JP2020507331A - アデノ随伴ウイルスを生産するための哺乳動物細胞 - Google Patents

アデノ随伴ウイルスを生産するための哺乳動物細胞 Download PDF

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Abstract

少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)プロデューサー宿主細胞を生成するために該細胞を使用する方法、並びにAAVプロデューサー宿主細胞を使用してrAAVを生産、パッケージング、及び精製する方法。【選択図】 図8

Description

[0001]本開示は、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞に関する。本開示はまた、細胞を使用して組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)プロデューサー細胞を生成する方法、並びに、rAAVプロデューサー細胞を使用して、生きているヘルパーウイルスがない状態でrAAVを生産、パッケージング、及び精製する方法に関する。
[0002]遺伝子治療用製品の長期持続的、効率的な送達を可能にするため、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)の使用が、臨床開発において積極的に追及されている。rAAV生産のためのバキュロウイルスベースのプラットフォームでは、可変的であり、かつ調製に時間を要する原料が通常必要とされる。HEK293における3重のトランスフェクション及び一過性発現は、スケールアップ可能性が低いため、制限されたものとなる。既存のスケールアップ可能なヒーラ細胞ベースのプロデューサー細胞株を用いたプロセスでは、ヘルパーウイルスとして野生型(wt)アデノウイルス5(Ad5)が必要となるが、安全性の観点から、最終産物からのヘルパーウイルスのクリアランスが重要である。rAAVを生産する細胞株を構築する際、目的遺伝子及び補助的ヘルパー遺伝子は、一過性発現させてもよく、又は宿主染色体に組み込んでもよい。細胞ゲノムの修飾に使用される従来のDNAトランスダクション経路では、予測不可能な改変が生じやすく、またウイルス血清型の違いに応じて随時変更することも容易ではない。
[0003]治療的な組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)構築物は、複製能が不完全であり、複製及び次のラウンドでの感染を行うためには、野生型のアデノウイルス(Ad)の同時感染を必要とする。治療的な組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)ベクターの生成は一般に、(i)複製及びパッケージングエレメントを提供するアデノ随伴ウイルス遺伝子のRep/Cap、(ii)ウイルスのパッケージングのための、Adゲノム由来のヘルパーウイルス機能、及び(iii)AAVの3’及び5’の逆向き末端反復配列(ITR)の間に位置する目的遺伝子(GOI)、の3つの異なるコンポーネントを宿主に供給することが必要である。効率的な遺伝子発現、DNA複製及びパッケージングに必要とされるAd遺伝子としては、E1A、E1B、E2A、E4及びVA RNAが挙げられると考えられる。E1Aは、Ad感染の際、最も初期に生産される遺伝子産物であるといわれている(Shenk, T. et al., Fields Virology, 3rd ed., 2211−2148(1996))。E1Aは、AAV Rep遺伝子プロモーターであるp5及びp19からの転写の上方制御により、並びにE1B、E2A及びE4のためのアデノウイルス初期プロモーターの活性化により、ウイルス複製を開始させる足掛かりとして機能すると考えられている。また、AAVによりコードされるタンパク質(Rep及びCap)には、ウイルスDNA複製のために宿主細胞を細胞周期のS期に移行させる機能が存在しないため、E1Aが本機能の発揮に用いられると考えられている。E1Aの有害作用は、それがp53を安定させ、さらにアポプトーシスに至らしめるということである(Low et al., Genes & Dev. 7:535−545(1993))。E1Aのリークの発現は、Ad遺伝子並びにAAV Rep遺伝子をオンにすることもある。後者は、細胞増殖抑制性及び細胞毒性を有することが報告されており、それにより、E1Aを構成的に発現する細胞からの安定な細胞株の取得が困難となる。E1A遺伝子発現の制御は、ヘルパーウイルスフリーのAAVパッケージング細胞株の確立にきわめて重大であると考えられる。
[0004]これらのエレメントをまとめ、rAAVを生産するための、様々な細胞株及び様々なアプローチが試みられてきた。これらの様々な細胞株の中には、HEK293及びヒーラ細胞株も含まれる。様々なアプローチには、バキュロウイルス系の使用も含まれていた。しかしながら、各細胞株及びアプローチにはそれぞれ欠点があり、いずれも、スケールアップ可能な、強力なrAAV生産プロセスのための理想的なプラットフォームではない。
[0005]rAAV生産プロセスの1つは、物理的にせん断されたAd5 DNAを用いた一次胎生期腎臓細胞へのトランスフェクションにより生成したHEK293細胞を用いるものである(Graham F.L. et al., J. Gen. Virol. 36:59−74(1977))。ゲノム解析の結果、HEK293細胞が、E1領域及び更なる隣接配列を含む、アデノウイルスゲノムの左端の組み込まれた断片(塩基1−4344)を担持することをが解明されている(Louis N. et al, Virology 233:423−9(1997))。いくつかの3重のトランスフェクションプロセスが、残りの必須エレメントを含むプラスミドによるトランスフェクションのために、付着HEK293細胞に対して使用されている。rAAV生産においてはHEK293の使用が可能であるが、付着細胞ベースのプロセスはスケールアップが困難であり、様々な効能を有するベクターに対する高いニーズに応えることができず、ゆえに安定なプロデューサー細胞株ではなく、一過性のトランスフェクションに依存することとなる。
[0006]第2のrAAV生産プロセスは、AAV遺伝子Rep/Cap及びGOIの両方を含む、安定にトランスフェクトされたヒーラ細胞クローンの生成及び選択を特徴とする。これらの細胞株は次に野生型Ad5を感染させ、rAAV粒子のパッケージングを行わせる。本方法はスケールアップ可能であるが、これらのクローンの生成は長期間の労働集約的なプロセスとなることがあり、また本プロセスの最終産物からの野生型Ad5ウイルスの除去には複数のステップがプロセスに加わる。
[0007]第3のrAAV生産プロセスは、AAV遺伝子(Rep/Cap)の導入のために組換えバキュロウイルスに依存するものであり、SF9昆虫細胞におけるrAAV生産のために必要なヘルパーウイルス機能を直接行わせるものである。本方法は、懸濁培養においてスケールアップ可能であるが、それはプラーク精製された組換えバキュロウイルス構築物を生成することが必要であり、ゆえに製品開発のための期間が長期化する。
[0008]これらの欠点に対処し、所望のAAV血清型においても安定なプロデューサー細胞株を生成する迅速なプロセスを提供し、更には、生きているヘルパーウイルスを添加せずに高収率なスケールアップ生産を提供する、rAAV生産のための新規かつ効率的なプラットフォームが、前臨床及び臨床試験の両方で用いられる高品質のベクターを提供するために必要とされている。
[0009]I型インターフェロン(IFN)は、それらの強力なウイルス複製「妨害」能力が見出され、その旨名付けられた最初のサイトカインである。例えばプロテインキナーゼ(PKR)を阻害するインフルエンザNS1タンパク質及びワクシニアウイルスE3Lタンパク質、並びにワクシニアウイルスによりコードされる可溶性IFN−α/β受容体おとりなど、多くのウイルス産物は、IFN関連シグナルをブロックしうる。
[0010]チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(Puck, J. Exp. Med., 108:259−268(1958))は、多くの特徴づけがなされている細胞株であり、その高い生産能力、強靭な性質、工業上の安全記録及び使用記録における取扱性から、哺乳動物細胞からの組換えタンパク質の工業的製造のためにしばしば使用される(Birch and Racher, Adv. Drug Delivery Rev., 58:671−685(2006))。しかしながら、CHO細胞はこれまでrAAVの生産において使用されていなかった。
[0011]各種の刊行物を本願明細書において引用し、それらの全開示内容を参照により本願明細書に組み込む。
[発明の簡単な説明]
[0012]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、(iii)Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞(Lonza, Slough, UK)、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)(グルタミン合成酵素ノックアウト)細胞(Lonza, Slough, UK)、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域(Enhanced Expression and stability regions)である(EESYR、例えば米国特許第7,771,997号明細書を参照)。いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、細胞は第2のAd遺伝子を含み、第2のAd遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、AAV遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルス2型由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含み、AAVベクターカセットは染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。
[0013]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)Ad遺伝子のE2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせと、(iii)Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)(グルタミン合成酵素ノックアウト)細胞、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である(EESYR)。いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、細胞は第2のAd遺伝子を更に含み、第2のAd遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、前記第2のAd遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、AAV遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルス2型由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含み、AAVベクターカセットは染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。
[0014]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子とを含み、RTS及びAAV遺伝子が染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルス2型由来である。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)細胞 、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、RTS及びAAVは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である(EESYR)。いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、細胞は、Ad遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを更に含み、それにより、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含み、AAVベクターカセットは染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。
[0015]いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも1つのRTSが配列番号1〜30からなる群から選択される、6つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターは染色体に組み込まれ、また、E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子であって、染色体に組み込まれ、2つのRTSの間に位置する、第2のAd遺伝子と、Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子であって、染色体に組み込まれ、2つのRTSの間に位置する、AAV遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子又は治療目的遺伝子を含み、染色体に組み込まれ、2つのRTSの間に位置する、AAVベクターカセットとを含む、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を提供する。
[0016]いくつかの実施形態では、本開示は、E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子及びAd遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターと、E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子と、Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットとを含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を提供する。
[0017]いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている細胞を用意するステップと、用意された細胞に、アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子、第2のAd遺伝子、AAVベクターカセット又はそれらの組み合わせをコードする交換可能なカセットを含むベクターをトランスフェクトするステップと、染色体に交換可能なカセットを組み込むステップと、染色体に組み込まれた交換可能なカセットを有するrAAVプロデューサー細胞を選択するステップとを含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)プロデューサー細胞を生産する方法を提供する。いくつかの実施形態では、トランスフェクションは、第2のAd遺伝子及びAAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、の2つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、トランスフェクションは、第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、の2つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、トランスフェクションが、第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第3のベクターと、の3つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、各交換可能なカセットは、細胞の2つのRTSにマッチングする2つのRTSを更に含む。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。
[0018]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)宿主細胞にrAAVを感染させるステップと、(ii)AAVベクターカセットでパッケージングされたrAAVを生産させるステップと、(iii)パッケージングされたrAAVを精製するステップとを含み、宿主細胞が、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターであって、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれているプロモーターと、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む第2のAd遺伝子と、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットとを含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を生産する方法を提供する。いくつかの実施形態では、生きている野生型ヘルパーウイルスが、rAAVの生産及びパッケージングに必要とされない。いくつかの実施形態では、E1Aの発現は、rAAV生産のために必要とされない。いくつかの実施形態では、最小限で1.0×10vg/mLの活性AAVが、精製後に得られる。
図1は、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞における組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)の生産を示す。HEK293細胞において、プラスミドによる3重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpHelper(6234、Clontech社))を完遂した。CHOK1SV GS−KO(商標)において、ヘルパーウイルスとの同時感染(wt Ad5)による2重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)及びpRC2−mi342(6234、Clontech社))を完遂した。図1Aは実験計画の概略図を示す。 図1は、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞における組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)の生産を示す。HEK293細胞において、プラスミドによる3重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpHelper(6234、Clontech社))を完遂した。CHOK1SV GS−KO(商標)において、ヘルパーウイルスとの同時感染(wt Ad5)による2重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)及びpRC2−mi342(6234、Clontech社))を完遂した。図1Bは、トランスフェクトしたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞(左)、及びトランスフェクトしたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞からのライセートを感染させたHEK293細胞(右)の、緑色蛍光タンパク質(GFP)シグナルの検出を示す。 図1は、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞における組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)の生産を示す。HEK293細胞において、プラスミドによる3重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpHelper(6234、Clontech社))を完遂した。CHOK1SV GS−KO(商標)において、ヘルパーウイルスとの同時感染(wt Ad5)による2重トランスフェクション(pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)及びpRC2−mi342(6234、Clontech社))を完遂した。図1Cは、ウイルスゲノムDNAのqPCR解析による、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293(コントロール)細胞のrAAV力価の定量を示す。 図2はpMF30ベクターの図を示す。GS選択マーカーを担持するTET誘導可能なベクターにE1Aが存在する。 図3はpMF23ベクターの図を示す。PAC選択マーカーを担持する構成的ベクターにE1Bが存在する。 図4は、pXC17.4_17Ad5PerProKZベクターの図を示す。Qiao et al., J. Virol. 76:1904−13(2002)に記載のように、単一のプロモーターからE1A及びE1Bを発現させた(2つの遺伝子の間のウイルス制御領域、並びにE1A及びE1Bコーディング配列の間に位置するウイルスプロモーター領域(ヌクレオチド498〜3635)が保持されている)。アノテーションは、Qiao et al., J. Virol.76:1904−13(2002)に記載される座標と一致する。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。図5Aは実験計画の概略図である。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。図5Bは、HEK293F、HEK293L、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)MOCK及びCHOK1SV GS−KO(商標)(E1A_E1B)プールにおける、E1Aに関するゲノムPCR産物のアガロースゲル解析を示す。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。図5Cは、HEK293F、HEK293L、CHOK1SV GS−KO(商標)宿主及びCHOK1SV GS−KO(商標)MOCK及びCHOK1SV GS−KO(商標)E1A_E1Bプールにおける、E1Bに関するゲノムPCR産物のアガロースゲル解析を示す。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。図5Dは、ドキシサイクリンで処理したHEK293F、HEK293L、CHOK1SV GS−KO(商標)宿主及びCHOK1SV GS−KO(商標)MOCK及びCHOK1SV GS−KO(商標)E1A_E1Bプールにおける、E1Aに関するRT−PCR産物のアガロースゲル解析を示す。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。図5Eは、ドキシサイクリンで処理したHEK293F、HEK293L、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)MOCK及びCHOK1SV GS−KO(商標)E1A_E1Bプールにおける、E1Bに関するRT−PCR産物のアガロースゲル解析を示す。 図5は、ヘルパーウイルスなしに、野生型Ad5 E1A及びE1Bを発現してこれらの細胞におけるrAAV生産を可能にするCHOK1SV GS−KO(商標)プールの構築を示す。パネルFは、CHOK1SV GS−KO(商標)MOCK及びCHOK1SV GS−KO(商標)E1A_E1Bプールにおける、E1A及びβ−アクチンに関する、タンパク質ライセートのウエスタンブロット解析を示す。 図6は、pRC2−miRNA342(6234、Clontech社)(図6A)、pHelper(6234、Clontech社)(図6B)及びpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)(図6C)のベクターの図を示す。 図7は、部位特異的組込み細胞株であるCHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293における、3つの独立して指定可能な部位特異的組込み部位(SSIS)の概略図を示す。図7Aは、1重又は2重機能レポート/マーカー遺伝子を含むランディングパッド1の配置を示す。レポーター遺伝子は、SV40Eプロモーターの制御下であり、SV40のポリA配列を有する。リコンビナーゼにより媒介されるカセット交換(RMCE)のため、不和合性のFrt部位が、SV40プロモーターとhpt−eGFP遺伝子との間(Frt−A)、及びSV40ポリA配列の5’側(Frt−B)に位置する。図7B及び図7Cは、ペイロード配列の独立したターゲッティングを可能にする、不和合性のFrt部位(C、D、E及びF)及び異なるレポーターを含む下に続くランディングパッドの配置を示す。この場合、Frt部位A〜Fは、表2に記載されるいずれかでありうる。 図8は、CHOK1SV GS−KO(商標)−AAVプロデューサー細胞の調製方法の体系的概略図を示す。SSISを用いてアデノウイルス(Ad)遺伝子(ヘルパー遺伝子)、AAV遺伝子(Rep/Cap)及びAAVベクターカセット(例えばITR−GOI−ITR)を導入し、CHOK1SV GS−KO(商標)には、更にAd遺伝子(E1A/E1B)を誘導性プロモーターと共に他の部位に導入する。この場合、Frt部位A〜Fは、表2に記載されるいずれかでありうる。図8Aは、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293宿主の単一部位の配置を示す。Adヘルパー遺伝子はSSISで組み込まれ、GOI/Rep/Cap遺伝子はプラスミドから一過性に発現される。図8Bは、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293宿主の2重部位の配置を示す。Adヘルパー及びRep/Cap遺伝子は2つの別々のSSISで組み込まれ、GOIはプラスミドから一過性に発現される。図8Cは、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293宿主の3重部位の配置を示す。ヘルパー、Rep/Cap及びGOI遺伝子は、3つの別々のSSISで組み込まれる。いくつかの場合、E1A及びE1B遺伝子はSSISにおいて組み込まれ、発現を強化する。 図9は、異なる部位におけるGOI及びRep/Cap遺伝子の部位特異的組込みを利用した、CHOK1SV GS−KO(商標)部位特異的組込み(SSI)宿主におけるrAAV生産の概略図を示す。rAAVを生産するため、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主に野生型Ad5を感染させ、rAAV複製のために必要とされるヘルパー遺伝子機能を提供した。 図10は、GOIベクターの概略図及びCHOK1SV GS−KO(商標)宿主の部位特異的組込みのためのRep/Cap遺伝子の4つのデザインを示す。全てのベクターには2つのFrt部位が側面に隣接し、それによりCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主細胞へのSSIの導入が可能となる。図10Aは、ベクターpLMC31の構成(AAVカセットの両末端にITRが隣接するeGFPレポーター遺伝子を有するrAAVベクターをコード)を図式的に示す。本ベクターの選択マーカーはネオマイシンホスホトランスフェラーゼI遺伝子であり、Frt部位はNL1のターゲッティングのために配置される。図10Bは、ベクターpLMC32(AAV2 Rep/Cap遺伝子をコード)の構成を図式的に示す。このベクターは、Repの5’側に、2つのエンハンサーエレメントを含む、Rep発現を減少させrAAV生産を抑制するための、最小p5プロモーター(白い正方形)を含み、またCapの3’側に、Capの発現を強化する完全p5プロモーター(白黒の正方形)を含む。図10Cは、ベクターpLMC33(AAV2 Rep/Cap遺伝子をコード)の構成を図式的に示す。このベクターは、Repの5’側に最小p5プロモーター(白い正方形)を含み、またCapの3’側に、TATAボックスをGGGGGGGに変異させてプロモーター活性を減少させたp5mutプロモーター(黒及び灰色の正方形)を含む。図10Dは、ここでもAAV2 Rep/Cap遺伝子をコードするベクターpLMC34の構成を図式的に示す。ベクターは、Repの5’側に野生型p5プロモーター(白及び黒の正方形)を含み、またCapの3’側に変異p5プロモーター(黒及び灰色の正方形)を含む。図10Eは、ここでもAAV2 Rep/Cap遺伝子をコードするベクターpLMC35の構成を図式的に示す。このベクターは、Repの5’側及びCapの3’側に変異p5プロモーター(黒及び灰色の正方形)を含む。pLMC32からpLMC35の選択マーカーはGS cDNAであり、Frt部位はFer1L4へのターゲッティングのために配置される。 図11は、ウエスタンブロット解析によるHEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞におけるE1A、Rep及びCapのタンパク質発現を示す。HEK293細胞を、pHelper(6234、Clontech社)、GOI(pLMC31)及び1つのRep−Capベクター(pLMC32〜35)でトランスフェクション、又はpHelper(6234、Clontech社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)で3重トランスフェクトした。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞に野生型Ad5を感染させ、GOI(pLMC31)及び1つのRep−Capベクター(pLMC32〜35)をトランスフェクト、又は野生型Ad5を感染させ、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)をトランスフェクトした。トランスフェクションの3日後、タンパク質ライセートをウエスタンブロッティングで解析した。図11Aは、E1A 289R、E1A 243R及びE1A 171Rの、3つのE1Aアイソフォームのレベルを示す(Radko et al.(2015) PLoS One. 10:e0140124)。E1Aタンパク質レベルは、マウス抗E1A抗体(Abcam、ab33183)を1:1000に希釈したものを使用して検出した。E1A、Rep及びCapタンパク質アイソフォームの分子量を括弧内に示す。異なるベクターによりトランスフェクトしたHEK293又はCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、E1Aタンパク質レベルに変化がなかったが、各E1Aアイソフォームのタンパク質レベルは、HEK293とCHOK1SV GS−KO(商標)細胞との間で異なった。図11Bは、Rep78及びRep52タンパク質のレベルを示す。マウス抗Rep抗体(ARP、03−61069)を1:1000に希釈したものを使用して、Repタンパク質レベルを検出した。分子量を括弧内に示す。異なるベクターによりトランスフェクトしたHEK293又はCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、Rep52タンパク質レベルに変化がなかったが、pLMC34及びpLMC35によりトランスフェクトした細胞では、Rep78タンパク質レベルは高かった。図11Cは、マウス抗Cap抗体(ARP、03−61058)を1:1000で希釈したものを用いた、VP1、VP2及びVP3の3つのCapアイソフォームのレベルを示す。分子量を括弧内に示す。異なるベクターによりトランスフェクトしたHEK293細胞において、VP3タンパク質レベルに変化がなく、VP1及びVP2はHEK293細胞において検出できなかった。VP1、VP2及びVP3は、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において検出できなかった。図11Dは、マウス抗β−アクチン抗体(TFS、MA5−1573)を1:1000で希釈したものを用いた、β−アクチンローディングコントロールを示す。 図12は、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞により生産されるrAAVの感染性を示す。HEK293細胞を、Rep/Cap、GOI及びpHelper(6234、Clontech社)によって3重トランスフェクトした。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞に、Rep/Cap及びGOIをトランスフェクトし、野生型Ad5を感染させた。トランスフェクションの3日後、回収した粗製のrAAVを等量用い、HEK293細胞に感染させた。トランスダクションの2日後、緑色蛍光及び明視野イメージを得た。緑色蛍光は、GOIパッケージングされたrAAVにより発せられる。図中のスケールバーは50μmを表す。3重トランスフェクトしたHEK293細胞(pHelper(6234、Clontech社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)、pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社))(上パネル)により生産されるrAAVの感染性は、トランスフェクトしたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞(第3パネル)により生産されるrAAVより高かった。特に、pLMC32〜35によりトランスフェクトしたHEK293細胞により生産されるrAAVの感染性は、pRC2−mi342(6234、Clontech社)(上パネル)によりトランスフェクトしたHEK293細胞より高かった。 図13は、GOIのSSI及び4つのRep−Capの構成のうちの1つを有する、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主由来のプールの構築物を示す。プールは、2つの段階で生成した。段階1のパート1において、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主を、FLPリコンビナーゼベクター(pMF4)及び1Rep−Capベクター(pLMC32〜35)によりトランスフェクトし、次にグルタミンフリーの培地において選択した。段階1のパート2において、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主を、FLPリコンビナーゼベクター(pMF4)、1つのRep−Capベクター(pLMC32〜35)及びGOIベクター(pLMC31)によりトランスフェクトし、次にジェネテシン(500μg/mL又は750μg/mL)を含むグルタミンフリーの培地において選択した。これらを「A」プールとした。段階2において、「A」プールの4〜7を、FLPリコンビナーゼ(pMF4)及びGOIベクター(pLMC31)によりトランスフェクトし、次にジェネテシン(400μg/mL)を含む培地において選択した。これらを「B」プールとした。 図14は、標的とされるSSI及び残りの(交換されない)ランディングパッドの検出のためのプライマー部位の概略図を示す。Fer1L4遺伝子に位置するランディングパッドへの特異的なRep/Cap組込みを検出するため、プライマーセットP5を設計した。予想される生成物のサイズは1524bpである。残りのランディングパッドを検出するため、プライマーセットP6を設計した。予想される生成物のサイズは487bpである。NL1座位に位置するランディングパッドへの特異的なGOI組込みを検出するため、プライマーセットP7を設計した。予想される生成物のサイズは1446bpである。残りのNL1ランディングパッドを検出するため、プライマーセットP8を設計した。予想される生成物のサイズは809bpである。 図15は、Fer1L4ランディングパッドへのRep/Cap組込みについての、ゲノムDNA PCR産物のアガロースゲル解析を示す。ゲノムDNAを、「A」プール、「B」プール、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主から回収し、次にPCRによってプライマーセット5又は6を使用して増幅した。PCR産物をアガロースゲル電気泳動により分離させた。図15Aは、Fer1L4遺伝子に位置するランディングパッドへの特異的なRep/Cap組込みについての、プライマーセットP5を用いたゲノムDNA PCR産物のアガロースゲル解析を示す。予想される生成物のサイズは1524bpである。結果は、「A」プールの4、5、6、7、9、11、17、18、19、21及び解析した「B」プールの全てにおいて、Fer1L4遺伝子に位置するランディングパッドへの特異的なRep/Cap組込みを示す。予想されるように、特異的なRep/Capの組込みは、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主において検出されなかった。図15Bは、Fer1L4遺伝子の残りのランディングパッドについての、プライマーセットP6を用いた、ゲノムDNA PCR産物のアガロースゲル解析を示す。予想される生成物のサイズは487bpである。結果は、18を除く「A」プールの全て、及び全ての「B」プールにおいて、いくつかの残りのランディングパッド、及びFer1L4遺伝子に位置するランディングパッドへの不完全なRep/Cap組込みを示す。より小型のPCR産物が「A」プールの19に存在し、すなわち配列の一部の損失を示す。予想されるように、Fer1L4のランディングパッドは、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において増幅されたが、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主においては検出されなかった。 図16は、NL1ランディングパッドへのGOI組込みについての、ゲノムDNA PCR産物のアガロースゲル解析を示す。ゲノムDNAを、「A」プール、「B」プール、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主から回収し、次にPCRによってプライマーセット7又は8を使用して増幅した。PCR産物をアガロースゲル電気泳動により分離させた。図16Aは、NL1ランディングパッドへのGOI組込みについての、プライマーセットP7を用いた、ゲノムDNA PCR産物のアガロースゲル解析を示す。予想される生成物のサイズは1446bpである。結果は、「A」プールでなく、「B」プールの全てのNL1座位に位置するランディングパッドへの特異的なGOI組込みを示す。予想されるように、特異的なGOI組込みは、CHOK1SV GS−KO(商標)及びCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主において検出されなかった。図16Bは、残りのNL1ランディングパッドについての、P8プライマーセットを用いたゲノムDNA産物のアガロースゲル解析を示す。予想される生成物のサイズは809bpである。結果は、11を除く「A」プールの全て、及び全ての「B」プールにおいて、いくつかの残りのランディングパッド、及びNL1遺伝子に位置するランディングパッドへの不完全なGOI組込みを示す。結果によれば、NL1ランディングパッドは、「A」プール11において完全でなく、GOIはランディングパッドに組み込まれなかった。予想されるように、NL1のランディングパッドは、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において増幅されたが、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主においては検出されなかった。 図17は、ウエスタンブロット解析による、野生型Ad5を感染させたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞におけるE1A、Rep及びCapのタンパク質発現を示す。「A」プール及び「B」プールに3日間野生型Ad5を感染させ、次にE1A、Rep、Cap及びβ−アクチンタンパク質発現解析のために回収した。図17Aは、E1A 289R、E1A 243R及びE1A 171Rの、3つのアイソフォームのレベルを示す。E1Aタンパク質レベルは、マウス抗E1A抗体(Abcam、ab33183)を1:1000に希釈したものを使用して検出した。E1A、Rep及びCapタンパク質アイソフォームの分子量を括弧内に示す。3つ全てのE1Aアイソフォームのレベルは、すべてのプールで同等であり、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞においてわずかに高かった。図17Bは、Rep78及びRep52タンパク質のレベルを示す。マウス抗Rep抗体(ARP、03−61069)を1:1000に希釈したものを使用して、Repタンパク質レベルを検出した。分子量を括弧内に示す。Rep78は検出できなかった。Rep52は「A」プール13及び「B」プール6、7、8及び10において検出された(で示す)。図11Cは、マウス抗Cap抗体(ARP、03−61058)を1:1000で希釈したものを用いた、VP1、VP2及びVP3の3つのCapアイソフォームのレベルを示す。分子量を括弧内に示す。VP1、Vp2及びVP3は検出されなかった。図17Dは、マウス抗β−アクチン抗体(TFS、MA5−1573)を1:1000で希釈したものを用いた、β−アクチンローディングコントロールを示す。 図18は、AAV2 Rep及びCap mRNAの検出のためのプライマー部位の概略図を示す。プライマーセットP1はRep78及びRep68用である。プライマーセットP2はRep78、Rep68、Rep52及びRep40用である。プライマーセットP3はRep78及びRep52用である。プライマーセットP4は、全Rep及びCap用である。は、VP3を生産するために用いた代替ACGコドンを示す。AAV2ゲノム構造は、Samulski and Muzyczka., Annu. Rev. Virol. 1:427−451(2014)を参考に調整した。 図19は、トランスフェクトしたHEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞からの、Rep−Cap遺伝子及びAd5ヘルパー遺伝子についてのmRNA発現解析を示す。HEK293細胞は、pRC2−mi342(6234、Clontech社)、pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)ベクター)により3重トランスフェクトした(黒いバー)。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞は、pRC2−mi342及びpAAV−GFPをトランスフェクトし、野生型Ad5を感染させた(白いバー)。コントロールには、pRC2−mi342によりトランスフェクトしたHEK293又はCHOK1SV GS−KO(商標)細胞を含めた(左上のバー)。cDNAを調製し、Rep/Cap及びAdヘルパー遺伝子についてのRT−qPCR解析に供した。発現データをβ−アクチンにより内部正規化し、次にHEK293コントロールサンプルと比較した。プライマー配列を図21に示す。図19Aは、Rep78及びRep68のmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、(それぞれ)〜6倍及び〜5倍の誘導が観察された。図19Bは、Rep78、Rep68、Rep52及びRep40のmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、(それぞれ)〜11倍及び〜5倍の誘導が観察された。図19Cは、Rep78及びRep52のmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、(それぞれ)〜17倍及び〜4倍の誘導が観察された。図19Dは、全Rep及びCapのmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において、(それぞれ)〜20倍及び〜7倍の誘導が観察された。図19Eは、E1AのmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293において、〜1倍の誘導が観察された。E1AのmRNAは、コントロールCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において検出されず、トランスフェクション及び野生型Ad5による感染の後、検出された。図19Fは、E1B−19KのmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293において、〜1倍の誘導が観察された。E1B−19KのmRNAは、コントロールCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において検出されず、トランスフェクション及び野生型Ad5による感染の後、検出された。図19Gは、E1B−55KのmRNAレベルを示す。3重トランスフェクション後、HEK293において、〜1倍の誘導が観察された。E1B−55KのmRNAは、コントロールCHOK1SV GS−KO(商標)細胞において検出されず、トランスフェクション及び野生型Ad5による感染の後、検出された。図19Hは、E2AのmRNAレベルを示す。E2AのmRNAは、コントロールサンプルにおいては検出できず、3重トランスフェクションの後に存在した。図19Iは、E4のmRNAレベルを示す。E4のmRNAは、コントロールサンプルにおいては検出できず、3重トランスフェクションの後に存在した。図19Jは、VAIのmRNAレベルを示す。VAIのmRNAは、コントロールサンプルにおいては検出できず、3重トランスフェクションの後に存在した。図19Kは、VAIIのmRNAレベルを示す。VAIIのmRNAは、コントロールサンプルにおいては検出できず、3重トランスフェクションの後に存在した。観察された全てのmRNAレベルは、E4を除き、HEK293細胞と比較し、CHOK1SV GS−KO(商標)において低かった(図19A〜K)。これらのデータは、Rep−CapのmRNA誘導及び発現が、HEK293細胞と比較し、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において低かったことを示す。 図20は、3重トランスフェクトしたHEK293及びCHOK1SV GS−KO(商標)細胞からのrAAVの力価を示す。HEK293細胞に、pHelper(6234、Clontech社)、及びpLMC32〜35又はpRC−mi342(6234、Clontech社)の1つ、及びpLMC31又はpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)ベクターをトランスフェクトした。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞に、野生型Ad5、pLMC32〜35又はpRC−mi342(6234、Clontech社)の1つ、及びpLMC31又はpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)ベクターを感染させた。トランスフェクションの3日後にDNAを抽出し、AAV発現についてのTaqMan−qPCR解析に供した。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞により生産されるAAVの力価は、HEK293細胞におけるよりも低く、pHelper(6234、Clontech社)、pLMC31及びpLMC32〜35を使用して3重トランスフェクトしたHEK293細胞により生産される力価は、Clontechベクター(pHelper(6234、Clontech社))、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)を使用して3重トランスフェクトしたHEK293細胞において顕著に高かった。 図21は、TaqMan−qPCR及びゲノムDNA PCR分析に使用したプライマー配列を示す。
[発明の詳細な説明]
[0040]単語「1つの(a)」又は「1つの(an)」の使用は、特許請求の範囲及び/又は明細書中の「含む」という用語との関係で用いられるときは、「1つ」を意味する場合もあるが、また「1つ又は複数」、「少なくとも1つ」及び「1つ又は複数以上」を意味することとも整合する。
[0041]本願において「約」という用語は、ある値が、その値を測定するために使用される方法/装置において固有の誤差変動を有するか、又は試験対象物中にかかる変動が存在することを示すために用いられる。典型的には、用語は、状況に応じて、およそ1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%若しくは20%の、又はそれ未満の変動性を含むことを意味する。
[0042]特許請求の範囲における用語「又は」の使用は、それが単なる代替物であるか、又は該代替物を排他的に含まないことを意図することが明確に示されない限り、「及び/又は」を意味するものとするが、本開示では、かかる代替物及び「及び/又は」に関連する定義に関するサポートは設けている。
[0043]本明細書及び請求項(複数含む)において用いられる単語「含む(comprising)」(また例えば「comprise」及び「comprises」などのあらゆる同義語)、「有する(having)」(また例えば「have」及び「has」などのあらゆる同義語)、「包含する(including)」(また例えば「includes」及び「include」などのあらゆる同義語)又は「含有する(containing)」(また例えば「contains」及び「contain」などのあらゆる同義語)は、包括的であるか又はオープンエンドであり、更なる、記載されていないエレメント又は方法ステップを排除するものではない。本明細書で述べられるいかなる実施形態も、本発明のいかなる方法、システム、宿主細胞、発現ベクター及び/又は組成物に関して実施されることができると考えられる。さらにまた、本発明の組成物、システム、細胞及び/又はベクターは、本願明細書に記載される方法のいずれかを実施するために用いることができる。
[0044]用語「例えば」及びその対応する省略形「e.g.」(イタリック体か否かを問わない)の使用は、記載される具体的な用語が開示の代表的な例及び実施形態であって、特に断りのない限り、参照される又は引用される具体例に限定されるものではないことを意味する。
[0045]本開示は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、(iii)Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。
[0046]「核酸」、「核酸分子」又は「オリゴヌクレオチド」は、共有結合したヌクレオチドを含むポリマー化合物を意味する。用語「核酸」には、ポリリボ核酸(RNA)及びポリデオキシリボ核酸(DNA)が包含され、そのいずれも、一本鎖でも二本鎖でもよい。DNAには、相補的DNA(cDNA)、ゲノムDNA、プラスミド若しくはベクターDNA、及び合成DNAが包含されるが、これらに限定されない。RNAには、mRNA、tRNA、rRNA、snRNA、マイクロRNA、miRNA又はMIRNAが包含されるが、これらに限定されない。
[0047]用語「組換え」は、核酸分子、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質に関して用いるときは、天然に存在することが公知でない遺伝的物質の新規な組み合わせ、又はそれらの結果物を意味する。組換え分子は、限定されないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、遺伝子切断(例えば制限エンドヌクレアーゼを使用)及び核酸分子、ペプチド又はタンパク質の固相合成などの、組換技術の分野において利用可能な周知技術のいずれかにより調製することができる。いくつかの実施形態では、「組換え」は、天然に存在することが公知でないウイルスベクター又はウイルスを指し、例えば、ウイルスベクター又はウイルス中に1つ又は複数の変異、核酸挿入又は異種遺伝子を有するウイルスベクター又はウイルスを指す。いくつかの実施形態では、「組換え」は、天然に存在することが公知でない細胞又は宿主細胞を指し、例えば細胞又は宿主細胞中に1つ又は複数の変異、核酸挿入又は異種遺伝子を有する細胞又は宿主細胞を指す。
[0048]「単離された」ポリペプチド、タンパク質、ペプチド又は核酸は、その天然の環境から取り出された分子である。「単離された」ポリペプチド、タンパク質、ペプチド又は核酸は、賦形剤(例えば希釈剤又はアジュバント)と共に調製されてもよく、それによっても、未だ単離されたと考えられる。
[0049]核酸配列又はアミノ酸配列の文脈における用語「配列同一性」又は「%同一性」とは、ある複数の配列が指定された比較ウインドウで整列配置されたときの、比較された配列中の同一である残基のパーセンテージを意味する。比較ウインドウは、配列が整列配置されることができる及び比較されることができる、少なくとも10〜1000以上の残基のセグメントでありうる。配列同一性の決定のためのアラインメント方法は、従来技術において周知であり、一般公開されているデータベース(例えばBLAST(blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi.))を使用して実施できる。
[0050]いくつかの実施形態では、ポリペプチド又は核酸分子は、参照ポリペプチド又は核酸分子(又は参照ポリペプチド若しくは核酸分子の断片)と、それぞれ、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%又は約100%の配列同一性を有する。本開示の特定の実施形態では、ポリペプチド又は核酸分子は、参照ポリペプチド又は核酸分子(又は参照ポリペプチド若しくは核酸分子の断片)と、それぞれ、少なくとも70%、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97%、少なくとも98%又は少なくとも99%又は100%の配列同一性を有する。いくつかの実施形態では、ポリペプチド又は核酸分子は、参照ポリペプチド又は核酸分子と、それぞれ、約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%の配列同一性を有する。
[0051]本明細書において、「プロモーター」、「プロモーター配列」又は「プロモーター領域」は、RNAポリメラーゼを結合させることができ、下流のコード配列又は非コード配列の転写開始に関与するDNA制御領域/配列を指す。本開示のいくつかの例において、プロモーター配列は、転写開始点を含み、上流側に向かって、バックグラウンドよりも高い検出可能なレベルで転写開始するのに必要最小限の塩基又はエレメントを含む。いくつかの実施形態では、プロモーター配列は、転写開始点、並びにRNAポリメラーゼを結合させる役割を果たすタンパク質結合ドメインを含む。真核生物プロモーターは、常にではないがしばしば、「TATA」ボックス及び「CAT」ボックスを含む。誘導性プロモーターなどの各種のプロモーターを、例えば本開示の宿主細胞又はベクターにおいて用いて、遺伝子発現を駆動させうる。いくつかの実施形態では、プロモーターはリーク発現をもたらすプロモーターではなく、すなわち、該プロモーターは、本願明細書に記載される遺伝子産物のいずれか1つを構成的に発現しない。
[0052]本願明細書の用語「哺乳動物細胞」には、哺乳動物綱に属するあらゆるメンバーに由来する細胞(例えばヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、サル細胞、ハムスター細胞及びその他)が包含される。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアント(例えばCHOK1SV POTELLIGENT(登録商標)、Lonza、Slough、英国)を含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)細胞(XCeed(登録商標)、Lonza、Slough、英国)、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。
[0053]本願明細書の用語「染色体に組み込まれた」又は「染色体への組込み」は、宿主細胞(例えば哺乳動物細胞)の染色体への核酸配列の安定な取り込み、すなわち、宿主細胞(例えば哺乳動物細胞)の染色体のゲノムDNA(gDNA)に核酸配列が組み込まれることを指す。いくつかの実施形態では、染色体に組み込まれる核酸配列は安定である。いくつかの実施形態では、染色体に組み込まれる核酸配列は、プラスミド又はベクターに配置されない。いくつかの実施形態では、染色体に組み込まれる核酸配列は切除されない。いくつかの実施形態では、染色体への組込みは、クラスター形成され一定の間隔をあけられた短いパリンドロームリピート(CRISPR)、及びCRISPR関連タンパク質(Cas)遺伝子編集システム(CRISPR/CAS)により媒介される。
[0054]本明細書で用いられる「組換え標的部位特異的組込み」又は「部位特異的組込み」という用語は、交換可能であり、また1つ又は複数の遺伝子を宿主細胞染色体に導入するために用いることができる。参照により本願明細書に組み込む、Bode et al., Biol. Chem. 381:801−813(2000), Kolb, Cloning and Stem Cells 4:381−392(2002)及びCoates et al., Trends in Biotech. 23:407−419(2005)を参照。いくつかの実施形態では、「組換え標的部位特異的組込み」又は「部位特異的組込み」は、ある核酸配列を染色体の特異的な部位に組み込むことを指す。いくつかの実施形態では、部位特異的組込みは、部位特異的組換えによってなされる。いくつかの実施形態では、「部位特異的組換え」は、配列又は標的部位のそれらの同族対での組換えを触媒する特異的な酵素による、2つのDNAパートナー分子の再編成を指す。部位特異的組換え及び部位特異的組込みは、相同組換えとは対照的に、パートナーDNA分子の間にごくわずかなDNA相同性しか必要とせず、RecAとは独立しており、またいかなる段階においてもDNA複製が関与しない。いくつかの実施形態では、部位特異的組換えは、宿主細胞(例えば哺乳動物細胞)における核酸の部位特異的組込みを触媒する部位特異的リコンビナーゼシステムを使用する。リコンビナーゼシステムは、典型的には、2つの特異的なDNA配列(組換え標的部位)、及び特異的な酵素(リコンビナーゼ)の3つのエレメントからなる。リコンビナーゼは、複数の特異的な組換え標的部位間での組換え反応を触媒する。
[0055]当業者に公知の他の手段を用いて、所望の核酸配列(例えば遺伝子)の1つ又は複数を挿入してもよい。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の核酸配列(例えば遺伝子)を、相同組換えを用いて染色体に挿入する。「相同組換え」とは、ヌクレオチド配列が、2つの類似又は同一のDNA分子間で交換される遺伝的組換えを指す。いくつかの実施形態では、削除/挿入の標的とされる領域(例えば遺伝子)が、相同組換えにより削除/挿入される。例えば、削除/挿入の標的とされる領域に相同性を有する配列が両側に隣接する選択マーカーを有するインカミング(incoming)配列を含むDNA構築物が用いられる。DNA構築物は、宿主染色体の相同配列と整列配置され、二重交差イベントにおいて、標的とされる領域が、(i)宿主の染色体から切除されるか、又は(ii)染色体に挿入される。いくつかの実施形態では、相同組換えは、組換え標的部位、アデノウイルス(Ad)遺伝子(例えばE1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせ)、及び/又はAd遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターの挿入には用いられない。
[0056]リコンビナーゼ酵素又はリコンビナーゼは、部位特異的組換えにおいて、組換えを触媒する特異的な酵素である。本開示のいくつかの実施形態では、部位特異的組換えに使用するリコンビナーゼは、非哺乳動物の系に由来する。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼは、細菌、バクテリオファージ又は酵母に由来する。
[0057]いくつかの実施形態では、リコンビナーゼをコードする核酸配列は、宿主細胞(例えば哺乳動物細胞)に組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼをコードする核酸配列は、分子生物学において公知の他の方法により宿主細胞に送達される。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼのポリペプチド配列を直接細胞に送達してもよい。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼは、Creリコンビナーゼ、Dreリコンビナーゼ、KDリコンビナーゼ、B2B3リコンビナーゼ、Hinリコンビナーゼ、Treコンビナーゼ、λインテグラーゼ、HK022インテグラーゼ、HP1インテグラーゼ、γδレゾルバーゼ/インベルターゼ、ParAレゾルバーゼ/インベルターゼ、Tn3レゾルバーゼ/インベルターゼ、Ginレゾルバーゼ/インベルターゼ、φC31インテグラーゼ、BxB1インテグラーゼ、R4インテグラーゼ又は他の機能性リコンビナーゼ酵素である。例えば、Thorpe & Smith, Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 95: 5505−5510(1998)、Kuhstoss & Rao, J. Mol. Biol. 222:897−890(1991)、米国特許第5,190,871号明細書、Ow & Ausubel, J. Bacteriol. 155:704−713(1983)、Matsuura et al., J. Bacteriol. 178:3374−3376(1996)、Sato et al., J. Bacteriol. 172:1092−1098(1990)、Stragier et al., Science 243:507−512(1989)、Carrasco et al., Genes Dev. 8: 74−83(1994)、Bannam et al., Mol. Microbiol. 16:535−551(1995)、Crelin & Rood, J. Bacteriol. 179:5148−5156(1997)を参照。
[0058]いくつかの実施形態では、本願明細書に記載されるリコンビナーゼはFLPリコンビナーゼである。FLPリコンビナーゼは、DNA複製の間、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)の2μmプラスミドのコピー数の増幅に関係する部位特異的組換え反応を触媒するタンパク質である。いくつかの実施形態では、本開示のFLPリコンビナーゼはサッカロマイセス(Saccharomyces)属の種に由来する。いくつかの実施形態では、FLPリコンビナーゼはサッカロマイセス・セレビシエに由来する。いくつかの実施形態では、FLPリコンビナーゼでサッカロマイセス・セレビシエの株に由来する。いくつかの実施形態では、FLPリコンビナーゼは耐熱性の変異型FLPリコンビナーゼである。いくつかの実施形態では、FLPリコンビナーゼはFLP1又はFLPeである。いくつかの実施形態では、FLPリコンビナーゼをコードする核酸配列は、ヒトにおいて最適化されたコドンを含む。
[0059]いくつかの実施形態では、リコンビナーゼはCreリコンビナーゼである。Cre(causes recombination)は、リコンビナーゼのIntファミリーのメンバーであり(Argos et al. (1986) EMBO J. 5:433)、細菌のみならず真核細胞においても、lox部位(locus of X−ing over)の効率的な組換えを行うことが示されている(Sauer(1987) Mol. Cell. Biol. 7:2087、Sauer and Henderson(1988) Proc. Natl Acad. Sci. 85:5166)。いくつかの実施形態では、本願明細書に記載され、使用されるCreリコンビナーゼは、バクテリオファージに由来する。いくつかの実施形態では、CreリコンビナーゼはP1バクテリオファージに由来する。
[0060]本明細書に記載される用語「組換え標的部位」、「RTS」及び「部位特異的リコンビナーゼ標的部位」は、短い(例えば60未満の塩基対の)核酸部位又は配列を指し、それは部位特異的リコンビナーゼにより認識され、部位特異的組換えイベントの間の交差領域となる。頭字語「RTS」は、単一の組換え標的部位又は複数の組換え標的部位のいずれかを指す。いくつかの実施形態では、RTSは、約60未満の塩基対、約55未満の塩基対、約50未満の塩基対、約45未満の塩基対、約40未満の塩基対、約35未満の塩基対又は約30未満の塩基対である。いくつかの実施形態では、RTSは、約30〜約60の塩基対、約30〜約55の塩基対、約32〜約52の塩基対、約34〜約44の塩基対、約32の塩基対、約34の塩基対又は約52の塩基対である。RTSの例には、lox部位、rox部位、Frt部位、att部位及びdif部位が包含されるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、RTSは、表1、2、3又は4のいずれかに示される配列と実質的に同じ配列を有する核酸である。
[0061]いくつかの実施形態では、RTSは、表1から選択されるlox部位である。本願明細書に記載の用語「lox部位」は、Creリコンビナーゼが部位特異的組換えを触媒できるヌクレオチド配列を指す。様々な同一でないlox部位が当技術分野で公知である。各種のlox部位の配列は、組換えが起こる8塩基の対非対称コア領域に隣接する同一の13塩基対の逆向き反復配列をそれら全てが含むという点で類似している。部位の方向性、及び各種のlox部位の変動性の原因となるのは、非対称コア領域である。これらの(非限定的な)例としては、天然のloxP(P1ゲノムに存在する配列)、loxB、loxL及びloxR(これらは大腸菌(E.coli)染色体に存在)、並びにいくつかの変異型又は改変型lox部位(例えばloxP511、loxΔ86、loxΔ117、loxC2、loxP2、loxP3、loxP23、loxC2、loxP2及びloxP3)が挙げられる。いくつかの実施形態では、RTSは、loxΔ86、loxΔ117、loxC2、loxP2、loxP3及びloxP23から選択されるlox部位である。いくつかの実施形態では、loxのRTSは、表1に示す配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有する核酸である。
Figure 2020507331
[0062]いくつかの実施形態では、RTSは、表2から選択されるFrt部位である。本願明細書に記載の用語「Frt部位」は、酵母の2μmプラスミドのFLP遺伝子の産物(FLPリコンビナーゼ)が部位特異的組換えを触媒できるヌクレオチド配列を指す。様々な同一でないFrt部位が当技術分野で公知である。各種のFrt部位の配列は、組換えが起こる8塩基の対非対称コア領域に隣接する同一の13塩基対の逆向き反復配列をそれら全てが含むという点で類似している。部位の方向性、及び各種のFrt部位の変動性の原因となるのは、非対称コア領域である。これらの(非限定的な)例には、天然のFrt及びいくつかの変異型又は改変型Frt部位(例えばFrt1、Frt2)が包含される。いくつかの実施形態では、RTSは、Frt(F)、Frt F1(F1)、Frt F2(F2)、Frt F3(F3)、Frt F4(F4)又はFrt F5(F5)から選択されるFrt部位である。いくつかの実施形態では、RTSは、Frt F6(F6)、Frt F7(F7)、Frt F14(F14)、Frt F15(F15)又はFf61から選択されるFrt部位である。いくつかの実施形態では、RTSは、F2151、Fw2、F2161及びF2262から選択されるFrt部位である。いくつかの実施形態では、Frt組換え標的部位は、表2に示す配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有する核酸である。
Figure 2020507331
[0063]いくつかの実施形態では、RTSは、表3から選択されるrox部位である。本願明細書に記載の用語「rox部位」は、Dreリコンビナーゼが部位特異的組換えを触媒できるヌクレオチド配列を指す。様々な同一でないrox部位が当技術分野で公知である。これらの(非限定的な)例としては、roxR及びroxFが包含される。いくつかの実施形態では、rox組換え標的部位は、表3に示す配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有する核酸である。
Figure 2020507331
[0064]いくつかの実施形態では、RTSは、表4から選択されるatt部位である。本願明細書に記載の用語「att部位」は、λインテグラーゼ又はφC31インテグラーゼが部位特異的組換えを触媒できるヌクレオチド配列を指す。様々な同一でないatt部位が当技術分野で公知である。これらの(非限定的な)例としては、attP、attB、proB、trpC、galT、thrA及びrrnBが包含される。いくつかの実施形態では、att組換え標的部位は、表4に示す配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有する核酸である。
Figure 2020507331
[0065]本願明細書に記載される用語「別個の組換え標的部位」は、同一でない、又は異種特異的な組換え標的部位を指す。例えば、いくつかのバリアントFrt部位が存在するが、組換えは通常、同一の2つのFrt部位の間でのみ起こりうる。いくつかの実施形態では、別個の組換え標的部位は、同じ組換え系(例えばLoxP及びLoxR)に由来する同一でない組換え標的部位を指す。いくつかの実施形態では、別個の組換え標的部位は、異なる組換え系(例えばLoxP及びFrt)に由来する同一でない組換え標的部位を指す。いくつかの実施形態では、別個の組換え標的部位は、同じ組換え系に由来する組換え標的部位と、異なる組換え系に由来する組換え標的部位との組み合わせ(例えばLoxP、LoxR、Frt及びFrt1)を指す。
[0066]各種のRTSの組み合わせが使用できる。いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜6から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号28〜30から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号7〜21から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号22〜23から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号24〜27から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号28〜30から選択される。いくつかの実施形態では、少なくとも4つの別個のRTSを含む細胞は、以下のRTSを含む:LoxP_511、Frt_F5、Frt及びLoxP。いくつかの実施形態では、少なくとも4つの別個のRTSを含む細胞は、以下のRTSを含む:Frt_F14及びFrt_F15。いくつかの実施形態では、少なくとも4つの別個のRTSを含む細胞は、以下のRTSを含む:LoxP_511、Frt_F5、Frt、LoxP、Frt_F14及びFrt_F15。いくつかの実施形態では、少なくとも4つの別個のRTSを含む細胞は、以下のRTSを含んでもよい:Frt_1、Frt_2、Frt_3、Frt_4。いくつかの実施形態では、少なくとも4つの別個のRTSを含む細胞は、以下のRTSを含む:Frt_m5、Frt_wt、Frt_m14、Frt_m15、Frt_m7及びFrt_m6。
[0067]本願明細書に記載される用語「ランディングパッド」は、宿主細胞において染色体に組み込まれる第1の組換え標的部位を含む核酸配列を指す。いくつかの実施形態では、ランディング部位は、宿主細胞において染色体に組み込まれる2つ以上の組換え標的部位を含む。いくつかの実施形態では、細胞は1、2、3、4、5、6、7又は8つのランディングパッドを含む。いくつかの実施形態では、ランディングパッドは、最大1、2、3、4、5、6、7又は8つの別個の染色体座位に組み込まれる。
[0068]本願明細書に記載される用語「アデノウイルス」は、アデノウイルス科のファミリーの、二本鎖DNAを含む二十面体ヌクレオカプシドを有する非エンベロープ型ウイルスを指す。50超のアデノウイルスのサブタイプがヒトから単離され、多くの更なるサブタイプが他の哺乳動物及び鳥類から単離されている。鳥類。例えば、Ishibashi et al., “Adenoviruses of animals,” In The Adenoviruses, Ginsberg, ed., Plenum Press, New York, N.Y., pp. 497−562(1984)、Strauss, “Adenovirus infections in humans,” In The Adenoviruses, Ginsberg, ed., Plenum Press, New York, N.Y., pp.451−596(1984)を参照。これらのサブタイプは、アデノウイルス科のファミリーに属し、それは現在では2つの属(すなわちマストアデノウイルス属及びアビアデノウイルス属)に分類される。すべてのアデノウイルスは、形態学的及び構造的に類似している。しかしながら、ヒトにおいて、アデノウイルスは、異なる免疫学的特性を示し、すなわち血清型に分類される。アデノウイルスの2つのヒト血清型(すなわちAd2及びAd5)が重点的に研究されており、アデノウイルスに関する多数の全般的情報が提供されている。
[0069]「遺伝子」は、ポリペプチドをコードするヌクレオチドの集合体を指し、cDNA及びゲノムDNAである核酸分子が包含される。「遺伝子」はまた、コーディング配列に先行する(5’非コード配列)及び続く(3’非コード配列)制御配列として作用することができる核酸断片を指すこともある。いくつかの実施形態では、遺伝子は、複数のコピーで組み込まれる。いくつかの実施形態では、遺伝子は、所定のコピー数で組み込まれる。
[0070]本願明細書に記載される用語「アデノウイルス遺伝子」又は「AV遺伝子」は、1つ又は複数のアデノウイルスサブタイプ又は血清型に由来する1つ又は複数の核酸配列から構成される遺伝子を指す。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、アデノ随伴ウイルスの複製及びパッケージングに関与する遺伝子である。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342、又はそれらの組み合わせ、又は他のいずれかのAd遺伝子である。いくつかの実施形態では、本開示は、Ad遺伝子の1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342の1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1Aを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A及びE1Bを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E1B及びE2Aを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E1B、E2A及びE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E1B、E2A、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E1B、E2A、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A及びE2Aを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E2A及びE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E2A、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E2A、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A及びE4を含む。いくつかの実施形態では、前記Ad遺伝子はE1A、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1A及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1Bを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B及びE2Aを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、E2A及びE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、E2A、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、E2A、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B及びE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE1B及びMR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2Aを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A及びE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A、E4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A、E4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE2A及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE4を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE4及びVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE4、VA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はE4及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はVAを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はVA及びMIR342を含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はMIR342を含む。いくつかの実施形態では、本発明者らは、Ad遺伝子がE1A、E1B、E2A、E4、VA及びMIR342を含むとき、Ad遺伝子が染色体に組み込まれ、より一貫したAd遺伝子発現が観察されることを見出している。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA及びMIR342から選択される1つ又は複数を含む。
[0071]本願明細書に記載される用語「制御エレメント」は、核酸配列の発現のいくつかの態様を制御する遺伝的エレメントを指す。本明細書において用いられる「プロモーター」は、作動可能に連結されたコード領域の転写開始を促進する制御エレメントである。いくつかの実施形態では、プロモーターはAdプロモーターである。本明細書において用いられる「AVプロモーター」という用語は、アデノウイルス系に由来するかかる制御エレメントを指す。いくつかの実施形態では、プロモーターはAAVプロモーターである。本明細書において用いられる「AAVプロモーター」という用語は、アデノ随伴ウイルスの系に由来するかかる制御エレメントを意味する。いくつかの実施形態では、本開示は、AAVプロモーターの1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。本明細書において用いられる「非AVプロモーター」という用語は、非アデノウイルス系に由来するかかる制御エレメントを指す。いくつかの実施形態では、非AVプロモーターは原核生物の系に由来する。いくつかの実施形態では、非AVプロモーターは真核生物の系に由来する。いくつかの実施形態では、本開示は、プロモーターの1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、非Adプロモーターの1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、Adプロモーターの1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。いくつかの実施形態では、プロモーターは非AAVプロモーターである。本明細書において用いられる「非AAVプロモーター」という用語は、アデノ随伴ウイルスの系に由来しないかかる制御エレメントを意味する。いくつかの実施形態では、非AAVプロモーターは原核生物の系に由来する。いくつかの実施形態では、非AAVプロモーターは真核生物の系に由来する。いくつかの実施形態では、本開示は、非AAVプロモーターの1つ又は複数が細胞において染色体に組み込まれた細胞を提供する。
[0072]本願明細書に記載される用語「作動可能な組み合わせにおいて」、「作動可能な順序で」及び「作動可能に連結される」は、所定の遺伝子の転写及び/又は所望のタンパク質分子の合成を誘導できる核酸分子が生産される態様での核酸配列の結合を指す。用語はまた、機能性タンパク質が得られる態様でのアミノ酸配列の結合を指す場合もある。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、Ad遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は非Adプロモーターに作動可能に連結され、Ad遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はAdプロモーターに作動可能に連結され、Ad遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、AAV遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は非AAVプロモーターに作動可能に連結され、AAV遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子はAAVプロモーターに作動可能に連結され、AAV遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、GOI遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、GOI遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、GOI遺伝子は非GOIプロモーターに作動可能に連結され、GOI遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれない。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれない。
[0073]いくつかの実施形態では、制御エレメントは、遺伝子発現を、外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結する。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、Ad遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、AAV遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、GOIはプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、GOIは宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれる。いくつかの実施形態では、リコンビナーゼ遺伝子はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、リコンビナーゼ遺伝子は宿主細胞の染色体のゲノムに組み込まれない。いくつかの実施形態では、E1A発現はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現をrAAVの生産に作動可能に連結する。いくつかの実施形態では、E1A発現はプロモーターに作動可能に連結され、プロモーターは遺伝子発現を外因的に供給されたリガンドの存在に作動可能に連結し、遺伝子発現は、外因的に供給されたリガンドの存在をrAAVの生産に作動可能に連結する。
[0074]いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、2つの異なる座位にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、同じ座位にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、同じ座位にあり、アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子は異なる座位にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、同じ座位にあり、アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子及びAAVベクターカセットは異なる座位にある。
[0075]本願明細書に記載される用語「染色体座位」は、少なくとも1つの遺伝子を含みうる、細胞の染色体上の核酸の、所定の位置を指す。いくつかの実施形態では、染色体座位は、約500塩基対〜約100,000塩基対、約5,000塩基対〜約75,000塩基対、約5,000塩基対〜約60,000塩基対、約20,000塩基対〜約50,000塩基対、約30,000塩基対〜約50,000塩基対又は約45,000塩基対〜約49,000塩基対である。いくつかの実施形態では、染色体座位は、所定の核酸配列の5’又は3’末端から最大約100塩基対、約250塩基対、約500塩基対、約750塩基対又は約1000塩基対伸長する。いくつかの実施形態では、染色体座位は内因性の核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、分子生物学の当業者に公知の方法を使用して染色体に組み込まれた外因性のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、宿主細胞のゲノム内に、染色体座位内に組み込まれる遺伝子によりコードされるタンパク質を強力かつ安定に生産させるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、宿主細胞のゲノム内に、ウイルス遺伝子を強力かつ安定に発現させるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、宿主細胞のゲノム内にて、効率的に部位特異的な組換えを生じさせるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4(例えば米国特許出願第14/409,283号を参照)、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHA又はMGAT1を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位はNL1又はNL2を含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、X染色体上のMID1の第1イントロンを含む。いくつかの実施形態では、染色体座位は、発現増強及び安定性領域(Regeneron社、タリータウン、NY、EESYR、例えば米国特許第7,771,997号明細書を参照)である。いくつかの実施形態では、染色体座位の少なくとも一部の核酸は欠失している。
[0076]いくつかの実施形態では、染色体座位は、表Aに記載されるNL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位を含む。いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも2つの別個の組換え標的部位(RTS)を含む哺乳動物細胞に関し、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内に組み込まれる。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、2つの異なる座位にあり、そのうちの1つは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内にある。いくつかの実施形態では、第1のAd遺伝子E1A及びE1B、並びにE2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子は、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内にある。いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも3つの別個の組換え標的部位(RTS)を含む哺乳動物細胞に関し、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内に組み込まれる。いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)を含む哺乳動物細胞に関し、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内に組み込まれる。いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも5つの別個の組換え標的部位(RTS)を含む哺乳動物細胞に関し、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内に組み込まれる。いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも6つの別個の組換え標的部位(RTS)を含む哺乳動物細胞に関し、少なくとも1つのRTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、NL1座位、NL2座位、NL3座位、NL4座位、NL5座位又はNL6座位内に組み込まれる。
Figure 2020507331

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[0077]当業者は「NL1座位内で組み込まれる」又は「NL2座位内で組み込まれる」という用語が、座内のいかなる部分への組込みも包含し、それが示されるゲノム座標にのみ限定されないことを理解するであろう。当業者は「NL1座位内で組み込まれる」又は「NL2座位内で組み込まれる」という用語が、対応する生物における対応する座も包含するものと理解するであろう。したがって、いくつかの実施形態では、「NL1座位内で組み込まれる」又は「NL2座位内で組み込まれる」という用語は、示されるゲノム座標の約50,000bp以内、約40,000bp以内、約30,000bp以内、20,000bp以内又は10,000bp以内への組込みを包含するであろう。
[0078]いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。
[0079]本願明細書に記載される用語「2つのRTSの間に位置する」とは、2つのRTSの間に位置する遺伝子を指し、すなわち、RTSの1つが遺伝子の5’に位置し、別のRTSが遺伝子の3’に位置することを指す。いくつかの実施形態において、RTSは、それらの間に位置する遺伝子に直接隣接して位置する。いくつかの実施形態において、RTSは、それらの間に位置する遺伝子から所定の距離を置いて位置する。いくつかの実施形態において、RTSは方向性を有する配列である。いくつかの実施形態では、RTSの間に位置する遺伝子の5’及び3’は、順方向に配向される(すなわち、それらは同じ方向に配向する)。いくつかの実施形態では、RTSの間に位置する遺伝子の5’及び3’は、逆方向に配向される(すなわち、それらは異なる方向に配向する)。
[0080]いくつかの実施形態では、細胞はアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、前記AAV遺伝子は染色体に組み込まれる。AAV遺伝子は、いずれかのAAV血清型由来のいずれかの遺伝子を備える。いくつかの実施形態において、AAV遺伝子は、Rep、Rep78、Rep68、Rep52、Rep40、Cap、VP1、VP2、VP3又はそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルス2型由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルスAnc80由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、ANC80 Rep及びCap遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。
[0081]本願明細書に記載される用語「アデノ随伴ウイルス(AAV)」は、パルボウイルス科及びディペンドパルボウイルス属のファミリーの、一本鎖DNAを含む、小型の、複製能の不完全な、非エンベロープ型ウイルスを指す。10超のアデノ随伴ウイルス血清型がこれまでに同定され、なかでも血清型AAV2が最も良く特徴づけられている。AAV血清型の他の(非限定的な)例は、ANC80、AAV1、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10及びAAV11である。これらの血清型に加え、AAV偽型が開発されている。AAV偽型は、第1の血清型のカプシドと、第2の血清型のゲノムを含む(例えば、偽型AAV2/5は、血清型AAV2のゲノムと、AAV5のカプシドを有するAAVに対応する)。
[0082]本明細書で用いられる「組換えAAV」又は「rAAV」という用語は、AAV ITRが5’及び3’側に隣接する異種遺伝子をカプシド化する(すなわち、コートタンパク質で囲む)AAVタンパク質シェルを含む、感染性の、複製能が不完全なウイルスを指す。
[0083]本明細書で使用する「複製コンピテントアデノウイルス(RCA)」という用語は、組換えアデノウイルスベクターとプロデューサー細胞ゲノムに存在するアデノウイルス遺伝子との間の相同組換えにより生じるrAAV生産の間にしばしば生産される、活性アデノウイルス粒子の望ましくない混入物を意味する。
[0084]本願明細書に記載される用語「アデノ随伴ウイルス遺伝子」は、1つ又は複数のアデノ随伴ウイルスの血清型に由来する1つ又は複数の核酸配列から構成される遺伝子を指す。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、AAVの複製及びパッケージングに関与する遺伝子である。
[0085]本願明細書に記載される用語「Rep」遺伝子は、当業者に公知の、ウイルスゲノムの複製に集合的に必要とされるウイルスの複製タンパク質、又は、例えばヒトヘルペスウイルス6(HHV−6)rep遺伝子など(AAV−2 DNA複製を媒介することが公知)の、その機能的ホモログをコードするAAVゲノムの領域を意味する。したがって、repのコード領域は少なくとも、AAVのRep78及びRep68(「長い形態の形Rep」)並びにRep52及びRep40(「短い形態のRep」)をコードする遺伝子又はその機能的ホモログを含む。AAVのrepのコード領域の更なる説明のために。本発明で用いられるrepのコード領域は、いかなるウイルス血清型(例えば上記のAAV血清型)に由来してもよい。適切な標的細胞において発現されるときに、存在するrep遺伝子が充分な組込み機能を示す限り、領域はすべての野生型遺伝子を含む必要があるわけではなく、(例えばヌクレオチドの挿入、削除又は置換により)改変されたものであってもよい。例えば、Muzyczka, N., Current Topics in Microbiol. and Immunol. 158:97−129(1992)及びKotin, R. M., Human Gene Therapy 5:793−801(1994)を参照。
[0086]本願明細書に記載される用語「Cap」遺伝子は、当業者に公知の、ウイルスのカプシドタンパク質をコードするAAVゲノム中の領域を指す。これらのカプシドタンパク質の(非限定的な)例は、AAVカプシドタンパク質VP1、VP2及びVP3である。本開示において使用するCap遺伝子は、いかなるAAV血清型又はAAV血清型の組み合わせに由来してもよい。
[0087]いくつかの実施形態では、細胞は第2のAd遺伝子を含み、第2のAd遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。
[0088]いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含み、AAVベクターカセットは染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、2つのRTSの間に位置する。
[0089]「ベクター」又は「発現ベクター」は、例えばプラスミド、ファージ、ウイルス又はコスミドなどのレプリコンであり、それに対して他のDNA断片が連結され、細胞内において当該連結されたDNA断片の複製及び/又は発現がなされる。「ベクター」には、エピソーム性(例えばプラスミド)及び非エピソーム性のベクターが含まれる。本開示のいくつかの実施形態では、ベクターはエピソーム性のベクターであり、それは、例えば非対称的な分離により、度重なる細胞世代を経た後で細胞集団から除去され/失われる。用語「ベクター」は、インビトロ、インビボ、又はエクスビボで核酸分子を細胞に導入するためのウイルス性及び非ウイルス性の手段を包含する。用語ベクターには、合成ベクターが包含されうる。ベクターは、トランスフェクション、トランスダクション、細胞融合及びリポフェクションを含むがこれに限定されない周知の方法により、所望の宿主細胞に導入できる。ベクターは、プロモーターを含む各種の制御エレメントを含んでもよい。
[0090]本発明で用いられる「トランスフェクション」は、ベクターを含む外因性の核酸分子を細胞に導入することを意味する。「トランスフェクトされた」細胞は、細胞内に外因性の核酸分子を含み、また「変換された」細胞は、細胞内の外因性の核酸分子により細胞の表現型の変化が誘導されたものである。トランスフェクトされた核酸分子は、宿主細胞のゲノムDNAに組み込まれる場合も、及び/又は、細胞により、染色体外において一時的に維持されるか若しくは長期間維持される場合もある。外因性の核酸分子又は断片を発現する宿主細胞又は生物は、「組換え」、「形質転換」又は「トランスジェニック」生物と呼ばれる。多くのトランスフェクション技術が従来技術において一般に公知である。例えば、Graham et al., Virology, 52:456(1973)、Sambrook et al., Molecular Cloning, a laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratories, New York(1989)、Davis et al., Basic Methods in Molecular Biology, Elsevier(1986)及びChu et al., Gene 13:197(1981)を参照。かかる技術を用いて、1つ又は複数の外来性DNA部分(例えばAAVベクターカセット、AAVヘルパー構築物及び他の核酸分子)を適切な宿主細胞に導入することができる。
[0091]本明細書において、「交換可能なカセット」又は「カセット」という用語は、遺伝子及び組換え部位を含む一種の可動的な遺伝的エレメントである。いくつかの実施形態では、交換可能なカセットは少なくとも2つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、交換可能なカセットはレポーター遺伝子又は選択遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、カセットは、リコンビナーゼにより媒介されるカセット交換(recombinase−mediated cassette−exchange:RMCE)により交換される。
[0092]本願明細書に記載される用語「AAVベクターカセット」は、アデノ随伴ウイルス血清型ベクターに由来するカセットを指す。AAVベクターカセットは、AAV野生型遺伝子の1つ又は複数、例えばRep及び/又はCap遺伝子を全部又は部分的に欠失してもよいが、機能的に隣接する逆向き末端リピート(ITR)配列を保持する。
[0093]本願明細書に記載される用語「機能的に隣接する逆向き末端リポート」又は「機能的に隣接するITR」という用語は、AAVベクターカセットに対する関心(GOI)の遺伝子の5’及び3’末端に配置される、最初の125塩基対がY字又はT字形のデュプレックス構造を形成できる145塩基対のITR配列を指す。ITR配列は、AAVゲノムの複製、レスキュー、パッケージング及び組込みのために必要とされる最小限の配列を表す。
[0094]本願明細書に記載される用語「補助的遺伝子」、「ヘルパー遺伝子」及び「補助的ヘルパー遺伝子」は、rAAVの複製又はパッケージングを補助する第1の遺伝子を指すものとして交換可能に用いられる。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子はウイルス遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子はAd遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子はAAV遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、AAV遺伝子、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は原核細胞遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は真核細胞遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、RNAをコードする遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子はインターフェロン(IFN)アンタゴニストを含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、プロテインキナーゼR(PKR)阻害剤であるタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、インフルエンザNS1タンパク質をコードする遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、ワクチニアウイルスE3Lタンパク質をコードする遺伝子を含む(例えばde Vries et al, Gene Ther. 15:545−52,(2008)を参照)。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、感染細胞におけるIFN反応に対して逆作用する、ウイルスによりコードされる可溶性IFN−α/β受容体おとりをコードする。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、NS1、E3L又は類似のタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ヘルパー遺伝子は、NS1、E3L又は相同な配列若しくはモチーフを有するタンパク質をコードする。
[0095]本願明細書に記載される「目的遺伝子」又は「GOI」という用語は、異種遺伝子を記載するために用いる。本願明細書に記載される「異種遺伝子」又は「HG」という用語は、コーディング配列又は制御配列などの核酸配列に関連する場合には、通常では結合されず、及び/又は通常では特定の細胞との関連がない、核酸配列(例えば遺伝子)を意味する。いくつかの実施形態では、異種遺伝子は、コーディング配列自体が天然で見つからない構築物(例えば天然遺伝子と異なるコドンを有する合成配列)である。アレルの変動又は天然に生じる変異イベントは、本発明で用いられるような異種DNAを生じさせない。
[0096]いくつかの実施形態では、目的遺伝子は、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。
[0097]本願明細書に記載される「レポーター遺伝子」は、その発現が、細胞に対して容易に同定でき及び測定できる表現型を付与する遺伝子のことである。いくつかの実施形態では、レポーター遺伝子は蛍光タンパク質遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、レポーター遺伝子は選択遺伝子を含む。
[0098]本願明細書に記載される用語「選択遺伝子」は、通常の必須栄養素が欠損する培地において増殖する能力を付与するための酵素活性をコードする遺伝子の使用を指し、加えて、選択遺伝子は、該選択遺伝子が発現される細胞に抗生物質又は薬剤に対する耐性を付与できるものであってもよい。選択遺伝子を用いて、宿主細胞に特定の表現型を与えてもよい。宿主細胞が、選択培地において増殖しようとするときに選択遺伝子を発現しなければならない場合、該遺伝子はポジティブセレクション遺伝子と呼ばれる。また選択遺伝子は、特定の遺伝子を含む宿主細胞に対する選択に用いることもでき、このように用いられる選択遺伝子はネガティブセレクション遺伝子と呼ばれる。
[0099]本願明細書に記載される用語「治療目的遺伝子」は、何らかの機能的関連性のあるヌクレオチド配列を指す。すなわち、本開示の治療目的遺伝子は、標的細胞のゲノムにおいては不完全であるか又は失われている、何らかのタンパク質をコードする必要な遺伝子、又は、所望の生物学的又は治療的効果(例えば抗ウイルス機能)を有する非天然タンパク質をコードする遺伝子、を含んでもよく、又は、その配列はアンチセンス又はリボザイム機能を有する分子に対応するものであってもよい。適切な治療目的遺伝子の(非限定的な)代表例としては、炎症性疾患、自己免疫、慢性及び伝染性疾患(AIDS、癌、神経系疾患、心血管疾患、過剰コレスタ血症などの障害を含む)、各種の貧血、地中海貧血症及び血友病などの各種の血液疾患、遺伝子欠損(例えば嚢胞性線維形成、ゴーシェ疾患、アデノシンデアミナーゼ(ADA)欠損、気腫など)の治療のために使用される遺伝子が挙げられる。癌に対する、及びウイルス疾患に対するアンチセンス療法において有用であるいくつかのアンチセンスオリゴヌクレオチド(例えばmRNAの翻訳開始部位(AUGコドン)周辺の配列に対する相補的短鎖オリゴヌクレオチド)は従来技術文献において記載され、また適切な治療目的遺伝子の例でもある。
[00100]いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。本願明細書に記載される「ヘルパーウイルス」は、アデノ随伴ウイルスの複製及びパッケージングを可能にするために添加される何らかの非AAVウイルスである。ヘルパーウイルスの(非限定的な)代表例は、アデノウイルス及びヘルペスウイルスである。いくつかの実施形態では、ヘルパーウイルスを実質的に含まないという用語は、細胞当たり100未満、10未満又は1未満のヘルパーウイルスを有する細胞を指す。いくつかの実施形態では、ヘルパーウイルスを実質的に含まないという用語は、ヘルパーウイルスが存在しない細胞、又はヘルパーウイルスが周知の検出方法を用いても検出されない細胞の集団のことを指す。いくつかの実施形態では、野生型ヘルパーウイルスが細胞に存在しない。いくつかの実施形態では、用語「野生型ウイルス」は、他のいかなるウイルスとも独立して細胞において複製できる、あらゆる完全な非AAVウイルスを指す。
[00101]いくつかの実施形態では、本発明は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)アデノウイルス(Ad)遺伝子のE2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせと、(iii)Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、CHO細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞(例えばCHOK1SV(商標)POTELLIGENT(登録商標))、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)細胞(例えばXCEED(商標))、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。
[00102]いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30から選択される。いくつかの実施形態では、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、NL3、NL4、NL5、NL6、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である(EESYR)。いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、細胞は第2のAd遺伝子を更に含み、第2のAd遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、AAV遺伝子は染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、アデノ随伴ウイルス2型由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含み、AAVベクターカセットは染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。
[00103]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子とを含み、RTS及びAAV遺伝子が染色体に組み込まれている哺乳動物細胞を提供する。いくつかの実施形態では、細胞は、マウス細胞、ヒト細胞、CHO細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞(例えばCHOK1SV(商標)POTELLIGENT(登録商標))、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)細胞、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は4つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、細胞は6つのRTSを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRTSは、配列番号1〜30から選択される。いくつかの実施形態では、RTS及びAAVは、単一の染色体座位に組み込まれている。いくつかの実施形態では、染色体座位は、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である(EESYR)。いくつかの実施形態では、細胞は、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子は、染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、細胞は、Ad遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを更に含み、それにより、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれる。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、Ad遺伝子は、Ad5由来である。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞はAAVベクターカセットを更に含む。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、目的遺伝子は、2つのRTSの間に位置する。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを実質的に含まない。いくつかの実施形態では、細胞は、ヘルパーウイルスを完全に含まない。
[00104]いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも1つのRTSが配列番号1〜30からなる群から選択される、6つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターは染色体に組み込まれ、また、E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子であって、2つのRTSの間に位置する第2のAd遺伝子と、Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子であって、2つのRTSの間に位置するAAV遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子又は治療目的遺伝子を含み、2つのRTSの間に位置する、AAVベクターカセットとを含む、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を提供する。
[00105]いくつかの実施形態では、本開示は、E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子及び該Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターと、E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子と、Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットとを含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を提供する。
[00106]いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが染色体に組み込まれている細胞を用意するステップと、用意された細胞に、アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子、第2のAd遺伝子、AAVベクターカセット又はそれらの組み合わせをコードする交換可能なカセットを含むベクターをトランスフェクトするステップと、染色体に交換可能なカセットを組み込むステップと、染色体に組み込まれた交換可能なカセットを有するrAAVプロデューサー細胞を選択するステップとを含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)プロデューサー細胞を生産する方法を提供する。いくつかの実施形態では、トランスフェクションは、第2のAd遺伝子及びAAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、の2つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、トランスフェクションは、第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、の2つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、トランスフェクションが、第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第3のベクターと、の3つのベクターによりなされる。いくつかの実施形態では、各交換可能なカセットは、細胞の2つのRTSにマッチングする2つのRTSを更に含む。いくつかの実施形態では、本発明者らは、細胞がそれらの遺伝的構成において相同であるため、SSIの使用が、トランスフェクトした細胞からのクローニングの必要性を排除することを見出している。
[00107]2つのRTS配列に関する用語「マッチング」は、リコンビナーゼと結合して、2つの配列間での部位特異的組換えに影響を及ぼしうる能力を有する2つの配列を意味する。いくつかの実施形態では、細胞のRTSにマッチングする交換可能なカセット上のRTSは、細胞のRTSと実質的に同一の配列を有する該カセット上のRTSを指す。いくつかの実施形態では、交換可能なカセットは、細胞において染色体に組み込まれた1つ又は2つのRTSと実質的に同一の配列を含む。
[00108]いくつかの実施形態において、「組み込む」という用語は、交換可能なカセットの染色体への組込み(例えば挿入)を指す。いくつかの実施形態では、組込みは、部位特異的リコンビナーゼにより媒介される。
[00109]いくつかの実施形態では、用語「選択」は、染色体に組み込まれたマーカーを含む細胞を同定することを指す。いくつかの実施形態では、選択は、周知の方法を用いたマーカーの存在の検出により行う。いくつかの実施形態では、選択は、周知の方法を用いたマーカーの不存在の検出により行う。
[00110]いくつかの実施形態では、第2のAd遺伝子は、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、AAV遺伝子は、Rep、Cap又はそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、AAVベクターカセットは、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む。
[00111]いくつかの実施形態では、本開示は、(i)宿主細胞にrAAVを感染させるステップと、(ii)AAVベクターカセットでパッケージングされたAAVを生産させるステップと、(iii)パッケージングされたrAAVを精製するステップとを含み、宿主細胞が、少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、RTS、Ad遺伝子及びプロモーターが、染色体に組み込まれ、また宿主細胞が、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む第2のAd遺伝子と、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットとを含む、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を生産する方法を提供する。いくつかの実施形態では、生きている野生型ヘルパーウイルスが、rAAVの生産及びパッケージングに必要とされない。いくつかの実施形態では、E1Aの発現は、rAAV生産のために必要とされない。いくつかの実施形態では、最小限で1.0×10vg/mLの活性rAAVが、精製後に得られる。本開示のいくつかの実施形態では、rAAVは、複製コンピテントアデノウイルス(RCA)を実質的に含まずに生産される。例えば、本開示のいくつかの実施形態では、RCAは精製前には検出限界以下である。ウイルス粒子の定量化方法は、当業者に公知であり、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)分析、感染滴定アッセイ、エンドポイント希釈アッセイ及びウイルスプラークアッセイなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、本発明者らは、rAAVプロデューサー細胞の調製におけるSSIの使用が、プロデューサー細胞のプールの遺伝的構造を相同なものとすることを見出した。いくつかの実施形態では、本発明者らは、rAAVプロデューサー細胞の調製におけるSSIの使用が、プロデューサー細胞のプールを効率的に相同なものとすることを見出した。いくつかの実施形態では、本発明者らは、rAAVプロデューサー細胞の調製におけるSSIの使用が、プロデューサー細胞のプールを、第2のヘルパー遺伝子に対する第1のヘルパー遺伝子の比率において相同なものとすることを見出した。いくつかの実施形態では、本発明者らは、rAAVプロデューサー細胞の調製におけるSSIの使用が、プロデューサー細胞のプールを、治療目的遺伝子に対するヘルパー遺伝子の比率において相同なものとすることを見出した。いくつかの実施形態では、本発明者らは、rAAVプロデューサー細胞の調製におけるSSIの使用が、より一貫したrAAV産物の品質保持が可能となることを見出した。
[00112]本発明で使用する「アミノ酸」とは、カルボキシル(−COOH)及びアミノ(−NH)基を含む化合物を意味する。「アミノ酸」は、天然の、及び非天然の、すなわち合成された、アミノ酸を指す。天然アミノ酸(その3文字及び1文字標記と併記する)には、アラニン(Ala;A)、アルギニン(Arg、R)、アスパラギン(Asn;N)、アスパラギン酸(Asp;D)、システイン(システイン;C)、グルタミン(Gln;Q)、グルタミン酸(Glu;E)、グリシン(Gly;G)、ヒスチジン(His;H)、イソロイシン(Ile;I)、ロイシン(Leu;L)、リジン(Lys;K)、メチオニン(Met;M)、フェニルアラニン(Phe;F)、プロリン(Pro;P)、セリン(Ser;S)、スレオニン(Thr;T)、トリプトファン(Trp;W)、チロシン(Tyr;Y)及びバリン(Val;V)が含まれる。
[00113]用語「ペプチド」、「ポリペプチド」及び「タンパク質」は、本願明細書においては交換可能に用いられ、任意の長さのアミノ酸のポリマー形態のことを指し、それには、変性ペプチド主鎖を有するコード化及び非コード化アミノ酸、化学的又は生化学的に修飾された又は誘導体化されたアミノ酸及びポリペプチドが包含される。
[00114]原核及び/又は真核細胞株などの望ましい細胞株を、本願明細書に記載されるいかなる好適な装置、施設及び方法を使用して培養することができる。さらに、いくつかの実施形態では、装置、施設及び方法は、懸濁細胞又は足場依存性(付着)細胞の培養に適しており、例えばポリペプチド製品、核酸製品(例えばDNA又はRNA)、又は、例えば細胞及び/若しくはウイルス及び微生物治療に使用される哺乳動物若しくは微生物の細胞、及び/又は、ウイルスなどの、薬学的及び生物薬学的製品、の製造用に構成された製造操作に適する。
[00115]いくつかの実施形態では、細胞は、例えば治療用又は診断用の組換え製品などの製品を発現するか又は生産する。以下に詳細に説明するように、細胞により生産される製品の例としては、限定されないが、抗体分子(例えばモノクローナル抗体、二重特異性抗体)、抗体ミメティック(抗原と特異的に結合するが、抗体とは構造的な関連性がないポリペプチド分子(例えばDARPin、affibody、adnectin又はIgNAR)、融合タンパク質(例えばFc融合タンパク質、キメラサイトカイン)、他の組換えタンパク質(例えばグリコシル化タンパク質、酵素、ホルモン)、ウイルス治療薬(例えば抗癌腫瘍溶解性ウイルス、遺伝子治療及びウイルス免疫療用のウイルスベクター)、細胞治療薬(例えば多能性幹細胞、間葉系幹細胞及び成人幹細胞)、ワクチン又は脂質封入粒子(例えばエキソーム、ウイルス様粒子)、RNA(例えばsiRNA)、又はDNA(例えばプラスミドDNAなど)(抗生物質)又はアミノ酸が挙げられる。実施形態では、装置、施設及び方法は、バイオシミラーの製造に用いられうる。
[00116]上記のように、実施形態では、装置、施設及び方法は、真核細胞(例えば哺乳動物細胞)又は下等真核細胞(例えば酵母細胞若しくは糸状菌細胞)、又は原核細胞(例えばグラム陽性若しくはグラム陰性細胞)、及び/又は真核細胞により合成される、真核若しくは原核細胞の産物(例えばタンパク質、ペプチド、抗生物質、アミノ酸、核酸(例えばDNA若しくはRNA)の、大規模スケールにて製造することを可能にする。いくつかの実施形態では、微生物叢治療において利用される微生物及びその胞子の使用も開示される。本願明細書において特に明記しない限り、装置、施設及び方法には、限定されないが、ベンチスケール、パイロットスケール及び最大生産スケールなど、あらゆる望ましい容量又は生成能力のものが包含されうる。
[00117]さらに、本願明細書において特に明記しない限り、装置、施設及び方法は、あらゆる適切な反応器を備えてもよく、限定されないが、撹拌槽、エアーリフト、線維、マイクロファイバー、中空糸、セラミックマトリックス、流動床、固定床及び/又はスパウテッドベッドバイオリアクターが挙げられる。本明細書において、「反応器」は、培養槽又は培養ユニット、又は他のいかなる反応容器を備えてもよく、用語「反応器」は「培養槽」と交換可能に用いられる。「培養槽」又は「培養」という用語は、微生物及び哺乳動物組織のいずれの培養をも指す。例えば、いくつかの態様において、一例としてのバイオリアクターユニットは、栄養分及び/又は炭素源のフィード、適切なガス(例えば酸素)注入、発酵培地又は細胞培地の吸排気、気液相の分離、温度の維持、酸素及びCOレベルの維持、pHレベルの維持、撹拌(例えば回転)及び/又は洗浄/殺菌、のうちの1つ又は複数又は全てを行うことができる。例示的な反応器ユニット(例えば培養ユニット)は、ユニット内に複数の反応器を備えてもよく、例えば、当該ユニットは1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90又は100又はそれ超のユニットのバイオリアクターを有してもよく、及び/又は、施設には、施設内に単一の又は複数の反応器を有する複数のユニットを設置してもよい。各種実施形態では、バイオリアクターは、バッチ、セミフェドバッチ、フェドバッチ、潅流及び/又は連続発酵プロセスに適したものとしうる。反応器の直径を適宜調節しうる。実施形態では、バイオリアクターは、約100mL〜約50,000Lの容量としうる。非限定的な例としては、100mL、250mL、500mL、750mL、1L、2L、3L、4L、5L、6L、7L、8L、9L、10L、15L、20L、25L、30L、40L、50L、60L、70L、80L、90L、100L、150L、200L、250L、300L、350L、400L、450L、500L、550L、600L、650L、700L、750L、800L、850L、900L、950L、1000L、1500L、2000L、2500L、3000L、3500L、4000L、4500L、5000L、6000L、7000L、8000L、9000L、10,000L、15,000L、20,000L及び/又は50,000Lの容量が挙げられる。さらに、適切な反応器は、複数回使用用、一回使用用、使い捨て可能、又は非使い捨て可能であってもよく、合金製(例えばステンレス鋼(例えば、316L又は他のいかなる適切なステンレス鋼)及びインコネル)、プラスチック製及び/又はガラス製など、いかなる適切な材料により形成されてもよい。
[00118]実施形態では、本願明細書において特に明記しない限り、本願明細書に記載される装置、施設及び方法は、その他の記載されていないいずれの適切な操作ユニット及び/又は器材、例えば分離、精製及びかかる製品の単離のための操作ユニット及び/又は器材を備えてもよい。いかなる適切な施設及び環境を使用してもよく、例えば従来の現場組立施設、モジュール式、移動式及び仮設式の施設、又は他のいかなる適切な建設物、施設及び/又はレイアウトを使用してもよい。例えば、いくつかの実施形態ではモジュール式のクリーンルームを使用してもよい。さらに、特に明記しない限り、本願明細書に記載される装置、システム及び方法は、単一の場所又は施設の中において格納され、及び/又は実施してもよく、或いは別々の又は複数の場所及び/又は施設の中において格納され、及び/又は実施してもよい。
[00119]適切でありうる施設、器材及び/又はシステムの非限定的な例としては、限定されないが、米国特許出願公開第2013/0280797号、第2012/0077429号、第2011/0280797号、第2009/0305626号、並びに米国特許第8,298,054号、第7,629,167号及び第5,656,491号に記載のものが挙げられ、それらの全開示内容を参照により本願明細書に組み込む。
[00120]実施形態では、細胞は真核細胞(例えば哺乳動物細胞)である。例えば、哺乳動物細胞は、ヒト又は齧歯目又はウシの細胞系又は細胞株でありうる。例えば、かかる細胞、細胞系又は細胞株の例としては、マウス骨髄腫(NSO)細胞系、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞系、HT1080、H9、HepG2、MCF7、MDBK Jurkat、NIH3T3、PC12、BHK(乳児ハムスター腎臓細胞)、VERO、SP2/0、YB2/0、Y0、C127、L細胞、COS(例えばCOS1及びCOS7)、QC1−3、HEK293、VERO、PER.C6、HeLa、EBl、EB2、EB3、腫瘍溶解性又はハイブリドーマ細胞系が挙げられる。好ましくは、哺乳動物細胞はCHO細胞である。一実施形態では、細胞はCHO細胞である。一実施形態では、細胞は、CHO−K1細胞、CHOK1SV(商標)細胞、DG44 CHO細胞、DUXB11 CHO細胞、CHOS、CHO GSノックアウト細胞、CHO FUT8 GSノックアウト細胞、CHOZN又はCHO由来の細胞である。CHO GSノックアウト細胞(例えばGSKO細胞)は、例えばCHOK1SV GS−KO(Lonza社のXceed(登録商標)Expressionシステム(Lonza社、Slough、英国)の一部)である。CHO FUT8ノックアウト細胞は、例えばCHOK1SV(商標)Potelligent(登録商標)(Lonza社、Slough、英国)である。真核細胞は、鳥類の細胞、細胞株又は細胞系統(例えばEBx(登録商標)細胞、EB14、EB24、EB26、EB66又はEBvl3)であってもよい。
[00121]いくつかの実施形態では、真核細胞は幹細胞である。幹細胞は、例えば多能性幹細胞であってもよく、例えば胚幹細胞(ESC)、成人幹細胞、誘導された多能性幹細胞(iPSCs)、組織特異的幹細胞(例えば造血幹細胞)及び間葉系幹細胞(MSC)が挙げられる。
[00122]一実施形態では、細胞は、本願明細書に記載される細胞のいずれかの分化形態である。一実施形態では、細胞は、培養物中のいずれかの初代細胞から誘導された細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は幹細胞から誘導されたものではない。例えば、いくつかの実施形態では、細胞は、個体の患者から抽出され単離された、又は確立された細胞バンクから得た細胞(例えばリンパ球)として免疫療法において用いられる。いくつかの実施形態では、細胞には、遺伝的に操作された細胞(すなわちCAR−Tなど)が包含されうる。
[00123]実施形態では、細胞は肝細胞(例えばヒト肝細胞、動物の肝細胞又は非実質細胞)である。例えば、細胞は、プレート培養可能な代謝試験用ヒト肝細胞、プレート培養可能な誘導試験用ヒト肝細胞、プレート培養可能なQualyst Transporter Certified(商標)ヒト肝細胞、懸濁培養用ヒト肝細胞(10ドナー及び20ドナーをプールした肝細胞を含む)、ヒト肝クッパー細胞、ヒト肝星状細胞、イヌ肝細胞(単一及びプールされたビーグル肝細胞を含む)、マウス肝細胞(CD−1及びC57BI/6肝細胞を含む)、ラット肝細胞(スピローグ−ドーリー、ウィスターハム及びウィスター肝細胞を含む)、サル肝細胞(カニクイザル又はアカゲザル肝細胞を含む)、ネコ肝細胞(イエ・短毛ネコ肝細胞を含む)、及びウサギ肝細胞(ニュージランドホワイト肝細胞を含む)であってもよい。肝細胞は、例えばTriangle Research Labs、LLC(6 デイビスドライブリサーチトライアングルパーク、ノースカロライナ、米国27709)から市販されている。
[00124]一実施形態では、真核細胞は下等真核細胞であり、例えば酵母細胞(例えばピキア属(例えばピキア・パストリス(Pichia pastoris)、ピキア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピキア・クルイベリ(Pichia kluyveri)、及びピキア・アングスタ(Pichia angusta))、コマガタエラ属(例えばコマガタエラ・パストリス(Komagataella pastoris)、コマガタエラ・シュードパストリス(Komagataella pseudopastoris)又はコマガタエラ・ファフィイ(Komagataella phaffii))、サッカロマイセス属(例えばサッカロマイセス・セレビシエ、サッカロマイセス・クルイベリ(Saccharomyces kluyveri)、サッカロマイセス・ウバルム(Saccharomyces uvarum))、クリベロマイセス属(例えばクリベロマイセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、クリベロマイセス・マルキシアヌス(Kluyveromyces marxianus))、カンジダ属(例えばカンジダ・ウチリス(Candida utilis)、カンジダ・カカオイ(Candida cacaoi)、カンジダ・ボイディニイ(Candida boidinii))、ゲオトリクム属(例えば(ゲオトリクム・ファーメンタンスGeotrichum fermentans))、ハンセヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、ヤロウイア・リポリチカ(Yarrowia lipolytica)又はシゾサッカロマイセス・ポンペ(Schizosaccharomyces pombe))が挙げられる。ピキア・パストリスの種が好ましい。ピキア・パストリスの株の例は、X33、GS115、KM71、KM71H及びCBS7435である。
[00125]一実施形態では、真核細胞は菌類の細胞であり、例えばアスペルギルス(例えばA.ニガー(A.niger)、アスペルギルス・フミガツス(Aspergillus fumigatus)、A.オリザエ(A.orzyae)、A.ニドゥラ(A.nidula))、アクレモニウム(例えばA.サーモフィラム(A.thermophilum))、カエトモニウム(例えばC.サーモフィラム(C.thermophilum))、クリソスポリウム(例えばC.サーモフィラム(C.thermophilum))、コルジセプス(例えばC.ミリタリス(C.militaris))、コリナスクス(Corynascus)、クテノマイセス(Ctenomyces)、フザリウム(例えばF.オキシスポルム(F.oxysporum))、グロメレラ(例えばG.グラミニコラ(G.graminicola))、ヒポクレア(例えばH.ジェコリナ(H.jecorina))、マグナポルテ(例えばM.オリザエ(M.orzyae))、ミセリオフトラ(例えばM.サーモフィレ(M.thermophile))、ネクトリア(例えばN.ヘマトコッカ(N.heamatococca))、ニューロスポラ(例えばN.クラッサ(N.crassa))、ペニシリウム、スポロトリクム(例えばS.サーモフィレ(S.thermophile))、チエラビア(例えばT.テレストリス(T.terrestris)、T.ヘテロサリカ(T.heterothallica))、トリコデルマ(例えばT.リーセイ(T.reesei))又はバーティシリウム(例えばV.ダーリア(V.dahlia))が挙げられる。
[00126]一実施形態では、真核細胞は、昆虫細胞(例えばSf9、Mimic(商標)Sf9、Sf21、High Five(商標)(BT1−TN−5B1−4)又はBT1−Ea88細胞)、藻類細胞(例えばアンフォラ(Amphora)、珪藻、ドゥナリエラ(Dunaliella)、クロレラ、クラミドモナス、シアノフィタ(Cyanophyta)(シアノバクテリア)、ナノクロロピス(Nannochloropsis)、スピルリナ又はオクロモナス(Ochromonas))、又は植物細胞(例えば単子葉植物(例えばトウモロコシ、米、小麦又はエノコログサ)由来の細胞、又は双子葉植物(例えばカッサバ、ジャガイモ、大豆、トマト、タバコ、アルファルファ、ヒメツリガネゴケ(Physcomitrella patens)又はアラビドプシス)由来の細胞である。
[00127]一実施形態では、細胞は細菌又は原核細胞である。いくつかの実施形態では、原核細胞はグラム陽性細胞(例えばバシラス、ストレプトマイセス、ストレプトコッカス、スタフィロコッカス又はラクトバシラス)である。使用できるバシラスは、例えばB.サブティルス(B.subtilis)、B.アミノリクエファシエンス(B.amyloliquefaciens)、B.リケニホルミス(B.licheniformis)、B.ナットー(B.natto)又はB.メガテリウム(B.megaterium)である。実施形態では、細胞はB.サブティルス(例えばB.サブティルス3NA及びB.サブティルス168)である。例えば、バシラスは、Bacillus Genetic Stock Center(Biological Sciences 556, 484 West 12th Avenue, Columbus OH 43210−1214)から入手できる。
[00128]一実施形態では、原核細胞はグラム陰性細胞、例えばサルモネラ菌spp.又は大腸菌(例えばTG1、TG2、W3110、DH1、DHB4、DH5a、HMS 174、HMS174(DE3)、NM533、C600、HB101、JM109、MC4100、XL1−Blue及びOrigami)、並びに、大腸菌B−株に由来する細胞(例えばBL−21又はBL21(DE3))であり、それらの全ては市販されている。適切な宿主細胞は、例えば、DSMZ(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen and Zellkulturen GmbH, Braunschweig, Germany)又はAmerican Type Culture Collection(ATCC)などの微生物収集機関から市販されている。いくつかの実施形態では、細胞には、治療薬として利用される他の微生物叢が包含される。これらは、ファーミキューテス、バクテロイデス(Bacteroidetes)、プロテオバクテリア(Proteobacteria)、ベラムミクロビア(Verrumicrobia)、アクチノバクテリア(Actinobacteria)、フゾバクテリア及びシアノバクテリアに属するヒトマイクロバイオームに存在する微生物叢を包含する。微生物叢には、好気性、絶対嫌気性又は通性嫌気性のいずれも包含され、また細胞又は胞子が包含される。治療的な微生物叢には、遺伝的に操作された生物及びそれらの操作において利用されるベクターも包含される。他のマイクロバイオーム関連の治療的な生物としては、アルケー、菌類及びウイルスが挙げられる。例えば、The Human Microbiome Project Consortium. Nature 486, 207−214 (14 June 2012)、Weinstock, Nature, 489(7415): 250−256(2012)、Lloyd−Price, Genome Medicine 8:51(2016)を参照。
[00129]いくつかの実施形態では、培養細胞を用いて、治療的使用のためのタンパク質、例えば抗体(例えばモノクローナル抗体)及び/又は組換えタンパク質を生産させる。実施形態では、培養細胞は、ペプチド、アミノ酸、脂肪酸又は他の有用な生化学的中間体又は代謝産物を生産する。例えば、実施形態では、約4000ダルトンから、約140,000ダルトン超の分子量を有する分子を生産させることができる。実施形態では、これらの分子は、一定の範囲の複雑さを有する場合があり、グリコシル化などの翻訳後修飾を含む場合がある。
[00130]実施形態において、タンパク質は、例えば、ボトックス、ミオブロック、ニューロブロック、ディスポート(又はボツリヌス神経毒の他の血清型)、アルグルコシダーゼα、ダプトマイシン、YH−16、コリオゴナドトロピンα、フィルグラスチム、セトロレキシル、インターロイキン−2、アルデスロイキン、セテロイキン(cteceleulin)、デニロイキンディフィトックス、インターフェロンα−n3(注入)、インターフェロンα−nl、DL−8234、インターフェロン、サントリー(γ−1a)、インターフェロンγ、サイモシンα1、タソネルミン、DigiFab、ビペラタブ、エチタブ、CroFab、ネシリチド、アバタセプト、アレファセプト、レビフ、エプトテルミンα、テリパラチド(骨粗鬆症)、カルシトニン注射可能剤(骨疾患)、カルシトニン(鼻、骨粗鬆症)、エタナーセプト、ヘモグロビングルタマー 250(ウシ)、ドロトレコギンα、コラゲナーゼ、カルペリチド、組換えヒト上皮成長因子(局所ゲル、創傷癒合)、DWP401、ダーベポエチンα、エポエチンω、エポエチンβ、エポエチンα、デシルジン、レピルジン、ビバリルジン、ノナコグα、モノナイン、エプタコグα(活性化)、組換え因子VIII+VWF、リコンビネート、組換え因子VIII、因子VIII(組換え)、アルフマート(Alphnmate)、オクトコグα、因子VIII、パリフェルミン、インディキナーゼ(Indikinase)、テネクテプラーゼ、アルテプラーゼ、パミテプラーゼ、レテプラーゼ、ナテプラーゼ、モンテプラーゼ、卵胞刺激ホルモンα、rFSH、hpFSH、ミカファンギン、ペグフィルグラスチム、レノグラスチム、ナルトグラスチム、セルモレリン、グルカゴン、エキセナチド、プラムリンチド、イニグルセラーゼ、ガルスルファーゼ、ロイコトロピン(Leucotropin)、モルグラモスチム、トリプトレリン酢酸塩、ヒステレリン(皮下インプラント、ハイドロン)、デスロレリン、ヒステレリン、ナファレリン、ロイプロリド持続的放出デポー(ATRIGEL)、ロイプロリドインプラント(DUROS)、ゴセレリン、ユートロピン(Eutropin)、KP−102プログラム、ソマトロピン、メカセルミン(成長不全)、エンフビルチド(enlfavirtide)、Org−33408、インスリングラルギン、インスリングルリジン、インスリン(吸入)、インスリンリスプロ、インスリンデテミル(deternir)、インスリン(頬、RapidMist)、メカセルミンリンファバート、アナキンラ、セルモロイキン、99mTc−アプシチド注入、ミエロピド(myelopid)、ベタセロン、酢酸ガラティラメル、ゲポン(Gepon)、サルグラモスチム、オプレルベキン、ヒト白血球由来のαインターフェロン、ビリブ(Bilive)、インスリン(組換え)、組換えヒトインスリン、インスリンアスパルト、メカセルミン(mecasenin)、ロフェロン−A、インターフェロン−α2、アルファフェロン、インターフェロンアルファコン−1、インターフェロンα、アボネックス組換えヒト黄体化ホルモン、ドルナーゼα、トラフェルミン、ジコノチド、タルチレリン、ジボテルミンα、アトシバン、ベカプレルミン、エプチフィバチド、ゼマイラ、CTC−111、シャンバック(Shanvac)−B、HPVワクチン(四価)、オクトレオチド、ランレオチド、アンセスチム(ancestirn)、アガルシダーゼβ、アガルシダーゼα、ラロニダーゼ、酢酸プレザチド銅(局所ゲル)、ラスブリケース、ラニビズマブ、アクチミューン(Actimmune)、PEG−イントロン、トリコミン、組換え型ダニアレルギー減感作注入剤、組換えヒト上皮小体ホルモン(副甲状腺ホルモン)1−84(sc、骨粗鬆症)、エポエチンデルタ、トランスジェニック抗トロンビンIII、グランジトロピン(Granditropin)、ビトラーゼ(Vitrase)、組換えインスリン、インターフェロン−α(経口トローチ剤)、GEM−21S、バプレオチド、イデュルスルファーゼ、オマパトリラト、組換え血清アルブミン、セルトリズマブペゴル、グルカルピダーゼ、ヒト組換えC1エステラーゼインヒビター(血管性浮腫)、ラノテプラーゼ、組換えヒト成長ホルモン、エンフュービルタイド(ニードルフリー注射液、バイオジェクター(Biojector) 2000)、VGV−1、インターフェロン(α)、ルシナクタント、アビプタジル(吸入、肺疾患)、イカチバント、エカランチド、オミガナン、アウログラブ(Aurograb)、ペキシガナンアセテート、ADI−PEG−20、LDI−200、デガレリクス、シントレデキンベスドトクス(cintredelin besudotox)、Favld、MDX−1379、ISAtx−247、リラグルチド、テリパラチド(骨粗鬆症)、ティファコギン(tifacogin)、AA4500、T4N5リポソームローション剤、カツマキソマブ、DWP413、ART−123、クリサリン(Chrysalin)、デスモテプラーゼ、アメジプラーゼ、コリフォリトロピンα、TH−9507、テデュグルチド、ダイアミド(Diamyd)、DWP−412、成長ホルモン(持続的放出注入)、組換えG−CSF、インスリン(吸入、AIR)、インスリン(吸入、テクノスフィア(Technosphere))、インスリン(吸入、AERx)、RGN−303、DiaPep277、インターフェロンβ(C型肝炎ウイルス感染(HCV))、インターフェロンα−n3(経口)、ベラタセプト、経皮インスリンパッチ、AMG−531、MBP−8298、キセレセプト(Xerecept)、オペバカン、AIDSVAX、GV−1001、リンホスキャン(LymphoScan)、ランピルナーゼ、リポキシサン(Lipoxysan)、ルスプルチド、MP52(β−リン酸三カルシウム担体、骨再生)、黒色腫ワクチン、シプリューセル−T、CTP−37、インセジア(Insegia)、ビテスペン(vitespen)、ヒトトロンビン(冷凍、外科手術出血)、トロンビン、TransMID、アルフィメプラーゼ、プリカーゼ(Puricase)、テルリプレシン(静脈、肝腎症候群)、EUR−1008M、組換えFGF−I(注射可能剤、血管疾患)、BDM−E、ロチガプチド、ETC−216、P−113、MBI−594AN、デュラマイシン(吸入、嚢胞性線維形成)、SCV−07、OPI−45、エンドスタチン、アンジオスタチン、ABT−510、ボウマンビルク阻害剤濃縮物、XMP−629、99mTc−ハイニック−アネキシンV、カハラリド(kahalalide)F、CTCE−9908、テベレリックス(teverelix)(持続放出)、オザレリクス、ロミデプシン(rornidepsin)、BAY−504798、インターロイキン4、PRX−321、ペプスキャン(Pepscan)、イボクタデキン(iboctadekin)、rhラクトフェリン、TRU−015、IL−21、ATN−161、シレンギチド、アルブフェロン(Albuferon)、バイファシックス(Biphasix)、IRX−2、ωインターフェロン、PCK−3145、CAP−232、パシレオチド、huN901−DMI、卵巣癌免疫療法ワクチン、SB−249553、オンコバックス(Oncovax)−CL、オンコバックス−P、BLP−25、CerVax−16、マルチエピトープペプチド黒色腫ワクチン(MART−1、gp100、チロシナーゼ)、ネミフィチド、rAAT(吸入)、rAAT(皮膚病学的)、CGRP(吸入、喘息)、ペグスネルセプト、チモシンβ4、プリチデプシン、GTP−200、ラモプラニン、GRASPA、OBI−1、AC−100、サーモンカルシトニン(経口薬、eligen)、カルシトニン(経口薬、骨粗鬆症)、エキサモレリン(examorelin)、カプロモレリン、カルデバ(Cardeva)、ベラフェルミン、131I−TM−601、KK−220、T−10、ウラリチド、デペレスタット、ヘマチド、クリサリン(Chrysalin)(局所)、rNAPc2、組換え因子V111(PEG化リポソーム)、bFGF、PEG化組換えスタフィロキナーゼバリアント、V−10153、ソノリシス プロリーゼ、ニューロバックス(NeuroVax)、CZEN−002、膵島細胞新生治療薬、rGLP−1、BIM−51077、LY−548806、エキセナチド(放出制御、メディソルブ)、AVE−0010、GA−GCB、アボレリン(avorelin)、ACM−9604、linaclotid eacetate、CETi−1、ヘモスパン(Hemospan)、VAL(注射可能)、速効性インスリン(注射可能剤、ビアデル(Viadel))、鼻腔内インスリン、インスリン(吸入)、インスリン(経口、エリゲン(eligen))、組換えメチオニルヒトレプチン、ピトラキンラ(皮下注入、湿疹)、ピトラキンラ(吸入用乾燥粉末、喘息)、マルチカイン(Multikine)、RG−1068、MM−093、NBI−6024、AT−001、PI−0824、Org−39141、Cpn10(自己免疫疾患/炎症)、タラクトフェリン(局所)、rEV−131(眼)、rEV−131(呼吸器疾患)、経口組換えヒトインスリン(糖尿病)、RPI−78M、オプレルベキン(経口)、CYT−99007 CTLA4−Ig、DTY−001、バラテグラスト、インターフェロンα−n3(局所)、IRX−3、RDP−58、タウフェロン、胆汁酸塩刺激されたリパーゼ、メリスパーゼ、アルカリホスファターゼ、EP−2104R、メラノタン−II、ブリメラノチド、ATL−104、組換えヒトマイクロプラスミン、AX−200、SEMAX、ACV−1、Xen−2174、CJC−1008、ダイノルフィンA、SI−6603、LAB GHRH、AER−002、BGC−728、マラリアワクチン(バイロソーム(virosomes)、PeviPRO)、ALTU−135、パルボウイルスB19ワクチン、インフルエンザワクチン(組換えノイラミニダーゼ)、マラリア/HBVワクチン、炭疽菌ワクチン、Vacc−5q、Vacc−4x、HIVワクチン(経口)、HPVワクチン、Tatトキソイド、YSPSL、CHS−13340、PTH(1−34)リポソームクリーム(ノバソーム(Novasome))、オスタボリン(Ostabolin)−C、PTH類似体(局所、乾癬)、MBRI−93.02、MTB72Fワクチン(結核)、MVA−Ag85Aワクチン(結核)、FARA04、BA−210、組換え疫病FIVワクチン、AG−702、OxSODrol、rBetV1、Der−p1/Der−p2/Der−p7アレルゲンターゲッティングワクチン(ダニアレルギー)、PR1ペプチド抗原(白血病)、変異型rasワクチン、HPV−16 E7リポペプチドワクチン、ラビリンチン(labyrinthin)ワクチン(腺癌)、CMLワクチン、WT1−ペプチドワクチン(癌)、IDD−5、CDX−110、ペントリス(Pentrys)、ノレリン(Norelin)、CytoFab、P−9808、VT−111、イクロカプチド、テルベルミン(皮膚病、糖尿病性足潰瘍)、ルピントリビル、レチクロース(reticulose)、rGRF、HA、αガラクトシダーゼA、ACE−011、ALTU−140、CGX−1160、アンジオテンシン治療ワクチン、D−4F、ETC−642、APP−018、rhMBL、SCV−07(経口薬、結核)、DRF−7295、ABT−828、ErbB2特異的免疫毒素(抗癌)、DT3SSIL−3、TST−10088、PRO−1762、コムボトックス(Combotox)、コレシストキニン−B/ガストリン受容体結合ペプチド、111In−hEGF、AE−37、トラスニズマブ−DM1、アンタゴニストG、IL−12(組換え)、PM−02734、IMP−321、rhIGF−BP3、BLX−883、CUV−1647(
局所)、L−19ベースの放射性免疫治療剤(癌)、Re−188 P−2045、AMG−386、DC/1540/KLHワクチン(癌)、VX−001、AVE−9633、AC−9301、NY−ESO−1ワクチン(ペプチド)、NA17.A2ペプチド、黒色腫ワクチン(治療的なパルス化抗原)、前立腺癌ワクチン、CBP−501、組換えヒトラクトフェリン(ドライアイ)、FX−06、AP−214、WAP−8294A(注射可能)、ACP−HIP、SUN−11031、ペプチドYY[3−36](肥満、鼻腔)、FGLL、アタシセプト(atacicept)、BR3−Fc、BN−003、BA−058、ヒト上皮小体ホルモン1−34(鼻、骨粗鬆症)、F−18−CCR1、AT−1100(セリアック病/糖尿病)、JPD−003、PTH(7−34)リポソームクリーム(ノバソーム)、デュラマイシン(眼、ドライアイ)、CAB−2、CTCE−0214、グリコPEG化エリスロポイエチン、EPO−Fc、CNTO−528、AMG−114、JR−013、因子XIII、アミノカンジン(aminocandin)、PN−951、716155、SUN−E7001、TH−0318、BAY−73−7977、テベレリックス(即時放出)、EP−51216、hGH(放出制御、バイオスフィア)、OGP−I、シフビルチド(sifuvirtide)、TV4710、ALG−889、Org−41259、rhCC10、F−991、チモペンチン(肺疾患)、r(m)CRP、肝選択インスリン、スバリン(subalin)、L19−IL−2融合タンパク質、エラフィン、NMK−150、ALTU−139、EN−122004、rhTPO、トロンボポエチン受容体アゴニスト(血小板減少障害)、AL−108、AL−208、神経成長因子アンタゴニスト(痛み)、SLV−317、CGX−1007、INNO−105、経口テリパラチド(エリゲン)、GEM−OS1、AC−162352、PRX−302、LFn−p24融合ワクチン(テラポア(Therapore))、EP−1043、小児S肺炎ワクチン、マラリアワクチン、髄膜炎菌グループBワクチン、新生児のグループB溶連菌ワクチン、炭疽菌ワクチン、HCVワクチン(gpE1+gpE2+MF−59)、中耳炎治療、HCVワクチン(コア抗原+イスコマトリックス(ISCOMATRIX))、hPTH(1−34)(経皮、ViaDerm)、768974、SYN−101、PGN−0052、アビスクミン、BIM−23190、結核ワクチン、マルチエピトープチロシナーゼペプチド、癌ワクチン、エンカスチム(enkastim)、APC−8024、GI−5005、ACC−001、TTS−CD3、血管標的化TNF(固形腫瘍)(デスモプレシン)(頬、徐放性)、オネルセプト及びTP−9201が挙げられる。
[00131]いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、アダリムマブ(HUMIRA)、インフリキシマブ(REMICADE(商標))、リツキシマブ(RITUXAN(商標)/MABTHERA(商標))エタナーセプト(ENBREL(商標))、ベバシズマブ(AVASTIN(商標))、トラスツズマブ(HERCEPTIN(商標))、ペグリルグラスチム(pegrilgrastim)(NEULASTA(商標))又は、バイオシミラー及びバイオベターを含む他のあらゆる適切なポリペプチドである。
[00132]他の適切なポリペプチドは、下記の表6、及び米国特許出願公開第2016/0097074号の表1に記載のものである。当業者であれば、本発明の開示が更に、本願明細書において記載されている製品及び/又はコンジュゲートの組み合わせ(すなわち、マルチプロテイン、修飾タンパク質(PEG、毒素、他の活性成分へのコンジュゲート)を包含することを認識できるであろう。
Figure 2020507331

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[00133]いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、表7に示すホルモン、血液凝固/凝固因子、サイトカイン/成長因子、抗体分子、融合タンパク質、タンパク質ワクチン又はペプチドである。
Figure 2020507331

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[00134]いくつかの実施形態では、タンパク質は多重特異的なタンパク質(例えば表8で示す二重特異性抗体)である。
Figure 2020507331

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[00135]治療的タンパク質のためのシステムの利点を実現するため、表10で概説されるように、複数のRTS部位を含むCHOK1SV SSIを、治療的タンパク質の発現を試験することができる。実験は、3つのフェーズに分けることができる;フェーズ1:多部位SSIの用途を試験し、qPを増加させる;フェーズ2:多部位SSIの能力を試験し、2つのSSISにわたる3遺伝子二重特異性mAbを発現させる;フェーズ3:1つの部位において補助的遺伝子を発現させ、他の部位においてコードされるDtEタンパク質の発現を補助する。
[00136]フェーズ1:単一のRTS部位を含むいくつかの細胞株の限定は、必要な転写単位の単一コピーが、臨床的製造のための適切な力価を発生させるのに十分でないということである。したがって、我々は、複数のRTSを使用し、mAb遺伝子の組み込まれたコピー数を増加させるオプションを評価することができる。かかる方法において、mAb遺伝子を、ランディングパッドA及びBの標的とすることができる。プールの均一性は、プロテインA HPLCによって上清のFACSソーティング及び分析によって決定することができる。
[00137]フェーズ2:大多数の次世代抗体(例えば四価の二重特異性抗体)の場合、複数の重鎖又は軽鎖の会合は繰り返し起こる課題である。極めて少ない不必要な副産物量の最適な生成物の品質を得るため、安定的及び高い再現性で、4つの抗体鎖を発現する適切なCHOクローンの選択が有効である。その結果、クローン選択の間、ELISA、RP−HPLC又はCD−SDSを利用する多くの生成物の解析がしばしば必要とされる。しかしながら、複数のRTSを含む細胞株では、複数鎖のタンパク質をコードする遺伝子は、空間的に個々のプロモーターを有する形で2つの部位に切り離される。これにより、個々の鎖のコピー数及び相対的な発現がトランスフェクタントプールと早い時期に整合することが確実となり、コード化される転写単位のプロモーター強度又はコピー数の操作による個々のポリペプチド鎖の取得可能性の効果的な経験的微調整が可能となる。この利点としては、生成物の品質がより均一となり、SSI生成プール及び細胞株から生産されるミスフォールディングされた複数鎖組換えタンパク質の比率が減少し、初期段階での評価の必要性が劇的に減少することが挙げられる。試験分子:セルグツマブ アムナロイキン(cergutumab amunaleukin)。
[00138]フェーズ3:CHOK1SV GS−KO(商標)細胞株の分泌能力の増加をもたらす内因性タンパク質の発現は、生成物の力価を増加させる確立された方法である。候補は国際公開第2015/018703A1号パンフレットから同定することができ、複数の別個の組換え標的部位(RTS)を含む細胞株に対して、表9及び10のそれらを評価することができる。生成物の力価はプロテインA HPLCによって測定することができ、抗体会合体はSDS−PAGE及びIEFによって評価することができる。試験分子:リツキシマブ、cB72.3、インフリキシマブ及びエタネルセプト(Etanercept)。
Figure 2020507331
Figure 2020507331
実施例1:アデノウイルス5ウイルスとの同時感染による、CHOK1SV GS−KO(商標)の一過性のAAV生産
[00139]CHOK1SV GS−KO(商標)(Lonza社、Slough、英国)細胞が、生物学的にrAAVベクタータンパク質を生産し、組立てることができるか否かを決定するため、野生型Ad5ウイルス(カタログ番号:ATCC(登録商標)VR−1516(商標)、ATCC、Manassas、米国)の存在下で、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞を、2つのプラスミド、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)コントロールベクター(カタログ番号:AAV−400 Cell Biolabs、サンディエゴ、米国)(図6)によってトランスフェクトした。天然条件では、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞は、それがウイルス受容体を欠いているため、アデノウイルスを受容しないが、カチオン性トランスフェクション試薬(lipofectamine又はPEI)の存在下では、負に荷電するアデノウイルス5が、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞に入ることが可能となるため、すべてのヘルパーエレメントが提供される。このコンセプトは、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞がすべてのエレメント(トランスフェクションによるRep−Cap及びGOI、及び感染によるAd5エレメント)を提供される本評価実験を設計する際に用いられた。細胞をトランスフェクション/感染後72時間において回収し、4回の凍結/解凍サイクルを繰り返して溶解させ、続いてベンゾナーゼ処置を行う、あらゆるプラスミドDNAを消化させた。ライセートを用い、AAV力価についてqPCRによって試験し、また導入遺伝子(緑色蛍光タンパク質:GFP)の発現についてHEK293へのトランスダクション効率によって試験した。本実験のコントロールとして、付着HEK293細胞を用い、3重トランスフェクション(pHelper(6234、Clontech社)、pRC2−mi342(6234、Clontech社)、pAAV−GFP(AAV−400、Cell Biolabs社)(図6))したHEK293からの細胞ライセートを、pRC2−mi342(6234、Clontech社)(pAAV−GFP)をトランスフェクトし、野生型Ad5を感染させたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞と同様に解析した。実験の概略及び本実験の結果を図1に示す。トランスフェクション後、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において緑色の蛍光が検出され、トランスフェクションが成功したことを示す(図1B、左パネル)。トランスフェクション後のCHOK1SV GS−KO(商標)細胞のライセートを用い、HEK293細胞の形質導入を行ったが、低い緑色の蛍光がHEK293細胞において検出されるのみであり(図1B、右パネル)、AAVの低レベルの生産を示唆するものであった。qPCRデータは、6.8E+09vg/mLのAAV力価を示す(図1C)。ポジティブコントロールである、3重トランスフェクトしたHEK293では、予想どおり、1.8e+12の高いAAV力価を生産し、一方陰性対照(HEK293 GFPトランスフェクション)においてはAAVは生産されなかった。要約すると、これは、AAVのパッケージングに必要とされるすべての公知のゲノムエレメントを提供されるとき、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞がAAVを生産することができることを初めて示す実験である。
実施例2:ウイルス同時感染のないCHOK1SV GS−KO(商標)の一過性のrAAV生産
[00140]CHOK1SV GS−KO(商標)細胞が、野生型Ad5ウイルスがない場合にrAAVを生産できるか否か決定するため、Howe et al.,2005に類似のアプローチにより、Ad5 E1A及びE1Bを発現する細胞を作製した。TETオンプロモーター(pMF30、図2)の制御下でE1Aを、構成的ヒトCMVプロモーター(pMF23、図3)及びAd5 E1A−E1Bのオープンリーディングフレーム(pXC17.4_17AV5PerProKZ、図4)の制御下でE1Bを発現するプラスミド構築物を構築した。pMF30をトランスフェクトし、50μMのL−MSXを補充したグルタミンフリー培地において生存可能である細胞を選択することによって、CHOK1SV GS−KO(商標)由来のプールを構築した(図5A)。次に、このCHOK1SV GS−KO(商標)E1AをpMF23によってトランスフェクトし、50μMのL−MSX及び10μg/mLのピューロマイシンを補充したグルタミンフリー培地において生存可能である細胞を選択した(図5A)。水コントロールをゲノムDNA PCRの全てにおいて混在させたが、E1AのPCR産物がHEK293F及びHEK293L細胞及びpXC17.4_17AV5PerProKZにおいて増幅されたことは明白である(図1B)。CHOK1SV GS−KO(商標)MOCK(MOCK)及びCHOK1SV GS−KO(商標)E1A E1B(E1A E1B)プールをドキシサイクリン(2μg/ml)で0(未処理)、2、3、4及び7日間処理し、TETプロモーター及びE1A転写を活性化し、次に、E1A(図1D)及びE1B(図1E)のためのプライマーを使用した逆転写PCRのために、mRNAを単離した。その結果、ドキシサイクリンによって処理したCHOK1SV GS−KO(商標)E1A E1Bプール及びHEK293L細胞において、E1A 243R及びE1A 171Rのレベルが高いことが示された。E1B mRNA産物の量は、ドキシサイクリン処理の後で変化しなかったが、HEK293L細胞では顕著に高かった。E1Aタンパク質は、7日間ドキシサイクリンで処理したCHOK1SV GS−KO(商標)E1A E1Bプールにおいて検出された(E1A E1B)が、CHOK1SV GS−KO(商標)MOCK(MOCK)タンパク質ライセートにおいては検出できなかった(図5F)。次に、このCHOK1SV GS−KO(商標)E1A_E1Bプールを用いて、ドキシサイクリン(2μg/ml)の有無におけるrAAVの生産能力を試験した。E1A及びE1Bタンパク質の高発現を確実にするため、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞へのE1A−E1Bプラスミド(pXC17.4_17AV5PerProKZ、図4)の一過性トランスフェクションも行った。これらのデータは、E1Aタンパク質発現が、野生型Ad感染の必要なくCHOにおいて達成できることを示す。E1Bの組込み及び発現を確認することはより困難であった。
実施例3:ウイルス同時感染のないCHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293における永続的なrAAV生産
[00141]組換えCHOK1SV(商標)細胞株から同定される座位として、次のRMCEに適するランディングパッドを、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293ゲノムに組込みした(Fer1L4、NL1、2、3、4、5及び6、国際公開第2013/190032A1号パンフレット及び欧州特許出願公開第2711428A1号明細書参照)。これらのランディングパッド内のエレメントの配置の概略図を図7A、B及びCに示す。SV40Eプロモーターと選択マーカーとの間のFrt部位の配置により、次のRMCEのラウンドにおけるその使用が可能となる。適合しないFrt部位(A、B、C、D、E及びF)及び異なるレポーター/選択マーカーの使用により、これらの部位の独立した同定を確実にする。図8は、RMCE後の、CHO及びHEK293由来のSSI細胞株におけるAAV、Ad5及びGOI遺伝子の各種の配置を示し、1(図8A)、2(図8B)及び3(図8C)の配置が存在する。
[00142]HEK293 SSI宿主を生成するため、University of California Santa Cruz (UCSC)ヒトゲノムデータベースのスタンドアロンコピー(バージョン:2006年3月(NCBI36/hg18))を使用し、CHOK1SV由来のベクター組込み部位、及びランディングパッド位置を、ヒトゲノムに対してBLAT検索した。CHOK1SV配列の少なくとも25塩基対において、95%(以上)の配列類似性が同定された。類似の領域を、IGVビューア(Broad institute version 2.4)で視覚化した。社内のCrispr−Cas9デザインツールを使用して、Crispr−Cas9 gRNAをデザインした。CHOK1SV及びHEK293の座位を表Aにまとめる。
実施例4:補助的遺伝子発現は、CHOK1SV GS−KO(商標)におけるrAAV生産を強化する
[00143]哺乳類の生来の免疫系は、ウイルスのシグネーチャーを認識することによってウイルス感染を感知し、抗ウイルス反応(例えばRIG−1 IFNα反応)を活性化する。RNAサイレンシング又はRNA干渉(RNAi)が哺乳動物細胞の抗ウイルス機構として有用であるという証拠が多く存在する。哺乳動物のウイルスは、IFNアンタゴニスト(例えばインフルエンザNS1タンパク質及びワクチニアウイルスE3Lタンパク質)をコードし(例えばde Vries et al, Gene Ther., 15:545−52(2008)を参照)、それらはPKRを阻害し、またワクチニアウイルスによりコードされる可溶性のIFN−α/β受容体おとりは、感染細胞のIFN反応に逆作用する。IFNアンタゴニストの同時発現は、実施例2及び3において観察される低いAd5及びAAV遺伝子発現を克服する、考えられるアプローチとして検討することができる。
実施例5:部位特異的な組込みを用いたCHOK1SV GS−KO(商標)におけるrAAV生産
セクション1:二重ランディングパッドCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主の構築
[00144]2つのランディングパッドをCHOK1SV GS−KO(商標)宿主のゲノムに挿入することによって、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主を作製した(図9)。ランディングパッドAは、Fer1L4遺伝子に位置し(表10を参照)、SV40初期プロモーター(SV40E)、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ−eGFP融合遺伝子(Hpt−eGFP)及びSV40ポリアデニル化配列(pA)から構成される。Hpt−eGFP遺伝子及びSV40 pAに対し、適合しないFrt部位(それぞれFrt_5及びFrt_wt)を隣接させ、CHOK1SV GS−KO(商標)ゲノムへの組換え遺伝子のRMCEを促進にする。ランディングパッドBは、NL1座位(表Aを参照)に位置し、SV40初期プロモーター(SV40E)、ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼ−DsRed融合遺伝子(PAC−DsRed)及びSV40ポリアデニル化配列(pA)から構成される。PAC−DsRed遺伝子及びSV40 pAには、適合しないFrt部位(それぞれFrt14及びFrt15)が隣接する。両方のランディングパッドにおいて、SV40Eプロモーター及び選択マーカーの間にFrt部位を配置することにより、次のRMCEのラウンドにおけるその使用が可能となる。CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主のRMCEのために設計されたターゲッティングベクターは、目的のランディングパッドと互換性を有するFrt部位の3’のすぐ横に配置される陽性選択マーカー(例えばGS)を含む(図9)。ベクターの残りの部分は、ランディングパッドの第2のFrt部位と互換性を有するFrt部位が続くGOIのための転写単位を含む。ターゲッティングベクターDNA(図10)を、Flpリコンビナーゼを発現するベクターとコトランスフェクトする。トランスフェクション細胞を24時間インキュベートし、次に選択圧を適用する(例えば培地からのグルタミンの除去)。RMCEの成功は、Hpt−eGFP又はPAC−DsRed遺伝子の喪失及び陽性選択マーカー遺伝子による置換によって示される。細胞は、蛍光顕微鏡下又はフローサイトメーター分析によると暗くみえる。陽性選択において復帰した非交換細胞は、FACSにより容易に除去される。
セクション2:CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主と互換性を有するRep−Cap及びGOI発現ベクターの構築
[00145]Rep−Cap及びGOI遺伝子を発現するCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主由来のプールを生成するため(図9)、5つのベクターを設計した(pLMC31〜35、図10A〜E)。pLMC31(図10A)は、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主のGOI(eGFP)生産細胞株を作製するための標的ベクターである。eGFPの転写は、hCMV主要中間体初期遺伝子1(hCMV)のプロモーターにより活性化され、β−グロビンポリアデニル化(pA)配列を使用する。全ての転写カセットは、ウイルスの複製及びパッケージングのために必要な唯一のシス活性エレメントである逆向き末端リピート(ITR)が隣接する。ネオマイシンホスホトランスフェラーゼI(nptI)遺伝子は、Frt14のすぐ3’側に配置され、NL1座位のランディングパッドに位置するSV40EプロモーターによりRMCEの転写が良好に活性化される。pLMC32〜35(図10B〜E)は、AAV Rep−Capを生産するCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主(図10B〜E)細胞株を作製するための、AAV p5プロモーターの高次構造が異なり、Rep−Cap発現カセットを含む標的ベクターである。野生型p5プロモーターにより生じる通常のRep78発現は、AAV生産を阻害することが示されている。異なる高次構造を採用する目的は、Rep78発現を低減させる一方で、Cap発現を維持してAAV生産を最大にすることである。グルタミン合成酵素(GS)cDNAをFrt5の3’側に隣接して配置し、Fer1L4座位のランディングパッドに位置するSV40Eプロモーターにより、好適なRMCE転写を行わせた。pLMC32(図10B)は、2つのエンハンサーエレメントを除かれた最小のp5(白い四角)を含む。Cap遺伝子の3’に位置する完全なp5(白黒の四角)は、Cap発現を強化する。pLMC33(図10C)もまた、最小のp5プロモーター(白い四角)(pLMC32と同様)を有するが、Cap遺伝子の3’のp5mutプロモーター(黒及び灰色の四角)は変異(GGGGGGG)TATAボックスを含む。pLMC34(図10D)は、Repの5’にp5プロモーター(白黒の四角)を含み、GGGGGGGに変異したTATAボックスを有するp5mutプロモーター(黒及び灰色の四角)は、Capの3’末端に位置する。pLMC35(図10E)は、両方のp5プロモーター(黒及び灰色の四角)にTATA変異を有する。pLMC32〜35は、GS cDNA選択マーカーを使用する。
セクション3:4つのRep−Cap構成を有する3重トランスフェクションによる、CHOK1SV GS−KO(商標)及びHEK293細胞におけるrAAVの生産
[00146]GOI(pLMC31)及びRep−Cap(pLMC32〜35)発現ベクターの、野生型Ad5ウイルスと共感染したCHOK1SV GS−KO(商標)又はpHelper(6234、Clontech社)ベクターと共トランスフェクトしたHEK293における、rAAV生産を維持する能力を検討した。ウエスタンブロット解析において、E1Aタンパク質発現(図11A)によってCHOK1SV GS−KO(商標)細胞への野生型Ad5のトランスダクションを確認し、またHEK293細胞におけるpLMC31〜35ベクターによる高レベルのRep及びCapタンパク質の発現、Repタンパク質の低レベルの発現、またCapタンパク質がCHOK1SV GS−KO(商標)細胞(図11B及び11C)において検出できないことを確認した。TaqMan−qPCR分析では、HEK293細胞においては、Clontech社製のオリジナルのプラスミド(5#、pRC2−mi342(6234、Clontech社)及びpAAV−GFP)と比較し、これらのpLMC32〜35ベクターでは3〜5倍AAV力価が増加した一方で、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞においては、生産レベルは低かった(図20)。感染性アッセイによりqPCR力価を確認し、HEK293サンプルへの高レベルでのウイルストランスダクション及びCHOK1SV GS−KO(商標)サンプルへの低レベルでの感染が示された(図12)。要約すると、これらのデータはHEK293及びCHO細胞におけるAAV生産のための、pLMC32〜35ベクターの機能性を確認するものであり、それらが安定に発現される場合にはCHO細胞においてrAAV生産が可能となることを示唆するものである。
セクション4:部位特異的組込み(SSI)による、Rep−Cap及びGOIを安定発現するCHO細胞の生成
[00147]GOI及びRep/Capが安定的に組み込まれたCHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主がrAAV生産を維持できるか否かを決定するため、GOI(pLMC31)及び各Rep−Capベクター(pLMC32〜35)を、CHOK1SV GS−KO(商標)SSI宿主に、FLPリコンビナーゼ発現ベクター(pMF4)と共にトランスフェクトした。Rep−Cap及びGOIの同時又は順次の組込みによって、2セットのプールを生成した(図13)。Rep−Cap、Fer1Lランディングパッド、GOI又はNL1ランディングパッドのいずれにもアニーリングするよう設計したプライマーを用いたPCR分析により(図14)、大多数のプールにおいて、Fer1L4遺伝子に位置するランディングパッドへのRep/Capの良好な組込みが示された(図15A)。プール中の2つ(「A」プールの18及び19)を除いて、残余のFer1L4ランディングパッドのPCR産物を全部において検出した結果、これらのプールにおける完全なSSIが示された(図15B)。しかしながら、GOIは、順次ターゲッティングによって生成したプール(「B」プール)のNL1座位にあるランディングパッドにのみ組み込まれ(図16A)、残りのランディングパッドはプールの全てにおいて検出された(図16B)。ウエスタンブロット解析はRepを安定発現する5つのプールを同定した一方で、Capタンパク質発現は検出できなかった(図17)。CHOK1SV GS−KO(商標)細胞におけるRep−Cap発現を実証するため、Rep及びCapの異なるアイソフォームを検出するためのプライマーを使用して、これらの遺伝子のmRNA発現を、TaqMan−qPCRアッセイにより解析した(図18及び図21)。Rep−Cap2、GOI及びpHelper(6234、Clontech社)ベクターでトランスフェクトしたCHOK1SV GS−KO(商標)細胞は、GOI(pLMC31)及びRep−Cap(pLMC32〜35)ベクター(図19A〜C)と比較し、〜5倍高いRepのmRNAレベル(図19A〜C)、並びに〜7倍のRep及びCapのmRNAレベル(図19D)を誘導した。E1A、E1B、E2A、E4及びVA I mRNAレベルは、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞をRep−Cap2、GOI及びpHelper(6234、Clontech社)によってトランスフェクトしたときにのみ検出可能であり、GOI(pLMC31)及びRep−Cap(pLMC32〜35)によってトランスフェクトしたときでは不可能であった(図19E〜J)。VA IIのmRNAレベルは、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において検出できなかった(図19K)。観察された全てのmRNAレベルは、E4を除き、HEK293細胞と比較し、CHOK1SV GS−KO(商標)において低かった(図19A〜K)。これらのデータは、Rep−CapのmRNA誘導及び発現が、HEK293細胞と比較し、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞において低かったことを示す。要約すると、CHOK1SV GS−KO(商標)細胞はAd5ヘルパー遺伝子及びRep−Capを発現することができるが、これらの遺伝子の発現レベルは更に最適化される必要がある。

Claims (74)

  1. (i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、(iii)前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞。
  2. マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)(グルタミン合成酵素ノックアウト)細胞、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である、請求項1に記載の細胞。
  3. 4つのRTSを含む、請求項1又は2に記載の細胞。
  4. 6つのRTSを含む、請求項1又は2に記載の細胞。
  5. 少なくとも1つのRTSが、配列番号1〜30からなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の細胞。
  6. 少なくとも1つのRTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが、単一の染色体座位に組み込まれている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の細胞。
  7. 前記染色体座位が、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である、請求項6に記載の細胞。
  8. 部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の細胞。
  9. 前記部位特異的リコンビナーゼ遺伝子が、染色体に組み込まれている、請求項8に記載の細胞。
  10. 第2のAd遺伝子を更に含み、前記第2のAd遺伝子が染色体に組み込まれている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の細胞。
  11. 前記第2のAd遺伝子が、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む、請求項10に記載の細胞。
  12. 前記第2のAd遺伝子が、アデノウイルス5型由来である、請求項11に記載の細胞。
  13. 前記第2のAd遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の細胞。
  14. アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、前記AAV遺伝子が染色体に組み込まれている、請求項1〜13のいずれか一項に記載の細胞。
  15. 前記AAV遺伝子が、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む、請求項14に記載の細胞。
  16. 前記AAV遺伝子が、アデノ随伴ウイルス2型由来である、請求項16に記載の細胞。
  17. 前記AAV遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項14〜16のいずれか一項に記載の細胞。
  18. AAVベクターカセットを更に含み、前記AAVベクターカセットが染色体に組み込まれている、請求項1〜17のいずれか一項に記載の細胞。
  19. 前記AAVベクターカセットが、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む、請求項18に記載の細胞。
  20. 前記AAVベクターカセットが、2つの前記RTSの間に位置する、請求項18又は19に記載の細胞。
  21. ヘルパーウイルスを実質的に含まない、請求項1〜20のいずれか一項に記載の細胞。
  22. (i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)アデノウイルス(Ad)遺伝子E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせと、(iii)前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれている哺乳動物細胞。
  23. マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)(グルタミン合成酵素ノックアウト)細胞、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である、請求項22に記載の細胞。
  24. 4つのRTSを含む、請求項22又は23に記載の細胞。
  25. 6つのRTSを含む、請求項22又は23に記載の細胞。
  26. 少なくとも1つのRTSが、配列番号1〜30からなる群から選択される、請求項22〜25のいずれか一項に記載の細胞。
  27. 前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが、単一の染色体座位に組み込まれている、請求項22〜26のいずれか一項に記載の細胞。
  28. 前記染色体座位が、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である、請求項27に記載の細胞。
  29. 部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を更に含む、請求項22〜27のいずれか一項に記載の細胞。
  30. 前記部位特異的リコンビナーゼ遺伝子が、染色体に組み込まれている、請求項29に記載の細胞。
  31. 第2のAd遺伝子を更に含み、前記第2のAd遺伝子が染色体に組み込まれている、請求項22〜30のいずれか一項に記載の細胞。
  32. 前記第2のAd遺伝子が、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む、請求項31に記載の細胞。
  33. 前記第2のAd遺伝子が、アデノウイルス5型由来である、請求項32に記載の細胞。
  34. 前記第2のAd遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項31〜33のいずれか一項に記載の細胞。
  35. アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子を更に含み、前記AAV遺伝子が染色体に組み込まれている、請求項22〜34のいずれか一項に記載の細胞。
  36. 前記AAV遺伝子が、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む、請求項35に記載の細胞。
  37. 前記AAV遺伝子が、アデノ随伴ウイルス2型由来である、請求項36に記載の細胞。
  38. 前記AAV遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項35〜37のいずれか一項に記載の細胞。
  39. AAVベクターカセットを更に含み、前記AAVベクターカセットが染色体に組み込まれている、請求項22〜38のいずれか一項に記載の細胞。
  40. 前記AAVベクターカセットが、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む、請求項39に記載の細胞。
  41. 前記AAVベクターカセットが、2つの前記RTSの間に位置する、請求項39又は40に記載の細胞。
  42. ヘルパーウイルスを実質的に含まない、請求項20〜41のいずれか一項に記載の細胞。
  43. (i)少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、(ii)Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子とを含み、前記RTS及び前記AAV遺伝子が染色体に組み込まれている哺乳動物細胞。
  44. 前記AAV遺伝子が、アデノ随伴ウイルス2型由来である、請求項43に記載の細胞。
  45. マウス細胞、ヒト細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO−K1細胞、CHO−DXB11細胞、CHO−DG44細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV(商標)細胞、すべてのバリアントを含むCHOK1SV GS−KO(商標)(グルタミン合成酵素ノックアウト)細胞、付着適応及び懸濁適応バリアントを含むHEK293細胞、ヒーラ細胞又はHT1080細胞である、請求項43又は44に記載の細胞。
  46. 4つのRTSを含む、請求項43〜45のいずれか一項に記載の細胞。
  47. 6つのRTSを含む、請求項43〜45のいずれか一項に記載の細胞。
  48. 少なくとも1つのRTSが、配列番号1〜30からなる群から選択される、請求項43〜47のいずれか一項に記載の細胞。
  49. 前記RTS及び前記AAV遺伝子が、単一の染色体座位に組み込まれている、請求項43〜48のいずれか一項に記載の細胞。
  50. 前記染色体座位が、Fer1L4、ROSA26、HGPRT、DHFR、COSMC、LDHa、MGAT1、GRIK1、NL1、NL2、X染色体上のMID1の第1イントロン、又は発現増強及び安定性領域である、請求項49に記載の細胞。
  51. 部位特異的リコンビナーゼ遺伝子を更に含む、請求項43〜50のいずれか一項に記載の細胞。
  52. 前記部位特異的リコンビナーゼ遺伝子が、染色体に組み込まれている、請求項51に記載の細胞。
  53. Ad遺伝子と、前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを更に含み、それにより、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれる、請求項43〜52のいずれか一項に記載の細胞。
  54. 前記Ad遺伝子が、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む、請求項53に記載の細胞。
  55. 前記Ad遺伝子が、アデノウイルス5型由来である、請求項54に記載の細胞。
  56. 前記AAV遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項43〜55のいずれか一項に記載の細胞。
  57. AAVベクターカセットを更に含む、請求項43〜56のいずれか一項に記載の細胞。
  58. 前記AAVベクターカセットが、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む、請求項57に記載の細胞。
  59. 前記目的遺伝子が、2つの前記RTSの間に位置する、請求項57又は58に記載の細胞。
  60. ヘルパーウイルスを実質的に含まない、請求項43〜59のいずれか一項に記載の細胞。
  61. a.6つの別個の組換え標的部位(RTS)と、
    b.E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、
    c.前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターであって、前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれている、前記プロモーターと、
    d.E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子であって、2つの前記RTSの間に位置する、前記第2のAd遺伝子と、
    e.Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子であって、2つの前記RTSの間に位置する、前記AAV遺伝子と、
    f.レポーター遺伝子、選択遺伝子又は治療目的遺伝子を含み、2つの前記RTSの間に位置する、AAVベクターカセットと
    を含む、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞。
  62. E1A及びE1Bを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子及び前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターと、E2A、E4、VA及びMIR342を含む第2のAd遺伝子と、Rep及びCapを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットとを含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞。
  63. 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)プロデューサー細胞を生産する方法であって、
    a.少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターとを含み、前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれている細胞を用意するステップと、
    b.(a)で用意された前記細胞に、アデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子、第2のAd遺伝子、AAVベクターカセット又はそれらの組み合わせをコードする交換可能なカセットを含むベクターをトランスフェクトするステップと、
    c.染色体に前記交換可能なカセットを組み込むステップと、
    d.前記染色体に組み込まれた前記交換可能なカセットを有するrAAVプロデューサー細胞を選択するステップと
    を含む方法。
  64. 前記トランスフェクション(b)が、前記第2のAd遺伝子及び前記AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、前記AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第2のベクターとの2つのベクターによりなされる、請求項63に記載の方法。
  65. 前記トランスフェクション(b)が、前記第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、前記AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターとの2つのベクターによりなされる、請求項63に記載の方法。
  66. 前記トランスフェクション(b)が、前記第2のAd遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第1のベクターと、前記AAV遺伝子を含む交換可能なカセットを含む第2のベクターと、前記AAVベクターカセットを含む交換可能なカセットを含む第3のベクターとの3つのベクターによりなされる、請求項63に記載の方法。
  67. 各交換可能なカセットが、前記細胞の2つの前記RTSにマッチングする2つのRTSを更に含む、請求項63〜66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 前記第2のAd遺伝子が、E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む、請求項63〜67のいずれか一項に記載の方法。
  69. 前記AAV遺伝子が、Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含む、請求項63〜68のいずれか一項に記載の方法。
  70. 前記AAVベクターカセットが、レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含む、請求項63〜69のいずれか一項に記載の方法。
  71. 組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)を生産する方法であって、(i)宿主細胞にrAAVを感染させるステップと、(ii)AAVベクターカセットでパッケージングされたrAAVを生産するステップと、(iii)前記パッケージングされたrAAVを精製するステップとを含み、前記宿主細胞が、
    a.少なくとも4つの別個の組換え標的部位(RTS)と、
    b.E1A、E1B又はそれらの組み合わせを含むアデノウイルス(Ad)遺伝子と、
    c.前記Ad遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターであって、前記RTS、前記Ad遺伝子及び前記プロモーターが染色体に組み込まれている、前記プロモーターと、
    d.E1A、E1B、E2A、E4、VA、MIR342又はそれらの組み合わせを含む第2のAd遺伝子と、
    e.Rep、Cap又はそれらの組み合わせを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)遺伝子と、
    f.レポーター遺伝子、選択遺伝子、治療目的遺伝子又はそれらの組み合わせを含むAAVベクターカセットと
    を含む、方法。
  72. 生きている野生型ヘルパーウイルスが、rAAVの生産及びパッケージングに必要とされない、請求項71に記載の方法。
  73. E1Aの発現が、rAAVの生産に必要とされない、請求項71又は72に記載の方法。
  74. 最小限で1.0×10vg/mlの活性rAAVが、精製後に得られる、請求項71〜73のいずれか一項に記載の方法。
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