JP2020110190A - 薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素をコード化する遺伝子を一過的に過剰発現する摂取できる凍結保存細胞 - Google Patents

薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素をコード化する遺伝子を一過的に過剰発現する摂取できる凍結保存細胞 Download PDF

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Abstract

【課題】薬物開発に関連する時間と資源の投資を減少させ、信頼できる結果を提供する、薬物候補をスクリーニングするのに適した細胞を提供する。【解決手段】本発明は、1種類以上の薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素を一過的に過剰発現する、薬物候補をスクリーニングするための凍結保存組換え細胞を開示する。そのような細胞が、薬物候補が、薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素の基質または阻害剤であるか否かをスクリーニングするプロセスを簡素化する費用効率の高い摂取できる製品を提供することが都合よい。【選択図】図1

Description

本発明は、凍結保存された組換え細胞であって、コード化されたタンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後のその細胞集団において検出できるように薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する組換え細胞に関する。
薬物開発は、費用と時間がかかる事業であり、それには、薬物候補は、その市場における売買のための規制認可を受ける前に米国食品医薬品局および欧州医薬品庁などの政府系機関により確立された特定の基準を満たさなければならない。重要なことには、薬物候補をスクリーニングして、そのような薬物の吸収、分布、代謝および排泄、それらの毒性および薬物と薬物の相互作用に著しい効果を持つことができるために、いずれが、1種類以上の薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素の基質または阻害剤であるか否かを決定するために、アッセイが行われる。
薬物輸送タンパク質または薬物代謝酵素をコード化する遺伝子を安定に発現する細胞株がそのようなスクリーニングに使用されることがあるが、その凍結貯蔵物を生成し、維持するために、多大な時間と資源が必要である。それに加え、発現される組換えタンパク質のレベルは、通常はばらつきがあり(研究所による)、そのような細胞の継代による時間の経過で劣化するおよび/またはよりばらつくであろう。あるいは、薬物輸送タンパク質または薬物代謝酵素をコード化する遺伝子を安定か一時的かのいずれかで発現する、新しく平板培養された細胞が、そのようなスクリーニングに使用されることがある。しかしながら、新しく平板培養された細胞は、数日の限られた貯蔵寿命を有し、それらの生存率を維持する方法で出荷することが難しい。その上、安定な細胞株を生成するために、外来導入遺伝子が、細胞の宿主ゲノム中に実際に組み込まれ、細胞分裂周期中にそれと共に運ばれる。宿主細胞中の染色体への組み込みにより、宿主ゲノムの永久的な修飾がもたらされ、潜在的に、他の遺伝子の異常発現をもたらし、宿主の行動の予期せぬ変化および信頼できない実験結果を生じるであろう。
それゆえ、薬物開発に関連する時間と資源の投資を減少させ、信頼できる結果を提供する、薬物候補をスクリーニングするのに適した細胞が必要とされている。
本発明は、信頼できる結果および素早い便宜を提供する、いずれが、1種類以上の薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素の基質または阻害剤であるか否かを決定するための、薬物候補をスクリーニングするのに適した凍結保存された組換え細胞を提供する。凍結保存後の組換え細胞の集団における活性のレベルが、新しくトランスフェクトされた細胞の活性レベルに匹敵することが望ましい。その上、凍結保存された組換え細胞は、バイアル内に容易にパッケージされ、ドライアイスまたはドライシッパー(dry shipper)と共に出荷され、受け取った際に液体窒素中において−135℃で都合よく貯蔵され、貯蔵寿命は数年である。それゆえ、そのような細胞は、エンドユーザに、実験の実施に便宜を与え、薬物候補をスクリーニングするための細胞株(cell stock)を作製および/または維持する上で時間と資源の投資を減少させる、摂取できる「解凍および使用」製品を提供する。
1つの態様において、本発明は、薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素、またはそれらの組合せからなる群より選択されるタンパク質をコード化する、1種類以上の一過的に過剰発現される遺伝子を含む、凍結保存された組換え細胞であって、その薬物輸送タンパク質またはその薬物代謝酵素もしくはその組合せの活性が、凍結保存からの解凍後の凍結保存された組換え細胞の集団において検出可能である、組換え細胞を提供する。
別の態様において、本発明は、薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素、またはそれらの組合せからなる群より選択されるタンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する、一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を調製する方法であって、細胞に、薬物輸送タンパク質または薬物代謝酵素をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的にトランスフェクションする工程、およびトランスフェクションの48時間以内で一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する工程を含む方法を提供する。
本発明のこれらと他の特徴は、以下の詳細な説明の研究により、よりよく理解されるであろう。
懸濁液中で増殖したFreeStyle(商標)293−F(FS293)細胞および293−F細胞に関する、細胞株、エレクトロポレーション(EP)後の細胞および凍結保存からの解凍後の細胞からの生存細胞の百分率のグラフ 凍結保存からの解凍後の平板培養から4時間後(A)、24時間後(B)および48時間後(C)のトランスフェクト細胞の画像 24ウェルのポリ−D−リシン被覆プレート内の(A)ウェル当たり0.4×106の生存細胞および(B)ウェル当たり0.2×106の生存細胞で平板培養され、平板培養から24時間後(凍結保存からの解凍後)の平板培養培地中で培養された、pOATP1B1発現プラスミドが導入された293−F細胞の画像 平板培養から24時間後(凍結保存からの解凍後)の24ウェルのポリ−D−リシン被覆プレート内のウェル当たり0.4×106の細胞で平板培養された、MATE1、MATE2K、OATP1B3、長いイソ型OAT1(563のアミノ酸を有する全長cDNA;ここで「OAT1長」と称される)、短いイソ型OAT1(550のアミノ酸を有する、C末端522〜534で13のアミノ酸を欠損している;ここで「OAT1短」と称される)、OAT3、およびpCMVベクターが導入された293−F細胞の画像 EPから24時間後(A)および48時間後(B)の、50μg/ml、100μg/mlまたは200μg/mlの緑色蛍光タンパク質(GFP)が導入された接着HEK293細胞の蛍光画像 様々な量のDNAを使用した、接着HEK293のEP後の生存細胞の百分率のグラフ EPから48時間後の様々な量のDNA(すなわち、0、50μg/ml、100μg/ml、200μg/mlまたは400μg/mlのOATP2/OATP1B1)が導入された接着HEK293細胞における様々なインキュベーション時間後のエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込み活性のグラフ EPから96時間後の様々な量のDNA(すなわち、0、50μg/ml、100μg/ml、200μg/mlまたは400μg/mlのOATP2/OATP1B1)が導入された接着HEK293細胞における様々なインキュベーション時間後のエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込み活性のグラフ EPから48時間後の様々な量のDNA(すなわち、0、50μg/ml、100μg/ml、200μg/mlまたは400μg/mlのOATP2/OATP1B1)が導入された接着HEK293細胞における様々なインキュベーション時間後のエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込みの信号対雑音比のグラフ 小型のEP装置(OC400)を使用したOATP2/OATP1B1、大型のEP装置(CL2)を使用したOATP2/OATP1B1、または空のベクター対照いずれかが導入された接着HEK293細胞におけるエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込み活性のグラフ 「対照」(すなわち、従来の脂質トランスフェクション試薬(Lipofectamine(登録商標)2000、Invitrogenから得られる))、またはSTX、MaxCyte測定可能EP装置のいずれかを使用して、OATP1B1遺伝子が導入された接着HEK293細胞における様々なインキュベーション時間後のエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込みの信号対雑音比のグラフ 新しく平板培養された、または凍結保存からの解凍後に平板培養された、OATP1B1が導入された接着HEK293細胞における様々なインキュベーション時間後のエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込みの信号対雑音比のグラフ MaxCyte測定可能EP装置およびスケールアッププロセスを使用し、凍結保存、解凍、ポリ−D−リシンプレート上での平板培養および平板培養後の24時間に亘るインキュベーションを行った後の、OATP1B11a(Gene Accession No.NM 006446.4)、OATP1B11b(Gene Accession No.NM 006446.3)、OATP1B3、pCMVベクター、長いイソ型OAT1(563のアミノ酸を有する全長cDNA)、OAT3、OCT1またはOCT2が導入されたHEK293細胞の画像 3μMの濃度でのPAHと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOAT1またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるp−アミノ馬尿酸(PAH)(OAT1の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、5分間に亘るインキュベーション後のOAT1を過剰発現するHEK293細胞において、3から200μMの範囲の濃度でのPAHの取り込みが測定された反応速度アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、OAT1を過剰発現するHEK293細胞が、5分間に亘り、15μMの濃度のPAHおよび0〜300μMの範囲の濃度のプロベネシド(OAT1阻害剤)と共にインキュベーションされた阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。 1μMの濃度でのE3Sと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOAT3またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるエストロン−3−硫酸(E3S)(OAT3の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、1分間に亘るインキュベーション後のOAT3を過剰発現するHEK293細胞において、0.5から32μMの範囲の濃度でのE3Sの取り込みが測定された反応速度アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、OAT3を過剰発現するHEK293細胞が、5分間に亘り、4μMの濃度のE3Sおよび0〜300μMの範囲の濃度のプロベネシド(OAT3阻害剤)と共にインキュベーションされた阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。 31μMの濃度でのTEAと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOCT1またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるTEA(OCT1の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 3.8μMの濃度でのメトホルミンと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOCT1またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるメトホルミン(OCT1の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、10分間のインキュベーション後のOCT1またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞において、1、10および100μMの濃度でのTEAの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、10分間のインキュベーション後のOCT1またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞において、0.1、1および10μMの濃度でのメトホルミンの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、OCT1を過剰発現するHEK293細胞が、10分間に亘り、0.1〜500μMの範囲の様々な濃度でのTEAおよびOCT1阻害剤(キニジン、ベラパミルまたはデシニウム−22)と共にインキュベーションされた、阻害アッセイの結果を示すグラフ それにより、OCT1を過剰発現するHEK293細胞が、10分間に亘り、3.8μMの濃度でのメトホルミンおよび4μMから3mMの範囲の様々な濃度でのOCT1阻害剤のシメチジンと共にインキュベーションされた、阻害アッセイの結果を示すグラフ 31μMの濃度でのTEAと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOCT2またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるTEA(OCT2の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 3.8μMの濃度でのメトホルミンと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOCT2またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるメトホルミン(OCT2の典型的基質)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、10分間のインキュベーション後のOCT2またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞において、1、10および100μMの濃度でのTEAの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、10分間のインキュベーション後のOCT2またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞において、0.1、1および10μMの濃度でのメトホルミンの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、OCT2を過剰発現するHEK293細胞が、10分間に亘り、3.8μMの濃度でのメトホルミンおよび4μMから3mMの範囲の濃度でのOCT2阻害剤であるシメチジンと共にインキュベーションされた、阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。 1μMの濃度でのE17βGと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11aまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるエストラジオール−17β−グルクロニド(E17βG)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 1μMの濃度でのE3Sと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11aまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるエストロン−3−硫酸(E3S)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 1μMの濃度でのロスバスタチンと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11aまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるロスバスタチン取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、1分間に亘るインキュベーション後のOATP1B11aを過剰発現するHEK293細胞において、0.25から40μMの範囲の濃度でのE17βGの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、5分間に亘るインキュベーション後のOATP1B11aを過剰発現するHEK293細胞において、0.78から50μMの範囲の濃度でのロスバスタチンの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、5分間に亘る、0.04から30μMの範囲の濃度での阻害剤シクロスポリンAと共のインキュベーション後のOATP1B11aを過剰発現するHEK293細胞において、1μMの濃度でのE17βGの取り込みが測定された阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。 1μMの濃度でのE17βGと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11bまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるE17βG取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 1μMの濃度でのE3Sと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11bまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるE3S取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 1μMの濃度でのロスバスタチンと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B11bまたはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるロスバスタチン取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、1分間に亘るインキュベーション後のOATP1B11bを過剰発現するHEK293細胞において、0.25から40μMの範囲の濃度でのE17βGの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、5分間に亘る、0.04から30μMの範囲の濃度での阻害剤シクロスポリンAと共のインキュベーション後のOATP1B11bを過剰発現するHEK293細胞において、1μMの濃度でのE17βGの取り込みが測定された阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。 1μMの濃度でのCCK−8と共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B3またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるコレシストキニン(CCK−8)取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ 1μMの濃度でのE17βGと共の様々なインキュベーション時間(すなわち、1、2、5、10および15分)後のOATP1B3またはpCMVベクターを過剰発現するHEK293細胞におけるE17βG取り込みの時間依存アッセイの結果を示すグラフ それにより、1分間に亘るインキュベーション後のOATP1B3を過剰発現するHEK293細胞において、0.5から20μMの範囲の濃度でのCCK−8の取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、5分間に亘るインキュベーション後のOATP1B3を過剰発現するHEK293細胞において、0.78から50μMの範囲の濃度でのロスバスタチンの取り込みが測定された濃度依存アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、KmおよびVmaxが、グラフ中に挿入として示されている。 それにより、2分間に亘る、0.04から30μMの範囲の濃度での阻害剤シクロスポリンAと共のインキュベーション後のOATP1B3を過剰発現するHEK293細胞において、1μMの濃度でのCCK−8の取り込みが測定された阻害アッセイの結果を示すグラフ。Sigma−plotを使用して計算された、IC50が、グラフ中に挿入として示されている。
ここに用いたように、以下の用語は、下記に述べられる定義を有するものとする。
ここに用いたように、「細胞」という用語は、初代細胞並びに樹立細胞株の両方を含む(例えば、ヒト胚腎臓HEK293細胞、チャイニーズハムスター卵巣CHO細胞、メイディン・ダービー・イヌ腎臓細胞MDCK細胞、ブタ腎臓上皮細胞LLC−PK1細胞、ヒト上皮結腸直腸腺癌細胞Caco−2細胞およびチャイニーズハムスター肺線維芽V79細胞)。
ここに用いたように、「薬物輸送タンパク質」という用語は、以下に限られないが、ATP結合カセット(ABC)輸送体および溶質輸送担体(SLC)トランスポーターを含む膜結合型輸送タンパク質を称する。
ここに用いたように、「薬物代謝酵素」という用語としては、以下に限られないが、シトクロム(CYP)P450などのシトクロム;アルコール脱水素酵素、モノアミン酸化酵素およびアルデヒド・オキシダーゼなどのUDP−グルクロン酸転移酵素および他の非CYP薬物代謝酵素が挙げられる。
ここに用いたように、「検出可能」という用語は、薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素が導入された細胞中の選択されたプローブ基質の活性が、空のベクターが導入された細胞中の同じプローブ基質の活性よりも高いものとすることを意味する;活性の差が少なくとも5倍であることが望ましい。
ここに用いたように、輸送体の命名法における大文字の使用は、ヒトタンパク質/遺伝子、すなわち、MRP2/ABCC2などを特定する;小文字は、前臨床(非ヒト哺乳類)種に由来する輸送体、すなわち、Mrp2/Abcc2などを示す。別記しない限り、遺伝子は、任意の種(例えば、ヒトまたは他の哺乳類)に由来する。
ここに用いたように、「OATP1B1」、「OATP2」および「SLCO1B1」という用語は、交換可能であり、非ヒトタンパク質/遺伝子Oap2に対応するヒトタンパク質/遺伝子を称する。別記しない限り、OATP1B1への言及は、OATP1B11bに対するものである。
ここに用いたように、「OAT1」および「SLC22A6」という用語は、交換可能であり、有機アニオン輸送体1を称する。別記しない限り、OAT1への言及は、563のアミノ酸を有する全長のcDNAコード化(ここでは、「OAT1長」とも称される)に対するものである。
例示のABC輸送体としては、以下に限られないが、下記の表1に列挙されたものが挙げられる。
例示のSLC輸送体としては、以下に限られないが、下記の表2に列挙されたものが挙げられる。
試験した例示のSLC輸送体としては、以下に限られないが、下記の表3に列挙されたものが挙げられる。
本発明に使用するのに適した細胞としては、例えば、ヒトまたは非ヒト(例えば、マウス、ラット、イヌ、サル、ハムスターおよびブタなど)に由来するものなどの、哺乳類細胞が挙げられる。特定の実施の形態において、細胞は、肝細胞、または内皮細胞である。
遺伝子を細胞集団に導入するための遺伝子送達系が、当業者に公知である。ウイルスに基づく遺伝子送達方法を使用されることもあるが、安全性の懸念のために、細胞の特別な取扱が必要である。脂質に基づくトランスフェクション方法が使用されることがあり、脂質由来のトランスフェクション試薬は比較的費用がかかり、そのような方法は、大規模製造プロセスに適していない。その上、脂質に基づくトランスフェクション方法により、遺伝子送達効率が比較的低く、タンパク質発現が比較的遅延する(一般に、トランスフェクションの72から96時間後)(データは示さず)。エレクトロポレーション(EP)は、大規模製造プロセスに適しており、ウイルスに基づく遺伝子送達方法の安全性の問題が避けられるので、好ましい。さらに、EPにより、遺伝子送達が比較的効率的になる。
細胞集団への遺伝子送達後、薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素をコード化する遺伝子は、それからコード化されたタンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後に検出可能であるように、過剰発現される。薬物候補は、それと共の組換え細胞のインキュベーションによって、どれが、過剰発現された遺伝子からコード化されたタンパク質の基質または阻害剤であるかを決定するために試験することができる。詳しくは、薬物候補が薬物輸送タンパク質および/または薬物代謝酵素の基質である場合、その薬物候補は影響を受ける。例えば、薬物候補が薬物輸送タンパク質の基質である場合、その薬物候補は、薬物輸送タンパク質を通じて組換え細胞中に、またはそこから移行される。しかしながら、その薬物候補が薬物輸送タンパク質の阻害剤である場合、その薬物候補は、薬物輸送タンパク質の基質の組換え細胞中へのまたはそこからの移行を阻害する。
あるいは、全細胞またはその細胞下分画(ミクロソーム/細胞質ゾル)を使用してアッセイを行っても差し支えない。
その上、本発明の組換え細胞に、特定のアッセイに望ましいように、一過的に過剰発現された遺伝子のRNAiまたはsiRNAを導入して、その発現をノックダウン/ノックアウトしてもよい。初代細胞(例えば、肝細胞)に、任意のABC輸送体、SLC輸送体または任意の他の薬物代謝酵素に向けられたRNAiまたはsiRNAを導入して、特定遺伝子の発現をノックダウン/ノックアウトしても差し支えない。
態様(1)において、本開示は、薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素、またはそれらの組合せからなる群より選択されるタンパク質をコード化する、1種類以上の一過的に過剰発現される遺伝子を含む、凍結保存された組換え細胞であって、その薬物輸送タンパク質またはその薬物代謝酵素もしくはその組合せの活性が、凍結保存からの解凍後の凍結保存された組換え細胞の集団において検出可能である、組換え細胞を提供する。
態様(2)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が薬物代謝酵素をコード化する、態様(1)の発明を提供する。
態様(3)において、本開示は、薬物代謝酵素が、シトクロムP450、UDP−グルクロン酸転写酵素、アルコール脱水素酵素、モノアミン酸化酵素およびアルデヒド・オキシダーゼからなる群より選択される、態様(2)の発明を提供する。
態様(4)において、本開示は、ATP結合カセット輸送体および溶質輸送担体輸送タンパク質からなる群より選択されるタンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する、態様(1)の発明を提供する。
態様(5)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が、MDR1/Mdr1a/Mdr1b、MRP1/Mrp1、MRP2/Mrp2、MRP3/Mrp3、MRP4/Mrp4、MRP5/Mrp5、MRP6/Mrp6、MRP7/Mrp7、MRP8/Mrp8、BCRP/Bcrp、BSEP/Bsep、OATP2/Oatp2、OATP1B3/Oatp1b3、OAT1/Oat1、OAT2/Oat2、OAT3/Oat3、OAT4/Oat4、OCT1/Oct1、OCT2/Oct2、OATP1/Oatp1、PEPT1/Pept1、PEPT2/Pept2、OCTN1/Octn1、OCTN2/Octn2、MATE1/Mate1、MATE2K/Mate2、URAT1/Urat1、ASBT/Asbt、およびNTCP/Ntcpからなる群より選択される、態様(4)の発明を提供する。
態様(6)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が、MDR1/Mdr1a/Mdr1b、MRP1/Mrp1、MRP2/Mrp2、MRP3/Mrp3、MRP4/Mrp4、MRP5/Mrp5、MRP6/Mrp6、MRP7/Mrp7、MRP8/Mrp8、BCRP/Bcrp、およびBSEP/Bsepからなる群より選択されるATP結合カセット輸送体であるタンパク質をコード化する、態様(4)の発明を提供する。
態様(7)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が、OATP2/Oatp2、OATP1B3/Oatp1b3、OAT1/Oat1、OAT2/Oat2、OAT3/Oat3、OAT4/Oat4、OCT1/Oct1、OCT2/Oct2、OCT3/Oct3、OATP1/Oatp1、PEPT1/Pept1、PEPT2/Pept2、OCTN1/Octn1、OCTN2/Octn2、MATE1/Mate1、MATE2K/Mate2、URAT1/Urat1、ASBT/Asbt、およびNTCP/Ntcpからなる群より選択される溶質輸送担体トランスポーターであるタンパク質をコード化する、態様(4)の発明を提供する。
態様(8)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が、OATP1B11a、OATP1B11b、OATP1B3、OAT1、OAT3、OCT1、OCT2、MATE1およびMATE2Kから選択される、態様(4)の発明を提供する。
態様(9)において、本開示は、前記1種類以上の遺伝子が、ヒトまたはマウス、ラット、テンジクネズミ、イヌ、およびサルから選択される動物種から個別に由来する、態様(1)の発明を提供する。
態様(10)において、本開示は、前記細胞が哺乳類に由来する、態様(1)の発明を提供する。
態様(11)において、本開示は、前記細胞が、HEK293細胞、CHO細胞、MDCK細胞、LLC−PK1細胞、Caco−2細胞およびV79細胞からなる群より選択される、態様(10)の発明を提供する。
態様(12)において、本開示は、前記哺乳類が、ヒト、サル、イヌ、ラット、マウス、ブタおよびハムスターからなる群より選択される、態様(10)の発明を提供する。
態様(13)において、本開示は、前記細胞が肝細胞を含む、態様(1)の発明を提供する。
態様(14)において、本開示は、前記細胞が内皮細胞を含む、態様(1)の発明を提供する。
態様(15)において、本開示は、前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも24時間後に前記細胞の集団において検出可能である、態様(1)の発明を提供する。
態様(16)において、本開示は、前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも48時間後に前記細胞の集団において検出可能である、態様(1)の発明を提供する。
態様(17)において、本開示は、前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも72時間後に前記細胞の集団において検出可能である、態様(1)の発明を提供する。
別の態様(18)において、本開示は、薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素からなる群より選択されるタンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する、一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を調製する方法であって、細胞に、薬物輸送タンパク質または薬物代謝酵素をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的にトランスフェクションする工程、およびトランスフェクションの48時間以内で一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する工程を含む方法を提供する。
態様(19)において、本開示は、前記一過的にトランスフェクションする工程が、エレクトロポレーションを含む、態様(18)の発明を提供する。
細胞を、細胞培養の標準的な無菌実施条件下で培養し、EPを使用して一過的にトランスフェクションした。EP後、細胞を、凍結、解凍、および平板培養の前後の両方でタンパク質活性について検査した。下記に詳述するように、懸濁液中で培養した細胞および接着細胞培養の両方が、うまく一過的にトランスフェクションされ、凍結保存からの解凍後に組換えタンパク質の実質的な活性を示した。
懸濁液中で培養した細胞
手短に言うと、1日目に、「FreeStyle」293細胞および293−F細胞の各々を、補充CD293培地(すなわち、4mMのL−グルタミン(カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社のGibco(登録商標)、カタログ番号25030−081から得られる)が補充されたCD293培地(カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号11913−019から得られる))または6mMのL−グルタミンが補充された補充Excell(商標)293無血清培地(ミズーリ州、セントルイス所在のSigma−Aldrich社、Sigma、カタログ番号14571Cから得られる)を使用して、0.7〜1.0×106細胞/mlの密度で、適切なサイズの振盪フラスコ中に継代培養した。Cellometer(マサチューセッツ州、ロレンス所在のNexcelom Bioscience社から得られる)を使用して、細胞生存率および細胞の数を決定した。
2日目に、細胞のEPを実施した。手短に言うと、細胞生存率および細胞の数の決定後、細胞を、5分間に亘り100gで回転させることによって小さく丸め、その後、培地を吸引し、細胞を30mlのEP緩衝液(メリーランド州、ゲイサーズバーグ所在のMaxCyte Inc社、MaxCyte(登録商標)、カタログ番号B201から得られる)中に再び懸濁させた。この細胞懸濁液を50mLのファルコン管に移し、上述したように小さく丸め、100×106細胞/mlに達するように適量のEP緩衝液中に再び懸濁させた。これを細胞株として使用した。EPに使用すべきDNAは、5mg/mlの最終濃度で滅菌水中に調製した。各サンプルについて、0.4mlの細胞株およびDNAを1.5mlの滅菌エッペンドルフ型チューブに入れ、200μg/ml(表4)または300μg/mlのDNA(表10および表11)の最終濃度およびサンプル当たり40×106細胞の細胞密度にした。
サンプルをOC−400 Processing Assembly(メリーランド州、ゲイサーズバーグ所在のMaxCyte Inc社、「MaxCyte」、カタログ番号OC−400Rから得られる)に移し、その後、HEK細胞のEPに関する製造業者の使用説明書に従った。EP後、細胞を注意深くピペットで取り出し、125mlの振盪フラスコの底に移し、8%のCO2と共に37℃で20分間に亘りインキュベーションし、その後、1×106細胞/mlの細胞密度に達するように、予め暖めた40mlのCD293培地を振盪フラスコに加えた。細胞を30分間に亘り37℃および8%のCO2でインキュベーションした。30分間の回復後、細胞生存率および細胞密度を決定した。細胞の一部(すなわち、20×106の細胞)を平板培養に使用し、残りを凍結保存したか、または細胞の全てを凍結保存した。組換え細胞は、トランスフェクションの48時間以内に凍結保存され、凍結保存からの解凍後に検出可能なレベルで導入遺伝子からコード化されたタンパク質の活性を示すであろうと考えられる。
EP後の細胞の平板培養のために、20×106の細胞を5分間に亘り100gで回転させることによって小さく丸め、次いで、予め暖めた20mlの平板培養用培地(0.1mMの非必須アミノ酸(カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号11140050から得られる)、10%のFBS(ミズーリ州、セントルイス所在のSigma社、SAFC Biosciences、カタログ番号12016Cから得られる)が補充された、高グルコースのDMEM(カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号11965092から得られる))中に再び懸濁させた(1×106細胞/mlの細胞密度)。細胞を、0.2×106細胞/ウェルおよび0.4×106細胞/ウェルの密度で、ポリ−D−リシン被覆された24ウェル組織培養プレートのCorning Biocoat(商標)(マサチューセッツ州、チュークスベリ所在のCorning Life Sciences社から得られる)に入れ、取り込み活性への播種密度の影響を決定するように、8%のCO2と共に37℃でインキュベーションした。培地を4時間後に交換し、次いで、アッセイを行う日まで24時間毎に交換した。4日目に、細胞を、下記に記載するように、OATP1B1活性について試験した。
凍結保存のために、次いで、細胞を、10×106細胞/mlの密度で、新しく調製した氷のように冷たい凍結培地(9部が補充CD293培地であり、1部が、滅菌するためにシリンジ濾過したDMSOであった)中に再び懸濁させた。クライオチューブにこの細胞懸濁液1mlを入れ、氷のように冷たいMr Frosty凍結容器(Termal Scientific社から得られる)上に置き、これを−80℃の冷凍庫に一晩貯蔵し、その後、それらのチューブを液体窒素中に移した。
凍結保存した細胞を、下記に記載するように、OATP1B1活性について試験した。手短に言うと、1日目に、凍結保存した細胞を液体窒素からドライアイスに取り出し、次いで、約2分間に亘り37℃の水浴中で解凍した。細胞を、約37℃の温度に予め暖めた上述したような平板培養用培地10mlに移し、生存率と細胞密度を決定した。細胞を小さく丸め、1×106生存細胞/mlの細胞密度で補充DMEM培地中に再び懸濁させた。細胞を、EP後の細胞の平板培養(凍結保存されていない)について先に記載したのと同じ様式で平板培養し、その平板培養の24、48および72時間後に、OATP1B1活性について試験した。
接着細胞培養
手短に言うと、HEK293細胞を、100:1:1:1:10の比率で、カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号11965118から得られるDMEM(高グルコース);カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号15140−122から得られるペニシリン−ストレプトマイシン(10,000単位/ml);カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号25030−081から得られるL−グルタミン(200mM);カリフォルニア州、カールズバッド所在のLife Technologies Corp社の「Gibco」、カタログ番号11360から得られるピルビン酸ナトリウム;ミズーリ州、セントルイス所在のSigma−Aldrich Corp社から得られるFBSを含有する平板培養用培地を使用して、5 Layer Corning(登録商標)CellStack(登録商標)(マサチューセッツ州、チュークスベリ所在のCorning Inc. Life Sciences社から得られる)内で培養した。1日目に、EPの約24時間前に、HEK293細胞をトリプシン処理し、細胞生存率および細胞の数を決定し、その後、細胞を、30〜40%のコンフルエンシーで新しい多層室フラスコに継代培養した。細胞を5%のCO2と共に37℃でインキュベーションした。
2日目に、細胞のEPを実施した。手短に言うと、細胞を収穫し、細胞生存率および細胞の数を決定し、その後、細胞を、5分間に亘り100gで回転させることによって小さく丸め、培地を吸引した。細胞をEP緩衝液中に再び懸濁させ、5分間に亘り100gで回転させることによって小さく丸め、次いで、50×106細胞/mlに達するように適量のEP緩衝液中に再び懸濁させた。これを細胞株として使用した。EPに使用すべきDNAは、5mg/mlの最終濃度で滅菌水中に調製した。OC−400 Processing Assemblyに使用する各サンプルについて、0.4mlの細胞株およびDNAを1.5mlの滅菌エッペンドルフ型チューブにいれ、図5〜9に示されるように、50μg/ml、100μg/ml、200μg/mlまたは400μg/mlのDNAの最終濃度およびサンプル当たり40×106細胞の細胞密度にした。CL−2 Processing Assemblyに使用する各サンプルについて、10mlの細胞株およびDNAを50mlの滅菌円錐管に入れ、100μg/mlのDNAの最終濃度にした。
サンプルをOC−400またはCL−2 Processing Assembly(メリーランド州、ゲイサーズバーグ所在のMaxCyte Inc社、「MaxCyte」、カタログ番号OC−400RおよびCL2−Rから得られる)に移し、その後、HEK細胞のEPに関する製造業者の使用説明書に従った。EP後、細胞を注意深くピペットで取り出し、6ウェルの組織培養プレートに移し、5%のCO2と共に37℃で20分間に亘りインキュベーションし、その後、細胞を取り出し、予め暖めた平板培養用培地を含有する50mlの円錐管に入れた。細胞生存率および細胞密度を決定した。細胞の一部(すなわち、20×106の細胞)を平板培養に使用し、残りを凍結保存した。
EP後の細胞の平板培養のために、細胞を5分間に亘り100gで回転させることによって小さく丸め、次いで、予め暖めた平板培養用培地中に再び懸濁させた(1×106細胞/mlの細胞密度)。細胞を、0.4×106細胞/ウェルの密度で、24ウェル組織培養プレート(ポリ−D−リシン被覆、「Corning Biocoat」(マサチューセッツ州、チュークスベリ所在のCorning Life Sciences社から得られる))に入れ、5%のCO2と共に37℃でインキュベーションした。培地を4時間後に交換し、次いで、アッセイを行う日まで24時間毎に交換した。4日目と6日目に、細胞をOATP1B1活性について試験した。
凍結保存のために、次いで、細胞を、丸め、10×106細胞/mlの密度で、新しく調製した氷のように冷たい凍結培地(9部が平板培養用培地であり、1部が、滅菌するためにシリンジ濾過したDMSOであった)中に再び懸濁させた。クライオチューブにこの細胞懸濁液1mlを入れ、氷のように冷たいMr Frosty凍結容器(Termal Scientific社から得られる)上に置き、これを−80℃の冷凍庫に一晩貯蔵し、その後、それらのチューブを液体窒素中に移した。
凍結保存した細胞を、OATP1B1活性について試験した。特に、細胞を、EP後の細胞の平板培養(凍結保存されていない)について先に記載したのと同じ様式で平板培養し、その平板培養の48時間後に、OATP1B1活性について試験した(下記に記載するように)。
輸送体活性の試験
手短に言うと、基質溶液を、pH7.4のクレブス緩衝液(Krebs-Henseleit Buffer)(ミズーリ州、セントルイス所在のSigma−Aldrich社、Sigma、カタログ番号K3753から得られる)中の、OATP1B11aおよびOATP1B11bについて、2μMのエストラジオール−17β−グルクロニド(99%の低温E17βGおよび1%の[3H]−E17βG);OATP1B3について、2μMのCCK−8(99%の低温CCK−8および1%の[3H]−CCK−8);OAT1短について、1μMのパラ−アミノ馬尿酸(PAH)(90%の低温PAHおよび10%の[3H]−PAH);OAT1長について、1μMまたは3μMのパラ−アミノ馬尿酸(PAH)(90%の低温PAHおよび10%の[3H]−PAH);OAT3について、1μMまたは2μMのエストロン−3−硫酸(99%の低温E3Sおよび1%の[3H]−E3S);OAT1およびOCT2について、30μMの臭化テトラエチルアンモニウム(100%の[14C]−TEA);MATE1およびMATE2Kについて、10μMのメトホルミン(100%の[14C]−メトホルミン)または10μMの臭化テトラエチルアンモニウム(100%の[14C]−TEA)を使用して調製し、少なくとも20分間に亘り37℃でインキュベーションした。培養培地を、試験すべき細胞から吸引し、細胞を、予め暖めたKHB緩衝液で3回洗浄した。その後、細胞を10分間に亘り37℃で取り込み緩衝液と共にインキュベーションした。MATE1およびMATE2Kについて、細胞を洗浄し、10分間に亘り、20mMのNH4Clを含有するKHB緩衝液と共にプレインキュベーションした。試験は、各ウェル中に0.3mlの基質溶液を加えることによって開始し、37℃で5分間に亘り、OCT1およびOCT2のサンプルについては、10分間に亘り、インキュベーションした。
細胞から基質溶液を吸引し、次いで、細胞を低温取り込み緩衝液で3回洗浄することによって、インキュベーション期間後に、反応を直ぐに停止させた。次いで、細胞を、振盪しながら、15〜20分間に亘り、溶解溶液(ダルベッコリン酸緩衝食塩水(DPBS)緩衝液中の0.1%v/vの1MのNaOHを含む0.1%のSDS)と共にインキュベーションした。この基質溶液をトリチュレーションし、結果として得られた細胞溶解物0.4mlを、シンチレーションカウンターによる分析のために、5mlのシンチレーション液の入った5mlのシンチレーション管に入れた。
図1に示されるように、細胞株のものと比べて、細胞生存率は、EP後に1〜5%低下した。その上、凍結保存後に、細胞生存率は、EP後のものに対して、さらに10〜15%低下した。それにもかかわらず、EPおよび凍結保存からの解凍後でさえ、細胞生存率は75%超である。
細胞形態および取り込み活性を、トランスフェクションが終わって30分間の回復期間後および24時間の回復期間後の凍結保存後に調査した。表5は、24時間の回復期間の細胞形態および取り込み活性が、30分間の回復と比べて、減少していることを示した。
凍結保存から解凍したトランスフェクト細胞の細胞形態およびコンフルエンシーを、24ウェルのポリ−D−リシン被覆Corning「Biocoat」プレートにおけるウェル当たり0.4×106細胞の密度での平板培養から様々な期間の後で調査した。詳しくは、図2は、平板培養から4時間後、24時間後および72時間後に培養したOATP1B1が一過的に導入された細胞を示している。その上、これらの細胞の平板培養から24時間後、48時間後、および72時間後での細胞コンフルエンシーが、下記の表6に記録されている。
EPおよび凍結保存後、細胞がポリ−D−リシン被覆Corning「Biocoat」上に単層を形成し、平板培養から24時間後に80〜90%のコンフルエンシーを、平板培養から48時間後に90%〜100%のコンフルエンシーを達成することが望ましい。
図4は、それぞれ、MATE1、MATE2K、OATP1B3、OAT1長、OAT1短、OAT3、およびpCMVベクターが一過的に導入され、凍結保存からの解凍後の平板培養から24時間後に培養された細胞を示している。
図5に示されるように、接着HEK293細胞中の緑色蛍光タンパク質(GFP)の発現は、DNAの濃度の増加と共に増加した。その上、GFP発現は、24時間の時点と比べて48時間の時点で増加した。詳しくは、EPによるGFPトランスフェクション効率は、200μg/mlのDNAにより24時間で100%の蛍光細胞染色を達成し、100μg/mlのDNAにより、48時間で100%の蛍光細胞染色を達成した。それゆえ、トランスフェクト細胞におけるGFPタンパク質発現レベルは、DNA濃度の増加により増加し、また24時間に対して48時間で増加した。
EP後の様々な時点で、OATP1B1(pOATP1B1)および対照ベクター(pCMV)が導入された、懸濁培養された293細胞の取り込み活性を試験した。手短に言うと、トランスフェクト細胞を、EP後または凍結保存からの解凍後、24ウェルのポリ−D−リシン被覆Corning「Biocoat」プレートにおいて0.4×106細胞/ウェルの密度で平板培養した。下記の表7に詳述するように、平板培養後の様々な時点で、新しく平板培養された細胞(「新鮮」)および凍結保存細胞(「凍結」)の両方において、プローブ基質であるエストラジオール−17β−グルクロニドを使用して、OATP1B1取り込み活性および取り込み比を決定した。
凍結保存からの解凍後のトランスフェクト細胞におけるOATP1B1取り込み活性および取り込み比は、新しく平板培養されたトランスフェクト細胞のものと一致する。293−FおよびFS293の両方の細胞種類において、最高の取り込み活性および取り込み比は、平板培養から24時間後に観察される。
トランスフェクト細胞(FS293または293−F)の形態および細胞コンフルエンシーを、凍結保存からの解凍後に、0.4×106細胞/ウェルまたは0.2×106細胞/ウェルのいずれかの平板培養密度で24ウェルのポリ−D−リシン被覆Corning「Biocoat」プレートにおいて、平板培養から24時間後、48時間後および72時間後に調査した。平板培養から24時間後の細胞コンフルエンシーが、下記の表8に纏められている。48時間後および72時間後の細胞コンフルエンシーは、24時間後に達成されたものと似ている(データは示さず)。その上、図3は、凍結保存からの解凍後の平板培養から24時間後の(A)0.4×106細胞/ウェルおよび(B)0.2×106細胞/ウェルで平板培養された、それぞれ、90〜95%および60〜70%のコンフルエンシーのトランスフェクト細胞の画像を与えている。
最適なアッセイ性能について、0.4×106の密度での細胞の平板培養が、より高い細胞コンフルエンシーおよびより高い取り込み活性を達成するので、0.2×106のものより好ましい。
EP後、トリパンブルーおよび血球計またはCellometer(登録商標)を使用して調査した。
図6に示されるように、接着HEK293細胞を使用した場合、EP後の細胞生存率は、EPに使用したDNAの量が増加すると共に低下した。それにもかかわらず、pOATP1B1のトランスフェクション後の細胞生存率は、89%から77%に及び、空のベクターのトランスフェクション後の細胞生存率は90%であった。
図7に示されるように、接着HEK293細胞を使用した場合、新しく平板培養した一時的トランスフェクト接着HEK293細胞におけるエストラジオール−17β−グルクロニドのOATP1B1媒介取り込みは、時間依存性である。特に、取り込み活性および取り込み比は、EPに使用されたDNAの量の増加と共に増加した。しかしながら、エストラジオール−17β−グルクロニドのOATP1B1媒介取り込みは、48時間の時点と比べて96時間の時点で減少した。さらに、図8に示されるように、エストラジオール−17β−グルクロニドの信号対雑音比(すなわち、取り込み比)は、EPから48時間後の空のベクターに対する、OATP1B1が導入された接着HEK293細胞において、DNAの量およびアッセイのインキュベーション時間の増加と共に増加した。
図9に示されるように、接着HEK293細胞を使用した場合、小型EP装置および大型EP装置を使用した、OATP1B1一時的発現HEK293細胞におけるエストラジオール−17β−グルクロニドの取り込みは、取り込み活性および信号対雑音比(すなわち、取り込み比)の両方に差がない。実験に、100μg/mlのDNAを使用した。
図10に示されるように、接着HEK293細胞を使用した場合、従来の脂質トランスフェクション試薬(対照:「Lipofectamine」2000、Invitrogen社から得られる)およびメリーランド州、ゲイサーズバーグ所在のMaxCyte Inc社のSTXを使用したEPを使用してトランスフェクションした細胞の間で、OATP1B1取り込み活性が比べられている。特に、EPを使用してトランスフェクションした細胞は、脂質トランスフェクション試薬によりトランスフェクションした細胞と比べて、著しく大きい信号対雑音比となった。
図11に示されるように、接着HEK293細胞を使用した場合、新しく平板培養されたEPトランスフェクト細胞および凍結保存からの解凍後の細胞の両方におけるOATP1B1取り込み活性は、検出可能であった。
OATP1B11a、OATP1B11b、OATP1B3、OAT1長、OAT1短、OAT3、OCT1、OCT2、MATE1、MATE2Kまたは対照ベクター(pCMV)が導入された懸濁培養された293細胞の取り込み活性を、凍結保存からの解凍後の平板培養から24時間後に試験した。手短に言うと、トランスフェクト細胞を、EP後であって、凍結保存からの解凍後の24ウェルのポリ−D−リシン被覆Corning「Biocoat」プレートにおいて0.4×106細胞/ウェルの密度で平板培養した。下記の表10に詳述するように、平板培養から24時間後に示されたプローブ基質を使用して、SLC輸送体取り込み活性および取り込み比を決定した。
上記の表10に反映されるように、組換え細胞は、特定の典型的基質に対して強力な取り込み活性を示し、その各々は10を超える取り込み比を有した。特に、5を超える取り込み比は、成功したプロセスを示す。
表11に反映されるように、凍結保存した組換え細胞に関する解凍後の生存率は、90%超であると決定された。
これらの組換え細胞の各々、並びに対照ベクター(pCMV)を、平板培養から24時間後(凍結保存後)に調査した。平板培養から24時間後のこれらの細胞の各々のコンフルエンシーは、下記の表12に反映されるように、85%以上であった。
図12に示されるように、8種類の凍結保存した組換え細胞の各々が、解凍、ポリ−D−リシンプレート上での平板培養および平板培養後の24時間の亘るインキュベーション後に、密集単層を形成した。
図13〜19および表13〜14に示されるように、輸送タンパク質を発現する、凍結保存した組換え細胞において調査した速度論的プロファイルおよび阻害プロファイルは、報告された値と一致した。詳しくは、図13A〜13Cに示されるように、OAT1を発現する組換え細胞によるPAH取り込みの速度論およびそのプロベネシドの阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図14A〜14Cに示されるように、OAT3を発現する組換え細胞によるE3S取り込みの速度論およびそのプロベネシドの阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図15A〜15Fに示されるように、OCT1を発現する組換え細胞によるTEAおよびメトホルミン取り込みの速度論並びにその阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図16A〜16Eに示されるように、OCT2を発現する組換え細胞によるTEAおよびメトホルミン取り込みの速度論並びに阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図17A〜17Fに示されるように、OATP1B11aを発現する組換え細胞によるE17βG、E3Sおよびロスバスタチン取り込みの速度論並びにシクロスポリンAによるE17βG取り込みの阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図18A〜18Eに示されるように、OATP1B11bを発現する組換え細胞によるE17βG、E3Sおよびロスバスタチン取り込みの速度論並びにシクロスポリンAによるE17βG取り込みの阻害プロファイルは、報告された値と一致している。図19A〜19Eおよび表13〜14に示されるように、OATP1B3を発現する組換え細胞によるCCK−8、E17βGおよびロスバスタチン取り込みの速度論並びにシクロスポリンAによるCCK−8取り込みの阻害プロファイルは、報告された値と一致している。
先に記載した実施の形態に、その広い発明の概念から逸脱せずに、変更を行えることが当業者に認識されるであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施の形態に制限されず、付随の特許請求の範囲により定義される、本発明の精神および範囲内にある改変を網羅することが意図されているのが理解されよう。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素、またはそれらの組合せからなる群より選択されるタンパク質をコード化する、1種類以上の一過的に過剰発現される遺伝子を含む、凍結保存された組換え細胞であって、前記薬物輸送タンパク質または前記薬物代謝酵素もしくはその組合せの活性が、凍結保存からの解凍後の該凍結保存された組換え細胞の集団において検出可能である、組換え細胞。
実施形態2
前記1種類以上の遺伝子が薬物代謝酵素をコード化する、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態3
前記薬物代謝酵素が、シトクロムP450、UDP−グルクロン酸転写酵素、アルコール脱水素酵素、モノアミン酸化酵素およびアルデヒド・オキシダーゼからなる群より選択される、実施形態2記載の組換え細胞。
実施形態4
ATP結合カセット輸送体および溶質輸送担体輸送タンパク質からなる群より選択されるタンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態5
前記1種類以上の遺伝子が、MDR1/Mdr1a/Mdr1b、MRP1/Mrp1、MRP2/Mrp2、MRP3/Mrp3、MRP4/Mrp4、MRP5/Mrp5、MRP6/Mrp6、MRP7/Mrp7、MRP8/Mrp8、BCRP/Bcrp、BSEP/Bsep、OATP2/Oatp2、OATP1B3/Oatp1b3、OAT1/Oat1、OAT2/Oat2、OAT3/Oat3、OAT4/Oat4、OCT1/Oct1、OCT2/Oct2、OATP1/Oatp1、PEPT1/Pept1、PEPT2/Pept2、OCTN1/Octn1、OCTN2/Octn2、MATE1/Mate1、MATE2K/Mate2、URAT1/Urat1、ASBT/Asbt、およびNTCP/Ntcpからなる群より選択される、実施形態4記載の組換え細胞。
実施形態6
前記1種類以上の遺伝子が、MDR1/Mdr1a/Mdr1b、MRP1/Mrp1、MRP2/Mrp2、MRP3/Mrp3、MRP4/Mrp4、MRP5/Mrp5、MRP6/Mrp6、MRP7/Mrp7、MRP8/Mrp8、BCRP/Bcrp、およびBSEP/Bsepからなる群より選択されるATP結合カセット輸送体であるタンパク質をコード化する、実施形態4記載の組換え細胞。
実施形態7
前記1種類以上の遺伝子が、OATP2/Oatp2、OATP1B3/Oatp1b3、OAT1/Oat1、OAT2/Oat2、OAT3/Oat3、OAT4/Oat4、OCT1/Oct1、OCT2/Oct2、OCT3/Oct3、OATP1/Oatp1、PEPT1/Pept1、PEPT2/Pept2、OCTN1/Octn1、OCTN2/Octn2、MATE1/Mate1、MATE2K/Mate2、URAT1/Urat1、ASBT/Asbt、およびNTCP/Ntcpからなる群より選択される溶質輸送担体トランスポーターであるタンパク質をコード化する、実施形態4記載の組換え細胞。
実施形態8
前記1種類以上の遺伝子が、OATP1B11a、OATP1B11b、OATP1B3、OAT1、OAT3、OCT1、OCT2、MATE1およびMATE2Kから選択される、実施形態4記載の組換え細胞。
実施形態9
前記1種類以上の遺伝子が、ヒトまたはマウス、ラット、テンジクネズミ、イヌ、およびサルから選択される動物種から個別に由来する、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態10
前記細胞が哺乳類に由来する、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態11
前記細胞が、HEK293細胞、CHO細胞、MDCK細胞、LLC−PK1細胞、Caco−2細胞およびV79細胞からなる群より選択される、実施形態10記載の組換え細胞。
実施形態12
前記哺乳類が、ヒト、サル、イヌ、ラット、マウス、ブタおよびハムスターからなる群より選択される、実施形態10記載の組換え細胞。
実施形態13
前記細胞が肝細胞を含む、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態14
前記細胞が内皮細胞を含む、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態15
前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも24時間後に前記細胞の集団において検出可能である、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態16
前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも48時間後に前記細胞の集団において検出可能である、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態17
前記タンパク質の活性が、凍結保存からの解凍後の平板培養から少なくとも72時間後に前記細胞の集団において検出可能である、実施形態1記載の組換え細胞。
実施形態18
薬物輸送タンパク質および薬物代謝酵素からなる群より選択されるタンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現する、一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を調製する方法であって、細胞に、薬物輸送タンパク質または薬物代謝酵素をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的にトランスフェクションする工程、およびトランスフェクションの48時間以内で一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する工程を含む方法。
実施形態19
前記一過的にトランスフェクションする工程が、エレクトロポレーションを含む、実施形態18記載の方法。

Claims (8)

  1. 凍結保存された一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を調製する方法であって、
    細胞に、薬物輸送タンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的にトランスフェクションして、一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を提供する工程、および
    一過的なトランスフェクションの48時間以内で前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する工程、
    を含み、
    前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞の集団が、前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する前に、検出可能なレベルで、前記薬物輸送タンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現し、
    前記細胞の一過的なトランスフェクションが、エレクトロポレーションを含み、
    前記1種類以上の遺伝子がMATE2Kであり、前記細胞がHEK293である、
    方法。
  2. 前記凍結保存前の検出可能なレベルが、前記薬物輸送タンパク質の特定の典型的基質に対しての該薬物輸送タンパク質の活性であり、
    前記凍結保存前の検出可能なレベルが、少なくとも5の取り込み比である、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記凍結保存前の検出可能なレベルが、前記薬物輸送タンパク質の特定の典型的基質に対しての該薬物輸送タンパク質の活性であり、
    前記凍結保存前の検出可能なレベルが、5〜25の取り込み比である、
    請求項1に記載の方法。
  4. 前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞の集団が、前記凍結保存からの解凍後に検出可能なレベルで、前記薬物輸送タンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的に過剰発現し、
    前記凍結保存からの解凍後の前記検出可能なレベルが、前記薬物輸送タンパク質の特定の典型的基質に対しての前記薬物輸送タンパク質の活性であり、
    前記凍結保存からの解凍後の前記検出可能なレベルが、少なくとも5の取り込み比である、
    請求項1に記載の方法。
  5. 前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞が、一過的なトランスフェクション後約24時間〜約48時間で凍結保存される、
    請求項1に記載の方法。
  6. 凍結保存された一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を調製する方法であって、
    細胞に、薬物輸送タンパク質をコード化する1種類以上の遺伝子を一過的にトランスフェクションして、一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を提供する工程、および
    トランスフェクションの48時間以内で前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞を凍結保存する工程、
    を含み、
    前記細胞の一過的なトランスフェクションが、エレクトロポレーションを含み、
    前記1種類以上の遺伝子がMATE2Kであり、前記細胞がHEK293である、
    方法。
  7. 前記一過的にトランスフェクションされた組換え細胞が、トランスフェクション後30分間〜24時間で凍結保存される、請求項6に記載の方法。
  8. 請求項6に記載の方法により調製される、凍結保存された一過的にトランスフェクションされた組換え細胞。
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