたタンパク質翻訳効率を有する、868Δ4と同様の表現型をそれぞれ示した。   An equivalent set of RRV encoding GFP was made. The viral titers of these vectors were also comparable to the other, and this data was found to be very similar to the yCD2 transgene data (FIG. 1C). GFDP expression levels were measured by gating GFP positive cells using flow cytometry. The mean fluorescence intensity (MFI) of each vector was normalized to the viral RNA level of the cells and calculated for the GFP-6A vector. The results from this set of vectors (Figure 2C) are consistent with those observed in the yCD2 vector (Figure 2B), with the vector containing 6 A being the highest from the transgene in both sets of vectors Expresses level of protein. Furthermore, due to the sensitivity of the detection method, significant differences in GFP expression levels were observed, with GFP expression by vectors containing 10 A and 12 A showing a decrease of about 96% and 99%, respectively. It is. In both sets of vectors, RRV with 7 A showed about 30% reduction in protein expression. Consistent with the findings reported by Hoffman et al, RRV with 4 A and 5 A is significantly reduced compared to RRV with 6 A described by Hoffman et al. Phenotypes similar to 868Δ4, each with high protein translation efficiency.

本開示は、J-K分岐領域のA-バルジの長さが、おそらく翻訳効率に対する効果を介して、IRESの下流の導入遺伝子の発現に影響を与えることを示す。これまでの発見は、AUG11付近の文脈、3'IRESに位置するポリピリミジントラクトとシストロンにおける最初のAUGの間の間隔、並びにmRNAにおけるシストロンの配置のいずれもが、タンパク質翻訳を修飾する役割を果たすことを暗示している。本データは、6個のAの存在が導入遺伝子タンパク質発現の最も高いレベルをもたらし、2〜4のヌクレオチドの収縮又は伸長によるAバルジにおけるAの数の変更が、IRESの下流の導入遺伝子の発現レベルに有意に影響し得ることを示している。タンパク質発現結果は、最適なIRES配置は一般的に分岐ループに6個のAを有するが、Kaminiski et al.によって以前に記載されたポリピリミジントラクト結合タンパク質(PTB)によるレスキューによって、7個のAも許容可能であることを示唆しており、これは6個のAから7個のAへのバルジAの延長が、IRESの機能をポリピリミジントラクト結合タンパク質(PTB)依存的にすることを示している。4、5、8、10、及び12個のAを有するベクター変異体もまた、効率的なタンパク質翻訳のためにPBTのポリピリミジントラクトへの結合を必要とすること、及びこれらのベクター変異体が、IRESの二次及び三次構造を歪め、したがってPBT及び/又は他のトランス作用因子のポリピリミジントラクトへの結合を損ない、それゆえにPBTが媒介する翻訳活性のレスキューを消失させることもあり得る。バイシストロニックな発現ベクターのために作成されたEMCV IRES合成構築物以外に、ECMVのA-バルジのアデノシン残基の数の変異は記載されていない。アデノシン残基の数の変化が、ある種の選択圧によって駆動されたとは考え難く、むしろ変異傾向のある逆転写活性によってマウスにおける180日間にわたる広範なRRV複製の間に生じたと考えられる。結論的に、ECMV IRESを含むRRVにおいて、高められた導入遺伝子発現のためだけでなく、オリゴA数ドリフトのより頻繁な誘導が、バルジのより長いAへ優先的に認められるようである点からも、IRESの6A版を用いることが好適である。したがって、バルジが6A'sから始まる場合、導入遺伝子について、単一の余分なアデノシンヌクレオチドの獲得へのより高い耐性が存在する。   The present disclosure shows that the length of the A-bulge in the JK branch region affects transgene expression downstream of IRES, possibly through an effect on translation efficiency. To date, the context around AUG11, the spacing between the polypyrimidine tract located in the 3'IRES and the first AUG in the cistron, and the placement of the cistron in the mRNA play a role in modifying protein translation It implies. The data show that the presence of 6 A results in the highest level of transgene protein expression, and changing the number of A in A bulge by contraction or extension of 2-4 nucleotides results in expression of the transgene downstream of IRES. It shows that it can significantly affect the level. Protein expression results show that the optimal IRES configuration generally has 6 A in the branching loop, but 7 A by rescue with polypyrimidine tract binding protein (PTB) previously described by Kaminiski et al. Suggests that extension of bulge A from 6 A to 7 A makes the function of IRES dependent on polypyrimidine tract binding protein (PTB). ing. Vector variants with 4, 5, 8, 10, and 12 A also require binding of PBT to the polypyrimidine tract for efficient protein translation, and these vector variants It may also distort the secondary and tertiary structure of IRES, thus impairing the binding of PBT and / or other trans-acting factors to the polypyrimidine tract and thus abrogating the rescue of PBT-mediated translational activity. Other than the EMCV IRES synthetic construct created for the bicistronic expression vector, no variation in the number of adenosine residues in the ECMV A-bulge is described. The change in the number of adenosine residues is unlikely to be driven by some sort of selective pressure, but rather appears to have occurred during 180 days of extensive RRV replication in mice due to mutated reverse transcription activity. In conclusion, in RRV including ECMV IRES, not only for increased transgene expression, but more frequent induction of oligo A number drift seems to be preferentially seen in longer bulge A However, it is preferable to use the 6A version of IRES. Thus, if the bulge begins with 6A's, there is a higher tolerance for the transgene to the acquisition of a single extra adenosine nucleotide.

6個のAを有する最小IRESを含むRRVの構築物は、6A単独を含むRRVと同様のレベルの力価、ウイルス転写物、及び導入遺伝子タンパク質発現をもたらす
5'EMCV IRESからの進行的欠失によって作製した変異体が、示差的な翻訳効率を有することが示されている(Duke et al., J Virol. 66:1602-9 1992)。本明細書では、6A-406(例えば、配列番号41の塩基123〜544)及び6A-466(配列番号41の塩基183〜544)(図5を参照されたい)と命名した、様々な長さの最小IRESを含むRRVを作成する。他の数のA's及び406又は466IRES配列のいずれかを有する他の同様の構築物も構築され得(7A-406及び7A-466と命名する(最小IRESを含む7A等を指す))、同等の数のA's及び最大長のIRESを有する構築物とおおよそ釣り合って実施され得る。RRV骨格における同等のカセットの直接的置換のために、それぞれの構築物を、5'末端にMlu I、及び3'末端にPsi Iを有する全体のIRESカセットのDNA合成(BioBasics Inc.)によってそれぞれ作製する。全てのDNA断片を、RRV骨格へのクローニングの前後に配列分析によって確認する。yCD2導入遺伝子を含むRRV構築物を、導入遺伝子の名前、及びそれに続くAバルジのA'sの数を用いて命名した(例えば、yCD2-4Aは、yCD2導入遺伝子及びIRESのAバルジに4個のAを含む)。データは、一過的にトランスフェクションした293T及び最大に感染させたHT1080細胞に由来する力価が、バルジA変異体のものと同様であることを示している。yCD2のタンパク質発現を、完全に感染させたU87-MG細胞から測定する。6A-406変異体は、完全長IRESを有する6A変異体と比べて同等のレベル(2、5、又は10倍以内)のyCD2タンパク質を発現する。5'IRESのさらなる欠失を有する6A-466変異体はyCD2の発現を示す。さらに、段階感染による複製動態及びベクター安定性のデータもまた、6A-406及び6A-466の両方が、少なくとも10感染サイクルまで安定であることを示している。
An RRV construct with a minimal IRES with 6 A results in similar titers, viral transcripts, and transgene protein expression as an RRV with 6A alone
Mutants generated by progressive deletion from 5'EMCV IRES have been shown to have differential translational efficiency (Duke et al., J Virol. 66: 1602-9 1992). Various lengths designated herein as 6A-406 (eg, bases 123-544 of SEQ ID NO: 41) and 6A-466 (bases 183-544 of SEQ ID NO: 41) (see FIG. 5) Create an RRV containing the smallest IRES. Other similar constructs with other numbers of either A's and either 406 or 466 IRES sequences can also be constructed (designated 7A-406 and 7A-466 (refers to 7A etc. with minimal IRES)) and equivalent numbers Can be implemented roughly in proportion to a construct having a maximum of A's and a maximum length of IRES. For direct replacement of equivalent cassettes in the RRV backbone, each construct was made by DNA synthesis (BioBasics Inc.) of the entire IRES cassette with Mlu I at the 5 ′ end and Psi I at the 3 ′ end, respectively. To do. All DNA fragments are confirmed by sequence analysis before and after cloning into the RRV backbone. RRV constructs containing the yCD2 transgene were named using the name of the transgene followed by the number of A's in the A bulge (eg, yCD2-4A adds 4 A to the yCD2 transgene and the IRES A bulge. Including). The data show that the titers from transiently transfected 293T and maximally infected HT1080 cells are similar to that of the bulge A mutant. The protein expression of yCD2 is measured from fully infected U87-MG cells. The 6A-406 mutant expresses an equivalent level (within 2, 5, or 10 fold) of yCD2 protein compared to the 6A mutant with full-length IRES. The 6A-466 mutant with an additional deletion of 5'IRES shows expression of yCD2. In addition, replication kinetics and vector stability data from staged infection also indicate that both 6A-406 and 6A-466 are stable up to at least 10 infection cycles.

本開示の幾つかの実施形態を記載した。にもかからわず、本開示の精神及び範囲から離れることなく、様々な改変がなされ得ることを理解されたい。したがって、他の実施形態は添付の特許請求の範囲内である。   Several embodiments of the present disclosure have been described. Nevertheless, it will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. Accordingly, other embodiments are within the scope of the appended claims.

Claims (93)

組換え複製コンピテントレトロウイルスであって、
レトロウイルスGAGタンパク質;
レトロウイルスPOLタンパク質;
レトロウイルスエンベロープ;
レトロウイルスポリヌクレオチドであって、レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復(LTR)配列、レトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端に哺乳動物の細胞における発現に適しているプロモーター配列、gag核酸ドメイン、pol核酸ドメイン及びenv核酸ドメインを含む前記レトロウイルスポリヌクレオチド;
IRESの分岐領域においてAバルジの6A'sからなる内部リボソーム侵入部位(IRES)を含むカセットであって、前記IRESが異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結されており、前記カセットが3'LTRの5'側、及びレトロウイルスエンベロープをコードするenv核酸ドメインの3'側に位置するカセット;並びに
標的細胞における逆転写、パッケージング及び組み込みのために必要なシス作用性配列を含み、
RCRが配列番号21を含むベクター(pACE)と比較して、6回の継代後に高い複製能を維持する、上記組換え複製コンピテントレトロウイルス。
A recombinant replication competent retrovirus comprising:
Retroviral GAG protein;
Retroviral POL protein;
Retroviral envelope;
A retroviral polynucleotide, a long terminal repeat (LTR) sequence at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence, a promoter sequence suitable for expression in mammalian cells at the 5 ′ end of the retroviral polynucleotide, a gag nucleic acid Said retroviral polynucleotide comprising a domain, a pol nucleic acid domain and an env nucleic acid domain;
A cassette containing an internal ribosome entry site (IRES) consisting of 6A's of A bulge in the IRES branch region, wherein the IRES is operably linked to a heterologous polynucleotide, and the cassette is 5 'to the 3'LTR. And a cassette located 3 ′ of the env nucleic acid domain encoding the retroviral envelope; and cis-acting sequences necessary for reverse transcription, packaging and integration in the target cell,
The above-mentioned recombinant replication competent retrovirus, which maintains high replication ability after 6 passages compared to a vector (pACE) in which the RCR contains SEQ ID NO: 21.
ウイルスが標的細胞に複数回感染し、5以上の平均コピー数/二倍体ゲノムをもたらす、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the virus infects the target cell multiple times resulting in an average copy number / diploid genome of 5 or greater. レトロウイルスポリヌクレオチド配列が、マウス白血病ウイルス(MLV)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)、ネコ白血病ウイルス(FeLV)、ヒヒ内在性レトロウイルス(BEV)、ブタ内在性ウイルス(PERV)、ネコ由来レトロウイルスRD114、リスザルレトロウイルス、異種指向性マウス白血病関連ウイルス(XMRV)、トリ細網内皮症ウイルス(REV)、及びテナガザル白血病ウイルス(GALV)からなる群より選択されるウイルスに由来する、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   Retroviral polynucleotide sequences are murine leukemia virus (MLV), Moloney murine leukemia virus (MoMLV), feline leukemia virus (FeLV), baboon endogenous retrovirus (BEV), porcine endogenous virus (PERV), feline-derived retrovirus 2. From a virus selected from the group consisting of RD114, squirrel monkey retrovirus, heterologous murine leukemia-related virus (XMRV), avian reticuloendotheliosis virus (REV), and gibbon leukemia virus (GALV). The recombinant replication competent retrovirus described. レトロウイルスエンベロープが、広宿主性MLVエンベロープである、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the retroviral envelope is a broad host MLV envelope. レトロウイルスが、ガンマレトロウイルスである、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the retrovirus is a gamma retrovirus. 標的細胞が、細胞増殖性障害を有する細胞である、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the target cell is a cell having a cell proliferative disorder. 標的細胞が、新生細胞である、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the target cell is a neoplastic cell. 細胞増殖性障害が、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌、関節リウマチ及び他の自己免疫疾患からなる群より選択される、請求項6に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   Cell proliferative disorders from lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovarian cancer, rheumatoid arthritis and other autoimmune diseases The recombinant replication competent retrovirus according to claim 6, wherein the recombinant replication competent retrovirus is selected from the group consisting of: プロモーター配列が、成長調節遺伝子に関連する、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. A recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the promoter sequence is associated with a growth regulatory gene. プロモーター配列が、組織特異的プロモーター配列を含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the promoter sequence comprises a tissue specific promoter sequence. 組織特異的プロモーター配列が、少なくとも一つのアンドロゲン応答エレメント(ARE)を含む、請求項10に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   11. The recombinant replication competent retrovirus of claim 10, wherein the tissue specific promoter sequence comprises at least one androgen response element (ARE). プロモーターが、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み、転写を誘導し開始させることができる、一以上の核酸塩基の改変を含み得る、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The promoter includes a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, and may include one or more nucleobase modifications that can induce and initiate transcription. The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1. プロモーターが、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the promoter comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. CMV-R-U5ドメインが、MLV R-U5領域に連結したヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターを含む、請求項13に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   14. The recombinant replication competent retrovirus of claim 13, wherein the CMV-R-U5 domain comprises an early promoter from human cytomegalovirus linked to the MLV R-U5 region. CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドが、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の配列と少なくとも95%同一である配列を含み、かつ前記ポリヌクレオチドが、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す、請求項14に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   CMV-R-U5 domain polynucleotide is at least 95% from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42 15. A recombinant replication competent retrovirus according to claim 14, comprising a sequence that is identical and wherein said polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. gagポリヌクレオチドが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the gag polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. gag核酸ドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む、請求項16に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The gag nucleic acid domain comprises a sequence having from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.8% identity thereto. Item 17. The recombinant replication competent retrovirus according to Item 16. ポリヌクレオチドのpolドメインが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the pol domain of the polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. polドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数2820から約ヌクレオチド6358、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む、請求項18に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The pol domain comprises a sequence having from about nucleotide number 2820 to about nucleotide 6358 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.8% identity thereto. A recombinant replication competent retrovirus according to claim 18. envドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.9%の同一性を有する配列を含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The env domain comprises a sequence having from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.9% identity thereto. 2. The recombinant replication competent retrovirus according to 1. IRESが、配列番号41に記載の配列からなる、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the IRES consists of the sequence set forth in SEQ ID NO: 41. レトロウイルスポリヌクレオチド配列が、(i)配列番号42に記載の配列、又は(ii)TがUである配列番号42に記載の配列を含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replicable competent retrovirus of claim 1, wherein the retroviral polynucleotide sequence comprises (i) the sequence set forth in SEQ ID NO: 42, or (ii) the sequence set forth in SEQ ID NO: 42 wherein T is U. . 異種核酸が、配列番号3、5、11、13、15又は17に記載の配列を有するポリヌクレオチドを含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid comprises a polynucleotide having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, 5, 11, 13, 15, or 17. 異種核酸が、配列番号4に記載の配列を含むポリペプチドをコードする、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. 異種核酸が、ヒトコドン最適化されており、配列番号4に記載のポリペプチドをコードする、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid is human codon optimized and encodes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 4. 異種核酸が、配列番号19又は22の約ヌクレオチド数8877から約9353に記載の配列を含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replicable competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth in about nucleotide number 8877 to about 9353 of SEQ ID NO: 19 or 22. 3'LTRが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 1, wherein the 3'LTR is derived from a gamma retrovirus. 3'LTRが、U3-R-U5ドメインを含む、請求項27に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   28. The recombinant replication competent retrovirus of claim 27, wherein the 3'LTR comprises a U3-R-U5 domain. 3'LTRが、配列番号19又は22の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%又は99.5%同一である配列を含む、請求項28に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombination of claim 28, wherein the 3'LTR comprises the sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19 or 22, or a sequence that is at least 95%, 98%, or 99.5% identical thereto. Replication competent retrovirus. 異種核酸配列が、生物学的応答修飾物質、又は免疫賦活サイトカインをコードする、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1 wherein the heterologous nucleic acid sequence encodes a biological response modifier or an immunostimulatory cytokine. 免疫賦活サイトカインが、インターロイキン1〜15、インターフェロン、腫瘍壊死因子(TNF)、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)からなる群より選択される、請求項30に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   31. The recombinant replication compilation of claim 30, wherein the immunostimulatory cytokine is selected from the group consisting of interleukins 1-15, interferon, tumor necrosis factor (TNF), and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF). Tent retrovirus. 免疫賦活サイトカインが、インターフェロンガンマである、請求項30に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The recombinant replication competent retrovirus according to claim 30, wherein the immunostimulatory cytokine is interferon gamma. 異種核酸が、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドをコードする、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic agent. 非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドが、チミジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、又はシトシンデアミナーゼである、請求項33に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   34. The recombinant replication competent retrovirus according to claim 33, wherein the polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic drug is thymidine kinase, purine nucleoside phosphorylase (PNP), or cytosine deaminase. 異種核酸配列が、受容体ドメイン、抗体、又は抗体断片をコードする、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid sequence encodes a receptor domain, antibody, or antibody fragment. 異種核酸配列が、阻害性ポリヌクレオチドを含む、請求項1に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   2. The recombinant replication competent retrovirus of claim 1, wherein the heterologous nucleic acid sequence comprises an inhibitory polynucleotide. 阻害性ポリヌクレオチドが、miRNA、RNAi、又はsiRNA配列を含む、請求項36に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   38. The recombinant replication competent retrovirus of claim 36, wherein the inhibitory polynucleotide comprises a miRNA, RNAi, or siRNA sequence. 請求項1に記載のレトロウイルスを生産するための、組換えレトロウイルスポリヌクレオチドゲノム。   A recombinant retroviral polynucleotide genome for producing the retrovirus of claim 1. シトシンデアミナーゼポリヌクレオチドが発現される条件下で請求項34に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルスを被験者に接触させること、及び5−フルオロシトシンを被験者に接触させることを含む、細胞増殖性障害を治療する方法。   35. A cell proliferative disorder comprising contacting the subject with the recombinant replication competent retrovirus of claim 34 under conditions in which a cytosine deaminase polynucleotide is expressed, and contacting the subject with 5-fluorocytosine. How to treat. 細胞増殖性障害が、多形神経膠芽腫である、請求項39に記載の方法。   40. The method of claim 39, wherein the cell proliferative disorder is glioblastoma multiforme. 細胞増殖性障害が、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌からなる群より選択される、請求項39に記載の方法。   The cell proliferative disorder is selected from the group consisting of lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovarian cancer. 40. The method according to 39. J-K分岐領域のAバルジに6個のAを有するECMV IRESから、哺乳動物細胞において異種遺伝子を発現するベクター。   A vector for expressing a heterologous gene in mammalian cells from ECMV IRES having 6 A in the A bulge of the J-K branch region. ウイルスベクターである、請求項42に記載のベクター。   43. The vector of claim 42, wherein the vector is a viral vector. レトロウイルス複製ベクターである、請求項42又は43に記載のベクター。   44. The vector of claim 42 or 43, which is a retroviral replication vector. ガンマレトロウイルス由来のレトロウイルス複製ベクターである、請求項42〜44のいずれか一項に記載のベクター。   45. The vector according to any one of claims 42 to 44, which is a retroviral replication vector derived from a gamma retrovirus. ガンマレトロウイルスが、マウス白血病ウイルス、ヒヒ内在性ウイルス、テナガザル白血病ウイルス、ネコ白血病ウイルスのいずれか一つに由来する、請求項45に記載のベクター。   46. The vector of claim 45, wherein the gamma retrovirus is derived from any one of murine leukemia virus, baboon endogenous virus, gibbon leukemia virus, feline leukemia virus. 異種遺伝子が、哺乳動物における治療活性を有する遺伝子である、請求項42〜46のいずれか一項に記載のベクター。   47. The vector according to any one of claims 42 to 46, wherein the heterologous gene is a gene having therapeutic activity in a mammal. 治療活性が、抗癌活性である、請求項47に記載のベクター。   48. The vector of claim 47, wherein the therapeutic activity is anticancer activity. 異種遺伝子が、プロドラッグ活性化遺伝子である、請求項47に記載のベクター。   48. The vector of claim 47, wherein the heterologous gene is a prodrug activating gene. PTB-1タンパク質の非存在下で、ECMV IRESから哺乳動物細胞において異種遺伝子を発現し得る、請求項42〜49のいずれか一項に記載のベクター。   50. The vector according to any one of claims 42 to 49, capable of expressing a heterologous gene in mammalian cells from ECMV IRES in the absence of PTB-1 protein. 請求項42〜50のいずれか一項に記載のベクターを投与することによる、癌の治療方法。   51. A method for treating cancer, comprising administering the vector according to any one of claims 42 to 50. 組換え複製コンピテントレトロウイルスであって、
レトロウイルスGAGタンパク質;
レトロウイルスPOLタンパク質;
レトロウイルスエンベロープ;
レトロウイルスポリヌクレオチドであって、レトロウイルスポリヌクレオチド配列の3'末端に長末端反復(LTR)配列、レトロウイルスポリヌクレオチドの5'末端に哺乳動物の細胞における発現に適しているプロモーター配列、gag核酸ドメイン、pol核酸ドメイン及びenv核酸ドメインを含む前記レトロウイルスポリヌクレオチド;
(i)異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結された最小内部リボソーム侵入部位(IRES)、(ii)miRNAに連結されたpolIIIプロモーター、又は(iii)(ii)に先行するか又は続く異種ポリヌクレオチドに機能可能に連結されたミニプロモーターを含むカセットであって、3'LTRの5'側、及びレトロウイルスエンベロープをコードするenv核酸ドメインの3'側に位置するカセット;及び
標的細胞における逆転写、パッケージング及び組み込みのために必要なシス作用性配列;
を含む、上記組換え複製コンピテントレトロウイルス。
A recombinant replication competent retrovirus comprising:
Retroviral GAG protein;
Retroviral POL protein;
Retroviral envelope;
A retroviral polynucleotide, a long terminal repeat (LTR) sequence at the 3 ′ end of the retroviral polynucleotide sequence, a promoter sequence suitable for expression in mammalian cells at the 5 ′ end of the retroviral polynucleotide, a gag nucleic acid Said retroviral polynucleotide comprising a domain, a pol nucleic acid domain and an env nucleic acid domain;
(I) a minimal internal ribosome entry site (IRES) operably linked to a heterologous polynucleotide, (ii) a polIII promoter linked to a miRNA, or (iii) a heterologous polynucleotide preceding or following (ii) A cassette comprising a operably linked mini-promoter, located 5 ′ of the 3 ′ LTR and 3 ′ of the env nucleic acid domain encoding the retroviral envelope; and reverse transcription, packaging in the target cell Cis-acting sequences required for binding and integration;
A recombinant replication competent retrovirus comprising the above.
最小IRESが、配列番号41の約塩基123から544の配列からなる、請求項52に記載の複製コンピテントレトロウイルス。   53. The replication competent retrovirus of claim 52, wherein the minimal IRES consists of a sequence of about bases 123 to 544 of SEQ ID NO: 41. 最小IRESが、配列番号41の約塩基183から544の配列からなる、請求項52に記載の複製コンピテントレトロウイルス。   53. The replication competent retrovirus of claim 52, wherein the minimal IRES consists of a sequence of about bases 183 to 544 of SEQ ID NO: 41. IRESがAバルジに6個のAを有する、請求項52〜54のいずれか一項に記載の複製コンピテントレトロウイルス。   55. A replication competent retrovirus according to any one of claims 52 to 54, wherein the IRES has 6 A's in the A bulge. ウイルスが標的細胞に複数回感染し、5以上の平均コピー数/二倍体ゲノムをもたらす、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the virus infects the target cell multiple times resulting in an average copy number / diploid genome of 5 or greater. レトロウイルスポリヌクレオチド配列が、マウス白血病ウイルス(MLV)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)、ネコ白血病ウイルス(FeLV)、ヒヒ内在性レトロウイルス(BEV)、ブタ内在性ウイルス(PERV)、ネコ由来レトロウイルスRD114、リスザルレトロウイルス、異種指向性マウス白血病関連ウイルス(XMRV)、トリ細網内皮症ウイルス(REV)、又はテナガザル白血病ウイルス(GALV)からなる群より選択されるウイルスに由来する、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   Retroviral polynucleotide sequences are murine leukemia virus (MLV), Moloney murine leukemia virus (MoMLV), feline leukemia virus (FeLV), baboon endogenous retrovirus (BEV), porcine endogenous virus (PERV), feline-derived retrovirus Derived from a virus selected from the group consisting of RD114, squirrel monkey retrovirus, heterologous murine leukemia-associated virus (XMRV), avian reticuloendotheliosis virus (REV), or gibbon leukemia virus (GALV). The recombinant replication competent retrovirus described. レトロウイルスエンベロープが、広宿主性MLVエンベロープである、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the retroviral envelope is a broad host MLV envelope. レトロウイルスが、ガンマレトロウイルスである、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the retrovirus is a gamma retrovirus. 標的細胞が、細胞増殖性障害を有する細胞である、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus according to claim 52, wherein the target cell is a cell having a cell proliferative disorder. 標的細胞が、新生細胞である、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus according to claim 52, wherein the target cell is a neoplastic cell. 細胞増殖性障害が、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌、関節リウマチ及び他の自己免疫疾患からなる群より選択される、請求項60に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   Cell proliferative disorders from lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovarian cancer, rheumatoid arthritis and other autoimmune diseases 61. The recombinant replication competent retrovirus of claim 60, selected from the group consisting of: プロモーター配列が、成長調節遺伝子に関連する、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the promoter sequence is associated with a growth regulatory gene. プロモーター配列が、組織特異的プロモーター配列を含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the promoter sequence comprises a tissue specific promoter sequence. 組織特異的プロモーター配列が、少なくとも一つのアンドロゲン応答エレメント(ARE)を含む、請求項64に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   65. The recombinant replication competent retrovirus of claim 64, wherein the tissue specific promoter sequence comprises at least one androgen response element (ARE). プロモーターが、配列番号19、20、22又は42に記載の配列のヌクレオチド1から約ヌクレオチド582を有するCMVプロモーターを含み、転写を誘導し開始させることができる、一以上の核酸塩基の改変を含み得る、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The promoter includes a CMV promoter having nucleotide 1 to about nucleotide 582 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, and may include one or more nucleobase modifications that can induce and initiate transcription. 53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52. プロモーターが、CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドを含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the promoter comprises a CMV-R-U5 domain polynucleotide. CMV-R-U5ドメインが、MLV R-U5領域に連結したヒトサイトメガロウイルス由来の最初期プロモーターを含む、請求項67に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   68. The recombinant replication competent retrovirus of claim 67, wherein the CMV-R-U5 domain comprises an early promoter from human cytomegalovirus linked to the MLV R-U5 region. CMV-R-U5ドメインポリヌクレオチドが、配列番号19、20、22又は42に記載の配列の約ヌクレオチド1から約ヌクレオチド1202、又は配列番号19、20、22又は42に記載の配列と少なくとも95%同一である配列を含み、かつ前記ポリヌクレオチドが、それに対して機能可能に連結した核酸分子の転写を促す、請求項68に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   CMV-R-U5 domain polynucleotide is at least 95% from about nucleotide 1 to about nucleotide 1202 of the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or the sequence set forth in SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42 69. The recombinant replication competent retrovirus of claim 68, comprising a sequence that is identical and wherein said polynucleotide facilitates transcription of a nucleic acid molecule operably linked thereto. gagポリヌクレオチドが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the gag polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. gag核酸ドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数1203から約ヌクレオチド2819、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む、請求項70に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The gag nucleic acid domain comprises a sequence having from about nucleotide number 1203 to about nucleotide 2819 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.8% identity thereto. Item 71. The recombinant replication competent retrovirus according to Item 70. ポリヌクレオチドのpolドメインが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the pol domain of the polynucleotide is derived from a gamma retrovirus. polドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数2820から約ヌクレオチド6358、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.9%の同一性を有する配列を含む、請求項72に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The pol domain comprises a sequence having from about nucleotide number 2820 to about nucleotide 6358 of SEQ ID NO: 19, 20, 22, or 42, or at least 95%, 98%, 99% or 99.9% identity thereto. 72. The recombinant replication competent retrovirus according to 72. envドメインが、配列番号19、20、22又は42の約ヌクレオチド数6359から約ヌクレオチド8323、又はそれに対して少なくとも95%、98%、99%又は99.8%の同一性を有する配列を含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   The env domain comprises from about nucleotide number 6359 to about nucleotide 8323 of SEQ ID NO: 19, 20, 22 or 42, or a sequence having at least 95%, 98%, 99% or 99.8% identity thereto. 53. A recombinant replication competent retrovirus according to 52. 異種核酸が、配列番号3、5、11、13、15又は17に記載の配列を有するポリヌクレオチドを含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid comprises a polynucleotide having the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, 5, 11, 13, 15, or 17. 異種核酸が、配列番号4に記載の配列を含むポリペプチドをコードする、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 4. 異種核酸が、ヒトコドン最適化されており、配列番号4に記載のポリペプチドをコードする、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid is human codon optimized and encodes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 4. 異種核酸が、配列番号19又は22の約ヌクレオチド数8877から約9353に記載の配列を含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid comprises the sequence set forth in about SEQ ID NO: 19 or 22 from about nucleotide number 8877 to about 9353. 3'LTRが、ガンマレトロウイルスに由来する、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the 3'LTR is derived from a gamma retrovirus. 3'LTRが、U3-R-U5ドメインを含む、請求項79に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   80. The recombinant replication competent retrovirus of claim 79, wherein the 3'LTR comprises a U3-R-U5 domain. 3'LTRが、配列番号19又は22の約ヌクレオチド9405から約9988に記載の配列、又はそれに対して少なくとも95%、98%又は99.5%同一である配列を含む、請求項79に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   80. The recombinant of claim 79, wherein the 3'LTR comprises the sequence set forth from about nucleotide 9405 to about 9988 of SEQ ID NO: 19 or 22, or a sequence that is at least 95%, 98%, or 99.5% identical thereto. Replication competent retrovirus. 異種核酸配列が、生物学的応答修飾物質、又は免疫賦活サイトカインをコードする、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid sequence encodes a biological response modifier or an immunostimulatory cytokine. 免疫賦活サイトカインが、インターロイキン1〜15、インターフェロン、腫瘍壊死因子(TNF)、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)からなる群より選択される、請求項82に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   84. The recombinant replication compilation of claim 82, wherein the immunostimulatory cytokine is selected from the group consisting of interleukins 1-15, interferon, tumor necrosis factor (TNF), and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF). Tent retrovirus. 免疫賦活サイトカインが、インターフェロンガンマである、請求項82に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   83. The recombinant replication competent retrovirus of claim 82, wherein the immunostimulatory cytokine is interferon gamma. 異種核酸が、非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドをコードする、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid encodes a polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic agent. 非毒性のプロドラッグを毒性の薬剤に変換するポリペプチドが、チミジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)、又はシトシンデアミナーゼである、請求項85に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   86. The recombinant replication competent retrovirus of claim 85, wherein the polypeptide that converts a non-toxic prodrug to a toxic drug is thymidine kinase, purine nucleoside phosphorylase (PNP), or cytosine deaminase. 異種核酸配列が、受容体ドメイン、抗体、又は抗体断片をコードする、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid sequence encodes a receptor domain, antibody, or antibody fragment. 異種核酸配列が、阻害性ポリヌクレオチドを含む、請求項52に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   53. The recombinant replication competent retrovirus of claim 52, wherein the heterologous nucleic acid sequence comprises an inhibitory polynucleotide. 阻害性ポリヌクレオチドが、miRNA、RNAi、又はsiRNA配列を含む、請求項88に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルス。   90. The recombinant replication competent retrovirus of claim 88, wherein the inhibitory polynucleotide comprises a miRNA, RNAi, or siRNA sequence. 請求項52に記載のレトロウイルスを生産するための、組換えレトロウイルスポリヌクレオチドゲノム。   53. A recombinant retroviral polynucleotide genome for producing the retrovirus of claim 52. シトシンデアミナーゼポリヌクレオチドが発現される条件下で請求項86に記載の組換え複製コンピテントレトロウイルスを被験者に接触させること、及び5−フルオロシトシンを被験者に接触させることを含む、細胞増殖性障害を治療する方法。   90. A cell proliferative disorder comprising contacting a subject with a recombinant replication competent retrovirus according to claim 86 under conditions in which a cytosine deaminase polynucleotide is expressed, and contacting a subject with 5-fluorocytosine. How to treat. 細胞増殖性障害が、多形神経膠芽腫である、請求項91に記載の方法。   92. The method of claim 91, wherein the cell proliferative disorder is glioblastoma multiforme. 細胞増殖性障害が、肺癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、尿路癌、子宮癌、脳癌、頭頸部癌、膵癌、黒色腫、胃癌及び卵巣癌からなる群より選択される、請求項91に記載の方法。   The cell proliferative disorder is selected from the group consisting of lung cancer, colorectal cancer, breast cancer, prostate cancer, urinary tract cancer, uterine cancer, brain cancer, head and neck cancer, pancreatic cancer, melanoma, gastric cancer and ovarian cancer. 91. The method according to 91.
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