JP2019504635A - Vcnエンハンサー組成物およびその使用方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、改善された遺伝子治療法および組成物を提供する。特定の実施形態では、遺伝子治療は、増加した治療効果を有する造血幹および前駆細胞組成物ならびにその作製および使用方法を含む。他の特定の実施形態では、本発明は、改善された遺伝子治療組成物を得るために、形質導入効率ならびにヒト造血幹および前駆細胞(HSPC)のVCNを増加させるための組成物および方法を企図する。様々な実施形態では、本発明は、一部分において、レトロウイルスベクターで形質導入した造血幹および前駆細胞(HSPC)を含む造血細胞集団を企図し、HSPCのうちの少なくとも50%が形質導入され、HSPCが、約0.5〜5の平均ベクターコピー数(VCN)を有する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年12月2日に出願された米国仮特許出願第62/429,514号、2016年11月3日に出願された同第62/417,085号、2016年3月25日に出願された米国仮特許出願第62/313,571号、2016年2月12日に出願された米国仮特許出願第62/294,615号の35 U.S.C.§119(e)の下での優先権を主張し、これらのそれぞれは、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、概して、一部分において、改善された遺伝子治療組成物およびその作製方法に関する。
遺伝子治療は、ヒト医薬品における新しい時代の非常に大きな可能性を持つ。遺伝子治療法は、標準的な医療業務によって対処可能でなかった病態の治療を可能にするであろう。しかしながら、食品医薬品局(FDA)は、販売のためのいかなるヒト遺伝子治療製品もまだ承認していない。現行の遺伝子治療は実験的なものであり、臨床試験において結果はまちまちであった。Ginn et al.,J Gene Med 2013およびNaldini et al.,Nature Review 2015。
1999年に、18歳のJesse Gelsingerが死亡して、遺伝子治療は重大な妨げに直面した。Jesseは、オルニチントランスカルボキシラーゼ欠損症(OTCD)に対する遺伝子治療試験に参加していた。彼は、処置を開始してから4日後に多臓器不全により死亡した。彼の死亡は、アデノウイルス担体に対する重度の免疫応答によって誘導されたものと考えられている。Sibbald et al.,CMAJ 2001。
別の重大な打撃が2003年1月にあり、その時、FDAは血液幹細胞にレトロウイルスベクターを使用する遺伝子治療試験を全て一時的に停止させた。FDAは、フランスの遺伝子治療試験において処置された2人目の小児で白血病のような病態を発症したことを知った後に、この措置を講じた。Hacein−Bey−Abina et al.,Science 2003。2002年8月に、「バブルボーイ症候群」としても既知であるX連鎖重症複合免疫不全症(X−SCID)に対して遺伝子治療によって首尾よく処置されていたこの小児および別の小児の両方において同様の病態が発症した。2003年2月末、FDAの生物学的反応修飾物質諮問委員会(Biological Response Modifiers Advisory Committee)(BRMAC)が開催され、生命を脅かす疾患を処置するためのいくつかのレトロウイルス遺伝子治療試験が適切な保護手段を伴って進行させることを可能にする、可能性のある施策について検討した。2003年4月に、FDAは、血液幹細胞にレトロウイルスベクターを用いる遺伝子治療試験に対する禁止令を緩和した。
しかしながら、最近、いくつかのグループが、いくつかの疾患との闘いにおいてある程度成功した遺伝子治療試験を導いた。2008年に、UKのUCL Institute of Ophthalmology and Moorfields Eye Hospital NIHR Biomedical Research Centreの研究者により、遺伝性失明の一種であるレーバー先天性黒内障を処置するための遺伝子治療の臨床試験の成功が発表された。その結果は、この実験的処置が安全であり、視力を改善できることを示した(Maguire et al.,N Engl J Med.358(21):2240(2008))。
2009年に、フランスの科学者グループにより、造血幹細胞媒介性遺伝子治療を用いることによるX連鎖副腎白質ジストロフィー(ALD)の処置の成功が報告された。Cartier et al.,Science 2009。自己幹細胞を、患者から取り除き、エクスビボで遺伝的に調整し、次いで、患者が骨髄破壊的処置を受けた後に該患者に再注入した。24〜30カ月間の追跡調査の期間にわたって、顆粒球、単球、Tリンパ球、およびBリンパ球の9〜14%でALDタンパク質を発現するポリクローナル再構成が検出された。これらの結果により、患者に造血幹細胞が形質導入していることが強力に示唆される。遺伝的に調整された細胞を注入した14〜16カ月後に始まって、2人の患者の進行性大脳脱髄が停止した。
2011年に、Neurologix,Inc.により、進行性パーキンソン病(PD)に対する治験遺伝子治療であるNLX−P101の第2相試験における肯定的な結果が発表された。NLX−P101を受けた試験参加者において、偽手術を受けた対照の対象と比較して、非薬物療法(off−medication)における運動スコアの統計的に有意であり、臨床的に意味のある改善が生じた。この試験では、この利益は1カ月目に見られ、6カ月の盲検試験期間全体を通して実質的に変化せずに継続された。この結果はまた、NLX−P101についての肯定的な安全性プロファイルも実証し、遺伝子治療または外科手技に関連する重篤な有害事象は報告されていない。この試験に登録された患者らは、中程度から進行したPDを有し、現行の療法には適切に応答しなかった。
遺伝子治療の分野における最近の進歩により、βサラセミアおよび鎌状赤血球貧血等の異常ヘモグロビン症を患っている患者が新規の治療的手法から恩恵を受けることになるという期待が高まっている。Cavazzana−Calvo et al.,Nature 2010。β−グロビン遺伝子を保有するレンチウイルスベクターを用いて改変した造血細胞(HSC)を移植することにより、ヘモグロビン障害のいくつかのマウスモデルの長期にわたる調整(correction)をもたらされた。例えば、Imren et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2002;99(22):14380−14385、Malik et al.,Ann NY Acad Sci.2005;1054:238−249、May et al.,Nature.2000;406(6791):82−86、Pawliuk et al.,Science.2001;294(5550):2368−2371)。
遺伝子改変された自己細胞を注入することの主要な利点は、GVHDおよび免疫抑制性移植前処置のリスクを回避すること、ならびに適合するドナーの不足に対処することであるが、現行の療法では、少なくとも3つの実質的な警告:毒性の骨髄破壊が必要条件であること(Dunbar et al,.Hum Gene Ther.1998;9(17):2629−2640)、現行の遺伝子移入方法では造血幹細胞(HSC)をほんの一部しか形質導入することができないこと(Santoni de Sio and Naldini,Methods Mol Biol.2009;506:59−70)、形質導入したHSCのベクターコピー数が治療効果の下限であることが多いこと、ならびに、利用可能な種々のインビボ選択戦略の有効性および安全性が最適以下になること(Beard et al.,J Clin Invest.2010;120(7):2345−2354、Cornetta et al.,Cancer Gene Ther.2006;13(9):886−895、Milsom et al.,Cancer Res.2008;68(15):6171−6180)に直面している。
現在、レトロウイルス遺伝子治療ベクターを標的細胞に導入するための研究および臨床グループの間で使用されている膨大な数のプロトコルが存在する。歴史的に、高効率の遺伝子導入が、異なる戦略を用いた様々な細胞型において達成されている。しかしながら、これらの戦略のほとんど、例えば、ポリカチオン性、カチオン性リポソーム、ポリブレンは、細胞にとって毒性であるアジュバント治療の使用を含み、造血幹および前駆細胞のような初代起源の感受性標的細胞でのそれらの使用を制限する。
造血幹および前駆細胞は、効率的に形質導入されるのが難しいことで有名であることが知られており、したがって、非効率的な形質導入は、HSCに基づいた遺伝子治療が診療所に入ることを妨げる主要な限定因子のうちの1つである。効率的な形質導入はまた、多量のベクターが必要量の形質導入した細胞を作製するために必要であるため、遺伝子治療の開発費用を増加させる。したがって、造血幹および前駆細胞の形質導入効率を増加させるだけでなく、量子臨床的利点を提供するが、薬物生成物を作製するために必要であるウイルスの量を低減させ、そのため、臨床試験の費用を低減させ得る。
Ginn et al.,J Gene Med 2013 Naldini et al.,Nature Review 2015 Sibbald et al.,CMAJ 2001 Hacein−Bey−Abina et al.,Science 2003 Maguire et al.,N Engl J Med.358(21):2240(2008) Cartier et al.,Science 2009 Imren et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2002;99(22):14380−14385 Malik et al.,Ann NY Acad Sci.2005;1054:238−249 May et al.,Nature.2000;406(6791):82−86 Pawliuk et al.,Science.2001;294(5550):2368−2371) Dunbar et al,.Hum Gene Ther.1998;9(17):2629−2640 Santoni de Sio and Naldini,Methods Mol Biol.2009;506:59−70 Beard et al.,J Clin Invest.2010;120(7):2345−2354 Cornetta et al.,Cancer Gene Ther.2006;13(9):886−895 Milsom et al.,Cancer Res.2008;68(15):6171−6180
改善された遺伝子治療が、本明細書で企図される。特定の実施形態では、遺伝子治療は、増加した治療効果を有する造血幹および前駆細胞組成物ならびにその作製および使用方法を含む。他の特定の実施形態では、本発明は、改善された遺伝子治療組成物を得るために、形質導入効率ならびにヒト造血幹および前駆細胞(HSPC)のVCNを増加させるための組成物および方法を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、レトロウイルスベクターで形質導入した造血幹および前駆細胞(HSPC)を含む造血細胞集団を企図し、HSPCのうちの少なくとも50%が形質導入され、HSPCが、約0.5〜5の平均ベクターコピー数(VCN)を有する。
特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約30の感染多重度(MOI)でHSPCを形質導入する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約25の感染多重度(MOI)でHSPCを形質導入する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約20の感染多重度(MOI)でHSPCを形質導入する。
特定の実施形態では、HSPCは、CD34細胞またはCD133細胞を含む。
ある特定の実施形態では、HSPCは、CD34CD38LoCD90CD45RA細胞を含む。
さらなる実施形態では、細胞のうちの少なくとも75%は、形質導入されている。
さらなる実施形態では、細胞のうちの少なくとも90%は、形質導入されている。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも1.0である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも1.5である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも2.0である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも2.5である。
ある特定の実施形態では、細胞集団の生存率は、少なくとも75%である。
さらなる実施形態では、細胞集団の生存率は、少なくとも85%である。
さらなる実施形態では、細胞集団の生存率は、少なくとも95%である。
さらなる実施形態では、造血細胞集団の内毒素レベルは、高くとも5.0EU/mLである。
ある特定の実施形態では、造血細胞集団の内毒素レベルは、最も高くて0.5EU/mLである。
さらなる実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
特定の実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
特定の実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
いくつかの実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、プロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、レトロウイルスで形質導入した造血幹および前駆細胞(HSPC)を含む造血細胞集団を企図し、造血細胞集団は、少なくとも85%のHSPCを含み、HSPCのうちの少なくとも50%が形質導入され、HSPCは、約0.5〜約5.0の平均ベクターコピー数(VCN)を有し、細胞集団の生存率は、少なくとも75%であり、造血細胞集団の内毒素レベルは、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、造血細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPCを含む。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、レトロウイルスで形質導入したCD34CD38LoCD90CD45RA−細胞を含む造血細胞集団を企図し、CD34CD38LoCD90CD45RA−細胞のうちの少なくとも50%が形質導入され、CD34CD38LoCD90CD45RA−細胞は、約0.5〜約5.0の平均VCNを有し、造血細胞集団の生存率は、少なくとも75%であり、造血細胞集団の内毒素レベルは、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、造血細胞集団は、少なくとも1×10個のCD34細胞を含む。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、レトロウイルスで形質導入したCD34細胞を含む造血細胞集団を企図し、CD34のうちの少なくとも50%が形質導入され、CD34細胞は、約0.5〜約5.0の平均ベクターコピー数(VCN)を有し、造血細胞集団の生存率は、少なくとも75%であり、造血細胞集団の内毒素レベルは、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、この集団は、少なくとも2×10個のCD34細胞を含む。
特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約30の感染多重度(MOI)でHSPCまたはCD34細胞を形質導入する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約25の感染多重度(MOI)でHSPCまたはCD34細胞を形質導入する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約20の感染多重度(MOI)でHSPCまたはCD34細胞を形質導入する。
いくつかの実施形態では、MOIは、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30である。
ある特定の実施形態では、細胞のうちの少なくとも75%は、形質導入されている。
さらなる実施形態では、細胞のうちの少なくとも90%は、形質導入されている。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも1.0である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも1.5である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも2.0である。
特定の実施形態では、平均VCNは、少なくとも2.5である。
いくつかの実施形態では、細胞集団の生存率は、少なくとも85%である。
ある特定の実施形態では、細胞集団の生存率は、少なくとも95%である。
さらなる実施形態では、造血細胞集団の内毒素レベルは、高くとも5.0EU/mLである。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団の内毒素レベルは、最も高くて0.5EU/mLである。
さらなる実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
さらなる実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
ある特定の実施形態では、細胞集団は、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む。
ある特定の実施形態では、細胞源は、臍帯血、骨髄、または動員末梢血である。
いくつかの実施形態では、細胞源は、動員末梢血である。
さらなる実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)からなる群から選択されるレンチウイルスに由来する。
ある特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIVレンチウイルスに由来する。
さらなる実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV−1レンチウイルスに由来する。
ある特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、a)5’長末端(LTR)、b)RNA輸送要素、c)レンチウイルス中央ポリプリン区域(cPPT)、d)対象となる遺伝子に作動可能に連結したプロモーター、およびe)SIN 3’LTRを含む。
いくつかの実施形態では、修飾5’LTRは、野生型5’LTRと比較して欠失をさらに含む。
特定の実施形態では、5’LTRのプロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、またはサルウイルス40(SV40)プロモーターからなる群から選択される異種プロモーターと置き換えられる
さらなる実施形態では、RNA輸送要素は、B型肝炎ウイルス転写後調節要素(PRE)またはヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答要素(RRE)を含む。
ある特定の実施形態では、3’LTRは、ポリアデニル化配列を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、プロモーターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターで形質導入した細胞および組成物は、β−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを含む。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターで形質導入した細胞および組成物は、β−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを含む。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターで形質導入した細胞および組成物は、β−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを含む。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、本明細書で企図される造血細胞集団を含む組成物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、本明細書で企図される造血細胞集団と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターと、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む組成物を企図し、任意に、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レトロウイルスベクターと、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む培養物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レトロウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む培養物を企図する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レトロウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、培養物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、CD34造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レンチウイルスベクターと、ポロキサマー338とを含む、培養物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、CD34造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レンチウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、ポロキサマー338とを含む、培養物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、CD34造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レンチウイルスベクターと、ポロキサマー407とを含む、培養物を企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、CD34造血幹または前駆細胞と、培養培地と、レンチウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、ポロキサマー407とを含む、培養物を企図する。
ある特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される。
さらなる実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGEである。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、CD34細胞またはCD133細胞である。
ある特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択されるポロキサマーの存在下で形質導入されている。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー288の存在下で形質導入されている。
いくつかの実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー335の存在下で形質導入されている。
さらなる実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー338の存在下で形質導入されている。
さらなる実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー407の存在下で形質導入されている。
いくつかの実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入されている。
さらなる実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)からなる群から選択されるレンチウイルスに由来する。
ある特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIVレンチウイルスに由来する。
特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV−1レンチウイルスに由来する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約25のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約20のMOIで存在する。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、プロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、培養培地と、スタウロスポリンと、レトロウイルスベクターと、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む培養物を企図し、任意に、細胞を、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血幹または前駆細胞と、培養培地と、スタウロスポリンと、レトロウイルスベクターと、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む、培養物を企図する。
いくつかの実施形態では、造血幹または前駆細胞は、CD34細胞またはCD133細胞である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択されるポロキサマーの存在下で形質導入されている。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
いくつかの実施形態では、造血幹または前駆細胞は、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入されている。
さらなる実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである。
さらなる実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである。
さらなる実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)からなる群から選択されるレンチウイルスに由来する。
いくつかの実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIVレンチウイルスに由来する。
特定の実施形態では、レトロウイルスベクターは、HIV−1レンチウイルスに由来する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約25のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約20のMOIで存在する。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、プロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血細胞集団を形質導入する方法を企図し、本方法は、培養培地中、レンチウイルスおよびポロキサマー338の存在下で細胞を培養することを含み、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、細胞を、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血細胞集団を形質導入する方法を企図し、本方法は、培養培地中、レンチウイルス、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、またはスタウロスポリン、および少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーの存在下で細胞を培養することを含み、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、細胞を、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血細胞集団を形質導入する方法を企図し、本方法は、培養培地中、レンチウイルスおよびポロキサマー407の存在下で細胞を培養することを含み、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、細胞を、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、造血細胞集団を形質導入する方法を企図し、本方法は、培養培地中、レンチウイルスの存在下で、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、またはスタウロスポリン、ならびに約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーの存在下で細胞を培養することを含み、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、細胞を、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる。
ある特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される。
さらなる実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE2、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGEである。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団は、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択されるポロキサマーの存在下で形質導入されている。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団は、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入されている。
特定の実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)からなる群から選択されるレンチウイルスに由来する。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、HIVレンチウイルスに由来する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、HIV−1レンチウイルスに由来する。
さらなる実施形態では、レトロウイルスベクターは、a)5’長末端(LTR)、b)プシー(Ψ)パッキングシグナル、c)RNA輸送要素、d)レンチウイルス中央ポリプリン区域(cPPT)、e)対象となる遺伝子に作動可能に連結したプロモーター、およびf)SIN 3’LTRを含むレトロウイルスベクターである。
ある特定の実施形態では、修飾5’LTRは、野生型5’LTRと比較して欠失をさらに含む。
いくつかの実施形態では、5’LTRのプロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、またはサルウイルス40(SV40)プロモーターからなる群から選択される異種プロモーターと置き換えられる
いくつかの実施形態では、RNA輸送要素は、B型肝炎ウイルス転写後調節要素(PRE)またはヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答要素(RRE)を含む。
ある特定の実施形態では、3’LTRは、ポリアデニル化配列を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約25のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10〜約20のMOIで存在する。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、プロモーターを含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団は、少なくとも約2時間形質導入される。
ある特定の実施形態では、造血細胞集団は、少なくとも約24時間形質導入される。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団は、約2時間〜約24時間形質導入される。
さらなる実施形態では、造血細胞は、造血幹または前駆細胞を含む。
特定の実施形態では、造血細胞は、CD34細胞またはCD133細胞を含む。
いくつかの実施形態では、造血細胞集団は、形質導入前に、CD34またはCD133発現のために選択される。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象における異常ヘモグロビン症を治療する方法を企図し、本方法は、対象に、本明細書で企図される細胞集団を投与することを含む。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象における異常ヘモグロビン症の少なくとも1つの症状を改善する方法を企図し、本方法は、対象に、本明細書で企図される細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
特定の実施形態では、対象のβ−グロビン対立遺伝子は、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるサラセミアを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
ある特定の実施形態では、サラセミアは、α−サラセミアである。
さらなる実施形態では、サラセミアは、β−サラセミアである。
特定の実施形態では、対象のβ−グロビン対立遺伝子は、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象における鎌状赤血球病を治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
さらなる実施形態では、対象のβ−グロビン対立遺伝子は、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるβ−サラセミアを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
さらなる実施形態では、対象のβ−グロビン対立遺伝子は、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、対象における副腎白質ジストロフィーまたは副腎脊髄ニューロパシーを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、一定量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
特定の実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるADA−SCIDを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
ある特定の実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるX−SCIDを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるバッテン病を治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
さらなる実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるMPS Iを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
さらなる実施形態では、本発明は、一部分において、対象におけるMPS IIを治療する方法を企図し、本方法は、対象に、有効量の、本明細書で企図される造血細胞集団、または本明細書で企図される組成物を投与することを含む。
ある特定の実施形態では、造血幹細胞集団は、静脈内経路、髄内経路、または骨内経路に投与される。
特定の実施形態では、造血幹細胞集団は、静脈内に投与される。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリンと、ポロキサマーとを含む、キットを企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリンと、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、キットを企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリンと、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む、キットを企図する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
ある特定の実施形態では、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、ポロキサマー。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
ある特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
いくつかの実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
さらなる実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
さらなる実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、ポロキサマー338とを含む、キットを企図する。
様々な実施形態では、本発明は、一部分において、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、ポロキサマー407とを含む、キットを企図する。
さらなる実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される。
さらなる実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE2、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される。
さらなる実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤は、PGEである。
ある特定の実施形態では、キットは、ポリカチオン性ポリマーをさらに含む。
特定の実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである。
PGEで処理したhCD34細胞のインビボ分析を示す。(A)抗hCD45で陽性染色することによって測定された、hCD34細胞の生着。(B)マウスBMにおける生着ヒト細胞のVCN分析。 増加する濃度のF108の存在下で形質導入したhCD34細胞が、(A)ウイルスの侵入および(B)VCNの用量依存性の増加を示すことを示す。 増加する濃度のF108の存在下で形質導入したhCD34細胞が、(A)ウイルスの侵入および(B)VCNの用量依存性の増加を示すことを示す。 F108、PGE、またはF108およびPGEの存在下で形質導入したhCD34細胞が、対照処理細胞と比較して、細胞生存率の低下を示さないことを示す。 増加する濃度のF68の存在下で形質導入したhCD34細胞が、(A)ウイルスの侵入および(B)VCNの用量依存性の増加を示さないことを示す。 増加する濃度のF68の存在下で形質導入したhCD34細胞が、(A)ウイルスの侵入および(B)VCNの用量依存性の増加を示さないことを示す。 F108単独または対照の存在下で形質導入した細胞と比較して、VCNの増加およびhCD34細胞中の形質導入効率がF108およびPGEの存在下で形質導入したことを示す。 F108単独または対照の存在下で形質導入した細胞と比較して、VCNの増加およびhCD34細胞中の形質導入効率がF108およびPGEの存在下で形質導入したことを示す。 2つの独立した実験からの個々のコロニー分析が、F108およびPGEの組み合わせ治療を用いた増加した平均VCN、ならびに形質導入しない前駆体数の実質的な減少を示すことを示す。 2つの独立した実験からの個々のコロニー分析が、F108およびPGEの組み合わせ治療を用いた増加した平均VCN、ならびに形質導入しない前駆体数の実質的な減少を示すことを示す。 増加する濃度のPGEおよび静的F108濃度の存在下で形質導入したhCD34細胞が、VCNの用量依存性増加を示さないことを示す。 PGEおよびF108処置の存在下で形質導入した、バルク造血細胞集団および表現型幹細胞(CD34CD38LoCD90CD45RA−)の両方が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入条件と比較して、増加した形質導入効率を示すことを示す。 F108またはF108およびPGEの存在下で形質導入したhCD34細胞が、対照と比較して、増加したVCNを示すことを示す。 VCN分析、およびPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の形質導入効率を示す。(A)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットのVCNを増強する。(B)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットの形質導入効率を増強する。(C)移植から2カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。(D)移植から4カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。 VCN分析、およびPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の形質導入効率を示す。(A)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットのVCNを増強する。(B)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットの形質導入効率を増強する。(C)移植から2カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。(D)移植から4カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。 VCN分析、およびPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の形質導入効率を示す。(A)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットのVCNを増強する。(B)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットの形質導入効率を増強する。(C)移植から2カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。(D)移植から4カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。 VCN分析、およびPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の形質導入効率を示す。(A)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットのVCNを増強する。(B)F108は、単独でまたはPGE2と組み合わせて、低い形質導入する細胞ロットの形質導入効率を増強する。(C)移植から2カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。(D)移植から4カ月後のVCN分析は、F108が、単独でまたはPGE2と組み合わせて、生着hCD34細胞のインビボVCNを増強することを示す。 移植から2カ月および4カ月後のPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の生着レベルおよび分化能を示す。(A)F108、PGE、または組み合わせのいずれも、異種移植設定中の形質導入したhCD34+細胞の生着レベルに影響を及ぼさない。(B)生着細胞の骨髄性分化能が、維持される。(CおよびD)生着細胞のリンパ分化能が、維持される。 移植から2カ月および4カ月後のPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の生着レベルおよび分化能を示す。(A)F108、PGE、または組み合わせのいずれも、異種移植設定中の形質導入したhCD34+細胞の生着レベルに影響を及ぼさない。(B)生着細胞の骨髄性分化能が、維持される。(CおよびD)生着細胞のリンパ分化能が、維持される。 移植から2カ月および4カ月後のPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の生着レベルおよび分化能を示す。(A)F108、PGE、または組み合わせのいずれも、異種移植設定中の形質導入したhCD34+細胞の生着レベルに影響を及ぼさない。(B)生着細胞の骨髄性分化能が、維持される。(CおよびD)生着細胞のリンパ分化能が、維持される。 移植から2カ月および4カ月後のPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の生着レベルおよび分化能を示す。(A)F108、PGE、または組み合わせのいずれも、異種移植設定中の形質導入したhCD34+細胞の生着レベルに影響を及ぼさない。(B)生着細胞の骨髄性分化能が、維持される。(CおよびD)生着細胞のリンパ分化能が、維持される。 移植から2カ月および4カ月後のPGE、F108、またはこれらの組み合わせで処置したhCD34細胞の生着レベルおよび分化能を示す。(A)F108、PGE、または組み合わせのいずれも、異種移植設定中の形質導入したhCD34+細胞の生着レベルに影響を及ぼさない。(B)生着細胞の骨髄性分化能が、維持される。(CおよびD)生着細胞のリンパ分化能が、維持される。 スタウロスポリン、F108、またはF108およびスタウロスポリンの存在下で形質導入したhCD34細胞が、対照と比較して増加したVCNを示すことを示す。 F108およびF127の両方が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞中のVCNを増加することを示す。VCNは、F108およびF127の両方の形質導入へのPGEの添加によりさらに増強される。 F108およびP105の両方が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞中のVCNを増加させることを示す。VCNは、P105およびF108の形質導入へのPGEの添加によりさらに増強される。 P105(図14からのデータ)、F127(図13からのデータ)、F108、およびF98が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞中のVCNを増加させることを示す。VCNは、PGEの添加によりさらに増強される。図15はまた、P105、F127、F108、またはF98、および任意に、PGEの存在下でhCD34細胞の形質導入が、細胞増殖に影響を及ぼさなかったことも示す。 P123、P104、L101、およびF108が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞中のVCNを増加させるが、P123、P104、およびL101はまた、細胞増殖を減少させることを示す。VCNは、P123およびPGEの添加によりさらに増強される。 P123、P104、L101、およびF108が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞中のVCNを増加させるが、P123、P104、およびL101はまた、細胞増殖を減少させることを示す。VCNは、P123およびPGEの添加によりさらに増強される。 F87、F88、およびF68が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞のVCNを増加せず、細胞増殖に影響を及ぼさないことを示す。 F87、F88、およびF68が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入を上回るhCD34細胞のVCNを増加せず、細胞増殖に影響を及ぼさないことを示す。 PGEおよびF108の存在下で形質導入したβ/βhCD34細胞が、対照形質導入細胞と比較して、VCNの約3倍の増加および形質導入した細胞の割合(%LVV+)を有することを示す。 PGEおよびF108の存在下で形質導入したβ/βhCD34細胞から分化した除核赤血球系細胞の数が、健常なドナーから得られたhCD34細胞から分化した除核赤血球系細胞の数に匹敵することを示す。 PGEおよびF108の存在下で形質導入したβ/βhCD34細胞から分化した除核赤血球系細胞によって生成されたHbAの量が、健常なドナーから得られたhCD34細胞から分化した除核赤血球系細胞によって生成されたHbAの量に匹敵することを示す。 8μg/mLの硫酸プロタミン(F108Hi/PS)と組み合わせて、8μg/mLの硫酸プロタミン(PS)、10μg/mLのF108(F108Lo)、1000μg/mLのF108(F108Hi)、または1000μg/mLのF108で形質導入したヒト造血前駆細胞に対するコロニー形成分析を示す。コロニー形成は、治療によってあまり影響を及ぼさなかった。 F108が、GFPレンチウイルスベクターを用いた表現型長期HSC(CD34CD38CD45RACD90CD49f)の形質導入効率を増加させることを示す。 3つの異なる細胞ロット(629、703、010)が2つのMOIでLentiGlobin BB305で形質導入した低い、中等度、および高いトランスデューサーを代表することを示す。形質導入したコロニーを、プールし、VCNについて分析した。(PS=8μg/mLの硫酸プロタミン、F108Hi/PGE=1000μg/mLのF108および10μMのPGE)F108およびPGEは、全ての細胞ロットにおいてVCNを増加した。 ヒトCD34細胞が、IL2Rγをコードするレンチウイルスベクターおよび硫酸プロタミン(上の列)またはF108およびPGE(下の列)のいずれかで形質導入したことを示し、レンチウイルスベクターが、一過性トランスフェクションまたは産生細胞クローン(PrCL1、PrCL2)によって生成されたことを示す。プールしたメチルセルロースコロニーからのD14 VCNを最左のパネルに示し、選び出されたコロニーおよび%LVV+コロニーからの個々のコロニーVCNを中央のパネルに示し、コロニー計数を最右のパネルに示す。 F108およびPGEが、トリペプチジルペプチダーゼ1(TPP1)をコードするレンチウイルスベクターによる形質導入を増加させることを示す。ヒトCD34細胞を、F108およびPGEを有するおよび有しない、5または15のMOIで、EF1α−TPP1またはMND−TPP1のいずれかをコードするLVVで形質導入した。14日目にプールしたメチルセルロースコロニーVCNを、左上パネルに示す。7日目のサイトカイン培養物からのTPP−1酵素活性を、中央上パネル(細胞ペレット)および右上パネル(細胞上清)に示す。マウス系統陰性(Lin−)骨髄細胞を、F108およびPGEを有するおよび有しない、5、15、または30のMOIで、MND−TPP1 LVVで形質導入した。D7液体培養VCNを左下パネルに示し、qPCRによる個々のコロニーVCNを中央下パネルに示し、%LVV+コロニーを右下パネルに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI〜L)からのヒトCD34+細胞を、MND−ABCD1 LVV、ならびに硫酸プロタミン、F108、PGE、またはF108およびPGEのいずれかで形質導入した。ALDPタンパク質発現を、パネルA、E、およびIに示し、プールしたコロニーVCNを、パネルB、F、およびJに示し、個々のコロニーVCNを、パネルC、G、およびKに示し、コロニー形成分析を、パネルD、H、およびLに示す。 F108およびPGEを有するおよび有しない、10または25のMOIで形質導入したhCD34細胞からのプールしたコロニーVCN(左パネル)、コロニー形成分析(中央パネル)、および個々のコロニーVCNおよび%LVV+細胞(右パネル)を示す。
A.概要
本発明の様々な例示的な実施形態は、治療効果の増加ならびにその作製および使用方法を用いた造血幹および前駆細胞組成物を含む遺伝子治療を企図する。
遺伝子治療は、一部分において、治療遺伝子および対応するタンパク質の十分な発現に依存する。遺伝子発現に影響を及ぼす要因のうちの1つは、コピー数であるか、またはいかに多くの治療遺伝子のコピー数が細胞中に存在する。ウイルス、例えば、レンチウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルスのようなレトロウイルス等は、しばしば、治療遺伝子を細胞に導入するための遺伝子治療ベクター、形質導入として既知のプロセスを使用する。造血幹および前駆細胞の非効率的なウイルス形質導入は、造血系に由来する遺伝子改変された細胞が有効であり得る多くの疾患および障害のための遺伝子治療の範囲および適用性を制限するより重要な要因のうちの1つである。不良なウイルス形質導入は、低いベクターコピー数(VCN)および/または形質導入した細胞の低率を示す。それ故に、造血幹および前駆細胞への治療用導入遺伝子を送達するためにウイルスベクターを使用する遺伝子治療による重大な問題は、非効率的なウイルス形質導入であり、治療量以下の製剤を生じ得る。非効率的な形質導入はまた、より高い商品原価をもたらし、例えば、より非効率的な形質導入であるほど、より多くのレンチウイルスが必要とされるため、レンチウイルス産生の費用を増加させる。
本明細書で企図される造血幹および前駆細胞に基づいた遺伝子治療、ならびにその作製および使用方法は、当該技術分野を悩ましているこれらおよび他の問題を解決する。
特定の例示的な実施形態は、レトロウイルスベクターで形質導入した造血細胞集団を企図し、細胞集団は、当該技術分野において既存の方法および組成物で形質導入した細胞集団と比較して、形質導入した造血幹および前駆細胞の増加した数または割合を含む。別の実施形態では、レトロウイルスベクターで形質導入した造血細胞集団は、当該技術分野において既存の方法および組成物で形質導入した細胞集団のVCNと比較して、増加したVCNを含む。
他の例示的な実施形態は、組成物、薬学的組成物、および形質導入した造血細胞を含む細胞培養物を企図する。
ある特定の実施形態は、造血細胞集団、レトロウイルス、およびポロキサマーを含む細胞培養物を企図する。
ある特定の実施形態は、造血細胞集団、レトロウイルス、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、およびポロキサマーを含む細胞培養物を企図する。
特定の実施形態では、造血細胞をレトロウイルスと接触させることと、ポロキサマーの存在下で造血細胞およびレトロウイルスを培養することと、を含む、造血細胞を形質導入するための方法が、企図される。
特定の実施形態では、造血細胞をレトロウイルスと接触させることと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、およびポロキサマーの存在下で造血細胞およびレトロウイルスを培養することと、を含む、造血細胞を形質導入するための方法が、企図される。
特定の実施形態では、対象に、本明細書で企図される造血細胞に基づいた遺伝子治療のうちのいずれかを投与することを含む、単一遺伝子障害を有する対象を治療するための方法が、企図される。
本明細書で企図される様々な実施形態は、それとは反対に具体的に示されない限り、当該分野の技術の範囲内である、化学、生物化学、有機化学、分子生物学、微生物学、組換えDNA技術、遺伝学、免疫学、および細胞生物学の従来の方法を使用し、これらの多くは、例示の目的のために以下に記載されている。このような技術は、参照文献において十分に説明されている。例えば、Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(3rd Edition,2001)、Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989)、Maniatis et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(1982)、Ausubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,updated July 2008)、Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience、Glover,DNA Cloning:A Practical Approach,vol.I & II(IRL Press,Oxford,1985)、Anand,Techniques for the Analysis of Complex Genomes,(Academic Press,New York,1992)、Transcription and Translation(B.Hames & S.Higgins,Eds.,1984)、Perbal,A Practical Guide to Molecular Cloning(1984)、Harlow and Lane,Antibodies,(Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1998) Current Protocols in Immunology Q.E.Coligan,A.M.Kruisbeek,D.H.Margulies,E.M.Shevach and W.Strober,eds.,1991)、免疫学に関する年度ごとの見直し、ならびに免疫学の進歩等の定期刊行物におけるモノグラフを参照のこと。
B.定義
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本発明が属する当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似する、または等価の任意の方法および材料が本発明の実施または試験に使用され得るが、組成物、方法、および材料の好ましい実施形態が本明細書において記載されている。本発明の目的のために、次の用語が以下に定義される。
「a」、「an」、および「the」という冠詞は、本明細書において1つまたは1つを超える(すなわち、少なくとも1つ、または1つ以上)の冠詞の文法的目的語を指すように使用される。例として、「要素」は、1つの要素または1つ以上の要素を意味する。
選択肢(例えば、「または」)の使用は、その選択肢のいずれか一方、両方、またはそのあらゆる組み合わせを意味するものと理解されるべきである。
「および/または」という用語は、その選択肢のいずれか一方、両方を意味するものと理解されるべきである。
本明細書で使用する、「約」または「およそ」という用語は、参照する量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さに照らして最大で30、25、20、25、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%変化する、量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さを指す。特定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、数値の前に記載される場合、その値±15%、10%、5%、または1%の範囲を示唆する。
本明細書で使用する、「実質的に」という用語は、参照する量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さと比較して、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上高い量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さを指す。一実施形態では、「実質的に同じ」は、参照する量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さとほぼ同じである、効果、例えば、生物学的効果をもたらす量、レベル、値、数、頻度、百分率、大きさ、サイズ、量、重量、または長さを指す。
本明細書を通して、別途文脈が必要である限り、「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、および「含むこと(comprising)」という語は、言明されたステップもしくは要素またはステップもしくは要素の群の包含を含意し、任意の他のステップもしくは要素またはステップもしくは要素の群の除外を含意しないことが理解されるであろう。本明細書で使用する、「含む(include)」および「含む(comprise)」という用語は、同義に使用される。「からなる」とは、「からなる」という語句に後続するいかなるものを含み、これに限定されることを意味する。したがって、「からなる」という語句は、列挙された要素が必要または必須であり、他のいかなる要素も存在し得ないことを示す。「から本質的になる」とは、語句の後に列挙され、列挙された要素について開示で指定された活動または作用に干渉しないかまたはこれに寄与する他の要素に限定される、いかなる要素も含むことを意味する。したがって、「から本質的になる」という語句は、列挙された要素が必要または必須であり、列挙された要素の活動または作用に実質的に影響を及ぼす他の要素が存在しないことを示す。
本明細書を通して、「一実施形態」、「ある実施形態」、「特定の実施形態」、「関連の実施形態」、「ある特定の実施形態」、「追加の実施形態」、もしくは「さらなる実施形態」、またはこれらの組み合わせに対する言及は、実施形態に関連して記載される特定の特性、構造、または特徴は、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通した様々な箇所における前述の語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではない。さらに、特定の特性、構造、または特徴は、1つ以上の実施形態において、任意の好適な様式で組み合わせることができる。一実施形態において特性の肯定的な表現が、特定の実施形態において特性を除外するための基礎として機能を果たすことも理解されたい。
「トランスフェクション」とは、非ウイルス方法によって裸のDNAを細胞に導入するプロセスを指す。
「感染」とは、ウイルスベクターを用いて、外来DNAを細胞に導入するプロセスを指す。
「形質導入」とは、ウイルスベクターを用いて、細胞のゲノムへの外来DNAの導入を指す。
「ベクターコピー数」または「VCN」とは、細胞のゲノムにおけるベクター、またはその一部のコピー数を指す。平均VCNは、細胞の集団または個々の細胞コロニーから決定され得る。VCNを決定するための例示的な方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)およびフローサイトメトリーを含む。
「形質導入効率」とは、ベクターの少なくとも1つのコピーで形質導入した細胞の割合を指す。例えば、1×10個の細胞がウイルスにさらされ、0.5×10個の細胞がそれらのゲノム中のウイルスの少なくとも1つのコピーを有すると判定される場合、形質導入効率は、50%である。形質導入効率を決定するための例示的な方法は、PCRおよびフローサイトメトリーを含む。様々な実施形態では、「レンチウイルスベクター陽性細胞の数」または「レンチウイルスベクター陽性細胞の割合」という語句は、形質導入効率を示すために使用される。
本明細書で使用する、「レトロウイルス」という用語は、そのゲノムRNAを直鎖状二本鎖DNAコピーに逆転写し、その後、そのゲノムDNAを宿主ゲノムに共有結合により組み込むRNAウイルスを指す。レトロウイルスは、遺伝子を送達するための一般的なツールである(Miller,2000,Nature.357:455−460)。ウイルスが宿主ゲノムに組み込まれたら、そのウイルスは「プロウイルス」と称される。プロウイルスは、RNAポリメラーゼIIの鋳型としての機能を果たし、ウイルスによってコードされるRNA分子の発現を導く。
例示的なレトロウイルスとしては、モロニーマウス白血病ウイルス(M−MuLV)、モロニーマウス肉腫ウイルス(MoMSV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳腺癌ウイルス(MuMTV)、テナガザル白血病ウイルス(GaLV)、ネコ白血病ウイルス(FLV)、スプマウイルス、フレンドマウス白血病ウイルス、マウス幹細胞ウイルス(MSCV)、およびラウス肉腫ウイルス(RSV))、およびレンチウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する、「レンチウイルス」という用語は、複合レトロウイルスの群(または属)を指す。例示的なレンチウイルスとしては、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、HIVに基づくベクターの骨格(すなわち、HIVシス作用性配列要素)が好ましい。
レトロウイルスベクター、より具体的には、レンチウイルスベクターは、本発明の実施において使用することができる。したがって、本明細書で使用される、「レトロウイルス」または「レトロウイルスベクター」という用語は、それぞれ、「レンチウイルス」および「レンチウイルスベクター」を含むことが意図される。
「ベクター」という用語は、別の核酸分子を移入または運搬することができる核酸分子を指すために本明細書で使用される。移入される核酸は、一般に、ベクター核酸分子と連結している、例えば、それに挿入されている。ベクターは、細胞における自己複製を導く配列を含んでもよいか、または宿主細胞のDNAへの組み込みを可能にするために十分な配列を含んでもよい。有用なベクターとしては、例えば、プラスミド(例えば、DNAプラスミドまたはRNAプラスミド)、トランスポゾン、コスミド、細菌性人工染色体、およびウイルスベクターが挙げられる。有用なウイルスベクターとしては、例えば、複製欠損性のレトロウイルスおよびレンチウイルスが挙げられる。
当業者には明らかになる通り、「ウイルスベクター」という用語は、一般には核酸分子の移入または細胞のゲノムへの組み込みを容易にするウイルス由来の核酸要素を含む核酸分子(例えば、移入プラスミド)、または核酸の移入を媒介するウイルス粒子のいずれかを指すために広く使用されている。ウイルス粒子は、一般には、種々のウイルスの構成成分を含み、時には核酸(複数可)に加えて宿主細胞の構成成分も含むであろう。
ウイルスベクターという用語は、核酸を細胞内に移入することができるウイルスもしくはウイルス粒子、または移入された核酸自体のいずれかを指す場合がある。ウイルスベクターおよび移入プラスミドは、主にウイルスに由来する構造的および/または機能的遺伝要素を含有する。「レトロウイルスベクター」という用語は、主にレトロウイルスに由来する構造的および機能的遺伝要素またはそれらの部分を含有するウイルスベクターまたはプラスミドを指す。「レンチウイルスベクター」という用語は、主にレンチウイルスに由来するLTRを含む、構造的および機能的遺伝要素またはそれらの部分を含有するレトロウイルスベクターまたはプラスミドを指す。「ハイブリッド」という用語は、レトロウイルス、例えば、レンチウイルスの配列と非レンチウイルスのウイルス配列の両方を含有するベクター、LTR、または他の核酸を指す。一実施形態では、ハイブリッドベクターとは、逆転写、複製、組み込み、および/またはパッケージングのためのレトロウイルス、例えば、レンチウイルスの配列を含むベクターまたは移入プラスミドを指す。
特定の実施形態では、「レンチウイルスベクター」および「レンチウイルス発現ベクター」という用語は、レンチウイルス移入プラスミドおよび/または感染性レンチウイルス粒子を指すために使用することができる。本明細書において、クローニング部位、プロモーター、調節要素、異種核酸等の要素に言及している場合、これらの要素の配列は、本発明のレンチウイルス粒子ではRNA形態で存在し、本発明のDNAプラスミドではDNA形態で存在することが理解されるべきである。
プロウイルスの各末端は「長末端反復」または「LTR」と呼ばれる構造である。「長末端反復(LTR)」という用語は、それらの天然の配列の状況では、直接反復であり、U3領域、R領域、およびU5領域を含有する、レトロウイルスのDNAの末端に位置する塩基対のドメインを指す。LTRにより、一般に、レトロウイルスの遺伝子の発現(例えば、促進、開始、および遺伝子転写物のポリアデニル化)およびウイルス複製の基礎となる機能がもたらされる。LTRは、転写制御要素、ポリアデニル化シグナル、およびウイルスのゲノムの複製および組み込みのために必要とされる配列を含む、多数の調節シグナルを含有する。ウイルスLTRは、U3、R、およびU5と呼ばれる3つの領域に分けられる。U3領域は、エンハンサー要素およびプロモーター要素を含有する。U5領域は、プライマー結合部位とR領域の間の配列であり、ポリアデニル化配列を含有する。R(反復)領域には、U3領域およびU5領域が隣接する。LTRは、U3領域、R領域、およびU5領域で構成され、ウイルスのゲノムの5’末端および3’末端の両方に出現する。5’LTRにはゲノムの逆転写のために必要な配列(tRNAプライマー結合部位)および粒子へのウイルスRNAの効率的なパッケージングのために必要な配列(プシー部位)が近接している。
本明細書で使用する、「パッケージングシグナル」または「パッケージング配列」という用語は、ウイルスカプシドまたは粒子内へのウイルスRNAの挿入のために必要とされる、レトロウイルスのゲノム内に位置する配列を指す。例えば、Clever et al.,1995.J.of Virology,Vol.69,No.4;pp.2101−2109を参照のこと。いくつかのレトロウイルスベクターは、ウイルスのゲノムのキャプシド形成のために必要とされる最小のパッケージングシグナル(プシー[Ψ]または[Ψ+]配列とも称される)を使用する。したがって、本明細書で使用される、「パッケージング配列」、「パッケージングシグナル」、「プシー」という用語および「Ψ」という符号は、ウイルス粒子形成の間のレトロウイルスのRNA鎖のキャプシド形成のために必要とされる非コード配列への言及に使用される。
様々な実施形態では、ベクターは、改変された5’LTRおよび/または3’LTRを含む。3’LTRの改変は、多くの場合、ウイルスを複製欠損性にすることによってレンチウイルス系またはレトロウイルス系の安全性を改善するために行われる。当業者は、LTRが参照LTRとの比較によって改変されるかどうかを判定することが可能であり得る。本明細書で使用する、「複製欠損性」という用語は、完全な、有効な複製ができず、したがって、感染性ビリオンが産生されない(例えば、複製欠損性レンチウイルス後代)ウイルスを指す。「複製コンピテント」という用語は、複製することができ、したがって、ウイルスのウイルス複製により感染性ビリオン(例えば、複製コンピテントレンチウイルス後代)を産生することができる野生型ウイルスまたは変異ウイルスを指す。
「自己不活性化」(SIN)ベクターは、1回目のウイルス複製を越えてウイルスが転写されることを防ぐために、U3領域として公知の右側の(3’)LTRのエンハンサー−プロモーター領域が改変された(例えば、欠失および/または置換によって)複製欠損性ベクター、例えば、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターを指す。これは、ウイルス複製の間に右側の(3’)LTRのU3領域が左側の(5’)LTRのU3領域の鋳型として使用され、したがって、ウイルスの転写物はU3エンハンサー−プロモーターなしでは生じ得ないことに起因する。本発明のさらなる実施形態では、3’LTRは、U5領域が、例えば、異種もしくは合成ポリ(A)配列、1つ以上のインスレーター要素、および/または誘導性プロモーターに置き換わるように改変されている。LTRに対する改変、例えば、3’LTR、5’LTR、または3’LTRと5’LTRの両方に対する改変等も、本発明に包含されることに留意するべきである。
5’LTRのU3領域を、ウイルス粒子の産生の間にウイルスのゲノムの転写を駆動するための異種プロモーターで置き換えることによって、さらなる安全性の増強がもたらされる。使用することができる異種プロモーターの例としては、例えば、ウイルス性のサルウイルス40(SV40)プロモーター(例えば、初期または後期)、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター(例えば、最初期)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、および単純ヘルペスウイルス(HSV)(チミジンキナーゼ)プロモーターが挙げられる。典型的なプロモーターは、Tatに依存しない様式で高レベルの転写を駆動することができる。この置き換えにより、ウイルス産生系に完全なU3配列が存在しないので、複製コンピテントウイルスが生成される組換えの可能性が低下する。ある特定の実施形態では、異種プロモーターは、誘導性であり得、したがって、1つ以上の誘導因子が存在する場合にのみウイルスのゲノムの全部または一部の転写が起こるであろう。誘導因子としては、1つ以上の化合物または生理学的条件、例えば、宿主細胞が培養される温度もしくはpH等の生理的条件が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、TAR要素を含む。「TAR」という用語は、レンチウイルス(例えば、HIV)のLTRのR領域に位置する「トランス活性化反応」遺伝子要素を指す。この要素は、レンチウイルスのトランス活性化因子(tat)遺伝要素と相互作用して、ウイルス複製を増強する。しかしながら、この要素は、5’LTRのU3領域が異種プロモーターで置き換えられている実施形態では必要ない。
「R領域」とは、レトロウイルスLTR内の、キャップ形成基の開始点(すなわち、転写の開始点)で始まり、ポリAトラクトの開始点の直前で終わる領域を指す。R領域はまた、U3領域およびU5領域と隣接しているとも定義される。R領域は、逆転写の間に新生DNAをゲノムの一方の末端から他方の末端まで移入させることにおいて役割を果たす。
本明細書で使用する、「FLAP要素」という用語は、その配列がレトロウイルス、例えば、HIV−1またはHIV−2の中央ポリプリン区域および中央終結配列(cPPTおよびCTS)を含む核酸を指す。いくつかの実施形態では、「FLAP要素」および「cPPT/FLAP」という用語は、上述のFLAP要素を指すのに同義に使用される。好適なFLAP要素は、米国特許第6,682,907号およびZennou,et al.,2000,Cell,101:173に記載されている。HIV−1の逆転写の間、中央ポリプリン区域(cPPT)にあるプラス鎖DNAの中心開始点および中央終結配列(CTS)にある中央終結点により、3本鎖DNA構造:HIV−1中央DNAフラップの形成が導かれる。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、DNAフラップは、レンチウイルスのゲノム核内への輸送のシス活性決定因子として働く可能性があり、かつ/またはウイルスの力価を増大させる可能性がある。特定の実施形態では、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターの骨格は、ベクター内の、対象となる異種遺伝子の上流または下流の1つ以上のFLAP要素を含む。例えば、特定の実施形態では、ベクターは、FLAP要素を含む。一実施形態では、本発明のベクターは、HIV−1から単離されたFLAP要素を含む。
一実施形態では、レトロウイルス移入ベクターまたはレンチウイルス移入ベクターは、1つ以上の輸送要素を含む。「輸送要素」という用語は、核から細胞の細胞質へのRNA転写物の輸送を調節するシス作用性転写後調節要素を指す。RNA輸送要素の例としては、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答要素(RRE)(例えば、Cullen et al.,1991.J.Virol.65:1053、およびCullen et al.,1991.Cell 58:423を参照のこと)、およびB型肝炎ウイルス転写後調節要素(HPRE)が挙げられるが、これらに限定されない。一般に、RNA輸送要素は、遺伝子の3’UTR内に配置され、1つまたは多数のコピーとして挿入することができる。
特定の実施形態では、ウイルスベクターにおける異種配列の発現は、転写後調節要素、効率的なポリアデニル化部位、および任意に、転写終結シグナルをベクターに組み入れることによって増大する。様々な転写後調節要素、例えば、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節要素(WPRE、Zufferey et al.,1999,J.Virol.,73:2886)、B型肝炎ウイルスに存在する転写後調節要素(HPRE)(Huang and Yen,1995,Mol.Cell.Biol.,5:3864)、および同様のもの(Liu et al.,1995,Genes Dev.,9:1766)により、タンパク質における異種核酸の発現が増大し得る。特定の実施形態では、本発明のベクターは、WPREもしくはHPRE等の転写後調節要素を欠くまたはそれらを含まない、そのため、場合によっては、これらの要素が細胞形質転換のリスクが増大し、かつ/またはmRNA転写物の量が実質的にもしくは有意に増大しない、またはmRNAの安定性が増大しない。したがって、いくつかの実施形態では、本発明のベクターは、追加的な安全対策としてWPREまたはHPREを欠くまたはそれらを含まない。
特定の実施形態では、ベクターは、発現されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのポリアデニル化配列3’を含む。本明細書で使用される、「ポリA部位」または「ポリA配列」という用語は、RNAポリメラーゼIIによる新生RNA転写物の終結およびポリアデニル化の両方を導くDNA配列を指す。ポリアデニル化配列は、コード配列の3’末端へのポリA尾部の添加によりmRNAの安定性を促進し、それ故に、転写効率の増加に寄与し得る。切断およびポリアデニル化は、RNA内のポリ(A)配列によって導かれる。哺乳動物のプレmRNAのコアなポリ(A)配列は、切断−ポリアデニル化部位に隣接する2つの認識要素を有する。典型的には、ほぼ不変のAAUAAA六量体は、U残基またはGU残基に富んだより可変の要素の20〜50のヌクレオチド上流に位置する。新生転写物の切断がこれら2つの要素間で起こり、5’切断生成物への最大250個のアデノシンの付加に連関する。特定の実施形態では、コアなポリ(A)配列は、理想的なポリA配列(例えば、AATAAA、ATTAAA、AGTAAA)である。特定の実施形態では、ポリ(A)配列は、SV40ポリA配列、ウシ成長ホルモンポリA配列(BGHpA)、ウサギβ−グロビンポリA配列(rβgpA)、または当該技術分野で既知の別の好適な異種もしくは内因性ポリA配列である。
ある特定の実施形態では、レトロウイルスまたはレンチウイルスベクターは、1つ以上のインスレーター要素をさらに含む。インスレーター要素は、ゲノムDNAに存在するシス作用性要素によって媒介され、移入された配列の調節解除された発現をもたらし得る組み込み部位効果(すなわち、位置効果、例えば、Burgess−Beusse et al.,2002,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,99:16433、およびZhan et al.,2001,Hum.Genet.,109:471を参照のこと)からの、レンチウイルスに発現される配列、例えば治療用ポリペプチドの保護に寄与することができる。いくつかの実施形態では、移入ベクターは、3’LTRに1つ以上のインスレーター要素を含み、宿主ゲノムへのプロウイルスの組み込む際に、プロウイルスは、3’LTRの重複によって、5’LTRおよび/または3’LTRに1つ以上のインスレーターを含む。本発明で用いるのに好適なインスレーターとしては、ニワトリβ−グロビンインスレーター(Chungら、1993.Cell 74:505、Chungら、1997.PNAS 94:575、およびBellら、1999.Cell 98:387を参照されたく、参照により本明細書に組み込まれる)が挙げられるが、これらに限定されない。インスレーター要素の例としては、ニワトリHS4等のヒトβ−グロビン遺伝子座からのインスレーターが挙げられるが、これに限定されない。
ある特定の実施形態によると、ウイルスベクターの骨格配列の大部分または全ては、レンチウイルス、例えば、HIV−1に由来する。しかしながら、レンチウイルス配列の多くの異なる供給源を使用することができ、レンチウイルス配列のいくつかにおける多数の置換および変更は、本明細書に記載されている機能を実行する移入ベクターの能力を損なうことなく順応させることができることを理解されたい。さらに、様々なレンチウイルスベクターが当該技術分野で公知であり、Naldiniら(1996a,1996b,and 1998)、Zuffereyら(1997)、Dullら(1998)、米国特許第6,013,516号、および同第5,994,136号を参照されたく、その多くは、本発明のウイルスベクターまたは移入プラスミドを産生するように適応させることができる。
本明細書で使用する、「薬剤」という用語は、ポロキサマー、ポリカチオン性ポリマー、スタウロスポリン、小有機分子、プロスタグランジン、cAMPエンハンサー、Wnt経路アゴニスト、cAMP/PI3K/AKT経路アゴニスト、Ca2+二次メッセンジャー経路アゴニスト、一酸化窒素(NO)/アンジオテンシンシグナル伝達アゴニスト、および無機化学物質を包含し、これは、それらの類似体および誘導体の全てを含むが、これらに限定されない。
「小分子」、「小有機分子」、または「小分子化合物」とは、約5kD未満、約4kD未満、約3kD未満、約2kD未満、約1kD未満、または約0.5kD未満の分子量を有する低分子量の化合物を指す。特定の実施形態では、小分子は、核酸、ペプチド、ペプチド模倣物、ペプトイド、および他の小さな有機化合物または薬物等を含むことができる。真菌抽出物、細菌抽出物、または藻類抽出物等の化学的および/または生物学的混合物のライブラリーは、当該技術分野で既知であり、本発明のアッセイのいずれかを用いてスクリーニングすることができる。分子ライブラリーを合成するための方法の例は、(Carell et al.,1994a、Carell et al.,1994b、Cho et al.,1993、DeWitt et al.,1993、Gallop et al.,1994、Zuckermann et al.,1994)に見出すことができる。
有機分子等の薬剤に関して、「類似体」または「誘導体」とは、構造および機能において別の化学的物質と類似しており、多くの場合は単一のエレメントまたは基によって構造的に異なるが、親化学物質と同じ機能を保持する場合には1つを超える基(例えば、2つ、3つ、または4つの基)の改変によって異なってよい分子に関する。このような改変は、当業者には常套的なものであり、それらとして、例えば、酸のエステルまたはアミドなどの付加した化学的部分または置換された化学的部分、保護基、例えば、アルコールまたはチオールに対するベンジル基およびアミンに対するtert−ブトキシカルボニル(butoxylcarbonyl)基が挙げられる。アルキル側鎖に対する改変、例えば、アルキル置換(例えば、メチル、ジメチル、エチル等)、側鎖の飽和または不飽和のレベルに対する改変、および置換されたフェニルおよびフェノキシ等の改変された基の付加も包含される。誘導体はまた、ビオチン部分またはアビジン部分等のコンジュゲート、および西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酵素等も含んでよく、放射性標識部分、生物発光部分、化学発光部分、または蛍光部分を含んでよい。また、本明細書に記載の薬剤に部分を付加して、それらの薬物動態的特性を変更すること、例えば、他の望ましい特性の中でも、インビボまたはエクスビボにおける半減期を増加させること、またはそれらの細胞への浸透性を増加させることができる。医薬品の多数の望ましい品質(例えば、溶解性、生物学的利用能、製造等)を増強することが既知であるプロドラッグも包含される(例えば、例示的なEPアゴニストプロドラッグについては、WO/2006/047476を参照されたく、このようなアゴニストのその開示に関して参照により組み込まれる)。
本明細書で使用する、「ポリヌクレオチド」または「核酸」という用語は、ゲノムDNA(gDNA)、相補DNA(cDNA)またはDNAを指す。ポリヌクレオチドには、組換え、合成、または単離された、一本鎖、および二本鎖ポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、メッセンジャーRNA(mRNA)、RNA、ゲノムRNA(gRNA)、プラス鎖RNA(RNA(+))、マイナス鎖RNA(RNA(−))を指す。本明細書で使用される、「ポリリボヌクレオチド」または「リボ核酸」という用語は、メッセンジャーRNA(mRNA)、RNA、ゲノムRNA(gRNA)、プラス鎖RNA(RNA(+))、マイナス鎖RNA(RNA(−))、および阻害RNAを指し、これには、siRNA、shRNA、piRNA、miRNA、またはマイクロRNA、およびマイクロRNAの骨格に埋め込まれたshRNA(shmir)が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、本明細書に記載の参照配列(例えば、配列表を参照のこと)のいずれかに対して少なくとも約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するポリヌクレオチドまたは変異体を含み、一般には、変異体は、参照配列の少なくとも1つの生物学的活性を維持する。様々な例示的な実施形態では、ウイルスベクターおよび移入プラスミドポリヌクレオチド配列およびそれらを含む組成物が企図される。特定の実施形態では、本明細書の別の箇所で考察されるように、グロビンポリペプチド、抗鎌状グロビンポリペプチド、アデノシンデアミナーゼポリペプチド、インターロイキン2受容体ガンマポリペプチド、トリペプチジルペプチダーゼ1ポリペプチド、アルファ−Lイズロニダーゼポリペプチド、イズロン酸2−スルファターゼポリペプチド、またはATP結合カセット、サブファミリーD(ALD)、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されない、治療用ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが、企図される。
本明細書で使用する、以下に定義される「ポリヌクレオチド変異体」および「変異体」等の用語は、参照ポリヌクレオチド配列、または参照配列と以下に定義されているストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドと実質的な配列同一性を示すポリヌクレオチドを指す。これらの用語は、参照ポリヌクレオチドと比較して1つ以上のヌクレオチドが付加もしくは欠失している、または異なるヌクレオチドに置き換えられているポリヌクレオチドを含む。この点について、参照ポリヌクレオチドに、変更されたポリヌクレオチドに参照ポリヌクレオチドの生物学的機能または活性が保持される変異、付加、欠失、および置換を含めたある特定の変更を行うことができることが当技術分野ではよく理解されている。
本明細書で使用する、「単離された」という用語は、そのネイティブな状態では通常それに付随する構成成分を実質的にまたは基本的に含まない材料、例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、細胞を意味する。特定の実施形態では、「得られた」または「由来する」という用語は、単離されたと同義に使用される。例えば、「単離されたポリヌクレオチド」とは、本明細書で使用される場合、天然に存在する状態でそれに隣接する配列から精製されたポリヌクレオチド、例えば、通常はその断片に近接する配列から取り出されたDNA断片を指す。
ポリヌクレオチドの方向を説明する用語としては、5’(通常、ポリヌクレオチドの遊離ホスフェート基を有する末端)および3’(通常、ポリヌクレオチドの遊離ヒドロキシル(OH)基を有する末端)が挙げられる。ポリヌクレオチド配列は、5’から3’の方向または3’から5’の方向にアノテートされ得る。
「相補的な」および「相補性」という用語は、塩基対合規則によって関連するポリヌクレオチド(すなわち、ヌクレオチドの配列)を指す。例えば、DNA配列5’A G T C A T G 3’の相補鎖は3’T C A G T A C 5’である。後者の配列は多くの場合、逆相補体として左側に5’末端、右側に3’末端の5’CATGACT3’と書かれる。その逆相補体と等しい配列は、パリンドローム配列であると言える。相補性は、塩基対合規則に従って核酸の塩基の一部のみがマッチする場合、「部分的」であり得る。または、核酸間には「完全な」または「全体的な」相補性があり得る。
本明細書で使用される「核酸カセット」または「発現カセット」という用語は、RNA、その後、ポリペプチドを発現することができるベクター内の遺伝子配列を指す。一実施形態では、核酸カセットは、対象となる遺伝子(複数可)、例えば、対象となるポリヌクレオチド(複数可)を含有する。別の実施形態では、核酸カセットは、1つ以上の発現制御配列、例えば、プロモーター、エンハンサー、ポリ(A)配列、および対象となる遺伝子(複数可)、例えば、対象となるポリヌクレオチド(複数可)を含有する。ベクターは、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれより多くの核酸カセットを含んでよい。核酸カセットは、ベクター内で位置的におよび逐次的に向けられ、したがって、カセット内の核酸がRNAに転写され、必要な場合にはタンパク質またはポリペプチドに翻訳され、形質転換された細胞における活性のために必要な適切な翻訳後改変を受け、適切な細胞内区画にターゲティングされるまたは細胞外区画に分泌されることによって生物学的活性について適した区画に転座され得る。好ましくは、カセットは、ベクターへの迅速な挿入に適した3’末端および5’末端を有し、例えば、カセットは、各末端に制限エンドヌクレアーゼ部位を有する。好ましい実施形態では、核酸カセットは、遺伝的障害を処置する、予防する、または軽減するために使用する治療用遺伝子の配列を含有する。カセットは、単一の単位としてプラスミドまたはウイルスベクターから除去することおよびそれに挿入することができる。
本明細書で使用する、「対象となるポリヌクレオチド(複数可)」という用語は、1つ以上のポリヌクレオチド、例えば、発現することが望まれる発現ベクターに挿入された、ポリペプチド(すなわち、対象となるポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドを指す。好ましい実施形態では、ベクターおよび/またはプラスミドは、1つ以上の対象となるポリヌクレオチド、例えば、グロビンポリペプチド、抗鎌状グロビンポリペプチド、アデノシンデアミナーゼポリペプチド、インターロイキン2受容体ガンマポリペプチド、トリペプチジルペプチダーゼ1ポリペプチド、アルファ−Lイズロニダーゼポリペプチド、イズロン酸2−スルファターゼポリペプチド、またはATP結合カセット、サブファミリーD(ALD)、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、対象となるポリヌクレオチドは、造血性の疾患または障害の処置、予防、または軽減において治療効果をもたらすポリペプチドをコードし、該ポリペプチドは、「治療用ポリペプチド」、例えば、グロビン遺伝子と称することができる。例えば、米国特許第6,051,402号および同第7,901,671号を参照されたく、これらの完全な開示および特許請求の範囲が参照により本明細書に特に組み込まれる。
ある特定の他の実施形態では、対象となるポリヌクレオチドは、副腎白質ジストロフィーまたは副腎脊髄ニューロパシーの処置、予防、または軽減において治療効果をもたらすポリペプチドをコードし、該ポリペプチドは、「治療用ポリペプチド」、例えば、ABCD1遺伝子と称することができる。例えば、米国特許第5,869,039号および同第6,013,769号を参照されたく、これらの完全な開示および特許請求の範囲が参照により本明細書に特に組み込まれる。
本明細書で使用される「グロビン」という用語は、ヘム部分と共有結合または非共有結合することができ、したがって、酸素を輸送または貯蔵することができるタンパク質またはタンパク質サブユニットを指す。脊椎動物および無脊椎動物のヘモグロビンのサブユニット、脊椎動物および無脊椎動物のミオグロビンまたはその突然変異体はグロビンという用語に含まれる。この用語は、ヘモシアニンを含まない。グロビンの例には、α−グロビンもしくはその変異体、β−グロビンもしくはその変異体、γ−グロビンもしくはその変異体、およびδ−グロビンもしくはその変異体が含まれる。
一実施形態では、対象となるポリヌクレオチドは、異常ヘモグロビン症の治療のための治療効果を提供するポリペプチド、例えば、α−グロビン、γ−グロビン、β−グロビンもしくは抗鎌状β−グロビン、例えば、β−グロビンA−T87Qをコードするトランス遺伝子である。対象となるポリヌクレオチドおよびそこからコードされるポリペプチドは、野生型ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、ならびにその機能的な変異体およびその断片を含む。特定の実施形態では、機能的な変異体は、対応する野生型参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列に対して少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有する。ある特定の実施形態では、機能的な変異体または断片は、対応する野生型ポリペプチドの生物学的活性の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも100%、または少なくとも110%もしくはそれより多くを有する。例示的な実施形態で用いるために好適な代表的なポリヌクレオチド配列としては、α−グロビン、β−グロビン、β−グロビンA−T87Q、抗鎌状グロビン、γ−グロビン、およびδ グロビンが挙げられるが、これらに限定されない。
コード配列自体の長さにかかわらず、ポリヌクレオチドは、他のDNA配列、例えば、本明細書の他の箇所で開示されているまたは当技術分野で既知のプロモーターおよび/またはエンハンサー、非翻訳領域(UTR)、コザック配列、ポリアデニル化シグナル、追加的な制限酵素部位、多重クローニング部位、内部リボソーム侵入部位(IRES)、リコンビナーゼ認識部位(例えば、LoxP部位、FRT部位、およびAtt部位)、終結コドン、転写終結シグナル、および自己切断性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、エピトープタグ等と組み合わせることができ、したがって、それらの全体の長さは相当に変動してよい。したがって、ほぼどんな長さのポリヌクレオチド断片も用いることができ、全長は調製の容易さおよび意図された組換えDNAプロトコルにおける使用によって限定されることが好ましいことが企図されている。
「発現制御配列」という用語は、作動可能に連結したポリヌクレオチドの転写または発現を導くこと、増大させること、調節すること、または制御することができる1つ以上のプロモーター、エンハンサー、または他の転写制御要素またはそれらの組み合わせを含むポリヌクレオチド配列を指す。特定の実施形態では、本発明のベクターは、特定の細胞、細胞型、または細胞系列、例えば、標的細胞に特異的な1つ以上の発現制御配列を含む、すなわち、特定の細胞、細胞型、または細胞系列に特異的な発現制御配列に作動可能に連結したポリヌクレオチドの発現は、標的細胞では発現され、他の非標的細胞では発現されない。細胞特異的である、ベクターにおける1つ以上の発現制御配列の一つ一つは、所望の療法に応じて、同じまたは異なる細胞型において発現し得る。好ましい実施形態では、ベクターは、造血幹または造血前駆細胞等の造血細胞に特異的な1つ以上の発現制御配列を含む。他の好ましい実施形態では、ベクターは、造血および/または赤血球系細胞に特異的な1つ以上の発現制御配列を含む。
本明細書で使用される「プロモーター」という用語は、RNAポリメラーゼが結合するポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)の認識部位を指す。「エンハンサー」という用語は、転写の増強をもたらすことができる配列を含有し、場合によっては別の制御配列に対するその方向とは独立して機能することができるDNAのセグメントを指す。エンハンサーは、プロモーターおよび/または他のエンハンサー要素と協働的または相加的に機能することができる。「プロモーター/エンハンサー」という用語は、プロモーターおよびエンハンサー機能の両方をもたらすことができる配列を含有するDNAのセグメントを指す。
特定の実施形態では、ベクターは、外因性、内在性、または異種性の制御配列、例えば、プロモーターおよび/またはエンハンサーを含む。「内因性の」制御配列は、ゲノムにおける所与の遺伝子と天然に連結している制御配列である。「外因性の」制御配列とは、遺伝子操作(すなわち、分子生物学的技法)によって遺伝子の近位に配置され、したがって、その遺伝子の転写が、連結したエンハンサー/プロモーターによって導かれるような制御配列である。「異種性の」制御配列は、遺伝的に操作される細胞とは異なる種からの外因性の配列である。「合成」制御配列は、1つ以上の内在性配列および/もしくは外因性配列、ならびに/またはインビトロまたはシリコン内において特定の遺伝子治療のための最適なプロモーターおよび/またはエンハンサー活性をもたらすことが決定された配列の要素を含んでよい。
「作動可能に連結した」という用語は、記載されている構成成分が、それらの意図された様式で機能することを可能にする関係にある近位を指す。一実施形態では、この用語は、核酸発現制御配列(例えば、プロモーター、および/またはエンハンサー、または他の発現制御配列)と第2のポリヌクレオチド配列、例えば、対象となるポリヌクレオチドとの間の機能的な連結を指し、ここで、該発現制御配列により、第2の配列に対応する核酸の転写が導かれる。
本明細書で使用する、「構成的発現制御配列」という用語は、作動可能に連結した配列の転写を継続的または連続的に可能にするプロモーター、エンハンサー、またはプロモーター/エンハンサーを指す。構成的発現制御配列は、多種多様な細胞および組織型における発現を可能にする「遍在」プロモーター、エンハンサー、またはプロモーター/エンハンサーであってもよく、制限された様々な種類の細胞および組織型の発現をそれぞれ可能にする「細胞特異的」、「細胞型特異的」、「細胞系列特異的」、または「組織特異的」プロモーター、エンハンサー、またはプロモーター/エンハンサーであってもよい。例示的な遍在する発現制御配列としては、サイトメガロウイルス(CMV)最初期プロモーター、ウイルス性のサルウイルス40(SV40)(例えば、初期または後期)、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)LTRプロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)LTR、単純ヘルペスウイルス(HSV)(チミジンキナーゼ)プロモーター、ワクシニアウイルスからのH5、P7.5、およびP11プロモーター、伸長因子1−アルファ(EF1a)プロモーター、初期増殖応答1(EGR1)、フェリチンH(FerH)、フェリチンL(FerL)、グリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)、真核生物翻訳開始因子4A1(EIF4A1)、熱ショック70kDaタンパク質5(HSPA5)、熱ショックタンパク質90kDaベータ、メンバー1(HSP90B1)、熱ショックタンパク質70kDa(HSP70)、β−キネシン(β−KIN)、ヒトROSA26遺伝子座(Irions et al.,(2007) Nature Biotechnology 25,1477−1482)、遍在性Cプロモーター(UBC)、ホスホグリセリン酸キナーゼ−1(PGK)プロモーター、サイトメガロウイルスエンハンサー/ニワトリβ−アクチン(CAG)プロモーター、およびβ−アクチンプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、所望のポリヌクレオチド配列の細胞型特異的、系列特異的、または組織特異的な発現を達成する(例えば、ポリペプチドをコードする特定の核酸を細胞型、細胞系列、もしくは組織のあるサブセットにおいてのみ、または特定の発生段階に発現させる)ために、細胞、細胞型、細胞系列、または組織特異的な発現制御配列を使用することが望ましい場合がある。
組織特異的プロモーターの例示的な例としては、B29プロモーター(B細胞での発現)、子馬転写因子(CBFa2)プロモーター(幹細胞特異的発現)、CD14プロモーター(単球性細胞発現)、CD43プロモーター(白血球および血小板での発現)、CD45プロモーター(造血細胞での発現)、CD68プロモーター(マクロファージでの発現)、CYP450 3A4プロモーター(肝細胞での発現)、デスミンプロモーター(筋肉での発現)、エラスターゼ1プロモーター(膵腺房細胞発現、エンドグリンプロモーター(内皮細胞での発現)、線維芽細胞特異的タンパク質1プロモーター(FSP1)プロモーター(線維芽細胞発現)、フィブロネクチンプロモーター(線維芽細胞での発現)、fms関連チロシンキナーゼ1(FLT1)プロモーター(内皮細胞での発現)、グリア線維酸性タンパク質(GFAP)プロモーター(星状膠細胞での発現)、インスリンプロモーター(膵ベータ細胞での発現)、インテグリン、アルファ2b(ITGA2B)プロモーター(巨核球)、細胞内接着分子2(ICAM−2)プロモーター(内皮細胞)、インターフェロンベータ(IFN−β)プロモーター(造血細胞)、ケラチン5プロモーター(ケラチノサイトでの発現)、ミオグロビン(MB)プロモーター(筋肉での発現)、筋性分化1(MYOD1)プロモーター(筋肉での発現)、ネフリンプロモーター(有足突起での発現)、骨ガンマ−カルボキシグルタミン酸タンパク質2(OG−2)プロモーター(骨芽細胞での発現)、3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼ2B(Oxct2B)プロモーター、(一倍体−精子細胞での発現)、サーファクタントタンパク質B(SP−B)プロモーター(肺での発現)、シナプシンプロモーター(ニューロンでの発現)、ウィスコット−アルドリッチ症候群タンパク質(WASP)プロモーター(造血細胞での発現)が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、ベクターは、グロビンポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、ヒトβ−グロビンプロモーター、ヒトβ−グロビンLCR、ならびにヒトα−グロビンHS40エンハンサーおよびアンキリン−1プロモーターからなる群から選択される、1つ以上の造血細胞もしくは組織特異的なプロモーター、ならびに/またはエンハンサーを含む。
別の実施形態では、本発明のベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、小グリア細胞中で活性なプロモーターを含む。ある特定の実施形態では、プロモーターは、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、dl587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
本明細書で使用する、「条件付き発現」とは、誘導性発現、抑圧可能な発現、特定の生理的、生物学的、または疾患の状態を有する細胞または組織における発現等が含まれるが、これらに限定されない、任意の種類の条件付き発現を指し得る。この定義は、細胞型または組織特異的な発現を除外することを意図しない。本発明のある特定の実施形態は、例えば、細胞、組織、生物体等を、ポリヌクレオチドの発現を引き起こす、または対象となるポリヌクレオチドによりコードされるポリヌクレオチドの発現の増大または減少を引き起こす処理または条件に供することによって発現が制御される、対象となるポリヌクレオチドの条件付き発現を提供する。
誘導性プロモーター/系の例示的な例としては、ステロイド誘導性プロモーター、例えば、グルココルチコイドもしくはエストロゲン受容体をコードする遺伝子のプロモーター(対応するホルモンで処理することによって誘導される)、メタロチオネインプロモーター(様々な重金属で処理することによって誘導される)、MX−1プロモーター(インターフェロンによって誘導される)、「GeneSwitch」ミフェプリストン調節可能系(Sirin et al.,(2003) Gene,323:67)、クメート誘導性遺伝子スイッチ(WO2002/088346)、テトラサイクリン依存性調節系等が挙げられるが、これらに限定されない。
条件付き発現はまた、部位特異的DNAリコンビナーゼを使用することによって達成することもできる。ある特定の実施形態によると、ベクターは、部位特異的リコンビナーゼによって媒介される組換えのために少なくとも1つ(一般には2つ)の部位(複数可)を含み得る。本明細書で使用する、「リコンビナーゼ」または「部位特異的リコンビナーゼ」という用語は、野生型タンパク質(Landy,(1993) Current Opinion in Biotechnology 3:699−707を参照のこと)、またはその変異体、誘導体(例えば、組換えタンパク質配列またはその断片を含有する融合タンパク質)、断片、および変異体またはその突然変異体、誘導体であってよい、1つ以上の組換え部位(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、7つ、10、12、15、20、30、50等)が関与する組換え反応に関与する切除的または統合的なタンパク質、酵素、補因子、または関連するタンパク質を含む。本発明の特定の実施形態で用いるために好適なリコンビナーゼの例示的な例としては、Cre、Int、IHF、Xis、Flp、Fis、Hin、Gin、ΦC31、Cin、Tn3リゾルバーゼ、TndX、XerC、XerD、TnpX、Hjc、Gin、SpCCE1、およびParAが挙げられるが、これらに限定されない。
ベクターは、多種多様な部位特異的リコンビナーゼのいずれかのための1つ以上の組換え部位を含んでよい。部位特異的リコンビナーゼの標的部位は、ベクター、例えば、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターの組み込みのために必要な任意の部位(複数可)に加えたものであることが理解されるべきである。本明細書で使用する、「組換え配列」、「組換え部位」、または「部位特異的な組換え部位」という用語は、リコンビナーゼが認識し、結合する特定の核酸配列を指す。
例えば、Creリコンビナーゼのための1つの組換え部位は、8塩基対のコア配列(Sauer,B.,(1994) Current Opinion in Biotechnology 5:521−527の図1を参照のこと)と隣接した2つの13塩基対の逆方向反復(リコンビナーゼ結合部位としての機能を果たす)を含む34塩基対の配列であるloxPである。他の例示的なloxP部位としては、lox511(Hoess et al.,1996、Bethke and Sauer,1997)、lox5171(Lee and Saito,1998)、lox2272(Lee and Saito,1998)、m2(Langer et al.,2002)、lox71(Albert et al.,1995)、およびlox66(Albert et al.,1995)が挙げられるが、これらに限定されない。
FLPリコンビナーゼのために好適な認識部位としては、FRT(McLeodら、1996)、F1、F2、F3(SchlakeおよびBode、1994)、F4、F5(SchlakeおよびBode、1994)、FRT(LE)(Senecoffら、1988)、FRT(RE)(Senecoffら、1988)が挙げられるが、これらに限定されない。
認識配列の他の例は、attB配列、attP配列、attL配列、およびattR配列であり、これらはリコンビナーゼ酵素λインテグラーゼ、例えばフィーc31によって認識される。φC31 SSRは、ヘテロタイプの部位attB(長さ34bp)とattP(長さ39bp)の間の組換えのみを媒介する(Grothら、2000)。attBおよびattPは、それぞれ、細菌ゲノムおよびファージゲノムに対するファージインテグラーゼの付着部位に対して名付けられ、どちらも、φC31ホモ二量体が結合する可能性がある不完全な逆方向反復を含有する(Grothら、2000)。産物の部位であるattLおよびattRは、さらなるφC31媒介性組換えに対して有効に不活性であり(Beltekiら、2003)、それにより反応が不可逆的になる。挿入を触媒するために、ゲノムの部位へのattBを有するDNAの挿入が、ゲノムのattB部位へのattP部位の挿入よりも容易であることが見出されている(Thyagarajanら、2001、Beltekiら、2003)。したがって、典型的な戦略では、相同組換えによってattPを有する「ドッキング部位」を定義済みの遺伝子座に位置付け、次いでそれを挿入のために、attBを有する入って来る配列とパートナーにする。
本明細書で使用する、「内部リボソーム侵入部位」または「IRES」とは、ATG等の開始コドンへのシストロン(タンパク質をコードする領域)の直接内部リボソーム侵入を促進し、それにより、キャップに依存しない遺伝子の翻訳を導く要素を指す。例えば、Jacksonら、(1990) Trends Biochem Sci 15(12):477−83)およびJackson and Kaminski.(1995) RNA 1(10):985−1000を参照のこと。特定の実施形態では、ベクターは、1つ以上のポリペプチドをコードする1つ以上の対象となるポリヌクレオチドを含む。特定の実施形態では、複数のポリペプチドのそれぞれの効率的な翻訳を達成するために、ポリヌクレオチド配列を1つ以上のIRES配列または自己切断性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列によって分離することができる。
本明細書で使用する、「コザック配列」という用語は、mRNAのリボソームの小サブユニットへの最初の結合を著しく容易にし、翻訳を増大させる短いヌクレオチド配列を指す。コンセンサスコザック配列は、(GCC)RCCATGGであり、式中、Rはプリン(AまたはG)である(Kozak,(1986) Cell.44(2):283−92、およびKozak,(1987) Nucleic Acids Res.15(20):8125−48)。特定の実施形態では、本発明によって企図されるベクターは、コンセンサスコザック配列を有し、所望のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。
ある特定の実施形態では、ベクターは、選択可能なマーカーとも称される、選択遺伝子を含む。典型的な選択遺伝子は、(a)抗生物質または他の毒素、例えば、アンピシリン、ネオマイシン、ハイグロマイシン、メトトレキセート、ゼオシン、ブラストサイジン、またはテトラサイクリンに対する耐性を付与する、(b)栄養要求性欠損を補完する、または(c)複合培地からは入手不可能な重大な栄養分を供給するタンパク質をコードする(例えば、BacilliのD−アラニンラセマーゼをコードする遺伝子)。任意の数の選択系を用いて、形質転換された細胞系を回収することができる。これらとしては、それぞれ、tk細胞またはaprt細胞において使用することができる単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Wigler et al.,(1977) Cell 11:223−232)遺伝子およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy et al.,(1990) Cell 22:817−823)遺伝子が挙げられるが、これらに限定されない。
様々な実施形態では、ベクターは、1つ以上のポリペプチドの発現を増大させる、確立するおよび/または維持するために使用される。「ポリペプチド」および「タンパク質」という用語は、本明細書では同義に使用され、アミノ酸残基のポリマーならびにその変異体および合成類似体を指す。したがって、これらの用語は、1つ以上のアミノ酸残基が合成の天然に存在しないアミノ酸、例えば、対応する天然に存在するアミノ酸の化学的類似体であるアミノ酸のポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸のポリマーに当てはまる。ポリペプチドの例示的な例としては、特定の実施形態の組成物および方法で用いるために好適なグロビンポリペプチドが挙げられるが、これに限定されない。また、例えば、米国特許第6,051,402号、同第7,901,671号、および同第9,068,199号を参照されたく、これらの完全な開示および特許請求の範囲がそれらの全体が参照により本明細書に特に組み込まれる。
ポリペプチドの例示的な例としてはまた、ABCD1ポリペプチドも含む。また、例えば、米国特許第5,869,039号、同第6,013,769号、同第8,858,928号、および同第9,061,031号を参照されたく、これらの完全な開示および特許請求の範囲がそれらの全体が参照により本明細書に特に組み込まれる。
ポリペプチドのさらに例示的な例としては、グロビンポリペプチド、抗鎌状グロビンポリペプチド、アデノシンデアミナーゼポリペプチド、インターロイキン2受容体ガンマポリペプチド、トリペプチジルペプチダーゼ1ポリペプチド、アルファ−Lイズロニダーゼポリペプチド、イズロン酸2−スルファターゼポリペプチド、またはATP結合カセット、サブファミリーD(ALD)、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で企図される特定の実施形態はまた、ポリペプチド「変異体」も含む。ポリペプチド「変異体」という記述は、参照ポリペプチドと少なくとも1つのアミノ酸残基の付加、欠失、切断、および/または置換によって区別され、生物学的活性を保持するポリペプチドを指す。ある特定の実施形態では、ポリペプチド変異体は、当該技術分野で既知であるように、参照ポリペプチドと、保存されていても保存されていなくてもよい1つ以上の置換によって区別される。
ある特定の実施形態では、変異体ポリペプチドは、参照ポリペプチドの対応する配列に対して少なくとも約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれを超える配列同一性または類似性を有するアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、アミノ酸の付加または欠失は、参照ポリペプチドのC末端および/またはN末端において起こる。
上記の通り、本発明のポリペプチドは、アミノ酸置換、欠失、切断、および挿入を含めた種々のやり方で変更することができる。このような操作のための方法は、当該技術分野で一般に既知である。例えば、参照ポリペプチドのアミノ酸配列変異体は、DNAの突然変異によって調製することができる。変異誘発およびヌクレオチド配列の変更のための方法は、当該技術分野で周知である。例えば、Kunkel(1985) Proc.Natl.Acad.Sci.USA.82:488−492、Kunkel et al.,(1987) Methods in Enzymol,154:367−382、米国特許第4,873,192号、Watson,J.D.et al.,(1987) Molecular Biology of the Gene,Fourth Edition,Benjamin/Cummings,Menlo Park,Calif.、およびそこに引用されている参考文献を参照のこと。対象となるタンパク質の生物学的活性に影響を及ぼさない適切なアミノ酸置換に関する手引きは、Dayhoff et al.,(1978) Atlas of Protein Sequence and Structureのモデルにおいて見出すことができる(Natl.Biomed.Res.Found.,Washington,D.C.)。
「宿主細胞」とは、インビボ、エクスビボ、またはインビトロにおいて、本明細書で企図される組換えベクターまたはポリヌクレオチドを用いてトランスフェクトする、感染させる、または形質導入する細胞を含む。宿主細胞は、パッケージング細胞、産生細胞、およびウイルスベクターを感染させた細胞を含んでよい。特定の実施形態では、本発明のウイルスベクターを感染させた宿主細胞を、治療を必要とする対象に投与する。ある特定の実施形態では、「標的細胞」という用語は、宿主細胞と同義に使用され、トランスフェクトする、感染させる、または形質導入する、所望の細胞型の細胞を指す。好ましい実施形態では、標的細胞は、幹細胞または前駆細胞である。ある特定の好ましい実施形態では、標的細胞は、体細胞、例えば、成体幹細胞、前駆細胞、または分化細胞である。特定の好ましい実施形態では、標的細胞は、造血細胞、例えば、造血幹または前駆細胞である。さらなる治療標的細胞は、以下で考察されている。
特定の実施形態では、標的細胞は、初代細胞である。本明細書で使用される、「初代細胞」という用語は、組織から単離され、インビトロまたはエクスビボで成長に確立されている細胞を指す。対応する細胞は、ほとんどの処理を受けておらず、もしあっても集団倍加程度であり、それゆえ、連続細胞株に由来するものと比較して組織の主な機能成分をより代表し、したがって、インビボ状態でより代表的なモデルを代表する。様々な組織からサンプルを入手するための方法および初代細胞株を確立するための方法は、当該技術分野で既知である(例えば、Jones and Wise,Methods Mol Biol.1997を参照のこと)。本発明の方法で用いるための初代細胞は、例えば、血液、リンパ腫、および上皮腫瘍に由来する。一実施形態では、初代細胞は、造血幹または前駆細胞である。
「幹細胞」という用語は、(1)長期にわたって自己再生できる、または元の細胞の少なくとも1つの同一のコピーを生成することができる、(2)単一細胞レベルで、多数の、およびいくつかの例ではただ1つの特殊化した細胞型に分化することができる、および(3)インビボで組織の機能的再生をすることができる、未分化細胞である細胞を指す。幹細胞は、それらの発生の潜在性に従って、全能性、多能性、多分化能、および少能性(oligopotent)/単能性に細分類される。「自己再生」とは、変更されていない娘細胞を産生する独特の能力および特殊化した細胞型を生成する独特の能力(分化能(potency))を有する細胞を指す。自己再生は、2つのやり方で達成することができる。非対称細胞分裂により、親の細胞と同一である娘細胞が1つと、親の細胞とは異なり、前駆細胞または分化細胞である娘細胞が1つ産生される。対称細胞分裂により、2つの同一の娘細胞が産生される。細胞の「増殖」または「増大」とは、細胞が対称的に分割されることを示す。
本明細書で使用する、「前駆体」または「前駆細胞」という用語は、自己再生する能力、およびより成熟した細胞に分化する能力を有する細胞を指す。多くの前駆細胞は、単一の系列に沿って分化するが、かなり大規模な増殖能力を有する可能性がある。
造血幹細胞(HSC)は、生物体の生存期間にわたって成熟血液細胞のレパートリー全体を生成することができる拘束された造血前駆細胞(HPC)を生じさせる。「造血幹細胞」または「HSC」という用語は、骨髄系列(例えば、単球およびマクロファージ、好中球、好塩基球、好酸球、赤血球、巨核球/血小板、樹状細胞)、およびリンパ系列(例えば、T細胞、B細胞、NK細胞)、および当該技術分野で既知のその他の系列を含めた、生物体の血液細胞の種類の全てを生じさせる多分化能幹細胞を指す(Fei,R.らの米国特許第5,635,387号、McGlaveらの米国特許第5,460,964号、Simmons,P.らの米国特許第5,677,136号、Tsukamotoらの米国特許第5,750,397号、Schwartzらの米国特許第5,759,793号、DiGuistoらの米国特許第5,681,599号、Tsukamotoらの米国特許第5,716,827号を参照のこと)。致死的に放射線照射した動物またはヒトに移植するとき、造血幹および造血前駆細胞は、赤血球、好中球−マクロファージ、巨核球、およびリンパ系の造血細胞プールを再配置させる(repopulate)ことができる。
妥当なウイルス力価を達成するためには、多くの場合、大規模なウイルス粒子産生が必要である。ウイルス粒子は、移入ベクターをウイルスの構造遺伝子および/またはアクセサリー遺伝子、例えば、gag遺伝子、pol遺伝子、env遺伝子、tat遺伝子、rev遺伝子、vif遺伝子、vpr遺伝子、vpu遺伝子、vpx遺伝子、またはnef遺伝子または他のレトロウイルスの遺伝子を含むパッケージング細胞株にトランスフェクトすることによって産生される。
本明細書で使用する、「パッケージベクター」という用語は、パッケージングシグナルを欠き、1つ、2つ、3つ、4つまたはそれより多くのウイルスの構造遺伝子および/またはアクセサリー遺伝子をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターまたはウイルスベクターを指す。一般には、パッケージングベクターは、パッケージング細胞に含まれ、トランスフェクション、形質導入、または感染によって細胞に導入される。トランスフェクション、形質導入、または感染のための方法は、当業者に既知である。特定の実施形態で企図されるレトロウイルス/レンチウイルス移入ベクターは、産生細胞または細胞株を生成するために、トランスフェクション、形質導入、または感染によってパッケージング細胞株に導入することができる。のパッケージングベクターは、例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、リポフェクション、または電気穿孔を含めた標準の方法によってヒト細胞または細胞系に導入することができる。いくつかの実施形態では、パッケージングベクターを、優性選択マーカー、例えば、ネオマイシン、ハイグロマイシン、ピューロマイシン、ブラストサイジン、ゼオシン、チミジンキナーゼ、DHFR、Gln合成酵素、またはADA等と一緒に細胞に導入し、その後、適切な薬物の存在下でクローンを選択し、単離することができる。選択可能なマーカー遺伝子は、パッケージングベクターによって、例えば、IRESまたは自己切断性ウイルスペプチドによってコードする遺伝子に物理的に連結させることができる。
ウイルスエンベロープタンパク質(env)により、細胞系から生成される組換えレトロウイルスによって最終的に感染させ、形質転換することができる宿主細胞の範囲が決定される。レンチウイルス、例えば、HIV−1、HIV−2、SIV、FIV、およびEIV等の場合では、envタンパク質としてはgp41およびgp120が挙げられる。好ましくは、以前に記載されている通り、本発明のパッケージング細胞によって発現されるウイルスenvタンパク質は、ウイルスのgag遺伝子およびpol遺伝子とは別のベクター上にコードされる。
本発明において使用することができるレトロウイルス由来の遺伝子の例示的な例としては、MLVエンベロープ、10A1エンベロープ、BAEV、FeLV−B、RD114、SSAV、Ebola、Sendai、FPV(家禽ペストウイルス)、およびインフルエンザウイルスエンベロープが挙げられるが、これらに限定されない。同様に、RNAウイルス(例えば、Picornaviridae、Calciviridae、Astroviridae、Togaviridae、Flaviviridae、Coronaviridae、Paramyxoviridae、Rhabdoviridae、Filoviridae、Orthomyxoviridae、Bunyaviridae、Arenaviridae、Reoviridae、Birnaviridae、RetroviridaeのRNAウイルスファミリー)からのエンベロープならびにDNAウイルス(Hepadnaviridae、Circoviridae、Parvoviridae、Papovaviridae、Adenoviridae、Herpesviridae、Poxyiridae、およびIridoviridaeのファミリー)からのエンベロープをコードする遺伝子を利用することができる。代表例としては、FeLV、VEE、HFVW、WDSV、SFV、狂犬病、ALV、BIV、BLV、EBV、CAEV、SNV、ChTLV、STLV、MPMV、SMRV、RAV、FuSV、MH2、AEV、AMV、CT10、およびEIAVが挙げられる。
他の実施形態では、本発明のウイルスをシュードタイピングするためのエンベロープタンパク質としては、以下のウイルスのいずれかが挙げられるが、これらに限定されない:H1N1、H1N2、H3N2、およびH5N1(トリインフルエンザ)等のA型インフルエンザ、B型インフルエンザ、C型インフルエンザウイルス、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、D型肝炎ウイルス、E型肝炎ウイルス、ロタウイルス、ノーウォークウイルス群の任意のウイルス、腸内アデノウイルス、パルボウイルス、デング熱ウイルス、サル痘、モノネガウイルス目(Mononegavirales)、狂犬病ウイルス等のリッサウイルス、ラゴスコウモリウイルス、モコラウイルス、ドゥベンヘイジウイルス、ヨーロッパコウモリウイルス1および2ならびにオーストラリアコウモリウイルス、エフェメロウイルス、ベシクロウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、単純ヘルペスウイルス1型および2型等のヘルペスウイルス、水痘帯状疱疹、サイトメガロウイルス、エプスタイン・バーウイルス(EBV)、ヒトヘルペスウイルス(HHV)、ヒトヘルペスウイルス6型および8型、ヒト免疫不全症ウイルス(HIV)、パピローマウイルス、マウスガンマヘルペスウイルス、アレナウイルス、例えば、アルゼンチン出血熱ウイルス、ボリビア出血熱ウイルス、サビア関連出血熱ウイルス、ベネズエラ出血熱ウイルス、ラッサ熱ウイルス等のアレナウイルス、マチュポウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)、Bunyaviridiae、例えば、クリミア・コンゴ出血熱ウイルス、ハンタウイルス、腎症候群を伴う出血熱を引き起こすウイルス、リフトバレー熱ウイルス、エボラ出血熱およびマールブルグ出血熱を含めたFiloviridae(フィロウイルス)、キャサヌール森林病(Kaysanur Forest disease)ウイルス、オムスク出血熱ウイルス、ダニ媒介脳炎を引き起こすウイルスを含めたFlaviviridae、ならびにParamyxoviridae、例えば、ヘンドラウイルスおよびニバーウイルス、大痘瘡および小痘瘡(天然痘)、アルファウイルス、例えば、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳炎ウイルス、西部ウマ脳炎ウイルス、SARS関連コロナウイルス(SARS−CoV)、西ナイルウイルス、任意の脳炎を引き起こすウイルス。
一実施形態では、組換えレトロウイルス、例えば、VSV−G糖タンパク質でシュードタイピングされたレンチウイルスを産生するパッケージング細胞が、企図される。
本明細書で使用される、「シュードタイプ」または「シュードタイピング」という用語は、ウイルスエンベロープタンパク質が、好ましい特性を保有する別のウイルスのウイルスエンベロープタンパク質で置換されたウイルスを指す。例えば、HIVエンベロープタンパク質(env遺伝子によりコードされる)は通常ウイルスをCD4提示細胞に標的化するので、HIVを水疱性口内炎ウイルスGタンパク質(VSV−G)エンベロープタンパク質でシュードタイピングし、それにより、HIVをより広い範囲の細胞に感染することが可能にすることができる。好ましい実施形態では、レンチウイルスエンベロープタンパク質をVSV−Gでシュードタイピングする。一実施形態では、パッケージング細胞は、組換えレトロウイルス、例えば、VSV−Gエンベロープ糖タンパク質でシュードタイピングした、レンチウイルスを産生する。
本明細書で使用する、「パッケージング細胞株」という用語は、パッケージングシグナルを含有しないが、ウイルス粒子の正しいパッケージングに必要であるウイルスの構造タンパク質および複製酵素(例えば、gag、pol、およびenv)を安定にまたは一過性に発現する細胞系への言及において使用される。特定の実施形態では、好適な細胞株は、本発明のパッケージング細胞を調製するために、使用することができる。一般に、細胞は、哺乳動物細胞である。特定の実施形態では、パッケージング細胞株を産生するために使用される細胞は、ヒト細胞である。使用することができる好適な細胞株としては、例えば、CHO細胞、BHK細胞、MDCK細胞、C3H 10T1/2細胞、FLY細胞、Psi−2細胞、BOSC 23細胞、PA317細胞、WEHI細胞、COS細胞、BSC 1細胞、BSC 40細胞、BMT 10細胞、VERO細胞、W138細胞、MRC5細胞、A549細胞、HT1080細胞、293細胞、293T細胞、B−50細胞、3T3細胞、NIH3T3細胞、HepG2細胞、Saos−2細胞、Huh7細胞、HeLa細胞、W163細胞、211細胞、および211A細胞が挙げられる。好ましい実施形態では、パッケージング細胞は、293細胞、293T細胞、293F細胞、またはA549細胞である。
本明細書で使用する、「産生細胞」という用語は、パッケージング細胞株およびパッケージングシグナルを含む移入ベクター構築物を含む、組換えレトロウイルス粒子を産生することができる細胞株を指す。感染性ウイルス粒子およびウイルスストック溶液の作製は、従来の技法を使用して行うことができる。ウイルスストック溶液を調製する方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Y.Soneoka et al.(1995) Nucl.Acids Res.23:628−633、およびN.R.Landau et al.(1992) J.Virol.66:5110−5113によって例示されている。感染性ウイルス粒子は、従来の技法を使用してパッケージング細胞から収集することができる。例えば、感染性粒子は、当該技術分野で公知の通り、細胞溶解、または細胞培養物の上清の収集により収集することができる。任意に、収集されたウイルス粒子は、所望であれば精製することができる。好適な精製技法は、当業者に既知であり、例えば、Kutner et al.,BMC Biotechnol.2009;9:10.doi:10.1186/1472−6750−9−10、Kutner et al.Nat.Protoc.2009;4(4):495−505.doi:10.1038/nprot.2009.22。
「増強する(enhance)」または「促進する(promote)」または「増加させる(increase)」または「増大させる(expand)」とは、一般に、本明細書で企図される組成物および/または方法により、ビヒクルまたは対照分子/組成物のいずれかによって形質導入した細胞の数と比較してより多数の形質導入した細胞を引き出す、引き起こす、または産生することができることを指す。一実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法で形質導入した造血幹または前駆細胞は、現行の形質導入組成物および方法と比較して形質導入した細胞の数の増加を含む。細胞への形質導入の増加は、とりわけ、レポーターアッセイ、RT−PCR、および細胞表面タンパク質発現等の当該技術分野で既知の方法を用いて確認することができる。「増加した(increased)」または「増強された(enhanced)」形質導入の量とは、一般には、「統計的に有意な」量であり、ビヒクル、対照組成物、または他の形質導入方法によって形質導入した細胞の数の1.1倍、1.2倍、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍またはそれを超える倍数(例えば、500倍、1000倍)(1との間および1を超える全ての整数および小数点、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8等を含む)である増加を含んでよい。
「減少する(decrease)」または「低減する(lower)」または「減る(lessen)」または「低下する(reduce)」または「弱める(abate)」とは、一般に、本発明による組成物および/または方法で形質導入した細胞と比較して比較的より少ない形質導入した細胞をもたらす組成物または方法を指す。「減少した(decrease)」または「低下した(reduced)」形質導入した細胞の量とは、一般には「統計的に有意な」量であり、本発明による組成物および/または方法によって生成される形質導入した細胞の数(参照応答)の1.1倍、1.2倍、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍またはそれを超える倍数(例えば、500倍、1000倍)(1との間および1を超える全ての整数および小数点、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8等を含む)である減少を含んでよい。
「維持する(maintain)」または「保全する(preserve)」または「維持(maintenance)」または「変化なし(no change)」または「実質的な変化なし(no substantial change)」または「実質的な減少なし(no substantial decrease)」とは、一般に、ビヒクル、対照分子/組成物のいずれかによって引き起こされる応答、または特定の細胞における応答に匹敵する生理学的応答を指す。匹敵する応答とは、参照応答と有意差がないまたは測定可能には異ならない応答である。
以下の説明において、ある特定の具体的詳細は、本明細書で企図される本発明の様々な例示的な実施形態の完全な理解を提供するために記載されている。しかしながら、当業者には、これらの詳細なしで特定の例示的な実施形態を実施することができることが理解されよう。加えて、本明細書に記載の構造および置換基の種々の組み合わせに由来する個々のベクター、またはベクターの群が、各ベクターまたはベクターの群が個別に記載されているのと同じ程度に本出願により開示されていることが理解されるべきである。したがって、特定のベクター構造または特定の置換基の選択は、本開示の範囲内である。
C.薬剤
本明細書で企図される様々な実施形態は、形質導入効率および/またはVCNが、細胞を、レトロウイルスおよび本明細書で企図される形質導入効率またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤とインビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加させることを予期せぬ所見から生じる。様々な実施形態では、形質導入効率は、細胞を、レトロウイルスおよびポロキサマーとインビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加させる。様々な実施形態では、形質導入効率は、細胞を、レトロウイルスおよびポロキサマーと、任意に、1つ以上のポリカチオン性ポリマーまたはペプチドと組み合わせて、インビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加させる。様々な実施形態では、形質導入効率は、細胞を、レトロウイルス、ポロキサマー、ならびにプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤、および/またはスタウロスポリン、任意に、1つ以上のポリカチオン性ポリマーまたはペプチドと組み合わせて、インビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加させる。
1.プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路アゴニスト
驚いたことには、本発明者らは、造血幹および前駆細胞を含む細胞集団の形質導入効率および/またはVCNが、レトロウイルス、ポロキサマー、およびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤、ならびにその類似体および誘導体の存在下で、細胞を培養することによって増加させ得ることが発見した。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団は、細胞を、レトロウイルスの存在下、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤、すなわち、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路アゴニストおよびポロキサマーの存在下で培養することによって形質導入される。
プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を刺激する薬剤としては、WO2007/112084およびWO2010/108028(これらのそれぞれは、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている、小分子またはこれらの化合物が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用する、「プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を刺激する」、「プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を活性化する」、または「プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる」という用語は、一般に、1つ以上の薬剤と接触した細胞におけるプロスタグランジンEP受容体の下流の細胞シグナル伝達の活性を、1つ以上の薬剤の不在下のプロスタグランジンEP受容体の下流の細胞シグナル伝達の活性と比較して増加させる、薬剤の能力を指す。プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路の活性化または刺激を測定するために使用することができるアッセイは、当該技術分野で既知であり、例えば、WO2010/108028(これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤の例示的な例としては、メベベリン、フルランドレノリド、アテノロール、ピンドロール、ガボキサドール、キヌレン酸、ヒドララジン、チアベンダゾール、ビククリン、ベサミコール、ペルボシド、イミプラミン、クロルプロパミド、1,5−ペンタメチレンテトラゾール、4−アミノピリジン、ジアゾキシド、ベンフォチアミン、12−メトキシドデセン酸、N−ホルミル−Met−Leu−Phe、ガラミン、IAA94、クロロトリアニセンからなる群から選択される、小分子、例えば、小有機分子、プロスタグランジン、Wnt経路アゴニスト、cAMP/PI3K/AKT経路アゴニスト、Ca2+二次メッセンジャー経路アゴニスト、一酸化窒素(NO)/アンジオテンシンシグナル伝達アゴニスト、およびプロスタグランジンシグナル伝達経路を刺激することが公知の他の化合物、およびこれらの化合物の誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、プロスタグランジン経路を刺激する薬剤は、EP受容体に結合し、かつ/またはEP受容体と相互作用して、一般には、プロスタグランジンEP受容体に関連する下流シグナル伝達経路の1つ以上を活性化するまたは増加させる、天然に存在する分子もしくはポリペプチドまたは合成化学分子もしくはポリペプチドである。
一実施形態では、プロスタグランジン経路を刺激する薬剤は、PGA、PGB、PGD、PGE(アルプロスタジル)、PGE、PGF、PGI(エポプロステノール)、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される。
プロスタグランジン経路を刺激するさらなる例示的な薬剤としては、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサン(TXAおよびTXB)、PGI類似体、例えば、イロプロストおよびトレプロスチニル、PGF類似体、例えば、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、およびスーパーファン、PGE類似体、例えば、11−デオキシPGE、ミソプロストール、およびブタプロスト、ならびにCoreyアルコール−A[[3aα,4α,5β,6aα]−(−)−[ヘキサヒドロ−4−(ヒドロキシメチル)−2−オキソ−2H−シクロペンタ/b/フラン−5−イル][1,1’−ビフェニル]−4−カルボキシレート]、Coreyアルコール−B[2H−シクロペンタ[b]フラン−2−オン、5−(ベンゾイルオキシ)ヘキサヒドロ−4−(ヒドロキシメチル)[3aR−(3aα,4α,5β,6aα)]]、およびCoreyジオール((3aR,4S,5R,6aS)−ヘキサヒドロ−5−ヒドロキシ−4−(ヒドロキシメチル)−2H−シクロペンタ[b]フラン−2−オン)が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、この薬剤は、プロスタグランジンE(PGE)、ならびにその「類似体」または「誘導体」が挙げられるが、これらに限定されない、プロスタグランジンEP受容体リガンドである。プロスタグランジンは、本明細書に記載されており、当該技術分野で既知の通り、概して、5炭素環を含めた20個の炭素原子を含有する脂肪酸に由来するホルモン様分子に関する。
PGE「類似体」または「誘導体」の例示的な例としては、16,16−ジメチルPGE、16−16 ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、9−ケトフルプロステノール、5−トランスPGE、17−フェニル−オメガ−トリノルPGE、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、15(R)−15−メチルPGE、8−イソ−15−ケトPGE、8−イソPGEイソプロピルエステル、20−ヒドロキシPGE、ノクロプロスト、スルプロストン、ブタプロスト、15−ケトPGE、および19(R)ヒドロキシ(hydroxyy)PGEが挙げられるが、これらに限定されない。
9位においてハロゲンで置換された、PGEと同様の構造を有するプロスタグランジン類似体または誘導体(例えば、WO2001/12596(その全体が参照により本明細書に組み込まれる))、ならびに米国特許出願公開第2006/0247214号(その全体が参照により本明細書に組み込まれる))に記載されるもの等の2−デカルボキシ−2−ホスフィニコプロスタグランジン誘導体もまた、本明細書で企図される。
いくつかの実施形態では、化合物は、PGEに基づかないリガンドである。ある特定の実施形態では、PGEに基づかないリガンドは、EPアゴニスト、EPアゴニスト、EPアゴニスト、およびEPアゴニストからなる群から選択される。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体は、EP、EP、EP、およびEPから選択される。
PGEに基づかないEPアゴニストの例示的な例としては、ONO−DI−004およびONO−8713が挙げられるが、これらに限定されない。PGEに基づかないEPアゴニストの例示的な例としては、CAY10399、ONO_8815Ly、ONO−AE1−259、およびCP−533,536が挙げられるが、これらに限定されない。PGEに基づかないEPアゴニストのさらなる例としては、WO2007/071456(そのような薬剤に関するその開示について参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているカルバゾールおよびフルオレンが挙げられる。PGEに基づかないEPアゴニストの例示的な例としては、AE5−599、MB28767、GR63799X、ONO−NT012、およびONO−AE−248が挙げられるが、これらに限定されない。PGEに基づかないEPアゴニストの例示的な例としては、ONO−4819、APS−999 Na、AH23848、およびONO−AE1−329が挙げられるが、これらに限定されない。PGEに基づかないEPアゴニストのさらなる例としては、WO2000/038663、米国特許第6,747,037号、および米国特許第6,610,719号(これらのそれぞれは、そのような薬剤に関するその開示について参照により組み込まれる)に見出され得る。
一実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤は、Wntアゴニストである。Wntアゴニストの例示的な例としては、Wntポリペプチドおよびグリコーゲン合成酵素キナーゼ3(GSK3)阻害剤が挙げられるが、これらに限定されない。プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する化合物として用いるのに好適なwntポリペプチドの例示的な例としては、Wnt1、Wnt2、Wnt2b/13、Wnt3、Wnt3a、Wnt4、Wnt5a、Wnt5b、Wnt6、Wnt7a、Wnt7b、Wnt7c、Wnt8、Wnt8a、Wnt8b、Wnt8c、Wnt10a、Wnt10b、Wnt11、Wnt14、Wnt15、またはWnt15、およびその生物学的に活性な断片が挙げられるが、これらに限定されない。
プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤として用いるのに好適なGSK3阻害剤は、GSK3αまたはGSK3βに結合し、その活性を減少させる。GSK3阻害剤の例示的な例としては、BIO(6−ブロモインジルビン−3’−オキシム)、LiCl、または米国特許第6,057,117号および同第6,608,063号、ならびに米国特許出願第2004/0092535号および同第2004/0209878号において例証されている他のGSK−3阻害剤、ATP−競合的選択的GSK−3阻害剤であるCHIR−911およびCHlR−837(それぞれCT−99021およびCT−98023とも称される)が挙げられるが、これらに限定されない。Chiron Corporation(Emeryville,CA)。
別の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤は、cAMP/P13K/AKTの二次メッセンジャー経路を通じてシグナル伝達を増加させ、ジブチリルcAMP(DBcAMP)、ホルボールエステル、ホルスコリン、スクラレリン、8−ブロモ−cAMP、コレラ毒素(CTx)、アミノフィリン、2,4 ジニトロフェノール(DNP)、ノルエピネフリン、エピネフリン、イソプロテレノール、イソブチルメチルキサンチン(IBMX)、カフェイン、テオフィリン(ジメチルキサンチン)、ドーパミン、ロリプラム、イロプロスト、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)、および血管活性腸管ポリペプチド(VIP、およびこれらの薬剤の誘導体からなる群から選択される。
さらに別の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤は、Ca2+二次メッセンジャー経路を通じてシグナル伝達を増加させ、Bapta−AM、フェンジリン、ニカルジピン、およびこれらの薬剤の誘導体からなる群から選択される。
別の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤は、NO/アンジオテンシンシグナル伝達経路を通じてシグナル伝達を増加させ、L−Arg、ニトロプルシドナトリウム、バナジン酸ナトリウム、ブラジキニン、およびこれらの誘導体からなる群から選択される。
一実施形態では、形質導入効率を改善する方法が提供され、本方法は、細胞集団を、レトロウイルスおよびポロキサマー、ならびにプロスタグランジン、PGE、PGD、PGI、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、ブタプロスト、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、15(R)−15−メチルPGE、BIO、8−ブロモ−cAMP、ホルスコリン、Bapta−AM、フェンジリン、ニカルジピン、ニフェジピン、ピモジド、ストロファンチジン、ラナトシド、L−Arg、ニトロプルシドナトリウム、バナジン酸ナトリウム、ブラジキニン、メベベリン、フルランドレノリド、アテノロール、ピンドロール、ガボキサドール、キヌレン酸、ヒドララジン、チアベンダゾール、ビククリン、ベサミコール、ペルボシド、イミプラミン、クロルプロパミド、1,5−ペンタメチレンテトラゾール、4−アミノピリジン、ジアゾキシド、ベンフォチアミン、12−メトキシドデセン酸、N−ホルミル−Met−Leu−Phe、ガラミン、IAA94、およびクロロトリアニセンからなる群から選択されるプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる1つ以上の薬剤で培養することを含む。
特定の実施形態では、形質導入効率を改善する方法は、細胞集団を、レトロウイルスおよびポロキサマー、ならびにPGE、16,16−ジメチルPGE、16−16ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、9−ケトフルプロステノール、5−トランスPGE、17−フェニル−オメガ−トリノルPGE、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、15(R)−15−メチルPGE、8−イソ−15−ケトPGE、8−イソPGEイソプロピルエステル、20−ヒドロキシPGE、ノクロプロスト、スルプロストン、ブタプロスト、15−ケトPGE、および19(R)ヒドロキシPGEからなる群から選択されるプロスタグランジンEP受容体のリガンドである1つ以上の薬剤で培養することを含む。
特定の実施形態では、プロスタグランジンEP受容体経路を刺激する薬剤は、PGEまたは16,16−ジメチルPGEである。
一実施形態では、プロスタグランジンEP受容体経路を刺激する薬剤は、PGEである。
様々な実施形態では、細胞集団は、レトロウイルス、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤および約10,000ダルトンの平均分子量を有するポロキサマーの存在下で培養される。
様々な実施形態では、細胞集団は、レトロウイルス、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーの存在下で培養される。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
ある特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
2.スタウロスポリン
スタウロスポリン、アルカロイドは、元来は、1977年に抗真菌剤としてStreptomyces staurosporesにおいて産生された。スタウロスポリンは、キナーゼ、例えば、タンパク質キナーゼC(PKC)、cAMP依存性タンパク質キナーゼ(PKA)、ホスホリラーゼキナーゼ、リボソームタンパク質S6キナーゼ、上皮成長因子受容体(EGF−R)キナーゼ、およびCa2+/カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼII(Ca/CaM PKII)を阻害する、広範囲のタンパク質キナーゼ阻害剤である。阻害効力は、PKC(IC50=2.7nM)に対して最も強いが、他のタンパク質キナーゼに対して数倍低い。スタウロスポリンは、いくつかの哺乳動物腫瘍細胞株に対して強い細胞毒性を呈し、細胞アポトーシスを誘導し、細胞分裂直後の段階で特異的に分裂酵母細胞伸長を停止する。
驚いたことには、本発明者らはまた、造血幹および前駆細胞を含む細胞集団の形質導入効率および/またはVCNが、レトロウイルス、ポロキサマー、ならびにその類似体および誘導体の存在下で、細胞を培養することによって増加させ得ることも発見した。
様々な実施形態では、細胞集団は、レトロウイルス、スタウロスポリン、および約10,000ダルトンの平均分子量を有するポロキサマーの存在下で培養される。
様々な実施形態では、細胞集団は、レトロウイルス、スタウロスポリン、および約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーの存在下で培養される。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
ある特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
3.ポロキサマーおよびポリカチオン性ポリマー
特定の実施形態では、形質導入効率は、レトロウイルスおよびポロキサマーの存在下で細胞を培養することによって、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団において増加される。
特定の実施形態では、形質導入効率は、細胞を、レトロウイルスの存在下、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、およびポロキサマーの存在下で培養することによって、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団において増加される。
特定の実施形態では、VCNは、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団において増加され、細胞を、レトロウイルスの存在下、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、およびポロキサマーの存在下で培養することによって有効に形質導入される。
「ポロキサマー」とは、ポリオキシエチレンの2つの親水性鎖によって隣接されるポリオキシプロピレンの中央疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマーを指す。ポロキサマーはまた、「Pluronics」または「Synperonics」(BASF)の商標名によって既知である。ブロックコポリマーは、式:HO(C0)(C0)(C0)Hによって表され得る。
このポリマーブロックの長さは、特注され得、結果として多くのポロキサマーが存在する。特定の実施形態において用いられるのに好適なポロキサマーは、少なくとも約10kDa、少なくとも約11.4kDa、少なくとも約12.6kDa、少なくとも約13kDa、少なくとも約14.6kDa、または少なくとも約15kDaの平均分子量を有する。特定の実施形態では、yは、約39〜約70の範囲であり得る。
特定の実施形態では、yは、少なくとも約39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、または70もしくはそれ以上である。
特定の実施形態では、x+zは、約70〜約275の範囲であり得る。
特定の実施形態では、x+zは、約200〜約275の範囲であり得る。
特定の実施形態では、x+zは、少なくとも約70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、191、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、または275である。
特定の実施形態では、x+zは、少なくとも約200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256 257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、または275もしくはそれ以上である。
特定の実施形態では、特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、約2250ダルトン超、少なくとも約2300ダルトン、少なくとも約2350ダルトン、少なくとも約2400ダルトン、少なくとも約2450ダルトン、少なくとも約2500ダルトン、少なくとも約2550ダルトン、少なくとも約2600ダルトン、少なくとも約2650ダルトン、少なくとも約2700ダルトン、少なくとも約2750ダルトン、少なくとも約2800ダルトン、少なくとも約2850ダルトン、少なくとも約2900ダルトン、少なくとも約2950ダルトン、少なくとも約3000ダルトン、少なくとも約3050ダルトン、少なくとも約3100ダルトン、少なくとも約3150ダルトン、少なくとも約3200ダルトン、少なくとも約3250ダルトン、少なくとも約3300ダルトン、少なくとも約3350ダルトン、少なくとも約3400ダルトン、少なくとも約3450ダルトン、少なくとも約3500ダルトン、少なくとも約3550ダルトン、少なくとも約3600ダルトン、少なくとも約3650ダルトン、少なくとも約3700ダルトン、少なくとも約3750ダルトン、少なくとも約3800ダルトン、少なくとも約3850ダルトン、少なくとも約3900ダルトン、少なくとも約3950ダルトン、少なくとも約4000ダルトン、少なくとも約4050ダルトン、または少なくとも約4100ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、約40%、約50%、約60%、約70%、または約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、約2250ダルトン超、少なくとも約2300ダルトン、少なくとも約2350ダルトン、少なくとも約2400ダルトン、少なくとも約2450ダルトン、少なくとも約2500ダルトン、少なくとも約2550ダルトン、少なくとも約2600ダルトン、少なくとも約2650ダルトン、少なくとも約2700ダルトン、少なくとも約2750ダルトン、少なくとも約2800ダルトン、少なくとも約2850ダルトン、少なくとも約2900ダルトン、少なくとも約2950ダルトン、少なくとも約3000ダルトン、少なくとも約3050ダルトン、少なくとも約3100ダルトン、少なくとも約3150ダルトン、少なくとも約3200ダルトン、少なくとも約3250ダルトン、少なくとも約3300ダルトン、少なくとも約3350ダルトン、少なくとも約3400ダルトン、少なくとも約3450ダルトン、少なくとも約3500ダルトン、少なくとも約3550ダルトン、少なくとも約3600ダルトン、少なくとも約3650ダルトン、少なくとも約3700ダルトン、少なくとも約3750ダルトン、少なくとも約3800ダルトン、少なくとも約3850ダルトン、少なくとも約3900ダルトン、少なくとも約3950ダルトン、少なくとも約4000ダルトン、少なくとも約4050ダルトン、または少なくとも約4100ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、または少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
一実施形態では、特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、少なくとも約3200ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
ブロックコポリマーの合成が正確であり得ないため、上記の所与の値は、合成時に必ずしも達成可能ではない場合があり、平均値は、ある特定の範囲まで異なるであろう。したがって、本明細書で使用される「ポロキサマー」という用語は、別途明確に述べられない場合、「ポロキサマー」という用語(いくつかのポロキサマーの実体を表す、ポロキサマーの混合物とも称される)と同義に使用することができる。(a)本明細書で使用されるポロキサマー(複数可)のモノマー単位または分子量の数に関して「平均」という用語は、全て同一の組成を有するポロキサマーを、したがって、同一の分子量を有するポロキサマーを製造する技術能力がない結果である。当該技術分野の方法の状態に従って製造されるポロキサマーは、それぞれ、その分子量に関しては多様性を示すポロキサマーの混合物として存在するが、その混合物は、全体として、本明細書で特定される平均化された分子量を有するであろう。BASFおよびSigma Aldrichは、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマー源である。
本発明者らは、驚くべきことには、本明細書に定義されるポロキサマーが、単独でまたはプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤またはスタウロスポリンと組み合わせて、本質的にそれらの生存率に影響を与えることなく、付着した懸濁した標的細胞におけるレトロウイルスベクターの形質導入率および/またはVCNを顕著に高めることが見出されている。
一実施形態では、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
一実施形態では、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、ポロキサマー288である。
一実施形態では、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、ポロキサマー335である。
一実施形態では、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、ポロキサマー338である。
一実施形態では、本明細書で企図される特定の実施形態で用いるために好適なポロキサマーは、ポロキサマー407である。
一実施形態では、ポロキサマー288(F98、HO(C0)(C0)(C0)H、x+y=236.36、z=44.83、13kDaの平均分子量)は、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団中の形質導入効率および/またはVCNを増加させるために使用される。F98は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、単独でまたはプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤もしくはスタウロスポリンと組み合わせて使用することができる。
一実施形態では、ポロキサマー335(P105、HO(C0)(C0)(C0)H、x+y=73.86、z=56.03、6.5kDaの平均分子量)は、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団中の形質導入効率および/またはVCNを増加させるために使用される。P105は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、単独でまたはプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤もしくはスタウロスポリンと組み合わせて使用することができる。
一実施形態では、ポロキサマー338(F108、HO(C0)(C0)(C0)H、x+y=265.45、z=50.34、14.6kDaの平均分子量)は、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団中の形質導入効率および/またはVCNを増加させるために使用される。F108は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、単独でまたはプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤もしくはスタウロスポリンと組み合わせて使用することができる。
一実施形態では、ポロキサマー407(F127、HO(C0)(C0)(C0)H、x+y=200.45、z=65.17、12.6kDaの平均分子量)は、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団中の形質導入効率および/またはVCNを増加させるために使用される。F127は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、単独でまたはプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤もしくはスタウロスポリンと組み合わせて使用することができる。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、レトロウイルスおよびポロキサマーの存在下で培養される。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を含む造血細胞集団は、形質導入効率および/またはVCNを増加させるために、レトロウイルス、ポロキサマー、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤またはスタウロスポリン、およびポリカチオン性ポリマーの存在下で培養される。
「ポリカチオン性ポリマー」とは、繰り返し単位が正電荷を有し、繰り返し単位の正電荷がプロトン化された窒素部分に起因する、荷電したポリマーを指す。本明細書で企図される特定の実施形態での使用に好適なポリカチオン性ポリマーの例示的な例としては、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリ(エチレングリコール)−ポリ(L−リジン)ブロックコポリマー(PEG−PLL)、1,5−ジメチル−、5−ジアザ−ウンデカ−メチル−ポリメトブロミド(ポリブレン)、ポリカチオン性ペプチド、例えば、ポリ−L−リジン、および硫酸プロタミンが挙げられるが、これらに限定されない。
D.ウイルスベクター
レトロウイルスおよびレンチウイルスベクターは試験され、広範囲の標的細胞のゲノムへの、例えば、治療用ポリペプチドをコードする、対象となる遺伝子の安定した導入のために、好適な送達ビヒクルであることを見出された。本明細書で企図される特定の実施形態は、遺伝子治療を提供するために対象に投与される細胞集団への遺伝子治療ベクターの改善された形質導入効率および/またはVCNを提供する。
一実施形態では、ベクターは、移入ベクターである。当業者は、このような移入ベクターが様々な異なるウイルスベクターを用いて産生され得ることを理解されるが、特定の実施形態では、レンチウイルスベクターがインビトロおよびインビボの両方で非分裂細胞への導入遺伝子の効率的な送達、組み込みおよび長期発現をもたらすことができることに一部起因して、移入ベクターは、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターである。様々なレンチウイルスベクターが当該技術分野で公知であり、Naldiniら(1996a、1996b、および1998)、Zuffereyら(1997)、Dullら、1998、米国特許第6,013,516号、および同第5,994,136号を参照されたく、これらのいずれも本明細書で企図される移入ベクターを産生するために適合させることができる。
全般に、これらのベクターは、プラスミドに基づくかウイルスに基づき、治療用ポリペプチドをコードする核酸を宿主細胞内に移入させるために必須な配列を有するように構成されている。
例示的な実施形態では、レトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターである。したがって、ベクターは、ヒト免疫不全1(HIV−1)、ヒト免疫不全2(HIV−2)、サル免疫不全ウイルス(SIV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、ジェンブラナ病ウイルス(JDV)、ウマ感染性貧血ウイルス(EIAV)、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)等に由来し得る。HIVに基づくベクター骨格(すなわち、HIVシス作用性配列要素およびHIV gag、pol、およびrev遺伝子)は、概して、HIVに基づく構築物がヒト細胞の形質導入において最も効率的であるという点において、本発明のほとんどの態様に関連して好ましい。
特定の例示的な実施形態は、造血障害、例えば、異常ヘモグロビン症を補正するために使用されるベクター、組成物、および方法のより詳細な記載を含むが、本明細書で企図される実施形態は、本開示によって限定されるものと見なされるべきではない。本明細書で例示された原理は、他の系、例えば、眼、中枢神経系、および末梢神経系を含めた神経系;循環系;筋肉系;骨格系;および皮膚、心臓、肺、膵臓、肝臓、腎臓、腸等を含めた器官における遺伝子治療に適用することができることは当業者には容易に理解されよう。
一実施形態では、レトロウイルスベクターは、特定の細胞型または細胞系列における、対象となるポリヌクレオチド、例えば、グロビン遺伝子の発現を導く発現制御配列を含む。細胞型または細胞系列の発現制御配列を使用することにより、ポリヌクレオチドの発現を単一の系列における細胞分化の所望の段階に制限することにおいて安全性の利点がもたらされ、したがって、本発明のベクターにより、望ましくない細胞型におけるポリペプチドの異所性発現に対処する懸念が緩和される。
1つの非限定的な例では、発現制御配列は、本明細書の他の箇所で開示されている遍在する発現制御配列であってよい。
別の非限定的な例では、発現制御配列は、胚性幹細胞、神経幹細胞、間葉幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、心臓幹細胞、腎幹細胞、または造血幹細胞における対象となるポリヌクレオチドの幹細胞特異的発現を導く幹細胞特異的な発現制御配列であってよい。
さらに別の非限定的な例では、発現制御配列は、造血幹細胞、造血前駆細胞、骨髄性細胞、リンパ系細胞、血小板新生系列、肥満細胞、赤血球生成系列細胞、顆粒球形成系列細胞、および単核球形成系列細胞における対象となるポリヌクレオチドの発現を導く、細胞型または細胞系列に特異的な発現制御配列であってよい。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターは、造血幹細胞、造血前駆細胞、骨髄性前駆体、リンパ系前駆体、血小板新生前駆体、赤血球前駆体、顆粒球形成前駆体、単核球形成前駆体、巨核芽球、前巨核球、巨核球、栓球/血小板、前赤芽球、好塩基性赤芽球、多染赤芽球、正染性赤芽球、多染性赤血球、赤血球(RBC)、好塩基性前骨髄球、好塩基性骨髄球、好塩基性後骨髄球、好塩基球、好中性前骨髄球、好中性骨髄球、好中性後骨髄球、好中球、好酸性前骨髄球、好酸性骨髄球、マクロファージ、樹状細胞、リンパ芽球、前リンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、小リンパ球、T−リンパ球、B−リンパ球、形質細胞、およびリンパ系樹状細胞が挙げられるが、これらに限定されない、1つ以上または全ての造血細胞において、ポリヌクレオチド、例えば、対象となる遺伝子を発現する。
好ましい実施形態では、ベクターは、1つ以上の赤血球系細胞、例えば、前赤芽球、好塩基性赤芽球、多染性赤芽球、正染性赤芽球、多染性赤血球、および赤血球(RBC)において、ポリヌクレオチド、例えば、対象となる遺伝子を発現する。
一実施形態では、ベクターは、対象となる遺伝子、例えば、グロビンに作動可能に連結した、造血細胞プロモーター、エンハンサー、またはプロモーター/エンハンサーを含む。
好適な細胞型または細胞系列に特異的な発現制御配列としては、造血細胞の発現制御配列、例えば、造血幹細胞プロモーター、および造血前駆細胞プロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。対象となる遺伝子の発現が1つ以上の赤血球系細胞が望ましい実施形態では、好適な造血細胞発現制御配列は、赤血球系細胞特異的プロモーターおよび任意に、赤血球系細胞特異的エンハンサー、ヒトβ−グロビンプロモーター、ヒトβ−グロビンLCR、またはヒトα−グロビンHS40エンハンサー、およびアンキリン−1プロモーターを挙げることができるが、これらに限定されない。
一実施形態では、好適な細胞型または細胞系列に特異的な発現制御配列としては、小膠細胞において活性なプロモーターが挙げられるが、これに限定されない。ある特定の実施形態では、プロモーターは、対象となる遺伝子、例えば、ABCD1に作動可能に連結した、MNDプロモーターまたはその転写的に活性な断片を含む。
細胞型または細胞系列発現制御配列を使用することにより、ポリヌクレオチドの発現を単一の系列における細胞分化の所望の段階に制限することにおいて安全性の利点がもたらされ、したがって、本明細書で企図されるベクターにより、望ましくない細胞型におけるポリペプチドの異所性発現に対処する懸念が緩和される。一実施形態では、ベクターは、1つ以上のLTRと、対象となる遺伝子に作動可能に連結した発現制御配列とを含む。関連の実施形態では、発現制御配列は、ヒトβ−グロビンプロモーター、ヒトβ−グロビンLCR、ならびにヒトα−グロビンHS40エンハンサーおよびアンキリン−1プロモーターからなる群から選択される。
様々な実施形態では、ベクターの設計は、特定の造血疾患、障害、または状態を処置する、予防する、または軽減する目的で行われるであろう。例えば、本発明は、ヒトα−グロビン、ヒトβ−グロビン、ヒトδ−グロビン、およびヒトγ−グロビン、またはその生物学的に活性な変異体もしくは断片からなる群から選択される対象となる遺伝子を含む、異常ヘモグロビン症の遺伝子治療のためのベクターを企図する。一実施形態では、グロビン遺伝子は、野生型ヒトβ−グロビン遺伝子、イントロン配列の1つ以上の欠失を含む欠失ヒトβ−グロビン遺伝子、および少なくとも1つの抗鎌状アミノ酸残基をコードする変異ヒトβ−グロビン遺伝子からなる群から選択される。
特定の実施形態では、処置されている状態が異常ヘモグロビン症、例えば、サラセミアまたは鎌状赤血球病である場合、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質であり得る。本明細書で使用する、「抗鎌状タンパク質」とは、鎌状細胞の状態における赤血球の鎌状化を導く病理学的事象を予防または逆転させるポリペプチドを指す。本発明の一実施形態では、本発明の形質導入した細胞を使用して、抗鎌状タンパク質を異常ヘモグロビン症の状態を有する対象に送達する。抗鎌状タンパク質はまた、抗鎌状アミノ酸残基を含む変異β−グロビン遺伝子も含む。
好ましい実施形態では、1つのこのようなグロビン変異体は、コドン87におけるトレオニンからグルタミンへの変異(βA−T87Q)をコードするヒトβA−グロビン遺伝子またはヒトβA−グロビン遺伝子である(成熟型のグロビンポリペプチドがN末端メチオニンの切断によってプロセシングされており、成熟グロビンポリペプチドのコドン87はトレオニンであり、全長の、切断されていないグロビンポリペプチドのコドン88はトレオニンである)。他の抗鎌状アミノ酸残基が、当該技術分野で既知であり、本発明において有用であり得る。例えば、米国特許第6,051,402号、米国特許第5,861,488号、米国特許第6,670,323号、米国特許第5,864,029号、米国特許第5,877,288号、およびLevasseur et al.,Blood 102:4312−4319(2003)を参照されたく、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、赤血球特異的発現制御配列を含むベクターを使用して、異常ヘモグロビン症を優に超える膨大な数の障害を処置する、予防する、または軽減する。赤血球前駆体は、循環中に分泌させ、したがって、全身に送達することができるポリペプチドを発現させるために有用な細胞集団である。このようなインビボにおけるタンパク質の送達の例は、B型血友病患者において欠けている凝固因子であるヒト第IX因子である。例えば、A.H.Chang,et al.,Molecular Therapy(2008)を参照されたく、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、本発明のベクターで形質導入した細胞は、インビトロ、エクスビボ、またはインビボにおいて、タンパク質を分泌させるための「工場」として使用することができる。例えば、赤血球系細胞特異的発現制御配列を含むベクターを使用して、HSCから分化した赤血球系細胞から、または胚幹細胞からタンパク質を大規模にインビトロで生成することができる。
このように発現させることができる対象となるポリヌクレオチドとしては、リソソーム蓄積症に影響を及ぼす酵素であるアデノシンデアミナーゼ、アポリポタンパク質E、脳由来神経栄養因子(BDNF)、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質6(BMP−6)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、カルジオトロフィン1(CT−1)、CD22、CD40、毛様体神経栄養因子(CNTF)、CCL1−CCL28、CXCL1−CXCL17、CXCL1、CXCL2、CX3CL1、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、ドーパミン、エリスロポエチン、第IX因子、第VIII因子、上皮増殖因子(EGF)、エストロゲン、FAS−リガンド、線維芽細胞増殖因子1(FGF−1)、線維芽細胞増殖因子2(FGF−2)、線維芽細胞増殖因子4(FGF−4)、線維芽細胞増殖因子5(FGF−5)、線維芽細胞増殖因子6(FGF−6)、線維芽細胞増殖因子1(FGF−7)、線維芽細胞増殖因子1(FGF−10)、Flt−3、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球マクロファージ刺激因子(GM−CSF)、成長ホルモン、肝細胞増殖因子(HGF)、インターフェロンアルファ(IFN−a)、インターフェロンベータ(IFN−b)、インターフェロンガンマ(IFNg)、インスリン、グルカゴン、インスリン様増殖因子1(IGF−1)、インスリン様増殖因子2(IGF−2)、インターロイキン1(IL−1)、インターロイキン2(IL−2)、インターロイキン3(IL−3)、インターロイキン4(IL−4)、インターロイキン5(IL−5)、インターロイキン6(IL−6)、インターロイキン7(IL−7)、インターロイキン8(IL−8)、インターロイキン9(IL−9)、インターロイキン10(IL−10)、インターロイキン11(IL−11)、インターロイキン12(IL−12)、インターロイキン13(IL−13)、インターロイキン15(IL−15)、インターロイキン17(IL−17)、インターロイキン19(IL−19)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、単球走化性タンパク質1(MCP−1)、マクロファージ炎症性タンパク質3a(MIP−3a)、マクロファージ炎症性タンパク質3b(MIP−3b)、神経増殖因子(NGF)、ニューロトロフィン3(NT−3)、ニューロトロフィン4(NT−4)、副甲状腺ホルモン、血小板由来増殖因子AA(PDGF−AA)、血小板由来増殖因子AB(PDGF−AB)、血小板由来増殖因子BB(PDGF−BB)、血小板由来増殖因子CC(PDGF−CC)、血小板由来増殖因子DD(PDGF−DD)、RANTES、幹細胞因子(SCF)、ストロマ細胞由来因子1(SDF−1)、テストステロン、形質転換増殖因子アルファ(TGF−a)、形質転換増殖因子ベータ(TGF−b)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−a)、Wnt1、Wnt2、Wnt2b/13、Wnt3、Wnt3a、Wnt4、Wnt5a、Wnt5b、Wnt6、Wnt7a、Wnt7b、Wnt7c、Wnt8、Wnt8a、Wnt8b、Wnt8c、Wnt10a、Wnt10b、Wnt11、Wnt14、Wnt15、またはWnt16、ソニックヘッジホッグ、デザートヘッジホッグ、およびインディアンヘッジホッグが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、本発明のベクターは、少なくとも1つの改変されたまたは改変されていないレトロウイルスLTR、例えば、レンチウイルスLTRと、対象となるポリヌクレオチドに作動可能に連結した、例えば、グロビンポリペプチドをコードするβ−グロビンプロモーターおよびβ−グロビン遺伝子座制御領域(LCR)とを含む。LTRの好適な改変としては、5’LTRを、異種プロモーター、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、チミジンキナーゼプロモーター、またはシミアンウイルス40(SV40)プロモーターで置き換えること、および本明細書の他の箇所で考察されている3’LTRの1つ以上の改変、付加、および/または欠失が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、ポリヌクレオチドの赤血球での特異的発現は、ヒトβ−グロビンプロモーター、ヒトβ−グロビンLCRからのDNAアーゼI高感受性部位2、3、および4のうちの1つ以上を含むβ−グロビンLCR、および/またはヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素を使用して達成される。
様々な実施形態では、本明細書で企図されるベクターは、本明細書の他の箇所で考察されている通り、プシーパッキング配列(Ψ+)、中央ポリプリン区域/DNAフラップ(cPPT/FLAP)、レトロウイルス輸送要素、転写後調節要素、1つ以上のインスレーター要素、ポリアデニル化配列、選択可能なマーカー、および細胞自殺遺伝子からなる群から選択される1つ以上の要素を含む。
様々な実施形態では、本明細書で企図されるベクターは、異常ヘモグロビン症に対する治療をもたらすポリペプチドをコードする遺伝子に作動可能に連結した、造血細胞において作動可能なプロモーターを含む。ベクターは、1つ以上のLTRを有してよく、いずれのLTRも、1つ以上の改変、例えば、1つ以上のヌクレオチド置換、付加、または欠失を含む。ベクターは、形質導入効率を増加させるための1つ以上のアクセサリー要素(例えば、cPPT/FLAP)、ウイルスパッケージング(例えば、プシー(Ψ)パッケージングシグナル、RRE)、および/または治療遺伝子発現を増加させる他の要素(例えば、ポリ(A)配列)をさらに含み得る。
一実施形態では、ベクターは、左側の(5’)レトロウイルスLTRと、プシーパッケージング配列(Ψ+)と、中央ポリプリン区域/DNAフラップ(cPPT/FLAP)と、レトロウイルス輸送要素と、β−グロビンプロモーターと、β−グロビン遺伝子座制御領域(LCR)と、任意に、対象となるポリヌクレオチドに作動可能に連結した3’β−グロビンエンハンサーと、1つ以上のインスレーター要素、またはポリアデニル化配列を含む右側の(3’)レトロウイルスLTRとを含む。
特定の実施形態では、ベクターは、左側の(5’)HIV−1 LTRと、プシーパッケージング配列(Ψ+)と、HIV−1中央区域/DNAフラップ(cPPT/FLAP)と、rev応答要素(RRE)と、β−グロビンプロモーターと、β−グロビン遺伝子座制御領域(LCR)と、任意に、対象となるポリヌクレオチドに作動可能に連結した3’β−グロビンエンハンサーと、1つ以上のインスレーター要素およびウサギβ−グロビンポリA配列(rβgpA)を含む右側の(3’)レトロウイルスLTRとを含む、レンチウイルスベクターである。
様々な実施形態では、本明細書で企図されるベクターは、副腎白質ジストロフィーおよび/または副腎脊髄神経障害に対する治療をもたらすポリペプチドをコードする遺伝子に作動可能に連結した、小膠細胞において作動可能なプロモーターを含む。ベクターは、1つ以上のLTRを有してよく、いずれのLTRも、1つ以上の改変、例えば、1つ以上のヌクレオチド置換、付加、または欠失を含む。ベクターは、形質導入効率を増加させるための1つ以上のアクセサリー要素(例えば、cPPT/FLAP)、ウイルスパッケージング(例えば、プシー(Ψ)パッケージングシグナル、RRE)、および/または治療遺伝子発現を増加させる他の要素(例えば、ポリ(A)配列)をさらに含み得る。
特定の実施形態では、本明細書で企図される移入ベクターは、左側(5’)レトロウイルスLTR、中央ポリプリン区域/DNAフラップ(cPPT/FLAP)、レトロウイルス輸送要素、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、小グリア細胞中で活性なプロモーター、および右側(3’)レトロウイルスLTRを含む。
ある特定の実施形態では、本明細書で企図されるレンチウイルスベクターは、左側の(5’)HIV−1 LTRと、プシー(Ψ)パッケージングシグナルと、cPPT/FLAPと、RREと、ヒトABCD1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結したMNDプロモーターと、右側の(3’)自己不活性化(SIN)HIV−1 LTRと、ウサギβ−グロビンポリアデニル化配列とを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする。
さらなる実施形態では、レンチウイルスベクターは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードする。
ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む。
ある特定の実施形態では、プロモーターは、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む。
いくつかの実施形態では、ヒトβ−グロビンLCRは、ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む。
さらなる実施形態では、対象となる遺伝子は、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする。
特定の実施形態では、対象となる遺伝子は、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、およびBCL11A shmirベクターである。例えば、米国特許第20150307867号、Arumugam and Malik,Hematology Am Soc Hematol Educ Program.2010;2010(1):445−50、Hoban et al.,Blood.2016 127:839−848、Scott and DeFrancesco,Nature Biotechnology 34,600−607(2016)、Finotti et al.,Journal of Blood Medicine.2015:6 69−85、Pestina et al.,Molecular Therapy.2009;17(2):245−252を参照されたく、これらのそれぞれは、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれ、特定の実施形態では、ベクターが、それらに詳述に開示され、参照される。
多くの他の異なる実施形態を本発明の現行の実施形態から適合させ得、したがって、治療用導入遺伝子または対象となる遺伝子を、造血系列以外の標的細胞型または細胞系列、例えば、神経細胞系列において発現させることが当業者には理解されよう。
E.組成物および製剤
本明細書で企図される製剤および組成物は、単独で、または1つ以上の他の治療のモダリティと組み合わせて、細胞、組織、器官、または動物に投与するための、薬学的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液(例えば、培養培地)中に製剤化された、本明細書に記載される、任意の数の形質導入した細胞または形質導入されていない細胞またはそれらの組み合わせ、ウイルスベクター、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ならびに形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤、例えば、ポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、スタウロスポリン、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドの組み合わせを含んでよい。組成物としては、本明細書で企図される培地が挙げられるが、これに限定されず、特定の実施形態では、組成物および培地という用語は、同義語として使用され得る。
本明細書で企図される、特定のエクスビボおよびインビトロ製剤ならびに組成物は、単独で、または1つ以上の他の治療のモダリティと組み合わせて、細胞、組織、器官、または動物に投与するための、薬学的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液(例えば、培養培地)中に製剤化された、本明細書に記載される、形質導入した細胞または形質導入されていない細胞またはそれらの組み合わせ、ウイルスベクター、形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤、例えば、ポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、スタウロスポリン、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドの組み合わせを含んでよい。
本明細書で企図される特定のインビボ製剤および組成物は、単独で、または1つ以上の他の治療のモダリティと組み合わせて、細胞、組織、器官、または動物に投与するための、薬学的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液(例えば、培養培地)中に製剤化された、本明細書に記載される、ウイルスベクター、ならびに形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤、例えば、ポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、スタウロスポリン、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドの組み合わせを含んでよい。
ある特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物は、1つ以上の薬学的に許容される担体(添加物)および/または希釈剤(例えば、薬学的に許容される細胞培養培地)と一緒に製剤化された、本明細書に記載される、治療有効量の形質導入した細胞を含む、細胞集団を含む。
ある特定の他の実施形態では、1つ以上の薬学的に許容される担体(添加剤)および/または希釈剤(例えば、薬学的に許容される細胞培養培地)と一緒に製剤化された、本明細書に記載される、レトロウイルスベクター、ならびに形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤、例えば、ポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、スタウロスポリン、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドを含む、組成物を提供する。
ある特定の他の実施形態では、本発明は、1つ以上の薬学的に許容される担体(添加剤)および/または希釈剤(例えば、薬学的に許容される細胞培養培地)と一緒に製剤化された、レトロウイルスベクターおよび1つ以上のポロキサマー、例えば、ポロキサマー338、ポロキサマー407を含む、組成物を提供する。
特定の実施形態では、組成物は、1つ以上の薬学的に許容される担体(添加剤)および/または希釈剤(例えば、薬学的に許容される細胞培養培地)と一緒に製剤化された、本明細書に記載される、幹または前駆細胞を含む細胞集団、レトロウイルスベクター、ならびに形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤、例えば、ポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、スタウロスポリン、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドを含む。関連の実施形態では、細胞集団は、造血幹および前駆細胞を含む。一実施形態では、細胞集団は、CD34細胞を含む。一実施形態では、細胞集団は、CD34選択細胞である。
好ましい実施形態では、細胞集団は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βのうちの1つを有するCD34細胞を含む。
好ましい実施形態では、細胞集団は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βのうちの1つを有するCD34細胞を含む。
好ましい実施形態では、細胞集団は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βのうちの1つを有するCD34細胞を含む。
本明細書で企図される薬学的組成物は、本明細書に記載される方法に従って生成される形質導入した細胞および薬学的に許容される担体を含む。
他の実施形態では、薬学的組成物は、本明細書に記載される、レトロウイルスベクター、ならびに形質導入効率および/またはVCNを増加させる薬剤、ポロキサマーおよびプロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、またはスタウロスポリン、および任意に、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドを含む。
一実施形態では、薬学的組成物は、本明細書に記載される、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーおよびプロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドを含む。
一実施形態では、薬学的組成物は、本明細書に記載される、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーおよびスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマー、およびポリカチオン性ペプチドを含む。
一実施形態では、薬学的組成物は、レトロウイルスベクターおよびポロキサマーを含む。好ましい実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、またはポロキサマー407である。
「薬学的に許容される」という語句は、ヒトに投与されたときにアレルギー性または同様の不都合な反応を生じさせない分子実体および組成物を指す。特定の実施形態では、「薬学的に許容される」という用語は、連邦政府もしくは州政府の管理機関による承認、または米国薬局方もしくは他の一般に認められた動物用の薬局方、より詳細には、ヒト用の薬局方に記載されているものを含む。
「担体」という用語は、治療用細胞と共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。薬学的担体の例示的な例は、細胞培養培地、水および油(石油、動物、植物または合成起源の油を含む、例えば、ピーナツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油等)のような滅菌液体であり得る。食塩溶液、ならびに水性デキストロースおよびグリセロール溶液はまた、特に注射溶液用の液体担体として用いることができる。特定の実施形態では、好適な薬学的賦形剤は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセリン、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール等を含む。いかなる従来の媒体および薬剤でも活性成分と不適合である場合を除いて、治療組成物中でのその使用を企図している。補助的な活性化合物もまた、組成物中に組み込むことが可能である。
一実施形態では、担体を含む組成物は、非経口投与、例えば、血管内(静脈内または動脈内)、腹腔内、または筋肉内投与に適している。薬学的に許容される担体としては、滅菌水溶液、細胞培養培地、または分散剤を含む。薬学的に活性な物質へのそのような培地および薬剤の使用は、当該技術分野で周知である。いかなる従来の培地および薬剤でも形質導入した細胞と不適合である場合を除いて、薬学的組成物中のその使用が企図される。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物は、遺伝子改変された造血幹および/または前駆細胞、薬学的に許容される担体、例えば、薬学的に許容される細胞培養培地を含む。本明細書で企図される細胞に基づいた組成物を含む組成物は、腸内または非経口投与方法によって別々に、または所望の治療目的に影響を及ぼすように他の好適な化合物と組み合わせて投与され得る。
薬学的に許容される担体は、処置されるヒト対象への投与に適したものとするために、十分に高い純度と十分に低い毒性のものである必要がある。それは、さらに、組成物の安定性を維持するか、または増加させなければならない。薬学的に許容される担体は、液体または固体であり得、計画された投与法を考慮して、組成物の他の成分と組み合わせたときに、所望の嵩、コンシステンシー等を提供するように選択される。例えば、薬学的に許容される担体は、限定されないが、結合剤(例えば、糊化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、またはヒドロキシプロピルメチルセルロース等)、充填剤(例えば、ラクトースおよび他の糖類、微結晶性セルロース、ペクチン、ゼラチン、硫酸カルシウム、エチルセルロース、ポリアクリレート、リン酸水素カルシウム等)、潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、シリカ、コロイド状二酸化ケイ素、ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、水素化植物油、トウモロコシデンプン、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等)、崩壊剤(例えば、デンプン、デンプングリコール酸ナトリウム等)、または湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等)であり得る。本明細書で企図される組成物のために他の好適な薬学的に許容される担体としては、水、塩溶液、アルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン等が挙げられるが、これに限定されない。
そのような担体溶液はまた、緩衝液、希釈剤、および他の好適な添加剤を含み得る。本明細書で使用される「緩衝液」という用語は、化学組成がpHの著しい変化することなく、酸または塩基を中和する、溶液または液体を指す。本明細書で企図される緩衝液の例としては、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、リンガー液、5% ブドウ糖液(D5W)、正常/生理食塩水(0.9% NaCl)が挙げられるが、これらに限定されない。
薬学的に許容される担体および/または希釈剤は、約7の治療組成物のpHを維持するのに十分な量で存在し得る。あるいは、治療組成物は、約6.8〜約7.4の範囲内、例えば、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、および7.4のpHを有する。さらに別に実施形態では、治療組成物は、約7.4のpHを有する。
本明細書で企図される組成物は、非毒性の薬学的に許容される培地を含み得る。組成物は、懸濁液であり得る。本明細書で使用される「懸濁液」という用語は、細胞が、固体支持体に結合されない非接着性状態を指す。例えば、懸濁液として維持される細胞は、撹拌または振とうされ得、培養皿等の支持体に接着されない。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物は、懸濁液中に製剤化され、造血幹および/または前駆細胞は、許容される液体培地または溶液、例えば、静脈内(IV)バッグ等の生理食塩水または無血清培地内で分散される。許容される希釈剤としては、水、PlasmaLyte、リンガー溶液、等張塩化ナトリウム(生理食塩水)溶液、無血清細胞培養培地、ならびに極低温記憶装置に好適な培地、例えば、Cryostor(登録商標)培地が挙げられるが、これらに限定されない。
ある特定の実施形態では、薬学的に許容される担体は、実質的には、ヒトまたは動物起源の天然タンパク質がなく、細胞集団、例えば、造血幹および前駆細胞を含む組成物を保存するのに好適である。治療組成物は、ヒト患者への投与されることが意図され、それ故に、実質的に、ウシ血清アルブミン、ウマ血清、およびウシ胎仔血清等の細胞培養構成要素がない。
いくつかの実施形態では、組成物は、薬学的に許容される細胞培養培地中で製剤化される。そのような組成物は、ヒト対象への投与に好適である。特定の実施形態では、薬学的に許容される細胞培養培地は、無血清培地である。
無血清培地は、簡素かつより良く定義された組成物、減少した汚染物質の程度、潜在源の感染性因子の除去、およびコストの低下を含んだ、血清含有培地を上回るいくつかの利点を有する。様々な実施形態では、無血清培地は、動物質を含まず、任意に、タンパク質を含まない場合がある。任意に、培地は、生物薬学的に許容される組換えタンパク質を含んでもよい。「動物質を含まない」培地は、構成成分が非動物源から由来する培地を指す。組換えタンパク質は、動物質を含まない培地中の天然動物タンパク質を置換し、栄養素は、合成源、植物源、または微生物源から得られる。対照的に、「タンパク質を含まない」培地は、タンパク質が実質的にないと定義される。
特定の組成物に使用される無血清培地の例示的な例としては、QBSF−60(Quality Biological,Inc.)、StemPro−34(Life Technologies)、およびX−VIVO 10が挙げられるが、これらに限定されない。
好ましい実施形態では、造血幹および/または前駆細胞を含む組成物は、PlasmaLyteに製剤化される。
様々な実施形態では、造血幹および/または前駆細胞を含む組成物は、凍結保存培地に製剤化される。例えば、凍結保存剤を含む凍結保存培地は、解凍後の高い細胞生存率の結果を維持するために使用され得る。特定の組成物に使用される凍結保存培地の例示的な例としては、CryoStor CS10、CryoStor CS5、およびCryoStor CS2が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、組成物は、50:50のPlasmaLyte A対CryoStor CS10を含む溶液中で製剤化される。
特定の実施形態では、組成物は、マイコプラズマ、内毒素、および微生物の汚染が実質的にない。内毒素が「実質的にない」とは、1日当たり体重1kg当たり5EUの全内毒素、平均的な70kgのヒトの場合、細胞の全用量当たり350EUである、生物製剤についてFDAにより認可されているものより少ない、細胞の1用量当たりの内毒素が存在することを意味する。特定の実施形態では、本明細書で企図されるレトロウイルスベクターで形質導入した造血幹または前駆細胞を含む組成物は、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mL、または約0.5EU/mL、1.0EU/mL、1.5EU/mL、2.0EU/mL、2.5EU/mL、3.0EU/mL、3.5EU/mL、4.0EU/mL、4.5EU/mL、または5.0EU/mLを含有する。
ある特定の実施形態では、レトロウイルス(例えば、レンチウイルス)ベクターが挙げられるが、これに限定されない、ウイルスベクター系の送達(すなわち、ウイルス媒介性形質導入)に好適な組成物および製剤が、企図される。
エクスビボ送達のための例示的な製剤は、当該技術分野で既知の様々なトランスフェクション薬剤、例えば、リン酸カルシウム、電気穿孔、熱ショック、および種々のリポソーム製剤(すなわち、脂質媒介性トランスフェクション)等の使用も含んでよい。以下でより詳細に説明されている通り、リポソームは、水性流体の画分が閉じ込められた脂質二重層である。DNAは、自発的にカチオン性リポソームの外面と会合し(その電荷によって)、これらのリポソームは、細胞膜と相互作用するであろう。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物は、単独で、または1つ以上の他の治療のモダリティと組み合わせて、細胞または動物に投与するための、薬学的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液中に製剤化された、本明細書に記載される、1つ以上のポリペプチド、ポリヌクレオチド、それを含むベクター、形質導入効率および/またはVCNを増加させる薬剤、形質導入した細胞等を含んでよい。必要に応じて、組成物は、例えば、サイトカイン、増殖因子、ホルモン、小分子、または様々な薬学的に活性な薬剤等の他の薬剤と組み合わせて投与され得ることも理解されよう。特定の実施形態では、組成物に含まれ得る他の構成成分に対する限定は、追加的な薬剤が、意図された遺伝子治療を送達する組成物の能力に悪影響を及ぼさないのであれば、実質的に存在しない。
特定の実施形態では、薬学的に許容される賦形剤および担体溶液の製剤は、本明細書に記載される特定の組成物を、例えば、腸内および非経口、例えば、血管内、静脈内、動脈内、骨内、および髄内への投与および製剤を含めた種々の治療レジメンにおいて使用するための好適な投薬および治療レジメンの開発と同様に当業者に周知である。本明細書で企図される特定の実施形態は、他の製剤、例えば、製薬技術分野で周知であり、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,20th Edition.Baltimore,MD:Lippincott Williams & Wilkins,2005(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されることが当業者によって理解され得る。
F.細胞培養組成物
全体にわたって本明細書で論じられるように、本明細書で企図される組成物および方法は、エクスビボおよびインビボでの細胞に基づいた遺伝子治療において有用である。特定の実施形態では、組成物は、培養中の細胞、すなわち、細胞培養組成物を含み得る。細胞培養組成物は、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、好適な細胞培養培地、および1つ以上のポロキサマーを含み得る。細胞培養組成物は、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、好適な細胞培養培地、1つ以上のポロキサマー、プロスタグランジンシグナル伝達を増加させる1つ以上の薬剤、またはスタウロスポリン、および任意に、1つ以上のポリカチオン性ポリマーを含み得る。
特定の実施形態では、培養細胞は、造血幹もしくは前駆細胞またはCD34+細胞である。
特定の実施形態では、培養細胞は、造血幹もしくは前駆細胞、または以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有するCD34細胞である。
特定の実施形態では、培養細胞は、造血幹もしくは前駆細胞、または以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有するCD34細胞である。
特定の実施形態では、培養細胞は、造血幹もしくは前駆細胞、または以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有するCD34細胞である。
一実施形態では、細胞培養組成物は、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、ヒト投与に好適な細胞培養培地、およびポロキサマーを含む。一実施形態では、細胞培養組成物は、造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、ヒト投与に好適な細胞培養培地、ポロキサマー、およびプロスタグランジンシグナル伝達を増加させる薬剤、ならびに任意に、1つ以上のポリカチオン性ポリマーを含む。
一実施形態では、細胞培養組成物は、遺伝子改変された造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、ヒト投与に好適な細胞培養培地、およびポロキサマーを含む。
一実施形態では、細胞培養組成物は、遺伝子改変された造血幹または前駆細胞を含む細胞集団、ヒト投与に好適な細胞培養培地、ポロキサマー、およびスタウロスポリン、ならびに任意に、1つ以上のポリカチオン性ポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、細胞培養培地は、薬学的に許容される細胞培養培地である。
形質導入した造血幹または前駆細胞を含む本明細書で企図される細胞培養培地は、所望の遺伝子治療に影響を及ぼすために、それを必要とする対象への全身的にまたは直接注入によって投与され得る。
G.形質導入方法
本明細書で企図される方法および組成物は、標的細胞の形質導入効率(TE)およびベクターコピー数(VCN)を著しく増加させる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、本明細書で企図される組成物および方法を用いて、VCNを増加させ、有意に少ないウイルスを用いて有意に多くの細胞に形質導入し、それにより、治療細胞のゲノムにおけるゲノムの変質(alteration)および/または癌原遺伝子の挿入活性化のリスクを最小化することができ、一方、生成される薬物生成物の治療効果を同時に増加することができることが企図される。それ故に、本明細書で企図される組成物および方法は、より安全な遺伝子治療の生成をもたらすだけでなく、よりロバストな、治療的に有効な薬物生成物をもたらす。加えて、より効率的な形質導入は、形質導入当たりより少ないウイルスを使用することができ、それ故に、レンチウイルス遺伝子治療に対する商品原価を低下させる。
トランスフェクションによるものではなく、ウイルス感染によるレトロウイルスまたはレンチウイルスベクターを用いた遺伝子(複数可)または他のポリヌクレオチド配列の送達は、形質導入と称される。一実施形態では、レトロウイルスベクターは、感染およびプロウイルス組み込みを通して細胞内に形質導入される。ある特定の実施形態では、細胞、例えば、標的細胞は、ウイルスベクターまたはレトロウイルスベクターを使用して感染によって細胞に送達された遺伝子または他のポリヌクレオチド配列を含む場合に形質導入される。特定の実施形態では、形質導入細胞は、細胞のゲノム内に、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターによって送達された1つ以上の遺伝子または他のポリヌクレオチド配列を含む。
特定の実施形態では、ウイルスベクターで形質導入した宿主細胞または標的細胞は、治療ポリペプチドを発現し、疾患、障害、または病態を処置および/または予防するために対象に投与される。
感染性ウイルス粒子およびウイルスストック溶液の作製は、従来の技法を使用して行うことができる。ウイルスストック溶液を調製する方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、Y.Soneoka et al.(1995) Nucl.Acids Res.23:628−633、およびN.R.Landau et al.(1992) J.Virol.66:5110−5113によって例示されている。
特定の実施形態では、HIV1型(HIV−1)に基づいたウイルス粒子は、産生細胞においてビリオンパッケージ要素と移入ベクターを共発現させることによって生成することができる。これらの細胞には、いくつかのプラスミドを一過性にトランスフェクトすることができる。一般には3〜5つのプラスミドが使用されるが、この数はレンチウイルス構成成分を別々の単位に分ける程度に応じてこれよりも大きくてよい。例えば、1つのプラスミドは、HIV−1に由来するビリオンのコア構成成分および酵素構成成分をコードし得る。このプラスミドは、パッケージングプラスミドと称される。別のプラスミドは、一般には、エンベロープタンパク質(複数可)、最も一般的には、安定性が高く、トロピズムが広範にわたることに起因して水疱性口内炎ウイルスのGタンパク質(VSV G)をコードする。このプラスミドは、エンベロープ発現プラスミドと称することができる。さらに別のプラスミドは、標的細胞に移入されるゲノム、すなわち、移入ベクターと呼ばれるベクター自体をコードする。パッケージングプラスミドは、リン酸カルシウムトランスフェクション、リポフェクション、または電気穿孔を含めた公知の技法によってヒト細胞系に導入することができる。この技法およびその変形により、1ミリリットル当たりの形質導入単位(TU/ml)の力価が数百万の組換えウイルスを生成することができる。超遠心分離後に、約10TU/mL、10TU/mL、1010TU/mL、1011TU/mL、1012TU/mL、または約1013TU/mLの濃縮ストックを得ることができる。
感染性ウイルス粒子は、従来の技法を使用してパッケージング細胞から収集することができる。例えば、感染性粒子は、当該技術分野で公知の通り、細胞溶解、または細胞培養物の上清の収集により収集することができる。任意に、収集されたウイルス粒子は、所望であれば精製することができる。好適な精製技法は、当業者に既知であり、例えば、Kutner et al.,BMC Biotechnol.2009;9:10.doi:10.1186/1472−6750−9−10、Kutner et al.Nat.Protoc.2009;4(4):495−505.doi:10.1038/nprot.2009.22。
ウイルスを使用して、当該技術分野で周知の技法を用いてインビボ、エクスビボ、またはインビトロにおいて細胞を感染させることができる。例えば、細胞、例えば、動員末梢血細胞、骨髄細胞、CD34細胞、または造血幹もしくは前駆細胞にエクスビボで形質導入するとき、ベクター粒子を細胞と一緒に、一般に、細胞10個当たり1×10〜50×10形質導入単位のウイルスベクターにも対応する、1〜50の感染多重度(MOI)の桁の用量を用いてインキュベートすることができる。これは、当然のことながら、1MOI、2MOI、3MOI、4MOI、5MOI、6MOI、7MOI、8MOI、9MOI、10MOI、15MOI、20MOI、25MOI、30MOI、35MOI、40MOI、45MOI、および50MOIに対応するベクター量、およびその間の全ての整数値を包含する。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、細胞集団を形質導入するために、約10〜約25のMOIで使用される。
特定の実施形態では、レンチウイルスベクターは、細胞集団を形質導入するために、約10〜約20のMOIで使用される。
いくつかの実施形態では、レンチウイルスベクターは、細胞集団を形質導入するために、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで使用される。
ウイルスはまた、治療を必要とする細胞、組織、または器官に直接注射することによってインビボで対象に送達することができる。直接注射には、細胞10個当たり1×10〜100×10形質導入単位のウイルスベクターにも対応する、約1〜100の感染多重度(MOI)が必要である。これは、当然のことながら、1MOI、2MOI、3MOI、4MOI、5MOI、6MOI、7MOI、8MOI、9MOI、10MOI、15MOI、20MOI、25MOI、30MOI、35MOI、40MOI、45MOI、50MOI、55MOI、50MOI、65MOI、70MOI、75MOI、80MOI、85MOI、90MOI、95MOI、および100MOIに対応するベクター量、およびその間の全ての整数値を包含する。
ウイルスはまた、例えば、p24ウイルスコートタンパク質に対するELISAである市販のp24力価アッセイを使用することによって測定することができるウイルス力価(TU/mL)に従って送達することもできる。以下の式を用いて、p24のpg/mLを算出することができる:レンチウイルスの物理的粒子(PP)当たり約2000モルのp24が存在する:(2×10)×(PP当たり24×10Daのp24)、48×10/アボガドロ=(48×10)/(6×1023)=PP当たり8×10−17gのp24、1×10−16gのp24当たり1PP、1pgのp24当たり1×10PP。合理的に首尾よくパッケージングされ、VSV−Gでシュードタイピングされたレンチウイルスベクターは、1000物理的粒子(PP)当たり1TU〜100PP当たり1TU(またはそれ未満)の範囲の感染指数を有するであろう。したがって、範囲は、約10〜100TU/pgのp24である。この変換により、TU/mLが得られる。
以前の経験に基づいて、直接注射するレンチウイルスの量は、総TUによって決定され、部位に実施可能に注射することができる体積および注射を受ける組織の種類の両方に基づいて変動し得る。例えば、骨髄の注射部位は、非常に小さな体積のウイルスのみを注射することが可能であり、したがって、力価の高い調製物が好ましく、注射当たり約1×10〜1×10、約1×10〜1×10、1×10〜1×10、約1×10〜1×1010、1×10〜1×1011、約1×10〜1×1012、または約1×1010〜1×1012またはそれを超えるTUを使用することができる。しかしながら、全身送達ははるかに大きなTUに適応させることができ、1×10、1×10、1×1010、1×1011、1×1012、1×1013、1×1014、または1×1015の負荷量を送達することができる。
本明細書で企図される組成物および方法は、本明細書に提供される組成物および方法の不在下で匹敵する形質導入効率を達成するために、上で開示されるものよりも低いウイルス力価を用いてインビトロ、エクスビボ、およびインビボで造血細胞の高い形質導入効率およびVCNを提供する。
本明細書で企図されるある特定の実施形態は、形質導入効率および/またはVCNが、造血細胞を、レトロウイルスおよびポロキサマーまたはポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤(例えば、WO2007/112084およびWO2010/108028を参照のこと)、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーとインビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加するという予想外の知見から生じた。
様々な実施形態では、ポロキサマーは、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する。
様々な実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
特定の実施形態では、ポロキサマーは、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、ポロキサマーは、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む。
ある特定の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー288である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー335である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー338である。
一実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー407である。
形質導入した造血細胞に使用される例示的なポロキサマーの最終濃度としては、約10μg/mL〜約5000μg/mL、約10μg/mL〜約2500μg/mL、約10μg/mL〜約1000μg/mL、約50μg/mL〜約1000μg/mL、約100μg/mL〜約1000μg/mL、約200μg/mL〜約1000μg/mL、約200μg/mL〜約500μg/mL、または約10μg/mL、約20μg/mL、約30μg/mL、約40μg/mL、約50μg/mL、約60μg/mL、約70μg/mL、約80μg/mL、約90μg/mL、約100μg/mL、約200μg/mL、約300μg/mL、約400μg/mL、約500μg/mL、約600μg/mL、約700μg/mL、約800μg/mL、約900μg/mL、約1000μg/mL、約1250μg/mL、約1500μg/mL、約1750μg/mL、約2000μg/mL、約2500μg/mL、または約5000μg/mLもしくはそれ以上、およびその任意の介在濃度が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、薬剤は、プロスタグランジンE(PGE)、ならびにその「類似体」または「誘導体」が挙げられるが、これらに限定されない、プロスタグランジンEP受容体である。
一実施形態では、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する薬剤は、PGEである。
造血細胞を形質導入するために使用される例示的なプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路アゴニスト最終濃度としては、約10μM〜約200μM、約10μM〜約100μM、約50μM〜約100μM、または約10μM、約20μM、約30μM、約40μM、約50μM、約60μM、約70μM、約80μM、約90μM、または約100μMもしくはそれ以上、およびその任意の介在濃度が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、硫酸プロタミンまたはポリブレンである。
一実施形態では、ポリカチオン性ポリマーは、硫酸プロタミンである。硫酸プロタミンまたはポリブレンは、約5μg/mL〜約15μg/mL、約5μg/mL〜約10μg/mL、または約5μg/mL、約6μg/mL、約7μg/mL、約8μg/mL、約9μg/mL、約10μg/mL、約11μg/mL、約12μg/mL、約13μg/mL、約14μg/mL、または約15μg/mLもしくはそれ以上の最終濃度で使用することができる。
別の実施形態では、形質導入効率および/またはVCNは、細胞を、レトロウイルスおよびポロキサマーおよびスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーとインビトロ、エクスビボ、またはインビボで接触させることによって有意に増加させる。
造血細胞を形質導入するために使用される例示的なスタウロスポリン最終濃度としては、約100nM〜約1000nM、約110nM〜約800nM、約200nM〜約800nM、約400nM〜約800nM、約200nM〜約400nM、約200nM〜約500nM、または約100nM、約200nM、約300nM、約400nM、約500nM、約600nM、約700nM、約800nM、約900nM、または約1000nMもしくはそれ以上、およびその任意の介在濃度が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、レトロウイルスの存在下で培養され得る造血細胞は、ポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーに、約10分〜約72時間、約30分〜約72時間、約30分〜約48時間、約30分〜約24時間、約30分〜約12時間、約30分〜約8時間、約30分〜約6時間、約30分〜約4時間、約30分〜約2時間、または約1時間〜約2時間の期間にわたって曝露させる(接触させる)ことができる。
特定の実施形態では、レトロウイルスの存在下で培養され得る造血細胞は、ポロキサマーまたはポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーに、約10分間、約30分間、約1時間、約2時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、約12時間、約13時間、約14時間、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間、約48時間、または約72時間、または任意の介在時間の期間にわたって曝露させる(接触させる)ことができる。
別の実施形態では、造血細胞は、本明細書で開示される前述のいずれかの期間にわたって、形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤と培養する前に、形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤と培養する間に、または形質導入効率および/またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤と培養した後に、レトロウイルスと培養することができる。
ある特定の実施形態では、造血細胞が、レトロウイルスと培養する前に、レトロウイルスと培養する間に、またはレトロウイルスと培養した後に、またはそれらの任意の組み合わせで、本明細書で開示されている前述のいずれかの期間にわたって、ポロキサマーまたはポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーと培養することができる。
一実施形態では、造血細胞は、レトロウイルスと培養し、同時に、本明細書で開示されている前述のいずれかの期間にわたって、ポロキサマーまたはポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーと培養する。
さらに、当業者は、特定の実施形態では、形質導入効率およびVCNが、形質導入の最初の6時間、形質導入の最初の12時間、形質導入の最初の24時間、形質導入の最初の48時間、または形質導入の最初の72時間、または形質導入のいずれかの介在期間にわたって、造血細胞を、レトロウイルスおよびポロキサマーまたはポロキサマーおよびプロスタグランジンEP受容体シグナル伝達経路を刺激する1つ以上の薬剤またはスタウロスポリン、ならびに任意に、ポリカチオン性ポリマーと培養することによって増加させることが理解されよう。
ある特定の実施形態では、造血細胞が、本明細書に開示されている前述のいずれかの期間にわたって、レトロウイルスと培養する前にスタウロスポリンと培養され、洗浄し、レトロウイルスと、同時に、ポロキサマー、および任意に、ポリカチオン性ポリマーと接触することができることが企図される。
特定の実施形態では、造血細胞は、容器、バッグ、例えば、血液バッグに形質導入され、形質導入中に撹拌される。
全体にわたって開示されるように、本明細書で企図される組成物および方法は、造血細胞の形質導入効率およびVCNの予想外の増加を提供し、形質導入し、典型的には、低いVCNを有するのが難しいことで有名である。
様々な実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、任意の介在する割合を含んだ、形質導入効率を少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約100%増加させる。
様々な実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、平均VCNを、少なくとも約0.5〜少なくとも約5.0、少なくとも約0.5〜少なくとも約3、少なくとも約0.5〜少なくとも約1.0、少なくとも約1.0〜少なくとも約5.0、少なくとも約1.0〜少なくとも約3.0、または少なくとも約0.5、少なくとも約1.0、少なくとも約1.5、少なくとも約2.0、少なくとも約2.5、少なくとも約3.0、少なくとも約3.5、少なくとも約4.0、少なくとも約4.5、または少なくとも約5.0増加させる。
様々な実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法で形質導入した造血細胞は、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約100%の形質導入効率、および少なくとも約0.5、少なくとも約1.0、少なくとも約1.5、少なくとも約2.0、または少なくとも約2.5の平均VCNを有する。
特定の実施形態では、形質導入効率の増加は、ベクター単独で形質導入した造血細胞と比較して、本明細書で企図される組成物および方法で形質導入した造血細胞の少なくとも2倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍もしくはそれ以上の倍数富化されたことを表す。
特定の実施形態では、平均VCNの増加は、ベクター単独で形質導入した造血細胞と比較して、本明細書で企図される組成物および方法で形質導入した造血細胞のVCNの少なくとも2倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、または少なくとも100倍もしくはそれ以上の倍数富化されたことを表す。
形質導入の後に、形質導入した細胞を、細胞の維持、成長、または増殖に適した条件下で培養することができる。特定の実施形態では、形質導入した細胞を、移植前に、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14日間培養される。
形質導入の前、形質導入の間、および/または形質導入の後に、細胞を、幹細胞または前駆細胞の増大を促進する条件下で培養することができる。当該技術分野で既知の任意の方法は、使用することができる。ある特定の実施形態では、形質導入の前、形質導入の間、または形質導入の後に、細胞を、幹細胞または前駆細胞の増大を促進する1つ以上の増殖因子の存在下で培養される。幹細胞または前駆細胞の増大を促進する増殖因子の例としては、マウス造血幹細胞の自己再生を促進することが実証されている胎児肝臓チロシンキナーゼ(Flt3)リガンド、幹細胞因子、ならびにインターロイキン6および11が挙げられるが、これらに限定されない。他のものとしては、骨形成タンパク質4を活性化することによって初期の造血前駆体の増殖を誘導するソニックヘッジホッグ、HSCの自己再生を刺激するWnt3a、脳由来神経栄養因子(BDNF)、上皮増殖因子(EGF)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、毛様体神経栄養因子(CNF)、形質転換増殖因子−β(TGF−β)、線維芽細胞増殖因子(FGF、例えば、塩基性FGF、酸性FGF、FGF−17、FGF−4、FGF−5、FGF−6、FGF−8b、FGF−8c、FGF−9)、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)、血小板由来増殖因子(PDGF、例えば、PDGFAA、PDGFAB、PDGFBB)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GMCSF)、幹細胞因子(SCF)、ストロマ細胞由来因子(SCDF)、インスリン様増殖因子(IGF)、トロンボポエチン(TPO)、またはインターロイキン−3(IL−3)が挙げられる。特定の実施形態では、形質導入の前、形質導入の間、または形質導入の後に、細胞を、幹細胞または前駆細胞の増大を促進する1つ以上の増殖因子の存在下で培養する。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、任意の細胞型の形質導入に適用できる。本明細書で企図される組成物および方法での使用に好適な細胞は、任意の動物、好ましくは哺乳動物、例えば、非ヒト霊長類またはヒト、およびより好ましくはヒトから得ることができ、それらは、任意の動物、好ましくは哺乳動物、およびより好ましくはヒトに移植することができる。
ある特定の実施形態は、細胞集団の単離および形質導入を企図する。本明細書で使用する、「細胞集団」という用語は、任意の数および/または組み合わせの、本明細書の他の箇所に記載の同種細胞型または異種細胞型で構成されていてよい複数の細胞を指す。例えば、造血幹または前駆細胞に形質導入するために、細胞集団を、臍帯血、胎盤血、骨髄、または末梢血から単離するまたは得ることができる。細胞集団は、形質導入される標的細胞型を約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約100%含んでよい。ある特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、異種細胞の集団から当該技術分野で既知の方法を用いて単離または精製することができる。
本明細書で企図される組成物および方法で形質導入した好ましい標的細胞型は、造血細胞、例えば、ヒト造血細胞を含む。
好ましい実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、造血幹または前駆細胞の形質導入効率および/またはVCNを増加させるために使用される。
本明細書で企図される方法および組成物で形質導入した造血細胞を得るために例示的な源としては、臍帯血、骨髄、または動員末梢血が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で企図される方法および組成物での形質導入に好適な造血細胞の例示的な例は、CD34細胞を含む。本明細書で使用される、「CD34細胞」という用語は、細胞表面上のCD34タンパク質を発現する細胞を指す。本明細書で使用される、「CD34」は、しばしば、細胞間接着因子の役割を果たす、細胞表面糖タンパク質(例えば、シアロムチンタンパク質)を指す。CD34は、造血幹細胞および前駆細胞の両方の細胞表面マーカーである。
本明細書で企図される方法および組成物での形質導入に好適な造血幹または前駆細胞のさらなる例示的な例は、CD34CD38LoCD90CD45RA−である造血細胞、CD34,CD59、Thy1/CD90、CD38Lo/−、C−kit/CD117、およびLin(−)である造血細胞、およびCD133である造血細胞を含む。
様々な方法が、造血階層を特徴付けるために存在する。特徴付けのある方法は、SLAMコードである。SLAM(シグナル伝達リンパ球活性化分子)ファミリーは、遺伝子が、第1染色体(マウス)上の単一の遺伝子座に大部分がタンデムに位置し、全てが免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーのサブセットに属し、最初はT細胞刺激に関与すると考えられていた>10分子の群である。このファミリーは、CD48、CD150、CD244等を含み、CD150は創始メンバー(founding member)であり、したがって、slamF1、すなわち、SLAMファミリーメンバー1とも称される。造血階層についてのサインSLAMコードは、造血幹細胞(HSC)−CD150CD48CD244、多分化能性前駆細胞(MPP)−CD150CD48CD244、系列制限前駆細胞(LRP)−CD150CD48CD244、一般的な骨髄系前駆細胞(CMP)−lin−SCA−1−c−kitCD34CD16/32mid、顆粒球−マクロファージ前駆体(GMP)−linSCA−1−c−kitCD34CD16/32hi、および巨核球−赤血球前駆細胞(MEP)−linSCA−1−c−kitCD34CD16/32lowである。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターおよび組成物で形質導入するCD34細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターおよび組成物で形質導入するCD34細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクターおよび組成物で形質導入するCD34細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
H.遺伝子治療法
より高い割合の形質導入細胞を含み、各細胞中の治療遺伝子のコピー数もまた高い薬物産物は、より治療的に有効な遺伝子治療を提供する。本明細書で使用する、「薬物産物」という用語は、本明細書で企図される組成物および方法を用いて産生される遺伝子改変された細胞を指す。特定の実施形態では、薬物産物は、遺伝子改変された造血幹または前駆細胞、例えば、CD34細胞を含む。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、薬物産物中の治療遺伝子の量を増加させることは、インビボでの対応する遺伝子の発現がない、または最小の発現を有する、対象の治療を可能にし、それにより、対象への遺伝子治療をもたらす機会を著しく増大することができ、遺伝子治療は、以前に実行可能な治療法の選択肢ではなかった。
本明細書で企図される形質導入した細胞および対応するレトロウイルスベクターは、遺伝子治療の改善された方法を提供する。本明細書で使用する、「遺伝子治療」という用語は、細胞のゲノムへの遺伝子の導入を指す。様々な実施形態では、本発明のウイルスベクターは、造血幹細胞治療に適した単一遺伝子の疾患、障害、もしくは病態または疾患、障害、もしくは病態を有すると診断された対象またはそれを有する疑いがある対象に治癒的、予防的、または軽減的利益をもたらすポリペプチドをコードする治療用導入遺伝子を発現する造血発現制御配列を含む。
1つの好ましい実施形態では、形質導入した細胞は、脳小膠細胞(マクロファージ)に発達する可能性を含む。特定の実施形態では、造血幹細胞は、本明細書で企図されるベクターで形質導入し、リソソーム貯蔵障害、副腎白質ジストロフィー、または副腎脊髄ニューロパシーのための治療を必要とする個人に投与される。造血幹細胞は、脳小膠細胞の起源であり、それ故に、このような実施形態では、好ましい。
特定の実施形態では、形質導入した造血幹または前駆細胞は、造血系の単一遺伝子の疾患、障害、もしくは病態または疾患、障害、もしくは病態を有すると診断された対象またはそれを有する疑いがある対象に治癒的、予防的、または軽減的利益をもたらすポリペプチドをコードする治療用導入遺伝子を発現する造血発現制御配列を有するウイルスベクターを含む。
ある特定の実施形態では、本明細書で企図されるベクター、ウイルス粒子、および/または形質導入した細胞を、対象における造血系の単一遺伝子の疾患、障害、もしくは病態または疾患、障害、もしくは病態、または例えば、異常ヘモグロビン症を処置する、予防する、および/または軽減するために使用される。
本明細書で企図される特定の実施形態で用いるのに好適である単一遺伝子病およびそれらの対応する治療遺伝子(複数可)の例示的な例としては、X−SCID(IL2Rγ)、ADA−SCID(アデノシンデアミナーゼ)、バッテン病(トリペプチジルペプチダーゼ1)、ムコ多糖症1型−フルラー症候群(アルファ−Lイズロニダーゼ)、ムコ多糖症2型−ハンター症候群(イズロン酸2−スルファターゼ)、ムコ多糖症3型−サンフィリポ症候群(N−スルホグルコサミンスルホヒドラーゼ)、ムコ多糖症4A型−モルキオA症候群(ガラクトサミン−6 スルファターゼ)、ムコ多糖症4B型−モルキオB症候群(ベータ−ガラクトシダーゼ)、ムコ多糖症6型−マロトー・ラミー症候群(N−アセチルガラクトサミン−4−スルファターゼ)、ゴーチェ病(グルコセレブロシダーゼ)、異染性白質萎縮症(アリールスルファターゼA)、慢性肉芽腫症(シトクロムb−245アルファ鎖、シトクロムb−245ベータ鎖、好中球サイトゾル因子1、好中球サイトゾル因子2、好中球サイトゾル因子4)、ウィスコット・アルドリッチ症候群(ウィスコット・アルドリッチ症候群タンパク質)、パーフォリン欠損(PRF1)、ファンコニ貧血(FANC遺伝子、例えば、FANCA、FANCC、FANCG)、X連鎖リンパ球増殖性症候群(SH2D1A)、RAG欠損(RAG1/2)、アルテミスタンパク質欠損(DCLRE1C)、血友病A(第VIII因子)、血友病B(第IX因子)、および白血球接着欠損(CD18)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する、「造血」とは、前駆細胞からの血液細胞の形成および発達、ならびに幹細胞からの前駆細胞の形成を指す。血液細胞としては、赤血球または赤血球細胞(RBC)、網状赤血球、単球、好中球、巨核球、好酸球、好塩基球、B砂防、マクロファージ、顆粒球、マスト細胞、栓球、および白血球が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する、「異常ヘモグロビン症」または「異常ヘモグロビン症の病態」という用語は、ヘモグロビンの構造および/または合成における変化から生じる異常なヘモグロビン分子の存在下で関与する様々な遺伝性血液障害を指す。通常は、ヘモグロビンは、4つのサブユニットタンパク質:β−グロビンの2つのサブユニットおよびα−グロビンの2つのサブユニットからなる。これらのサブユニットタンパク質のそれぞれは、ヘムと呼ばれる鉄含有分子に付着(結合)し、各ヘムが、1つの酸素分子と結合することができるその中央に鉄分子を含有する。赤血球細胞内のヘモグロビンは、肺内の酸素分子と結合することができる。次いで、これらの細胞は、血流を通して移動し、体全体を通して酸素を組織に送達する。
ヘモグロビンA(HbA)は、出生後に存在する正常なヘモグロビンの指定である。ヘモグロビンAは、2つのアルファ鎖および2つのベータ鎖(αβ)を有する四量体である。ヘモグロビンA2は、出生後に赤血球に見られるヘモグロビンの副構成成分であり、2つのアルファ鎖および2つのベータ鎖(αδ)からなる。ヘモグロビンA2は、一般に、3%未満の全赤血球ヘモグロビンを含む。ヘモグロビンFは、胎児発達中に主なヘモグロビンである。分子は、2つのアルファ鎖および2つのガンマ鎖(αγ)の四量体である。
最も一般的な異常ヘモグロビン症は、鎌状細胞疾患、β−サラセミア、およびα−サラセミアを含む。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、鎌状赤血球病に罹患している対象のための遺伝子治療を提供する。「鎌状赤血球貧血」または「鎌状赤血球病」という用語は、赤血球細胞の鎌状化に起因する任意の症候性の貧血性の状態を包含すると定義される。鎌状赤血球貧血β/β、一般的な形態の鎌状赤血球病(SCD)は、ヘモグロビンS(HbS)によって引き起こされる。HbSは、Glu6ValまたはE6Vとして知られている、β−グロビン中の6位で、バリン(V)によるグルタミン酸(E)の置き換えによって生成される。グルタミン酸のバリンによる置き換えは、異常なHbSサブユニットが互いにくっついて、赤血球細胞を鎌形(三日月形)の形状に曲げる長く堅い分子を形成する。鎌形状の細胞は、早期に死に、赤血球細胞の不足をもたらし得る(貧血)。加えて、鎌形状の細胞は、堅く、微小血管を遮断し、重度の痛みおよび器官損傷を引き起こす可能性がある。
β−グロビン遺伝子のさらなる突然変異はまた、β−グロビンの他の異常も引き起こし、他の種類の鎌状赤血球病をもたらし得る。β−グロビンのこれらの異常な形態は、しばしばアルファベット文字で、また時には名称で表される。これらの他の種類の鎌状赤血球病において、1つのβ−グロビンサブユニットは、HbSで置き換えられ、他のβ−グロビンサブユニットは、異なる異常変異体、例えば、ヘモグロビンC(HbC、βとして記載されるβ−グロビン対立遺伝子)またはヘモグロビンE(HbE、βとして記載されるβ−グロビン対立遺伝子)で置き換えられる。
ヘモグロビンSC(HbSC)疾患において、β−グロビンサブユニットは、HbSおよびHbCで置き換えられる。HbCは、β−グロビン遺伝子の突然変異をもたらし、HbC疾患を有する人々に見られる優勢なヘモグロビン(αβ )である。HbCは、アミノ酸のリジンが、β−グロビンの6位でアミノ酸のグルタミン酸を置き換えるときに生じ、Glu6LysまたはE6Kとして記載される。HbC疾患は、比較的良性であり、軽度の溶血性貧血および脾腫をもたらす。HbSC疾患の重症度は可変であるが、鎌状赤血球貧血と同じくらい重度であり得る。
HbEは、β−グロビンの26位でアミノ酸のグルタミン酸をアミノ酸のリジンと置き換えるときに生じ、Glu26LysまたはE26Kとして記載される。HbE疾患を有する人々は、軽度の溶血性貧血および軽度の脾腫を有する。HbEは、東南アジアで極めて一般的であり、地域によっては、頻度においてヘモグロビンAに等しい。場合によっては、HbEの突然変異は、HbSを示す。これらの場合によっては、人々は、疼痛、貧血、および異常な脾臓機能のエピソード等の鎌状赤血球貧血に関連するより重度の兆候および症状を有し得る。
ヘモグロビン鎌状−β−サラセミア(HbSBetaThal)として知られている他の状態は、ヘモグロビンSおよびβ−サラセミアを生成する突然変異が一緒に生じるときに生じる。鎌状赤血球病を、ベータ−ゼロ(β、β−グロビン生成を防ぐ遺伝子突然変異)サラセミアと組み合わせる突然変異は、重度の疾患をもたらすが、ベータ−プラス(β、β−グロビン生成を減少する遺伝子突然変異)サラセミアと組み合わせる鎌状赤血球病は、より軽度である。
本明細書で使用する、「サラセミア」は、ヘモグロビンの産生不全によって特徴付けられる遺伝性障害を指す。サラセミアの例は、α−およびβ−サラセミアを含む。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、β−サラセミアを有する対象に対する遺伝子治療を提供する。β−サラセミアは、β−グロビン鎖中の突然変異によって引き起こされ、重症型または軽症型で起こり得る。β−グロビン遺伝子においてほぼ400の突然変異は、β−サラセミアを引き起こすために見出された。突然変異のほとんどは、β−グロビン遺伝子内またはその付近で単一のDNA構築ブロック(ヌクレオチド)の変化を伴う。他の突然変異は、β−グロビン遺伝子において少数のヌクレオチドを挿入または欠失する。上述のように、β−グロビン生成を減少させるβ−グロビン遺伝子の突然変異は、ベータ−プラス(β)サラセミアと呼ばれる一種の状態をもたらす。細胞が任意のベータ−グロビンを生成することを防ぐ突然変異は、ベータ−ゼロ(β) サラセミアをもたらす。β−サラセミアの重症型では、子供は出生時に正常であるが、生後1年で貧血を発症する。β−サラセミアの軽症型は、少量の赤血球細胞を生成する。サラセミアマイナーは、片親のみから遺伝子の欠損を受ける場合に生じる。障害のこの形態を有する者が、疾患の担体であり、通常、症状を有しない。
HbE/β−サラセミアは、HbEとβ−サラセミアの組み合わせ(β/β、β/β)から生じ、HbE形質またはβ−サラセミア形質のいずれかで見られるよりもさらに重度な状態を引き起こす。障害は、サラセミア媒介物に分類される中等度のサラセミアを示す。HbE/β−サラセミアは、東南アジア背景の人々において最も一般的である。
特定の実施形態では、本明細書で企図される組成物および方法は、α−サラセミアを有する対象に対して遺伝子治療を提供する。α−サラセミアは、世界的にかなり一般的な血液障害である。Hbバート症候群およびHbH症に罹患している数千人の乳児は、毎年、特に東南アジアにおいて出生する。Α−サラセミアはまた、地中海諸国、北アフリカ、中東、インド、および中央アジアからの人々において頻繁に生じる。α−サラセミアは、典型的には、HBA1およびHBA2遺伝子を伴う欠失から生じる。これらの遺伝子の両方は、ヘモグロビンの構成成分(サブユニット)である、α−グロビンと呼ばれるタンパク質を作製するための指示を提供する。人々は、各細胞においてHBA1遺伝子の2つのコピーおよびHBA2遺伝子の2つのコピーを有する。異なる種類のα−サラセミアは、HBA1およびHBA2対立遺伝子のいくつかまたは全ての損失から生じる。
Hbバート症候群、α−サラセミアの最も重度の形態は、4つ全てのアルファ−グロビン対立遺伝子の損失から生じる。HbH症は、4つのα−グロビン対立遺伝子のうちの3つの損失によって引き起こされる。これらの2つの条件では、α−グロビンの不足は、細胞が正常なヘモグロビンを作製することを防ぐ。その代わりに、細胞は、ヘモグロビンバート(Hbバート)またはヘモグロビンH(HbH)と呼ばれる異常な形態のヘモグロビンを生成する。これらの異常なヘモグロビン分子は、体の組織に細胞を有効に運搬することができない。正常なヘモグロビンに対するHbバートまたはHbHの置換は、貧血およびα−サラセミアに関連する他の重篤な健康問題を引き起こす。
α−サラセミアの2つのさらなる変異体は、低減された量のα−グロビンに関連する。細胞は依然として、いくつかの正常なヘモグロビンを生成するため、これらの変異体は、ほとんどまたは全く健康問題を引き起こさない傾向がある。4つのα−グロビン対立遺伝子のうちの2つの損失は、α−サラセミア形質をもたらす。α−サラセミア形質を有する人々は、異常に小さい、淡赤血球細胞および軽度の貧血を有し得る。1つのα−グロビン対立遺伝子の損失は、α−サラセミア無症状の担体において見出される。これらの個体は、典型的には、サラセミア関連兆候または症状を有しない。
好ましい実施形態では、本明細書で企図される遺伝子治療法は、ヘモグロビンC症、ヘモグロビンE症、鎌状赤血球貧血、鎌状赤血球病(SCD)、サラセミア、β−サラセミア、サラセミアメジャー、サラセミア中間体、α−サラセミア、ヘモグロビンバート症候群、およびヘモグロビンH症からなる群から選択される異常ヘモグロビン症を処置する、予防する、または軽減するために使用される。
好ましい実施形態では、本明細書で企図される遺伝子治療法は、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βからなる群から選択されるβ−グロビン遺伝子型を有する対象における異常ヘモグロビン症を処置する、予防する、または軽減するために使用される。
様々な実施形態では、レトロウイルスベクターは、遺伝子治療を必要とする対象の細胞、組織、または器官に直接注射することによってインビボで投与される。様々な他の実施形態では、細胞は、本明細書で企図されるベクターで、インビトロまたはエクスビボで形質導入され、任意に、エクスビボで増大される。次いで、形質導入した細胞は、遺伝子治療を必要とする対象に投与される。
本明細書で企図される遺伝子治療法における形質導入および投与に好適な細胞としては、本明細書に他の箇所に記載される、幹細胞、前駆細胞、および分化細胞が挙げられるが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、形質導入した細胞は、本明細書に他の箇所に記載される、造血幹または前駆細胞である。
本明細書で企図される組成物および方法で用いるために好ましい細胞は、自己/自家(「自家受粉」)細胞を含む。
特定の実施形態では、遺伝子治療のための源として使用される細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
特定の実施形態では、遺伝子治療のための源として使用される細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
特定の実施形態では、遺伝子治療のための源として使用される細胞は、以下のβ−グロビン対立遺伝子:β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βを有する。
本明細書で使用される、「対象」は、遺伝子治療ベクター、細胞系治療薬、および本明細書の他の箇所で開示されている方法で治療することができる、単一遺伝子疾患、障害、または病態の症状を示す、任意の動物を含む。好ましい実施形態では、対象は、遺伝子治療ベクター、細胞系治療薬、および本明細書の他の箇所で開示されている方法で治療することができる、造血系の疾患、障害、または病態、例えば、異常ヘモグロビン症の症状を示す、任意の動物を含む。好適な対象(例えば、患者)は、実験動物(マウス、ラット、ウサギ、またはモルモット等)、農場動物、および家畜動物またはペット(ネコまたはイヌ等)を含む。非ヒト霊長類、および好ましくはヒト患者が含まれる。典型的な対象には、遺伝子治療によって調節され得る、異常な量(「正常な」または「健常な」対象よりも低い量または高い量)の1つ以上の生理学的活性を呈示する動物が含まれる。
本明細書で使用する、「処置」または「処置すること」には、疾患または病状の症状または病理に対する任意の有益なまたは所望の効果を含み、治療されている疾患または病態の1つ以上の測定可能なマーカーの最小の減少を含み得る。処置は、任意に、疾患もしくは病状の症状の減少もしくは緩和、または疾患もしくは病状の進行の遅延のいずれかを含み得る。「処置」は、必ずしも疾患もしくは病状またはその関連する症状の完全な根絶または治癒を示すわけではない。
本明細書で使用する、「予防」および「予防される」、「予防している」等の類似の語句は、疾患もしくは病状の、発生または再発の可能性を予防する、阻害する、または低くするためのアプローチを示す。それはまた、疾患もしくは病状の発症または再発を遅延する、または疾患もしくは病状の症状の発生または再発を遅延することを指す。本明細書で使用する、「予防」および類似する用語もまた、疾患もしくは病状の発症または再発前に、疾患もしくは病状の強度、効果、症状、および/または負荷を減少させることも含む。
本明細書で使用する、「量」という用語は、臨床結果を含んだ、有益なまたは所望の予防または治療結果を達成するために、ウイルスまたは形質導入した治療細胞の「有効な量」または「有効な量」を指す。
「予防的に有効な量」とは、所望の予防結果を達成するために有効なウイルスまたは形質導入した治療細胞の量を指す。必ずしもそうではないが一般には、疾患の前に、または疾患のより早い段階で対象において使用されるため、予防的に有効な量は、治療的に有効な量より少ない。
ウイルスまたは形質導入した細胞の「治療的に有効な量」は、個体の病態、年齢、性別、および体重、ならびに、幹および前駆細胞の個体における所望の応答を引き出す能力等の要因に応じて変動してよい。治療的に有効な量はまた、ウイルスまたは形質導入した治療細胞のいかなる毒性または有害な影響よりも治療的に有益な影響が上回る量でもある。「治療的に有効な量」という用語は、対象(例えば、患者)を「処置する」ために有効な量を包含する。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むことなく、本発明のベクター、組成物、および方法によってもたらされる重要な利点は、既存の方法と比較して高い百分率の形質導入した細胞を含む細胞の集団を投与することによって達成することができる、遺伝子治療の高効率である。
形質導入した細胞は、骨髄切除療法を受けた個体または受けていない個体において骨髄移植または臍帯血移植の一部として投与することができる。一実施形態では、本発明の形質導入した細胞を、化学的切除または放射線切除骨髄療法を受けた個体に骨髄移植において投与する。
一実施形態では、ある用量の形質導入した細胞を、対象に静脈内送達する。好ましい実施形態では、形質導入した造血幹細胞を、対象に静脈内投与する。
例示的な一実施形態では、有効量の、対象に提供される形質導入した細胞は、全ての介在する用量の細胞を含んだ、少なくとも2×10細胞/kg、少なくとも3×10細胞/kg、少なくとも4×10細胞/kg、少なくとも5×10細胞/kg,少なくとも6×10細胞/kg、少なくとも7×10細胞/kg、少なくとも8×10細胞/kg、少なくとも9×10細胞/kg、または少なくとも10×10細胞/kgもしくはそれ以上の細胞/kgである。
別の例示的な実施形態では、有効量の、対象に提供される形質導入した細胞は、全ての介在する用量の細胞を含んだ、約2×10細胞/kg、約3×10細胞/kg、約4×10細胞/kg、約5×10細胞/kg、約6×10細胞/kg、約7×10細胞/kg、約8×10細胞/kg、約9×10細胞/kg、または約10×10細胞/kg、もしくはそれ以上の細胞/kgである。
別の例示的な実施形態では有効量の、対象に提供される形質導入した細胞は、全ての介在する用量の細胞を含んだ、約2×10細胞/kg〜約10×10細胞/kg、約3×10細胞/kg〜約10×10細胞/kg、約4×10細胞/kg〜約10×10細胞/kg、約5×10細胞/kg〜約10×10細胞/kg、2×10細胞/kg〜約6×10細胞/kg、2×10細胞/kg〜約7×10細胞/kg、2×10細胞/kg〜約8×10細胞/kg、3×10細胞/kg〜約6×10細胞/kg、3×10細胞/kg〜約7×10細胞/kg、3×10細胞/kg〜約8×10細胞/kg、4×10細胞/kg〜約6×10細胞/kg、4×10細胞/kg〜約7×10細胞/kg、4×10細胞/kg〜約8×10細胞/kg、5×10細胞/kg〜約6×10細胞/kg、5×10細胞/kg〜約7×10細胞/kg、5×10細胞/kg〜約8×10細胞/kg、または6×10細胞/kg〜約8×10細胞/kgである。
投与量のいくつかの変動は、処置されている対象の状態に応じて必ず生じるであろう。投与に関与する者は、いずれにしても、個々の対象に対して適切な用量を決定するであろう。
様々な実施形態では、本明細書で企図されるベクター、組成物、および方法は、エクスビボで遺伝子治療および自家移植を用いた改善された遺伝子治療方法を提供する。好ましい一実施形態では、形質導入した細胞、例えば、幹または前駆細胞、例えば、造血幹または前駆細胞、またはCD34細胞。特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を、レトロウイルス、例えば、レンチウイルス形質導入効率およびVCNを増加させる1つ以上の薬剤の存在下で、本明細書で企図されるベクターで形質導入し、形質導入した細胞を、異常ヘモグロビン症のための治療を必要とする個体に投与する。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を、レトロウイルス、例えば、レンチウイルス形質導入効率およびVCNを増加させる1つ以上の薬剤の存在下で、本明細書で企図されるベクターで形質導入し、形質導入した細胞を、副腎白質ジストロフィーまたは副腎脊髄ニューロパシーのための治療を必要とする個体に投与する。
特定の実施形態では、造血幹または前駆細胞を、レトロウイルス、例えば、レンチウイルス形質導入効率およびVCNを増加させる1つ以上の薬剤の存在下で、本明細書で企図されるベクターで形質導入し、形質導入した細胞を、ADA−SCID、X−SCID、バッテン病、MPSI、またはMPSIIのための治療を必要とする個体に投与する。
好ましい一実施形態では、ウイルスベクター系を、赤血球系細胞または赤血球前駆体細胞中の1つ以上の治療タンパク質を高いレベルで発現するために、造血幹または前駆細胞に導入する。本明細書で企図されるレンチウイルスベクターを含んだ、レトロウイルスベクターは、例えば、グロビン遺伝子または抗鎌状タンパク質をコードする遺伝子を含んだ、対象とするポリヌクレオチドを含む。一実施形態では、本発明のレトロウイルスベクターで発現させるグロビン遺伝子は、β−グロビン、δ−グロビン、またはγ−グロビンである。別の実施形態では、ヒトβ−グロビン遺伝子は、野生型ヒトβ−グロビン遺伝子またはヒトβ−グロビン遺伝子である。別の実施形態では、ヒトβ−グロビン遺伝子は、イントロン配列の1つ以上の欠失を含むか、または少なくとも1つの抗鎌状アミノ酸残基をコードする突然変異ヒトβ−グロビン遺伝子である。抗鎌状アミノ酸は、ヒトδ−グロビンまたはヒトγ−グロビンに由来され得る。別の実施形態では、突然変異ヒトβ−グロビン遺伝子は、コドン87におけるトレオニンからグルタミンへの突然変異(βA−T87Q)をコードする。
別の実施形態では、突然変異ヒトβ−グロビン遺伝子は、以下の突然変異の1つ以上またはその全てをコードする:コドン87におけるトレオニンからグルタミンへの突然変異(βA−T87Q)、コドン120におけるリジンからグルタミン酸塩への突然変異(βA−K120E)、およびコドン95におけるリジンからグルタミン酸塩への突然変異(βA−K95E)。
別の実施形態では、突然変異ヒトβ−グロビン遺伝子は、以下の突然変異の1つ以上またはその全てをコードする:コドン87におけるトレオニンからグルタミンへの突然変異(βA−T87Q)、コドン16におけるグリシンからアスパラギン酸塩への突然変異(βA−G16D)、およびコドン22におけるグルタミンからアラニンへの突然変異(βA−E22A)。
別の好ましい実施形態では、造血幹または前駆細胞は、本明細書で企図される方法および組成物で形質導入して、異常ヘモグロビン症の治療のための遺伝子治療を含んだ、遺伝子治療に使用された薬物生成物を得た。特定の実施形態では、作製された薬物生成物は、例えば、赤血球特異的疾患を治療するために、赤血球系細胞中の遺伝子発現の十分に安定したレベルを生成する。特定の実施形態では、薬物生成物は、例えば、鎌状赤血球病(SCD)を含んだ、異常ヘモグロビン症を治療するために使用される。別の好ましい実施形態では、薬物生成物は、β−サラセミアが含まれるが、これに限定されない、サラセミアの治療のために使用される。
別の好ましい実施形態では、造血幹または前駆細胞は、本明細書で企図される方法および組成物で形質導入して、副腎白質ジストロフィーおよび/または副腎脊髄ニューロパシーの治療のために、十分に安定したレベルのABCD1を発現する薬物生成物を得た。
別の実施形態では、造血幹または前駆細胞は、本明細書で企図される方法および組成物で形質導入して、ADA−SCIDを治療するために十分に安定したレベルのアデノシンデアミナーゼ、X−SCIDを治療するために十分に安定したレベルのインターロイキン2受容体ガンマ、バッテン病を治療するために十分に安定したレベルのトリペプチジルペプチダーゼ1、ムコ多糖症I型(MPSI)を治療するために十分に安定したレベルのアルファ−Lイズロニダーゼ、またはムコ多糖症II型(MPSII)を治療するために十分に安定したレベルのイズロン酸2−スルファターゼを発現する薬物生成物を得た。
当業者は、有効量の、形質導入した細胞および/または本明細書で企図される形質導入効率またはVCNを増加させる1つ以上の薬剤を含む組成物の適切な投与経路および適切な投与量を決定するために常套的な方法を用いることができる。ある特定の治療法では、治療をもたらすために本発明の薬学的組成物を複数回投与することが必要になることが理解されることも当業者に公知であるであろう。
造血幹および前駆細胞に基づいた遺伝子治療による治療に適した対象を治療するために使用される主な方法のうちの1つは、輸血である。したがって、本明細書で企図される組成物および方法の主要目標のうちの1つは、輸血の数を減少させるか、またはその必要性を排除することである。
特定の実施形態では、医薬品を、1回投与する。
ある特定の実施形態では、医薬品を、1年間、2年間、5年間、10年間にわたって、またはそれを超えて、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回またはそれより多くの回数投与する。
本明細書中で引用された全ての刊行物、特許出願、および発行特許は、個々の刊行物、特許出願、または発行特許が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されたかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
理解を明確にする目的で図面および実施例によっていくらか詳細に上記発明を記載しているが、当業者には、本発明の教示に照らして、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲を逸脱することなく、ある特定の変更および修正がなされ得ることが容易に明らかになるであろう。以下の実施例は、単に例示のために提供され、限定のために提供されるものではない。当業者は、本質的に類似する結果をもたらすように変更または修正され得る、様々な重要ではないパラメータを容易に認識するだろう。
実施例1
検証アッセイ
ベクターコピー数(VCN)および形質導入効率
洗浄した細胞を2mLの幹細胞成長培地(SCGM)+サイトカイン中に再懸濁し、標準的な12ウェル非接着性組織培養プレートに移した。細胞をさらに6日間、標準の加湿組織培養インキュベーター(5% CO2)内で維持し、次いで、ベクターコピー数(VCN)の分析または単一細胞入れ子PCRに供して、形質導入効率を決定した。VCNおよび単一細胞入れ子PCRアッセイの両方は、ベクターおよび内因性対照遺伝子の両方に特異的なプライマーおよびプローブを用いてqPCRによって行われた。VCNは、ベクターシグナルの量を内因性対照遺伝子の量で除算することによって決定した。単一細胞入れ子PCRアッセイについて、内因性対照遺伝子に対して陽性の細胞を含んだウェルならびにベクターおよび内因性対照遺伝子の両方に対して陽性が表示された細胞を含んだウェルが計数され、表示された細胞の割合または形質導入効率を計算した。
メチルセルロースアッセイ
洗浄した細胞を200μLのSCGMに再懸濁し、次いで、3mLのアリコートのサイトカイン補充メチルセルロース(例えば、Methocult M4434 Classic)に移した。次いで、1.1mLを、先の丸い16ゲージ針を用いて並列35mm組織培養皿に移した。皿を、標準加湿組織培養インキュベーター内で12〜16日間維持し、コロニーをサイズ、形態、および細胞組成物でスコア化した。次いで、個々のコロニーを、その後のVCN分析について選択するか、または35mm皿全体の内容物をプールし、VCN分析に供した。
ウイルス侵入の評価のためのBlaMアッセイ
細胞を、F108、PGE、およびβ−ラクタマーゼ−Vpr融合タンパク質をコードするウイルスの存在下で2時間形質導入した。形質導入した後、細胞を洗浄し、蛍光β−ラクタマーゼ基質で30〜60分間インキュベートした。β−ラクタマーゼ切断を、フローサイトメトリーによって分析した:切断されていない基質は、GFPであり、蛍光β−ラクタマーゼの切断は、Pacific Blueシグナルをもたらす。β−ラクタマーゼ切断は、細胞へのレンチウイルス侵入を示す。Cavrois et al.Nature Biotechnology.2002も参照のこと。
長期造血幹細胞(LT−HSC)の形質導入
レンチウイルスで形質導入したHSCを、NOD/SCIDガンマ(NSG)マウスに移植し、ヒト長期造血幹細胞のウイルス形質導入における候補化合物の効果を評価した。形質導入した細胞を洗浄し、リン酸緩衝食塩水(PBS)中に再懸濁し、最小残留毒性を有する、副骨髄切除成体NSGマウスの尾静脈に移植した。マウスを、標準のIACUC動物管理ガイドラインに従って病原体を含まない環境に収容した。4カ月後に、移植後の骨髄(BM)を、大腿骨の両方から採取し、抗hCD45抗体(BD#561864)で染色することによってVCNおよびヒト細胞の生着の両方について分析し、続いて、フローサイトメトリー分析について分析した。
実施例2
PGEで処理したヒトCD34細胞のインビボ分析
健常なドナー(n=3)からのPGEで処理したレンチウイルスで形質導入したhCD34+細胞によるNSG移植片のメタ分析。ヒトCD34細胞を、部分的に骨髄除去した雌NSGマウスに移植し、移植から4カ月後の骨髄(BM)を分析した。BMを、NSGマウスの両方の大腿骨から採取し、試料の半分を、4℃で、約30分間抗hCD45で染色した。インキュベーション後、試料を洗浄し、抗hCD45抗体(BD#561864)を用いたフロー分析を介してヒトCD45細胞について分析した。マウスBM中のhCD45細胞の割合の統計的に有意な差は、対照処理試料とPGE処理試料との間で検出されなかった。これらの結果は、hCD34細胞のPGEによる処理がHSCの生着を著しく増加しなかったことを示す。図1A。生着したPGEで処理したhCD34細胞の平均VCNは、移植から4カ月後に対照細胞の平均VCNよりも約2倍高かった。図1B。
実施例3
F108の濃度の増加の存在下で形質導入したHCD34+細胞は、ウイルス侵入およびVCNの用量依存的増加を示す
hCD34細胞を、硫酸プロタミンまたはF108の濃度の増加の存在下でレンチウイルスを用いて2または24時間形質導入した。ヒトCD34細胞へのレンチウイルス侵入におけるF108の効果を、BlaMアッセイを用いて分析した。細胞を、β−ラクタマーゼ−Vpr融合タンパク質をコードするレンチウイルスベクターで形質導入した。2時間の形質導入後、細胞を洗浄し、β−ラクタマーゼの蛍光基質でインキュベートした。次いで、細胞を、CD34細胞中のレンチウイルス侵入と相関するβ−ラクタマーゼ基質切断についてフローサイトメトリーを介して分析した。フローサイトメトリー分析は、形質導入中のF108の濃度の増加が、hCD34細胞へのLVV侵入を増加させ、切断したBlaM基質を有する細胞の割合の増加として観察されたことを示した。増加したレンチウイルス侵入の効果は、F108が62.5〜200μg/mLで平坦であると思われる。図2A。CD34細胞を、β−グロビンをコードするLVVで形質導入した。24時間後、細胞を洗浄し、14日間培養するためにMethoCultに播種した。14日後、プールしたコロニーをVCNについて分析した。形質導入中のF108の濃度の増加は、対照処理細胞と比較して、VCNを増加させた。図2B。
実施例4
F108の存在下で形質導入したCD34細胞は、細胞生存率の低下を示さない
hCD34細胞を、ベクター、F108、およびPGEで24時間形質導入し、続いて、14日間のMethoCultで培養した。MethoCult中のコロニーを、STEMvision(Stemcell Technologies)を用いて計数した。F108単独、PGE単独、ならびにF108およびPGEの組み合わせの存在下で形質導入したCD34細胞は、形質導入した細胞のコロニー形成能力は、変化せず、細胞生存率または分化能力に対する実質的な効果を示さない。図3。
実施例5
ブロックコポリマーによる形質導入
hCD34細胞を、硫酸プロタミンまたはプルロニックF68の濃度の増加の存在下で、LVVで2または24時間形質導入した。2時間の形質導入後、細胞を洗浄し、BlaM侵入アッセイのために処理した。フロー分析は、形質導入中のhCD34細胞へのF68の添加は、LVV侵入に悪影響を及ぼすことを示した。図4A。
24時間の形質導入後、細胞を洗浄し、MethoCultで14日間培養した。プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。形質導入中のF68の存在は、hCD34細胞のVCNに影響を及ぼさない。したがって、ウイルス侵入およびVCNを増加させるF108の能力は、全てのポロキサマーブロックコポリマーの特性ではない。図4B。
実施例6
F108およびPGEは、LVVで形質導入したHCD34細胞中のVCNおよび形質導入効率を増加させる
hCD34細胞を、硫酸プロタミン、PGE、F108、またはF108とPGEの組み合わせの存在下で、LVVで24時間形質導入した。形質導入後、細胞を洗浄し、MethoCultで14日間またはサイトカイン含有培地で7日間培養した。
14日間のMethoCultで培養した後、プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。平均VCNデータを、形質導入培地中で硫酸プロタミンを使用する標準的な形質導入手順と比較して、VCNの倍数増加として示す。図5A。形質導入へのPGEの添加は、VCNの2倍の増加をもたらす。F108の添加は、PGEの添加より効率が良く、F108とPGEの組み合わせは、VCNの予想外の増加をもたらす。さらに、F108とPGEの組み合わせは、F108の濃度が、62.5μg/mLまたは1000μg/mLのいずれかであるときに有効である。
7日間の液体培養後、細胞を収集し、単一細胞を96ウェルプレートに分類した。細胞を溶解し、入れ子PCRに供して、単一細胞中のLVVの存在を決定した。LVVおよび内因性対照遺伝子の両方を含有する細胞の割合は、内因性対照遺伝子を含有する細胞数から決定された。LVVの形質導入効率は、F108単独で形質導入した細胞または対照処理細胞と比較して、F108およびPGEの存在下で形質導入したhCD34細胞において増加した。図5B。
実施例7
F108およびPGEの存在下で形質導入したHCD34細胞の個々のコロニー分析は、形質導入効率およびVCNの増加を示す
hCD34+細胞を、PGE、F108、またはPGEとF108の組み合わせの存在下で、LVVで24時間形質導入した。次いで、形質導入した細胞を、MethoCult中で14日間培養した。培養後、個々のコロニーを選択し、VCNについて分析した。PGEとF108の組み合わせは、平均VCNの増加、およびVCN=0でコロニー数の実質的な減少ももたらす。図6Aおよび6B。これらのデータは、hCD34細胞の形質導入効率が、形質導入中の併用療法により増加したことをさらに支持する。
実施例8
固定されたF108濃度と組み合わせて、PGEの濃度の増加の存在下で形質導入したHCD34細胞は、VCNを増加させない
hCD34細胞を、硫酸プロタミンまたはF108のいずれかおよびPGEの濃度の増加の存在下で、LVVで24時間形質導入した。24時間後、細胞を洗浄し、MethoCult中で14日間播種した。次いで、プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。硫酸プロタミンの存在下で、PGEの濃度の増加は、VCNの用量依存性増加をもたらした。しかしながら、F108の存在下で、PGEの濃度の少なくとも10倍の増加は、VCNの用量依存性増加をもたらさない。図7。
実施例9
F108およびPGEの存在下で形質導入したHCD34CD38LOCD90CD45RA細胞は、形質導入効率の増加を示す
バルク細胞調製物を、ベクターまたはベクター、F108、およびPGEの存在下で、24時間形質導入した。形質導入後、細胞を、細胞表面マーカー(CD34CD38LoCD90CD45RA細胞)に対して抗体で染色した。次いで、染色した細胞を、Sony Cell Sorterを用いて分類した。各バルク細胞試料について、約20,000個の細胞を、前方散乱および側方散乱ゲートから分類した。さらに、10,000〜16,000個の細胞を、CD34CD38LoCD90CD45RA細胞(表現型HSC)した各試料から分類した。次いで、分類した細胞を、分類からの偽の形質導入を含まないように、さらに4日間サイトカイン含有培地中で培養した。培養後、細胞を96ウェルプレートに分類した単一細胞であり、単一細胞PCRアッセイを介して分類して、形質導入効率を評価した。標準的な形質導入手順で形質導入したバルク細胞およびCD34CD38LoCD90CD45RA細胞の形質導入効率(n=2)は、等価であった。F108およびPGEで形質導入したバルク細胞およびCD34CD38LoCD90CD45RA細胞の形質導入効率(n=2)もまた、等価であった。さらに、F108およびPGEの存在下で形質導入したバルク細胞およびCD34CD38LoCD90CD45RA細胞の両方の形質導入効率は、標準的な形質導入条件下でこれらの細胞試料の形質導入効率よりも約3〜4倍高かった。図8。
実施例10
F108およびPGEの存在下で形質導入したHCD34細胞は、懸濁培養から調製されたレンチウイルスで形質導入効率の増加を示す
実施例2〜9は、接着細胞培養から調製されたレンチウイルスを用いて行われた。この例では、レンチウイルスを、懸濁培養から生成した。レンチウイルス精製スキームは、懸濁培養と比較して接着細胞培養から調製されたレンチウイルスの間で異なるが、生成および精製の違いは、F108とPGEの組み合わせが14日目のMethoCult培養細胞中のVCNを増加させる能力に影響を及ぼさなかった。F108単独でVCNの約2倍増加であり、F108とPGE2の組み合わせが、標準的な形質導入方法にわたって約5倍増加をもたらす。図9。
実施例11
F108およびPGEは、インビボでHCD34細胞の形質導入を増加させる
hCD34細胞(標準条件下で0.3のVCN)の低い形質導入細胞ロットを、硫酸プロタミン、PGE、F108(200μg/mLまたは1000μg/mL)、またはPGEとF108の組み合わせの存在下で、レンチウイルスベクターで24時間形質導入した。形質導入した後、細胞を洗浄し、ブスルファンで処理したNSGマウスに直ちに注入した。
移植片からの細胞のアリコートを、VCNおよび形質導入効率分析のために保持した。PGEおよびF108で処理したhCD34細胞は、硫酸プロタミンで処理した対照細胞と比較して、平均VCNを約3倍増加した。図10A。VCNは、PGEおよびF108を組み合わせて使用したときにさらに増加した。図10A。個々のコロニーqPCR分析を使用して、様々な薬剤で処理したhCD34細胞の形質導入効率を測定した。hCD34細胞の形質導入効率は、約20%(対照、硫酸プロタミン)〜約40%(PGEまたはF108で処理した細胞)、または約65〜80%(PGEおよびF108で処理した細胞)を増加した。図10B。
移植から2カ月後、5匹のマウス/群を殺処分し、BMを採取し、分析して、インビボでのVCNを評価した。硫酸プロタミンの存在下で形質導入した生着した細胞のインビボでのVCNは、移植片VCN(約0.3)と非常に類似していた。インビボでのVCNは、PGEで処理した細胞中で約2倍増加した。単独でまたはPGEの組み合わせのいずれかでF108で処理した細胞は、約1.2のインビボでのVCNの同等の増加、標準的な形質導入条件(硫酸プロタミン)下での4倍の改善を示した。図10C。インビボでのVCNの相対的増加は、移植片の相対的形質導入効率に相当する。
移植から4カ月後、5匹のマウス/群を殺処分し、BMを採取し、分析して、インビボでのVCNを評価した。硫酸プロタミンの存在下で形質導入した生着した細胞のインビボでのVCNは、移植片VCN(約0.3)と非常に類似していた。インビボでのVCNは、PGEで処理した細胞中で約1.6倍増加した。単独でまたはPGEの組み合わせのいずれかでF108で処理した細胞は、約1.0〜1.2のインビボでのVCNの同等の増加、標準的な形質導入条件(硫酸プロタミン)下での約2.6〜約3倍の改善を示した。図10D。
移植から4カ月後に測定したインビボでのVCNの相対的増加は、移植片の相対的形質導入効率に相当する。
実施例12
F108およびPGEの存在下で処理されたHCD34細胞の生着および分化能
移植から2カ月および4カ月後、BMを、実施例11において考察された移植マウスから採取した。BMを、hCD34細胞の生着について分析した。細胞を、様々な細胞表面マーカー(CD45、CD33、CD3、CD19)を認識する抗体カクテルで染色し、フローサイトメトリーを介して分析した。全ての群は、高レベル(約80%)のhCD34+生着を示し、F108またはPGEの統計学的に有意な効果はなかった。図11A〜E。さらに、処理(F108、PGE、または組み合わせ)にもかかわらず、骨髄性(CD33)またはリンパ球様(CD3もしくはCD19)細胞の割合の有意差がなかった。これらのデータは、VCNエンハンサー、例えば、F108、PGEが、形質導入したhCD34細胞の生着する能力に影響を及ぼさないか、または生着細胞の分化の可能性を非対称にしなかった。
実施例13
F108およびスタウロスポリンは、LVVで形質導入したHCD34細胞中のVCNを増加させる
hCD34細胞を、硫酸プロタミン(標準)、スタウロスポリン、F108、またはF108とスタウロスポリンの組み合わせの存在下で、LVVで24時間形質導入した。形質導入した後、細胞を洗浄し、MethoCult中で14日間培養した。
14日間のMethoCultで培養した後、プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。VCNデータを、形質導入培地中で硫酸プロタミンを使用する標準的な形質導入手順と比較して、VCNの倍数増加として示す。形質導入へのF108の添加は、VCNの2倍増加をもたらし、スタウロスポリンの添加は、F108の添加より効率が良く、F108とスタウロスポリンの組み合わせは、F108またはスタウロスポリン単独での処理と比較して、VCNの予想外の増加をもたらす。図12。
実施例14
F127単独でまたはPGEの組み合わせの存在下で形質導入したHCD34細胞は、VCNを増加させる
hCD34細胞を、PGEを有するまたは有しない、硫酸プロタミンまたは2つのポロキサマー、F108またはF127の1つの存在下で、LVVで24時間形質導入した。F127は、F108よりも高い分子量を有する。
24時間後、細胞を洗浄し、MethoCult中で14日間播種した。次いで、プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。F108は、硫酸プロタミンと比較してVCNを約2倍増加させ、PGEの存在下でVCNをさらに増加させる。別のポロキサマーであるF127は、硫酸プロタミンと比較して、2つの試験した濃度である100μg/mLおよび1000μg/mLでVCNを約2倍増加した。さらに、PGEと組み合わせたF127は、F108とPGEの組み合わせと同様にVCNを増加した。図13。対照的に、F108のほぼ半分の分子量を有するF68(実施例5を参照のこと)は、hCD34細胞のVCNまたは形質導入効率を増加しない。
実施例15
P105単独でまたはPGEの組み合わせの存在下で形質導入したHCD34細胞は、VCNを増加させる
hCD34細胞を、PGEを有する、硫酸プロタミンまたは2つのポロキサマーであるF105またはF108の1つのいずれか、およびF105の存在下で、LVVで24時間形質導入した。F127は、F108よりも高い分子量を有する。
24時間後、細胞を洗浄し、MethoCult中で14日間播種した。次いで、プールしたコロニーを収集し、VCNについて分析した。P105は、硫酸プロタミン(標準)と比較して濃度試験の両方でVCNを約3倍増加し、PGEの存在下でVCNをさらに増加させる。図14。対照的に、F68(実施例5を参照のこと)は、hCD34細胞のVCNまたは形質導入効率を増加しない。
実施例16
HCD34細胞中でVCNを増加させるポロキサマー
hCD34細胞を、動員末梢血から濃縮し、PGEの添加を有するおよびそれを有しない、硫酸プロタミン、またはP105、F127、F108、もしくはF98のいずれかの存在下で、LVVで24時間形質導入した。次いで、細胞をSCGM中で培養して、細胞成長をモニタリングし、コロニー形成およびVCN分析においてMethoCult中で播種した。P105、F127、F108、およびF98は、細胞が成長する能力に影響を与えない。P105、F127、F108、またはF98による硫酸プロタミンの置換は、VCNを増加させ、PGE2の添加でさらに増加させた。図15。
実施例17
HCD34細胞のVCNを増加させ、細胞生存率を減少させるポロキサマー
hCD34細胞を、動員末梢血から濃縮し、PGEの添加を有するおよびそれを有しない、硫酸プロタミン、またはP123、P104、L101、もしくはF108のいずれかの存在下で、LVVで24時間形質導入した。次いで、細胞をSCGM中で培養して、細胞成長をモニタリングし、コロニー形成およびVCN分析においてMethoCult中で播種した。P123、P104、またはL101による硫酸プロタミンの置換は、VCNを増加させるが、細胞成長も減少した。PGEは、P123と組み合わせてVCNをさらに増加した。MethoCult試料中の不十分なコロニー形成のため、VCNを、P123およびL101に対して、7日目に、SCGM培地から計算した。図16。
実施例18
VCNを増加させない、またはHCD34細胞の細胞生存率に影響を及ぼさないポロキサマー
hCD34細胞を、動員末梢血から濃縮し、PGEの添加を有するおよびそれを有しない、硫酸プロタミン、またはF87、F88、F68、もしくはF108のいずれかの存在下で、LVVで24時間形質導入した。次いで、細胞をSCGM中で培養して、細胞成長をモニタリングし、コロニー形成およびVCN分析においてMethoCult中で播種した。F87、F88、およびF68は、細胞成長に影響を及ぼさない、またはVCNを増加しない。図17。
実施例19
F108およびPGEは、β/βHCD34細胞のVCNを増加させる
hCD34+細胞を、β0/β0遺伝子型を有する患者の動員末梢血から濃縮し、200μg/mLのF108および10μMのジノプロストン(PGE)の存在下で、20のMOIでヒトβA−T87QをコードするBB305の臨床的LVVで24時間形質導入した。形質導入したhCD34+細胞のアリコートを、サイトカイン補充SCGM中で、7日間エクスビボで培養して、%LVV+細胞を決定するために非統合LVV配列を取り除くか、または細胞を、コロニー形成およびVCN分析のためにMethoCult中で14日間培養した。
%LVV+:単一細胞を、FACSによって単離し、溶解緩衝液を含有する96ウェルプレート中で沈殿した。溶解後、β−グロビン変異体をコードするレンチウイルスベクターからのウイルス特異的配列を、ベクターに存在しない対照ゲノム配列と一緒にPCRによって増幅した。次いで、各単一細胞からのPCR生成物を、ゲノム配列の存在についてqPCRにより分析し、首尾よく捕捉した細胞を示した。各捕捉した細胞について、qPCRを使用して、ウイルス配列もまた、存在するかどうか特定し、細胞がレンチウイルスベクターで形質導入したことを示した。次いで、ベクター陽性細胞の画分を、標本化細胞の全体を通して計算した。β0/β0 hCD34+細胞の%LVV+は、約77%であった。図18、右パネル。
VCN:14日目で、コロニーを選択し、単一細胞入れ子PCRアッセイに供されて、VCNを決定した。hCD34+細胞のVCNは、二倍体ゲノム当たり約2.9コピーであった。図18、左パネル。
実施例20
F108およびPGEは、赤血球分化したβ/βHCD34細胞の除核を増加させる
hCD34細胞を、動員末梢血から濃縮し、PGEを有する、硫酸プロタミンまたはF108のいずれかの存在下、20のMOIで、LVVを用いて24時間形質導入した。形質導入したhCD34細胞を、赤血球の増大培地中で7日間播種し、続いて、赤血球分化培地を10日間播種した。次いで、分化した細胞を遠心分離によって採取し、DRAQ5 DNA色素で染色し、FACSによって分析して、DNA陰性核細胞の画分を定量化した。F108とPGEとの組み合わせは、β/βドナーからの除核した赤血球系細胞の数を、健常なドナーから除核した赤血球系細胞を正常に近い数まで復元した。図19。
実施例21
F108およびPGEは、赤血球分化したβ/βHCD34細胞中で%HBAを増加させる
hCD34+細胞を、動員末梢血から濃縮し、PGE2を有する、硫酸プロタミンまたはF108のいずれかの存在下、20のMOIでLVVを用いて24時間形質導入した。形質導入したhCD34+細胞を、赤血球の増大培地中で7日間播種し、続いて、赤血球分化培地を10日間播種した。次いで、分化した細胞を遠心分離によって採取し、DRAQ5 DNA色素で染色し、FACSによって分析して、DNA陰性核細胞の画分を定量化した。また、分化した細胞をACK緩衝液中で溶解し、溶解物を、イオン交換HPLCによって分析して、ヘモグロビンAタンパク質(HbA)の画分を定量化した。F108とPGEとの組み合わせは、β/βドナーからのHbAのレベルを、健常なドナーにおける正常に近いHbAレベルに復元した。図20。
実施例22
F108およびPGEは、SCD患者のHCD34細胞のVCNを増加させる
hCD34細胞を、SCD患者の骨髄から採取した。細胞を、200μg/mLのF108および10μMのジノプロストン(PGE)の存在下で、30のMOIでヒトβA−T87QをコードするBB305の臨床的LVVで24時間形質導入した。形質導入したhCD34細胞のアリコートを、サイトカイン補充SCGM中、7日間エクスビボで培養して、%LVV+細胞を決定するために非統合LVV配列を取り除くか、または細胞を、コロニー形成およびVCN分析のためにMethoCult中で14日間培養した。
%LVV+:単一細胞を、FACSによって単離し、溶解緩衝液を含有する96ウェルプレート中で沈殿した。溶解後、β−グロビン変異体をコードするレンチウイルスベクターからのウイルス特異的配列を、ベクターに存在しない対照ゲノム配列と一緒にPCRによって増幅した。次いで、各単一細胞からのPCR生成物を、ゲノム配列の存在についてqPCRにより分析し、首尾よく捕捉した細胞を示した。各捕捉した細胞について、qPCRを使用して、ウイルス配列もまた、存在するかどうか特定し、細胞がレンチウイルスベクターで形質導入したことを示した。次いで、ベクター陽性細胞の画分を、標本化細胞の全体を通して計算した。SCD hCD34細胞の%LVV+は、約83%であった。
VCN:14日目で、コロニーを選択し、単一細胞入れ子PCRアッセイに供されて、VCNを決定した。hCD34細胞のVCNは、二倍体ゲノム当たり約3.3コピーであった。
実施例23
F108は、コロニー分化を大幅に変化しない
ヒトCD34+細胞を、8μg/mLの硫酸プロタミン(F108Hi/PS)と組み合わせて、8μg/mLの硫酸プロタミン(PS)、10μg/mLのF108(F108Lo)、1000μg/mLのF108(F108Hi)、または1000μg/mLのF108で形質導入した。コロニーを計数し、赤血球または骨髄系統であると判定された。PSまたはF108は、造血前駆体がコロニーを形成する能力を著しく影響しなかった。図21。
実施例24
F108およびPGEは、表現型HSCSにおけるレンチウイルス形質導入を増加させる。
ヒトCD34細胞を、GFPレンチウイルスベクター(LVV)で形質導入し、続いて、サイトカイン含有培地中で培養した。培養の4日後、これらの細胞を、長期HSCを表現型的に特徴付ける細胞表面マーカー(CD34CD38CD45RACD90CD49f)に対して染色した。形質導入した細胞のフローサイトメトリー分析は、GFPを発現する細胞の割合が、硫酸プロタミンを用いた標準的な形質導入条件で形質導入したとき、約30%であり、PGEの添加により45%まで増加したことを示した。形質導入した表現型長期HSCの割合は、PGE2の補充を有するまたは有しない、F108の存在下で形質導入した細胞中の>90%まで増加した。図22。
実施例25
F108およびPGEは、異なる形質導入度を有するHSCロットにわたってVCNを増加させる
ヒトCD34細胞ロットは、硫酸プロタミン(PS)の存在下で、レンチウイルスで形質導入することによって低度、中等度、または高度のトランスデューサーとして分類された。低度のトランスデューサー細胞ロットは、0.5コピー/二倍体ゲノム(c/dg)以下のVCNを有し、中等度のトランスデューサー細胞ロットは、0.5c/dg〜1.0c/dgのVCNを有し、高度のトランスデューサー細胞ロットは、1c/dg以上のVCNを有した。
低度、中等度、または高度のトランスデューサーを表す、3つの細胞ロット(629、702、および010)は、それぞれ、25または50のMOIでLentiGlobin BB305ベクターで形質導入した。細胞を、標準的な形質導入条件(PS)を用いて、またはF108およびPGEで形質導入した。VCNの増加は、細胞をPSの存在下で形質導入したとき、細胞ロットの形質導入度の増加と相関していたが、細胞をF108およびPGEの存在下で形質導入したとき、相関していなかった。データは、より低い形質導入している細胞ロットが、F108およびPGEの存在下でより高い形質導入している細胞ロットよりも高いVCNの増大を受けることを示し、VCNの増大効果が頭打ちになり、薬物生成物VCNの近くの正規化をもたらしたことを示唆している。図23。
実施例26
F108およびPGEは、X−SCIDレンチウイルスベクターで形質導入したHCD34細胞中の形質導入効率およびVCNを増加させる
ヒトCD34細胞を、IL2Rγをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、EF1αプロモーターを含むレンチウイルスベクター(LVV)で形質導入した。LVVを、一過性トランスフェクション(一過性)によって調製したか、または産生細胞株(PrCL1およびPrCL2)によって産生した。細胞を、サイトカイン含有培地中で48時間予備刺激し、8μg/mLの硫酸プロタミン(PS)または200μg/mLのF108および10μMのPGEのいずれかの標準的な形質導入条件を用いて、10または30のMOIで24時間形質導入した。形質導入した後、細胞をメチルセルロース中に播種し、約14日間培養して、造血前駆体コロニー形成を可能にした。計数のためにコロニーを画像化し、VCN分析のためにプールしたか、または個々のコロニーを、個々のコロニーqPCRのために選び出して、平均VCNおよび形質導入したコロニーの割合(%LVV+)を決定した。
硫酸プロタミン中の形質導入は、1.5未満のVCNをもたらし、VCNは、PrCL1から生成された一時的に調製されたLVVまたはLVVに対するMOIの増加に伴って増加したが、LVVをPrCL2から生成したときには増加しなかった(図24、左上パネル)。硫酸プロタミンの形質導入は、一時的に調製されたLVVに対する約50〜60%のLVV+コロニーをもたらし、PrCL1またはPrCL2からのLVVを使用したとき、約20〜30%のLVV+コロニーをもたらした(図24、上中央パネル)。硫酸プロタミンは、コロニー形成に著しく影響を与えなかった(図24、右上パネル)。F108およびPGEの存在下での形質導入は、一時的に調製されたLVVに対して10のMOIで2倍超のVCNを増加し、一時的に調製されたLVV、およびPrCL1またはPrCL2から生成されたLVVに対して30のMOIで4倍超のVCNを増加した(図24、左下パネル)。加えて、F108およびPGEの存在下で30のMOIでの形質導入は、一時的に調製されたLVV、およびPrCL1から生成されたLVVに対して95%超のLVV+コロニーを得た(図24、下中央パネル)。F108およびPGEは、コロニー形成に著しく影響を与えなかった(図24、右下パネル)。
実施例27
F108およびPGEは、トリペプチジルペプチダーゼ(TPP1)レンチウイルスベクターで形質導入したHSCS中の形質導入効率およびVCNを増加させる
ヒトCD34+細胞を、TPP1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、EF1αプロモーターまたはMNDプロモーターを含むレンチウイルスベクター(LVV)で形質導入した。細胞を、サイトカイン含有培地中で48時間予備刺激し、8μg/mLの硫酸プロタミン(PS)または200μg/mLのF108および10μMのPGEのいずれかの標準的な形質導入条件を用いて、5または15のMOIで24時間形質導入した。形質導入した後、細胞をメチルセルロース中に播種し、約14日間培養して、造血前駆体コロニー形成を可能にした。コロニーを、VCN分析のためにプールした。
硫酸プロタミンの形質導入は、1.5未満のVCNを得、VCNはMOIの増加に伴って増加した。VCNの実質的増加が、いずれかのMOIでF108およびPGEの存在下で形質導入した細胞において観察された(図25、左上パネル)。形質導入した細胞をサイトカイン中で7日間培養した後、細胞ペレットおよび上清をTPP−1活性についてアッセイした。TPP−1活性は、より高いVCNを有する細胞、すなわち、F108およびPGEの存在下で形質導入した細胞中でより高かった(図25、上中央および右上パネル)。
マウス系統枯渇骨髄を、PSまたはF108およびPGEの存在下で、5、15、または30のMOIでMND−TPP1 LVVで形質導入した。VCNを、5、15、または30の全てのMOIで7日目にサイトカインで培養した細胞中で増加した(図25、左下パネル)。個々のコロニーを選び出し、マウス造血前駆体からのVCNに対するqPCRによって分析し、F108およびPGEは、これらの細胞中のVCNを増加させた(図25、下中央パネル)。F108およびPGEはまた、形質導入効率を実質的に増加させた(図25、右下パネル)。
実施例28
F108およびPGEは、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)レンチウイルスベクターで形質導入したHCD34細胞中の形質導入効率およびVCNを増加させる
AMN患者(図26、パネルA〜D)、ALD患者(図26、パネルE〜H)、および健常なドナー(HD、図26、パネルI−L)からのヒトCD34細胞を、WPREを欠いており、ABCD1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結したMNDプロモーターを含むレンチウイルスベクター(LVV)で形質導入した。細胞を、サイトカイン含有培地中で48時間予備刺激し、8μg/mLの硫酸プロタミン(PS)または200μg/mLのF108、10μMのPGE、またはF108およびPGEのいずれかの標準的な形質導入条件を用いて、24時間形質導入した。形質導入した後、細胞をメチルセルロース中に播種し、約14日間培養して、造血前駆体コロニー形成を可能にするか、またはサイトカイン含有培地中で7日間培養した。培養した細胞を、4または5日目にALDP発現に対して細胞内に染色し、フローサイトメトリーによって分析した。F108、PGE、ならびにF108およびPGEは、ALDPを発現する細胞数を増加させ、これはまた、MOIを増加させることによって増大した(図26、パネルA、E、I)。F108、PGE、ならびにF108およびPGEは、サイトカインで培養した細胞中のD7でVCNを増加させ(図26、パネルB、F、J)、D14が、メチルセルロースコロニーをプールした(図26、パネルC、G、K)。より高いVCNは、コロニー計数の減少と相関するMND−ABCD1 LVVを用いて生成した(図26、パネルD、H、L)。図26、パネルHおよびLは、F108単独が、コロニー計数への効果が少なく、特に、より低いMOIで、VCNを増加させたことを示す。したがって、ある特定の状況では、例えば、特定のLVVの高いVCNがコロニー計数の減少と共に関連付けられるとき、ポロキサマー単独は、コロニー形成に影響を与えることなく、低いMOIでVCNを増加させるために使用することができ、それにより、より少ないLVVを用いる利点を有するタンパク質発現を増加させる。
実施例29
F108およびPGEで特定のVCNを標的化する
ヒトCD34細胞を、硫酸プロタミンの存在下で、25のMOIで、または最終生成物中の類似のVCNを標的化する目的で、F108およびPGEの存在下で、10のMOIで、LVVで形質導入した。VCNが7日目のサイトカインで培養した細胞または14日目のメチルセルロースで培養した細胞から分析したとき、治療条件間の有意差はなかった(図27、左パネル)。また、治療条件間のコロニー形成の有意差はなかった(図27、中央パネル)。
個々のコロニーqPCRを使用して、組成物においてあらゆる差を評価した。生成物の平均VCNは、同様であった。F108およびPGEで、10のMOIで形質導入した細胞は、硫酸プロタミンで、25のMOIで形質導入した細胞と比較して、より高い%LVV+を有し、個々のコロニーVCNの分布は、F108およびPGEで、10のMOIで形質導入した細胞に対して0〜4であり、硫酸プロタミンで、25のMOIで形質導入した細胞中で0〜6であった(図27、右パネル)。したがって、F108およびPGEは、商品原価を減少するために使用するが、減少したリスクプロファイルおよび他の望ましい特徴を有する薬物生成物を生成することができる。
実施例30
F127で処理したヒトCD34細胞のインビボ分析
形質導入のための出発物質として、正常なヒトCD34細胞を、顆粒球コロニー刺激因子(G CSF)による動員後に、単一の健常なボランティアドナーからの白血球除去輸血によって単離する。細胞を異なるアリコートに分割し、8μg/mLの硫酸プロタミンまたは200μg/mLのF127および10μMのPGEを用いて、約25〜約50の感染多重度(MOI)の値でLentiGlobin BB305 LVVで大規模の形質導入に供した。HSCを、形質導入後に凍結保存し、その後、解凍後、NSGマウスに投与し、1つの形質導入後の凍結/解凍サイクルをもたらす。
形質導入後、対照および試験薬物生成物は、完全に特徴付けられる。CFC培地は、複合VCN値、個々のコロニーVCN値、および%LVV+コロニーを決定するためにアッセイされる。赤血球培地は、生成された%βA T87Qグロビンを決定するために分析される。F127による形質導入は、硫酸プロタミンで形質導入した細胞と比較して、複合VCN、個々のコロニーVCN、および%LVV+コロニーを増加させるであろう。骨髄は、短期および長期の再増殖HSCにおいて、VCNおよび%LVV+を評価するために2カ月および4カ月で特徴付けられるであろう。
実施例31
P105で治療したヒトCD34細胞のインビボ分析
形質導入のための出発物質として、正常なヒトCD34細胞を、顆粒球コロニー刺激因子(G CSF)による動員後に、単一の健常なボランティアドナーからの白血球除去輸血によって単離する。細胞を異なるアリコートに分割し、8μg/mLの硫酸プロタミンまたは200μg/mLのP105および10μMのPGEを用いて、約25〜約50の感染多重度(MOI)の値でLentiGlobin BB305 LVVで大規模の形質導入に供した。HSCを、形質導入後に凍結保存し、その後、解凍後、NSGマウスに投与し、1つの形質導入後の凍結/解凍サイクルをもたらす。
形質導入後、対照および試験薬物生成物は、完全に特徴付けられる。CFC培地は、複合VCN値、個々のコロニーVCN値、および%LVV+コロニーを決定するためにアッセイされる。赤血球培地は、生成された%βA T87Qグロビンを決定するために分析される。P105による形質導入は、硫酸プロタミンで形質導入した細胞と比較して、複合VCN、個々のコロニーVCN、および%LVV+コロニーを増加させるであろう。骨髄は、短期および長期の再増殖HSCにおいて、VCNおよび%LVV+を評価するために2カ月および4カ月で特徴付けられるであろう。
実施例32
F98で治療したヒトCD34細胞のインビボ分析
形質導入のための出発物質として、正常なヒトCD34細胞を、顆粒球コロニー刺激因子(G CSF)による動員後に、単一の健常なボランティアドナーからの白血球除去輸血によって単離する。細胞を異なるアリコートに分割し、8μg/mLの硫酸プロタミンまたは200μg/mLのF98および10μMのPGEを用いて、約25〜約50の感染多重度(MOI)の値でLentiGlobin BB305 LVVで大規模の形質導入に供した。HSCを、形質導入後に凍結保存し、その後、解凍後、NSGマウスに投与し、1つの形質導入後の凍結/解凍サイクルをもたらす。
形質導入後、対照および試験薬物生成物は、完全に特徴付けられる。CFC培地は、複合VCN値、個々のコロニーVCN値、および%LVV+コロニーを決定するためにアッセイされる。赤血球培地は、生成された%βA T87Qグロビンを決定するために分析される。F98による形質導入は、硫酸プロタミンで形質導入した細胞と比較して、複合VCN、個々のコロニーVCN、および%LVV+コロニーを増加させるであろう。骨髄は、短期および長期の再増殖HSCにおいて、VCNおよび%LVV+を評価するために2カ月および4カ月で特徴付けられるであろう。
全般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、本明細書および特許請求の範囲に開示される特定の実施形態に対して特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではないが、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の完全な範囲と共に全ての可能な実施形態を含むものと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は、本開示によって限定されない。

Claims (326)

  1. レトロウイルスベクターで形質導入した造血幹および前駆細胞(HSPC)を含む造血細胞の集団であって、前記HSPCのうちの少なくとも50%が形質導入され、前記HSPCが、約0.5〜5の平均ベクターコピー数(VCN)を有する、集団。
  2. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約30の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項1に記載の集団。
  3. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約25の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項1に記載の集団。
  4. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約20の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項1に記載の集団。
  5. 前記レトロウイルスベクターが、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで前記HSPCを形質導入している、請求項1に記載の集団。
  6. 前記HSPCが、CD34細胞またはCD133細胞を含む、請求項1に記載の造血細胞集団。
  7. 前記HSPCが、CD34CD38LoCD90CD45RA細胞を含む、請求項1または請求項2に記載の造血細胞集団。
  8. 前記細胞のうちの少なくとも75%が形質導入されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  9. 前記細胞のうちの少なくとも90%が形質導入されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  10. 前記平均VCNが、少なくとも1.0である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  11. 前記平均VCNが、少なくとも1.5である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  12. 前記平均VCNが、少なくとも2.0である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  13. 前記平均VCNが、少なくとも2.5である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  14. 前記細胞集団の生存率が、少なくとも75%である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  15. 前記細胞集団の生存率が、少なくとも85%である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  16. 前記細胞集団の生存率が、少なくとも95%である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  17. 前記造血細胞集団の内毒素レベルが、高くとも5.0EU/mLである、請求項1〜12のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  18. 前記造血細胞集団の内毒素レベルが、最も高くて0.5EU/mLである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  19. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  20. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  21. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  22. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  23. 前記レトロウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  24. 前記レトロウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  25. 前記レトロウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  26. 前記レトロウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  27. 前記レトロウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  28. 前記レトロウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  29. 前記レトロウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  30. 前記レトロウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  31. 前記レトロウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  32. 前記レトロウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  33. 前記レンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  34. 前記レンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  35. 前記レンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  36. 前記レンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項1〜22のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  37. 前記レトロウイルスベクターが、レンチウイルスベクターである、請求項1〜36のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  38. レトロウイルスで形質導入した造血幹および前駆細胞(HSPC)を含む造血細胞集団であって、前記造血細胞集団が、少なくとも85%のHSPCを含み、前記HSPCのうちの少なくとも50%が形質導入され、前記HSPCが、約0.5〜約5.0の平均ベクターコピー数(VCN)を有し、前記細胞集団の生存率が、少なくとも75%であり、前記造血細胞集団の内毒素レベルが、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、前記造血細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPCを含む、造血細胞集団。
  39. レトロウイルスで形質導入したCD34CD38LoCD90CD45RA−細胞を含む造血細胞集団であって、前記CD34CD38LoCD90CD45RA−細胞のうちの少なくとも50%が形質導入され、前記CD34CD38LoCD90CD45RA−細胞が、約0.5〜約5.0の平均VCNを有し、前記造血細胞集団の生存率が、少なくとも75%であり、前記造血細胞集団の内毒素レベルが、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、前記造血細胞集団が、少なくとも1×10個のCD34細胞を含む、造血細胞集団。
  40. レトロウイルスで形質導入したCD34細胞を含む造血細胞集団であって、前記CD34のうちの少なくとも50%が形質導入され、前記CD34細胞が、約0.5〜約5.0の平均ベクターコピー数(VCN)を有し、前記造血細胞集団の生存率が、少なくとも75%であり、前記造血細胞集団の内毒素レベルが、約0.5EU/mL〜約5.0EU/mLであり、前記集団が、少なくとも2×10個のCD34細胞を含む、造血細胞集団。
  41. 前記レンチウイルスベクターが、約10〜約30の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項38〜40のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  42. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約25の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項38〜40のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  43. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約20の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項38〜40のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  44. 前記レトロウイルスベクターが、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30の感染多重度(MOI)で前記HSPCを形質導入している、請求項38〜40のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  45. 前記細胞のうちの少なくとも75%が、形質導入されている、請求項38〜44のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  46. 前記細胞のうちの少なくとも90%が、形質導入されている、請求項38〜45のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  47. 前記平均VCNが、少なくとも1.0である、請求項38〜46のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  48. 前記平均VCNが、少なくとも1.5である、請求項38〜47のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  49. 前記平均VCNが、少なくとも2.0である、請求項38〜48のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  50. 前記平均VCNが、少なくとも2.5である、請求項38〜49のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  51. 前記細胞集団の生存率が、少なくとも85%である、請求項38〜50のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  52. 前記細胞集団の生存率が、少なくとも95%である、請求項38〜51のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  53. 前記造血細胞集団の内毒素レベルが、高くとも5.0EU/mLである、請求項38〜52のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  54. 前記造血細胞集団の内毒素レベルが、最も高くて0.5EU/mLである、請求項38〜53のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  55. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項38〜54のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  56. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項38〜55のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  57. 前記細胞集団が、少なくとも1×10個のHSPC細胞を含む、請求項38〜56のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  58. 前記細胞源が、臍帯血、骨髄、または動員末梢血である、請求項38〜57のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  59. 前記細胞源が、動員末梢血である、請求項38〜58のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  60. 前記レトロウイルスベクターが、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)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38〜59のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  61. 前記レトロウイルスベクターが、HIVレンチウイルスに由来する、請求項38〜60のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  62. 前記レトロウイルスベクターが、HIV−1レンチウイルスに由来する、請求項38〜61のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  63. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  64. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  65. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  66. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  67. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  68. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  69. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  70. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  71. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  72. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  73. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  74. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  75. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項38〜62のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  76. 前記レトロウイルスベクターが、
    a)5’長末端(LTR)、
    b)RNA輸送要素、
    c)レンチウイルス中央ポリプリン区域(cPPT)、
    d)対象となる遺伝子に作動可能に連結した、プロモーター、および
    e)SIN 3’LTR、を含む、レンチウイルスベクターである、請求項38〜75のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  77. 前記5’LTRが、修飾5’LTRである、請求項76に記載の造血細胞集団。
  78. 前記修飾5’LTRが、野生型5’LTRと比較して欠失をさらに含む、請求項77に記載の造血細胞集団。
  79. 前記5’LTRのプロモーターが、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、またはサルウイルス40(SV40)プロモーターからなる群から選択される異種プロモーターと置き換えられる、請求項76〜78のいずれか一項に記載の造血細胞集団
  80. 前記RNA輸送要素が、B型肝炎ウイルス転写後調節要素(PRE)またはヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答要素(RRE)を含む、請求項76〜79のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  81. 前記3’LTRが、ポリアデニル化配列を含む、請求項76〜80のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  82. 前記プロモーターが、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、請求項76〜81のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  83. 前記ヒトβ−グロビンLCRが、前記ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む、請求項82に記載の造血細胞集団。
  84. 前記レンチウイルスベクターが、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む、請求項76〜83のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  85. 対象となる遺伝子が、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする、請求項76〜84のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  86. 対象となる遺伝子が、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする、請求項85に記載の造血細胞集団。
  87. 前記細胞のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項1〜86のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  88. 前記細胞のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項1〜86のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  89. 前記細胞のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項1〜86のいずれか一項に記載の造血細胞集団。
  90. 請求項1〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団を含む、組成物。
  91. 請求項1〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団と、薬学的に許容される担体と、を含む、薬学的組成物。
  92. 造血幹または前駆細胞、培養培地、レトロウイルスベクター、および少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーを含む、培養物。
  93. 造血幹または前駆細胞、培養培地、レトロウイルスベクター、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、および少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーを含む、培養物。
  94. 造血幹または前駆細胞、培養培地、レトロウイルスベクター、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤、ならびに約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量および約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーを含む、培養物。
  95. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約30のMOIで存在する、請求項92〜94のいずれか一項に記載の培養物。
  96. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約25のMOIで存在する、請求項92〜94のいずれか一項に記載の培養物。
  97. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約20のMOIで存在する、請求項92〜94のいずれか一項に記載の培養物。
  98. 前記レトロウイルスベクターが、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する、請求項92〜94のいずれか一項に記載の培養物。
  99. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項92〜98のいずれか一項に記載の培養物。
  100. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項92〜98のいずれか一項に記載の培養物。
  101. 前記ポロキサマーが、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項99〜101のいずれか一項に記載の培養物。
  102. 前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜101のいずれか一項に記載の培養物。
  103. 前記ポロキサマーが、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜101のいずれか一項に記載の培養物。
  104. 前記ポロキサマーが、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜101のいずれか一項に記載の培養物。
  105. 前記ポロキサマーが、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜101のいずれか一項に記載の培養物。
  106. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜105のいずれか一項に記載の培養物。
  107. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜105のいずれか一項に記載の培養物。
  108. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項99〜105のいずれか一項に記載の培養物。
  109. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される、請求項92〜108のいずれか一項に記載の培養物。
  110. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288である、請求項92〜109のいずれか一項に記載の培養物。
  111. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー335である、請求項92〜109のいずれか一項に記載の培養物。
  112. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー338である、請求項92〜109のいずれか一項に記載の培養物。
  113. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー407である、請求項92〜109のいずれか一項に記載の培養物。
  114. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される、請求項93〜113のいずれか一項に記載の培養物。
  115. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される、請求項93〜114のいずれか一項に記載の培養物。
  116. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される、請求項93〜115のいずれか一項に記載の培養物。
  117. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGEである、請求項93〜116のいずれか一項に記載の培養物。
  118. 前記造血幹または前駆細胞が、CD34細胞またはCD133細胞である、請求項92〜117のいずれか一項に記載の培養物。
  119. 前記造血幹または前駆細胞が、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入される、請求項92〜118のいずれか一項に記載の培養物。
  120. 前記ポリカチオン性ポリマーが、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである、請求項119に記載の培養物。
  121. 前記レトロウイルスベクターが、レンチウイルスベクターである、請求項92〜120のいずれか一項に記載の培養物。
  122. 前記レトロウイルスベクターが、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)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92〜121のいずれか一項に記載の培養物。
  123. 前記レトロウイルスベクターが、HIVレンチウイルスに由来する、請求項92〜122のいずれか一項に記載の培養物。
  124. 前記レトロウイルスベクターが、HIV−1レンチウイルスに由来する、請求項92〜122のいずれか一項に記載の培養物。
  125. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  126. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  127. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  128. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  129. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  130. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  131. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  132. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  133. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  134. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  135. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  136. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  137. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項92〜124のいずれか一項に記載の培養物。
  138. 造血幹または前駆細胞、培養培地、スタウロスポリン、レトロウイルスベクター、および少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーを含む、培養物であって、任意に、前記細胞を、前記レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる、培養物。
  139. 造血幹または前駆細胞、培養培地、スタウロスポリン、レトロウイルスベクター、および約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有するポロキサマーを含む、培養物であって、約40%超のポリエチレンオキシドを含み、任意に、前記細胞を、前記レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる、培養物。
  140. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項138または請求項139に記載の培養物。
  141. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項138または請求項139に記載の培養物。
  142. 前記ポロキサマーが、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項138または請求項139に記載の培養物。
  143. 前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜142のいずれか一項に記載の培養物。
  144. 前記ポロキサマーが、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜142のいずれか一項に記載の培養物。
  145. 前記ポロキサマーが、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜142のいずれか一項に記載の培養物。
  146. 前記ポロキサマーが、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜142のいずれか一項に記載の培養物。
  147. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜146のいずれか一項に記載の培養物。
  148. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜146のいずれか一項に記載の培養物。
  149. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項140〜146のいずれか一項に記載の培養物。
  150. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される、請求項140〜149のいずれか一項に記載の培養物。
  151. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288である、請求項140〜150のいずれか一項に記載の培養物。
  152. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー335である、請求項140〜150のいずれか一項に記載の培養物。
  153. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー338である、請求項140〜150のいずれか一項に記載の培養物。
  154. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー407である、請求項140〜150のいずれか一項に記載の培養物。
  155. 前記造血幹または前駆細胞が、CD34細胞またはCD133細胞である、請求項138〜154のいずれか一項に記載の培養物。
  156. 前記造血幹または前駆細胞が、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入される、請求項138〜155のいずれか一項に記載の培養物。
  157. 前記ポリカチオン性ポリマーが、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである、請求項156に記載の培養物。
  158. 前記レトロウイルスベクターが、レンチウイルスベクターである、請求項138〜157のいずれか一項に記載の培養物。
  159. 前記レトロウイルスベクターが、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)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138〜158のいずれか一項に記載の培養物。
  160. 前記レトロウイルスベクターが、HIVレンチウイルスに由来する、請求項138〜159のいずれか一項に記載の培養物。
  161. 前記レトロウイルスベクターが、HIV−1レンチウイルスに由来する、請求項138〜160のいずれか一項に記載の培養物。
  162. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  163. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  164. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  165. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  166. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  167. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  168. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  169. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  170. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  171. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  172. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  173. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  174. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項138〜161のいずれか一項に記載の培養物。
  175. 造血細胞集団を形質導入する方法であって、培養培地中、レトロウイルスおよび少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーの存在下で前記細胞を培養することを含む、方法。
  176. 造血細胞集団を形質導入する方法であって、培養培地中、レトロウイルスおよび約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーの存在下で前記細胞を培養することを含む、方法。
  177. 造血細胞集団を形質導入する方法であって、培養培地中、レトロウイルス、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリン、および少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーの存在下で前記細胞を培養することを含み、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、前記細胞を、前記レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる、方法。
  178. 造血細胞集団を形質導入する方法であって、培養培地中、レトロウイルスの存在下で前記細胞を培養することを含む、方法
  179. 前記レンチウイルスベクターが、約10〜約30のMOIまたは約10〜約25のMOIで存在する、請求項175〜178のいずれか一項に記載の方法。
  180. 前記レンチウイルスベクターが、約10〜約20のMOIで存在する、請求項175〜178のいずれか一項に記載の方法。
  181. 前記レンチウイルスベクターが、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する、請求項175〜178のいずれか一項に記載の方法。
  182. プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリン、および約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマー、任意に、スタウロスポリンが存在する場合、前記細胞を、前記レトロウイルスベクターおよびポロキサマーとの接触前に、スタウロスポリンと接触させる、請求項175〜181のいずれか一項に記載の方法。
  183. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項175〜182のいずれか一項に記載の方法。
  184. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項175〜182のいずれか一項に記載の方法。
  185. 前記ポロキサマーが、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項175〜182のいずれか一項に記載の方法。
  186. 前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項183〜185のいずれか一項に記載の方法。
  187. 前記ポロキサマーが、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む、請求項183〜185のいずれか一項に記載の方法。
  188. 前記ポロキサマーが、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む、請求項183〜185のいずれか一項に記載の方法。
  189. 前記ポロキサマーが、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む、請求項183〜185のいずれか一項に記載の方法。
  190. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、請求項175〜189のいずれか一項に記載の方法。
  191. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項175〜189のいずれか一項に記載の方法。
  192. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項175〜189のいずれか一項に記載の方法。
  193. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される、請求項175〜192のいずれか一項に記載の方法。
  194. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE2、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される、請求項175〜193のいずれか一項に記載の方法。
  195. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される、請求項175〜194のいずれか一項に記載の方法。
  196. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGEである、請求項175〜195のいずれか一項に記載の方法。
  197. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される、請求項175〜196のいずれか一項に記載の方法。
  198. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288である、請求項175〜197のいずれか一項に記載の方法。
  199. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー335である、請求項175〜197のいずれか一項に記載の方法。
  200. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー338である、請求項175〜197のいずれか一項に記載の方法。
  201. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー407である、請求項175〜197のいずれか一項に記載の方法。
  202. 前記造血細胞集団が、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入される、請求項175〜201のいずれか一項に記載の方法。
  203. 前記ポリカチオン性ポリマーが、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである、請求項202に記載の方法。
  204. 前記レンチウイルスベクターが、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)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175〜203のいずれか一項に記載の方法。
  205. 前記レンチウイルスベクターが、HIVレンチウイルスに由来する、請求項175〜204のいずれか一項に記載の方法。
  206. 前記レンチウイルスベクターが、HIV−1レンチウイルスに由来する、請求項175〜205のいずれか一項に記載の方法。
  207. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  208. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  209. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  210. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  211. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  212. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  213. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  214. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  215. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  216. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  217. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  218. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  219. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項175〜206のいずれか一項に記載の方法。
  220. 前記レトロウイルスベクターが、
    a)5’長末端(LTR)、
    b)プシー(Ψ)パッケージングシグナル、
    c)RNA輸送要素、
    d)レンチウイルス中央ポリプリン区域(cPPT)、
    e)対象となるポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーター、および
    f)SIN 3’LTRを含む、レンチウイルスベクターである、請求項92〜174のいずれか一項に記載の培養物、または請求項175〜219のいずれか一項に記載の方法。
  221. 前記5’LTRが、野生型5’LTRと比較して欠失をさらに含む修飾5’LTRである、請求項220に記載の培養物または方法。
  222. 前記5’LTRのプロモーターが、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、またはサルウイルス40(SV40)プロモーターからなる群から選択される異種プロモーターと置き換えられる、請求項220または請求項221に記載の培養物または方法
  223. 前記RNA輸送要素が、B型肝炎ウイルス転写後調節要素(PRE)またはヒト免疫不全ウイルス(HIV)rev応答要素(RRE)を含む、請求項220〜222のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  224. 前記3’LTRが、ポリアデニル化配列を含む、請求項220〜223のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  225. 前記プロモーターが、ヒトβ−グロビンLCRの1つ以上の要素を含む、請求項220〜224のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  226. 前記ヒトβ−グロビンLCRが、前記ヒトβ−グロビンLCRからのDNaseI超感受性部位2、3、および4を含む、請求項220〜225のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  227. 前記レンチウイルスベクターが、ヒトβ−グロビン3’エンハンサー要素をさらに含む、請求項220〜226のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  228. 前記対象となるポリヌクレオチドが、抗鎌状タンパク質またはグロビン遺伝子をコードする、請求項22〜227のいずれか一項に記載の培養物または方法。
  229. 前記対象となる遺伝子が、ヒトβ−グロビンタンパク質、ヒトδ−グロビンタンパク質、ヒトγ−グロビンタンパク質、ヒトβA−T87Q−グロビンタンパク質、ヒトβA−G16D/E22A/T87Q−グロビンタンパク質、またはヒトβA−T87Q/K95E/K120E−グロビンタンパク質をコードする、請求項228に記載の培養物または方法。
  230. 前記造血細胞集団が、少なくとも約2時間形質導入される、請求項175〜229のいずれか一項に記載の方法。
  231. 前記造血細胞集団が、少なくとも約24時間形質導入される、請求項175〜230のいずれか一項に記載の方法。
  232. 前記造血細胞集団が、約2時間〜約24時間形質導入される、請求項175〜229のいずれか一項に記載の方法。
  233. 前記造血細胞が、造血幹または前駆細胞を含む、請求項175〜232のいずれか一項に記載の方法。
  234. 前記造血細胞が、CD34細胞またはCD133細胞を含む、請求項175〜233のいずれか一項に記載の方法。
  235. 前記造血細胞集団が、形質導入前に、CD34またはCD133発現のために選択される、請求項175〜234のいずれか一項に記載の方法。
  236. 対象における異常ヘモグロビン症を治療する方法であって、前記対象に、請求項1〜62および75〜89のいずれか一項に記載の細胞集団を投与することを含む、方法。
  237. 対象における異常ヘモグロビン症の少なくとも1つの症状を改善する方法であって、前記対象に、請求項1〜62および75〜89のいずれか一項に記載の細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  238. 前記対象のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項236または237に記載の方法。
  239. 対象におけるサラセミアを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  240. 前記サラセミアが、α−サラセミアである、請求項239に記載の方法。
  241. 前記サラセミアが、β−サラセミアである、請求項239に記載の方法。
  242. 前記対象のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項239に記載の方法。
  243. 対象における鎌状赤血球病を治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  244. 前記対象のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項243に記載の方法。
  245. 対象におけるβ−サラセミアを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  246. 前記対象のβ−グロビン対立遺伝子が、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、β/β、またはβ/βである、請求項245に記載の方法。
  247. 対象における副腎白質ジストロフィーまたは副腎脊髄ニューロパシーを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜64および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  248. 対象におけるADA−SCIDを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62、65、66、および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  249. 対象におけるX−SCIDを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62、67、68、および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  250. 対象におけるバッテン病を治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62、69、70、および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  251. 対象におけるMPS Iを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62、71、72、および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  252. 対象におけるMPS IIを治療する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項1〜62、73、74、および75〜89のいずれか一項に記載の造血細胞集団、または請求項90または91に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  253. 前記造血幹細胞集団が、静脈内経路、髄内経路、または骨内経路に投与される、請求項236〜252のいずれか一項に記載の方法。
  254. 前記造血幹細胞集団が、静脈内に投与される、請求項236〜253のいずれか一項に記載の方法。
  255. プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、キット。
  256. プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤薬剤と、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む、キット。
  257. プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤またはスタウロスポリンと、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、キット。
  258. プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤薬剤またはスタウロスポリンと、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む、キット。
  259. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項255〜258のいずれか一項に記載のキット。
  260. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項255〜258のいずれか一項に記載のキット。
  261. 前記ポロキサマーが、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項255〜258のいずれか一項に記載のキット。
  262. 前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜261のいずれか一項に記載のキット。
  263. 前記ポロキサマーが、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜261のいずれか一項に記載のキット。
  264. 前記ポロキサマーが、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜261のいずれか一項に記載のキット。
  265. 前記ポロキサマーが、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜261のいずれか一項に記載のキット。
  266. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜265のいずれか一項に記載のキット。
  267. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜265のいずれか一項に記載のキット。
  268. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項259〜265のいずれか一項に記載のキット。
  269. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される、請求項259〜268のいずれか一項に記載のキット。
  270. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE2、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される、請求項259〜269のいずれか一項に記載のキット。
  271. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される、請求項259〜270のいずれか一項に記載のキット。
  272. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGEである、請求項259〜271のいずれか一項に記載のキット。
  273. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される、請求項259〜272のいずれか一項に記載のキット。
  274. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288である、請求項259〜273のいずれか一項に記載のキット。
  275. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー335である、請求項259〜273のいずれか一項に記載のキット。
  276. 前記ポロキサマーに、ポロキサマー338が選択される、請求項259〜273のいずれか一項に記載のキット。
  277. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー407である、請求項259〜273のいずれか一項に記載のキット。
  278. 前記造血細胞集団が、ポリカチオン性ポリマーの存在下で形質導入される、請求項259〜277のいずれか一項に記載のキット。
  279. 前記ポリカチオン性ポリマーが、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである、請求項278に記載のキット。
  280. 造血幹または前駆細胞と、レトロウイルスベクターと、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、組成物。
  281. 造血幹または前駆細胞と、レトロウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、少なくとも10,000ダルトンの分子量を有するポロキサマーとを含む、組成物。
  282. 造血幹または前駆細胞と、レトロウイルスベクターと、プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤と、約2250ダルトン超のポリプロピレンサブユニットの平均分子量および約40%超のポリエチレンオキシドを含むポロキサマーとを含む、組成物。
  283. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約30のMOIで存在する、請求項280〜282のいずれか一項に記載の組成物。
  284. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約25のMOIで存在する、請求項280〜282のいずれか一項に記載の組成物。
  285. 前記レトロウイルスベクターが、約10〜約20のMOIで存在する、請求項280〜282のいずれか一項に記載の組成物。
  286. 前記レトロウイルスベクターが、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、または約30のMOIで存在する、請求項280〜282のいずれか一項に記載の組成物。
  287. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項280〜286のいずれか一項に記載の組成物。
  288. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項280〜286のいずれか一項に記載の組成物。
  289. 前記ポロキサマーが、少なくとも約4000ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有する、請求項280〜286のいずれか一項に記載の組成物。
  290. 前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜289のいずれか一項に記載の組成物。
  291. 前記ポロキサマーが、少なくとも約60%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜289のいずれか一項に記載の組成物。
  292. 前記ポロキサマーが、少なくとも約70%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜289のいずれか一項に記載の組成物。
  293. 前記ポロキサマーが、少なくとも約80%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜289のいずれか一項に記載の組成物。
  294. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約40%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜293のいずれか一項に記載の組成物。
  295. 前記ポロキサマーが、少なくとも約2750ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜293のいずれか一項に記載の組成物。
  296. 前記ポロキサマーが、少なくとも約3250ダルトンのポリプロピレンサブユニットの平均分子量を有し、前記ポロキサマーが、少なくとも約50%のポリエチレンオキシドを含む、請求項280〜293のいずれか一項に記載の組成物。
  297. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288、ポロキサマー335、ポロキサマー338、およびポロキサマー407からなる群から選択される、請求項280〜296のいずれか一項に記載の組成物。
  298. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー288である、請求項280〜297のいずれか一項に記載の組成物。
  299. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー335である、請求項280〜297のいずれか一項に記載の組成物。
  300. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー338である、請求項280〜297のいずれか一項に記載の組成物。
  301. 前記ポロキサマーが、ポロキサマー407である、請求項280〜297のいずれか一項に記載の組成物。
  302. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGA、PGB、PGD、PGE、PGE、PGF、PGI、PGH、PGJ、ならびにその誘導体および類似体からなる群から選択される、請求項281〜301のいずれか一項に記載の組成物。
  303. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、15d−PGJ、デルタ12−PGJ、2−ヒドロキシヘプタデカトリエン酸(HHT)、トロンボキサンA2、トロンボキサンB2、イロプロスト、トレプロスチニル、トラボプロスト、カルボプロストトロメタミン、タフルプロスト、ラタノプロスト、ビマトプロスト、ウノプロストンイソプロピル、クロプロステノール、エストロファン、スーパーファン、ミソプロストール、ブタプロスト、リノール酸、13(s)−HODE、LY171883、ミード酸、エイコサトリエン酸、エポキシエイコサトリエン酸、ONO−259、Cay1039、PGE受容体アゴニスト、16,16−ジメチルPGE、19(R)−ヒドロキシPGE、16,16−ジメチルPGEp−(p−アセトアミドベンズアミド)フェニルエステル、11−デオキシ−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレン−16,16−ジメチルPGE、9−デオキシ−9−メチレンPGE、スルプロストン、PGEセリノールアミド、PGEメチルエステル、16−フェニルテトラノルPGE、15(S)−15−メチルPGE、および15(R)−15−メチルPGEからなる群から選択される、請求項281〜302のいずれか一項に記載の組成物。
  304. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、プロスタグランジンE(PGE)、または16,16−ジメチルPGEからなる群から選択される、請求項281〜303のいずれか一項に記載の組成物。
  305. 前記プロスタグランジンEP受容体シグナル伝達を増加させる薬剤が、PGEである、請求項281〜304のいずれか一項に記載の組成物。
  306. 前記造血幹または前駆細胞が、CD34細胞またはCD133細胞である、請求項280〜305のいずれか一項に記載の組成物。
  307. ポリカチオン性ポリマーをさらに含む、請求項280〜306のいずれか一項に記載の組成物。
  308. 前記ポリカチオン性ポリマーが、ポリブレン、硫酸プロタミン、ポリエチレンイミン、またはポリエチレングリコール/ポリ−L−リジンブロックコポリマーである、請求項307に記載の組成物。
  309. 前記レトロウイルスベクターが、レンチウイルスベクターである、請求項280〜308のいずれか一項に記載の組成物。
  310. 前記レトロウイルスベクターが、HIV(HIV1型およびHIV2型を含む、ヒト免疫不全ウイルス)、ビスナ・マエディウイルス(VMV)ウイルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)、ウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV)、猫免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、およびサル免疫不全ウイルス(SIV)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280〜309のいずれか一項に記載の組成物。
  311. 前記レトロウイルスベクターが、HIVレンチウイルスに由来する、請求項280〜310のいずれか一項に記載の組成物。
  312. 前記レトロウイルスベクターが、HIV−1レンチウイルスに由来する、請求項280〜310のいずれか一項に記載の組成物。
  313. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  314. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、ATP結合カセット、サブファミリーD、メンバー1(ABCD1)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーター、またはその転写的に活性な断片を含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  315. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  316. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アデノシンデアミナーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  317. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  318. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、インターロイキン2受容体ガンマをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  319. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  320. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、トリペプチジルペプチダーゼ1をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  321. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  322. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、アルファ−Lイズロニダーゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  323. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードする、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  324. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、イズロン酸2−スルファターゼをコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結した、伸長因子1アルファプロモーターを含むか、または骨髄増殖性肉腫ウイルスエンハンサー、負の制御領域欠失、d1587revプライマー結合部位置換(MND)プロモーターを含む、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  325. 前記レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターが、AnkT9Wベクター、T9Ank2Wベクター、TNS9ベクター、レンチグロビンHPV569ベクター、レンチグロビンBB305ベクター、BG−1ベクター、BGM−1ベクター、d432βAγベクター、mLARβΔγV5ベクター、GLOBEベクター、G−GLOBEベクター、βAS3−FBベクター、V5ベクター、V5m3ベクター、V5m3−400ベクター、G9ベクター、またはBCL11A shmirベクターである、請求項280〜311のいずれか一項に記載の組成物。
  326. 培養培地をさらに含む、請求項280〜325のいずれか一項に記載の組成物。
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