JP2018520682A - 幹細胞に基づいた器官および組織生成の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1)心臓、膵臓、肺あるいは他の器官若しくは組織を分化しないノックアウト動物を作ること;
2)別のものの桑実胚か胚盤胞にドナー幹細胞を注入することにより、キメラ動物を作ること;
3)キメラ動物を作ることであって、そこでは、受精若しくは未受精卵が、それらにもはや特別の器官か組織を形成するキャパシティーがないように、ノックアウトされた遺伝子をもち、しかし、そこでは、ドナー幹細胞が特にその器官あるいは組織を形成するキャパシティーをもち、その結果、キメラ動物は標的器官において、ドナー幹細胞の100%に至るDNAを持っている。
これらの技術は、ラット対マウスおよびマウス対ラットのような異種間での適応に有効であった。生成された器官のサイズは、移植される動物のサイズに依存する。しかしながら、ラットとマウスは接近している種である。
1つの態様では、本発明は、あるヒトのDNAあるいはあるヒト組織を発現するキメラ動物で、潜在的な薬剤の効能あるいは毒性のためにテストする方法を指向する。この方法では、あるヒトのDNAあるいは組織を発現する動物は、非ヒト-細胞若しくは複細胞へ、ヒトのナイーブ状態の幹細胞を導入することにより生成される。
1つの態様では、非ヒト細胞は、卵であり、別の態様では、受精卵であり、別の態様では、細胞は桑実胚、胚盤胞あるいは胚である。
倫理の関係あるいは他の理由で、導入するナイーブ状態の幹細胞は、非ヒトであるが、受容細胞、桑実胚、胚盤胞あるいは胚とは異なっている種である条件で、キメラ動物を生成することは有利でありうる。
上記の方法では、ナイーブ状態で幹細胞を維持するか、ナイーブ状態へ刺激を受けた(プライム)幹細胞を振り向ける作用薬は、NMEタンパク質、2i、5i又は、阻害剤、化学製品若しくは核酸の他のカクテルでありうる。
NMEタンパク質は、NME1二量体、NME7モノマー、NME7-AB、NME7-X1NME6二量体あるいはバクテリアNMEでありうる。
二者択一で、非ヒト動物は、遺伝子組み換えでありえ、該動物は生殖細胞または体細胞で、そのネイティブな配列のMUC1若しくはMUC1*若しくはNMEタンパク質を発現し、そこで生殖細胞と体細胞は、該哺乳動物に導入された組み換えネイティブ種MUC1若しくはMUC1*若しくはNME遺伝子配列を含む。このNME種は、NME7、NME7-X1、NME1、NME6あるいはバクテリアNMEでありえる。
(i)遺伝子組み換えの非ヒト-哺乳動物の生成であって、そこでは、哺乳動物は生殖細胞と体細胞で、ヒトMUC1若しくはMUC1*若しくはNMEタンパク質を発現し、該生殖細胞と体細胞は該哺乳動物に導入された組み換えヒトMUC1若しくはMUC1*若しくはNME遺伝子配列を含み、該遺伝子配列の発現は、誘導可能で抑制可能な調節配列によってコントロールされうる;
(ii) 該遺伝子が幹または始原細胞の数を増加させるように発現されるべく誘導されうるように、非ヒト-哺乳動物に、起源において異種である幹細胞あるいは始原細胞を、トランスファーし;そして、
(iii)該異種移植された幹細胞から組織を生成するために該遺伝子の発現を抑制する。
他の態様では、本発明は、少なくとも、いくつかのヒト細胞、若しくはDNAのうちのいくつかがヒト起源である細胞、をもつ動物を作ることを指向する。そのような動物は、ヒト若しくはヒト様組織を作り出すために、ヒト組織、いくつかのヒト細胞を含む組織、若しくはいくつかのヒトDNAを含んでいる細胞、を育てる。
他の場合では、そのような動物は、少なくともいくつかのヒト細胞を含む器官を育てうる。他の場合では、そのような動物は、完全にヒト細胞で構成された器官を育てうる。まだ他の場合では、宿主動物は、ヒトの四肢を育てるために分化の後にさえ遺伝学的にあるいは分子学的に操作することができる。四肢、神経、血管、組織、器官あるいはそれらで作られた若しくはそれらから分泌された因子は、動物から回収され、次のものを含み、これらに限定されない多くの目的に使用されうる:
1)ヒトへの移植;
2)老化防止を含む医薬の有益性のためのヒトへの投与;
そして
3)薬物検査および疾病モデリングを含む科学実験。
(i) ヒトのナイーブ状態の幹細胞を生成し、それらが、キメラ動物が生成されるように、非ヒト動物の胚、胚盤胞、桑実胚、受精卵に注入すること;
(ii) キメラ動物からのヒト組織若しくは細胞によって分泌された、若しくは、において作られた、ヒト組織、器官、細胞若しくは因子の回収;そして
(iii) ヒトへ、回収された産物を、移植する若しくは投与すること。
ナイーブ状態の幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を使用して生成されうる。ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で再プログラム化されたiPS細胞でありうる。あるいは、ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で培養された胚性幹細胞でありうる。胚盤胞若しくは胚の非ヒト-細胞は、遺伝子組み換えされたものでありうる。また、遺伝子変異は、ある組織若しくは器官を生成することができない宿主動物に帰着しうる。遺伝子変異は、非ヒト動物を、非ヒト-宿主動物で、ヒト幹若しくは始原細胞の組込み若しくは増殖を促進する若しくは増強するヒト分子を発現させることでありうる。さらに、ナイーブ状態で幹細胞を維持する若しくはナイーブ状態への刺激を受けた(プライム)幹細胞を振り向ける作用薬は、NMEタンパク質、2i、5i、化学物質あるいは核酸でありうる。NMEタンパク質は、NME1二量体、NME7モノマー、NME7-AB、NME6二量体あるいはバクテリアNME、あるいはNME7-X1でありうる。非ヒト動物は、げっ歯動物、マウス、ラット、ブタ、羊、非ヒト霊長類、マカク、チンパンジー、コビトチンパンジー、ゴリラあるいは任意の非ヒト哺乳動物でありうる。本発明の1つの態様では、非ヒト動物は、ヒトNMEタンパク質、特にヒトNME7-ABあるいはNME7-X1、への高い配列相同性、又はヒトMUC1*細胞外領域への高い配列相同性のために選ばれうる。ある場合には、NMEタンパク質は、単一の成長因子として、無血清培地中に存在しうる。
例えば、2つの異なる種が密接に関連づけられる2つのげっ歯動物である場合、キメラ動物はより容易に生成される。本発明者等は、、マウス桑実胚にヒトのナイーブ状態の幹細胞を注入し、それらが内部細胞塊へ組み込まれたことを示した。特定の例において、ヒトNME7-ABで生成され、次に、ヒトで培養されたヒトのナイーブ状態の幹細胞は、卵子の受精の2.5日後にマウス桑実胚に注入された。これは内部細胞塊形態の前段階にある。48時間後に、桑実胚は分析され、そのような分析は、キメラ動物が分化するだろうということを示している、内部細胞塊へヒト幹細胞が組み込まれたことを示した。
GTINVHDVETQFNQYKTEAASRYNLTISDVSVSDVPFPFSAQSGA(配列番号: 6)
よって定義される。MUCl開裂の正確なサイトは、それを開裂する酵素に依存し、開裂酵素は細胞型、組織タイプあるいは細胞の進化での経過時間に依存して変化するので、MUCl*細胞外領域の正確な配列は、N末端で変わりうる。
GTINVHDVETQFNQYKTEAASRYNLTISDVSVSDVPFPFSAQSGA(配列番号: 6)
として記述されるMUCl成長因子レセプターの一次配列の頭字語である。この点で、「N-10 PSMGFR」、「N-15 PSMGFR」あるいは「N-20 PSMGFR」での「N-数」は、PSMGFRのN末終端で欠失されたアミノ酸残基の数を指す。同様に「C-10 PSMGFR」、「C-15 PSMGFR」あるいは「C-20 PSMGFR」での「C-数」は、PSMGFRのC末終端で欠失されたアミノ酸残基の数を指す。
全長ヒトMUClレセプタ(ムチン1前駆物質、Genbankアセッション番号: P15941)。
ヒト全長MUC1レセプターの膜貫通及び細胞質配列を含み、そのN末端でnat-PSMGFRをもつ、短縮MUC1レセプターアイソフォームである。
ヒトMUC1成長因子レセプター(nat-PSMGFR :「PSMGFR」の例)の、天然一次配列の細胞外領域である。
配列番号6のN末端で単一のアミノ酸欠失をしている、ヒトMUC1成長因子レセプター(nat-PSMGFR:「PSMGFR」の例)の、天然一次配列の細胞外領域である:
増強された安定性をもつMUC1成長因子レセプターの天然一次配列の「SPY」の機能的変種の細胞外領域(var-PSMGFR:「PSMGFR」の例)である。
配列番号8のC末端で単一のアミノ酸欠失をしている、増強された安定性を持っているMUC1成長因子レセプターの天然一次配列の「SPY」の機能的変種の細胞外領域(var-PSMGFR:「PSMGFR」の例)である。
ヒトMUC1細胞質領域のヌクレオチド配列である。
ヒトMUC1の細胞質領域のアミノ酸配列である。
ヒトNME7ヌクレオチド配列(NME7: GENBANKACCESSION AB209049)である。
ヒトNME7アミノ酸配列 (NME7: GENBANKACCESSION AB209049)。
NMElヌクレオチド配列として知られているヒトNM23-H1(NM23-H1:GENBANKACCESSION AF487339)。
NM23-H1のアミノ酸配列 (NMElとしても知られるNM23-H1:GENBANK ACCESSIONAF487339)。
ヒトNM23-H1 S120G突然変異体ヌクレオチド配列(NM23-H1:GENBANK ACCESSION AF487339)。
NM23-H1 S120G突然変異体アミノ酸配列(NM23-H1: GENBANK ACCESSIONAF487339)。
ヒトNM23-H2ヌクレオチド配列(NM23-H2:GENBANK ACCESSION AK313448)。
NM23-H2アミノ酸配列 (NM23-H2: GENBANK ACCESSION AK313448)。
(配列番号:24)
MEKTLALIKPDAISKAGEIIEIINKAGFTITKLKMMMLSRKEALDFHVDHQSRPFFNELIQFITTGPIIAMEILRDDAICEWKRLLGPANSGVARTDASESIRALFGTDGIRNAAHGPDSFASAAREMELFFPSSGGCGPANTAKFTNCTCCIVKPHAVSEGLLGKILMAIRDAGFEISAMQMFNMDRVNVEEFYEVYKGVVTEYHDMVTEMYSGPCVAMEIQQNNATKTFREFCGPADPEIARHLRPGTLRAIFGKTKIQNAVHCTDLPEDGLLEVQYFF-(配列番号:61)
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(配列番号: 84)
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(配列番号: 86)
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(配列番号:88)
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YNELIQFITSGPVIAMEILRDDAICEWKRLLGPANSGLSRTDAPGSIRALFGTDGVRNA
AHGPDTFASAAREMELFFPSSGGCGPANTAKFTNCTCCIIKPHAISEDLFIHYM
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PSPTASPGHGGTLTTTSSPAPSPTASPGHDGASTPTSSPAPSPAASSSHDGALSLTGSPA
PSPPASPGHGGTLTTTSSPAPSPTASPGHGGTLTTTSSPAPSPTASPGHDGASTPTSSPA
PTAHSSHDGALTTTGSPAPSPAASPGHDSVPPRATSPAPSPAASPGQHAASSPTSSDIS
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SHSTKTDASSTHHSTVPPLTSSNHSTSPQLSTGVSFFFLSFHISNLRFNSSLEDPSTDYY
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(配列番号: 109)
(配列番号: 110)
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(配列番号: 113)
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EIIEIINKAGFTLTKLKMMTLSRKEATDFHIDHQSRPFLNELIQFITSGPIIAMEILRDDAI
CEWKRLLGPANSGLARTDAPESIRALFGTDGIKNAAHGPDSFACAAREMELFFPSSG
VCGPANTAKFTNCTTCCIVKPHAVSEGLLGKILITIRDAGFEISAMQMFNMDRINVEE
FYEVYKGVVSEYNEMVTEMYSGPCVAMEIQQTNPTMTFREFCGPADPEIARHLRPG
TLRAIFGKTKIQNAVHCTDLPEDGLLEVQYFFKILDN
(配列番号: 114)
QLGSRKEKTLALIKPDAVSKAGEIIEIINKAGFTLTKLKMMTLSRKEATDFHIDHQSRP
FLNELIQFITSGPIIAMEILRDDAICEWKRLLGPANSGLARTDAPESIRALFGTDGIKNA
AHGPDS FAC A AREMELFFPS S G VCGPANT AKFTNCTTCCI VKPHA VSEGLLGKILITIR
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TMTFREFCGPADPEIARHLRPGTLRAIFGKTKIQNAVHCTDLPEDGLLEVQYFFKILD
N(配列番号: 115)
DPATRPPGDSTSSPVQSSTSSPATRAPEDSTSTAVLSGTSSPATTAPVNSASSPVAHGD
TSSPATSLSKDSNSSPVVHSGTSSAATTAPVDSTSSPVVHGGTSSPATSPPGDSTSSPD
HSSTSSPATRAPEDSTSTAVLSGTSSPATTAPVDSTSSPVAHDDTSSPATSLSEDSASSP
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SLVYNTSAIATTPVSNGTQPSVPSQYPVSPTMATTSSHSTIASSSYYSTVPFSTFSSNSS
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(配列番号: 116)
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GSTGPPARVVTSAPDTSAAPGSTGPPARVVTSAPDTSAAPGSTGPPARVVTSAPDTSA
APGSTGPPARVVTSAPDTSAAPGSTGPPARVVTSAPGTSAAPGSTAPPGSTAPPAHDV
TSASDSASGSASTLVHSTTSARATTTPASKSTPFSIPSHHSDTPTTLASHSTKTDASSTH
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(配列番号: 117)
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APDTSAAPGSTAPPAHDVTSASDSASGSASTLVHSTTSARATTTPASKSTPFSIPSHHS
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VSAGNGGSSLSYTNPAVAATSANL
(配列番号: 118)
(配列番号:120)
(i) 遺伝子組み換え非ヒト-哺乳動物の生成することであって、哺乳動物は、ヒトMUC1若しくはMUC1*若しくはNMEタンパク質を、生殖細胞及び体細胞で発現し、該生殖細胞と体細胞は、該哺乳動物へ導入された、組み換えヒトMUC1若しくはMUC1*若しくはNME遺伝子配列を含み、該遺伝子配列の発現は、誘導可能で抑制可能な調節配列にコントロールされうること;
(ii) 遺伝子が、幹若しくは始原細胞の数を増加させるように発現するべく誘導される、非ヒト哺乳類へ、起源において異種である、幹若しくは始原細胞を導入すること; そして
(iii) 異種移植された幹細胞から、組織を生成するように、遺伝子発現を抑制すること。
1)ヒトへの移植; 2)老化防止を含む医薬的有益性のためのヒトへの投与;そして3)薬物検査および疾病モデリングを含む科学実験。
(i) ヒトナイーブ状態の幹細胞を生成し、キメラ動物が生成されるように、非ヒト動物の受精卵、桑実胚、胚盤胞あるいは胚にそれらを注入すること;
(ii) キメラ動物から、ヒト組織、器官、細胞又はヒト組織若しくは細胞によって分泌された若しくはで作られた因子の回収をおこなうこと;そして
(iii) ヒトへ、回収された材料を移植若しくは投与すること。
ナイーブ状態の幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を使用して生成されうる。ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で、再プログラム化されたiPS細胞でありうる。あるいは、ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で培養された胚性幹細胞でありうる。胚盤胞若しくは胚の非ヒト-細胞は、遺伝子組み換えされたものでありうる。また、遺伝子変異は、ある組織や器官を生成することができない宿主動物に帰着しうる。遺伝子変異は、非ヒト動物に、非ヒト-宿主動物でヒト幹若しくは始原細胞の組込み若しくは増殖を促進する若しくは増強するヒト分子を作らせことでありうる。
さらに、ナイーブ状態で幹細胞を維持するか、ナイーブ状態への刺激を受けた(プライム)幹細胞を振り向ける作用薬は、NMEタンパク質、2i、5i、化学薬品あるいは核酸でありうる。NMEタンパク質は、NME1二量体、NME7モノマー、NME7-AB、NME6二量体あるいはバクテリアNME、あるいはNME7-X1でありえる。非ヒト動物は、げっ歯動物、マウス、ラット、ブタ、羊、非ヒト霊長類-、マカク、チンパンジー、コビトチンパンジー、ゴリラあるいは任意の非ヒト-哺乳動物でありうる。本発明の1つの態様では、非ヒト動物は、ヒトNMEタンパク質へのその高い配列相同性により選ばれ、特に、ヒトNME7-ABあるいはNME7-X1あるいはヒトMUC1*細胞外領域への高い配列相同性により、選ばれうる。
ある場合には、NMEタンパク質が、単一の成長因子として無血清培地に添加されうる。
(i)ヒトのナイーブ状態の幹細胞を生成し、そして、キメラ動物が生成されるように、それらを、非ヒト動物宿主の分化している胎児、胚、胚盤胞、桑実胚、受精卵に注入すること;
(ii)キメラ動物から、ヒト組織若しくは細胞によって分泌される若しくはにおいて作られる因子、ヒト細胞、ヒト器官、ヒト組織を回収すること;
(iii) 回収された物質を、ヒト組織の生成をもたらす、ヒトへ移植する若しくは投与すること。
ナイーブ状態の幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1、NME6あるいは二量体NMElを使用して生成される。ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME6、NME7-X1あるいは二量体NMElを含んでいる培地中で再プログラムされたiPS細胞である。ナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME6、NME7-X1あるいは二量体NMElを含んでいる培地中で培養された胚性幹細胞である。胚盤胞若しくは胚の非ヒト-細胞が、遺伝子組み換えされた。遺伝子変異は、ある組織若しくは器官を生成することができない宿主動物において行われる。ナイーブ状態で幹細胞を維持する若しくはナイーブ状態への刺激を受けた(プライム)幹細胞を振り向ける作用薬は、NMEタンパク質、2i、5i、化学薬品あるいは核酸である。NMEタンパク質は、NMEl二量体、NME7モノマー、NME7-AB、NME6二量体あるいはバクテリアNMEである。非ヒト動物は、げっ歯動物、ブタ、ウシ、羊あるいは霊長類である。げっ歯動物は、マウスかラットである。NMEタンパク質は、単一の成長因子として無血清培地中に存在する。非ヒト動物宿主は、生成されるべき幹細胞の種の天然配列にホモローガス配列をもつNMEタンパク質を発現する。NMEタンパク質は、NME7、NME7-AB、NME7-X1、あるいは二量体NMEl若しくはNME6である。NMEタンパク質は、NME7である。NMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然NMEタンパク質配列に、少なくとも45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%あるいは95%でホモローガスある。NMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然配列に少なくとも60%ホモローガスである。NMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然配列に少なくとも70%ホモローガスである。
天然マウスNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然ラットNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然ブタNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然羊NMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然牛のNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然カニクイザルNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然アカゲザルのNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然チンパンジーのNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然コビトチンパンジーのNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、天然ゴリラのNMEタンパク質に少なくとも75%ホモローガス配列をもつNMEタンパク質、配列がヒト以外由来であるMUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列が霊長類由来であるMUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列がマカク、チンパンジー、類人猿、コビトチンパンジー、あるいはゴリラ由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列が非霊長類由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列がげっ歯動物由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列がマウス若しくはラット由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列が哺乳類由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体、配列が牛、豚若しくは羊由来であるMUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
第1の非ヒト-哺乳動物が分化することを可能にし、第1の非ヒト-哺乳動物から、第2の哺乳類DNAを組込んだ、分子、細胞、組織若しくは器官を回収すること;そして、疾患若しくは状態の処置若しくは予防のために、該分子、細胞、組織若しくは器官を、その必要とする第2の哺乳動物に投与すること。
始原細胞、幹細胞あるいはナイーブ幹細胞はiPS細胞である。iPS細胞が生成される体細胞は、疾患若しくは状態の処置若しくは予防のために、得られた分子、細胞、組織あるいは器官が、投与される、第2の哺乳動物由来である。
器官の分化に関与する器官の分化期間および内在性遺伝子の決定;
そして、第1の非ヒト-哺乳動物において、器官の分化期間中に内在性遺伝子をノックアウト若しくはノックダウンすることであって、そこで該器官は第2の哺乳動物由来の細胞から生産させられる。
器官の分化に関与する器官の分化期間および内在性遺伝子を決定すること;
そして、第2の哺乳類NME7-ABあるいはNME1が、第2の哺乳動物細胞が非哺乳類のNME7-ABあるいはNME1に反応してタイムリーに拡張するように、誘導可能若しくは抑制することができるプロモータから発現されうるように、第1の非ヒト-哺乳動物の胚あるいは分化胎児の細胞、胚盤胞の細胞、桑実胚の細胞、受精卵を、遺伝学的に、変更すること。
さらなるステップは、所望の器官若しくは組織が、通常分化する位置で、分化の後期段階にある胚中に、第2の哺乳類幹細胞を注入することを含む。
さらなるステップは、その位置で、第1の非ヒト-哺乳類あるいは第2の哺乳類NME7若しくはNME1のいずれかの発現を引き起こすことにより、哺乳類の幹細胞を拡張することを含む。
さらなるステップは、その位置で、第1の非ヒト-哺乳類あるいは第2の哺乳類NME1のいずれかの発現を引き起こすことにより、哺乳類の幹細胞を拡張することを含んでいる。第2の哺乳類プロモータは内因的な第1の非ヒト-哺乳類タンパク質にリンクされ、そして、所望のとき及び位置で発現され、その後、所望の組織の分化を指図する作用薬を導入する。内因的な第1の非ヒト-哺乳類タンパク質は、NME1あるいはNME7、好適にはNME1、の発現を引き起こすタンパク質である。
(i)第1の非ヒト-哺乳動物中への第2の哺乳動物からの細胞導入することを含む、第1の非ヒト哺乳類と同じ種あるいは属に属する若しくは属さない第2の哺乳類に特異的に由来するDNA、分子、細胞、組織あるいは器官を含む第1の非ヒト哺乳類を作り出すこと;そして、
(ii) 第2の哺乳動物に由来する組織若しくは器官に対する影響の検討のために、第1の非ヒト-哺乳動物へ被験薬を投与すること。
NMEは、第2の哺乳動物から由来する細胞の増殖を増強する第1の非ヒト-哺乳動物で発現される。
(i) 第1の非ヒト-哺乳動物中への第2の哺乳動物からの細胞導入することを含む、第1の非ヒト哺乳類と同じ種あるいは属に属する若しくは属さない第2の哺乳類に特異的に由来するDNA、分子、細胞、組織あるいは器官を含む第1の非ヒト哺乳類を作り出すこと;そして、
(ii)第2の哺乳動物に由来する組織若しくは器官に対する影響の検討のために、第1の非ヒト-哺乳動物へ化合物を投与すること。
そこでは、効果的な結果は、潜在的な薬の存在を示す。
NMEは、第2の哺乳動物に由来する細胞の増殖を増強する第1の非ヒト-哺乳動物で発現される。
図1は、NME7-AB、NME1二量体あるいはHSP593 NME1二量体でのヒト線維芽細胞を単に培養すると、幹細胞マーカーOCT4およびNANOGのアップレギュレーションを引き起こすことを示す。図2は、これらのNMEタンパク質が、MBD3とCHD4の発現を抑制することをしめす;
これらの遺伝子の抑制は、以前に、ヒト幹細胞をよりナイーブ状態に戻らせることが示された(RaisYら、2013年)。BRD4は、NME7の発現を抑制すると示され、また、そのコファクターJMJD6は、NMElをアップレギュレートする。図3のPCRグラフは、NME7-ABあるいはNMEl二量体が、多分化能遺伝子のアップレギュレートにより、多分化能を誘導し、そして、他の者が報告した、これらの抑制はナイーブ状態の幹細胞で、抑制されることを示す。図4Aと4Bは、追加の唯一の成長因子としてのNMEl二量体でのヒト幹細胞の培養は、完全に、多能性幹細胞増殖をサポートすることを示す。図5A〜5Cは、追加の唯一の成長因子としてNME7-ABモノマーでのヒト幹細胞の培養は、完全に、多能性幹細胞増殖をサポートすることを示す。NMElは、MUC1*成長因子レセプターに結合し、二量化させるために、二量体でなければならないが、一方、モノマーNME7-ABおよびNME7-X1は、MUC1*のための2つの結合部位がある。図6Aおよび6Bは、サンドイッチELISA分析で、NME7-ABが、ここでPSMGFRペプチド(JHK SEQ ID?)と呼ばれる、2つのMUC1*細胞外領域ペプチドに同時に結合できることを示す。図2および図7に示されるように、BRD4およびコファクターJMJD6は、ナイーブ状態の幹細胞中で抑制される。図8〜11は、NMEl二量体およびNME7-ABは、ヒト線維芽細胞を、図12〜13に示される繊維芽細胞形態と問題なく異なった形態であって、幹細胞形態に似ている、それらの劇的な変化を見ることができる、より少ない成熟であって、幹様状態への戻りを引き起こすことを示す。
分化途上の桑実胚若しくは胚盤胞の幹細胞は、増殖するので、分泌されるNMElの量は増加し、2量体は、6量体になる。6量体のNMElは、MUC1*に結合せず、分化を引き起こす(Smaggheら、2013)。
図14は、幹細胞が、どのように自己複製を制限するかのメカニズムモデルを示す。以前において、NME7は、精巣中で発現されることが唯一報告された。本発明者等は、ヒトの桑実胚の初期の細胞およびヒトの胚盤胞の内部細胞塊が、NME7を発現することを見出した。
図15Aは、3日目のヒトの桑実胚の全ての細胞が、NME7陽性に染めたことを示す(実施例セクション#61においてどの抗体かをいう)。図15Bは、5日目までに、桑実胚が胚盤胞へ分化しており、そして、分化のこの段階では、NME7陽性細胞が、ナイーブ状態であると知られている、内部細胞塊に限定されることを示す。
本発明者等は、ナイーブ状態のヒト幹細胞が、N末端DM10領域を両方欠けている、NME7の2つの短縮型を発現し分泌することを見出した。これらの短縮NME7種は、MUC1*成長因子レセプターの細胞外領域へ結合する。私たちがNME7-ABと呼ぶ1つのNME7型は、〜33kDaの明白な分子量で走るNME7種を生産するために、翻訳後分割を受けた。他の短縮型は、互換的な分割アイソフォームで、NME7-X1と呼ばれ、-30 kDaである。これは、~42kDaの計算された分子量をもち、細胞質に制限されるように現れる、全長NME7と対照的である。
NME1二量体、NME6二量体、NME7-ABおよびNME7-X1は、ヒト幹細胞の成長因子として機能する。それらは、MUC1*成長因子レセプターに結合し二量化させることにより、ナイーブ状態の増殖、多分化能および誘導を促進する。しかしながら、NME7-ABおよびNME7-X1は、モノマーでその機能を発揮する。それらは、MUC1*の細胞外領域のための2つの結合部位があるからである。
図16A-16Bは、ヒトのナイーブ状態が、多能性幹(iPS)細胞を誘導し、胚幹(ES)細胞が溶解され、また、MUC1(Ab5)の細胞質後尾に対する抗体が、MUC1に結合する種を共免疫沈殿させるために使用された、共免疫沈降実験からのウェスタンブロット・ゲル剤の写真を示す。その後、免疫沈殿はウェスタンブロットによって分析された。図16Aは、抗NME7抗体でプローブされ、MUC1へ結合した、一つは30 kDaの他は33 kDaの分子量をもつ、2つのNME7種を示す、ウェスタンブロットの写真を示す。一方、クルード細胞溶解産物中の全長NME7は、42 kDaの分子量がある。図16Bは、ウェスタンブロットの写真を示し、そこでは図16Aのゲルは、剥がされ、抗MUCl*細胞外領域抗体で再プローブされ、グリコシレーションにより、17-25 kDaの分子量で展開する、MUC1*と呼ばれる、MUC1の開裂型に、NME7-ABあるいはNME7-X1が結合することを示している。
分化を引き起こすことが望まれる場合、PSMGFRペプチドの大部分あるいはすべてを含むペプチドが加えられる。MUC1*成長因子レセプターの細胞外領域のすべて若しくは大部分の配列をもつペプチドを加えることは、リガンドシンク(溜)として働き、NME成長因子のすべて結合し、その結果、分化が同期されより完全化される。このペプチドの添加は、OCT4陽性細胞の全てが、奇形腫形成のリスクを最小化するか除去し、分化に誘導されることも保証する。
これらの方法は、研究、創薬、治療使用のために幹細胞を生産するのに使われ、又は、あるヒトDNA、分子、細胞、組織あるいは器官を持つ非ヒト動物の生成のために、受精卵、桑実胚、胚盤胞、胚あるいは胎児へ移植することができる。そして、あるヒトDNAを少なくとも含んでいるような分子、細胞、組織あるいは器官は、研究、創薬、薬物検査に使用することができ、又疾患若しくは状態の治療若しくは予防のためにヒトに投与されうる。
非ヒト-宿主へのヒト幹細胞の注入のためには、NME7-AB若しくはNME7-X1は、ヒトの配列あるいは天然ヒト配列に対して少なくとも80%同一の配列を持っているべきである。しかしながら、非ヒト-種間でのキメラを作成することは望ましい。例えば、非ヒト霊長類-非霊長類キメラは、倫理問題を回避するために作成することができうる。その場合、NMEタンパク質の配列は、ヒトあるいは高い配列相同性のために非ヒト霊長類の配列でありえる。しかしながら、下位哺乳動物のキメラを生成することが望まれる場合、NME7配列は、その幹細胞が宿主桑実胚か胚盤胞に挿入されることになっている哺乳動物のそれであるべきである。あるいは、宿主動物のあるエリアでのみ若しくは低率で、ヒト細胞と組織を発現することが望ましい。これらの場合において、最も初期のナイーブ状態ではなく後期ナイーブ状態である幹細胞を注入することは望ましい。これらの場合において、NME1二量体は、上に記述された方法で、幹細胞を培養するために、使用されうる。
遺伝子発現のヒートマップは、FGF成長プライムド(刺激された)状態細胞が、プライムド(刺激された)細胞から異なりそしてナイーブであることを示す、NME7-AB成長細胞あるいはNME1成長細胞のそれとは、完全に異なる遺伝子発現兆候を持つことを示す。NME7とNME1成長細胞が、ナイーブ状態であるという別の兆候は、NME7-AB、NME1二量体あるいはNME7-X1でのiPS細胞生成が、FGFベース培地でのiPS生成よりはるかに効率的であるということである。
図19A-19Cは、FGFベース培地で、誘導多能性幹細胞(iPS細胞)になるための体細胞再プログラム化は、非常に低効率であることを示す。幹細胞コロニーは、アルカリフォスファターゼで染色されることにより視覚化される。マウス胚繊維芽細胞(MEF)と共に使用されるFGFベース培地は、この初期段階では比較的効率的に見えたが、採取されたコロニーのわずか約15%が、真の幹細胞株に進展する(図19A)。
さらに、マウスフィーダー細胞層は、ヒトにおける、細胞あるいはそれらの後代の最終的な治療使用のために困難な方法へと、非ヒト-非定量化及び非ヒト種を導く。mTeSRは、Matrigelに細胞を植え付けることによりフィーダーなしに使用されうる、FGFベースの培地であるが、しかし、この方法は、図19Bの希薄で小さなコロニーで見られるように非常に非能率的である。対照的に、抗MUCl*抗体の層上におけるNME7-ABでのiPS再プログラム化は、FGFベースの方法より速く発生し、速く成長する豊富な幹細胞コロニーにおいて高度に効率的である(図19C)。さらに、NME7生成iPSコロニーから取られたコロニーの86%以上は、次に真のナイーブ状態のiPS幹細胞株になる。ナイーブ状態である幹細胞の別の指標は、女性由来細胞の第2X染色体がなお活発かどうかである。幹細胞がする最も初期の分化決定のうちの1つは、どのX染色体が、雌性細胞において、ターンオフされるかである。1つのX染色体の発現をターンオフするために、ヒストン3のリジン27は、トリメチル化される。
図20Aは、FGF培地において、派生しそして成長した女性由来胚性幹細胞を示す。各細胞の核における焦点の赤いドットは、刺激を受けた(プライム)状態の幹細胞では、第2X染色体が、XaXiと呼ばれる、ターンオフされたことを示す、ヒストン3のトリメチル化リジン27に結合する蛍光抗体である。図20Bは、NME7-ABでのこれらの同じ細胞を培養した後、該第2Xが、焦点の赤いドットの消失を結果的にもたらして、再活性化される(XaXa)ことを示す。同じ結果は、NME1二量体での培養後に得られた。
幹細胞がナイーブ状態かどうかのより論争の的になっている手段は、それらが、別の種の桑実胚か胚盤胞の内部細胞塊へ取り込まれることができるかどうかである。図21A-21Dは、マウス胚盤胞の内部細胞塊へ取り込まれている我らヒトNME7-AB幹細胞の蛍光画像を示す。
しかし、ナイーブ状態の幹細胞の別の指標は、それらが自発的な分化なしで成長するかどうか、及びそれらが刺激を受けた(プライム)状態の細胞より速く成長するかどうかである。図20A-20Bは、ヒトNME7-AB成長幹細胞が、刺激を受けた(プライム)幹細胞よりはるかに速い成長速度を持っていることを示す。
それらは4日で、10-20倍の拡張をおこし、それは刺激を受けた(プライム)状態の細胞より2〜3倍速い。
a)分化を阻害している間、全面的にヒトES若しくはiPS増殖および多分化能をサポートする;
b)体細胞を、より幹様若しくはよりナイーブ様の状態へ振り向けること;そして、
c)他の種の胚盤胞へ、組み込むことができたナイーブ状態のヒト幹細胞を生産すること。
NME7-ABナイーブヒト幹細胞は、2.5日で、マウス桑実胚に注入された。図22A-22Dは、48時間後、桑実胚が、胚盤胞へ分化した時、ヒト細胞(黄色)は、マウスナイーブ細胞が存在する、内部細胞塊(サークル)内にあることを示す。内部細胞塊へのそのような組込みは、キメラ動物の形成に必要である。図23A-23Jおよび図24A-24Jは、2.5日で、ヒトNME7ナイーブ細胞が注入された、他のマウス胚盤胞の共焦点図を示し、さらに、内部細胞塊への組込みを示す。図25A-25Dおよび図26A -26Hは、それが同じ条件下で、刺激を受けた(プライム)状態の、FGF成長ヒト幹細胞は、マウス胚盤胞の内部細胞塊中に組み込まれないことを示す。図27A-27F、図28A-26J、図29A-29J、及び図30A-30Jは、マウス桑実胚へ、2.5日に、注入されたヒトNME7-AB成長ナイーブ幹細胞は、4.5日で48時間後、胚盤胞の内部細胞塊に集中されて見つかることを示す。
研究者は、非ヒト霊長類-幹細胞を培養することに七難八苦を経験する。それらは自然に分化し、FGFベースの培地中でよく成長しない。
図35A-35D、図36A-36D、図37A-37Bおよび図38A-38Hで示されるように、NME7-AB培地へ、非ヒト霊長類-細胞を移動させた時、本発明者等は、これらの問題のすべてを克服した。MN-C3抗体表面若しくはMEFs上で、無血清、無FGF、NME7-AB培地での、山中因子あるいはトムソン因子の形質導入によるアカゲザルiPS細胞の生成は、図39A-39C、図40A-40C、図41A-41D、図42A-42B、図43A-43E、図44A-44F、図45A-45H、図46A-46H、図47A-47Gおよび図48A-48Dにおいて様々な段階で示される。
例えば、ある場合には、その動物の心臓、肝臓、皮膚あるいは他の器官で、ヒト組織を育てる、マウス、ブタ、羊、牛および霊長類のような動物を生成することが望ましい。
次の細胞タイプ、肝臓、肺、膵臓、甲状腺および腸細胞のために、肝細胞増殖因子、オンコスタチン-M、表皮増殖因子、繊維芽細胞成長因子-4、塩基性線維芽細胞増殖因子、インシュリン、トランスフェリン、セレン酸、BSA、リノール酸、アスコビル酸塩2リン酸塩、VEGFおよびデキサメサゾン。
次の細胞タイプ、軟骨組織、骨、脂肪、筋肉及び血液細胞のために、インシュリン、トランスフェリン、亜セレン酸、BSA、リノール酸、TGF -βΙ、TGF -β3、アスコビル酸塩2リン酸塩、デキサメサゾン、β−グリセロ燐酸塩、アスコビル酸塩2リン酸塩、BMPおよびインドメタシン。
次の細胞タイプ、神経、皮膚、脳および目細胞のために、ジブチリルサイクリンAMP、イソブチルメチルキサンチン、ヒト表皮増殖因子、塩基性線維芽細胞増殖因子、繊維芽細胞成長因子- 8、脳由来神経栄養因子及び/又は他の神経組織栄養の成長因子。
第3の方法では、ヒトのナイーブ状態の幹細胞が、NMEファミリータンパク質若しくはMUC1*成長因子レセプターを二量化させる作用薬の存在において、ヒト胚、胚盤胞あるいは受精卵から得られた細胞を培養することにより、生成、維持若しくは増殖される。
394mL DMEM/F12、GlutaMAX;
100mL ノックアウトTM血清代替物;
5.0mL 100x MEM非必須アミノ酸溶液;
0.9mL β-メルカプトエタノール、55mMストック。
8nM(終濃度)二量体rhNMEl(aka NM23)であって、好適には安定した二量体を確実にするS120G突然変異を持つ、8nM二量体NME6、8nMのバクテリアHSP593組み換えNME1、4nM NME7ABあるいは4nM NME7-X1。幹細胞は、NME培地での懸濁で、あるいは細胞培養プレートで、育てることができる。もし、幹細胞がMN-C3のような抗MUCl*抗体で被覆された細胞培養プレートで培養される場合、ロー(Rho)キナーゼ阻害剤は、10uMの終濃度に、Y-26732のようなものが、加えられた。
2日前(再プログラム化前48時間):繊維芽細胞が、ウェルあたり25,000-100,000の細胞で、繊維芽細胞培地(グルタミンを含むDMEM高ブドウ糖、10%FBS)のウェルあたり2mLで、標準組織培養−処理の6つのウェルプレートに植えつけられた。5%CO2中で48時間の培養。
0日目:繊維芽細胞培地は、NME培地(実施例2)に変更された。繊維芽細胞は、標準プロトコルに従って、山中因子あるいはトムソン因子のようなマスター再プログラム化因子で形質転換された。もし望まれれば、OCT4、SOX2、NANOGあるいはKLF4およびc-Mycの発現を起こす核酸を導入するどのような方法も適応が十分可能である。共通の方法は、レンチウイルス、センダイウィルス、ガンマ・レトロウイルスあるいは眠れる森の美女のようなトランスポゾンのような、非インテグレーテイングウイルス運搬システムを使用する。
1日目: 細胞は、ウイルスと細胞デブリスを除去するために最少培地で洗浄され、次に、ロー(Rho)キナーゼ阻害剤なしで、NME培地のウェルあたり、2 mL〜4mLで取り替えられた。
3日目: ロー(Rho)キナーゼ阻害剤なしで、NME培地のウェルあたり2mL〜4 mLで培地を変える。
5日目: ロー(Rho)キナーゼ阻害剤なしで、NME培地のウェルあたり2mL〜4 mLで培地を変える。
6日目: 細胞培養プレートは、3.25μg/mL 〜24μg/mL、好適には約12.5μg/mL、の濃度で、細胞培養プレート上にMN-C3のような抗MUCl*抗体で被覆し、準備され、そして、該抗体被覆プレートを、4°Cで夜通しインキュベートした。
7日目: この時までに、幹細胞のそれに形態を変更している、形質転換された細胞は、トリプシン/EDTAでかい離され、細胞濾過器を通過され、10μM Y-26732のようなローキナーゼ阻害剤加NME培地中でMN-C3被覆プレート上に植えつけた。再プログラム化した細胞は、その後、ウェルあたり5x104〜 1x105で植えつけられた。このポイントから、先、細胞は、l0μM Y-26732のようなロー(Rho)キナーゼ阻害剤添加NME培地において培養され、そして、5%CO2/5%O2-で、穏やかに、最初の48時間インキュベートされた。
9日目及びその先:10μM Y-26732のようなロー(Rho)キナーゼ阻害剤加の全体にわたって同じNME培地を使い培地を毎日交換した。
16日目〜21日目: コロニーは摘み取られ、また、各クローンはMN-C3被覆表面で、最初に96ウェルプレート、その後、24ウェル、さらに、12ウェル、さらにその後6ウェルで、培養され、また、幹細胞が特徴づけられ、全て正常な多分化能遺伝子、ナイーブ遺伝子を発現することが見出された後のより大きなフォーマットは、動物に移植された時、奇形腫を形成し、そして、正常核型を持っていた。iPS細胞も、一日目及びその先と同じプロセスを使用して、血液から生成された。
図21A、21Bおよび21Cで示される細胞では、新生児の男性の繊維芽細胞が使用された。図21Cでは、使用されたNME培地は、4nM NME7-AB含む最少培地であった。
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そのような等価物は、本願特許請求の範囲に包含されることを意図するものである。
Claims (61)
- 以下を含む、非ヒト動物宿主において、ヒト組織若しくは器官を生成する方法:
(i) ヒトのナイーブ状態の幹細胞を生成し、キメラ動物が生成されるように、非ヒト動物宿主の分化している胎児、胚、桑実胚、胚盤胞若しくは受精卵にそれらを移入すること;
(ii) 該キメラ動物から、ヒト組織若しくは細胞によって分泌された若しくは作られた因子、ヒト細胞、器官、若しくは組織を回収すること;
(iii)ヒトへ、ヒト組織の生成に帰着する、前記回収された材料を、移植する若しくは投与すること。 - 請求項1に記載の方法であって、そこではナイーブ状態の幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME7-X1、NME6あるいは二量体NME1を使用して生成される、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、そこではナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME6、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で、再プログラムされたiPS細胞である、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、そこではナイーブ幹細胞は、NME7、NME7-AB、NME6、NME7-X1あるいは二量体NME1を含んでいる培地中で培養された胚性幹細胞である、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、そこでは胚盤胞若しくは胚の非ヒト-細胞が遺伝子変異されている、方法。
- 請求項5に記載の方法であって、そこでは該遺伝子変異は、宿主動物がある組織若しくは器官を生成することができないものとなる、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、そこではナイーブ状態で幹細胞を維持する若しくはナイーブ状態へ刺激を受けた(プライム)幹細胞を振り向ける作用薬が、NMEタンパク質、2i、5i、化学薬品若しくは核酸である、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質は、NME1二量体、NME7モノマー、NME7-AB、NME6二量体あるいはバクテリアNMEである、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、そこでは非ヒト動物は、げっ歯動物、ブタ・ウシ、羊あるいは霊長類である、方法。
- 請求項9に記載の方法であって、そこではげっ歯動物はマウス若しくはラットである、方法。
- 請求項3に記載の方法であって、NMEタンパク質が、単一の成長因子としての無血清培地中に存在する、方法。
- 請求項1の方法であって、そこでは非ヒト動物宿主が、生成されるべき幹細胞の種の天然の配列に相同の配列をもつNMEタンパク質を発現する、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質は、NME7、NME7-AB、NME7-X1、あるいは二量体NME1あるいはNME6である、方法。
- 請求項13に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質はNME7である、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然NMEタンパク質配列に少なくとも45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%あるいは95%相同である、方法。
- 請求項14に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然配列に少なくとも60%相同である、方法。
- 請求項14に記載の方法であって、そこではNMEタンパク質は、生成されるべき幹細胞の種の天然配列に少なくとも70%相同である、方法。
- 天然マウスNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然ラットNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然ブタNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然羊NMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然牛NMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然カニクイザルNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然アカゲザルNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然チンパンジーNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然コビトチンパンジーNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- 天然ゴリラNMEタンパク質に対して少なくとも75%相同配列を持つNMEタンパク質。
- その配列が非ヒトのものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列が霊長類のものである、MUC1*の細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列はマカク、チンパンジー、類人猿、コビトチンパンジーあるいはゴリラのものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列は非霊長類のものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列はげっ歯動物のものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列はマウスまたはラットのものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列は哺乳類のものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- その配列はブタ、ウシあるいは羊のものである、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する抗体。
- 細胞をNMEタンパク質及び/又は抗MUCl*抗体と接触させることを含む、体細胞あるいは培養幹細胞に多分化能を誘導する幹細胞の生成方法であって、ここで、該NMEタンパク質は、ドナー細胞の配列に少なくとも75%相同であり、及び、該抗MUCl*抗体は、細胞を提供した種の天然配列に少なくとも75%相同な配列である、MUC1*細胞外領域の配列を含むペプチドに結合する、方法。
- 請求項1に記載の方法を含む、生成された組織あるいは器官で、それを必要とする人を処置する方法。
- 第1の非ヒト-哺乳動物へ第2の哺乳動物からの細胞を導入することを含む、第1の非ヒト-哺乳動物と同じ種若しくは属に、属する若しくは属さない、第2の哺乳動物に特異的に由来する、DNA、分子、細胞、組織あるいは器官を含む第1の非ヒト哺乳動物の生成方法。
- 請求項38に記載の方法であって、そこでは第2の哺乳動物からの細胞は始原細胞、幹細胞あるいはナイーブ状態の幹細胞である、方法。
- 請求項39に記載の方法であって、そこではNMEを含んでいる培地での細胞の培養により、ナイーブ状態の幹細胞は生成される、方法。
- 請求項40に記載の方法であって、そこではNMEは二量体NME1、二量体NME6、NME7-X1あるいはNME7-ABである、方法。
- 請求項41に記載の方法であって、そこではNMEは、第2の哺乳動物に内在性の配列をもつ、方法。
- 請求項38に記載の方法であって、そこでは第2の哺乳動物はヒトである、方法。
- 請求項38に記載の方法であって、そこでは第1の非ヒト-哺乳動物はげっ歯動物、飼育された哺乳動物、ブタ、ウシあるいは非ヒト霊長類である、方法。
- 請求項39に記載の方法であって、そこでは、始原細胞、幹細胞あるいはナイーブ幹細胞が、第1の非ヒト-哺乳動物の受精卵、桑実胚、胚盤胞、胚あるいは分化胎児へ導入される、方法。
- さらに次のものを含む請求項38に記載の方法:
第1の非ヒト-哺乳動物が分化することを許容し、
第1の非ヒト-哺乳動物から、ある第2の哺乳類DNAを移入した、分子、細胞、組織あるいは器官を回収すること;
疾病若しくはその状態の処置若しくは予防のために、その必要のある第2の哺乳動物に、該分子、細胞、組織若しくは器官を投与すること。 - 請求項46に記載の方法であって、そこでは始原細胞、幹細胞あるいはナイーブ幹細胞はiPS細胞である、方法。
- 請求項47に記載の方法であって、そこではiPS細胞が生成される体細胞は、得られた分子、細胞、組織あるいは器官が、疾病若しくはその状態の処置若しくは予防のために、投与される、第2の哺乳動物からである、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、
器官の分化に関与する内在性遺伝子及び器官の分化時間枠を決定し;そして
第1の非ヒト-哺乳動物で器官の分化時間枠中に内在性遺伝子をノックアウト若しくはノックダウンすることであって、そこでは該器官は第2の哺乳動物からの細胞からを生産される、方法。 - 請求項38に記載の方法であって、そこでは第1の非ヒト-哺乳動物は、70%、75%、80%、85%、90%あるいは95%以上であるグローバルな配列同一性で、あるいは45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%あるいは95%以上であるNME配列同一性で、第2の哺乳動物に類似している、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、
器官分化時間枠と器官の分化に関与する内在性遺伝子を決定すること; 及び
第2の哺乳類細胞が、非哺乳類NME7-AB若しくはNME1に応答してタイムリーに展開するように、第2の哺乳類のNME7-AB若しくはNME1が、誘導可能若しくは抑制可能プロモータから発現されるように、第1の非ヒト哺乳類の分化胎児、若しくは胚の細胞、胚盤胞の細胞、桑実胚の細胞、受精卵を遺伝子的に変更すること、
を含む、方法。 - 請求項39に記載の方法であって、所望の器官若しくは組織が、通常分化する位置で、分化の後期段階で、胚に第2の哺乳類幹細胞を注入することを含む、方法。
- 請求項52に記載の方法であって、その位置で、第1の非ヒト-哺乳類のあるいは第2の哺乳類のNME7若しくはNMElのいずれかの発現を誘導することにより、哺乳類の幹細胞を展開することをさらに含む、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、その位置で、第1の非ヒト-哺乳類のあるいは第2の哺乳類のNMElのいずれかの発現を誘導することにより、哺乳類の幹細胞を展開することを含む、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、そこでは、第2の哺乳類プロモータが、内在性の第1の非ヒト-哺乳類タンパク質にリンクされ、所望の時間および位置で発現され、その後、所望の組織の分化を指図する作用薬を導入する、方法。
- 請求項55に記載の方法であって、そこでは内在性の第1の非ヒト-哺乳類タンパク質が、NMEl若しくはNME7の発現を誘導するタンパク質である、方法。
- 請求項56に記載の方法であって、そこでは内在性の第1の非ヒト-哺乳類タンパク質は、NMElの発現を引き起こすタンパク質である、方法。
- 次のものを含む、いくつかの第2の哺乳類DNAあるいはいくつかの第2の哺乳類組織を発現するキメラ動物で、潜在的な薬剤の効能あるいは毒性をテストする方法:
(i)第1の非ヒト-哺乳動物の生成であって、それは、第1の非ヒト-哺乳動物への第2の哺乳動物からの細胞を導入することを含む、第1の非ヒト-哺乳動物と同じ種あるいは属に属する若しくは属さない第2の哺乳類に特異的に由来する、DNA、分子、細胞、若しくは組織を含む;そして
(ii)第2の哺乳動物に由来する組織若しくは器官に対する効果のために、第1の非ヒト-哺乳動物への試験薬を投与すること。 - 請求項58に記載の方法であって、そこでは、NMEが、第1の非ヒト-哺乳動物で、発現され、それは第2の哺乳動物由来する細胞の増殖を増強する、方法。
- 次のものを含む、いくつかの第2の哺乳動物DNAあるいはいくつかの第2の哺乳動物組織を発現するキメラ動物で潜在的な薬剤を見出す方法:
(i)第1の非ヒト-哺乳動物の生成であって、それは、第1の非ヒト-哺乳動物への第2の哺乳動物からの細胞を導入することを含む、第1の非ヒト-哺乳動物と同じ種あるいは属に属する若しくは属さない第2の哺乳類に特異的に由来する、DNA、分子、細胞、若しくは組織を含む;そして
(ii) 第2の哺乳動物に由来する組織若しくは器官に対する効果のために、第1の非ヒト-哺乳動物へ化合物を投与することであって、ここで効果的な結果は潜在的な薬の存在を示す。 - 請求項60に記載の方法であって、そこでは、NMEが、第1の非ヒト-哺乳動物で、発現され、それは第2の哺乳動物に由来する細胞の増殖を増強する、方法。
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