JP2020505057A - ゲノム編集のための核酸及び方法 - Google Patents

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Abstract

本明細書は、ある実施形態では、標的遺伝子編集に使用するための核酸及び組成物を開示する。【選択図】図2

Description

(関連出願)
本出願は、2017年1月6日出願の米国仮特許出願代62/443515号(発明の名称「NUCLEIC ACIDS AND METHODS FOR GENOME EDITING」、発明者の氏名はYing Wu及びJiangang Zhao、代理人整理番号は046432−0450783)の利益を主張する。
(技術分野)
本発明の実施形態は、ゲノム編集を促進する合成核酸を含む組成物及びその使用に関する。
ゲノム編集は、遺伝子機能を研究し、また、生細胞又は生物の特定座位に標的ゲノム配列変化を導入することによって疾患と戦うための、強力なツールと空前の機会を提供している。多くの研究室で成功して効率的に用いられてきたものとして、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、及び、規則的な間隔をもってクラスター化された短鎖反復回文配列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats 、CRISPR)関連(Cas)ヌクレアーゼが挙げられる。さらに近年では、その操作が比較的に簡便であることからCas9やCpf1などのRNA誘導型エンドヌクレアーゼが脚光を浴びはじめている。使い勝手の良いCRISPR−Cas9は、293T細胞などのヒトがん細胞系列での非相同末端結合(nonhomologous end joining、NHEJ)を介した変異形成について、極めて効率的である。また、これは、相同組み換え(homologous recombination、HR)を媒介し得るが、293T細胞ではかなり効率が低く(2−5%)、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)などの他の生体関連細胞ではさらに低い。
近年、中国のグループが、ヒト細胞においてガイドDNAとともにNatronobacterium gregoryiのアルゴノート(NgAgo)を用いることによりゲノム編集が実行可能であることを報告した(非特許文献1)。しかし、これまでのところ、この減少の再現に複数の研究室が失敗している。興味深いことに、ゼブラフィッシュにおいてNgAgoアプローチを用いることによる眼球異常が観察された(非特許文献2)。しかし、この表現型はNgAgo媒介遺伝子ノックダウン効果により引き起こされた可能性が最も高く、DNAレベルでは遺伝子改変は観察されなかった。
アルゴノートは、標的を切断するためのガイドとして5’リン酸化された低分子の一重鎖核酸を用いるエンドヌクレアーゼのファミリーである(非特許文献3、非特許文献4)。Cas9及びCpf1と同様に、アルゴノートは、遺伝子発現抑制及び外来核酸への宿主防衛において重要や役割を果たす。Cas9及びCpf1は天然では原核生物でのみ見られるが、アルゴノートスーパーファミリーのメンバーは多くの(細菌から哺乳類にいたる)種での存在が報告されている。多数のアルゴノートは一重鎖(single−stranded、ss)RNAに関連しRNAサイレンシングにおいて中枢的働きを担っているが、いくつかのアルゴノートはssDNAに結合し標的DNAを切断する(非特許文献5)。DNA誘導型アルゴノート結合は配列又は二次構造について特異的要件を有しないようにみえる。アルゴノートは細菌から古細菌にわたる生物のドメインを通じて保存されている。その主要な機能はDNA誘導型DNA干渉宿主防衛系に関与していると考えられる。
本明細書は、新規改変アルゴノート核酸及びその使用を開示する。
Gao F等、Nat Biotechnol.、2016年、34巻、7号、768−73頁 Qi J等、Cell Res.、2016年、26巻、12号、1349−1352頁 Swarts DC等、Nat.Struct.Mol.Biol.、2014年、21巻、9号、743−753頁 Swarts DC等、Nature、2014年、507巻、7491号、258−261頁 Swarts DC等、Nucleic Acids Res.、2015年、43巻、10号、5120−5129頁
いくつかの態様では、配列番号1の核酸配列と75%超の同一性を有する第1の核酸配列を含む核酸が本明細書に開示される。いくつかの態様では、配列番号1の核酸配列と75%から100%の同一性を有する第1の核酸配列を含む核酸が本明細書に開示される。
いくつかの態様では、配列番号1の核酸配列の、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも75、又は少なくとも100の連続したヌクレオチドからなる第1の核酸を含む核酸が本明細書に開示される。
いくつかの態様では、少なくとも40ヌクレオチド長のヌクレオチドからなる第1の核酸配列を含み、当該第1の核酸が配列番号1の核酸配列の一部と少なくとも80%の同一性を有する、核酸が本明細書に開示される。
いくつかの実施形態では、第1の核酸は合成核酸である。ある実施形態では、第1の核酸は天然核酸ではない。
ある態様では、本明細書に記載の核酸は、プロモーター、リーダー配列、及び/又は、核局在化シグナル(NLS)配列を含む。
ある態様では、配列番号1の核酸配列と75%超の同一性を有する第1の核酸配列及び/又は、配列番号1の核酸配列の、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも75、又は少なくとも100の連続したヌクレオチドからなる第1の核酸を含む組成物が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、組成物は医薬組成物(例えば、対象への投与のために処方された組成物)である。ある実施形態では、医薬組成物は、医薬上許容可能な賦形剤、希釈剤、添加剤、又は担体の1つ以上を含む。
いくつかの態様では、a)ゲノムを含む細胞又は生物を準備すること、b)細胞又は生物を、(i)請求項1から5のいずれか1項に記載の合成核酸、(ii)ゲノム中の標的配列と少なくとも90%が同一である18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなるガイドオリゴヌクレオチド、及び(iii)所望の核酸、5’フランキング配列、及び3’フランキング配列を含む供与配列であって、5’フランキング配列及び3’フランキング配列は、それぞれ、所望の核酸の配列の反対の側に位置しており、独立して、ガイド配列の一部と同一な少なくとも8の連続したヌクレオチドを含む、供与配列、と接触させることを含む、細胞のゲノムを編集する方法が本明細書に開示される。ある実施形態では、5’フランキング配列及び3’フランキング配列は10から50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、5’フランキング配列及び3’フランキング配列はそれぞれ標的配列と同一な少なくとも10のヌクレオチドを含む。ある実施形態では、5’フランキング配列及び3’フランキング配列は異なる配列である。いくつかの実施形態では、標的配列は16から30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、前述の方法の接触させる工程は、合成核酸、ガイドオリゴヌクレオチド、及び供与配列を細胞に導入することを含む。細胞に入れる、合成核酸、ガイドオリゴヌクレオチド、及び供与配列は、任意の適切な方法(例えば、トランスフェクション、トランスデューション、又はエレクトロポレーションなど)を用いて細胞に導入され得る。細胞は哺乳類細胞でもヒト細胞でもよい。ある実施形態では、所望の核酸はヒト遺伝子又はその一部を含む。
いくつかの態様では、本明細書に記載の1つ以上の核酸及び/又は1つ以上の組成物を含むキットが本明細書に開示される。
図面は、本技術の実施形態を図示するものであり、それに限定されるわけではない。例示を明確かつ容易にするために、図面は縮尺通りではなく、いくつかの場合では、特定の実施形態の理解を助けるために、様々な部分が誇張又は拡大して示されることもある。
NgAgoコード配列及びNgAgoのオープン・リーディング・フレームの対応アミノ酸配列を示す。下線を引いたコドンについて改変が考慮された。 図1A−1の続き。 2706ヌクレオチドの改変アルゴノート遺伝子配列(HuAgo)を示す。 HuAgo及びNgAgoの間の配列アライメントを示す。開始コドンは赤色で示す。核局在化シグナル(NLS)配列には下線を引いた。 図1C−1の続き。 図1C−2の続き。 ヒトCOL8A2遺伝子の最後のエクソンを示す(上部)。ここに、EGFP−P2A−ピューロマイシン(puromycin)カセット(中央部)のDNA誘導型ノックインのための5’の標的の20bpの配列と3’の標的の21bpの配列(上部の下線部)を図示する。前述のカセットは、COL8A2遺伝子の最後のエクソンの切断部位の両側に一致する短い相同配列(下部に紫の線で示すように、20bp及び21bp)に挟まれている。COL8A2のゲノム配列は大文字で、その終止コドンTAAは赤色で示す。8ヌクレオチドのリンカーは明るい茶色で示し、EGFP及びプロマイシンのORFはそれぞれ緑色及び青色でマーキングして示す。 ヒトCOL8A2座位へのEGFP−P2A−Puro供与断片のノックインを表す配列を示す。標的オリゴヌクレオチドには下線を引いた。COL8A2ゲノム配列は黄色で強調して示した。供与EGFP配列は緑色で強調して示した。COL8A2遺伝子の終止コドンを置換しEGFPオープン・リーディング・フレームに融合する8ヌクレオチドのリンカーは、灰色で強調して示した。 BlastN検索結果の代表例を示す。 HEK293T細胞でのCOL8A2座位を標的としたEGFP−Puroノックイン供与カセットからのGFPの発現を示す。 HuAgoの全長及びトランケート型のコンストラクトの模式図を示す。全てのコンストラクトはN末端に核局在化シグナル(NLS)を含む。 HEK293T細胞におけるDNAオリゴ誘導型HuAgoによるヒトCD274遺伝子のエクソン3への点変異が導入された。本図は、オリゴ誘導型GD5標的配列を太文字で示す。上列はCD274遺伝子の標的領域の参照配列である。クローンのアンプリコン#9及び#10の単一点変異に下線を引いた。 HEK293T細胞におけるDNAオリゴ誘導型HuAgoによるヒトCD274遺伝子のエクソン3への点変異が導入された。本図は、矢印で示すようなアンプリコン#9でのA/G塩基変化を図示するクロマトグラムを示す。
いくつかの実施形態では、改変アルゴノート核酸、改変アルゴノート核酸を含む組成物、並びに、それらのキット及び使用が、本明細書に開示される。
『対象』という用語は、動物を指し、典型的には、哺乳動物を指す。任意の適切な哺乳類が本明細書に記載の方法及び組成物により処置され得る。哺乳類の非限定的な例として、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、類人猿、テナガザル、チンパンジー、オランウータン、モンキー、マカクなど)、馴化動物(domestic animal)(例えば、イヌ、ネコ)、畜産動物(farm animal)(例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ)、及び実験動物(例えば、マウス、ラット、ラビット、ギニアピッグ)などが挙げられる。いくつかの実施形態では、哺乳類はヒトである。哺乳類は任意の年齢又は任意の発育段階(例えば、成人、十代、子供、幼児、又は子宮内の哺乳類)であってもよい。哺乳類はオスでもメスでもよい。哺乳類は妊娠中のメスでもよい。ある実施形態では、哺乳類は動物疾患モデルでもよい。
『核酸』という用語は、DNA(例えば、相補的DNA(cDNA)、ゲノムDNA(gDNA)など)、RNA(例えば、伝令RNA(mRNA)、低分子阻害(short inhibitory)RNA(siRNA)、リボソームRNA(rRNA)、tRNA、マイクロRNA)、及び/又は、DNA又はRNAアナログ(例えば、塩基アナログ、糖アナログ、及び/又は、非天然骨格などを含むもの)、RNA/DNAハイブリッド、並びに、ポリアミド核酸(PNA)など(これらは、一重鎖又は二重鎖の形態であり得、特記のない限り、天然核酸と同様に機能し得る既知の天然核酸アナログを包含し得る)の任意の組成形態の、1個以上の核酸(例えば、核酸の集合又は部分集合)を指す。いくつかの実施形態では、核酸はDNAを指す。いくつかの実施形態では、核酸はRNAを指す。特記のない限り、当該用語は、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、及び、既知の天然核酸アナログを含む核酸を包含する。核酸は、その等価物、誘導体、又はバリアントとして、核酸アナログから合成されたRNA又はDNAの適切なアナログ、一重鎖(『センス』又は『アンチセンス』、『プラス』鎖又は『マイナス』鎖、『フォワード』リーディング・フレーム又は『リバース』リーディング・フレーム)及び二重鎖のポリヌクレオチドを含んでもよい。核酸は一重鎖でも二重鎖でもよい。核酸は、2以上、3以上、4以上、又は5以上の、任意の長さの連続したヌクレオチドであり得る。核酸は、配列(例えば、核酸配列、例えば、配列)として当技術分野で知られる、ヌクレオチドの5’から3’への特定の順番を含み得る。
核酸は、天然でもよいし、及び/又は、(例えば、技術者、科学者、又は当業者により)合成、複製、又は変更されてもよい。例えば、核酸はアンプリコンでもよい。核酸は、例えば、gDNA、cDNA、又はRNAライブラリーなどの核酸ライブラリー由来でもよい。核酸は、合成(例えば、化学合成)することもできるし、また、(例えば、インビトロでのポリメラーゼ伸長により、例えば、増幅により、例えば、PCRにより)生成することもできる。核酸は、プラスミド、ファージ、ウイルス、自律複製配列(autonomously replicating sequence、ARS)、セントロメア、人工クロモソーム、クロモソーム、又は、インビトロで、又は、宿主細胞、細胞、細胞核、若しくは、ある実施形態では細胞の細胞質の中で、複製されること又は複製を行うことの可能な他の核酸であってもよく、また、核酸はこれらに由来するものでもよい。本願明細書に記載の処理又は方法のために準備される核酸は、1から1000、1から500、1から200、1から100、1から50、1から20、又は1から10のサンプルに由来する核酸を含んでもよい。オリゴヌクレオチドは比較的に短い核酸である。オリゴヌクレオチドは、約2から150、2から100、2から50、又は2から約35の核酸長であってもよい。ある実施形態では、オリゴヌクレオチドは、18から30、20から28、又は21から26のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは一重鎖である。ある実施形態では、オリゴヌクレオチドはプライマーである。プライマーは、しばしば、選ばれた相補的核酸にハイブリダイズし、ハイブリダイズ後にポリメラーゼにより伸長されるように構成される。
細胞のゲノムは細胞又は生物の遺伝子材料を指す。細胞又は生物の遺伝子材料は、しばしば、1つ以上の遺伝子を含む。ある実施形態では、遺伝子は1個以上の核酸を含む又はそれらからなる。『遺伝子』という用語は、ポリペプチド鎖の産生に関与するDNAのセグメントを指し、コーディング領域(例えば、エクソン)、遺伝子産物の転写/翻訳及び当該転写/翻訳の制御に関与するコーディング領域の前後の領域(リーダー及びトレーラー)、並びに、各コーディングセグメント(エクソン)の間の介在配列(イントロン)を含み得る。遺伝子は必ずしもペプチドを産生せずともよく、また、遺伝子はゲノム配列の遺伝的変異(例えば、遺伝子のコーディング及び非コーディング部分の変異)のためにトランケート型又は非機能型のタンパク質を産生してもよい。例えば、非機能的遺伝子は偽遺伝子であり得る。遺伝子は、機能的であるか非機能的であるかによらず、しばしば、参照ゲノムの遺伝子との相同性により同定できる。例えば、当業者であれば、対象の特定の遺伝子(例えば、着目している遺伝子、対となる遺伝子、偽遺伝子など)を、別の対象内、別のゲノム内、又は、参照ゲノム内で、同定できる。二倍体の対象では、遺伝子は、しばしば、アレルの組(例えば、2つのアレル)を含む。そこで、本明細書の方法、システム、又は処理は、遺伝子の一方又は両方のアレルに適用できる。いくつかの実施形態では、本明細書の方法、システム、又は処理は、遺伝子のアレルのそれぞれに適用される。
『%が同一である』又は『%の同一性』という用語は、2つのアミノ酸配列の間の配列同一性を指す。同一性は、各配列(比較のために整列されていてもよい)の位置を比較することで決定できる。比較した配列において等価な位置が同じアミノ酸で占められていた場合、当該分子はその位置で同一である。等価な部位が同じ又は類似のアミノ酸残基(例えば、立体構造特性及び/又は電子的性質が類似のアミノ酸残基)で占められていた場合、当該分子はその位置で相同(類似)であると呼ばれ得る。相同性、類似性、又は同一性のパーセントの表記は、比較した配列で共通の位置にある同一又は類似のアミノ酸の数の関数である。相同性、類似性、又は同一性のパーセントの表記は、比較した配列で共通の位置にある同一又は類似のアミノ酸の数の関数である。FASTA、BLAST、又はENTREZをはじめとする様々なアライメントアルゴリズム及び/又はプログラムが用いられてもよい。FASTA及びBLASTは、GCG配列分析パッケージ(ウィスコンシン州、マジソン、ウィスコンシン大学)の一部として利用可能であり、例えば、デフォルト設定で用いることができる。ENTREZは、国立生物工学情報センター(メリーランド州、ベテスダ、国立衛生研究所、国立医学図書館)を通じて利用可能である。一実施形態では、2つの配列の同一性のパーセントは、ギャップ重み1を用いたGCGプログラムにより決定することができ、例えば、各アミノ酸ギャップが2つの配列の間の単一のアミノ酸又はヌクレオチドの不一致であるかのように重み付けされる。
アライメントについての他の技術が、Doolittle編、「Methods in Enzymology」、266巻(副題「Computer Methods for Macromolecular Sequence Analysis」)、米国、カリフォルニア州、サンディエゴ、Academic Press, Inc.(Harcourt Brace & Co.)、1996年に記載されている。いくつかの実施形態では、配列内のギャップを許容するアライメントプログラムを利用して配列を整列させる。配列アライメントでのギャップを許容するアルゴリズムの一種としてスミス・ウォーターマンがある。Meth. Mol. Biol.、70巻、173−187頁、1997年を参照されたい。また、ニードルマン=ブンシュ・アライメント法を用いたGAPプログラムを利用して配列を整列させることもできる。代替的検索戦略ではMASPARコンピューター上で動作するMPSRCHソフトウェアが用いられる。MPSRCHはスミス・ウォーターマン・アルゴリズムを用いて大規模並列処理コンピューター上で配列をスコア化する。このアプローチは、遠縁の一致を拾い上げる能力を改善し、小さなギャップやヌクレオチド配列のエラーに特に耐性がある。核酸にエンコードされたアミノ酸配列を用いてタンパク質データベース及びDNAデータベースの両方を検索することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸は標識を含む。本明細書では、『標識』又は『標識化』という用語は、例えば、放射性標識アミノ酸の取り込み又はマーカー化されたアビジン(例えば、光学的又は比色的方法により検出可能な蛍光マーカー又は酵素活性を備えるストレプトアビジン)により検出可能なビオチン部分のポリペプチドへの結合による、検出可能マーカーの取り込みを指す。ある実施形態では、標識又はマーカーは治療的であってもよい。ポリペプチド及び糖タンパク質を標識する様々な方法が本分野で知られており、これらを用いることができる。ポリペプチドの標識の例として、これらに限定されるわけではないが、放射性同位体又は放射性核種(例えば、H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、125I、131I)、蛍光標識(例えば、FITC、ローダミン、ランタニド蛍光体)、酵素標識(例えば、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ)、化学発光剤、ビオチニル基、二次レポーターにより認識される所定のポリペプチドのエピトープ(例えば、ロイシンジッパーペア配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)などが挙げられる。ある実施形態では、標識は生じ得る立体障害を減じるために様々な長さのスペーサーアームにより結合される。
いくつかの実施形態では、担体、放射性同位体、及び/又は、ポリペプチドは、本明細書に記載の核酸と、間接的に又は直接的に、会合又は結合(例えば、共有結合又は接合)され得る。ある実施形態では、薬剤又は分子は、ときとして、核酸と接合又は結合され、核酸又はその断片のインビボの半減期を変更又は延長する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸は、1つ以上のポリペプチド(例えば、毒素、リンガド、受容体、サイトカイン、抗体など、又は、これらの組み合わせ)と融合又は会合される。ある実施形態では、本明細書に記載の核酸は、本分野で既知の、半減期延長ビークルに接続される。こうしたビークルは、これらに限定されるわけではないが、ポリエチレングリコール、グリコーゲン(例えば、抗原結合タンパク質のグリコシル化)、及び、デキストランが挙げられる。こうしたビークルは、例えば、米国特許出願第09/428082号明細書(現在、米国特許第6660843号として登録されており、国際公開第99/25044号が発行されている)に記載されており、当該刊行物を参照により本願明細書で援用する。
いくつかの実施形態では、担体又は抗菌薬物がリンカーにより本願明細書に記載の核酸に結合される。リンカーは、担体及び/又は抗菌薬物を本明細書に記載の核酸に共有結合させる仕組みを提供し得る。任意の適切なリンカーを本明細書に記載の組成物又は方法で用いることができる。適切なリンカーの非限定的な例として、シラン、チオール、ホスホン酸、及びポリエチレングリコール(PEG)が挙げられる。2つ以上の分子をリンカーを用いて結合する方法は、本分野で良く知られており、ときとして、『架橋』と呼ばれる。架橋法の非限定的な例として、N−ヒドロキシスクシンイミド(N−Hydroxysuccinimide、NHS)エステル、イミドエステル、ペンタフルオロフェニル(pentafluorophenyl、PFP)エステル、ヒドロキシメチルホスフィン、オキシラン、又は、任意の他のカルボニル化合物と反応するアミン架橋、カルボジイミドと反応するカルボキシル架橋、マレイミド、ハロアセチル、ピリジルジスルフィド、及び/又は、ビニルスルホンと反応するスルフヒドリル架橋、ヒドラジンと反応するアルデヒド架橋、ジアジリン及び/又はアリールアジドと反応する非選択基架橋、イソシアネートと反応するヒドロキシル架橋、カルボニル化合物と反応するヒドロキシルアミン架橋など、及び、これらの組み合わせが挙げられる。
ある実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコード及び/又は発現する核酸が本明細書に開示される。アルゴノートポリペプチドは、標的特異的に細胞又は対象内の(例えば、対象のゲノム内の)核酸を編集できるDNA誘導型エンドヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、図1A(配列番号5)に示すポリペプチドを含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、図1A(配列番号5)に示すポリペプチド又はその一部と、70%から100%の同一性、80%から100%の同一性、90%から100%の同一性、又は95%から100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、図1A(配列番号5)に示すポリペプチド配列又はその一部と、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の配列にエンコードされるポリペプチドを含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の配列にエンコードされるポリペプチド又はその一部と、70%から100%の同一性、80%から100%の同一性、90%から100%の同一性、又は95%から100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドは、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の配列にエンコードされるポリペプチド配列又はその一部と、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、標的特異的に細胞内の(例えば、対象の細胞内の)標的核酸配列(例えば、RNA、DNA、遺伝子、プロモーターなど)を編集する能力を含む及び/又は保持する。対象のゲノム内の標的配列を編集する能力とは、細胞(例えば、ヒト細胞)の標的配列内で1個以上の特定のヌクレオチドを挿入、除去、及び/又は置換する能力を指す。従って、ある実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、図1Aに示すポリペプチド又はその一部と、70%から100%の同一性、80%から100%の同一性、90%から100%の同一性、又は95%から100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドであり、ここで、Argoポリペプチド及び/又はその機能性断片は、標的特異的に細胞内の標的配列を編集する能力を含む及び/又は保持する。ある実施形態では、Argoポリペプチド又はその機能性断片は、図1Aに示すポリペプチド又はその一部と、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドであり、ここで、Argoポリペプチド及び/又はその機能性断片は、標的特異的に細胞内の標的配列を編集する能力を含む及び/又は保持する。
ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドの機能性断片は、図1Aに示すポリペプチドと、70%から100%の同一性、80%から100%の同一性、90%から100%の同一性、又は95%から100%の同一性を有する、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、又は少なくとも800のアミノ酸を含むポリペプチド配列を含む。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドの機能性断片は、図1Aに示すポリペプチド配列と、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の同一性を有する、少なくとも30、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、又は少なくとも800のアミノ酸を含むポリペプチド配列を含む。
ある実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5のヌクレオチド配列の一部にエンコードされるポリペプチドを含み、ここで、当該エンコードされたポリペプチドは、細胞で発現させられたときに、当該細胞内の標的核酸配列を編集する能力を含む及び/又は保持する。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5のヌクレオチド配列の一部にエンコードされるポリペプチドを含み、ここで、当該エンコードされたポリペプチドは、細胞で発現させられたときに、当該細胞内の標的核酸配列(標的部位)を編集する能力を含む及び/又は保持する。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、図1A又は図1Bに示すヌクレオチド配列の一部によりエンコードされるポリペプチドを含み、ここで、当該エンコードされたポリペプチドは、細胞で発現させられたときに、DNA誘導型エンドヌクレアーゼ活性を含む及び/又は保持する。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5のヌクレオチド配列の一部にエンコードされるポリペプチドを含み、ここで、当該エンコードされたポリペプチドは、細胞内で発現させられたときに、DNA誘導型エンドヌクレアーゼ活性を含む及び/又は保持する。
いくつかの実施形態では、本明細書の核酸は、アルゴノートポリペプチドの全体又は一部をエンコードし、その非限定的な例として、1から903アミノ酸長の部分、又は、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、又は少なくとも500のアミノ酸長の部分が挙げられる。いくつかの実施形態では、本明細書の核酸は、図1Aに示すアルゴノートポリペプチドの全体又は一部をエンコードし、ここで、当該アルゴノートポリペプチド又はその一部(例えば、その機能性部分、例えば、その機能性断片)は、ヌクレアーゼ活性を含み、及び/又は、非相同核酸配列を特定標的座位で哺乳類生細胞のゲノム内に挿入する能力を保持する。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチド又はその一部(例えば、その機能性部分)をエンコードする核酸は、図1A又は図1Bに示すアルゴノート核酸と80%から100%が同一であり、又は、図1A又は図1Bに示すアルゴノート核酸と、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも85%、少なくとも90%、又は少なくとも95%が同一である。
いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチドの全体又は一部(例えば、機能性アルゴノートポリペプチド)をエンコードする核酸(即ち、アルゴノート核酸配列)は、配列番号1の核酸配列と80%から100%の同一性を有する核酸配列である。ある実施形態では、核酸(即ち、アルゴノート核酸配列)は、配列番号1の核酸配列と、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも85%、少なくとも90%、又は少なくとも95%が同一である。本明細書に記載の核酸は、しばしば、天然核酸ではなく、また、しばしば、自然界ではみられないものである。ある実施形態では、本明細書に記載の核酸は合成核酸である。合成核酸とは、人の手で設計され自然界ではみられない核酸配列を指す。
いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチドの全体又は一部をエンコードする核酸(即ち、アルゴノート核酸)は、配列番号1の核酸配列の50番目から2666番目の連続したヌクレオチド(nt)を含む又は当該ヌクレオチドからなる核酸である。ある実施形態では、核酸は、配列番号1の核酸配列の、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも500、少なくとも750、少なくとも1000、少なくとも1500、少なくとも1750、又は少なくとも2000の連続したヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸又は合成核酸は配列番号1の核酸配列からなる又は当該核酸配列を含む。
ある実施形態では、本明細書に記載の核酸又は合成核酸は、100から3000ヌクレオチド長であり、配列番号1の核酸配列と80%から100%の同一性を有する核酸配列を含む。ある実施形態では、本明細書に記載の核酸又は合成核酸は、少なくとも100、少なくとも500、少なくとも750、少なくとも1000、少なくとも1500、少なくとも1750、又は少なくとも2000ヌクレオチド長である第1の核酸配列を含み、ここで、当該第1の核酸は、配列番号1の核酸配列と、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも85%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の同一性を有する。
ある実施形態では、核酸は哺乳類細胞内でポリペプチドを発現するように構成される。ポリペプチド(例えば、アルゴノートポリペプチド)を発現するように構成された核酸は、細胞内でのポリペプチドの発現を指示する1つ以上の核酸制御配列を含む。従って、所望のポリペプチドを発現するように構成された核酸は、所望のタンパク質をエンコードするコーディング領域、当該コーディング領域に動作可能に接続された1つ以上の適切なプロモーター、翻訳開始配列、開始コドン、終止コドン、ポリAシグナル配列、リーダー配列、核局在化配列などの1つ以上を含んでもよい。ある実施形態では、核酸は核局在化シグナル(NLS)配列をエンコードする配列を含む。任意の適切なNLS配列を用いることができる。NLS配列の非限定的な例のひとつとして、図1Aにおいて下線で示したものが挙げられる。ある実施形態では、核酸はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片を発現するように構成される。
ある実施形態では、核酸はガイドオリゴヌクレオチド(オリゴヌクレオチドガイド)である。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドはRNAを含む。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドはDNAを含む。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、18から30、18から28、18から25、18から26、19から26、19から25、20から30、20から25、20から24、又は21から24のヌクレオチド長である。ガイドオリゴヌクレオチドは、ときとして、18から30ntの長さの核酸である。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のヌクレオチド長である。ガイドオリゴヌクレオチドは、しばしば、生物又は細胞のゲノム内の特定箇所に位置する標的核酸配列(標的部位)又はその一部と、80%から100%、85%から100%、90%から100%、95%から100%、又は100%が同一である核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、18から30、18から28、18から25、18から26、19から26、19から25、20から30、20から25、20から24、又は21から24のヌクレオチド長である標的配列の一部と100%が同一である。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、18から30、18から28、18から25、18から26、19から26、19から25、20から30、20から25、20から24、又は21から24のヌクレオチド長である、遺伝子、イントロン、又はエクソンの一部と、100%が同一である。
標的配列とは、本明細書に記載の組成物又は方法を用いて改変を試みる対象である、生物又は細胞のゲノム内の特定箇所(特定核酸配列)を指す。いくつかの実施形態では、標的配列は細胞又は生物のゲノム内に位置する核酸である。いくつかの実施形態では、標的配列はRNAを含む。ある実施形態では、標的配列はDNAを含む。ある実施形態では、標的配列は、10から100、18から50、18から30、18から28、18から25、18から26、19から26、19から25、20から30、20から25、20から24、又は21から24のヌクレオチド長であり、遺伝子、エクソン、イントロン、又はゲノムの任意の適切な部分内に位置してもよい。標的配列内の任意のヌクレオチド又は標的配列の任意の部分を、本明細書に記載の方法により改変できる。標的配列内の任意の数のヌクレオチドが、例えば、所望の配列(例えば、供与配列の挿入配列)を単位に、削除、変異、又は置換されてもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上のヌクレオチド又は所望の配列が本明細書に記載の方法により標的配列に挿入される。ある実施形態では、標的配列は、ガイドオリゴヌクレオチド又はその一部と相補的又は同一である核酸配列を提供する。ある実施形態では、標的配列は、供与配列の5’及び/又は3’フランキング領域と相補的又は同一である核酸配列を提供する。例えば、18から28ヌクレオチド長のガイドオリゴヌクレオチドは、標的配列と、85%から100、90%から100%、又は95%から100%が同一であってもよい。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、ゲノム内の標的配列と比べて、1から2、1から3、又は、1、2、3、又は4の不一致を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは標的配列と100%が同一である。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは、ゲノム内の標的部位(即ち、標的配列)と完全に一致する配列を含む又は当該配列からなる。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドはリン酸化されている。いくつかの実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドは5’リン酸化されている(即ち、5’−ヒドロキシ末端上でリン酸化されている)。
理論に拘束されるわけではないが、本明細書に記載の機能性アルゴノートポリペプチドはガイドオリゴヌクレオチドを利用して生物又は細胞のゲノムDNAをガイドオリゴヌクレオチドの配列により画定される特定標的配列で切断する。ある実施形態では、アルゴノートポリペプチドはガイドオリゴヌクレオチドにより画定される配列内のどこででも標的核酸配列を切断する。いくつかの実施形態では、アルゴノートポリペプチドはガイドオリゴヌクレオチドの最初の10ヌクレオチド(5’−ヌクレオチド)の任意の1つにより定まる1箇所で標的部位を切断する。ガイドオリゴヌクレオチド及び供与核酸の両方が存在する場合、アルゴノートポリペプチドは、供与核酸を、ガイドオリゴヌクレオチドにより画定される標的配列部位で、細胞のゲノム内に挿入及び接合し始めるはずである。供与配列が存在しない場合、ガイドオリゴヌクレオチドをロードされたアルゴノートポリペプチドは、しばしば、ガイドオリゴヌクレオチド配列により画定される標的部位を切断するはずである。この処理は、しばしば、標的部位で導入される1つ以上の単一ヌクレオチド変異の導入をもたらす(例えば、実施例3参照)。
供与配列(供与断片)は、5’フランキング配列、所望の配列、及び3’フランキング配列の3つの部位を含む核酸である。いくつかの実施形態では、供与配列はRNAを含む。ある実施形態では、供与配列はDNAを含む。いくつかの実施形態では、供与配列は一重鎖である。いくつかの実施形態では、供与配列は二重鎖である。
5’フランキング配列及び3’フランキング配列は、同じ配列でもよいし、異なる配列でもよい。いくつかの実施形態では、5’フランキング配列及び3’フランキング配列は10%超の同一性を有しない異なる配列である。いくつかの実施形態では、5’フランキング配列及び3’フランキング配列は所望の配列の反対の側に位置している。供与配列の5’フランキング配列及び/又は3’フランキング配列は、ある実施形態では、約10から100,10から50、10から75、10から25、又は20から25のヌクレオチド(nt)又は塩基対(bp)の長さである。
所望の配列とは、アルゴノートポリペプチドにより及び/又は本明細書に記載の方法により標的配列へ挿入される予定の核酸を指す。『所望の配列』という用語は、『所望の核酸』及び『所望の核酸配列』という用語と同義的に用いられる。明確化のために、『所望の配列』はときとして『挿入配列』と呼ばれるかもしれない。いくつかの実施形態では、所望の配列はRNAを含む。ある実施形態では、所望の配列はDNAを含む。所望の配列は任意の適切な長さの任意の適切な配列であり得る。いくつかの実施形態では、所望の配列は、1から20000、1から5000、1から1000、1から500、10から5000、10から1000、又は10から500のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、供与配列は、標的部位と80%から100%がそれぞれ独立して同一であり、かつ、ガイドオリゴヌクレオチドの一部と同一又は相補的である配列領域を含む(例えば、図2の例を参照)、5’フランキング配列及び3’フランキング配列を含む。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドと80%から100%が同一である及び/又は標的部位と80%から100%が同一である配列を、供与配列は含む。供与配列は、ガイドオリゴヌクレオチドと同一である又はガイドオリゴヌクレオチドの一部と重複するフランキング配列を含んでもよい。ある実施形態では、供与配列は、(i)所望の配列、(ii)ガイドオリゴヌクレオチド又はその一部と少なくとも80%から100%が同一である及び/又は標的部位と80%から100%が同一である5’フランキング配列、及び、ガイドオリゴヌクレオチド又はその一部と少なくとも80%から100%が同一である及び/又は標的部位と80%から100%が同一である3’フランキング配列を含む。ある実施形態では、ガイドオリゴヌクレオチドの一部(例えば、少なくとも5から10ヌクレオチド)と同一である配列により両側(5’側及び3’側)で挟まれている所望の配列を供与核酸(即ち、供与配列、供与核酸配列)が含み、ガイドオリゴヌクレオチド及び機能性アルゴノートポリペプチドは所望の配列をゲノムの標的部位に挿入するのに十分である。ある実施形態では、一端の第1のガイドオリゴヌクレオチド配列と他端の第2のガイドオリゴヌクレオチド配列により挟まれた所望の配列を供与核酸(供与配列)が含み、2つのガイドオリゴヌクレオチドを用いて所望の核酸をゲノムの標的部位に挿入する。
従って、ある実施形態では、生物又は細胞のゲノムを編集する方法が本明細書に開示される。ある実施形態では、生物は対象である。いくつかの実施形態では、対象はヒトである。細胞は任意の適切な細胞であり、その非限定的な例として、原核細胞、植物細胞、真核細胞、哺乳類細胞、又はヒト細胞が挙げられる。ある実施形態では、ゲノムを編集する方法は、ゲノムからの標的配列の除去、ゲノム内での標的配列の破壊、及び/又は、ゲノム内への所望の配列の挿入を含む。所望の配列は任意の適切な核酸配列であり得、その非限定的な例として、非相同核酸(例えば、異なる種に由来するもの)、改変非相同核酸、相同核酸(例えば、同じ種に由来するもの)、合成核酸、遺伝子又はその一部(例えば、イントロン、エクソン、制御配列など)、改変遺伝子、マーカー、毒素、1個の核酸、2個以上の核酸など、又は、これらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、所望の核酸はキメラ抗原受容体(CAR)をエンコードする。
所望の核酸(所望の配列)又は遺伝子は、任意の適切な哺乳類遺伝子、その一部、又はその改変体であってもよく、その非限定的な例として、以下のヒト遺伝子、その一部、その改変体、又はこれらの組み合わせが挙げられる。A2M、AACS、AARSD1、ABCA10、ABCA12、ABCA3、ABCA8、ABCA9、ABCB1、ABCB10、ABCB4、ABCC11、ABCC12、ABCC6、ABCD1、ABCE1、ABCF1、ABCF2、ABT1、ACAA2、ACCSL、ACER2、ACO2、ACOT1、ACOT4、ACOT7、ACP1、ACR、ACRC、ACSBG2、ACSM1、ACSM2A、ACSM2B、ACSM4、ACSM5、ACTA1、ACTA2、ACTB、ACTG1、ACTG2、ACTN1、ACTN4、ACTR1A、ACTR2、ACTR3、ACTR3C、ACTRT1、ADAD1、ADAL、ADAM18、ADAM20、ADAM21、ADAM32、ADAMTS7、ADAMTSL2、ADAT2、ADCY5、ADCY6、ADCY7、ADGB、ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH5、ADORA2B、ADRBK2、ADSS、AFF3、AFF4、AFG3L2、AGAP1、AGAP10、AGAP11、AGAP4、AGAP5、AGAP6、AGAP7、AGAP8、AGAP9、AGER、AGGF1、AGK、AGPAT1、AGPAT6、AHCTF1、AHCY、AHNAK2、AHRR、AIDA、AIF1、AIM1L、AIMP2、AK2、AK3、AK4、AKAP13、AKAP17A、AKIP1、AKIRIN1、AKIRIN2、AKR1B1、AKR1B10、AKR1B15、AKR1C1、AKR1C2、AKR1C3、AKR1C4、AKR7A2、AKR7A3、AKTIP、ALDH3B1、ALDH3B2、ALDH7A1、ALDOA、ALG1、ALG10、ALG10B、ALG1L、ALG1L2、ALG3、ALKBH8、ALMS1、ALOX15、ALOX15B、ALOXE3、ALPI、ALPP、ALPPL2、ALYREF、AMD1、AMELX、AMELY、AMMECR1L、AMY1A、AMY1B、AMY1C、AMY2A、AMY2B、AMZ2、ANAPC1、ANAPC10、ANAPC15、ANKRD11、ANKRD18A、ANKRD18B、ANKRD20A1、ANKRD20A19P、ANKRD20A2、ANKRD20A3、ANKRD20A4、ANKRD30A、ANKRD30B、ANKRD36、ANKRD36B、ANKRD49、ANKS1B、ANO10、ANP32A、ANP32B、ANXA2、ANXA2R、ANXA8、ANXA8L1、ANXA8L2、AOC2、AOC3、AP1B1、AP1S2、AP2A1、AP2A2、AP2B1、AP2S1、AP3M2、AP3S1、AP4S1、APBA2、APBB1IP、APH1B、API5、APIP、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D、APOBEC3F、APOBEC3G、APOC1、APOL1、APOL2、APOL4、APOM、APOOL、AQP10、AQP12A、AQP12B、AQP7、AREG、AREGB、ARF1、ARF4、ARF6、ARGFX、ARHGAP11A、ARHGAP11B、ARHGAP20、ARHGAP21、ARHGAP23、ARHGAP27、ARHGAP42、ARHGAP5、ARHGAP8、ARHGEF35、ARHGEF5、ARID2、ARID3B、ARIH2、ARL14EP、ARL16、ARL17A、ARL17B、ARL2BP、ARL4A、ARL5A、ARL6IP1、ARL6IP6、ARL8B、ARMC1、ARMC10、ARMC4、ARMC8、ARMCX6、ARPC1A、ARPC2、ARPC3、ARPP19、ARSD、ARSE、ARSF、ART3、ASAH2、ASAH2B、ASB9、ASL、ASMT、ASMTL、ASNS、ASS1、ATAD1、ATAD3A、ATAD3B、ATAD3C、ATAT1、ATF4、ATF6B、ATF7IP2、ATG4A、ATM、ATMIN、ATP13A4、ATP13A5、ATP1A2、ATP1A4、ATP1B1、ATP1B3、ATP2B2、ATP2B3、ATP5A1、ATP5C1、ATP5F1、ATP5G1、ATP5G2、ATP5G3、ATP5H、ATP5J、ATP5J2、ATP5J2−PTCD1、ATP5O、ATP6AP2、ATP6V0C、ATP6V1E1、ATP6V1F、ATP6V1G1、ATP6V1G2、ATP7B、ATP8A2、ATP9B、ATXN1L、ATXN2L、ATXN7L3、AURKA、AURKAIP1、AVP、AZGP1、AZI2、B3GALNT1、B3GALT4、B3GAT3、B3GNT2、BAG4、BAG6、BAGE2、BAK1、BANF1、BANP、BCAP31、BCAR1、BCAS2、BCL2A1、BCL2L12、BCL2L2−PABPN1、BCLAF1、BCOR、BCR、BDH2、BDP1、BEND3、BET1、BEX1、BHLHB9、BHLHE22、BHLHE23、BHMT、BHMT2、BIN2、BIRC2、BIRC3、BLOC1S6、BLZF1、BMP2K、BMP8A、BMP8B、BMPR1A、BMS1、BNIP3、BOD1、BOD1L2、BOLA2、BOLA2B、BOLA3、BOP1、BPTF、BPY2、BPY2B、BPY2C、BRAF、BRCA1、BRCC3、BRD2、BRD7、BRDT、BRI3、BRK1、BRPF1、BRPF3、BRWD1、BTBD10、BTBD6、BTBD7、BTF3、BTF3L4、BTG1、BTN2A1、BTN2A2、BTN3A1、BTN3A2、BTN3A3、BTNL2、BTNL3、BTNL8、BUB3、BZW1、C10orf129、C10orf88、C11orf48、C11orf58、C11orf74、C11orf75、C12orf29、C12orf42、C12orf49、C12orf71、C12orf76、C14orf119、C14orf166、C14orf178、C15orf39、C15orf40、C15orf43、C16orf52、C16orf88、C17orf51、C17orf58、C17orf61、C17orf89、C17orf98、C18orf21、C18orf25、C1D、C1GALT1、C1QBP、C1QL1、C1QL4、C1QTNF9、C1QTNF9B、C1QTNF9B−AS1、C1orf100、C1orf106、C1orf114、C2、C22orf42、C22orf43、C2CD4A、C2orf16、C2orf27A、C2orf27B、C2orf69、C2orf78、C2orf81、C4A、C4B、C4BPA、C4orf27、C4orf34、C4orf46、C5orf15、C5orf43、C5orf52、C5orf60、C5orf63、C6orf10、C6orf106、C6orf136、C6orf15、C6orf203、C6orf25、C6orf47、C6orf48、C7orf63、C7orf73、C8orf46、C9orf123、C9orf129、C9orf172、C9orf57、C9orf69、C9orf78、CA14、CA15P3、CA5A、CA5B、CABYR、CACNA1C、CACNA1G、CACNA1H、CACNA1I、CACYBP、CALCA、CALCB、CALM1、CALM2、CAMSAP1、CAP1、CAPN8、CAPZA1、CAPZA2、CARD16、CARD17、CASC4、CASP1、CASP3、CASP4、CASP5、CATSPER2、CBR1、CBR3、CBWD1、CBWD2、CBWD3、CBWD5、CBWD6、CBWD7、CBX1、CBX3、CCDC101、CCDC111、CCDC121、CCDC127、CCDC14、CCDC144A、CCDC144NL、CCDC146、CCDC150、CCDC174、CCDC25、CCDC58、CCDC7、CCDC74A、CCDC74B、CCDC75、CCDC86、CCHCR1、CCL15、CCL23、CCL3、CCL3L1、CCL3L3、CCL4、CCL4L1、CCL4L2、CCNB1IP1、CCNB2、CCND2、CCNG1、CCNJ、CCNT2、CCNYL1、CCR2、CCR5、CCRL1、CCRN4L、CCT4、CCT5、CCT6A、CCT7、CCT8、CCT8L2、CCZ1、CCZ1B、CD177、CD1A、CD1B、CD1C、CD1D、CD1E、CD200R1、CD200R1L、CD209、CD276、CD2BP2、CD300A、CD300C、CD300LD、CD300LF、CD33、CD46、CD83、CD8B、CD97、CD99、CDC14B、CDC20、CDC26、CDC27、CDC37、CDC42、CDC42EP3、CDCA4、CDCA7L、CDH12、CDK11A、CDK11B、CDK2AP2、CDK5RAP3、CDK7、CDK8、CDKN2A、CDKN2AIPNL、CDKN2B、CDON、CDPF1、CDRT1、CDRT15、CDRT15L2、CDSN、CDV3、CDY1、CDY2A、CDY2B、CEACAM1、CEACAM18、CEACAM21、CEACAM3、CEACAM4、CEACAM5、CEACAM6、CEACAM7、CEACAM8、CEL、CELA2A、CELA2B、CELA3A、CELA3B、CELSR1、CEND1、CENPC1、CENPI、CENPJ、CENPO、CEP170、CEP19、CEP192、CEP290、CEP57L1、CES1、CES2、CES5A、CFB、CFC1、CFC1B、CFH、CFHR1、CFHR2、CFHR3、CFHR4、CFHR5、CFL1、CFTR、CGB、CGB1、CGB2、CGB5、CGB7、CGB8、CHAF1B、CHCHD10、CHCHD2、CHCHD3、CHCHD4、CHD2、CHEK2、CHIA、CHMP4B、CHMP5、CHORDC1、CHP1、CHRAC1、CHRFAM7A、CHRNA2、CHRNA4、CHRNB2、CHRNB4、CHRNE、CHST5、CHST6、CHSY1、CHTF8、CIAPIN1、CIC、CIDEC、CIR1、CISD1、CISD2、CKAP2、CKMT1A、CKMT1B、CKS2、CLC、CLCN3、CLCNKA、CLCNKB、CLDN22、CLDN24、CLDN3、CLDN4、CLDN6、CLDN7、CLEC17A、CLEC18A、CLEC18B、CLEC18C、CLEC1A、CLEC1B、CLEC4G、CLEC4M、CLIC1、CLIC4、CLK2、CLK3、CLK4、CLNS1A、CMPK1、CMYA5、CNEP1R1、CNN2、CNN3、CNNM3、CNNM4、CNOT6L、CNOT7、CNTNAP3、CNTNAP3B、CNTNAP4、COA5、COBL、COIL、COL11A2、COL12A1、COL19A1、COL25A1、COL28A1、COL4A5、COL6A5、COL6A6、COMMD4、COMMD5、COPRS、COPS5、COPS8、COQ10B、CORO1A、COX10、COX17、COX20、COX5A、COX6A1、COX6B1、COX7B、COX7C、COX8C、CP、CPAMD8、CPD、CPEB1、CPSF6、CR1、CR1L、CRADD、CRB3、CRCP、CREBBP、CRHR1、CRLF2、CRLF3、CRNN、CROCC、CRTC1、CRYBB2、CRYGB、CRYGC、CRYGD、CS、CSAG1、CSAG2、CSAG3、CSDA、CSDE1、CSF2RA、CSF2RB、CSGALNACT2、CSH1、CSH2、CSHL1、CSNK1A1、CSNK1D、CSNK1E、CS
NK1G2、CSNK2A1、CSNK2B、CSPG4、CSRP2、CST1、CST2、CST3、CST4、CST5、CST9、CT45A1、CT45A2、CT45A3、CT45A4、CT45A5、CT45A6、CT47A1、CT47A10、CT47A11、CT47A12、CT47A2、CT47A3、CT47A4、CT47A5、CT47A6、CT47A7、CT47A8、CT47A9、CT47B1、CTAG1A、CTAG1B、CTAG2、CTAGE1、CTAGE5、CTAGE6P、CTAGE9、CTBP2、CTDNEP1、CTDSP2、CTDSPL2、CTLA4、CTNNA1、CTNND1、CTRB1、CTRB2、CTSL1、CTU1、CUBN、CUL1、CUL7、CUL9、CUTA、CUX1、CXADR、CXCL1、CXCL17、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCR1、CXCR2、CXorf40A、CXorf40B、CXorf48、CXorf49、CXorf49B、CXorf56、CXorf61、CYB5A、CYCS、CYP11B1、CYP11B2、CYP1A1、CYP1A2、CYP21A2、CYP2A13、CYP2A6、CYP2A7、CYP2B6、CYP2C18、CYP2C19、CYP2C8、CYP2C9、CYP2D6、CYP2F1、CYP3A4、CYP3A43、CYP3A5、CYP3A7、CYP3A7−CYP3AP1、CYP46A1、CYP4A11、CYP4A22、CYP4F11、CYP4F12、CYP4F2、CYP4F3、CYP4F8、CYP4Z1、CYP51A1、CYorf17、DAP3、DAPK1、DAXX、DAZ1、DAZ2、DAZ3、DAZ4、DAZAP2、DAZL、DBF4、DCAF12L1、DCAF12L2、DCAF13、DCAF4、DCAF4L1、DCAF4L2、DCAF6、DCAF8L1、DCAF8L2、DCLRE1C、DCTN6、DCUN1D1、DCUN1D3、DDA1、DDAH2、DDB2、DDR1、DDT、DDTL、DDX10、DDX11、DDX18、DDX19A、DDX19B、DDX23、DDX26B、DDX39B、DDX3X、DDX3Y、DDX50、DDX55、DDX56、DDX6、DDX60、DDX60L、DEF8、DEFB103A、DEFB103B、DEFB104A、DEFB104B、DEFB105A、DEFB105B、DEFB106A、DEFB106B、DEFB107A、DEFB107B、DEFB108B、DEFB130、DEFB131、DEFB4A、DEFB4B、DENND1C、DENR、DEPDC1、DERL2、DESI2、DEXI、DGCR6、DGCR6L、DGKZ、DHFR、DHFRL1、DHRS2、DHRS4、DHRS4L1、DHRS4L2、DHRSX、DHX16、DHX29、DHX34、DHX40、DICER1、DIMT1、DIS3L2、DKKL1、DLEC1、DLST、DMBT1、DMRTC1、DMRTC1B、DNAH11、DNAJA1、DNAJA2、DNAJB1、DNAJB14、DNAJB3、DNAJB6、DNAJC1、DNAJC19、DNAJC24、DNAJC25−GNG10、DNAJC5、DNAJC7、DNAJC8、DNAJC9、DND1、DNM1、DOCK1、DOCK11、DOCK9、DOK1、DOM3Z、DONSON、DPCR1、DPEP2、DPEP3、DPF2、DPH3、DPM3、DPP3、DPPA2、DPPA3、DPPA4、DPPA5、DPRX、DPY19L1、DPY19L2、DPY19L3、DPY19L4、DPY30、DRAXIN、DRD5、DRG1、DSC2、DSC3、DSE、DSTN、DTD2、DTWD1、DTWD2、DTX2、DUOX1、DUOX2、DUSP12、DUSP5、DUSP8、DUT、DUXA、DYNC1I2、DYNC1LI1、DYNLT1、DYNLT3、E2F3、EBLN1、EBLN2、EBPL、ECEL1、EDDM3A、EDDM3B、EED、EEF1A1、EEF1B2、EEF1D、EEF1E1、EEF1G、EFCAB3、EFEMP1、EFTUD1、EGFL8、EGLN1、EHD1、EHD3、EHMT2、EI24、EIF1、EIF1AX、EIF2A、EIF2C1、EIF2C3、EIF2S2、EIF2S3、EIF3A、EIF3C、EIF3CL、EIF3E、EIF3F、EIF3J、EIF3L、EIF3M、EIF4A1、EIF4A2、EIF4B、EIF4E、EIF4E2、EIF4EBP1、EIF4EBP2、EIF4H、EIF5、EIF5A、EIF5A2、EIF5AL1、ELF2、ELK1、ELL2、ELMO2、EMB、EMC3、EMR1、EMR2、EMR3、ENAH、ENDOD1、ENO1、ENO3、ENPEP、ENPP7、ENSA、EP300、EP400、EPB41L4B、EPB41L5、EPCAM、EPHA2、EPHB2、EPHB3、EPN2、EPN3、EPPK1、EPX、ERCC3、ERF、ERP29、ERP44、ERVV−1、ERVV−2、ESCO1、ESF1、ESPL1、ESPN、ESRRA、ETF1、ETS2、ETV3、ETV3L、EVA1C、EVPL、EVPLL、EWSR1、EXOC5、EXOC8、EXOG、EXOSC3、EXOSC6、EXTL2、EYS、EZR、F5、F8A1、F8A2、F8A3、FABP3、FABP5、FAF2、FAHD1、FAHD2A、FAHD2B、FAM103A1、FAM104B、FAM108A1、FAM108C1、FAM111B、FAM115A、FAM115C、FAM120A、FAM120B、FAM127A、FAM127B、FAM127C、FAM131C、FAM133B、FAM136A、FAM149B1、FAM151A、FAM153A、FAM153B、FAM154B、FAM156A、FAM156B、FAM157A、FAM157B、FAM163B、FAM165B、FAM175A、FAM177A1、FAM185A、FAM186A、FAM18B1、FAM18B2、FAM190B、FAM192A、FAM197Y1、FAM197Y3、FAM197Y4、FAM197Y6、FAM197Y7、FAM197Y8、FAM197Y9、FAM203A、FAM203B、FAM204A、FAM205A、FAM206A、FAM207A、FAM209A、FAM209B、FAM20B、FAM210B、FAM213A、FAM214B、FAM218A、FAM21A、FAM21B、FAM21C、FAM220A、FAM22A、FAM22D、FAM22F、FAM22G、FAM25A、FAM25B、FAM25C、FAM25G、FAM27E4P、FAM32A、FAM35A、FAM3C、FAM45A、FAM47A、FAM47B、FAM47C、FAM47E−STBD1、FAM58A、FAM60A、FAM64A、FAM72A、FAM72B、FAM72D、FAM76A、FAM83G、FAM86A、FAM86B2、FAM86C1、FAM89B、FAM8A1、FAM90A1、FAM91A1、FAM92A1、FAM96A、FAM98B、FAM9A、FAM9B、FAM9C、FANCD2、FANK1、FAR1、FAR2、FARP1、FARSB、FASN、FASTKD1、FAT1、FAU、FBLIM1、FBP2、FBRSL1、FBXL12、FBXO25、FBXO3、FBXO36、FBXO44、FBXO6、FBXW10、FBXW11、FBXW2、FBXW4、FCF1、FCGBP、FCGR1A、FCGR2A、FCGR2B、FCGR3A、FCGR3B、FCN1、FCN2、FCRL1、FCRL2、FCRL3、FCRL4、FCRL5、FCRL6、FDPS、FDX1、FEM1A、FEN1、FER、FFAR3、FGD5、FGF7、FGFR1OP2、FH、FHL1、FIGLA、FKBP1A、FKBP4、FKBP6、FKBP8、FKBP9、FKBPL、FLG、FLG2、FLI1、FLJ44635、FLNA、FLNB、FLNC、FLOT1、FLT1、FLYWCH1、FMN2、FN3K、FOLH1、FOLH1B、FOLR1、FOLR2、FOLR3、FOSL1、FOXA1、FOXA2、FOXA3、FOXD1、FOXD2、FOXD3、FOXD4L2、FOXD4L3、FOXD4L6、FOXF1、FOXF2、FOXH1、FOXN3、FOXO1、FOXO3、FPR2、FPR3、FRAT2、FREM2、FRG1、FRG2、FRG2B、FRG2C、FRMD6、FRMD7、FRMD8、FRMPD2、FSCN1、FSIP2、FTH1、FTHL17、FTL、FTO、FUNDC1、FUNDC2、FUT2、FUT3、FUT5、FUT6、FXN、FXR1、FZD2、FZD5、FZD8、G2E3、G3BP1、GABARAP、GABARAPL1、GABBR1、GABPA、GABRP、GABRR1、GABRR2、GAGE1、GAGE10、GAGE12C、GAGE12D、GAGE12E、GAGE12F、GAGE12G、GAGE12H、GAGE12I、GAGE12J、GAGE13、GAGE2A、GAGE2B、GAGE2C、GAGE2D、GAGE2E、GAPDH、GAR1、GATS、GATSL1、GATSL2、GBA、GBP1、GBP2、GBP3、GBP4、GBP5、GBP6、GBP7、GCAT、GCDH、GCNT1、GCOM1、GCSH、GDI2、GEMIN7、GEMIN8、GFRA2、GGCT、GGT1、GGT2、GGT5、GGTLC1、GGTLC2、GH1、GH2、GINS2、GJA1、GJC3、GK、GK2、GLB1L2、GLB1L3、GLDC、GLOD4、GLRA1、GLRA4、GLRX、GLRX3、GLRX5、GLTP、GLTSCR2、GLUD1、GLUL、GLYATL1、GLYATL2、GLYR1、GM2A、GMCL1、GMFB、GMPS、GNA11、GNAQ、GNAT2、GNG10、GNG5、GNGT1、GNL1、GNL3、GNL3L、GNPNAT1、GOLGA2、GOLGA4、GOLGA5、GOLGA6A、GOLGA6B、GOLGA6C、GOLGA6D、GOLGA6L1、GOLGA6L10、GOLGA6L2、GOLGA6L3、GOLGA6L4、GOLGA6L6、GOLGA6L9、GOLGA7、GOLGA8H、GOLGA8J、GOLGA8K、GOLGA8O、GON4L、GOSR1、GOSR2、GOT2、GPAA1、GPANK1、GPAT2、GPATCH8、GPC5、GPCPD1、GPD2、GPHN、GPN1、GPR116、GPR125、GPR143、GPR32、GPR89A、GPR89B、GPR89C、GPS2、GPSM3、GPX1、GPX5、GPX6、GRAP、GRAPL、GRIA2、GRIA3、GRIA4、GRK6、GRM5、GRM8、GRPEL2、GSPT1、GSTA1、GSTA2、GSTA3、GSTA5、GSTM1、GSTM2、GSTM4、GSTM5、GSTO1、GSTT1、GSTT2、GSTT2B、GTF2A1L、GTF2H1、GTF2H2、GTF2H2C、GTF2H4、GTF2I、GTF2IRD1、GTF2IRD2、GTF2IRD2B、GTF3C6、GTPBP6、GUSB、GXYLT1、GYG1、GYG2、GYPA、GYPB、GYPE、GZMB、GZMH、H1FOO、H2AFB1、H2AFB2、H2AFB3、H2AFV、H2AFX、H2AFZ、H2BFM、H2BFWT、H3F3A、H3F3B、H3F3C、HADHA、HADHB、HARS、HARS2、HAS3、HAUS1、HAUS4、HAUS6、HAVCR1、HAX1、HBA1、HBA2、HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBS1L、HBZ、HCAR2、H
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ZNF594、ZNF595、ZNF598、ZNF605、ZNF607、ZNF610、ZNF613、ZNF614、ZNF615、ZNF616、ZNF620、ZNF621、ZNF622、ZNF625、ZNF626、ZNF627、ZNF628、Z
NF646、ZNF649、ZNF652、ZNF655、ZNF658、ZNF665、ZNF673、ZNF674、ZNF675、ZNF676、ZNF678、ZNF679、ZNF680、ZNF681、ZNF682、ZNF69、ZNF700、ZNF701、ZNF705A、ZNF705B、ZNF705D、ZNF705E、ZNF705G、ZNF706、ZNF708、ZNF709、ZNF710、ZNF714、ZNF716、ZNF717、ZNF718、ZNF720、ZNF721、ZNF726、ZNF727、ZNF728、ZNF729、ZNF732、ZNF735、ZNF736、ZNF737、ZNF746、ZNF747、ZNF749、ZNF75A、ZNF75D、ZNF761、ZNF763、ZNF764、ZNF765、ZNF766、ZNF770、ZNF773、ZNF775、ZNF776、ZNF777、ZNF780A、ZNF780B、ZNF782、ZNF783、ZNF791、ZNF792、ZNF799、ZNF805、ZNF806、ZNF808、ZNF812、ZNF813、ZNF814、ZNF816、ZNF816−ZNF321P、ZNF823、ZNF829、ZNF83、ZNF836、ZNF84、ZNF841、ZNF844、ZNF845、ZNF850、ZNF852、ZNF878、ZNF879、ZNF880、ZNF90、ZNF91、ZNF92、ZNF93、ZNF98、ZNF99、ZNRD1、ZNRF2、ZP3、ZRSR2、ZSCAN5A、ZSCAN5B、ZSCAN5D、ZSWIM5、ZXDA、ZXDB、ZXDC。ある実施形態では、所望の核酸又は遺伝子は、ANGPTL4、APOB、APOC3、ASGR1、CD19、CD36、G6PC、PCSK9、EYA4、GJB2、SLC26A4、ABCA4、CNGA3、CNGB3、MERTK、MYO7A、REP1、RHO、RPE65、RS1、USH2A、PD1、PDL1、EGFR、RAF、RAS、これらの一部、及びこれらの改変体の1つ以上から選択される。
ある実施形態では、生物又は細胞のゲノムを編集する方法は、1つ以上の細胞を、1つ以上の核酸又は本明細書に記載の組成物と接触させることを含む。ある実施形態では、生物又は細胞のゲノムを編集する方法は、細胞、生物、又は対象のゲノム内の標的配列を改変する方法である。ある実施形態では、生物又は細胞のゲノムを編集する方法は、本明細書に記載の1つ以上の核酸を1つ以上の細胞に導入することを含む。1つ以上の核酸は任意の適切な方法で1つ以上の細胞に導入できる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、(i)アルゴノートポリペプチド又はアルゴノートポリペプチドの機能性断片を発現するように構成された核酸及び(ii)1つ以上のオリゴヌクレオチドガイドを、細胞と接触させる又は細胞に導入することを含む。いくつかの実施形態では、ひとつのガイドオリゴヌクレオチドが細胞又は生物に接触又は導入される。ある実施形態では、2つ以上の異なるオリゴヌクレオチドガイドが細胞又は生物に接触又は導入される。いくつかの実施形態では、本方法は、供与核酸(供与配列)を細胞と接触させる又は細胞に導入することをさらに含む。いくつかの実施形態では、供与核酸は、5’フランキング配列及び3’フランキング配列で挟まれた所望の核酸を含む。いくつかの実施形態では、供与核酸は、1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドの配列で挟まれた所望の核酸を含んでもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、(i)アルゴノートポリペプチド又はアルゴノートポリペプチドの機能性断片をエンコードする核酸(例えば、配列番号1の核酸)、(ii)1つ以上のオリゴヌクレオチドガイド、及び(iii)供与核酸を、細胞と接触させる又は細胞に導入することを含む。ある実施形態では、供与核酸配列は所望の核酸を含む。いくつかの実施形態では、本方法は標的配列の改変を、誘導する、もたらす、又は提供する。標的配列の改変は、標的配列の1つ以上のヌクレオチドの、挿入、欠失、又は置換を含んでもよい。いくつかの実施形態では、標的配列の改変は、標的配列の1つのヌクレオチドの、挿入、欠失、又は置換を含む。ある実施形態では、本方法は細胞のゲノムへの所望の核酸の組み込み又は挿入をもたらす。ある実施形態では、本方法は、細胞のゲノム内での、非機能的な又は変異した内在性遺伝子又はその一部の、改変された及び/又はより機能的な野生型遺伝子との置換をもたらす。ある実施形態では、本方法は細胞のゲノム内での内在性又は野生型遺伝子の標的破壊をもたらす。
細胞は、アルゴノートをエンコードする核酸、ガイドオリゴヌクレオチド、及び/又は供与配列と、同時に接触させられてもよいし、異なる時に接触させられてもよい。例えば、細胞をアルゴノートをエンコードする核酸と接触させた後、1週間、0から72時間、0から24時間、0から12時間、0から6時間、又は0から4時間の時間範囲内で、当該細胞をガイドオリゴヌクレオチド及び/又は供与配列と接触させてもよい。細胞は本明細書に記載の核酸と任意の順番で接触させられてもよい。
(医薬組成物)
いくつかの実施形態では、医薬組成物は本明細書に記載の1つ以上の核酸を含む。
ある実施形態では、許容可能な医薬組成物は採用された用量及び濃度でレシピエントに無毒である。医薬組成物は適切な投与経路用に処方できる。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、皮下(s.c.)、皮内、筋肉内、腹腔内、及び/又は、静脈内(i.v.)の投与用に処方される。ある実施形態では、医薬組成物は、例えば、組成物の、pH、容積オスモル濃度、粘度、透明度、色、張度、匂い、無菌性、安定性、溶解又は放出の速度、吸収、又は浸透を、修整、維持、又は保存するための製剤化材料(formulation material)を含み得る。ある実施形態では、適切な製剤化材料として、これらに限定されるわけではないが、アミノ酸(グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、又はリシンなど)、抗菌剤、抗酸化剤(アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、又は亜硫酸水素ナトリウムなど)、緩衝剤(ホウ酸塩、重炭酸塩、Tris−HCl、クエン酸塩、リン酸塩(例えば、リン酸緩衝生理食塩水)、又は適切な有機酸など)、増量剤(マンニトール又はグリシンなど)、キレート剤(エチレンジアミン四酢酸(EDTA))、錯体形成剤(カフェイン、ポリビニルピロリドン、ベータシクロデキストリン、又はヒドロキシプロピル−ベータ−シクロデキストリン)、タンパク質(血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリンなど)、着色剤、香味剤、希釈剤(diluting agent)、乳化剤、親水性ポリマー(ポリビニルピロリドンなど)、低分子量ポリペプチド、塩を形成する対イオン(ナトリウムなど)、溶剤(グリセリン、プロピレングリコール、又はポリエチレングリコールなど)、希釈剤(diluent)、賦形剤、及び/又は医薬補助剤(A.R. Gennaro編、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、18版、Mack Publishing Company、1995年)などが挙げられる。
ある実施形態では、医薬組成物は、適切な賦形剤を含み、その非限定的な例として、抗接着剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム)、バインダー、フィラー、単糖、二糖、他の炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、又はデキストリン)、糖アルコール(例えば、マンニトール又はソルビトール)、コーティング(例えば、セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、微結晶セルロース、合成ポリマー、セラック、ゼラチン、トウモロコシタンパク質ゼイン、エントリクス(entrics)、又は他の多糖)、デンプン(例えば、ジャガイモ、トウモロコシ、又はムギのデンプン)、シリカ、色材、崩壊剤、香味料、滑剤、保存料、吸着剤、甘味料、ビークル、懸濁化剤、界面活性剤及び/又は湿潤剤(Pluronic、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート(ポリソルベート20、ポリソルベート80など)、Triton、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサポールなど)、安定性増強剤(スクロース又はソルビトールなど)、張度増強剤(アルカリ金属ハロゲン化物、塩化ナトリウム、塩化カリウム、マンニトール、ソルビトール)、及び/又は、A.R. Gennaro編の「Remington’s Pharmaceutical Sciences」(18版、Mack Publishing Company、1995年)に記載されている任意の賦形剤が挙げられる。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、適切な医薬上許容可能な添加剤及び/又は担体を含む。適切な添加剤の非限定的な例として、適切なpH調節剤、無痛化剤、緩衝剤、硫黄含有還元剤、抗酸化剤などが挙げられる。硫黄含有還元剤の非限定的な例として、N−アセチルシステイン、N−アセチルホモシステイン、チオクト酸、チオジグリコール、チオエタノールアミン、チオグリセロール、チオソルビトール、チオグリコール酸及びその塩、チオ硫酸ナトリウム、グルタチオン、及びC1−C7チオアルカン酸などのスルフヒドリル基を有するものが挙げられる。抗酸化剤の非限定的な例として、エリソルビン酸、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、アルファ−トコフェロール、酢酸トコフェロール、L−アスコルビン酸及びその塩、L−アスコルビルパルミテート、L−アスコルビルステアレート、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、没食子酸トリアミル及び没食子酸プロピル、及び、キレート剤(エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA)、ピロリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウムなど)などが挙げられる。さらに、希釈剤、添加剤、及び賦形剤は、他の一般的に用いられる成分、例えば、無機塩(塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、及び重炭酸ナトリウムなど)及び有機塩(クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酢酸ナトリウムなど)を含んでもよい。
本明細書で用いられる医薬組成物は例えば月又は年単位の長期間に渡って安定であり得る。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、1つ以上の適切な保存料を含む。保存料の非限定的な例として、塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸、過酸化水素など、及び/又は、これらの組み合わせが挙げられる。保存料は、第四級アンモニウム化合物(塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゾキソニウム、塩化ベンゼトニウム、セトリミド、塩化セパゾニウム、塩化セチルピリジニウム、又は臭化ドミフェン(BRADOSOL(登録商標))など)を含み得る。保存料は、チオサリチル酸のアルキル水銀塩(チメロサール、硝酸フェニル水銀、酢酸フェニル水銀、又はホウ酸フェニル水銀など)を含み得る。保存料は、パラベン(メチルパラベン又はプロピルパラベンなど)を含み得る。保存料は、アルコール(クロロブタノール、ベンジルアルコール、又はフェニルエチルアルコールなど)を含み得る。保存料は、ビグアニド誘導体(クロルヘキシジン又はポリヘキサメチレンビグアニド)を含み得る。保存料は、過ホウ酸ナトリウム、イミダゾリジニル尿素、及び/又は、ソルビン酸を含み得る。保存料は、安定化オキシクロロ錯体(PURITE(登録商標)の商品名で知られ市販されているものなど)を含み得る。保存料は、ポリグリコール・ポリアミン縮合樹脂(Henkel KGaA社のPOLYQUART(登録商標)の商品名で知られ市販されているものなど)を含み得る。保存料は安定化過酸化水素を含み得る。保存料は塩化ベンザルコニウムを含み得る。いくつかの実施形態では、医薬組成物は保存料を含まない。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は血清タンパク質を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、医薬組成物は無菌である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は凍結乾燥されて乾燥粉末形態となっている。この乾燥粉末形態は適切な医薬溶媒(例えば、水、生理食塩水、等張緩衝液(例えば、PBS)など)での再構成に適しており、この再構成形態は哺乳類への非経口投与(例えば、静脈内投与)に適している。
本明細書に記載の医薬組成物はそれらが採用される治療法に応じた適切な形態及び/又は量での対象への投与のために構成されてもよい。例えば、非経口投与(例えば、注射又は点滴によるもの)用に構成された医薬組成物は、油性又は水性ビークルの、懸濁液、溶液、又はエマルションの形態を取ってもよく、また、当該医薬組成物は、水性又は非水性溶媒、共溶媒、懸濁液、保存料、安定化剤、及び/又は、分散剤などの、製剤化剤(formulation agent)、賦形剤、添加剤、及び/又は希釈剤を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物は任意の適切な投与経路による投与のために構成されてもよく、また、結合及び/又は潤滑剤、ポリマー性グリコール、ゼラチン、ココアバター、又は他の適切なワックス又は脂肪の1つ以上を含んでもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物は、局所薬物投与に広く適した局所担体と本分野で既知の任意の適切な材料とを含む局所製剤に配合される。局所担体は、所望の形態(例えば、溶液又は懸濁液、軟膏剤(ointment)、ローション、クリーム、軟膏(salve)、エマルション又はマイクロエマルション、ゲル、オイル、粉末など)の組成物を提供するように選択されてもよい。これは、天然材料及び合成材料の一方又は両方を含んでなるものでもよい。また、活性成分用の担体はスプレー形態であってもよい。選択された担体が活性薬剤又は局所製剤の他の成分に悪影響を与えないことが好ましい。本明細書で使用するのに適切な局所担体の非限定的な例は、可溶性、半固形、又は固形であり得、水、アルコール及び他の無毒有機溶媒、グリセリン、鉱油、シリコーン、ワセリン、ラノリン、脂肪酸、植物油、パラベン、ワックスなどが挙げられる。半固形担体は水よりもたかい動的粘度を有することが好ましい。他の適切なビークルとして、軟膏基材(ointment base)、従来のクリーム(HEBクリームなど)、及び、ワセリンなどが挙げられる。所望により、担体に応じて、組成物は、殺菌されてもよく、また、助剤(例えば、保存料、安定剤、湿潤剤、緩衝剤、又は浸透圧に影響を与えるための塩など)と混合されてもよい。製剤は、無色・無香の、軟膏剤、ローション、クリーム、マイクロエマルション、及びゲルであってもよい。
軟膏剤は、ワセリン又は他のワセリン誘導体を典型的には基材とする半固形調製物であり得る。当業者であれば理解できるはずだが、用いられる特定の軟膏基材は、活性薬剤の最適な送達を提供するはずのもの、好ましくは、他の所望の特性(例えば、エモリエント性など)も提供するはずのものである。他の担体又はビークルと同様に、軟膏基材は、不活性で、安定で、非刺激性で、かつ、非感作性でなければならない。軟膏基材は、油脂性基材、懸濁性基材、乳剤性基材、及び水溶性基材の4種類に分類できる。油脂性軟膏基材として、例えば、植物油、動物から得られる油、及び石油から得られる半固形炭化水素が挙げられる。懸濁性軟膏基材は、吸収性軟膏基剤とも呼ばれ、水分を少量含む又は水分を含まないものであり、例えば、ヒドロキシステアリンサルフェート(hydroxystearin sulfate)、無水ラノリン、及び親水性ワセリンが挙げられる。乳剤性軟膏基材は、油中水型(W/O)エマルション又は水中油型(OAV)エマルションのいずれかであり、例えば、セチルアルコール、モノステアリン酸グリセリル、ラノリン、及びステアリン酸が挙げられる。水溶性軟膏基材の例としては、様々な分子量のポリエチレングリコール(PEG)、例えば、ポリエチレングリコール−1000(PEG−1000)、から調製されたものが挙げられる。動物又は植物由来の油(ピーナツ油、鉱油、大豆油、又はゴマ油など)、コーン油、又は合成油が、添加されてもよい。
核酸及び/又はペプチドがローションに配合されてもよい。ローションは、一般的には、摩擦なく皮膚表面に適用される調製物であり、また、典型的には、活性薬剤を始めとする固形粒子が水又はアルコールの基材内に存在する液体又は半流動体の調製物である。ローションは、固形物の懸濁液であり得、また、水中油型の液体油性エマルションを含んでもよい。ある実施形態では、ローションは、より流動的な組成物を適用するのは簡単であるため、広い体の面積を治療するのに好適な製剤である。一般的に、ローション内の不溶物は細かく分割されている必要がある。ローションは、典型的には、より良好な分散液を作るための懸濁化剤と、皮膚に接触する活性薬剤(例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなど)を局在化及び保持するのに役立つ化合物とを含有するはずである。いくつかの実施形態では、本方法と組み合わせて使用するためのローション製剤は親水性ワセリンと混合されたプロピレングリコールを含有する。
いくつかの実施形態では、医薬組成物はクリームとして処方される。クリームは、一般的に、粘性の液体又は半固形のエマルション(水中油型又は油中水型のいずれか)である。クリーム基材は、水洗可能であり、油相、乳化剤、及び水相を含有する。油相は、一般的に、ワセリン及び脂肪アルコール(セチルアルコール又はステアリルアルコールなど)を含んでなり、水相は、必ずしもそうである必要はないが、通常、油相よりも体積が大きく、一般的に、保湿剤を含有する。クリーム製剤内の乳化剤は、非イオン性、アニオン性、カチオン性、又は両性の界面活性剤であり得る。
医薬組成物はマイクロエマルションとして処方できる。マイクロエマルションは、一般的に、2種類の混じり合わない液体(水と油など)が界面活性剤分子の界面薄膜により安定化されてできた、熱力学的に安定で、等方性の、透明な分散液である(「Encyclopedia of Pharmaceutical Technology」、9巻、ニューヨーク、Marcel Dekker、1992年)。マイクロエマルションの調製には、界面活性剤(乳化剤)、共界面活性剤(共乳化剤)、油相、及び水相が必要である。適切な界面活性剤として、エマルションの調製に役立つ任意の界面活性剤、例えば、クリームの調製に典型的に用いられる乳化剤が挙げられる。共界面活性剤(又は『共乳化剤』)は、一般的に、ポリグリセロール誘導体、グリセロール誘導体、及び脂肪アルコールからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、乳化剤/共乳化剤の組み合わせは、グリセリルモノステアレート及びポリオキシエチレンステアレート、ポリエチレングリコール及びエチレングリコールパルミトステアレート、並びに、トリ(カプリル/カプリン酸)グリセリル及びオレオイルマクロゴルグリセリドからなる群より選択される。ある実施形態では、水相は、水のみならず、典型的には、緩衝液、グルコース、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール(例えば、低分子量ポリエチレングリコール(例えば、PEG300及びPEG400))、及び/又はグリセロールなどを含む。一方、油相は、一般的に、例えば、脂肪酸エステル、修飾植物油、シリコーン油、モノグリセリドとジグリセリドとトリグリセリドの混合物、PEGのモノエステル及びジエステルなどを含む。
ある実施形態では、医薬組成物中の主なビークル又は担体は本来的に水性又は非水性であり得る。例えば、ある実施形態では、適切なビークル又は担体は、注射なら水であり得、生理食塩水液又は人工脳脊髄液であり得、非経口投与用の組成物ではありふれた他の材料が添加されているかもしれない。いくつかの実施形態では、生理食塩水は等張リン酸緩衝生理食塩水を含む。ある実施形態では、中性緩衝生理食塩水又は血清アルブミンを混ぜ合わせた生理食塩水をさらなるビークルの例として挙げることができる。ある実施形態では、医薬組成物は、約pH7.0〜8.5のTris緩衝液、又は、約pH4.0〜5.5の酢酸緩衝液を含み、これはさらにソルビトール又はその適切な代替物を含み得る。ある実施形態では、本明細書に記載の核酸を含む組成物は、少なくとも1つの追加の治療剤を含み又は含むことなく、所望の純度を有する選択組成物を凍結乾燥ケーキ又は水溶液の形態の随意の製剤化剤(「Remington ’s Pharmaceutical Sciences」(同上))と混合することで貯蔵用に調製できる。さらに、ある実施形態では、本明細書に記載の核酸を含む組成物は、少なくとも1つの追加の治療剤を含み又は含むことなく、スクロースなどの適切な賦形剤を用いて凍結乾燥形態(例えば、凍結乾燥粉末又は結晶形態、フリーズドライ形態)に製剤化できる。
いくつかの実施形態では、担体は細胞又は組織への化合物の取り込みを促進する。例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)は、生物の細胞又は組織への多くの有機化合物の取り込みを促進するため、汎用される担体である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物用の医薬担体は、ヒマシ油、エチレングリコール、モノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、コーン油、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、イソプロパノール、大豆油、グリセリン、酸化亜鉛、二酸化チタン、グリセリン、ブチレングリコール、セチルアルコール、及びヒアルロン酸ナトリウムから選択できる。
本明細書に記載の化合物及び組成物は、任意の適切な緩衝剤(例えば、クエン酸ナトリウム緩衝剤など)及び/又は封鎖剤(例えば、EDTA封鎖剤など)を含み得る。メグルミンなどの成分が本明細書に記載の組成物又は核酸のpHを調節するために添加されてもよい。本明細書に記載の核酸又は組成物はナトリウム及び/又はヨウ素(有機的に結合したヨウ素など)を含んでもよい。本明細書に記載の組成物又は化合物は空気が窒素などの別の物質と置換されている容器で提供されてもよい。
ある実施形態では、最適の医薬組成物が、当業者により、例えば、意図した投与経路、送達形式、及び所望の用量などに応じて、決定されるはずである(例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」(同上)参照)。ある実施形態では、こうした組成物は、本発明の核酸又はポリペプチドの、物理状態、安定性、インビボの放出速度、及びインビボのクリアランス速度に影響を与えてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物は疾患を予防及び/又は治療するために用いられる。ある実施形態では、組成物は疾患に罹患するリスクのある対象に投与される。疾患を予防するために用いられる組成物は、しばしば、疾患に罹患するリスクのある対象に投与される。医薬組成物を対象に投与する任意の適切な方法を用いて本明細書に記載の核酸を投与することができる。
本明細書に記載の本発明の方法で使用するための組成物についての正確な処方及び投与経路は患者の状態を鑑み医師個人が選択できる。例えば、Fingl等(1975)(「The Pharmacological Basis of Therapeutics」の第1章第1頁)を参照(なお、この内容の全体を参照により本明細書で援用する)。任意の適切な投与経路を本明細書に記載の医薬組成物又は核酸の投与に用いることができる。投与経路の非限定的な例として、局所投与又は外用投与(例えば、経皮又は皮膚性の(例えば、皮膚又は表皮上の)、眼内又は眼上の、経鼻の、経粘膜の、耳内の、及び耳内部の(例えば、鼓膜の裏への)投与)、腸内投与(例えば、胃腸管を通過して送達される、例えば、経口の(例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、液剤、乳化、トローチ剤、又はこれらの組み合わせなどとしての)、舌下の、胃栄養チューブによる、及び直腸の投与など)、非経口投与(例えば、非経口の、例えば、静脈内の、動脈内の、筋肉内の、腹腔内の、皮内の、皮下の、腔内の、頭蓋内の、関節内の、関節腔内への、心臓内の(心臓の中への)、海綿体内注射の、病巣内の(皮膚病変内への)、骨内注入の(骨髄内への)、髄腔内の(脊柱管内への)、子宮内の、膣内の、膀胱腔内注入の、及び硝子体内の投与)など、又は、これらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書の組成物は対象に提供される。対象に提供される組成物は、しばしば、自己投薬のために、又は、他者(例えば、非医療専門家)による対象への投与のために、対象に提供される。例えば、本明細書に記載の組成物は、患者が組成物又は本明細書に記載の治療を受けることを承認する旨の医療従事者により書かれた指示(例えば、処方箋)に従って提供され得る。別の実施形態では、対象が組成物を、例えば、経口で、静脈内に、又は吸入器により、自己投与する場合に、組成物は対象に提供され得る。
本明細書の医薬組成物又は核酸は特定の投与経路又は用途に適合するように製剤化できる。非経口の、皮内の、又は皮下の投与のための組成物は、無菌希釈液(水、生理食塩水溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、又は他の合成溶媒など)を含み得る。この調製物は、微生物の繁殖を抑えるために1つ以上の保存料(例えば、抗菌剤(ベンジルアルコール又はメチルパラベンなど)、抗酸化剤(アスコルビン酸又は重亜硫酸ナトリウム)、キレート剤(EDTAなど)、緩衝剤(酢酸塩、クエン酸塩、又はリン酸塩など)、張度調節剤(塩化ナトリウム又はデキストロースなど))を含有してもよい。ある実施形態では、本明細書の組成物はキレート化剤(例えば、亜鉛キレート化剤、例えば、EDTA又はEGTA)を実質的に含まない。
注射のための組成物は、無菌水溶液(水溶性の場合)又は分散液、及び、無菌の注射可能な溶液又は分散液の即時調製のための無菌粉末(例えば、無菌凍結乾燥調製物)を含む。静脈内投与の場合、適切な担体として、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF、パーシッパニー、ニュージャージー)、又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及びポリエチレングリコール)、及びこれらの適切な混合物を含有する溶媒又は分散媒であり得る。流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用により、又は、界面活性剤の使用により、維持できる。抗菌薬及び抗菌剤としては、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、及びチメロサールが挙げられる。吸収を遅らせる薬剤(例えば、アルミニウムモノステアレート及びゼラチン)の配合は、注射可能な組成物の吸収を長引かせることができる。ポリソルベート20及びポリソルベート80は、例えば1%まで、製剤混合物内に添加できる。他の非限定的な添加剤として、ヒスチジンHCl、α,α−トレハロース脱水物が挙げられる。
代替的に、本発明の方法に従って使用するための組成物を、全身の代わりに局所に、例えば、皮膚、粘膜、又は治療で着目する領域に直に適用することで、デポー製剤又は持続放出製剤を用いるなどして、投与することもできる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸を含む医薬組成物は単独で投与され得る。別の実施形態では、本明細書に記載の核酸を含む医薬組成物は、1つ以上の追加の材料と組み合わせて、例えば、2つの別個の組成物として、又は、追加の材料が医薬組成物と一緒に混合又は製剤化された単一の組成物として、投与され得る。例えば、これに限定されるわけではないが、医薬組成物は、追加の賦形剤、追加の、活性成分、他の医薬組成物、抗菌薬剤、又は他の核酸とともに、製剤化され得る。
医薬組成物は、例えば、従来の、混合処理、溶解処理、顆粒化処理、糖衣形成処理、粉末化処理、乳化処理、カプセル化処理、封入処理、及び錠剤化処理などを始めとする、任意の適切な方法で、製造できる。
本発明に従って使用するための医薬組成物は、そこで、活性化合物から医薬上利用可能な調製物への処理を促進する賦形剤及び助剤を含む1つ以上の生理学的に許容可能な担体を用いた任意の適切な方法で製剤化され得る。適正な製剤は選ばれた投与経路次第であり得る。特に、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」(18版、Mack Publishing Co.、イーストン、ペンシルベニア、1990年)に列記されている、任意の適切な製剤、成分、賦形剤など、又は、これらの組み合わせが、本明細書に記載の組成物とともに用いることができる。本明細書に記載の様々な核酸及び組成物は、単独で、又は、併用で、上記刊行物に記載の材料内に取り込みことができ、また、当該材料とともに用いることができる。当業者が理解するところの、例えば、上記刊行物内の、任意の適切な技術、担体、及び賦形剤を用いることができる。上記刊行物の全頁の全内容(限定されるわけではないが、製剤の種類及び製造法の全てなどを含む)を参照により本明細書で援用する。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物は局所製剤として製剤化されてもよい。局所製剤は、例えば、ゲル、クリーム、ローション、ペースト、軟膏剤、オイル、及びフォームなどの製剤を含み得る。組成物は、例えば、吸着性エモリエント(absorption emollient)をさらに含んでもよい。
いくつかの実施形態では、哺乳類の患部の少なくとも一部に、組成物を、日単位で、必要に応じて、又は規則的な間隔をおいて(1日に2回、1日に3回、1日おきなどで)、接触させる。組成物は、必要に応じて1回投与してから、1日、複数年、又はこの間の任意の値(例えば、1から90日、1から60日、1から30日など)までの期間にわたって投与され得る。本明細書に記載の用量は、例えば、複数回投与する(例えば、鼻腔に2回スプレーする)場合であってさえも、日用量、又は、個別の投与の用量であり得る。
いくつかの実施形態は、本明細書に記載の組成物をそれを必要とする哺乳類の上気道/気管支に投与すること(例えば、哺乳類の上気道/気管支の少なくとも一部に治療有効量の上記の又は他の部分に記載の組成物を接触させること)を通じて疾患を治療又は予防する方法に関する。例えば、組成物は、ネブライザー又は吸入器での使用向けに製剤化されることを含むエアゾール製剤として製剤化され得る。組成物は保存料などの他の医薬上許容可能な成分をさらに含んでもよい。
ある実施形態では、本明細書に記載の核酸の量は、本明細書で検討した疾患の症状又は本明細書に記載の特定の適応症の、予防、治療、重篤度減少、発症遅延、又は緩和に十分な任意の量であり得る。
本発明の方法に応じて使用するための組成物は、いくつかの実施形態では、エアロゾル化組成物であり得る。エアロゾル化組成物は、当該組成物が増加した溶解度及び/又は拡散率を有するように製剤化され得る。組成物は担体を含み得る。担体は、担体を含まない医薬組成物と比べて、組成物の吸収を改善し、組成物の粘度を変え、組成物の溶解度を改善し、又は組成物の拡散率を改善し得る。
液体の医薬上投与可能な組成物は、例えば、溶液又は懸濁液を形成するために担体(例えば、水、生理食塩水、水性デキストロース、グリセロール、グリコール、エタノールなど)に上で定義の本明細書に記載の核酸及び随意の医薬補助剤を溶解、核酸などすることにより調製できる。エアロゾル化する溶液は、任意の適切な形態に、例えば、液体の溶液又は懸濁液として、エマルションとして、又は、エロゾール製品及び吸入の前に液体に溶解又は懸濁するのに適した固形で、調整できる。
吸入による投与のために、本明細書に記載の組成物はエアロゾルの形態で(例えば、液体噴霧、乾燥粉末分散物、又は定量投与を介して)都合よく送達できる。エアロゾルは適切な噴射剤(例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、又はその他の適切なガス)により加圧包装又はネブライザーから送達できる。加圧エロゾールの場合、投薬単位は計った量を送達するためのバルブを設けることにより決定できる。吸入器又は注入器での使用のために例えばゼラチンなどのカプセル及びカートリッジが、化合物及び適切な粉末基材(ラクトース又はデンプンなど)の粉末混合物を含有するように製剤化され得る。
水性システム及び他の非加圧液体システムについて、様々なネブライザー(小容量ネブライザーを含む)が製剤をエアロゾル化するために使用できる。コンプレッサーで駆動されるネブライザーは、ジェット技術を使用し得、また、圧縮空気を使用し液体のエアロゾルを生成し得る。こうした装置は、例えば、Healthdyne Technologies,Inc.、Invacare,Inc.、Mountain Medical Equipment,Inc.、Pari Respiratory,Inc.、Mada Medical,Inc.、Puritan−Bennet、Schuco,Inc.,DeVilbiss Health Care,Inc.、and Hospitak,Inc.から市販されている。超音波ネブライザーは、吸入可能な液体の雫を生成するために圧電結晶の振動の形態の機械的エネルギーに通常依存し、例えば、Omron Healthcare,Inc.及びDeVilbiss Health Care,Incから市販されている。振動メッシュ式ネブライザーは、吸入可能な液体の雫を生成するために圧電パルス又は機械パルスのいずれかに依存する。ある実施形態で使用できるだろう市販のネブライザーの例として、Aerogen製造の、RESPIRGARD II(登録商標)、AERONEB(登録商標)、AERONEB(登録商標)PRO、及びAERONEB(登録商標)GO、Aradigm製造の、AERX(登録商標)及びAERX ESSENCE(商標)、Respironics、Inc.製造の、PORTA−NEB(登録商標)、FREEWAY FREEDOM(商標)、Sidestream、Ventstream 、及びI−neb、並びに、PARI、GmbH製造の、PARI LC−PLUS(登録商標)、PARI LC−STAR(登録商標)、及びe−Flow7mが挙げられる。さらなる非限定的な例として米国特許第6,196,219号が挙げられる。この特許文献の内容の全体を参照により本明細書で援用する。
いくつかの実施形態では、薬液は患者によるネブライザーの使用の前に形成され得る。別の実施形態では、薬は固形でネブライザー内に貯蔵され得る。この場合、米国特許第6,427,682号及び国際出願第03/035030号に記載などのように、この液体がネブライザーの作動の際に混合され得る。これらの特許文献の内容の全体を参照により本明細書で援用する。こうしたネブライザーでは、薬(固体組成物を形成するための賦形剤と随意に組み合わされる)は液体溶媒とは独立した区画に貯蔵され得る。
ある実施形態は、活性成分がその意図した目的を達成するのに有効な量で含まれる組成物を含む本技術での使用に適した医薬組成物を提供する。『医薬有効量』とは、疾患の症状の、予防、治療、重篤度減少、発症遅延、緩和、又は阻害に十分な量を意味する。この症状は、既に生じた又は生じると予期される症状であり得る。治療有効量の決定は、特に、本明細書で提供した詳細な開示を考慮して、当業者の能力の範囲に十分に含まれる。
本明細書では、『十分な量』という用語は、疾患の症状の、予防、治療、重篤度減少、発症遅延、緩和、又は阻害に足りるだけ高く、かつ、望ましくない有害反応の最小化に足りるだけ低いと決定された、医薬組成物中に存在する活性薬剤(例えば、本明細書に記載の核酸、抗菌薬物、及び/又は、これらの活性薬剤の組み合わせ)の量(amount又はquantity)を指す。必要とされる活性薬剤の正確な量又は活性薬剤の組み合わせの正確な量は、年齢、対象の全身状態、治療する病態の重篤度、及び投与薬の特定の組み合わせに応じて、対象毎に変わるはずである。そのため、対象の多様な集団について疾患の予防又は治療に十分で正確な汎用の量を特定することが常にできるというわけではない。よく知られているように、特定の条件下でのある対象についての且つ特定の疾患についての特定の用量は、ルーチン的に変わるはずだが、場合毎の最適量の決定は単純なルーチン手法により容易に達成できる。そのため、ある個人の疾患の予防又は治療に適した『十分な量』は当業者によりルーチンの実験を用いて決定されてもよい。
別の実施形態では、治療有効量は、意味のある分量の組成物を疾患の予防又は治療が望まれる所望の領域又は組織に接触させるために必要な量を記述し得る。
本明細書に記載の核酸及び当該核酸を含む組成物は、適切な用量で、例えば、投与経路に応じた適切な体積と濃度で、投与され得る。本発明のある実施形態内では、投与核酸の用量は、0.01mg/kg(例えば、対象の体重1kg当たり)から500mg/kg、0.1mg/kgから500mg/kg、0.1mg/kgから400mg/kg、0.1mg/kgから300mg/kg、0.1mg/kgから200mg/kg、0.1mg/kgから150mg/kg、0.1mg/kgから100mg/kg、0.1mg/kgから75mg/kg、0.1mg/kgから50mg/kg、0.1mg/kgから25mg/kg、0.1mg/kgから10mg/kg、0.1mg/kgから5mg/kg、又は0.1mg/kgから1mg/kgであり得る。いくつかの態様では、本明細書に記載の核酸の量は、約10mg/kg、9mg/kg、8mg/kg、7mg/kg、6mg/kg、5mg/kg、4mg/kg、3mg/kg、2mg/kg、1mg/kg、0.9mg/kg、0.8mg/kg、0.7mg/kg、0.6mg/kg、0.5mg/kg、0.4mg/kg、0.3mg/kg、0.2mg/kg、又は0.1mg/kgであり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸の治療有効量は、約0.1mg/kgから500mg/kgの間、又は、約1mg/kgから約300mg/kgの間である。静脈内投与に適した体積はよく知られている。
いくつかの実施形態では、局所又は外用送達用に処方された、本明細書に記載の核酸、又は、本明細書に記載の核酸を含む医薬組成物は、本明細書に記載の核酸をより多い量で含み得る。例えば、局所投与用に処方された本明細書に記載の核酸を含む医薬組成物は、少なくとも0.1mg/ml、少なくとも1mg/ml、少なくとも10mg/ml、少なくとも100mg/ml、又は少なくとも500mg/mlの本明細書に記載の核酸を含んでもよい。
組成物は望ましいならパック又はディスペンサー装置内で提供され得、これは活性成分を含む1つ以上の単位剤形を含み得る。例えば、パックはブリスターパックなどの金属性又はプラスチック性のホイルを含む。パック又はディスペンサー装置は投与の取扱説明を伴い得る。また、パック又はディスペンサーは、医薬品の、製造者、用途、又は販売を規制する政府当局により規定された様式で容器に関連付けられた注意書きを伴い得る。この注意書きは、ヒト又は動物向けの薬剤の形態で当局に認可されていることを反映している。例えば、こうした注意書きは、米国の食品医薬局により処方薬向けに認可されたラベル又は認可された製品インサートである得る。また、適合する医薬担体内で製剤化された本発明の化合物を含む組成物は、調製され、適切な容器に入れられ、そして、意図した病態の治療についてのラベルが付けられ得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸は1つ以上の区別可能な識別子を含む。任意の適切な区別可能な識別子及び/又は検出可能な識別子が本明細書に記載の組成物又は方法で用いることができる。ある実施形態では、区別可能な識別子は本明細書に記載の核酸に直接的に又は間接的に関連付け(例えば、結合)され得る。例えば、区別可能な識別子は本明細書に記載の核酸に共有結合的に又は非共有結合的に結合され得る。いくつかの実施形態では、区別可能な識別子は、本明細書に記載の核酸に共有結合的に又は非共有結合的に結合される結合対のメンバー、及び/又は、本明細書に記載の核酸に、結合又は会合される。いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、区別可能な識別子は本明細書に記載の核酸と可逆的に会合される。ある実施形態では、本明細書に記載の核酸と可逆的に会合される区別可能な識別子は、適切な方法を用いて(例えば、塩濃度の増加、変性、洗浄、任意の溶媒及び/又は塩の添加、適切なコンペティターの添加、及び/又は、加熱により)、本明細書に記載の核酸から取り外すことができる。
いくつかの実施形態では、区別可能な識別子は標識である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸は検出可能な標識を含み、その非限定的な例として、放射性標識(例えば、同位体)、金属標識、蛍光標識、発色団、化学発光標識、電気化学発光標識(例えば、Origen(商標))、燐光標識、消光剤(例えば、フルオロフォア消光剤)、蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)対(例えば、ドナーとアクセプター)、染料、タンパク質(例えば、酵素(例えば、アルカリホスファターゼ及びセイヨウワサビペルオキシダーゼ)、抗体、抗原又はその一部、リンカー、結合対のメンバー)、酵素基質、小分子(例えば、ビオチン、アビジン)、質量タグ、量子ドット、ナノ微粒子など、又は、これらの組み合わせが挙げられる。任意の適切なフルオロフォア又は発光物質が標識として用いられ得る。発光標識は、様々な適切な技術(例えば、フローサイトメトリー、ゲル電気泳動、プロテインチップ分析(例えば、任意のチップ手法)、マイクロアレイ、質量分析、細胞蛍光分析、蛍光顕微鏡検査法、共焦点レーザー顕微鏡検査法、レーザー走査サイトメトリーなど、及び、これらの組み合わせ)で検出及び/又は定量ができる。
(結合対)
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸又は組成物は、1つ以上の結合対を含む。いくつかの実施形態では、結合対は、互いに非共有結合的に結合する(例えば、会合する)少なくとも2つのメンバー(例えば、分子)を含む。結合対のメンバーはしばしば互いに特異的に結合する。結合対のメンバーはしばしば互いに可逆的に結合し、例えば、結合対の2つのメンバーの会合は適切な方法で分離できる。任意の適切な結合対又はそのメンバーは本明細書に記載の組成物又は方法のための利用できる。結合対の非限定的な例として、抗体/抗原、抗体/抗体、抗体/抗体断片、抗体/抗体受容体、抗体/プロテインA又はプロテインG、ハプテン/抗ハプテン、スルフヒドリル/マレイミド、スルフヒドリル/ハロアセチル誘導体、アミン/イソトリオシネート(isotriocyanate)、アミン/スクシンイミジルエステル、アミン/ハロゲン化スルホニル、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン、葉酸/葉酸結合タンパク質、受容体/リガンド、ビタミンB12/内因子、これらのアナログ、これらの誘導体、これらの結合部分など、又は、これらの組み合わせが挙げられる。結合対メンバーの非限定的な例として、抗体、抗体断片、削減抗体(reduced antibody)、化学修飾抗体、抗体受容体、抗原、ハプテン、抗ハプテン、ペプチド、タンパク質、核酸(二重鎖DNA(dsDNA)、一重鎖DNA(ssDNA)、又はRNA)、ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ又は誘導体(例えば、ブロモデオキシウリジン(BrdU))、アルキル部分(例えば、メチル化DNA又はメチル化ヒストン上のメチル部分)、アルカノイル部分(例えば、アセチル化タンパク質(例えば、アセチル化ヒストン)のアセチル基)、アルカン酸又はアルカノエート部分(例えば、脂肪酸)、グリセリル部分(例えば、脂質)、ホスホリル部分、グリコシル部分、ユビキチン部分、レクチン、アプタマー、受容体、リガンド、金属イオン、アビジン、ニュートラアビジン、ビオチン、B12、内因子、これらのアナログ、これらの誘導体、これらの結合タンパク質など、又は、これらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、結合対のメンバーは区別可能な識別子を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の、核酸、組成物、製剤、併用製品、及び材料は、キットの一部として含まれ得る。こうしたキットは、本明細書に記載の、医薬組成物、核酸、及びその製剤、併用薬及び併用製品、並びに他の材料の1つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、製品、組成物、キット、製剤などは、1日から1年、1日から180日、1日から120日、1日から90日、1日から60日、1日から30日、又は、これらの間の任意の日又は任意の日数、1から4時間、1から12時間、又は1から24時間にわたって、患者を治療するのに十分な薬剤の、量、包装、製品形態で、供給され得る。
本発明は、適切な包装材料に包装された、本発明の医薬組成物並びにその併用組成物及び医薬製剤を含むキットを提供する。キットは、随意に、成分の記載、又は、その中の成分の、インビトロ、インビボ、又はエクスビボでの使用のための取扱説明の記載を含むラベル又は添付文書(パッケージインサート)を含む。取扱説明の例としては、治療プロトコル又は最適治療計画の取扱説明が挙げられる。
キットは、こうした成分の一式を、例えば、2つ以上のコンジュゲートを、単独で、又は、他の治療上有効な組成物(例えば、抗増殖剤又は免疫増強薬)との併用で、含み得る。『包装材料』という用語は、キットの成分を収納する物理的構造を指す。包装材料は、成分を無菌に維持でき、こうした目的で汎用される材料(例えば、紙、段ボール、ガラス、プラスチック、ホイル、アンプル、バイアル、チューブなど)から製造できる。
キットはラベル又はインサートを含み得る。ラベル又はインサートは、成分、キット、又は包装材料(例えば、箱)から独立した又はそれらに貼られた、又は、キットの成分を内包するアンプル、チューブ、又はバイアルに貼られた、『印刷物』(例えば、紙又はボール紙)を含む。ラベル又は文書は、追加的に、コンピュータ可読媒体、光学ディスク(CD−又はDVD−ROM/RAM、DVDなど)、MP3、磁気テープ、又は電子的記憶媒体(RAM及びROMなど)、又はこれらのハイブリッド(磁気/光学記憶媒体)、FLASH媒体、又はメモリタイプカードを含み得る。
ラベル又はインサートは、その中の1つ以上の成分の識別情報、用量、作用機序を含む活性成分の臨床薬理学、薬物動態(PK)、及び薬力学(PD)を含み得る。ラベル又はインサートは、製造者情報、ロット番号、製造者所在地及び日付の情報を含み得る。
ラベル又はインサートは、キット成分を用いてもよい、病態、障害、疾患、又は症状についての情報を含み得る。ラベル又はインサートは、キット成分の1つ以上をある方法、治療プロトコル、又は最適治療計画で用いるための、臨床医向け又は対象向けの取扱説明を含み得る。取扱説明は、服用の量、頻度、又は期間、及び、本明細書に記載の方法、治療プロトコル、又は最適治療計画のいずれかを実施するための取扱説明を含み得る。そのため、本発明のキットは、追加的に、本明細書に記載の本発明の方法及び使用のいずれかを実施するためのラベル又は取扱説明を含み得る。
ラベル又はインサートは、成分がもたらすかもしれない有用性(予防又は治療上の有用性)についての情報を含み得る。ラベル又はインサートは、潜在的な有害副作用についての情報(特定の組成物の使用が適切ではないだろう状況についての対象又は臨床医への警告など)を含み得る。また、有害副作用は、対象が組成物と適合しないかもしれない1つ以上の他の薬剤を服用していた、服用する予定である、又は現在服用している場合に、又は、対象が組成物と適合しないだろう別の治療プロトコル又は最適治療計画を受けていた、受ける予定である、又は現在受けている場合に、生じるおそれがあり、そのため、取扱説明はこうした不適合性についての情報を含むかもしれない。
キットは追加的に他の成分を含み得る。キットの各成分を個別の容器内に封入することができ、様々な容器の全てを単一包装内に収めることができる。本発明のキットは冷蔵用に設計できる。本発明のキットはさらに核酸(例えば、ポリペプチドをエンコードする核酸)を発現する宿主細胞を含むように設計できる。キット内の細胞は使用されるまで適切な貯蔵条件で維持できる。例えば、1つ以上の細胞を含むキットは、細胞を解凍して増殖させることができるように、適切な細胞貯蔵媒体を含み得る。
こうしたキットは任意の適切な形態であり得る。例えば、キットは、本発明の方法を実行し、かつ、例えば、色見本又は標準曲線との比較ができる比色分析結果をもたらすのに必要な試薬を含む、スティックテストを含む又はそれからなることもできる。また、こうしたキットは、例えば、緩衝剤、保存料、又はタンパク質安定化剤を含み得る。また、キットは本明細書に記載の核酸の検出に必要な成分を含み得る。また、キットは、1つの対照サンプル及び/又は1連の対照サンプル(例えば、1つ以上の核酸又はポリペプチドを既知の量で含む対照)を含み得る。これは、定量してから含まれる試験サンプルと比較することができる。いくつかの実施形態では、キットの各成分は、通常、個別の容器内に封入され、様々な容器の全てが取扱説明とともに単一の包装内に収められる。
(実施例)
(実施例1:哺乳類細胞でのDNA誘導型ゲノム編集用の改変アルゴノート)
核酸(例えば、遺伝子、非相同DNA又は改変核酸)を特定標的座位で生物のゲノムに導入する能力は、治療及び研究目的について強力なツールである。いくらかのゲノム編集用途について多くの研究室で成功して効率的に用いられてきたものとして、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、及び、規則的な間隔をもってクラスター化された短鎖反復回文配列(CRISPR)関連(Cas)ヌクレアーゼがある。さらに近年では、その操作が比較的に簡便であることからCas9やCpf1などのRNA誘導型エンドヌクレアーゼが脚光を浴びはじめている。使い勝手の良いCRISPR−Cas9は、293T細胞などのヒトがん細胞株での非相同末端結合(NHEJ)を介した変異形成について、極めて効率的である。また、これは、相同組み換え(HR)を媒介し得るが、293T細胞ではかなり効率が低く(2−5%)、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)などの他の生体関連細胞ではさらに低い。
アルゴノート/DNA誘導型システムが哺乳類細胞での代替的遺伝子編集ツールとして使用できるかを確認するために、発明者等は報文(Gao等(2016)、Burgess等(2016))からの肯定的な結果及び否定的な結果の両方を慎重に評価した。発明者等は、NgAgoがヒト細胞での遺伝子編集を媒介するのはそうだろうが、現在の条件のもとでは極めて低い効率でしか検出することができないと判断した。NgAgoは好塩好アルカリ性古細菌であるN.gregoryi SP2の産物であることから、発明者等はN.gregoryiで用いられるコドンがヒト細胞の翻訳機構で用いられるコドンと異なるかもしれないことを確かめた(図1A)。そして、ヒト細胞でのNgAgon翻訳を改善するために、改変NgAgo核酸(『HuAgo』と名命)を構築した(図1B)。
ここで、ガイドDNAオリゴの長さが、通常およそ20から25ヌクレオチド(nt)であり、ヒト293T細胞では24merであってもよいことを確かめた。21ntのガイドDNAは24ntの長さのガイドDNAの標的切断活性の約62%を保持する。それぞれ21又は24の一致するヌクレオチドを有するガイドDNAオリゴヌクレオチドをHEK293T細胞のヒトCOL8A2遺伝子の最後のエクソンの座位を標的とするために用いた。両方とも、HuAgo発現ベクター及びノックインGFP−puroカセット(即ち、供与断片)(当該カセットは両端で標的部位の周りのCOL8A2の20ヌクレオチド長の相同配列に挟まれたGFP及びピューロマイシン耐性コーディング配列を含む)とともにコトランスフェクトした場合に、DNA切断を生じることが可能であった。GFP−puroカセットのノックインは、COL8A2遺伝子を標的とし、ピューロマイシン耐性の安定細胞の増殖をもたらした。標的COL8A2領域から生成したPCR産物のシーケンシングにより、ヒトCOL8A2遺伝子の最後のエクソンへのGFP及びピューロマイシン耐性コーディング配列の部位特異的挿入が確認された。さらに、これらの安定細胞はGFPを発現することが確認された(図3)。
哺乳類細胞における発明者等のHuAgo/ガイドDNAシステムの活性に重要な潜在的モチーフを決めるために、発明者等はDomain Enhanced Lookup Time Accelerated BLAST(DELTA−BLAST)によりHuAgo及びNgAgoのアミノ酸配列を用いて米国国立生物工学情報センター(NCBI)のnon−redundant protein sequence databaseを検索した。Piwiスーパーファミリーに共通する313アミノ酸の保存されたPiwi様ドメインが同定された。Piwi様配列はHuAgoタンパク質のC末端領域に位置していた。また、127から482残基の間に、保存配列の複数の短いストレッチがみられたが、これらは既知のどれかのモチーフと関連している。Piwi様ドメイン及び他の保存配列が細胞内でのHuAgo機能に不可欠であるかを試験するために、発明者等は図4に示すようなHuAgoコンストラクトのトランケート型を幾つか作成した。全長タンパク質に対するこれらのトランケート型タンパク質の活性の比較分析を現在継続中である。
(実施例2)
(材料と方法)
[アルゴノート発現カセットの構築]
ヒトコドン最適化NgAgo配列(HuAgo)の全長及びトランケート型を合成しP2A−YFP cDNAカセットに融合させた。融合オープン・リーディング・フレームの発現は哺乳類発現ベクター(SynBio Tech、ニュージャージー)内のEF1アルファプロモーターによりドライブされた。
[EGFP−2A−Puroノックイン供与断片の調製]
供与断片配列(図2)を生成するために、合成オリゴプライマー及びPCRを用いて、標的部位の一部(図2で『20bp』を付して示す)に相同な20bpの核酸配列と、標的部位の一部(図2で『21bp』を付して示す)に相同な21bpの核酸配列とを、それぞれ、EGFP−2A−Puroカセットの5’末端と3’末端とを挟んで付加した。供与断片を表す1.4kbのPCR産物をゲルで精製した。
[オリゴとプライマー]
ガイドDNAオリゴヌクレオチド(オリゴ)と、標的特異的で短相同性(microhomologous)な20merを含むプライマーと、ゲノム挿入をスクリーニングするために用いられるプライマーとは、全て、Integrated DNA Technologies社で合成された(表1)。ガイドDNAオリゴの5’−リン酸化はT4ポリヌクレオチドキナーゼ(New England BioLab)を用いて行われた。
[細胞培養とトランスフェクション]
HEK293T(ATCC CRL−3216)細胞は、10%ウシ胎仔血清、2mM GlutaMax、1X非必須アミノ酸、並びに100U/mlペニシリン及び100ug/mlを加えたDMEM高グルコース培地で維持された。細胞をトランスフェクションの1日前に12ウェルプレートに播いた。細胞を約60%のコンフルエンスでLipofectamine3000(Thermo Scientific)を用いてトランスフェクトした。具体的には、HEK293に、各ウェル中で、400ngのHuAgo発現プラスミド、200ngのガイドDNAオリゴ(表1に示す、guideDNA−COL8A2−p24又はguideDNA−COL8A2−p21のいずれか)、及び250ngのEGFP−2A−Puroノックイン供与断片をトランスフェクトした。トランスフェクション3日後に、ゲノムDNA抽出のために細胞を採取し、また、挿入物が安定に組み込まれた培養物を確立するためにピューロマイシン選択を細胞に行った。供与断片のゲノム挿入はPCRにより同定・確認した。COL8A2 FP2とGFP RP1とのプライマーペアを用いてノックイン挿入物の5’ジャンクションをスクリーニングした。Puro FP3とCOL8A2 RP1とのプライマーペアを用いてノックイン挿入物の3’ジャンクションをスクリーニングした。
[考察と展望]
原核生物にのみ存在するCasタンパク質とは異なり、アルゴノートタンパク質は、進化を通じて保存されており、殆ど全ての種で確認することができる。哺乳類細胞では、内在性アルゴノートタンパク質はRNA干渉を媒介するRNA誘導サイレンシング複合体(RNA−induced silencing complex、RISC)の主要な成分であると考えられている。アルゴノートはマイクロRNA(≒22nt)を相補的な標的mRNAを識別するためのガイドとして用いる。興味深いことに、原核生物の進化的に関連した酵素であるThermus thermophiles細菌のアルゴノート(TtAgo)が、宿主を外来DNAから守るための防御機構としてDNA誘導型DNA干渉を用いることができることが判明した。5’−リン酸化一重鎖DNAガイド(13−25ヌクレオチド長)と結合したTtAgoは、インビボで外来の相補的DNAを効果的に切断した。発明者等は、遺伝子交換実験を利用して、ホメオドメイン含有タンパク質などの進化的に保存されたタンパク質が構造的に保存されているだけでなくインビボで同じように働くことを実証している。
本実施例に記載したように、NgAgoの遺伝子配列が配列番号1の遺伝子配列に改変されたが、この改変は哺乳類細胞でのアルゴノートポリペプチドの増大された発現及び/又は活性をもたらした。本実施例で生成したHuAgoは哺乳類細胞においてDNA誘導型遺伝子編集ヌクレアーゼとして働く。
HuAgo/DNA誘導型遺伝子編集技術はRNA誘導型CRISPR/Casアプローチにまさる3つの顕著な利点を有する。
1)僅かな配列要求のため標的を外す確率が低い。一重鎖ガイドDNAは、標的配列選好性を有さず、5’リン酸化と標的部位に特異的に一致する≒24ヌクレオチドの短い長さとを必要とするのみである。対照的に、Casヌクレアーゼは、そのsgRNA内の3’tracrRNAでの76ヌクレオチドのスキャフォールド配列延長部とDNA結合のためのPAM配列とを必要とする。
2)ガイドDNA分子はガイドRNA分子よりもずっと融通がきき安定である。24merのDNAオリゴは、設計が非常に簡単で、合成も安く済み、正確に投与できる。
3)HuAgoタンパク質はCasヌクレアーゼよりもずっと小さい。HuAgoタンパク質は887アミノ酸だが、これはCas9(1368アミノ酸)の約3分の2の長さである。HuAgoは、サイズが小さいため、AAVによるインビボ遺伝子編集に理想的であり、ヌクレアーゼとガイドDNAと供与テンプレート分子とをまとめたパッケージを標的組織に送達するための極めて有望なシステムをなす。
HuAgo/ガイドDNA技術により任意のゲノム配列を操作する能力は、多くの異なるヒト疾患及び障害の新しい治療法の開発における広範な影響と可能性を有する。ここで考えられるいくつかの主要な用途としては以下のものが挙げられる。
[がん免疫療法]
がん免疫療法は、がん患者を治療するために抗体やT細胞などの免疫システムの成分を含む又は使用する。近年、がん抗原をエクスビボで攻撃するよう自己T細胞を人工改変し患者に戻す養子T細胞療法で、リンパ腫、白血病、及び黒色腫のいくつかの症例について、目覚ましい治療結果が報告されている。T細胞療法は、キメラ抗原受容体又はCARとして知られる合成受容体を発現し、かつ、HuAgoなどの改変ヌクレアーゼで内在性T細胞受容体をノックアウトすることでさらに改善できるかもしれない。加えて、遺伝子編集でヒト白血球抗原(HLA)をノックアウトすることで同種細胞療法の免疫拒絶を回避できるかもしれない。
別の有用な用途として、PD−1やCTLA−4などのチェックポイント阻害経路の遺伝子をノックアウトすることにより、T細胞エフェクター機能を増加させ、多様ながん種についての免疫療法を広く可能とすることが挙げられる。
[抗ウイルス療法]
一次HIV感染で使われる共受容体であるCCR5をノックアウトするために遺伝子編集戦略が用いられてきた。現在、いくつかの継続中の臨床試験がHIV陽性患者におけるこのアプローチを評価している最中である。初期試験結果は、ヒトでの遺伝子編集アプローチの原理証明に有望なものであり、CCR5改変T細胞の安全な移植及び生存並びに幾人かの患者でのウイルス量の制御を示す。また、遺伝子編集プラットホームは、B型肝炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス、及びヒト乳頭腫ウイルスなどの様々なDNAウイルスのウイルスゲノムを攻撃するために適用できるかもしれない。ウイルス標的の高い変異性を克服するために、いくつかのDNAガイドを同時に用いてウイルスゲノム内の複数の重要な部位を標的とすることができるかもしれない。
[肝臓標的遺伝子編集]
肝臓は、おそらく、多くの異なる疾患を治療するために遺伝子編集技術を適用するのに最も手近な器官の1つである。まず、HuAgo/ガイドDNAは、凝固障害(血友病A及び血友病Bなど)及びリソソーム蓄積症(ファブリー病、ゴーシェ病、ポンペ病、フォンギーケ病、及びハーラー・ハンター症候群など)を始めとする変異により生じる重篤な疾患を正すために用いることができるかもしれない。また、当該組織での特定遺伝子の破壊も有益な効果を有する可能性がある。例えば、PCSK9活性の減少はLDLレベルの減少と相関している。PCSK9阻害剤の連続投与とは対照的に、肝臓標的PCSK9ノックアウト又はバリアント置換は、コレステロールレベルの長期的な低下をもたらすことができるかもしれない。
[失明治療]
遺伝子編集技術を適用するのに大きく手近な別の器官として、眼が挙げられる。レーバー先天性黒内障2型(LCA2)の治療の臨床試験の最近の成功から、遺伝子変異により引き起こされる失明の治療に遺伝子療法を用いる望みが高まっている。LCAは小児失明症の主因であり、少なくとも18の異なる遺伝子での変異により引き起こされる。原発開放隅角緑内障、網膜色素変性症、フックス内皮角膜ジストロフィーの形態などの他の常染色体優性疾患は変位部位の標的編集により潜在的には治療できるかもしれない。より重要なことには、眼でのAAV送達の証明済みの安全性及びHuAgo/ガイドDNAシステムのコンパクトな大きさから、それは臨床背景での特に興味を引く遺伝子編集戦略となっている。
大まかに言えば、HuAgo/ガイドDNA技術の誕生により、植物や動物の、特に、ヒト多能性幹細胞のゲノムの操作が、簡単な作業となり、優れた精度、速度、及び出力でこれらのゲノムを改変することが可能となるはずである。これは、生物学的過程及び生きている生物の健康を改善するための戦略を理解するための両方の開発途上のモデルについて科学界に革命を巻き起こすだろう。
ある実施形態では、本明細書に記載の一重鎖オリゴデオキシヌクレオチド媒介ノックインプロトコルは、相同アームを構築する必要なく任意の供与ベクターで任意の標的部位に適用でき、これにより、生きている生物でのゲノム工学が簡略化される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の、核酸、組成物、及び方法は、さらなる用途にも役立ち、その非限定的な例として、単一又は複数遺伝子ノックアウト、条件付き遺伝子ノックアウト、ノックインアレルの生成、小規模及び大規模の遺伝子改変の導入、大規模な欠失の生成及び染色体工学、ゲノム規模スクリーニング、転写制御、ミトコンドリアDNA及び標的ミトコンドリア疾患の遺伝子改変などが挙げられる。
配列番号1
CCACCGTGATCGACCTGGACTCCACCACCACCGCCGACGAGCTGACCTCCGGCCACACCTACGACATCTCCGTGACCCTGACCGGCGTGTACGACAACACCGACGAGCAGCACCCCCGGATGTCCCTGGCCTTCGAGCAGGACAACGGCGAGCGGCGGTACATCACCCTGTGGAAGAACACCACCCCCAAGGACGTGTTCACCTACGACTACGCCACCGGCTCCACCTACATCTTCACCAACATCGACTACGAGGTGAAGGACGGCTACGAGAACCTGACCGCCACCTACCAGACCACCGTGGAGAACGCCACCGCCCAGGAGGTGGGCACCACCGACGAGGACGAGACCTTCGCCGGCGGCGAGCCCCTGGACCACCACCTGGACGACGCCCTGAACGAGACCCCCGACGACGCCGAGACCGAGTCCGACTCCGGCCACGTGATGACCTCCTTCGCCTCCCGGGACCAGCTGCCCGAGTGGACCCTGCACACCTACACCCTGACCGCCACCGACGGCGCCAAGACCGACACCGAGTACGCCCGGCGGACCCTGGCCTACACCGTGCGGCAGGAGCTGTACACCGACCACGACGCCGCCCCCGTGGCCACCGACGGCCTGATGCTGCTGACCCCCGAGCCCCTGGGCGAGACCCCCCTGGACCTGGACTGCGGCGTGCGGGTGGAGGCCGACGAGACCCGGACCCTGGACTACACCACCGCCAAGGACCGGCTGCTGGCCCGGGAGCTGGTGGAGGAGGGCCTGAAGCGGTCCCTGTGGGACGACTACCTGGTGCGGGGCATCGACGAGGTGCTGTCCAAGGAGCCCGTGCTGACCTGCGACGAGTTCGACCTGCACGAGCGGTACGACCTGTCCGTGGAGGTGGGCCACTCCGGCCGGGCCTACCTGCACATCAACTTCCGGCACCGGTTCGTGCCCAAGCTGACCCTGGCCGACATCGACGACGACAACATCTACCCCGGCCTGCGGGTGAAGACCACCTACCGGCCCCGGCGGGGCCACATCGTGTGGGGCCTGCGGGACGAGTGCGCCACCGACTCCCTGAACACCCTGGGCAACCAGTCCGTGGTGGCCTACCACCGGAACAACCAGACCCCCATCAACACCGACCTGCTGGACGCCATCGAGGCCGCCGACCGGCGGGTGGTGGAGACCCGGCGGCAGGGCCACGGCGACGACGCCGTGTCCTTCCCCCAGGAGCTGCTGGCCGTGGAGCCCAACACCCACCAGATCAAGCAGTTCGCCTCCGACGGCTTCCACCAGCAGGCCCGGTCCAAGACCCGGCTGTCCGCCTCCCGGTGCTCCGAGAAGGCCCAGGCCTTCGCCGAGCGGCTGGACCCCGTGCGGCTGAACGGCTCCACCGTGGAGTTCTCCTCCGAGTTCTTCACCGGCAACAACGAGCAGCAGCTGCGGCTGCTGTACGAGAACGGCGAGTCCGTGCTGACCTTCCGGGACGGCGCCCGGGGCGCCCACCCCGACGAGACCTTCTCCAAGGGCATCGTGAACCCCCCCGAGTCCTTCGAGGTGGCCGTGGTGCTGCCCGAGCAGCAGGCCGACACCTGCAAGGCCCAGTGGGACACCATGGCCGACCTGCTGAACCAGGCCGGCGCCCCCCCCACCCGGTCCGAGACCGTGCAGTACGACGCCTTCTCCTCCCCCGAGTCCATCTCCCTGAACGTGGCCGGCGCCATCGACCCCTCCGAGGTGGACGCCGCCTTCGTGGTGCTGCCCCCCGACCAGGAGGGCTTCGCCGACCTGGCCTCCCCCACCGAGACCTACGACGAGCTGAAGAAGGCCCTGGCCAACATGGGCATCTACTCCCAGATGGCCTACTTCGACCGGTTCCGGGACGCCAAGATCTTCTACACCCGGAACGTGGCCCTGGGCCTGCTGGCCGCCGCCGGCGGCGTGGCCTTCACCACCGAGCACGCCATGCCCGGCGACGCCGACATGTTCATCGGCATCGACGTGTCCCGGTCCTACCCCGAGGACGGCGCCTCCGGCCAGATCAACATCGCCGCCACCGCCACCGCCGTGTACAAGGACGGCACCATCCTGGGCCACTCCTCCACCCGGCCCCAGCTGGGCGAGAAGCTGCAGTCCACCGACGTGCGGGACATCATGAAGAACGCCATCCTGGGCTACCAGCAGGTGACCGGCGAGTCCCCCACCCACATCGTGATCCACCGGGACGGCTTCATGAACGAGGACCTGGACCCCGCCACCGAGTTCCTGAACGAGCAGGGCGTGGAGTACGACATCGTGGAGATCCGGAAGCAGCCCCAGACCCGGCTGCTGGCCGTGTCCGACGTGCAGTACGACACCCCCGTGAAGTCCATCGCCGCCATCAACCAGAACGAGCCCCGGGCCACCGTGGCCACCTTCGGCGCCCCCGAGTACCTGGCCACCCGGGACGGCGGCGGCCTGCCCCGGCCCATCCAGATCGAGCGGGTGGCCGGCGAGACCGACATCGAGACCCTGACCCGGCAGGTGTACCTGCTGTCCCAGTCCCACATCCAGGTGCACAACTCCACCGCCCGGCTGCCCATCACCACCGCCTACGCCGACCAGGCCTCCACCCACGCCACCAAGGGCTACCTGGTGCAGACCGGCGCCTTCGAGTCCAACGTGGGCTTCCTGTCTAGA
(実施例3:HuAgo及びガイドDNAによる内在性ヒトcd274遺伝子の塩基改変)
がん治療の潜在的用途についてCD274又はPDL−1などの内在性ヒト遺伝子を改変するためにHuAgoが用いることができるかを試験するために、CD274遺伝子のエクソン3の領域に相補的なガイドDNAオリゴGD5(5’−pGCGAATTACTGTGAAAGTCAATGG−3’)を用いた。HEK293T細胞をトランスフェクションの1日前に12ウェルプレートに播いた。上述(実施例1)のHuAgo発現プラスミド及びGD5をLipofectamine3000(ThermoFisher Scientific)を用いてコトランスフェクトした。供与断片はこの実験では用いなかった。トランスフェクトした細胞のゲノムDNAをトランスフェクション後72時間で採取した。エクソン3標的部位を包含する461bpのアンプリコンを、特異的CD274_461F/Rプライマーペア(461Fプライマー:5’−CCT GGC TGC ACT AAT TGT CTA T−3’;461Rプライマー:5’−CTG TGT TGT TTG TTC TGG ATT TC−3’)を用いたPCRで生成した。このアンプリコンをシーケンシングのためにpCR4−TOPOクローニングベクター(ThermoFisher Scientific)に挿入した。プラスミドDNAをミニプレップしT7ユニバーサルプライマー(Eton Biosciences)でシーケンシングした18のアンプリコンコロニーのうち、クローン#9及び#10が、それぞれ、GD5標的部位の+4位及び+10位でAからG及びTからCへの塩基変化を示した(図7)。この結果は、HuAgo/ガイド分子システムを標的ゲノム位置での単一塩基を変更するために用いることができることを示唆している。これは、ゲノムDNAのかなりの長さの部分をしばしば除去する比較的に予測不可能で鈍い形態の分子鋏である従来のCRISPR/Casベースの方法よりも望ましい。
(実施例4:実施形態)
A1 配列番号1の核酸配列と82%超の同一性を有する第1の核酸配列を含む合成核酸。
A2 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列と85%超の同一性を有する、実施形態A1の合成核酸。
A3 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列と90%超の同一性を有する、実施形態A1の合成核酸。
A4 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列を含む、実施形態A1の合成核酸。
B1 配列番号1の核酸配列の、少なくとも30、少なくとも100、少なくとも300、少なくとも500、少なくとも1000、又は少なくとも2000の連続したヌクレオチドを含む第1の核酸を含む合成核酸。
B2 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列の少なくとも500の連続したヌクレオチド含む、実施形態B1の合成核酸。
B3 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列の少なくとも750の連続したヌクレオチド含む、実施形態B1の合成核酸。
B3 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列の少なくとも1000の連続したヌクレオチド含む、実施形態B1の合成核酸。
C1 少なくとも30、少なくとも40、少なくとも100、少なくとも300、少なくとも500、少なくとも1000、又は少なくとも2000のヌクレオチド長のヌクレオチドからなる第1の核酸配列を含み、前記第1の核酸は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の核酸配列の一部と、少なくとも80%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の同一性を有する、合成核酸。
C2 前記第1の核酸配列は少なくとも1000ヌクレオチド長である、実施形態C1の合成核酸。
C3 前記第1の核酸は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の核酸配列の一部と少なくとも90%の同一性を有する、実施形態C1又はC2の合成核酸。
C4 前記第1の核酸は、配列番号1、配列番号4、又は配列番号5の核酸配列を含む、実施形態C1又はC3のいずれか1つの合成核酸。
D1 プロモーターをさらに含む、実施形態A1からA4、B1からB3、又はC1からC4のいずれか1つを含む合成核酸。
D2 核局在化シグナル(NLS)配列をさらに含む、実施形態D1の合成核酸。
E1 実施形態A1からD2のいずれか1つの合成核酸を含む組成物。
E2 前記組成物は医薬組成物である、実施形態E1の組成物。
E3 医薬上許容可能な、賦形剤、希釈剤、添加剤、又は担体をさらに含む、実施形態E1又はE2の組成物。
E4 1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドさらに含む、実施形態E1からE2のいずれか1つの組成物。
E5 1つ以上の供与配列をさらに含む、実施形態E1からE4のいずれか1つの組成物。
F1 実施形態A1からD2のいずれか1つの合成核酸、又は、実施形態E1からE5のいずれか1つの組成物を含む、キット。
G1
a)ゲノムを含む細胞を準備すること、
b)前記細胞に、
(i)合成アルゴノートポリペプチドを発現するように構成された、実施形態A1からD2のいずれか1つの合成核酸、
(ii)18から27ヌクレオチド長のヌクレオチドからなり、前記ゲノム中の核酸配列と少なくとも85%が同一であるヌクレオチド配列を含む第1のガイドオリゴヌクレオチド、
(iii)18から27ヌクレオチド長のヌクレオチドからなり、前記ゲノム中の核酸配列と少なくとも85%が同一であるヌクレオチド配列を含む第2のガイドオリゴヌクレオチド、及び、
(iv)前記第1のガイドオリゴヌクレオチドの核酸配列及び前記第2のオリゴヌクレオチドガイドの核酸配列を含み、前記細胞の前記ゲノムに組み込まれる所望の核酸、
を導入すること、
を含む、
細胞のゲノムを編集する方法。
G2 前記細胞は哺乳類細胞である、実施形態G1の方法。
G3 前記合成核酸は合成アルゴノートポリペプチドをエンコードする、実施形態G1又はG2の方法。
G4 前記合成アルゴノートポリペプチドはヌクレアーゼ活性を有する、実施形態G1からG3のいずれか1つの方法。
G5 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド及び前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは異なる配列を有する、実施形態G1からG4のいずれか1つの方法。
G6 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド及び前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは同じである、実施形態G1からG4のいずれか1つの方法。
G7 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド又は前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは20から25ヌクレオチド長のヌクレオチドからなる、実施形態G1からG6のいずれか1つの方法。
G8 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド又は前記第2のガイドオリゴヌクレオチドはゲノム中の核酸配列と少なくとも95%が同一であるヌクレオチド配列を含む、実施形態G1からG7のいずれか1つの方法。
G9 前記所望の核酸は、前記第1のガイドオリゴヌクレオチドの核酸配列及び前記第2のオリゴヌクレオチドガイドの核酸配列の間に挟まれた非相同核酸配列を含む、実施形態G1からG8のいずれか1つの方法。
G10 前記非相同核酸配列は非相同ポリペプチドを発現するように構成される、実施形態G1からG9のいずれか1つの方法。
G11 前記非相同ポリペプチドはキメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor、CAR)である、実施形態G1からG10のいずれか1つの方法。
G12 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド及び/又は前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは5’ヒドロキシル基がリン酸化されている、実施形態G1からG11のいずれか1つの方法。
H1 アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片を発現するように構成された第1の核酸配列を含み、前記第1の核酸は配列番号1の核酸配列又はその一部と少なくとも82%の同一性を有する少なくとも300の連続したヌクレオチドからなり、前記第1の核酸は前記アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードするコーディング領域を含む、合成核酸。
H2 前記第1の核酸は前記コーディング領域に動作可能に接続されたプロモーターをさらに含む、実施形態H1の合成核酸。
H3 前記第1の核酸は核局在化シグナル(NLS)配列を含む、実施形態H1の合成核酸。
H4 実施形態H1からH3のいずれか1つの合成核酸を含む組成物。
H5 1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドをさらに含み、前記1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドのそれぞれが18から30ヌクレオチド長であり、前記1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドのそれぞれが哺乳類のゲノム中の核酸配列と90%超が同一である核酸配列からなる、実施形態H4の組成物。
H6 前記組成物は、前記1つ以上のガイドオリゴヌクレオチドの核酸配列により挟まれた所望の核酸を含む供与核酸を含む、実施形態H4又はH5の組成物。
H7 前記組成物は、医薬上許容可能な、賦形剤、希釈剤、添加剤、又は担体を含む医薬組成物である、実施形態H4からH6のいずれか1つの組成物。
H8 実施形態H1からH3のいずれか1つの合成核酸、又は、実施形態H4からH7のいずれか1つの組成物を含む、キット。
H9
a)ゲノムを含む細胞又は生物を準備すること、
b)前記細胞又は生物を、(i)実施形態H1からH3のいずれか1つの合成核酸、(ii)18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなり、前記ゲノム中の核酸配列と少なくとも90%が同一であるヌクレオチド配列を含む第1のガイドオリゴヌクレオチド、(iii)18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなり、前記ゲノム中の核酸配列と少なくとも90%が同一であるヌクレオチド配列を含む第2のガイドオリゴヌクレオチド、及び(iv)所望の核酸、前記第1のガイドオリゴヌクレオチドの核酸配列、及び前記第2のガイドオリゴヌクレオチドの核酸配列を含む供与核酸に接触させること、
を含み、
前記合成核酸、前記第1のオリゴヌクレオチドガイド、前記第2のガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与核酸は、前記細胞に導入され、前記所望の核酸は、前記細胞の前記ゲノムに組み込まれる、
生物又は細胞のゲノムを編集する方法。
H9.1
a)ゲノムを含む細胞を準備すること、
b)前記細胞を、(i)実施形態A1からD2及びH1からH3のいずれか1つの合成核酸、及び、(ii)18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなり、ゲノム中の核酸配列と少なくとも90%が同一であるガイドオリゴヌクレオチドに接触させること、
を含む、
細胞のゲノム中の標的配列を改変する方法。
H9.2 (b)の前記接触は、前記細胞を(iii)5’フランキング配列、所望の核酸配列、及び3’フランキング配列を(例えば、5’から3’の方向に)含む供与核酸と接触させることをさらに含む、実施形態H9.1の方法。
H9.3 前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列はそれぞれ前記標的配列の少なくとも10の連続したヌクレオチド及び前記ガイドオリゴヌクレオチドの少なくとも10の連続したヌクレオチドを含む、実施形態H9.2の方法。
H9.4 (b)の前記接触は、前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び/又は前記供与核酸を、前記配列に導入することを含む、実施形態H9からH9.3のいずれか1つの方法。
H9.5 前記合成核酸はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードする、実施形態H9からH9.4のいずれか1つの方法。
H9.6 前記アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片は前記細胞で発現させられる、実施形態H9からH9.5のいずれか1つの方法。
H9.7 前記所望の核酸は、少なくとも1、少なくとも10、少なくとも100、又は少なくとも1000のヌクレオチド長である、実施形態H9からH9.6のいずれか1つの方法。
H9.8 前記所望の核酸は、前記標的配列内で前記細胞の前記ゲノムに組み込まれる、実施形態H9からH9.7のいずれか1つの方法。
H9.9 前記編集又は前記改変は、前記標的配列内の1つ以上のヌクレオチドの、挿入、欠失、又は置換を含む、実施形態H9からH9.6のいずれか1つの方法。
H10 前記細胞は哺乳類細胞又はヒト細胞である、実施形態H9からH9.9のいずれか1つの方法。
H11 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド及び/又は前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは異なる配列を有する、実施形態H9からH10のいずれか1つの方法。
H12 前記第1のガイドオリゴヌクレオチド及び/又は前記第2のガイドオリゴヌクレオチドは同じである、実施形態H9からH10のいずれか1つの方法。
H13 前記所望の核酸はヒト遺伝子又はその一部を含む、実施形態H9からH12のいずれか1つの方法。
G1 配列番号1、配列番号3、配列番号4、又は配列番号5の核酸配列又はその一部と80%から100%の同一性を有する第1の核酸を含む合成核酸。
G2 前記第1の核酸は、配列番号1、配列番号3、配列番号4、又は配列番号5の核酸配列又はその一部を含む、実施形態G1の合成核酸。
G3 前記第1の核酸は、少なくとも300、少なくとも500、少なくとも1000、少なくとも2000、又は少なくとも2500の長さである、実施形態G1又はG2の合成核酸。
G4 前記第1の核酸は機能性アルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードする、実施形態G1又はG2の合成核酸。
G5 実施形態G1からG4のいずれか1つの合成核酸及び18から30ヌクレオチド長であるガイド配列を含む、組成物。
G6 (i)5’フランキング配列、(ii)所望の配列、及び(iii)3’フランキング配列を含む供与配列をさらに含み、前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列のそれぞれが前記ガイド配列と同一である少なくとも10のヌクレオチドを含む、実施形態G5の組成物。
G7 前記ガイド配列はヒト細胞のゲノム内の標的核酸配列と少なくとも90%が同一である、実施形態G5又はG6の組成物。
詳細な説明、図面、及び請求項の具体的実施形態はそれに限定されることを意図するわけではない。ここに記載の主題の趣旨及び範囲を離れることなく、他の実施形態を利用でき、また、他の変更を行うこともできる。本明細書に広く記載され図面に例証されるように本開示の態様は、広範な異なる構成で、配置、置換、組み合わせ、及び設計できる。この構成の全てが明示的に考慮され本開示の一部をなす。
本明細書においてある用語の数が1つ及び/又は複数である場合、当業者はその数を文脈及び/又は用途に適するように複数から1つに及び/又は1つから複数に変更できる。様々な単数/複数の組み合わせが明確化のために本明細書で明示的に規定されているかもしれない。
当業者であれば、一般的に、本明細書で用いた用語が、特に、請求項(例えば、請求項の本文で用いた用語が、『開放』的な用語を広く意図したものであることを理解できるはずである(例えば、『〜を含む』という用語は『〜を含むがこれに限られない』と解釈されるべきであり、『〜を有する』という用語は『〜を少なくとも有する』と解釈されるべきであるなど)。さらに、当業者であれば、請求項の特徴が特定の数を意図する場合は、こうした意図は請求項に明示的に記載され、こうした特徴がない場合は、こうした意図が存在しないことを理解できるはずである。例えば、理解の助けとして、請求項の特徴の前に『少なくとも1つ』や『1つ以上』などの導入語の使用を請求項は含むかもしれない。しかし、こうした導入語の使用は、不特定の単数のものとして記載された請求項の特徴がこうした特徴を含むある請求項を当該特徴1つのみを含む発明に限定することを暗示するものと(例えば、同じ請求項で、『少なくとも1つ』や『1つ以上』などの導入語と、単数の記載とがともに用いられている場合でも)解釈されるべきではない(例えば、不特定の単数の記載は典型的には『少なくとも1つ』又は『1つ以上』を意味すると解釈されるべきである)。このことは請求項の特徴が特定の単数のものとして記載されている場合にも当てはまる。さらに、請求項の特徴が特定の数を明示的に引用する場合でも、当業者であれば、こうした特徴が典型的には少なくとも引用された数を意味する(例えば、他の修飾なく『2つの特徴』とあるなら、典型的には、少なくとも2つの特徴又は2つ以上の特徴を意味する)と解釈されるべきであることを認識できるはずである。さらに、『A、B、及びCの少なくとも1つ』などの表現に類似した規定が用いられる場合、一般的に、こうした構文は当該規定を当業者が理解するだろう意味を意図している(例えば、『A、B、及びCの少なくとも1つを有するシステム』は、これに限定されるわけではないものの、Aのみ、Bのみ、Cのみ、A及びBの両方、A及びCの両方、B及びCの両方、及び/又は、A、B、及びCの全部を有するシステムを包含するなど)。さらに、当業者であれば、2つ以上の択一的な用語を表す離接接続語及び/又は句のほとんど全てが、明細書、請求項、又は図面のどこであっても、用語の1つ、用語のいずれか、又は用語の両方を包含する可能性があると考えられると理解されるべきであると理解できるはずである。例えば、『A又はB』という句は、『A』、『B』、又は『A及びB』を包含すると理解されるはずである。
当業者であれば本技術の趣旨を離れることなく数多くの様々な修正例が可能であることを理解できるだろう。そのため、本技術の形態は例示のためであり本技術の範囲を制限することを意図するわけではないことを明確に理解されたい。
本明細書で引用した参考文献の全ての内容を参照により本明細書で援用する。
[付記]
[付記1]
配列番号1の核酸配列又はその一部と少なくとも85%の同一性を有する1000の連続したヌクレオチドを含む第1の核酸配列を含み、前記第1の核酸配列はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードする、合成核酸。
[付記2]
前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列を含む、付記1に記載の合成核酸。
[付記3]
前記第1の核酸配列はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードするコーディング領域を含む、付記1又は2に記載の合成核酸。
[付記4]
前記コーディング領域に動作可能に接続されたプロモーターをさらに含む、付記3に記載の合成核酸。
[付記5]
核局在化シグナル(NLS)配列をさらに含む、付記1から4のいずれか1つに記載の合成核酸。
[付記6]
付記1から5のいずれか1つに記載の合成核酸を含む組成物。
[付記7]
18から30ヌクレオチド長のガイドオリゴヌクレオチドをさらに含み、前記ガイドオリゴヌクレオチドは哺乳類細胞のゲノム内に位置する標的配列と少なくとも90%が同一である、付記6に記載の組成物。
[付記8]
前記哺乳類細胞はヒト細胞である、付記7に記載の組成物。
[付記9]
(i)所望の核酸配列、(ii)5’フランキング配列、及び(iii)3’フランキング配列を含む供与核酸をさらに含み、前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列はそれぞれ独立してガイド配列と同一の少なくとも10の連続したヌクレオチドを含む、付記7又は8に記載の組成物。
[付記10]
前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与核酸は、別個の核酸断片である、付記7から9のいずれか1つに記載の組成物。
[付記11]
前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与核酸は、共有結合されていない、付記7から10のいずれか1つに記載の組成物。
[付記12]
前記組成物は、医薬上許容可能な、賦形剤、希釈剤、添加剤、又は担体を含む医薬組成物である、付記6から11のいずれか1つに記載の組成物。
[付記13]
付記1から5のいずれか1つに記載の合成核酸、又は、付記6から12のいずれか1つに記載の組成物を含む、キット。
[付記14]
a)ゲノムを含む細胞又は生物を準備すること、
b)前記細胞又は生物を、
(i)付記1から5のいずれか1つに記載の合成核酸、及び、
(ii)前記ゲノム中の標的配列と少なくとも90%が同一である18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなるガイドオリゴヌクレオチド、
と接触させること、
を含む、
細胞のゲノムを編集する方法。
[付記15]
(b)の前記接触は、前記細胞又は生物を、
(iii)所望の核酸、5’フランキング配列、及び3’フランキング配列を含む供与配列であって、前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は、それぞれ、前記所望の核酸の配列の反対の側に位置しており、独立して、ガイド配列の一部と同一な少なくとも8の連続したヌクレオチドを含む、供与配列、
と接触させることをさらに含む、
付記14に記載の方法。
[付記16]
前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は15から50ヌクレオチド長である、付記15に記載の方法。
[付記17]
前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列はそれぞれ前記標的配列と同一な少なくとも10のヌクレオチドを含む、付記15又は16に記載の方法。
[付記18]
前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は異なる配列である、付記15から17のいずれか1つに記載の方法。
[付記19]
前記標的配列は16から30ヌクレオチド長である、付記14から18のいずれか1つに記載の方法。
[付記20]
(b)の前記接触は、前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与配列を前記細胞に導入することを含む、付記14から19のいずれか1つに記載の方法。
[付記21]
前記細胞は哺乳類細胞又はヒト細胞である、付記14から20のいずれか1つに記載の方法。
[付記22]
前記所望の核酸はヒト遺伝子又はその一部を含む、付記15から21のいずれか1つに記載の方法。
[付記23]
(b)の後、前記標的配列は改変される、付記14から22のいずれか1つに記載の方法。
[付記24]
前記改変は、1つ以上のヌクレオチドの、欠失、挿入、及び/又は、置換を含む、付記23に記載の方法。
[付記25]
前記改変は、単一ヌクレオチド欠失、単一ヌクレオチド挿入、又は単一ヌクレオチド置換を含む、付記24に記載の方法。

Claims (25)

  1. 配列番号1の核酸配列又はその一部と少なくとも85%の同一性を有する1000の連続したヌクレオチドを含む第1の核酸配列を含み、前記第1の核酸配列はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードする、合成核酸。
  2. 前記第1の核酸配列は配列番号1の核酸配列を含む、請求項1に記載の合成核酸。
  3. 前記第1の核酸配列はアルゴノートポリペプチド又はその機能性断片をエンコードするコーディング領域を含む、請求項1又は2に記載の合成核酸。
  4. 前記コーディング領域に動作可能に接続されたプロモーターをさらに含む、請求項3に記載の合成核酸。
  5. 核局在化シグナル(NLS)配列をさらに含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の合成核酸。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の合成核酸を含む組成物。
  7. 18から30ヌクレオチド長のガイドオリゴヌクレオチドをさらに含み、前記ガイドオリゴヌクレオチドは哺乳類細胞のゲノム内に位置する標的配列と少なくとも90%が同一である、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記哺乳類細胞はヒト細胞である、請求項7に記載の組成物。
  9. (i)所望の核酸配列、(ii)5’フランキング配列、及び(iii)3’フランキング配列を含む供与核酸をさらに含み、前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列はそれぞれ独立してガイド配列と同一の少なくとも10の連続したヌクレオチドを含む、請求項7又は8に記載の組成物。
  10. 前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与核酸は、別個の核酸断片である、請求項7から9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与核酸は、共有結合されていない、請求項7から10のいずれか1項に記載の組成物。
  12. 前記組成物は、医薬上許容可能な、賦形剤、希釈剤、添加剤、又は担体を含む医薬組成物である、請求項6から11のいずれか1項に記載の組成物。
  13. 請求項1から5のいずれか1項に記載の合成核酸、又は、請求項6から12のいずれか1項に記載の組成物を含む、キット。
  14. a)ゲノムを含む細胞又は生物を準備すること、
    b)前記細胞又は生物を、
    (i)請求項1から5のいずれか1項に記載の合成核酸、及び、
    (ii)前記ゲノム中の標的配列と少なくとも90%が同一である18から30ヌクレオチド長のヌクレオチドからなるガイドオリゴヌクレオチド、
    と接触させること、
    を含む、
    細胞のゲノムを編集する方法。
  15. (b)の前記接触は、前記細胞又は生物を、
    (iii)所望の核酸、5’フランキング配列、及び3’フランキング配列を含む供与配列であって、前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は、それぞれ、前記所望の核酸の配列の反対の側に位置しており、独立して、ガイド配列の一部と同一な少なくとも8の連続したヌクレオチドを含む、供与配列、
    と接触させることをさらに含む、
    請求項14に記載の方法。
  16. 前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は15から50ヌクレオチド長である、請求項15に記載の方法。
  17. 前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列はそれぞれ前記標的配列と同一な少なくとも10のヌクレオチドを含む、請求項15又は16に記載の方法。
  18. 前記5’フランキング配列及び前記3’フランキング配列は異なる配列である、請求項15から17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記標的配列は16から30ヌクレオチド長である、請求項14から18のいずれか1項に記載の方法。
  20. (b)の前記接触は、前記合成核酸、前記ガイドオリゴヌクレオチド、及び前記供与配列を前記細胞に導入することを含む、請求項14から19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記細胞は哺乳類細胞又はヒト細胞である、請求項14から20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記所望の核酸はヒト遺伝子又はその一部を含む、請求項15から21のいずれか1項に記載の方法。
  23. (b)の後、前記標的配列は改変される、請求項14から22のいずれか1項に記載の方法。
  24. 前記改変は、1つ以上のヌクレオチドの、欠失、挿入、及び/又は、置換を含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記改変は、単一ヌクレオチド欠失、単一ヌクレオチド挿入、又は単一ヌクレオチド置換を含む、請求項24に記載の方法。
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