JP2018534937A - レトロウイルス産生のための安定な細胞株 - Google Patents
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Abstract
Description
gagおよびpolタンパク質;
envタンパク質またはその機能的置換体;ならびに
レトロウイルスベクター粒子のRNAゲノム
をコードする核酸配列を含んでなるレトロウイルス産生細胞であって、
前記核酸配列が総て前記レトロウイルス産生細胞ゲノム内の単一の遺伝子座に位置するレトロウイルス産生細胞が提供される。
非哺乳動物複製起点と少なくとも25キロベース(kb)のDNAを保持する能力を含んでなる核酸ベクターであって、
gagおよびpolタンパク質、ならびに
envタンパク質またはその機能的置換体
をコードするレトロウイルス核酸配列を含んでなり、
前記レトロウイルス核酸配列のそれぞれが核酸ベクター内に個々の発現構築物として配置されている
ことを特徴とする核酸ベクターが提供される。
(a)本明細書で定義される核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;および
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること
を含んでなる方法が提供される。
(a)本明細書に定義される核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること;および
(c)前記哺乳動物宿主細胞を複製欠陥レトロウイルスベクター粒子が産生される条件下でさらに培養すること
を含んでなる方法が提供される。
そうではないことが定義されない限り、本明細書で使用される総ての技術用語および科学用語は、本発明の属する技術分野の当業者により一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書で参照される総ての特許および刊行物は、引用することによりそれらの全内容が本明細書の一部とされる。
本発明の1つの面によれば、非哺乳動物複製起点と少なくとも25キロベース(kb)のDNAとを保持する能力を含んでなる核酸ベクターであって、
gagおよびpolタンパク質;ならびに
envタンパク質またはその機能的置換体
をコードするレトロウイルス核酸配列を含んでなることを特徴とする核酸ベクターが提供される。
用語「細菌人工染色体」または「BAC」は、大きな外因性DNAインサートを保持することができる細菌プラスミド由来のDNA構築物を意味する。それらは通常およそ350kbの最大DNAインサートを保持することができる。BACは、細菌の細胞分裂後にプラスミドの一様な分布を促進する分配遺伝子を含む、十分に特徴付けられた細菌機能的稔性プラスミド(Fプラスミド)から開発された。これはBACが安定に複製し、内在細菌ゲノム(例えば、大腸菌)とともに分離することを可能とする。BACは通常、少なくとも1コピーの複製起点(例えば、oriSまたはoriV遺伝子)、repE遺伝子(プラスミド複製およびコピー数の調節のため)および細菌細胞内でのBACの安定な維持を確保する分配遺伝子(例えば、sopA、sopB、parA、parBおよび/またはparC)を含む。BACは通常、環状およびスーパーコイル型であり、これはそれらをYACなどの直鎖人工染色体よりも回収容易とする。それらはまた、エレクトロポレーションなどの簡単な方法を用い、比較的容易に細菌宿主細胞に導入することもできる。
用語「酵母人工染色体」または「YAC」は、酵母DNAが細菌プラスミドに組み込まれている染色体を意味する。それらは自律的複製配列(autonomous replication sequence)(ARS)(すなわち、複製起点)、セントロメアおよびテロメアを含む。BACとは異なり、YACは直鎖であり、従って、宿主細胞後代に受け渡される際に、染色体の各末端に、その末端を分解から保護する酵母テロメアを含む。YACは、100〜2000kbであれば、一定範囲のDNA挿入サイズを保持できる。
用語「P1由来人工染色体」または「PAC」は、P1バクテリオファージおよび細菌FプラスミドのDNAに由来するDNA構築物を意味する。それらは通常、およそ100〜300kb最大DNAインサートを保持でき、大腸菌においてクローニングベクターとして使用される。PACは、精製および細菌宿主細胞への導入が容易など、BACと同様の利点を持つ。
用語「コスミド」は、バクテリオファージλに由来するcos部位を付加的に含む細菌プラスミドに由来するDNA構築物を意味する。コスミドは一般に、細菌複製起点(例えば、oriV)、選択マーカー、クローニング部位および少なくとも1つのcos部位を含む。コスミドは通常、40〜45kbの最大DNAインサートを受容する。コスミドは、大腸菌細胞感染において標準的な細菌プラスミドよりも効率的であることが示されている。用語「フォスミド」は、細菌Fプラスミドに基づくこと以外はコスミドと同様の非哺乳動物核酸ベクターを意味する。特に、それらは、大きなDNA断片のクローニングを可能とするFプラスミド複製起点および分配機構を使用する。フォスミドは通常、40kbの最大DNAインサートを受容する。
レトロウイルスは、擬似二倍体一本鎖RNAゲノムを含むウイルス科である。それらは、RNAゲノムからDNAを産生する逆転写酵素をコードし、このDNAはその後、宿主細胞のDNAに挿入され得る。本明細書に記載の本発明は、複製欠陥レトロウイルスベクター粒子を産生するために使用され得る。本発明のレトロウイルスベクター粒子は、任意の好適なレトロウイルスから選択されるか、またはそれに由来するものであり得る。
総てのレトロウイルスに共通の核酸配列は、次のようにより詳しく説明することができる:
長い末端反復配列(LTR):レトロウイルスゲノムの基本構造は、レトロウイルス産生に必要とされる遺伝子の間またはそれらが位置する範囲内に5’−LTRおよび3’−LTRを含んでなる。LTRはレトロウイルスの組込みおよび転写に必要とされる。それらはまた、レトロウイルス遺伝子の発現を制御するためのプロモーター配列として働くこともできる(すなわち、それらがシス作用遺伝子である)。LTRは、U3、R、U5と呼ばれる3つの部分領域から構成され、U3はRNAの3’末端にユニークな配列に由来し;RはRNAの量末端で反復する配列に由来し;U5はRNAの5’末端にユニークな配列に由来する。よって、一つの実施態様では、核酸ベクターは、5’−および3’−LTR を付加的に含んでなる。さらなる実施態様では、5’LTRのU5領域を欠失させ、非HIV−1ポリAテールに置換することができる(Hanawa et al. (2002) Mol. Ther. 5(3): 242-51参照)。
はそれらのウイルスに由来する。さらなる実施態様では、envタンパク質またはその機能的置換体は、水疱性口内炎ウイルスから得られるか、またはそのウイルスに由来する。この実施態様では、レトロウイルス粒子がより広い宿主細胞範囲に感染し、野生型エンベロープタンパク質を産生するために組換えの機会を少なくすることを可能とする水疱性口内炎ウイルス糖タンパク質(VSVg)タンパク質が使用可能である。さらなる実施態様では、envタンパク質またはその機能的置換体をコードするレトロウイルス核酸配列は、ゲノム受託番号J02428.1の、例えば、塩基対3071〜4720から取得可能な配列に由来する。
本発明の核酸ベクターは、さらなる付加的成分を含んでなり得る。これらの付加的特徴は、例えば、翻訳のために転写産物を安定化させる、遺伝子発現のレベルを増強する、および遺伝子転写のオン/オフを切り替える助けをするために使用され得る。
本発明のさらなる面によれば、レトロウイルスパッケージングまたは産生細胞株を作製する上で使用するための本明細書に定義される核酸ベクターが提供される。
本発明のさらなる面によれば、
gagおよびpolタンパク質;ならびに
envタンパク質またはその機能的置換体
をコードする核酸配列を含んでなるレトロウイルスパッケージング細胞
が提供され、
前記核酸配列は総て、レトロウイルスパッケージング細胞ゲノム内の単一の遺伝子座に位置する。
gagおよびpolタンパク質;
envタンパク質またはその機能的置換体;ならびに
レトロウイルスベクター粒子のRNAゲノム
をコードする核酸配列を含んでなるレトロウイルス産生細胞が提供され、
前記核酸配列は総て、レトロウイルス産生細胞ゲノム内の単一の遺伝子座に位置する。
本発明のさらなる面によれば、安定なレトロウイルスパッケージング細胞株の製造方法であって、
(a)本明細書に記載の核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;および
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること
を含んでなる方法が提供される。
(a)本明細書で定義される核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること;および
(c)前記哺乳動物宿主細胞を複製欠陥レトロウイルスベクター粒子が産生される条件下でさらに培養すること
を含んでなる方法が提供される。
図1は、BACpack−WTGP−277delU5およびBACpack−SYNGP−277delU5の構築のための段階的ガイドを示す。XbaIおよびNheI消化の適合末端(compatible ends)のために、レンチウイルスパッケージング遺伝子をpSmart BACベクターに段階的に搭載した。GagPolの付加に際して、野生型GagPol(WTGP)またはコドン最適化GagPolであるSYNGPのいずれかを含有する2つの構築物を作製した。これらをそれぞれBACpack−WTGPおよびBACpack−SYNGPと呼称した。次に、移入カセットをこれらの構築物の両方に負荷し、このようにしてBACpackWTGP−277delU5およびBACpackSYNGP−277delU5を作出した。
接着細胞株HEK293TをBACpackSYNGP−277delU5またはBACpackWTGP−277delU5でトランスフェクトすることにより、ポリクローナルの安定なトランスフェクタントプールを作出した。その後、上手くいった組込み事象をゼオシンで選択した。
BAC技術を用いたレンチウイルスベクター産生細胞株を作出する主要な目的は、プラットフォームに新たな進歩(advances)を迅速に適用することである。これらの進歩は、特殊細胞株の修飾を含む可能性がある。例えば、接着細胞よりも高密度まで増殖することから懸濁液細胞で生体産物を産生することにより収量を高めることが業界標準である。しかしながら、現行のレンチウイルスベクター産生系は、接着HEK293T細胞よりも懸濁液細胞で達成するほうが困難な高トランスフェクション率に依存している。トランスフェクション効率は、成功した組込み体を選択するために、安定な細胞株を作出する場合をあまり考慮していないので、BAC構築物は、レンチウイルスベクター産生懸濁液細胞株を作出するための理想的な解決策である。
安定な懸濁クローンの、レンチウイルスベクター産生能を確認するために、クローン1、14、15および16に対して2μg/mlドキシサイクリンで誘導を行い、HEK293T細胞の形質導入によって上清のウイルス力価を測定した。
図4に記載されるように、クローン1および16を継代培養し、誘導を行い、後の時点で力価を測定して、これらの高生産性クローンかのベクター産生が安定であるかどうかを判定した。図5Aおよび5Bに示されるように、これらのクローンのベクター力価は、おそらくはこの誘導方法に導入された酪酸ナトリウム濃度の増大のために、実際に5代目〜21代目の間に中等度の増加を見せた。
Claims (26)
- gagおよびpolタンパク質;
envタンパク質またはその機能的置換体;ならびに
レトロウイルスベクター粒子のRNAゲノム
をコードする核酸配列を含んでなるレトロウイルス産生細胞であって、
前記核酸配列が総て前記レトロウイルス産生細胞ゲノム内の単一の遺伝子座に位置する、レトロウイルス産生細胞。 - 補助遺伝子revもしくはその類似遺伝子または機能的に類似の系を付加的に含んでなる、請求項1に記載のレトロウイルス産生細胞。
- レトロウイルス核酸配列がレンチウイルス、アルファレトロウイルス、ガンマレトロウイルスまたは泡沫状レトロウイルスから選択されるレトロウイルスに由来する、請求項1または請求項2に記載のレトロウイルス産生細胞。
- レトロウイルス核酸配列がHIV−1、HIV−2、SIV、FIV、EIAVおよびVisnaからなる群から選択されるレンチウイルスに由来する、請求項3に記載のレトロウイルス産生細胞。
- レトロウイルス核酸配列がHIV−1に由来する、請求項4に記載のレトロウイルス産生細胞。
- envタンパク質またはその機能的置換体が水疱性口内炎ウイルスに由来する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 転写調節エレメントを付加的に含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 転写調節エレメントがCMVプロモーターである、請求項7に記載のレトロウイルス産生細胞。
- CMVプロモーターが少なくとも1つのTetオペロンを付加的に含んでなる、請求項8に記載のレトロウイルス産生細胞。
- テトラサイクリン耐性オペロンリプレッサータンパク質(TetR)を付加的に含んでなる、請求項1〜9のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- インスレーターを付加的に含んでなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- インスレーターが前記レトロウイルス核酸配列のそれぞれの間に存在する、請求項11に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 選択マーカーを付加的に含んでなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 1以上の導入遺伝子を付加的に含んでなる、請求項1〜13のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 細胞が哺乳動物細胞である、請求項1〜14のいずれか一項に記載のレトロウイルス産生細胞。
- 非哺乳動物複製起点と少なくとも25キロベース(kb)のDNAを保持する能力とを含んでなる核酸ベクターであって、
gagおよびpolタンパク質、ならびに
envタンパク質またはその機能的置換体
をコードするレトロウイルス核酸配列を含んでなり、
前記レトロウイルス核酸配列のそれぞれが核酸ベクター内に個々の発現構築物として配置されている
、核酸ベクター。 - レトロウイルスベクター粒子のRNAゲノムをコードする核酸配列を付加的に含んでなる、請求項16に記載の核酸ベクター。
- 補助遺伝子revもしくはその類似遺伝子または機能的に類似の系を付加的に含んでなる、請求項16または請求項17に記載の核酸ベクター。
- ベクターが細菌人工染色体、酵母人工染色体、P1由来人工染色体、フォスミドまたはコスミドから選択される、請求項16〜18のいずれか一項に記載の核酸ベクター。
- ベクターが細菌人工染色体である、請求項19に記載の核酸ベクター。
- 安定なレトロウイルスパッケージング細胞株の製造方法であって、
(a)請求項16〜20のいずれか一項に記載の核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;および
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること
を含んでなる、方法。 - 哺乳動物細胞がHEK293細胞である、請求項21に記載の方法。
- 請求項21または請求項22に記載の方法により得られたレトロウイルスパッケージング細胞。
- 複製欠陥レトロウイルスベクター粒子の製造方法であって、
(a)請求項16〜20のいずれか一項に記載の核酸ベクターを哺乳動物宿主細胞の培養物に導入すること;
(b)前記培養物内で、前記ベクターにコードされている核酸配列が哺乳動物宿主細胞の内在性染色体に組み込まれた哺乳動物宿主細胞を選択すること;および
(c)前記哺乳動物宿主細胞を複製欠陥レトロウイルスベクター粒子が産生される条件下でさらに培養すること
を含んでなる、方法。 - 複製欠陥レトロウイルスベクター粒子を単離することを付加的に含んでなる、請求項24に記載の方法。
- 請求項24または請求項25の方法により得られた複製欠陥レトロウイルスベクター粒子。
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